KR100864371B1 - Digging equipment and method for vertical hole and inclined hole - Google Patents
Digging equipment and method for vertical hole and inclined hole Download PDFInfo
- Publication number
- KR100864371B1 KR100864371B1 KR1020080040833A KR20080040833A KR100864371B1 KR 100864371 B1 KR100864371 B1 KR 100864371B1 KR 1020080040833 A KR1020080040833 A KR 1020080040833A KR 20080040833 A KR20080040833 A KR 20080040833A KR 100864371 B1 KR100864371 B1 KR 100864371B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hole
- drilling
- compressed air
- bit
- pressure water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 66
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 25
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 13
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 5
- 241001503987 Clematis vitalba Species 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D1/00—Sinking shafts
- E21D1/03—Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws
- E21D1/06—Sinking shafts mechanically, e.g. by loading shovels or loading buckets, scraping devices, conveying screws with shaft-boring cutters
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D7/00—Shaft equipment, e.g. timbering within the shaft
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B3/00—Rotary drilling
- E21B3/02—Surface drives for rotary drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/003—Drilling with mechanical conveying means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 수직수평갱 및 사갱 굴착장치와 굴착방법에 관한 것으로서, 특히 광산 갱도에 설치되는 환기갱 및 작업구를 천공할 뿐만 아니라 확갱할 수 있고 버력을 용이하게 지상으로 운반할 수 있는 수직수평갱 및 사갱 굴착장치와 굴착방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical horizontal shaft and a four-cavity drilling device and an excavation method, in particular, not only perforating the ventilation shaft and work tools installed in the mine shaft, but also can expand and vertically carry the buoyancy to the ground And a cavernous drilling rig and an excavation method.
오래 전부터 광산에서는 자재 및 작업인원의 입출갱용 수직구 내지 환기목적의 수직구가 횡갱도와 함께 굴착되었다.For a long time, mines have been excavated with transverse shafts for vertical holes for entry and exit shafts and for ventilation purposes.
그러나, 이러한 종류들의 수직구를 시공하기 위해서는 다양한 굴착장비가 적용되어야 하나, 국내에서는 새롭게 개발되는 기계화 장비보다는 기존의 구식장비에 맞추어 설계 및 시공되고 있어 공사기간의 장기화 등으로 시공비용이 상승하는 문제점을 내포하고 있다.However, in order to construct these types of vertical spheres, various excavation equipments should be applied, but in Korea, they are designed and constructed in accordance with the old equipment rather than newly developed mechanized equipment. It implies
종래에 사용되는 수직갱 및 사갱을 굴착하기 위한 공정은 크게 하향식 굴착 공법과 상향식 굴착공법으로 나뉜다.Conventionally used to excavate the vertical and sand pit is largely divided into a top down drilling method and a bottom up drilling method.
이중에서 상향식 굴착공법으로는 D & B공법(Drill & Blasting Method)과 R.C공법(Raise Climber Method), 그리고 R.B.M공법(Raise Boring Machine Method) 등이 있다.Among these, bottom-up excavation methods include D & B (Drill & Blasting Method), R.C (Raise Climber Method), and R.B.M (Raise Boring Machine Method).
D & B공법(Drill & Blasting Method)은 화약에 의한 재래식 발파 공법으로서 천공, 발파, 환기, 버력처리, 보강의 순서로 진행된다. 이러한 공법은 윈치(Winch)와 같은 가시설이 필요하여 버력처리비용이 비싸고 발파 및 진동소음이 커서 안전사고의 위험이 높으며, 인력굴착으로 인건비 투입이 과다할 뿐 아니라 시공상의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.D & B method (Drill & Blasting Method) is a conventional blasting method by gunpowder, and proceeds in the order of drilling, blasting, ventilation, bubbling treatment, reinforcement. This method requires a temporary facility, such as a winch (Winch) is expensive and the blast and vibration noise is high, the risk of safety accidents, high labor costs due to manpower excavation, and there was a problem of falling precision in construction.
R.C공법(Raise Climber Method)은 유도공(Pilot) 굴착은 착암기를 이용하여 천공하고 작업발판의 이동을 위한 레일을 굴착면에 설치해가면서 천공, 장약, 발파, 환기, 부석 처리의 순서로 진행된다. 이러한 공법은 연약한 지반 조건에서는 적용하기 곤란하고, 발파 및 진동소음이 커서 안전사고의 위험이 높으며, 낙반이나 붕락사고 등에 대처하기가 어려울 뿐만 아니라 양수발전소 같은 정밀도를 요구하는 곳에서는 시공의 불확실성이 문제가 되었다.The Rise Climber Method (Raise Climber Method) drills the pilot hole using a rock drill and installs rails for the movement of the working scaffold in the order of drilling, charging, blasting, ventilation, pumice treatment. This method is difficult to apply in the soft ground condition, the blast and vibration noise is high, so the risk of safety accident is difficult, and it is difficult to cope with the fall or collapse, and the uncertainty of construction is required in places requiring precision such as pumping power plant. Became.
R.B.M공법(Raise Boring Machine Method)은 굴착하고자 하는 수직갱이나 사갱의 상부에 기계실을 설치하고, 하부에는 리밍룸(Reaming Room)을 조성한 후, 상부 기계실에서 천공장치를 작동시키고 천공비트가 장착된 드릴파이프를 교체 연결하면서 유도공을 굴착하며, 굴착된 유도공을 통하여 리머를 상부를 끌어올려 수직갱이나 사갱을 확공하는 방법이다. 이러한 공법은 굴착속도가 빠르고, 안전사고를 배제할 수 있으며, 환기가 불필요할 뿐만 아니라 시공이 정밀하다는 장점을 갖고 있어서 최근에 많이 사용되고 있는 방법이지만, 현재 우리나라에는 이와 같은 공법을 수행할 만한 적절한 기계가 출원되지 않고 거의 전부를 외국에 의존하고 있는 문제점이 있다.RBM method (Raise Boring Machine Method) is to install the machine room on the upper part of the vertical shaft or sand shaft to be excavated, the reaming room is formed on the lower part, then operate the fabric mill in the upper machine room and install the drill pipe equipped with drilling bits. Excavation of the induction hole while connecting the replacement, by lifting the upper portion of the reamer through the excavated induction hole to expand the vertical or dead gang. This method has been widely used recently because it has the advantages of fast excavation speed, safety accidents can be eliminated, ventilation is not necessary, and construction is precise.However, in Korea, it is a suitable machine to perform such a method. There is a problem that is not filed and depends almost entirely on foreign countries.
또한, 확갱을 하기 위해서는 유도공을 먼저 천공을 해야만 하는데, 종래의 기술은 저압수(550리터/분에 7bar)만을 사용하던지 압축공기(22.7㎥/분에 7bar)을 사용함으로서 절리나 공동이 있는 지층의 굴착을 함에 있어유도공 천공과정 중에 발생되는 재밍현상이 발생시 대체하는데 제대로 대처할 수 없는 문제점이 있다.In addition, in order to expand, the induction hole must be drilled first, and the conventional technique uses only low pressure water (7 bar at 550 liters / minute) or compressed air (7 bar at 22.7 m3 / min) to form a joint or joint layer. In the excavation of the jamming phenomenon occurs during the induction hole drilling process there is a problem that can not cope properly to replace.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, R.B.M공법(Raise Boring Machine Method)을 이용하여 광산 갱도에 설치되는 환기갱 및 작업구를 천공할 뿐만 아니라 확갱할 수 있는 수직수평갱 및 사갱 굴착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, a vertical horizontal shaft that can be expanded as well as perforating the ventilation shaft and work tools installed in the mine tunnel using RBM (Raise Boring Machine Method) And the purpose of providing a dead mine drilling device.
또한, 유도공 천공과정 중에 발생되는 재밍등에 대처하여 효율적인 버력처리를 위해 저압수 또는 압축공기사용을 고압수( 2500리터/분에 4~50bar)또는 압축공기(50㎥/분에 4~50bar) 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 전체 100부피%에 대하여 고압수 20~80부피%, 압축공기 80~20부피%의 비율로 고압수와 압축공기가 서로 대칭되게 이용함으로서 배출을 원활히 하여 공사에 지장을 초래하지 않으며, 정밀 한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치를 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, low pressure water or compressed air should be used for high pressure water (4 to 50 bar at 2500 liters / min) or compressed air (4 to 50 bar at 50㎥ / min) or in order to cope with jamming generated during induction hole drilling. High pressure water and compressed air are mixed symmetrically with high pressure water and compressed air at a ratio of 20 ~ 80% by volume and 80 ~ 20% by volume of compressed air with respect to 100% by volume. Its purpose is to provide a precise vertical horizontal shaft and quadrangular drilling rig.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치는 지면에 일정간격으로 설치되는 두 개의 베이스 플레이트와; 중앙에 파이프홀이 형성되고 저면 후방에 체결편이 형성되어 상기 베이스 플레이트와 핀결합되는 워크테이블과, 상기 워크테이블의 좌우측에 수직하게 돌출형성되어 상기 베이스 플레이트와 연결되는 체결부와, 상기 체결부의 후방에 형성된 안착부로 이루어진 메인프레임과; 상기 메인프레임의 안착부에 하단이 볼트결합되는 칼럼가이드와; 장착홀이 중앙에 형성되고, 상기 장착홀의 후방 양측에 가이드홀이 형성되어 상기 칼럼가이드가 끼움되며, 상기 가이드홀 사이와 장착홀의 전방 양측에 삽입홀이 형성된 크로스헤드와; 상기 크로스헤드의 장착홀 하측에 설치되는 드라이브헤드와; 상기 크로스헤드의 삽입홀을 관통하여 하단이 상기 메인프레임의 체결부에 볼트결합되는 실린더와; 상기 크로스헤드의 장착홀에 하측부가 삽입되게 설치되는 기어박스와; 상기 기어박스의 상측에 설치되는 드라이브모터와; 상기 칼럼가이드의 상단에 설치되는 헤드프레임과; 상단이 상기 드라이브헤드에 연결됨과 아울러 상기 워크테이블의 파이프홀을 관통하여 상기 드라이브모터의 회전력에 의하여 회전하고 하단에 천공비트 또는 리머가 교환 장착되어 지면을 굴착하는 드릴파이프;를 포함하여 구성된다.Vertical horizontal gang and quadrangular excavation device according to the present invention for solving the above problems is provided with two base plates installed on the ground at regular intervals; A work table is formed in the center of the pipe hole and a fastening piece is formed at the rear of the bottom surface and is pin-connected to the base plate. A main frame formed of a seating portion formed in the main frame; A column guide having a lower end bolted to a seating portion of the main frame; A cross head having a mounting hole formed at a center thereof, guide holes being formed at both rear sides of the mounting hole, such that the column guides are fitted, and insertion holes formed between the guide holes and at both sides of the mounting hole; A drive head installed below the mounting hole of the crosshead; A cylinder having a lower end bolted to a fastening portion of the main frame through the insertion hole of the crosshead; A gear box having a lower portion inserted into the mounting hole of the crosshead; A drive motor installed at an upper side of the gear box; A head frame installed at an upper end of the column guide; The upper end is connected to the drive head and the drill pipe to rotate through the pipe hole of the worktable by the rotational force of the drive motor and to drill the ground by replacing the perforated bit or reamer at the lower end;
여기서, 상기 베이스 플레이트와 워크테이블의 체결부 사이에는 턴버클이 설 치된다.Here, a turnbuckle is installed between the base plate and the fastening portion of the work table.
또한, 상기 천공비트에는 배출홀이 형성되고, 상기 드라이브모터의 상단에는 로터리 조인트가 설치됨과 아울러 상기 로터리 조인트의 상측에는 외부로부터 고압수 또는 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 전달받는 외부압력호스가 연결되며, 상기 외부압력호스로 주입된 고압수 또는 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 천공비트까지 전달하는 내부주입호스가 로터리 조인트의 하측에 연결된다.In addition, a discharge hole is formed in the drilling bit, a rotary joint is installed at an upper end of the drive motor, and an external pressure for receiving high pressure water or compressed air or a mixture of high pressure water and compressed air from the outside on the upper side of the rotary joint. A hose is connected, and an internal injection hose for delivering high pressure water or compressed air injected into the external pressure hose or a mixture of high pressure water and compressed air to the punch bit is connected to the lower side of the rotary joint.
또한, 드릴파이프는 그 하단에 굴착진동을 감소시키는 스테빌라이져(Stabilizer)가 더 설치되고, 상기 스테빌라이져(130)의 하단에 유도공 편심방지수단이 설치되며, 상기 유도공 편심방지수단의 하단에 천공비트가 설치된다.In addition, the drill pipe is further provided with a stabilizer (Stabilizer) to reduce the excavation vibration at the bottom, the guide hole eccentricity prevention means is installed at the bottom of the
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 수직갱 및 사갱 굴착방법은 드릴파이프의 끝단에 천공비트를 연결하고 상기 천공비트를 전진시켜 유도공을 천공하는 유도공 천공단계와, 유도공을 천공하면서 외부압력호스와 내부주입호스를 통하여 천공비트까지 고압수(2500리터/분에 4~50bar)또는 압축공기(50㎥/분에 4~50bar) 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 전체 100부피%에 대하여 고압수 20~80부피%, 압축공기 80~20부피%의 비율로 고압수와 압축공기가 서로 대칭되게 이용을 주입함으로써 천공비트의 배출홀을 통하여 유도공에 주입된 고압수, 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액이 유도공 굴착시에 발생된 버력을 지상으로 운반하는 고압수 주입단계와, 리밍룸에서 드릴파이프의 하단에 설치된 천공비트를 리머로 교환 장착하는 리머교환단계와, 상기 리머를 천공비트의 진행방향과 반대방향으 로 진행시켜 유도공을 확장하는 확갱단계;로 구성된다.In order to solve the above problems, the vertical cavities and four-cavity excavation method according to the present invention connects the drill bit to the end of the drill pipe and advances the drill bit to drill the induction hole, and induces the induction hole, while drilling the induction hole with an external pressure hose and High pressure water (4-50 bar at 2500 liters / min) or compressed air (4-50 bar at 50㎥ / min) or a mixture of high-pressure water and compressed air to the drilling bit through the internal injection hose High pressure water, compressed air or high pressure water and compressed air injected into the induction hole through the discharge hole of the drill bit by injecting high pressure water and compressed air symmetrically at a ratio of 20 to 80% by volume and 80 to 20% by volume of compressed air. A high-pressure water injection step of conveying the buoyancy generated when the mixture of air is excavated to the ground, and a reamer exchange step of replacing and mounting a drill bit installed at the bottom of the drill pipe in the reaming room with a reamer; And expanding the induction hole by advancing the reamer in a direction opposite to the advancing direction of the drilling bit.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치는 베이스 플레이트와 워크테이블은 턴버클로 연결되어 베이스 플레이트와 워크테이블의 각도를 조정함으로써 수직갱 및 사갱을 굴착할 수 있는 이점이 있다.The vertical horizontal shaft and dead shaft drilling apparatus according to the present invention configured as described above has the advantage that the base plate and the work table are connected by a turnbuckle to adjust the angle of the base plate and the work table to excavate the vertical shaft and the dead shaft.
또한, 고압수(2500리터/분에 4~50bar)또는 압축공기(50㎥/분에 4~50bar) 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 이용함으로써 유도공을 천공하면서 발생되는 버력을 용이하게 제거할 수 있어 재밍(jamming) 현상 등을 미연에 방지할 수 있도록 버력처리가 용이해 진다는 이점이 있다.In addition, by using high pressure water (4-50 bar at 2500 liters / min) or compressed air (4-50 bar at 50㎥ / min) or a mixture of high pressure water and compressed air, it is possible to easily remove the burrs generated while drilling the induction hole. It is advantageous in that the bubbling treatment can be easily performed to prevent jamming phenomenon.
또한, 유도공 편심방지수단을 사용함으로써 RBM 공법에 있어서 지면 하부의 갱도까지 천공할 때 유도공의 연직도를 향상시킬 수 있게 되고, 이로 인하여 리밍시 리머에 부하를 감소시켜 줌으로서 커터의 소모를 줄이고 리머에 무리한 힘이 가해지지 않아 수명을 길게 해주며 리밍룸에서 유도공을 손쉽게 찾음으로써 리머를 신속하게 교환할 수 있는 이점이 있다.In addition, by using the guide hole eccentric prevention means in the RBM method can improve the verticality of the guide hole when drilling to the bottom of the ground, thereby reducing the consumption of the cutter by reducing the load on the reamer during reaming There is an advantage in that the reamer can be changed quickly by not having excessive force applied to it, extending the life and finding the guide hole in the reaming room easily.
이하, 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 평면도이다.1 is a front view of a vertical horizontal gang and four angle drilling rig according to the present invention, Figure 2 is a side view of a vertical horizontal gang and four angle drilling rig according to the present invention, Figure 3 is a vertical horizontal gang and four angle drilling rig according to the present invention Top view of the.
그리고, 도 4는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 분해사시도이다.And, Figure 4 is an exploded perspective view of the vertical horizontal shaft and dead hole drilling apparatus according to the present invention.
또한, 도 5a는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 천공비트가 유도공을 굴착하는 모습을 보인 도이고, 도 5b는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 드릴파이프에 리머를 부착한 모습을 보인 도이며, 도 5c는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 리머가 유도공을 확대 굴착하는 모습을 보인 도이다.In addition, Figure 5a is a view showing a drill bit of the drilling hole of the vertical horizontal shaft and the quadrangular drilling rig according to the present invention, Figure 5b is a reamer in the drill pipe of the vertical horizontal shaft and the quadrangular drilling rig according to the present invention Figure 5c is a view showing an attached state, Figure 5c is a view showing a state in which the reamer enlarged excavation of the guide hole reamer of the vertical horizontal shaft and the quadrangular drilling apparatus according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 스테빌라이져와 유도공 편심방지수단의 모습을 보인 도이고, 도 7은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 유도공 편심방지수단의 모습을 보인 단면도이다.Figure 6 is a view showing the stabilizer and guide hole eccentricity prevention means of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention, Figure 7 is a view of the guide hole eccentricity prevention means of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention It is a cross section shown.
본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치는 베이스 플레이트(10)와, 상기 베이스 플레이트(10)에 설치되는 메인프레임(20)과, 상기 메인프레임(20)에 연결되는 칼럼가이드(30)와, 상기 칼럼가이드(30)가 끼움되는 크로스헤드(40)와, 상기 크로스헤드(40)에 설치되는 기어박스(50)와, 상기 크로스헤드(40)에 설치되는 드라이브헤드(60)와, 상기 크로스헤드(40)에 삽입되는 실린더(70)와, 상기 기어박스(50)의 상측에 설치되는 드라이브모터(80)와, 상기 칼럼가이드(30)의 상단에 설치되는 헤드프레임(90)과, 상기 드라이브헤드(60)에 설치되는 드릴파이프(100)를 포함하여 구성된다.Vertical horizontal shaft and quadrangular drilling rig according to the present invention is the
상기 베이스 플레이트(10)는 지면 또는 지면을 강화하기 위한 콘크리트 기초부의 상면에 일정간격으로 설치되는 것으로 한 쌍으로 이루어져 있고, 지면에 안착되는 평판패널 형태의 지면안착부(11)와, 상기 지면안착부(11)의 상면에서 일정간격으로 돌출되어 형성된 결합부(12)로 구성된다.The
상기 지면안착부(11)에는 앙카볼트 체결을 위한 복수개의 볼트홀(11a)이 형성되어 있고, 상기 결합부(12)는 전방에 후술할 상기 메인프레임(20)의 체결부(22)와 연결하기 위한 체결홀(12a)이 형성되어 있으며, 결합부(12)의 후방에는 상기 메인프레임(20)과 연결하기 위한 핀홀(12b)이 형성되어 있다. 한편, 상기 결합부(12)는 상기 메인프레임(20)의 체결부(22)와 상기 체결홀(12a)을 통하여 턴버클(TB)로 연결함으로써 베이스 플레이트(10)와 메인프레임(20)의 워크테이블(21)이 어느 정도 각도조절 될 수 있도록 구성하였다.The
상기 메인프레임(20)은 중앙의 워크테이블(21)과, 상기 워크테이블(21)의 좌우측에 형성된 체결부(22)와, 상기 체결부(22)의 후방에 형성된 안착부(23)로 구성된다.The
상기 워크테이블(21)은 중앙에 파이프홀(21a)이 형성되어 이 파이프홀(21a)을 상기 드릴파이프(100)가 관통하고, 저면 후방에 체결편(21b)이 형성되어 상기 체결편(21b)이 베이스 플레이트(10)의 결합부(12) 사이에 배치됨과 아울러 베이스 플레이트(10)의 결합부(12)에 형성된 핀홀(12b)에 핀결합된다.The work table 21 has a
상기 체결부(22)는 상기 워크테이블(21)의 좌우측에 수직하게 각각 2개씩 돌출 형성되고 이렇게 2개씩 형성된 체결부(22)는 베이스 플레이트(10)의 결합부(12)에 각각 끼움되어 연결된다.The fastening
상기 안착부(23)는 체결부(22)의 후방에 형성되고 그 형태는 원통형으로 구성된다.The
상기 칼럼가이드(30)는 본 발명에 의한 굴착장치가 상하방향으로 진동을 하면서 운동을 할 때 본 장치를 견고하게 지지하는 역할을 수행하는 것으로서 하단이 상기 메인프레임(20)의 안착부(23) 상단에 결합된다.The
상기 크로스헤드(40)는 그 내부에 베어링(미도시)이 설치외더 상기 기어박스(50)에서 발생하는 부하를 감소시켜 줄 수 있도록 한다. 이러한 크로스헤드(40)는 장착홀(41)이 중앙에 형성되고, 상기 장착홀(41)의 후방 양측에 가이드홀(42)이 형성되며, 상기 가이드홀(42) 사이 및 장착홀(41)의 전방 양측에 삽입홀(43)이 형성된다.The
상기 장착홀(41)에는 상기 기어박스(50)의 하측부가 삽입되게 설치되고, 상기 가이드홀(42)에는 상기 칼럼가이드(30)가 끼움되며, 상기 삽입홀(43)에는 상기 실린더(70)가 끼움된다.The lower portion of the
상기 기어박스(50)는 상기한 것처럼 크로스헤드(40)의 장착홀(41)에 설치되는 것으로서, 드라이브모터(80)에서 제공된 분당회전수(RPM)를 850RPM에서 0~70RPM으로 감소시켜 더 많은 부하가 발생되게 한다.The
상기 드라이브헤드(60)는 상기 크로스헤드(40)의 장착홀(41) 하측에 설치됨 과 아울러 상기 기어박스(50)의 하측부와 연결되는 것으로 하측에는 상기 드릴파이프(100)가 연결된다. 따라서, 상기 드라이브헤드(60)는 드라이브모터(80)에서 발생된 회전력을 기어박스(50)를 통해 전달받고, 이 전달받은 회전력을 드릴파이프(100)에 전달하여 결국 드릴파이프(100)의 하단에 연결된 천공비트(110) 또는 리머(120)까지 전달한다.The
상기 실린더(70)는 상기 크로스헤드(40)의 삽입홀(43)을 관통하여 하단이 상기 메인프레임(20)의 체결부(22)와 볼트결합된다. 이것은 본 발명의 굴착장치가 지면을 굴착할 때에는 추진력을 주고, 드릴파이프(100)를 드라이브헤드(60)에 연결 또는 분리할 때는 수축되어 드릴파이프(100)의 연결과 분리를 위한 공간을 제공하여 준다.The
상기 드라이브모터(80)는 상기 기어박스(50)의 상측에 설치되고 회전력을 발생시키며, 이 회전력은 상기 기어박스(50)와 드라이브헤드(60)를 통하여 드릴파이프(100)에 전달된다. 이 드라이브모터(80)의 일측에는 정크션박스(81)가 설치되어 드라이브모터(80)에 DC전원을 공급한다.The
그리고, 상기 드라이브모터(80)의 상측에는 로터리 조인트(82)가 형성되는데, 이 로터리 조인트(82)에는 외부로부터 고압수 또는 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 전달받는 외부압력호스(83)가 연결된다.In addition, a
이렇게 외부압력호스(83)에 의하여 전달된 고압수 또는 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액은 로터리 조인트(82)의 하측에 연결되고 상기 드라이브모터(80)와 기어박스(50), 크로스헤드(40)의 장착홀(41), 드라이브헤드(60) 및 워크 테이블(21)의 파이프홀(21a)을 지나며 상기 드릴파이프(100)까지 연결된 내부주입호스(84)에 의하여 천공비트(110)까지 전달된다.The high pressure water or the compressed air or the mixture of the high pressure water and the compressed air delivered by the
상기 헤드프레임(90)은 상기 칼럼가이드(30)의 상단에 볼트결합되어 본 발명의 굴착장치가 비틀림에 의하여 파손되는 것을 방지한다.The
상기 드릴파이프(100)는 상단이 상기 드라이브헤드(60)에 연결됨과 아울러 상기 워크테이블(21)의 파이프홀(21a)을 관통하여 상기 드라이브모터(80)의 회전력에 의하여 회전하고 하단에 천공비트(110) 또는 리머(120)가 교환 장착된다.The
상기 천공비트(110)는 수직수평갱 및 사갱을 굴착하기 위하여 유도공을 천공하는 장비이다. 이러한 천공비트(110)는 중앙에 상하방향의 배출홀(110a)이 형성됨과 아울러 내부주입호스(84)와 연결되어 상기 외부압력호스(83)로부터 주입된 고압수( 2500리터/분에 4~50bar)또는 압축공기(50㎥/분에 4~50bar) 또는 고압수와 압축공기의 혼합액이 천공비트(110)의 배출홀(110a)까지 전달된다.The
따라서, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 외부압력호스(83)와 내부주입호스(84)를 통하여 드릴파이프(100) 내부로 유입된 고압수 또는 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액은 천공비트(110)의 배출홀(110a)을 통하여 굴착면으로 배출되고, 이러한 배출이 계속되면 고압수 또는 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액은 천공비트(110)와 굴착면 사이에서 점점 수위가 상승하면서 버력을 운반하여 지상위로 배출시킨다.Accordingly, the high pressure water or the compressed air or the mixed liquid of the high pressure water and the compressed air introduced into the
상기 리머(120)는 천공비트(110)에 의하여 천공된 유도공의 하측, 즉 지하의 리밍룸(Reaming room)에서 천공비트(110)와 교환장착하여 확갱을 하는 장비이다.The
한편, 상기 드릴파이프(100)는 그 하단에 굴착진동을 감소시키는 스테빌라이져(Stabilizer,130)가 더 설치되고, 상기 스테빌라이져(130)의 하단에 천공비트(110) 또는 리머(120)가 교환 장착된다.On the other hand, the
그리고, 상기 스테빌라이져(130)와 천공비트(110) 사이에는 유도공 편심방지수단(140)이 더 설치된다.In addition, the guide hole eccentric prevention means 140 is further installed between the
여기서, 상기 유도공 편심방지수단(140)은 내부에 오일탱크(141a)와 터빈(141b)이 설치된 상부탱크(141)와, 상기 상부탱크(141)의 하측에 설치되고 조정스태빌라이져(142a)와 조정리브(142b)가 구비되며 그 하단에 천공비트(110)가 연결되는 하부탱크(142);로 구성된다.Here, the induction hole eccentric prevention means 140 is installed in the
이러한 유도공 편심방지수단(140)은 지하에 있는 리밍룸까지 유도공을 굴착할 때 유도공이 목표했던 지점까지 0.1%이내의 일직선으로 천공되도록 하는 장비이다. 즉, 유도공의 연직도를 향상시키는 역할을 한다.The induction hole eccentric prevention means 140 is a device for drilling in a straight line within 0.1% to the point where the induction hole targets when excavating the induction hole to the reaming room in the basement. That is, it serves to improve the verticality of the guide hole.
그리고, 상기 유도공 편심방지수단(140)은 두 개의 독립된 탱크로 구성되는데 그중 상부탱크 (141)는 드라이브모터(80)모터의 구동에 의한 동일회전속도를 갖으며 오일탱크(141a)와 터빈(141b)이 내장된다. 하부탱크(142)는 실질적인 방향조정을 해주는 부분으로 상부탱크(141)의 터빈(141b)에 내장된 경사계(미도시)에서 최초 셋팅된 경사값에서 일정부분을 벗어나면 터빈(141b)에서 동력을 발생시키며, 그 동력은 상부탱크(141)에 유압을 가동하여 하부탱크(142)에 구비된 3개의 조정리브(142b)중에 편차가 생긴 부분의 조정리브(142b)를 팽창시켜 0.5%이내의 연직도를 유지하게 해준다.In addition, the guide hole eccentric prevention means 140 is composed of two independent tanks, among which the
한편, 본 발명에 의한 수직갱 및 사갱 굴착방법은 드릴파이프(100)의 끝단에 천공비트(110)를 연결하고 상기 천공비트(110)를 전진시켜 유도공을 천공하는 유도공 천공단계와, 유도공을 천공하면서 외부압력호스(83)와 내부주입호스(84)를 통하여 천공비트(110)까지 고압수를 주입함으로써 천공비트(110)의 배출홀(110a)을 통하여 유도공에 주입된 고압수가 유도공 굴착시에 발생된 버력을 지상으로 운반하는 고압수 주입단계와, 리밍룸에서 드릴파이프(100)의 하단에 설치된 천공비트(110)를 리머(120)로 교환 장착하는 리머교환단계와, 상기 리머(120)를 천공비트(110)의 진행방향과 반대방향으로 진행시켜 유도공을 확장하는 확갱단계로 구성된다.On the other hand, the vertical cavities and four-cavity excavation method according to the present invention is connected to the
여기서, 상기 유도공 굴착시 고압수 대신에 압축공기 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 천공비트(110)로 공급할 수도 있다. 이때, 상기 고압수( 2500리터/분에 4~50bar) 대신 압축공기(50㎥/분에 4~50bar) 또는 고압수와 압축공기의 혼합액을 전체 100부피%에 대하여 고압수 20~80부피%, 압축공기 80~20부피%의 비율로 고압수와 압축공기가 서로 대칭되게 이용함으로서 이루어진다.Here, instead of the high pressure water when the induction hole excavation, compressed air or a mixture of the high pressure water and the compressed air may be supplied to the
도 1은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 정면도.1 is a front view of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 측면도.Figure 2 is a side view of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 평면도.Figure 3 is a plan view of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 분해사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention.
도 5a는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 천공비트가 유도공을 굴착하는 모습을 보인 도.Figure 5a is a view showing a drilling bit of the drilling hole of the vertical horizontal shaft and the dead hole drilling apparatus according to the present invention.
도 5b는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 드릴파이프에 리머를 부착한 모습을 보인 도.Figure 5b is a view showing a state in which the reamer is attached to the drill pipe of the vertical horizontal gang and quadrangular drilling rig according to the present invention.
도 5c는 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 리머가 유도공을 확대 굴착하는 모습을 보인 도.Figure 5c is a reamer of the vertical horizontal shaft and the quadrangular excavation apparatus according to the present invention showing an enlarged excavation of the guide hole.
도 6은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 스테빌라이져와 유도공 편심방지수단의 모습을 보인 도.Figure 6 is a view showing the state of the stabilizer and guide hole eccentricity prevention means of the vertical horizontal shaft and dead-cavity drilling apparatus according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 수직수평갱 및 사갱 굴착장치의 유도공 편심방지수단의 모습을 보인 단면도.Figure 7 is a cross-sectional view showing a state of the guide hole eccentric prevention means of the vertical horizontal gang and quadrangular excavation device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10: 베이스 플레이트 11: 지면안착부10: base plate 11: ground seat
12: 결합부 20: 메인프레임12: coupling part 20: mainframe
21: 워크테이블 22: 체결부21: Worktable 22: Fastening Part
23: 안착부 30: 칼럼가이드23: seating portion 30: column guide
40: 크로스헤드 41: 장착홀40: crosshead 41: mounting hole
42: 가이드홀 43: 삽입홀42: guide hole 43: insertion hole
50: 기어박스 60: 드라이브헤드50: gearbox 60: drive head
70: 실린더 80: 드라이브모터70: cylinder 80: drive motor
81: 정크션박스 82: 로터리 조인트81: Junction Box 82: Rotary Joint
83: 외부압력호스 84: 내부주입호스83: external pressure hose 84: internal injection hose
90: 헤드프레임 100: 드릴파이프90: head frame 100: drill pipe
110: 천공비트 120: 리머110: punch bit 120: reamer
130: 스테빌라이져 140: 유도공 편심방지수단130: stabilizer 140: guide hole eccentric prevention means
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080040833A KR100864371B1 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Digging equipment and method for vertical hole and inclined hole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080040833A KR100864371B1 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Digging equipment and method for vertical hole and inclined hole |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100864371B1 true KR100864371B1 (en) | 2008-10-21 |
Family
ID=40177284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080040833A KR100864371B1 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Digging equipment and method for vertical hole and inclined hole |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100864371B1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100909876B1 (en) * | 2009-01-30 | 2009-07-30 | 주식회사 경동건설 | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole |
KR100947080B1 (en) | 2009-01-30 | 2010-03-12 | 국부호 | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole |
KR101110352B1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-02-15 | 박정열 | base rock fracture apparatus and base fracture method utilizing the same |
KR20180013029A (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | (주)동우기계 | Method for enlarging holes and bit therefore |
KR101946930B1 (en) | 2019-01-07 | 2019-02-13 | 주식회사 경동건설 | Method for Excavating Vertical Hole using Raise Boring Machine and Packed Steel Pipe |
CN112622069A (en) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 浙江亚厦装饰股份有限公司 | Veneer rapid grooving device and using method |
CN113216831A (en) * | 2021-06-03 | 2021-08-06 | 江西东锐机械有限公司 | Integrated rotary head mechanism for drilling machine |
KR20220066460A (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-24 | 김인필 | Method for vertical hole |
CN114856446A (en) * | 2022-03-31 | 2022-08-05 | 中国航天建设集团有限公司 | Rotary drilling rig |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0216300A (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-19 | Nitto Tekko Kk | Grouting in self-drilling lock bolt |
KR910020370U (en) * | 1990-05-11 | 1991-12-20 | 김동기 | Drilling rig |
JPH10140961A (en) | 1996-11-15 | 1998-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | Excavation method |
JP2001227275A (en) | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Shinwa Kk | Excavating device |
-
2008
- 2008-04-30 KR KR1020080040833A patent/KR100864371B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0216300A (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-19 | Nitto Tekko Kk | Grouting in self-drilling lock bolt |
KR910020370U (en) * | 1990-05-11 | 1991-12-20 | 김동기 | Drilling rig |
JPH10140961A (en) | 1996-11-15 | 1998-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | Excavation method |
JP2001227275A (en) | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Shinwa Kk | Excavating device |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100909876B1 (en) * | 2009-01-30 | 2009-07-30 | 주식회사 경동건설 | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole |
KR100947080B1 (en) | 2009-01-30 | 2010-03-12 | 국부호 | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole |
KR101110352B1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-02-15 | 박정열 | base rock fracture apparatus and base fracture method utilizing the same |
KR20180013029A (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-07 | (주)동우기계 | Method for enlarging holes and bit therefore |
KR101977444B1 (en) * | 2016-07-28 | 2019-05-10 | (주)동우기계 | Method for enlarging holes and bit therefore |
KR101946930B1 (en) | 2019-01-07 | 2019-02-13 | 주식회사 경동건설 | Method for Excavating Vertical Hole using Raise Boring Machine and Packed Steel Pipe |
KR20220066460A (en) * | 2020-11-16 | 2022-05-24 | 김인필 | Method for vertical hole |
KR102464819B1 (en) | 2020-11-16 | 2022-11-09 | 김인필 | Method for vertical hole |
CN112622069A (en) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 浙江亚厦装饰股份有限公司 | Veneer rapid grooving device and using method |
CN113216831A (en) * | 2021-06-03 | 2021-08-06 | 江西东锐机械有限公司 | Integrated rotary head mechanism for drilling machine |
CN114856446A (en) * | 2022-03-31 | 2022-08-05 | 中国航天建设集团有限公司 | Rotary drilling rig |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100864371B1 (en) | Digging equipment and method for vertical hole and inclined hole | |
KR100909876B1 (en) | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole | |
CN103835661B (en) | A kind of local excavation pre support mine shaft rising boring technique | |
KR100947080B1 (en) | Excavating apparatus of vertical hole and excavation method of vertical hole | |
CN112360468B (en) | Excavation supporting method for vertical shaft slag sliding well | |
JP2021165468A (en) | Construction method of steel pipe pile | |
CN203584301U (en) | Hole guide equipment | |
KR100949606B1 (en) | Hole-boring and hammering-vibration working method and device for integrated construction with sheet-pile fixed to outside of hole-boring auger casing | |
CN110273413A (en) | A kind of efficient construction method of prefabricated pile | |
US6485234B2 (en) | Apparatus and method for making cylindrical columns | |
CN211623325U (en) | High efficiency drilling equipment | |
KR101946930B1 (en) | Method for Excavating Vertical Hole using Raise Boring Machine and Packed Steel Pipe | |
KR20110133517A (en) | New excavating apparatus of vertical hole and reaming method of vertical hole | |
CN112049647A (en) | Construction method for static cutting excavation of hard rock connection channel | |
CN113529704B (en) | Construction method for forming anchor by using all-casing pipe and following pipe of eccentric down-the-hole hammer for loose stone filling slope anchor cable | |
KR101286128B1 (en) | Method for reaming vertical tunnel | |
KR100335177B1 (en) | Horizontal type large long hole drilling machine | |
KR20150140073A (en) | Excavating bit having air-hammer and screw for excavating ground composed by earth, sand, soft rock and boulder | |
KR102279785B1 (en) | Boring method for boring ground and filling sand simultaneously for inserting Plastic Board Drain | |
KR100655761B1 (en) | Drilling machine for anchor and soil nailing with an outlet for sludge | |
JP4781195B2 (en) | Driving method for driving material and driving material for preceding excavation | |
KR102707817B1 (en) | Vertical drilling machine and vertical shaft rock crushing method using it | |
JP3471742B2 (en) | Continuous underground wall construction method | |
KR100562465B1 (en) | An agitation and hammer apparatus for boring and the using method thereof | |
US20110299941A1 (en) | soil shoring method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121011 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131011 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141014 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171011 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181015 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191014 Year of fee payment: 12 |