KR200319953Y1

KR200319953Y1 - 미진동 파쇄기용 점화구

Info

Publication number: KR200319953Y1
Application number: KR20-2003-0011576U
Authority: KR
Inventors: 이승재
Original assignee: 주식회사 한화
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2003-07-12

Abstract

본 고안은 미진동파쇄기에 이용되는 전용 점화구에 관한 것으로, 소정의 길이 및 두께로 이루어진 관체의 내부에 전기식 또는 비전기식으로 설치된 점화부와, 내압완충공간이 형성되게 충전된 지연제를 포함한 지연부, 및 점화구약을 포함한 기폭부가 순차적으로 형성됨으로써, 소음 및 진동이 엄격히 제어됨은 물론 정밀하면서도 다양하게 제공되는 지연초시로 인해 대량의 1회 발파수량이 가능하여 공기(工期)가 단축되고, 터널 굴착 등과 같은 이용 가능한 장소가 확대되며, 다양한 불폭(不爆)의 원인이 최소화되어 제품의 신뢰도가 향상되고, 소음 및 진동에 대한 제어가 가능해져 1회 발파수량이 대량화할 수 있음은 물론 터널공사 역시 가능하도록 된 점화구에 관한 것이다.

Description

미진동 파쇄기용 점화구{Ignition apparatus for slight vibrating spaller}

본 고안은 미진동파쇄기용 점화구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점화부, 기폭부가 포함되어 이루어진 점화구에 지연부가 추가 구성되어 지연초시가 부가되도록 된 것이다.

일반적으로, 미진동파쇄기는 순간적인 고열 및 가스팽창으로 발파진동과 파쇄물의 비산 및 소음에 의한 피해가 최소로 억제될 수 있어 도심지의 건물이나 교각 등을 파쇄하기 위해 사용되는 특수한 화공품으로서, 전용의 점화구가 이용되는 것이 특징이다.

도1 및 도 2는 이러한 미진동파쇄기에 전용으로 이용되는 종래의 전기식 점화구 내부도로서, 도 1의 점화구(100)는 관체(102)가 밀폐되도록 장착되는 플러그(104)를 관통하는 발화선(106)의 일단부가 상기 관체(102)의 내부에 위치되는 컵(108)에 계량된 점화약(110)과 결합되고, 이 점화약(110)의 하부에 기폭을 위한 점화구약(112)이 내장된다.

도 2의 점화구(100)는 관체(102)가 밀폐되도록 장착되는 플러그(104)를 관통하는 발화선(106)의 일단부에 옥(玉) 형상으로 점화약(110)이 부착되고, 이 점화약(110)의 하부에 기폭을 위한 점화구약(112)이 내장된다.

그러나, 이와같은 종래의 점화구(100)는 순발초시의 제품으로 진동과 소음을 엄격히 제어하기 위해 1회 발파수량을 최소화하여야 함은 물론, 터널굴착 공사에 사용되지 못하였다.

또한, 진동과 소음의 제어와 더불어 인접공의 선(先) 발파충격에 의한 불폭이 해결되기 위해 대체적으로 두께가 증가된 관체에 지연초시를 제공하는 지연제가 충전되도록 이루어지는 점화구의 개발이 예상되지만, 상기 지연제의 충전으로 인한 내부용적의 감소로 점화약이 발화되면서 발생되는 압력이 급상승됨으로 인해 관체가 내압에 의해 파열되는 불폭의 또 다른 원인이 되면서 상기 지연제에 손상을 주어 경우에 따라 조기 기폭되는 등의 균질한 지연초시를 얻기 어려웠고, 두꺼워진 관체가 파열되기 위해서는 빠른 연소 속도를 가지면서 발화시 높은 압력을 발생시키는 새로운 화약이 이용되어야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 내압 완충공간이 형성되도록 지연제가 충전되면서 높은 연소열량과 빠른 연소속도를 갖도록 반응성이 높은 미세한 금속분말과 연소시 적절한 양의 가스가 생성될 수 있는 산화제가 포함되어 조성된 화약이 대체됨으로 인해, 정밀하면서도 다양한 균질의 지연초시를 가지면서 불폭의 원인제거로 제품의 신뢰도가 향상되고, 소음 및 진동에 대한 제어가 가능해져 1회 발파수량이 대량화할 수 있음은 물론 공사 기간의 단축과 더불어 터널굴착공사 등 이용범위가 확대되는 미진동파쇄기용 점화구를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 종래에 이용되었던 순발초시의 미진동파쇄기용 점화구 중 다른 2종류가 개략적으로 도시된 내부도.

도 3 내지 도 8은 본 고안에 따른 지연초시가 부연된 미진동파쇄기용 점화구의 실시 예가 개략적으로 도시된 내부도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10...점화구 12...플러그,

14...관체 16...발화선,

20...점화부 22...점화약,

30...지연부 32...완충공간,

34...지연제 40...기폭부,

42...점화구약.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 소정 형상의 관체 내부에 외부신호를 전달받도록 전기식 또는 비전기식으로 이루어진 점화부가 포함되어 이루어진 미진동파쇄기용 점화구에 있어서, 상기 점화부의 하부에 소정의 내압 완충공간 만큼 이격되어 지연제가 충전된 지연부와, 상기 지연부의 하부에 점화구약이 장전된 기폭부가 적층된다.

상기 지연부의 지연제는 관체에 내장되면서 관체와의 접촉면에 기밀굴곡이형성된 금속관에 충전된다.

상기 지연부의 지연제는 관체에 지연제가 직접 충전되면서 보조내관에 의해 구획된 상태가 유지된다.

상기 점화부는 전기식인 컵에 계량된 점화약이 발화선과 결합된 방식, 옥 형상의 점화약이 발화선에 부착된 방식, 또는 비전기식인 고무플러그에 의해 밀폐된 점화구의 내부로 시그널튜브의 일단부가 삽입되도록 이루어진 방식 중 선택된 하나가 이용된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 점화구를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 3 내지 도 8은 본 고안에 의한 점화구의 다양한 실시 예가 개략적으로 도시된 내부도로서, 점화구(10)는 플러그(12)로 밀폐되는 관체(14)의 내부에 상기 플러그(12)를 통과하는 발화선(16)의 일선단부에 점화약(22)이 결합되는 점화부(20)와, 이 점화부(20)로부터 소정의 내압 완충공간(32)만큼 이격된 하측에 지연제(34)가 충전되는 지연부(30)와, 이 지연부(30)의 하부에 점화구약(42)이 충전되는 기폭부(40)가 형성되도록 이루어진다.

상기 관체(14)는 길이는 28mm 이상이면서 두께는 0.1mm이상으로 구리 또는 알루미늄으로 제작된다. 특히, 두께는 외부 충격에 의한 파열방지와 지연부(30)의 결합시 발생 가능한 관체(14) 변형을 방지하기 위해 하이데토 플러스(Hideto Plus, (주)한화의 제품명)에 이용되는 관체와 동일한 두께인 것이 바람직하고, 길이는 지연제(34)의 충전량 및 공간(32)의 정도에 따라 정하는 것이 바람직하다.

상기 점화부(20)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 발화선(16)에 점화약(22)이 옥의 형상으로 직접 부착되거나 상기 발화선(16)이 관체(14)의 내부에 장착된 컵(24)에 의해 계량된 점화약(22)이 결합되는 전기식이 이용될 수 있고, 또는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 관체(14)가 고무플러그(12a)로 밀폐되면서 시그널튜브(16a)의 발화선(16)이 이용된 비전기식이 이용될 수 있다.

상기 점화부(20)의 대부분은 전기식이 이용되고 있지만 누설전류나 정전기와 같은 전기적 위험이 높은 지역에서는 안전을 위해 비전기식이 이용되고 있기 때문에 병행 사용에 대한 각각의 실시 예가 도시된 것이다. 또한, 비전기식에는 하이넬 플러스(Hinel Plus, (주)한화의 제품명)에 사용되는 시그널튜브와 고무플러그가 사용됨이 바람직하다.

상기 지연부(30)는 상기 점화부(20)의 하측으로 점화약(22)의 연소로 발생되는 내압의 급격한 상승 폭을 조정하기 위해 내압 완충공간(32)이 형성되도록 지연제(34)가 충전된다. 이 때, 상기 지연제(34)는 관체(14)의 내부에 장착된 중공의 금속관(36)에 충전되는 금속관 충전방식과, 상기 관체(14)의 내부에 직접 충전되면서 보조내관(38)에 의해 공간(32)과 구획되는 직전(直塡)방식 중 택일되어 이용된다.

상기 내압 완충공간(32)의 길이는 관체(12)파열과 이상초시가 안정적으로 발생하지 않는 길이를 설정하기 위한 실험결과 최소한 16mm이상인 것이 바람직하다.

상기 직전식의 경우, 저온이나 물속에 잠긴 상태와 같은 악조건에서의 발파에서는 초시편차가 약간 크지만 많은 에너지를 방출하고 지연제 충전컬럼(Column)의 낮은 열전도도로 인해 외부로의 열손실이 적기 때문에 연소중단에 의한 불폭 가능성이 현저히 저감되는 효과가 있고, 상기 금속관 충전식의 경우, 직전식보다 에너지 총량이 적고 열손실은 많지만 일상적인 조건에서는 직전식보다 우수한 초시품질을 얻을 수 있어 현장 및 조건에 따라 택일적 또는 병행하여 이용될 수 있다. 또한, 상기 금속관(36)의 중간부위에는 기밀을 위한 굴곡부(36a)가 형성되어 상기 금속관(36)과 관체(14)의 틈을 통해 점화약(22)의 화염과 열이 점화구약으로 전달되는 현상을 제거하여 조기 기폭을 방지하게 된다.

아래의 <실시 예 1, 2>는 본 고안에 따른 점화구에 대한 실험 결과이다.

<실시 예 1>

지연제 종류¹	0ms/mm	10ms/mm	20ms/mm	45ms/mm	110ms/mm	210ms/mm
시험결과	초시²	12ms	101ms	199ms	433ms	1,077ms	2,055ms
시험결과	범위³	3ms	10ms	17ms	40ms	147ms	283ms

주1) 전기뇌관으로 시험했을 때의 연소속도

주2)시료 20발, 충전약고 10^mm에 대한 평균값

주3) 최장초시와 최단초시 간의 차이

<실시 예 2>

발파형태	단수	천공수	장약량/공	시험 발파 결과⁴
발파형태	단수	천공수	장약량/공	진동(kein)	소음(db)
기존발파 1차	0단	20공	360g	0.18	76
기존발파 2차	0단	20공	360g	0.15	74
단발발파 1차	0단(0^ms)	6공	360g	0.08	61
	1단(130^ms)	7공	360g
	2단(230^ms)	7공	360g
단발발파 2차	0단(0^ms)	20공	360g	0.14	71
	1단(130^ms)	20공	360g
	2단(230^ms)	20공	360g

주4) 측정거리 : 40m

이하, 본 고안에 따른 미진동파쇄기를 작동순서에 의거 간략히 설명한다.

다양한 지연초시를 갖도록 구성된 점화구(10)가 발파 현장에 천공된 발파공에 매설되고, 외부의 발파스위치(미도시)로부터 전달된 신호가 발화선(16, 16a)을 통해 점화약(22)이 발화되면 지연제(34)와 점화구약(42)이 순차적으로 연소되어 기폭되고, 이 때 완충공간(32)이 급속히 상승되는 내압에 대해 그 상승력을 저하시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 다양하고 정밀하면서 균질의 지연초시를 갖는 점화구가 생산됨으로 인해 대량의 1회 발파수량이 사용되면서도 소음 및 진동에 대해 엄격한 제어가 가능해져 공사 기간이 단축될 수 있어 공사비가 저감되고, 터널굴착 등과 같은 이용 범위가 확대됨은 물론 다양한 원인으로 야기되는 불폭의 원인이 제거되어 제품의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

Claims

소정 형상의 관체 내부에 외부신호를 전달받도록 이루어진 점화부, 이 점화부의 하부에 소정의 내압 완충공간이 형성되게 지연제가 충전된 지연부와, 상기 지연부의 하부에 적층되면서 점화구약이 장전된 기폭부가 포함되어 이루어진 미진동파쇄기용 점화구.
제1항에 있어서,

상기 지연부의 지연제는 관체에 내장되면서 관체와의 접촉면에 기밀굴곡이 형성된 금속관에 충전된 것을 특징으로 하는 미진동파쇄기용 점화구.
제1항에 있어서,

상기 지연부의 지연제는 관체에 지연제가 직접 충전되면서 보조내관에 의해 구획된 상태가 유지된 것을 특징으로 하는 미진동파쇄기용 점화구.
제1항에 있어서,

상기 점화부는 컵에 계량되거나 옥 형상의 점화약이 발화선에 부착된 전기식, 또는 고무플러그에 의해 밀폐된 점화구의 내부로 시그널튜브의 일단부가 삽입되도록 이루어진 비전기식 중 선택된 하나가 이용되는 것을 특징으로 하는 미진동파쇄기용 점화구.