KR101279700B1 - 토사준설용 커터헤드부와 이 커터헤드부를 수단으로 준설하는 방법 - Google Patents

토사준설용 커터헤드부와 이 커터헤드부를 수단으로 준설하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토사준설용 커터헤드부에 관한 것으로, 토사를 준설하는 흡입 준설기의 래더(2;ladder)에 장착될 수 있고, 흐트러진 토사를 제거하는 흡입관(4)에 연결될 수 있는데, 커터헤드부(10)는 래더(2)의 확장방향으로 뻗어 있는 구동회전축(14)에 장착될 수 있으며 토사(9)를 관통하는 다수의 절단도구(20)를 구비한 원주면을 갖는 바스켓(cage)형상의 지지구조체(11)를 구비한다. 절단도구(20)는 회전축(14)과 실질적으로 수직으로 뻗어 있는 디스크 평판에 다수의 디스크형상의 침투부(21)로 이루어진다.

Description

토사준설용 커터헤드부와 이 커터헤드부를 수단으로 준설하는 방법{Cutter head for dredging soil and method for dredging by means of this cutter head}
본 발명은 청구항 1의 서두에 따른 커터헤드부 흡입준설기를 위한 커터헤드부에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 토사를 준설하는 흡입준설기의 래더에 장착될 수 있고 흐트러진 토사를 제거하는 흡입관에 연결될 수 있는 커터헤드부에 관한것이다. 커터헤드부는 래더의 확장방향으로 뻗어 있는 구동가능한 회전축에 연결될 수 있으며 토사를 절단하고 분쇄하는 다수의 절단도구를 구비한 원주면을 형성하고 있는 바스켓형상의 지지구조체로 이루어져 있다.
이러한 커터헤드부(일명 커터라고 칭해짐)는 네덜란드 특허 제NL-A-9200368호에 기재되어 있다. 제NL-A-9200368호에서, 커터헤드부는 회전축 둘레로 장착되고 지지구조체를 수단으로 하여 연결되는 단부를 갖춘 다수의 정(chisel)을 구비하는 것으로 되어 있다. 커터헤드부의 지지구조체는 원형의 지지링으로 형성된 제1끝평면(지면과 대응함)과 회전축에 연결되게 허브로서 형성되는 제2지지면(상부면과 대응함)을 갖는 원뿔형 회전체를 형성하고 있다. 다수의 나선형 리브는 지지링과 허브 사이로 뻗고, 다수의 정을 구비한다. 회전축의 방향을 고려하여, 정은 회전방향과는 약간 접선방향으로 방향설정되어 리브에 장착된다. 측면에서, 정은 실제로 지 면과 평행하게 뻗어 있거나 소정의 각도로 기울어져 있다.
흡입준설기로 토사를 준설하기 위해, 커터헤드부는 래더를 수단으로 하여 흡입준설기에 장착된다. 이러한 흡입준설기는 소위 스퍼드 폴(spud pole)을 수단으로 하여 지면에 정박되는 선박으로 되어 있는바, 스퍼드 폴은 준설하는 동안에 발생하고 지면에서 옮기면서 작용하는 강한 반발력을 흡수한다. 공지된 흡입준설기에서, 래더는 커터헤드부와 흡입준설기 사이에 약간 견고한 연결을 형성한다. 수중 토사를 준설하면서, 래더와 흡입관을 구비한 커터헤드부는 바닥면과 접촉할 때까지 일반적으로 경사방향으로 수면 아래로 낮춰진다. 바닥면 상으로 커터헤드부를 끌도록, 래더는 좌현쪽에서 우현쪽으로 윈치를 수단으로 하여 끌어당겨져서, 약간 원형의 토사경로가 작동된다. 커터헤드부는 비교적 느리게 (일반적으로 20~40rpm의 회전속도로) 회전되어, 토사조각이 큰 힘에 정으로서 부서진다. 매번 주어진 거리 만큼 흡입준설기를 이동하고 전술된 래더의 반복적인 이동으로, 토사영역이 준설될 수 있다.
공지된 커터헤드부를 갖춰고서, 준설작업이 회전축 둘레를 회전하면서 이루어지는데, 회전방향과는 약간 접선방향으로 방향설정된 정은 이의 단부로 토사를 파쇄한다. 연속적인 정의 반복되는 타격때문에, 토사는 큰 조각으로 부서진다. 이러한 조각들은 흡입관으로 적어도 부분적으로 흡입 및 제거된다.
공지된 커터헤드부는 준설작업의 효율, 특히 높은 UCS(일축압축강도;Unconfined Compressive Strength)으로 토사를 준설하는 것이 비효율적인 단점을 갖는다. 토사가 흡입될 수 있을 정도로 파쇄되도록 정이 토사를 충분한 외력을 타력하기 위해서는 상당한 동력이 필요로 한다. 여기서 기술되었듯이, 효율은 단위시간과 단위동력 당 준설된 토사의 부피를 의미한다.
현재, 준설될 수 있는 암석강도의 최고한도에서 준설될 수 있다. 준설한도 아래에서는, 불가능하며 드릴링, 발파(blasting)와 같이 비용이 많이 드는 발굴방법을 사용해야만 한다.
미국 제US-A-4320925호에서, 드릴링헤드부는 디스크형상의 절단도구로 이루어져 있다고 기재한다. 이는 건조상태에서의 드릴링작업에 관한 것으로 수면 아래의 토사를 준설하는 디스크형상의 절단도구의 적응예를 알려주고 있지는 않다. 드릴링헤드부는 지면에서 구동되는 것이 바람직한 반면에, 수중토사를 준설하는 커터헤드부는 래더의 단부에서 지면 상으로 끌어당겨진다.
본 발명의 목적은 토사를 준설하는 전력을 줄이면서 추가로 더욱 효과적으로 단단한 토사를 준설할 수 있게 기술적으로 향상시킨 흡입준설기용 커터헤드부를 구비한다. 본 발명의 두번째 목적은 현재 준설할 수 없었던 암석을 준설할 수 있도록 하는 것이다.
다시 말하자면 본 발명에 따른 커터헤드부는, 절단도구가 회전축과는 실질적으로 수직되게 뻗은 디스크 평판에 다수의 디스크형상의 침투부를 구비하여 최외각 가장자리부를 매개로 하여 지면에 힘을 절달할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 커터헤드부에 절단도구를 구비함으로써, 커터헤드부에 평균부하와 이에 따른 평균적으로 요구되는 회전토크가 상당히 감소한다. 본 발명의 커터헤드부는 종래의 커터헤드부에 의한 토사 파쇄원리와는 완전히 다르게 작동한다. 현 커터헤드부의 작동은 토사에 정으로 충격을 가하는 데에 반해서, 본 발명에 따른 커터헤드부에서 침투부는 커터헤드부의 자체 중량을 분배하고 윈치의 당김력의 영향으로 지면 위로 굴러가며, 토사가 충격 없이도 실제로 흩어진다.
자체 중량은 수면 아래에 위치된 부품의 수중 중량에 대응한다(다시 말하자면, 수면 아래에 위치된 부품의 중량은 배수(displaced water)의 중량을 뺀다).
디스크형상의 침투부가 커터헤드부의 지지구조체에 회전축과 실제로 수직인 디스크 평판(또는 커터헤드부의 회전방향과 실제로 평행한 디스크 평판)에 장착되기 때문에, 최외각 가장자리부가 토사와 접촉하게 된다. 구조체의 자체중량과 흡입준설기의 윈치 발동력의 결과로 침투부와 토사 사이의 접촉영역에 걸쳐 퍼지게 된다. 명백하게, 이는 (딱딱한) 토사를 흐트러지게 한다.
본 발명에 따른 커터헤드부의 다른 장점은 토사 부스러기가 종래의 커터헤드부로 파쇄된 조각보다 더욱 작게 만들어져 흡입관으로 용이하게 흡입될 수 있으며 추가로 흡입관을 통해 펌핑된다. 이는 흡입효율을 향상시킨다.
종래의 커터헤드부의 경우와 같이, 커터헤드부가 일반적으로 원뿔형상으로 이루어졌어도, 커터헤드부는 원통형상으로도 실행될 수 있거나, 예컨대 구 또는 구분할체와 같은 다른 회전체의 형태를 갖출 수도 있다. 원뿔형상의 회전체는 만곡된 측벽을 갖출 수 있다.
커터헤드부의 지지구조체는 다른 방식으로 침투부를 지지할 수 있다. 예컨대, 지지구조체를 갖춘 본 발명의 커터헤드부는 실제로 폐쇄형 회전체로 이루어지는데, 다수의 디스크형상의 침투부가 회전체에 수용되며, 바람직하기로 다수의 개구부를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 지지구조체는 매우 간단하게 제작될 수 있고 파쇄된 토사 부스러기를 충분히 흡입할 수 있는 개구부를 구비한다.
바람직하기로 본 발명의 커터헤드부에 지지구조체를 구비하는데, 지지구조체는 제1끝평면에 위치된 회전축에 연결하는 허브와 제2끝평면에 위치된 지지링 사이로 뻗는 다수의 길이방향의 리브(rib)와, 회전축과 실제로 수직되게 뻗어 있는 다수의 교차리브로 이루어져 있는바, 길이방향의 리브와 교차리브는 다수의 디스크형상의 침투부를 구비한다.
이러한 방식으로, 침투부에 구비된 다른 교차리브들은 서로 간격을 두고 지지구조체에 장착될 수 있는데, 서로간의 거리는 토사의 종류에 따라 선택된다. 특히, 길이방향의 리브와 교차리브 사이의 연결은 교차리브가 교차하는 방식으로 이루어진다.
바람직하다면, 다중 침투부가 최외각 방향으로 장착될 수 있다. 이는 지지구조체 위에서 균등하게 침투부를 분할하는 장점을 갖는다. 이러한 방식에서, 피크부하의 발생이 줄어들어, 커터헤드부의 작업을 더욱 완화시킨다. 더욱 완화된 작업은 추가로 길이방향으로 지지구조체 상으로 균등하게 침투부를 분산한다. 명료하게, 지지구조체에 길이방향의 리브와 바람직하게는 교차가능한 교차리브를 구비하므로써, 높은 유연성을 갖게 되어, 커터헤드부의 구조체는 주어진 토사의 종류에 맞게 사용될 수 있다.
작업 중에, 공지된 커터헤드부는 일반적으로 토사에 몇개의 정 만이 잠시 두드린다. 전달토크로 만들어진 충격력이 몇개의 정에만 실행되기 때문에, 정이 빠르게 마모되는 결과를 갖는다. 본 발명의 커터헤드부는, 지지구조체의 맨틀면(mantle surface) 상으로 분산되어 있는 다중 침투부가 토사와 즉각적으로 접촉할 수 있어 마모손실이 적어지는 장점을 갖는다. 덧붙여서, 다수의 침투부가 다소 일정하게 토사와 동시에 접촉하도록 유지하면, 침투부 마다 가해지는 힘은 실제로 동일하게 유지된다.
연속적인 2개의 교차리브의 침투수단은 서로 각각에 대해서 가능한 한 모든 방식으로 위치선정될 수 있다. 준설효율을 향상시키기 위해서, 최근접해 있는 침투부에 대해 오프셋되는 디스크형상의 침투부를 장착함으로서 단일 침투부의 폭보다 큰 작업 폭을 담당할 수 있다.
기술되었듯이, 오프셋(offset)은 커터헤드부의 절삭방향(또는 이동방향)에 대해 의미하는 것으로, 다른 침투부가 서로 뒤쪽 혹은 옆에 측면으로 배치되어 장착되어, 디스크 평판은 실제로 절삭방향과 평행하게 되어 있다(이로 인해서 디스크 축은 이동방향의 절삭방향과 실제로 수직되어 있다). 이러한 방식으로 침투부를 장착하므로써, 실현된 생산은 각기 개별적인 침투부의 축적된 생산보다 많아질 것이다.
길이방향과 원주방향에 침투부 사이의 거리는 침투부의 크기와 총 수중중량 및 윈치의 당김작업으로 야기될 당김력 등으로 결정된다. 이와는 별도로, 예컨대 토사의 압착력과 신장력의 비율과 같은 토사의 특성이 매우 중요하다. 침투부 사이의 거리는 전술된 매개변수들을 기초로 하여 당해분야의 숙련자들에게는 매우 쉽게 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 커터헤드부가 침투부를 수단으로 해서 실제로 토사와 접촉하는 동안에, 커터헤드부는 윈치의 당김작업으로 이동된다. 커터헤드부는 지지구조체의 축 둘레에서 회전가능하게 수용되어 있는 디스크형상의 침투부를 결과적으로 구비하는 것이 바람직하는바(축은 디스크 평판과 수직임), 회전축은 당김방향과 실제로 수직으로 뻗는다. 이러한 방식에서, 커터헤드부의 회전에 필요한 토크가 줄어든다.
특히, 디스크형상의 침투부는 수용부에 디스크 축 둘레로 선회가능하게 수용될 수 있어, 본 발명에 따른 수용부는 지지구조체에서 탈착가능하다. 비록 하나의 수용부가 하나의 침투부를 수용할지라도, 하나의 수용부에 다중의 침투부가 수용될 수도 있다. 이러한 구조체는 침투부가 파손 혹은 손상되었을 경우에 쉽게 교체할 수 있는 장점을 갖는다.
공지된 커터헤드부는 효과적인 작업을 위해서 상당한 축의 힘으로 토사를 가압한다. 충분한 힘을 갖지 않으면, 정이 토사에 불충분하게 파지되어 파쇄하지 못하게 되고, 커터헤드부는 토사 위로 갑자기 튀는 현상이 일어나게 될 것이다. 이러한 축의 힘이 공지된 커터헤드부의 작업에 필요하기 때문에, 커터헤드부와 흡입준설기 사이의 연결이 실제로 견고하다. 이로 인해서, 증가된 팽륜이 흡입준설기를 위 아래로 이동시키기 때문에, 심각한 기상조건에서는 종래의 커터헤드부를 사용할 수 없는 반면에, 흡입준설기와 커터헤드부 사이의 래더가 매우 강한 축의 힘(암석에 커터헤드부를 박아 넣음)을 표출할 것이다.
본 발명에 따른 커터헤드부는 다른 작동원리를 갖기 때문에, 좋은 작업을 위해서 토사에 축 상으로 가압하지 않는다. 본 발명에 따른 커터헤드부에 지지구조체를 구비하여 탄성연결을 수단으로 회전축에 연결된다. 래더 및 흡입준설기에 대해서 탄력적으로 커터헤드부를 장착하여, 팽윤의 결과로 래더 및 흡입준설기의 수직 혹은 수평이동이 탄성연결로 쉽게 이루어질 수 있다. 심지어 심각한 기상조건에서도 계속적으로 작업할 수 있어 실제적인 경제적 장점을 양산한다.
토사는 커터헤드부의 작업으로 적어도 부분적으로 산개된다. 명백하게, 산개작업의 효율은 바람직하게는 고압으로 물을 분사하는 적어도 하나의 제트파이프 배열을 갖춘 커터헤드부를 구비함으로써 향상시킬 수 있다. 일반적인 압력은 10~15 바아(bar)이지만, 압력 하의 물을 분사하는 제트파이프를 구비하여, 일반 압력이 대략 50~900 바아 사이로 된다. 바람직하다면, 2500 바아 이상의 고압도 가능하다.
본 발명에 따르면, 제트파이프는 침투부를 갖춘 지지부의 전후에 장착될 수 있다. 침투부 뒤편에 장착되면, 적어도 부분적으로 산개될 토사에 고압으로 분사된 유체는 흡입관을 매개로 토사 부스러기를 제거하고 더욱이 이미 파쇄된 토사미립자를 감소하고 유동화시킨다. 침투부 앞편에 장착되면, 아직 산개되지 않을 토사에 고압으로 분사된 유체는 토사로부터 부드러운 지층을 제거할 것이며, 형성된 지면은 침투부가 더욱 잘 침투할 수 있도록 만들어진다. 이러한 장착의 다른 장점은 침투부의 침투깊이가 증가될 수 있게 초기 홈을 만든다. 침투부를 구비한 지지부에 장착될 때, 유체가 침투부 아래에 완전하게 산개되지 않은 단단한 토사에 고압으로 분사된다. 고압의 워터제트는 산개된 토사미립자를 제거하기 때문에, 침투부의 마모를 줄일 것이다.
침투부의 크기는 기대압력과 작업폭의 함수로 선택된다. 침투부의 크기는 수 cm에서 수 dm(decimeter) 사이에서 변화될 수 있따. 적당한 크기는 5~80cm 이다. 이러한 크기를 갖는 침투부는 준설토사 입방미터(m3) 당 필요한 동력과 단위초 당 준설토사의 입방미터에서 달성될 준설효율 사이에서 훌륭한 균형을 보여준다. 더욱 바람직하기로, 본 발명에 따른 커터헤드부는 침투부의 크기가 10~40cm 사이로 되어있는 것을 특징으로 한다. 이러한 바람직한 크기는 동일한 토사에서 더욱 깊은 침투를 이끈다. 이로 인해서, 높은 효율이 성취된다. 침투부의 크기가 매우 작게 되면, 침투는 더욱 향상되나 높은 롤 또는 당김저항이 일어나 커터헤드부의 이동비용이 발생한다. 증가된 저항 때문에, 높은 토크와 이에 따른 커터헤드부의 동력이 더욱 필요하게 된다.
추가로, 본 발명은 본 발명에 따른 커터헤드부를 구비한 흡입준설기로 적어도 부분적으로 단단한 수중토사의 파쇄 혹은 준설하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 커터헤드부는 아래에 기술될 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명되나, 본 발명은 이에 국한되지는 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 커터헤드부를 구비한 래더와 연결된 흡입준설기의 일부를 개략적으도 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 커터헤드부의 개략적인 측면도이다.
도 3은 회전축 방향으로 바라본 도 2의 커터헤드부의 정면도이다.
도 4는 회전가능한 침투부를 갖춘 수용부를 도시한 측면도이다.
도 1은 수평축(3)에서 선회가능하게 연결된 래더(2)를 구비한 흡입준설기(1)를 도시하고 있다. 래더는 수면 위로 흐트러진 토사 일부를 흡입하는 흡입관(4)을 구비한다. 래더(2)는 윈치(5)와 윈치케이블(8)을 수단으로 하여 지면(9)에서 끌어당겨진다. 래더(2)는 한 단부에 본 발명에 따른 커터헤드부(10)를 구비한다. 수평면을 만들기 위해서, 커터헤드부(10)의 맨틀면은 원뿔형상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 커터헤드부(10)의 원뿔도(conicity)는 래더(2)가 지면(9)과 형성하는 각도함수 및 준설깊이 함수로 선택된다. 다른 바람직한 실시예에서, 커터헤드부(10)는 피봇(6)을 수단으로 래더(2)에서 선회가능하게 연결된다. 이러한 방식에서, 실제로 수평면이 만들어질 수 있고, 이는 래더각도와 연관되어 있다. 커터헤드부(10)의 축과 래더(2) 사이의 각도는 예컨대 피스톤(7)을 수단으로 하여 설정될 수 있다.
커터헤드부(10;도 2에 도시함)는 회전축(14)에 연결하도록 제1끝평면(Ⅰ-Ⅰ)에 위치된 허브(13)과 제2끝평면(Ⅱ-Ⅱ)에 위치된 지지링(15) 사이로 뻗는 다수의 길이방향의 리브(12)로 이루어진 지지구조체(11)로 구성된다. 허브(13)는 예컨대 나사연결과 같은 이미 공지된 방식으로 축(14)에 연결될 수 있다. 추가로, 지지구조체(11)는 회전축(14)과 수직으로 뻗어 있는 다수의 링형상의 교차리브(16)로 이루어진다. 도 2에 도시된 커터헤드부(10)의 실시예에서, 교차리브(16)는 본 발명에 따른 다수의 절단도구(20)를 구비한다. 절단도구(20)는 길이방향의 리브(12)에 구비될 수도 있다. 본 발명에 따른 절단도구(20)는 회전축(14)과 실제로 수직으로 뻗어 있는 디스크 평판(Ⅲ-Ⅲ; 도 4에 도시)의 디스크형상의 침투부(21)를 구비하여, 최외각 가장자리부(22)를 매개로 하여 지면에 힘을 전달할 수 있다. 침투부가 "실제로 교차한다"는 용어는 디스크 평판이 회전축(14)과 한정된 각도로 둘러싸여 있고 최외각 가장자리부(22)를 매개로 지면에 힘을 전달할 수 있음을 의미한다. 예컨대, 침투부(21)의 디스크 평판은 길이방향의 리브(12)의 디스크 평판과 실제로 수직으로 뻗어, 사용중에 지면(9;도 1에 도시)과 약간 수직되어 있다. 이 실시예에서 디스크 평판은 회전축(14)과 소정의 각도로 둘러싸인다.
도 4에서 도시된 절단도구(20)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 디스크형상의 침투부(21)는 수용부(23)에서 디스크 축(24) 둘레로 선회가능하게 수용된다. 수용부(23)는 바람직한 길이를 갖는 U자형상의 프로파일로 이루어진다. 수용부(23)는 추가로 디스크형상의 침투부(21)가 선회가능하게 수될 수 있게 적어도 하나의 축 펜(25;axis pen)을 구비하는 것이 바람직하다. 침투부(21)와 수용부(23) 및 축 펜(25)의 크기와 소재는 준설 중에 발생하는 부하를 지탱할 수 있게 선택된다. 축 펜(25)은 적당한 베어링을 수단으로 수용부(23)에 수용된다.
수용부(23)는 예컨대 용접연결, 수용부(23)가 교차리브의 대응개구부에 안착되는 조립연결, 나사연결 등과 같이 당해분야의 숙련자에 이미 널리 알려진 방식으로 길이방향의 리브(12)와 교차리브(16)에 연결될 수 있다. 수용부(23)는 예컨대 조립연결을 수단으로 하여 지지구조체 또는 리브에서 탈착가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
단단한 소재로 된 지면(9)으로 침투부(21)의 침투가 사용될 침투부(21)의 크기, 동력, 토사(9)의 특성, 윈치케이블(8)의 당김력 및, 커터헤드부(10)의 맨틀면 상에 침투부(21)의 분산 및 갯수에 따라서 임의의 바람직한 깊이로 발생할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절단도구(20)는 커터헤드부(10)의 2개의 연속적으로 교차하는 링(16, i 및 j) 사이에 길이방향으로 상호 거리(Xij)와 2개의 연속적으로 교차리브(16, i 및 j) 사이에 방사상 방향으로 상호 거리(rij) 및 2개의 연속적인 절단도구(20, i 및 j) 사이에 원주방향으로 상호 거리(αij) 를 수단으로 커터헤드부(10)의 맨틀면 상에서 분산된다. 바람직하기로, 절단도구(20,또는 동일 의미로 침투부(21))는 원주방향 뿐만 아니라 길이방향으로 지지구조체(11) 상에서 균등하게 분산되어 있다. 상기 거리(Xij)는 토사와 동시에 접촉하는데에 필요한 절단도구의 갯수와 토사의 압축력 또는 신장력의 비율 및 다른 요소들로 결정된다. 일반적인 상호 거리는 예컨대 5~50 cm 이다.
본 발명에 따른 절단헤드부(10)의 지지구조체(11)는 유연성을 가진 연결부(18)를 수단으로 회전축(14)에 연결되되, 유연성을 가진 연결부(18)는 당해분야의 숙련자에게 쉽게 이해될 수 있고 침투부(21)를 구비한 커터헤드부(10)가 회전축(14)의 확장범위로 미끄러질 수 있게 실행된다. 예컨대 래더(2)에 지지구조체(11)를 탄성적으로 매달리게 하여, 심각한 기상조건에서도 손해를 입히지 않고 준설을 강행할 수 있다. 유연성을 가진 연결부(18)는 당해분야의 숙련자들에게 이미 알려진 방식으로 실현될 수 있다. 실례와 같이, 기계식, 유압식 또는 공기압 탄력시스템을 사용할 수 있다. 이러한 연결부는 토사의 상태와 특성에 따라서 설정가능한 탄발계수를 갖도록 한다.
추가로, 커터헤드부(10)는 고압으로 물을 분사하는 적어도 하나의 제트파이트를 구비한다. 제트파이트는 가능한 한 고압상태로 물 또는 다른 유체를 토사로 분사할 수 있다. 이를 위해 필요한 덕트는 래더(2) 또는 흡입관(4)을 매개로 공급될 수 있다. 지면을 통해 커터헤드부를 당기면서, 침투부(21)는 최외각 가장자리부(22)르 수단으로 단단한 토사(9)에 고압을 발생시킬 것이며, 이로 인해서 토사(9)는 침투부(21)와 접촉하는 면에서 적어도 부분적으로 흐트러지게 될 것이다. 바람직하게 침투부(21) 아래에서 지면과 수직되는 방향으로 분사된 워터제트는 모래 또는 침전된 단단한 토사미립자를 흐트러지게 할 수 있고, 그런 다음에 쉽게 흡입할 수 있다. 바람직하기로, 제트파이트의 제2배열관이 구비될 수 있다. 제트파이트는 다시 말하자면 분사 높이에서 토사를 유더 깊게 유체화하고 추가로 부서진 단단한 토사를 추가로 흐트러지게 하고 부수고 예절단하도록 한다.
떨어져 나간 토사를 흡입하는 과정에서 흡입이 중단되지 않도록, 공급수가 커터헤드부(10)의 비생산적인 측면을 따라 공급되되, 커터헤드부(10)가 이 방향에서 밀폐캡을 구비한다.
본 발명은 전술된 실시예로 국한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범주 내에서 변형 및 실행될 수 있다.

Claims (10)

  1. 흡입준설기(1)의 래더(2;ladder)에 장착될 수 있고 물러진 토사를 제거하는 흡입관(4)에 연결될 수 있으며, 래더(2)의 길이방향으로 뻗어 있는 구동가능한 회전축(14)에 장착될 수 있고 토사(9)를 절단하거나 뭉개는 다수의 절단도구(20)를 구비하도록 원주면을 갖춘 바스켓형상의 지지구조체(11)로 이루어진 토사준설용 커터헤드부(10)에 있어서,
    상기 절단도구(20)는 상기 회전축(14)과 실제로 수직되게 뻗는 디스크 평판에 다수의 디스크형상의 침투부(21)를 구비하여, 최외각 가장자리부(22)를 매개로 토사(9)에 힘을 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지구조체(11)는 제1끝평면에 위치된 상기 회전축(14)에 연결하는 허브(13)와 제2끝평면에 위치된 지지링(15) 사이로 뻗은 다수의 길이방향의 리브(12)와, 상기 회전축(14)과 실제로 수직으로 뻗은 다수의 링형상의 교차리브(16)로 이루어지며, 상기 길이방향의 리브 또는 교차리브는 디스크형상의 침투부(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스크형상의 침투부(21)는 수용부(23)에 디스크 축(24)에서 선회가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수용부(23)는 상기 지지구조체(11)에서 탈착가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 침투부(21)는 상기 지지구조체(11) 상에서 원주방향으로 균등하게 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 침투부(21)는 상기 지지구조체(11) 상에서 길이방향으로 균등하게 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지구조체(11)는 유연성을 가진 연결부(18)를 수단으로 상기 회전축(14)에 연결되는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커터헤드부(10)는 고압으로 물을 분사하는 적어도 하나의 제트파이프 배열을 구비하는 것을 특징으로 하는 토사준설용 커터헤드부.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 커터헤드부(10)를 구비하고, 상기 커터헤드부(10)는 토사(9)에 래더(2)를 수단으로 하여 낮춰지고 적어도 하나의 윈치(5)를 수단으로 토사에서 당겨지며, 디스크형상의 침투부(21)가 상기 래더(2)와 커터헤드부(10)의 중량과 윈치로 가해진 당김력으로 적어도 부분적으로 토사(9)에 접촉하고 적어도 부분적으로 토사(9)를 침투하여, 이렇게 부서진 토사조각이 흡입관(4)으로 적어도 부분적으로 흡입되어, 흡입준설기(1)로 적어도 부분적으로 단단한 수중토사를 파쇄하고 준설하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 커터헤드부(10)는 고압으로 물을 토사에 분사하는 적어도 하나의 제트파이트 배열을 구비하는 방법.
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