KR102009967B1 - 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장공 발파 공법에 관한 것으로서, 특히 폭발력과 기폭순서를 조절하여 분산장약 발파시 발생되는 사압현상을 방지할 수 있도록 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 폭약을 장약하고 전색물로 덮어주되, 상기 폭약은 주장약과, 상기 주장약보다 상대적으로 폭발력이 약한 보조장약을 포함하여, 보조장약을 기폭한 다음 주장약을 기폭하는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법에 관한 것이다.

Description

다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법{Long hole blasting method}

본 발명은 장공 발파 공법에 관한 것으로서, 특히 분산장약에 따른 사압현상을 방지할 수 있는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법에 관한 것이다.

일반적으로 건설 및 토목공사 현장에서 발파작업이 빈번하게 수행되고 있으며, 발파작업을 함에 있어 암반이나 기타 장애물을 손쉽게 제거할 수 있기에 폭약을 주로 사용하고 있으나, 발파시 진동과 소음이 발생된다.

보통, 육상, 수중, 수상 및 육상과 수중으로 전이되는 암반 등을 제거하기 위하여, 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 폭약을 구비하여 상기 폭약을 기폭시키는 장공 발파 공법을 사용하고 있으나, 인접한 구조물의 영향과 장공 발파시 발생되는 사압현상 등에 의해 1회 지발당 장약되는 폭약의 양에 제한이 생길 수밖에 없다.

이를 해결하기 위하여 최근 지면으로부터 일정 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 다수의 폭약을 장입한 후 이를 순차적으로 발파시키는 분산장약(Deck charge) 방식을 이용한 발파공법이 주로 사용되고 있다. 이러한 분산장약 발파시, 천공의 깊이가 얕은 곳에서 깊은 곳으로 순차적으로 발파하거나, 깊은 곳에서 얕은 곳으로 순차적으로 발파가 이루어진다.

위와 같은 순차발파 방식은 발파진동을 억제하는 효과를 얻을 수 있으나, 천공의 일단에서 폭발시 압력으로 인해 폭발반응이 지속되지 못하는 사압현상이 여전히 발생되고 있는 실정이다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1040787호 '분산장약을 이용한 수평 발파공법'

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 폭발력과 기폭순서를 조절하여 분산장약 발파시 발생되는 사압현상을 방지할 수 있는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법을 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법은 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 폭약을 장약하고 전색물로 덮어주되, 상기 폭약은 주장약과, 상기 주장약보다 상대적으로 폭발력이 약한 보조장약을 포함하여, 보조장약을 기폭한 다음 주장약을 기폭한다.

본 발명에 따르면, 폭발력이 상대적으로 약한 보조장약을 먼저 기폭하여 보조장약 주변을 파쇄한 후, 주장약을 기폭함으로써 주장약에 의한 충격파와 가스압이 보조장약에 의해 파쇄된 부분으로 일부 방출되므로 사압현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법에 따라 발파되는 과정을 보여주는 개념도,
도 2는 본 발명에 의한 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법에서 폭약이 장입되는 형태를 보여주는 개념도,
도 3은 본 발명에 의한 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법에 적용되는 전폭관이 설치된 상태를 보여주는 개념도.

본 발명에서는 폭발력과 기폭순서를 조절하여 분산장약 발파시 발생되는 사압현상을 방지할 수 있도록 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 폭약을 장약하고 전색물로 덮어주되, 상기 폭약은 주장약과, 상기 주장약보다 상대적으로 폭발력이 약한 보조장약을 포함하여, 보조장약을 기폭한 다음 주장약을 기폭하는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법을 제안한다.

본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

이하, 본 발명인 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법은 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고로 상세하게 설명한다.

본 발명인 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법은 도 1에 도시된 바와 같이 기본적으로 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 소정의 높이로 폭약(100)을 장약하고, 상기 폭약(100)의 상측을 소정의 높이로 전색물(200)을 쌓아 덮어준다. 즉, 천공장에 폭약(100)과 전색물(200)이 적층되도록 하는 것이다.

본 발명은 분산장약을 이용하는 것으로, 도 1a에 도시된 바와 같이 상기 천공장에 다수의 폭약(100)을 장입하는데, 상기 폭약(100)은 일정 간격을 이루어 상하로 배치되는 주장약(110)과, 상기 주장약(110) 사이에 배치되고 주장약(110)보다 상대적으로 폭발력이 약한 보조장약(120)을 포함한다.

이때, 상기 보조장약(120)이 주장약(110)보다 폭발력이 약하다는 것은, 같은 장약량일 경우 주장약(110)보다 상대적으로 폭발력이 약한 폭약을 보조장약(120)로 사용한다는 것과, 주장약(110)과 폭발력이 동일한 폭약이지만 보조장약(120)의 장약량을 주장약(110)의 장약량보다 적도록 하는 것을 의미한다.

상기 주장약(110)과 보조장약(120)을 천공장에 장입한 후, 종래 깊이에 따라 순차적으로 기폭하는 것과 달리 폭발력이 상대적으로 약한 보조장약(120)을 먼저 기폭한 다음, 주장약(110)을 기폭한다.

이와 같이 보조장약(120)을 먼저 기폭함으로써 도 1b에 도시된 바와 같이 보조장약(120) 주변이 파쇄시키고, 이후 주장약(110)을 기폭함으로써 도 1c에 도시된 바와 같이 주장약(110)에 의한 충격파와 가스압이 보조장약(120)의 기폭으로 인해 파쇄된 부분으로 방출되는바 사압현상을 방지할 수 있어 도 1d에 도시된 바와 같이 지하 암반 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

한편, 위와 같은 효과를 증대시키기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 보조장약(120)은 주장약(110) 사이에 형성됨이 바람직하다. 즉, 천공장의 단부가 아닌 중간 또는 중간중간에 보조장약(120)이 장입되도록 함으로써, 보조장약(120)의 양단 측에 구비되는 주장약(110)의 기폭시, 충격파와 가스압이 일단 또는 양단으로 신속히 방출될 수 있다.

또한, 상기 폭약(100)이 충격파 등을 일정부분 흡수할 수 있는 케이스 등에 구비될 수 있어, 주장약(110)과 보조장약(120) 사이에 전색물(200)이 필요치 않을 수도 있으나, 보조장약(120)의 폭발시 보조장약(120)의 폭발력을 극대화시키면서 주장약(110)에 대한 영향을 최소화하기 위하여 주장약(110)과 보조장약(120) 사이에 전색물(200)이 덮이는 것이 바람직하다.

따라서, 도 2a에 도시된 바와 같이 보조장약(120)이 하나의 층으로 구비되면서 보조장약(120)의 양단측에 주장약(110)이 구비되고 보조장약(120)과 주장약(110) 사이에 전색물(200)이 덮힌 형태를 형성할 수 있음은 물론, 도 2b에 도시된 바와 같이 보조장약(120)이 복수의 층으로 구비되면서 각각의 보조장약(120)의 양단측에 주장약(110)이 구비되고 보조장약(120)과 주장약(110) 사이에 전색물(200)이 채워져 덮힌 형태를 형성할 수도 있다.

또한, 본 발명에서의 전색물(200)은 입자가 작은 전색물을 이용함으로써 발파에 의해 발생되는 가스압을 이겨내고 압축률이 커 단단히 다져지므로 폭약(100)의 폭발에너지를 충분히 발휘할 수 있도록 함이 바람직하다. 구체적으로는 모르타르와 에폭시를 활용하여 제조된 전색물(200)을 사용하여 효과적으로 충격파를 흡수하고 사압현상을 방지하도록 함이 보다 바람직하다.

상기 보조장약(120)의 폭발력이나 제거할 암반 등의 강도 등을 고려하여, 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 보조장약(120)의 중간중간에 전색물(200)이 채워지도록 하여 보조장약(120)을 다단으로 형성할 수 있다.

그리고, 도 2b와 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 보조장약(120)이 구비된 층이 복수 개 형성되는 경우, 필요에 따라 보조장약(120) 간에 기폭시차를 두어 보조장약(120)의 폭발에 따라 발생되는 충격파와 가스압을 최소화시킬 수도 있다.

한편, 상기 폭약(100), 즉 주장약(110)과 보조장약(120)은 소정의 높이로 형성하고, 폭약(100)을 폭발하기 위한 뇌관(132)이 구비되는데, 폭약(100)의 내측에는 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 전폭약(131)이 구비되고 상기 전폭약(131)을 폭발하기 위한 뇌관(132)이 형성된 전폭관(130)이 포함될 수 있다.

상기 전폭관(130)은 금속 등과 같이 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, PVC 등과 같은 합성수지로 이루어져 취급의 용이성을 확보하고 폭발력의 손실을 줄이도록 함이 바람직하다.

위와 같이 전폭관(130)을 폭약(100)에 의해 감싸지도록 함으로써, 외부 충격파로부터 전폭약(131)을 보호할 수 있으며, 천공장을 따라 전달되는 폭발압력을 1차적으로 방지하여 전폭약(131)의 사압현상과 뇌관(132)의 사압현상을 방지할 수 있다.

100 : 폭약 110 : 주장약
120 : 보조장약 130 : 전폭관
131 : 전폭약 132 : 뇌관
200 : 전색물

Claims (5)

1. 지면으로부터 일정 깊이로 천공된 천공장에 폭약(100)을 장약하고 전색물(200)로 덮어주되,
   상기 폭약(100)은 일정 간격을 두고 상하로 배치되는 주장약(110)과, 상기 주장약(110) 사이에 배치되는 한편 상기 주장약(110)보다 상대적으로 폭발력이 약한 보조장약(120)을 포함하고,
   상기 보조장약(120)을 기폭하여 보조장약(120) 주변을 파쇄한 다음 주장약(110)을 기폭하여 주장약(110)에 의한 충격파와 가스압이 상기 파쇄된 부분으로 방출되도록 하여 사압 현상을 방지하게 되는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주장약(110)과 보조장약(120) 사이에 전색물(200)이 채워지는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보조장약(120)은 일정 간격을 두고 다단으로 형성되되, 보조장약(120) 사이에 전색물(200)이 채워지는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 전색물(200)은 모르타르와 에폭시를 활용하여 제조되어 충격 완화에 따른 사압 방지 효과가 증대되는 다중 다단 분산 장약기법을 이용한 장공 발파 공법.
5. 삭제

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