KR102268982B1

KR102268982B1 - 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법

Info

Publication number: KR102268982B1
Application number: KR1020200143572A
Authority: KR
Inventors: 범진삼; 우주식
Original assignee: 유한회사 기흥산업
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-06-24

Abstract

3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법에 있어서, 1자유면 상태의 암반굴착 장소를 3자유면 상태로 개선하기 위해서 상기 암반굴착 장소에 5개의 대구경으로 형성되는 장공을 천공하는 단계; 상기 장공이 형성된 후, 상기 장공 주변에 다수의 발파공들을 천공 배열하는 단계; 상기 다수의 발파공들이 천공 배열된 후, 상기 장공과 상기 발파공들을 각각 이어주는 형상으로 마련되어 내부에는 화약이 삽입되는 다수의 연결홈들을 형성시키는 단계; 및, 상기 다수의 연결홈들이 형성된 후, 상기 다수의 발파공들에 장약을 삽입 배치한 다음 발파를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 발파 메커니즘의 기초하에 대부분 1자유면 상태의 암반굴착 장소의 자유면 조건을 5개의 대구경으로 형성되는 장공(Slot hole)을 천공하여 3자유면 조건으로 개선시켜서 폭약 0.125Kg 이하로 장약-발파할 때에 장공으로의 폭굉에너지의 집중 및 증폭을 유도하여 보다 적은 폭약량 사용 대비 폭굉 효과가 증가 되도록 할 수 있는 미진동 굴착공법을 제공할 수 있다.

Description

3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법{Three free face low-vibration excavation method by explosives}

본 발명은 국토교통부 표준발파공법중 폭약을 사용한 미진동 굴착공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1자유면 상태의 수직구, 트랜치, 터널 등의 암반굴착 장소 근거리에 보안물건(시설물 및 지장물-건물,가옥,교량,축사,정밀기계 등)이 위치하는 곳에 5개 공의 대구경 인공 자유면공을 중첩되게 천공하여 장공(Slot hole)을 만들고 주변에 다수의 발파공들을 배열하여 0.125Kg 이하의 장약으로 발파하되 발파로 인해 발생하는 폭굉 에너지가 3자유면 집중구조 장공에 작용되도록 개발된 폭약사용 미진동 굴착공법에 관한 것이다.

국토교통부 도로공사 노천발파 설계, 시공지침의 표준발파공법중 폭약사용 미진동 굴착공법은 암반굴착 장소 근거리에 보안물건이 위치하는 조건하에서 소량의 폭약을 사용하는 발파공법이다. 이때 사용되는 폭약의 양은 지발당 장약량 0.125Kg 이하로 한정되어 있는데, 이는 국내에서 생산되는 폭약 최소단위에 가까운 량으로 H사 경우 0.12Kg, K사 경우 0.1Kg이다. 폭약 0.125Kg는 발파작업에서 너무 극소량의 폭약량으로서 자유면이 발달되지 않은 곳에서는 사용할 수 없다. 너무 극소량의 폭약이 발파공에서 폭굉하였을 때에는 발파공 주변을 파쇄하지 못하고 철포현상(blown-out)으로 나타나면서 굉장히 높은 소음과 비산을 유발시키게 된다.

암반굴착 장소는 일반적인 상태에서 보통 1자유면 상태이다. 자유면은 폭약의 중심에서 대기까지의 최단거리로 정의되며, 터널,수직구,트렌치 등 수많은 암반굴착 장소는 대부분 1자유면 상태인데, 이러한 조건하에서 발파공을 천공하고 0.125Kg 이하 폭약을 장약-발파할 경우에는 거의 대부분 실패(철포현상 발생)하게 된다. 그러므로, 폭약사용 미진동 굴착공법을 암반굴착에 적용시키기 위해서는 인공자유면(A)을 형성하는 등의 특별한 발파환경을 조성시켜야만 한다.

예를 들어, 종래의 발파공법에서는, 선대구경(인공자유면 직경 362mm) 및 실린터컷 또는 번커트(인공자유면 직경 102mm)에서 암반 굴착면(E)에 인공자유면공(A)을 1개 내지 3개로 배열하여 발파공 자유면 상태를 1자유면에서 2자유면으로 개선시킨다.

그런데, 2자유면에서는 0.125Kg 이하의 폭약을 사용하는 미진동 굴착공법 적용이 불가능하다. 왜냐하면, 첨부된 도면 도 10과 같이 발파공의 폭굉에너지가 인공자유면공 외벽을 따라 흐르는 아칭효과(Arching effect)가 발생되어 분산되기 때문이다. 물론, 발파공 천공길이에 따라 다르지만, 폭약 0.125Kg에 약 2~3배에 해당되는 0.25~0.375Kg 장약량이면 발파공(B)과 인공자유면공(A)을 파쇄 연결시킬 수는 있다. 하지만, 근거리에 보안물건이 위치할 때에는 소음, 진동 허용치를 초과하여 적용할 수 없다. 즉, 폭약사용 미진동 굴착공법을 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1551905호(등록일자: 2015년 09월 03일) 대한민국 등록특허 제10-1566906호(등록일자: 2015년 11월 02일)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 위에서 언급한 바와 같은 발파 메커니즘의 기초하에 대부분 1자유면 상태의 암반굴착 장소의 자유면 조건을 5개의 대구경으로 형성되는 장공(Slot hole)을 천공하여 3자유면 조건으로 개선시켜서 폭약 0.125Kg 이하로 장약-발파할 때에 장공으로의 폭굉에너지의 집중 및 증폭을 유도하여 보다 적은 폭약량 사용 대비 폭굉 효과가 증가 되도록 할 수 있는 미진동 굴착공법을 구현시키고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따라, 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법에 있어서, 1자유면 상태의 암반굴착 장소를 3자유면 상태로 개선하기 위해서 상기 암반굴착 장소에 5개의 대구경으로 형성되는 장공(Slot hole)(10)을 천공하는 단계(SS1); 상기 장공(10)이 형성된 후, 상기 장공(10) 주변에 다수의 발파공(30)들을 천공 배열하는 단계(SS2); 상기 다수의 발파공(30)들이 천공 배열된 후, 상기 장공(10)과 상기 발파공(30)들을 각각 이어주는 형상으로 마련되어 내부에는 화약이 삽입되는 다수의 연결홈(40)들을 형성시키는 단계(SS3); 및, 상기 다수의 연결홈(40)들이 형성된 후, 상기 다수의 발파공(30)들에 장약(31)을 삽입 배치한 다음 발파를 수행하는 단계(SS4);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 발파를 수행하는 단계(SS4)는 상기 다수의 발파공(30)들에 장약(31)을 삽입 배치한 후 발파를 수행하기 직전에 상기 연결홈(40)들 내에 초산에스테르류, 니트로 화합물, 유기 과산화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폭발성 물질을 배치하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 장공(10)을 천공하는 단계(SS1)는, 암반굴착 대상면(E) 중앙에 대구경의 제1축 인공자유면공(11)을 천공하고, 상기 제1축 인공자유면공(11)에 대하여 1~2mm 중첩하도록 상하로 대구경의 제2축 인공자유면공(12)을 2개공 천공하며, 상기 제1축 인공자유면공(11)에 대하여 1~2mm 중첩하도록 좌우로 대구경의 제3축 인공자유면공(13)을 2개공 천공하는 것이 바람직하다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발파공의 폭굉에너지가 인공자유면공 외벽을 따라 장공 중심으로 집중되기 때문에 0.125Kg 이하의 폭약으로도 장공과 발파공 사이가 파쇄될 수 있어서 폭약사용 미진동 굴착공법을 적용할 수 있게 된다. 결과적으로, 1자유면으로 형성된 암반굴착면 주변 근거리에 보안물건이 위치한 조건하에서도 본 발명을 적용하면 소음, 진동허용치를 만족할 수 있고, 장공으로의 폭굉에너지의 집중 및 증폭을 유도하여 보다 적은 폭약량 사용 대비 폭굉 효과가 증가 되도록 할 수 있는 폭약사용 미진동 굴착공법의 적용이 가능하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법의 공정도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장공(Slot hole)이 형성된 상태를 나타낸 도면,
도 3은 도 1에 도시된 장공을 형성시키는데 사용되는 다축천공유닛의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 다축천공유닛의 종단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 장공 주변에 다수의 발파공들과 연결홈들이 형성된 상태를 나타낸 도면,
도 6은 도 5에 나타낸 장공과 발파공에 폭약을 장약한 상태를 나타낸 도면으로서, 자유면이 3자유면으로 조성되었음을 보여주는 도면,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 발파공에 다수의 연쇄폭발쐐기들이 설치된 것을 나타낸 도면,
도 8은 도 7의 연쇄폭발쐐기를 위에서 내려다본 평면도,
도 9는 1자유면 상태의 터널 심빼기 발파에서 다수의 장공과 발파공 형성으로 인해 발파범위가 확장된 상태를 나타낸 도면,
도 10은 인공자유면이 1개일 때 발파공의 폭굉에너지가 인공자유면 외벽을 따라 흐르는 아칭효과 발생 및 수치해석결과를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법을 수행했을 때 폭굉에너지 집중효과를 보여주는 도면,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법을 수행했을 때 폭굉에너지 집중효과와 인공자유면이 서로 파쇄·연결되는 것을 보여주는 수치해석 결과를 나타낸 도면이다.

본 출원의 도면과 그 상세한 설명은 단지 본 발명의 실시 예에 관한 것이다. 여기에서 발표한 기구 및 방식의 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.

본 발명의 적어도 하나의 실시 예를 상세하게 설명하기 전, 본 발명은 하기의 명세서에 발표하거나 도면에 나타낸 구성 및 부품들의 배열로 본 출원에서 한정되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들이 가능하고 다양한 방식으로 실행 및 수행될 수 있다. 또한, 여기에 채용된 어법과 용어는 설명을 목적으로 한 것으로서 본 발명을 제한하는 것으로 간주되지 않음을 알 수 있을 것이다.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법의 공정도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 1자유면 상태의 암반굴착 장소에서 5개의 대구경으로 형성되는 장공(Slot hole)을 천공하여 3자유면상태로 개선시키고자 한다(=단계 SS1).

상세하게는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 1자유면 암반굴착 대상면(E)에 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장공(10)을 형성한다. 상기 장공(10)은 중앙의 제1축 인공자유면공(11) 1개공과, 상기 제1축 인공자유면공(11)에 대해 1~2mm 내외로 중첩되도록 상하로 천공되는 제2축 인공자유면공(12) 2개공, 그리고 상기 제1축 인공자유면공(11)에 대해 1-2mm 내외로 중첩되도록 좌우로 천공되는 제3축 인공자유면공(13) 2개공을 포함한다. 이때 형성되는 인공자유면공의 직경은 각각 102~300mm 범위로 하는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 상기 인공자유면공의 직경은 각각 300mm 이상으로 할 수도 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 제1축 인공자유면공(11)을 중심으로 상하 좌우 총 5개공으로 형성되는 장공(10) 1개를 예로 들어 도시하였으나, 암반굴착 대상지의 크기나 작업여건에 따라 하기 도 6에 나타낸 것처럼 장공(10)의 개수를 특별히 한정할 필요는 없다.

도 3 및 도 4에는 도 2에 도시된 장공(10)을 형성시키는데 사용되는 다축천공유닛(20)이 도시되어 있다.

상기 다축천공유닛(20)은 함체형상의 하우징(21), 상기 하우징(21)에 설치된 복수의 천공축(22), 상기 천공축(22)을 구동시키는 구동모터(23), 및 상기 천공축(22) 단부에 결합된 굴삭비트(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.

상기 천공축(22)들은 제1축 인공자유면공(11)에 대응되는 중앙 제1축(22a), 상기 제2축 인공자유면공(12)에 대응되게 상기 중앙 제1축(22a) 주변에 배치된 상하 제2축(22b)과 좌우 제3축(22c)으로 구성된다. 상기 중앙 제1축(22a), 상기 상하 제2축(22b) 및 상기 좌우 제3축(22c)의 단부는 상기 하우징(21)의 발파대상면(E)와 마주하는 일측면으로부터 돌출된다. 상기 구동모터(23)는 상기 중앙 제1축(22a), 상기 상하 제2축(22b) 및 상기 좌우 제3축(22c)이 큰 구동력을 발휘할 수 있도록 각 천공축(22)마다 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 중앙 제1축(22a)은 상기 상하 제2축(22b) 및 상기 좌우 제3축(22c) 보다 길이가 짧게 구성된다. 즉, 상기 중앙 제1축(22a)의 단부와 상기 하우징(21)의 일측면과의 거리는, 상기 상하 제2축(22b) 및 상기 좌우 제3축(22c)의 단부와 하우징(21)의 일측면과의 거리보다 짧도록 구성된다. 이것은, 상기 제1축 인공자유면공(11)과 상기 제2축 인공자유면공(12)이 서로 중첩되게 형성되어야 하는 점을 고려할 때, 중첩된 천공영역을 갖는 상기 중앙 제1축(22a)의 굴착비트와 상기 상하 제2축(22b) 및 상기 좌우 제3축(22c) 굴착비트끼리의 충돌을 방지하기 위함이다.

아울러, 상기 구동모터(23)와 천공축(22)들은 조립 및 정비의 편의성, 내구성, 효율성 등을 고려하여 동력전달용 기어(24)를 통해 병렬로 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 동력전달용 기어(24)들은 상기 하우징(21) 내부에 설치하여 굴착과정에 발생하는 암반 파편이나 토사와 같은 이물질로부터 보호되도록 한다.

따라서, 1자유면 암반굴착 대상면(E)에 다축천공유닛(20)을 위치시킨 다음 구동모터(23)를 동작시키면, 상기 중앙 제1축(22a)의 굴착비트들에 의하여 제1축 인공자유면공(11)이 천공되고, 곧이어 상기 상하 제2축(22b)의 굴착비트에 의하여 제2축 인공자유면공(12)이 굴착되고, 다음으로 상기 좌우 제3축(22c)의 굴착비트에 의하여 제3축 인공자유면공(13)이 굴착된다. 따라서, 단일공정을 통해 장공(10)을 매우 신속하고 간편하게 형성할 수 있게 된다.

상기 단계(SS1)을 수행하여 장공(10)의 형성이 완료되면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 장공(10) 주변에 다수의 발파공(30)들을 천공 배열하게 되는데, 이때 발파공 자유면 상태는 도 5에 나타낸 바와 같이 3자유면(S1,S2,S3)을 갖게 된다(=단계 SS2).

하기 <표 1>은 자유면의 수를 달리하면서 채석체적과 최소저항선 및 장약량의 상관관계를 실험한 결과로서, 아래의 실험 결과에서 알 수 있듯이, 동일조건의 최소저항선에서 동일한 장약량을 사용할 때 자유면 수가 증가함에 따라 암반의 구속저항력이 낮아지면서 채석체적이 증가하는 것을 알 수 있으며, 장약량은 동일 체적대비 자유면 수에 따라 감쇄된다는 것을 알 수 있다.

자유면	채석체적(V)과 최소저항선(W) 관계	동일 체적대비 장약량( )	장약량 감쇄율(%)
1자유면		0.375	0
2자유면		0.300	20
3자유면(S1,S2,S3)		0.214	43

따라서, 본 발명과 같이 총 5개공의 대구경 인공자유면공(A)으로 형성된 장공(10) 주변에 다수의 발파공(30)들을 배치하면, 상기 발파공(30)들은 3자유면(S1,S2,S3)을 갖게 되어 장약량이 1자유면에 비해 감쇄율이 43%에 이르게 된다.

상기 단계(SS2)를 수행하여 상기 장공(10) 주변에 다수의 발파공(30)들을 천공한 상태에서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 장공(10)과 다수의 발파공(30)들을 각각 이어주는 형상으로 연결홈(40)들을 형성시키고, 연결홈(40)들 각각의 내부에는 화약이 삽입되도록 한다(SS3).

이에 따라, 후술할 단계 SS4에서 폭약 0.125Kg 이하로 장약-발파할 때에 발파공(30)에서 장약(31)이 폭발하면 연결홈(40) 내의 화약도 연쇄작용으로 폭발하며 장공(10)으로의 폭굉에너지의 집중 및 증폭을 유도하여 보다 적은 폭약량 사용 대비 폭굉 효과가 증가 되도록 할 수 있다.

상기 단계(SS3)에서 연결홈(40)들은 다이아몬드 칼날을 회전시키는 회전 커터 장치 또는 암반굴착 대상면(E)에 다수의 연결홈(40)들을 한 번에 찍어내어 형성시키는 타격 장치로 형성되도록 할 수 있다.

상기 단계(SS3)를 수행하여 상기 연결홈(40)들을 형성시킨 상태에서, 상기 발파공(30)들에 0.125Kg 이하의 장약(31)을 삽입 배치한 다음 발파를 수행한다(=단계 SS4).

상기 단계(SS4)의 수행에 의해서, 본 발명에 따른 장공 제2축 인공자유면공(12) 외벽과 제3축 인공자유면공(13) 외벽구조가 발파공의 폭굉에너지 발생시, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 제2축 인공자유면공(12)과 제3축 인공자유면공(13)의 내벽을 따라 중앙부 제1축 인공자유면공(11)으로 집중되는 집중효과(Concentration effect)가 발생된다. 또한, 3자유면의 효과로 인하여 폭약감쇄율 43%를 적용하면, 폭약 0.125Kg이하 장약량으로 발파공(B)과 장공(S) 사이를 파쇄 연결(9a,9b,9c)시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 단계(SS4)는 상기 다수의 발파공(30)들에 장약(31)을 삽입 배치한 후 발파를 수행하기 직전에 상기 연결홈(40)들 내에 초산에스테르류, 니트로 화합물, 유기 과산화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폭발성 물질을 배치하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 단계 SS4에서 폭약 0.125Kg 이하로 장약-발파할 때에 발파공(30)에서 장약(31)이 폭발하면 연결홈(40) 내의 화약과 함께 폭발성 물질이 연쇄작용으로 폭발하며 장공(10)으로의 폭굉에너지의 집중 및 증폭이 더욱 크게 유도되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 단계(SS4)는 발파공(30)의 내부에 장약(31)의 주위로 다수의 연쇄폭발쐐기(50)들을 설치하는 단계를 포함할 수 있다.

이에 따라, 단계 SS4에서 폭약 0.125Kg 이하로 장약-발파할 때에 발파공(30)에서 장약(31)이 폭발하면 각각의 발파공(30) 내에 다수 개로 설치된 연쇄폭발쐐기(50)들도 폭파 충격에 의해 발파공(30) 주위로 연쇄적으로 퍼져나가며 암반을 파괴하여 폭굉에너지가 장공(10)을 향해 증폭 되도록 할 수 있다.

여기서, 연쇄폭발쐐기(50)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 외관상 전체적으로 대략 사각뿔, 오각뿔 또는 육각뿔 등과 같은 다각뿔의 형상을 이루도록 마련되되, 내부에는 외부 충격에 의해 폭발하는 기폭부(51)가 구비되어 기폭부(51)의 폭발시 여러 개의 금속 파편 조각들로 분리되어 발파공(30)의 주위로 암반 내부를 향해 연쇄 폭발 분산되도록 여러 개의 금속 파편 조각들은 서로 느슨하게 결합 된 상태로 다각뿔의 형상을 이루도록 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 단계 SS4에서 폭약 0.125Kg 이하로 장약-발파할 때에 발파공(30)에서 장약(31)이 폭발하면 각각의 발파공(30) 내에 다수 개로 설치된 연쇄폭발쐐기(50)들도 폭파 충격에 의해 발파공(30) 주위로 연쇄적으로 퍼져나감과 동시에 연쇄폭발쐐기(50)들의 기폭부(51)도 연쇄적으로 폭발하며 각각 여러 개의 금속 파편 조각들의 추가적인 폭발 분산에 의해 암반을 더욱 촘촘히 파괴하여 연결홈(40)을 통해 장공(10)으로 집중 유도되는 폭굉에너지가 장공(10)을 향해 더욱 증폭 되도록 할 수 있다.

여기서, 기폭부(51)의 내부에는 가연성이면서 산소를 함유하는 폭발성 물질 또는 금속칼륨, 금속나트륨, 탄화칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발화성 물질이 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 장공(10)과 발파공(30)으로 구성된 다수를 추가로 형성시켜 발파 범위를 확장시킬 수 있다.

아울러, 1자유면 터널 심빼기의 경우 장공(10)과 발파공(30)을 일정한 패턴(P)으로 발파대상면(E)에 복수로 형성하여 발파 범위를 확장시키는 것도 가능하다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 총 5개공의 대구경 인공자유면공으로 구성되는 장공(10)과 상기 장공(10)의 주변에 4개의 발파공(30)을 형성하는 것을 본 발명의 일 실시 예로서 설명하였다. 상기 장공(10)과 상기 발파공(30)들을 한 개 세트라 할 때, 암반굴착 대상면의 크기와 작업조건에 따라 다수의 세트를 배열할 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10,S : 장공(Slot hole) 11 : 제1축 인공자유면공
12 : 제2축 인공자유면공 13 : 제3축 인공자유면공
20 : 다축천공유닛 21 : 하우징
22 : 천공축 22a : 중앙 제1축
22b : 상하 제2축 22c : 좌우 제3축
30,B : 발파공 31 : 장약
40 : 연결홈 50 : 연쇄폭발쐐기
51 : 기폭부 A : 인공자유면
E : 암반굴착 대상면 S1 : 제1자유면
S2 : 제2자유면 S3 : 제3자유면

Claims

3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법에 있어서,
1자유면 상태의 암반굴착 장소를 3자유면 상태로 개선하기 위해서 상기 암반굴착 장소에 5개의 대구경으로 형성되는 장공(Slot hole)(10)을 천공하는 단계(SS1);
상기 장공(10)이 형성된 후, 상기 장공(10) 주변에 다수의 발파공(30)들을 천공 배열하는 단계(SS2);
상기 다수의 발파공(30)들이 천공 배열된 후, 상기 장공(10)과 상기 발파공(30)들을 각각 이어주는 형상으로 마련되어 내부에는 화약이 삽입되는 다수의 연결홈(40)들을 형성시키는 단계(SS3); 및
상기 다수의 연결홈(40)들이 형성된 후, 상기 다수의 발파공(30)들에 장약(31)을 삽입 배치한 다음 발파를 수행하는 단계(SS4);
를 포함하고,
상기 발파를 수행하는 단계(SS4)는 상기 다수의 발파공(30)들에 장약(31)을 삽입 배치한 후 발파를 수행하기 직전에 상기 연결홈(40)들 내에 초산에스테르류, 니트로 화합물, 유기 과산화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 폭발성 물질을 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법.
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제1항에 있어서,
상기 장공(10)을 천공하는 단계(SS1)는, 암반굴착 대상면(E) 중앙에 대구경의 제1축 인공자유면공(11)을 천공하고, 상기 제1축 인공자유면공(11)에 대하여 1~2mm 중첩하도록 상하로 대구경의 제2축 인공자유면공(12)을 2개공 천공하며, 상기 제1축 인공자유면공(11)에 대하여 1~2mm 중첩하도록 좌우로 대구경의 제3축 인공자유면공(13)을 2개공 천공하는 것을 특징으로 하는 3자유면 폭약사용 미진동 굴착공법.