KR200444461Y1 - 휴대용 카트리지형 폭약 장전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 폭약 장전기에 관한 것으로, 터널 또는 노천 발파 시 천공에 호스를 삽입하고 압축 공기를 이용하여 장전을 수행함으로써 카트리지형 에멀전 폭약과 같은 형태의 유제 폭약을 천공에 쉽게 장전할 수 있는 휴대용 폭약 장전기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 휴대용 폭약 장전기는 양단이 개구되어 있고, 제1 폭약 투입구가 형성되어 있는 외부관, 상기 외부관 내부에 장착되고, 양단이 개구되어 있으며, 제2 폭약 투입구가 형성되어 있는 내부관, 상기 외부관의 일단에 연결되고, 상기 천공에 삽입되는 호스, 및 상기 외부관의 타단에 연결되고, 상기 내부관 내로의 압축 공기 출입을 조절하는 압축 공기 조절부를 포함하며, 상기 내부관이 상기 외부관 내에서 상기 외부관에 상대적으로 회전됨으로써 상기 제1 및 제2 폭약 투입구가 개폐되는 것을 특징으로 한다.

발파, 폭약, 장전기

Description

휴대용 카트리지형 폭약 장전기{Portable device for charging explosive of catridge type}

본 고안은 카트리지형 휴대용 폭약 장전기에 관한 것이다.

일반적으로 발파(blasting)는 광산, 토목 공사장 등에서 물체를 파괴하는 것으로, 콘크리트 구조물의 폭파도 있으나, 광산이나 채석장 등에서 암석을 파괴하기 위해서 실시하는 발파가 가장 많고 규모도 크다. 이러한 발파 작업에는 큰 덩어리의 암석을 잘게 부수는 것에서부터 일시에 수만 톤의 암석을 폭파하는 대규모의 것까지 있다.

통상의 발파 작업에서는 지름 수 cm ~ 수 m의 구멍이 사용되지만, 대규모 발파에서는 지름 30cm, 깊이 20m까지 되는 발파 구멍이 사용될 때도 있다.

발파 작업에는 다이너마이트, 질산암모늄 폭약 등이 사용되며, 최근에는 비교적 저렴하고 폭파력이 우수한 ANFO 폭약이 사용되고 있다. 이외에도, 뇌관, 도화선, 도폭선 등의 화공품도 필요하다.

암석 폭파에서는 폭약의 점화 또는 기폭을 성공시키기 위해 착암기를 이용하여 암석에 발파 구멍을 뚫고 그 속에 폭약을 장전해서 폭파하는 것이 보통이다. 이 때, 폭약은 분말, 파스타/겔, 슬러리 또는 유제(emulsion) 형태일 수 있다.

특히, 수평 천공을 이용하는 터널의 경우, 천공경이 38mm ~ 45mm에서 최대 51mm이고, 천공 길이는 보통 4.0m 정도인데, 대게 장전봉(PE pipe 혹은 목봉)을 사용하여 인력으로 장전하게 된다.

이 작업은 먼저, 천공 구멍에 남아 있는 암편 혹은 암분(slime) 등을 에어로 불어 밖으로 배출한다. 암편과 암분의 청소작업 후에 뇌관과 주폭약을 공저에 우선 장전하고, 그 다음에 충진 폭약을 순서대로 장전한다. 이와 같이, 천공에 폭약을 장전한 후 다시 점토나 모래 등을 충전하는 전색(Tamping)작업을 수행한다.

그러나 연암 혹은 불연속적인 암반과 같이 천공 후 암편의 탈락 등으로 공구가 중간에 막히는 현상이 빈번히 발생하는 경우에, 종래의 장전봉으로는 상기한 바와 같은 장전 작업을 수행할 수 없었다.

또한, 에멀젼 폭약과 같은 된죽 형태의 폭약인 경우에, 장전 도중 PE 필름이 터지거나 폭약이 꺾이는 등의 상황이 발생하면 종래의 장전봉으로는 더 이상의 장전이 곤란한 문제점이 있었다.

또한, 폭약을 천공에 장전할 시, 디커플링 지수(Decoupling index; 천공경과 폭약경의 비율)의 증가로 완폭이 되지 않고 잔약이 남게 되는 측벽 효과(Channel effect)가 발생하여 발파 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연암과 절리가 발달한 암반 등의 천공에서 빈번히 발생할 수 있는 천공의 막힘 현상으로 인한 장전 작업의 어려움을 해결할 수 있는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 일반적으로 많이 쓰이는 유제 폭약(예를 들면, 카트리지형 에멀전 폭약)을 장전할 경우에, 그 포장이 장전 도중 터지거나 꺾이는 등의 상황을 방지할 수 있고, 장전 작업 시 편리하게 휴대할 수 있는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 압축 공기를 이용하여 카트리지형 폭약을 장전하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기를 제공한다.

즉, 압축 공기 조절부와 압축 공기 연결관을 이용해서 천공의 조건에 따라 압축 공기를 효율적으로 제어한다.

또한, 호스를 사용하여 천공에 삽입 후 압축 공기를 이용함으로써 안전한 공청소와 카트리지형 폭약의 장전을 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 천공에 호스를 삽입하고 압축 공기를 이용하여 장전을 수행함으로써 카트리지형 에멀전 폭약과 같은 형태의 유제 폭약을 천공 에 쉽게 장전할 수 있다. 또한, 호스를 사용하여 천공의 공청소를 수행함으로써 장전 시 천공의 막힘 현상을 해결할 수 있다.

또한, 뇌관과 기폭약 설치 시, 정전기 방지 소재로 이루어진 호스를 사용함으로써 정전기로 인해 발생할 수 있는 사고로부터 안전을 확보할 수 있다.

또한, 측벽 효과(channel effect)를 방지할 수 있어, 발파 시 주변 암반에 미치는 영향을 감소시키고 장전한 폭약의 완폭을 이룸으로써 발파 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 개인 휴대가 용이하여 작업자의 편의를 도모하고 인력의 전문화를 꾀할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 휴대용 카트리지형 폭약 장전기는, 터널 또는 노천 발파 시 천공에 폭약을 장전하기 위해 사용하는 휴대용 폭약 장전기로서, 양단이 개구되어 있고, 제1 폭약 투입구가 형성되어 있는 외부관; 상기 외부관 내부에 장착되고, 양단이 개구되어 있으며, 제2 폭약 투입구가 형성되어 있는 내부관; 상기 외부관의 일단에 연결되고, 상기 천공에 삽입되는 호스; 및 상기 외부관의 타단에 연결되고, 상기 내부관 내로의 압축 공기 출입을 조절하는 압축 공기 조절부;를 포함하며, 상기 내부관이 상기 외부관 내에서 상기 외부관에 상대적으로 회전됨으로써 상기 제1 및 제2 폭약 투입구가 개폐되며, 상기 천공에 주입되는 상기 호스의 단부 내부에는 칼날이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부관에는 원주 방향으로 2개의 슬릿이 형성되어 있고, 상기 내 부관의 외부에는 회전 손잡이가 장착되어 있으며, 상기 회전 손잡이가 상기 슬릿을 따라 회전될 때 상기 내부관이 상기 외부관 내에서 상기 외부관에 상대적으로 회전됨으로써 상기 제1및 제2 폭약 투입구가 개폐되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬릿은 180°로 형성되어 있고, 상기 회전 손잡이가 상기 슬릿을 따라 180° 회전함으로써 상기 제1 및 제2 폭약 투입구는 완전 개폐되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 폭약 투입구에는 폭약 가이드부 및 폭약 가이드부 커버가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부관과 상기 호스는 실린더 형상의 연결부재를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재와 상기 호스 사이에는 플랩밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한. 상기 압축 공기 조절부는 십자형 연결구를 구비하며, 상기 십자형 연결구에서 3개의 연결부에는 압축 공기 스위치가 각각 장착되어 있으며, 상기 3개의 연결부는 압축 공기 연결관을 통하여 상기 연결부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압축 공기 조절부에는 압축 공기의 양과 압력을 조절하는 레귤레이터가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 호스의 단부에는 기폭약 삽입용 호스가 추가적으로 연결되고, 상기 기폭약 삽입용 호스의 단부에는 뇌관 각선을 걸어 고정시키기 위한 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호스 및 상기 기폭약 삽입용 호스는 정전기 방지 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안에 따른 휴대용 폭약 장전기를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에는 본 고안에 따른 휴대용 카트리지형 폭약 장전기의 구조가 도시되어 있다.

본 고안은 터널 또는 노천 발파 시 압축 공기를 이용하여 천공에 카트리지형 폭약을 장전하기 위해서 사용되는 휴대용 폭약 장전기에 관한 것으로, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 외부관(1), 내부관(2), 호스(3), 그리고 압축 공기 조절부(4)를 포함한다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 외부관(1)과 내부관(2)은 파이프 형태로 양단이 개구되어 있으며, 청동 또는 강 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 외부관(1)에는 관 내부에 폭약을 투입할 수 있도록 제1 폭약 투입구(11)가 형성되어 있고, 내부관(2)에도 외부관(1)과 마찬가지로 관 내부에 폭약을 투입할 수 있는 제2 폭약 투입구(21)가 형성되어 있다.

외부관(1)의 내경은 내부관(2)의 외경과 거의 같거나 조금 큰 정도로 형성되어 있어, 내부관(2)은 외부관(1) 내부에서 회전될 수 있다. 또한, 내부관(2)의 단 부 부근에는 니들 베어링(6)이 장착되어, 외부관(1) 내부에서 내부관(2)의 회전을 용이하게 할 수 있다(도 1 참조).

제2 폭약 투입구(21)의 양쪽에는 회전 손잡이 장착용 구멍(23)이 각각 형성되어 있고, 회전 손잡이(22)가 내부관(2)의 길이방향으로 이들 구멍(23)에 고정되게 장착되어 있다.

그리고 제1 폭약 투입구(11)의 하부 양쪽에는 내부관(2)의 회전 손잡이(22)가 통과되어 움직일 수 있도록 2개의 슬릿(12a, 12b)이 외부관(1)의 원주 방향으로 각각 형성되어 있다.

본 실시예에서는 외부관(1)의 슬릿(12a, 12b)이 180°로 형성되어 있는 것이 예시되어 있다. 내부관(2)의 회전 손잡이(22)가 슬릿(12a, 12b)을 따라 회전됨으로써 내부관(2)이 외부관(1) 내에서 최대 180° 까지 상대적으로 회전 가능하게 된다. 이러한 상대적인 회전을 통해 제1 및 제2 폭약 투입구(11, 21)의 완전 개폐가 가능하다.

한편, 제1 폭약 투입구(11)의 둘레에는 폭약 가이드부(14)와, 이를 덮는 폭약 가이드부 커버(13)가 추가적으로 장착될 수 있다. 폭약 가이드부(14)는 폭약이 내부관(2)에 용이하게 투입되도록 안내하는 역할을 하고, 또한 폭약이 내부관(2)에 투입되기 전 폭약을 일시적으로 저장되는 기능도 수행한다. 그리고 폭약 가이드부 커버(13)는 제1 폭약 투입구(11)의 완전 밀폐를 가능하게 한다.

호스(3)는 외부관(1)의 일단에 실린더 형상의 연결부재(31)를 통하여 완전히 밀폐가 가능하도록 연결된다. 호스(3)는 폭약을 장전하기 위한 천공에 삽입될 수 있도록 그 직경과 길이가 발파 목적에 맞게 형성되어 있다. 한편, 외부관(1)과 연결부재(31) 사이에는 플랩밸브(15)가 장착되는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면, 천공에 폭약을 장전하기 전에 천공의 공청소를 위해서 호스(3)를 사용한다. 또한, 역기폭 시에는 호스(3)의 단부에 추가적으로 기폭약 삽입용 호스(33)를 연결하여 천공에 폭약을 장전한다.

기폭약 삽입용 호스(33)의 단부에는 홈(34)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 홈(34)에 뇌관 각선을 걸어 뇌관 각선을 기폭약 삽입용 호스(33) 외부로 꺼낸 다음, 손으로 뇌관 각선을 파지한 상태에서, 호스(3)를 천공에 삽입한다.

또한, 호스(3)의 단부 내부에는 폭약의 포장(예를 들면, 카트리지형 에멀전 폭약의 PE Film)을 베어낼 수 있는 복수 개의 칼날(32)이 원주를 따라 구비되어 있다.

이러한 호스(3) 및 기폭약 삽입용 호스(33)는 정전기로 인해 발생할 수 있는 사고를 예방하기 위해 정전기 방지 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

압축 공기 조절부(4)는 그 일단이 외부관(1)에 삽입되고 내부관(2)에 밀봉되게 연결되어 있다. 또한, 그 타단은 압축 공기 공급부(미도시)에 연결되어 있다. 이를 통하여, 압축 공기 조절부(4)는 내부관(2) 내로의 압축 공기 출입을 조절한다.

또한, 압축 공기 조절부(4)는 1개 이상의 압 축공기 연결관(41)을 통하여 연결부재(31)에 밀폐 연결됨으로써, 호스(3)로의 압축 공기 출입을 조절한다.

도 1(b)를 참조하면, 압축 공기 조절부(4)가 십자형 연결구(43)를 통해 내부 관(2) 및 압축 공기 연결관(41)과 연결되어 있다. 따라서, 십자형 연결구(43)의 각 연결부에 장착되어 있는 압축 공기 스위치(4a,4b,4c)가 선택적으로 개폐됨으로써 압축 공기 조절부(4)는 내부관(2) 또는 압축 공기 연결관(41)으로의 압축 공기 출입을 조절할 수 있게 되는 것이다. 한편, 압축 공기 조절부(4)에는 레귤레이터(42)가 장착되어 있어 천공의 조건에 따라 내부관(2) 또는 압축 공기 연결관(41)으로의 압축 공기의 양과 압력을 제어한다.

외부관(1)의 양 단부 부근에는 작업자가 본 폭약 장전기를 둘러맬 수 있도록 휴대용 벨트(S)가 추가적으로 구비될 수 있다.

이하에서는, 본 고안에 따른 휴대용 카트리지형 폭약 장전기의 작동 과정을 상세히 설명한다.

일반적으로, 터널 및 소규모 노천 발파 시에, 장 전작업은 먼저 천공의 공청소를 시행한 후, 천공 내에 뇌관과 기폭약을 삽입하게 된다. 그 다음에 충진 폭약을 장전하고, 마지막으로 전색(tamping) 작업을 수행하게 된다.

본 고안에 따른 휴대용 폭약 장전기는 압축 공기를 사용하여 이러한 장전 작업을 수행함으로써 천공에 카트리지형 에멀전 폭약 등을 정밀 장전할 수 있다.

먼저, 시공자는 정전기 방지 소재로 이루어진 호스(3)를 연결하여 천공의 공청소를 수행한다. 공청소는 호스(3)를 천공 내에 삽입하고 압축 공기 조절부(4)를 사용하여 압축 공기를 천공 내로 공급해줌으로써 천공 내에 있는 물, 암편, 및 작은 알갱이들을 제거한다. 이때, 시공자는 레귤레이터(42)를 사용하여 발파할 천공의 조건에 따라 압축 공기의 양을 조절할 수 있다.

다음, 천공으로부터 호스(3)를 빼내고, 장전 준비를 한다. 본 실시예에서 예시적으로 사용할 폭약은 터널 발파 시 가장 많이 쓰이는 직경 25mm, 길이 200mm 정도의 카트리지형 에멀전 폭약으로, 폭약 가이드부(14)를 통하여 제2 폭약 투입구(11)에 폭약을 투입하고 폭약 가이드부 커버(13)를 닫는다.

한편, 역기폭 시에는, 호스(3)의 단부에 기폭약 삽입용 호스(33)를 연결한 후, 뇌관 및 기폭약을 이 기폭약 삽입용 호스(33)에 설치한다. 이때, 뇌관 각선은 기폭약 삽입용 호스(33)의 단부에 형성되어 있는 홈(34)에 걸어 기폭약 삽입용 호스(33) 외부로 꺼내고 손으로 뇌관 각선을 잡은 상태에서 기폭약 삽입용 호스(33)를 천공 공저까지 삽입한다.

다음, 본 고안의 내부관(2)에 장착되어 있는 회전 손잡이(22)를 일방향으로 완전히 돌리면, 폭약 투입구 가이드부(14)의 내부 공간에 저장되어 있던 폭약이 내부관(2)의 제2 폭약 투입구(21)를 통해 내부관(2) 내로 투입된다. 그리고 회전 손잡이(22)를 반대로 180° 회전시키면 내부관(2)이 외부관(1) 내에서 상대적으로 회전됨으로써 제1 및 제2 폭약 투입구(11,21)는 밀폐된다.

다음, 압축 공기 스위치(4a,4b)는 오프, 압축 공기 스위치(4c)는 온 상태에서, 압축 공기를 내부관(2) 내로 공급해 주면, 내부관(2) 내에 있던 폭약이 플랩밸브(15) 및 연결부재(31)를 통과하여 호스(3)로 유입된다.

압축 공기 공급을 중단한 다음, 폭약 가이드부 커버(13)를 열고 내부관(2)의 회전 손잡이(22)를 다시 180° 회전시키면, 내부관(2)에 존재하던 잔여 압축 공기는 빠져나가게 된다.

추가적으로 폭약을 장착할 시에는, 상기한 바와 같은 방법으로 호스(3) 내로 밀어 넣을 수 있다.

그 다음, 압축 공기 스위치(4a,4b)는 온, 압축 공기 스위치(4c)는 오프 상태에서 압축 공기를 공급해 주면, 호스(3) 내부에 머물러 있던 폭약이 호스(3) 단부로 이동한다.

그러면, 호스(3) 단부에 장착되어 있는 원형 칼날(32)에 의해 폭약의 포장(예를 들면, 에멀전 폭약의 PE Film)이 베어지고 폭약은 된죽처럼 되어 기폭약 삽입용 호스(33) 단부까지 밀려나간다.

최종적으로, 폭약은 압축 공기에 의해 기폭약 삽입용 호스(33)를 통과하여 천공 내부를 밀장진시키게 된다.

한편, 압축 공기에 의해 에멀전 폭약이 호스(33)로부터 밀려나감에 따라, 호스(3)는 그 반발력에 의해 천공 외부로 밀려 나오게 된다.

상기한 바와 같은 방식으로 필요한 수, 예컨대 1회당 4~5개의 카트리지형 에멀전 폭약을 장전시킬 수 있다.

도 1(a)는 본 고안에 따른 휴대용 폭약 장전기의 내부 구조를 도시한 단면도이고, 도 1(b)는 주요 평면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 휴대용 폭약 장전기의 내부관과 외부관을 도시한 도면이다.

도 3은 도 1의 A-A 방향으로의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...외부관, 11...제1 폭약 투입구,

13...폭약 가이드부 커버, 14...폭약 가이드부,

15...플랩밸브, 2...내부관,

21...제2 폭약 투입구, 22...회전 손잡이,

3...호스, 31...연결부재,

32...칼날, 33...기폭약 삽입용 호스,

34...홈, 4...압축 공기 조절부,

41...압축 공기 연결관, 42...레귤레이터.

Claims (11)

1. 터널 또는 노천 발파 시 천공에 카트리지형 폭약을 장전하기 위해 사용하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기에 있어서,

   양단이 개구되어 있고, 제1 폭약 투입구가 형성되어 있는 외부관;

   상기 외부관 내부에 장착되고, 양단이 개구되어 있으며, 제2 폭약 투입구가 형성되어 있는 내부관;

   상기 외부관의 일단에 연결되고, 상기 천공에 삽입되는 호스; 및

   상기 외부관의 타단에 연결되고, 상기 내부관 내로의 압축 공기 출입을 조절하는 압축 공기 조절부;

   를 포함하며,

   상기 내부관이 상기 외부관 내에서 상기 외부관에 상대적으로 회전됨으로써 상기 제1 및 제2 폭약 투입구가 개폐되며,

   상기 천공에 주입되는 상기 호스의 단부 내부에는 칼날이 구비되어 있는 것

   을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외부관에는 원주 방향으로 2개의 슬릿이 형성되어 있고, 상기 내부관의 외부에는 회전 손잡이가 장착되어 있으며, 상기 회전 손잡이가 상기 슬릿을 따라 회전될 때 상기 내부관이 상기 외부관 내에서 상기 외부관에 상대적으로 회전됨으로써 상기 제1및 제2 폭약 투입구가 개폐되는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 슬릿은 180°로 형성되어 있고, 상기 회전 손잡이가 상기 슬릿을 따라 180° 회전함으로써 상기 제1 및 제2 폭약 투입구는 완전 개폐되는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1 폭약 투입구에는 폭약 가이드부 및 폭약 가이드부 커버가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 외부관과 상기 호스는 실린더 형상의 연결부재를 통하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 연결부재와 상기 호스 사이에는 플랩밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 압축 공기 조절부는 십자형 연결구를 구비하며, 상기 십자형 연결구에서 3개의 연결부에는 압축 공기 스위치가 각각 장착되어 있으며, 상기 3개의 연결부는 압축 공기 연결관을 통하여 상기 연결부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 압축 공기 조절부에는 압축 공기의 양과 압력을 조절하는 레귤레이터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
9. 삭제
10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 호스의 단부에는 기폭약 삽입용 호스가 추가적으로 연결되고, 상기 기폭약 삽입용 호스의 단부에는 뇌관 각선을 걸어 고정시키기 위한 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 호스 및 상기 기폭약 삽입용 호스는 정전기 방지 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 카트리지형 폭약 장전기.

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