KR100652832B1 - Tunneling machines having a grouter injection apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기에 관한 것으로서, 전방에 커터 헤드(300)가 회전가능하도록 설치된 강재 원통형의 전방통(100)과; 전방통(100)의 후방에 다수개의 방향수정 잭(210)으로 결합되고, 내부에 커터 헤드(300)를 구동하기 위한 다수의 커터 모터(220)와 감속기(221)가 마련되며, 그 하부에는 송니배관(231) 및 배니배관(232)이 설치되는 후방통(200)으로 이루어지는 터널 굴진기에 있어서, 지상에 설치된 약액주입플랜트로부터 호스를 통해 주입되는 약액을 공급하는 공급파이프(400)와; 공급파이프(400)에 결합되는 제1배관블록(510)과, 제1배관블록(510)에 회전가능하도록 결합되는 제2배관블록(520)과, 제1배관블럭(510)과 제2배관블럭(520)의 결합면사이에 설치되어 이들간의 간극을 차단하도록 설치되는 기밀유지수단(530)으로 이루어져 커터 헤드(300)의 후방에 설치되는 회전이음부(500)와; 회전이음부(500)의 제2배관블럭(520)에 연결되어 커터 헤드(300)로 약액을 공급하는 적어도 하나의 경로를 제공하는 연결부(600)와; 연결부(600)의 끝단이 삽입설치되도록 커터 헤드(300)에 관통하여 형성되는 적어도 하나의 약액주입홀(700)을 포함하는 것으로서, 그라우트 약액을 주입시 지상에서 별도의 추가 장비를 필요로 하지 않고 커터 헤드 전면의 막장면에 그라우트 약액을 직접 주입함으로써 작업의 효율성을 증대시키고, 공사 기간 및 공사비를 절감할 수 있는 효과를 가지고 있다.The present invention relates to a tunnel excavator provided with a chemical injection device, comprising: a steel cylindrical front cylinder (100) installed so that the cutter head (300) is rotatable in front; The rear of the front cylinder 100 is coupled to a plurality of direction modification jacks 210, a plurality of cutter motor 220 and the reducer 221 for driving the cutter head 300 therein is provided, the lower portion In the tunnel excavator consisting of a back pipe 200 is provided with a pipe 231 and a pipe 232, the supply pipe 400 for supplying a chemical liquid injected through the hose from the chemical injection plant installed on the ground; The first pipe block 510 coupled to the supply pipe 400, the second pipe block 520 rotatably coupled to the first pipe block 510, the first pipe block 510 and the second pipe Rotating joint portion 500 which is installed between the coupling surface of the block 520 is formed in the airtight holding means 530 is installed to block the gap therebetween installed in the rear of the cutter head 300; A connection part 600 connected to the second pipe block 520 of the rotary joint part 500 to provide at least one path for supplying the chemical liquid to the cutter head 300; It includes at least one chemical injection hole 700 formed to penetrate the cutter head 300 so that the end of the connection portion 600 is inserted, and does not require additional equipment on the ground when injecting grout chemical solution. By directly injecting grout chemical into the membrane face of the front of the cutter head, the efficiency of the work can be increased, and the construction period and construction cost can be reduced.
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 터널 굴진기의 일실시예를 도시한 평면도,1 is a plan view showing an embodiment of a tunnel excavator according to the prior art,
도 2는 도 1의 종래의 기술에 따른 터널 굴진기의 커터 헤드의 정면도,2 is a front view of the cutter head of the tunnel excavator according to the prior art of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 일실시예를 도시한 평면도,3 is a plan view showing an embodiment of the tunnel excavator with a chemical injection device according to the present invention,
도 4는 도 3의 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 커터 헤드의 정면도,4 is a front view of the cutter head of the tunnel excavator with the chemical injection device of FIG.
도 5는 도 3의 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 회전이음부와 연결부를 확대하여 도시한 도면, 5 is an enlarged view of a rotary joint and a connection part of the tunnel excavator equipped with the chemical injection device of FIG. 3;
도 6은 도 3의 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 약액주입장치의 연결부에 제2보호덮개를 설치한 상태의 도면이다.FIG. 6 is a view illustrating a state in which a second protective cover is installed at a connection portion of a chemical injection device of a tunnel excavator equipped with a chemical injection device of FIG. 3.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 전방통 110 : 중공축100: front cylinder 110: hollow shaft
120 : 감속기 130 : 제1크러셔120: reducer 130: first crusher
140 : 제2크러셔 220 : 커터 모터140: second crusher 220: cutter motor
221 : 감속기 231 : 송니배관221: reducer 231: tunnel piping
232 : 배니배관 300 : 커터 헤드 232: BANNY PIPE 300: Cutter Head
400 : 공급파이프 410 : 제어밸브400: supply pipe 410: control valve
500 : 회전이음부 510 : 제1배관블럭500: rotary joint 510: first piping block
520 : 제2배관블럭 530 : 기밀유지수단520: second piping block 530: confidentiality means
531 : 고무패킹 532 : 오링531: rubber packing 532: O-ring
540 : 부싱 550 : 제1보호덮개540: bushing 550: first protective cover
600 : 연결부 610 : 플랜지배관600: connection part 610: flange piping
620 : 분배관 630 : 약액배관620: distribution pipe 630: chemical liquid pipe
640 : 제2보호덮개 700 : 약액주입홀640: second protective cover 700: chemical injection hole
710 : 고무판 720 : 장착링710: rubber plate 720: mounting ring
본 발명은 추진공법에 이용되는 터널 굴진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 막장면에 약액을 주입하여 고결시키는 약액주입장치를 구비하여 터널 굴진중에 전석층이나 연약층을 만나서 굴착효율이 떨어지는 경우 또는 예상하지 못한 상황으로 인해 터널 굴진기를 후퇴시켜야 하는 경우 터널 굴진기에서 직접 막장면을 향해 그라우트 약액을 분사하여 굴진시 지반의 붕괴를 방지하는 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel excavator used in the propulsion method, and more particularly, a chemical injection device for injecting and solidifying a chemical solution into a membrane surface to meet the stone or soft layer during tunnel excavation, or when the drilling efficiency is not expected When the tunnel excavator is to be retracted due to the unsuccessful situation, the tunnel excavator is provided with a tunnel excavator equipped with a chemical injection device for spraying the grout chemical solution directly toward the face to prevent the collapse of the ground.
추진공법은 마이크로 터널링 머신(micro tunneling machine) 또는 세미 실드 머신(semi-shield machine)이라는 강재 원통형의 굴진기계를 수직 작업구 내에 투 입시켜 기계 선단부에 장착되어 있는 토사 굴착용 커터 헤드(cutter head)를 회전시키면서 지반을 굴착하고 막장면에 각종 보조공법(이수(泥水) 및 약액주입)을 실시하여 막장면의 붕괴를 방지하면서 터널 굴진기의 후방부에 설치된 추진관을 하나씩 유압잭으로 압입, 추진시키는 작업을 반복하면서 터널을 굴착하는 것이다.The propulsion method inserts a steel cylindrical excavation machine called a micro tunneling machine or a semi-shield machine into a vertical work tool, and the cutter head for earth excavation mounted on the tip of the machine. Excavate the ground while rotating and perform various auxiliary methods (water and chemical injection) on the membrane surface to prevent the collapse of the membrane surface and press and push the propulsion pipes installed at the rear of the tunnel excavator with hydraulic jacks one by one. Repeating the work is digging the tunnel.
도 1은 종래의 기술에 따른 터널 굴진기의 일실시예를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 터널 굴진기의 커터 헤드의 정면도이다.1 is a plan view showing an embodiment of a tunnel excavator according to the prior art, Figure 2 is a front view of the cutter head of the tunnel excavator of FIG.
도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 터널 굴진기는 강재 원통형의 전방통(front body;100)과 후방통(tail body;200)으로 구성된다. As shown, the tunnel excavator according to the prior art is composed of a steel cylinder front body (100) and tail body (tail body) (200).
전방통(100)의 전면에는 롤러 커터(roller cutter;310)와 메인 비트(main bit;320) 및 개구부(330)가 설치된 커터 헤드(300)가 회전 가능하도록 설치된다. On the front of the
전방통(100)의 중심부에는 중공부(111)가 형성된 원통형상의 중공축(110)이 고정 설치되는데, 이를 위해 중공축(110)은 전방통(100)의 내측으로부터 연장된 지지브라켓(150)에 의해 지지된다. 이 중공축(110)의 외주연에 기어박스(120)가 베어링결합되고, 이 기어박스(120)의 전면에 제1크러셔(130)가 축방향으로 나사결합된다. 이 제1크러셔(130)는 전방으로 연장되면서 기어박스(120)의 외주연으로부터 확장되는 대략 나팔형상을 갖는다. 제1크러셔(130)의 끝단은 전방통(100)의 직경과 비슷한 정도로 연장형성되고, 이 제1크러셔(130)의 끝단에 커터 헤드(300)가 결합된다.A cylindrical
중공축(110)의 일단에는 축방향으로 고정결합되는 제2크러셔(140)가 설치되며, 이 제2크러셔(140)의 끝단부는 외주면을 따라 제1크러셔(130)의 경사면판(131) 과 반대되는 형상의 경사면판(144)이 형성되어 이들 경사면판(131,144) 사이는 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 원형상의 제1파쇄공간(160)을 형성한다. 또한, 제1파쇄공간(160)의 안쪽에는 원형상의 통로(161)가 형성되고, 이 통로(161)의 후방에는 원형상의 제2파쇄공간(170)이 형성된다. One end of the
후방통(200)은 전방통(100)과 다수의 방향수정 잭(steering jack;210)으로 결합되며, 이를 위해 후방통(200)의 내측에는 방향수정 잭(210)에 유압을 공급하기 위한 유압장치(211) 및 방향수정 잭(210)의 스트로크를 조절하기 위한 다수의 솔레노이드 밸브(212)가 설치된다.The
또한, 후방통(200)의 내측에는 커터 헤드(300)를 구동하기 위한 다수의 커터 모터(cutter motor;220)와 감속기(reducer;221)가 설치된다. 감속기(221)는 전방통(100)의 기어박스(120)에 기어결합되며, 이를 위해 기어박스(120)는 링 형상의 기어치가 형성된 메인기어, 감속기(221)의 감속축에 결합된 피니언기어(122) 및 다수의 베어링(121)으로 구성된다.In addition, a plurality of
후방통(200)은 내측의 하단부에 송니배관(231) 및 배니배관(232)이 설치되며, 후방통(200)의 일단에는 눈금이 새겨진 타겟과 다수의 게이지가 설치된 패널(241)이 마련되며, 이 패널(241)의 후방에는 이를 관측할 수 있는 카메라(242)가 설치되어 지상에 위치한 조종실에서 이를 관측할 수 있다.The
한편, 중공축(110)의 중공부(111) 및 제2크러셔(140)의 중공부(141)는 전방통(100)의 중심부에 내부 공간을 제공하여 작업자가 중공부(111,141)를 통해 커터 헤드(300)의 후방(180)까지 들어갈 수 있도록 한다. 이를 위해 중공축(110)의 후면(112) 및 제2크러셔(140)의 전면(142)에 각각 개폐 가능한 도어(113,143)가 설치된다.On the other hand, the
이와 같은 구조로 이루어진 종래의 기술에 따른 터널 굴진기의 굴진작업 및 동작은 다음과 같이 이루어진다. Excavation work and operation of the tunnel excavator according to the prior art made of such a structure is made as follows.
먼저, 지표상의 소정 위치에 수직 작업구를 굴착하고, 앞서 설명한 터널 굴진기를 수직 작업구 내에 투입시켜 설치한다. 굴진 방향으로 커터 헤드(300)를 정렬시키고, 후방통(200)의 후방으로 한 개의 추진관과, 반력을 이용해 터널 굴진기를 굴진방향으로 가압력을 부여하기 위한 유압 잭을 설치한다.First, the vertical work tool is excavated at a predetermined position on the ground, and the tunnel excavator described above is introduced into the vertical work tool and installed. Aligning the
터널 굴진기는 유압 잭에 의해 굴진방향으로 추진관과 함께 추진되며, 커터 헤드(300)의 전면이 지반에 밀착된다. 커터 모터(220)의 구동력은 감속기(221)를 거치면서 높은 토오크를 형성하여 제1크러셔(130) 및 커터 헤드(300)를 회동시킨다.Tunnel excavator is propelled with the propulsion pipe in the drilling direction by the hydraulic jack, the front of the
롤러 커터(310) 및 메인 비트(320)는 커터 헤드(300)와 함께 회전하면서 토사 및 암반을 파쇄시킨다. 파쇄된 토사 및 암반은 개구부(330)를 통해 제1파쇄공간(160)으로 밀려 들어온다. The roller cutter 310 and
제1파쇄공간(160)으로 밀려 들어온 토사 및 암반은 회전하는 제1크러셔(130)와 고정된 제2크러셔(140)에 의해 더 잘게 파쇄되어 좁게 형성된 통로(161)를 거쳐 제2파쇄공간(170)으로 밀려 들어온다. 제2파쇄공간(170)으로 밀려 들어온 토사 및 암반은 송니배관(231)을 통해 공급되는 수류와 함께 혼합되어 배니배관(232)으로 배출된다. 이처럼 추진관의 길이만큼 터널 굴진기를 추진시킨 다음 유압 잭을 후퇴 시키고 다른 추진관을 삽입하는 작업을 반복하는 것이다.The soil and rock pushed into the first crushing
그런데, 터널 굴진기가 굴진중에 지층의 변화로 전석층을 만나면 굴진이 불가능하게 되는 경우가 발생하며, 또한 굴진 작업중 예상하지 못한 상황이 발생하여 더 이상의 굴진이 불가능하여 굴진 중이던 터널 굴진기를 뒤로 후퇴시키는 경우 터널 굴진기를 후퇴하는 거리만큼 커터 헤드 전면의 막장에 지하공간이 발생되어 지반이 붕괴될 수 있다.However, when the tunnel excavator meets the stone floor due to the change of the strata during the excavation, the excavation may not be possible, and an unexpected situation occurs during the excavation operation, and when the excavation is no longer possible, the tunnel excavator is retreating backward. Underground space may be generated at the front of the cutter head by the distance to retract the tunnel excavator, and the ground may collapse.
이러한 경우 종래에는 지상에서 천공기로 지반을 수직 굴착하여 커터 헤드 전면부의 막장면에 약액을 주입하여 전석층을 고결시킨 후 굴진하거나, 막장면에 약액을 주입한 후 터널 굴진기를 뒤로 후퇴시킬 수 있다. 따라서, 천공기 투입으로 인한 공기가 지연되고 공사비가 증가되는 문제점이 있다.In this case, conventionally, the ground is vertically excavated with a perforator in the ground to inject a chemical solution into the membrane face of the cutter head front side to solidify the electrode layer, or to inject or inject the chemical solution into the membrane face, and then retreat the tunnel excavator back. Therefore, there is a problem that the air due to the punching machine input is delayed and the construction cost is increased.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 약액주입장치를 터널굴진기에 구비하여 막장면에 그라우트 약액을 주입할 경우 지상에서 별도의 추가 장비를 필요로 하지 않고 커터 헤드 전면의 막장면에 그라우트 약액을 직접 주입할 수 있으며, 커터 헤드 전면의 막장면에 그라우트 약액을 직접 주입함으로써 작업의 효율성을 증대시키고, 이로 인해 공사 기간 및 공사비를 절감할 수 있는 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, when the chemical liquid injection device is provided in the tunnel excavator to inject the grout chemical liquid into the membrane surface does not require any additional equipment from the ground front of the cutter head The grout chemical can be injected directly into the membrane surface of the cutter head, and the grout chemical liquid can be directly injected into the membrane surface of the front of the cutter head, thereby increasing the efficiency of the work. The purpose is to provide a tunnel excavator.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 전방에 커터 헤드가 회전가능하도록 설치된 강재 원통형의 전방통(front body)과; 전방통의 후방에 다수개의 방향수정 잭(steering jack)으로 결합되고, 내부에 커터 헤드를 구동시키기 위한 다수 의 커터 모터(cutter motor)와 감속기(reducer)가 마련되며, 그 하부에는 송니배관 및 배니배관이 설치되는 후방통(tail body)으로 이루어지는 터널 굴진기에 있어서, 지상에 설치된 약액주입플랜트로부터 호스를 통해 주입되는 약액을 공급하는 공급파이프와; 공급파이프에 결합되는 제1배관블록과, 제1배관블록에 회전가능하도록 결합되는 제2배관블록과, 제1배관블럭과 제2배관블럭의 결합면사이에 설치되어 이들간의 간극을 차단하도록 설치되는 기밀유지수단으로 이루어져 상기 커터 헤드의 후방에 설치되는 회전이음부와; 회전이음부의 제2배관블럭에 연결되어 커터 헤드로 약액을 공급하는 적어도 하나의 경로를 제공하는 연결부와; 연결부의 끝단이 삽입설치되도록 커터 헤드에 형성되는 적어도 하나의 약액주입홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing such an object, the front cylindrical body of the steel cylinder installed so that the cutter head is rotatable in front; It is coupled to a plurality of steering jacks at the rear of the front cylinder, and a plurality of cutter motors and reducers are provided therein for driving the cutter head, and at the bottom thereof, a pipe for the fangs and a bunny A tunnel excavator including a tail body in which a pipe is installed, the tunnel excavator comprising: a supply pipe for supplying a chemical liquid injected through a hose from a chemical liquid injection plant installed on the ground; Installed between the first pipe block coupled to the supply pipe, the second pipe block rotatably coupled to the first pipe block, and the mating surface of the first pipe block and the second pipe block to block the gap between them. Rotating joint is formed in the rear of the cutter head made of a hermetic holding means; A connection part connected to the second pipe block of the rotary joint part and providing at least one path for supplying chemical liquid to the cutter head; It characterized in that it comprises at least one chemical injection hole formed in the cutter head so that the end of the connection portion is inserted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 일실시예를 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 커터 헤드의 정면도이고, 도 5는 도 3의 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 회전이음부와 연결부를 확대하여 도시한 도면이다. 한편, 종래와 동일한 구성으로 이루어지는 부분에 대해서는 도 1 및 도 2에 기재된 도면부호와 동일한 부호를 기재하여 설명한다.Figure 3 is a plan view showing an embodiment of a tunnel excavator with a chemical injection device according to the present invention, Figure 4 is a front view of the cutter head of the tunnel excavator with a chemical injection device of Figure 3, Figure 5 FIG. 3 is an enlarged view of the rotary joint and the connecting portion of the tunnel excavator equipped with the chemical injection device of FIG. 3. In addition, about the part which consists of the same structure as before, the same code | symbol as the code | symbol shown in FIG. 1 and FIG. 2 is described and demonstrated.
도시된 바와 같이, 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기는 전방에 커터 헤드(300)가 회전가능하도록 설치된 강재 원통형의 전방통(front body;100)과, 전 방통(100)의 후방에 다수개의 방향수정 잭(steering jack;210)으로 결합된 후방통(200)과, 지상에 설치된 약액주입플랜트(미도시)로부터 호스를 통해 약액이 주입되는 공급파이프(400)와, 공급파이프(400)에 연결되는 회전이음부(500)와, 회전이음부(500)와 연결되어 커터 헤드(300)로 약액을 공급하는 경로를 제공하는 연결부(600)와, 연결부(600)의 끝단이 설치되도록 커터 헤드(300)에 형성되는 약액주입홀(700)로 구성된다.As shown, the tunnel excavator equipped with the chemical injection device has a steel cylindrical front body (100) installed so that the
전방통(100)은 그 전면에 롤러 커터(roller cutter;310)와 메인 비트(main bit;320) 및 개구부(330)가 설치된 커터 헤드(300)가 회전 가능하도록 설치되고, 중심부에는 중공부(111)가 형성된 원통형상의 중공축(110)이 고정 설치되며, 이 중공축(110)의 외주연에 베어링(121) 결합되는 기어박스(120)가 설치된다. The
기어박스(120)의 외주연에는 나팔형상의 제1크러셔(130)가 축방향으로 고정결합되고, 이 제1크러셔(130)의 끝단은 전방통(100)의 직경과 비슷한 정도로 연장형성되며, 이 제1크러셔(130)는 그 끝단에 커터 헤드(300)가 결합된다.A trumpet-shaped
중공축(110)은 전방통(100)의 내측으로부터 연장된 지지브라켓(150)에 의해 지지된다. 중공축(100)의 일단에는 축방향으로 고정결합되는 제2크러셔(140)가 설치되며, 이 제2크러셔(140)의 끝단부는 외주면을 따라 제1크러셔(130)의 경사면판(131)과 반대되는 형상의 경사면판(144)이 형성되어 이들 경사면판(131,144) 사이는 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 원형상의 제1파쇄공간(160)을 형성한다. The
또한, 제1파쇄공간(160)의 안쪽에는 원형상의 통로(161)가 형성되고, 이 통 로(161)의 후방에는 원형상의 제2파쇄공간(170)이 형성된다. In addition, a
후방통(200)은 전방통(100)과 다수의 방향수정 잭(steering jack;210)으로 결합되며, 후방통(200)의 내측에는 방향수정 잭(210)에 유압을 공급하기 위한 유압장치(211) 및 방향수정 잭(210)의 스트로크를 조절하기 위한 다수의 솔레노이드 밸브(212)가 설치된다. The
또한, 후방통(200)의 내측에는 커터 헤드(300)를 구동하기 위한 다수의 커터 모터(cutter motor;220)와 감속기(reducer;221)가 설치되며, 감속기(221)는 전방통(100)의 기어박스(120)에 기어결합된다. 후방통의 내측 하단부에는 송니배관(231) 및 배니배관(232)이 설치된다.In addition, a plurality of
한편, 중공축(110)의 중공부(111) 및 제2크러셔(140)의 중공부(141)는 전방통(100)의 중심부에 내부 공간을 제공하여 작업자가 중공부(111,141)를 통해 커터 헤드(300)의 후방까지 들어갈 수 있도록 한다. 이를 위해 중공축(110)의 후면(112) 및 제2크러셔(140)의 전면(142)에 각각 개폐 가능한 도어(113,143)가 설치된다.On the other hand, the
지상에 설치되는 약액주입공급장치로부터 호스를 통해 연결되어 있는 공급파이프(400)는 중공축(110)의 후면(112)을 관통하여 중공축(110)의 중공부(111)와 제2크러셔(140)의 중공부(141)를 지나 제2크러tu(140)의 전면(142)에 형성된 홀(미도시)을 통과하도록 설치되어 커터 헤드(300)의 후방에 위치한 회전이음부(500)와 연결되어 있다.The
한편 공급파이프(400)는 그 경로상에 커터 헤드(300) 전방의 막장으로부터 이수(泥水)가 역류되는 것을 방지하기 위해 제어밸브(410)가 설치될 수 있으며, 이 제어밸브(410)는 지상의 콘트롤박스와 연결되어 지상에서 제어밸브(410)를 온/오프하게 된다. 이러한 제어밸브(410)는 일예로 볼 밸브(ball valve)가 사용될 수 있다.On the other hand, the
회전이음부(500)는 커터 헤드(300)의 후방에 설치되며, 공급파이프(400)에 결합되는 제1배관블럭(510)과, 제1배관블록(510)에 회전가능하도록 결합되는 제2배관블록(520)과, 제1배관블럭(510)과 제2배관블럭(520)의 결합면사이에 설치되는 기밀유지수단(530)으로 구성된다.The rotary joint 500 is installed at the rear of the
제1배관블럭(510)은 제2크러셔(140)의 전면(142)에 볼트와 너트로 고정되어, 제2크러셔(140)의 전면(142)에 형성된 홀을 관통한 공급파이프(400)와 결합된다. 이러한 제1배관블럭(510)은 제2배관블럭(520)의 내측으로 끼워진다. 제1배관블럭(510)과 제2배관블럭(520)의 결합면사이에는 간극을 차단하기 위하여 기밀유지수단(530)이 설치되며, 이러한 기밀유지수단(530)은 제1배관블록(510)의 외주면에 설치되는 고무팩킹(531)과 복수개의 오링(532)인 것이 바람직하다. 그리고, 제1배관블럭(510)과 제2배관블럭(520)의 결합면사이에는 부싱(bushing;540)을 설치하여 제1배관블럭(510)과 제2배관블럭(520)의 마모를 감소시킬 수 있다.The
또한, 회전이음부(500)의 제2배관블럭(520)은, 제1배관블럭(510)과 제2배관블럭(520)의 결합면에 그리이스(grease)를 주입하기 위하여 적어도 하나의 그리이스주입구(550)가 마련될 수 있다. 따라서, 제1배관블럭(510)으로부터 제2배관블럭(520)이 원활하게 회전할 수 있도록 한다.In addition, the
한편, 회전이음부(500)는 제1보호덮개(560)가 설치될 수 있으며, 이로 인해 굴착된 토사 및 파쇄된 암석으로부터 회전이음부(500)를 보호하게 된다.On the other hand, the
회전이음부(500)의 제2배관블럭(520)에는 연결부(600)가 연결되어 있으며, 이러한 연결부(600)는 플랜지배관(610)이 제2배관블럭(520)과 플랜지 결합되며, 이 플랜지배관(610)의 끝단은 커터 헤드(300)의 후면에 형성된 고정부재(622)에 설치되는 분배관(620)과 플랜지 결합된다. 분배관(620)은 일측으로 적어도 하나의 지로(621)가 형성되며 이러한 각각의 지로(621)에는 약액배관(630)이 결합되며, 이 약액배관(630)은 약액주입홀(700)에 삽입 설치된다.The
한편, 도 6은 도 3의 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 약액주입장치의 연결부에 제2보호덮개를 설치한 상태의 도면이다. 도시된 바와 같이, 연결부(600)는 제2보호덮개(640)가 설치되며, 이 제2보호덮개(640)는 분배관(620)이 설치된 고정부재(622)에 형성된 암나사홀(641)에 볼트(642)로 체결된다. 따라서 연결부(600)는 제2보호덮개(640)로 인해 굴착된 토사 및 파쇄된 암석으로부터 보호된다.On the other hand, Figure 6 is a view of a state in which the second protective cover is installed in the connection portion of the chemical injection device of the tunnel excavator equipped with the chemical injection device of FIG. As shown, the
약액주입홀(700)은 커터 헤드(300)를 관통하여 형성되어 있다. 또한, 약액주입홀(700)의 내측으로 "+" 자 형상의 틈이 형성된 고무판(710)이 설치되며, 고무판(710)의 전면에는 고무판(710)의 장착을 위하여 약액주입홀(700)에 장착링(720)이 결합될 수 있다. 따라서, 약액배관(630)에 의해 유출되는 약액의 압력으로 인해 약액이 고무판(710)의 "+"자 형상의 틈을 통해 막장면으로 분사되고, 약액의 공급을 중지할 경우 고무판(710)은 커터 헤드(300)의 전방으로부터 막장의 토사 또는 암석이 역류하여 약액배관(630)이 막히는 것을 방지하는 체크 밸브(check valve)의 역할을 하게 된다.
The
이하, 본 발명에 따른 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기의 기본 동작은 다음과 같이 이루어진다. Hereinafter, the basic operation of the tunnel excavator equipped with a chemical liquid injection device according to the present invention is as follows.
터널 굴진기는 미도시된 유압 잭에 의해 굴진방향으로 추진관(미도시됨)과 함께 추진되어 커터 헤드(300)의 전면에는 막장압이 형성된다. 커터 모터(220)의 구동력은 감속기(241)를 통해 높은 토오크를 형성하여 기어박스(120)를 회전시킨다. 기어박스(120)는 제1크러셔(130) 및 커터 헤드(300)를 회동시켜 롤러 커터(310) 및 메인 비트(320)에 의해 커터 헤드(300) 전면에 있는 토사 및 암반을 파쇄시킨다. 파쇄된 토사 및 암반은 개구부(330)를 통해 제1파쇄공간(160)으로 밀려 들어가면서 회전하는 제1크러셔(130)와 고정된 제2크러셔(140)에 의해 더 잘게 파쇄되어 좁게 형성된 통로(161)를 거쳐 제2파쇄공간(170)으로 밀려 들어오며, 제2파쇄공간(170)으로 밀려 들어온 파새된 토사 및 암석은 송니배관(231)을 통해 공급되는 수류와 함게 혼합되어 배니배관(232)으로 배출된다.The tunnel excavator is propelled together with the propulsion pipe (not shown) in the drilling direction by the hydraulic jack not shown, so that the membrane pressure is formed on the front surface of the
이러한 터널 굴진기가 터널굴진중에 전석층을 만나서 굴착효율이 떨어지거나 지반교란이 예상되는 경우 또는 예상하지 못한 상황으로 인해 터널 굴진기를 후퇴시켜야 하는 경우에 지상의 터널 굴진기의 운전자는 지상에 설치된 그라우트 약액이 저장된 약액주입장치를 조작하여 약액을 호스를 통해 공급파이프(400)로 공급하게 된다. 공급파이프(400)로 공급된 약액은 회전이음부(500)와 연결부(600)를 거쳐 커터 헤드(300)의 약액주입홀(700)을 통하여 막장면에 분사하게 된다. When such a tunnel excavator encounters a rock formation during tunnel excavation and the excavation efficiency is decreased, ground disturbance is expected, or when the tunnel excavator needs to be retracted due to an unexpected situation, the operator of the ground tunnel excavator is required to grout the ground. By operating the stored chemical solution injection device is supplied to the
회전이음부(500)는 고정된 공급파이프(400)와 회전하는 연결부(600)를 이어주는 역할을 한다. 또한, 지상에 설치된 약액주입장치로부터 커터 헤드(300)로 약 액을 공급하지 않을 때에는 공급파이프(400)의 경로상에 설치된 제어밸브(410)를 지상에 위치한 운전자가 작동시켜 공급파이프(400)를 차단시킴으로써 이수(泥水)가 커터 헤드(300) 전방의 막장면으로부터 공급파이프(400)로 역류되는 것을 방지한다. 또한, 약액주입홀(700)에 설치된 고무판(710)은 커터 헤드(300)의 전방으로부터 막장의 토사 또는 암석이 역류하여 약액배관(630)이 막히는 것을 방지한다.The rotary
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 약액주입장치를 터널 굴진기에 구비함으로써 터널 굴진기로 터널을 굴진시 막장면에 그라우트 약액을 주입하여야 할 경우 지상에서 별도의 추가 장비를 필요로 하지 않고 커터 헤드 전면에 형성된 약액주입홀을 통해 막장면에 그라우트 약액을 직접 주입할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention as described above, when the grout chemical to be injected into the membrane surface when drilling the tunnel with the tunnel excavator by providing a chemical injection device in the tunnel excavator without the need for additional equipment on the ground The grout chemical liquid may be directly injected into the membrane surface through the chemical liquid injection hole formed in the front of the cutter head.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 약액주입장치를 터널 굴진기에 구비하여 터널 굴진기로 터너을 굴진시 그라우트 약액을 주입하여야 할 경우 지상에서 별도의 추가 장비를 필요로 하지 않고 커터 헤드 전면에 형성된 약액주입홀을 통해 막장면에 그라우트 약액을 직접 주입할 수 있으며, 커터 헤드 전면의 막장면에 그라우트 약액을 직접 주입함으로써 작업의 효율성을 증대시키고, 이로 인해 공사 기간 및 공사비를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, when the grout chemical is to be injected when the turner is pushed into the tunnel excavator with the chemical injection device in the tunnel excavator, the chemical injection hole formed on the front of the cutter head is not required. The grout chemical can be injected directly into the curtain surface, and the grout chemical can be directly injected into the curtain surface of the front of the cutter head to increase the efficiency of the work, thereby reducing the construction period and construction cost. .
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 약액주입장치를 구비한 터널 굴진기를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실 시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only an embodiment for carrying out a tunnel excavator equipped with a chemical liquid injection device according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be made.
Claims (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020000084631A KR100652832B1 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Tunneling machines having a grouter injection apparatus |
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