KR100948452B1 - Grouting apparatus for various punch and grout - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 그라우팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분리/조립이 용이하여 이동 및 설치가 용이하고, 천공 및 그라우팅을 할 수 있는 그라우팅부를 상하/좌우 직선이동은 물론, 상하/좌우 회전시킬 수 있어 터널 굴착의 연약지반에 다방향의 천공 및 그라우팅이 가능함에 따라 작업효율을 향상시킬 수 있는 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a grouting device, and more particularly, it is easy to move and install by separating / assembling, and the grouting part capable of drilling and grouting can be rotated up, down, left and right, as well as up, down, left and right. The present invention relates to a grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting that can improve work efficiency as multi-directional drilling and grouting is possible on the soft ground of tunnel excavation.
일반적으로, 연약지반을 보강하거나, 연약지반에 구축된 구조물의 침하를 방지하기 위하여, 구멍을 굴착하고, 이 굴착된 벽면 주위 지반에 시멘트 또는 우레탄 계열의 그라우트와 급 결재 등의 약액을 혼합하여 주입함으로써 강화하는 그라우팅 공법이 시공된다.In general, in order to reinforce the soft ground or to prevent settlement of the structure built on the soft ground, holes are excavated, and the chemicals such as cement or urethane-based grout and rapid settlement are mixed and injected into the ground around the excavated wall. By strengthening the grouting method is constructed.
이러한 그라우팅 공법은 터널 굴착 시에도 사용되며, 굴착된 벽면에 다수의 구멍을 천공하고, 이 천공을 그라우팅 시켜 다수의 지지프레임과 함께 터널이 붕괴 되는 것을 방지하며, 과다한 지하수 유입을 방지하게 된다.This grouting method is also used in tunnel excavation, punctures a plurality of holes in the excavated wall, grouting the perforations to prevent the tunnel from collapsing with a plurality of support frames, and to prevent excessive groundwater inflow.
도 1은 일반적인 터널 시공을 도시한 도면이다.1 is a view showing a general tunnel construction.
도면에서 도시한 바와 같이, 터널(2)은 수평상태로 굴착되는 것으로, 그 시작이 비탈면 등에서 수평방향으로 시작되거나 발진수직구(1)에 의해 일정 깊이에서 수평방향으로 굴착된다.As shown in the figure, the
이 수평방향으로 굴착되는 터널(2)은 그 길이를 따라 다수의 지지프레임(3)이 설치되어 터널(2)의 붕괴를 방지하게 되고, 별도의 천공장치나 그라우팅 장치를 이용하여 터널 벽면에 다수의 구멍을 천공하며, 이 천공을 그라우팅 시키게 된다.The
그러나 이러한 천공장치와 그라우팅장치는 지면에 거치시켜 동작됨에 따라 무게와 크기가 커 터널 크기에 제한이 따름은 물론, 이동이 용이하지 않고, 또 각 공정시 각 장비를 교체하여 설치함에 따라 공정이 늘고 시간이 증가되는 문제점이 있다.However, such a perforation device and grouting device is mounted on the ground, and the weight and size are large, and the size of the tunnel is not limited, and it is not easy to move. There is a problem that the time is increased.
특히, 터널 굴착 공정상 일정길이를 굴착한 후 지지프레임(3)을 설치하고, 그 주변을 그라우팅 시켜야 됨에 따라 굴착기와 천공장치 및 그라우팅장치를 각 공정에 맞게 교체해야 됨에 따라 작업에 어려움이 있었다.In particular, after the excavation of a certain length in the tunnel excavation process to install the support frame (3), and grouting around it, there was a difficulty in the work to replace the excavator, perforator and grouting device for each process.
이러한 문제점을 다소간 해소하기 위해 천공과 그라우팅을 동시에 실시할 수 있는 천공/그라우팅장치가 개발되어 사용되고 있지만, 역시 무게와 부피가 커 작업 시 어려움이 발생되고 있다.In order to alleviate this problem to some extent, a perforation / grouting device that can simultaneously perform perforation and grouting has been developed and used, but also has difficulty in working with large weight and volume.
또한 이 천공/그라우팅장치는 천공위치와 방향 및 각도가 조절되지 않아 천공하고자 하는 위치로 장치 전체를 이동시켜 천공 및 그라우팅이 이루어짐에 따라 작업효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, the punching / grouting device has a problem that the work efficiency is reduced as the punching and grouting is performed by moving the entire device to the position to be punched because the punching position and direction and angle is not adjusted.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 터널의 천공 및 그라우팅을 위해 다수의 부품이 분리된 상태로 반입되어 다수의 지지프레임(빔)에 설치되고, 터널 굴착 종료 시까지 터널 내에 보관됨에 따라 종래보다 이동 및 설치가 용이함은 물론, 반입/반출의 번거로움이 없다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the plurality of parts are carried in a separated state for drilling and grouting of the tunnel and installed in a plurality of support frames (beams), until the end of the tunnel excavation As it is stored in the tunnel, it is easier to move and install than the conventional one, and there is no hassle of import / export.
그리고 각도조절부와 위치조절부에 의해 그라우팅부의 상하 직선이동과 상하/좌우회전이동이 가능하며, 베이스프레임부가 지지프레임(빔)의 길이방향을 따라 이동 가능하여 터널 굴착공을 다방향으로 천공 및 그라우팅 시킬 수 있어 작업시간 및 비용을 단축시킬 수 있다.In addition, the vertical and horizontal movements of the grouting part and the vertical / left / right rotational movement are possible by the angle adjusting part and the position adjusting part, and the base frame part is movable along the longitudinal direction of the support frame (beam) to drill and drill the tunnel excavation hole in multiple directions. Grouting can reduce work time and cost.
또한, 베이스프레임부는 상단프레임과 하단프레임 및 몸체프레임으로 분리 및 상호 회전 가능하도록 구비하여 인접한 다른 지지프레임으로 용이하게 이동시킬 수 있어 작업효율성을 향상시킬 수 있는 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치를 제공하는 것이 목적이다.In addition, the base frame portion is provided with a top frame, a bottom frame and a body frame to be separated and mutually rotatable, so that it can be easily moved to another adjacent support frame to improve the work efficiency multi-directional drilling and grouting apparatus The purpose is to provide.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 터널 시공을 위해 굴착된 터널을 따라 한 쌍의 상/하부 지지프레임이 일정간격으로 다수 개 설치되며, 이 중 어느 한 쌍의 상/하부 지지프레임 사이에 구비되는 베이스프레임부, 상기 터널의 벽면에 다수의 구멍을 천공하고, 상기 천공을 그라우팅 시키는 그라우팅부, 상기 그라우팅부를 상기 베이스프레임부에 설치시키되 상기 그라우팅부를 상하 및 좌우로 회전시켜 각도를 조절시키는 각도조절부, 및 상기 그라우팅부가 설치된 상기 각도조절부를 상기 베이스프레임부를 따라 이동시키는 위치조절부를 포함하여 이루어진다.According to the present invention for achieving the above object, a plurality of pairs of upper and lower support frames are installed at regular intervals along a tunnel excavated for tunnel construction, which is provided between any one of the upper and lower support frames. A base frame portion, a grouting portion for drilling a plurality of holes in the wall surface of the tunnel, grouting the perforation, an angle adjusting portion for installing the grouting portion to the base frame portion to adjust the angle by rotating the grouting portion up and down and left and right And a position adjusting unit for moving the angle adjusting unit provided with the grouting unit along the base frame unit.
바람직하게, 상기 베이스프레임부는, 상기 다수의 상부 지지프레임 중 어느 하나에 구비되되, 상기 상부 지지프레임의 길이방향을 따라 이동되는 상단프레임, 상기 상단프레임의 하측인 상기 하부 지지프레임에 구비되며, 하부 지지프레임의 길이방향을 따라 이동되는 하단프레임, 및 상기 상단프레임과 하단프레임 사이에 탈부착 가능하도록 구비되며, 내부에 공간부를 갖는 한 쌍의 몸체프레임을 포함하여 이루어진다.Preferably, the base frame portion is provided on any one of the plurality of upper support frames, the upper frame is moved in the longitudinal direction of the upper support frame, the lower support frame is provided on the lower side of the upper frame, the lower The lower frame is moved along the longitudinal direction of the support frame, and provided to be detachable between the upper frame and the lower frame, and comprises a pair of body frames having a space therein.
그리고 상기 몸체프레임은 상기 상단프레임에 회전 가능하도록 구비되고, 장공형의 길이조절공이 상기 몸체프레임 또는 상단프레임 중 어느 하나에 형성되어 설치길이를 조절함에 따라 상기 상/하부 지지프레임을 상하 방향으로 가압하여 고정되며, 상기 몸체프레임의 하단을 상기 하단프레임에서 분리하고, 하단프레임을 인접한 다른 하부 지지프레임에 거치시킨 후, 상기 몸체프레임을 회전시켜 거치된 하단프레임에 연결한 다음, 상단프레임과 분리하며, 상기 상단프레임을 상기 거치된 하단프레임의 상단에 구비하여 몸체프레임과 다시 연결함에 따라 위치가 이동된다.And the body frame is provided to be rotatable in the upper frame, the length adjustment hole of the long hole type is formed in any one of the body frame or the upper frame to adjust the installation length to press the upper / lower support frame in the vertical direction Fixed to the bottom of the body frame is separated from the lower frame, the lower frame is mounted on another adjacent lower support frame, and then the body frame is rotated and connected to the mounted lower frame, and then separated from the upper frame The upper frame is positioned on the upper end of the mounted lower frame, and the position is moved by reconnecting with the body frame.
또한 상기 상단프레임은, 상기 상부 지지프레임에 매달릴 수 있도록 상단부가 폭방향으로 절곡되되, 폭방향으로 분리되도록 제1상단프레임과 제2상단프레임으로 구성되어 상기 상부 지지프레임에 선택적으로 탈부착된다.In addition, the upper frame, the upper end is bent in the width direction to be suspended to the upper support frame, consisting of a first upper frame and a second upper frame to be separated in the width direction is selectively detachable to the upper support frame.
그리고 상기 하단프레임의 하측에는 다수의 롤러가 더 구비되어 상기 하부 지지프레임의 면을 따라 용이하게 이동된다.And a plurality of rollers are further provided on the lower side of the lower frame is easily moved along the surface of the lower support frame.
또한 상기 그라우팅부는, 일정길이를 갖고, 상기 각도조절부에 의해 각도가 조절되는 그라우팅프레임, 상기 그라우팅프레임의 길이방향을 따라 무한궤적으로 회전되는 그라우팅연결부재, 상기 그라우팅프레임에 구비되어 상기 그라우팅연결부재를 회전시키는 그라우팅이동모터, 상기 그라우팅프레임의 단부에 구비되어 드릴설치공이 형성된 드릴프레임, 일정길이를 갖고, 상기 드릴프레임의 드릴설치공에 회전 및 이동 가능한 로드의 일단부에 구비되어 대상물에 구멍을 천공하며, 상기 구멍에 선택적으로 그라우팅 약액을 분사시키는 드릴, 및 상기 드릴의 로드 타단부에 연결되어 상기 드릴을 회전시키고, 상기 그라우팅연결부재의 이동에 의해 상기 드릴을 그라우팅프레임의 길이방향을 따라 이동시키는 드릴회전모터를 포함하여 이루어진다.In addition, the grouting portion, a grouting frame having a predetermined length, the angle is adjusted by the angle adjusting unit, a grouting connecting member which is rotated indefinitely along the longitudinal direction of the grouting frame, provided on the grouting frame and the grouting connecting member Grouting moving motor for rotating the drill frame, which is provided at the end of the grouting frame is provided with a drill installation hole, has a certain length, and is provided at one end of the rod that is rotatable and movable in the drill installation hole of the drill frame to make a hole in the object A drill drilled to selectively spray grouting chemical liquid into the hole, and connected to the other end of the rod of the drill to rotate the drill and move the drill along the longitudinal direction of the grouting frame by the movement of the grouting connecting member; It is made to include a drill rotating motor.
그리고 상기 드릴의 로드는 내부가 동심을 갖는 2중 관 이상으로 형성되어 그라우팅 약액과 팽창물질이 공급되고, 상기 로드의 일단부 외측에는 그 길이방향을 따라 일정 길이 이동되는 패킹커버가 구비되며, 상기 패킹커버에 의해 드릴의 청공 시, 그 외측이 감싸지다가 그라우팅을 위해 상기 드릴이 후진할 경우, 드릴 로드를 따라 이동되어 상기 패킹커버에서 노출되고, 공급되는 팽창물질에 의해 외측으로 팽창되는 패킹부재가 구비되어 구멍의 내벽을 막음에 따라 분사되는 그라우팅 약액이 구멍 외부로 배출되는 것을 방지한다.In addition, the rod of the drill is formed of a double tube having a concentric inner portion and is provided with a grouting chemical liquid and an expansion material, and is provided with a packing cover which is moved at a predetermined length along its longitudinal direction outside the one end of the rod. When the drill is cleaned by the packing cover, the outer side is wrapped, and when the drill is retracted for grouting, the packing member is moved along the drill rod to be exposed at the packing cover and expanded outward by the supplied expansion material. It is provided to block the inner wall of the hole to prevent the sprayed grouting chemical is discharged to the outside of the hole.
또한 상기 팽창물질은 유체 및 기체 중 선택된 어느 하나이고, 별도의 팽창 물질공급장치에 의해 공급된다.In addition, the expansion material is any one selected from the fluid and gas, it is supplied by a separate expansion material supply device.
그리고 상기 그라우팅프레임의 길이방향을 따라 상기 드릴회전모터를 가이드하는 드릴가이드프레임이 더 구비된다.And it is further provided with a drill guide frame for guiding the drill rotation motor along the longitudinal direction of the grouting frame.
또한 상기 각도조절부는, 상기 위치조절부에 의해 상기 베이스프레임부의 높이방향을 따라 이동되는 이동프레임, 상기 이동프레임에 구비되어 상기 그라우팅부를 좌우 회전시키는 좌우각도조절수단, 및 상기 이동프레임에 구비되어 상기 그라우팅부를 상하 회전시키는 상하각도조절수단을 포함하여 이루어진다.In addition, the angle adjusting unit, the movable frame is moved along the height direction of the base frame portion by the position adjusting unit, the left and right angle adjusting means for rotating the grouting portion provided on the movable frame, and the movable frame is provided in the It comprises a vertical angle adjustment means for rotating the grouting portion up and down.
그리고 상기 좌우각도조절수단은, 중심축을 기준으로 회전 가능하도록 상기 이동프레임에 구비되고, 상기 그라우팅부가 좌우회전되도록 거치되는 제1거치봉, 및 상기 이동프레임과 그라우팅부에 양단부가 각각 관절 연결되며, 상기 그라우팅부를 좌우방향으로 회전시키는 제1실린더를 포함하여 이루어진다.The left and right angle adjusting means are provided in the movable frame so as to be rotatable based on a central axis, and the first mounting rods are mounted so that the grouting portion is rotated left and right, and both ends are jointly connected to the movable frame and the grouting portion. It comprises a first cylinder for rotating the grouting portion in the horizontal direction.
또한 상기 상하각도조절수단은, 중심축을 기준으로 회전 가능하도록 상기 이동프레임에 구비되는 제2거치봉, 및 상기 제2거치봉과 그라우팅부에 양단부가 각각 관절 연결되며, 상기 그라우팅부를 상하방향으로 회전시키는 제2실린더를 포함하여 이루어진다.In addition, the vertical angle adjusting means, the second mounting rod provided in the movable frame to be rotatable based on the central axis, and the second end of the rod and the grouting portion is respectively connected to the joint, and the grouting portion to rotate in the vertical direction It comprises a second cylinder.
그리고 상기 위치조절부는, 상기 베이스프레임부의 하단부에 구비되는 위치조절모터, 상기 베이스프레임부의 상단부에 회전가능하도록 구비되는 능동축, 및 상기 위치조절모터와 능동축을 연결하여 무한궤적으로 회전되며, 상기 위치조절모터에 의해 상기 각도조절부를 베이스프레임부를 따라 이동시키는 이동부재를 포함하여 이루어진다.The position adjusting unit may include a position adjusting motor provided at a lower end of the base frame unit, an active shaft provided to be rotatable at an upper end of the base frame unit, and connected to the position adjusting motor and an active shaft to be rotated indefinitely. It comprises a moving member for moving the angle adjusting portion along the base frame portion by a control motor.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치에 의하면, 터널의 천공 및 그라우팅을 위해 다수의 부품이 분리된 상태로 반입되어 다수의 지지프레임(빔)에 설치되고, 터널 굴착 종료 시까지 터널 내에 보관됨에 따라 종래보다 이동 및 설치가 용이함은 물론, 반입/반출의 번거로움이 없으며, 각도조절부와 위치조절부에 의해 그라우팅부의 상하 직선이동과 상하/좌우회전이동이 가능하고, 베이스프레임부가 지지프레임(빔)의 길이방향을 따라 이동 가능하여 터널 굴착공의 연약지반을 다방향으로 천공 및 그라우팅 시킬 수 있어 작업시간 및 비용을 단축시키며, 작업효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.As described above, according to the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention, a plurality of parts are carried in a separated state for drilling and grouting of the tunnel and installed in a plurality of support frames (beams), and the tunnel As it is stored in the tunnel until the end of excavation, it is easier to move and install than conventional ones, and there is no hassle of carrying in / out, and the vertical and vertical movements of the grouting part and the vertical / left / right rotational movement are possible by the angle adjusting part and the position adjusting part. In addition, the base frame portion is movable along the longitudinal direction of the support frame (beam), so that the soft ground of the tunnel excavation hole can be drilled and grouted in multiple directions, thereby reducing work time and cost, and improving work efficiency. It is a very useful and effective invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only, and various modifications may be made without departing from the technical gist of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 설치상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 베이스프레임부를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 베이스프레임부의 분해도를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 이동설치상태를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부 작동상태를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부 드릴 및 로드 내부를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부 그라우팅 작동상태를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 각도조절부를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 각도조절부에 의한 그라우팅부의 좌우회전상태를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 각도조절부에 의한 그라우팅부의 상하회전상태를 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 위치조절부를 도시한 도면이며, 도 15는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 위치조절부에 의한 각도조절부와 그라우팅부의 상하이동을 도시한 도면이다.2 is a view showing an installation state of the multi-directional punching and grouting apparatus according to the present invention, Figure 3 is a view showing a multi-directional drilling and grouting apparatus according to the present invention, Figure 4 FIG. 5 is a view illustrating a base frame portion of a grouting apparatus capable of multidirectional drilling and grouting according to the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating an exploded view of the baseframe portion of a grouting apparatus capable of multidirectional drilling and grouting according to the present invention. 6 is a view showing a moving installation of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention, Figure 7 is a view showing the grouting portion of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention, 8 shows the grouting operation state of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention. 9 is a view illustrating a grouting part of a grouting drill and a rod of a grouting apparatus capable of multidirectional drilling and grouting according to the present invention, and FIG. 10 is a grouting of a grouting apparatus capable of multidirectional drilling and grouting according to the present invention. FIG. 11 is a view illustrating an operation of secondary grouting, and FIG. 11 is a view illustrating an angle adjusting unit of a grouting apparatus capable of multidirectional drilling and grouting according to the present invention, and FIG. 12 is a grouting capable of multidirectional drilling and grouting according to the present invention. FIG. 13 is a view illustrating a left and right rotation state of the grouting unit by the angle adjusting unit of the device, and FIG. 13 is a view illustrating a vertical rotation state of the grouting unit by the angle adjusting unit of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention. Figure 14 shows the position adjusting portion of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention FIG. 15 is a view illustrating the shangdong of the angle adjusting part and the grouting part by the position adjusting part of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention.
도면에서 도시한 바와같이, 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치(10)는 터널(2)을 지지하는 지지프레임(3)에 설치되는 것으로, 상하방향에 위치 된 상부 지지프레임(4)과 하부 지지프레임(5)에 견고하게 고정되어 터널 벽면에 다수의 구멍을 다방향으로 천공하고, 각 구멍 및 그 주위를 그라우팅 시킬 수 있다.As shown in the figure, the
이러한 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치(10)는 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스프레임부(100)와 그라우팅부(200), 각도조절부(300) 및 위치조절부(400)로 구성된다.The
베이스프레임부(100)는 터널 시공을 위해 굴착된 터널(2)을 따라 한 쌍의 상/하부 지지프레임(4, 5)이 일정간격으로 다수 개 설치되며, 이 중 어느 한 쌍의 상/하부 지지프레임(4, 5) 사이에 구비된다.The
이 베이스프레임부(100)는 상/하부 지지프레임(4, 5)의 길이방향을 따라 이동될 수 있는 것으로, 작업자가 원하는 위치로 용이하게 이동시킬 수 있다.The
그리고 그라우팅부(200)는 굴착된 터널(2)의 벽면에 다수의 구멍을 천공하고, 천공을 그라우팅 시키고, 각도조절부(300)는 그라우팅부(200)를 베이스프레임부(100)에 설치시키되, 그라우팅부(200)를 상하 및 좌우로 회전시켜 각도를 조절시킨다.And the
또한 위치조절부(400)는 그라우팅부(200)가 설치된 각도조절부(300)를 베이스프레임부(100)를 따라 이동시키는 것으로, 각도조절부(300)를 상하 방향으로 직선이동 시킬 수 있다.In addition, the
이러한 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치(10)는 굴착된 터널 벽면에 다수의 구멍을 다방향에서 용이하게 천공할 수 있고, 이 천공과 동시에 그 주변을 그라우팅 시켜 붕괴 및 지하수의 과도한 유입을 방지할 수 있으며, 인접한 다른 상/하부 지지프레임(4, 5)으로 용이하게 이동되어 설치할 수 있다.This multidirectional drilling and grouting
먼저, 베이스프레임부(100)을 살펴보면, 도 4 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 상단프레임(110)과 하단프레임(120) 및 몸체프레임(130)으로 구성된다.First, referring to the
상단프레임(110)은 다수의 상부 지지프레임(4) 중 어느 하나에 구비되되, 외부에서 전달되는 힘에 의해 상부 지지프레임(4)의 길이방향을 따라 이동될 수 있도록 구비된다.The
다시 말해, 상단프레임(110)은 다수의 상부 지지프레임(4)에 매달리도록 상단부가 폭방향으로 절곡되는 것이다.In other words, the
이러한 상단프레임(110)은 폭방향으로 분리되는 제1상단프레임(112)과 제2상단프레임(114)과 이 제1상단프레임(112)의 하측에 몸체프레임(130)과 연결되는 제3상단프레임(116)으로 구성되는 것으로, 상부 지지프레임(4)에 용이하게 탈부착 될 수 있다.The
그리고 하단프레임(120)은 상단프레임(110)의 하측인 하부 지지프레임(5)에 구비되며, 외부에서 전달되는 힘에 의해 하부 지지프레임(5)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 구비된다.And the
다시 말해, 하단프레임(120)의 하측에는 다수의 롤러(140)가 더 구비되어 마찰력을 최소화시킴에 따라 하부 지지프레임(5)의 면을 따라 용이하게 이동될 수 있다.In other words, a plurality of
또한 몸체프레임(130)은 상단프레임(110)과 하단프레임(120) 사이에 탈부착 가능하도록 구비되며, 내부에 공간부를 갖고, 한 쌍으로 이루어지는 것으로, 상단프레임(110)과 하단프레임(120) 사이에 일정간격으로 이격되도록 구비된다.In addition, the
이러한 몸체프레임(130)은 상단프레임(110)에 회전 가능하도록 구비되고, 장공형의 길이조절공(118)이 몸체프레임(130) 또는 상단프레임(110) 중 어느 하나에 형성된다.The
이 장공형의 길이조절공(118)은 몸체프레임(130)의 설치위치를 조절하기 위한 것으로, 본 발명에서는 상단프레임(110)의 제3상단프레임(116)에 형성되어 몸체프레임(130)과의 설치길이를 조절함에 따라 상/하부 지지프레임(4, 5)을 상하 방향으로 가압하여 고정시킬 수 있다.This long hole
이러한 베이스프레임부(100)의 길이조절은 천공 및 그라우팅 작업 시 발생되는 진동에 의해 그라우팅부(200)와 각도조절부(300) 및 위치조절부(400)가 구비된 베이스프레임부(100)가 상/하부 지지프레임(4, 5)에서 분리되는 것을 방지함에 따라 천공 및 그라우팅 작업을 용이하게 할 수 있다.The length adjustment of the
이때, 베이스프레임부(100)는 설치되어진 상/하부 지지프레임(4, 5)에서 인접한 다른 상/하부 지지프레임(4', 5')으로 이동될 수 있는 것으로, 몸체프레임(130)이 상단프레임(110)과 하단프레임(120)에 선택적으로 회전 및 분리 가능하도록 구비됨에 따라 실현될 수 있다.At this time, the
다시 말해, 도 6에서 도시한 바와 같이, 몸체프레임(130)의 하단부를 하단프레임(120)에서 분리시킨 후, 상단프레임(110)의 길이조절공(118)을 따라 상측으로 이동시켜 고정시킨다.In other words, as shown in Figure 6, after separating the lower end of the
그리고 분리된 하단프레임(120)을 인접한 다른 하부 지지프레임(5')에 거치시키고, 몸체프레임(130)을 상단프레임(110)에서 하측으로 이동시킨 다음, 하단부가 거치된 하단프레임(120)에 거치되도록 회전시키게 된다.Then, the separated
이때, 몸체프레임(130)과 하단프레임(120)을 결합시키되, 회전 가능하도록 연결하고, 상단프레임(110)을 상부 지지프레임(4)에서 분리시킨다.At this time, the
상단프레임(110)은 지지프레임(3)의 폭방향으로 분리될 수 있는 제1상단프레임(112)과 제2상단프레임(114)으로 구성됨에 따라 제2상단프레임(114)을 상부 지지프레임(4)에서 분리시킨 후, 몸체프레임(130)이 연결된 제1상단프레임(112)을 상부 지지프레임(4)에서 분리시킨다.The
분리된 제1상단프레임(112)은 인접한 다른 상부 지지프레임(4')에 거치시키고, 제2상단프레임(114)을 다른 상부 지지프레임(4')에 거치시켜 제1상단프레임(112)과 고정시킨다.The separated first
그리고 몸체프레임(130)의 설치길이를 재조정함에 따라 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치(10)을 인접한 다른 상/하부 지지프레임(4', 5')으로 이동 및 설치할 수 있다.In addition, as the installation length of the
또한 그라우팅부(200)는 도 7 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 그라우팅프레임(210)과 그라우팅연결부재(220), 그라우팅이동모터(230), 드릴프레임(240), 드릴회전모터(250) 및 드릴(260)로 구성된다.In addition, the
그라우팅프레임(210)는 일정길이를 갖고, 각도조절부(300)에 의해 각도가 조 절되도록 구비되는 것으로, 베이스프레임부(100)의 전후 방향으로 구비된다.The
그리고 그라우팅연결부재(220)는 그라우팅프레임(210)의 길이방향을 따라 무한궤적으로 회전될 수 있도록 구비되며, 그라우팅프레임(210)에 구비된 그라우팅이동모터(230)에 의해 회전된다.And the
드릴프레임(240)은 그라우팅프레임(210)의 전단부에 구비되며, 드릴설치공(242)이 형성되고, 이 드릴설치공(242)을 관통하여 회전 및 이동 가능하도록 드릴(260)이 구비된다.The
이 드릴(260)은 일정길이를 갖고, 드릴프레임(240)의 드릴설치공(242)에 회전 및 이동 가능한 로드(262)의 일단부에 구비된다.The
그리고 로드(262)의 타단부는 드릴회전모터(250)에 연결되어 회전됨에 따라 드릴(260)도 함께 회전되어 대상물인 터널 벽면에 구멍을 천공하고, 이 구멍에 선택적으로 그라우팅 약액을 분사시킬 수 있다.And the other end of the
그리고 드릴회전모터(250)는 그라우팅연결부재(220)에 구비되는 것으로, 그라우팅연결부재(220)의 이동에 의해 드릴(260)을 그라우팅프레임(210)의 길이방향을 따라 이동시키게 된다.In addition, the
이때, 드릴(260)의 로드(262)는 도 9 내지 도 10에서 도시한 바와 같이, 내부가 동심을 갖는 2중 관 이상으로 형성되어 그라우팅 약액과 팽창물질이 공급된다.At this time, the
이 2중 관 구조를 갖는 로드(262)는 각각의 공간에 그라우팅 약액과 팽창물질이 각각 유동되는 것으로, 그라우팅 약액을 두 가지 이상 공급하기 위해 본 발명 에서는 3중 관의 구조로 도시한 것이다.The
그리고 로드(262)의 일단부 외측에는 그 길이방향을 따라 일정 길이 이동되는 패킹커버(264)가 구비되며, 패킹커버(264)의 위치에 따라 숨김 또는 노출되는 패킹부재(266)가 로드(262)의 외주면을 따라 구비된다.In addition, a packing
이 패킹부재(266)는 구멍 천공 시, 패킹커버(264)에 의해 그 외측이 감싸지다가 그라우팅을 위해 드릴(260)이 후진할 경우, 드릴 로드(262)를 따라 이동되어 패킹커버(264)에서 노출된다.When the packing
노출된 패킹부재(266)는 공급되는 팽창물질에 의해 외측으로 팽창되는 것으로, 구멍의 내벽을 막음에 따라 분사되는 그라우팅 약액이 구멍 외부로 배출되는 것을 방지한다.The exposed packing
그리고 팽창물질은 로드(262)의 내부 최 외측에 형성된 공간을 통해 공급되며, 물 등의 유체 및 공기 등의 기체 중 선택된 어느 하나이고, 별도의 팽창물질공급장치에 의해 공급된다.In addition, the expanded material is supplied through a space formed at the innermost outer side of the
또한 그라우팅 시, 드릴(260)과 로드(262)의 후진은 그라우팅연결부재(220)의 이동에 의해 드릴회전모터(250)가 이동됨에 따라 후진되는 것이고, 로드(262)의 후진과 동시에 팽창물질이 공급되어 패킹부재(266)가 외측으로 팽창된다.In addition, during grouting, the reverse of the
이 패킹부재(266)가 팽창되면, 패킹커버(264)를 드릴(260) 방향으로 이동시키게 되고, 천공 시, 팽창물질이 빠지면서 드릴(260)과 로드(262)가 전진 됨에 따라 패킹커버(264)는 원위치 되어 패킹부재(266)의 외측을 감싸게 되는 것이다.When the packing
그리고 그라우팅프레임(210)의 길이방향을 따라 드릴회전모터(250)를 가이드 하는 드릴가이드프레임(270)이 더 구비되어 그라우팅연결부재(220) 및 드릴회전모터(250)를 직선이동 될 수 있도록 가이드하여 드릴(260)의 회전축이 뒤틀리는 것을 방지함이 바람직하다.Further, a
각도조절부(300)는 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 이동프레임(310)과 좌우각도조절수단(320) 및 상하각도조절수단(330)으로 구성된다.11 to 13, the
이동프레임(310)은 위치조절부(400)에 의해 베이스프레임부(100)의 높이방향을 따라 이동되는 것으로, 한 쌍의 몸체프레임(130)에 각각 구비되고, 각각의 이동프레임(310) 사이에는 제1지지봉(312)과 제2지지봉(314)이 상하방향으로 이격되어 구비된다.The moving
그리고 좌우각도조절수단(320)은 이동프레임(310)에 구비되어 상기 그라우팅부(200)를 좌우회전시키는 것으로, 제1거치봉(322)과 제1실린더(324)로 구성된다.In addition, the left and right angle adjusting means 320 is provided in the moving
제1거치봉(322)은 중심축을 기준으로 회전 가능하도록 이동프레임(310)에 구비되는 것으로, 제1지지봉(312)에 원주방향을 따라 회전 가능하도록 구비되고, 그라우팅부(200)가 좌우 회전되도록 거치된다.The
또한 제1실린더(324)는 이동프레임(310)과 그라우팅부(200)에 양단부가 각각 관절 연결되며, 로드(rod)의 이동에 의해 그라우팅부(200)를 좌우방향으로 회전시킨다.In addition, both ends of the
다시 말해, 좌우각도조절수단(320)은 상하각도조절수단(330)의 작동 시, 그라우팅부(200)와 동일하게 상하방향으로 이동되어야 됨에 따라 제1거치봉(322)과 제1실린더(324)가 상기와 같이 구성되는 것이다.In other words, the left and right angle adjusting means 320 is the first mounting
상하각도조절수단(330)은 이동프레임(310)에 구비되어 그라우팅부(200)를 상하 회전시키는 것으로, 제2거치봉(332)과 제2실린더(334)로 구성된다.The vertical angle adjusting means 330 is provided in the moving
제2거치봉(332)은 중심축을 기준으로 회전 가능하도록 이동프레임(310)에 구비되는 것으로, 제2지지봉(314)에 원주방향을 따라 회전 가능하도록 구비된다.The
그리고 제2실린더(334)는 제2거치봉(332)과 그라우팅부(200)에 양단부가 각각 관절 연결되며, 그라우팅부(200)를 상하방향으로 회전시키게 된다.In addition, both ends of the
다시 말해, 상하각도조절수단(330)은 좌우각도조절수단(320)의 작동 시, 그라우팅부(200)와 동일하게 상하방향으로 이동되어야 됨에 따라 제2거치봉(332)과 제2실린더(334)가 상기와 같이 구성되는 것이다.In other words, the vertical angle adjusting means 330 is to be moved in the vertical direction in the same way as the
그리고 위치조절부(400)는 도 14 내지 도 15에서 도시한 바와 같이, 위치조절모터(410)와 능동축(420) 및 이동부재(430)로 구성된다.And the
위치조절모터(410)는 베이스프레임부(100)의 하단부에 구비되고, 능동축(420)은 베이스프레임부(100)의 상단부에 회전 가능하도록 구비되는 것으로, 위치조절모터(410)와 일정간격 이격되어 설치된다.Positioning
또한 이동부재(430)는 위치조절모터(410)와 능동축(420)을 연결하여 무한궤적으로 회전되며, 위치조절모터(410)에 의해 각도조절부(300)를 베이스프레임부(100)를 따라 이동시키게 된다.In addition, the moving
다시 말해, 위치조절모터(410)의 회전축과 능동축(420) 및 이동부재(430)는 베이스프레임부(100)의 몸체프레임(130) 내부에 설치되며, 이동부재(430)는 그라우팅부(200)가 설치된 각도조절부(300)와 연결되어 위치조절모터(410)에 의해 용이하게 이동시킬 수 있다.In other words, the rotating shaft and the
도 1은 일반적인 터널 시공을 도시한 도면이고,1 is a view showing a general tunnel construction,
도 2는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 설치상태를 도시한 도면이며,2 is a view showing an installation state of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치를 도시한 도면이고,3 is a view showing a grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 베이스프레임부를 도시한 도면이며,Figure 4 is a view showing a base frame portion of the grouting apparatus capable of multi-directional punching and grouting according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 베이스프레임부의 분해도를 도시한 도면이고,5 is an exploded view of the base frame portion of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 이동설치상태를 도시한 도면이며,6 is a view showing a mobile installation state of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부를 도시한 도면이고,7 is a view showing a grouting portion of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부 작동상태를 도시한 도면이며,8 is a view showing a grouting operation state of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부 드릴 및 로드 내부를 도시한 도면이고,9 is a view showing the inside of the grouting drill and rod of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 10은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 그라우팅부 그라우팅 작동상태를 도시한 도면이며,10 is a view showing a grouting operation grouting state of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 각도조절부를 도시한 도면이고,11 is a view showing the angle adjustment portion of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 12는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 각도조절부에 의한 그라우팅부의 좌우회전상태를 도시한 도면이며,12 is a view showing the left and right rotation state of the grouting portion by the angle adjusting portion of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 13은 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 각도조절부에 의한 그라우팅부의 상하회전상태를 도시한 도면이고,13 is a view showing a vertical rotation state of the grouting portion by the angle adjusting portion of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 14는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 위치조절부를 도시한 도면이며,14 is a view showing the position adjusting portion of the grouting apparatus capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention,
도 15는 본 발명에 따른 다방향 천공 및 그라우팅이 가능한 그라우팅장치의 위치조절부에 의한 각도조절부와 그라우팅부의 상하이동을 도시한 도면이다.15 is a view showing the shangdong of the angle adjusting portion and the grouting portion by the position adjusting portion of the grouting device capable of multi-directional drilling and grouting according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 그라우팅 장치 100 : 베이스프레임부10: grouting device 100: base frame portion
110 : 상단프레임 120 : 하단프레임110: upper frame 120: lower frame
130 : 몸체프레임 200 : 그라우팅부130: body frame 200: grouting unit
210 : 그라우팅프레임 220 : 그라우팅연결부재210: grouting frame 220: grouting connecting member
230 : 그라우팅이동모터 240 : 드릴프레임230: grouting moving motor 240: drill frame
250 : 드릴회전모터 260 : 드릴250: drill rotation motor 260: drill
262 : 로드 264 : 패킹커버262: rod 264: packing cover
266 : 패킹부재 270 : 드릴가이드프레임266: packing member 270: drill guide frame
300 : 각도조절부 310 : 이동프레임300: angle adjusting unit 310: moving frame
320 : 좌우회전조절수단 330 : 상하회전조절수단320: left and right rotation control means 330: vertical rotation control means
400 : 위치조절부 410 :위치조절모터400: position adjusting unit 410: position adjusting motor
420 : 능동축 430 : 이동부재420: active shaft 430: moving member
Claims (13)
Priority Applications (1)
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