KR100916339B1 - 할암용 자유면 형성을 위한 암반천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치는 천공장비(트레일러)와 연결되어 수직방향으로 동시에 다수개의 홀을 천공하되, 천공시 다수의 천공홀이 연이어 형성되도록 하는 장치로써, 상기 천공장비(트레일러)와 연결/분리가능한 구조로 이루어지는 로터리 헤드부; 동력을 발생시키고, 다운 홀 해머의 개수에 맞게 구비되는 복수개의 구동모터; 상기 복수개의 구동모터와 각각 연결되어, 구동모터에서 발생된 동력에 의해 회전하는 다축 드릴 로드; 상기 각각의 다축 드릴 로드와 연결되어 다축 드릴 로드의 회전에 따라 함께 회전이 이루어지고, 버튼 비트가 천공부위를 타격하도록 피스톤 역할을 하는 다운 홀 해머; 및 상기 다운 홀 해머의 하측에 구비되어 천공하고자 하는 부위를 직접적으로 타격을 가하여 천공하는 버튼 비트;를 포함하고, 복수개 구비되는 상기 버튼 비트 중 하나의 버튼 비트(제 1 버튼 비트)와 상기 제 1 버튼 비트와 이웃하는 제 2 버튼 비트간 상하 이격되고, 상측에서 내려봤을 때, 상기 제 1 버튼 비트와 제 2 버트 비트간 일부가 중첩되도록 구성되어 천공된 다수의 홀이 연이어 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치는 천공장비(트레일러)와 연결되어 수직방향으로 동시에 다수개의 홀을 천공하되, 천공시 다수의 천공홀이 연이어 형성되도록 하는 장치로써, 일측면에 가이드 레일이 형성되는 몸체; 상기 몸체의 일측에 형성되어 동력을 발생시키고, 드릴 비트의 개수에 맞게 구비되는 복수개의 구동모터; 상기 복수개의 구동모터와 각각 연결되어, 구동모터에서 발생된 동력에 의해 회전하는 복수개의 코어 튜브; 상기 코어 튜브의 하측에 위치하여 천공하고자 하는 부위를 직접적으로 접촉이 이루어져 천공하는 드릴 비트; 상기 구동모터, 코어 튜브 및 드릴 비트 등이 몸체에 구비된 가이드 레일을 따라 상하로 이동되도록 하는 승강용 유압실린더; 상기 코어튜브 및 드릴비트를 포함한 장치를 소정각도로 기울이도록 하여 천공 각도를 조절하는 리더 일렉션 실린더; 상기 코어 튜브간 간격을 일정하게 유지시키는 간격 조절용 유압실린더; 및 상기 간격조절용 유압실린더에 의해 코어 튜브간 간격 조정이 이루어지도록 한 후, 상기 튜브간 일정간격이 유지되도록 고정시키는 홀더를 포함하고, 상기 드릴 비트는 중공형 비트인 것을 특징으로 한다.

암반, 천공, 자유면, 할암공

Description

할암용 자유면 형성을 위한 암반천공장치{Rock drilling device for Performing the free Surface in rock Splitting}

본 발명은 화약에 의한 발파가 제한된 현장에서 기계식 암반 굴착의 효율증대를 위한 자유면 형성에 활용되는 암반천공장치에 관한 것이다.

지하에 구조물을 설치함에 있어서, 구조물 설치위치에 암반이 나타날 경우 암반을 제거시켜 주어야만 한다.

암반을 제거시키기 위해서는 암반에 구멍을 천공하여 파쇄시키거나 폭약을 사용하게 되나 폭약사용시는 주변건물에 진동피해를 주게 되어 한정된 장소 이외에는 사용이 제한되고 있는 실정이며, 암반을 천공하여가며 파쇄시키는 방식은 작업시간이 오래 걸릴뿐 아니라 암반제거면이 매끄럽지 못하여 또다시 암반절단작업을거쳐 자유면으로 형성시켜 주어야만 한다.

특히 기존에는 천공기로 암반에 천공시킨 천공구멍에 근접하여 또 다른 천공구멍을 뚫을 수가 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 연이어 형성되는 천공구멍을 뚫기 위해 하나의 천공구멍을 형성하는 장치를 이용하여 인위적으로 다수의 구멍을 뚫으면서 연이어지도록 하였다. 이에 따라, 다수의 구멍이 연이어지도록 하는 과정에서 원하는 방향과는 다른 방향으로 천공이 이루어지거나 천공 형태가 비뚤비뚤해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 슬로 컷(Slow cut) 형태의 천공홀이 연이어 형성되도록 하는 암반천공장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치는 천공장비(트레일러)와 연결되어 수직방향으로 동시에 다수개의 홀을 천공하되, 천공시 다수의 천공홀이 연이어 형성되도록 하는 장치로써, 상기 천공장비(트레일러)와 연결/분리가능한 구조로 이루어지는 로터리 헤드부; 동력을 발생시키고, 다운 홀 해머의 개수에 맞게 구비되는 복수개의 구동모터; 상기 복수개의 구동모터와 각각 연결되어, 구동모터에서 발생된 동력에 의해 회전하는 다축 드릴 로드; 상기 각각의 다축 드릴 로드와 연결되어 다축 드릴 로드의 회전에 따라 함께 회전이 이루어지고, 버튼 비트가 천공부위를 타격하도록 피스톤 역할을 하는 다운 홀 해머; 및 상기 다운 홀 해머의 하측에 구비되어 천공하고자 하는 부위를 직접적으로 타격을 가하여 천공하는 버튼 비트;를 포함하고, 복수개 구비되는 상기 버튼 비트 중 하나의 버튼 비트(제 1 버튼 비트)와 상기 제 1 버튼 비트와 이웃하는 제 2 버튼 비트간 상하 이격되고, 상측에서 내려봤을 때, 상기 제 1 버튼 비트와 제 2 버트 비트간 일부가 중첩되도록 구성되어 천공된 다수의 홀이 연이어 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에, 상기 로터리 헤드와 직접으로 연결되는 가이드 튜브; 상기 복수개의 드릴 로드간 일정간격을 유지시키는 가이드 홀더; 및 일측은 상기 가이드 튜브와 연결되고, 타측은 이전 천공된 홀 중 마지막 홀에 삽입되어 가이드 튜브 내로 들어갔다 나왔다 하는 가이드 로드;를 더 포함하여 천공홀간 간격을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 버튼 비트는 중앙에 공기 홀이 구비된 원 형상의 몸체와, 상기 몸체의 일측면에 구비된 복수개의 비트 팁을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 상기 가이드 로드의 일측을 오목하게 형성시켜, 작업시 가이드 로드와 가장 근접한 위치에 있는 버튼비트와의 마찰을 없애는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치는 천공장비(트레일러)와 연결되어 수직방향으로 동시에 다수개의 홀을 천공하되, 천공시 다수의 천공홀이 연이어 형성되도록 하는 장치로써, 일측면에 가이드 레일이 형성되는 몸체; 상기 몸체의 일측에 형성되어 동력을 발생시키고, 드릴 비 트의 개수에 맞게 구비되는 복수개의 구동모터; 상기 복수개의 구동모터와 각각 연결되어, 구동모터에서 발생된 동력에 의해 회전하는 복수개의 코어 튜브; 상기 코어 튜브의 하측에 위치하여 천공하고자 하는 부위를 직접적으로 접촉이 이루어져 천공하는 드릴 비트; 상기 구동모터, 코어 튜브 및 드릴 비트 등이 몸체에 구비된 가이드 레일을 따라 상하로 이동되도록 하는 승강용 유압실린더; 상기 코어튜브 및 드릴비트를 포함한 장치를 소정각도로 기울이도록 하여 천공 각도를 조절하는 리더 일렉션 실린더; 상기 코어 튜브간 간격을 일정하게 유지시키는 간격 조절용 유압실린더; 및 상기 간격조절용 유압실린더에 의해 코어 튜브간 간격 조정이 이루어지도록 한 후, 상기 튜브간 일정간격이 유지되도록 고정시키는 홀더를 포함하고, 상기 드릴 비트는 중공형 비트인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치에, 상기 몸체의 하측에 구비되어 전체 수평을 조정하는 수평조정 실린더를 더 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 드릴 비트간 간격을 하나의 드릴 비트의 직경보다 작게 구성시키는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에서는 제 1, 2 실시예에 따른 암반천공장치를 제공함으로써 천공홀이 연이어 형성되는 슬로 컷(Slow cut) 형태의 천공홀을 형성시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치와 이 장치를 이용하여 암반을 천공하는 것을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치와 이 장치를 이용하여 암반을 천공하는 것을 간략히 보여주는 정단면도이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 도 1에서 버튼 비트를 일측 및 타측에서 바라본 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치는 로터리 헤드부(110), 구동모터(120), 다축 드릴 로드(130), 다운홀 해머(Down hole hammer)(또는 '천공 해머'라고도 함)(140), 버튼 비트(Button bit)(150)를 포함하여 이루어진다. 일례로서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서는 로터리 헤드부(110)를 제외한 구동모터(120), 드릴 로드(130), 다운홀 해머(또는 '천공 해머'라고도 함)(140), 버튼 비트(150) 등이 각각 3개씩 구비되는데, 이에 따라 본 명세서에서는 각각 제 1, 제 2, 제 3이라 명명한다. 물론 그 개수를 2개 이상으로 해도 상관없지만 3개 이상의 홀수개로 하는 것이 좋다. 그 이유에 대해서는 하기에 설명이 이루어지므로 여기서는 생략하기로 한다.

로터리 헤드부(110)는 천공장비(트레일러)(20)와 연결/분리가능한 구조로 이루어진다.

구동모터(120)는 동력을 발생시키고, 천공 해머(또는 버튼 비트)의 개수에 맞게 복수개(예: 3개) 구비된다. 즉, 상기 구동모터(120)는 3개의 버튼 버트가 제 역할을 수행하도록 동력을 제공한다. 상기 구동모터(120)의 동력은 다축 드릴 로드(드릴 로드가 3개이므로 '3축 드릴 로드'라고도 함)(130)로 전달된 후, 다운홀 해머(또는 '천공 해머'라고도 함)(140)로 전달되고, 최종적으로 버튼 비트(150)로 전달된다.

3축 드릴 로드(130)는 상기 복수개(예: 3개임)의 구동모터(120)와 각각 연결되어, 구동모터(120)에서 발생된 동력에 의해 회전한다.

다운홀 해머(140)는 3개의 드릴 로드(3축 드릴로드)(130)와 연결되어 3축 드릴 로드의 회전에 따라 함께 회전이 이루어지고, 버튼 비트(150)가 천공부위를 타격하도록 피스톤 역할을 한다.

버튼 비트(150)에서는 상기 다운 홀 해머(140)의 하측에 구비되어 천공하고자 하는 부위를 직접적으로 타격을 가하여 천공한다.

상기 버튼 비트(150)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 중앙(150b)에 공기 홀이 구비된 원 형상의 몸체(150a)와, 상기 몸체(150a)의 일측면에 구비된 복수개의 비트 팁(150c)을 포함하여 이루어져 공기홀을 통해 유입된 공기를 이용하여 분쇄된 돌가루(미진 등)를 바깥으로 배출시키게 된다.

본 발명에서는 복수개 구비되는 상기 버튼 비트(150) 중 하나의 버튼 비트(제 1 버튼 비트)(151)와 상기 제 1 버튼 비트와 이웃하는 제 2 버튼 비트(152)간 상하 이격되고, 상측에서 내려봤을 때, 상기 제 1 버튼 비트(151)와 제 2 버트 비트(152)간 일부가 중첩되도록 구성된다. 이에 따라 본 발명에서는 천공된 다수의 홀이 연이어 슬롯컷(Slot cut) 형태로 형성된다.(도 6 참조) 앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 상기 버튼 비트의 개수를 3개 이상의 홀수개로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서는 추가로 가이드 튜브(161), 가이드 홀더(163), 및 가이드 로드(162)를 더 포함할 수도 있다.

가이드 튜브(161)는 그 일측이 로터리 헤드(110)와 직접으로 연결되고, 타측이 가이드 홀더(162)와 연결된다.

가이드 홀더(163)는 드릴 로드(130)간 일정간격을 유지하도록, 일측은 가이드 튜브(161)에 연결되고 타측은 드릴 로드들(130)을 홀더(지지)하는 형태이다.

가이드 로드(162)의 일측은 상기 가이드 튜브(161)와 연결되고, 가이드 로드(162)의 타측은 이전 천공된 홀 중 마지막 홀(1c)에 삽입되는데, 상기 가이드 로드(162)의 일측이 가이드 튜브(161) 내로 들어갔다 나왔다 하게 된다. 이로써 도 5와 같이 버튼 비트(150)가 바위(10)를 천공함에 따라 가이드 튜브(161)도 가이드 로드(162)를 따라 점차 내려오게 된다.

상기와 같이, 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서 추가로 가이드 튜브(161), 가이드 홀더(163), 및 가이드 로드(162)를 더 포함함으로써 최초 천공된 3개의 홀(1a, 1b, 1c)과 다음 천공된 3개의 홀(2a, 2b, 2c)간 일정한 간격 유지가 가능해진다. 즉, 도 6과 같이 다수의 천공홀이 일정한 패턴을 가지고 슬롯컷(Slot cut) 형태로 연속적으로 형성시킬 수 있다.

도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서의 3축 드릴 로드 배열도(B-B' 단면도)이고, 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서의 3개의 버튼 비트들을 하측에서 바라본 도면이다.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서는 3개축으로 이루어진 3축 드릴 로드(131, 132, 133)를 사용하였으며, 각 드릴 로드간 일정한 간격(k)을 유지하기 위해 앞에서 설명된 가이드 홀더(163)를 사용하였다.

또한, 도 4b를 참조하면, 3개의 버튼비트들(151, 152, 153)이 일부 겹쳐진 것처럼 보인다. 하지만 이는 하측에서 3개의 버튼비트를 바라본 형상이고, 도 2의 정단면도를 살펴보면 첫번째 버튼비트(제 1 버튼비트)(151)와 세번째 버튼비트(제 3 버튼비트)(153)가 두번째 버튼비트(제 2 버튼비트)(152)보다 약간 하측으로 내려와 있다. 이와 같은 상태로 놓여진 세 개의 버튼비트들(151, 152, 153)이 각각의 구동모터(121, 122, 123)에 의해 동일한 시간으로 점차 하측으로 내려와 바위(10)를 천공하게 된다.

도 5는 도 1에서 천공홀의 깊이가 커짐에 따라 가이드 튜브와 가이드 로드의 위치를 보여주는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 좌측에서 우측으로 순서대로 천공초기, 천공중기, 천공종료에 따른 가이드 튜브(161)와 가이드 로드(162)의 위치를 나타낸다.

본 발명에서는 가이드 로드(162)의 타측이 이전 천공된 홀 중 마지막 홀(예: 1c)에 삽입되므로 3개의 버튼비트(151, 152, 153)가 점차 바위(10)를 천공하고 아래로 내려감에 따라 가이드 튜브(161)도 가이드 로드(162)측으로 내려가게 된다. 이때, 가이드 홀더(163)에 의해 드릴 로드들(130)도 병렬상태로 일정간격 유지되는 상태로 하측으로 내려가게 된다.

도 6은 도 1의 장치에서 A-A'단면도로, 바위에 천공이 어느 정도 이루어졌을 때(도 5의 천공중기 그림에 해당함)의 슬롯컷(Slot cut)을 나타내는 도면이다.

본 발명에서는 앞에서도 언급한 바와 같이, 일례로서 3개의 버튼 비트를 이용하여 바위를 천공하였는데, 도 6에서 최초 천공한 홀('최초 선행공'이라고도 함)이 실선으로 이루어진 1a, 1b, 1c가 된다. 최초 천공홀이 형성되었으면 가이드 로드를 이전 천공홀(최초 선행공) 중 마지막에 해당하는 제 3 천공홀(1c)에 삽입한 후, 본 발명의 장치를 가동하여 다음 두번째 천공홀을 형성하게 된다. 상기에서 다음 두번째 천공홀('제 1 후속공'이라고도 함)이라는 것은 도 6에서 점선으로 이루어진 2a, 2b, 2c이다. 그 다음 세번째 천공홀('제 2 후속공'이라고도 함)은 3a, 3b, 3c가 된다. 이런식으로 계속 천공하다 보면 슬롯(Slot) 형태처럼 연이은 천공홀이 형성된다.

여기서, 상기 버튼비트의 수를 3개 이상의 홀수개로 하는 이유에 대해 살펴보면 다음과 같다. 즉, 최초 선행공 중 마지막에 해당하는 제 3 천공홀(1c)에 가이드 로드가 삽입되는데, 만약 상기 가이드 로드(162)가 삽입되는 천공홀의 깊이가 매번 다르면(버튼비트 수가 짝수개인 경우 가이드 로드가 삽입되는 천공홀의 깊이가 매번 달라짐) 본 발명의 장치를 작동시키는데 매우 불편함이 따른다. 다시 말하면 본 발명에서는 세 개의 천공홀(예: 1a, 1b, 1c) 중 제 1 천공홀(1a)의 깊이와 제 3 천공홀(1c)의 깊이가 같고, 제 2 천공홀(1b)의 깊이만 다르므로 제 2 후속공(3a, 3b, 3c)을 형성하기 위해 가이드 로드(162)를 제 1 후속공 중 마지막 천공홀(2c)에 삽입되는데, 이 제 1 후속공 중 마지막 천공홀(2c)의 깊이가 최초 선행공 중 마지막 천공홀(1c)의 깊이와 같으므로 가이드 로드가 삽입되어야 하는 깊이를 매번 새로 세팅할 필요가 없다. 바꾸어 말하면, 상기에서 버튼비트 수가 짝수개인 경우 가이드 로드가 삽입되는 천공홀의 깊이가 매번 달라지므로 이를 사용자는 매번(천공홀의 깊이가 달라질때마다) 교정(보정)해줘야 하는 번거로움이 생긴다.

도 7은 도 5의 D-D' 단면도로, 도 1의 장치에서 가이드 튜브와 가이드 로드를 동시에 보여주는 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에서는 가이드 로드의 형태를 도 6 및 도 7처럼 그 일측이 약간 오목하게 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 작업시 가이드 로드(162)와, 이 가이드 로드와 가장 근접 위치해 있는 제 1 버튼비트(151)간 상호 마찰을 없애기 위한 것이다. 따라서 앞에서 언급한 가이드 로드(162)의 일측은 제 1 버튼비트(151)와 접하는 부분을 가리킨다.

상기와 같은 구조로 이루어지는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치는 천공시 발생되는 소음에 의한 민원 발생이 없는 곳이나 대규모 공사에 사용하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치는 몸체(210), 구동모터(220), 코어 튜브(Core tube)(230), 드릴 비트(Drill bit)(240), 승강용 유압실린더(251), 리더 일렉션(leader election) 실린더(252), 간격 조절용 유압실린더(253), 및 홀더(Holder)(260)를 포함하여 이루어진다.

몸체(210)는 타워 형태로, 천공장비(트레일러)(미도시됨)와 연결되고, 일측면에는 가이드 레일이 형성된다.

구동모터(220)는 상기 몸체(210)의 일측에 형성되어 동력을 발생시키고, 드릴 비트(240)의 개수에 맞게 구비된다. 일례로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치에서는 구동모터(220)뿐만 아니라 코어 튜브(230), 드릴 비트(240) 등이 각각 2개씩 구비되는데, 이에 따라 본 명세서에서는 각각 제 1, 제 2라 명명한다. 물론 상기 구동모터 등을 3개 이상씩 구비시켜도 무방하다.

2개의 코어 튜브(제 1 코어 튜브, 제 2 코어튜브)(231)(232)는 상기 2개의 구동모터(제 1 구동모터, 제 2 구동모터)(221)(222)와 각각 연결되어, 구동모터에서 발생된 동력에 의해 회전한다.

드릴 비트(제 1 드릴 비트, 제 2 드릴 비트)(241)(242)는 상기 코어 튜브(제 1 코어 튜브, 제 2 코어튜브)(231)(232)의 하측에 위치하여 천공하고자 하는 부위와 직접적으로 접촉이 이루어져 해당 바위를 천공한다.

본 발명에서 사용되는 드릴 비트(241)(242)는 중공형 비트이다. 상기 드릴비트에 관한 설명은 하기 도 9 설명부분을 참조하기로 한다.

상기 제 1 드릴 비트(241)와 제 2 드릴비트(242)간 간격은 제 1 드릴 비트(또는 제 2 드릴비트)의 직경보다 작게 구성시켜야 한다. 그 이유는 제 1,2 드릴비트를 이용하여 최초 선행공을 굴착한 후, 후속공 천공시 상기 제 1,2 드릴비트의 위치를 약간 좌측(또는 우측)으로 이동시켜 굴착하면 슬로 컷(Slot cut) 형태대로 천공이 가능해지기 때문이다. 이에 대한 상세한 설명은 도 10 부분을 참조하기로 한다.

승강용 유압실린더(251)에서는 상기 구동모터(220), 코어 튜브(230) 및 드릴 비트(240) 등이 몸체(210)에 구비된 가이드 레일을 따라 상하로 이동되도록 해준다.

리더 일렉션 실린더(252)는 상기 코어튜브(230) 및 드릴비트(240)를 포함한 장치를 소정각도로 기울이도록 하여 천공 각도를 조절하는 실린더이다. 상기에서 리더 일렉션 실린더(252)에 의해 코어튜브(230) 및 드릴비트(240)를 포함한 장치를 소정각도 기울이도록 하기 위해서는 힌지(255)가 더 구비된다.

간격 조절용 유압실린더(253)는 제 1 코어 튜브(231)와 제 2 코어튜브(232)간 간격을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.

홀더(260)는 상기 간격조절용 유압실린더(253)에 의해 코어 튜브간 간격 조정이 이루어진 후, 상기 코어 튜브(231)(232)간 일정간격이 유지되도록 고정시키는 장치로, 간격 조절용 유압실린더를 보조해주는 장치이다.

또한, 본 발명에서는 몸체(210)의 하측에 구비되어 전체 수평을 조정하는 수평조정 실린더(254)를 더 포함할 수도 있다.

상기와 같은 구조로 이루어지는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치는 천공시 발생되는 소음 및 분진에 의해 민원 발생 소지가 있는 소규모 공사장에서 사용하는 것이 바람직하다.

미설명부호 271은 바퀴이고, 272는 패드 잭(pad jack)이며, 273은 구동모터를 가동시키기 위한 엔진부이다.

본 발명에서는 상기 바퀴를 소형 무한궤도로 대체함으로써 구동엔진(273)에 의해 자주식 장비화하여 작업장 내에서의 위치이동을 용이토록 할 수도 있다.

도 9는 도 8에서의 드릴 비트를 하측에서 바라본 도면이다.

도면을 참조하면, 앞에서도 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치에서의 사용되는 드릴 비트(240)는 중공형(도넛형) 비트이다. 즉, 본 발명의 드릴 비트(240)는 전체적으로 원형이고, 가운데 부분(240a)이 일방향으로 뚫린 중공형이다.

드릴비트(240)의 중앙 부분이 아닌 사이드 부분에는 바위를 천공할 수 있도록 다수의 칼날(240b)이 형성되어 있거나 하나의 원형형태의 칼날(240b)이 형성되어 있다. 본 발명에서는 상기 칼날 대신 다이아몬드 비트를 사용하여도 무방하다.

본 발명의 중공형 드릴비트를 이용하여 바위를 천공했을 때, 드릴비트 중앙 부분에 대응되는 코어(Core)는 적절한 인양장치를 이용하여 인출한다.

도 10은 도 8의 장치를 이용한 경우에 해당하는 슬롯컷을 나타내는 도면이다.

도 8과 같은 장치를 이용하여 최초 천공(선행공 천공)을 실시하면 도 10a에 도시된 바와 같은 홀(실선 표기)이 가공된다. 그런 후, 약간 우측으로 이동하여 후속공(점선 표기)을 천공하면 도 10b에 도시된 바와 같은 형태가 된다. 최종적으로 도 10c에 도시된 바와 같은 슬로 컷(Slot cut) 형태가 된다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치와 이 장치를 이용하여 암반을 천공하는 것을 보여주는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치와 이 장치를 이용하여 암반을 천공하는 것을 간략히 보여주는 정단면도이다.

또한, 도 3a 및 도 3b는 도 1에서 버튼 비트를 일측 및 타측에서 바라본 사시도이다.

도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서의 3축 드릴 로드 배열도(B-B' 단면도)이고, 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 암반천공장치에서의 3개의 버튼 비트들을 하측에서 바라본 도면이다.

도 5는 도 1에서 천공홀의 깊이가 커짐에 따라 가이드 튜브와 가이드 로드의 위치를 보여주는 단면도이다.

도 6은 도 1의 장치에서 A-A'단면도로, 바위에 천공이 어느 정도 이루어졌을 때(도 5의 중간 그림에 해당함)의 슬롯컷을 나타내는 도면이다.

도 7은 도 5의 D-D' 단면도로, 도 1의 장치에서 가이드 튜브와 가이드 로드를 동시에 보여주는 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 암반천공장치이다.

도 9는 도 8에서의 드릴 비트를 하측에서 바라본 도면이다.

도 10은 도 8의 장치를 이용한 경우에 해당하는 슬롯컷을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 천공부위(예: 바위 등) 20: 천공장비(트레일러)

30: 수직구 굴착면 110: 로터리 헤드

120: 구동 모터 130: 3축 드릴 로드

140: 다운 홀 해머(천공 해머) 150: 버튼 비트

150a: 버튼 비트 몸체 150b: 중앙부

150c: 비트 팁 161: 가이드 튜브

162: 가이드 로드 163: 가이드 홀더

1a, 1b, 1c: 최초 선행공 2a, 2b, 2c: 제 1 후속공

3a, 3b, 3c: 제 3 후속공 210: 몸체

220: 구동모터 230: 코어 튜브

240: 드릴 비트 240a: 칼날

240b: 중앙부 251: 승강용 유압실린더

252: 리더 일렉션 실린더 253: 간격 조절용 유압실린더

254: 수평 조절용 실린더 260: 홀더

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 천공장비(트레일러)와 연결되어 수직방향으로 동시에 다수개의 홀을 천공하되, 천공시 다수의 천공홀이 연이어 형성되도록 하는 암반천공장치로써,

   일측면에 가이드 레일이 형성되는 몸체;

   상기 몸체의 일측에 형성되어 동력을 발생시키고, 드릴 비트의 개수에 맞게 구비되는 복수개의 구동모터;

   상기 복수개의 구동모터와 각각 연결되어, 구동모터에서 발생된 동력에 의해 회전하는 복수개의 코어 튜브;

   상기 코어 튜브의 하측에 위치하여 천공하고자 하는 부위를 직접적으로 접촉이 이루어져 천공하는 드릴 비트;

   상기 구동모터, 코어 튜브 및 드릴 비트 등이 몸체에 구비된 가이드 레일을 따라 상하로 이동되도록 하는 승강용 유압실린더;

   상기 코어튜브 및 드릴비트를 포함한 장치를 소정각도로 기울이도록 하여 천공 각도를 조절하는 리더 일렉션 실린더;

   상기 코어 튜브간 간격을 일정하게 유지시키는 간격 조절용 유압실린더; 및

   상기 간격조절용 유압실린더에 의해 코어 튜브간 간격 조정이 이루어지도록 한 후, 상기 튜브간 일정간격이 유지되도록 고정시키는 홀더를 포함하고,

   상기 드릴 비트는 중공형 비트인 것을 특징으로 하는 암반천공장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 몸체의 하측에 구비되어 전체 수평을 조정하는 수평조정 실린더를 더 포함함을 특징으로 하는 암반천공장치.
7. 제 5항 또는 6항에 있어서,

   상기 드릴 비트간 간격은 하나의 드릴 비트의 직경보다 작게 구성시키는 것을 특징으로 하는 암반천공장치.

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