KR100805948B1 - 관로 굴진기용 원압장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직동력에 의해 굴진기를 추진하는 유압실린더의 로드 거리를 단계별로 확장할 수 있도록 하여 작은 용량의 유압실린더라 하더라도 로드 직동거리를 최대화할 수 있도록 하고, 또한 유압실린더의 직동 추진력에 의해 직진 이송되는 굴진기 또는 연이어 뒤따르는 추진관의 이송 안내를 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 관로 굴진기용 원압장치에 관한 것이다.

이에 따른 본 발명은, 유압실린더의 직동력에 의한 추진력으로 소구경 터널 굴진기 또는 추진관을 연속 직진시키도록 하는 추진장치에 있어서,

일정 깊이와 폭을 갖는 수직 작업구(2) 바닥에, 소구경 터널의 굴착위치와 일치되도록 설치되고, 직사각형태의 틀 양측 상단면에 슬라이딩 면(12)이 형성되며, 그 슬라이딩 면(12) 상에 소정 등간격으로 장착공(14)이 서로 마주하게 배열 형성된 추진기 베이스부(10)와;

상기 추진기 베이스부(10)의 슬라이딩 면(12)에 안착되고, 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 일측을 고정하기 위한 추진벽(22)이 입설되며, 그 추진벽(22)의 후방 양측에 유압실린더(24)를 구성하되, 상기 유압실린더(24)의 로드 직동거리는 다수의 장착공(14) 간 거리범위 내의 소용량으로 된 추진기 몸체부(20)와;

상기 슬라이딩 면(12) 상에 형성된 장착공(14)에 끼워 설치되며, 유압실린더(24)의 로드(24a)가 전진 추진력이 발생되도록 반발력을 제공하는 스토핑 블록(30);을 포함하여 구성된 것이다.

또한, 본 발명은 추진기 베이스부(10)의 전방부분에 굴진기(1) 또는 추진관의 안착시 상기 안착물의 지지와 슬라이딩 이동을 안내하는 슬라이딩수단(40)을 더 구성하되, 상기 슬라이딩수단(40)은,

굴진기(1) 또는 추진관(4)이 안착되는 상기 추진기 베이스부(10)의 전방부분에 슬라이딩 면(12)에 걸쳐져 고정 설치되고, 좌우 양측에 동일한 경사각의 설치면을 갖는 이송가이드 베이스(42)와;

상기 이송가이드 베이스(22)의 설치면에 볼트결합에 의해 고정 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷(44)과;

상기 고정 브래킷(24)에 각각 설치되고, 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 외경면에 접하여 구름결합하는 로울러(46);를 포함하여 구성된 것이다.

소구경터널, 굴진기, 추진장치, 유압실린더, 스토핑블록, 이송가이드, 롤러

Description

관로 굴진기용 원압장치{SEWER PIPE PROPELING UNIT}

본 발명은 관로 굴진기용 원압장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직동력에 의해 굴진기를 추진하는 유압실린더의 로드 거리를 단계별로 확장할 수 있도록 하여 작은 용량의 유압실린더라 하더라도 로드 직동거리를 최대화할 수 있도록 하고, 또한 유압실린더의 직동 추진력에 의해 직진 이송되는 굴진기 또는 연이어 뒤따르는 추진관의 이송 안내를 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 관로 굴진기용 원압장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소구경 터널 굴진작업을 위한 추진공법은 도 1에 도시된 바와 같이 마이크로 터널링 머신(micro tunneling machine) 또는 세미 실드 머신(semi-shield machine)이라는 강재 원통형의 굴진기(1)를 수직 작업구(2) 내에 투입시켜 기계 선단부에 장착되어 있는 토사굴착용 커터 헤드(1': cutter head)를 회전시키면서 지반을 굴착하고 막장면에 각종 보조공법(약액주입)을 실시하여 막장면의 붕괴를 방지하면서 터널 굴진기(1)의 후방부에 설치된 추진관(4)을 하나씩 유압방식의 추진기(5)로 압입, 추진시키는 작업을 반복하면서 터널을 굴착하는 방법이다.

이러한 유압방식의 추진기는 굴진기의 추진거리 및 추진관의 추진거리에 따 라 유압실린더의 길이 및 용량이 결정되기 때문에 장치가 커지고 유압실린더의 길이가 길어지는 문제점이 발생되었다.

도심지 같은 시공구간이 협소한 구간에 시공을 해야만 하는 경우 추진공사를 해야 할 경우 시공이 불가능했었다.

뿐만 아니라 이와 같은 소구경 터널 굴진작업을 위한 추진공법에서의 추진기는 유압실린더의 가압력에 의해 터널쪽으로 굴진기나 추진관을 추진시킬 때 슬라이딩이 원활하지 못하여 굴진기나 추진관의 외면이 추진기에 긁혀 파손되는 문제점이 있다. 이러한 이유는 추진기에서의 슬라이딩수단이 마찰계수가 높은 면마찰 슬라이딩방식을 채택했기 때문이다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서 그 목적은, 직동력에 의해 굴진기를 추진하는 유압실린더의 로드 거리를 단계별로 확장할 수 있도록 하여 작은 용량의 유압실린더라 하더라도 로드 직동거리를 최대화할 수 있도록 하여 장치의 규모를 최소화하고 작업장의 협소함을 최대한 커버하도록 하는 관로 굴진기용 원압장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 또 다른 목적은, 유압실린더의 직동 추진력에 의해 직진 이송되는 굴진기 또는 연이어 뒤따르는 추진관의 이송 안내를 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 관로 굴진기용 원압장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

유압실린더의 직동력에 의한 추진력으로 소구경 터널 굴진기 또는 추진관을 연속 직진시키도록 하는 추진장치에 있어서,

일정 깊이와 폭을 갖는 수직 작업구 바닥에, 소구경 터널의 굴착위치와 일치되도록 설치되고, 직사각형태의 틀 양측 상단면에 슬라이딩 면이 형성되며, 그 슬라이딩 면 상에 소정 등간격으로 장착공이 서로 마주하게 배열 형성된 추진기 베이스부와;

상기 추진기 베이스부의 슬라이딩 면에 안착되고, 굴진기 또는 추진관의 일측을 고정하기 위한 추진벽이 입설되며, 그 추진벽의 후방 양측에 유압실린더를 구성하되, 상기 유압실린더의 로드 직동거리는 다수의 장착공 간 거리범위 내의 소용량으로 된 추진기 몸체부와;

상기 슬라이딩 면 상에 형성된 장착공에 끼워 설치되며, 유압실린더의 로드가 전진 추진력이 발생되도록 반발력을 제공하는 스토핑 블록을 포함하여 구성된 특징을 갖는다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 추진기 베이스부의 전방부분에 굴진기 또는 추진관의 안착시 상기 안착물의 지지와 슬라이딩 이동을 안내하는 이송 가이드수단을 더 구성하되, 상기 이송 가이드수단은,

굴진기 또는 추진관이 안착되는 상기 추진기 베이스부의 전방부분에 슬라이딩 면에 걸쳐져 고정 설치되고, 좌우 양측에 동일한 경사각의 설치면을 갖는 이송 가이드 베이스와;

상기 이송가이드 베이스의 설치면에 볼트결합에 의해 고정 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷과;

상기 고정 브래킷에 각각 설치되고, 굴진기 또는 추진관의 외경면에 접하여 구름결합하는 로울러;를 포함하여 구성된 특징을 갖는다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 용량이 작은 유압실린더를 이용하더라도 유압실린더 로드의 스트로크 범위내에 형성되는 장착공과 스토핑블록간의 결합을 통해 단계별 추진작동이 가능하기 때문에 추진장치 전체중량이나 크기를 작게 할 수 있어 추진장치의 비용을 절감할 수 있고, 또한 장소가 협소한 수직 작업구에서의 공간활용을 더 할 수 있을 뿐만 아니라 작업자에 의한 안전사고를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 굴착을 위한 굴진기나 연이어 설치되는 추진관의 배관 추진에 있어 상기의 피추진체의 안정적인 지지는 물론 추진 이동시 마찰계수가 현저히 적은 선접촉방식의 로울러를 채택하였기 때문에 원활한 이송이 이루어지며, 또한 구름결합에 의해 피추진체의 외관손상도 방지되는 효과도 아울러 볼 수 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 관로 굴진기용 원압장치의 사시도이고, 도 3은 도 2 의 A - A선 단면도이다.

본 발명에 따른 관로 굴진기용 원압장치의 구성은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 깊이와 폭을 갖는 수직 작업구(2)의 바닥에 소구경 터널의 굴착위치와 일치되도록 설치되는 추진기 베이스부(10)를 갖는다.

상기 추진기 베이스부(10)는 두 개의 직사각형태의 틀이 길이방향으로 하나로 조합되며, 그 양측 상단면에 후술하는 추진기 몸체부(20)의 슬라이딩 이동을 위한 슬라이딩 면(12)이 평활하게 형성된다.

또한, 상기 슬라이딩 면(12)에는 소정 등간격으로 장착공(14)이 소정 깊이로 형성되며, 그 장착공(14)은 추진기 베이스부(10)의 길이 반대방향으로 서로 마주보게 배열 형성된다.

한편, 상기 추진기 베이스(10)의 슬라이딩 면(12)에는 추진기 몸체부(20)가 안착 설치되는데, 상기 추진기 몸체부(20)는 터널을 형성하기 위한 굴진기(1)나 굴진기(1)에 의해 형성한 터널에 연이어 설치되는 추진관(4)의 일측을 고정하기 위한 추진벽(22)이 그 전방에 입설된다.

또한, 상기 추진벽(22)의 후방 양측에는 유압실린더(24)가 구성되는데, 상기 유압실린더(24)의 로드 직동거리는 다수의 장착공(14) 간 거리범위 내에 있는 소용량의 유압실린더(24)의 적용이 바람직하다. 그 이유는 앞서 설명한 것과 같이 단 한 번에 굴진기나 추진기를 원하는 거리까지 이송시킬 수 있는 스트로크가 큰 유압실린더는 로드의 길이가 길어지고 유압력이 커져야 하기 때문에 상기 유압실린더 자체의 중량뿐 아니라 크기도 커지기 때문에 좁은 수직 작업구에 적용하기가 여러 모로 불편하기 때문이다.

또한, 상기 슬라이딩 면(12) 상에 형성된 장착공(14)에 끼워 설치되며, 유압실린더(24)의 로드(24a)가 전진 추진력이 발생되도록 반발력을 제공하는 스토핑 블록(30)이 구성된다.

상기 스토핑 블록(30)은 도면에 도시된 바와 같이 로드(24a)의 끝단과 마주하기 위해 수직벽면을 가지고, 그 하부에 장착공(14)에 끼울 수 있는 포스트(32)가 형성되고, 그 블록의 상부에는 손으로 잡기 용이하도록 손잡이 걸이대(34)가 형성된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 추진기 몸체부(20)의 추진벽(22) 상에는 굴진기(1) 또는 추진관(4)을 통한 이수(泥水)의 원활한 송배수를 위한 호스연결을 위해 관통공(22a)이 형성된다.

본 발명의 추진장치는 도 1에 도시된 바와 같이 추진기지인 수직 작업구(2)에서 도달기지에 이르기까지 소구경 터널을 굴착하기 위해 상기 수직 작업구(2)의 바닥에 설치하게 된다.

먼저, 두 개의 몸체로 이루어진 추진기 베이스부(10)를 크레인을 이용하여 하나씩 옮겨 상기 추진기 베이스부(10)를 길이방향으로 조합한 다음 터널을 굴착하기 위한 목표지점에 일직선으로 배치하여 상기 추진기 베이스부(10)를 바닥에 고정 정착한다.

이 후 크레인을 이용하여 추진기 몸체부(20)를 추진기 베이스부(10)의 슬라이딩 면(12)에 놓여지도록 함과 동시에 도 4a에서와 같이 장착공(14)의 맨 끝에 스 토핑블록(30)을 장착한 다음 상기 추진기 몸체부(20)의 유압실린더(24)의 로드(24a)가 수축상태로서 그 스토핑블록(30)과 맞닿게 위치시킨다.

이 후 굴진기(1)를 추진기 몸체부(20) 전방에 위치되도록 크레인으로 옮겨 상기 굴진기(1)의 후방부를 추진기 몸체부(20)의 추진벽(22)에 고정시킴과 아울러 이수의 공급과 배출을 위한 배관(40)의 연결을 마무리한 상태에서 추진을 위한 준비작업을 완료한다.

준비작업이 완료되어 유압실린더(24)에 로드(24a)의 팽창력을 위한 압유의 흐름을 제어하게 되면 도 4b와 같이 스토핑블록(30)에 의한 반발력으로 추진기 몸체부(20)가 슬라이딩 면(12)을 타고 소정거리 이동하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이 유압실린더(24) 로드(24a)의 1행정 스트로크는 슬라이딩 면(12)에 형성된 장착공(14)간 간격 정도이기 때문에 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이 스토핑블록(30)을 추진기 몸체부(20)의 이동 후 다음 장착공(14)에 끼워 고정하는 방법을 통해 추진기 몸체부(20)의 추진작동이 계속 이루어지도록 한다.

이러한 단계별 추진방식을 통해 굴진기(1)나 굴진기에 연이어 설치되는 추진관(4)을 추진시킨다.

이하, 본 발명의 다른 실시예, 즉 이송가이드수단(40)에 대해 첨부도면 도 5 및 도 6을 통해 상세하게 기술한다.

본 발명에 따른 이송가이드수단(40)은 이와 같은 굴진기용 추진기에 적용되며, 굴착을 위한 굴진기(1) 또는 굴작진행 중 연이어 배관되는 추진관(4)을 굴착된 터널속으로 추진시킬 때 상기 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 슬라이딩 상태를 면접촉 에서 선접촉 또는 구름결합에 의한 마찰력 감소를 꾀하도록 하는 것에 본 발명의 핵심이 있다.

즉, 본 발명은 굴진기(1) 또는 추진관(4)이 안착되는 상기 추진기 베이스부(10)의 선단에 슬라이딩 면(12)에 걸쳐져 고정 설치되고, 좌우 양측에 동일한 경사각의 설치면을 갖는 이송가이드 베이스(42)를 용접 설치한다.

상기 추진기 베이스부(10)의 선단쪽은 추진기 몸체부(16)의 슬라이딩 이동범위를 벗어난 지역이기도 하지만 굴진기(1) 또는 추진관(4)이 터널을 굴착하기 위해 추진되는 이동거리에서 가장 이상적인 지지점이기도 하다.

또한, 상기 이송가이드 베이스(22)의 설치면에 볼트(45)결합에 의해 고정 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷(44)을 구성한다.

상기 고정 브래킷(44)의 내측에 각각 설치되고, 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 외경면에 접하여 구름결합하는 로울러(46)를 구성한다.

도면에 도시하지 않았지만 상기 로울러(46)는 그 외측에 탄성이 있는 재질의 외피를 씌우거나 스프링을 별도로 개재하여 굴진기 또는 추진기의 중량에 대응하거나 추진이동시 진동을 방지하는 구조로 형성하는 것도 하나의 바람직한 방법이라 할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 이송 가이드수단(40)의 조립 및 설치는 먼저 추진기 몸체(10) 및 추진기 몸체를 크레인을 이용하여 순차적으로 작업을 위한 수직 작업구에 위치시켜 굴착될 위치에 배치시켜 조립시킨 후 굴진기(1)를 추진기 베이스(10)에 옮겨 안착시키기 전에 이루어진다.

즉, 추진기 베이스(10) 선단부분에 이송가이드수단(40)의 이송가이드 베이스(42)를 용접하여 설치하고, 상기 이송가이드 베이스(22)의 경사면에 로울러(46)가 결합된 고정 브래킷(24)을 볼팅(45)하여 고정하면 조립 및 설치는 완료된다.

이 후 크레인을 이용하여 굴진기(1) 또는 추진관(4)을 추진기 베이스부(10)에 안착시킬 때 상기 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 선단부분이 본 발명의 로울러(46)에 접촉되어 지지되는 구조로 되고, 유압실린더(18)를 작동하여 추진시킬 때 이송되는 범위내에서 상기 굴진기(1) 또는 추진관(4)을 충분히 지지하기 때문에 이송이 안정적으로 이루어진다. 뿐만 아니라 종래의 면마찰이 아니라 선접촉에 의한 방식이기 때문에 마찰계수가 현저히 적어 원활한 이송이 가능하게 된다.

도 1은 소구경 터널 추진공법의 시공순서를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 관로 굴진기용 원압장치의 사시도.

도 3은 도 2의 A - A선 단면도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 관로 굴진기용 원압장치의 작동 순서를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 관로 굴진기용 원압장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.

도 6은 도 5의 요부를 구체적으로 보이기 위한 확대 사시도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1: 굴진기, 2: 수직 작업구,

4: 추진관, 10: 추진기 베이스부,

12: 슬라이딩 면, 14: 장착공,

20: 추진기 몸체부, 22: 추진벽,

22a: 관통공, 24: 유압실린더,

24a: 로드, 30: 스토핑 블록,

32: 포스트, 34: 손잡이 걸이대,

40: 이송 가이드수단, 42: 이송가이드 베이스,

44: 고정 브래킷, 46: 로울러,

Claims (4)

1. 유압실린더의 직동력에 의한 추진력으로 소구경 터널 굴진기 또는 추진관을 연속 직진시키도록 하는 관로 굴진기용 원압장치에 있어서,

   일정 깊이와 폭을 갖는 수직 작업구(2) 바닥에, 소구경 터널의 굴착위치와 일치되도록 설치되고, 직사각형태의 틀 양측 상단면에 슬라이딩 면(12)이 형성되며, 그 슬라이딩 면(12) 상에 소정 등간격으로 장착공(14)이 서로 마주하게 배열 형성된 추진기 베이스부(10)와;

   상기 추진기 베이스부(10)의 슬라이딩 면(12)에 안착되고, 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 일측을 고정하기 위한 추진벽(22)이 입설되며, 그 추진벽(22)의 후방 양측에 유압실린더(24)를 구성하되, 상기 유압실린더(24)의 로드 직동거리는 다수의 장착공(14) 간 거리범위 내의 소용량으로 된 추진기 몸체부(20)와;

   상기 슬라이딩 면(12) 상에 형성된 장착공(14)에 끼워 설치되며, 유압실린더(24)의 로드(24a)가 전진 추진력이 발생되도록 반발력을 제공하는 스토핑 블록(30);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 관로 굴진기용 원압장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 추진기 몸체부(20)의 추진벽(22)에, 굴진기(1) 또는 추진관(4)을 통한 이수(泥水)의 원활한 송배수를 위한 호스연결을 위해 관통공(22a)을 형성함을 특징으로 하는 관로 굴진기용 원압장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 스토핑 블록(30)의 상부에 파지하기 용이한 손잡이 걸이대(34)가 형성됨을 특징으로 하는 관로 굴진기용 원압장치.
4. 청구항 1 및 청구항 3중 어느 한 항에 있어서,

   추진기 베이스부(10)의 전방부분에 굴진기(1) 또는 추진관의 안착시 상기 안착물의 지지와 슬라이딩 이동을 안내하는 슬라이딩수단(40)을 더 구성하되, 상기 슬라이딩수단(40)은,

   굴진기(1) 또는 추진관(4)이 안착되는 상기 추진기 베이스부(10)의 전방부분에 슬라이딩 면(12)에 걸쳐져 고정 설치되고, 좌우 양측에 동일한 경사각의 설치면을 갖는 이송가이드 베이스(42)와;

   상기 이송가이드 베이스(22)의 설치면에 볼트결합에 의해 고정 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷(44)과;

   상기 고정 브래킷(24)에 각각 설치되고, 굴진기(1) 또는 추진관(4)의 외경면에 접하여 구름결합하는 로울러(46);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 관로 굴진기용 원압장치.

Images