KR100582693B1

KR100582693B1 - 다중 굴착장치

Info

Publication number: KR100582693B1
Application number: KR1020040092089A
Authority: KR
Inventors: 이형봉
Original assignee: (주)한일씨알에스
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-05-23
Also published as: KR20060046824A

Abstract

본 발명은 다중 굴착장치에 관한 것으로, 굴착기의 붐 선단에 연결되는 연결프레임; 이 연결프레임의 양측에 각각 위치되며 샤프트의 회전을 통해 작업 대상물을 천공하는 굴착수단; 상기 연결프레임 및 굴착수단에 고정되는 다수개의 슬라이딩 부재; 이 슬라이딩 부재들과 연결되는 긴 막대형상의 수평 가이드바; 상기 연결프레임과 상기 굴착수단 사이의 이격 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함해서 이루어져, 다수개의 구멍을 동시에 착굴하여 작업능률을 향상시킬 수 있음은 물론, 착굴 간격을 손쉽게 조절할 수 있도록 된 것이다.

굴착, 다중, 연결프레임, 간격조절, 실린더, 체인, 가이드바

Description

다중 굴착장치{Multiple Excavating Apparatus}

도 1은 종래기술에 따른 암반굴착장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 다중 굴착장치의 사시도,

도 3은 본 발명에 따라 다중 굴착장치의 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 다중 굴착장치의 배면도,

도 5는 도 3에서 연결프레임과 굴착수단 사이의 간격이 확장된 상태를 도시한 정면도,

도 6은 본 발명의 요부인 직진도 유지수단의 사시도,

도 7은 본 발명의 요부인 브라켓과 롤러가 결합된 상태의 단면도,

도 8은 본 발명에 따라 링크 결합되는 직진도 유지수단이 설치된 다중 굴착장치의 사시도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예로서, 하나의 굴착수단에 복수의 샤프트가 장착된 다중 굴착장치의 정면도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 굴착수단 110 : 상부판

120 : 하부판 130 : 수직 가이드바

135 : 슬라이딩 부재 140 : 이동판

150 : 구동모터 151 : 구동기어

160 : 체인 165 : 피동기어

170 : 샤프트 171 : 연결부재

180 : 유압모터 180a,182a,183a : 회전축

181 : 제1기어 182 : 제2기어

183 : 제3기어 190 : 직진도 유지수단

191 : 고정판 191a : 관통홀

192 : 브라켓 192a : 장공

192b : 지지축 193 : 롤러

194 : 스프링 195 : 몸체

200 : 슬라이딩 부재 210 : 수평 가이드바

300 : 연결프레임 400 : 간격조절수단

본 발명은 굴착기에 장착하여 암반 등의 작업 대상물에 구멍을 뚫는 굴착장치에 관한 것으로, 특히 다수개의 구멍을 동시에 착굴하여 작업능률을 향상시킬 수 있음은 물론, 착굴 간격을 손쉽게 조절할 수 있도록 된 다중 굴착 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 토목ㆍ건설, 도로공사, 재개발ㆍ재건축공사, 지하철공사 및 터 널공사 등을 시행하기 위한 기초공사 과정에서 발생되는 암반이나 기존 건축물들은 선행작업을 통해 제거하여 추후공정의 원활한 진행을 도모하게 된다.

이러한 암반이나 기존 건축물 등을 제거하는 방법으로 작업 대상물에 타격 또는 폭발에 의해 충격진동을 가해 파쇄하는 방법과 회전커터를 이용하여 작업 대상물에 구멍을 뚫고 압력을 가해 균열을 일으켜 파쇄하는 방법 등이 이용되어 왔다.

최근에는 소음이나 주변 건물의 안전성 등의 문제 때문에 굴착 후 균열을 일으켜 파쇄하는 방법이 많이 시행되고 있는데, 대한민국 특허출원 제2002-57359호에는 이른바 '코어드릴(Core Drill)'로 불리우는 회전커터를 이용해 작업 대상물을 굴착하도록 된 암반굴착장치가 개시되어 있다.

이를 좀 더 자세히 살펴보면, 도 1에서 보는 바와 같이, 암반굴착장치(10)는 소정 형상의 프레임 내에 굴착수단이 구비된 것으로, 평판형상의 상부판(11)과 하부판(12)을 구비하여 상부판(11)과 하부판(12) 사이의 양측으로는 종측 방향으로 고정설치되는 프레임바(13)를 형성하고, 양측 프레임바(13)의 상측의 배면측으로 고정되어 굴착기에 연결하는 연결봉(14)을 구비하는 연결프레임(15)을 형성하며, 상기 프레임바(13)의 전방으로는 상부판(11)과 하부판(12)에 나사고정된 가이드봉(16)을 형성하고, 상기 연결프레임(15)의 하측으로는 양측 프레임바(13)에 고정된 조작레버(21)를 갖는 조작부(20)를 구비하며, 조작부(20)의 조작에 의하여 상하 작동하며 상부판(11)에 고정된 실린더로드를 갖는 실린더(17)와, 실린더(17)의 실린더로드 끝단에는 플랜지부(18)를 연결 고정하고, 플랜지부(18)의 상측으로는 양측 으로 가이드공과 중앙으로는 샤프트공을 형성한 슬라이드부재(19)를 구성한다.

또한 상기 슬라이드부재(19)의 상부에는 유압모터(미도시)를 구비하고, 유압모터에 의하여 회전하고 슬라이드부재(19)에 삽입되는 샤프트(30)와, 샤프트(30)에 연결되어 암반을 굴착하는 비트가 형성된다.

이와 같이 구성된 암반굴착장치(10)는 유압에 의해 신장 및 수축되는 실린더(17)의 수직운동에 따라 상기 슬라이드부재(19)가 가이드봉(16)에 의해 안내 받으면서 상하 운동하게 되고, 상기 슬라이드부재(19)에 연결된 회전커터인 샤프트(30)가 상하운동되면서 암반과 같은 작업 대상물과 맞닿게 된 후, 상기 샤프트(30)와 연결된 유압모터의 회전력에 의해 샤프트(30)가 회전되면서 작업 대상물에 굴착작업을 실시하게 된다.

그러나, 종래의 암반굴착장치(10)는 단일의 샤프트(30)만 구비되어 한번의 굴착작업에 의해 하나의 굴착공만 착굴되기 때문에, 작업 시간 및 작업 인원이 과다하게 투입되어 작업 능률이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 한번의 작업으로 다수의 굴착공을 동시에 착굴할 수 있으며, 그 굴착 간격을 손쉽게 조절할 수 있도록 된 다중 굴착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 굴착기의 붐 선단에 연결되는 연결프레임; 이 연결프레임의 양측에 각각 위치되며 샤프트의 회전을 통해 작업 대 상물을 천공하는 굴착수단; 상기 연결프레임 및 굴착수단에 고정되는 다수개의 슬라이딩 부재; 이 슬라이딩 부재들과 연결되는 긴 막대형상의 수평 가이드바; 상기 연결프레임과 상기 굴착수단 사이의 이격 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 굴착수단은 상부판과 하부판 사이에 고정되는 다수개의 수직 가이드바, 이 수직 가이드바상에서 미끄럼 이동 가능하게 연결되는 다수개의 슬라이딩 부재, 이 슬라이딩 부재가 고정되는 평판 형상의 이동판, 이 이동판의 일측에 고정되는 원통 형상의 연결부재, 이 연결부재에 체결되어 작업 대상물을 굴착하는 샤프트, 상기 연결부재의 상부에 고정되어 상기 샤프트에 회전력을 전달하는 유압모터, 상기 샤프트를 상하 이동시키는 승ㆍ하강수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 승ㆍ하강수단은 구동기어가 형성된 전동모터가 상기 상부판의 상부면에 고정되고, 상기 하부판의 측면에는 자유회전 가능하게 고정된 피동기어가 구비되며, 상기 전동모터의 구동기어와 피동기어가 체인을 매개로 연결되되, 이 체인의 일단은 상기 이동판의 상측에 고정되는 한편, 타단은 이동판의 하측에 고정되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 간격조절수단은 실린더로서 상기 연결프레임의 일측면에 일단이 고정되고 타단은 상기 굴착수단들의 일측면에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 다중 굴착장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따라 다중 굴착장치의 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 다중 굴착장치의 배면도이고, 도 5는 도 3에서 연결프레임과 굴착수단 사이의 간격이 확장된 상태를 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 요부인 직진도 유지수단의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 요부인 브라켓과 롤러가 결합된 상태의 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따라 링크 결합되는 직진도 유지수단이 설치된 다중 굴착장치의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예로서, 하나의 굴착수단에 복수의 샤프트가 장착된 다중 굴착장치의 정면도이다.

본 발명에 따른 다중 굴착장치는, 소정형상의 연결프레임(300) 양측에 각각 위치되며 샤프트(170)의 회전을 통해 작업 대상물을 천공하는 굴착수단(100)이 구비되고, 상기 연결프레임(300) 및 굴착수단(100)에는 다수개의 슬라이딩 부재(200)가 동일선상에 배치되어 고정되며, 이 슬라이딩 부재(200)들과 연결되는 긴 막대형상의 수평 가이드바(210)가 구비되고, 상기 연결프레임(300)과 상기 굴착수단(100) 사이의 이격 간격을 조절하는 간격조절수단(400)이 구비되어 이루어진다.

여기서, 상기 굴착수단(100)은 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 고정되는 다수개의 수직 가이드바(130), 이 수직 가이드바(130)와 미끄럼 이동하게 연결되는 다수개의 슬라이딩 부재(135), 이 슬라이딩 부재(135)가 고정되는 평판 형상의 이동판(140), 이 이동판(140)의 일측에 고정되는 원통 형상의 연결부재(171), 이 연결부재에 체결되어 작업 대상물을 굴착하는 샤프트(170), 상기 연결부재(171)의 상부에 고정되어 상기 샤프트(170)에 회전력을 전달하는 유압모터(180), 상기 샤프트(170)를 상하 이동시키는 승ㆍ하강수단으로 이루어지는데, 상기 하부판(120)에는 상기 샤프트(170)가 이동되도록 관통홀이 형성되어야 함은 당연하다.

여기서, 상기 슬라이딩 부재(135,200)는 통상의 리니어 부쉬(Linear Bush)로서, 그 내부에는 베어링이 내설되어 상기 수직 가이드바(130) 또는 수평 가이드바(210)와 점접촉되어 있는 형태이다.

그리고, 상기 승ㆍ하강수단은 구동기어(151)가 형성된 구동모터(150)가 상기 상부판(110)의 상부면에 고정되고, 상기 하부판(120)에는 자유회전 가능하게 고정된 피동기어(165)가 구비되며, 상기 구동모터(150)의 구동기어(151)와 피동기어(165)가 체인(160)을 매개로 연결되되, 이 체인(160)의 일단은 상기 이동판(140)의 상측에 고정되는 한편, 타단은 이동판(140)의 하측에 고정되어 이루어진다.

또한, 상기 간격조절수단(400)은 실린더로서 상기 연결프레임(300)의 일측면에 일단이 고정되고 타단은 상기 굴착수단(100)들의 일측면에 각각 연결되어 이루어진다.

그리고, 상기 하부판(120)에는 회전되는 샤프트(170)의 굴착 직진성을 확보하도록 된 직진도 유지수단(190)이 부설되는데, 도 1 및 도 6 내지 도 8 에서 보는 바와 같이, 중앙에 관통홀(191a)이 형성된 고정판(191)상에 'ㄷ'자 형상의 브라켓(192)이 다수개 나사결합되고, 이 브라켓(192)의 양 선단 내부에는 스프링(194)이 내설되고 외측면에는 장공(192a)이 형성되며, 상기 브라켓(192)의 장공(192a)에 삽입되며 일측이 상기 스프링(194)에 의해 탄력적으로 지지되는 지지축(192b)에 의해 탄성재질의 롤러(193)가 회전 가능하게 고정되어 이루어진다.

또한, 상기 직진도 유지수단(190)은 링크 결합된 개폐형으로 구성될 수 있는 데, 이는 반원형으로 분리된 2개의 몸체(195) 일측이 힌지결합되고, 타측은 볼트와 같은 체결부재에 의해 분리 가능하게 고정되며, 상기 몸체의 내부에 'ㄷ'자 형상의 브라켓(192)이 다수개 나사결합되고, 이 브라켓(192)의 양 선단 내부에는 스프링(194)이 내설되고 외측면에는 장공(192a)이 형성되며, 상기 브라켓(192)의 장공(192a)에 삽입되며 일측이 상기 스프링(194)에 의해 탄력적으로 지지되는 지지축(192b)에 의해 탄성재질의 롤러(193)가 회전 가능하게 고정되어 이루어진다.

한편, 전술한 바에 따르면 상기 지지축(192b)이 소정범위(장공(192a)의 길이) 내에서 탄력적으로 이동 가능하게 구성된 경우를 설명하였으나, 상기 지지축(192b)을 고정형으로 설치하여 롤러(193)를 보다 강하게 지지하도록 구성할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 유압모터(180)의 하부에 다수개의 기어로 이루어진 기어박스를 구비하여 다수개의 샤프트(170)를 하나의 굴착수단(100) 내에 구비시킬 수 있다.

이를 좀 더 자세히 살펴보면, 도 9에서 보는 바와 같이, 유압모터(180)의 회전축(180a)과 연결되는 제1기어(181)가 구비되고, 이 제1기어(181)와 각각 맞물려 회전되는 제2기어(182) 및 제3기어(183)가 구비되며, 이 제2기어(182)의 회전축(182a) 및 제3기어(183)의 회전축(183a)에 각각 별도의 샤프트(170)가 연결되는 구조로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

본 발명에 따르면 굴착기의 붐 선단을 상기 연결프레임(300)에 연결시켜 사 용하게 되는데, 먼저 굴착기의 붐을 조정하여 작업 대상물(예를 들어, 암반 등)에 상기 굴착수단(100)을 위치시킨다. 이때, 상기 간격조절수단(400)인 실린더의 로드를 확장시키거나 수축시켜 착굴위치를 조절할 수 있는데, 상기 실린더의 로드를 확장시키게 되면, 상기 굴착수단(100)에 고정된 슬라이딩 부재(200)가 수평 가이드바(210)에 점접촉되어 있기 때문에 상기 굴착수단(100)은 상기 수평 가이드바(210)의 안내를 받으며 미끄럼 이동되어 상기 굴착수단(100)을 연결프레임(300)으로부터 이격시킬 수 있게 되고, 역으로 상기 실린더의 로드를 수축시키게 되면 상기 굴착수단(100)을 연결프레임(300)쪽으로 접근시킬 수 있게 된다.

이후, 상기 유압모터(180)의 회전력에 의해 상기 샤프트(170)가 회전되면서 착굴이 이루어지게 된다.

이 과정에서 상기 직진도 유지수단(190)의 브라켓(192)에 회전가능하게 고정된 롤러(193)와 샤프트(170)의 외주면이 맞닿게 되는데, 상기 브라켓(192)의 내부에는 스프링(194)에 의해 지지축(192b)이 탄력적으로 지지되므로 장공(192a)의 길이만큼 상기 롤러(193)가 스프링(194)을 압축하면서 축이동되어 상기 샤프트(170)의 직진도를 유지할 수 있게 한다. 그리고 상기 브라켓(192)과 샤프트(170)와의 이격간격은 브라켓(192)의 나사결합 깊이를 조절하여 변경 가능하다.

여기서, 상기 직진도 유지수단(190)은 상기 하부판(120)으로부터 일정간격 이격되어 설치되는데, 이것은 굴착작업 후 샤프트(170)의 선단에 설치된 비트와 롤러(193)가 접촉되는 것을 방지하기 위한 것이며, 분리된 2개의 몸체(195)로 이루어진 직진도 유지수단(190)의 경우에는 체결된 일측을 풀어 비트와 롤러(193)가 접촉 되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 상기 직진도 유지수단(190)에 의해 상기 샤프트(170)의 직진도가 유지되어 흔들림 없이 착굴할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 9에서 보는 바와 같이, 유압모터(180)의 회전에 의해 제1기어(181)가 회전되고, 이 제1기어(181)와 맞물린 제2기어(182) 및 제3기어(183)가 연동하게 되며, 이 제2기어(182) 및 제3기어(183)와 각각 연결된 다수개의 샤프트(170)가 회전되면서 동시에 더 많은 굴착작업을 수행할 수 있게 된다.

여기서, 상기 유압모터(180)의 작동유압이 불충분한 경우에는 별도의 유압생성 유니트를 굴착기에 부설해서 유압모터(180)의 정상적인 작동을 도모할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 굴착기의 붐 선단에 다중 굴착장치를 설치하여 다수개의 구멍을 동시에 착굴하여 작업능률을 향상시킬 수 있음은 물론, 착굴 간격을 손쉽게 조절할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

굴착기의 붐 선단에 연결되는 연결프레임; 상기 연결프레임의 양측에 각각 위치되며 샤프트의 회전을 통해 작업 대상물을 천공하는 굴착수단; 상기 연결프레임 및 굴착수단에 고정되는 다수개의 슬라이딩 부재; 상기 슬라이딩 부재들과 연결되는 긴 막대형상의 수평 가이드바; 및 상기 연결프레임과 상기 굴착수단 사이의 이격 간격을 조절하는 간격조절수단을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제1항에 있어서,

상기 굴착수단은 상부판과 하부판 사이에 고정되는 다수개의 수직 가이드바, 상기 수직 가이드바와 미끄럼 이동하게 연결되는 다수개의 슬라이딩 부재, 상기 슬라이딩 부재가 고정되는 평판 형상의 이동판, 상기 이동판의 일측에 고정되는 원통 형상의 연결부재, 상기 연결부재에 체결되어 작업 대상물을 굴착하는 샤프트, 상기 연결부재의 상부에 고정되어 상기 샤프트에 회전력을 전달하는 유압모터 및 상기 샤프트를 상하 이동시키는 승ㆍ하강수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제2항에 있어서,

상기 승ㆍ하강수단은 구동기어가 형성된 전동모터가 상기 상부판의 상부면에 고정되고, 상기 하부판의 측면에는 자유회전 가능하게 고정된 피동기어가 구비되며, 상기 전동모터의 구동기어와 피동기어가 체인을 매개로 연결되되, 상기 체인의 일단은 상기 이동판의 상측에 고정되는 한편, 타단은 이동판의 하측에 고정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제1항에 있어서,

상기 간격조절수단은 실린더로서 상기 연결프레임의 일측면에 일단이 고정되고 타단은 상기 굴착수단들의 일측면에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제1항에 있어서,

상기 하부판에는 회전되는 샤프트의 굴착 직진성을 확보하도록 된 직진도 유지수단이 부설된 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제5항에 있어서,

상기 직진도 유지수단은 중앙에 관통홀이 형성된 고정판상에 'ㄷ'자 형상의 브라켓이 다수개 나사결합되고, 상기 브라켓의 양 선단 내부에는 스프링이 내설되고 외측면에는 장공이 형성되며, 상기 브라켓의 장공에 삽입되며 일측이 상기 스프링에 의해 탄력적으로 지지되는 지지축에 의해 탄성재질의 롤러가 회전 가능하게 고정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제5항에 있어서,

상기 직진도 유지수단은 반원형으로 분리된 2개의 몸체 일측이 힌지결합되고, 타측은 체결부재에 의해 분리 가능하게 고정되며, 상기 몸체의 내부에 'ㄷ'자 형상의 브라켓이 다수개 나사결합되고, 상기 브라켓의 양 선단 내부에는 스프링이 내설되고 외측면에는 장공이 형성되며, 상기 브라켓의 장공에 삽입되며 일측이 상기 스프링에 의해 탄력적으로 지지되는 지지축에 의해 탄성재질의 롤러가 회전 가능하게 고정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.
제1항 및 제2항에 있어서,

상기 굴착수단의 유압모터의 회전축과 연결되는 제1기어가 구비되고, 상기 제1기어와 각각 맞물려 회전되는 제2기어 및 제3기어가 구비되며, 상기 제2기어의 회전축 및 제3기어의 회전축에 각각 별도의 샤프트가 연결되는 것을 특징으로 하는 다중 굴착장치.