KR20230168795A - 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법은: 천공기가 구비된 수중발파용 전용 작업선을 수상에 고정하는 작업선 준비 단계; 상기 작업선 준비 단계 이후에 수중 암반에 가이드 케이싱이 박히는 안착공을 상기 천공기를 이용하여 형성하는 안착공 형성 단계; 상기 안착공에 가이드 케이싱이 박히도록 하는 가이드 케이싱 설치 단계; 상기 가이드 케이싱의 내부로 상단에 부력체가 달리고 하단에 폭약 및 전자식 뇌관이 달린 기폭케이블을 집어넣어 폭약 및 전자식 뇌관이 수중 암반에 설치되도록 하는 장약부 설치 단계; 상기 장약부 설치 단계 이후에 상기 안착공에서 상기 가이드 케이싱이 제거되도록 상기 가이드 케이싱을 뽑아 올려 상기 가이드 케이싱을 제거하는 단계; 상기 기폭케이블에 원격발파제어기를 연결하여 원격발파를 준비하는 단계; 및, 상기 원격발파제어기의 조작에 의해 상기 기폭케이블을 통해 상기 전자식 뇌관이 신호를 받아 수중 암반에 설치된 폭약이 폭파되도록 하는 발파 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 바지선과 같은 전용 작업선을 이용하여 해상을 비롯한 수상에서 가이드 케이싱을 통해 암반에 이물질이 침투되지 않도록 장약 구멍을 형성함은 물론 잠수부가 수중으로 직접 들어가지 않고 상기 가이드 케이싱을 통해 장약 구멍에 화약을 안전하고 정확하게 장전하도록 할 수 있으며, 누전과 같은 전기적 요인 등에 의한 폭발 화재 등과 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있고, 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시에도 비전기식과는 달리 발파 전에 미리 사전 테스트 작업이 용이하게 수행되도록 하여 불발 등이 발생 될 확률도 완전히 제거되도록 할 수 있으며, 발파시 진동의 정밀 제어 또한 용이 해져 미진동 무 소음 발파가 이뤄지도록 할 수 있는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법을 제공할 수 있다.

Description

전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법 {blasting a method of underwater using electronic detonator}

본 발명은 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바지선과 같은 전용 작업선을 이용하여 해상을 비롯한 수상에서 가이드 케이싱을 통해 암반에 이물질이 침투되지 않도록 장약 구멍을 형성함은 물론 잠수부가 수중으로 직접 들어가지 않고 상기 가이드 케이싱을 통해 장약 구멍에 화약을 안전하고 정확하게 장전하도록 할 수 있으며, 누전과 같은 전기적 요인 등에 의한 폭발 화재 등과 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있고, 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시에도 비전기식과는 달리 발파 전에 미리 사전 테스트 작업이 용이하게 수행되도록 하여 불발 등이 발생 될 확률도 완전히 제거되도록 할 수 있으며, 발파시 진동의 정밀 제어 또한 용이 해져 미진동 무 소음 발파가 이뤄지도록 할 수 있는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법에 관한 것이다.

일반적으로 수중에 교량 구조물이나 그 밖에 다른 다양한 토목 구조물들을 설치하기 위한 기초공사 및 특정목적의 해양구조물 구축, 또는 선박의 수로 조성, 항구나 항만의 구축시 등에는 그 구축장소의 수중(해저)에 돌출 암반이 존재할 경우 이를 미리 제거하여 평탄화하는 수중 암반 제거작업을 수행한 후 본 공사를 실시하게 된다.

이러한 수중 암반을 제거하는 방법은 암반에 천공작업을 실시한 후 천공된 장약구멍에 폭약을 장전하여 발파하는 작업을 통해 이루어지고 있으며, 이러한 수중에서의 천공작업 및 화약장전, 발파작업은 종래의 경우 잠수부에 의한 수작업이나 또는 특수장비가 설치된 전용선에 의한 기계적인 방법으로 양분된다.

상기 전자의 잠수부에 의한 수작업은 수중의 암반까지 잠수부들이 잠수하여 착암기를 이용하여 폭약을 설치하기 위한 구멍을 뚫고, 그 장약구멍에 폭약을 장전하여 폭발시킴으로써 그 작업이 매우 어려울 뿐만 아니라 작업능률이 저하되고, 천공작업에 많은 시간이 소요되며, 잠수부에 대한 인건비가 상승 되어 공사비가 증가하게 되고, 특히 잠수부들의 안전 사고의 발생 우려가 매우 높았다.

또한, 후자의 기계적인 방법은 수작업 상의 문제점을 해소하기 위해 바지선 위에서 수중의 암반을 천공할 수 있는 전용 천공기가 설치되고, 화약장전 및 측량 등을 수행할 수 있는 특수장비가 설치된 전용선이 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 양자의 방법은 공통적으로 암반을 천공한 후 그 장약구멍에 폭약을 장전하는 것이므로 상기 장약구멍에 토사 및 슬러지 등이 채워지는 문제점이 야기되며, 상기 토사나 슬러지 등이 채워짐에 따라 폭약의 정확한 장전이 이루어지지 않아 정작 발파시에는 화약이 불발하게 되는 심각한 문제점을 야기하게 된다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 수중암반의 발파공법의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-0284837호(2000년12월26일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 수중암반의 발파공법에 의하더라도 천공된 암반 구멍에 공벽을 유지하기 위한 방법으로 케이싱에서 비트를 완전하게 분리시키는 작업 및 상기 케이싱에 별도의 합성수지 파이프를 끼우는 작업 등의 불필요한 공정이 추가로 소요되는 문제점이 있다.

또한, 공벽을 유지하는 합성수지 파이프가 수중에 그대로 노출됨으로써 상기 합성수지 파이프에 폭약을 장전하기 위해서는 반드시 잠수부가 수중으로 잠수해야 하기 때문에 종래의 잠수부에 의한 수작업에 따른 문제점을 그대로 답습하는 것에 지나지 않게 된다.

한편, 발파 현장에서 사용되고 있는 폭약류에 강력한 폭굉력을 충분하게 발휘하기 위해서는 뇌관(Blasting cap, Detonator)의 역할이 중요하다. 그리고, 이 뇌관의 정밀성에 따라 발파 효율의 차이가 있게 된다.

현재 국내에 일반적으로 사용되고 있는 전기 뇌관과 비 전기 뇌관의 지연 시차는 최소 20 ms ~ 25 ms에서 최대 수천 ms에 이르고 정밀성은 약 ±10%로 그 오차범위는 2 ms ~ 수백 ms에 이르기 때문에 발파 제어의 정밀성이 다소 떨어지게 될 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 전기 뇌관의 경우에는 미주전류, 정전기, 낙뢰, 누전 등과 같은 전기적 요인에 의해 폭발 화재 등과 같은 안전사고가 발생 될 수 있으며, 비 전기 뇌관의 경우에는 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시 발파 전에는 순서대로 정확히 발파가 이뤄질 지의 여부를 육안으로만 살펴볼 수 있을 뿐, 미리 사전에 테스트 작업은 전혀 할 수가 없기 때문에 심약이 내부에서 탈락 된 상태에서는 발파시 불발 등이 발생 될 확률도 커지게 될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록번호 제10-0284837호(2000년12월26일자 등록)

본 발명의 목적은, 바지선과 같은 전용 작업선을 이용하여 해상을 비롯한 수상에서 가이드 케이싱을 통해 암반에 이물질이 침투되지 않도록 장약 구멍을 형성함은 물론 잠수부가 수중으로 직접 들어가지 않고 상기 가이드 케이싱을 통해 장약 구멍에 화약을 안전하고 정확하게 장전하도록 할 수 있으며, 누전과 같은 전기적 요인 등에 의한 폭발 화재 등과 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있고, 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시에도 비전기식과는 달리 발파 전에 미리 사전 테스트 작업이 용이하게 수행되도록 하여 불발 등이 발생 될 확률도 완전히 제거되도록 할 수 있으며, 발파시 진동의 정밀 제어 또한 용이 해져 미진동 무 소음 발파가 이뤄지도록 할 수 있는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법은: 천공기가 구비된 수중발파용 전용 작업선을 수상에 고정하는 작업선 준비 단계; 상기 작업선 준비 단계 이후에 수중 암반에 가이드 케이싱이 박히는 안착공을 상기 천공기를 이용하여 형성하는 안착공 형성 단계; 상기 안착공에 가이드 케이싱이 박히도록 하는 가이드 케이싱 설치 단계; 상기 가이드 케이싱의 내부로 상단에 부력체가 달리고 하단에 폭약 및 전자식 뇌관이 달린 기폭케이블을 집어넣어 폭약 및 전자식 뇌관이 수중 암반에 설치되도록 하는 장약부 설치 단계; 상기 장약부 설치 단계 이후에 상기 안착공에서 상기 가이드 케이싱이 제거되도록 상기 가이드 케이싱을 뽑아 올려 상기 가이드 케이싱을 제거하는 단계; 상기 기폭케이블에 원격발파제어기를 연결하여 원격발파를 준비하는 단계; 및, 상기 원격발파제어기의 조작에 의해 상기 기폭케이블을 통해 상기 전자식 뇌관이 신호를 받아 수중 암반에 설치된 폭약이 폭파되도록 하는 발파 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 장약부 설치 단계에서 수중 암반에 설치되는 상기 전자식 뇌관은, 외관을 형성하며 상기 기폭케이블이 내측으로 끼워진 상태가 고정되도록 하는 주름 플러그가 상단에 구비된 뇌관 본체와, 상기 뇌관 본체의 내부에서 상기 기폭케이블이 연결되어 상기 원격발파제어기로부터 발파 신호의 수신시 시간이 지연되어 기폭이 이뤄지도록 제어하는 기폭 지연 회로부와, 상기 뇌관 본체의 내부에서 상기 기폭 지연 회로부에 연결되어 상기 기폭 지연 회로부의 제어에 의해 점화가 이뤄지게 되는 점화부와, 상기 뇌관 본체의 내부에서 상기 점화부의 점화에 의해 기폭이 이뤄지게 되는 기폭부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법은 상기 장약부 설치 단계와 상기 가이드 케이싱 제거 단계의 사이에 사슬구조로 마련된 금속재질의 뇌관유실방지수단이 상기 가이드 케이싱의 외주면을 감싸도록 뇌관유실방지수단을 상기 가이드 케이싱에 끼워 상기 가이드 케이싱의 연직방향을 따라 수중으로 하강 되도록 하는 뇌관유실방지수단 준비 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 바지선과 같은 전용 작업선을 이용하여 해상을 비롯한 수상에서 가이드 케이싱을 통해 암반에 이물질이 침투되지 않도록 장약 구멍을 형성함은 물론 잠수부가 수중으로 직접 들어가지 않고 상기 가이드 케이싱을 통해 장약 구멍에 화약을 안전하고 정확하게 장전하도록 할 수 있으며, 누전과 같은 전기적 요인 등에 의한 폭발 화재 등과 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있고, 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시에도 비전기식과는 달리 발파 전에 미리 사전 테스트 작업이 용이하게 수행되도록 하여 불발 등이 발생 될 확률도 완전히 제거되도록 할 수 있으며, 발파시 진동의 정밀 제어 또한 용이 해져 미진동 무 소음 발파가 이뤄지도록 할 수 있는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법의 작업 흐름도,
도 2는 도 1의 작업선 준비 단계에서 준비되어 수중 암반에 안착공을 형성하는 천공기를 갖는 수중발파용 전용 작업선을 도시한 도면,
도 3은 도 1의 가이드 케이싱 설치 단계에서 설치된 가이드 케이싱의 내부로 기폭케이블이 삽입되어 폭약 및 전자식 뇌관이 수중 암반에 설치된 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 뇌관유실방지수단 준비 단계에서 수중발파용 전용 작업선 상에서 뇌관유실방지수단이 가이드 케이싱의 외주면으로 감싸지도록 하는 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 기폭케이블 회수 단계에서 수중발파용 전용 작업선의 내부에 구비된 안전작업부에서 작업자가 견인 로프를 잡아당기면서 뇌관유실방지수단으로 기폭케이블을 회수하는 상태를 도시한 도면,
도 6은 도 1의 장약부 설치 단계에서 설치되는 전자식 뇌관의 구성을 도시한 도면,
도 7은 도 1의 원격발파 준비 단계에서 기폭케이블에 연결되는 원격발파제어기의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 뇌관유실방지수단에 기폭케이블이 걸리도록 하여 기폭케이블이 회수되는 것을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 작업선 준비 단계(S10)와, 안착공 형성 단계(S20)와, 가이드 케이싱 설치 단계(S30)와, 장약부 설치 단계(S40)와, 가이드 케이싱 제거 단계(S50)와, 원격발파 준비 단계(S60)와, 발파 단계(S70)를 포함한다.

작업선 준비 단계(S10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 천공기(110)가 구비된 수중발파용 전용 작업선(100)을 해상을 비롯한 수상에 고정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 작업선 준비 단계(S10)에서 준비되는 수중발파용 전용 작업선(100)은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 면적을 갖도록 마련되며 수상에 정박 가능하게 구비되는 선체(101)와, 선체(101)의 둘레부분에서 수중 바닥으로 연장되어 선체(101)가 수상에 고정되도록 하는 지지 기둥(105)과, 선체(101)의 상부에서 하부로 연장되게 구비되어 수중 암반에 장약부 설치를 위한 가이드 케이싱(200)이 박히도록 수중 암반에 안착공(300)을 형성하는 천공기(110)와, 선체(101)의 내부에서 중심부의 관통 공간을 제외한 둘레 부분에 마련되어 작업자가 기폭케이블(400)의 결선 작업을 수행하는 공간을 제공하는 안전작업부(120)를 포함한다.

이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 케이싱(200)의 제거 후 수중발파용 전용 작업선(100)의 안전작업부(120)에서 작업자가 기폭케이블(400)을 용이하게 회수하여 후술할 원격발파제어기(600)와 기폭케이블(400)을 연결하는 결선 작업을 안전하게 수행하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 안전작업부(120)에는 작업자가 결선 작업을 수행하는 중에 발 헛디딤 등에 의해 추락사고 등이 발생하게 되는 위험을 방지하도록 난간이 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중발파용 전용 작업선(100)의 천공기(110)에 의해 수중 암반에 형성된 안착공(300)으로 설치되는 장약부는 상단에 부력체(410)가 매달리고 하단에 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 연결된 기폭케이블(400)을 포함한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 수중발파용 전용 작업선(100)의 천공기(110)는 수중 암반에 안착공(300)을 형성한 후에, 가이드 케이싱(200)이 안착공(300)에 박히도록 위에서 아래로 하강 타격 압력이 작용 되도록 유압 실린더 또는 공압 실린더와 같은 액추에이터로 구성된 가이드 케이싱 설치부(111)를 포함한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 수중발파용 전용 작업선(100)에 구비된 천공기(110)를 통해 수중 암반에 안착공(300)이 형성되면 가이드 케이싱 설치부(111)에 의해 안착공(300)에 가이드 케이싱(200)이 용이하게 박히며 설치되도록 할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 수중발파용 전용 작업선(100)의 천공기(110)는 후술할 뇌관유실방지수단(500)이 가이드 케이싱(200)의 둘레를 감싸며 수중으로 하강 되도록 한 후에는 가이드 케이싱(200)이 수면 위로 뽑아 올려져 회수되도록 가이드 케이싱(200)을 잡고서 상부로 인발 하는 유압 실린더 또는 공압 실린더와 같은 액추에이터로 구성된 가이드 케이싱 회수부(113)를 더 포함한다.

이에 따라, 가이드 케이싱(200)의 내부로 하단에 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 매달린 기폭케이블(400)을 집어넣어 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 수중 암반에 설치되도록 한 후에는 가이드 케이싱 회수부(113)에 의해 인발력이 작용 되도록 하여 가이드 케이싱(200)이 안착공(300)에서 뽑히며 수면 위로 뽑아 올려져 용이하게 회수되도록 할 수 있다.

안착공 형성 단계(S20)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 작업선 준비 단계(S10) 이후에 수중 암반에 가이드 케이싱(200)이 박히게 되는 안착공(300)을 수중발파용 전용 작업선(100)의 천공기(110)를 이용하여 형성하는 단계를 포함한다.

가이드 케이싱 설치 단계(S30)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 안착공(300)에 가이드 케이싱(200)이 박히도록 가이드 케이싱 설치부(111)에 의해 가이드 케이싱(200)을 안착공(300) 측으로 타격 가압하여 박히도록 하는 단계를 포함한다.

여기서, 가이드 케이싱(200)은 상부와 하부가 개방된 원통 형상의 기둥 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

장약부 설치 단계(S40)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 케이싱(200)의 내부로 상단에 부력체(410)가 달리고 하단에 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 달린 기폭케이블(400)을 집어넣어 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 수중 암반에 설치되도록 하는 단계를 포함한다.

이에 따라, 기존의 전기식이 아닌 전자식으로 뇌관(430)이 마련되어 누전과 같은 전기적 요인 등에 의한 폭발 화재 등과 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있고, 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시에도 비전기식과는 달리 발파 전에 미리 사전 테스트 작업이 용이하게 수행되도록 하여 불발 등이 발생 될 확률도 완전히 제거되도록 할 수 있으며, 발파시 진동의 정밀 제어 또한 용이 해져 미진동 무 소음 발파가 이뤄지도록 할 수 있다.

좀더 구체적으로, 상기 장약부 설치 단계(S40)에서 수중 암반에 설치되는 전자식 뇌관(430)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하며 기폭케이블(400)이 내측으로 끼워진 상태가 고정되도록 하는 주름 플러그(433)가 상단에 구비된 뇌관 본체(431)와, 뇌관 본체(431)의 내부에서 기폭케이블(400)이 연결되어 원격발파제어기(600)로부터 발파 신호의 수신시 시간이 지연되어 기폭이 이뤄지도록 제어하는 기폭 지연 회로부(435)와, 뇌관 본체(431)의 내부에서 기폭 지연 회로부(435)에 연결되어 기폭 지연 회로부(435)의 제어에 의해 점화가 이뤄지게 되는 점화부(437)와, 뇌관 본체(431)의 내부에서 점화부(437)의 점화에 의해 기폭이 이뤄지게 되는 기폭부(439)를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 기폭 지연 회로부(435)는 내부에 IC 칩으로 구성된 인쇄회로기판(PCB)을 포함하여 초소형의 점화 지연 회로를 이루도록 마련된다.

이에 따라, 기존의 불꽃 지연 방식(Pyrotechnic type)의 지연제가 구비된 전기식이나 비전기식이 아닌 전자식으로 뇌관(430)이 구비되도록 함으로써, 발파 이전에 미리 계획한 대로 발파가 제대로 이뤄질 지의 여부를 미세 전류의 통전 여부만을 확인하는 사전 테스트 작업을 통해 정확하고 용이하게 확인하도록 할 수 있으며, 정밀한 시간 차이로 각각의 발파 공간에서의 진동이 용이하게 분리되도록 하여 기존의 시차 오차 등으로 인한 발파 공간에서의 진동 오버랩(over lap) 현상 등이 확실하게 방지되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 주름 플러그(433)의 재질은 종래의 열가소성 엘라스토머(TPE-V)가 아닌 STEH 계열의 합성고무 재질로 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 기폭케이블(400)과 뇌관 본체(431) 간의 융착성이 강화되도록 할 수 있다.

또한, 주름 플러그(433)의 외경은 6.3 mm로 마련되고, 길이는 11.5 mm로 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 종래의 주름 플러그의 외경이 6.1 mm로 마련되고, 길이는 9.5 mm로 마련된 것과는 달리 주름 플러그(433)의 규격이 기폭케이블(400)과 뇌관 본체(431) 간의 결합 밀도와 결합 면적이 증대되게 마련되도록 할 수 있다.

아울러, 주름 플러그(433)의 파형을 이루는 협소부의 직경이 종래의 5.6 mm와는 달리 5.0 mm로 마련됨으로써, 뇌관 본체(431)의 내부로 이물질이 침투되는 것을 방지하도록 할 수 있다.

한편, 기폭케이블(400)의 심선은 심선의 산화를 방지하고 솔더링 품질이 개선되도록 주석(Sn)으로 도금되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 기폭케이블(400)과 기폭 지연 회로부(435) 간의 납땜(soldering) 품질이 개선되도록 함으로써, 각선과 같은 기폭케이블(400)의 이탈을 방지하여 전류 값 개선을 비롯한 제조 불량률이 개선되도록 할 수 있다.

또한, 기폭케이블(400)의 심선은 종래의 경동(HDCC) 재질이 아닌 연동 재질로 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 기폭케이블(400)의 결합시 부하가 감소 되고 피로도가 낮춰지도록 할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 전자식 뇌관(430)의 전류 알람 기준은 기존의 15 mA에서 150 mA로 최적화하여 누설 전류 및 단락(short) 알람의 기준이 최적화되도록 하는 것이 바람직하다.

가이드 케이싱 제거 단계(S50)는 상기 장약부 설치 단계(S40) 다음의 후술할 뇌관유실방지수단 준비 단계 이후에 상기 안착공(300)에서 가이드 케이싱(200)이 제거되도록 가이드 케이싱 회수부(113)에 의해 가이드 케이싱(200)을 뽑아 올려 가이드 케이싱(200)을 제거하는 단계를 포함한다.

이에 따라, 가이드 케이싱 제거 단계(S50)를 통해 안착공(300)에서 가이드 케이싱(200)이 제거되고 나면 가이드 케이싱(200)을 감싸고 있던 뇌관유실방지수단(500)은 수중에서 그대로 남게 되며, 기폭케이블(400)은 상단의 부력체(410)에 의해 수중에서 세워진 상태가 유지되기 때문에, 파도나 조수 등이 밀려오기 전에 기폭케이블(400)은 뇌관유실방지수단(500)에 의해 감싸진 상태로 되어 안전작업부(120)에서 작업자가 뇌관유실방지수단(500)에 연결된 후술할 견인 로프(510)를 잡아당기기만 하면, 기폭케이블(400)은 뇌관유실방지수단(500)에 자연스럽게 걸리게 되어 뇌관유실방지수단(500)이 수면 위로 들어 올려질 때에 점차 오므라지게 되는 뇌관유실방지수단(500)에 의해 기폭케이블(400)이 걸려 회수되도록 하여 종래처럼 기폭케이블(400)이 파도나 조수 등에 의해 휩쓸려 떠내려가게 됨이 없이 기폭케이블(400)이 연결된 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)의 유실이 방지되도록 할 수 있다.

원격발파 준비 단계(S60)는 후술할 기폭케이블 회수 단계에서 회수된 기폭케이블(400)을 작업자가 안전작업부(120)에서 도 7에 도시된 원격발파제어기(600)에 연결되도록 결선 작업을 수행하여 원격발파를 준비하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 원격발파제어기(600)는, 다양한 종류의 발파 소프트웨어의 적용이 가능하고, 외부로 여러 조작 키가 마련되며, 단일 모드에서는 최대 3,000발까지 운용이 가능하고, 다중 발파시에는 최대 63,000발까지 운용이 가능해지도록 마련된 것이 바람직하다.

발파 단계(S70)는 상기 원격발파 준비 단계(S60)에서 기폭케이블(400)과 연결된 원격발파제어기(600)를 조작하여 수중 암반에 설치된 폭약(420)이 폭파되도록 하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 폭약(420)은 상기 원격발파제어기(600)의 조작에 의해 기폭케이블(400)을 통해 신호를 받아 기폭 되는 전자식 뇌관(430)을 통해 폭파가 이뤄지게 된다.

이에 따라, 바지선과 같은 전용 작업선(100)을 이용하여 해상을 비롯한 수상에서 가이드 케이싱(200)을 통해 암반에 이물질이 침투되지 않도록 장약 구멍을 형성함은 물론 잠수부가 수중으로 직접 들어가지 않고 상기 가이드 케이싱(200)을 통해 장약 구멍에 화약을 안전하고 정확하게 장전하도록 할 수 있으며, 누전과 같은 전기적 요인 등에 의한 폭발 화재 등과 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있고, 다수의 장약 구멍에 화약이 장전되어 발파 회로를 구성시에도 비전기식과는 달리 발파 전에 미리 사전 테스트 작업이 용이하게 수행되도록 하여 불발 등이 발생 될 확률도 완전히 제거되도록 할 수 있으며, 발파시 진동의 정밀 제어 또한 용이 해져 미진동 무 소음 발파가 이뤄지도록 할 수 있는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법을 제공할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 장약부 설치 단계(S40)와 상기 가이드 케이싱 제거 단계(S50)의 사이에는 체인과 같이 사슬구조로 마련된 금속재질의 뇌관유실방지수단(500)이 가이드 케이싱(200)의 외주면을 감싸도록 뇌관유실방지수단(500)을 가이드 케이싱(200)에 끼워 가이드 케이싱(200)의 연직방향을 따라 수중으로 하강 되도록 하는 뇌관유실방지수단 준비 단계가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 이후 상기 가이드 케이싱 제거 단계(S50)에서 가이드 케이싱(200)의 제거시 기폭케이블(400)이 파도 등에 의해 휩쓸려 쉽게 유실되는 것을 뇌관유실방지수단(500)에 의해 기폭케이블(400)이 용이하게 회수되도록 함으로써, 기폭케이블(400)과 전자식 뇌관(430)의 유실이 확실히 방지되도록 할 수 있다.

여기서, 뇌관유실방지수단(500)은 금속재질로 사슬의 형태를 이루도록 마련되어 수중발파용 전용 작업선(100)의 선체(101)의 선상에서 가이드 케이싱(200)을 감싸도록 한 뒤에 선체(101)의 내부 중앙부의 관통 공간을 통해 수중으로 내려뜨려 놓게 되면 자중으로 인해 수중으로 계속 하강하게 되며 수중의 바닥 지면까지 내려가게 된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중발파용 전용 작업선(100)의 선체(101)의 선상에는 선체(101)의 내부에서 안전작업부(120)에 의해 에워싸이며 수면을 향해 뚫린 관통 공간으로 연통되어 가이드 케이싱(200)이 수중으로 관통 설치되고 뇌관유실방지수단(500)이 가이드 케이싱(200)을 감싼 상태로 수중으로 하강 되도록 하는 삽입공(102)이 천공 형성된 것이 바람직하다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 케이싱 제거 단계(S50)와 상기 원격발파 준비 단계(S60)의 사이에는 뇌관유실방지수단(500)을 수중발파용 전용 작업선(100)에서 들어올려 기폭케이블(400)이 수면 위로 회수되도록 하는 기폭케이블 회수 단계가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 기폭케이블 회수 단계는, 도 5에 도시된 바와 같이, 수중발파용 전용 작업선(100)의 내부에 구비된 안전작업부(120)에서 작업자가 뇌관유실방지수단(500)에 연결된 견인 로프(510)를 잡아당기면서 뇌관유실방지수단(500)에 기폭케이블(400)이 걸리도록 하여 기폭케이블(400)이 회수되도록 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 작업자가 안전작업부(120) 상에서 견인 로프(510)를 잡아당기면서 뇌관유실방지수단(500)에 의해 기폭케이블(400)을 회수하도록 함으로써, 기폭케이블(400)의 회수 작업이 안전하게 이뤄지도록 할 수 있고, 바다와 같은 곳에서는 물의 유속과 조류 흐름 등에 따른 전자식 뇌관(430)의 유실이 확실히 방지되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 기폭케이블(400)에는 자기력에 반응하여 끌리게 되는 철과 같은 자성 금속 재질로 마련된 자력 부착부(440)가 다수 연결 구비되고, 뇌관유실방지수단(500)에는 전기 인가에 의해 강한 자기력을 띠게 되는 전자석으로 마련된 자력 발생부(520)가 다수 연결 구비되도록 할 수도 있다.

이에 따라, 뇌관유실방지수단(500)에 걸려 회수되는 기폭케이블(400)의 걸림 높이가 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 연결된 기폭케이블(400)의 하단부와 너무 가까워지게 되어 수중 암반에 이미 설치된 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)까지 함께 끌려 나오게 되는 것을 방지하기 위하여, 가이드 케이싱(200)의 제거 후 뇌관유실방지수단(500)에 전기 인가시 자력 발생부(520)에 자력 부착부(440)가 자력(磁力)으로 끌리며 부착되게 함으로써, 뇌관유실방지수단(500)에 걸려 회수되는 기폭케이블(400)의 걸림 높이가 미리 적정한 위치에 정해지도록 하여 기폭케이블(400)이 장약부의 설치 상태에 전혀 영향을 주지 않고 원활하고 손쉽게 회수되도록 할 수 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.

100 : 수중발파용 전용 작업선 110 : 천공기
120 : 안전작업부 200 : 가이드 케이싱
300 : 안착공 400 : 기폭케이블
410 : 부력체 420 : 폭약
430 : 전자식 뇌관 431 : 뇌관 본체
433 : 주름 플러그 435 : 기폭 지연 회로부
437 : 점화부 439 : 기폭부
500 : 뇌관유실방지수단 510 : 견인 로프
600 : 원격발파제어기

Claims (3)

1. 천공기(110)가 구비된 수중발파용 전용 작업선(100)을 수상에 고정하는 작업선 준비 단계(S10);
   상기 작업선 준비 단계(S10) 이후에 수중 암반에 가이드 케이싱(200)이 박히는 안착공(300)을 상기 천공기(110)를 이용하여 형성하는 안착공 형성 단계(S20);
   상기 안착공(300)에 가이드 케이싱(200)이 박히도록 하는 가이드 케이싱 설치 단계(S30);
   상기 가이드 케이싱(200)의 내부로 상단에 부력체(410)가 달리고 하단에 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 달린 기폭케이블(400)을 집어넣어 폭약(420) 및 전자식 뇌관(430)이 수중 암반에 설치되도록 하는 장약부 설치 단계(S40);
   상기 장약부 설치 단계(S40) 이후에 상기 안착공(300)에서 상기 가이드 케이싱(200)이 제거되도록 상기 가이드 케이싱(200)을 뽑아 올려 상기 가이드 케이싱(200)을 제거하는 단계(S50);
   상기 기폭케이블(400)에 원격발파제어기(600)를 연결하여 원격발파를 준비하는 단계(S60); 및
   상기 원격발파제어기(600)의 조작에 의해 상기 기폭케이블(400)을 통해 상기 전자식 뇌관(430)이 신호를 받아 수중 암반에 설치된 폭약(420)이 폭파되도록 하는 발파 단계(S70);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장약부 설치 단계(S40)에서 수중 암반에 설치되는 상기 전자식 뇌관(430)은,
   외관을 형성하며 상기 기폭케이블(400)이 내측으로 끼워진 상태가 고정되도록 하는 주름 플러그(433)가 상단에 구비된 뇌관 본체(431)와,
   상기 뇌관 본체(431)의 내부에서 상기 기폭케이블(400)이 연결되어 상기 원격발파제어기(600)로부터 발파 신호의 수신시 시간이 지연되어 기폭이 이뤄지도록 제어하는 기폭 지연 회로부(435)와,
   상기 뇌관 본체(431)의 내부에서 상기 기폭 지연 회로부(435)에 연결되어 상기 기폭 지연 회로부(435)의 제어에 의해 점화가 이뤄지게 되는 점화부(437)와,
   상기 뇌관 본체(431)의 내부에서 상기 점화부(437)의 점화에 의해 기폭이 이뤄지게 되는 기폭부(439)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 장약부 설치 단계(S40)와 상기 가이드 케이싱 제거 단계(S50)의 사이에는 사슬구조로 마련된 금속재질의 뇌관유실방지수단(500)이 상기 가이드 케이싱(200)의 외주면을 감싸도록 뇌관유실방지수단(500)을 상기 가이드 케이싱(200)에 끼워 상기 가이드 케이싱(200)의 연직방향을 따라 수중으로 하강 되도록 하는 뇌관유실방지수단 준비 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 뇌관을 이용한 수중발파공법.