KR20240009155A - 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기를 포함하는 형상유지객체가 충전되는 튜브를 통해, 주입되는 안포 폭약의 양을 기지정된 양만큼 주입이 가능하여, 안포 폭약의 정량화를 통해 발파비용이 절감될 뿐만 아니라 여굴의 발생 또한 최소화시켜주는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법에 관한 것으로, 전측이 폐쇄된 관체로서, 관체의 길이방향을 따라 일부가 절개되어, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)로 개페가능하게 이루어지되, 상기 일측 반구형 관체(110) 및 상기 타측 반구형 관체(120)의 일측면이 결합부로 연결되어, 폐쇄 시 결합가능하게 이루어진 가이드 캡(100)과; 플렉서블한 재질로서, 내부를 충전하는 형상유지객체가 유입되도록 종단이 개방되는 것으로, 상기 가이드 캡(100)에 연결되는 형상유지객체 유입용 튜브(200)와; 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단부를 밀폐시키는 밀폐고정부재(300);를 포함하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법을 제공한다.
Description
본 발명은 공기를 내포하는 형상유지객체 유입용 튜브의 발파공 내 삽입으로 안포 폭약 장전 시 화약량을 기지지정된 양만큼 주입하여, 적정량의 안포 폭약의 정량화가 가능하고 발파비용이 절감될 뿐만 아니라 여굴의 발생 또한 최소화시켜주는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법에 관한 것이다.
최근 들어, 도로터널 공사의 경우 대단면화와 장대화되는 추세를 보이고 있으며, 이에 따라 고속천공기와 고성능의 폭약사용이 권장되고 있다.
이처럼, 도로터널 공사를 위한 터널 발파는 지하 암반 내에 공동을 형성하기 위한 방법 중에서 가장 많이 사용되고 있는데 그 이유로, 단면 형상에 대한 제약이 없고, 공정비용 또한 저렴한 이점을 제공하기 때문이다.
한편, 터널 발파를 위해, 이용되는 폭약에는 그 종류가 다양한데, 예전부터 이용되어 온 다이너마이트(Dynamite)의 경우 마찰이나 충격에 민감한 반응을 보이는 단점으로 인해, 이를 보완한 것으로, 전폭약 없이는 기폭되지 않는 매우 둔감한 폭약으로 안정성이 대폭 향상된 안포(ANFO : Ammonium Nitrate Fuel Oil)가 주류를 이루고 있는 실정이다.
그러나 이와 같은, 이점에도 불구하고, 안포 폭약은 발파공에 주입되는 안포 폭약의 양을 정밀하게 조절하지 못하여 밀장전되는 문제점이 추가로 야기되며, 밀장전에 따른 여굴(back breaker)의 발생 가능성도 커지는 문제점까지 파생되고 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 폭약이 장전되는 발파공을 따라 에어갭을 형성시킴으로써, 주입되는 폭약을 정량화하고 폭약의 사용량을 감소시켜 발파 효율을 높이는 동시에 비용을 크게 절감할 수 있고, 동일한 약량 대비 폭약의 약장 길이가 증가되고, 쿠션블라스팅(cushion blasting) 공법을 적용 하여 발파시 발생하는 폭풍압, 비산석, 진동 및 소음 등의 발파공해를 감소시켜 주는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 여러 직경 종류의 발파공으로 주입되는 폭약의 양을 정밀하게 가감 조절하여 줌으로써, 발파의 강약 조절 등 암반의 특성에 맞추어 발파의 정밀제어가 가능하고, 설계 이상으로 암반이 파괴되는 여굴(back break)의 발생을 최소화시켜주는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법을 제공하는데 있다.
본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡은, 전측이 폐쇄된 관체로서, 관체의 길이방향을 따라 일부가 절개되어, 일측 반구형 관체 및 타측 반구형 관체로 개페가능하게 이루어지되, 상기 일측 반구형 관체 및 상기 타측 반구형 관체의 일측면이 결합부로 연결되어, 폐쇄 시 결합가능하게 이루어진 가이드 캡과; 플렉서블한 재질로서, 내부를 충전하는 형상유지객체가 유입되도록 종단이 개방되는 것으로, 상기 가이드 캡에 연결되는 형상유지객체 유입용 튜브와; 상기 형상유지객체 유입용 튜브의 종단부를 밀폐시키는 밀폐고정부재;를 포함한다.
상기 결합부는, 상기 일측 반구형 관체 및 상기 타측 반구형 관체 간에 결합 시 접촉되는 접촉측면에 각각 걸림돌기 및 걸림홈이 구비되어 이루어진다.
상기 형상유지객체 유입용 튜브에는, 기지정된 간격마다 절개선이 형성된다.
상기 형상유지객체 유입용 튜브에는, 기지정된 영역마다 상기 형상유지객체 유입용 튜브의 직경보다 작은 직경을 갖는 폭약 과장전 영역이 구비되어진다.
상기 형상유지객체 유입용 튜브에는, 기지정된 영역마다 상기 형상유지객체 유입용 튜브의 직경보다 큰 직경을 갖는 폭약 소장전 영역이 구비되어진다.
상기 형상유지객체 유입용 튜브의 외면에는, 유입되는 형상유지객체의 양을 정밀하게 조절가능하도록, 눈금이 표시되어진다.
상기 가이드 캡과 상기 형상유지객체 유입용 튜브의 연결은, 상기 일측 반구형 관체 및 상기 타측 반구형 관체 간에 결합에 따른 상기 가이드 캡의 후측은 개방되고, 상기 개방된 가이드 캡의 후측을 통해, 상기 형상유지객체 유입용 튜브의 선단부가 내입되는 구조로 이루어진다.
상기 밀폐고정부재는, 끈이나 케이블타이 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
이와 같은, 구성으로 이루어진 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용하여, 암반발파를 수행하는 과정은, 발파공을 천공하는 단계(S10)와; 뇌관이 삽입된 전폭약포를 장전하는 단계(S20)와; 가이드 캡에 형상유지객체 유입용 튜브를 결합하는 단계(S30)와; 상기 가이드 캡을 상기 발파공의 초입에 위치시키는 단계(S40)와; 상기 발파공의 초입에 위치된 상기 가이드 캡이 상기 발파공을 따라 상기 발파공의 종단 쪽으로 이동되도록, 개방된 형상유지객체 유입용 튜브의 종단 쪽으로 형상유지객체를 유입하는 단계(S50)와; 상기 형상유지객체 유입용 튜브의 형상유지객체가 유입된 부분을 밀폐고정부재를 이용하여 밀폐 고정시키는 단계(S60)와; 상기 발파공의 종단 쪽으로 이동된 상기 형상유지객체 유입용 튜브와 상기 발파공 사이의 틈새로 폭약을 주입하되, 상기 형상유지객체 유입용 튜브에 표시된 눈금 중 기지정된 눈금까지 폭약을 주입하는 단계(S70)와; 상기 발파공의 입구에 전색물(tamping)을 주입하여 충전시키는 단계(S80)와; 상기 전폭약포의 뇌관을 제어하여 발파하는 단계(S90);를 포함한다.
상기 뇌관이 삽입된 전폭약포를 장전하는 제1적용예에 따른 S20단계는, 상기 뇌관이 삽입된 전폭약포를 상기 발파공의 종단에 위치시켜 장전하는 것을 특징으로 한다.
상기 뇌관이 삽입된 전폭약포를 장전하는 제2적용예에 따른 S20단계는, 상기 가이드 캡을 이루는 일측 반구형 관체 및 타측 반구형 관체를 개방시킨 상태에서, 상기 뇌관이 삽입된 전폭약포를 그 개방된 일측 반구형 관체 및 타측 반구형 관체에 삽입한 후 그 개방된 일측 반구형 관체 및 타측 반구형 관체를 폐쇄시켜 장전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 폭약이 장전되는 발파공을 따라 에어갭을 형성시킴으로써, 주입되는 폭약을 정량화하고 폭약의 사용량을 감소시켜 발파 효율을 높이는 동시에 비용을 크게 절감할 수 있고, 동일한 약량 대비 폭약의 약장 길이가 증가되고, 쿠션블라스팅(cushion blasting) 공법을 적용 하여 발파시 발생하는 폭풍압, 비산석, 진동 및 소음 등의 발파공해를 감소시켜 주는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명은 동일한 직경의 발파공으로 주입되는 폭약의 양을 정밀하게 가감 조절하여 줌으로써, 발파의 강약 조절 등 암반의 특성에 맞추어 발파의 정밀제어가 가능하고, 설계 이상으로 암반이 파괴되는 여굴(back break)의 발생을 최소화시켜주는 효과도 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 구성 중 형상유지객체 유입용 튜브에 절개선이 형성된 것을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 구성 중 형상유지객체 유입용 튜브에 폭약 과장전 영역이 구비된 것을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 구성 중 형상유지객체 유입용 튜브에 폭약 소장전 영역이 구비된 것을 나타낸 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 가이드캡과 형상유지객체 유입용 튜브의 결합 관련 실시예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용하여, 암반발파를 수행하는 과정을 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 폭약 정량 주입용 가이드캡을 이용한 암반발파 과정 중 발파공을 천공하는 S10단계에서 천공된 발파공의 종류를 표현한 도면.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 암반발파 과정 중 뇌관이 삽입된 전폭약포를 장전하는 S20단계의 2가지 적용예를 나타낸 도면.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 암반발파 과정 중 발파공의 초입에 위치된 가이드 캡이 발파공을 따라 발파공의 종단 쪽으로 이동되도록, 형상유지객체 유입용 튜브로 형상유지객체를 유입하는 S50단계의 과정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 구성 중 형상유지객체 유입용 튜브에 절개선이 형성된 것을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 구성 중 형상유지객체 유입용 튜브에 폭약 과장전 영역이 구비된 것을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 구성 중 형상유지객체 유입용 튜브에 폭약 소장전 영역이 구비된 것을 나타낸 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이루는 가이드캡과 형상유지객체 유입용 튜브의 결합 관련 실시예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용하여, 암반발파를 수행하는 과정을 나타낸 순서도.
도 10은 본 발명의 폭약 정량 주입용 가이드캡을 이용한 암반발파 과정 중 발파공을 천공하는 S10단계에서 천공된 발파공의 종류를 표현한 도면.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 암반발파 과정 중 뇌관이 삽입된 전폭약포를 장전하는 S20단계의 2가지 적용예를 나타낸 도면.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 암반발파 과정 중 발파공의 초입에 위치된 가이드 캡이 발파공을 따라 발파공의 종단 쪽으로 이동되도록, 형상유지객체 유입용 튜브로 형상유지객체를 유입하는 S50단계의 과정을 나타낸 도면.
본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 하기의 실시예들은 본 발명을 상세히 설명하고자 언급된 것일 뿐이지, 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 표현하거나, 또는 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니되며, 동일한 기능을 수행하는 경우에는 가급적 동일한 도면부호를 명기하기로 한다. 이와 더불어, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 하기의 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡은 크게, 가이드 캡(100), 형상유지객체 유입용 튜브(200) 및 밀폐고정부재(300)로 이루어진다.
먼저, 가이드 캡(100)은 전측이 폐쇄된 관체로서, 관체의 길이방향을 따라 일부가 절개되어, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)로 개페가능하게 이루어지되, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)의 일측면이 결합부로 연결되어, 폐쇄 시 결합가능하게 이루어진 부재이다.
특히, 가이드 캡(100)은 발파공(H)을 따라 이동 중 가이드 캡(100)의 후방에 연결된 것으로, 형상유지객체가 유입되는 형상유지객체 유입용 튜브(200)가 발파공(H)을 이루는 거친 내경면에 찢기는 것을 방지하여 주는 기능을 수행한다.
또한, 가이드 캡(100)은 발파공(H)을 따라 이동이 용이하도록, 전측부분이 콘 형상으로 이루어질 수 있고, 가이드 캡(100)의 관체 내부에 형성되는 공간 상에 전폭약포(1)를 포함하는 폭약이 충진되어 제공될 수 있다.
또한, 가이드 캡(100)의 재질은 PP 및 PE를 포함하는 투명한 합성수지로 이루어질 수 있으나 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)에 구비되는 결합부는 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 간에 결합 시 접촉되는 접촉측면에 각각 걸림돌기(111) 및 걸림홈(121)으로 구비되어 제공될 수 있다.
또한, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 중 절개되지 않은 부분은 그 두께를 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 보다 얇게 하여, 개방 또는 폐쇄를 위한 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 간의 회전을 보다 용이하게 수행할 수 있도록 제공한다.
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)는 비닐과 같은 플렉서블한 재질로서, 내부를 충전하는 형상유지객체가 유입되도록 종단이 개방되는 것으로, 가이드 캡(100)에 연결되는 부재이다.
여기서, 형상유지객체 유입용 튜브(200)에 유입되는 형상유지객체는 공기 또는 모래 등 유입이 용이한 객체를 적용할 수 있으며, 바람직하기로는 공기를 적용할 수 있다.
또한, 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 외면에는, 유입되는 형상유지객체의 양을 정밀하게 조절가능하도록, 눈금(240)이 표시되어 제공됨에 따라, 형상유지객체를 기지정된 양만큼 유입이 가능하여, 형상유지객체 유입용 튜브(200)와 발파공(H) 사이의 틈새로 주입되는 폭약(3)의 정량화를 통해 발파비용이 절감될 뿐만 아니라 여굴의 발생 또한 최소화시켜주는 이점을 제공한다.
이때, 제공되는 눈금(240)의 단위는 mm, cm 또는 m 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있는데, 이는 다양한 발파공(H)의 종류에 따라 그 깊이가 수 mm에서 수 m로 다양하기 때문이다.
즉, 발파공(H)은 심발공(Cut Hole), 확대공(Stoping Hole), 바닥공(Floor Hole), 외곽공으로 구분되고, 외곽공은 천정공(Roof Hole) 및 벽공(Wall Hole)으로 세분화되는데, 심발공의 용도는 자유면을 형성하기 위해 가장 먼저 발파되는 발파공(H)이고, 확대공의 용도는 심발공을 통해 자유면이 형성된 상태에서 제2자유면 발파하기 위한 발파공(H)이며, 외곽공은 천정공(Roof Hole) 및 벽공(Wall Hole)으로 세분되어, 암반을 발파 굴착함에 있어서 주변 암반을 최대한 손상시키지 않고 정확하게 파쇄하기 위한 발파공(H)이다.
이에 따라, 각 심발공, 확대공, 바닥공, 외곽공의 각 용도에 따라 장약량 및 깊이가 각각 상이하게 적용되어진다.
이와 더불어, 형상유지객체 유입용 튜브(200)를 통해, 유입되는 공기인 형상유지객체의 양을 기지정된 양만큼 유입이 가능할 뿐만 아니라 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 직경에 따라 디커플링 인덱스(DI:Decoupling Index, DI = 공경/약경) 지수의 크기도 조절할 수 있어, 디커플링 효과를 극대화시켜주는 이점도 제공할 수있다.
여기서, 디커플링 효과는 발파시 암반에 천공된 발파공(H)의 내부에 장약되는 폭약과 그 주위의 빈공간 사이의 공극효과를 이용하는 발파방법의 일종으로, 발파공(H)의 직경인 공경에 비해 폭약이 장약된 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 직경인 약경이 작을 때에 장약실, 즉 발파공(H) 내에 생기는 피크(peak)압이 밀장전된 폭약보다 적으므로, 천공된 발파공(H) 내의 압력은 암석을 압쇄하는 데까지 다다르지 못하여 여굴의 발생을 최소화시켜주는 이점을 제공한다.
또한, 도 3을 참조하여, 형상유지객체 유입용 튜브(200)에는 기지정된 간격마다 절개선(250)이 형성되어 질 수 있다.
이를 통해, 형상유지객체 유입용 튜브(200)는 형상유지객의 정량이 주입된 후 절개선(250)을 통해, 용이하게 절개하여 밀폐할 수 있게 안내한다.
또한, 절개선(250)은 기지정된 간격마다 여러개가 형성될 수 있으며, 그 형성되는 여러 개의 절개선(250) 간격은 앞에서 언급한 눈금(240)과 대응되는 위치에 형성되어 정량적으로 절개가 가능하게 안내할 수 있다.
이와 같은, 기능을 수행하는 절개선(250)의 형성은 고주파 성형공정 또는 열프레스 성형공정 등 다양한 비닐 성형 공정을 통해 이루어질 수 있다.
또한, 도 4를 참조하여, 동일한 직경을 갖는 발파공(H)에서도, 발파공(H)의 종류 또는 암반의 종류에 따라 형상유지객체 유입용 튜브(200)에는 형상유지객체 유입용 튜브(200)와 발파공(H) 사이의 틈새로 주입되는 폭약(3)의 양을 보다 많이 주입할 수 있도록, 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 기지정된 영역마다 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 직경인 일반 직경 영역(200n) 보다 작은 직경을 갖는 폭약 과장전 영역(200b)이 구비되어 제공될 수 있다.
이를 통해, 발파공(H)의 천공 공정 시 발파공(H)의 직경 정도를 단순화하여 신속하게 천공 공정을 수행할 수 있도록 안내하는 기능을 수행한다.
또한, 도 5를 참조하여, 동일한 직경을 갖는 발파공(H)에서도, 발파공(H)의 종류 또는 암반의 종류에 따라 형상유지객체 유입용 튜브(200)에는 형상유지객체 유입용 튜브(200)와 발파공(H) 사이의 틈새로 주입되는 폭약(3)의 양을 보다 적게 주입할 수 있도록, 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 기지정된 영역마다 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 직경인 일반 직경 영역(200n) 보다 큰 직경을 갖는 폭약 소장전 영역(200s)이 구비되어 제공될 수 있다.
이를 통해, 발파공(H)의 천공 공정 시 발파공(H)의 직경 정도를 보다 더 단순화할 수 있어 보다 더 신속하게 천공 공정을 수행할 수 있도록 안내하는 기능을 수행한다.
한편, 가이드 캡(100)과 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 연결은, 착탈가능하게 연결되는 착탈기반 연결부재;로 연결되어질 수 있다.
이처럼 제공되는 착탈기반 연결부재는 다양한 실시예로 제공될 수 있는데, 첫 번째 실시예에 따른 착탈기반 연결부재는 도 6을 참조하여, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 간에 결합 시 가이드 캡(100)의 후측을 폐쇄시키는 일측 후방폐쇄판(112) 및 타측 후방폐쇄판(122), 일측 후방폐쇄판(112) 및 타측 후방폐쇄판(122)의 측면에 각각 구비되는 일측 자석(113) 및 타측 자석(123) 및 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단에 구비되어, 일측 자석(113) 및 타측 자석(123)의 자력으로 결합되는 금속판(210)으로 이루어진다.
이처럼, 자석을 통해, 가이드 캡(100)과 형상유지객체 유입용 튜브(200)가 착탈가능하게 제공될 수 있다.
두 번째 실시예에 따른 착탈기반 연결부재는 도 7을 참조하여, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 간에 결합 시 가이드 캡(100)의 후측을 폐쇄시키는 일측 후방폐쇄판(112) 및 타측 후방폐쇄판(122), 일측 후방폐쇄판(112) 및 타측 후방폐쇄판(122)의 외측면에 각각 구비되는 일측 암벨크로테이프(114) 및 타측 암벨크로테이프(124) 및 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단 외면에 구비되어, 일측 암벨크로테이프(114) 및 타측 암벨크로테이프(124)에 부착되는 숫벨크로테이프(220)로 이루어진다.
이처럼, 벨크로 테이프를 통해, 가이드 캡(100)과 형상유지객체 유입용 튜브(200)가 착탈가능하게 제공될 수 있다.
세 번째 실시예에 따른 착탈기반 연결부재는 착탈기반 연결부재는 도 8을 참조하여, 일측 반구형 관체(110) 또는 타측 반구형 관체(120)에 연결되는 끼움대(115) 및 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단 외면에 부착구비되되, 일측이 개방되어 끼움공간(231)을 형성하는 수납주머니(230)를 포함하여, 일측 반구형 관체(110) 또는 타측 반구형 관체(120)의 끼움대(115)가 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 수납주머니(230)에 형성된 끼움공간(231)에 끼워져 고정되어진다.
이처럼, 끼워지는 결합구조를 통해, 가이드 캡(100)과 형상유지객체 유입용 튜브(200)가 착탈가능하게 제공될 수 있다.
이와 더불어, 가이드 캡(100)과 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 연결은 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120) 간에 결합에 따른 가이드 캡(100)의 후측은 개방되고, 그 개방된 가이드 캡(100)의 후측을 통해, 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단부가 내입되는 구조로도 이루어질 수 있다.
이를 통해, 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단을 통해 형상유지객체를 유입 시, 비닐과 같이 플레시블한 재질인 형상유지객체 유입용 튜브(200)로 유입되는 형상유기객체가 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단쪽으로 유동되어 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단부터 팽팽해 짐으로써, 가이드 캡(100)이 발파공(H) 내에서 이동가능하게 제공한다.
상기 밀폐고정부재(300)는 형상유기객체의 유입이 완료된 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단부를 밀폐시키는 부재이다.
이러한 기능을 수행하는 밀폐고정부재(300)는 끈을 이용하여 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단부를 밀폐 고정시키거나, 또는 케이블타이를 이용하여 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단부를 밀폐 고정시키는 등 다양한 부재를 이용하여 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단부를 밀폐 고정시킬 수 있다.
이와 같은, 구성으로 이루어진 본 발명의 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용하여, 암반발파를 수행하는 과정을 도 6을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 발파공을 천공하기에 앞서, 지형, 지질, 지반 조건과 발파 방법, 주변 여건 등의 변수에 따라 파쇄하고자 하는 암반에 대한 발파 설계를 수립한다. 이때, 발파 설계의 적합성 여부의 검증과 발파 설계의 보정을 위하여 사전에 시험발파를 실시하여 결과를 분석한 후 진동추정식을 산출하여 발파 현장에 부합되는 설계인지 검토할 수도 있다.
이를 토대로, 작업자는 암반에 다양한 발파공(H)인 심발공(Cut Hole), 확대공(Stoping Hole), 바닥공(Floor Hole) 또는 외곽공의 종류 중 어느 하나의 종류에 해당하는 발파공(H)을 소정의 배열과 깊이로 천공(S10)한다.
즉, 발파공을 천공하는 과정은 착암기나 드릴을 사용하여 수 센티미터(cm)에서 수 미터(m)의 직경을 갖는 복수 개의 발파공(H)들을 소정의 공간격으로 소정의 깊이로 천공되어진다.
이후, 작업자는 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전(S20)한다.
이때, 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전(S20)하는 과정에는 2가지의 적용예가 있다.
첫 번째에 따른 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전(S20)하는 과정의 적용예는 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 발파공(H)의 종단에 위치시켜 장전하는 것이다.
그리고 두 번째에 따른 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전(S20)하는 과정의 적용예는 가이드 캡(100)을 이루는 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)를 개방시킨 상태에서, 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 그 개방된 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)에 삽입한 후 그 개방된 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)를 폐쇄시켜 장전하는 것이다.
이처럼, 전폭약포(1)를 장전하는 이유는 후술되는 형상유지객체 유입용 튜브(200)와 발파공(H) 사이의 틈새로 주입되는 폭약(3)의 경우 안포 폭약으로, 일반 상태에서는 뇌관만으로는 완전히 폭발시키기 어려워 뇌관과 안포 폭약 사이에 폭굉압이 큰 전폭약포(1)를 넣고, 먼저 전폭약포(1)를 폭발시켜 그 폭력으로 안포 폭약을 확실하게 폭발시키기 위함이다.
이러한 기능을 수행하는 전폭약포(1)로는 안포 폭약과 더불어 벌크 폭약(bulk explosive), 함수 폭약, 에멀젼계 폭약 등을 선택하여 사용할 수 있다.
이후, 작업자는 가이드 캡(100)에 형상유지객체 유입용 튜브(200)를 결합(S30)한다.
이후, 작업자는 가이드 캡(100)을 발파공(H)의 초입에 위치(S40)시킨 상태에서, 도 12a 내지 도 12c를 참조하여, 형상유지객체 유입용 튜브(200)로 형상유지객체를 유입(S50)함에 따라, 발파공(H)의 초입에 위치된 가이드 캡(100)이 발파공(H)을 따라 발파공(H)의 종단 쪽으로 이동되도록 안내한다.
이후, 작업자는 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 형상유지객체가 유입된 부분을 밀폐고정부재(300)를 이용하여 밀폐 고정(S60)시킨다.
이후, 작업자는 발파공(H)의 종단 쪽으로 이동된 형상유지객체 유입용 튜브(200)와 발파공(H) 사이의 틈새로 폭약(3)을 주입하되, 형상유지객체 유입용 튜브(200)에 표시된 눈금(240) 중 기지정된 눈금(240)까지 폭약(3)을 주입(S70)한다
이후, 작업자는 발파공(H)의 입구에 전색물(tamping)을 주입하여 충전(S80)한다.
여기서, 전색물은 폭약이 장전되고 남은 부분에 불인화성 물질을 채워 넣어 폭력의 손실을 방지하고, 소음의 발생을 감소시키는 기능을 수행하는 것으로, 모래나 진흙, 쇄석 등을 이용할 수 있다.
이후, 작업자는 기폭선(2)을 통해 전폭약포(1)의 뇌관과 연결된 발파기(blasting machine)를 조작하여, 뇌관을 기폭하여 암반을 파쇄하는 발파(S90)작업을 수행한다.
여기서, 발파기는 뇌관을 기폭시키는 기구로서 전기식과 비전기식이 있으며, 안포 폭약의 경우에는 정전기 문제로 인하여 비전기식 뇌관을 사용할 수 있다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 전폭약포
2 : 기폭선
3 : 폭약 100 : 가이드캡
110 : 일측 반구형 관체 111 : 걸림돌기
112 : 일측 후방 폐쇄판 113 : 일측자석
114 : 일측 암벨크로테이트 115 : 끼움대
120 : 타측 반구형 관체 121 : 걸림홈
122 : 타측 후방 폐쇄판 123 : 타측자석
124 : 타측 암벨크로테이트 200 : 형상유지객체 유입용 튜브
210 : 금속판 220 : 숫벨크로테이프
230 : 수납주머니 231 : 끼움공간
240 : 눈금 250 : 절개선
300 : 밀폐고정부재 200b : 폭약 과장전 영역
200n : 일반 직경 영역 200s : 폭약 소장전 영역
3 : 폭약 100 : 가이드캡
110 : 일측 반구형 관체 111 : 걸림돌기
112 : 일측 후방 폐쇄판 113 : 일측자석
114 : 일측 암벨크로테이트 115 : 끼움대
120 : 타측 반구형 관체 121 : 걸림홈
122 : 타측 후방 폐쇄판 123 : 타측자석
124 : 타측 암벨크로테이트 200 : 형상유지객체 유입용 튜브
210 : 금속판 220 : 숫벨크로테이프
230 : 수납주머니 231 : 끼움공간
240 : 눈금 250 : 절개선
300 : 밀폐고정부재 200b : 폭약 과장전 영역
200n : 일반 직경 영역 200s : 폭약 소장전 영역
Claims (12)
- 전측이 폐쇄된 관체로서, 관체의 길이방향을 따라 일부가 절개되어, 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)로 개페가능하게 이루어지되, 상기 일측 반구형 관체(110) 및 상기 타측 반구형 관체(120)의 일측면이 결합부로 연결되어, 폐쇄 시 결합가능하게 이루어진 가이드 캡(100)과;
플렉서블한 재질로서, 내부를 충전하는 형상유지객체가 유입되도록 종단이 개방되는 것으로, 상기 가이드 캡(100)에 연결되는 형상유지객체 유입용 튜브(200)와;
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단부를 밀폐시키는 밀폐고정부재(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 결합부는, 상기 일측 반구형 관체(110) 및 상기 타측 반구형 관체(120) 간에 결합 시 접촉되는 접촉측면에 각각 걸림돌기(111) 및 걸림홈(121)이 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)에는, 기지정된 간격마다 절개선(250)이 형성되는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)에는, 기지정된 영역마다 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 직경보다 작은 직경을 갖는 폭약 과장전 영역(200b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)에는, 기지정된 영역마다 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 직경보다 큰 직경을 갖는 폭약 소장전 영역(200s)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 외면에는, 유입되는 형상유지객체의 양을 정밀하게 조절가능하도록, 눈금(240)이 표시되는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 가이드 캡(100)과 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 연결은,
상기 일측 반구형 관체(110) 및 상기 타측 반구형 관체(120) 간에 결합에 따른 상기 가이드 캡(100)의 후측은 개방되고,
상기 개방된 가이드 캡(100)의 후측을 통해, 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 선단부가 내입되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 밀폐고정부재(300)는, 끈인 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 제1항에 있어서,
상기 밀폐고정부재(300)는, 케이블타이인 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡.
- 발파공을 천공하는 단계(S10)와;
뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전하는 단계(S20)와;
가이드 캡(100)에 형상유지객체 유입용 튜브(200)를 결합하는 단계(S30)와;
상기 가이드 캡(100)을 상기 발파공(H)의 초입에 위치시키는 단계(S40)와;
상기 발파공(H)의 초입에 위치된 상기 가이드 캡이 상기 발파공(H)을 따라 상기 발파공(H)의 종단 쪽으로 이동되도록, 개방된 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 종단 쪽으로 형상유지객체를 유입하는 단계(S50)와;
상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)의 형상유지객체가 유입된 부분을 밀폐고정부재(300)를 이용하여 밀폐 고정시키는 단계(S60)와;
상기 발파공(H)의 종단 쪽으로 이동된 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)와 상기 발파공(H) 사이의 틈새로 폭약(3)을 주입하되, 상기 형상유지객체 유입용 튜브(200)에 표시된 눈금(240) 중 기지정된 눈금(240)까지 폭약(3)을 주입하는 단계(S70)와;
상기 발파공(H)의 입구에 전색물(tamping)을 주입하여 충전시키는 단계(S80)와;
상기 전폭약포의 뇌관을 제어하여 발파하는 단계(S90);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 발파방법.
- 제10항에 있어서,
상기 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전하는 S20단계는, 상기 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 상기 발파공(H)의 종단에 위치시켜 장전하는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 발파방법.
- 제10항에 있어서,
상기 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 장전하는 S20단계는, 상기 가이드 캡(100)을 이루는 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)를 개방시킨 상태에서, 상기 뇌관이 삽입된 전폭약포(1)를 그 개방된 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)에 삽입한 후 그 개방된 일측 반구형 관체(110) 및 타측 반구형 관체(120)를 폐쇄시켜 장전하는 것을 특징으로 하는 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡을 이용한 발파방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020220086297A KR20240009155A (ko) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220086297A KR20240009155A (ko) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 폭약 정량 주입 유도용 가이드캡 및 이를 이용한 발파방법 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100882851B1 (ko) | 2008-09-04 | 2009-02-10 | 석진건설(주) | 암석으로 충진된 에어데크를 이용한 암반발파방법 |
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2022
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