(57)【要約】      （修正有）【課題】施工性能を向上させ、初期点火効率と不発率を減少させる発破用カートリッジ組立体を提供する。【解決手段】長手方向に一定長さを有し、内部が空いている形状であって、一端には連結突出端５１が形成され、他端には連結螺子溝５６が形成されたカートリッジカバー５０；及び、前記カートリッジカバー５０の連結螺子溝５６に結合されるように螺子山５５が外周面の一部に形成された連結部と、前記連結部の一端に設けられ、多数の回路素子が備えられたＰＣＢボードと、前記ＰＣＢボードに電気的に連結された一対の電極を有するプローブと、前記ＰＣＢボードを収容するように前記連結部の一端に結合されるハウジングとを備えられた点火プラグを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に一定長さを有し、内部が空いている形状であって、一端には連結突出端が形成され、他端には連結螺子溝が形成されたカートリッジカバーと、
前記カートリッジカバーの前記連結螺子溝に結合される点火プラグとを含むことを特徴とする岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項２】
前記点火プラグは、
前記連結螺子溝に結合されるように外周面の一部に螺子山が形成された連結部と、
前記連結部の一端に設けられ、多数の回路素子が備えられたＰＣＢボードと、
前記ＰＣＢボードに電気的に連結された一対の電極を有するプローブと、
前記ＰＣＢボードを収容するように前記連結部の一端に結合されるハウジングとを含むことを特徴とする請求項１に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項３】
前記点火プラグの前記プローブには、前記電極を保護し、内部に点火剤が装入される点火剤収容コップが挿入されることを特徴とする請求項２に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項４】
前記点火剤収容コップの先端には、一端の直径が他端の直径より大きく貫通されたダストキャップが装着されたことを特徴とする請求項３に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項５】
前記点火プラグの前記ハウジングの一端面には、前方爆発を誘導するように、少なくとも一つのスプライン溝が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項６】
前記点火プラグの前記ハウジングと前記連結部とが結合される前記ハウジングの外周面には、気密性向上のための少なくとも一つの圧着ラインが形成されたことを特徴とする請求項２又は５に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項７】
前記点火プラグの連結部には、前記カートリッジカバーとの結合時に気密性向上のためのパッキングリングが装着されたことを特徴とする請求項２に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項８】
前記カートリッジカバーの連結突出端には気密性維持のためのパッキングリングが嵌められることを特徴とする請求項１に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【請求項９】
前記連結螺子溝が形成された前記カートリッジカバーの端部は、前記カートリッジカバーの端部に螺合される別途の結合部材であって、
前記結合部材は、内部に前記連結螺子溝が形成され、前記連結螺子溝の端部には密閉された状態の仕上げ部が形成され、
前記仕上げ部の周辺は外力により容易に除去されるように、切り取りラインが形成されたことを特徴とする請求項１又は８に記載の岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体に関するものであって、更に詳しくは、施工性能を高め、初期点火効率を向上させ、不発率を減少させることができる岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、トンネル掘削や、地下鉄工事の際に作業の効率性を高めるために、岩盤や岩石に強い衝撃を与えて破砕されるように、爆発物が装着される。
【０００３】
このように装着される爆発物としては、主に火薬類やダイナマイトなどが使用されてきた。ところが、このような火薬類やダイナマイトの爆発物の場合は、その保管過程や運搬過程において、管理の不注意や衝撃などによって爆発される危険性があるだけでなく、爆発過程においてかなりの爆発音が発生し、周辺環境に悪影響を与える問題がある。
【０００４】
最近は、岩盤破砕のための爆発物として、火薬類やダイナマイトの代わりに、酸化反応を起こす金属酸化物に電流を急速放電し、カートリッジ内に入れられた電解質と金属酸化物が酸化反応する過程において媒質が膨張及び発熱されることにより、その周辺に衝撃を与えて対象物が破砕されるようにする「急膨張金属混合物」が使用されている。
【０００５】
前記急膨張金属混合物は、酸化剤である金属塩と、金属塩により酸化されるとともに発熱反応で体積が増加する金属粉末と、前記金属塩と金属粉末の酸化反応を促進させる反応促進剤などを混合する急膨張金属混合物からなる。
【０００６】
また、金属塩と金属粉末の酸化反応が促進されるように電気スパーク誘導電解質としては、硼酸アンモニウム、硝酸塩、硫酸塩などをエチレングリコールなどのグリセリン類、及びアルコール類に溶かした溶解液が使用された。
【０００７】
図１は、従来の岩盤破砕のための発破用カートリッジ構造体を示す例示図である。図１のように、従来のカートリッジ構造体は、金属酸化物が入れられる円筒型のケース１１と、前記ケース１１の上下部を閉鎖する上部キャップ１２及び下部キャップ１３と、前記ケース１１の内部に収容された媒質に大電流が印加されるように両側端子１４と、前記端子１４に電流を供給させる電源供給部１７及び電線１６から構成される。
【０００８】
ここで、前記両側端子１４間には所定の間隔層が形成され、前記端子１４の末端の間には、起爆ワイヤ１５が連結されてなる。
【０００９】
上記のような構成により、電源供給部１７でスイッチングされて一対の端子１４間に大電流が流れ、起爆ワイヤ１５では放電されてプラズマチャンネルが形成される。このようなプラズマチャンネルで発生する過程において金属膨張剤２０の体積が膨張し、発破孔を拡大させることになる。
【００１０】
しかし、従来の発破用カートリッジは、起爆ワイヤがケースの直径方向に短く連結されることにより、金属酸化物に伝達される放電効率が向上されない問題があった。また、ケース内部に収容された金属酸化物が、保管中や移動中にケースの下部に位置した酸化物が下部に沈殿されることによって酸化物間の空隙が緻密となり、ケースの上部に空気層が残り、起爆ワイヤの起爆性能を低下させる要因として作用する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、施工性能を向上させ、初期点火効率を高め、不発率を減少させることができる岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態によると、長手方向に一定長さを有し、内部が空いている形状であって、一端には連結突出端が形成され、他端には連結螺子溝が形成されたカートリッジカバー；及び、前記カートリッジカバーの連結螺子溝に結合されるように螺子山が外周面の一部に形成された連結部と、前記連結部の一端に設けられ、多数の回路素子が備えられたＰＣＢボードと、前記ＰＣＢボードに電気的に連結された一対の電極を有するプローブと、
前記ＰＣＢボードを収容するように前記連結部の一端に結合されるハウジングとが備えられた点火プラグを含む岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体が提供される。
【００１３】
前記点火プラグの前記プローブには、前記電極を保護し、内部に点火剤が装入される点火剤収容コップが挿入されることが好ましい。
【００１４】
前記点火剤収容コップの先端には、一端の直径が他端の直径より大きく貫通されたダストキャップが装着されることが好ましい。
【００１５】
前記点火プラグの前記ハウジングの一端面には、前方爆発を誘導するように、少なくとも一つのスプライン溝が形成されることが好ましい。
【００１６】
前記点火プラグの前記ハウジングと前記連結部とが結合される前記ハウジングの外周面には、気密性向上のための少なくとも一つの圧着ラインが形成されることが好ましい。
【００１７】
前記点火プラグの連結部には、前記カートリッジカバーとの結合時に気密性向上のためのパッキングリングが装着されることが好ましい。
【００１８】
前記カートリッジカバーの連結突出端には気密性維持のためのパッキングリングが嵌められることが好ましい。
【００１９】
前記連結螺子溝が形成された前記カートリッジカバーの端部は、  別途の結合部材が前記カートリッジカバーの端部に螺合され、前記結合部材は、内部に前記連結螺子溝が形成され、前記連結螺子溝の端部には密閉された状態の仕上げ部が形成され、前記仕上げ部の周辺は外力により容易に除去されるように、切り取りラインが形成されてなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、多数のカートリッジカバーを一列に迅速に設置することができ、施工効率を向上させる効果がある。
【００２１】
また、本発明は、カートリッジカバーに設けられる点火プラグを通して発破時の初期点火効率を向上させ、初期不発率を減少させ、安定的でかつ迅速な発破性能を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の岩盤破砕のための発破用カートリッジ構造体を示す例示図である。
【図２】本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体のカートリッジカバーを示す例示図である。
【図３】本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体のカートリッジカバーが連続設置された状態を示す例示図である。
【図４】本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体のカートリッジカバーの仕上げ部を示す例示図である。
【図５】本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体の点火プラグが結合された状態を示す例示図である。
【図６】本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体の点火プラグの各構成要素を示す構成図である。
【図７】本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体の点火プラグの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施例について添付した例示図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
まず、本発明の発破用カートリッジ組立体は、カートリッジカバー５０と、これに結合される点火プラグ７０で大きく構成される。
【００２５】
図２は本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体のカートリッジカバーを示す例示図であり、図３は本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体のカートリッジカバーが連続設置された状態を示す例示図であり、図４は本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体のカートリッジカバーの仕上げ部を示す例示図である。
【００２６】
図２乃至図４のように、発破用カートリッジ組立体のカートリッジ構造体５０は長手方向の円筒からなる。また、一端には螺子山５２が形成された突出端５１が形成され、他端には外周縁に螺子山５５が形成された他端結合部５４が形成される。
【００２７】
また、他端結合部５４には別途結合部材６０が締結されるが、結合部材６０は内部に連結螺子溝６２が形成される。また、この連結螺子溝６２の内部側の端部には密閉された状態の仕上げ部６１が形成される。
【００２８】
ここで、前記仕上げ部６１はその周辺に切り取りライン６３が形成され、他のカートリッジ構造体５０ａの突出端５１が挿入される場合、切り取りライン６３に沿って前記仕上げ部６１が容易に除去される。
【００２９】
一方、このようなカートリッジ構造体５０は、図３のように直列に長く連結される。即ち、第１カートリッジ構造体５０ａの突出端５１を第２カートリッジ構造体５０ｂの連結螺子溝６２に締結して装着する方式で多数個を直列に簡便に連結することが可能である。
【００３０】
ここで、前記突出端５１にはパッキングリング５９が結合され、直列に多数個のカートリッジ構造体を連結する場合、相互の連結部分に対する気密性を向上させることができるのは当然である。
【００３１】
図５は本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体の点火プラグが結合された状態を示す例示図であり、図６は本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体の点火プラグの各構成要素を示す構成図であり、図７は本発明の一実施例による岩盤破砕のための発破用カートリッジ組立体の点火プラグの斜視図である。
【００３２】
図５及び図７のように、発破用カートリッジ組立体の点火プラグ７０は、カートリッジ組立体５０の末端に結合される結合部材６０に装着されて設置される。
【００３３】
具体的に、点火プラグ７０は螺子山が形成された連結部７４と各種回路素子が設けられたＰＣＢボード７６で大きく構成される。ここで、連結部７４の先端には締結時に容易となるように六角ボルトヘッド部７７が形成され、この六角ボルトヘッド部７７と連結部７４との間には密閉のためのオーリング７５が嵌められている。
【００３４】
一方、前記連結部７４の末端には発破信号遅延のためのＰＣＢボード７６が連結されるが、具体的に前記ＰＣＢボード７６は連結部７４から延びたブリッジ７４ａが形成され、このブリッジ７４ａに半田付けされた状態で設けられる。
【００３５】
また、ＰＣＢボード７６の末端には前記回路素子と電気的に連結された一対の電極７３が形成されるが、具体的に前記電極７３は内側に半田付けされた状態でプローブ部７３ａが形成され、前記ＰＣＢボード７６に連結される。また、このプローブ部７３ａの外周面には装着突起７３ｂが形成される。未説明符号‘Ｌ’は、前記電極７３に電流を供給する脚線である。
【００３６】
ここで、前記電極７３を保護するために点火剤収容コップ７２が前記ＰＣＢボード７６の末端に嵌められるが、この点火剤収容コップ７２の内部には、ハウジング７１内に装入される火薬を起爆させるための点火剤が少量含まれ、この状態で点火剤収容コップ７２はＰＣＢボード７６の電極７３に嵌められる。また、前記点火剤収容コップ７２は内部に隔壁７２ａが形成され、内周面にプローブ部７３ａの装着突起７３ｂと締結される装着溝７２ｂが形成される。
【００３７】
一方、前記点火剤収容コップ７２にはダストキャップ７８が装着される。このダストキャップ７８は一端の直径が他端の直径より大きい、漏斗形状（貫通された形状）を有する。
【００３８】
このような形状を有するダストキャップ７８は、ハウジング７１にＰＣＢボード７６が挿入される場合、ハウジング７１の内部に装入された火薬が、ＰＣＢボード７６が引き入れられるとともに加圧される圧力により、ハウジング７１の外部に排出されるのを防止するための手段として適用される。
【００３９】
即ち、ダストキャップ７８はハウジング７１の内径と密着されるサイズでなり、上部が広く、下部が狭い放射状でなるため、ＰＣＢボード７６がハウジング７１に引き入れられる場合、ハウジング７１内部に装入された火薬が外部に排出されるのを防止し、ダストキャップ７８内部の狭い孔から内部の空気が抜け出すことにより、安定的な点火プラグ７０の組み立てが可能となる。
【００４０】
一方、前記ハウジング７１にＰＣＢボード７６を挿入させ、連結部７４とハウジング７１が結合されると、前記ハウジング７１の結合部分を圧着させ、圧着ライン７９を形成することにより、ハウジング７１内部を密閉させることができる。これにより、地下水に対する水密性を向上させることもできる。
【００４１】
また、前記ハウジング７１の先端面には、点火プラグ７０の起爆時に前方に爆発を誘導するためのスプライン溝Ｓが多数形成される。これにより、起爆時に点火プラグ７０の爆発力が前方に集中され、カートリッジカバー５０内に装入された火薬に集中的に伝達されるようにすることができ、不発率を減少させることができる。
【００４２】
以上は本発明を特定の実施例に対して図示して説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者なら、以下の請求範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨を逸脱しない範囲で多様に変更し、実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
５０：カートリッジカバー
５１：連結突出端
５２，５５：螺子山
５３：カートリッジ本体
５４：他端結合部
５６：連結螺子溝
６０：結合部材
６１：仕上げ部
７０：点火プラグ
７１：ハウジング
７２：点火剤収容コップ
７３：電極
７４：連結部
７５：パッキングリング
７６：ＰＣＢボード
７８：ダストキャップ
【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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