説明

爆圧誘導制御装置を利用した発破工法及びこの工法に適用される爆圧誘導装置

【課題】トンネルの最外郭孔や都心の近接構造物が位置した場所の道路面、壁面などの発破作業の時、爆圧誘導制御装置を利用して爆圧が発破予定線を超えないで、発破領域のみに制限的に伝達されるように爆圧の伝達経路を制御して、さらに滑らかで美麗な発破面を確保し、過大掘りを防止し、且つ震動と騷音を最小化する革新的な爆圧誘導制御装置を利用した発破工法及びこれに適用される爆圧誘導制御装置を提供する。
【解決手段】一般的な廉価の爆薬を爆圧遮断カバー110に装填して簡便に使用することによって、既存に用いられていた高価の精密爆薬を取り替えることができて発破費用を大幅に低減しながらも発破效率は増大されて、経済的な波及効果が非常に大きい有用な效果を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はトンネルの最外郭孔や都心の近接構造物が位置した場所の道路面、壁面などの発破作業の時、爆圧誘導制御装置を利用して爆圧が発破予定線を超えないで、発破領域のみに制限的に伝達されるように爆圧の伝達経路を制御して、さらに滑らかで美麗な発破面を確保し、過大掘りを防止し、且つ震動と騷音を最小化する革新的な発破技術に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、建設及び土木工事は国家の基幹産業で、産業が発達するにつれて、工事の規模や回数が増加し、このような建設及び土木工事を行うための基礎工事として発破作業は各種工事現場(道路建設、トンネル、都心の近接構造物が位置した場所など)で最も頻繁に行われる作業の一つである。
【0003】
前記発破作業は岩盤を取り除くための作業で、これを最も簡単に取り除くことができる方法としては普遍的に爆薬を利用し、前記爆薬は購入が容易で、且つ運用が便利な長所がある。
【0004】
周知のように、一般的な発破工法は、円形の発破孔を穿孔して中央に爆薬を装填して発破する方式で、発破孔の孔壁全体に均一な爆圧を加えることで、特に、トンネルの施工の時、トンネル断面が滑らかでなく凸凹で、発破震動及び騷音が強くて、爆圧がトンネルの発破予定線を越えてさらに掘削されながら過大掘りが発生される問題点がある。
【0005】
従って、このような問題点を解消するためには爆圧を制御することが非常に重要で、現在までこのような爆圧を制御する方法として、自由面の位置と孔間隔を適切に調節する方法、デカップリング装薬方法などが提案されているが、これらは費用が高く、制御效果があまり大きくないという短所がある実情である。
【0006】
特に、前記デカップリング装薬方法は最も普遍的に多く使っている精密爆薬を利用した発破方法で、発破孔の中央に設置された爆薬と前記発破孔の孔壁との間に空気層を形成することによって、前記発破孔の孔壁全体に均一に作用する爆薬の衝撃效果が全体的に減少しながら、破壊範囲が減少される現象を利用して発破予定線に沿って割れ目が発生するようにしている。
【0007】
しかし、この場合爆薬の全体的な衝撃效果が減少されるにつれて、前記発破予定線の内側方向(発破領域)にはむしろ爆圧が不足して、過小掘りが発生する問題点があり、既存の発破方法に比べて、過大掘りの発生領域が若干減る程度の微細な效果を提供することに過ぎない実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は従来の技術による発破工法が内包している諸問題点を積極的に解消するためのもので、爆薬の長手方向に沿って一方のみを部分的に包んで爆圧遮断カバーに爆薬を装填した後、前記爆圧遮断カバーが発破予定線を向けるように発破孔に挿入して、発破作業の時、前記爆圧遮断カバーによって、発破予定線方向には爆圧が伝達されないながらも、前記発破予定線の他側方向である発破領域のみに爆圧が伝達されるように爆圧の伝達経路を自由に制御することができる発破工法及び爆圧誘導制御装置を提供することを発明の解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は前記課題を解決するための手段で、一側が開放された複数の爆圧遮断カバーにそれぞれ爆薬を装填する段階と、前記爆圧遮断カバーを長手方向に連結して組み立てる段階と、前記連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバーが発破予定線を向けるように発破孔に挿入する段階と、前記発破孔に填塞物を充填する段階と、雷管脚線を発破母線と一体に連結した後、爆薬を発破する段階とを含む発破工法の技術を提供する。
【0010】
また、本発明は円形断面状を有する爆圧遮断カバーの一側に部分的に開放された爆圧誘導路を形成し、前記爆圧誘導路の内側には爆薬装填部を形成し、前記爆圧遮断カバーの内面に二重壁及び三重壁を連続的に一体に形成する一方、前記二重壁は長手方向の一側に外側へ突出された結合突起を形成し、他側には結合溝を形成させたカバー組立手段を備えることによって、前記爆圧遮断カバーを爆薬の数に合わせて組み立てて連結して用いることができる爆圧誘導制御装置の技術を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、爆薬の一方のみを部分的に包む爆圧遮断カバーが発破予定線を向けるように発破孔に配置されることによって、発破作業の時、前記爆圧遮断カバーは爆圧が発破予定線に伝達されることを遮断し、爆圧は前記発破予定線を超えないで前記発破予定線の内側方向である発破領域のみに制限的に伝達することで、前記発破予定線に沿って発破面が正確に形成され、前記発破面はより滑らかで美麗になるとともに、過大掘りを效果的に防止しながらも、震動と騷音を最小化して工事品質を画期的に向上させる效果を奏する。
【0012】
また、一般の廉価の爆薬を前記爆圧遮断カバーに装填して簡便に使用することによって、既存に使っていた高価の精密爆薬を取り替えることができて、発破費用を大幅に節減しながらも発破效率は増大されて、経済的な波及効果が非常に大きい有用な效果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態による爆圧誘導装置がトンネルの発破作業の時発破孔に設置された状態の縦断面図である。
【図2】本発明の図1のA−A線に沿う断面図である。
【図3】本発明の爆圧遮断カバーの正面図である。
【図4】本発明の爆圧遮断カバーの分離状態斜視図である。
【図5】本発明の爆圧遮断カバーに爆薬が装填される状態の平面図である。
【図6】本発明の爆薬が装填された爆薬遮断カバーが発破孔に設置された拡大断面図である。
【図7】本発明の爆圧遮断カバーが相互連結して組み立てられる状態の拡大断面図である。
【図8】本発明の他の実施形態による爆圧誘導制御装置の平断面図である。
【図9】本発明また他の実施形態による爆圧誘導制御装置の平断面図である。
【図10】本発明による発破工法を順次に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明が解決すべき課題の解決手段をより具体的に具現するための好ましい実施形態について説明する。
【0015】
本発明の好ましい実施形態による爆圧誘導制御装置を利用した発破工法を概略的に説明すると、爆圧誘導路111が形成された複数の爆圧遮断カバー110にそれぞれ爆薬1を装填した後、連結バンド115で爆薬1を包んで固定する爆薬装填段階S10と;前記複数の爆圧遮断カバー110を長手方向に連結して組み立てるカバー組み立て段階S20と;前記連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバー110が発破予定線4を向けるように発破孔2に挿入するカバー設置段階S30と;前記発破孔2に填塞物7を充填する填塞物充填段階S40と;前記雷管脚線5を発破母線と一体に連結した後、爆薬1を発破する雷管脚線連結及び発破段階S50とを含む。
【0016】
以下、前記概略的な段階からなる本発明を容易に実施するようにそれぞれの段階別に詳しく説明する。
【0017】
(1)爆薬装填段階(S10)
まず、本発明は長手方向に沿って一側に爆圧誘導路111が形成された複数の爆圧遮断カバー110にそれぞれ爆薬1を装填する。
【0018】
即ち、前記爆薬1を、図5のように、爆圧遮断カバー110の内側に形成された爆薬装填部112に押し入れながら装填した後、連結バンド115で前記爆薬1を包みながら流動が発生しないように堅固に固定する。
【0019】
この時、前記爆圧遮断カバー110は、一側に爆圧誘導路111が開放して形成されることによって、前記爆圧誘導路111を基点に、図5のように、両端部が図面において上下に自由に流動することができるテンションを確保し、それによって、爆薬1の大きさや形態及び種類に関係なく、多様な爆薬1をさらに順調に装填することができるという效果を奏する。
【0020】
また、前記爆圧遮断カバー110は、爆薬1と同じ長さに形成されることによって、一つの爆圧遮断カバー110には一つの爆薬1を装填することができ、前記爆薬1の使用量に合わせて対応する数だけ爆圧遮断カバー110を使用すれば良い。
【0021】
(2)カバーの組み立て段階(S20)
前記爆薬1が1:1の割合で装填された複数の爆圧遮断カバー110は、相互一体性を維持することができるように、前記爆圧遮断カバー110の長手方向の一側に形成された結合突起141を、図7のように、他の爆圧遮断カバー110に形成された結合溝142に挿入する方法で前記爆薬1が装填された爆圧遮断カバー110を連続的に一体化に連結することができる。
【0022】
従って、前記爆圧遮断カバー110は相互一体性を維持するとともに、爆薬1の場合にも長手方向に一体に連結された状態を維持することによって、何れか一つの爆薬1に雷管を連結して発破しても爆薬1が全体的に一緒に爆破されることができる。
【0023】
(3)カバー設置段階(S30)
前記爆圧遮断カバー110の連結組み立てが完了されると、何れか一つの爆薬1と連結された雷管脚線5を発破孔2の外部に露出させた状態で、前記連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバー110を発破孔2に挿入する。
【0024】
この時、特に、図1のように、トンネル3の発破作業の時、爆圧が発破予定線4を超えないで前記発破予定線4の内側のみに制限的に伝達されるように制御するためには、必ず前記爆圧遮断カバー110が発破予定線4を向けるように発破孔2に挿入されなければならない。
【0025】
即ち、前記爆圧遮断カバー110は、図6のように、発破予定線4を向けるように配置した時、前記爆圧遮断カバー110を挟んで発破予定線4と爆薬1とは相互隔離された状態を維持し、それによって、発破作業の時、前記爆圧遮断カバー110は爆圧が発破予定線4を超えないように防止して、正確に発破予定線4に沿ってさらに滑らかで、美麗な発破面を形成し、過大掘りの発生を效率的に防止するとともに、震動と騷音を減少することができる。
【0026】
また、爆圧は前記爆圧遮断カバー110に形成された爆圧誘導路111を通じて所望の発破領域に順調に集中誘導されることによって過大掘りが発生しない效果を奏する。
【0027】
同時に、前記爆圧遮断カバー110の外周面に形成された緩衝突起113は、発破の時、発破孔2の孔壁にぶつかる時緩衝作用をすることによって、爆圧が発破予定線4に伝達されることをさらに效率的に遮断する。
【0028】
一方、前記雷管脚線5の前端に連結される通常の雷管は、前記連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバー110の真中に位置する爆圧遮断カバー110に装填された爆薬1と一体に連結した状態で、前記雷管脚線5を爆圧遮断カバー110の内面と爆薬1との間に発生する隙間6に沿って外部に長く露出されるようにすることによって、爆圧遮断カバー110の設置作業の時、前記雷管脚線5を発破孔2の外部に便利に露出させることができる。
【0029】
(4)填塞物充填段階(S40)
前記爆薬1が装填された爆圧遮断カバー110の設置が完了された後には、爆薬1が密閉效果によって十分な威力を発揮し、同時に騷音及び飛散を防止することができるように、前記発破孔2に砂や粘土などの填塞物7を充填する。
【0030】
(5)雷管脚線結束及び発破段階(S50)
前記填塞物7の充填が完了されると、発破孔2で外部に露出された雷管脚線5を発破母線と電気的に一体化に連結する。
【0031】
また、前記発破母線と連結された発破操作機を利用して遠く離れた場所で雷管に電気を供給して爆薬1を発破する。
【0032】
一方、以下では本発明の発破工法に適用される爆圧誘導制御装置100の技術構成に対して説明する。
【0033】
まず、本発明の爆圧誘導制御装置100は、図3〜図7のように、一側に形成された爆圧誘導路111の内側に爆薬装填部112が形成された複数の爆圧遮断カバー110と;前記爆圧遮断カバー110の内側に連続的に曲面状に一体化に形成される二重壁120及び三重壁130と;前記複数の爆圧遮断カバー110を長手方向に一体化に連結して組み立てることができるようにするカバー組立手段140との有機的な結合構成からなる。
【0034】
このような爆圧遮断カバー110は爆薬1を1:1の割合で装填することができるように、通常の爆薬1と同じ長さで形成され、前記爆薬1を部分的に包むことができるように円形断面状に製作され、長手方向に沿って一側が部分的に開放された爆圧誘導路111が形成され、前記爆圧誘導路111の内側には爆薬1を装填することができる爆薬装填部112が形成される。
【0035】
この時、前記爆圧遮断カバー110の外周面には複数の緩衝突起113が等間隔で突出して形成されることによって、発破の時、前記爆圧遮断カバー110が発破孔2の孔壁にぶつかる時緩衝作用をして爆圧が発破予定線4方に伝達されることを遮断する效果がさらに増加される。
【0036】
また、前記爆圧遮断カバー110は内側に連続的に二重壁120及び三重壁130が曲面状に一体化に形成されることによって、爆圧が発破予定線4方向に伝達されることを二重、三重に遮断し、同時に前記爆圧誘導路111の方向にさらに集中して伝達するように爆圧の伝達経路を制御することができる。
【0037】
同時に、前記二重壁120及び三重壁130の外周面には、図6のように、複数の緩衝突起123、133が等間隔で形成されることによって、発破の時緩衝作用をし、前記緩衝突起123、133の各間にはエア層125、135が形成されることによって、発破作業の時、エアバッグの役割を果たしながら、衝撃を吸収して爆圧が望ましくない方向、即ち、発破予定線4の方に伝達されることをさらに效率的に遮断する。
【0038】
一方、前記複数の爆圧遮断カバー110を長手方向に一体化に連結して組み立てることができるようにするカバー組立手段140は、前記二重壁120の長手方向の一側に、図7のように、結合突起141が外側へ延長して一体に突出して形成され、前記二重壁120の他側には結合溝142が内側へ凹まれて形成される構成からなり、それによって、前記結合突起141を他の爆圧遮断カバー110の結合溝142に挿入する方法で、迅速且つ簡便に爆圧遮断カバー110を爆薬1の使用量によって複数を選択的に連結して組み立てて使うことができる。
【0039】
ここで、前記結合突起141の内側面の前端には傾斜面143を有するロック144がさらに突出して形成され、前記ロック144は結合溝142と連結された状態で三重壁130を貫通して形成されたロッキング孔145に嵌合されて、ロッキングを設定してさらに一体化された堅固な連結組み立て状態を維持することができる。
【0040】
また、前記爆圧遮断カバー110の外周面の一側には爆薬1を包んで固定する連結バンド115の一側が一体に固定され、前記連結バンド115の他側には接着剤が塗布され、この接着剤の塗布面に離型紙116が付着される。
【0041】
従って、前記爆薬1を爆圧遮断カバー110に1:1の割合で装填した後、前記連結バンド115を利用して、爆薬1を包んだ状態で離型紙116を剥離して爆薬遮断カバー110の外周面に付着すれば前記爆薬1が爆圧遮断カバー110から分離しないで一体化された堅固な装填状態を維持することができる。
【0042】
このように、前記爆圧遮断カバー110にそれぞれ爆薬1を装填した後には、複数の爆圧遮断カバー110を長手方向に連結して組み立て、この時、必ずまず爆薬1の装填作業を行い、その次に爆圧遮断カバー110の組み立て作業を行うことに限定されないで、これら作業の順序を異なるようにして実施しても構わないので、これら順序を異なるようにするだけで、本発明の範疇を逸脱することができない。
【0043】
また、本発明は前記連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバー110を発破孔2に挿入するにおいて、爆圧遮断カバー110が、図6のように、発破予定線4を向けるように挿入しなければならない。
【0044】
即ち、前記爆圧遮断カバー110が発破予定線4を向けるように配置されてこそ、爆薬1の発破の時、前記爆圧遮断カバー110は爆圧が発破予定線4に伝達されないように遮断する役割を果たし、それによって、非常に滑らかな発破面を得ることができるとともに、過大掘りを效果的に防止して工事品質を画期的に向上し、震動と騷音を最小化する效果を奏する。
【0045】
これと同時に、爆圧は部分的に開放して形成された爆圧誘導路111の方に順調に誘導されることによって、実際発破しようとする発破領域である発破予定線4の内側方向に大部分の爆圧が伝達されて、発破領域には過大掘りが発生しないで、完璧な発破が行われる特別な效果を提供する。
【0046】
このような本発明の爆圧誘導制御装置100aは、図8のような他の実施例の形態で実施可能であり、爆圧遮断カバー110の構成は同一であるが、爆薬1が1:1の割合で装填されないで、一度に複数の爆薬1が装填されることができる長い長さに製作されることによって、前者のカバー組立手段140が省略されることを特徴とし、また前者のような三重壁130は省略され、前記爆圧遮断カバー110の内側には曲面状に二重壁120のみ単独で一体化に形成され、前記二重壁120の外周面には複数の緩衝突起123が等間隔で突出して形成され、前記緩衝突起123の各間にはエア層(125)が形成される構成からなる。
【0047】
さらに、本発明の爆圧誘導制御装置100bは、図9のようなまた他の実施例の形態でも実施可能であり、前者の二重壁120及び三重壁130とカバー組立手段140が省略された非常に簡単な構造である。
【0048】
これは、前記爆圧遮断カバー110の構成は前者同一であるが、爆薬1が1:1の割合で装填されないで、一度に複数の爆薬1が装填されることができる長い長さに製作されることを技術的な構成にする。
【符号の説明】
【0049】
1:爆薬
2:発破孔
4:発破予定線
5:雷管脚線
6:隙間
100、100a、100b:爆圧誘導制御装置
110:爆圧遮断カバー
111:爆圧誘導路
112:爆薬装填部
113、123、133:緩衝突起
115:連結バンド
120:二重壁
125、135:空気層
130:三重壁
140:カバー組立手段
141:結合突起
142:結合溝
143:傾斜面
144:ロック
145:ロッキング孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
長手方向に沿って一側が部分的に開放された爆圧誘導路(111)が形成され、前記爆圧誘導路(111)の内側に爆薬装填部(112)が形成された円形断面状の爆圧遮断カバー(110)と;前記爆圧遮断カバー(110)の内側に連続的に曲面状に一体化形成される二重壁(120)及び三重壁(130)と;前記二重壁(120)の長手方向の一側に、外側へ延長して結合突起(141)が一体に突出して形成され、前記二重壁(120)の他側には結合溝(142)が内側へ凹まれて形成されたカバー組立手段(140)と;からなる爆圧誘導制御装置(100)を備え、
前記爆圧誘導路(111)が形成された複数の爆圧遮断カバー(110)にそれぞれ爆薬(1)を装填した後、連結バンド(115)で爆薬(1)を包んで固定する爆薬装填段階(S10)と;
前記爆圧遮断カバー(110)の一側に形成された結合突起(141)を他の爆圧遮断カバー(110)の結合溝(142)に挿入しながら、複数の爆圧遮断カバー(110)を長手方向に連結して組み立てるカバー組み立て段階(S20)と;
前記一つの爆薬(1)に連結された雷管脚線(5)を発破孔(2)の外部に露出させた状態で前記連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバー(110)が発破予定線(4)を向けるように発破孔(2)に挿入するカバー設置段階(S30)と;
前記発破孔(2)に填塞物(7)を充填する填塞物充填段階(S40)と;
前記雷管脚線(5)を発破母線と一体に連結した後、爆薬(1)を発破する雷管脚線連結及び発破段階(S50)とを含むことを特徴とする爆圧誘導制御装置を利用した発破工法。
【請求項2】
雷管脚線(5)の前端に連結された雷管は、連結して組み立てられた複数の爆圧遮断カバー(110)の真中に位置する爆圧遮断カバー(110)の爆薬(1)と一体に連結し、前記雷管脚線(5)は爆圧遮断カバー(110)の内面と爆薬(1)との間の隙間(6)に沿って外部に露出されるように配置することを特徴とする請求項1に記載の爆圧誘導制御装置を利用した発破工法。
【請求項3】
長手方向に沿って一側が部分的に開放された爆圧誘導路(111)が形成され、前記爆圧誘導路(111)の内側に爆薬装填部(112)が形成された円形断面状の爆圧遮断カバー(110)と;
前記爆圧遮断カバー(110)の内側に連続的に曲面状に一体化形成される二重壁(120)及び三重壁(130)と;
前記二重壁(120)の長手方向の一側に、外側へ延長して結合突起(141)が一体に突出して形成され、前記二重壁(120)の他側には結合溝(142)が内側へ凹まれて形成されたカバー組立手段(140)と;からなることを特徴とする爆圧誘導制御装置。
【請求項4】
長手方向に沿って一側が部分的に開放された爆圧誘導路(111)が形成され、前記爆圧誘導路(111)の内側に爆薬装填部(112)が形成された円形断面状の爆圧遮断カバー(110)と;
前記爆圧遮断カバー(110)の内側に連続的に曲面状に一体化形成される二重壁(120)と;からなることを特徴とする爆圧誘導制御装置。
【請求項5】
長手方向に沿って一側が部分的に開放された爆圧誘導路(111)が形成され、前記爆圧誘導路(111)の内側に爆薬装填部(112)が形成された円形断面状の爆圧遮断カバー(110)からなることを特徴とする爆圧誘導制御装置。
【請求項6】
爆圧遮断カバー(110)の外周面には複数の緩衝突起(113)が等間隔で突出して形成されることを特徴とする請求項3〜5の中の何れか一項に記載の爆圧誘導制御装置。
【請求項7】
二重壁(120)及び三重壁(130)の外周面には複数の緩衝突起(123、133)が等間隔で突出して形成され、前記緩衝突起(123、133)の各間にはエア層(125、135)が形成されることを特徴とする請求項3に記載の爆圧誘導制御装置。
【請求項8】
二重壁(120)の外周面には複数の緩衝突起(123)が等間隔で突出して形成され、前記緩衝突起(123)の各間にはエア層(125)が形成されることを特徴とする請求項4に記載の爆圧誘導制御装置。
【請求項9】
結合突起(141)の内側面の前端には傾斜面(143)を有するロック(144)が突出して形成され、前記ロック(144)は結合溝(142)と連結された状態で三重壁(130)を貫通して形成されたロッキング孔(145)に嵌合されることを特徴とする請求項3に記載の爆圧誘導制御装置。
【請求項10】
爆圧遮断カバー(110)の外周面の一側には爆薬(1)包んで固定する複数の連結バンド(115)の一側が一体化に固定され、前記連結バンド(115)の他側には接着剤が塗布され、前記接着剤の塗布面に離型紙(116)が付着されることを特徴とする請求項3〜5の中の何れか一項に記載の爆圧誘導制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−172967(P2012−172967A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−284717(P2011−284717)
【出願日】平成23年12月27日(2011.12.27)
【出願人】(512000020)
【出願人】(512000031)
【出願人】(512000042)
【出願人】(512000053)ケィジィ エンジニアリング カンパニィ リミテッド (2)
【出願人】(512000259)コリア インスティチュート オブ コンストラクション テクノロジィ (2)
【出願人】(512000064)テハン コンサルタンツ カンパニィ リミテッド (2)
【出願人】(512000075)