KR102578632B1 - 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법 - Google Patents

소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법은: 지반에 발파공을 형성하는 단계; 상기 발파공 형성 단계에서 형성된 발파공으로 삽입되는 1단 폭약 카트리지를 준비하는 단계; 상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계에서 준비된 1단 폭약 카트리지를 상기 발파공에 집어넣고 1단 폭약 카트리지가 상기 발파공의 최하부에 설치되도록 하는 단계; 상기 1단 폭약 카트리지 설치 단계 이후에, 상기 발파공으로 1단 골재를 타설하여 상기 1단 폭약 카트리지의 상부에 1단 골재가 층을 이루도록 하는 단계; 상기 1단 골재 타설 단계 이후에, 상기 발파공으로 삽입되는 2단 폭약 카트리지를 준비하는 단계; 상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계에서 준비된 2단 폭약 카트리지를 상기 발파공에 집어넣고 2단 폭약 카트리지가 상기 1단 골재의 상부에 설치되도록 하는 단계; 및, 상기 2단 폭약 카트리지 설치 단계 이후에, 상기 발파공으로 2단 골재를 타설하여 상기 2단 폭약 카트리지의 상부에 2단 골재가 층을 이루도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 폭약을 카트리지에 넣고 발파공 내에서 카트리지와 발파암과의 이격이 생기도록 스페이서를 장착하여 폭약이 암석과 직접 닿지 않게 함으로써, 발파시 발파공 내부에서의 폭발에 따른 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 카트리지를 2단 이상의 다단으로 설치되도록 하여 시간차를 두고 발파되게 함으로써, 소음과 진동이 더욱 효과적으로 저감 되도록 하는 동시에 암석이 더욱 잘게 파쇄되도록 하여 발파 이후의 할암 공정도 최소화되도록 할 수 있는 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법을 제공할 수 있다.

Description

소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법 {eco-friendly cartridge blasting method for reducing noise and vibration}
본 발명은 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폭약을 카트리지에 넣고 발파공 내에서 카트리지와 발파암과의 이격이 생기도록 스페이서를 장착하여 폭약이 암석과 직접 닿지 않게 함으로써, 발파시 발파공 내부에서의 폭발에 따른 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 카트리지를 2단 이상의 다단으로 설치되도록 하여 시간차를 두고 발파되게 함으로써, 소음과 진동이 더욱 효과적으로 저감 되도록 하는 동시에 암석이 더욱 잘게 파쇄되도록 하여 발파 이후의 할암 공정도 최소화되도록 할 수 있는 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법에 관한 것이다.
급격한 산업사회의 발달로 도시의 인구밀집, 토지가격 상승, 주거공간의 확보문제, 그에 따른 차량증가 주차 교통문제, 생활편의 근린시설 확보 등의 필요성에 의해 토목 건축 공사가 시행되어야 하고 그에 따른 발파작업도 필연적으로 시행되고 있다.
발파(發破: blasting)란 지하 공간 개발, 지하철, 도로, 토목건축 공사장, 광산 등에서 암석이나 콘크리트 등 물체를 파쇄하는 것으로 암반 또는 구조물에 천공을 하여 폭약과 뇌관을 넣어 기폭하여 그 폭발력으로 암석이나 구조물 등을 깨뜨리는 것으로서 여기에는 반드시 진동, 균열, 소음, 비산, 분진 등의 건설공해가 발생하게 된다.
위와 같은 발파공해를 최소화하기 위해 종래에 사용되는 전색의 재료는 흙이나 모래, 잔자갈 등을 사용하여 전색이 부실하거나 발파공이 막혀 자주 공발(폭발이 발파공 밖으로 분출하게 되는 현상)을 일으켜 폭음, 비산 등으로 안전사고, 물건파괴 등을 발생시키고 있다.
종래기술에 따른 발파 공법의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-0713126호(2007년04월24일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 발파 공법은 단순히 발파공 내에 삽입되는 폭약이 발파암과 직접 닿게 되기 때문에, 발파시 발파공 내부에서의 폭발에 따른 소음과 진동이 너무 커지게 되어 발파공해가 증가하게 될 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록번호 제10-0713126호(2007년04월24일자 등록)
본 발명의 목적은, 폭약을 카트리지에 넣고 발파공 내에서 카트리지와 발파암과의 이격이 생기도록 스페이서를 장착하여 폭약이 암석과 직접 닿지 않게 함으로써, 발파시 발파공 내부에서의 폭발에 따른 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 카트리지를 2단 이상의 다단으로 설치되도록 하여 시간차를 두고 발파되게 함으로써, 소음과 진동이 더욱 효과적으로 저감 되도록 하는 동시에 암석이 더욱 잘게 파쇄되도록 하여 발파 이후의 할암 공정도 최소화되도록 할 수 있는 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법은: 지반에 발파공을 형성하는 단계; 상기 발파공 형성 단계에서 형성된 발파공으로 삽입되는 1단 폭약 카트리지를 준비하는 단계; 상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계에서 준비된 1단 폭약 카트리지를 상기 발파공에 집어넣고 1단 폭약 카트리지가 상기 발파공의 최하부에 설치되도록 하는 단계; 상기 1단 폭약 카트리지 설치 단계 이후에, 상기 발파공으로 1단 골재를 타설하여 상기 1단 폭약 카트리지의 상부에 1단 골재가 층을 이루도록 하는 단계; 상기 1단 골재 타설 단계 이후에, 상기 발파공으로 삽입되는 2단 폭약 카트리지를 준비하는 단계; 상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계에서 준비된 2단 폭약 카트리지를 상기 발파공에 집어넣고 2단 폭약 카트리지가 상기 1단 골재의 상부에 설치되도록 하는 단계; 및, 상기 2단 폭약 카트리지 설치 단계 이후에, 상기 발파공으로 2단 골재를 타설하여 상기 2단 폭약 카트리지의 상부에 2단 골재가 층을 이루도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계는, 상기 발파공의 내측 면으로부터 이격 되며 상부가 개방된 1단 폭약 카트리지 케이싱을 종이 재질로 형성하는 단계와, 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱 형성 단계 이후에 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱의 내부에 가루 화약을 채우는 단계와, 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱의 상부를 덮어 내부가 외부로부터 밀폐되도록 1단 스페이서를 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱의 상부에 결합하여 1단 폭약 카트리지를 완성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계는, 상기 발파공의 내측 면으로부터 이격 되며 상부가 개방된 2단 폭약 카트리지 케이싱을 종이 재질로 형성하는 단계와, 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱 형성 단계 이후에 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱의 내부에 가루 화약을 채우는 단계와, 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱의 상부를 덮어 내부가 외부로부터 밀폐되도록 2단 스페이서를 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱의 상부에 결합하여 2단 폭약 카트리지를 완성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 폭약을 카트리지에 넣고 발파공 내에서 카트리지와 발파암과의 이격이 생기도록 스페이서를 장착하여 폭약이 암석과 직접 닿지 않게 함으로써, 발파시 발파공 내부에서의 폭발에 따른 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 카트리지를 2단 이상의 다단으로 설치되도록 하여 시간차를 두고 발파되게 함으로써, 소음과 진동이 더욱 효과적으로 저감 되도록 하는 동시에 암석이 더욱 잘게 파쇄되도록 하여 발파 이후의 할암 공정도 최소화되도록 할 수 있는 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법을 나타낸 시공 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 발파공 형성 단계에 의해 지반에 형성된 발파공의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 1단 폭약 카트리지 설치 단계를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 1단 골재 타설 단계를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 2단 폭약 카트리지 설치 단계를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 2단 골재 타설 단계를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 1단 폭약 카트리지 케이싱 및 2단 폭약 카트리지 케이싱과 1단 스페이서 및 2단 스페이서를 이루는 종이 재질의 판재에 방수 코팅층이 형성된 일 예를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 발파공 형성 단계(S10)와, 1단 폭약 카트리지 준비 단계(S20)와, 1단 폭약 카트리지 설치 단계(S30)와, 1단 골재 타설 단계(S40)와, 2단 폭약 카트리지 준비 단계(S50)와, 2단 폭약 카트리지 설치 단계(S60)와, 2단 골재 타설 단계(S70)를 포함한다.
상기 발파공 형성 단계(S10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지반에 발파공(10)을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 발파공 형성 단계(S10)에서 지반에 형성되는 발파공(10)은 폭이 대략 51 ~ 76 mm 정도, 깊이가 대략 1.5 ~ 8.7 m 정도의 크기를 갖도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계(S20)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 발파공 형성 단계(S10)에서 형성된 발파공(10)으로 삽입되는 1단 폭약 카트리지(20)를 발파공(10)으로 삽입하기 전에 미리 준비하는 단계를 포함한다.
좀더 구체적으로, 상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계(S20)는, 발파공(10)의 내측 면으로부터 이격 되며 상부가 개방된 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)을 종이 재질로 형성하는 단계와, 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱 형성 단계 이후에 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 내부에 가루 화약을 채우는 단계와, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 상부를 덮어 내부가 외부로부터 밀폐되도록 1단 스페이서(30)를 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 상부에 결합하여 1단 폭약 카트리지(20)를 완성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21), 1단 스페이서(30) 및 가루 화약에 의해 1단 폭약 카트리지(20)가 발파공(10)의 외부에서 미리 일체형으로 준비되도록 한 후에, 1단 폭약 카트리지(20)가 발파공(10)의 내측 면 암석과 직접 닿지 않고 이격 되게 설치되어 발파공(10)과의 사이에 공기층이 형성되도록 함으로써, 발파시 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)을 플라스틱이 아닌 종이 재질로 마련함으로써, 발파시 종이 재질로 된 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)은 모두 소멸하게 되므로 발파 후 플라스틱 파편과 같은 폐기물이 발생 됨이 없이 시공 후 사후 처리가 손쉽고 간편해지며 친환경적으로 깔끔해지도록 할 수 있으며, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 내부에 가루 화약이 채워져 1단 폭약 카트리지(20)를 구성하게 됨으로써, 값비싼 덩어리 화약이 아닌 저렴한 가루 화약을 사용할 수 있게 되어 시공 비용이 대폭 절감되도록 할 수 있다.
또한, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 개방된 상부를 1단 스페이서(30)로 덮어 가루 화약이 채워진 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 내부 공간이 외부로부터 밀폐된 상태가 유지되도록 할 수 있고, 이후 1단 골재 타설 단계(S40)에서 1단 스페이서(30)의 상부로 전색을 위해 채워지게 되는 1단 골재(40)가 1단 폭약 카트리지(20)와 발파공(10)의 내측 면과의 사이에 형성된 공기층으로 떨어지게 되어 공기층을 메우게 될 위험이 방지되도록 1단 스페이서(30)가 1단 골재(40)의 낙하 침투를 막아내도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)은 상부가 개방된 원통 형상으로 마련되고, 높이는 대략 15 ~ 50 cm 정도가 되게 마련되며, 발파공(10)보다는 대략 15 ~ 30 % 정도 작은 내경을 갖도록 마련되어 발파공(10)과의 사이에 15 ~ 30% 정도의 공기층을 갖도록 마련된 것이 바람직하다.
이때, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)을 형성하게 되는 재질은 재생 종이 재질인 것이 바람직하다.
이에 따라, 1단 폭약 카트리지(20)를 플라스틱이 아닌 재생 종이 재질로 마련함으로써, 친환경적인 시공이 이뤄지도록 할 수 있다.
좀더 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)을 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)이 마련되게 함으로써, 내벽과 외벽을 이루는 재생 종이 판재의 사이에서 올록볼록한 재생 종이를 제외한 나머지 부분이 다수의 공기층이 형성되도록 하여 발파시 소음과 진동이 더욱 저감 되도록 할 수 있고, 발파 후 폐기물이 발생 됨이 없이, 발파 후 사후 처리가 손쉽고 간편해지며 깔끔해지도록 할 수 있으며, 재생 재질이 활용되도록 함으로써 자원 소비를 최소화하여 친환경적인 시공이 이뤄지도록 할 수 있다.
여기서, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 두께는 대략 2 ~ 3 mm 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 내부에 채워져 감싸지는 가루 화약이 안전하게 수용되어 있다가 발파시 효과적으로 폭발되도록 하면서도 소음과 진동은 최대한 저감 되도록 할 수 있다.
이때, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 두께가 2 mm 미만이면 가루 화약의 수용 상태가 다소 불안정해지게 될 수 있고, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 두께가 3 mm를 초과하게 되면 발파시 충분한 폭발력이 발생 되지 못하게 될 수도 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 적어도 외 표면에는 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)과 1단 폭약 카트리지 케이싱(21) 내의 가루 화약이 젖게 되는 것을 방수 코팅층(80)에 의해 방지하도록 함으로써, 1단 폭약 카트리지(20)의 발파시 발파가 제대로 이뤄지도록 할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 방수 코팅층(80)은 소수성 물질인 나노 실리카를 포함하도록 마련된 것이 바람직하지만, 그 외에도 PVC(폴리 비닐 클로라이드) 등의 다른 성분을 포함할 수도 있다.
본 발명의 일실시예로서, 방수 코팅층(80)은 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 외주면뿐만 아니라 내주면에도 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)이 젖게 되는 것을 내주면과 외주면에 모두 형성된 방수 코팅층(80)에 의해 더욱 확실히 방지하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예로서, 1단 스페이서(30)의 직경은 발파공(10)의 크기에 대응되게 형성되어 발파공(10)에 외 측면이 밀착되도록 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)이 발파공(10)의 내측 면으로부터 이격되어 공기층이 형성되도록 할 때에 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 위치가 변위 되는 것이 1단 스페이서(30)에 의해 억제되도록 할 수 있다.
여기서, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)에 접촉되는 1단 스페이서(30)의 하면에는 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 둘레 상면에 돌출 형성된 돌부에 맞물리는 요홈이 형성도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 1단 스페이서(30)에 의한 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 고정 상태가 더욱 견고하게 유지되도록 할 수 있다.
또한, 1단 스페이서(30)를 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 1단 스페이서(30)가 마련되게 함으로써, 상면과 하면을 이루는 재생 종이 판재의 사이에서 올록볼록한 재생 종이를 제외한 나머지 부분이 다수의 공기층이 형성되도록 하여 발파시 소음과 진동이 더욱 저감 되도록 할 수 있고, 발파 후 폐기물이 발생 됨이 없이, 발파 후 사후 처리가 손쉽고 간편해지며 깔끔해지도록 할 수 있으며, 재생 재질이 활용되도록 함으로써 자원 소비를 최소화하여 친환경적인 시공이 이뤄지도록 할 수 있다.
여기서, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 1단 스페이서(30)의 두께는 대략 3 ~ 7 mm 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 내부에 채워져 감싸지는 가루 화약이 안전하게 수용되어 있다가 발파시 효과적으로 폭발되도록 하면서도 소음과 진동은 최대한 저감 되도록 할 수 있다.
이때, 1단 스페이서(30)의 두께가 3 mm 미만이면 가루 화약의 수용 상태가 다소 불안정해지게 될 수 있고, 1단 스페이서(30)의 두께가 7 mm를 초과하게 되면 발파시 충분한 폭발력이 발생 되지 못하게 될 수도 있다.
한편, 1단 스페이서(30)의 적어도 상부 표면에는 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 1단 스페이서(30)가 젖게 되는 것을 방수 코팅층(80)에 의해 방지하도록 함으로써, 1단 폭약 카트리지(20)의 발파시 발파가 제대로 이뤄지도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 방수 코팅층(80)은 1단 스페이서(30)의 상면뿐만 아니라 하면에도 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 1단 스페이서(30)가 젖게 되는 것을 상면과 하면에 모두 형성된 방수 코팅층(80)에 의해 더욱 확실히 방지하도록 할 수 있다.
상기 1단 폭약 카트리지 설치 단계(S30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계(S20)에서 준비된 1단 폭약 카트리지(20)를 발파공(10)에 집어넣고 1단 폭약 카트리지(20)가 발파공(10)의 최하부에 설치되도록 하는 단계를 포함한다.
상기 1단 골재 타설 단계(S40)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 1단 폭약 카트리지 설치 단계(S30) 이후에, 발파공(10)으로 자갈 등을 포함하는 1단 골재(40)를 타설하여 1단 폭약 카트리지(20)의 상부에 1단 골재(40)가 층을 이루도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 1단 골재 타설 단계(S40)에서 타설되는 1단 골재(40)에 의해 형성되는 층의 두께는 상기 2단 골재 타설 단계(S70)에서 타설되는 2단 골재(70)에 의해 형성되는 층의 두께보다 얇아지도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 후술할 발파 단계에서 시간차를 두고 1단 폭약 카트리지(20)와 2단 폭약 카트리지(50)를 발파하게 되면 폭발력은 효과적으로 유지되도록 하면서도 소음과 진동은 효과적으로 저감 되도록 할 수 있다.
상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계(S50)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 1단 골재 타설 단계(S40) 이후에, 발파공(10)으로 삽입되는 2단 폭약 카트리지(50)를 발파공(10)으로 삽입하기 전에 미리 준비하는 단계를 포함한다.
좀더 구체적으로, 상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계(S50)는, 발파공(10)의 내측 면으로부터 이격 되며 상부가 개방된 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)을 종이 재질로 형성하는 단계와, 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱 형성 단계 이후에 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 내부에 가루 화약을 채우는 단계와, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 상부를 덮어 내부가 외부로부터 밀폐되도록 2단 스페이서(60)를 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 상부에 결합하여 2단 폭약 카트리지(50)를 완성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51), 2단 스페이서(60) 및 가루 화약에 의해 2단 폭약 카트리지(50)가 발파공(10)의 외부에서 미리 일체형으로 준비되도록 한 후에, 2단 폭약 카트리지(50)가 발파공(10)의 내측 면 암석과 직접 닿지 않고 이격 되게 설치되어 발파공(10)과의 사이에 공기층이 형성되도록 함으로써, 발파시 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)을 플라스틱이 아닌 종이 재질로 마련함으로써, 발파시 종이 재질로 된 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)은 모두 소멸하게 되므로 발파 후 플라스틱 파편과 같은 폐기물이 발생 됨이 없이 시공 후 사후 처리가 손쉽고 간편해지며 친환경적으로 깔끔해지도록 할 수 있으며, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 내부에 가루 화약이 채워져 2단 폭약 카트리지(50)를 구성하게 됨으로써, 값비싼 덩어리 화약이 아닌 저렴한 가루 화약을 사용할 수 있게 되어 시공 비용이 대폭 절감되도록 할 수 있다.
또한, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 개방된 상부를 2단 스페이서(60)로 덮어 가루 화약이 채워진 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 내부 공간이 외부로부터 밀폐된 상태가 유지되도록 할 수 있고, 이후 2단 골재 타설 단계(S70)에서 2단 스페이서(60)의 상부로 전색을 위해 채워지게 되는 2단 골재(70)가 2단 폭약 카트리지(50)와 발파공(10)의 내측 면과의 사이에 형성된 공기층으로 떨어지게 되어 공기층을 메우게 될 위험이 방지되도록 2단 스페이서(60)가 2단 골재(70)의 낙하 침투를 막아내도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)은 상부가 개방된 원통 형상으로 마련되고, 높이는 대략 15 ~ 50 cm 정도가 되게 마련되며, 발파공(10)보다는 대략 15 ~ 30 % 정도 작은 내경을 갖도록 마련되어 발파공(10)과의 사이에 15 ~ 30% 정도의 공기층을 갖도록 마련된 것이 바람직하다.
이때, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)을 형성하게 되는 재질은 재생 종이 재질인 것이 바람직하다.
이에 따라, 2단 폭약 카트리지(50)를 플라스틱이 아닌 재생 종이 재질로 마련함으로써, 친환경적인 시공이 이뤄지도록 할 수 있다.
좀더 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)을 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)이 마련되게 함으로써, 내벽과 외벽을 이루는 재생 종이 판재의 사이에서 올록볼록한 재생 종이를 제외한 나머지 부분이 다수의 공기층이 형성되도록 하여 발파시 소음과 진동이 더욱 저감 되도록 할 수 있고, 발파 후 폐기물이 발생 됨이 없이, 발파 후 사후 처리가 손쉽고 간편해지며 깔끔해지도록 할 수 있으며, 재생 재질이 활용되도록 함으로써 자원 소비를 최소화하여 친환경적인 시공이 이뤄지도록 할 수 있다.
여기서, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 두께는 대략 2 ~ 3 mm 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 내부에 채워져 감싸지는 가루 화약이 안전하게 수용되어 있다가 발파시 효과적으로 폭발되도록 하면서도 소음과 진동은 최대한 저감 되도록 할 수 있다.
이때, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 두께가 2 mm 미만이면 가루 화약의 수용 상태가 다소 불안정해지게 될 수 있고, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 두께가 3 mm를 초과하게 되면 발파시 충분한 폭발력이 발생 되지 못하게 될 수도 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 적어도 외 표면에는 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)과 2단 폭약 카트리지 케이싱(51) 내의 가루 화약이 젖게 되는 것을 방수 코팅층(80)에 의해 방지하도록 함으로써, 2단 폭약 카트리지(50)의 발파시 발파가 제대로 이뤄지도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 방수 코팅층(80)은 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 외주면뿐만 아니라 내주면에도 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)이 젖게 되는 것을 내주면과 외주면에 모두 형성된 방수 코팅층(80)에 의해 더욱 확실히 방지하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예로서, 2단 스페이서(60)의 직경은 발파공(10)의 크기에 대응되게 형성되어 발파공(10)에 외 측면이 밀착되도록 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)이 발파공(10)의 내측 면으로부터 이격되어 공기층이 형성되도록 할 때에 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 위치가 변위 되는 것이 2단 스페이서(60)에 의해 억제되도록 할 수 있다.
여기서, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)에 접촉되는 2단 스페이서(60)의 하면에는 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 둘레 상면에 돌출 형성된 돌부에 맞물리는 요홈이 형성도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 2단 스페이서(60)에 의한 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 고정 상태가 더욱 견고하게 유지되도록 할 수 있다.
또한, 2단 스페이서(60)를 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 2단 스페이서(60)가 마련되게 함으로써, 상면과 하면을 이루는 재생 종이 판재의 사이에서 올록볼록한 재생 종이를 제외한 나머지 부분이 다수의 공기층이 형성되도록 하여 발파시 소음과 진동이 더욱 저감 되도록 할 수 있고, 발파 후 폐기물이 발생 됨이 없이, 발파 후 사후 처리가 손쉽고 간편해지며 깔끔해지도록 할 수 있으며, 재생 재질이 활용되도록 함으로써 자원 소비를 최소화하여 친환경적인 시공이 이뤄지도록 할 수 있다.
여기서, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 2단 스페이서(60)의 두께는 대략 3 ~ 7 mm 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 내부에 채워져 감싸지는 가루 화약이 안전하게 수용되어 있다가 발파시 효과적으로 폭발되도록 하면서도 소음과 진동은 최대한 저감 되도록 할 수 있다.
이때, 2단 스페이서(60)의 두께가 3 mm 미만이면 가루 화약의 수용 상태가 다소 불안정해지게 될 수 있고, 2단 스페이서(60)의 두께가 7 mm를 초과하게 되면 발파시 충분한 폭발력이 발생 되지 못하게 될 수도 있다.
한편, 2단 스페이서(60)의 적어도 상부 표면에는 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 2단 스페이서(60)가 젖게 되는 것을 방수 코팅층(80)에 의해 방지하도록 함으로써, 2단 폭약 카트리지(50)의 발파시 발파가 제대로 이뤄지도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 방수 코팅층(80)은 2단 스페이서(60)의 상면뿐만 아니라 하면에도 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 발파공(10)의 내부로 지하수가 침투하게 되더라도 종이 재질로 된 2단 스페이서(60)가 젖게 되는 것을 상면과 하면에 모두 형성된 방수 코팅층(80)에 의해 더욱 확실히 방지하도록 할 수 있다.
상기 2단 폭약 카트리지 설치 단계(S60)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계(S50)에서 준비된 2단 폭약 카트리지(50)를 발파공(10)에 집어넣고 2단 폭약 카트리지(50)가 1단 골재(40)의 상부에 설치되도록 하는 단계를 포함한다.
상기 2단 골재 타설 단계(S70)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 2단 폭약 카트리지 설치 단계(S60) 이후에, 발파공(10)으로 자갈 등을 포함하는 2단 골재(70)를 타설하여 2단 폭약 카트리지(50)의 상부에 2단 골재(70)가 층을 이루도록 하는 단계를 포함한다.
이에 따라, 폭약을 카트리지에 넣고 발파공 내에서 카트리지와 발파암과의 이격이 생기도록 스페이서를 장착하여 폭약이 암석과 직접 닿지 않게 함으로써, 발파시 발파공 내부에서의 폭발에 따른 소음과 진동이 저감 되도록 할 수 있고, 카트리지를 2단 이상의 다단으로 설치되도록 하여 시간차를 두고 발파되게 함으로써, 소음과 진동이 더욱 효과적으로 저감 되도록 하는 동시에 암석이 더욱 잘게 파쇄되도록 하여 발파 이후의 할암 공정도 최소화되도록 할 수 있는 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 2단 골재 타설 단계(S70)에서 타설되는 2단 골재(70)에 의해 형성되는 층의 두께는 상기 1단 골재 타설 단계(S40)에서 타설되는 1단 골재(40)에 의해 형성되는 층의 두께보다 더욱 두꺼워지도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 후술할 발파 단계에서 시간차를 두고 1단 폭약 카트리지(20)와 2단 폭약 카트리지(50)를 발파하게 되면 폭발력은 더욱 효과적으로 유지되도록 하면서도 소음과 진동은 더욱 효과적으로 저감 되도록 할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법은 상기 2단 골재 타설 단계(S70) 이후에 1단 폭약 카트리지(20)와 2단 폭약 카트리지(50)가 시간차를 두고 발파되도록 하는 발파 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법은 카트리지가 상하 2단으로 형성되는 것으로 설명하지만, 3단 이상의 카트리지가 설치되는 다단의 구조가 되게 형성되도록 할 수도 있고, 경우에 따라서는 카트리지를 1단으로 설치할 수도 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 발파공 20 : 1단 폭약 카트리지
21 : 1단 폭약 카트리지 케이싱 30 : 1단 스페이서
40 : 1단 골재 50 : 2단 폭약 카트리지
51 : 2단 폭약 카트리지 케이싱 60 : 2단 스페이서
70 : 2단 골재 80 : 방수 코팅층

Claims (3)

  1. 지반에 발파공(10)을 형성하는 단계(S10);
    상기 발파공 형성 단계(S10)에서 형성된 발파공(10)으로 삽입되는 1단 폭약 카트리지(20)를 준비하는 단계(S20);
    상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계(S20)에서 준비된 1단 폭약 카트리지(20)를 상기 발파공(10)에 집어넣고 1단 폭약 카트리지(20)가 상기 발파공(10)의 최하부에 설치되도록 하는 단계(S30);
    상기 1단 폭약 카트리지 설치 단계(S30) 이후에, 상기 발파공(10)으로 1단 골재(40)를 타설하여 상기 1단 폭약 카트리지(20)의 상부에 1단 골재(40)가 층을 이루도록 하는 단계(S40);
    상기 1단 골재 타설 단계(S40) 이후에, 상기 발파공(10)으로 삽입되는 2단 폭약 카트리지(50)를 준비하는 단계(S50);
    상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계(S50)에서 준비된 2단 폭약 카트리지(50)를 상기 발파공(10)에 집어넣고 2단 폭약 카트리지(50)가 상기 1단 골재(40)의 상부에 설치되도록 하는 단계(S60); 및
    상기 2단 폭약 카트리지 설치 단계(S60) 이후에, 상기 발파공(10)으로 2단 골재(70)를 타설하여 상기 2단 폭약 카트리지(50)의 상부에 2단 골재(70)가 층을 이루도록 하는 단계(S70);
    를 포함하고,
    상기 1단 폭약 카트리지 준비 단계(S20)는, 상기 발파공(10)의 내측 면으로부터 이격 되며 상부가 개방된 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)을 종이 재질로 형성하는 단계와, 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱 형성 단계 이후에 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 내부에 가루 화약을 채우는 단계와, 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 상부를 덮어 내부가 외부로부터 밀폐되도록 1단 스페이서(30)를 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 상부에 결합하여 1단 폭약 카트리지(20)를 완성하는 단계를 포함하며,
    상기 2단 폭약 카트리지 준비 단계(S50)는, 상기 발파공(10)의 내측 면으로부터 이격 되며 상부가 개방된 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)을 종이 재질로 형성하는 단계와, 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱 형성 단계 이후에 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 내부에 가루 화약을 채우는 단계와, 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 상부를 덮어 내부가 외부로부터 밀폐되도록 2단 스페이서(60)를 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 상부에 결합하여 2단 폭약 카트리지(50)를 완성하는 단계를 포함하고,
    상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)을 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련되되, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 두께는 2 ~ 3 mm가 되도록 하며,
    상기 1단 스페이서(30)를 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련되되, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 상기 1단 스페이서(30)의 두께는 3 ~ 7 mm가 되도록 하고,
    상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)을 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련되되, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 두께는 2 ~ 3 mm가 되도록 하며,
    상기 2단 스페이서(60)를 형성하게 되는 재질은 측 단면상 상호 이격 배치된 재생 종이 판재의 사이를 다수의 올록볼록한 재생 종이로 채우며 나머지 부분들은 내부의 공기층이 형성되도록 하는 골판지 형태의 재질로 마련되되, 재생 종이로 된 골판지 형태의 재질로 마련된 상기 2단 스페이서(60)의 두께는 3 ~ 7 mm가 되도록 하고,
    상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 적어도 외 표면에는 소수성 물질인 나노 실리카를 포함하도록 마련된 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하며,
    상기 1단 스페이서(30)의 적어도 상부 표면에도 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하고,
    상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 적어도 외 표면에도 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하며,
    상기 2단 스페이서(60)의 적어도 상부 표면에도 방수 코팅층(80)이 형성되도록 하고,
    상기 2단 골재 타설 단계(S70)에서 타설되는 2단 골재(70)에 의해 형성되는 층의 두께는 상기 1단 골재 타설 단계(S40)에서 타설되는 1단 골재(40)에 의해 형성되는 층의 두께보다 더욱 두꺼워지게 형성되도록 하며,
    상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)은 상기 발파공(10)보다는 15 ~ 30 % 작은 내경을 갖도록 마련되어 상기 발파공(10)과의 사이에 15 ~ 30%의 공기층을 갖도록 마련되고,
    상기 1단 스페이서(30)의 직경은 상기 발파공(10)의 크기에 대응되게 형성되어 상기 발파공(10)에 외 측면이 밀착되도록 구비되며,
    상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)에 접촉되는 상기 1단 스페이서(30)의 하면에는 상기 1단 폭약 카트리지 케이싱(21)의 둘레 상면에 돌출 형성된 돌부에 맞물리는 요홈이 형성되도록 하고,
    상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)은 상기 발파공(10)보다는 15 ~ 30 % 작은 내경을 갖도록 마련되어 상기 발파공(10)과의 사이에 15 ~ 30%의 공기층을 갖도록 마련되며,
    상기 2단 스페이서(60)의 직경은 상기 발파공(10)의 크기에 대응되게 형성되어 상기 발파공(10)에 외 측면이 밀착되도록 구비되고,
    상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)에 접촉되는 상기 2단 스페이서(60)의 하면에는 상기 2단 폭약 카트리지 케이싱(51)의 둘레 상면에 돌출 형성된 돌부에 맞물리는 요홈이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 소음진동이 저감 되도록 하기 위한 친환경 카트리지 발파 공법.
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