KR101441313B1 - 포크레인 결합용 암반 천공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포크레인 결합용 암반 천공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포크레인에 결합되어 해양구조물, 특히 해상 또는 수중의 돌출된 장소에 등대 설치를 위한 암반 천공 작업을 수행할 수 있는 장치로서, 선단(先端)에 비트부가 설치된 원통형 천공 장치를 고속으로 회전시켜 암반을 천공(穿孔)하고, 결합 부위의 기계적 특징에 의해 전후로 조정되는 각도가 증가되며, 회전 결합부의 좌우 이동각을 형성하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있고, 천공관들을 연속 연결하여 원하는 깊이로 암반을 천공(穿孔)할 수 있는 포크레인 결합용 암반 천공 장치에 관한 것이다. 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치는 선단(先端)에 비트부가 설치된 원통형 천공 장치를 이용하여 제공된 유압에 의해 회전 운동하여 암반을 고속 천공(穿孔)하고, 천공관을 연속 연결하여 원하는 깊이로 천공할 수 있으며, 또한 포크레인과의 결합부가 일정 각도로 회전 또는 유격되게 하여 천공 장치를 더욱 용이하게 결합할 수 있다는 효과가 있다. 한편, 천공 시 기밀(氣密)된 공간내에서 발생되는 분진(粉塵)등을 비트부의 외경 오목부를 통하여 효과적으로 배출할 수 있으므로, 작업 효율성을 증가시키고 공기(工期)를 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

포크레인 결합용 암반 천공 장치{Rock drilling equipment for the crane combined}
본 발명은 포크레인 결합용 암반 천공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포크레인에 결합되어 해양구조물, 특히 해상 또는 수중의 돌출된 장소에 등대 설치를 위한 암반 천공 작업을 수행할 수 있는 장치로서, 선단(先端)에 비트부가 설치된 원통형 천공 장치를 고속으로 회전시켜 암반을 천공(穿孔)하고, 결합 부위의 기계적 특징에 의해 전후로 조정되는 각도가 증가되며, 회전 결합부의 좌우 이동각을 형성하여 작업성을 크게 향상시킬수 있고, 천공관들을 연속 연결하여 원하는 깊이로 암반을 천공(穿孔)할 수 있는 포크레인 결합용 암반 천공 장치에 관한 것이다.
일반적으로 건축공사나 토목공사를 시행하기 위한 기초공사의 초기 단계로서 지반 또는 지하에 매설되어 있는 암반이나 암석을 제거시키는 과정을 먼저 수행하는데, 이를 위한 암석 제거 방법으로는, 크레인에 장착된 진동 파쇄기로 암석을 부수어 낸 후 제거하는 방법, 폭약을 사용하여 암반이나 암석을 폭파시킨 후 제거하는 방법, 진동 파쇄기로 암석의 표면에 소형의 구멍을 형성하고, 그 구멍 안으로는 유압식 쐐기의 전진에 의해 좌우로 벌어지는 분리판을 사용하여 할암(절개)시킨 다음 제거하는 방법 및 원통 커터 회전식 천공기를 이용하여 암반이나 통상 150mm 이상의 직경 천공홈을 형성한 후 상기 천공홈 안의 암석은 상기 원통 커터를 상승시킬 때 동시에 빼내고, 이에 따라 형성된 암석의 구멍 안으로 유압식 대용량 할암기를 삽입시켜 할암(절개)시킨 다음 조각이 난 암석 덩어리를 제거하는 방법이 있다.
그러나 위에서 나열한 진동 파쇄기를 이용한 방법과 폭약을 사용하는 방법은 진동과 소음 그리고 분진이 심하게 발생하게 되어 환경을 오염시킴과 동시에 인체에 해를 끼치며, 작업장 주위 건물들을 균열시키는 문제 등으로 인하여 민원이 제기됨에 따라 큰 문제를 안고 있는 실정인 바, 선진국을 포함한 국내에서도 점차 상기 방법의 시공은 줄어들고 있다.
그리고 진동 파쇄기로 암석의 표면에 소형의 구멍을 형성하고, 그 구멍 안으로는 유압식 쐐기의 전진에 의해 좌우로 벌어지는 분리판을 사용하여 할암(절개)시킨 다음 제거하는 방법은 비교적 작은 암석을 제거 시키거나 소규모의 작업장에서 사용되고 있으며, 진동, 분진, 소음 및 작업장 주위 건물에 대한 균열 초래 현상을 해결하지 못하고 있어서 선호 받지 못하고 있으며, 시급히 개선책이 요구되었다. 이에 따라 상기의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 작업성이 우수하고 작업 효율이 뛰어난 원통형 커터 회전식 천공기가 등장하여 사용되고 있는데, 이는 상술한 종래의 방법들에 비하여 조용하고 신속하며, 분진이나 진동이 거의 발생하지 않는 반면, 경사면에 직각을 프레임과 천공관이 안착한 채 천공을 할 수가 없기 때문에 천공 시공에 어려움이 따르고, 이때 천공관 하단부의 커터가 손상되기도 하고 크레인의 아암(arm)과 피스톤 로드에 심한 무리가 발생되어 효율성 측면에서 다소 떨어지는 단점이 있다.
한편, 천공하기 위한 천공관의 길이가 한정되어 있어서, 깊은 곳의 지중 천공은 무리가 따르며, 천공을 하기 위한 드릴 구조를 갖는 비트가 일체형으로 형성되어 있어 녹이 발생하거나 마모가 됐을 경우 등 천공 기능을 상실하였을 때 교체가 대단히 어려운 문제점이 발생한다.
한국 공개특허공보 제10-1211291호(2012.12.05) 한국 공개특허공보 제10-0914581호(2009.08.21)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출(案出)된 것으로서, 본 발명의 목적은 포크레인에 전용으로 결합되어 해상 또는 수중의 돌출된 장소에 등대 등의 설치를 위한 암반을 천공하는 구조물로서, 본 발명의 천공 장치를 포크레인에 체결하여 기계 효율성이나 호환성을 증대시키고, 소형 크기의 포크레인에도 체결하여 사용이 가능하기 때문에 협소한 공간에서도 지형 조건의 장애를 받지 않고 작업이 가능하며, 좌우로 조정되는 각도가 체결 부위의 기계적 특징에 의해 증가되고, 회전 결합부의 좌우 이동각을 형성하여 작업성을 크게 향상시킬 수 있으며, 선단(先端)에 비트부가 설치된 원통형 천공 장치를 고속으로 회전시켜 암반을 천공(穿孔)하고, 천공관들을 연속적으로 연결하여 원하는 깊이로 암반을 천공(穿孔)할 수 있으므로 효율성을 극대화할 수 있으며, 비트 장치가 마모되거나 녹이 발생하여 그 기능을 상실하였을 경우, 천공 장치 전체를 교체하지 않고 비트 장치만 교체 가능 함으로써 반영구적으로 암반 천공 장치를 사용할 수 있으며, 천공 시 기밀(氣密)된 공간내에서 발생되는 분진(粉塵)등을 비트부의 외경 오목부를 통하여 효과적으로 배출할 수 있으므로, 작업 효율성을 증가시키고 공기(工期)를 단축시킬 수 있는 포크레인 결합용 암반 천공 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치(10)는
암반을 천공하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치(10)에 있어서,
상기 암반 천공 장치(10)는
포크레인 연결단(A)과 분리 가능하게 결합되는 천공 장치의 결합부(100);
상기 결합부(100)의 하부에 연결되고, 포크레인에 구비된 유압 펌프 및 유압 탱크와 연결되는 복수 개의 호스를 포함하여 천공 장치(10)의 동력을 공급하기 위한 유압부(200);
상기 유압부(200) 하부에 고정 장치(350)를 통해 연결 고정되고, 천공부(400)의 선단부(310)가 중앙을 관통하여 베어링 결합에 의해 천공부(400)의 회전 운동축을 제공하는 고정 지지부(300);
상기 고정 지지부(300) 하부에 분리 가능하게 연결되고, 유압부(200)에서 제공되는 유압에 의한 회전 운동으로 천공 기능을 수행하며, 에어 주입구(340)로 부터 공급되는 공기를 에어 이동관(360)으로 이동시켜 에어 분사구(460)를 통해 고압의 공기를 분사시켜 암반을 천공하는 과정에서 발생하는 분쇄된 돌가루 및 먼지 등의 분진(粉塵)을 천공면 외부로 비산(飛散)시키는 천공부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
또한, 상기 결합부(100)는
일측이 개방된 "ㄷ" 또는 "⊂" 형상의 브라켓(110);
상기 브라켓(110)의 양쪽 외측에 복수 개의 체결홈(120)이 형성되어 포크레인 연결단(A)이 연결봉(130)에 걸림 결합 공간을 제공하는 복수의 연결봉(130); 및
상기 브라켓(110)의 이면에 마련되어 유압부(200)와 결합되는 회전 결합부(140);로 이루어지고, 포크레인 연결단(A)이 상기 연결봉(130)에 걸림 결합되는 것을 특징으로 하며,
상기 회전 결합부(140)는 좌우로 회전 가능한 구조로 이루어지고, 상기 회전 결합부(140)는 힌지 연결 구조이거나 볼트 베어링 결합 구조이며, 상기 연결봉(130)은 복수 개의 체결홈(120)을 관통하여 브라켓(110)에 용접 결합된다.
상기 유압부(200)는 전단에 구비되어 회전 결합부(140)와 결합되는 프레임(150);
상기 프레임(150)의 하측에 위치하고 유압 모터(250)가 내장되는 하우징(240);
상기 하우징(240) 내부에 내장되어 제공된 유압을 가압하는 유압 모터(250);
유압 펌프로부터 공급된 유압을 유압 모터(250)에 전달하는 오일 흡입구(210);
순환된 상기 압유(壓油)를 유압 탱크로 토출(吐出)하는 오일 토출구(220); 및
유압 모터(240)에서 새어나오는 압유(壓油)를 유압 탱크로 되돌리는 드레인 홀(230)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정 지지부(300)는 천공부(400)의 선단이 중앙부를 관통하되, 베어링 결합에 의해 천공부(400)의 회전운동 축을 제공하는 고정 본체(320), 고정 본체(320)의 양측단에 구비되고 천공부(400)의 선단을 수용하여 회전 결합을 지지하기 위하여 내부에 수용되는 복수의 베어링을 구비하는 샤프트(330), 상기 고정 본체(320)의 외측으로 돌출되어 에어 콤프레셔로 부터 호스를 통하여 공기를 공급받는 에어 주입구(340) 및 상기 고정 본체(320)를 유압부(200)의 하우징(240)에 연결하는 고정 장치(350)를 포함하고, 상기 고정 본체(320)를 포함하는 고정 지지부(300)는 회전하지 않으며, 베어링이 결합된 천공부 고정 장치(410)의 선단부(310)와 천공부 고정 장치(410)를 포함하는 천공부(400)가 회전 운동을 하여 천공을 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 지지부(300)의 에어 주입구(340)는 에어 콤프레셔를 이용하여 공기를 밀어 넣어 에어 이동관(360)을 관통하여 상기 에어 분사구(460)를 통해 분사되며, 이때 상기 비트부(450)에 형성된 에어 분사구(460)를 통해 고압의 공기를 분사시켜 암반을 천공하는 과정에서 발생하는 분쇄된 돌가루 및 먼지 등의 분진(粉塵)을 천공면 외부로 비산(飛散)시킬 수 있도록 한다.
그리고, 상기 천공부(400)는 선단부(310)가 상기 고정 본체(320)를 통과하여 상기 유압부(200)의 단부에 기밀(氣密) 연결되고, 후단이 천공관(420)에 연결되는 천공부 고정 장치(410);
상기 천공부 고정 장치(410)에 복수로 연결되어 천공 깊이를 조절할 수 있는 천공관(420); 및
단부에 결합되어 직접적인 천공 기능을 수행하는 다수의 비트(440)와 비트부(450)의 내부에 형성된 복수의 에어 분사구(460) 및 상기 비트부 외측 둘레에 내측을 향하여 오목하게 패여 복수 개 형성되는 외경 오목부(470)를 포함하고, 천공관(460)의 단부에 고정, 결합되고 일부가 노출되어 천공 작업을 수행하는 비트부(450)로 구성되며, 상기 천공부(400)는 천공관(420)이 하부로 복수 개 연결이 가능하도록 단부에 결합 구조가 형성되어 있으며, 상기 비트부(450)는 상기 천공관(420)과 분리 가능하게 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치는 선단(先端)에 비트부가 설치된 원통형 천공 장치를 이용하여 제공된 유압에 의해 고속의 회전 운동으로 암반을 천공(穿孔)하고, 천공관을 연속 연결하여 원하는 깊이로 천공할 수 있으며, 또한 포크레인과의 결합부가 일정 각도로 회전 또는 유격되게 하여 천공 장치를 더욱 용이하게 결합할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 소형 크기의 포크레인에도 체결하여 사용이 가능하기 때문에 협소가 공간에서도 지형 조건의 장애를 받지 않고 작업이 가능하며, 특히 등대나 해양 표지석 등과 같은 해상 구조물 공사에 적합할 수 있다. 한편, 천공 시 기밀(氣密)된 공간내에서 발생되는 분진(粉塵)등을 비트부의 외경 오목부를 통하여 효과적으로 배출할 수 있으므로, 작업 효율성을 증가시키고 공기(工期)를 단축시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치와 포크레인이 결합된 상태를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 천공부의 작동을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 연결부와 포크레인 연결단과 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 결합부와 유압부 사이에 구비된 회전 결합축의 구성을 도시한 정면도이다.
도 7는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 비트부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 비트부의 작동을 개략적으로 도시한 모식도이다.
본 발명은, 일면에 있어서,
암반을 천공하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치(10)에 있어서,
상기 암반 천공 장치(10)는
포크레인 연결단(A)과 분리 가능하게 결합되는 천공 장치의 결합부(100);
상기 결합부(100)의 하부에 연결되고, 포크레인에 구비된 유압 펌프 및 유압 탱크와 연결되는 복수 개의 호스를 포함하여 천공 장치(10)의 동력을 공급하기 위한 유압부(200);
상기 유압부(200) 하부에 고정 장치(350)를 통해 연결 고정되고, 천공부(400)의 선단부(310)가 중앙을 관통하여 베어링 결합에 의해 천공부(400)의 회전 운동축을 제공하는 고정 지지부(300);
상기 고정 지지부(300) 하부에 분리 가능하게 연결되고, 유압부(200)에서 제공되는 유압에 의한 회전 운동으로 천공 기능을 수행하며, 에어 주입구(340)로 부터 공급되는 공기를 에어 이동관(360)으로 이동시켜 에어 분사구(460)를 통해 고압의 공기를 분사시켜 암반을 천공하는 과정에서 발생하는 분쇄된 돌가루 및 먼지 등의 분진(粉塵)을 천공면 외부로 비산(飛散)시키는 천공부(400);를 포함하는 것을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치와 포크레인이 결합된 상태를 도시한 개략도, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치를 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치를 도시한 정면도, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 천공부의 작동을 개략적으로 도시한 모식도, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 연결부와 포크레인 연결단과 결합된 상태를 도시한 사시도, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 결합부와 유압부 사이에 구비된 회전 결합축의 구성을 도시한 정면도, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 비트부를 도시한 사시도, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 포크레인 결합용 암반 천공 장치의 비트부의 작동을 개략적으로 도시한 모식도이다.
상기 암반 천공 장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 크게 결합부(100), 유압부(200), 고정 지지부(300), 천공부(400)로 구성된다.
상기 결합부(100)는
일측이 개방된 "ㄷ" 또는 "⊂" 형상의 브라켓(110);
상기 브라켓(110)의 양쪽 외측에 복수 개의 체결홈(120)이 형성되어 포크레인 연결단(A)이 연결봉(130)에 걸림 결합 공간을 제공하는 복수의 연결봉(130); 및
상기 브라켓(110)의 이면에 마련되어 유압부(200)와 결합되는 회전 결합부(140);로 이루어지고, 포크레인 연결단(A)이 상기 연결봉(130)에 걸림 결합되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 결합부(100)는
상기에 포크레인과 장착시키기 위한 브라켓(110)이 구비되고,
장착된 수단을 고정하기 위한 체결홈(120)이 형성되며,
상기 체결홈 사이로 상기 수단의 단단한 체결을 하기 위한 연결봉(130)이 구비된다. 그리고 상기 결합부(100)의 하부와 유압부(200) 사이에 형성되어 좌우 각도 조절을 위한 회전 결합부(140)가 구비되고, 상기 회전 결합부(140)는 좌우로 회전 가능한 구조로 흰지 연결 구조이거나 볼트 베어링 구조로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 브라켓(110)은 지지판 양쪽 끝단에 용접되어 구비되어 포크레인 연결단(A)과 체결 가능하게 형성되고, 상기 브라켓(110)의 폭은 상기 포크레인 연결단(A)의 폭에 의해 조절될 수 있다.
상기 체결홈(120)은 상기 브라켓(110) 정면의 단측 상부와 하부에 각각 구비되고, 상기 포크레인 연결단(A)과 체결하기 위한 수단이 삽입되며, 체결홈(120)의 지름은 상기 체결 수단의 지름보다 넓게 형성하여 천공 장치의 장착 또는 분리를 용이하게 하는 것이 바람직하다.
상기 연결봉(130)은 상기 체결홈(120)에 상기 포크레인 연결단(A)과 상기 암반 천공 장치(10)를 단단하게 하기 위한 수단이며, 상기 체결홈(120) 내측에 상기 포크레인 연결단(A)이 중첩되게 포개지면 상기 체결홈(120)에 상기 연결봉(130)을 삽입하여 단단하게 고정시킨다. 더욱 단단하게 고정시키기 위해 연결봉(130)의 일측에 볼트 체결할 수도 있다.
상기 회전 결합부(140)는 상기 결합부(100) 하부 및 상기 유압부(200) 상부에 소정의 크기로 구성되어 홀에 끼어져 상기 결합부(100)와 상기 천공관(420) 사이에 능동적인 회전 반경을 유지할 수 있도록 한다.
또한, 추가의 일면에 있어서, 상기 회전 결합부(140)가 도 6에 도시된 바와 같이 일측이 볼베어링 볼트로 이루어져서 상기 결합부(100) 상하부에 구비된 홈에 체결되고, 상기 결합부(100)에 형성된 볼베어링에 의해 좌우로 회동 가능하게 형성될 수 있다.
상기 유압부(200)는 상기 결합부(100)의 하부에 연결되고, 포크레인에 구비된 유압 펌프 및 유압 탱크와 연결되는 복수 개의 호스를 포함하여 천공 장치에 유압 동력을 공급하기 위한 수단으로서,
유압부(200) 전단에 구비되어 회전 결합부(140)와 결합되는 프레임(150);
상기 프레임(150)의 하측에 위치하고 유압 모터(250)가 내장되는 하우징(240);
상기 하우징(240) 내부에 내장되어 제공된 유압을 가압하는 유압 모터(250);
유압 펌프로부터 공급된 유압을 유압 모터(250)에 전달하는 오일 흡입구(210);
순환된 상기 압유(壓油)를 유압 탱크로 토출(吐出)하는 오일 토출구(220); 및
유압 모터(250)에서 새어나오는 압유(壓油)를 유압 탱크로 되돌리는 드레인 홀(230)을 포함하여 이루어진다.
상기 프레임(150)은 평행하기 상판과 하판이 하우징(240)의 외측에 용접되어 형성되고, 그 단부는 상기 회전 결합부(140)와 힌지 결합 또는 볼트 베어링 결합을 하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 하우징(240)은 상기 프레임(150)의 하측에 위치하고, 상기 포크레인 일측에 구비된 유압 펌프로부터 제공된 오일을 유압 모터(250)에 의해 압유(壓油)시킨다.
상기 유압 모터(250)는 상기 하우징(240) 내부에 내장되어 내장된 피스톤 구조에 의하여 유압을 발생시킨다.
오일 흡입구(210), 오일 토출구(220) 및 드레인 홀(230)은 호스를 통하여 포크레인에 구비된 유압 펌프 및 유압 탱크와 연결되어 포크레인에 구비된 유압 동력을 전달한다.
상기 오일 흡입구(210)를 통하여 유압 펌프 및 유압 탱크의 오일이 유압 모터(250)로 전달된다.
상기 오일 토출구(220)는 상기 유압 모터(250)로 압유(壓油)되어 피스톤의 최대 행정(行程) 이후 순환된 상기 압유(壓油)를 오일 토출구(220)를 통해 상기 포크레인에 구비된 유압 탱크로 토출(吐出)한다.
상기 드레인 홀(230)은 오일 흡입구(210)와 오일 토출구(220) 사이에 구성되고, 상기 유압 모터(250)에서 새어나오는 압유(壓油)를 유압 탱크로 되돌린다. 상기 드레인 홀(230)을 통해 유출되는 압유(壓油)는 고압이 작용하는 것을 방지하고, 또한 축의 압력에 의한 축방향 추력(推力)이 작용하는 것을 방지하기 위해 구비된다.
상기 유압 모터(250)는 상기 유압부(200) 하우징(240) 내부에 내경의 크기에 맞게 내장될 수 있으며, 상기 오일 흡입구(210), 오일 토출구(220) 및 드레인 홀(230)에 직접 연결되고, 내부에 피스톤 왕복 운동에 의해 유압을 발생시키는 구조로 이루어진다.
상기 오일 흡입구(210)로 부터 압유(壓油)가 들어가면 유압 모터(250) 내부에 구비된 피스톤에 가해진 압유(壓油)는 실린더 블록에서 피스톤은 추출되어지고, 상기 피스톤은 구동 샤프트와 연결되어진 원형 형상의 플레이트를 회전시키는 방향으로 힘을 전달시키며, 전달된 힘은 기계적 회전 에너지로 변환시켜 상기 플레이트와 연결되어진 구동 샤프트를 강한 힘으로 회전시킨다.
구동 샤프트는 고정 지지부(300)의 선단부(310)와 직접적으로 연결되어지고, 상기의 구동 샤프트가 회전함에 따라 베어링이 결합된 고정 지지부(300)의 선단부(310)와 천공부 고정 장치(410)을 포함하는 천공부(400)가 회전하게 된다.
상기 유압 모터(250)는 별도의 유압 발생 수단인 유압 펌프를 포크레인에 구비하여 상기 유압 모터(250)로 부터 발생되는 회전식 동력으로 상기 천공 장치(10)를 구동시키기 때문에 협소한 작업 공간에서도 필요한 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 유압에 의한 강력한 에너지를 발산하므로, 천공 시공에 매우 유리한 조건을 갖는다.
여기서, 상기 유압부(200) 내부에 장착 되어진 유압 모터(250)의 구조는 통상적으로 암반 천공에 사용되는 유압 장치를 사용할 수도 있다.
상기 고정 지지부(300)는 고정 본체(320)와 고정 본체(320)의 양측단에 구비된 샤프트(330), 상기 고정 본체(320)의 외측으로 돌출된 에어 주입구(340) 및 상기 고정 본체(320)를 유압부(200)의 하우징(240)에 연결하는 고정 장치(350)로 구성된다.
상기 샤프트(330)는 상기 고정 본체(320) 양단에 위치하고 상기 고정 지지부(300)의 내경보다 다소 넓게 형성되며, 상기 샤프트(330)는 그 내측에 다수의 베어링을 게재하여 천공부 고정 장치(410)와 연결되고, 상기 천공부 고정 장치(410)의 선단부(310)는 상기 고정 본체(320)를 통과하여 상기 유압부(200)의 단부에 기밀(氣密) 연결된다.
이때, 고정 본체(320)를 포함하는 고정 지지부(300)는 회전하지 않으며, 베어링이 결합된 천공부 고정 장치(410)의 선단부(310)와 천공부 고정 장치(410)를 포함하는 천공부(400)가 회전 운동을 하여 천공을 수행하게 된다.
따라서, 상기 천공부 고정 장치(410)의 선단부(310)는 유압에 의해 회전력을 제공 받아 하부와 연결되어진 천공관(420)에 회전력을 전달한다.
상기 에어 주입구(340)는 상기 고정 본체(320)의 외측에 돌출되어 형성되고, 호스를 통하여 외부에 설치된 에어 콤프레셔로 부터 공기는 비트부(450)까지 형성된 에어 이동관(360)으로 공기가 이동하며, 에어 분사구(460)를 통해 고압의 공기를 배출시킨다.
상기 에어 주입구(340)에서 부터 공급된 공기는 상기 고정 지지부(300)의 에어 이동관(360) 내부를 관통하여 비트부(450)까지 이어지도록 에어 통로가 형성되며, 그 통로로 공기가 분출되면서 암반 천공 시 유압에 의한 회전 운동으로 발생되는 분쇄된 돌가루 및 먼지 등의 분진(粉塵)을 천공면 외부로 비산(飛散)시킨다.
상기 고정 장치(350)는 상기 고정 지지부(300)의 측단과 상기 유압부(200) 측단에 연결할 수 있도록 구비되며, 견고한 고정을 위해 볼트 체결한다. 상기 고정 장치(350)는 상기 고정 지지부(300)와 상기 유압부(200)의 단단한 고정으로 지지력을 배가(倍加)시킨다.
상기 천공부(400)는 선단부(310)가 상기 고정 본체(320)를 통과하여 상기 유압부(200)의 단부에 기밀(氣密) 연결되고, 후단이 천공관(420)에 연결되는 천공부 고정 장치(410); 상기 천공부 고정 장치(410)에 복수로 연결되어 천공 깊이를 조절할 수 있는 천공관(420), 천공관(420)의 단부에 노출되어 형성된 비트부(450) 및 비트부(450)의 단부에 형성된 에어 분사구(460)로 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 천공관 고정 장치(410)는 고정 지지부(300)를 관통하는 구조로 형성되고, 유압에 의해 제공되는 회전력을 천공부(400)의 비트부(450)까지 전달한다.
상기 천공관(420)은 상기 천공관 고정 장치(410) 하부에 소정의 길이를 갖는 형태로 구비되고, 추가 연결이 가능하도록 단부에 나사산이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 지중의 천공하고자 하는 깊이가 깊을 경우에는 상기 천공관(420)을 나사산을 이용하여 추가 연결하여 작업을 수행하는 것이 가능하다.
상기 비트부(450)는 상기 천공관(420) 끝단에 형성되며, 회전력에 의한 암반을 천공하기 위한 마모에 강한 재질의 돌기(440)가 다수 형성되어 있으며, 상기 비트부(450)의 외측 둘레 사이에 소정의 너비로 직경 방향 내측을 향하여 오목하게 패인 외경 오목부(470)가 복수 개 형성되어 있다.
상기 외경 오목부(470)는 천공 시 내부의 기밀(氣密) 공간 내에서 상기 에어 분사구(460)를 통해 분사되는 공기로 인해 발생되는 분진(粉塵)등을 상기 외경 오목부(470)를 통하여 작업 면으로 배출 및 비산(飛散)시킬 수 있으므로 작업 효율성을 증가시키고 공기를 단축시키는 이점이 있다.
상기 비트부(450)의 돌기(440)는 일반적으로 마모성에 강하고 커팅력을 배가(倍加)시키는 재질의 인조 다이아몬드를 사용하는 것이 바람직하나, 그와 동등한 특징을 갖는 재질로도 대체할 수 있다.
또한, 상기 비트부(450)는 비트 헤드(430) 상부면 중앙에 소정의 굵기와 높이를 갖는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 천공부(400)의 천공관(420)과 체결 및 분리가 가능한 구조로, 상기 비트부(450)를 장기간 사용하여 마모가 되어 암반 천공 능력을 상실하였을 때, 간단하기 상기 비트부(450)만 교체하여 사용할 수 있어서, 암반 천공 장치(10) 전체를 교체하지 않아도 되기 때문에 매우 경제적이면서 효율적이다.
상기 에어 분사구(460)는 상기 비트부(450) 하부에 돌기(440)가 형성되어 있는 면에 소정의 지름을 갖는 홀 형태로 구비되며, 상기 고정 지지부(300)의 에어 주입구(340)로 부터 내부에 구비되어진 에어 이동관(360)과 연결되어 진다.
한편, 에어 주입구(340)로 부터 공급된 공기는 에어 이동관(360)을 관통하여 상기 에어 분사구(460)를 통해 분사되며, 이때 천공 작업을 수행하면서 발생하는 분진(粉塵)을 상기 외경 오목부(470)를 통해 작업 면으로 배출 시킨다.
상기 천공 장치(10)와 포크레인 연결단(A)의 체결이 완료되어, 상기 천공 장치(10)를 상방(上方)으로 들어올리게 되면, 상기 천공 장치(10)는 수직 상태로 고정되어 암반을 천공할 수 있는 조건이 갖추어지게 된다.
이와 같은 구조로 형성됨으로써, 상기 암반 천공 장치는 분당 약 2m의 천공이 가능할 정도로 고속 및 고성능의 구현이 가능하며, 해양 구조물, 특히 해상 또는 수중의 돌출된 장소에 설치하는 등대에 아주 적합할 뿐만 아니라 강력한 성능으로 수중에서도 그 효과를 발휘할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 서술되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
천공 장치 : 10 선단부 : 310
결합부 : 100 고정 본체 : 320
브라켓 : 110 샤프트 : 330
체결홈 : 120 에어 주입구 : 340
연결봉 : 130 고정 장치 : 350
회전 결합부 : 140 에어 이동관 : 360
프레임 : 150 천공부 : 400
유압부 : 200 천공부 고정 장치 : 410
오일 흡입구 : 210 천공관 : 420
오일 토출구 : 220 비트 헤드 : 430
드레인 홀 : 230 비트 돌기 : 440
하우징 : 240 비트부: 450
유압 모터 : 241 에어 분사구 : 460
고정 지지부 : 300 외경 오목부 : 470

Claims (13)

  1. 암반을 천공하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치(10)에 있어서,
    상기 암반 천공 장치(10)는
    포크레인 연결단(A)과 분리 가능하게 결합되는 천공 장치의 결합부(100);
    상기 결합부(100)의 하부에 연결되고, 포크레인에 구비된 유압 펌프 및 유압 탱크와 연결되는 복수 개의 호스를 포함하여 천공 장치(10)의 동력을 공급하기 위한 유압부(200);
    상기 유압부(200) 하부에 고정 장치(350)를 통해 연결 고정되고, 천공부(400)의 선단부(310)가 중앙을 관통하여 베어링 결합에 의해 천공부(400)의 회전 운동축을 제공하는 고정 지지부(300);
    상기 고정 지지부(300) 하부에 분리 가능하게 연결되고, 유압부(200)에서 제공되는 유압에 의한 회전 운동으로 천공 기능을 수행하며, 에어 주입구(340)로 부터 공급되는 공기를 에어 이동관(360)으로 이동시켜 에어 분사구(460)를 통해 고압의 공기를 분사시켜 암반을 천공하는 과정에서 발생하는 분쇄된 돌가루 및 먼지 등의 분진(粉塵)을 천공면 외부로 비산(飛散)시키는 천공부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 결합부(100)는
    일측이 개방된 "ㄷ" 또는 "⊂" 형상의 브라켓(110);
    상기 브라켓(110)의 양쪽 외측에 복수 개의 체결홈(120)이 형성되어 포크레인 연결단(A)이 연결봉(130)에 걸림 결합 공간을 제공하는 복수의 연결봉(130); 및
    상기 브라켓(110)의 이면에 마련되어 유압부(200)와 결합되는 회전 결합부(140);로 이루어지고, 포크레인 연결단(A)이 상기 연결봉(130)에 걸림 결합되는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 회전 결합부(140)는 좌우로 회전 가능한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 회전 결합부(140)는 힌지 연결 구조이거나 볼트 베어링 결합 구조인 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 연결봉(130)은 복수 개의 체결홈(120)을 관통하여 브라켓(110)에 용접 결합된 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 유압부(200)는
    전단에 구비되어 회전 결합부(140)와 결합되는 프레임(150);
    상기 프레임(150)의 하측에 위치하고 유압 모터(250)가 내장되는 하우징(240);
    상기 하우징(240) 내부에 내장되어 제공된 유압을 가압하는 유압 모터(250);
    유압 펌프로부터 공급된 유압을 유압 모터(250)에 전달하는 오일 흡입구(210);
    순환된 압유(壓油)를 유압 탱크로 토출(吐出)하는 오일 토출구(220); 및
    유압 모터(250)에서 새어나오는 압유(壓油)를 유압 탱크로 되돌리는 드레인 홀(230)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 지지부(300)는 천공부(400)의 선단이 중앙부를 관통하되 베어링 결합에 의해 천공부(400)의 회전운동 축을 제공하는 고정 본체(320), 고정 본체(320)의 양측단에 구비되고 천공부(400)의 선단을 수용하여 회전 결합을 지지하기 위하여 내부에 수용되는 복수의 베어링을 구비하는 샤프트(330), 상기 고정 본체(320)의 외측으로 돌출되어 에어 콤프레셔로 부터 호스를 통하여 공기를 공급받는 에어 주입구(340) 및 상기 고정 본체(320)를 유압부(200)의 하우징(240)에 연결하는 고정 장치(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 고정 본체(320)를 포함하는 고정 지지부(300)는 회전하지 않으며, 베어링이 결합된 천공부 고정 장치(410)의 선단부(310)와 천공부 고정 장치(410)를 포함하는 천공부(400)가 회전 운동을 하여 천공을 하는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 고정 지지부(300)의 에어 주입구(340)는 에어 콤프레셔로 부터 공급된 공기를 에어 이동관(360)을 관통하여 상기 에어 분사구(460)를 통해 분사시키는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 천공부(400)는
    선단부(310)가 상기 고정 본체(320)를 통과하여 상기 유압부(200)의 단부에 기밀(氣密) 연결되고, 후단이 천공관(420)에 연결되는 천공부 고정 장치(410);
    상기 천공부 고정 장치(410)에 복수로 연결되어 천공 깊이를 조절할 수 있는 천공관(420); 및
    단부에 결합되어 직접적인 천공 기능을 수행하는 다수의 비트(440)와 비트부(450)의 내부에 형성된 복수의 에어 분사구(460) 및 상기 비트부 외측 둘레에 내측을 향하여 오목하게 패여 복수 개 형성되는 외경 오목부(470)를 포함하고, 천공관(460)의 단부에 고정, 결합되고 일부가 노출되어 천공 작업을 수행하는 비트부(450)로 구성되는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 천공부(400)는
    천공관(420)이 하부로 복수 개 연결이 가능하도록 단부에 결합 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 비트부(450)는 상기 천공관(420)과 분리 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 외경 오목부(470)는 상기 비트부(450) 외측 둘레에 내측을 향하여 오목하게 패여서 복수 개 형성되어 있으며, 천공 시 기밀(氣密)된 공간내에서 발생되는 분진(粉塵)등을 상기 에어 분사구(460)에서 분사되는 공압(空押)에 의해 상기 외경 오목부(470)를 통하여 배출 및 비산(飛散)시키는 것을 특징으로 하는 포크레인 결합용 암반 천공 장치.
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