KR101982610B1 - 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물 - Google Patents

Abstract

종래의 수중발파용 천공기에서 사용되던 파일럿 비트와 링 비트의 기능을 케이싱에 통합하여 구현함으로써 천공장비의 간소화 및 발파작업의 효율성과 경제성을 달성할 수 있고 수중 암반의 경사면에서도 원하는 위치에 천공을 할 수 있는 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물이 개시되어 있다. 수중 암반 천공장비(100)에 채용되는 케이싱(400)은 중공의 로드형상을 가지며, 케이싱(400)의 하단부의 노출 표면상에는 비트형상의 암반 파쇄용 돌기들(410)이 돌출하여 형성되고, 케이싱(400)의 상단부는 수중 암반 천공장비의 타격 해머의 하단부에 기계적으로 연결되어 타격 해머의 작동에 의해서 반복적으로 타격 및 회전하면서 수중 암반층을 천공한다. 케이싱(400)에 의해서 수중 암반층(G4)에 천공된 천공구멍(H)내에 설치되는 폭발물은 케이싱(400)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 설계된 부표(500), 일단부가 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선에 연결되고 타단부는 뇌관 및 기폭약(520)에 연결된 각선(510), 및 상기 천공구멍(H) 내에 채워지는 벌크 폭약(530)으로 구성된다.

Description

수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물{UNDERWATER BEDROCK BLASTING METHOD AND DEVICE AND EXPLOSIVES USED THEREFOR}

본 발명은 수중 암반층을 발파하기 위한 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 종래의 수중발파용 천공기에서 사용되던 파일럿 비트와 링 비트의 기능을 케이싱에 통합하여 구현함으로써 천공장비의 간소화 및 발파작업의 효율성과 경제성을 달성할 수 있고, 뜨게를 이용하여 발파용 뇌관의 설치를 편리하고 효과적으로 수행할 수 있으며, 필요에 따라 무선 뇌관의 채택이 가능하여 작업의 안전성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물에 관한 것이다.

바다 또는 강과 같은 지형에서 교량과 같은 수상 구조물을 구축하거나 선박의 운행을 위해 수로를 조성한다든지 또는 항만을 구축하기 위한 건설이 이루어지고 있다. 이러한 수상 또는 해양 구조물을 구축하기 위해서는 지상에서와 같이 토목 공사를 수행하면서 수중 암반 등을 제거하는 작업이 필수적으로 진행된다.

수중 암반은 지상에서와 달리 수중에서 발파를 위한 준비작업을 진행하기 때문에 사람이 직접 수중에서 폭약을 설치해야 하는 등 작업이 어렵고 위험하며 발파 실패율이 높다. 수중 암반을 제거하기 위해서는 수중의 암반에 먼저 소정 구경의 구멍을 일정 깊이로 천공한 다음 그 구멍속에 화약을 장전하고 터뜨리는 방식을 사용하고 있으며, 이러한 수중 천공작업과 화약을 이용한 발파작업은 대개 수작업과 기계작업을 병행하여 수행하고 있다.

최근에는 잠수부들에 의한 수작업의 불편함과 위험성을 해소하기 위해 수중암반 천공기가 널리 사용되고 있고 화약장전 및 폭발 등을 수행할 수 있는 특수장비가 설치된 수중천공 및 발파 전용선이 사용되고 있다.

현재까지의 수중발파 작업은 이송 프레임(체인 모터)의 가압으로 케이싱을 압입 하는 방법, 사장형 링비트를 개조한 회수 가능한 직 천공 비트를 이용하는 방법, 확장비트(드라우잉, 무수축 숄더)를 이용하는 방법, 회전력을 이용한 링비트 사용 등 여러 방법이 있었으나, 최근에는 천공기의 회전력(파워 모터) 및 타격력(드리프터)를 동시에 이용하는 케이싱 근입방법이 대세를 이루고 있다.

첨부도면 도 6은 종래기술에 따른 수중암반 천공장비용 링비트와 해머의 어셈블리가 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 수중 암반의 천공작업은 통상적으로 수중 암반에 1차적으로 접촉하는 파일럿 비트(10)와 상기 파일럿 비트(10)의 방사상 외면상에 일체로 결합되는 링 비트(12) 및 리테이너링(14)으로 이루어진 구조물을 케이싱(20)의 선단부에 분리 가능하게 장착하고 케이싱(20)의 내부에 삽입되는 해머(30)를 통해 반복적으로 타격하면서 회전 가압시킴으로써 수중 암반을 파쇄하여 원하는 직경과 깊이의 구멍을 천공하게 된다. 천공작업이 끝나게 되면, 역회전방식으로 링 비트(12)와 리테이너링(14) 및 해머(30)를 케이싱(20)의 내부에서 제거한 다음, 구멍 내부에 케이싱(20)이 박혀있는 상태에서 케이싱(20)의 내부에 벌크형태의 보조장약 및 점화장약을 삽입하고 점화장약 및 보조장약을 터뜨려서 수중 암반을 제거하였다.

그런데, 상기와 같은 종래의 수중암반 천공장비를 이용하는 경우에는, 케이싱(20)의 변위 발생을 방지하기 위해 암반의 일정 깊이까지 케이싱(20)을 근입하여야 하고 경사진 곳에서 링 비트(12)를 사용하는 경우 미끄러짐 현상이 발생하였다. 또한, 바닥면의 불규칙적인 요소를 생각할 때 케이싱(20)을 연질의 토사나 갯 뻘 층에는 압입할 수 있지만, 전석층 및 불균일한 암반층의 케이싱 압입작업에는 큰 어려움이 발생하였고, 적절한 천공 정밀도를 유지하기가 어려웠다. 따라서, 적정 천공 설계에 맞지 않아 2차 발파 및 쇄암 등이 필요하여 비경제적이고 작업 능률이 저하하였다.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1354383호에는 수중 발파 작업을 위한 작업선을 수상에 배치시켜 지상에서 수중 천공작업을 하는 기술을 개시하고 있다. 이 특허에서는 천공기가 넓은 발파작업영역에 걸쳐서 종횡방향으로 이동하면서 일정 간격을 두고 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있도록 하고 있다.

그런데, 수중 암반이 경사진 면에 천공을 할 경우에는 천공기가 경사진 암반면을 수직으로 천공하지 못하고 미끄러지기 때문에 원하는 위치에 천공을 하지 못하는 경우가 자주 발생한다. 또한, 암반 천공 후에 장약을 설치하고 나서 케이싱을 제거할 때, 케이싱의 길이보다 길게 장약 각선을 늘어뜨리게 되는데 이때는 장약의 각선이 손상되지 않도록 유의하여야 하기 때문에 케이싱 제거 작업이 번거로운 문제점이 있었다.

더욱이, 지질조건이 연약하거나 전석 등 불규칙한 상황의 수중 지반 상태에서는 케이싱 근입시 주변 지반이 무너지는 것을 방지하기 위해 천공해야할 해수면을 수중 암반층까지 흙이나 돌로 메워 육상화(=록필: Rock Fill)시킨 후에, 육상화 구간과 함께 암반층을 천공하여 장약을 설치한 후에 암반을 발파시키게 되는데, 케이싱을 제거할 경우 천공된 록필 구간이 무너져서 수중 암반의 천공 부분을 막거나 장약 각선을 손상시키는 문제가 종종 발생하고 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 수중 암반 천공장비의 개발 및 이를 이용한 새로운 방식의 수중 발파방법의 개발 필요성이 대두하고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1354383호(등록일자: 2014년 01월 15일) 대한민국 등록특허공보 제10-0284837호(등록일자: 2000년 12월 26일) 대한민국 등록특허공보 제10-0270251호(등록일자: 2000년 07월 29일)

본 발명은 전술한 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고 하는 기술적 과제는 종래의 수중발파용 천공기에서 사용되던 파일럿 비트와 링 비트의 기능을 케이싱에 통합하여 구현함으로써 천공장비의 간소화 및 발파작업의 효율성과 경제성을 달성할 수 있고 수중 암반의 경사면에서도 원하는 위치에 천공을 할 수 있는 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물을 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 뜨게를 이용하여 발파용 뇌관의 설치를 편리하고 효과적으로 수행할 수 있기 때문에 장약의 각선이 손상될 우려 없이 안전하게 케이싱을 제거할 수 있는 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물을 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 필요에 따라 무선 뇌관의 채택이 가능하여 작업의 안전성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물을 제공하려는 것이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1의 양태에 따르면, 본 발명은, 수중 암반 발파방법으로서,

천공선에 실려서 원하는 천공위치까지 이동하는 수중 암반 천공장비의 타격 해머에 중공의 로드형상의 케이싱을 기계적으로 연결하는 단계(S1);

상기 타격 해머의 작동에 의해 상기 케이싱를 반복적으로 타격하고 회전 가압하여 갯벌층, 토사층, 전석층 및 암반층을 차례로 천공하면서 상기 케이싱을 삽입하는 단계(S2);

상기 단계(S2) 후에 형성된 천공구멍의 상부에 상기 케이싱의 하단부가 위치하고 상기 케이싱의 상단부는 수면위로 노출되도록 상기 케이싱의 위치를 조정하는 단계(S3);

상기 단계(S3) 후에, 상기 천공구멍 하부의 암반층에 폭약을 집어넣을 천공구멍을 만들기 위해 상기 암반층을 추가로 천공하는 단계(S4);

상기 단계(S4) 후에 상기 암반층을 파쇄하기 위한 폭발물을 상기 천공구멍의 내부에 설치하는 단계(S5);

상기 단계(S5) 후에 상기 천공구멍의 최상부를 스펀지 또는 격막으로 덮는 단계(S6);

상기 단계(S6) 후에 상기 케이싱을 상기 천공구멍으로부터 제거하는 단계(S7);

상기 천공구멍의 내부에 설치된 폭발물을 터뜨릴 수 있도록 상기 천공선 위에 준비된 별도의 발파기에 상기 폭발물을 연결하는 단계(S8); 그리고

상기 단계(S8)후에 상기 폭발물을 터뜨려서 상기 암반층을 파쇄하는 단계(S9);를 포함하는 수중 암반 발파방법을 제공한다.

상기 케이싱의 하단부의 노출 표면상에는 암반 파쇄용 돌기들이 돌출하여 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 폭발물은 상기 케이싱의 내경보다 작은 외경을 갖도록 설계된 부표, 일단부가 상기 부표에 고정 지지된 뇌관선에 연결되고 타단부는 뇌관 및 기폭약에 연결된 각선, 및 상기 천공구멍 내에 채워지는 벌크 폭약을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계(S8)에서, 상기 각선의 중간부분은 상기 천공구멍 내에 둥글게 말아 놓고, 상기 부표에 고정 지지된 뇌관선은 상기 발파기에 유선 또는 무선으로 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제2의 양태에 따르면, 본 발명은, 수중 암반 발파를 수행하기 위한 수중 암반 천공장비에 채용되어 수중 암반층을 천공하기 위한 장치로서,

중공의 로드형상의 케이싱으로 이루어지고, 상기 케이싱의 하단부의 노출 표면상에는 암반 파쇄용 돌기들이 돌출하여 형성되고, 상기 케이싱의 상단부는 상기 타격 해머의 하단부에 기계적으로 연결되어 상기 타격 해머의 작동에 의해서 반복적으로 타격 및 회전하면서 상기 수중 암반층을 천공하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제3의 양태에 따르면, 본 발명은, 수중 암반 발파에 사용되는 폭발물로서,

수중 암반 발파를 수행하기 위한 수중 암반 천공장비에 채용되고 하단부의 노출 표면상에 비트형상의 암반 파쇄용 돌기들이 돌출하여 형성된 중공의 로드형상의 케이싱에 의해서 수중 암반층에 천공된 천공구멍내에 설치하되, 상기 천공구멍의 상부에 상기 케이싱의 하단부가 위치하고 상기 케이싱의 상단부는 수면위로 노출되도록 상기 케이싱의 위치를 조정한 상태에서 상기 케이싱 내에 설치되며, 상기 폭발물은 상기 케이싱의 내경보다 작은 외경을 갖도록 설계된 부표, 일단부가 상기 부표에 고정 지지된 뇌관선에 연결되고 타단부는 뇌관 및 기폭약에 연결된 각선, 및 상기 천공구멍 내에 채워지는 벌크 폭약을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 암반 발파에 사용되는 폭발물을 제공한다.

상기 각선의 중간부분은 상기 천공구멍 내에 둥글게 말아 놓고, 상기 부표에 고정 지지된 뇌관선은 상기 발파기에 유선 또는 무선으로 연결된 것을 특징으로 한다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 수중발파용 천공기에서 사용되던 파일럿 비트와 링 비트의 기능을 케이싱에 통합하여 구현함으로써, 케이싱를 직접 반복적으로 타격 및 회전구동시켜서 수중 암반층에 천공구멍을 형성할 수 있기 때문에 천공장비의 간소화 및 발파작업의 효율성과 경제성을 달성할 수 있다. 또한, 케이싱의 상단부는 수면위로 노출시키고 하단부는 수중 암반층에 잔류시킨 상태에서 뜨게, 각선, 뇌관 및 기폭약, 벌크폭약으로 이루어진 폭발물을 편리하게 설치하고 필요에 따라 무선 뇌관의 채택이 가능하여 작업의 안전성 및 편의성을 향상시킬 수 있는다. 게다가, 수중 암반의 발파작업이 매우 정밀하고 안전하게 수행될 수 있으므로, 작업의 정확성이 확보되고 작업자들의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 수중 암반 천공작업에 사용되는 일반적인 천공장비를 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 케이싱의 확대도;
도 3은 록필(rock fill) 구간이 적용된 수중 암반 천공작업의 예시도;
도 4는 도 2에 도시된 케이싱를 이용한 수중 암반 천공작업의 작업순서 예시도;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 폭발물 설치의 작업순서 예시도; 및
도 6은 종래기술에 따른 수중암반 천공장비용 파일럿 비트와 링비트 그리고 해머의 어셈블리를 나타낸 도면.

본 출원의 도면과 그 상세한 설명은 단지 본 발명의 실시 예들에 관한 것이다. 여기에서 발표한 기구 및 방식들의 장점 및 다른 특징들은 본 발명의 대표적인 실시 예를 나타낸 첨부도면들을 참조한 상세한 설명을 통해서 해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 보다 명백해질 것이다. 다르게 강조하지 않는 한, 도면을 통해서 유사하거나 대응하는 요소들은 유사하거나 대응하는 참조부호들로서 나타내어질 것이다.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수중 암반 발파방법 및 이를 수행하기 위해 사용되는 장치와 폭발물에 대해 상세하게 설명한다.

도 1에는 수중 암반 천공작업에 사용되는 일반적인 천공장비의 구조가 개략적으로 나타나 있다.

도 1을 참조하면, 수중 암반 천공장비(100)는 천공선(S)에 실려서 수중 암반의 천공위치까지 이동하게 되는데, 무한궤도로 이루어진 트랙(210)이 하부에 구비되어 있고 상측에 구비된 엔진(220)의 구동력에 의해서 천공선(S) 위에서 천공위치를 조정하도록 이동할 수 있는 천공 차량(200), 및 상기 천공 차량(200)의 전방측에 수직하게 설치되어 천공 차량(200)에 의해서 함께 천공위치까지 이동하게 되는 천공기(300)를 포함한다.

천공기(300)는 유압에 의해서 작동하며, 상부에는 윈치(310)가 설치되어 있고, 피더(320) 및 피더 실린더(330)가 천공기(300)의 수직한 붐 또는 프레임(참조부호 생략)을 따라서 수직하게 배치되어 있으며, 그 전방위치 중간에는 회전모터와 타격해머를 구비한 드리프터(340)가 설치되고, 상기 드리프터(340)의 하류에는 전원박스(350)가 설치되며, 상기 전원박스(350)의 하류에는 역타격 해머(360)가 배치된다. 역타격 해머(360)의 하류에는 중공의 로드형상의 케이싱(370) 상단이 기계적으로 연결되고, 케이싱(370)의 하단에는 파일럿 비트(372)와 링비트(374)가 장착된다.

이러한 구조의 일반적인 수중 암반 천공장비를 이용한 수중발파 작업에서는 천공기(300)의 회전모터와 타격해머를 동시에 이용하여 파일럿 비트(372)와 링비트(374)를 하단부에 장착한 케이싱(370)을 연질의 갯벌층(G1) 및 토사층(G2)까지는 압입이 가능했다. 그러나, 전석층(G3) 및 불균일한 암반층(G4)까지의 케이싱(370)근입은 어려웠다. 따라서, 적절한 천공 정밀도의 유지가 어렵고, 저항선 공 간격이 적정 설계에 맞지 않아서 대석 발생 등 2차 발파 및 쇄암 등의 작업이 필요하여 비경제적이고 작업 능률이 저하하였다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 케이싱가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 케이싱(400)은 종래의 파일럿 비트와 링 비트의 기능을 통합한 것으로서, 종래의 케이싱에 대응되는 중공의 로드형상의 케이싱(400)의 노출 표면상에 비트형상의 암반 파쇄용 돌기들(410)이 돌출하여 형성된다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 케이싱(400)의 선단부에는 종래의 파일럿 비트나 링 비트가 장착되지 않고 케이싱(400)가 파일럿 비트나 링 비트의 기능을 대신 수행하여 갯벌층(G1), 토사층(G2), 전석층(G3) 및 불균일한 암반층(G4)까지 천공하게 되는 것이다.

케이싱(400)의 상단부는 역타격 해머(360)의 하단부에 기계적으로 연결된다. 케이싱(400)은 역타격 해머(360)를 거쳐서 드리프터(340) 내부의 타격해머(도시되지 않음)에 연결된다. 케이싱(400)은 드리프터(340) 내부의 타격해머 및 역타격 해머(360)에 의해서 반복적으로 타격되고 필요에 따라 정방향 또는 역방향 회전 가압되면서 갯벌층(G1), 토사층(G2), 전석층(G3) 및 암반층(G4)을 천공하게 된다.

도 3은 록필(rock-fill) 구간이 적용된 수중 암반 천공작업의 예시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 케이싱를 이용한 수중 암반 천공작업의 작업순서 예시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수중 발파방법에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 케이싱(400)을 채용한 수중 암반 천공장비(100)는 천공선(S)에 실려서 록필(rock-fill) 구간(RF)이 적용된 수중 암반을 천공하기 위해 해당 천공위치까지 이동하게 된다. 록필(rock-fill) 구간은 케이싱 근입시 주변 지반이 무너지는 것을 방지하기 위해 천공해야할 해수면을 수중 암반층까지 흙이나 돌로 메운 구간이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수중 발파방법은 록필(rock-fill) 구간이 적용되지 않은 지역에서도 적용될 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

천공선(S)을 천공하고자 하는 수상 부위로 이동시킨 후 닻을 내려서 천공선(S)을 해수면 위에 고정시킨 다음에는, 수중 암반 천공장비(100)에 구비된 위치 측정장비(도시되지 않음)를 이용하여 천공지점의 정위치를 측량한 후, 도 2에 도시된 바와 같은 케이싱(400)을 수중 암반 천공장비(100)의 타격 해머에 기계적으로 연결하고(= 단계 S1), 타격 해머의 작동에 의해 상기 케이싱(400)을 하강시키면서 반복적으로 타격하고 회전 가압하여 록필(rock-fill) 구간(RF)을 지나 갯벌층(G1), 토사층(G2), 전석층(G3) 및 암반층(G4)을 차례로 천공하면서 상기 케이싱(400)을 삽입한다(= 단계 S2).

이와 같은 작업을 반복적으로 수행하여 수중 암반층(G4)을 발파하여 제거하는데 필요한 수만큼의 천공구멍(H), 일반적으로 장약공으로 불리는 천공구멍을 형성한다.

원하는 천공구멍을 형성하는 천공 작업이 끝나면 암반층(G4)의 파쇄를 위한 발파작업을 수행하게 되는데, 도 5에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화약 장약의 작업순서가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 위에서 언급한 바와 같이 록필(rock-fill) 구간(RF)을 지나 갯벌층(G1), 토사층(G2), 전석층(G3) 및 암반층(G4)에 삽입된 케이싱(400)을 들어올려서 케이싱(400)의 상단부는 수면위로 노출되고 케이싱(400)의 하단부는 암반층(G4)의 천공된 구멍 상부에 오도록 케이싱(400)의 위치를 조정한다(= 단계 S3). 이와 같이, 수중 암반의 천공구멍(H) 내에 케이싱(400)의 일부분이 삽입된 상태에서는 천공구멍(H) 속에 토사가 유입될 우려가 없으므로 천공구멍(H)은 공벽상태를 효과적으로 유지하게 된다.

상기 단계(S3) 후에는, 천공구멍(H) 하부의 암반층에 폭약을 집어넣을 천공구멍을 만들기 위해 암반층을 천공하게 되는데, 이때는 일반적인 천공 비트를 사용하여 천공하게 된다(= 단계 S4).

이러한 상태에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제조된 폭발물을 케이싱(400) 내에 설치하게 된다(= 단계 S5). 즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제조된 폭발물은 케이싱(400)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 설계된 부표(500), 일단부가 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선(도시되지 않음)에 연결되고 타단부는 뇌관 및 기폭약(520)에 연결된 각선(510), 상기 케이싱(500)에 의해서 형성된 수중 암반의 천공구멍(H) 내에 채워지는 첨장약인 벌크 폭약(530)을 포함한다.

상기 각선(510)의 중간부분은 발파기와의 연결 공차를 고려한 여유를 제공하기 위해 케이싱(400) 내에 둥글게 말아 놓는다. 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선(도시되지 않음)은 천공선(S) 위에 준비된 별도의 발파기(도시되지 않음)에 유선으로 연결된다.

이와는 달리, 수중 암반의 천공구멍(H) 내에 배치되는 뇌관 및 기폭약(520)은 무선방식으로도 폭발시킬 수 있다. 이를 위해서, 뇌관 및 기폭약(520)에는 무선 송신기(도시되지 않음)와 뇌관을 작동시키기 위한 기폭장치(도시되지 않음)가 설치될 수 있고, 천공선(S) 위에 준비된 별도의 발파기(도시되지 않음)에는 무선 수신기(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.

이와 같이 폭발물을 천공구멍(H) 내부에 설치한 후에는, 천공구멍(H)의 최상부를 스펀지 또는 격막으로 덮는다(=단계 S6). 즉, 벌크 폭약의 경우 비중이 1.25로서 물보다 높지만 수심이 깊은 곳은 폭약이 수압에 의해 천공구멍 밖으로 삐져 나오기 때문에 이를 방지하기 위해서, 그리고 추가적으로는 천공구멍(H) 내에 위치한 폭약과 천공구멍(H)의 내면 사이에 돌들이 비집고 들어가는 것을 방지하기 위해서 스펀지 또는 격막으로 덮는 것이다.

폭발물의 설치가 끝나면 폭발물을 터뜨릴 수 있도록 케이싱(400)을 천공구멍(H)으로부터 제거하고(= 단계 S7), 각 부표(500)에 연결 고정시킨 뇌관선을 천공선(S)에서 인출한 모선과 연결한 다음 잠수부들이 안전한 장소로 대피한다(= 단계 S8).

이러한 상태에서 발파스위치를 눌러 발파하면, 뇌관 및 기폭약(520)과 벌크 폭약(530)이 일시에 폭발하면서 수중 암반의 발파작업이 정확하면서도 안전하게 수행된다(= 단계 S9).

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 하기 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 수중 암반 천공장비 200 : 천공 차량
300 : 천공기 400 : 케이싱
500 : 부표 510 : 각선
520 : 뇌관 및 기폭약 530 : 벌크 폭약
H : 천공구멍 S : 천공선

Claims (8)

1. 수중 암반 발파방법으로서,
   천공선(S)에 실려서 원하는 천공위치까지 이동하는 수중 암반 천공장비(100)의 타격 해머에 중공의 로드형상의 케이싱(400)을 기계적으로 연결하는 단계(S1);
   상기 타격 해머의 작동에 의해 상기 케이싱(400)을 반복적으로 타격하고 회전 가압하여 갯벌층(G1), 토사층(G2), 전석층(G3) 및 암반층(G4)을 차례로 천공하면서 상기 케이싱(400)을 삽입하는 단계(S2);
   상기 단계(S2) 후에 형성된 천공구멍(H)의 상부에 상기 케이싱(400)의 하단부가 위치하고 상기 케이싱(400)의 상단부는 수면위로 노출되도록 상기 케이싱(400)의 위치를 조정하는 단계(S3);
   상기 단계(S3) 후에, 상기 천공구멍(H) 하부의 암반층(G4)에 폭약을 집어넣을 천공구멍을 만들기 위해 상기 암반층(G4)을 추가로 천공하는 단계(S4);
   상기 단계(S4) 후에 상기 암반층(G4)을 파쇄하기 위한 폭발물을 상기 천공구멍(H)의 내부에 설치하는 단계(S5);
   상기 단계(S5) 후에 상기 천공구멍(H)의 최상부를 스펀지 또는 격막으로 덮는 단계(S6);
   상기 단계(S6) 후에 상기 케이싱(400)을 상기 천공구멍(H)으로부터 제거하는 단계(S7);
   상기 천공구멍(H)의 내부에 설치된 폭발물을 터뜨릴 수 있도록 상기 천공선(S) 위에 준비된 별도의 발파기에 상기 폭발물을 연결하는 단계(S8); 그리고
   상기 단계(S8)후에 상기 폭발물을 터뜨려서 상기 암반층(G4)을 파쇄하는 단계(S9);를 포함하는 수중 암반 발파방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이싱(400)의 하단부의 노출 표면상에는 비트형상의 암반 파쇄용 돌기들(410)이 돌출하여 형성된 것을 특징으로 하는 수중 암반 발파방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 폭발물은 상기 케이싱(400)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 설계된 부표(500), 일단부가 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선에 연결되고 타단부는 뇌관 및 기폭약(520)에 연결된 각선(510), 및 상기 천공구멍(H) 내에 채워지는 벌크 폭약(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 암반 발파방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 단계(S8)에서, 상기 각선(510)의 중간부분은 상기 천공구멍(H) 내에 둥글게 말아 놓고, 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선은 상기 발파기에 유선으로 연결하는 것을 특징으로 하는 수중 암반 발파방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 단계(S8)에서, 상기 각선(510)의 중간부분은 상기 천공구멍(H) 내에 둥글게 말아 놓고, 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선은 상기 발파기에 무선으로 연결하는 것을 특징으로 하는 수중 암반 발파방법.
6. 수중 암반 발파에 사용되는 폭발물로서,
   수중 암반 발파를 수행하기 위한 수중 암반 천공장비(100)에 채용되고 하단부의 노출 표면상에 비트형상의 암반 파쇄용 돌기들(410)이 돌출하여 형성된 중공의 로드형상의 케이싱(400)에 의해서 수중 암반층(G4)에 천공된 천공구멍(H)내에 설치하되, 상기 천공구멍(H)의 상부에 상기 케이싱(400)의 하단부가 위치하고 상기 케이싱(400)의 상단부는 수면위로 노출되도록 상기 케이싱(400)의 위치를 조정한 상태에서 상기 케이싱(400) 내에 설치되며, 상기 폭발물은 상기 케이싱(400)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 설계된 부표(500), 일단부가 상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선에 연결되고 타단부는 뇌관 및 기폭약(520)에 연결된 각선(510), 및 상기 천공구멍(H) 내에 채워지는 벌크 폭약(530)을 포함하며,상기 각선(510)의 중간부분은 상기 천공구멍(H) 내에 둥글게 말아 놓고,
   상기 부표(500)에 고정 지지된 뇌관선은 발파기에 유선 또는 무선으로 연결된 것을 특징으로 하는 수중 암반 발파에 사용되는 폭발물.
7. 삭제
8. 삭제

Images