KR100323302B1 - 크레인을 이용한 천공기의 배토장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크레인을 이용한 천공기의 배토장치에 관한 것으로, 크레인(1)에 의해 지면으로 부터 수직하게 세워지는 리더(2)의 안내로 상하 승강되는 유압 드라이브유니트(10)와;

이 유압 드라이브유니트(10)로 발생되는 유압 및 에어를 각각의 통로를 따라 굴삭작업부의 위치로 전달시키는 드라이브 로드(20)와;

이 드라이브 로드(20)의 단부에 연결된 홀더(31)에 타격 회전작용하는 비트(33)들을 구비하고 있는 공구유니트(30)와;

지면에서부터 상기 공구유니트(30)에 의해 굴삭되는 작업위치까지 통로를 형성하도록 삽입되는 케이스(40)와;상기 공구유니트(30)의 홀더(31)에는 배토를 위해 에어압을 공급하기 위해 뚫어지는 에어공급홀(51)이 구비되는 것에 있어서;상기 공구유니트(30)의 홀더(31)에는 케이스(40) 사이 틈새를 밀폐시키는 패킹(50)을 설치하고, 에어공급홀(51)에 어긋난 위치로 배토를 회수하기 위한 회수용홀(52)이 각각 형성되는 것에 의해, 배토용 에어가 틈새로 새는 것이 방지되어 적은 에너지 소모로도 배토작업이 효율적으로 이루어 질 수 있다.

또, 배토가 원활하여 전체 작업효율이 향상되고 공구마모가 줄어 수명과 내구성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

크레인을 이용한 천공기의 배토장치 {Hilling device for a perforator by using a crane}

본 발명은 크레인을 이용한 천공기의 배토장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 공구유니트와 케이스사이를 실링하는 결과로 천공시 발생된 흙이나 잔토의 배출이 적은 에너지의 사용으로 용이하게 이루어 질 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 지중을 천공하는 천공기는 비트를 단지 회전시키는 방법(일명 오실레이터작업)과 볼커터를 회전함과 동시 가압력을 주도록 하는 방법(일명 R.C.D 작업)으로 구분된다.

오실레이터작업방법은 통상 직경이 800-3000mm 사이의 케이싱을 유압척으로 물린상태에서 좌우 회전방향으로 설치된 실린더의 전후진 작동으로 흔들리며 천공하는 공법이다.

또, R.C.D 작업방법은 단부에 볼컷터가 장착된 상태로 상하 수직방향으로 실린더가 가압한 상태에서 드라이브로 볼컷터를 회전시켜 천공하는 공법이다.

이와같이 종래 이용되고 있는 공법중, 상기 오실레이터작업방법은 작업장의 토지조건이 흙으로만 이루어져 있는 경우 천공하는데 별 이상이 없으나 암반이 지중에 나타날 경우에는 이 암반을 케이스가 통과하지 못하므로 항타기와 같은 별도의 장비에 의해 큰 해머를 낙하시켜 파괴시키는 공정이 수반되어야 한다.

그리고, 암반이 파쇠된 다음 케이스로 작업공구를 교체, 삽입해야 하는 등, 번거롭고 많은 공사기일이 소요되는 문제점이 있었다.

또, 항타기에 의해 해머를 타격할 때 발생되는 소음과 충격으로 인해 인근 건물 및 구조물의 피해문제가 발생되기도 한다.

한편, R.C.D 작업방법은 오실레이터작업방법에 비하여 현저히 진보된 천공 효과를 가지고 있으나, 대형홀더에 수개의 해머에 각각 비트가 부착된 상태로 비트는 회전되지 않고 고정되어 홀더가 그 중심축을 중심으로 비트가 회전하도록 설계되어 있다.

따라서, 비트가 암반이나 흙과 접하는 부위가 항상 가장 외측부위만 접촉되므로 그 접촉부위에서 집중적으로 마모되는 현상이 발생되므로 쉽게 단시간 사용에도 불구하고 새 공구로 교체해야 할 뿐만 아니라, 굴착도중 비트의 목부분이 자주 파손되는 등의 단점이 있다.

그리고, 그 구동동력으로 압축된 에어를 이용하게 되는데, 구동효율에 비하여 에어소모량이 막대하여 운전비의 부담이 매우 크다.

한편, 지중을 공구유니트의 회전으로 제거된 흙이나 잔토는 천공작업에 방해되므로 지상으로 계속 배출하는 배토작업이 수행되어야 한다.

종래, 배토를 위한 방법으로는 공구의 중앙으로 강한 에어를 분사시켜 공구유니트와 케이스사이의 틈새로 잔토가 지상까지 이동되어 제거되도록 구성되었다.

따라서, 상기와 같은 공구유니트의 외경측으로 배출시키는 구조에 의하면 에어의 낭비가 심하다.

또, 그 천공작업깊이가 매우 깊을경우에는 공구유니트와 케이스사이가 트여진 상태이므로 상태로 하부에서 분사되는 에어의 압력으로 무거운 잔토를 지상까지 분출시키는 것이 실질적으로 어렵다.

그러므로, 잔토의 방해로 인해 천공작업이 지연되고 그 작업효율이 저하되므로 막대한 경제적인 피해를 주는 등의 폐단이 있었다.

본 발명의 목적은 특히 적은 에너지의 소모로 보다 확실하게 배토가 이루어져 작업 공사기간과 운전비를 줄여 경제적인 이익을 줄 수 있도록 한 천공기의 배토장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 잔토에 의해 공구가 마모되는 것을 방지하여 그 공구 수명이 연장되고 암반의 파쇄효율이 높아 제품의 신뢰성과 상품성이 향상되도록 한 천공기의 배토장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명이 크레인에 장착된 상태로 작업되는 천공 장치를 도시한 정면도

도 2는 본 발명의 공구유니트를 일부 절결하여 도시한 단면도

도 3은 공구유니트의 홀더와 케이스사이에 패킹이 설치된 상태를 도시한 확대 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 - 크레인 2 - 리더

10 - 유압 드라이브유니트 20 - 드라이브로드

30 - 공구유니트 31 - 홀더

33 - 비트 40 - 케이스

50 - 패킹 51 - 에어공급홀

52 - 회수용홀

이러한 본 발명의 목적은 크레인(1)에 의해 지면으로 부터 수직하게 세워지는 리더(2)의 안내로 상하 승강되는 유압 드라이브유니트(10)와;

이 유압 드라이브유니트(10)로 발생되는 유압 및 에어를 각각의 통로를 따라 굴삭작업부의 위치로 전달시키는 드라이브 로드(20)와;

이 드라이브 로드(20)의 단부에 연결된 홀더(31)에 타격 회전작용하는 비트(33)들을 구비하고 있는 공구유니트(30)와;

지면에서부터 상기 공구유니트(30)에 의해 굴삭되는 작업위치까지 통로를 형성하도록 삽입되는 케이스(40)와;상기 공구유니트(30)의 홀더(31)에는 배토를 위해 에어압을 공급하기 위해 뚫어지는 에어공급홀(51)이 구비되는 것에 있어서;상기 공구유니트(30)의 홀더(31)에는 케이스(40) 사이 틈새를 밀폐시키는 패킹(50)을 설치하고, 에어공급홀(51)에 어긋난 위치로 배토를 회수하기 위한 회수용홀(52)이 각각 형성되는 것에 의해 달성된다.따라서, 배토용 에어가 틈새로 새는 것이 방지되어 적은 에너지 소모로도 배토작업이 효율적으로 이루어 질 수 있다.

또, 배토가 원활하여 전체 작업효율이 향상되고 공구마모가 줄어 수명과 내구성이 향상되는 것이다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 천공작업이 크레인(1)에 장착된 상태로 지면에 수직하게 세워져 작업되는 과정을 전체 장치로 도시하고 있다.

도 2는 본 발명의 공구유니트(30)의 홀더(31)에 회수용홀(52)과 에어공급홀(51)이 각각 형성되는 것을 도시하고, 도 3은 홀더(31)와 케이스(40) 사이에 패킹(50)이 설치된 상태를 확대 도시하고 있다.

본 발명은 도 1에서 도시한 바와같이 크레인(1)에 의해 지면으로 부터 수직하게 리더(2)를 세워지게 한 상태에서 지중에서 공구유니트(30)의 회전과 타격으로 천공작업이 이루어 진다.

수직하게 세워진 리더(2)는 드라이브유니트(10)가 도시하지 않은 가이더의 안내로 공구유니트(30)의 작업진행에 따라 상하 승강되도록 가이드하게 되며, 공구유니트(30)와 유압 드라이브유니트(10) 사이에는 드라이브로드(20)가 연결되어 있다.

드라이브로드(20)는 유압 드라이브유니트(10)로 발생되는 유압이나 기타 파워팩에서부터 발생되는 에어압을 공구유니트(30)까지 전달되도록 하는 전달부재로써, 내부에는 각각 도시하지 않은 유압통로와 에어통로 및 굴삭작업에 의해 발생된 흙을 배토시키기 위한 배토용 통로가 각각 축방향으로 길게 형성되어 있다.

그리고, 천공작업의 길이에 따라 그 길이를 연장할 수 있도록 단위길이로 다수개가 프랜지식으로 연결되도록 구성된다.

상기 공구유니트(30)는 드라이브 로드(20)의 단부에 연결되된 원통형의 홀더(31)에 비트(33)를 구비하여 암반이나 흙과 직접 접촉한 상태로 회전하는 것에 의해 파쇄하는 파쇄용 공구이다.

그리고, 이 공구유니트(30)가 천공되는 위치까지는 지면으로부터 속이 빈 원통형의 케이스(40)가 삽입되어 천공된 중간위치에서 흙이 무너지는 것을 방지함과 아울러, 배토작업이 원활하게 이루어 지도록 한다.

이때, 공구유니트(30)와 케이스(40)사이에는 자체 회전할 수 있는 공간을 확보하기 위해 틈새가 형성되는 데, 이를 홀더(31)에 고정된 패킹(50)으로 틈새를 차단하게 된다.

따라서, 배토를 위해 홀더(31)에 뚫어진 에어공급홀(51)로 에어가 공급될 때 불필요하게 틈새로 에어압이 새지 않고 홀더(31)에 뚫어진 회수용홀(52)로 그 압이 작용되도록 하여 제거된 흙과 잔토가 이 회수용홀(52)을 통해 배출될 수 있도록 하는 것이다.

패킹(50)은 공구유니트(30)가 회전될 때 케이스(40)와의 접촉상태로 유동되므로 내 마모성과 유동성이 충분한 고무 내지 실리콘재로 내구성과 실링성을 위해 도 3에서와 같이 다수개를 연이어 일정간격 설치하는 것이 좋다.

그리고, 패킹(50)에 의해 틈새가 차단되므로 에어공급홀(51)을 통해 공급된 압력이 회수용홀(52)을 통해 에어가 작용될 때 배출되는 흙은 드라이브로드(20)의 상부측에 연결된 회수용관(55)까지 이동된 후 덤프트럭이나 기타 원하는 장소로 즉시 이동토록 설계하는 것이 바람직 하다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 이와같이 유압 드라이브유니트(10)에 의해 드라이브로드(20)를 거쳐 공구유니트(30) 자체를 자전시킴과 아울러, 비트구동수단(50)에 의해 각 비트(33)들이 공전되는 것에 의해 파쇄효율이 상승되므로 전체 작업공사기간을 단축시킬 수 있다.

또, 각 비트(33)들이 회전하면서 압벽이나 토벽을 파쇄하는 결과로 그 접촉면이 균일하여 공구의 수명을 연장시킬 수 있다.

그리고, 큰 충격이나 진동의 발생없이도 천공작업이 이루어 지므로, 작업이 용이하고 주위 건축물이나 구조물의 훼손염려가 미연에 방지되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 크레인(1)에 의해 지면으로 부터 수직하게 세워지는 리더(2)의 안내로 상하 승강되는 유압 드라이브유니트(10)와;

   이 유압 드라이브유니트(10)로 발생되는 유압 및 에어를 각각의 통로를 따라 굴삭작업부의 위치로 전달시키는 드라이브 로드(20)와;

   이 드라이브 로드(20)의 단부에 연결된 홀더(31)에 타격 회전작용하는 비트(33)들을 구비하고 있는 공구유니트(30)와;

   지면에서부터 상기 공구유니트(30)에 의해 굴삭되는 작업위치까지 통로를 형성하도록 삽입되는 케이스(40)와;

   상기 공구유니트(30)의 홀더(31)에는 배토를 위해 에어압을 공급하기 위해 뚫어지는 에어공급홀(51)이 구비되는 것에 있어서;

   상기 공구유니트(30)의 홀더(31)에는 케이스(40) 사이 틈새를 밀폐시키는 패킹(50)을 설치하고, 에어공급홀(51)에 어긋난 위치로 배토를 회수하기 위한 회수용홀(52)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 크레인을 이용한 천공기의 배토장치.