KR100958968B1 - 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어와; 상기 와이어에 삽입되어 있으며, 만곡 형성된 제 1 비드와; 상기 제 1 비드와 인접되도록 상기 와이어에 삽입되며 상기 제 1 비드와 대칭된 제 2 비드와; 상기 와이어, 제 1 비드 및 제 2 비드를 수지봉지하되, 상기 비드들의 외주면은 노출되도록 하는 수지 코팅층을 포함하여 구성하되, 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드가 한 쌍을 이루며 반복적으로 상기 와이어에 복수 개가 삽입되고, 인접된 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드는 일정한 각도마다 외주연들이 상호 인접되거나 원접되고, 상기 비드들의 원접된 부분의 수지 코팅층에 요홈이 형성됨으로써, 동일한 형상으로 만곡된 비드들을 90°각도마다 각기 근접 또는 원접되도록 대향 설치함으로써 실제 콘크리트 구조물의 절단시 와이어 쏘가 회전되는 경우에 만곡된 비드들이 인접된 부위에서는 절삭능이 크고, 원접된 부위에서는 절삭능이 작아 90°각도마다 톱을 켜는 것과 같은 효과를 구현할 수 있어 절삭능이 우수한 특징이 있다.

와이어 쏘, 구조물 해체

Description

입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘 { Wire saw with 3D-shaped beads }

본 발명은 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘에 관한 것이다.

현재, 국내의 해체시장의 규모는 증가하고 있지만 국내 해체기술과 공법은 일본, 독일 등 선진국의 해체공법을 그대로 수입해 사용하고 있는 실정이다. 해체공사는 소음이나 진동, 비산먼지, 수질오염물질 등을 발생시켜 친환경적이지 못하다는 최대 단점을 가지고 있으며, 현재 국내에서 콘크리트 구조물 해체에 대부분 사용되고 있는 기술은 습식 와이어 쏘 공법이다.

이러한 습식 와이어 쏘 공업은 시공성이 우수하지만 작업시 와이어의 열을 식히기 위해 냉각수를 와이어에 뿌리면서 사용하기 때문에 이에 따른 폐수와 비산먼지, 슬러지 등을 발생시킨다는 아주 큰 단점을 갖고 있어 수질보존지역이나 생태보존지역, 비산먼지의 염려가 있는 병원, 정밀공장, 동절기 등에는 적용이 곤란한 단점이 있다.

위 습식 와이어 쏘 공법의 문제점을 해결하기 위해 냉풍기나 냉매 등을 이용 한 다양한 기술들을 개발했지만 이 기술들은 모두 냉각장치를 이용한 강제냉각방식으로 장비 운영이 용이하지 못하고 해체 비용이 과다하여 실제 해체 현장에 적용하기가 쉽지 않은 단점이 있다.

더욱이, 종래의 와이어 쏘의 절단작업은 석재나 콘크리트에 국한된 경우가 많았으나 산업이 발달로 다양한 소재의 절단이 요구되고 있다. 그 일례로는 폐유조선, 유전 시설물, 해저 구조물 그리고 원자력 발전시설물의 해체 등의 분야이다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 비드들이 근접 또는 원접되도록 설치하여 톱의 켜는 효과를 구현할 수 있으며, 절단되는 콘크리트 구조물이 신속하게 배출될 수 있는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 와이어와; 상기 와이어에 삽입되어 있으며, 만곡 형성된 제 1 비드와; 상기 제 1 비드와 인접되도록 상기 와이어에 삽입되며 상기 제 1 비드와 대칭된 제 2 비드와; 상기 와이어, 제 1 비드 및 제 2 비드를 수지봉지하되, 상기 비드들의 외주면은 노출되도록 하는 수지 코팅층을 포함하여 구성하되, 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드가 한 쌍을 이루며 반복적으로 상기 와이어에 복수 개 가 삽입되고, 인접된 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드는 일정한 각도마다 외주연들이 상호 인접되거나 원접되고, 상기 비드들의 원접된 부분의 수지 코팅층에 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘에 의해 달성될 수 있다.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 동일한 형상으로 만곡된 비드들을 90°각도마다 각기 근접 또는 원접되도록 대향 설치함으로써 실제 콘크리트 구조물의 절단시 와이어 쏘가 회전되는 경우에 만곡된 비드들이 인접된 부위에서는 절삭능이 크고, 원접된 부위에서는 절삭능이 작아 90°각도마다 톱을 켜는 것과 같은 효과를 구현할 수 있어 절삭능이 우수한 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 와이어 쏘를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 비드를 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 와이어 쏘(30)는 와이어(31)와, 와이어(31)에 삽입되며 복수 개의 동일한 형상을 갖는 제 1 비드(33)와 제 2 비드(34)로 구성되어 있다. 여기서, 와이어(31)는 길이 방향으로의 변형은 없으나 유연한 강재가 바람직하다.

본 발명에 의한 와이어 쏘(30)는 제 1 비드(33)와 제 2 비드(34)로 이루어진다.

제 1 비드(33)는 90°각도마다 만곡, 보다 상세하게는 제 1 비드(33)의 상부 및 하부는 우측 방향을 만곡되어 있고, 좌측부 및 우측부는 좌측 방향으로 만곡되어 있다. 그리고, 제 2 비드(34)는 제 1 비드(33)와 면대칭되도록 배치되어 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 비드(33)(34)가 한 쌍을 이루며 이와 같은 단위체가 연이어 설치되어 있다,

결과적으로, 제 1 및 제 2 비드(33)(34)는 각기 상하 부분은 인접(N)되고 측부부은 원접(W)되도록 설치됨으로써, 인접부는 콘크리트 구조물의 절삭능이 크고 원접부는 절삭능이 작아 톱을 켜는 듯한 효과를 창출할 수 있다.

더욱이, 와이어 쏘(30)는 실제 콘크리트 구조물의 절단시 일정한 속도로 회전되기 때문에 콘크리트 구조물의 절단면에 90°각도마다 비드들(33)(34)의 인접부 및 원접부에 교대로 접촉되어 톱을 켜는 듯한 효과를 창출하여 우수한 절삭능을 구현할 수 있는 특징이 있다.

여기서, 본 발명에 의한 인접된 비드들(33)(34)은 90°각도 마다 교대로 근접 또는 원접되도록 도시되고 설명되어 있으나 이에 한정되지 않고 45°, 60°등으로 변형실시할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

그리고 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 비드(33)(34)은 금속편(a)(b) 사이에 다이아몬드 또는 CBN 지립(c)이 샌드위치된 구성을 갖는다. 여기 서, 금속편(a)(b) 및 지립(c)의 두께는 사용 목적에 따라 변형실시가 가능하다. 본 발명에서 사용된 용어인 'CBN'은 Cubic Boron Nitride이다.

수지 코팅층(35)은 제 1 및 제 2 비드들(33)(34)의 각 사이에 충전되어 있어 각각의 비드들(33)(34)를 파지하는 기능을 수행하며, 비드들(33)(34)의 외주면만이 노출되어 있다.

여기서, 수지 코팅층(35)은 내열성과 내마모성이 양호한 고무 또는 합성 수지계열이 바람직하다.

그리고, 수지 코팅층(35)은 비드들(33)(34)의 원접부에 요홈(35a)이 형성되어 있어 실제 콘트리트 구조물의 절단시 절단 파쇄물의 배출 통로로 이용되며, 요홈(35a)의 중심 위치에는 리브(35b)가 일체로 형성되어 있어 각기 인접된 비드들(33)(34)을 완충하는 기능을 수행한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 와이어 쏘의 부분 교체 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 와이어 쏘(30)의 최초 상태는 전술된 도 1을 참조하기로 하고 이에 대한 상세한 구성 설명 등은 생략하기로 한다.

(가) 사용 전 와이어 쏘(30)는 와이어(31) 및 비드들(33)(34)에 수지 코팅층(35)이 형성되어 있되, 인접된 제 1 비드(31)와 제 2 비드(33)의 원접부에 요 홈(35a)이 형성되어 있다. 또한, 이 요홈(35a)의 중심 부분에는 전술된 바와 같이 리브(35b)가 형성되어 있다.

(나) 와이어 쏘(30)는 사용과 동시에 비드들(33)(34)와 함께 수지 코팅층(35)이 벗겨진다.

(다) 사용에 따라, 와이어 쏘(30)의 일부 비드들(33)(34)이 마모된다.

(라) 위 (다)와 같이, 이렇게 마모된 비드들(33)(34)이 존재하는 부분을 절단하고, 신품 와이어 쏘(30')를 커넥터(70)를 이용하여 와이어(31)에 연결한다.

본 발명에 의한 와이어 쏘(30)는 전술된 바와 같이, 일부의 비드들이 다른 비드들에 비하여 상대적으로 많이 마모된 경우에 해당 부분을 제거한 후 신품 와이어 쏘(30')와 연결하여 사용하더라도 사용 중인 부분과 새로 교체된 부분이 아무런 문제없이 콘크리트 구조물을 절단할 수 있는 사용상의 편의성이 있다.

따라서, 본 발명에 의한 와이어 쏘(30)는 절단 작업 도중에도 문제가 발생된 부분만을 제거하고 신품 와이어 쏘와 연결하여 사용할 수 있어 작업 생산성이 우수하고, 자원의 재활용으로 가격 경쟁력이 양호한 특징이 있다.

본 발명의 와이어 쏘는 콘크리트 구조물, 석재 또는 철재의 절단시 비드의 외경 부분의 거리가 근접과 원접의 반복을 이루되 그 평균거리가 짧아 구조물의 모서리나 돌출된 부재 등에 걸리지 않기 때문에 철근이 많은 부재 또는 강재의 절단시 비들가 밀리는 현상이 없어 안정적인 절단을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명의 와이어 쏘는 비드의 조립 구조상으로 근접된 부분의 경우는 비드와 비드의 사이에 필요량의 완충 소재만 존재하므로 비드의 길이 방향의 절단 하중을 비드가 개별적으로 받지 않고 인접하는 비드와 분산되어 받으므로 절단시 발생하는 길이 방향의 하중에 강한 저항력을 갖는 특징이 있다.

여기서, 종래의 와이어 쏘는 그 구조가 모두 각각의 독립된 비드가 있고 (피치: 대략 25 내지 33mm) 그 독립된 비드의 견고한 고정을 위해서 비드 내부에 스틸 슬리브를 설치하고 그 슬리브위에 다이아몬드 비드를 위치하며 그 슬리브와 와이어를 수지 또는 고무로 충전하여 고정하는 방식을 갖는다. 이때, 비드가 길이 방향으로 하중을 많이 받는 작업의 경우에는 (고배근 부재 또는 철재 절단 등) 비드와 비드 사이에 스프링을 개재시켜 보강하는 구성을 갖는다.

더욱이, 종래의 와이어 쏘는 통상 11mm 내외의 외경을 갖는 경우가 대부분으로 사용 과정에서 그 외경이 마모되며 일반적으로 초기 마모량에 비해 직경의 감소비율이 반지름의 제곱에 비례하며 급속하게 진전된다(원의 단면적 = 원주율 X 반지름의 제곱). 그러나 와이어 쏘의 작업 특성상 한 번 절단을 시작한 부재는 절단 도중에 새로운 와이어 쏘로 교체가 불가능하며, 또한 이는 피절단 구조물의 절단된 홈의 폭이 줄어든다는 의미로서 새로운 와이어 쏘가 그 홈에 들어가지 않아서 새 와이어로 작업을 계속할 수 없는 것이다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 동시에 해결하고자 외경부분의 두께에 비해서 내경쪽으로 갈수록 두께를 두껍게 함으로써, 와이어 쏘의 사용시 비드의 마모 가 점점 빨라져서 부재의 절단을 완성할 수 없어 비드가 어느 정도 남아 있어 사용 가능한 와이어 쏘를 폐기하여야 하는 자원 낭비를 원천적으로 해소할 수 있다(도면에는 명확하게 도시되어 있지 않음).

또한, 본 발명에 의한 와이어 쏘는 비드 각각의 길이가 짧아서(통상 6.5mm, 본 발명의 경우 1.5 내지 2.5mm) 탁월한 절삭 성능을 낼 수 있으며, 이는 작업시 발열을 최소화할 수 있으며 신속하게 냉각되는 중요한 특징이다. 따라서, 본 발명에 의한 와이어 쏘는 친환경 정책 또는 습식 해체가 불가능한 구조물의 해체에 적극적으로 활용될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 와이어 쏘는 비드의 길이가 짧아 유연성이 우수하여 작업시 작업자의 피로가 감소할 뿐만 아니라 작업시 편마모를 방지할 수 있으며 절단 소음을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명된 본 고안은 전술된 실시예(들)에 한정되어 설명되었지만 이에 한정되지 않고 본 고안이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 변형 실시는 본 고안의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.

도 1은 본 발명에 의한 와이어 쏘를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 비드를 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 와이어 쏘의 부분 교체 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

<< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >>

30 : 와이어 쏘

31 : 와이어

33, 33 : 비드

35 : 수지 코팅층

35a : 요홈 35b : 리브

70 : 커넥터

Claims (7)

1. 와이어와;

   상기 와이어에 삽입되어 있으며, 만곡 형성된 제 1 비드와;

   상기 제 1 비드와 인접되도록 상기 와이어에 삽입되며 상기 제 1 비드와 대칭된 제 2 비드와;

   상기 와이어, 제 1 비드 및 제 2 비드를 수지봉지하되, 상기 비드들의 외주면은 노출되도록 하는 수지 코팅층을 포함하여 구성하되,

   상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드가 한 쌍을 이루며 반복적으로 상기 와이어에 복수 개가 삽입되고, 인접된 상기 제 1 비드와 상기 제 2 비드는 일정한 각도마다 외주연들이 상호 인접되거나 원접되고,

   상기 비드들의 원접된 부분의 수지 코팅층에 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘.
2. 제 1 항에 있어서,

   인접되게 상기 와이어에 삽입된 상기 제 1 및 제 2 비드는 90°각도마다 인접되거나 원접되도록 만곡 형성된 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 와이어는 커넥터에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 비드들은 다이아몬드를 포함하는 소결합금 또는 다이아몬드 세그먼트가 전착된 금속 부재인 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 비드들은 금속편 사이에 다이아몬드 또는 CBN 지립이 샌드위치된 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 수지 코팅층은 고무 또는 합성수지인 것을 특징으로 하는 입체 형상의 비드를 구비한 와이어 쏘.

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