KR20220029043A - 발파체 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발파 대상의 암반에 천공된 발파공에 삽입되며, 발파 시 압반을 파쇄하도록 형성되는 폭약 및 상기 발파공의 내부에 삽입되어 전색물과 상기 폭약 사이에 배치되며, 상기 폭약의 폭발 시 폭발 압력을 순간적으로 차단하도록 형성되는 에어 포켓 케이스를 포함한다.

Description

발파체 유닛{Blating unit}

본 발명은 발파체 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폭약의 폭발 시 발생되는 순간 압력을 발파공의 내부에서 강력하게 차단하도록 하는 발파체 유닛에 관한 것이다.

종래 암반을 굴착하기 위한 발파 방법으로 널리 이용되는 방법은 천공구멍 내에 단순히 폭약과 전색물로 양분하여 장전시켜 발파하는 일반발파방법과, 진동을 감소시키기 위해 천공구멍내에 폭약과 전색물을 교대로 배열하여 발파시키는 분산장약(Deck Charge)에 의한 발파방법, 법면정리 방법으로 선균열(Pre-Splitting) 발파방법 등이있다.

그 중 일반발파 방법은, 주로 노천의 암반채취 작업에서 계단을 형성시키기 위하여 장약공내에 폭약 및 뇌관을 장전시키고 전색물로 전색하여 발파하는 방식으로서, 장약공내에 장전되는 폭약이 장약공의 하부로 집중되어 발파됨으로써, 진동과 폭음이 크게 발생되고, 비산의 위험이 있으며, 또한 천공 깊이에 비하여 전색물의 길이가 상대적으로 길어서 전색물 주변부의 암반에는 폭발력이 미치지 않게 되어 전석(=큰암석덩어리)의 발생 가능성이 높은 발파방법이다.

상기 일반발파 방법이 갖고 있는 단점을 보완하여 분산장약(Deck Charge)에 의한 발파방법을 채택하기도 하나, 이 발파방법은 장약공내에 폭약 및 뇌관을 장전하고, 전색물로 전색하는 작업을 교대로 실시함으로써 층상장약에 뇌관을 층상장약의 수만큼 개별로 장전하여 폭약이 동일 천공구멍내에서 시차를 두고 분리 폭발되어 암반을 발파시키는 방법이다.

이 방법은 층상장약의 개수만큼 뇌관이 추가로 소요되어 비용이 많이 들고, 또한 폭약과 전색물을 층상으로 교대로 장전하는 작업이 상당히 어려워 시공작업이 비효율적일 뿐만 아니라, 비경제적이고, 또한 동일한 폭약량이 사용되어야 하기 때문에, 진동감쇠 효과도 그다지 높지 않은 발파방법이다.

한편, 도폭선으로 폭약들을 연결하여 장약공내에 폭약과 공간부를 교대로 형성하도록 장전하여 뇌관을 기폭시켜서 발파되는 선균열(Pre-Splitting) 발파방법도 폭약)과 공간부를 장약공내에 교대로 장전시키는 장약방법이 대단히 어려워 시공현장에서 잘 적용하지 못하고 있으며, 또한 많은 폭약량이 사용되어 발파됨으로써 폭음(소음)이 크게 발생되는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 발파방법들은 도 3에서 도시하는 바와 같이, 장약공(1)내에서 폭약의 폭발길이가 폭약 자체의 길이로 한정될 뿐만 아니라, 천공깊이에 비하여 전색물(5)의 길이(l 1 )가 비교적 길게 되는 발파형태들로써, 폭약(2) 및 뇌관(3)이 장약공(1)의 하측으로 치우쳐서 자유면(F)으로부터 깊게 장전됨에 따라 지반 진동을 크게 증가시키게 되며, 또한 폭약 폭발 시 파괴 경계선(L)을 중심으로 하측으로는 소괴 발생부분(A)으로서 작은 암석형태로 파쇄가 되나, 파괴경계선(L)의 상측으로는 대괴 발생부분(B), 즉 전색물(5)의 주변부 암반으로는 폭발력이 미치지 않아, 발파 후 큰 암석덩어리의 형태인 전석들로 남아 이를 처리하기 위하여는 다시 2차파쇄를 하여야 할 뿐만 아니라, 발파비용이 추가적으로 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 종래에는 국내 공개등록특허 제10-0316161호 (2001.11.17.), 발명의 명칭 : 에어튜브를 이용한 암반발파 방법이 도2에 도시하는 바와 같이, 장약공내에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등의 합성수지로 제작한 밀봉된 에어튜브를 1개 이상 설치하는 기술이 알려져 있다.

이러한 에어튜브를 사용하면, 장약공내에 인공의 자유면을 갖는 공기층을 형성시킴으로써 폭발시의 비표면적을 증가시켜 폭발력을 장약공내의 주변암반에 골고루 분산되게 하여 발파진동 및 폭음을 감쇠시킬 뿐만 아니라, 폭발 시 자유면 쪽의 암반에 투사면적이 확대되어 전압력을 증가시켜 암반을 파되시킴으로써 전석의 발생을 줄여주며, 암반발파시에 소요되는 폭약 사용량을 감소시켜줄 수 있는 효과가 있다.

그러나, 상기 에어튜브는 현장 작업 이전에 미리 외부에서 일정한 수치(지름 및 길이)로 절단되어 공급된 제품을 사용할 수 밖에 없기 때문에 폭약 주변 및 자유면상의 암반의 종류, 크기 혹은 지반압 등 주위 환경에 맞추어 튜브의 길이나 지름이 자유로이 변경 설치되어야 할 경우 이에 대응하기 곤란한 문제점이 있다.

또한, 에어튜브의 제작을 위해서 별도의 기계로 튜브내에 공기를 주입하고 시트로 밀봉하여야 하는 등 제작상의 번거로움과 장약공내에 삽입중 에어튜브가 손상되는 경우가 많고 운반 등 설치 비용이 증가하는 문제점도 발생하였다.

본 발명의 목적은, 폭약의 폭발 시 발생되는 순간 압력을 발파공의 내부에서 강력하게 차단하여 공발현상을 방지함과 함께, 폭약의 순간폭발력을 최대로 암반에 작용시켜 발파력을 증가시킬 수 있도록 하는 발파체 유닛을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 발파체 유닛은 발파 대상의 암반에 천공된 발파공에 삽입되며, 발파 시 압반을 파쇄하도록 형성되는 폭약 및 상기 발파공의 내부에 삽입되어 전색물과 상기 폭약 사이에 배치되며, 상기 폭약의 폭발 시 폭발 압력을 순간적으로 차단하도록 형성되는 에어 포켓 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 에어 포켓 케이스는 상면이 개방되며, 바닥면이 구비되어 공간부를 형성하는 케이스 본체 및 상기 본체와 결합되며, 상기 본체의 상부를 차폐하도록 형성되는 에어 포켓 캡을 구비한다.

이러한 상기 케이스 본체는 상기 발파공의 직경 보다 상기 바닥면의 직경이 점진적으로 작아지도록 상면에서 바닥면을 항해 하향 경사지게 형성된다.

본 발명은, 에어 포켓 케이스를 통해 발파공 내부에서 폭약과 전색물 사이에 공기층을 형성함으로써, 폭약이 폭발함에 따라 발생되는 폭발 압력을 순간적으로 차단하여 폭발력이 자유면쪽의 암반에 투사하는 면적을 최대한 증대시킴과 동시에, 발파공 내에서 폭약의 폭발력이 자유면에 작용하는 시간을 지연시켜 발파공 내부의 폭발력을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그에 따라, 본 발명은 상대적으로 적은 양의 폭약으로도 효과적으로 암반을 파쇄할 수 있으며, 폭발진동이 여러 자유면으로 분산되어 진동을 저감시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 발파체 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 발파체 유닛의 설치 상태를 보여주는 도면이다.
도 3 은 종래의 발파체 유닛의 발파 개념을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 발파체 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 발파체 유닛의 설치 상태를 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 발파체 유닛은 폭약(100) 및 에어 포켓 케이스(200)를 포함한다.

폭약(100)은 발파 대상의 암반에 천공된 발파공(H)에 삽입되며, 발파 시 암반을 파쇄하도록 형성된다.

또한, 에어 포켓 케이스(200)는 발파공(H)의 내부에 삽입되어 전색물(10)과 폭약(100) 사이에 배치되며, 폭약(100)의 폭발 시 발생된 폭발 압력을 순간적으로 차단하도록 형성된다.

이러한 에어 포켓 케이스(200)는 케이스 본체(210) 및 에어 포켓 캡(220)을 구비한다.

케이스 본체(210)는 상면이 개방되며, 바닥면이 구비되어 내부에 공간부, 즉 컵 형상으로 이루어져 에어 포켓이 형성되도록 한다.

또한, 케이스 본체(210)는 내부에 공간부가 형성되며, 도면에 도시되지는 않았으나, 바닥면에 뇌관선이 관통하는 뇌관선공이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 케이스 본체(210)는 발파공(H)의 직경 보다 폭약(100)과 마주하는 바닥면의 직경이 점진적으로 작아지도록 상면에서 바닥면을 항하여 하향 경사지게, 더 자세하게는 원뿔 기둥 형상으로 형성된다.

이는, 상기와 같은 형상적인 특징을 통하여, 더욱 효과적으로 폭약(100)의 폭발력을 에어 포켓 케이스(200)의 아래쪽에서 일시적으로 차단될 수 있도록 하기 위함이다.

아울러, 케이스 본체(210)는 불일정한 발파공(H)의 직경에 대응하여 언제나 발파공(H)을 긴밀하게 밀폐할 수 있도록 그 재질이 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 에어 포켓 캡(220)은 본체(210)와 결합되며, 본체(210)의 상부를 차폐하도록 형성된다.

이러한 에어 포켓 캡(220)은 본체(210)의 상부 외주면에 마련된 나사산에 맞물리게 결합된 상태에서, 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 회전을 통해 결합 또는 결합 해제가 이루어지도록 형성될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 발파체 유닛은, 발파공(H)이 천공된 상태에서, 발파공(H)의 하부에서부터 폭약(100)과 뇌관을 장착하고, 이러한 폭약(100) 상층에 공기층을 형성하도록 에어 포켓 케이스(200)를 삽입하여 발파공(H)을 밀폐하며, 에어 포켓 케이스(200)의 상층에는 모래, 일반 흙과 같은 전색물(10)을 전색한 상태에서, 폭약(100)을 폭발시킴에 따라 에어 포켓 케이스(200)는 폭약(100)의 폭발력을 에어 포켓 케이스(200)의 아래쪽에서 일시적으로 차단, 폭발력이 암반의 자유면에 작용하는 시간이 지연되게 함으로써, 발파효과를 극대화시킴과 동시에, 폭약(100)의 폭발 순간에 전색물(10)을 통과하는 폭음을 차단할 수 있기 때문에, 효과적으로 폭음을 줄일 수 있다.

본 발명은, 에어 포켓 케이스를 통해 발파공 내부에서 폭약과 전색물 사이에 공기층을 형성함으로써, 폭약이 폭발함에 따라 발생되는 폭발 압력을 순간적으로 차단하여 폭발력이 자유면쪽의 암반에 투사하는 면적을 최대한 증대시킴과 동시에, 발파공 내에서 폭약의 폭발력이 자유면에 작용하는 시간을 지연시켜 발파공 내부의 폭발력을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그에 따라, 본 발명은 상대적으로 적은 양의 폭약으로도 효과적으로 암반을 파쇄할 수 있으며, 폭발진동이 여러 자유면으로 분산되어 진동을 저감시킬 수 있는 효과를 갖는다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

10 : 전색물 100 : 폭약
200 : 에어 포켓 케이스 210 : 케이스 본체
220 : 에어 포켓 캡 H : 발파공

Claims (3)

1. 발파 대상의 암반에 천공된 발파공에 삽입되며, 발파 시 압반을 파쇄하도록 형성되는 폭약; 및
   상기 발파공의 내부에 삽입되어 전색물과 상기 폭약 사이에 배치되며, 상기 폭약의 폭발 시 폭발 압력을 순간적으로 차단하도록 형성되는 에어 포켓 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발파체 유닛.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 에어 포켓 케이스는,
   상면이 개방되며, 바닥면이 구비되어 공간부를 형성하는 케이스 본체; 및
   상기 본체와 결합되며, 상기 본체의 상부를 차폐하도록 형성되는 에어 포켓 캡;을 구비하는 것을 특징으로 하는 발파체 유닛.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 케이스 본체는,
   상기 발파공의 직경 보다 상기 바닥면의 직경이 점진적으로 작아지도록 상면에서 바닥면을 항해 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 발파체 유닛.

Images