KR100354987B1

KR100354987B1 - 보어홀굴삭공법및보어홀굴삭장치

Info

Publication number: KR100354987B1
Application number: KR1019960001659A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 아이자와; 다케오 와시미; 노부히로 구사가와; 마사노리 하리; 아키라 사토; 다다시 무라오카; 도미히로 아이하라
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 2002-12-28
Also published as: DE69531486T2; CN1063515C; CN1136126A; JP3241235B2; DE69531486D1; EP0741227B1; EP0741227A2; EP0741227A3; JPH08303169A

Abstract

목적중의 하나는 굴삭작업에 따른 굴삭기 본체의 편심 및 경사의 발생을 억제할 수 있는 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치의 제공에 있다.

지반(1)에 로터리테이블(3) 및 다운더홀드릴(down - the - hole drill)(2)을 가지는 제1의 굴삭기에 의하여 선진공(先進孔)(6)을 굴삭하고, 이 선진공(6)에 가이드로드(7)를 삽입하고, 지반(1)을 굴삭하는 굴삭구와, 본체의 정지부(11)를 지반(1)지 굴삭목표공(7a)의 벽면에 고정하는 고정수단과, 굴삭구를 추진시키는 추진수단을 가지는 제2의 굴삭기(8)를 가이드로드(7)에 장착하고, 구멍굴삭작업시의 굴삭반력을 지반(1)의 굴삭목표공(7a)의 벽면과 가이드로드(7)의 쌍방으로 지탱하도록 하고, 추진수단의 추진거리에 따른 구멍굴삭을 굴삭구를 회전시키면서 추진시켜서, 굴삭목표공(7a)의 전길이가 형성되기까지 반복하여 행하도록 되어 있다.

Description

보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치

본 발명은 비교적 공경(孔徑)이 크고, 심도가 큰 수직갱(종공)등을 굴삭하기에 적합한 보어홀굴삭공법 및 굴삭장치에 관한 것이다.

종래, 광산의 수직갱, 댐도수로갱, 일반기초공사용의 종공(縱孔), 암반굴삭기초공사용의 종공 등의 구멍굴삭에 관한 기술로서, 예를 들면 제24도에 나타낸 제1의 예, 제25도에 나타낸 제2의 예, 제26도에 나타낸 제3의 예가 있다.

제24도에 나타낸 제1의 종래기술은 레이즈보링(raise boring)이라고 한다. 이 제1의 종래기술은 제24B도에 나타낸 바와 같이, 로드(171)의 하단에 굴삭구인 리밍비트(reaming bit)(172)를 장착하고, 로드(171)의 상단에 로드(171)를 회전시키면서 끌어 올리는 추진력을 부여하는 회전·추진력발생부(173)와, 굴삭시의 반력(反力)을 지탱하기 위한 큰 베이스플레이트(174)를 가지는 굴삭기본체(175)를 구비하고 있다.

이 제1의 종래기술에서는, 이 제24A도에 나타낸 바와 같이 , 상방공간을 형성하는 상갱도(176)에 굴삭기본체(175)를 고정하고, 이 제24B도에 나타낸 바와 같이, 하방공간을 형성하는 하갱도(177)에 있어서 리밍비트(172)를 로드(171)에 장착시키고, 이 상태에서 굴삭기본체(175)의 회전·추진력발생부(173)를 구동시켜서, 리밍비트(172)를 하갱도(177)로부터 상갱도(176)에 향하여 회전시키면서 끌어올려 지반(170)을 굴삭하여, 수직갱을 형성한다. 굴삭에 의한 토사(178)는 대차(臺車)(179) 등으로 외부에 보내진다. 그리고, 레이즈보링에 관한 공지기술로서 , 예를 들면 일본국 특개소 57(1982)- 112593호 공보에 기재된 기술이 있다.

또, 제25도에 나타낸 제2의 종래기술은 리버스서큘레이션드릴이라고 한다.이 제2의 종래기술은 드릴파이프(181)의 하단에 굴삭구인 비트(182)를 장착하고, 드릴파이프(181)의 상단에 드릴파이프(181)를 회전시키는 회전테이블(183)을 배설하고, 전체를 훅(184)을 통하여 도시하지 않은 대형 크레인으로 달아올려 지지하는 동시에, 드릴파이프(181) 부분에 지반(180)의 붕괴를 방지하기 위한 물(186)을 공급하는 도시하지 않은 수중펌프로 이루어지는 물 공급수단과, 굴삭에 의하여 생긴 니수(泥水)를 외부에 배출하는 니수배출파이프(185), 및 도시하지 않은 흡입펌프를 구비하고, 굴삭시의 추진력을 얻기 위하여 드릴파이프(181)의 중량을 무겁게 설정하고 있다.

이 제2의 종래기술에서는, 항상 물(186)을 공급하여 회전테이블(183)을 구동하여 드릴파이프(181)를 회전시키고, 크레인을 하강시키면서 비트(182)로 굴삭하고, 드릴파이프(181)의 자중을 추진력으로 하여 서서히 아래쪽으로 향하여 굴진하여, 수직갱을 굴삭하도록 되어 있다. 그리고, 리버스서큘레이션 드릴에 관한 공지기술로서, 예를 들면 일본국 특개소 55(1980)- 45902호 공보에 기재된 기술이 있다.

또, 제26도에 나타낸 제3의 종래기술은 회전식 케이싱드라이버라고 한다. 이 제3의 종래기술은 선단에 굴삭구인 커터(192)를 가지고, 내부가 중공(中空)의 케이싱튜브(193)와, 이 케이싱튜브(193)를 회전시키는 케이싱드라이버본체(194)와, 이 케이싱드라이버본체(194)에 접속되어, 굴삭시의 반력을 지탱하는 중량베이스(195)와, 이 중량베이스(195)가 움직이지 않도록 압압력을 부여하는 동시에, 굴삭에 의하여 생긴 토석을 파지하여 외부에 배출하는 해머글러브(hammer glove)(196)를 선단에 매어단 커다란 크레인(197)을 구비하고 있다.

이 제3의 종래기술에서는, 케이싱드라이버 본체(194)를 구동하여 케이싱튜브(193)를 회전시키고, 그 굴삭시의 반력을 중량베이스(195)와 크레인(197)으로 지탱하고, 굴삭에 의하여 케이싱튜브(193)내에 잔류한 토석을 케이싱튜브(193)내에 늘어뜨린 해머글러브(196)로 파지시켜서 외부에 제거하여, 수직갱을 굴삭하도록 되어 있다. 그리고, 회전식 케이싱드라이버에 관한 공지기술로서, 예를 들면 일본국 실개소 60(1985)- 40545호 공보에 기재한 기술이 있다.

제27도는 종래의 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치의 또 다른 예를 나타낸 측면도, 제28도는 제27도에 나타낸 굴삭기를 확대하여 나타낸 측면도이다.

이 종래기술에서는, 제27도에 나타낸 지반(218)에 목표로 하는 구멍(219)을 굴삭하는 굴삭기(220)가 구멍(219)의 벽면을 압압함으로써 본체를 지지하는 고정수단(240)과, 본체의 아래쪽에 배치되는 굴삭구(241)를 구비하고 있다.

전술한 고정수단(240)은 제28도에도 나타낸 바와 같이, 지반(218)의 구멍(219)의 벽면을 압압가능한 확장플레이트(222)와, 이 확장플레이트(222)를 지반(218)으로부터 압압하도록 신장하는 동시에, 확장플레이트(222)를 지반(218)으로부터 이탈시키도록 수축하는 유압실린더(221)로 이루어져 있다. 이들의 유압실린더(221)와 확장플레이트(222)와의 조합으로 이루어지는 고정수단(240)은 수평면내에 있어서 3방향으로 배설되어 있다. 제27도, 제28도에서는, 2조(組)만이 도시되어 있다. 또, 이들의 고정수단(240)은 정지부(233)에 장착되어 있다. 정지부(233)의 아래쪽에는, 베어링을 통하여 회전가능한 이동부(234)가 연결되어있다. 이들의 정지부(233)와 이동부(234)에 의하여, 굴삭기(220)의 본체가 구성되어 있다. 이동부(234)는 회전수단 즉 전동모터(236)에 의하여 회전가능하게 이루어져 있다. 또, 일단이 정지부(233)에 연결되고, 타단이 이 이동부(234)에 연결되는 추진수단 즉 유압실린더(235)에 의하여, 이동부(234)는 고정된 상태에 있는 정지부(233)에 대하여 아래쪽으로의 이동이 가능하게 되어 있다. 또, 이 이동부(235)에는, 최하방위치에 중앙커터(237)가 장착되고, 이 중앙커터(237)보다 상방위치에 고정굴삭비트를 형성하는 외주커터(238)가 장착되고, 또한 경방향으로, 신축가능한 이동굴삭비트를 형성하는 최외주커터(239)가 장착되어 있다. 이들의 중앙커터(237), 외주커터(238), 및 최외주커터(239)에 의하여, 토사, 암반 등의 굴삭이 가능한 굴삭구(241)가 구성되어 있다.

이들의 굴삭구(241)에 의하여 굴삭된 토사 등은 제27도에 나타낸 진공흡인장치(224)의 작동에 의하여, 배토관(225)을 통하여 호퍼(226)내에 흡입되고, 이 호퍼(226)의 아래쪽으로부터 구멍(219)의 외부에 배출된다. 그리고, 배토관(225)의 하단은 굴삭기(220)의 정지부(233)에 형성된 충분히 큰 직경의 원통공(233a)에 삽입되고, 중앙커터(237)의 배면에 대향되어 있다. 구멍(219)의 상방위치에는, 데릭장치(223)가 미리 세워설치되어 있으며, 이 데릭장치(223)에는, 굴삭기(220)의 중심과, 목표굴삭공인 구멍(219)의 중심과의 편심(偏心)을 검출하는 레이저연직계(鉛直計)(227)가 배설되어 있다. 또, 굴삭기(220) 등의 상승·하강을 행하는 훅(231)도 배설되어 있다.

또, 굴삭기(220)의 정지부(233)의 상면부분에는, 전술한 고정수단(240), 추진수단(235), 및 굴삭구(241)를 감시가능한 텔레비전카메라(240)가 설치되어 있다. 또, 데릭장치(223)의 부근의 지상에는, 텔레비전카메라(240)의 영상신호, 및 레이저연직계(227)의 검출신호를 입력가능한 감시조작반(228)과, 고정수단(240)을 구성하는 유압실린더(221)나, 추진수단을 구성하는 유압실린더(235)나, 최외주커터(239)를 신축시키는 유압실린더의 구동원인 파워유니트(229)와, 전동모터(236) 등의 구동원인 발전기(230)가 설치되어 있다.

전술한 굴삭기(220)와, 레이저연직계(227)를 포함하는 데릭장치(223)와, 진공흡인장치(224), 호퍼(226) 및 배토관(225)을 포함하는 배토수단과, 감시조작반(228)과, 파워유니트(229)와, 발전기(230) 등에 의하여, 지반(218)에 목표로 하는 구멍(219)을 굴삭하는 보어홀굴삭장치가 구성되어 있다.

이들의 제27도, 제28도에 나타낸 종래기술에서는, 이와 같이 구성되는 보어홀굴삭장치를 사용하여, 다음과 같이 하여 구멍굴삭이 행해진다. 예를 들면, 데릭장치(223)의 바로 아래에 미리 큰 구멍을 굴삭하고, 그 구멍안에 데릭장치(223)의 훅(231)을 통하여 굴삭기(220)를 달아내린다. 이 상태에서, 제28도에 나타낸 고정수단(240)의 유압실린더(221)를 신장시켜서, 수평면내에 있어서 확장플레이트(222)를 전술한 구멍의 벽면에 압압시킨다. 이로써, 굴삭기(220)의 정지부(233)가 고정된다.

다음에, 전동모터(236)를 구동하여, 이동부(234)를 회전시키면서, 추진수단을 구성하는 유압실린더(235)를 신장시킨다. 이로써, 중앙커터(237), 외주커터(238), 및 최외주커터(239)가 회전하면서 지반(218)내를 하강하여,지반(218)에 구멍(219)이 굴삭된다. 추진수단의 유압실린더(235)의 스트로크만큼 이동부(234)가 하강하면, 전동모터(236)를 정지시킨다.

이 상태에서 고정수단(240)의 유압실린더(221)를 수축시키면, 확장플레이트(222)는 지반(218)의 구멍(219)의 벽면으로부터 떨어지고, 예를 들면 정지부(233)의 자중에 의하여, 추진수단의 유압실린더(235)는 수축하고, 정지부(233)가 이동부(234)에 근접하도록 하강한다.

다음에, 다시 고정수단(240)의 유압실린더(221)를 신축시켜서, 확장플레이트(222)를 굴삭에 의하여 형성한 구멍(219)의 벽면에 압압시킨다. 이로써, 굴삭기(220)의 정지부(233)가 고정된다.

다음에, 전동모터(236)를 구동하여, 이동부(234)를 회전시키면서 추진수단의 유압실린더(235)를 신장시킨다. 이로써 전술한 바와 같이, 유압실린더(235)의 스트로크에 상응하는 길이의 구멍(219)이 굴삭된다. 이하, 동일한 조작의 반복에 의하여, 원하는 길이의 구멍(219)을 굴삭할 수 있다.

또, 전술한 굴삭의 동안, 굴삭에 의하여 중앙커터(237)의 배부(背部)에 모인 토사는 진공흡인장치(224)의 작동에 의하여, 배토관(225)을 통하여 호퍼(226)에 흡입되어, 이 호퍼(226)의 아래쪽으로부터 외부에 배출된다.

또, 전술한 굴삭의 동안, 지반(218)의 토질의 경연(硬軟)의 정도, 토질의 불균일성의 정도 등의 영향을 받아서, 굴삭기(220)의 중심과, 목표로 하는 구멍(219)의 중심과의 사이의 어긋남인 편심, 또는 굴삭기(220)의 경사가 생겼을 때에는, 레이저연직계(227)로부터 출력되는 검출신호에 따라서 감시조작반(228)에 의하여, 편심 또는 경사를 교정하는 신호가 출력되고, 이 신호에 따라서, 고정수단(240)을 구성하는 유압실린더(221)중의 해당하는 것을 선택적으로 신축시키는 것이 행해진다.

또, 고정수단(240), 굴삭구(241)의 작동상태 등은 텔레비전카메라(240)로부터 출력되는 영상신호에 의하여, 감시조작반(228)에 있어서 감시할 수 있다.

그런데, 전술한 각 종래기술에는 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 제24도에 나타낸 제1의 종래기술에서는, 굴삭기본체(175)를 배치시키는 상갱도(176)와, 리밍비트(172)를 로드(171)에 장착시키는 하갱도(177)를 형성하는 작업이 필요하게 된다. 이 때문에, 굴삭공수(工數)가 많아져서, 굴삭비용이 높아진다. 또한, 굴삭되는 구멍은 베이스플레이트(74)보다 작게 하지 않을 수 없어서, 굴삭하는 공경에 제약을 받는다.

또, 제25도에 나타낸 제2의 종래기술에서는, 추진력을 발생시키기 위하여 드릴파이프(181)등의 중량을 미리 무겁게 설정할 필요가 있는 것, 및 도시하지 않은 대형의 크레인을 필요로 하는 것으로부터, 장치 전체가 대형이고 중량이 무거워져서, 굴삭현장까지 운반하는 작업에 곤란이 따른다. 또, 지반(180)의 붕괴를 방지하기 위하여 대량의 물(186)을 공급하는 물공급수단과, 대량의 니수를 배출하는 니수배출파이프(185), 도시하지 않은 흡입펌프 등으로 이루어지는 니수배출수단을 요하는 것으로부터, 이와 같은 물공급수단이나 니수배출수단을 확보할 수 없는 경우에는 구멍굴삭을 행할 수 없다. 이 때문에, 구멍굴삭기 가능한 경우에도, 굴삭공수가 많아져서, 굴삭비용이 높아진다. 또한, 물공급수단이나 니수배출수단을 구성하는 흡입펌프는 기본적으로 용량에 한계가 있으므로, 니수배출량에도 한계가 있고, 그러므로 드릴파이프(181)로 굴삭되는 공경에 제약을 받는다.

또, 제26도에 나타낸 제3의 종래기술에서는, 크레인(197)과 중량베이스(195)는 굴삭시의 반력을 지탱하기 위하여 형상이 크고, 중량을 무겁게 설정하지 않을 수 없다. 그러므로, 굴삭현장까지 크레인(197) 등을 운반하는 작업에 곤란이 따른다. 이에 따라서 굴삭공수가 많아져서, 굴삭비용이 높아진다. 또한, 제작상 케이싱튜브(193)의 공경에 제약을 받고, 이에 따라서 굴삭하는 공경에 제약을 받는다.

이와 같이, 수직갱을 굴삭하는 보어홀굴삭공법, 및 보어홀굴삭장치의 제1의 종래기술인 레이즈보링은 상하에 갱도가 필요하고, 통상지반에서의 굴삭은 불가능하고, 제2의 종래기술인 리버스서큘레이션드릴, 제3의 종래기술인 회전식 케이싱드라이버의 어느 것도, 굴삭시의 반력을 지탱하기 위하여, 또는 굴삭구의 추진력을 확보하기 위하여, 장치의 전체 형상이 크고, 중량이 매우 무겁게 되어 있고, 그러므로 굴삭현장까지 해당하는 보버홀굴삭장치를 운반하는 작업에 곤란이 따르고, 이로써 굴삭에 요하는 공수가 많아져서, 굴삭비용이 높아지는 문제가 있다.

또, 상기 어떤 종래기술에서도 통상은 직경이 2∼3m 정도까지의 구멍굴삭에 활용되고 있으며, 굴삭목표공의 경에 제약을 받는 문제도 있다. 예를 들면 산악지대에 송전용의 철탑을 세우는 경우 등에는, 그 기초공으로서 직경이 3∼4m나 되는 큰 구멍을 지반에 형성할 필요가 있다. 이와 같은 큰 구멍의 굴삭에는, 상기한 각 종래기술은 장치의 전체형상을 보다 크고, 중량을 무겁게 하지 않으면 안되므로 장치의 제작이 기본적으로 곤란하다. 가령 그와 같은 보어홀굴삭장치를 제작할 수 있다고 해도, 운반편이 나쁜 산악지대에 있어서의 구멍의 굴삭에 있어서는 굴삭현장까지, 크고 무거운 보어홀굴삭장치의 운반이 더욱 곤란하게 되므로, 실용화는 기대할 수 없다. 이와 같은 산악지대에 설치하는 철탑의 기초공은 작업자의 손굴삭에 의하여 행해지고 있는 것이 실정이다. 그러므로 굴삭공수가 증가하고, 굴삭작업의 능률향상을 기대할 수 없고, 굴삭비용의 폭등화를 초래하고 있다.

또, 전술한 제27도, 제28도에 나타낸 종래기술에서는, 굴삭기(220)의 지지를 굴삭후의 구멍(219)의 벽면에 확장플레이트(222)로 단지 압압시켜서 고정할 뿐이므로, 전술한 바와 같이 지반(218)의 토질의 영향이나, 고정수단(240)을 형성하는 유압실린더(221)의 고정시의 스트로크량의 상위에 의하여, 굴삭작업에 따라서 목표로 하는 구멍(219)의 중심과, 굴삭기(220)의 중심과의 비교적 큰 편심, 굴삭기(220)의 비교적 큰 경사가 생기기 쉽고, 이와 같은 경우에 굴삭기(220)를 교정하는 자세조정을 위한 동작제어에 시간이 걸려서, 굴삭작업능률의 향상을 기대하기 어렵다.

또, 레이저연직계(227)의 반사면을 큰 진동이 생길 수 있는 굴삭기(220)의 부분에 형성하지 않을 수 없으므로, 전술한 편심이나 경사의 검출이 곤란하고, 이에 따라서 정밀도가 높은 연직도를 가지는 구멍을 굴삭하는 것이 곤란하다.

본 발명은 상기한 종래기술에 있어서의 실정을 감안하여 이루어진 것이며,

그 제1의 목적은 굴삭장치의 전체형상을 소형으로, 또한 경량으로 할 수 있고, 더욱이 직경이 큰 구멍을 용이하게 굴삭할 수 있는 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치를 제공하는 것에 있다.

또, 제2의 목적은 굴삭작업에 따른 굴삭기본체의 편심, 및 경사의 발생을 억제할 수 있는 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치를 제공하는 것에 있다.

또, 제3의 목적은 굴삭토사를 지반상황, 굴삭깊이에 좌우되지 않고 효율 양호하게 배출가능한 보어홀굴삭장치를 제공하는 것에 있다.

전술한 제1 및 제2의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지반에 굴삭 목표 구멍보다 작은 직경을 가지는 제1 구멍을 굴삭하여 상기 제1 구멍에 가이드로드를 삽입하고, 상기 지반을 굴삭하는 굴삭구와, 상기 굴삭구를 회전시키는 회전 수단과, 상기 굴삭구를 추진시키는 추진 수단과, 본체를 지반에 대하여 고정하는 고정 수단을 포함하는 굴삭기를 상기 가이드로드에 장착하고, 상기 굴삭구를 상기 가이드 로드를 따라서 추진시켜서 상기 굴삭 목표 구멍을 굴삭하는 보어홀 굴삭 공법에서, 상기 가이드 로드의 일단측을 상기 제1 구멍에 삽입하는 제1 단계, 상기 가이드 로드의 타단측에서부터 상기 굴삭기를 상기 제1 구멍에 삽입하고, 상기 가이드 로드의 타단측을 상기 제1 구멍의 개구부에 설치한 데릭 장치에 위치 결정 고정하는 제2 단계, 상기 굴삭기의 본체에 설치된 고정 수단의 신장에 따라 상기 굴삭기의 본체를 상기 데릭 장치에 고정하는 제3 단계, 상기 굴삭구를 회전시키면서 추진하는 제4 단계, 제1 소정거리만큼 굴삭 목표 구멍을 굴삭한 후, 상기 굴삭기를 정지시키고 상기 고정 수단을 수축시켜서 상기 굴삭기의 본체를 상기 데릭 장치로부터 이탈시키는 제5 단계, 상기 제1 소정거리에 대응하는 거리만큼 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭 목표 구멍측으로 이동시키는 제6 단계, 상기 굴삭기의 본체에 설치된 고정수단의 신장에 따라 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭구가 굴삭한 굴삭 목표 구멍의 벽면에 고정하는 제7 단계, 상기 굴삭구를 회전시키면서 추진하는 제 8 단계, 제2 소정거리만큼 굴삭 목표 구멍을 굴삭한 후, 상기 굴삭기를 정지시키고상기 고정수단을 수축시켜서 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭 구멍 벽면으로부터 이탈시키는 제9 단계, 상기 제2 소정거리에 대응하는 거리만큼 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭 목표 구멍측으로 이동시키는 제10단계 그리고 상기 굴삭 목표 구멍의 전체 깊이가 형성될 때까지 상기 제7 단계에서 상기 제10 단계까지를 반복하는 제11 단계를 포함하는 보어홀 굴삭 공법을 제공한다.

마찬가지로, 상기 제1 및 제2의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지반에 굴삭 목표 구멍보다 작은 제1 구멍을 굴삭하는 제1 굴삭기, 상기 제1 굴삭기에 의해 형성되는 제1 구멍에 일단측이 삽입되는 가이드 로드, 본체를 지반에 고정하는 고정 수단 및 지반을 굴삭하는 굴삭구를 포함하고, 상기 가이드 로드에 안내되어 상기 굴삭 목표 구멍을 굴삭하는 제2 굴삭기를 포함하는 보어홀 굴삭 장치에서, 상기 굴삭 장치는 상기 제2 굴삭기를 지지하는 데릭 장치, 상기 데릭 장치에 설치되고, 상기 가이드 로드의 타단측을 위치 결정 고정하는 위치 결정 고정 수단, 상기 가이드 로드를 통하여 굴삭 목표 구멍의 벽면에 고정되는 정지부, 상기 정지부에 연결되고 상기 가이드 로드 및 상기 굴삭 목표 구멍의 벽면 둘레로의 회전을 제한하는 비회전부, 상기 가이드 로드 및 상기 굴삭 목표 구멍의 벽면 주위로의 회전이 자유로운 회전부를 가지고, 상기 가이드 로드의 길이방향을 따라서 이동 가능한 이동부를 포함하는 본체, 상기 정지부를 굴삭 목표 구멍의 벽면에 고정하는 고정 수단, 상기 이동부의 회전부에 장착되어 상기 지반에 상기 굴삭 목표 구멍을 굴삭하는 굴삭구, 상기 굴삭구를 회전시키는 회전 수단 그리고 일단이 상기 이동부의 비회전부에 연결되고 타단이 상기 정지부에 연결되어 상기 이동부를 추진시키는 추진수단을 가지는 제2 굴삭기를 포함하는 보어홀 굴삭 장치를 제공한다.

마찬가지로, 본 발명의 보어홀굴삭장치는 상기 제2의 굴삭기의 굴삭구에 의한 상기 지반의 굴삭으로 생긴 토사를 지반의 외부에 배출하는 배토수단을 구비한 구성으로 되어 있다.

또 특히 제3의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 굴삭구가 어스드릴버킷인 동시에, 이 어스드릴버킷이 상기 배토수단을 겸하는 구성으로 되어 있다.

본 발명의 청구항 1에 관한 보어홀굴삭공법, 및 청구항 11에 관한 보어홀굴삭장치는 어느 것이나 구멍굴삭작업에 있어서, 목표공을 굴삭하는 굴삭기본체를 고정수단에 의하여, 굴삭목표공의 벽면에 고정함으로써 반력을 지탱할수 있는 동시에, 이 굴삭기를 안내하는 가이드로드에 의해서도 반력을 지탱할수 있다. 따라서, 굴삭기 자체는 전술한 각 종래기술에 있어서와 같은 큰 반력을 지탱하는 것을 고려하지 않아도 되고, 소형, 경량으로 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 제1의 목적인 굴삭장치의 전체형상의 소형화, 또한 경량화를 실현할 수 있다. 또한, 구멍굴삭작업시의 굴삭기의 요동이 적어지도록 규제할 수 있다. 따라서, 가이드로드의 신장방향에 따라서 정밀도 양호하게 굴삭할 수 있고, 전술한 본 발명의 제2의 목적인, 굴삭목표공의 중심에 대한 굴삭기의 중심의 편심, 및 굴삭기의 경사의 발생의 억제를 달성할 수 있다.

또, 본 발명의 보어홀굴삭장치는 굴삭구인 어스드릴버킷이 배토수단을 겸하고, 어스드릴버킷에는, 굴삭토사를 지반상황, 굴삭깊이에 좌우되지 않고, 당해 어스드릴버킷의 용량에 따른 양만큼 퇴적시킬 수 있다.

따라서, 굴삭한 토사를 외부에 배출하는데는, 굴삭기를 목표굴삭공으로부터 상승시킴으로써 실현할 수 있고, 전혀 특별한 배토수단을 설치하고 않고, 특히 전술한 본 발명의 제3의 목적인 토사의 효율적인 배토작업을 실현할 수 있다.

다음에, 본 발명의 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치의 실시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다.

제1도는 본 발명의 보어홀굴삭공법의 제1의 실시예를 나타낸 설명도이다.

이 실시예에서는, 처음에 제1A도에 나타낸 바와 같이, 지반(1)상에 굴삭목표공보다 경이 작은 가이드공, 즉 선진공을 굴삭하기 위한 제1의 굴삭기를 배치한다. 이 제1의 굴삭기는 선진공을 굴삭하는 다운더홀드릴(2)과, 이 다운더홀드릴(2)을 회전시키는 로터리테이블(3)과, 이들의 다운더홀드릴(2) 및 로터리테이블(3)의 구동원인 유압파워유니트(4)와, 다운더홀드릴(2)의 구동원인 도시하지 않은 콤프레서를 포함하고 있다. 그리고, 다운더홀드릴(2)을 가지는 제1의 굴삭기는 일본국 특개평 3(1991)- 119284호 공보, 동 특개소 63(1988)- 312497호 공보에 나타낸 바와 같이 공지이다.

제1A도의 상태로부터 유압파워유니트(4)를 작동시켜서 로터리테이블(3)을 회전시키면, 제1B도에 나타낸 바와 같이, 콤프레서로부터의 에어로 다운더홀드릴(2)에 의한 굴삭이 행해진다. 굴삭에 의하여 생긴 토사는, 예를 들면 콤프레서로 발생시킨 에어를 굴삭부분에 분출시킴으로써, 지반(1)의 외부에 배토된다. 이와 같은 상태로부터 다운더홀드릴(2)을 위쪽으로 끌어올리면, 지반(1)에 선진공이 형성된다.

본 실시예에서는 특히 제1C도에 나타낸 바와 같이, 선진공(6)의 위쪽에 데릭장치(62)를 세워설치한다. 이 데릭장치(62)에는, 윈치(63)가 구비되어 있다. 이와 같은 상태에 있어서, 선진공(6)에 가이드로드(7)를 삽입하고, 이 가이드로드(7)에 선진공(6)보다 경이 큰 굴삭목표공을 형성하는 제2의 굴삭기(8)를 장착한다. 제2의 굴삭기(8)의 중심에 형성한 원통공에 가이드로드(7)가 관입(貫入)되는 상태로 된다. 그리고, 본 실시예에서는, 다운더홀드릴(2)에 의하여 형성된 선진공(6)에 가이드로드(7)를 삽입하도록 하였으나, 다운더홀드릴(2)을 가이드로드(7)로서 사용해도 된다. 여기서 제2의 굴삭기(8)의 상부에는 풀리(66)가 설치되어 있고, 또 데릭장치(62)에도 풀리(64)가 설치되어 있다. 데릭장치(62)의 윈치(63)로부터 인출된 와이어(65)는 제2의 굴삭기(8)의 풀리(66)에 감기는 동시에, 데릭장치(62)의 풀리(64)에 감기고, 그 끝부는 데릭장치(62)에 고정된다. 따라서, 윈치(63)를 구동함으로써, 와이어(65)가 이동하여, 제2의 굴삭기(8)를 가이드로드(7)의 신장방향에 따라서 상승, 하강시키는 것이 가능하게 된다.

제2의 굴삭기(8)는 지반(1)을 굴삭하는 굴삭구와, 이 굴삭구는 수평면내에 있어서 회전시키는 회전수단과, 굴삭구를 추진시키는 추진수단과, 본체를 지반(1)에 대하여 고정하는 고정수단을 포함하고 있다. 그리고, 전술한 회전수단, 추진수단, 및 고정수단의 구동원은 전술한 유압파워유니트이다. 이 유압파워유니트(4)를 작동시켜서, 제2의 굴삭기(8)의 회전수단, 추진수단, 및 고정수단을 선택적으로 구동하도록 되어 있다. 고정수단을 구동하여 굴삭기(8)의 본체를 구성하는 상방부분이 고정된 상태에서, 회전수단 및 추진수단을 구동하면, 본체를 구성하는 하방부분에 장착되는 굴삭구가 회전하면서 가이드로드(7)에 따라서 아래쪽으로 추진하여, 지반(1)에 원하는 굴삭목표공인 연직방향으로 연설(延設)되는 종공을 굴삭할 수 있다.

이 경우, 예를 들면 제2의 굴삭기(8)의 본체를 전술한 고정수단이 장착되고, 지반(1)에 형성되는 굴삭목표공(7a)의 벽면에 고정가능한 정지부(10)와, 굴삭구(19a)를 지지하는 이동부(12)를 가지는 구성으로 되어 있다. 전술한 고정수단은 굴삭목표공(7a)의 벽면을 압압가능한 확장플레이트(61)와, 이 확장플레이트(61)를 신축시키는 유압실린더(60)로 이루어져 있다. 전술한 회전수단은, 예를 들면 유압모터(20)로 이루어지고, 이동부(12)를 수평면내에 있어서 회전시킨다. 전술한 추진수단은, 예를 들면 유압실린더(21)로 이루어지고, 이동부(12)를 아래쪽으로 추진시킨다.

이 제2의 굴삭기(8)에 의한 굴삭작업의 개시에 있어서는, 먼저 제2의 굴삭기(8)의 고정수단을 구동하여, 즉 유압실린더(60)를 신장시켜서 데릭장치(62)의 구성부재에 제2의 굴삭기(8)의 정지부(10)를 고정한다. 이 상태로부터 유압파워유니트(4)를 작동시켜서 제2의 굴삭기(8)의 회전수단인 유압모터(20), 및 추진수단인 유압실린더(21)를 구동하면, 굴삭구인 어스드릴버킷(19a)을 포함하는 이동부(12)가 아래쪽으로 회전하면서 추진하여, 추진수단인 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정거리의 구멍굴삭이 행해진다. 여기서, 일단 제2의 굴삭기(8)를 정지시킨다. 이 상태에서 유압실린더(60)를 수축시켜서, 데릭장치(62)에 대한 정지부(10)의 고정을 해제하고, 윈치(63)를 구동하면, 정지부(10)의 자중에 의하여당해 정지부(10)가 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정거리 강하한다.

여기서 다시 유압실린더(60)를 신장시키면, 확장플레이트(61)가 굴삭한 구멍(7a)의 벽면에 맞닿아, 정지부(10)가 고정된다. 제1D도는 데릭장치(62)에 정지부(10)를 고정한 상태에 있어서의 1회째의 소정거리의 구멍굴삭 종료 후, 다시 수회의 소정거리의 구멍굴삭이 행해진 후의 상태를 나타내고 있지만, 이와 같은 수회째의 소정거리의 구멍굴삭이 행해진 후에 있어서는, 정지부(10)가 지반(1)의 구멍(7a)의 벽면에 고정되는 형태로 된다. 다음에 있어서는, 이 제1D도에 나타낸 상태로부터 설명한다.

여기서 다시 유압모터(20), 및 유압실린더(21)를 구동하면, 제1E도에 나타낸 바와 같이, 굴삭구인 어스드릴버킷(19a)을 포함하는 이동부(12)가 아래쪽으로 회전하면서 추진하여, 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정거리의 구멍굴삭이 행해진다.

여기서 일단 굴삭기(8)를 정지하여, 유압실린더(60)를 수축시켜서 확장플레이트(61)를 구멍(7a)의 벽면으로부터 이탈시키면, 지반(1)의 구멍(7a)의 벽면에 대한 정지부(10)의 고정이 해제되고, 윈치(63)의 구동에 따라서 정지부(10)의 자중에 의하여, 제1F도에 나타낸 바와 같이, 당해 정지부(10)가 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정거리 강하한다.

이하 동일한 동작을 반복하여, 정지부(10) 및 이동부(12)를 교호로 동작시킴으로써, 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정거리씩 굴삭이 진행되어, 지반(1)에 원하는 굴삭목표공(7a)의 전길이를 형성할 수 있다.

이와 같은 굴삭작업의 동안, 굴삭목표공(7a)의 굴삭에 의하여 생긴 토사는, 예를 들면 어스드릴버킷(19a)의 형상에 의존하여, 이 어스드릴버킷(19a)의 배면에 퇴적된다. 띠라서, 윈치(63)를 구동하여 제2의 굴삭기(8)를 달아올림으로써, 굴삭토사를 구멍(7a)의 외부에 배출할 수 있다.

굴삭목표공(7a)의 형성후는, 예를 들면 제2의 굴삭기(8)를 가이드로드(7)로부터 이탈시키고, 이 제2의 굴삭기(8)를 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거한다. 또, 이와 같이 제2의 굴삭기(8)를 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거한 후, 예를 들면 가이드로드(7)도 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거한다. 이와 같이 하여 굴삭작업이 종료된다.

이 실시예의 보어홀굴삭공법에서는, 고정수단을 통하여 지반(1)에 굴삭한 굴삭목표공(7a)의 벽면에서 굴삭시의 반력을 지탱할 수 있는 동시에, 충분한 강성(剛性)을 가지는 가이드로드(7)에서도 굴삭시의 반력을 지탱할 수 있어서, 이 구멍굴삭시의 제2의 굴삭기(8)의 요동이 적어지도록 규제할 수 있다. 따라서, 가이드로드(7)의 신장방향에 따라서 똑바로 굴삭할 수 있고, 굴삭목표공(7a)의 중심에 대한 굴삭기(8)의 중심의 편심, 및 굴삭기(8)의 경사의 발생을 억제할 수 있어서, 정밀도가 높은 연직도를 가지는 구멍(7a)을 굴삭할 수 있다. 또, 굴삭작업중의 굴삭기(8)의 자세조정을 기본적으로는 필요로 하지 않고, 이로써 굴삭작업능률을 향상시킬 수 있다. 또, 정밀도가 높은 연직도를 가지는 구멍(7a)을 형성할 수 있으므로, 구멍(7a)의 경을 불필요하게 크게 하는 일이 없고, 굴삭 후에 구멍(7a)에 콘크리트타설하는 경우에는, 로스가 적은 콘크리트타설을 실시할 수 있다.

또, 어스드릴버킷(19a)을 통하여 토사를 배출시키도록 되어 있고, 즉 어스드릴버킷(19a)이 배토수단을 겸하고 있지만, 일반적으로 어스드릴버킷(19a)에는, 굴삭토사를 지반상황, 굴삭깊이에 좌우되지 않고, 당해 어스드릴버킷(19a)의 용량에 따른 양만큼 퇴적시킬 수 있는 것이 알려져 있으며, 전혀 특별한 배토수단을 설치하지 않고, 이 토사의 배출을 효율 양호하게 행할 수 있다.

또, 전술한 바와 같이, 굴삭목표공(7a)의 벽면 및 가이드로드(7)로 굴삭시의 반력을 지탱하므로, 제2의 굴삭기(8) 자체는 큰 반력을 지탱하는 것을 고려하지 않아도 되어, 소형, 경량으로 할 수 있다. 또, 가이드로드(7)는 굴삭목표공(7a)의 경보다 작은 선진공(6)에 삽입되는 정도의 비교적 작은 경칫수로 설정할 수 있다. 이로써, 다운더홀드릴(2)을 가지는 제1의 굴삭기, 가이드로드(7), 및 제2의 굴삭기(8)를 포함하는 보어홀굴삭장치의 전체형상을 소형으로, 또한 경량으로 할 수 있다. 따라서, 이들의 다운더홀드릴(2)을 가지는 제1의 굴삭기, 가이드로드(7), 및 제2의 굴삭기(8)를 포함하는 보어홀굴삭장치를 굴삭현장까지 운반하는 작업이 비교적 용이하게 되고, 이에 따라서 굴삭에 요하는 공수를 적게 할 수 있어서, 굴삭비용을 저감하는 것이 가능하게 된다.

또, 굴삭목표공(7a)의 경을 크게 할 경우는, 제2의 굴삭기(8)의 어스드릴버킷(19a) 등의 굴삭구의 크기를 굴삭목표공(7a)의 경에 대응하여 설정하면 된다. 따라서, 가이드로드(7)나 제2의 굴삭기(8)의 대형화, 중량증가가 그만큼 생기지 않고 원하는 큰 굴삭목표공(7a)을 굴삭할 수 있다. 이로써, 비교적 곤란하다고 되어 있던 3∼4m 전후의 대공경의 굴삭목표공(7a)을 형성하는 것도 용이하게 실현할 수 있다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 전술한 바와 같이 보어홀굴삭장치를 굴삭현장까지 운반하는 작업이 비교적 용이하고, 또한 3∼4m 전후의 대공경의 굴삭목표공을 형성하는 것이 용이하게 가능하기 때문에, 종래는 손굴삭으로 행해지고 일던 산악지대의 송전선용의 철탑 등의 기초공의 형성에도 적용할 수 있다. 이와 같이, 산악지대의 송전선용의 철탑 등의 기초공의 형성에, 손굴삭에 대신하여 적용한 경우에는, 굴삭작업능률을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 굴삭구인 어스드릴버킷(19a)을 통하여 굴삭에 의하여 생긴 토사를 외부에 배출하도록 되어 있으나, 에어를 사용하여 굴삭토사를 지반(1)의 외부에 배출해도 되고, 또 에어와 함께, 물을 공급하여 배토하도록 해도 된다.

또, 상기 실시예에서 굴삭목표공(7a)의 형성 후, 가이드로드(7)를 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거할 때, 가이드로드(7)를 분할하고나서 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거하도륵 해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 굴삭목표공(7a)의 형성 후에 제2의 굴삭기(8) 및 가이드로드(7)를 굴삭목표공(7a)으로부터 지반(1)의 외부에 철거하도록 하였으나, 굴삭목표공(7a)에 삽입되는 철탑 등의 구조물의 삽입에 지장이 생기지 않는 경우 등에 있어서는, 이들의 제2의 굴삭기(8)나 가이드로드(7)를 굴삭목표공(7a)으로부터 지반(1)의 외부에 철거하지 않고, 굴삭목표공(7a)에 삽입되는 철탑 등의 구조물과 함께, 지반(1)중에 매설하도록 해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 굴삭목표공(7a)으로서 연직방향으로 연설되는 종공을 굴삭하였으나, 본 발명은 이와 같은 종공을 굴삭하는 것에 한하지 않고, 수평방향으로 연설되는 횡공이라든가, 연직방향에 대하여 소정각도 경사진 방향으로 연설되는 종공을 굴삭할 수도 있다.

또, 상기 실시예에서는, 구멍(7a)의 굴삭에 있어서, 어스드릴버킷(19a)을 수평면내에 있어서 회전시키면서, 동시에 추진시켜서 굴삭하도록 되어 있지만, 굴삭구의 수평면내의 회전동작과, 굴삭구의 추진동작을 각각 독립하여 행하도록 해도 된다.

예를 들면, 제2의 굴삭기(8)의 본체를 구성하는 이동부(12)에, 굴삭구로서 전술한 어스드릴버킷(19a)의 대신에, 연직면내의 회전동작이 가능한 버킷을 장착시켜 둔다. 그리고, 고정수단을 통하여 굴삭기(8)의 정지부(10)를 지반(1)에 형성한 구멍(7a)와 벽면에 고정한 상태에서, 추진수단인 유압실린더(21)를 신장시키면서 버킷을 연직면내에 있어서 회동시킨다. 이로써, 가이드로드(7)의 신장방향에 따라서, 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정의 직선거리의 굴삭을 행할 수 있다. 다음에, 한번 버킷을 전술한 소정의 직선거리 후퇴시킨다. 이 상태로부터, 회전수단인 선회모터(20)를 구동하여, 이동부(12) 즉 굴삭구인 버킷을 수평면내에 있어서 소정량 회전시킨다. 이 상태로부터, 다시 전술한 바와 같이, 유압실린더(21)를 구동하여 굴삭구를 하강시켜서, 소정의 직선거리만큼 굴삭시킨다. 이하 동일하게 하여, 소정거리의 깊이의 구멍(7a)을 굴삭한다. 다음에, 고정수단에 의한 정지부(10)의 고정을 해제하고, 이 정지부(10)를 예를 들면 자중에 의하여 강하시킨다.그리고 다시, 전술한 바와 같이 소정의 직선거리의 구멍(7a)의 굴삭을 행한다. 이와 같은 버킷의 소정의 직선거리의 추진, 후퇴, 소정량의 회전에 의한 굴삭을 반복하여, 원하는 굴삭목표공(7a)의 전길이를 형성하도록 해도 된다. 이와 같은 보어홀굴삭공법은 본 발명의 청구항 2에 대응한다.

제2도∼제20도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 나타낸 설명도이다. 이들의 도면중, 제2도는 본 발명의 제1의 실시예를 구성하는 제2의 굴삭기를 나타낸 도면이고, 일부 단면부분을 포함하는 동시에, 고정수단을 생략한 상태를 나타낸 측면도, 제3도는 제2도에 나타낸 굴삭기에 있어서, 본래 구비하고 있는 고정수단을 도시하고, 추진수단을 생략한 상태를 나타낸 측면도, 제4도는 제2도에 나타낸 제2의 굴삭기에 있어서 고정수단을 도시한 상태를 나타낸 평면도, 제5도는 제2도에 나타낸 제2의 굴삭기가 안내되는 가이드로드를 나타낸 측단면도, 제6도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 데릭장치와 제2의 굴삭기의 관계를 나타낸 측면도, 제7도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 제2의 굴삭기와, 데릭 장치에 구비되는 반력판과의 위치관계를 나타낸 평면도, 제8도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 가이드로드와, 이 가이드로드에 삽입되는 핀, 이 핀에 전해지는 힘을 검출하는 힘센서의 배치관계를 나타낸 측면도, 제9도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 가이드로드에 삽입되는 핀과, 이 핀에 전해지는 힘을 검출하는 힘센서와, 핀을 위치결정하는 유압실린더의 배치관계를 나타낸 측면도이다.

또, 제10도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 의하여 실시되는구멍굴삭작업의 상태를 나타낸 측면도, 제11도는 제10도에 나타낸 상태에 있어서의 데릭장치와, 제어실과, 유압파워유니트와의 관계를 나타낸 평면도, 제12도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 의하여 실시되는 배토작업의 상태를 나타낸 측면도, 제13도는 제12도에 나타낸 상태로부터 제2의 굴삭기를 횡방향으로 이동시킨 상태를 나타낸 측면도, 제14도는 굴삭한 구멍에 존재하는 전석을 제거하기 위하여, 제13도에 나타낸 것과 마찬가지로, 제2의 굴삭기를 횡방향으로 이동시킨 상태를 나타낸 측면도이다.

또, 제15도는 제11도에 나타낸 제어실에 구비되는 각종 스위치 및 제어장치와, 제2의 굴삭기 또는 데릭장치에 구비되는 각종 센서 및 각종 작동장치와의 관계를 나타낸 블럭도이다.

또, 제16도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서 가이드로드에 작용하는 편하중의 방향 및 크기를 설명하기 위한 가이드로드 및 제2의 굴삭기의 평면도, 제17도는 제16도에 대응하는 측면도, 제18도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서 가이드로드에 작용하는 편하중의 방향 및 크기를 설명하기 위한 데릭장치 및 제2의 굴삭기의 배치관계를 나타낸 측면도, 제19도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서 가이드로드에 작용하는 편하중의 크기를 모식적으로 예시한 설명도, 제20도는 제19도에 나타낸 가이드로드에 작용하는 편하중의 방향 및 크기를 고정수단을 구동하기 위한 힘의 크기로 변환한 상태를 나타낸 설명도이다.

이 굴삭장치의 제1의 실시예는 기본구성으로서, 지반(1)에 굴삭목표공(7a)의경보다 작은 선진공(6)을 굴삭하는 제1의 굴삭기와, 이 제1의 굴삭기에 의하여 형성된 선진공(6)에 삽입되는 가이드로드(7)와, 본체를 지반(1)에 대하여 고정하는 고정수단, 및 지반(1)을 굴삭하는 굴삭구를 포함하고, 전술한 가이드로드(7)에 안내되어 굴삭목표공(7a)을 굴삭하는 제2의 굴삭기를 구비하고 있다.

이들의 구성중, 선진공(6)을 굴삭하는 제1의 굴삭기는, 예를 들면 전술한 제1도에 나타낸 굴삭목표공(7a)보다 작은 선진공(6)을 굴삭하는 다운더홀드릴(2)과, 이 다운더홀드릴(2)과 로터리테이블(3)을 구동하는 구동원인 유압파워유니트(4)와, 다운더홀드릴(2)에 공기압을 공급하는 콤프레서를 포함하는 구성으로 되어 있다. 전술한 바와 같이, 이와 같은 다운더홀드릴(2)을 가지는 제1의 굴삭기는 일본국 특개평 3(1991)- 119284호 공보 등에 의하여 공지이다.

나머지의 구성에 대해서는, 특히 제2도∼제15도에 따라서 다음에 설명한다.

제1의 굴삭기에 의하여 형성한 선진공(6)에 도입되는 가이드로드(7)는 제5도에 나타낸 바와 같이, 기본구조가 예를 들면 연직방향으로 연설되는 원통형의 파이프로 이루어져 있다. 또, 복수 부분으로 분할가능하고, 이들의 분할부분은 나사연결부(7b)에서 나합되어 일체화되어 있다.

이 가이드로드(7)에 장착되는 제2의 굴삭기(8)는 제2도∼제4도에 나타낸 바와 같이, 상부에 배치되는 정지부(10)와, 이 정지부(10)의 아래쪽에 연결되고, 가이드로드(7)의 길이방향에 따라서 이동가능한 이동부(12)로 이루어지는 본체를 가지고 있다.

정지부(10)에는, 이 정지부(10)를 지반(1)의 굴삭목표공(7a)의 벽면에 고정하는 고정수단이 설치되어 있다. 이 고정수단은 제3도, 제4도에 나타낸 바와 같이, 글삭목표공(7a)의 벽면을 압압가능한 확장플레이트(61)와, 이 확장플레이트(61)를 이동시키는 신축가능한 유압실린더(60)로 이루어져 있다. 이들의 확장플레이트(61)와 유압실린더(60)의 조합으로 이루어지는 고정수단은, 예를 들면 제4도에 나타낸 바와 같이, 수평면내의 전후좌우의 4방향의 위치에 설치되어 있다.

전술한 이동부(12)는 제2도 등에 나타낸 바와 같이, 중앙위치에 가이드로드(7)가 삽입되는 원통부(23)를 가지고, 고정되는 정지부(10)에 연결됨으로써 가이드로드(7)및 굴삭목표공(7a)의 벽면 주위의 회전이 규제되는 비회전부를 형성하는 메인프레임(16)과, 가이드로드(7) 및 굴삭목표공(7a)의 벽면 주위의 회전이 가능한 회전부를 형성하는 서브프레임(18)과, 메인프레임(16)과 서브프레임(18)과의 사이에 개재시킨 선회베어링(17)을 구비하는 동시에, 서브프레임(18)에 고정되어, 지반(1)에 굴삭목표공(7a)을 굴삭하는 굴삭구인 어스드릴버킷(19a), 고정굴삭비트(19d), 및 이동굴삭비트(19e)와, 메인프레임(16)에 고정되어, 서브프레임(18)을 회전시키는, 즉 어스드릴버킷(19a)을 회전시키는 회전수단을 구성하는 유압모터(20)를 구비하고 있다.

전술한 어스드릴버킷(19a)은 이동부(12)의 최하방에 배치되고, 그 배면에는 제2도 등에 나타낸 바와 같이 굴삭토사의 퇴적이 가능한 수납부(19c)를 가진다. 이와 같은 어스드릴버킷(19a)은 공지이다. 제2의 굴삭기(8)를 달아올림으로써, 어스드릴버킷(19a)의 수납부(19c)에 퇴적한 토사를 굴삭목표공(7a)의 외부에 배출할 수 있다. 즉, 이 어스드릴버킷(19a)은 굴삭구인 동시에, 토사의 배출수단을 겸하고 있다. 또, 고정굴삭비트(19d)는 어스드릴버킷(19a)의 측부의 위쪽에 배치되고, 이동부(12)에 그 자체 이동불능으로 부착되어 있다. 그리고, 이동굴삭비트(19e)도 어스드릴버킷(19a)의 측부의 위쪽에 배치되지만, 이동부(12)에 장착된 확경커터유압실린더(19f)에 의하여 굴삭기(8)의 경방향으로 이동가능하게, 즉 확경가능하게 되어 있다.

또, 전술한 정지부(10)와 이동부(12)와의 사이에는, 제2도에 나타낸 바와 같이 어스드릴버킷(19a)을 추진시키는 추진수단이 설치되어 있다. 이 추진 수단은, 예를 들면 상단이 정지부(10)를 형성하는 프레임에 연결되고, 하단이 이동부(12)의 비회전부를 형성하는 메인프레임(16)에 연결되고, 신축동작을 행하는 유압실린더(21)로 이루어져 있다. 이 유압실린더(21)는 제4도에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 가이드로드(7)를 에워싸도록 등간격으로 4개 설치되어 있다.

또, 이 제1의 실시예는 제6도 등에 나타낸 바와 같이, 굴삭목표공(7a)의 천설(穿設)위치의 지반(1)의 상부에, 제2의 굴삭기(8)를 달아올리거나 내릴 수 있는 데릭장치(62)를 구비하고 있다. 이 데릭장치(62)는 수평면내의 전후좌우의 4방향의 위치에 마스트(71)를 세워설치하고, 이들의 마스트(71)의 내측의 각각에는, 제7도에도 나타낸 바와 같이, 전술한 고정수단을 구성하는 확장플레이트(61)가 접촉가능한 반력판(76)을 배치하고 있다.

또, 마스트(71)의 상부에는, 지지부재인 프레임(72)이 설치되어 있고, 이 프레임(72)상에 지지대(73)가 배치되어 있다. 이 지지대(73)에는, 윈치(63)와 풀리(64)가 배치되어 있다. 또, 제6도 등에 나타낸 바와 같이, 제2의 굴삭기(8)의정지부(10)의 상부에는 풀리(66)가 배치되어 있고, 윈치(63)로부터 조출(繰出)되는 와이어(65)는 정지부(10)의 풀리(66)와, 지지대(73)의 풀리(64)에 감겨지고, 그 끝부가 지지대(73)에 고정된다. 윈치(63)를 구동함으로써 와이어(65)가 이동하여, 제2의 굴삭기(8)를 달아올리거나 내릴 수 있다. 전술한 윈치(63) 및 와이어(65)는 굴삭목표공(7a)내의 제2의 굴삭기(8)를 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거하는 철거수단을 구성하고 있다.

또, 데릭장치(62)에는, 제8도, 제9도에 나타낸 바와 같이, 선진공(6)에 삽입되는 가이드로드(7)를 위치결정하는 핀(78)이 배설되어 있다. 이 핀(78)에는, 제2의 굴삭기(8)에 의한 굴삭작업에 따라서 가이드로드(7)가 받는 힘을 검출하는 힘센서(77)가 장착되어 있다. 이 힘센서(77)는 제9도에 나타낸 바와 같이, 지지대(73)에 부착되고, 수평면내의 전후좌우의 4방향의 위치에 배치되는 신축가능한 유압실린더(79)에 의하여 지지되어 있다.

또, 제13도에 나타낸 바와 같이, 전술한 데릭장치(62)의 프레임(72)상에는, 레일(74)이 배치되고, 지지대(73)의 하부에는, 레일(74)에 계합하는 롤러(75)가 설치되어 있다. 롤러(75)가 레일(74)상을 전동(轉動)함으로써, 지지대(73)는 횡방향으로, 즉 수평면내를 이동가능하게 되어 있다. 상기한 레일(74) 및 롤러(75)는 제13도에 나타낸 바와 같이, 굴삭목표공(7a)의 상방위치로부터 횡방향으로 제2의 굴삭기(8)를 이동시키도록 지지대(73)를 이송시키는 이송수단을 구성하고 있다.

또, 제12도, 제13도에 나타낸 바와 같이, 데릭장치(62)의 4개의 마스트(71)의 내부의 하방부분에 위치하는 것이 가능하도록, 어스드릴버킷(19a)으로부터 방출된 배토(83)를 재치시키는 배토스테이지(82)가 설치되어 있다. 이 배토스테이지(82)는 이동가능하게 되어 있다.

그리고, 전술한 제1의 굴삭기의 로터리테이블(3), 다운더홀드릴(2) 등을 구동하는 유압파워유니트는 제2의 굴삭기(8)의 고정수단을 구성하는 유압 실린더(60), 회전수단을 구성하는 유압모터(20), 추진수단을 구성하는 유압실린더(21), 이동굴삭비트(19e)를 구동하는 확경커터유압실린더(19f), 데릭장치(62)에 구비되는 힘센서(77)를 지지하는 유압실린더(79) 등을 구동하는 구동원을 구성하고 있다.

또, 제10도 등에 나타낸 바와 같이, 유압파워유니트(4)에 인접하여 제2의 굴삭기(8)의 동작제어 등을 행하기 위한 제어실(80)이 배치되어 있다. 이 제어실(80)내에는, 제15도에 나타낸 바와 같이, 제2의 굴삭기(8)를 하강시키도록 윈치(63)를 구동하는 지시신호를 출력하는 굴삭기하강스위치(86)와, 제2의 굴삭기(8)를 상승시키도록 윈치(63)를 구동하는 지시신호를 출력하는 굴삭기상승스위치(87)와, 제2의 굴삭기(8)에 의한 굴삭의 개시의 지시신호를 출력하는 굴삭개시스위치(88)와, 제2의 굴삭기(8)에 의한 굴삭종료의 지시신호를 출력하는 굴삭종료스위치(89)와, 굴삭에 의하여 퇴적된 어스드릴버킷(19a)내의 토사를 굴삭목표공(7a)의 외부에 배출하는 개시의 지시신호를 출력하는 배토개시스위치(90)와, 토사의 배출을 종료시키는 지시신호를 출력하는 배토종료스위치(91)와, 데릭장치(62)에 구비되는 지지대(73)의 이송의 지시신호를 출력하는 지지대이송스위치(110)와, 데릭장치(62)에 구비되는 배토스테이지(82)의 이송의 지시신호를 출력하는 스테이지이송스위치(111)가 구비되어 있다.

또, 제어실(80)내에는, 이들의 스위치(86,87,88,89,90,91,110,111)로부터 출력되는 지시신호를 입력하는 제어장치(99)를 구비하고 있다. 이 제어장치(99)는, 예를 들면 마이크로컴퓨터로 이루어지고, 입출력부, 기억부, 연산부를 가지고, 연산부에는, 제2의 굴삭기(8)에 의한 굴삭, 배토작업을 제어하는 굴삭제어부(100)와, 굴삭시의 제2의 굴삭기(8)의 자세를 제어하는 편심제어부(110)를 구비하고 있다.

전술한 각 스위치(86,87,88,89,90,91,110,111)의 지시신호는 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)에 입력된다. 또, 전술한 데릭장치(62)에 구비되는 힘센서(7)의 검출신호는 제어장치(99)의 편심제어부(101)에 입력된다.

그리고, 제2의 굴삭기(8)에는, 가이드로드(7)에 장착한 상태에 있어서 힘센서(77)의 바로 아래의 기준위치에 대한 당해 굴삭기(8)의 가이드로드(7) 주위의 어긋남을 검출하는 각도센서(93)가 장착되어 있고, 이 각도센서(93)의 검출신호도 제어장치(99)의 편심제어부(101)에 입력된다. 또, 본 실시예에서는, 힘센서(77)의 장착위치와 제2의 굴삭기(8)와의 거리 L1 (제18도에 예시)를 검출하는 거리센서(94)도 구비하고 있으며, 이 거리센서(94)의 검출신호도 제어장치(99)의 편심제어부(101)에 입력된다. 그리고, 거리센서(94)로서는, 예를 들면 윈치(63)로부터 조출되는 와이어(65)의 길이의 변화량을 검출하는 센서를 배설할 수 있다.

제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호는 그대로 전기신호로서, 또는 유압파워유니트(4)에 있어서 유압신호로 변환되어서, 윈치(63)를 구동하는 윈치구동장치(95), 지지대(73)를 이송시키는 지지대이송장치(96),굴삭기(8)의 이동부(12)를 회전시키는 유압모터(20), 굴삭기(8)의 이동부(12)를 추진시키는 유압실린더(21), 굴삭기(8)의 이동부(12)에 장착되는 이동굴삭비트(19e)를 이동시키는 확경커터유압실린더(19f), 굴삭기(8)의 이동부(12)에 장착되는 어스드릴버킷(19a)을 개폐시키는 개폐실린더(97), 데릭장치(62)에 구비되는 배토스테이지(82)를 이동시키는 배토스테이지이송장치(98), 굴삭기(8)의 정지부(10)를 굴삭목표공(7a)의 벽면에 고정하는 유압실린더(60)의 각각에 주어진다. 또, 제어장치(99)의 편심제어부(101)로부터 출력되는 구동신호는 유압파워유니트(4)에 있어서, 유압신호로 변환되어서, 정지부(10)를 굴삭목표공(7a)의 벽면에 고정하는 유압실린더(60)에 주어진다.

다음에, 이와 같이 구성한 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 따라서 행해지는 굴삭동작을 전술한 제1도를 다시 이용하여 설명한다.

다운더홀드릴(2)을 포함하는 제1의 굴삭기, 가이드로드(7), 및 제2의 굴삭기(8) 등이 굴삭현장까지 운반된다. 굴삭작업에 있어서, 처음에 제1A도에 나타낸 바와 같이, 지반(1)에 굴삭목표공(7a)보다 경이 작은 선진공(6)을 굴삭하기 위하여, 다운더홀드릴(2)과 로터리테이블(3)을 구비한 제1의 굴삭기를 지반(1)에 설치한다. 제1A도의 상태로부터 유압파워유니트(4)를 작동시켜서 로터리테이블(3)을 회전시키고, 콤프레서로부터 다운더홀드릴(2)에 에어를 공급하면, 제1B도에 나타낸 바와 같이, 다운더홀드릴(2)에 의한 굴삭이 행해진다. 굴삭에 의하여 생긴 토사는 콤프레서로 발생시킨 에어를 굴삭부분에 분출함으로써, 지반(1)의 외부에 배토된다. 이와 같은 상태로부터 다운더홀드릴(2)을 위쪽으로 끌어올리면, 지반(1)에 선진공(6)이 형성된다. 이 선진공(6)에 제5도에 나타낸 가이드로드(7)를 삽입한다.

예를 들면, 이와 같이 선진공(6)에 가이드로드(7)를 삽입시킨 상태에 있어서, 제6도 등에 나타낸 바와 같이 데릭장치(62)를 구축하고, 제어실(80)내에 배설되는 스테이지이송스위치(111)를 조작한다. 이로써, 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 배토스테이지이송장치(98)에 구동신호가 출력되어, 제12도, 제13도에 나타낸 배토스테이지(82)가 데릭장치(62)의 외부에 이송되고, 제2의 굴삭기(8)를 배치할 수 있는 공간이 형성된다.

다음에, 와이어(65)로 제2의 굴삭기(8)를 달아내린 상태에서, 제어장치(80)내에 배설되는 굴삭기하강스위치(86) 또는 굴삭기상승스위치(77)를 조작한다. 이로써, 윈치구동장치(95)가 구동하고, 제6도 등에 나타낸 바와, 같이, 데릭장치(62)의 지지대(73)의 윈치(63)가 구동하여, 제2의 굴삭기(8)를 달아 내리거나 또는 올리면서, 이 제2의 굴삭기(8)가 가이드로드(7)에 장착된다. 제6도는 제2의 굴삭기(8)를 가이드로드(7)장착한 후의 상태를 나타내고 있다. 다음에, 제9도에 예시한 바와 같이, 유압실린더(79) (전후좌우의 4개)중 해당하는 것을 선택적으로 신축시켜서 힘센서(77) 및 핀(79)을 동작시키고, 핀(78)을 가이드로드(7)에 결합시킨다. 이로써, 가이드로드(7)는 요동이 생기지 않도록 위치결정된다.

제2의 굴삭기(8)에 의한 굴삭작업의 개시에 있어서는, 먼저 제어실(80)에 구비되는 제15도에 나타낸 굴삭개시스위치(88)를 조작한다. 이로써, 고정수단을 구성하는 4개의 유압실린더(60)에 압유가 공급되어, 이들의 유압실린더(60)가 신장하고, 이에 따라서 확장플레이트(61)의 각각이 데릭장치(62)의 대응하는 반력판(76)을 압압하여, 굴삭기(8)의 정지부(10)가 이들의 반력판(76)에 고정된다. 또, 확경커터유압실린더(19f)에도 압유가 공급되고, 이 유압실린더(19f)가 신장하고, 이동굴삭비트(19e)가 확경의 상태로 유지된다. 제6도, 제7도, 제8도, 제9도에 나타낸 상태는 이 때의 상태를 나타내고 있다. 이 상태에 있어서, 제15도에 나타낸 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호에 따라서, 회전수단인 유압모터(20) 및 추진수단인 유압실린더(21)가 구동하고, 이동부(12)가 아래쪽으로 회전하면서 추진하여, 굴삭구인 어스드릴버킷(19a), 고정굴삭비트(19d), 이동굴삭비트(19e)에 의하여, 유압실린더(21)의 스트로크에 상응하는 소정거리의 구멍굴삭이 행해진다.

여기서, 제어실(80)의 굴삭종료스위치(89)를 조작하면, 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 유압모터(20) 및 유압실린더(21)가 정지하고, 또 고정수단을 형성하는 유압실린더(60)가 수축하여 확장플레이트(61)가 데릭장치(62)의 반력판(76)으로부터 이탈하고, 이동굴삭비트(19e)의 확경커터 유압실린더(19f)가 수축된다.

이 상태에 있어서, 제어실(80)의 굴삭기하강스위치(86)를 조작하면, 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호에 따라서, 윈치구동장치(95)가 작동하고, 굴삭기(8)의 정지부(10)의 자중에 의하여 유압실린더(21)가 수축하여, 정지부(10)가 이동부(12)에 접근하도록 하강한다. 정지부(10)가 소정거리 하강한 시점에서, 윈치구동장치(95)는 정지한다.

이와 같은 동작을 수회 반복한 후, 제어실(80)의 굴삭개시스위치(88)를 다시조작하면, 고정수단의 유압실린더(60)가 신장하여 확장플레이트(61)의 각각이 굴삭된 구멍(7a)의 벽면에 압압되어, 정지부(10)가 고정된다. 또, 유압모터(20) 및 추진수단의 유압실린더(21)가 구동하고, 이동부(12)가 아래쪽으로 회전하면서, 추진하여, 어스드릴버킷(19a), 고정굴삭비트(19d), 이동굴삭비트(19e)에 의하여 유압실린더(21) 스트로크에 사응하는 소정거리의 구멍굴삭이 행해진다.

이하, 동일한 동작이 어스드릴버킷(19a)에 토사가 충분히 퇴적하기까지 반복된다. 제1D도 및 제10도는 전술한 굴삭동작중, 정지부(10)가 고정수단에 의하여 굴삭목표공(7a)내에 고정되고, 굴삭이 개시되기 직전의 상태를 나타내고, 또, 제1E도는 유압실린더(21)의 스트로크에 따른 소정거리의 굴삭이 종료된 상태를 나타내고, 또 제1F도는 다음의 소정거리의 굴삭을 위하여, 정지부(10)가 고정수단에 의하여 굴삭목표공(7a)내에 고정된 상태를 나타내고 있다. 소정거리의 굴삭종료조작이 행해진 후, 어스드릴버킷(19a)의 수납부(19c)에 상당량의 토사가 퇴적한 상태로 되면, 제어실(80)내에 굴삭기상승스위치(87)를 조작한다. 이로써, 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동 신호에 따라서, 윈치구동장치(95)가 구동하여, 굴삭기(8)가 굴삭목표공(7a)의 위쪽에 위치하는 데릭장치(62)내에 달아올려진다. 여기서, 제어실(80)내의 스테이지이송스위치(111)를 조작한다. 이로써, 배토스테이지(82)가 굴삭기(8)의 바로 아래까지 이송되어 온다. 이 상태에서 제어실(80)내의 배토개시스위치(90)를 조작한다. 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호에 따라서 어스드릴버킷개폐실린더(97)에 압유가 공급되어, 어스드릴버킷(19a)은 하방부분이 열려서, 이 어스드릴버킷(19a)내의 굴삭토사가제12도에 나타낸 바와 같이, 배토스테이지(82)상에 방출된다. 굴삭토사의 방출종료 후에는, 제어실(80)내의 배토종료스위치(91)를 조작한다. 이로써 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호에 따라서 어스드릴버킷개폐실린더(97)가 작동하여, 어스드릴버킷(19a)의 하방부분은 닫힌다. 다음에, 스테이지이송스위치(111)를 조작하면, 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호에 따라서 배토스테이지이송장치(98)가 작동하여, 배토(83)를 퇴적한 배토스테이지(82)가 데릭장치(62)의 외부까지 이송된다. 배토스테이지(82)상의 배토(83)는 도시하지 않은 수단에 의하여 배토스테이지(82)상으로부터 제거된다.

또, 굴삭목표공(7a)의 전길이를 형성하고, 구멍굴삭작업이 종료했을때, 또는 제14도에 나타낸 바와 같이, 구멍굴삭작업중에, 작업의 장해로 되는 전석(85) 등이 굴삭목표공(7a)내에 존재할 때 등에는, 가이드로드(7)를 굴삭기(8)의 부근에서 분할하고, 제어실(80)내에 배설되어 있는 지지대이송스위치(110)를 조작한다. 이로써, 제어장치(99)의 굴삭제어부(100)로부터 출력되는 구동신호에 따라서 지지대이송장치(96)가 작동하여, 제13도, 제14도에 나타낸 바와 같이, 지지대(73)가 굴삭목표공(7a)의 상방위치로부터 횡방향으로 이동하고, 이에 따라서 굴삭기(8)를 횡방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 와이어(65)를 통하여 달아내려져 있던 굴삭기(8)를 와이어(65)로부터 풀어서 철거할 수 있다. 또, 제14도에 나타낸 바와 같이, 굴삭목표공(7a)내에 전석(85)이 존재하는 경우에는, 그 전석(85)을 제거하여, 가이드로드(7) 및 굴삭기(8)를 원래의 굴삭이 가능한 상태로 복귀시키는 것이 행해진다.

그리고, 작업종료에 있어서 제2의 굴삭기(8)를 철거했을 때는,굴삭목표공(7a)내에 수납되어 있는 가이드로드(7)의 나머지의 분할부분도 굴삭목표공(7a)의 외부에 철거하는 것이 행해진다.

이상과 같이 하여, 가이드로드(7)의 신장방향에 따라서 똑바로 목표공(7a)을 굴삭할 수 있다.

또, 보다 고정밀도의 굴삭목표공(7a)을 형성하기 위해서는, 힘센서(77), 각도센서(93), 거리센서(94)의 각각으로부터 출력되는 검출신호를 처리한 굴삭기(8)의 제어가 실시된다. 이 제어에 대하여 제16도∼제20도에 따라서, 다음에 설명한다.

전술한 바와 같이 가이드로드(7)에 힘센서(77)가 배설되어 있으나, 이 힘센서(77)는, 예를 들면 2축검출형의 로드셀 등으로 이루어져 있고, 제16도의 직교하는 X- Y의 2방향의 힘을 검출할 수 있다. 이 제16도의 X'- Y'의 2축은 굴삭기(8)의 정지부(10)를 굴삭목표공(7a)의 벽면에 고정했을 때에, 이에 따라서 고정되는 추진수단, 즉 4개의 유압실린더(21)중의 각각 대향하는 것을 연결하는 직교하는 2축이다. 가이드로드(7) 및 굴삭기(8)에, 굴삭기(8)의 가이드로드(7) 주위의 움직임을 저지하는 저지수단을 설치하여 두면, 미리 힘센서(77)에 의하여 검출되는 힘의 방향인 X- Y축과, 굴삭기(8)상에 가상적으로 설정되는 X'- Y'축과를 일치시킬 수 있다. 이와 같은 경우에는, 전술한 굴삭기(8)이 설치되는 각도센서(93)는 불필요하다. 상기 제1의 실시예에서는, 전술한 저지수단을 구비하고 있지 않으므로, 힘센서(77)에 있어서의 X- Y축과, 굴삭기(8)상에 설정되는 X'- Y'축을 일치시키려고 해도, 굴삭기(8)를 달아내리는 와이어(65)의 꼬임에 따라서, 일치시키는 것이곤란하다. 따라서, 굴삭기(8)의 각도센서(93)는 힘센서(77)로 검출한 X-Y의 2축방향의 힘을 굴삭기(8)상에 설정되는 가상적 2축 X'- Y'으로 변환하기 위한 수단으로서 활용된다.

또, 제18도에 나타낸 바와 같이, 힘센서(77)로 검출되는 X- Y의 2축 방향의 힘을 합성하여 얻어지는 힘을 N, 어스드릴버킷(19a)에 의한 굴삭에 따라서 굴삭기(8)가 받는 편하중을 F, 가이드로드(7)가 받는 반력을 P, 편하중 F이 어스드릴버킷(19a)의 높이방향의 대략 중앙위치에 생긴다고 가정하고, 반력 P이 생기는 어스드릴버킷(19a)의 하단과 전술한 어스드릴버킷(19a)의 높이 방향의 대략 중앙위치와의 거리를 L2, 또 어스드릴버킷(19a)의 높이방향의 대략 중앙위치와 힘센서(77)까지의 거리를 전술한 바와 같이 L1로 하면, 다음의 식이 성립한다.

여기서, 거리 L2는 어스드릴버킷(19a)의 형상으로부터 결정되는 상수로 할 수 있다. 힘 N은 전술한 바와 같이, 힘센서(77)로 검출되는 X- Y의 2축 방향의 각각의 검출치의 합력으로서 구해진다. 또, 거리 L1는 전술한 거리센서(94)로부터 출력되는 신호에 따라서 구해진다. 따라서, 상기 (2)식으로부터, 가이드로드(7)가 받는 반력 P을 연산할 수 있다. 또, 이와 같이 하여 구한 반력 P과, 전술한 바와 같이 힘센서(77)로부터 구해지는 합력 N에 의하여, 상기 (1)식으로부터, 굴삭기(8)가 받는 편하중 F의 크기를 구할 수 있다. 편하중 F의 방향은 반력 P 및 합력 N의 역방향으로 된다.

구멍굴삭작업에 있어서, 제15도에 나타낸 바와 같이, 힘센서(77), 각도센서(93), 및 거리센서(94)의 각각의 검출신호가 제어실(80)에 구비되는 제어장치(99)의 편심제어부(101)에 입력된다. 이 때, 편심제어부(101)에서는, 예를 들면 힘센서(77)로 검출되는 X- Y의 2축방향의 힘으로부터 합력 N을 구하는 것이 행해지고, 또 거리센서(94)로 검출되는 와이어(65)의 길이의 변화량으로부터, 제18도의 거리 L1를 구하는 것이 행해진다. 그리고, 제18도에 나타낸 상수인 거리 L2와, 전술과 같이 하여 구한 합력 N, 거리 L1로부터, 상기(2)식에 따라서, 가이드로드(7)의 반력 P을 구하는 연산이 행해진다. 다음에, 이와 같이 하여 구한 압력 P과, 합력 N으로부터, 상기 (1)식에 따라서, 제18도에 나타낸 굴삭기(8)의 받는 편하중 F을 구하는 연산이 행해진다.

전술과 같이 구해지는 합력 N 및 반력 P과, 힘 F과의 관계는 제19도에 나타낸 바와 같다. 여기서, 각도센서(93)의 검출신호에 따라서, 제19도에 나타낸 바와 같이, X- Y축상의 편하중 F을 X'- Y'축의 힘 F'으로 변환하는 연산이 행해지고, 또한 힘 F'의 X', Y'축방향의 분력이 구해진다. 그리고, 이들의 분력이 0으로 되도록, 제16도에 나타낸 고정수단의 유압실린더(60)중의 해당하는 것을 신축시키는 목표조작량이 연산된다. 이 목표조작량에 따른 구동 신호가 제어장치(99)의 편심제어부(101)로부터 출력되고, 이 구동신호에 따라서 해당하는 유압실린더(60)가 구동된다.

이와 같이 하여, 구멍굴삭작업시에, 굴삭기(8)의 전주에 걸쳐 대략 균등한 힘을 받도록 굴삭기(8)의 자세를 제어할 수 있고, 이로써 굴삭기(8)의 중심과, 가이드로드(7)의 중심 즉 굴삭목표공(7a)의 중심과를 항상 대략 일치시킨 구멍굴삭을 실현시킬 수 있다.

이와 같이 구성한 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서도, 전술한 제1도에 나타낸 보어홀굴삭공법의 실시예에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 고정수단을 통하여 굴삭목표공(7a)의 벽면에서 굴삭시의 반력을 지탱할 수 있는 동시에, 가이드로드(7)에서도 반력을 지탱할 수 있고, 이 구멍굴삭시의 제2의 굴삭기(8)의 요동이 적어지도록 규제할 수 있다. 이로써, 굴삭목표공(7a)의 중심에 대한 굴삭기(8)의 중심의 편심, 및 굴삭기(8)의 경사의 발생을 억제하면서, 가이드로드(7)의 신장방향에 따라서 굴삭할 수 있고, 정밀도가 높은 연직도를 가지는 구멍(7a)을 굴삭할 수 있다. 또, 굴삭작업중의 굴삭기(8)의 자세조정을 기본적으로는 필요로 하지 않고, 이에 따라서 굴삭작업능률을 향상시킬 수 있다. 또, 정밀도가 높은 연직도를 가지는 구멍(7a)을 형성할 수 있으므로, 구멍(7a)의 경을 불필요하게 크게 하지 않고, 굴삭 후에 구멍(7a)에 콘크리트를 타설하는 경우에는, 로스가 적은 콘크리트타설을 실시할수 있다.

또, 어스드릴버킷(19a)이 배토수단을 겸하고 있으나, 어스드릴버킷(19a)에는, 굴삭토사를 지반상황, 굴삭깊이에 좌우되지 않고, 당해 어스드릴버킷(19a)의 용량에 따른 양만큼 퇴적시킬 수 있고, 전혀 특별한 배토수단을 설치하지 않고, 이 토사의 배출을 효율 양호하게 행할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 제2의 굴삭기(8)로 구멍굴삭을 개시할 때, 데릭장치(62)의 마스트(71) 부분에 설치한 반력판(76)으로 반력을 지탱하도록 하고있으므로, 이외에 굴삭반력을 지탱하기 위한 커다란 구조물을 필요로 하지 않아서, 경제적이다.

또, 전술과 같이, 굴삭목표공(7a)의 벽면 및 가이드로드(7)에서 굴삭시의 반력을 지탱하므로, 제2의 굴삭기(8)자체는 큰 반력을 지탱하는 것을 고려하지 않아도 되어, 소형, 경량으로 할 수 있다. 또, 가이드로드(7)는 굴삭목표공(7a)의 경보다 작은 선진공(6)에 삽입될 정도의 비교적 작은 경치수로 설정할 수 있다. 이로써, 다운더홀드릴(2)을 가지는 제1의 굴삭기, 가이드로드(7), 및 제2의 굴삭기(8)를 포함하는 보어홀굴삭장치의 전체형상을 소형으로, 또한 경량으로 할 수 있다. 따라서, 이들의 다운더홀드릴(2)을 가지는 제1의 굴삭기, 가이드로드(7), 및 제2의 굴삭기(8)를 포함하는 보어홀굴삭장치를 굴삭현장까지 운반하는 작업이 비교적 용이하게 되고, 이에 따라서 굴삭에 요하는 공수를 적게 할 수 있고, 굴삭비용을 저감하는 것이 가능하게 된다.

또, 굴삭목표공(7a)의 경을 크게 할 경우는, 제2의 굴삭기(8)의 어스드릴버킷(19a) 등의 굴삭구의 크기를 굴삭목표공(7a)의 경에 대응하여 설정하면 된다. 따라서, 가이드로드(7)나 제2의 굴삭기(8)의 대형화, 중량증가가 그만큼 생기지 않고 원하는 큰 굴삭목표공(7a)을 용이하게 굴삭할 수 있다. 이로써, 비교적 곤란하다고 되어 있던 3∼4m 전후의 대공경의 굴삭목표공(7a)을 형성하는 것도 용이하게 가능하다.

그리고, 전술과 같이 보어홀굴삭장치를 굴삭현장까지 운반하는 작업이 비교적 용이하고, 또한 3∼4m 전후의 대공경의 굴삭목표공을 형성하는 것이 용이하게가능하므로, 종래는 손굴삭으로 행해지고 있던 산악지대의 송전선용의 철탑 등의 기초공의 형성에도 적용할 수 있다. 이와 같이, 산악지대의 송전선용의 철탑 등의 기초공의 형성에 손굴삭에 대신하여 적용한 경우에는, 굴삭작업능률을 현저하게 향상시킬 수 있다.

제21도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제2의 실시예를 나타낸 측면도, 제22도는 제21도에 나타낸 제2의 실시예의 평면도이다.

이 제2의 실시예는 배토수단으로서 어스드릴버킷(19a)의 수납부(19c)에 퇴적된 토사를 진공흡인하여 배토하는 수단, 즉 공기압을 이용하여 배토하는 수단을 구비하고 있다.

이 제2의 실시예에서는, 지상에 배큠장치(102)를 설치하고, 데릭장치(62)상에 토사를 수납하는 호퍼(104)를 설치하고 있으며, 호퍼(104)와 배큠장치(102)와의 사이의 관로에 필터유니트(103)를 배설하고 있다. 또, 일단이 호퍼(104)에 연결되는 배토관(105)의 하단은 어스드릴버킷(10a)의 수납부(19c)에 면하고 있다. 기타의 구성은 전술한 제1의 실시예와 동일하다.

이 제2의 실시예에서는, 구멍굴삭작업에 따라서 어스드릴버킷(19a)의 수납부(19c)에 퇴적된 토사를 배출할 때에는, 배큠장치(102)가 조작된다. 이 배큠장치(102)의 작동에 의하여 수납부(19c)의 토사는 배토관(105)내에 흡입되어, 호퍼(104)내에 수납된다. 또한, 배큠장치(102)에 흡인되는 공기는 필터유니트(103)에 있어서 정화된다. 이와 같이 하여, 어스드릴버킷(19a)의 수납부(19c)로부터 제거되어, 호퍼(104)내에 수납된 토사는 호퍼(104)의 아래쪽을 개구함으로써, 적절한수단에 의하여 데릭장치(62)의 외부에 배출시킬 수 있다. 기타의 작용효과에 대하여는, 전술한 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예와 동등하다.

제23도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제3의 실시예를 나타낸 측면도이다.

이 제3의 실시예에서는, 제2의 굴삭기(8)의 이동부(12)의 하단에 장착되는 굴삭구로서, 전술한 제22도에 나타낸 제2의 실시예의 있어서의 어스드릴버킷(19a)의 대신에, 롤러의 회전에 따라서 지반(1)을 굴삭하는 롤러비트(106)를 설치하고 있다. 기타의 구성은 전술한 제22도에 나타낸 제2의 실시예와 동등하다.

이와 같이 구성한 것도 지반(1)에 정밀도 양호하게 굴삭목표공(7a)을 굴삭할 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서는, 가이드로드(7)를 복수로 분할가능한 구성으로 하고 있으나, 굴삭목표공(7a)의 굴삭거리가 비교적 짧은 경우에는, 분할 부분을 갖지 않은 가이드로드(7)를 설치하도록 해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 고정수단의 확장플레이트(61)를 구동시키는 수단으로서 유압실린더(60)를 설치하고 있으나, 이 유압실린더(60)에 대신하여 전동모터를 설치하고, 전동모터의 회전을 직선운동으로 변환하는 랙 등의 변환수단을 설치하고, 이 변환수단을 통하여 확장플레이트(51)를 진퇴시키는 구성으로 해도 된다. 그리고, 고정수단을 수평면내의 전후좌우의 위치에 4개 설치하고 있으나, 대향하도록 2개만 설치해도 되고, 또는 등간격으로 3개만 설치해도 된다. 또, 필요하면 등간격으로 5개 이상 배치하는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 힘센서(77), 각도센서(93), 거리센서(94)를 배설하고 있으나, 이들의 검출신호에 의하지 않아도, 기본적으로는 정밀도가 높은 연직도를 가지는 굴삭목표공(7a)을 굴삭할 수 있으므로, 이들의 센서(77),(93),(94)를 배설하지 않는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 고정수단으로서 유압모터(20)를 설치하고 있으나, 이 유압모터(20)에 대신하여, 전동모터를 설치하도록 해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 배토수단으로서 굴삭구인 어스드릴버킷(19a)을 설치하거나, 배큠장치(102)를 설치하고 있으나, 굴삭부분의 토사를 공기압에 의하여 분출하는 수단을 설치하고, 압축공기를 분출하면서 배토시키도록 해도 되고, 또 수압을 이용하여 배토하는 수단을 설치해도 된다.

본 발명에 따른 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치는 이상과 같이 굴삭반력을 굴삭목표공의 벽면과 가이드로드의 쌍방에 의하며 지탱하는 구성으로 되어 있으므로, 굴삭목표공을 굴삭하는 굴삭기 자체가 큰 굴삭반력을 지탱하는 것을 요하지 않는 소형, 경량구조로 할 수 있고, 이로써 굴삭장치의 전체 형상을 소형으로, 또한 경량으로 할 수 있고, 이 굴삭장치를 굴삭현장까지 운반하는 작업이 비교적 용이하게 되고, 이에 따라서 굴삭에 요하는 공수를 적게 할 수 있고, 굴삭비용을 종래에 비하여 저감할 수 있다.

또, 굴삭목표공의 경을 크게 할 경우에는, 굴삭기에 구비되는 굴삭구의 크기를 굴삭목표공의 경에 대응하여 설정하면 되고, 가이드로드나 굴삭기의 형상의 대형화가 그만큼 생기지 않고 용이하게 원하는 큰 굴삭목표공을 굴삭할 수 있다. 이로써, 종래는 곤란했던 3∼4m 전후의 대공경의 굴삭목표공을 지반에 형성할 수 있다.

또, 전술과 같이 굴삭현장까지 운반하는 작업이 비교적 용이하게 되고, 3∼4m 전후의 대공경의 굴삭목표공을 지반에 형성하는 것이 가능하므로, 종래는 손굴삭으로 행해지고 있던 산악지대의 송전선용의 철탑 등의 기초공의 형성에도 적용할 수 있고, 이와 같이 산악지대의 송전선용의 철탑 등의 기초공의 형성에 적용한 경우에는, 굴삭작업능률을 현저하게 향상시킬 수 있다.

그리고, 전술과 같이 굴삭목표공의 벽면과 가이드로드의 쌍방에 의하여 굴삭반력을 지탱할 수 있고, 구멍굴삭작업시의 굴삭기의 요동을 적게 하도록 규제할 수 있고, 가이드로드의 신장방향에 따라서, 굴삭목표공의 중심에 대한 굴삭기의 중심의 편심, 및 굴삭기의 경사의 발생을 규제할 수 있고, 따라서 기본적으로는 수평면내에 있어서의 굴삭기의 자세조정을 필요로 하지 않고, 굴삭작업에 있어서 제어가 간단하고, 종래에 비하여 정밀도가 높은 연직도를 가지는 구멍을 작업효율 양호하게 굴삭할 수 있다.

또, 특히 청구항 21에 관한 보어홀굴삭장치는 굴삭구가 배토수단을 겸하는 어스드릴버킷이므로, 이 어스드릴버킷의 상승, 하강에 의하여 능률 양호하게 배토작업을 실현할 수 있는 동시에, 기본적으로는 다른 배토수단을 설치하지 않아도 되고, 이 굴삭토사의 배토작업의 능률을 향상시킬 수 있는 동시에, 장치구성부재의 개수를 억제할 수 있어서 경제적이다.

제1도는 본 발명의 보어홀(borehole)굴삭공법의 일실시예를 나타낸 설명도,

제2도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 제2의 굴삭기를 나타낸 도면이고, 일부 단면부분을 포함하는 동시에, 고정수단을 생략한 상태를 나타낸 측면도,

제3도는 제2도에 나타낸 굴삭기에 있어서, 본래 구비하고 있는 고정수단을 도시하고, 추진수단을 생략한 상태를 나타낸 측면도,

제4도는 제2도에 나타낸 제2의 굴삭기에 있어서 고정수단을 도시한 상태를 나타낸 평면도,

제5도는 제2도에 나타낸 제2의 굴삭기가 안내되는 가이드로드를 나타낸 측단면도,

제6도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 데릭(derrick)장치와 제2의 굴삭기의 관계를 나타낸 측면도,

제7도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 제2의 굴삭기와, 데릭 장치에 구비되는 반력판과의 위치관계를 나타낸 평면도,

제8도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 가이드로드와, 이 가이드로드에 삽입되는 핀, 이 핀에 전해지는 힘을 검출하는 힘센서의 배치관계를 나타낸 측면도,

제9도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예를 구성하는 가이드로드에 삽입되는 핀과, 이 핀에 전해지는 힘을 검출하는 힘센서와, 핀을 위치결정하는 유압실린더의 배치관계를 나타낸 측면도,

제10도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 의하여 실시되는 구멍굴삭작업의 상태를 나타낸 측면도,

제11도는 제10도에 나타낸 상태에 있어서 데릭장치와, 제어실과, 유압파워유니트와의 관계를 나타낸 평면도,

제12도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 의하여 실시되는 배토(排土) 작업의 상태를 나타낸 측면도,

제13도는 제12도에 나타낸 상태로부터 제2의 굴삭기를 횡방향으로 이동시킨 상태를 나타낸 측면도,

제14도는 굴삭한 구멍에 존재하는 전석(轉石)을 제거하기 위하여, 제13도에 나타낸 것과 마찬가지로, 제2의 굴삭기를 횡방향으로 이동시킨 상태를 나타낸 측면도,

제15도는 제11도에 나타낸 제어실에 구비되는 각종 스위치 및 제어장치와, 제2의 굴삭기 또는 데릭장치에 구비되는 각종 센서 및 각종 작동장치와의 관계를 나타낸 블럭도,

제16도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서 가이드로드에 작용하는 편하중의 방향 및 크기를 설명하기 위한 가이드로드 및 제2의 굴삭기의평면도,

제17도는 제16도에 대응하는 측면도,

제18도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서 가이드로드에 작용하는 편하중의 방향 및 크기를 설명하기 위한 데릭장치 및 제2의 굴삭기의 배치관계를 나타낸 측면도,

제19도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제1의 실시예에 있어서 가이드로드에 작용하는 편하중의 크기를 모식적으로 예시한 설명도,

제20도는 제19도에 나타낸 가이드로드에 작용하는 편하중의 방향 및 크기를 고정수단을 구동하기 위한 힘의 크기로 변환한 상태를 나타낸 설명도,

제21도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제2의 실시예를 나타낸 측면도,

제22도는 제21도에 나타낸 제2의 실시예의 평면도,

제23도는 본 발명의 보어홀굴삭장치의 제3의 실시예를 나타낸 측면도,

제24도는 종래의 보어홀굴삭장치의 제1의 예를 나타낸, 설명도,

제25도는 종래의 보어홀굴삭장치의 제2의 예를 나타낸 설명도,

제26도는 종래의 보어홀굴삭장치의 제3의 예를 나타낸 설명도,

제27도는 종래의 보어홀굴삭공법 및 보어홀굴삭장치의 또 다른 예를 나타낸 측면도,

제28도는 제27도에 나타낸 굴삭기를 확대하여 나타낸 측면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 지반, (2) : 다운더홀드릴(down- the- hole drill)(제1의 굴삭기),(3) : 로터리테이블(제1의 굴삭기), (4) : 유압파워유니트, (6) : 선진공(先進孔), (7) : 가이드로드, (7a) : 굴삭목표공, (7b) : 나사연결부, (8) : 제2의 굴삭기, (10) : 정지부, (12) : 이동부, (16) : 메인프레임(비회전부), (17) : 선회베어링, (18) : 서브프레임(회전부), (19a) : 어스드릴버킷(굴삭구), (19c) : 수납부, (19d) : 고정굴삭비트(굴삭구), (19e) : 이동굴삭비트(굴삭구), (19f) : 확경(擴徑)커터유압실린더, (20) : 유압모터(회전수단), (21) : 유압실린더(추진수단), (60) : 유압실린더(고정수단), (61) : 확장플레이트(고정수단), (62) : 데릭장치, (63) : 윈치, (64) : 풀리, (65) : 와이어, (66) : 풀리, (71) : 마스트, (72) : 프레임, (73) : 지지대, (74) : 레일, (75) : 롤러 , (76) : 반력판(反力板), (77) : 힘센서, (78) : 핀, (79) : 유압실린더, (80) : 제어실, (82) : 배토스테이지, (83) : 배토, (84) : 손잡이 , (85) : 전석, (86) : 윈치하강스위치, (87) : 윈치상승스위치, (88) : 굴삭개시스위치 , (89) : 굴삭종료스위치, (90) : 배토개시스위치, (91) : 배토종료스위치, (93) : 각도센서, (94) : 거리센서, (95) : 윈치구동장치, (96) : 윈치이송장치, (97) : 어스드릴버킷개폐장치, (98) : 배토스테이지이송장치, (99) : 제어장치, (100) : 굴삭제어부, (101) : 편심제어부, (102) : 배큠장치, (103) : 필터유니트, (104) : 호퍼, (105) : 배토관, (106) : 롤러비트(굴삭구), (110) : 지지대이송스위치, (111) : 스테이지이송스위치.

Claims

지반에 굴삭 목표 구멍보다 작은 직경을 가지는 제1 구멍을 굴삭하여 상기 제1 구멍에 가이드로드를 삽입하고,

상기 지반을 굴삭하는 굴삭구와, 상기 굴삭구를 회전시키는 회전 수단과, 상기 굴삭구를 추진시키는 추진 수단과, 본체를 지반에 대하여 고정하는 고정 수단을 포함하는 굴삭기를 상기 가이드로드에 장착하고,

상기 굴삭구를 상기 가이드 로드를 따라서 추진시켜서 상기 굴삭 목표 구멍을 굴삭하는 보어홀 굴삭 공법에서,

상기 가이드 로드의 일단측을 상기 제1 구멍에 삽입하는 제1 단계,

상기 가이드 로드의 타단측에서부터 상기 굴삭기를 상기 제1 구멍에 삽입하고, 상기 가이드 로드의 타단측을 상기 제1 구멍의 개구부에 설치한 데릭 장치에 위치 결정 고정하는 제2 단계,

상기 굴삭기의 본체에 설치된 고정 수단의 신장에 따라 상기 굴삭기의 본체를 상기 데릭 장치에 고정하는 제3 단계,

상기 굴삭구를 회전시키면서 추진하는 제4 단계,

제1 소정거리만큼 굴삭 목표 구멍을 굴삭한 후, 상기 굴삭기를 정지시키고 상기 고정 수단을 수축시켜서 상기 굴삭기의 본체를 상기 데릭 장치로부터 이탈시키는 제5 단계,

상기 제1 소정거리에 대응하는 거리만큼 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭 목표 구멍측으로 이동시키는 제6 단계,

상기 굴삭기의 본체에 설치된 고정수단의 신장에 따라 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭구가 굴삭한 굴삭 목표 구멍의 벽면에 고정하는 제7 단계,

상기 굴삭구를 회전시키면서 추진하는 제8 단계,

제2 소정거리만큼 굴삭 목표 구멍을 굴삭한 후, 상기 굴삭기를 정지시키고 상기 고정수단을 수축시켜서 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭 구멍 벽면으로부터 이탈시키는 제9 단계,

상기 제2 소정거리에 대응하는 거리만큼 상기 굴삭기의 본체를 상기 굴삭 목표 구멍측으로 이동시키는 제10 단계 그리고

상기 굴삭 목표 구멍의 전체 깊이가 형성될 때까지 상기 제7 단계에서 상기 제10 단계까지를 반복하는 제11 단계

를 포함하는 굴삭 공법.
제1항에서,

상기 지반의 굴삭에 따라 생기는 토사를 상기 지반의 외부로 배출하는 굴삭 공법.
제1항에서,

상기 굴삭 목표 구멍이 연직방향으로 연이어 설치되어 있는 굴삭 공법.
제1항에서,

상기 굴삭 목표 구멍이 수평방향으로 연이어 설치되어 있는 굴삭 공법.
제1항에서,

상기 굴삭 목표 구멍의 전체 깊이를 형성한 후 상기 굴삭기를 상기 굴삭 목표 구멍의 외부에서 철거하는 굴삭 공법.
제5항에서,

상기 굴삭기를 철거한 후 상기 가이드로드를 상기 굴삭 목표 구멍의 외부에서 철거하는 굴삭 공법.
제6항에서,

상기 가이드로드를 일단 분해한 후 철거하는 굴삭 공법.
지반에 굴삭 목표 구멍보다 작은 제1 구멍을 굴삭하는 제1 굴삭기,

상기 제1 굴삭기에 의해 형성되는 제1 구멍에 일단측이 삽입되는 가이드 로드,

본체를 지반에 고정하는 고정 수단 및 지반을 굴삭하는 굴삭구를 포함하고, 상기 가이드 로드에 안내되어 상기 굴삭 목표 구멍을 굴삭하는 제2 굴삭기

를 포함하는 보어홀 굴삭 장치에서,

상기 굴삭 장치는

상기 제2 굴삭기를 지지하는 데릭 장치,

상기 데릭 장치에 설치되고, 상기 가이드 로드의 타단측을 위치 결정 고정하는 위치 결정 고정 수단,

상기 가이드 로드를 통하여 굴삭 목표 구멍의 벽면에 고정되는 정지부, 상기 정지부에 연결되고 상기 가이드 로드 및 상기 굴삭 목표 구멍의 벽면 둘레로의 회전을 제한하는 비회전부, 상기 가이드 로드 및 상기 굴삭 목표구멍의 벽면 주위로의 회전이 자유로운 회전부를 가지고, 상기 가이드 로드의 길이방향을 따라서 이동 가능한 이동부를 포함하는 본체,

상기 정지부를 굴삭 목표 구멍의 벽면에 고정하는 고정 수단,

상기 이동부의 회전부에 장착되어 상기 지반에 상기 굴삭 목표 구멍을 굴삭하는 굴삭구,

상기 굴삭구를 회전시키는 회전 수단 그리고

일단이 상기 이동부의 비회전부에 연결되고 타단이 상기 정지부에 연결되어 상기 이동부를 추진시키는 추진 수단을 가지는 제2 굴삭기

를 포함하는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 고정 수단이 유압실린더, 상기 유압실린더의 작동에 따라 상기 굴삭 목표 구멍의 벽면에 압착되는 확장 플레이트를 포함하는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 회전 수단이 유압모터 및 전동모터 중 어느 하나인 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 추진 수단이 유압실린더로 이루어지는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 굴삭구가 어스드릴버킷인 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 굴삭구가 롤러비트인 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 제1 굴삭기는 상기 제1 구멍을 굴삭하는 다운더홀드릴(down- the- hole drill)을 가지는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 제2 굴삭기의 굴삭구에 의한 상기 지반의 굴삭에 따라 생긴 토사를 지반의 외부로 배출하는 배토수단을 더 포함하는 굴삭 장치.
제15항에서,

상기 굴삭구가 어스드릴버킷이며, 상기 어스드릴버킷이 상기 배토 수단을 겸하는 굴삭 장치.
제15항에서,

상기 배토 수단이 공압을 이용하여 배토하는 수단과 수압을 이용하여 배토하는 수단 중 적어도 어느 하나인 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 가이드로드를 분할가능하게 형성한 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 제2 굴삭기를 상기 지반의 외부에서 철거하는 철거수단을 더 포함하는 굴삭 장치.
제19항에서,

상기 철거수단이 와이어를 포함하는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 굴삭구가 어스드릴버킷, 고정굴삭비트, 및 이동굴삭비트를 포함하는 굴삭 장치.
제21항에서,

상기 이동굴삭비트를 작동시키는 유압실린더를 더 포함하는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 데릭장치가 상기 제2 굴삭기를 달아올리거나 내릴 수 있는 윈치를 가지는 굴삭 장치.
제23항에서,

상기 데릭 장치가 상기 윈치를 지지하는 지지대와 상기 지지대를 이송시키는 이송수단을 가지는 굴삭 장치.
제25항에서,

상기 이송수단이 상기 데릭 장치에 설치한 레일과 상기 지지대에 장착되어 상기 레일상을 전동(轉動)하는 롤러를 포함하는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 위치 결정 고정 수단이 위치 결정용 핀인 굴삭 장치.
제26항에서,

상기 가이드로드에 걸리는 하중을 검출하는 힘센서를 상기 핀 부분에 설치한 굴삭 장치.
제26항 또는 제27항에서,

상기 데릭 장치가 상기 핀의 위치결정에 사용되는 유압실린더를 가지는 굴삭 장치.
제8항에서,

상기 데릭 장치가 상기 고정수단이 계합가능한 반력판을 가지는 굴삭 장치.