KR100770244B1

KR100770244B1 - 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기

Info

Publication number: KR100770244B1
Application number: KR1020010070756A
Authority: KR
Inventors: 박정권; 박태동; 남장현
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2007-10-25
Also published as: KR20030039724A

Abstract

본 발명은 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기에 관한 것으로서, 전방통의 중공축 내측에 길이방향으로 설치되는 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 메니플레이터와; 상기 메니플레이터를 길이방향으로 이동시키도록 상기 메니플레이터의 후측에 설치되는 제 1 유압실린더와; 상기 중공축의 직각방향으로 회전함과 아울러 위치조절이 가능한 링크구조를 가지며, 상기 메니플레이터의 선단에 결합되는 아암과; 상기 커터 헤드의 개구부를 통해 막장을 관측할 수 있도록 상기 아암의 끝단 상부에 설치되는 카메라와; 상기 아암의 끝단에 설치되는 플라즈마 발파장치가 구비된 것을 특징으로 한다. 따라서, 터널 굴진기가 굴진시 암반, 전석, 철근이나 파일 등의 장애물을 만났을 때 카메라를 이동시켜 장애물의 위치를 파악한 후 플라즈마 발파장치를 이동시켜 장애물을 정확하게 발파 내지 절단함으로써 커터 헤드의 마모를 최소화함과 아울러 장비를 보호하여 터널 굴진기의 수명을 연장하고, 장거리 추진을 가능하게 하며, 막장의 안정성을 증대시켜 안전한 작업환경을 확보하는 효과를 가지고 있다.

Description

플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기{TUNNELING MACHINES HAVING A PLASMA BLASTING DEVICE}

도 1은 종래의 터널 굴진기를 도시한 측단면도이고,

도 2는 종래의 터널 굴진기를 도시한 정면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기의 측단면도이고,

도 4a는 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치의 정면도이고,

도 4b는 플라즈마 발파장치의 작동 순서에 따른 측면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기의 주요부의 작동상태를 도시한 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 전방통 200 : 후방통

300 : 커터 헤드 310 : 비트

320 : 개구부 410 : 가이드레일

420 : 메니플레이터 430 : 제 1 유압실린더

440 : 아암 441 : 관절부

442 : 제 2 유압실린더 450 : 카메라

460 : 도어 500 : 플라즈마 발파장치

510 : 제 1 실린더 520 : 제 2 실린더

522 : 드릴 530 : 제 3 실린더

532 : 파이프 540 : 제 4 실린더

542 : 충격셀 544 : 스프링

본 발명은 터널 굴진기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터널 굴진기가 굴진시 암반, 전석, 철근이나 파일 등의 장애물을 만났을 때 장애물의 위치를 정확히 파악한 후 장애물을 정확하게 발파 내지 절단시킬 수 있는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기에 관한 것이다.

터널을 굴착하는 공법중 추진공법은 마이크로 터널링 머신(micro tunneling machine) 또는 세미 실드 머신(semi-shield machine)이라는 강재 원통형의 굴진기계를 수직 작업구 내에 투입시켜 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.

터널을 굴착하기 위한 추진공법에 사용되는 터널 굴진기를 첨부된 도면을 참 조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 터널 굴진기를 도시한 측단면도이고, 도 2는 종래의 터널 굴진기를 도시한 정면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 터널 굴진기는 강재 원통형의 전방통(front body;10)과 후방통(tail body;20)으로 구성된다.

전방통(10)은 중심부에 원통형상의 중공축(11)이 고정 설치되고, 중공축(11)은 전방통(10)의 내측으로부터 연장된 지지브라켓(12)에 의해 지지됨과 아울러 외주연에 기어박스(13)가 베어링 결합되며, 기어박스(13)의 전면에는 전방으로 연장되면서 기어박스(13)의 외주연으로부터 확장되는 대략 나팔형상을 가지는 제 1 크러셔(14)가 축방향으로 나사결합된다.

또한, 중공축(11)은 일단에 축방향으로 고정결합되는 제 2 크러셔(15)가 설치되고, 제 2 크러셔(15)의 끝단부는 외주면을 따라 제 1 크러셔(14)의 경사면판(14a)과 반대되는 형상의 경사면판(15a)이 형성되어 이들 경사면판(14a,15a) 사이는 후방으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 원형상의 제 1 파쇄공간(16)을 형성하며, 제 1 파쇄공간(16)의 안쪽에는 원형상의 통로(16a)가 형성되고, 이 통로(16a)의 후방에는 원형상의 제 2 파쇄공간(17)이 형성된다.

한편, 제 1 크러셔(14)는 끝단이 전방통(10)의 직경과 비슷한 정도로 연장형성되어 커터 헤드(30)에 결합된다.

커터 헤드(30)는 비트(bit;31), 개구부(32) 및 워터젯 노즐(water jet nozzle;33)이 형성 내지는 설치되며, 전방통(10) 전면에 회전 가능하도록 설치된다.

워터젯 노즐(33)은 커터 헤드(30)면에 복수개로 설치되고, 각각의 워터젯 노즐(33)은 전방통(10) 및 후방통(20) 내부에 설치된 고압관(33a)과 연결되며, 고압관(33a)은 지상에 설치된 고압 펌프(도시 안됨)에 연결된다. 따라서, 고압 펌프에 의해 생성된 고압수는 고압관(33a)을 따라 워터젯 노즐(33)로 공급되어 막장면에 분사된다.

또한, 워터젯 노즐(33)이 커터 헤드(30)와 함께 회전하므로 고압관(33a)상에는 스위블 조인트(swivel joint;33b)가 구비된다. 따라서, 고압관(33a)의 연결부위가 고압수의 누출없이 360°도 자유자재로 회전할 수 있다.

후방통(20)은 전방통(10)과 다수의 방향수정 잭(steering jack;21)으로 결합되고, 내측에 방향수정 잭(21)에 유압을 공급하기 위한 유압장치(21a) 및 방향수정 잭(21)의 스트로크를 조절하기 위한 다수의 솔레노이드 밸브(21b)가 설치되며, 커터 헤드(30)를 구동하기 위한 다수의 커터 모터(cutter motor;22)와 감속기(reducer;23)가 설치되고, 감속기(23)는 전방통(10)의 기어박스(13)에 기어결합된다.

또한, 후방통(20)은 내측 하단부에 지상과 연결된 송니배관(24) 및 배니배관(25)이 설치되고, 일단에 눈금이 새겨진 타겟과 다수의 게이지가 설치된 패널(26)이 마련되며, 이 패널(26)의 후방에는 이를 관측할 수 있는 카메라(27)가 설치되어 지상에 위치한 조종실에서 이를 관측함과 아울러 일련의 굴진 작업을 위해 터널 굴진기를 작동시킨다.

이와 같은 종래의 터널 굴진기는 굴진이 진행되는 실제 지층이 작업전 보오 링을 통한 지질조사에 의해 예상된 지층과 상이하여 굴진시 예기치 못한 암반이나 전석(호박돌)과 같은 장애물과 직면할 경우 장비의 손상 또는 작업을 중단하는 문제가 발생한다. 따라서, 이를 해결하기 위해 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, 커터 헤드에 워터젯 노즐을 장착하여 사용하거나 도시하지는 않았지만 한 쌍의 롤러 커터와 이들 사이에 위치하는 워터젯 노즐을 사용하였다.

그러나 커터 헤드 전면에 워터젯 노즐을 고정 설치하는 경우 워터젯 노즐이 커터 헤드와 함께 회전함으로써 막장면 전체에 걸쳐 고압수를 분사함으로써 토질에 따라 굴착중인 막장이 붕괴되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 굴진이 진행되는 실제 지층이 작업전 보오링을 통한 지질조사에 의해 예상된 지층과 상이하여 굴진시 예기치 못한 암반이나 전석(호박돌)과 같은 장애물과 직면할 경우 중소형 굴진기의 경우 힘이 약하기 때문에 굴진 작업중 장비의 손상 또는 굴진기를 인양하는 등으로 작업이 중단되어 공기 지연과 공사비가 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터널 굴진기가 굴진시 암반, 전석, 철근이나 파일 등의 장애물을 만났을 때 카메라를 이동시켜 장애물의 위치를 파악한 후 플라즈마 발파장치로 하여 장애물을 정확하게 발파 내지 절단함으로써 커터 헤드의 마모를 최소화함과 아울러 장비를 보호하여 터널 굴진기의 수명을 연장하고, 장거리 추진을 가능하게 하며, 막장의 안정성을 증대시켜 안전한 작업환경을 확보하는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 전방에 개구부를 형성한 커터 헤드(cutter head)가 설치되되 중심부에 상기 커터 헤드가 회전가능하게 결합하는 중공축이 형성되는 강재 원통형의 전방통(front body)과, 상기 전방통의 후방에 복수개의 방향수정 잭(steering jack)으로 결합되며 내부에 상기 커터 헤드를 구동시키기 위한 커터 모터(cutter motor)와 감속기(reducer)가 마련되는 후방통(tail body)으로 이루어지는 터널 굴진기에 있어서, 상기 전방통의 중공축 내측에 길이방향으로 설치되는 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 메니플레이터와; 상기 메니플레이터를 길이방향으로 이동시키도록 상기 메니플레이터의 후측에 설치되는 제 1 유압실린더와; 상기 중공축의 직각방향으로 회전함과 아울러 위치조절이 가능한 링크구조를 가지며, 상기 메니플레이터의 선단에 결합되는 아암과; 상기 커터 헤드의 개구부를 통해 막장을 관측할 수 있도록 상기 아암의 끝단 상부에 설치되는 카메라와; 상기 아암의 끝단에 설치되는 플라즈마 발파장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기를 제공한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기의 측단면도 이고, 도 4a는 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치의 정면도이고, 도 4b는 플라즈마 발파장치의 작동 순서에 따른 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기의 주요부의 작동상태를 도시한 측면도이다.

본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기는 도 3에 도시된 바와같이, 전방에 개구부(320)를 형성한 커터 헤드(300)가 회전가능하게 설치되고, 가이드레일(410)을 따라 제 1 유압실린더(430)에 의해 길이방향으로 이동가능하도록 메니플레이터(420)가 설치되되 메니플레이터(420)의 선단에 회전 및 위치이동이 가능한 아암(440)이 결합되며 아암(440)의 끝단 상부에 카메라(450) 및 플라즈마 발파장치(500)가 설치되는 전방통(front body;100)과, 전방통(100)의 후방에 복수개의 방향수정 잭(steering jack)으로 결합되며 내부에 커터 헤드(300)를 구동시키기 위한 커터 모터(210)와 감속기(220)가 마련되는 후방통(tail body;200)으로 이루어져 있다.

여기서 전방통(100)은 전면에 비트(bit;310) 및 개구부(320)가 구비된 커터 헤드(cutter head;300)가 회전 가능하도록 설치되고, 중심부에 중공부가 형성된 원통형상의 중공축(110)이 고정 설치되고, 중공축(110)은 전방통(100)의 내측으로부터 연장된 지지브라켓(120)에 의해 지지됨과 아울러 외주연에 기어박스(130)가 베어링결합되며, 이 기어박스(130)의 전면에는 전방으로 연장되면서 기어박스(130)의 외주연으로부터 확장되는 대략 나팔형상을 가지는 크러셔(140)가 축방향으로 나사결합된다.

크러셔(140)는 끝단이 전방통(100)의 직경과 비슷한 정도로 연장형성되어 커 터 헤드(300)에 결합되고, 커터 헤드(300)는 전면에 다수의 비트(310)와 개구부(320)를 구비하며, 비트(310)외에 지하의 토질에 따라 로울러 커터(도시 안됨)를 구비할 수도 있다.

한편, 중공축(110) 내측에는 가이드레일(410)이 길이방향으로 설치되며, 가이드레일(410)상에는 길이방향으로 이동가능하게 메니플레이터(420)가 설치되며, 메니플레이터(420)의 후측에는 제 1 유압실린더(430)가 설치된다.

제 1 유압실린더(430)는 지상에 위치하는 유압 펌프(도시 안됨)에 연결된 유압공급관(433)을 통해 유압을 공급받으며, 실린더(431)의 일단이 중공축(110)의 후면에 형성된 격벽(111)에 고정되며, 피스톤로드(432)의 끝단이 메니플레이터(420)의 후단에 결합된다. 따라서, 제 1 유압실린더(430)의 압축과 팽창에 의해 메니플레이터(420)는 가이드레일(410)에 가이드 되어 길이방향으로 이동한다.

한편, 메니플레이터(420)는 저면 양측에 이동바퀴(421)가 구비되며, 가이드레일(100)은 한 쌍으로 이루어져 일정한 간격을 두고 나란히 설치됨과 아울러 서로 마주보는 내측면에 이동바퀴(421)가 삽입되어 이동바퀴(421)의 상측과 하측을 가이드하는 "ㄷ"자 형상의 단면을 가지는 가이드홈(411)이 형성됨이 바람직하다. 따라서, 가이드레일(410)에 의해 이동바퀴(421)의 상.하측이 가이드됨으로써 메니플레이터(420)가 수직방향으로 이동하는 것을 억제하여 굴진작업시 정해진 위치에 안정되게 머물도록 한다.

메니플레이터(420)의 선단에 결합되는 아암(440)은 중공축(110)의 직각방향으로 회전함과 아울러 위치조절이 가능한 링크구조를 가진다. 따라서, 아암(440)은 메니플레이터(420)로부터 중공축(110)의 길이방향에 직각방향으로 360°도 회전할뿐만 아니라 끝단이 링크구조에 의해 커터 헤드(300)의 반경방향을 따라 이동한다.

도 5를 참조하면, 아암(440)은 메니플레이터(420)의 내부에 설치된 아암 모터(도시 안됨)에 의해 중공축(110)의 직각방향으로 회전될 수 있으며, 아암 모터는 유압으로 작동하는 유압 모터임이 바람직하다. 따라서, 회전력이 강력하고 안정적으로 동작하는 유압 모터를 사용함으로써 굴진시 최악의 작업환경 내에서도 아암(440)이 정상적으로 동작하도록 한다.

또한, 아암(440)은 복수의 관절부(441)를 구비하는 지그재그 구조로 형성되고, 관절부(441)의 굽힘과 펴짐을 조절하도록 예각을 이루는 각각의 부위에 제 2 유압실린더(442)가 각각 설치될 수 있으며, 제 2 유압실린더(442) 각각은 제 1 유압실린더(430)와 마찬가지로 지상에 위치한 유압 펌프와 연결되는 유압공급관(도시 안됨)을 통해 유압을 공급받으며, 실린더(442a)와 피스톤로드(442b)가 관절부(441)를 사이에 두고서 아암(440)에 힌지 결합된다. 따라서, 제 2 유압실린더(442)의 압축 및 팽창에 의하여 아암(440)의 끝단이 커터 헤드(300)의 반경방향을 따라 이동시 경사지게 이동함으로써 아암(440)은 행동반경이 작아져서 좁은 공간 내에서도 간섭없이 동작이 가능하다.

아암(440)의 끝단에 상부에 카메라(450) 및 끝단에 플라즈마 발파장치(500)가 설치된다.

도 4a를 참조하면, 카메라(450)는 지상에 위치한 조종실의 모니터와 연결되어 있어서 메니플레이터(420)와 아암(440)이 동작하도록 함으로써 카메라(450)가 커터 헤드(300)의 개구부(320)를 통해 관측한 막장의 모습을 지상에서 볼 수 있다.

플라즈마 발파장치(500)는 카메라(450)와 마찬가지로 아암(440)에 의해 위치 이동함으로써 커터 헤드(300)의 개구부(320)를 통해 막장면에 위치하는 장애물을 발파하게 된다. 마찬가지로 지상에 위치한 유압 펌프와 연결되는 유압공급관(도시 안됨)을 통해 유압을 공급받으며

상기 플라즈마 발파장치(500)의 끝단에는 지상에 위치한 유압 펌프와 연결되어 공급받는 유압으로 작동하여 전, 후진 가능한 제 1 실린더(510)가 설치된다.

그리고 제 1 실린더(510)의 단부에는 동심원상으로 내장설치되어 각각 순서에 따라 유압으로 돌출이동되는 제 2, 3, 4 실린더(520, 530, 540)가 설치되고, 상기 제 2 실린더(520)에는 전, 후진 이동되는 천공용 드릴(522)이 설치되고, 제 3 실린더(530)에는 전, 후진 이동되어 산화물을 주입하는 파이프(532)가 설치되고, 제 4 실린더(540)에는 전, 후진 이동되어 플라즈마를 발생하는 충격셀(542)이 설치된다.

그리고 충격셀(542)의 끝단을 제외한 외주연에는 전선을 보호하기 위한 스프링(544)이 설치되어 있다.

한편, 전방통(100)의 중공축(110) 전면에는 제 3 유압실린더(461)에 의해 개폐되는 도어(460)가 설치됨이 바람직하다. 이를 위해 도어(460)는 중공축(110)의 전면 일측에 힌지결합되어 전후로 개폐가능하며, 제 3 유압실린더(461)는 제 1 및 제 2 유압실린더(430,442)와 마찬가지로 지상에 위치한 유압 펌프로부터 유압을 공급받으며, 실린더의 일단이 중공축(110) 내측에 힌지결합되며, 제 3 유압실린더(461)의 피스톤로드가 도어(460)에 힌지결합됨으로써 제 3 유압실린더(461)의 작동에 의해 도어(460)는 개폐된다. 따라서, 굴진시 커터 헤드(300)의 개구부(320)를 통해 유입되는 토사 및 암석으로 인해 가이드레일(410), 메니플레이터(420), 제 1 유압실린더(430), 아암(440), 카메라(450) 등이 파손됨을 방지한다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기의 굴진작업 및 동작은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 지표상의 소정 위치에 수직 작업구를 굴착하고, 앞서 설명한 터널 굴진기를 수직 작업구 내에 투입한다.

굴진 방향으로 커터 헤드(300)를 정렬시키고, 후방통(200)의 후방으로 한 개의 추진관(도시 안됨)과, 반력을 이용해 터널 굴진기를 굴진방향으로 가압력을 부여하기 위한 유압 잭(도시 안됨)을 설치한다.

터널 굴진기는 유압 잭에 의해 굴진방향으로 추진관과 함께 추진되며, 커터 헤드(300)의 전면이 지반에 밀착되면, 커터 모터(210)와 감속기(220)의 구동력으로 크러셔(140) 및 커터 헤드(300)를 회동시킨다.

비트(310)는 커터 헤드(300)와 함께 회전하면서 토사 및 암반을 파쇄시키고, 파쇄된 토사 및 암반은 개구부(320)를 통해 크러셔(140)로 밀려 들어와 더 잘게 파쇄되어 배관을 통해 지상으로 배출된다.

이와 같은 작업중 터널 굴진기가 굴진작업중 암반, 전석, 철근이나 파일 등의 장애물을 만난 경우에 제 3 유압실린더(461)를 동작시켜 도어(460)를 오픈한 후 제 1 유압실린더(430)를 동작시켜 메니플레이터(420)를 가이드레일(410)을 따라 전진시키고, 아암(440)을 제 2 유압실린더(442)로 적당하게 동작시킴으로써 카메라(450)를 이동시켜서 커터 헤드(300)의 개구부(320)를 통해 장애물의 위치를 파악한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 카메라(450)로 장애물의 위치가 파악되면, 아암(440)의 끝단에 설치된 플라즈마 발파장치(500)로 발파시키게 된다.

플라즈마 발파장치(500)의 작동을 도 4b에 따라 좀더 자세히 보면, 암반 등의 장애물에 봉착하면 제 1 실린더(510)가 수평으로 전진이동되며, 장애물에 천공된 구멍을 뚫기 위하여 제 2 실린더(520)와 드릴(522)이 돌출 이동되어 장애물에 천공 작업을 실시하게 된다. 천공 작업이 끝나면 드릴(522)과 제 2 실린더(520)는 후퇴하며, 동시에 제 3 실린더(530)와 파이프(532)가 전진 돌출 이동되어 천공된 자리에 산화물을 주입시키게 된다. 마찬가지로 산화물 주입이 끝난 제 3 실린더(530)와 파이프(532)는 후퇴하며, 제 4 실린더(540)와 충격셀(542)이 이동되어 천공된 곳에 삽입하게 된다.

천공된 장애물에 장착된 충격셀(542)에는 전원이 인가되어 플라즈마를 생성하게 되고, 암반이나 기타 장애물을 팽창시켜 발파 내지는 절단시키게 된다.

이 때, 충격셀(542)에 감겨져 있는 스프링(544)은 장애물의 발파시 내장되어 있는 전선을 보호하게 된다.

장애물이 발파 내지 절단되면 제 4 실린더(540)와 충격셀(542)도 후퇴하여 제 1 실린더(510)로 내장되며, 장애물 제거 후에는 제 1 실린더(510)도 복귀하게 된다.

그리고 제 2 유압실린더(442)를 동작시켜 아암(440)을 접고서 제 1 유압실린더(430)를 동작시켜 메니플레이터(420)를 후측으로 이동시킨후 제 3 유압실린더(461)를 동작시켜 도어(460)를 닫는다.

이러한 일련의 굴진작업을 위한 터널 굴진기의 운전은 지상에 위치한 조종실에서 이루어지고, 터널 굴진기가 추진관의 길이만큼 추진하면 유압 잭을 후퇴시키고 다른 추진관을 삽입하는 굴진 작업을 반복한다.

따라서 터널 굴진기가 굴진시 암반, 전석, 철근이나 파일 등의 장애물을 만났을 때 카메라를 이동시켜 장애물의 위치를 파악한 후 플라즈마 발파장치(500)로 하여 장애물을 정확하게 발파 내지 절단한다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기는, 터널 굴진기가 굴진시 암반, 전석, 철근이나 파일 등의 장애물을 만났을 때 카메라를 이동시켜 장애물의 위치를 파악한 후 플라즈마 발파장치를 이동시켜 장애물을 정확하게 발파 내지 절단함으로써 커터 헤드의 마모를 최소화함과 아울러 장비를 보호하여 터널 굴진기의 수명을 연장하고, 장거리 추진을 가능하게 하며, 막장의 안정성을 증대시켜 안전한 작업환경을 확보하는 효과를 가지고 있다.

Claims

전방에 개구부를 형성한 커터 헤드(cutter head)가 설치되되 중심부에 상기 커터 헤드가 회전가능하게 결합하는 중공축이 형성되는 강재 원통형의 전방통(front body)과, 상기 전방통의 후방에 복수개의 방향수정 잭(steering jack)으로 결합되며 내부에 상기 커터 헤드를 구동시키기 위한 커터 모터(cutter motor)와 감속기(reducer)가 마련되는 후방통(tail body)으로 이루어지는 터널 굴진기에 있어서,

상기 전방통의 중공축 내측에 길이방향으로 설치되는 가이드레일과;

상기 가이드레일을 따라 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 메니플레이터와;

상기 메니플레이터를 길이방향으로 이동시키도록 상기 메니플레이터의 후측에 설치되는 제 1 유압실린더와;

상기 중공축의 직각방향으로 회전함과 아울러 위치조절이 가능한 링크구조를 가지며, 상기 메니플레이터의 선단에 결합되는 아암과;

상기 커터 헤드의 개구부를 통해 막장을 관측할 수 있도록 상기 아암의 끝단 상부에 설치되는 카메라와;

상기 아암의 끝단에 설치되는 플라즈마 발파장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기.
제 1 항에 있어서;

상기 플라즈마 발파장치는, 상기 아암의 끝단에 전, 후진 가능한 제 1 실린더가 설치되고, 상기 제 1 실린더의 단부 동심원상에 내장설치되어 돌출가능하게 이동하는 제 2, 3, 4 실린더가 설치되고, 상기 제 2, 3, 4 실린더에는 각각 작업 순서에 따라 전, 후진 이동되는 드릴과, 파이프, 충격셀이 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기.
제 2 항에 있어서;

상기 제 1, 2, 3, 4 실린더는 유압으로 작동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기.
제 2 항에 있어서;

상기 충격셀은, 끝단을 제외한 외주연에 전선 보호용 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발파장치를 구비한 터널 굴진기.