KR100951170B1 - 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡에 관한 것이다.

이는 특히, 상호 대향 설치되면서 외부튜브에 대응되는 제1접촉면과 상기 제1접촉면에 연장되는 직선상의 슬라이드면이 일측면에 구비되는 복수의 가변블럭;

상기 가변블럭의 슬라이드면에 대응되는 접촉면이 형성되면서 내경측에 외부튜브에 대응되는 제2접촉면이 구비되고, 상기 가변블록의 단부와 이격거리를 갖도록 장착되는 복수의 위치결정블럭;

상기 가변블럭의 외경측 또는 내경측의 적어도 일부를 감싸도록 하면서 소정의 탄성을 부여토록 설치되는 지지부재의 일체형 조립구조로 이루어진다.

이에 따라서, 외부튜브를 지지하여 이탈을 방지하면서 내부튜브의 압력작용시 신속하게 팽창할 수 있도록 하고, 튜브의 압력이 천공홀 내의 암석을 향하도록 하는 것이다.

가변블럭, 위치결정블럭, 압력면, 지지면, 외부튜브

Description

무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡{a cap for the outside tube which rock split device with non-vibration}

본 발명은 유체의 압력에 의해 팽창하는 튜브의 팽창압력을 사용하여 암반을 무진동으로 절개하는 장치에서 내부튜브를 보호하면서 동시에 팽창토록 설치되는 외부튜브에 장착되어 외부튜브의 길이방향 및 직경방향에 작용하는 압력을 신속하게 차단하도록 설치되는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡에 관한 것이다.

일반적으로 암반을 파쇄하는 방법은 발파공을 형성한 후 그 내측에 화약을 장약시켜 파쇄하거나 암반의 특성이나 결에 따라 일일이 사람이 정을 사용하여 수작업으로 파쇄하는 방법이 사용되었다.

상기와 같은 경우 화약을 사용할 때에는 먼저 암반에 적정 간격으로 다수의 발파공을 천공한 후 그 내측에 화약을 삽입하고, 상기 발파공 내측에서 발생하는 화약의 압력에 의해 암반을 파쇄하도록 한다.

그러나, 상기와 같이 화약을 사용할 경우, 큰 암반도 용이하게 파쇄되는 장점은 있으나, 폭발소음이 심하고 작업시 안전사고의 위험성 또한 대단히 높고 전문가가 아니면 작업수행을 할 수 없어 환경성, 안정성 및 작업성에서 많은 문제점과 규제가 따르는 것이었다.

이러한 문제점으로 해결하기 위한 것으로 쐐기형 파쇄구, 실린더형 파쇄구(대한민국 공개특허공보 공개번호 95-23831) 및 대쪽형 쐐기 파쇄구 등을 들 수 있다.

그러나, 쐐기형 파쇄구는 세쪽의 쐐기가 한개의 쌍을 이루고 있는 것으로, 이는 가운데 쐐기를 유압의 힘을 이용하여 하강시키면서 양쪽의 쐐기를 상부로 당김에 따라 암반에 힘이 가해져 암반이 파쇄되기 때문에 각 쐐기에 미치는 마찰을 줄이기 위하여 별도의 오일을 주입해야 하고 또한 각 쐐기에 많은 힘을 가해야 하기 때문에 그 구조가 매우 복잡하고 암반파쇄에 상당한 기능을 가져야 하는 단점이 있다.

또한 실린더형 파쇄구는, 몸체 측면에 구비된 여러개의 작은 실린더가 작동되어 암반에 힘이 가해지도록 된 것으로, 암반의 강도가 일정치 않을 때 실린더에 무리한 힘이 가해져 잦은 파손을 가져오게 되고 한쪽으로만 힘이 가해져 효과적인 파쇄가 이루어지지 않는 문제가 있다.

그리고, 또한 대쪽형 쐐기 파쇄구는 본체가 4등분 되고 그 내부에 고무튜브가 내장되어 있는 것으로, 내장되어 있는 고무튜브에 유압을 가하여 고무튜브의 팽창으로 4등분된 몸체가 밀려나면서 암반에 가해지는 힘으로 파쇄되므로 암반에 가해지는 힘이 일정하지 않고 각각의 몸체가 변형을 가져올 수 있으며 구조가 복잡하고 작동시에 고장이 많은 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실용신안공개공보 98-20574호에 암반 파쇄구가 개시되어 있으며 그 구성은 도1a,b에서와 같이, 상기 암반 파쇄구(100)가 전체적으로 원통형으로 구비되어 지며, 중심축을 이루는 원형관(10)과, 상기 원형관(10)을 감싸면서 오일주입으로 팽창되는 탄성튜브(21)와, 원형관(10)의 상단부에는 캡링(50)의 이탈을 방지하면서 오일호스 연결탭(31)이 구비된 캡형너트(30), 하단부에는 캡링(50)의 이탈을 방지하기 위한 캡형너트(60)가 각각 나사결합 되어지는 구성으로 된 것이다.

그리고, 중심축을 이루는 원형관(10)은 다수의 오일공급공(11)이 천공되어 지고, 양단부에는 나사산(12)을 갖추어 구성되어 지며, 오일공급공(11)은 외부로 부터 원형관(10)에 유입되는 오일을 탄성튜브쪽으로 공급하게 되고, 상기 캡링(50)은 원형관(10)의 외경과 동일한 통공과 내부에 요철부(21)가 구비되고, 이의 통공을 통하여 원형관(10)의 상하부에서 각각 삽입되어 내부의 요철부(21)로서 탄성튜브(20)를 원형관(10)에 고정시키게 된다.

또한, 상기 캡형너트(30)는 외부의 오일호스와 연결되는 오일호스 연결탭(31)과 내부에 나사산(12)이 구비되어 구성되고, 이의 캡형너트(30)는 원형관(10)의 상단부에 구비된 나사산(12)과 나사결합되어 외부로부터의 오일을 원형관(10)에 공급하게 되면서도 탄성튜브(20)가 팽창할 때 캡링(50)이 원형관(10)으로부터 이탈하는 것을 방지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 암반파쇄구는, 캡링(50)에 형성되는 걸림턱을 통해서만 탄성튜브를 지지토록 되어 탄성튜브(20)에 압력작용시 그 결합부가 쉽게 분리되어 압력이 누설됨으로써 탄성튜브(20)를 팽창시킬 수 없게 되고, 암반이 절개되는 순 간 직경의 확대시 캡링(50)이 직경 변화가 없어 간격이 발생됨으로써 이를 통해 탄성튜브(20)의 압력이 집중되어 쉽게 파손되는 문제점이 있는 것이다.

그리고, 상기 암반(A)의 발파공에 삽입시 발파공과 캡링(50)에 의해 형성되는 간극을 통하여 탄성튜브(20)이 팽창토록 됨으로써 압력이 발파공 내측에 정확하게 전달되지 못하고, 탄성튜브(20)의 팽창시 캡링(50)이 동시에 팽창하지 못하여 캡링과 천공홀 사이의 간극에 탄성튜브가 노출되어 압력의 정확한 전달이 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 외부튜브를 지지하여 이탈을 방지하면서 외부튜브의 압력작용시 신속하게 팽창할 수 있도록 하며, 튜브의 팽창압력에 의한 외부튜브의 불완전 팽창을 방지하도록 하고, 튜브의 압력이 천공홀 내의 암반을 향하여만 작용하도록 하며, 외부튜브의 팽창시 그 압력이 외부로 손실되는 것을 완벽하게 차단하도록 하고, 외부튜브의 길이방향 팽창에 따른 변형을 방지할 수 있도록 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상호 대향 설치되면서 그 중심부에는 외부튜브의 외경에 대응되는 제1접촉면이 그 양단에는 직선상의 슬라이드면이 연장형성되는 복수의 가변블럭;

상기 가변블럭의 슬라이드면에 대응되는 접촉면이 형성되면서 내경측에는 외부튜브의 외경에 대응되는 제2접촉면이 구비되고, 상기 가변블록의 단부와 이격거리를 갖도록 장착되는 위치결정블럭;

상기 가변블럭의 외경측 또는 내경측의 적어도 일부를 감싸도록 하면서 소정의 탄성을 부여토록 설치되는 지지부재의 일체형 조립구조로 이루어진 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡을 제공한다.

그리고, 본 발명의 가변블럭은 그 외경측에 둘레에 원주형상을 갖는 하나 이 상의 요부가 형성되고, 적어도 일단부에 직선상의 지지면이 일체로 형성되며, 상기 가변블럭의 내측면에 형성되는 제1접촉면에는 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부가 형성되는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡을 제공한다.

또한, 본 발명의 위치결정블럭의 제2접촉면 역시 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부가 형성되고, 상가 제2접촉면에 대향되는 면에 압력면이 형성되며, 상기 압력면 역시 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부가 형성되는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 외부튜브를 지지하여 이탈을 방지하면서 외부튜브의 압력작용시 신속하게 팽창하며, 튜브의 팽창압력에 의한 외부튜브의 불완전 팽창을 방지하고, 튜브의 압력이 천공홀 내의 암반을 향하여만 작용하며, 외부튜브의 팽창시 그 압력이 외부로 손실되는 것을 완벽하게 차단하고, 외부튜브의 길이방향 팽창에 따른 변형을 방지하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 외부튜브캡을 도시한 분해도 이고, 도3은 본 발명에 따른 외부튜브캡의 외부튜브 장착상태를 도시한 사시도 이며, 도4는 본 발명에 따른 외부튜브캡의 외부튜브 장착상태를 도시한 단면도 이고, 도5는 본 발명에 따른 외부튜브캡의 동작상태를 도시한 측면도 이고, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따 른 외부튜브 장착상태를 도시한 사시도 이며, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부튜브캡을 도시한 분해도 이다.

본 발명의 외부튜브(100)는, 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재로 이루어진 중공상의 외부튜브몸체(110) 양단에 외부튜브캡(300)이 장착되는 단차부(170)가 일체로 형성된다.

상기 외부튜브(100)의 단차부(170)에 장착되는 외부튜브캡(300)은 가변블럭(310)과 위치결정블럭(350) 및 이를 지지하는 지지부재(370)의 조립구조로 이루어 진다.

상기 가변블럭(310)은, 상호 대향 설치되면서 그 중심부에는 외부튜브(100)의 외경에 대응되는 제1접촉면(311)이 그 양단에는 직선상의 슬라이드면(313)이 연장형성된다.

이때, 상기 가변블럭(310)은, 그 외경측에 둘레에 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(315)가 더 형성된다.

또한, 상기 가변블럭(310)은, 그 적어도 일단부에 직선상의 지지면(317)이 더 형성된다.

더하여, 도7에서와 같이 가변블럭(310)의 내측면 역시 제1접촉면에 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(311-1)가 더 형성된다.

상기 위치결정블럭(350)은, 상기 가변블럭(310)의 슬라이드면(313)에 대응되는 접촉면(353)이 형성되면서 내경측에는 외부튜브(100)의 외경에 대응되는 제2접촉면(351)이 구비되고, 상기 가변블록의 단부와 이격거리(D)를 갖도록 형성된다.

또한, 상기 위치결정블럭(350)은, 상기 제2접촉면(351)의 내측에 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(351-1)가 형성되고, 상기 제2접촉면(351)에 대향되는 면에 직성상의 압력면(353-1)이 형성된다.

그리고, 상기 압력면(353-1) 역시 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(미도시)가 더 형성된다.

상기 지지부재(370)은, 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재로 이루어지면서 가변블럭과 위치결정블럭의 외경 또는 내경의 적어도 일부를 감싸도록 형성된다.

더하여, 상기 외부튜브캡은 그 측면의 적어도 일부에 별도의 서브외부튜브캡(400)이 더 구비된다.

상기 서브외부튜브캡(400)은, 원주방향에 방사상으로 위치하여 신축 및 팽창토록 배치되는 다수의 금속재 지지편어셈블리(413) 사이에 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재(433)가 충진된다.

또한, 서브외부튜브캡(400)은, 일정강도를 갖는 지지편어셈블리(415)가 원주방향 둘레에 방사상으로 이격되면서 그 높이방향에 다단으로 조적(다층으로 엊갈려 쌓는)될 때 간극 사이에 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재(435)가 충진되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서와 같이, 외부튜브(100)는 그 내측에 설치되는 튜브의 팽창시 발파공 내측에서의 압력흐름이 발파공 외측으로 향할 때 단차부(170)에 장착되 는 외부튜브캡(300)을 통하여 외부튜브의 팽창시 동시에 팽창하도록 하여 외부튜브캡(100)과 발파공사이의 간극에 의한 외부튜브(100)의 이탈을 막아 이에 따른 외부튜브의 압력손실을 방지토록 한다.

상기 외부튜브캡(300)은, 복수의 가변블럭(310)과 그 내측에 삽입되는 복수의 위치결정블럭(350)을 상호 조립한 후 그 외경 또는 내경측에 지지부재(370)를 주입하여 성형하면 그 내경측은 외부튜브(100)의 단차부(170)에 삽입토록 되면서 가변블럭과 위치결정블럭이 지지부재에 의해 정형화되어 일정한 고리 형상을 유지토록 한다.

즉, 상기 외부튜브(100)는 그 외경측 둘레가 복수의 가변블럭(310)에 형성되는 제1접촉면(311)과 복수의 위치결정블럭(350)에 형성되는 제2접촉면(351)에 의해 감싸지는 형상을 유지토록 한다.

이때, 상기 외부튜브캡(300)은, 러버나 우레탄등 탄성을 갖는 탄성재로 이루어진 지지부재(370)로서 성형되어 상호 밀착 연결되는 가변블럭(310)과 위치결정블럭(350)을 지지하면서 외력에 의해 팽창하거나 복원가능토록 된다.

상기와 같은 외부튜브캡(300)은 먼저 외부튜브(100)가 팽창하면 그 압력이 제1,2접촉면(311)(351)에 각각 전달된다.

계속하여, 상기 제2접촉면(351)에 전달되는 압력은 상호 접촉되는 가변블럭(310)의 슬라이드면(313)과 위치결정블럭(350)의 압력면(353)을 통하여 슬라이딩되면서 가변블럭(310)을 외측으로 밀어 내경을 확대토록 한다.

이때, 상기 외부튜브캡(300)은 가변블럭(310)의 외경 또는 내경에 피복되는 지지부재(370)을 확장하면서 외부튜브캡의 직경변화에 대응하여 외부튜브캡의 직경을 변화시키게 된다.

그리고, 상기 위치결정블럭(350)은 가변블럭(310)의 내측에 장착될 때 가변블럭(310)의 단부와 소정의 이격거리(D)를 갖도록 설치되어 튜브의 압력작용이 작용할 때 상기 이격거리를 통하여 용이하게 이동되면서 가벽블럭(310)을 일방향으로 팽창시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 가변블럭(310)은, 양단에 직선상의 지지면(317)이 구비되어 지지부재(370)의 충진면적을 넓혀 그 결합력을 높일 수 있게 됨은 물론 위치결정블럭(350)의 팽창에 따른 지지부재(370)의 이동시 상기 지지부재의 일부를 흡수토록 하여 가변블럭이 용이하게 이동할 수 있도록 한다.

걔속하여, 상기 가변블럭(310)의 내측 또는 위치결정블럭(350)의 내외측에 선택적으로 형성되는 요부는 원주형상을 갖도록 형성되어 지지부재(370)의 접촉면적을 넓혀 견고한 지지가 가능토록 된다.

한편, 상기 외부튜브캡은 그 측면의 적어도 일부에 별도의 서브외부튜브캡(400)이 더 구비되어 외부튜브(100)의 직경방향 팽창 및 길이방향 팽창에 용이하게 대응토록 된다.

이때, 상기 서브외부튜브캡(400)은, 원주방향에 방사상으로 위치하여 신축 및 팽창토록 배치되거나, 원주방향 둘레에 방사상으로 이격되면서 그 높이방향에 다단으로 조적(다층으로 엊갈려 쌓는)되는 다수의 지지편어셈블리 사이에 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재가 충진되는 구성으로 외부튜브의 확장시 동시에 확장되면서 이를 지지하여 압력의 손실을 방지하도록 한다.

그리고, 상기 외부튜브(100)는, 그 외측을 감싸도록 다수의 지지편(500)이 둘레에 위치하면서 탄성밴드(510)로서 지지되어 외부튜브(100)의 손상을 방지하게 되는 것이다.

도1a,b는 각각 종래의 암반파쇄구를 도시한 분해도 및 동작상태도 이다.

도2는 본 발명에 따른 외부튜브캡을 도시한 분해도 이다.

도3은 본 발명에 따른 외부튜브캡의 외부튜브 장착상태를 도시한 사시도 이다.

도4는 본 발명에 따른 외부튜브캡의 외부튜브 장착상태를 도시한 단면도 이다.

도5는 본 발명에 따른 외부튜브캡의 동작상태를 도시한 측면도 이다.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부튜브 장착상태를 도시한 사시도 이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외부튜브캡을 도시한 분해도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...외부튜브 170...단차부

300...외부튜브캡 310...가변블럭

350...위치결정블럭 370...지지부재

Claims (8)

1. 중공상의 외부튜브몸체(110) 양단에 외부튜브캡(300)이 장착되는 단차부(170)가 일체로 형성되어 외부튜브캡(300)이 장착되며,

   상기 외부튜브캡(300)은 가변블럭(310)과 위치결정블럭(350) 및 이를 지지하는 지지부재(370)의 조립구조로 이루어 지며,

   상기 가변블럭(310)은, 상호 대향 설치되면서 외부튜브(100)의 외경에 대응되는 제1접촉면(311)과 상기 제1접촉면에서 연장되는 슬라이드면(313)이 구비되고,

   상기 위치결정블럭(350)은, 상기 가변블럭(310)의 슬라이드면(313)에 대응되는 접촉면(353)이 형성되면서 외부튜브(100)의 외경에 대응되는 제2접촉면(351)이 구비되고, 상기 가변블록의 단부와 이격거리(D)를 갖도록 설치되며,

   상기 지지부재(370)는, 가변블럭과 위치결정블럭의 외경 또는 내경의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 구성으로 이루어진 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
2. 제1항에 있어서, 상기 가변블럭(310)은, 외경측 둘레에 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(315)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
3. 제1항에 있어서, 상기 가변블럭(310)은, 일단부에 직선상의 지지면(317)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
4. 제1항에 있어서, 상기 가변블럭(310)은, 제1접촉면에 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(311-1)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
5. 제1항에 있어서, 상기 위치결정블럭(350)은, 상기 제2접촉면(351)의 내측에 원주형상을 갖는 하나 이상의 요부(351-1)가 형성되고, 상기 제2접촉면(351)에 대향되는 면에 직성상의 압력면(353)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
6. 제1항에 있어서, 상기 외부튜브캡(300)은, 그 측면의 적어도 일부에 서브외부튜브캡(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
7. 제6항에 있어서, 상기 서브외부튜브캡(400)은, 원주방향에 방사상으로 위치하여 신축 및 팽창토록 배치되는 다수의 금속재 지지편어셈블리(413) 사이에 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재(433)가 충진되는 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡
8. 제6항에 있어서, 상기 서브외부튜브캡(400)은, 일정강도를 갖는 지지편어셈 블리(413)가 원주방향 둘레에 방사상으로 이격되면서 그 높이방향에 다단으로 조적(다층으로 엊갈려 쌓는)될 때 간극 사이에 러버나 우레탄 등 소정의 탄성을 갖는 탄성부재(433)가 충진되는 구성으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 무진동 암반절개기의 외부튜브용 캡

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