KR100769089B1 - 다각도 암반천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기를 이용한 다각도 암반천공장치에 관한 것으로, 굴삭기의 부움 선단에 축선회 할 수 있게 관절 결합되어 굴삭기의 유압에 의해 동력을 발생하는 구동하는 구동기구와, 상기 구동기구의 출력축에 설치되어 출력축과 함께 회전하면서 에어를 공급하는 로터리 조인트, 상기 로터리 조인트에 탈부착 가능하게 연결되면서 지하의 흙을 파고들어가는 스크류 블레이드를 갖춘 스크류 축 및, 상기 스크류축의 선단에 설치되어 지하의 암반을 파쇄하는 암반 파쇄용 비트를 갖춘 에어 햄머로 이루어진다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 굴삭기를 이용한 다각도 암반천공장치는 3축 이상의 다관절로 이루어진 굴삭기의 부움을 이용하여 지하에 수평으로 하수 관로 등을 매설하기 위한 구멍을 뚫어 가면서 지하에 바위나 암반이 있는 경우에 별도의 다른 보조장치의 도움을 받거나 암반을 제거하기 위해 지표면을 파 내려가야 하는 등의 문제가 발생하지 않게 할 수가 있다.

다용도 천공기, 굴삭기, 스크류, 분사스크류, 햄머

Description

다각도 암반천공장치{A Rock Boring Machine adjustable to multi angles }

도 1은 본 발명에 따라 굴삭기의 부움 선단에 유압에 의해 구동하는 구동기구가 설치된 상태의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 장치에서 굴삭기의 부움 선단에 설치되는 구동기구의 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따라 굴삭기의 부움에 설치된 구동기구에 로터리 커플러를 통하여 스크류축과 햄머축이 차례로 설치된 상태의 개략적 구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 - 굴삭기 부움 2 - 선회축

3 - 구동기구 4 - 출력축

5 - 로터리 죠인트 6 - 스크류 블레이드

7 - 스크류 축 8 - 파쇄용 비트

9 - 에어 햄머 10 - 유압모터

11 - 감속기 12 - 회전축

13,14 - 지지베어링 15 - 유압호스

16 - 키 17 - 커플링

본 발명은 굴삭기의 부움에 설치하여 사용하는 암반천공장치에 관한 것으로서, 특히 지하에 구멍을 뚫는 과정에서 암반이 있는 경우에 간단하게 암반을 파쇄하면서 구멍을 뚫을 수 있게 한 다각도 암반천공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 상·하수도관이나 가스관 또는 통신관을 지중에 매설하는 관로공사를 할 때, 도로의 지하에 매설된 대형 관에서 건물의 내부 또는 집안으로 들어오는 인입관을 설치하기 위해서는, 건물의 아래 또는 좁은 공간 등을 통과하여야 하기 때문에 지표면에서 굴착작업을 할 수가 없는 경우가 많다.

또한, 굴착 작업을 한다고 하여도 지표면에서 인입관을 매설하기 위한 깊이의 지점까지 지하로 파내려 가기 위해서는 많은 인력과 장비 및 시간이 소요되는 문제가 있고, 또 인입관을 설치한 다음 되메움 작업을 하기에도 많은 번거로움과 지표면이 고르게 메워지지 않은 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 굴삭기의 부움 선단에 스크류 축을 연결하여, 다관절인 굴삭기의 부움을 이용해 상기 스크류를 지하에 수평으로 배치되게 하여 지하를 수평으로 굴착한 다음, 굴착 된 공간 속에 필요한 도관을 삽입해 넣어 설치하는 방법을 사용하고 있다.

이와 같이 굴삭기의 부움에 스크류를 설치하여 지하에 수평 구멍을 뚫음으로써, 간단하게 지하에 도관을 수평으로 매설할 수 있게 된다.

그런데 이와 같이 굴삭기의 부움 선단에 설치된 스크류가 소정 깊이의 지하에서 수평방향으로 뚫은 과정에서 지하에 암반이나 바위가 있는 경우에는 단순히 스크류축만으로는 구멍을 계속하여 뚫을 수가 없다는 문제가 있다.

이러한 경우에는 하는 수 없이 지표면에서 파고 내려가거나 아니면 방향을 다른 곳으로 바꾸어 바위가 없는 곳에 새로 구멍을 뚫어야 하는 작업을 해야만 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하여, 지하의 수평으로 구멍을 뚫는 도중에 바위나 큰 돌멩이가 있는 경우에도 문제없이 계속하여 구멍을 뚫을 수 있게 하기 위해 암반을 파쇄하면서 수평 구멍을 뚫을 수 있는 다각도 암반천공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 굴삭기의 부움 선단에 축선회 할 수 있게 관절 결합되어 굴삭기의 유압에 의해 동력을 발생하는 구동하는 구동기구와, 상기 구동기구의 출력축에 설치되어 출력축과 함께 회전하면서 에어를 공급하는 로터리 조인트, 상기 로터리 조인트에 탈부착 가능하게 연결되면서 지하의 흙을 파고들어가는 스크류 블레이드를 갖춘 스크류 축 및, 상기 스크류축의 선단에 설치되어 지하의 암반을 파쇄하는 암반 파쇄용 비트를 갖춘 에어 햄머로 이루 어진다.

그리고 상기 구동기구는 케이스 역할을 하는 본체와, 상기 본체의 한쪽 측방에 설치되어 굴삭기의 유압에 의해 회전력을 발생하는 유압모터, 상기 본체에 설치되어 유압모터의 회전속도를 줄여 구동력을 높여 주는 감속기, 상기 감속기의 회전축에 연결되어 감속 조절된 동력을 배출하는 출력축 및, 상기 출력축에 가해지는 축 방향의 하중을 본체에 대하여 지지해 주는 지지 베어링으로 이루어진다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 굴삭기를 이용한 다각도 암반천공장치는 3축 이상의 다관절로 이루어진 굴삭기의 부움을 이용하여 지하에 수평으로 하수 관로 등을 매설하기 위한 구멍을 뚫어 가면서 지하에 바위나 암반이 있는 경우에 별도의 다른 보조장치의 도움을 받거나 암반을 제거하기 위해 지표면을 파 내려가야 하는 등의 문제가 발생하지 않게 할 수가 있다.

이하 본 발명에 따른 장치를 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따라 굴삭기의 부움 선단에 유압에 의해 구동하는 구동기구가 설치된 상태의 사시도이고, 도면 2는 본 발명에 따른 장치에서 굴삭기의 부움 선단에 설치되는 구동기구의 분해 사시도이며, 도면 3은 본 발명에 따라 굴삭기의 부움에 설치된 구동기구에 로터리 커플러를 통하여 스크류축과 햄머축이 차례로 설치된 상태의 개략적 구성도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 굴삭기 부움(1)의 선 단에 선회축(2)을 통하여 축선회 할 수 있게 관절 결합되어 굴삭기의 유압에 의해 동력을 발생하는 구동하는 구동기구(3)와, 상기 구동기구(3)의 출력축(4)에 설치되어 출력축(4)과 함께 회전하면서 에어를 공급하는 로터리 조인트(5), 상기 로터리 조인트(5)에 탈부착 가능하게 연결되면서 지하의 흙을 파고들어가는 스크류 블레이드(6)를 갖춘 스크류 축(7) 및, 상기 스크류 축(7)의 선단에 설치되어 지하의 암반을 파쇄하는 암반 파쇄용 비트(8)를 갖춘 에어 햄머(9)로 이루어진다.

그리고 상기 구동기구(3)는 지지케이스 역할을 하는 본체(B)와, 상기 본체(B)의 한쪽 측방에 설치되어 굴삭기의 유압을 전달받아 회전력을 발생하는 유압모터(10), 상기 본체(B)에 설치되어 유압모터(10)의 회전속도를 줄여 구동력을 높여 주는 감속기(11), 상기 감속기(11)의 회전축(12)에 연결되어 감속 조절된 동력을 배출하는 출력축(4) 및, 상기 출력축(4)에 가해지는 축 방향의 하중을 본체에 대하여 지지해 주는 지지 베어링(13,14)으로 이루어진다.

일반적으로 굴삭 작업 등과 같은 토목작업을 위해 큰 힘을 필요로 하는 굴삭기는 기본적으로 주행에서부터 모든 작업기를 유압으로 작동하기 때문에, 큰 유압발생장치를 구비하고 있는바, 이러한 굴삭기의 유압 발생장치에서 유압호스(15)를 통하여 상기 유압모터(10)에 고압의 압유를 공급하여 회전력을 발생시키게 한다.

한편, 상기 유압호스(15)는 일반적으로 유압배관을 임시 연결할 때 많이 사용하는 스냅커플링을 사용하면 필요할 때마다 간단하게 연결 및 분리시킬 수 있게 할 수 있다.

그리고 상기 감속기(11)의 회전축(12)과 구동기구(3)의 출력축(4)은 양쪽 축(12,4)에 걸쳐져 끼워지는 키(16)와 상기 키(16)를 바깥으로 둘러싸는 커플링(17)을 통하여 연결되어 감속기(11)의 구동력을 출력축(4)으로 전달하게 한다.

또한, 상기 본체(B) 속에서 출력축(4)을 지지하는 지지베어링(13,14)은 출력축(4)의 앞뒤에 각각 하나씩 설치하여 지지하게 하면서, 일반적으로 널리 알려져 있는 트러스트 베어링을 사용하여 축 방향의 하중에 대하여 출력축(4)이 정상적으로 작동할 수 있게 한다.

상기 출력축(4)의 선단에 설치되는 로터리 죠인트(5)는 내외부 부재의 2중 구조로 이루어지고, 고정부분으로 이루어진 외부 부재에는 공기 압축기와 연결된 공기호스가 삽입되는 연결구(5a)가 구비되어 있으며, 회전 부분으로 이루어진 내부 부재에는 상기 출력축(4)이 직접 연결되어 외부 부재에 대해 회전하면서, 구동기구(3)의 동력을 스크류축(7)으로 전달하게 되어 있다.

한편, 상기 로터리 죠인트(5)의 연결구(5a)를 통하여 주입된 압축공기는 스크류축(7)의 내부에 설치된 배관(19)과 에어 햄머(9)의 내부에 설치된 배관(17)을 통하여 에어햄머(9)의 선단에 설치된 에어모터(18)를 가동시킴으로써 비트(8)가 진동하여 바위나 암반을 파쇄하게 되어 있다.

따라서, 상기 로터리 죠인트(5)는 구동기구(3)의 출력축(4)에 연결되어 자유롭게 회전하면서도, 측면에 설치된 연결구(5a)를 통하여 주입된 압축공기가 스크류축(7)과 에어햄머(9)로 공급되어 에어햄머(9)가 가동하여 암반이나 단단한 물체를 깨트릴 수 있게 한다.

그리고, 상기한 바와 같이 에어 햄머(9)가 가동되면서 암반이나 돌멩이를 깨 트리면 에에 햄머(9)의 뒤쪽에 설치된 스크류축(7)이 회전하면서 스크류축(7)의 스크류 블레이드(6)가 흙을 파면서 추진하여 암반이나 돌멩이를 깨트려 나갈 수 있게 하는 한편, 지하의 흙을 파고 필요한 구멍을 뚫어 주게 된다.

물론, 암반이나 돌멩이를 전부 파쇄시킨 다음에는, 굴삭기의 부움(1)을 지하에서 빼내어 구동기구(3)의 앞쪽에 배치된 에어 햄머(9)를 분리해 내고, 다른 스크류 축을 연결하여 지하의 흙을 효과적으로 파고들어 갈 수 있게 할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다각도 암반천공장치 굴삭기의 부움 선단에 굴삭기의 유압에 의해 구동력을 발생하는 구동기구(3)가 설치되고, 상기 구동기구(3)의 출력축(4)에 압축공기와 구동기구의 회전력을 함께 전달하는 로터리 죠인트(5)와, 흙을 파고들어가는 스크류 블레이드(6)를 갖춘 스크류축(7) 및, 파쇄용 비트(8)를 갖춘 에어 햄머(9)가 차례로 설치되어, 굴삭기의 부움 관절을 이용하여 상기 스크류축(7)과 에어 햄머(9)를 지하에서 수평으로 전진시키면서 지하에 도관 매설용 수평홀을 뚫을 수 있게 하고, 상기 수평홀을 뚫는 도중에 암반이나 큰 돌멩이 등과 같은 단단한 물체가 있는 경우에, 상기 에어햄머(9)의 파쇄용 비트(8)를 사용하여 단단한 물체를 파쇄시키면서 전진할 수 있게 한다.

따라서, 본 발명에 따른 장치를 사용하여 지하에 하수관로 등과 같은 도관을 매설하기 위한 수평 구멍을 뚫을 때, 암반이나 돌멩이가 있어도 지표면을 개복시키지 않고 그대로 구멍을 뚫을 수가 있어, 작업의 효율을 높일 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 굴삭기 부움(1)의 선단에 선회축(2)을 통하여 축선회 할 수 있게 관절 결합되어 굴삭기의 유압에 의해 동력을 발생하는 구동하는 구동기구(3)와, 상기 구동기구(3)의 출력축(4)에 설치되어 출력축(4)과 함께 회전하면서 에어를 공급하는 로터리 조인트(5), 상기 로터리 조인트(5)에 탈부착 가능하게 연결되면서 지하의 흙을 파고들어가는 스크류 블레이드(6)를 갖춘 스크류 축(7) 및, 상기 스크류 축(7)의 선단에 설치되어 지하의 암반을 파쇄하는 암반 파쇄용 비트(8)를 갖춘 에어 햄머(9)로 이루어진 다각도 암반천공장치에 있어서,

   본체(B) 속에는 상기 출력축(4)을 지지하는 2개의 지지베어링(13,14)을 장착하되 상기 지지베어링(13,14)은 트러스트 베어링이며,

   상기 로터리 조인트(5)는 내외부 부재의 2중 구조로 이루어지고,

   고정부분으로 이루어진 외부 부재에는 공기 압축기와 연결된 공기호스가 삽입되는 연결구(5a)가 구비되고,

   회전 부재로 이루어진 내부 부재에는 상기 출력축(4)이 직접 연결되어 외부 부재에 대해 회전하면서 상기 구동기구(3)의 동력을 상기 스크류 축(7)으로 전달하는 구조이며,

   상기 에어 햄머(9)는 상기 로터리 조인트(5)의 연결구(5a)를 통하여 주입된 압축공기가 상기 스크류 축(7)의 내부에 설치된 배관(19)과 상기 에어 햄머(9)의 내부에 설치된 배관(17)을 통하여 상기 에어 햄머(9)의 선단에 설치된 에어모터(18)를 가동시켜 작동되는 구조인 것을 특징으로 하는 다각도 암반천공장치

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