KR100643593B1 - 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법 - Google Patents
화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100643593B1 KR100643593B1 KR1020050046303A KR20050046303A KR100643593B1 KR 100643593 B1 KR100643593 B1 KR 100643593B1 KR 1020050046303 A KR1020050046303 A KR 1020050046303A KR 20050046303 A KR20050046303 A KR 20050046303A KR 100643593 B1 KR100643593 B1 KR 100643593B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tunnel
- excavation
- chemicals
- excavation method
- holes
- Prior art date
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000005422 blasting Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010304 firing Methods 0.000 title 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 51
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 claims description 26
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 4
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 13
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- -1 weapons Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D5/00—Safety arrangements
- F42D5/04—Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless
- F42D5/045—Detonation-wave absorbing or damping means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/006—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries by making use of blasting methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/04—Arrangements for ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/04—Arrangements for ignition
- F42D1/06—Relative timing of multiple charges
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
- F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
본 발명은 터널 및 벤치발파에 있어서 발파진동 및 소음발생을 획기적으로 저감하면서 굴착능률을 향상시킬 수 있도록 한 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 암반에 화공품류 장약공(201), 무장약공(202), 화약류 장약공(203)을 굴착패턴에 의거 배열한 후 화공품류 장약공을 선행하여 기폭시켜 암반을 인장파괴 시키며 화약류 장약공을 후속적으로 기폭시킴을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은 터널 및 터파기 암반을 굴착하기 위해서 적용되는 기존의 무진동 굴착공법, 미진동 굴착공법 및 발파공법의 단점을 보완한 새로운 굴착공법으로서 암반굴착 효율 및 시공성을 제고시켜 가면서 발파진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 새로운 조합형 미진동 굴착공법 기술이며, 특히 폭발속도가 매우 낮은 화공품류를 이용하여 암반을 사전에 인장파괴 시킨 후 폭발속도가 빠른 화약류를 이용하여 나머지 암반을 파쇄시키는 것이며, 기존의 무진동 및 미진동 암반굴착 공사비를 절감 시킬 뿐만 아니라 기존 발파공법의 발파진동 및 소음을 저감 시키고 2차파쇄 굴착작업을 최소화 할 수 있도록 한 것이다.
화공품류, 화약류, 조합형 굴착공법, 무진동굴착공법, 미진동굴착공법.
Description
도 1 의 (a)는 기존 무진동 굴착공법을 보인 대표적 단면도이고,
도 1 의 (b)는 기존 미진동 굴착공법을 보인 대표적 단면도이며,
도 1 의 (c)는 기존 발파공법을 보인 대표적 단면도이다
도 2 의 (a)는 본 발명의 터널발파 화공품류 장약공 및 무장약공 천공배열
단면도이고
도 2 의 (b)는 본 발명의 터널발파 화약류 장약공 천공배열 단면도이며,
도 2 의 (c)는 본 발명의 터널발파 화약류 장약공의 터널 외곽공 천공배열
단면도이고,
도 2 의 (d)는 본 발명의 터널발파의 순차적 발파순서 단면도이다.
도 3 의 (a)는 본 발명의 벤치발파 화공품류 장약공 및 무장약공 천공배열
단면도이고,
도 3 의 (b)는 본 발명의 벤치발파 화공품류 장약공 및 무장약공 상세 단면
도이고,
도 3 의 (c)는 본 발명의 벤치발파의 순차적 발파순서 단면도이다.
본 발명은 화공품류와 화약류를 조합하여 적용하는 발파진동 저감 굴착공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널 및 터파기 암반을 굴착하기 위해서 적용되는 기존의 무진동 굴착공법, 미진동 굴착공법 및 발파공법의 단점을 보완한 새로운 굴착공법으로서 암반굴착 효율 및 시공성을 제고시켜 가면서 발파진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 새로운 조합형 미진동 굴착공법 기술이며, 특히 폭발속도가 매우 낮은 화공품류를 이용하여 암반을 사전에 인장파괴 시킨 후 폭발속도가 빠른 화약류를 이용하여 나머지 암반을 파쇄시키는 것이며, 기존의 무진동 및 미진동 암반굴착 공사비를 절감 시킬 뿐만 아니라 기존 발파공법의 발파진동 및 소음을 저감 시키고 2차파쇄 굴착작업을 최소화 할 수 있도록 한 것이다.
주지하다시피 터널 및 터파기 암반을 굴착하는 공법은 크게 3가지 형태로 분류할 수 있는데, 첫째는 진동을 전혀 발생시키지 않는 무진동 굴착공법, 둘째는 약간의 진동을 발생 시키면서 굴착작업이 이루어지는 미진동 굴착공법, 셋째는 진동발생이 불가피한 발파공법으로 구성된다.
상기 종래의 무진동 굴착공법(도-1a)의 종류는 할암기 및 유압 시스템을 이용한 기계식 공법, 무기 화합물의 강한 팽창성을 이용한 팽창성 파쇄제 등이 있는데, 굴착작업을 수행하는데 있어서 진동은 전혀 발생시키지 않으나, 굴착능률이 극 히 저조할 뿐만 아니라 시공성이 떨어져 과다한 공사비가 소요된다. 또한, 암반의 파쇄성이 떨어지기 때문에 대형 브레이커를 이용하여 장시간의 2차파쇄 작업이 병행되기 때문에 굴착 소음에 대한 민원을 야기 시키게 된다.
또한 종래의 미진동 굴착공법(도-1b)은 화공품류를 이용한 파쇄공법, 가스압을 이용한 파쇄공법, 전력충격과 금속물질의 팽창압을 이용한 파쇄공법으로 분류된다. 이와같은 공법은 순간적인 충격파 및 팽창력을 이용하여 암반을 파쇄시키기 때문에 약간의 진동과 소음을 발생 시킨다. 미진동 굴착공법은 암반의 파쇄상태와 이격거리에 따라서 발파공법보다 진동 및 소음을 크게 발생 시키는 경우도 있다. 이와같은 이유는 암반이 완전히 파쇄되지 않기 때문에 충격파의 에너지가 소실되지 않고 암반층을 따라 진동으로 전달되기 때문이다. 또한, 미진동 굴착공법은 2차파쇄 작업이 불가피하기 때문에 무진동 굴착공법과 마찬가지로 굴착 소음이 장시간 발생하여 민원을 야기 시키게 된다.
또한 종래의 발파공법(도-1c)은 강력한 폭발속도를 가진 화약류를 이용하여 작업이 이루어지는 굴착공법으로서 천공장과 암반상태에 따라 공당 화약량을 조정하여 발파작업이 이루어진다. 발파공법은 화약류 폭발로 발생하는 충격에너지의 상당부분이 진동으로 전달되기 때문에 지발당 장약량과 이격거리에 따라 진동 및 소음 크기가 다양하게 나타난다. 경우에 따라서는 보안물건 특성별 설정된 진동 및 소음 허용치를 초과하여 인체 및 구조물에 치명적인 손상을 주기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 터널 및 터파기 암반을 굴착하는데 발생하는 진동 저감을 최소화 하면서 암반의 굴착효율을 증대 시킬 수 있도록 함을 제1목적으로 하는 것이며, 이를 위한 보다 구체적인 제2목적은 암반의 파쇄효과가 극히 저조하고 공사기간이 장시간 소요되며 공사비가 과다하게 발생할 뿐만 아니라 장시간 소요되는 2차파쇄 작업으로 소음을 발생시키는 기존 무진동 굴착공법의 문제점을 개선하고, 제3목적은 경질의 암반에서 파쇄효과가 극히 저조하고 진동과 소음을 발생시키 면서도 공사기간이 장시간 소요되며 공사비가 과다하게 발생하는 기존의 미진동 굴착공법의 문제점을 개선할 뿐만 아니라 제4목적은 강력한 화약류 사용으로 발파진동 및 소음이 크게 발생하여 민원을 야기시키고 구조물을 손상시키는 기존의 발파공법의 문제점을 개선하는데 있다.
따라서 표.1 은 종래 굴착공법의 문제점 및 개발기술의 기본개념을 나타낸 것이다.
표.1 종래 굴착공법의 문제점 및 본 발명 기술의 해결과제
| 구 분 | 무진동 굴착공법 | 미진동 굴착공법 | 발파공법 |
| 문 제 점 | ·암반 굴착량이 극히 저 조 -벤치굴착 : 60㎥/일 -터널굴착 : 5㎥/일 ·2차파쇄가 장시간 소요 되며, 소음으로 민원야기 ·터널작업시 파쇄석 분 리 현상으로 안전사고 발생 ·공사비 증가 | ·압축 및 전단파괴를 주 로 이용한 암반파쇄로 진동 및 소음이 발파공 법과 거의 비슷 ·암반 굴착량이 극히 저 조 -벤치굴착 : 100㎥/일 -터널굴착 : 30㎥/일 ·2차파쇄작업이 불가피 함. | ·발파작업시 진동 및 소음 이 크게 발생하므로 보 안물건 인접구역은 적용 불가 ·지발당장약량 최소화 할 경우 파쇄효과 극히 저조 ·천공장 최소화 할 경우 공발현상으로 안전사고 및 민원발생 |
| 발명기술의 해결과제 | 1)미진동파쇄기의 굴착패턴에 의거 선행으로 일부구간의 암반을 인장파괴 시킨 후, 발파공법을 후속적으로 적용하여 압축 및 전단파괴로 전체구간의 암반을 파쇄시키는 조합형 미진동 굴착기술 2)공사비가 비싼 무진동 및 미진동 굴착공법 적용영역을 최소화 하고, 공사비 가 저렴한 발파공법 적용영역을 넓혀주는 굴착기술 3)무진동 및 미진동 굴착공법의 파쇄효과를 증대시키고 2차파쇄 작업을 최소 화 시켜 공기를 단축시키고 경제적으로 공사할 수 있는 굴착기술 | ||
이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 터널용 굴착공법과 벤치용 굴착공법에 있어서, 암반에 화공품류 장약공, 무장약공, 화약류 장약공을 굴착패턴에 의거 배열한 후 화공품류 장약공을 선행하여 기폭시켜 암반을 인장파괴 시키며 화약류 장약공을 후속적으로 기폭시킴을 특징으로 하는 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법을 제공한다.
이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 적용된 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법은 도 2, 3 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
즉, 본 발명은 굴착하고자 하는 암반에 소정의 천공장, 최소저항선 및 공간격으로 화공품류 장약공(201), 무장약공(202), 화약류 장약공(203)을 배치하되, 암반 파쇄영역 형태와 굴착용도에 따라 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 우선, 화공품류 장약공을 기폭시켜 무장약공과 화공품류 장약공에 인장파괴로 인한 균열층을 형성 시킨 후, 화약류 장약공을 기폭시켜 암반을 파쇄시킨다. 여기서, 무장약공은 화공품류 장약공의 인장파괴 효과를 증대시킬 뿐만 아니라 인장파괴 방향을 한 방향으로 집중시키는 역할을 하게 되며, 화공품류 장약공은 진동 및 소음발생을 최소화 하면서 암반에 약간의 파쇄층과 균열층을 형성시켜 주므로서 후속적으로 이루어지는 화약류 장약공의 기폭에 따른 발파진동 전달을 차단 시켜주는 역할을 하게 된다. 화약류 장약공은 터널 중앙부 또는 외곽부 및 벤치의 자유면 방향 암반을 완전히 파쇄시켜 시공성을 우수하게 하여 2차파쇄 작업을 생략 또는 최소화 시키는 역할을 한다. 이와같은 굴착공법은 파쇄용도에 따라 터널용과 벤치용으로 구분할 수 있다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 터널용 굴착공법의 경우, 터널 측벽부, 아치부 및 천단부 굴착선으로부터 40cm ~ 60cm 안쪽에, 그리고 바닥부는 터 널 바닥 굴착선에 터널 형상과 동일하게 화공품류 장약공 및 무장약공을 2열로 번갈아 가며 천공(도2a)한다. 이때 1열과 2열의 간격은 60cm 이하로 하고 화공품류 장약공과 무장약공과의 간격은 30cm ~ 60cm 으로 한다. 그리고 표2에 기재된 바와 같이 본 발명의 화공품류 장약공 및 무장약공의 천공장은 3.0m 이내로 한다. 화공품류 장약공의 기폭은 인장파괴의 효과를 극대화 시키기 위해서 2공을 동시에 기폭 시키는 것으로 하되, 진동치를 더욱 줄이고자 할 경우는 1공씩 또는 MS 기폭시차를 이용하여 2공씩을 기폭 시킨다.
표.2 화공품류 장약공 및 무장약공의 설계패턴 및 제원
| 구 분 | 화공품류 장약공 | 무장약공 | 비 고 |
| 천 공 장 | 3.0m 이내 | 3.0m 이내 | 장약공과 무장약공 동일하게 유지 |
| 천 공 경 | 38mm ~ 76mm | 38mm ~ 76mm | |
| 공 당 장약량 | 0.18Kg ~ 0.5Kg | - | |
| 동시 기폭수 | 1공 ~ 2공 | - | |
| 공간격 | 60cm ~ 100cm | 60cm ~ 100cm | 화공품류 장약공과 무장약공의 간격 : 30cm ~ 60cm |
| 최소저항선 | 30cm ~ 100cm | - |
본 발명의 화공품류 장약공 기폭을 완료한 후, 화공품류 장약공 안쪽에 설치된 화약류 장약공을 기폭시켜 발파한다. 표3에서 보는 바와 같이 화약류 장약공의 설계패턴 및 제원은 기존 발파공법의 설계기준에 준하여 설정(도2b)하되, 화약류 장약공 천공장은 발파진동 저감을 위해 1.6m 이하로 한다. 또한, 심발부와 확대부에 화약류 장약공을 공간격 30㎝∼100㎝를 유지해야 한다.
본 발명의 화공품류 장약공 기폭과 화공품류 장약공 안쪽에 설치된 화약류 장약공 기폭이 완료된 후에 터널 굴착선에 설치된 외곽공(204)을 최종적으로 기폭 시킨다(도2c). 터널 외곽공의 장약은 정밀 폭약류를 사용하되, 외곽공의 발파패턴 및 제원은 기존 발파공법의 설계기준에 준하여 설정하며, 천공장은 발파진동 저감을 위해 1.6m 이하로 한다. 또한, 터널 외곽공과 화공품류 장약공과의 간격은 30cm ~ 60cm 를 유지해야 한다.
표.3 화약류 장약공 설계패턴 및 제원
| 구 분 | 심발공, 확대공 | 외곽공 | 비 고 |
| 천 공 장 | 1.6m 이하 | 1.6m 이하 | 발파패턴에 의거 설정 |
| 천 공 경 | 45mm | 45mm | |
| 사용화약 | 에뮬죤류 | 에뮬죤류, 정밀폭약류 | |
| 공 당 장약량 | 0.125Kg ~ 0.5Kg | 0.125Kg ~ 0.5Kg | 발파패턴에 의거 설정 |
| 동시 기폭수 | 2공 ~ 4공 | 2공 ~ 4공 | |
| 공 간 격 | 0.8m ~ 1.0m | 0.4m ~ 0.7m | 발파패턴에 의거 설정 |
| 화공품류 장약공과의 최소저항선 | 30cm ~ 100cm | 30cm ~ 60cm |
이와 같은 발파작업으로 터널굴착을 크게 1차 내지 3차 발파영역으로 구분하여 순차적으로 암반을 파쇄 시킨다(도2d). 이때, 모든 장약공 및 무장약공은 사전에 천공을 완료한다. 장약공의 장약은 암반상태에 따라 터널 전단면 장약공을 사전에 장약할 수도 있고, 발파 영역별로 순차적으로 장약한 후 기폭 시킬 수 있다.
본 발명의 벤치용 굴착공법의 경우에는 표4에 기재되어 있는 바와 같이 자유면으로부터 0.4m ~ 1.0m 와 1.2m ~ 3.0m 후방에 화공품류 장약공(301)과 무장약공(302)을 30cm ~ 60cm 간격으로 번갈아 가며 설치하되, 2열로 일직선상에 천공한다. 그리고 화약류 장약공(303)을 2열 중심선 사이에 설치한다. 이럴 경우 화약류 장약공은 자유면으로부터 0.8m ~ 2.0m 떨어진 지점에 위치하게 된다. 천공장의 경우 화공품류 장약공과 무장약공은 3.0m 이내로 하고 화약류 장약공은 1.6m 이하로 한다(도3b). 장약공의 기폭은 화공품류 장약공을 먼저 2공씩 기폭시켜 인장파괴를 시킨 후 화약류 장약공을 지발뇌관을 사용하여 기폭 시킨다. 화공품류 장약공 2공을 동시에 기폭 시키는 것을 원칙으로 하되, 진동치를 더욱 줄이고자 할 경우는 1공씩 또는 MS 기폭시차를 이용하여 2공씩을 기폭 시킨다.
표.4 벤치용 굴착공법 설계패턴 및 제원
| 구 분 | 화공품류 장약공 | 화약류 장약공 | 무장약공 | 비 고 |
| 천 공 장 | 3.0m 이내 | 1.6m 이하 | 3.0m 이내 | |
| 천 공 경 | 38mm ~ 76mm | 38 ~ 76mm | 38mm ~ 76mm | |
| 사용화약 | 화공품류 | 에뮬죤류 | - | |
| 공 당 장약량 | 0.18Kg ~ 0.5Kg | 0.125Kg ~ 0.5Kg | - | |
| 동시 기폭수 | 2공 ~ 4공 | 2공 ~ 4공 | - | |
| 공 간 격 | 0.6m ~ 1.0m | 0.6 ~ 1.5m | 0.6m ~ 1.0m | |
| 최소저항선 | 0.4m ~ 1.0m | 0.4m ~ 1.0m | - |
이와 같은 발파작업으로 터파기 굴착을 크게 1차 내지 3차 발파영역으로 구분하여 순차적으로 암반을 파쇄 시킨다(도3b). 이때, 모든 장약공 및 무장약공은 사전에 천공을 완료한다. 장약공의 장약은 암반상태에 따라 터널 전단면 장약공을 사전에 장약할 수도 있고, 발파 영역별로 순차적으로 장약한 후 기폭 시킬 수 있다.
한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.
그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 종래의 암반 굴착공법 단점을 보완하여 새로이 개선한 기술로서 화공품류와 화약류를 조합한 굴착공법이다. 따라서, 표5에서 알 수 잇는 바와 같이 본 발며에 따른 굴착공법은 종래의 무진동 굴착공법과 미진동 굴착공법에 비해 파쇄효율이 양호하고 공사기간을 획기적으로 단축할 수 있을 뿐만 아니라 저렴한 공사비로 굴착작업이 가능하다. 또한, 종래의 발파공법은 진동 및 소음이 크게 발생하여 민원이 크게 발생하고 구조물에 치명적인 손상을 입히지만 본 발명은 진동을 저감할 수 있기 때문에 진동 저감이 필요한 구간에서 발파작업이 가능하다.
본 발명의 터널발파는 화공품류 장약공을 먼저 기폭시켜 인장파괴를 통해 균열층을 형성 시킨 후 심발공 및 확대공을 기폭 시키기 때문에 발파진동 전파를 차단할 수 있으며, 나중에 기폭되는 터널 외곽공의 발파는 확대부 암반이 파쇄 또는 취약화 되었기 때문에 터널 굴착선을 매끄럽게 유지하면서 파쇄효과가 양호할 뿐만 아니라 진동발생을 저감 시킬 수 있다.
본 발명의 벤치발파는 자유면 방향과 보안물건 방향에 2열로 화공품류 장약공을 배치하여 먼저 기폭시킨 후 중간부에 설치한 화약류 장약공을 기폭시키 므로서 화약류 장약공의 발파진동을 차단시켜 주고, 자유면 방향 암반의 파쇄효과를 양호하게 하여 거의 2차파쇄 작업이 필요없게 된다.
표.5 종래의 공법과 본 발명의 효과 비교
| 구 분 | 무진동 굴착공법 | 미진동굴착공법 | 발파공법 |
| 기대효과 내용 | ·천공경 축소 ·별도의 유압 시스템 및 할암장치 불필요 ·암파쇄 시간 단축 ·공사기간 및 공사비 절 감 | ·암 파쇄효과 증대 ·경암에서도 암파쇄작업가 능 ·2차파쇄작업 축소 ·인장파괴 원리 및 시스템 도입으로 진동 저감 | ·발파진동 및 소음 획기적 으로 저감가능 ·정밀진동발파공법에 비해 파쇄효과 우수 ·정밀진동발파공법의 2차파 쇄작업 시간 단축 |
| 굴착비용 (본 발명기준) | 46% 수준 | 73% 수준 | 127% 수준 |
Claims (6)
- 암반에 화공품류 장약공(201), 무장약공(202), 화약류 장약공(203)을 굴착패턴에 의거 배열한 후 화공품류 장약공을 선행하여 기폭시켜 암반을 인장파괴 시키며 화약류 장약공을 후속적으로 기폭시키는 터널용 또는 벤치용 굴착공법에 있어서,상기 터널용 굴착공법은,터널 굴착선을 따라 일정한 간격을 두고 2열의 화공품류 장약공 및 무장약공을 화약류 장약공보다 더 길게(2.0배 이하) 설치하며, 심발부와 확대부에 화약류 장약공을 공간격 30㎝∼100㎝로 천공장이 최대 1.6m이내로 설치하고, 터널 외곽부에 정밀폭약 화약류 장약공을 설치한 후, 먼저 화공품류 장약공을 기폭시켜 인장파괴를 시키고, 후속적으로 심발부 및 확대부 화약류 장약공을 기폭 시킨 후, 뒤이어 터널 외곽부에 설치된 정밀폭약 화약류 장약공을 기폭시켜 터널 암반을 파쇄시킴을 특징으로 하는 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 터널용 굴착공법중 터널 측벽부, 아치부 및 천단부 굴착선으로부터 40cm ~ 60cm 안쪽에, 그리고 바닥부는 터널 바닥 굴착선에 터널 형상과 동일하게 화공품류 장약공 및 무장약공을 2열로 번갈아 가며 천공하되 1열과 2열의 간격이 60cm 이하이고 공간격을 30cm ~ 60cm로, 천공장을 3.0m이하로 함을 특징으로 하는 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법.
- 제 1 항에 있어서,상기 벤치용 굴착공법은,자유면 방향과 보안물건 방향으로 소정의 간격을 두고 2열의 화공품류 장약공과 무장약공을 화약류 장약공보다 더 길게(2.0배 이하) 설치하며, 화공품류 장약공 2열의 중간부에 화약류 장약공을 설치한 다음, 화공품류 장약공을 먼저 기폭시켜 인장파괴를 시키고, 후속적으로 중간부에 설치된 화약류 장약공을 기폭시켜 터파기 암반을 파쇄시킴을 특징으로 하는 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법.
- 제 4 항에 있어서,상기 벤치용 굴착공법의 경우, 자유면으로부터 0.4m ~ 1.0m 와 1.2m ~ 3.0m 후방에 화공품류 장약공(301)과 무장약공(302)을 30cm ~ 60cm 간격으로 천공장이 3.0m 이내로 되도록 번갈아 가며 설치하되, 2열로 일직선상에 천공함을 특징으로 하는 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법.
- 제 4 항에 있어서,상기 화약류 장약공은 자유면으로부터 0.8m ~ 2.0m 떨어진 지점에 위치하고 천공장이 1.6m 이하가 되도록 함을 특징으로 하는 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050046303A KR100643593B1 (ko) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050046303A KR100643593B1 (ko) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100643593B1 true KR100643593B1 (ko) | 2006-11-10 |
Family
ID=37653976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050046303A KR100643593B1 (ko) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100643593B1 (ko) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787204B1 (ko) | 2006-10-19 | 2007-12-21 | 이태노 | 터널 및 개착발파의 굴착선공 천공패턴 및 그것을 이용한조합형 조절발파공법 |
| KR100852959B1 (ko) | 2007-01-30 | 2008-08-19 | 선산토건주식회사 | 미진동 균열 파쇄 기능을 갖는 터널의 형성방법 |
| CN103175451A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-26 | 中国建筑土木建设有限公司 | 一种隧道减震孔控制***的施工方法 |
| CN104713431A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-17 | 中国水利水电第五工程局有限公司 | 一种基于φ32mm药卷的光面***方法 |
| CN110345826A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-10-18 | 北京理工大学 | 一种用于隧道内光面***振动防护的方法 |
| CN111006639A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-14 | 江苏苏州地质工程勘察院 | 一种区间隧道贯通测量的方法 |
| KR102158534B1 (ko) | 2020-02-04 | 2020-09-22 | 에스케이건설 주식회사 | 다수의 자유면 형성을 이용한 제어발파 굴착방법 |
| KR102311372B1 (ko) | 2020-11-25 | 2021-10-13 | 한국건설기술연구원 | 가상현실 기반의 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
| CN114322686A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 北京住总集团有限责任公司 | 一种暗挖隧道安全***的起爆网路架构及控制方法 |
| KR102434332B1 (ko) | 2021-12-22 | 2022-08-22 | 한국건설기술연구원 | 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
| KR102568771B1 (ko) | 2022-12-21 | 2023-08-22 | 한국건설기술연구원 | 개량형 발파 진동 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06323797A (ja) * | 1993-05-12 | 1994-11-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 発破工法 |
| KR19990002665A (ko) * | 1997-06-20 | 1999-01-15 | 심동수 | 인장파괴를 이용한 암반절단방법 |
| KR100196634B1 (ko) | 1997-07-21 | 1999-06-15 | 임한욱 | 정밀기폭시차 조정이 가능한 진동제어 암반발파시스템 |
| KR20000031431A (ko) * | 1998-11-06 | 2000-06-05 | 심동수 | 지반절단에 의한 폭발식 방진공법 |
| KR20050116579A (ko) * | 2004-06-08 | 2005-12-13 | 주식회사 일해토건 | 터널 발파 공법 |
-
2005
- 2005-05-31 KR KR1020050046303A patent/KR100643593B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06323797A (ja) * | 1993-05-12 | 1994-11-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 発破工法 |
| KR19990002665A (ko) * | 1997-06-20 | 1999-01-15 | 심동수 | 인장파괴를 이용한 암반절단방법 |
| KR100196634B1 (ko) | 1997-07-21 | 1999-06-15 | 임한욱 | 정밀기폭시차 조정이 가능한 진동제어 암반발파시스템 |
| KR20000031431A (ko) * | 1998-11-06 | 2000-06-05 | 심동수 | 지반절단에 의한 폭발식 방진공법 |
| KR20050116579A (ko) * | 2004-06-08 | 2005-12-13 | 주식회사 일해토건 | 터널 발파 공법 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787204B1 (ko) | 2006-10-19 | 2007-12-21 | 이태노 | 터널 및 개착발파의 굴착선공 천공패턴 및 그것을 이용한조합형 조절발파공법 |
| KR100852959B1 (ko) | 2007-01-30 | 2008-08-19 | 선산토건주식회사 | 미진동 균열 파쇄 기능을 갖는 터널의 형성방법 |
| CN103175451A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-26 | 中国建筑土木建设有限公司 | 一种隧道减震孔控制***的施工方法 |
| CN103175451B (zh) * | 2013-03-13 | 2015-08-05 | 中国建筑土木建设有限公司 | 一种隧道减震孔控制***的施工方法 |
| CN104713431A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-06-17 | 中国水利水电第五工程局有限公司 | 一种基于φ32mm药卷的光面***方法 |
| CN110345826B (zh) * | 2019-05-22 | 2020-07-31 | 北京理工大学 | 一种用于隧道内光面***振动防护的方法 |
| CN110345826A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-10-18 | 北京理工大学 | 一种用于隧道内光面***振动防护的方法 |
| CN111006639A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-14 | 江苏苏州地质工程勘察院 | 一种区间隧道贯通测量的方法 |
| KR102158534B1 (ko) | 2020-02-04 | 2020-09-22 | 에스케이건설 주식회사 | 다수의 자유면 형성을 이용한 제어발파 굴착방법 |
| KR102311372B1 (ko) | 2020-11-25 | 2021-10-13 | 한국건설기술연구원 | 가상현실 기반의 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
| KR102434332B1 (ko) | 2021-12-22 | 2022-08-22 | 한국건설기술연구원 | 발파 진동 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
| CN114322686A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 北京住总集团有限责任公司 | 一种暗挖隧道安全***的起爆网路架构及控制方法 |
| KR102568771B1 (ko) | 2022-12-21 | 2023-08-22 | 한국건설기술연구원 | 개량형 발파 진동 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 발파 진동 시뮬레이션 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100643593B1 (ko) | 화공품류와 화약류를 조합한 발파진동 저감 굴착공법 | |
| KR100676914B1 (ko) | 미진동 터널 굴착공법 | |
| KR100358780B1 (ko) | 에어튜브를 이용한 진동 및 폭음제어 터널발파방법 | |
| CN106091848B (zh) | 一种实现超长、大倾角隧道锚上台阶***的方法 | |
| JP3062133B2 (ja) | 引張破壊を利用した岩盤切断方法 | |
| KR101040787B1 (ko) | 분산장약을 이용한 수평 발파공법 | |
| KR20110023968A (ko) | 절취면 보호를 위한 제어발파공법 | |
| KR102268422B1 (ko) | 대지 경계선에서 소음 진동 저감을 위한 뉴 라인드릴링 공법 및 이를 포함하는 암발파 공법 | |
| KR101815926B1 (ko) | 선대구경 수평 보링 공법에서의 장약 방법 | |
| KR100196192B1 (ko) | 인장파괴를 이용한 암반절단방법 | |
| KR100196634B1 (ko) | 정밀기폭시차 조정이 가능한 진동제어 암반발파시스템 | |
| KR100682049B1 (ko) | 소간격공과 대간격공을 이용한 진동제어 노천발파방법 | |
| KR100648602B1 (ko) | 선균열발파를 응용한 터널여굴 및 진동제어 발파방법 | |
| CN104180733A (zh) | 紧贴地下既有构筑物硬岩隧道混合***的综合减震方法 | |
| KR101048072B1 (ko) | 경사공과 평행공의 제발효과를 이용한 장공 심발패턴 형성방법 | |
| KR101350065B1 (ko) | 심발 발파 방법 | |
| KR100536609B1 (ko) | 벤치발파에서 암반 사면의 보호를 위한 제어 발파 방법 | |
| KR100751729B1 (ko) | 다단평행천공에 의한 제어발파공법 | |
| KR100885925B1 (ko) | 대단면 원통형 구조물인 사일로의 발파해체 방법 | |
| KR101400797B1 (ko) | 다수의 자유면 형성을 이용한 미진동 굴착방법 | |
| KR20000025044A (ko) | 2자유면의 암 발파에서 4자유면을 이용한 벤치발파공법) | |
| KR101511223B1 (ko) | 6 자유면을 이용한 노천 발파 공법 | |
| WO2016205935A1 (en) | Controlled directional blasting | |
| KR101153367B1 (ko) | 심발 발파 방법 | |
| KR20020074766A (ko) | V-분할 확심 발파 공법 (M-Cut공법) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120813 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131118 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140819 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150826 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160823 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170908 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180827 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190827 Year of fee payment: 14 |