KR101258866B1

KR101258866B1 - a method for rock split with fluid pressure

Info

Publication number: KR101258866B1
Application number: KR1020110009198A
Authority: KR
Inventors: 이상휴
Original assignee: 주식회사 기술나라
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2013-04-29
Also published as: KR20120088098A

Abstract

본 발명은 지표면에 노출되는 암반면에 자유공간을 형성한 후 자유공간에 형성되는 자유면에 대하여 실질적으로 평행하도록 복수의 천공홀을 형성하여 팽창유니트를 각각 삽입하고, 유체의 압력을 천공홀에 삽입되는 팽창유니트에 전달하여 자유공간을 향하는 압력을 발생시켜 절개라인을 형성함으로써 오염물질이나 진동 및 소음의 발생 없이 암반을 절개하도록 하는 유체압력을 이용한 암반절개 공법에 관한 것이다. According to the present invention, after forming a free space on a rock surface exposed to the ground surface, a plurality of perforation holes are formed to be substantially parallel to the free surface formed in the free space to insert expansion units respectively, and the pressure of the fluid is inserted into the perforation holes. The present invention relates to a rock cutting method using a fluid pressure to cut a rock without generating contaminants, vibrations and noise by generating a pressure line directed to an expansion unit to be inserted to generate pressure toward a free space.

Description

Rock cutting method using fluid pressure {a method for rock split with fluid pressure}

본 발명은 지표면에 노출되는 암반면에 일정깊이와 폭 및 길이를 갖는 자유공간을 형성한 후 자유공간에 형성되는 자유면에 대하여 실질적으로 평행하도록 복수의 천공홀을 형성하여 팽창유니트를 각각 삽입하고, 유체의 팽창압력을 천공홀에 삽입된 팽창유니트에 전달할 때 천공홀에서 자유공간을 향하는 압력에 의해 절개라인을 형성함으로써 진동 및 소음의 발생 없이 암반을 절개하도록 하는 유체압력을 이용한 암반절개 공법에 관한 것이다. The present invention forms a free space having a predetermined depth, width, and length on a rock surface exposed to the ground surface, and then forms a plurality of perforation holes to be substantially parallel to the free surface formed in the free space, thereby inserting expansion units respectively. In the rock cutting method using fluid pressure, the incision line is formed to form the incision line by the pressure toward the free space in the drilling hole when transferring the expansion pressure of the fluid to the expansion unit inserted in the drilling hole. It is about.

각종 토목공사 또는 건설공사는 다양한 형태의 지반을 제거하여 소기의 목적을 달성하고 있다. Various civil works or construction works to achieve the intended purpose by removing various types of ground.

통상 터파기의 지반을 제거하는 경우에는 포크레인과 같은 범용 중장비가 적용되지만, 이들 범용 중장비를 적용하기 곤란한 암반 등의 제거에는 화약류를 적용한 파쇄작업을 행하거나 유압을 이용한 파쇄장치를 적용하고 있다. In general, heavy equipment such as forklra is applied to remove the ground of the trencher. However, to remove rocks and the like which are difficult to apply these general heavy equipment, crushing work using explosives or crushing apparatus using hydraulic pressure is applied.

이때, 화약류를 사용한 파쇄작업은 과도한 진동, 소음 및 비석, 먼지 등의 발생으로 민원발생의 원인이 되고, 주변 구조물의 피해 및 안전사고의 우려가 있어 특히 도심지에서의 사용은 극히 제한적일 수 밖에 없다. At this time, the crushing work using the explosives may cause civil complaints due to excessive vibration, noise, stones, and dust, and there is a fear of damage to peripheral structures and safety accidents, and therefore, the use thereof in urban areas is extremely limited.

이와 같은 화약류를 사용한 파쇄작업의 문제점을 보완하기 위해 유압을 이용한 파쇄장치가 도입되고 있으나, 이와 같은 방법은 시공능률의 저하로 공사기간이 지연됨으로서 공사 단가가 상승되어 경제적 공사가 되지 못하여 사용이 극히 제한적이었다.In order to compensate for the problem of crushing work using explosives, a crushing device using hydraulic pressure has been introduced.However, in such a method, the construction cost is delayed due to the deterioration of construction efficiency, which increases the cost of construction and prevents economic construction. It was limited.

이와같은 문제점을 개선하기 위하여 종래의 특허 제765938호에 연속근접 천공식 암반절개 공법이 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 암반(3)을 절개함에 있어 착암기 비트(2)를 사용하여 주변건물(4)쪽 암반(3)에 한 개의 근접구멍(3a)을 1차로 뚫은 후, 다음 1차 구멍(3a)에 길이방향으로 일측부가 요입홈(1a)으로 된 기준대(1)를 삽입한 후 상기 기준대(1)의 요입홈(1a)에 착암기 비트(2)를 접하여 2차로 근접구멍(3a)을 뚫은 후 상기 1차 구멍(3a)에 삽입된 기준대(1)를 인출하여 상기 2차 구멍(3a)에 삽입하고 다시 3차 구멍(3a)을 뚫어 상기 2차 구멍에 삽입된 기준대(1)를 인출하여 3차 구멍(3a)에 삽입하는 방식으로 하여 근접구멍(3a)을 연속적으로 형성한 다음 상기 암반(3)을 절개하는 구성으로 이루어 진다.In order to improve such a problem, a conventional continuous perforated rock cutting method is disclosed in Korean Patent No. 765938, and its configuration is as shown in FIG. 1 by using a rock drill bit 2 in cutting the rock 3. After drilling one proximal hole 3a into the rock 3 on the side of the peripheral building 4 first, and then, the base table 1 having one side of the recessed groove 1a in the longitudinal direction to the next primary hole 3a. After insertion, the rock drill bit 2 is brought into contact with the recess 1a of the reference table 1 to drill the proximity hole 3a in the second direction, and then the reference table 1 inserted into the primary hole 3a is drawn out. Inserting into the secondary hole 3a, and again drilling the tertiary hole 3a to draw out the reference table 1 inserted into the secondary hole and inserting it into the tertiary hole 3a. 3a) is formed continuously and then the rock (3) is made of a configuration for cutting.

그러나, 상기와 같은 암반절개 공법은, 요입홈(1a)을 갖는 기준대(1)가 준비한 후 암반(3)에 착암기 비트(2)를 장착하여 구멍(3a)을 연속하여 형성하는 구성으로 암반의 절개시간이 증대됨은 물론 기준대(1)의 마모가 심하여 원가를 상승시키게 되는 문제점이 있는 것이다.However, the rock cutting method as described above is a rock formation in which the rock drill bit 2 is mounted on the rock bed 3 after the reference table 1 having the recessed groove 1a is prepared to continuously form the holes 3a. Of course, the incision time is increased, as well as the wear of the reference table (1) is a problem that will raise the cost.

또한, 한 방향으로 연속하여 구멍(3a) 및 요입홈(1a)을 천공하는 구성으로 절개면을 형성함으로써 작업시간이 증가 됨은 물론 일정한 깊이를 갖는 구멍(3a)을 정확하게 형성하여야 후반작업이 용이하게 작업부하가 증가 되는 단점이 있는 것이다.In addition, by forming the incision surface in the configuration to drill the hole 3a and the concave groove (1a) continuously in one direction, the work time is increased, as well as the hole 3a having a certain depth accurately formed to facilitate the post-work The disadvantage is that the workload is increased.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 유체의 재사용을 통하여 현장활용성을 높일 수 있도록 하고, 절개면의 형성상태를 제어할 수 있도록 하며, 개별 압력제어를 통하여 균일한 절개면을 얻을 수 있도록 하고, 가압장치와 팽창유니트를 분리시켜 천공홀 내측에서의 가압장치 파손으로 인한 원자재의 비용상승을 방지토록 하는 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, to improve the field utilization through the reuse of the fluid, to control the state of formation of the incision surface, uniform incision through the individual pressure control It is to provide a rock cutting method using a fluid pressure to obtain a surface, and to separate the pressurizing device and the expansion unit to prevent the cost increase of the raw material due to the breakdown of the pressurizing device inside the drilling hole.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 암반면에 자유면을 갖도록 하는 자유공간을 형성하는 단계;The present invention to achieve the above object, forming a free space having a free surface on the rock surface;

상기 자유공간에 형성되는 각각의 자유면에 대하여 실질적으로 평행하도록 복수의 천공홀을 각각 형성하는 단계;Forming a plurality of perforation holes to be substantially parallel to each of the free surfaces formed in the free space;

상기 천공홀에 팽창유니트를 각각 삽입한 후 고압인 유체를 팽창유니트에 전달하여 천공홀을 절개하거나 천공홀 사이에 절개라인을 형성하면서 암반면을 절개하는 단계로서 이루어 진 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공한다.Rock dissection method using fluid pressure as a step of inserting the expansion unit into each of the drilling holes and delivering a high pressure fluid to the expansion unit to cut the hole or cut the rock surface while forming a cutting line between the drilling holes. To provide.

그리고, 본 발명은 적어도 한 방향 이상을 향하는 홀로서 원하는 폭과 길이 및 깊이를 갖도록 하면서 적어도 하나의 자유면을 갖도록 하는 자유공간을 형성하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of forming a free space having at least one free surface while having a desired width, length and depth as a hole facing at least one direction;

상기 자유면에 대하여 실질적으로 평행하도록 복수의 천공홀을 형성하는 단계;Forming a plurality of perforation holes to be substantially parallel to the free surface;

천공홀에 고압으로 공급되는 유체에 의해 체적이 팽창되도록 설치되는 팽창유니트를 각각 삽입하는 단계;Inserting expansion units installed to expand the volume by the fluid supplied at high pressure into the hole;

상기 팽창유니트에 연결되어 팽창유니트에 체적팽창을 위한 고압의 유체를 공급하면서 상이한 체적으로 분리되는 복수의 압력챔버에 의해 파스칼의 원리가 적용토록 설치되는 가압장치를 연결하는 단계;Connecting a pressurization device connected to the expansion unit to supply the high pressure fluid for volume expansion to the expansion unit, the pressure device being installed to apply the principle of Pascal by a plurality of pressure chambers separated into different volumes;

가압장치의 일 압력챔버에 유체를 공급하여 다른 압력챔버에 충진되는 유체를 가압하는 단계;Supplying a fluid to one pressure chamber of the pressurizing device to pressurize the fluid filled in the other pressure chamber;

가압되는 다른 압력챔버의 유체를 팽창유니트에 공급하여 천공홀의 내측에 팽창력을 발생시킴으로써 암반면을 절개하는 단계를 포함하는 구성으로 이루어진 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공한다.It provides a rock cutting method using a fluid pressure consisting of the step of supplying the fluid of the other pressure chamber is pressurized to the expansion unit to generate an expansion force inside the drilling hole to cut the rock surface.

그리고, 본 발명의 팽창유니트는, 가압된 유체의 압력을 제1팽창부에 전달하고, 제1팽창부의 팽창압력이 천공홀에 접촉되는 제2팽창부를 통하여 간접 전달되도록 하는 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공한다.And, the expansion unit of the present invention, the pressure of the fluid is delivered to the first expansion portion, the rock cutting using the fluid pressure to indirectly transfer the expansion pressure of the first expansion portion through the second expansion portion in contact with the drilling hole Provide a method.

더하여, 본 발명은, 압력챔버에 충진되는 유체를 소정압력까지 증압하여 공급토록 유체를 1차로 가압하는 제1차가압단계가 구비되는 구성으로 이루어진 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공한다.In addition, the present invention provides a rock cutting method using a fluid pressure consisting of a first pressure step to pressurize the fluid to supply the pressure by increasing the fluid filled in the pressure chamber to a predetermined pressure.

또한, 본 발명의 가압장치는, 체적비 또는 행정비가 상이한 압력챔버를 갖는 보조실린더에 의해 유체를 2차로 가압하는 제2차가압단계가 구비되는 구성으로 이루어진 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공한다.In addition, the pressurizing device of the present invention provides a rock cutting method using a fluid pressure consisting of a second pressure step to pressurize the fluid by a secondary cylinder having a pressure chamber having a different volume ratio or stroke ratio.

계속하여, 본 발명의 팽창유니트는, 제1팽창부의 팽창압력에 의해 천공홀내에서 서로 다른 방향에 적어도 하나 이상의 절개부를 갖는 복수의 제2팽창부를 팽창시키는 단계가 더 구비되는 구성으로 이루어진 유체압력을 이용한 암반절개 공법을 제공한다.Subsequently, the expansion unit of the present invention is configured to expand the fluid pressure in the drilling hole by the expansion pressure of the plurality of second expansion portions having at least one or more cut portions in different directions in the drilling hole. Provided rock cutting method used.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 유체의 재사용을 통하여 현장활용성을 높이고, 파쇄면의 상태제어가 가능하며, 개별 압력제어를 통하여 균일한 절개면을 얻고, 가압장치와 팽창유니트를 분리시켜 가압장치 파손으로 인한 원자재의 비용상승을 방지하는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, it is possible to increase the field utilization through the reuse of the fluid, to control the state of the crushing surface, to obtain a uniform cutting surface through the individual pressure control, to separate the pressurizing device and the expansion unit pressurizing device It is effective in preventing the cost increase of raw materials due to breakage.

도1 및 도2는 각각 종래의 암반절개 공법을 도시한 평면도 및 요부사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 암반절개 공법의 적용상태를 도시한 사시도이다.
도4 및 도5는 각각 본 발명에 따른 암반절개 공법의 적용상태를 도시한 정면도 및 측면도이다.
도6 및 도7은 각각 본 발명에 따른 암반절개 공법에 적용된 가압장치를 도시한 단면도이다.
도8은 본 발명에 따른 암반절개 공법에 적용된 가압장치를 도시한 사시도이다.
도9는 본 발명에 따른 암반절개 공법을 도시한 순서도이다.
도10은 본 발명에 따른 암반절개상태를 일반공법과 비교한 도면이다.1 and 2 are a plan view and a main perspective view respectively showing a conventional rock cutting method.
Figure 3 is a perspective view showing an application state of the rock cutting method according to the present invention.
4 and 5 are a front view and a side view showing an application state of the rock cutting method according to the present invention, respectively.
6 and 7 are cross-sectional views showing a pressing device applied to the rock cutting method according to the present invention, respectively.
8 is a perspective view showing a pressing device applied to the rock cutting method according to the present invention.
9 is a flow chart showing a rock cutting method according to the present invention.
10 is a view comparing the rock cut state according to the present invention with the general method.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명에 따른 암반절개 공법의 적용상태를 도시한 사시도이고, 도4 및 도5는 각각 본 발명에 따른 암반절개 공법의 적용상태를 도시한 정면도 및 측면도이며, 도6 및도7은 각각 본 발명에 따른 암반절개 공법에 적용된 가압장치를 도시한 단면도이고, 도8은 본 발명에 따른 암반절개 공법에 적용된 가압장치를 도시한 사시도이며, 도9는 본 발명에 따른 암반절개 공법을 도시한 순서도이고, 도10은 본 발명에 따른 암반절개상태를 일반공법과 비교한 도면이다.Figure 3 is a perspective view showing an application state of the rock cutting method according to the present invention, Figures 4 and 5 are a front view and a side view showing an application state of the rock cutting method according to the present invention, respectively, Figures 6 and 7 Is a cross-sectional view showing a pressing device applied to the rock cutting method according to the invention, respectively, Figure 8 is a perspective view showing a pressing device applied to the rock cutting method according to the present invention, Figure 9 is a rock cutting method according to the present invention 10 is a flowchart illustrating a rock cut state according to the present invention compared with a general method.

본 발명은, 터널을 형성하기 위하여 지표면에 노출되는 암반면(S)에 일정한 폭과 길이 및 깊이를 갖도록 하면서 적어도 하나 이상의 자유면(P)을 갖도록 하는 자유공간(170)을 형성한다.The present invention forms a free space 170 having at least one free surface P while having a predetermined width, length and depth on the rock surface S exposed to the ground surface to form a tunnel.

이때, 상기 자유공간(170)은, 원이나 상호 대칭되는 면으로 이루어진 자유면(P)이 일체로 형성된다. At this time, the free space 170, the free surface (P) consisting of a circle or mutually symmetrical surface is integrally formed.

즉, 상기 자유공간(170)은, 체인쏘(chain saw), 워터젯, 드릴 중에서 선택되는 어느 하나의 장비를 사용하여 암반면(S)을 천공할 때 형성되는 것으로서 드릴을 사용하면 일정깊이와 직경을 갖는 원형상의 자유면(P)이, 체인쏘나 워터젯을 사용하면 일정한 폭 및 길이와 깊이를 갖으면서 상호 대응되는 자유면(P)이 일체로 각각 형성된다.That is, the free space 170 is formed when drilling the rock surface S using any one of a chain saw, a waterjet, and a drill. When the circular free surface P having a chain saw or a water jet is used, the free surface P corresponding to each other while having a constant width, length and depth is integrally formed.

계속하여, 상기 자유공간(170)에 형성되는 각각의 자유면(P)에 대하여 실질적으로 평행하도록 자유면(P)의 둘레를 따라 일정간격으로 암반면(S)의 임의 위치에 복수의 천공홀(100)을 각각 형성한다.Subsequently, a plurality of holes are formed at arbitrary positions of the rock surface S at regular intervals along the circumference of the free surface P so as to be substantially parallel to each free surface P formed in the free space 170. Each of 100 is formed.

그리고, 상기 천공홀(100)에 팽창유니트(200)를 각각 삽입한 후 고압의 유체를 팽창유니트(200)에 각각 공급함으로써 천공홀(100) 또는 천공홀(100) 사이가 절개되어 암반면(S)에 절개라인(L)의 형성이 가능하게 된다.Then, the expansion unit 200 is inserted into the drilling hole 100, respectively, and the high pressure fluid is supplied to the expansion unit 200, respectively, so that the space between the drilling hole 100 or the drilling hole 100 is cut and the rock surface ( It is possible to form the cutting line L in S).

이때, 터널 굴착을 위한 암반면(S)에 형성되는 개개의 천공홀(100) 및 상기 천공홀(100) 사이를 연결하는 절개라인(L)은 자유면(P)에 대하여 실질적으로 평행하게 된다.At this time, the individual drilling holes 100 formed in the rock surface S for tunnel drilling and the cutting line L connecting between the drilling holes 100 are substantially parallel to the free surface P. .

즉, 상기 천공홀(100) 및 천공홀(100) 사이에 절개라인(L)은 암반면(S)에 형성되는 자유공간(170)의 자유면(P)과 실질적으로 평행하게 되어 U자나 V자가 아닌 연속적인 ㄷ자 형상의 절개면 형성이 가능토록 된다.That is, the cutting line L between the drilling hole 100 and the drilling hole 100 is substantially parallel to the free surface P of the free space 170 formed in the rock surface S, so that U or V It is possible to form a continuous U-shaped incision surface instead of a self.

그리고, 상기 천공홀(100)에 삽입될 때 일정면적에서 체적이 동시에 변화하도록 설치되는 팽창유니트(200)는 가압장치(300)와 연결될 때 가압장치를 통하여 팽창유니트(200)의 체적팽창을 위한 고압의 유체 공급이 가능토록 된다.In addition, when the expansion unit 200 is installed so that the volume changes at the same time in a predetermined area when inserted into the drilling hole 100 is for the volume expansion of the expansion unit 200 through the pressing device when connected to the pressing device 300. High pressure fluid supply is possible.

이때, 상기 가압장치(300)는, 상이한 체적으로 분리되는 복수의 압력챔버(310)(330)로서 이루어져 파스칼의 원리가 적용토록 설치된다.At this time, the pressurizing device 300 is composed of a plurality of pressure chambers 310 and 330 separated in different volumes so that the principle of Pascal is applied.

즉, 상기 가압장치(300)는, 일 압력챔버(310)에 유체(F)를 공급하여 다른 압력챔버(330)에 충진되는 유체(F)를 가압함으로써 다른 유체를 고압상태로 가압토록 설치된다.That is, the pressurizing device 300 is installed to pressurize another fluid in a high pressure state by supplying the fluid F to one pressure chamber 310 to pressurize the fluid F filled in the other pressure chamber 330. .

이때, 상기 일 압력챔버(310)와 다른 압력챔버(330)에는 이에 대응되는 복수의 피스톤 블럭을 갖는 피스톤(350)이 구비되어 압력차에 의해 이동하면서 증압된 유체를 공급토록 설치된다.At this time, the one pressure chamber 310 and the other pressure chamber 330 is provided with a piston 350 having a plurality of piston blocks corresponding to the pressure chamber 310 is provided to supply the increased pressure while moving by the pressure difference.

더하여, 상기 가압장치(300)의 일 압력챔버(310)로서 가압되는 다른 압력챔버(330)의 유체를 팽창유니트(200)에 공급함으로써 천공홀(100)의 내측에서 팽창유니트(200)가 팽창시킬 수 있는 고압상태의 압력을 발생시킨다.In addition, the expansion unit 200 expands inside the drilling hole 100 by supplying the fluid of the other pressure chamber 330 pressurized as one pressure chamber 310 of the pressurizing device 300 to the expansion unit 200. It generates a high pressure that can be made.

이때, 상기 팽창유니트(200)에 전달되는 가압장치(300)로부터의 압력전달을 통하여 팽창유니트(200)를 팽창시켜 천공홀(100)을 절개시켜 절개라인(L)을 형성한다.At this time, the expansion unit 200 is expanded through the pressure transfer from the pressurization device 300 transmitted to the expansion unit 200 to cut the perforation hole 100 to form a cutting line L.

한편, 본 발명의 팽창유니트(200)는, 팽창압력을 천공홀(100)에 직접 전달하여도 되나 가압된 유체의 압력을 제1팽창부(210)에 전달할 때 제1팽창부(210)의 팽창압력이 천공홀(100)에 외측이 접촉되는 제2팽창부(230)의 내측을 통하여 간접 전달되도록 하는 것이 바람직 하다.Meanwhile, the expansion unit 200 of the present invention may transmit the expansion pressure directly to the drilling hole 100, but when the pressure of the pressurized fluid is transmitted to the first expansion portion 210, Preferably, the expansion pressure is indirectly transmitted through the inside of the second expansion part 230, which is in contact with the outside of the drilling hole 100.

더하여, 본 발명의 가압장치(300)는, 일 압력챔버(310) 또는 다른 압력챔버(330)에 각각 충진되는 유체(F)가 소정압력을 유지하는 상태로 공급되도록 유체를 일정압력까지 1차로 가압하는 제1차 가압유니트(370)가 더 구비된다.In addition, the pressurizing apparatus 300 of the present invention primarily supplies the fluid to a predetermined pressure so that the fluid F filled in each of the pressure chamber 310 or the other pressure chamber 330 is maintained at a predetermined pressure. The first pressurizing unit 370 to pressurize is further provided.

또한, 본 발명의 가압장치(300)는, 상기 가압장치의 다른 압력챔버(330)의 체적과 동일한 입력측 압력챔버를 갖는 보조실린더(361)로서 이루어진 제2차가압유니트(360)가 구비되어 1차로 가압된 유체를 2차로 가압토록 설치된다.In addition, the pressurizing device 300 of the present invention is provided with a second secondary pressure unit 360 made of an auxiliary cylinder 361 having an input side pressure chamber equal to the volume of the other pressure chamber 330 of the pressurizing device. It is installed to pressurize the fluid pressurized by secondary.

그리고, 본 발명의 팽창유니트(200)에 사용되는 고온,고압상태의 유체는, 팽창 냉각시킨 후 회수하여 재활용토록 하여도 된다.The high-temperature, high-pressure fluid used in the expansion unit 200 of the present invention may be recovered by recycling after expansion cooling.

이때, 상기 유체로는 고압으로 압축과 체적팽창이 가능한 물, 오일, 기체 등이 사용된다.At this time, the fluid is water, oil, gas, etc. that can be compressed and expanded at high pressure.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention constructed as described above will be described.

도3 내지 도10에서 도시한 바와같이 본 발명은, 암반면(S)에 복수의 자유면(P)을 갖도록 하는 자유공간(170)을 형성함으로써 그 둘레에 실질적으로 평행하게 천공되는 천공홀(100)에 팽창유니트(200)를 삽입하여 팽창시키는 동작을 수행할 경우 각각의 천공홀에서 자유공간(170)으로 향하는 합력이 발생되어 천공홀 또는 천공홀 사이를 절개함으로써 암반을 절개하는 절개라인(L)의 형성이 가능토록 된다.As shown in FIGS. 3 to 10, the present invention provides a drilling hole drilled substantially parallel to the periphery by forming a free space 170 having a plurality of free surfaces P on the rock surface S. When the expansion unit 200 is inserted into the expansion unit 100 to expand, a joint force is generated in each of the drilling holes toward the free space 170 to cut the rock by cutting between the drilling holes or the drilling holes ( L) can be formed.

이때, 상기 천공홀(100)은, 자유공간에 형성되는 각각의 자유면에 대하여 실질적으로 평행하도록 형성되어 팽창유니트(200)를 통한 절개시 ㄷ자 형상의 절개면을 갖는 자유공간에 의해 U자나 V자가 아닌 연속적인 ㄷ자형상의 절개면 형성이 가능토록 됨으로써 순차 절개시 종래의 U자나 V자 절개로 인한 암반절개 효율의 저하를 방지하게 된다.At this time, the drilling hole 100 is formed to be substantially parallel to each of the free surface formed in the free space U- or V by the free space having a c-shaped cutting surface when cutting through the expansion unit 200 By forming a continuous U-shaped incision surface instead of a self, it is possible to prevent the reduction of the rock cutting efficiency due to the conventional U- or V-shaped incision during sequential incision.

즉, 본 발명은 도10에서와 같이 종래의 브레이커 등을 통한 암반절개시 브레이커의 노미(머리) 형상에 의해 발생되는 U자나 V자형 절개로 인한 문제점을 해소하기 위하여 자유공간(170)을 ㄷ자 형상으로 형성함으로써 연속적인 ㄷ자형 절개가 가능토록 된다. That is, the present invention, as shown in Figure 10 in order to solve the problem caused by the U-shaped or V-shaped incision caused by the nomi (head) shape of the breaker when rock cutting through the conventional breaker, etc. By forming it, it is possible to make a continuous c-shaped incision.

이를 설명하면, 브레이커에 의한 자유공간의 형성시 U자나 V자형 자유공간이 형성되어 천공홀(100)을 형성한 후 절개작업을 수행할 경우 절개가능영역(S1)과 절개불가능영역(S2)으로 분리되어 연속적인 U자나 V자형 절개면을 갖게 되나 본 발명은 최초의 자유공간(170)이 ㄷ자 형상으로 형성됨으로써 절개불가능영역(S2)의 발생이 없어 연속적인 ㄷ자형 절개가 가능토록 된다. In this case, when the free space is formed by the breaker, a U-shaped or V-shaped free space is formed to form a perforation hole 100, and then when the cutting operation is performed, the cutable area S1 and the non-cutable area S2 are formed. Separated to have a continuous U-shaped or V-shaped incision surface, but the present invention is the first free space 170 is formed in a c-shape so that there is no occurrence of the non-incision area (S2) to enable a continuous c-shaped incision.

더하여, 상기 자유공간(170)은, 체인쏘, 워터젯, 드릴 중에서 선택되는 어느 하나의 장비를 사용하며, 상기 체인쏘나 워터젯을 사용할 경우 일정길이와 폭 및 깊이를 갖는 홀로 이루어진 자유공간이, 드릴을 사용할 경우 일정직경을 갖는 원기둥 형상의 자유공간이 각각 형성되어 천공홀(100)에서 팽창유니트를 통한 압력발생시 자유공간에 압력이 집중되어 절개면의 형성이 가능토록 된다.In addition, the free space 170, using any one of the chain saw, water jet, drill, and when using the chain saw or water jet free space consisting of a hole having a predetermined length, width and depth, drill When used, cylindrical free spaces having a constant diameter are formed, respectively, so that pressure is generated in the free space when the pressure is generated through the expansion unit in the drilling hole 100 so that the formation of the incision surface is possible.

이때, 상기 자유공간(170)은, 하나 이상의 홀이 교차하도록 형성되면 가로 또는 세로방향에서 발생하는 천공홀의 팽창압력이 집중토록 되어 절개효율이 더욱 상승된다.In this case, when the one or more holes are formed to intersect, the free space 170 concentrates the expansion pressure of the drilling holes generated in the horizontal or vertical direction, thereby further increasing the cutting efficiency.

즉, 상기 자유공간(170)은, 암반면에서 적어도 하나 이상이 교차하여 형성될 경우 수직 또는 수평방향에 압력이 집중되는 자유면(P)이 각각 형성되어 절개면의 형성이 더욱 용이하게 된다.That is, in the free space 170, when at least one cross-section is formed in the rock surface, free surfaces P are formed to concentrate pressure in the vertical or horizontal direction, respectively, thereby making it easier to form the incision surface.

그리고, 상기 가압장치(300)는, 파스칼의 원리를 적용되는 일 압력챔버(310) 및 다른 압력챔버(330)의 조합으로 이루어진 실린더(365)를 준비한 후 서로 다른 압력챔버에서 작용하는 피스톤(350)을 통하여 입력압력에 의해 출력되는 압력을 증압시키도록 한다.Then, the pressurizing device 300, after preparing the cylinder 365 consisting of a combination of one pressure chamber 310 and the other pressure chamber 330 to which the principle of Pascal is applied, the piston 350 acting in different pressure chambers ) To increase the pressure output by the input pressure.

보다 상세하게로는 본 발명의 가압장치(300)는, 체적비 또는 행정비가 상이한 압력챔버(310)(330)에서 큰 체적을 갖는 일 압력챔버(310)에 오일 또는 물이나 기체 중 선택되는 어느 하나 이상인 유체에 압력을 작용시키면 피스톤(350)이 이동하면서 상대적으로 적은 면적을 갖는 다른 압력챔버(310)에 충진되는 오일 또는 물이나 기체 중 어느 하나가 사용되는 유체에 압력을 전달하게 된다.More specifically, the pressurizing device 300 of the present invention is any one selected from oil, water, or gas in one pressure chamber 310 having a large volume in pressure chambers 310 and 330 having different volume ratios or stroke ratios. When pressure is applied to the above-described fluid, the piston 350 moves, and the oil, water or gas, which is filled in the other pressure chamber 310 having a relatively small area, transfers the pressure to the fluid used.

그리고, 상기 다른 압력챔버(310)는, 힘의 평형이 이루어지는 양측의 압력챔버에서 면적이 감소될 경우 힘의 평형을 위하여 압력이 증가되는 파스칼의 원리에 의해 입력측에 적은 압력이 작용하여도 출력측에서는 축소되는 면적에 의해 출력되는 압력을 증가시키게 된다.In addition, the other pressure chamber 310, on the output side even if a small pressure acts on the input side by the Pascal principle that the pressure is increased for the balance of the force when the area is reduced in the pressure chamber on both sides of the force balance The area to be reduced increases the pressure output.

이때, 상기 일 압력챔버(310) 또는 다른 압력챔버(330)에 각각 충진되는 유체는 실린더(365)에 각각 공급될 때 일정압력 까지 증압되어 공급되는 구성으로 원하는 출력압력을 얻을 수 있게 된다.At this time, the fluid filled in each of the one pressure chamber 310 or the other pressure chamber 330 is increased to a predetermined pressure when supplied to the cylinder 365, respectively, to obtain a desired output pressure.

한편, 상기 가압장치(300)는, 상기 가압장치의 다른 압력챔버(310)의 체적과 동일한 1차 압력챔버를 갖는 보조실린더(361)에 의해 유체를 제2차로 가압하는 제2차 가압유니트(360)로서 유체를 가압하는 제2차 가압단계가 구비되어 출력되는 고압의 유체가 다른 보조실린더(361)의 입력측에 공급됨으로써 상호 연결할 때 유체에 작용하는 압력을 점차로 증가토록 하는 구성으로 원하는 출력 압력을 얻어도 된다.On the other hand, the pressurizing device 300, the second pressurizing unit for pressurizing the fluid to the second by the auxiliary cylinder (361) having a primary pressure chamber equal to the volume of the other pressure chamber 310 of the pressurizing device ( 360) is provided with a second pressurizing step for pressurizing the fluid is supplied to the input side of the other auxiliary cylinder (361) output high pressure fluid is configured to gradually increase the pressure acting on the fluid when connected to the desired output pressure May be obtained.

즉, 원하는 압력이 될 때 까지 유체를 연속하여 순환 공급하는 구성으로 원하는 출력압력을 얻도록 한다.In other words, the desired output pressure is obtained by continuously circulating and supplying the fluid until the desired pressure is reached.

계속하여, 상기와 같은 가압장치(300)에 의해 원하는 압력을 갖도록 하는 유체(F)는 암반면(S)에 굴착되는 개개의 천공홀(100)에 삽입되는 팽창유니트(200)에 공급되어 천공홀(100)에서 팽창압을 발생시킴으로써 화약에 의한 발파 없이 천공홀(100)을 절개시키게 된다.Subsequently, the fluid F having the desired pressure by the pressurizing device 300 as described above is supplied to the expansion unit 200 inserted into the respective drilling holes 100 excavated to the rock surface S and drilled. By generating the expansion pressure in the hole 100 is to cut the drilling hole 100 without blasting by the gunpowder.

이때, 상기 절개라인(L)을 형성하는 개개의 천공홀(100)은 그 중심을 연결할 때 자유면(P)에 대하여 실질적으로 평행하게 되는 절개라인(L)이 형성되어 원하는 깨끗한 상태의 절개면을 얻도록 한다.At this time, each of the drill holes 100 forming the cutting line (L) is formed with a cutting line (L) which is substantially parallel to the free surface (P) when connecting the center of the cut surface of the desired clean state To get.

더하여, 상기 천공홀(100)에 각각 삽입되어 천공홀을 통하여 암반면(S)에 절개를 위한 압력을 발생시키는 팽창유니트(200)는, 가압장치(300)의 출력부에 연결되어 가압된 유체의 압력을 신축성을 갖는 고무튜브 등으로 이루어진 제1팽창부(210)에 전달할 때 천공홀(100)에 접촉되면서 내마모성재질로 이루어지면서 그 일부가 절개되는 제2팽창부(230)를 팽창시키는 압력을 발생시킨다.In addition, the expansion unit 200 is inserted into the drilling hole 100 to generate a pressure for cutting in the rock surface (S) through the drilling hole, respectively, is connected to the output of the pressurizing device 300 pressurized fluid Pressure to expand the second expansion portion 230 is made of a wear-resistant material while the part is in contact with the punching hole 100 when the pressure is transmitted to the first expansion portion 210 made of an elastic rubber tube, etc. Generates.

이때, 상기 제1팽창부(210)가 천공홀(100)의 표면에 직접 접촉되어 발생되는 마찰을 최소화함으로써 제1팽창부(210)의 조기마모에 의한 압력손실 등의 문제점을 해소토록 한다.At this time, by minimizing the friction generated by the first expansion portion 210 is in direct contact with the surface of the drilling hole 100 to solve the problems such as pressure loss due to early wear of the first expansion portion 210.

또한, 본 발명의 팽창유니트(200)에 사용되는 유체는, 팽창 냉각시킨 후 회수하여 재활용토록 되어 유체의 공급을 위한 제약이 없어 사용이 용이하게 되는 것이다.In addition, the fluid used in the expansion unit 200 of the present invention is recovered and recycled after expansion cooling, so that there is no restriction for supplying the fluid, thereby facilitating use.

100...천공홀 L...절개라인
200...팽창유니트 300...가압챔버
350...피스톤 360...실린더
361...보조실린더100 ... drilling hole L ... cutting line
200 ... Expansion unit 300 ... Pressure chamber
350 ... piston 360 ... cylinder
361.Secondary cylinder

Claims

The chain saw is formed so that one or more holes having a C-shaped cutting surface having a constant width and depth in a straight line intersect with each other, so that pressure is concentrated in free space in the horizontal or vertical direction when pressure is generated in the drilling hole. Forming a;
Forming a plurality of drilling holes, respectively, so as to be substantially parallel to each of the straight free surfaces formed in the free space; And
A rock using fluid pressure as a step of inserting an expansion unit into each of the drilling holes and injecting a high pressure fluid into the expansion unit to expand the drilling hole to form an incision line so as to cause expansion by a high pressure fluid. Incision method

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According to claim 1, The expansion unit is installed so that the output pressure is higher than the input pressure is connected to the pressurization device is installed so that the Pascal principle is applied by a plurality of pressure chambers of the same stroke and separated by different volumes. Rock cutting method using fluid pressure, characterized in that

The expansion unit of claim 1, wherein the expansion unit transmits the pressure of the pressurized fluid to the first expansion unit, and the expansion pressure of the first expansion unit is indirectly transmitted through the second expansion unit in contact with the drilling hole. Rock cutting method using fluid pressure

5. The pressure device of claim 4, wherein the pressure device is further connected to pressurize the fluid by a secondary pressure unit that pressurizes the fluid secondly by an auxiliary cylinder having a primary pressure chamber equal to the volume of the other pressure chamber of the pressure device. Rock cutting method using fluid pressure, characterized in that

The method of claim 4, wherein the pressurizing device is a rock cutting method using a fluid pressure, characterized in that the primary pressurizing unit is connected to the input side of the pressurizing device to supply a fluid of a constant pressure to the cylinder.

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