KR20010025538A - 장약홀더를 이용한 조절발파방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하공동이나 암반사면 굴착을 위한 조절발파에 있어서, 장약공에 폭약을 둘러싸는 관형의 장약홀더를 삽입하고, 발파를 행하는 장약홀더를 이용한 조절발파방법에 관한 것이다.

본 발명은 길이방향 홈과 구멍이 함께 형성된 관형의 장약홀더에 폭약을 장전한 후, 장약공의 내부에 삽입하되, 굴착예정선을 따라서는 길이방향 홈을 위치시키고, 구멍은 자유면 방향을 향하도록 위치시켜 발파하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 길이방향 홈과 구멍이 함께 형성된 장약홀더를 이용함으로써 홈과 구멍 방향으로 웅력집중이 생기기 때문에 균열은 홈과 구멍 방향으로 집중되어 길이방향으로 균열이 형성됨과 동시에 구멍방향으로도 균열이 형성됨으로써, 구멍의 반대방향으로의 균열이 극히 짧게 발생해 매우 원활한 굴착면이 형성되며, 여굴을 감소시키고, 주변암반의 이완을 최소화시켜 콘크리트의 물량 및 보강재의 사용량을 줄일 수 있다. 또한 구멍에 의해 천공간격을 늘릴 수 있어 주변장약공의 수를 줄일 수 있고, 장약량을 감소시킬 수 있는 장약홀더를 이용한 조절발파방법을 제시하고 있다.

Description

장약홀더를 이용한 조절발파방법 {controlled blasting method with charge holders}

본 발명은 지하공동이나 암반사면 굴착을 위한 조절발파에 있어서, 장약공에 폭약을 둘러싸는 관형의 장약홀더를 삽입하고, 발파를 행하는 장약홀더를 이용한 조절발파방법에 관한 것이다.

일반적으로 조절발파방법은 지하공동이나 암반사면굴착에 있어서 원활한 벽면을 형성하기 위하여 외곽장약공의 주변에 미치는 폭약의 파괴력을 조절함으로서 특정방향에만 파괴효과를 주고자 하는 방법이다.

현재 국내외의 조절발파에서 널리 활용되고 있는 공법은 스무스 블러스팅(smooth blasting)이 있다.

스무스 블러스팅을 도 1를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

스무스 블러스팅은 굴착예정선(1)을 따라 설정 개수의 외곽장약공(2)을 천공하고, 폭약(3)을 낮은 밀도로 장전하여 폭발시켜 원활한 굴착면을 형성하는 방법이다.

그러나, 스무스 블러스팅은 외곽장약공(2)의 단면을 원형으로 하기 때문에 균열영역(4)은 외곽장약공(2)을 중심으로 원형이 되므로, 그 결과 암반표면에 여굴이 형성되며, 주변 암반이 이완되는 것을 피할 수 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 방법으로 장약홀더를 이용한 발파방법이 제안되었다.

종래의 장약홀더를 이용한 발파방법을 도 2에서 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

장약홀더를 이용한 발파방법은 길이방향으로 쪼개진 관형의 장약홀더(10)에 폭약(3)을 장전한 다음에, 길이방향에 형성된 틈새(11)가 굴착예정선(1) 방향을 향하도록 외곽장약공(2), 또는 주변장약공(12)에 삽입하고, 발파를 하는 방법이다.

그러나, 장약홀더를 이용한 조절발파방법은 굴착예정선(1)과 평행한 틈새(11)를 따라 폭약에너지가 집중되기 때문에 균열영역(4)은 외곽장약공(2)의 중심으로부터 타원형으로 형성되어 굴착면에 전달되는 균열이 작지 않다.

게다가 일반적인 터널 등의 암반 굴착에 있어서, 계획굴착면 내에도 주변장약공(12)을 다수 천공하여 내부 단면에서부터 순차적으로 발파하기 때문에 그에 의한 균열이 굴착예정선(1)을 따라 형성된 외곽장약공(2)의 내부에 위치한 장약홀더(10)에도 전달되어 장약홀더(10)를 파손시켜 본래 기능이 상실될 우려가 있다.

본 발명은 상기 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 굴착예정선에 평행하도록 한 길이방향 홈과 자유면을 향하도록 하는 구멍을 함께 형성한 장약홀더에 폭약을 장전시켜 발파함으로써 주변 암반의 이완을 최소화하면서 원활한 굴착면을 얻을 수 있는 장약홀더를 이용한 조절발파방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 스무스블러스팅의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 1a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 1b는 균열영역을 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 장약홀더를 이용한 발파 공법에 있어서 장약홀더의 사시도.

도 3은 종래의 장약홀더를 이용한 발파 공법의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 3a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 3b는 균열영역을 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 장약홀더를 이용한 발파 공법에 있어서 장약홀더의 사시도.

도 5는 본 발명의 장약홀더를 장약공 내에 삽입한 상태를 표시한 것으로써, 도 5a는 길이방향 단면도이고, 도 5b는 A-A선 단면도.

도 6은 본 발명의 장약홀더를 이용한 제어발파방법의 일 실시 예를 표시한 것으로써, 도 6a는 천공배열을 나타낸 정면도이고, 도 6b는 균열영역을 나타낸 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 굴착예정선 2 : 외곽장약공

3 : 폭약 4 : 균열영역

20 : 장약홀더 21 : 길이방향 홈

22 : 자유면 23 : 구멍

본 발명은 장약홀더를 이용한 조절발파방법으로서, 관형의 장약홀더의 길이방향에 형성된 틈새로 폭약에너지가 집중되게 하는 기존의 발파방법을 개선하여, 기존 방법의 장점을 살리면서 주변 암반의 이완을 최소화할 수 있도록 폭약에너지의 방향이 자유면 방향을 향하도록 하는 구멍을 더 형성한 장약홀더를 이용한 조절발파방법에 관한 것이다.

도 4에서 도6를 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 설명한다.

본 발명의 장약홀더(20)에는 굴착예정선(1)에 평행하도록 형성한 길이방향 홈(21)과 자유면(22)을 향하도록 하는 구멍(23)이 함께 형성되어 있다.

그리고 폭약에너지의 전달을 억제하고자 하는 부분(24)은 상기 구멍(23)을 형성시키지 않고 자유면(22) 방향에만 상기 구멍(23)이 형성되어 폭약에너지가 굴착예정선(1)과 자유면(22)의 방향으로 집중하도록 한다.

종래의 장약홀더를 이용한 발파방법은 자유면(22)을 향하는 구멍(23)이 형성되어 있지 않고 길이방향 틈새(11)만이 굴착예정선(1)에 평행하도록 형성하므로 외곽장약공(2)을 발파하기 바로 전 단계에 발파되는 주변장약공(12)의 발파에 의한 파괴파의 균열이 외곽장약공(2)의 내부에 위치한 장약홀더(10)에도 전달되어 장약홀더(10)를 파손시킬 우려가 있다.

따라서 본 발명에서는 길이방향 홈(21)과 구멍(23)을 함께 형성시킴으로써 자유면(22)을 향하도록 한 구멍(23)으로도 웅력집중이 생기기 때문에 외곽장약공(2)을 발파하기 이전 단계에 발파되는 주변장약공(12)과의 간격을 넓힐 수 있어 그 파괴파의 균열이 외곽장약공(2)의 내부에 위치한 장약홀더(20)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 길이방향의 홈(21) 방향으로 균열이 형성됨과 동시에 구멍(23)의 방향으로도 균열이 형성됨으로써 구멍의 반대방향(폭약에너지의 전달을 억제하고자 하는 부분(24))으로의 균열이 극히 짧게 발생해 매우 원활한 굴착면을 얻을 수 있다.

본 발명의 장약홀더(20)를 이용하여 폭약(3)을 장전하는 방법에는 장약홀더(20)를 외곽장약공(2)에 삽입하기 전에, 또는 외곽장약공(2)에 삽입한 후에 장전하는 등의 2가지 방법이 있다.

장약홀더(20)를 외곽장약공(2)에 삽입할 때에는 굴착예정선(1)의 방향에 길이방향 홈(21)이 위치하도록 배치하고, 동시에 구멍(23)은 자유면(22) 방향을 향하도록 배치한다.

폭약(3)을 장전한 후에는 외곽장약공(2)에 점토나 모래 등을 이용하여 전색(temping)(25)을 하고, 전기발파 또는 도폭선에 의한 발파를 행하여 조절발파를 완료한다.

이상과 같이 본 발명의 장약홀더를 이용한 조절발파방법에 의하면, 길이방향 홈과 구멍을 함께 형성시킴으로써 길이방향 홈과 구멍 방향으로 웅력집중이 생기기 때문에 균열은 길이방향 홈과 구멍 방향으로 집중되어 길이방향으로 균열이 형성됨과 동시에 구멍방향으로도 균열이 형성됨으로써, 구멍의 반대방향으로 균열이 극히 짧게 발생해 매우 원활한 굴착면이 형성되며, 여굴을 감소시키고, 주변암반의 이완을 최소화시켜 콘크리트의 물량 및 보강재의 사용량을 줄일 수 있다. 또한 구멍에 의해 천공간격을 늘릴 수 있어 주변장약공의 수를 줄일 수 있고, 장약량을 감소시키는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 지하공동이나 암반사면의 조절발파에 있어서,

   길이방향 홈(21)과 구멍(23)이 형성된 관형의 장약홀더(20)에 폭약(3)을 장전한 후, 장약공의 내부에 삽입하되, 굴착예정선(1)을 따라서는 길이방향 홈(21)을 위치시키고, 구멍(23)은 자유면(22) 방향을 향하도록 위치시켜 발파하는 것을 특징으로 하는 발파방법.