KR100479241B1 - 수직도랑을굴착하는신축형프레임장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하단부에 장착된 두 쌍의 절단 드럼(2)을 구비한 프레임(1)으로 구성되어 상기 드럼을 회전시키므로써 지면에 수직 도랑을 굴착하는 장치에 관한 것으로, 상기 장치는, 상기 도랑내에서 상기 장치를 고정시키는 앵커 수단(12)과; 상기 장치의 길이 방향으로 상기 절단 드럼(2)에 추력을 가하고, 상기 앵커 수단을 지지하기에 적합한 신축 수단(10)을 구비한다.

Description

수직 도랑을 굴착하는 신축형 프레임 장치

본 발명은 지면에 수직 도랑을 굴착하기 위한 신축형 프레임 장치에 관한 것이다.

지면에 수직 도랑을 굴착하기 위한 장치는 이미 공지되어 있으며, 이 장치는 하단부에 장착된 두 쌍의 절단 드럼을 구비한 프레임으로 구성되는 형태로, 상기 드럼이 지면을 굴착하므로써 상기 장치는 땅속으로 들어가게 된다. 그리고, 이러한 장치는 호이스트의 붐에서 현수되고, 장치의 자체 하중에 의해 땅속으로 수직하게 이동 된다.

푸석푸석하게 연화된 지면인 경우에, 땅에서 굴착된 흙 부스러기를 제거하기 위해 상기 프레임에 장착된 수단의 용량내에서 상기 장치의 하향 속도 비를 제한하기 위하여 상기 장치 하중의 일부인 상기 절단 드럼의 속도를 완화시키는 것이 필요하다. 이와 반대로 단단하게 경화된 지면인 경우에는 상기 장치의 전체 하중이 상기 절단 드럼을 지탱하게 되며, 이와 같은 구성의 장치가 땅을 굴착하는 대부분의 장치에 적용되는 것은 공지된 사실이다.

그러나, 바위같은 것으로 이루어져서 매우 단단한 지면인 경우에는, 장치의 하중으로만 이용하여 땅을 굴착하는 절단 드럼에 충분한 힘을 제공하지 못한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같이 종래 기술에 내재되었던 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 구성되고 단가가 저렴한 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의해 상기 목적은 쉽게 달성 되며, 본 발명에 따라, 하단부에 장착된 두 쌍의 절단 드럼을 구비한 프레임으로 구성되어 상기 드럼을 회전시키므로써 지면에 수직 도랑을 굴착하는 장치에 있어서, 상기 도랑내에서 상기 장치를 고정시키는 앵커 수단과; 상기 장치의 길이 방향으로 상기 절단 드럼에 추력을 가하고, 상기 앵커 수단을 지지하기에 적합한 신축 수단을 구비한다.

본 발명의 장치는 도랑내에서의 위치를 조정하기 위한 위치 고정 수단을 추가로 구비 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치에 따라 수직 도랑을 굴착할 때 바위 층이 있게 되면 상기 장치는 수직 방향의 이탈된 위치로 되는데 이때 상기 장치는 도랑내에서 보정되어 정위치로 고정되고 상기 절단 드럼에 추력을 하향으로 직접 가하므로써 지면에 부딪히는 상기 드럼의 추력은 증가 하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 프레임은 상기 절단 드럼과 상기 절단 드럼을 작동 시키는 구동 모터를 지지 하는 툴-캐리어부와, 상기 앵커 수단과 선택적으로 위치를 고정시키는 위치 고정 수단을 지지 하는 앵커부, 및 상기 프레임의 앵커부와 상기 툴-캐리어부를 상호 연결 시키는 신축 수단으로 구성된다. 그리고, 상기 툴-캐리어부가 상기 앵커부의 하우징에 수용되고, 상기 하우징에 축방향으로 활주되는 것이 바람직 하다.

본 발명에 따른 상기 장치는 매우 단단한 지면의 저항에도 용이하게 대응하여 쉽게 굴착 할 수 있으며, 장치의 일부가 정위치에서 이탈될 때 즉 상기 절단 드럼이 지층이 상이한 두 개의 층을 굴착할 때 도랑의 수직 방향에서 이탈되어도 용이하게 보정 할수 있다.

상기한 조건에 따라 상기 신축 수단의 연속적인 신장으로 상기 장치는 하향으로 전진 되고, 상기 수단의 추력을 이용하여 상기 절단 드럼을 상기 장치의 축을 따라 정확하게 전진시키므로써 이미 굴착된 수직 도랑의 중심 라인을 정위치대로 유지 시킬 수있다.

어떤 경우에는, 본 발명에 따른 장치를 이용하므로써 이 장치가 도랑내에서 고정 되고 이 장치의 하중보다 작은 절단 드럼에 추력을 가하므로써 이러한 장치 하중의 일부를 소거하게 되는 장점을 구비 한다.

이하, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

도 1 에는 본 발명에 따른 프레임으로 구성된 장치가 도시되는데, 상기 프레임(1)의 하단부에 장착된 두 쌍의 절단 드럼(2)중 한쌍의 드럼만을 도시하며, 다른 한쌍의 드럼은 상기 도시한 드럼의 뒤에서 이 드럼과 동일한 축상에 위치 하게 된다. 그리고, 각 쌍의 드럼은 모터(도시 생략)에 의해 화살표(3) 방향으로 회전된다.

상기 두 쌍의 드럼은 굴착 장치의 종축에 직교하는 상호 평행한 축, 즉 작업위치에서 수평한 축에 대하여 각각 회전한다. 상기 두 개의 회전 축은 상기 장치의 종축에 직교하는 공통 면상에 위치한다.

상기 축이 회전함에 따라, 상기 절단 드럼은 상기 장치 아래에 근접한 땅을 일구고, 땅을 굴착하여 발생되는 흙 부스러기는 흙 부스러기등을 머드 호스(mud hose)(6)를 경유하여 이송시키는 펌프(5)에 연결된 흡입구(4)로 흡입된다. 상기 흡입구(4)는 상기 두 쌍의 드럼 사이에 배치 된다.

상기 프레임(1)의 상부는 블록(7)을 경유하여 호이스트(도시 생략)에 현수되며, 드럼(2), 펌프(5), 및 장치의 다른 부재로 모터에 의해 필요한 수력을 이송시키는 유압 호스(8)에서 연장 된다.

상기 프레임(1)은 두 부분으로 구성되는데, 우선 절단 드럼(2), 구동 모터, 및 흙 부스러기 제거 펌프(5)가 장착된 툴-캐리어(tool-carrier)부(1a)와; 하향으로 개방된 하우징(9)이 하단부에 장착되고 상기 툴-캐리어부(1a)가 축방향으로 활주하여 결합될 수 있는 변형이 불가능한 강성의 앵커(anchor)부(1b)로 이루어 진다.

상기 툴-캐리어부(1a)와 앵커부(1b)를 서로 연결하는 신축수단(10)은 유압 작동기로 구성되는데, 상기 툴-캐리어부(1a)가 활주 통로로 안내되는 동안 상기 하우징(9)내에서 축방향으로 활주할 수 있다. 상기 활주 통로는 상기 툴-캐리어부(1a)가 상기 프레임 즉 상기 앵커부(1b)의 길이 방향으로만 이동되도록 제어 한다. 그리고, 상기 장치가 작업 위치일 때 상기 방향은 수직 방향이다.

도 1에 도시한 것 처럼, 상기 툴-캐리어부(1a)가 수축된 상태 일때는 상기 프레임(1)의 외적인 크기는 감소되므로 상기 앵커부(1b)는 약 8 미터의 높이인 직교한 평행육면체 형상으로 된다.

그리고, 도 2 에 도시한 것 처럼, 상기 툴-캐리어부(1a)가 전개된 상태 일때 즉 상기 툴-캐리어부(1a)가 하향으로 활주하여 상기 앵커부(1b) 아래로 돌출하는 경우에는, 상기 프레임(1)은 상기 신축수단(10)의 행정 즉 약 1 미터의 높이로 늘어 난다.

상기 앵커부(1b)는 도 2 에 도시한 것 처럼 도랑안으로 이동되는 상기 장치를 용이하게 안내시키는 다수의 패드로 구성되어진 위치 고정수단(11)를 구비한다. 이러한 패드의 특이한 실시예는 유럽 특허 출원 제 0 593 355 호에 자세히 설명된 바 있고, 당업자간에는 공지된 기술에 불과하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만, 상기 위치 고정수단(11)은 도랑 내부에 견고히 고정되도록 하기위해 상,하부의 2조로 이루어진 패드를 사용하는 것이 바람직 하다.

상기 위치 고정수단(11)은 유압실린더등의 기타 작동수단에 의해 앵커부(1b)의 외주면으로부터 방사방향으로 신축가능하도록 구성되어있으므로(유럽 특허 출원 제 0 593 355 호에 공지된 기술임), 상기 장치를 도랑 내부에 설치할 시에 수직한 위치로부터 일부 벗어나게되면, 상기 위치 고정수단(11) 각각에 대한 신축길이를 적절히 조정함으로써 상기 장치가 수직한 위치에 오도록 조정할 수 있는 것이다.

즉, 상기 장치가 도랑 벽에 인접하도록 기운 쪽에 대해서는 상기 위치 고정수단(11)이 신장되도록 조정하고 그 맞은편은 축소되도록 조정함으로써, 상기 장치를 수직한 상태가 되어지도록 조정할 수 있는 것이다.

게다가, 본 발명에 따라, 상기 위치 고정수단(11)는 방사방향으로 신장되어 벽면에 압력을 가하게되므로, 상기 프레임은 도랑내의 적합한 위치에서 견고히 고정되어진다.

또한, 상기 프레임을 보다 단단히 고착시키기위해 상기 앵커부(1b)는 대형의 접촉면을 갖는 패드로 구성되어진 두 개의 앵커수단(12)를 추가로 구비 한다.

이 앵커수단(12)은 구조 및 작동의 면에서는 상기 위치 고정수단(11)과 일치한다고 볼 수 있겠으나, 보다 견고한 지지력을 제공하기 위해 패드 면적이 상기 앵커수단의 그것보다는 크게 설계되는 것이 바람직하다.

또한, 굴착작업을 하기위해 본 장치를 도랑 내부에 고정하고자 할 시에는, 먼저 상기 위치 고성수단(11)을 이용하여 본 장치가 수직한 위치에 오도록 고정한 다음에, 상기 앵커수단(12)을 방사방향으로 신장시켜 벽면을 견고하게 지지하도록 함으로써, 안정된 굴착작업이 가능케 되어진다.

이때 상기 앵커수단(12)은 상기 위치 고정수단(11)과 마찬가지로 프레임(1)의 외주면으로부터 신장되어 도랑의 벽에 압력을 가하도록 밀착되어지므로, 상기 앵커수단(12)는 유압 작동기에 의해 조절 되는 것이 바람직하다.

상기 신축수단(10)은 상기 앵커부(1b)가 상기 앵커수단(12)에 의해 도랑에 고정될 때 상기 툴-캐리어부(1a)에 가해지는 추력을 제어하는 유압 제어 회로에 의해 동력을 공급 받게 된다. 따라서, 상기 툴-캐리어부(1a)와 굴착 되기위한 지면의 굴착 지점에 추력이 가해진다.

통상의 사용에 있어서, 상기 장치는 프레임의 툴-캐리어부(1a)가 수축된 상태를 유지 한다. 그리고, 굴착 동안 상기 절단 드럼(2)이 매우 단단한 지면을 만나게 되면 땅을 뚫지못하므로 상기 앵커부(1b)는 상기 위치 고정수단(11)에 의해 정확하게 위치되고 상기 앵커수단(12)은 외측으로 연장되므로 상기 앵커부는 도랑내에 고정 된다.

따라서, 상기 신축수단(10)은 상기 툴-캐리어부(1a)에 추력을 가할뿐만 아니라 연속하여 상기 절단 드럼에 추력을 가하므로써 상기 장치의 자체 하중에 따른 추력보다 큰 추력을 땅에 가하게 된다.

상기 절단 드럼과 툴-캐리어부는 그때 상기 신축수단(10)의 전 행정을 넘어 단단한 지면 층으로 완만하게 내려 간다. 그후, 상기 앵커수단(12)은 상기 앵커부(1b)를 해제 시키기 위해 수축되므로 상기 앵커부(1b)는 수직 도랑에서 상기 툴-캐리어부(1a)에 결합될 때까지 자체의 하중으로 하향으로 이동되는데 상기 신축수단(10)이 동시에 작동하게 된다. 따라서, 상기 툴-캐리어부(1a)가 수축된 위치로 되돌아 가게 되고, 절단 드럼 아래에 단단한 지면 층이 연속하여 존재하면 상기한 작동이 반복하여 실행된다.

그리고, 통상의 방법으로 계속하여 도랑을 굴착하게 되면, 즉 상기 툴-캐리어부가 수축 위치를 계속하여 유지하게 되면 상기 절단 드럼은 상기 장치의 하중상태에서 작동하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 장치는 매우 단단한 지면의 저항에도 용이하게 대응하여 쉽게 굴착 할 수 있으며, 장치의 일부가 정위치에서 이탈될 때 즉 절단 드럼이 지층이 상이한 두 개의 층을 굴착할 때 도랑의 수직 방향에서 이탈되어도 용이하게 보정 할수 있다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다

도 1 은 본 발명에 따른 프레임 장치의 개략적인 입면도.

도 2 는 본 발명에 따라 도랑을 굴착하는 프레임 장치의 개략적인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:프레임 1a:툴-캐리어부(tool-carrier portion)

1b:앵커부 2:절단 드럼

10:신축 수단(telescopic means)

11:위치 고정 수단 12:앵커 수단

Claims (5)

1. 하단부에 장착된 두쌍의 절단드럼(2)을 구비하는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)이 호이스트로부터 현수되도록 하기 위한 블록(7)을 구비하는 지면에 수직 도랑을 굴착하는 장치에 있어서,

   상기 프레임은 수직한 종축을 장치 작동중에 제공하며 일 단부에는 상기 블록이 연결되고 변형되지 않는 강체로 구성되어진 앵커부(1b)와, 상기 앵커부(1b)로부터 이격된채 상대적인 운동을 하며 그 단부에는 상기 한쌍의 절단드럼이 장착되어진 툴-캐리어부(1a)와, 상기 앵커부에 고정되어 상기 절단드럼(2)위에 종축방향으로 추력을 작용하기에 적합한 신축수단(10)을 구비하되, 상기 앵커부(1b)는 하방으로 개방되어진 하우징을 포함하고 상기 툴-캐리어부(1a)는 그 내부에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 위치하되 앵커부의 하부로 돌출되어지도록 구성되며, 상기 앵커부(1b)에는 도랑 내에서 그 위치를 고정하기위한 앵커수단(12)이 제공되어진 것을 특징으로 하는 수직 도랑을 굴착하는 신축형 프레임 장치.
2. 제 1항에 있어서, 도랑내에서의 위치를 조정하기 위한 위치 고정수단(11)을 구비하며, 상기 위치 고정수단은 프레임의 앵커부(1b)에 대해 상대적으로 운동하는 패드를 구비한 것을 특징으로 하는 수직 도랑을 굴착하는 신축형 프레임 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 프레임(1)은 상기 절단드럼(2)과 구동모터를 지지하는 툴캐리어부(1a)와, 상기 앵커수단(12)과 위치를 선택적으로 고정시키기 위한 위치 고정수단(11)을 지지하는 앵커부(1b), 상기 프레임의 앵커부(1b)와 툴캐리어부(1a)를 상호 연결시키는 신축수단(10)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 수직 도랑을 굴착하는 신축형 프레임 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 툴캐리어부(1a)는 앵커부(1b)의 하우징(9) 내부에 위치하고 축방향으로 슬라이딩하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직 도랑을 굴착하는 신축형 프레임 장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 앵커수단(12)은 프레임의 앵커부(1b)의 외주면 위에 장착되어진 이동가능한 패드인 것을 특징으로 하는 수직 도랑을 굴착하는 신축형 프레임 장치.

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