KR101482882B1 - 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능하고 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 장치, 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 터널 시공중 터널의 오염공기와 비산먼지를 흡기하여 배기시키기 위한 이동식 급속환기 장치에 있어서, 이동식 차량; 상기 이동식 차량에 장착되고, 끝단이 설정된 발파안전이격거리 만큼 이격되어 설치되어 상기 오염공기와 비산먼지를 흡기하는 흡기관; 상기 흡기관에서 흡기된 상기 오염공기와 비산먼지를 외부로 배출시키기 위한 배기관; 상기 흡기관과 상기 배기관과 연결되어 상기 흡기관에서 흡기된 오염공기와 비산먼지를 상기 배기관으로 유입시키기 위한 동력을 제공하는 흡기장치; 및 상기 이동식 차량에 장착되어, 전방으로 문을 분사시켜 워터 커튼을 형성시키는 물분사장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 장치에 관한 것이다.

Description

터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능하고 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법{Relocatable intelligent rapid ventilation system having the ability of connection to the main ventilation system in tunnel excavation}

본 발명은 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 장치, 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 위치에 관계없이 공사중 터널 내 환기능력을 확보할 수 있는 분진 및 매연 발생지점 및 후방에서의 작업성을 향상시킬 수 있어 공사 중 작업자의 작업능력 향상 및 안전성을 확보할 수 있는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법에 관한 것이다.

일반적으로 터널공사시에는 폭약 등을 이용하여 암석 등을 파괴하는 발파작업, 굴착기 및 헤머드릴 등을 이용하여 굴착작업 및 덤프트럭 등의 장비 이동 등으로 인해, 공사 중인 터널 내부에는 상당한 양의 분진 및 각동 유해 가스가 발생하게 된다.

터널 내부에 발생된 상당한 양의 분진 및 각종 유해가스는 터널 내 가시거리를 방해할 뿐만 아니라 작업자의 건강을 해치기 때문에 발파작업 등으로 터널 내부가 상당히 오염되면 터널공사작업이 중단되었다가 터널내부가 환기되고 나면 터널공사작업이 진행되고 있다.

따라서 터널 환기로 인한 공사지연문제 해소를 위해 터널을 신속히 환기할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있고, 특히 터널 내 분진을 효과적으로 제거할 수 있는 방안이 절실히 요구되어 지고 있다.

도 1a 및 도 1b는 환기시설이 장착된 현장 사진을 도시한 것이다. 공사중 환기시설은 공사중 터널 내부에서 생성되는 비산먼지 및 매연을 경제적으로 환기시켜 터널 내부의 작업환경을 쾌적하고 안전하게 유지하도록 하는 시설에 해당한다. 이러한 환기시설은 발파 및 작업에 의한 유해가스 및 매연을 제거하게 되며, 터널 내부 작업공간의 환기 소요시간만큼 공사지연이 발생되게 된다. 고정식 환기방식의 종류로는 급기식, 배기식, 송·배기 혼합식이 있다.

도 2는 터널 내에 설치되는 고정식 환기 장치(12)를 도시한 것이다. 이러한 고정식 환기장치(12)을 사용할 경우, 제트팬으로부터 멀어질수록 환기시간이 오래 걸리고, 환기가 원활히 이루어지지 않는 경우가 발생되는 문제점이 있다. 즉, 환기시설로부터 멀어질수록 터널 내 환기능력이 저하되고, 발파에 의한 작업시 환기시간까지 공사가 지연되는 문제가 존재한다.

도 3은 종래 이동식 환기장치(1)의 사시도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 이동식 환기장치(1)는 이동식 차량(2)에 장착되는 전방측 배출덕트(3), 송풍기(4), 후방측 배출덕트(5), 흡입덕트(6), 흡입구(7), 집진탱크(8), 공압저장통(9), 콤프레셔(10), 유압탱크(11) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다. 따라서 흡입덕트(6)로 유입되는 공기는 송풍기(4)에 의해 전방측 배출덕트(3)를 통해서 차량의 전방으로 송풍시켜 환기하게 되다.

그러나, 이러한 종래 이동식 환기장치는 차량에 탑재된 집진장치에서 분진, 유해가스, 매연 등을 처리하여 처리용량이 넘어서면 유지관리가 필요하고(가동 연속성 저하), 막장면에서만 환기가 이루어지고 배기되는 오염공기에 의해 막장면 후방이 오염되게 되는 문제점이 존재한다.

대한민국 공개 특허 제2009-0118587호 대한민국 등록 특허 제0858878호 대한민국 등록 특허 제0696577호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 위치에 관계없이 공사중 터널 내 환기능력을 확보할 수 있는 분진 및 매연 발생지점 및 후방에서의 작업성을 향상시킬 수 있어 공사 중 작업자의 작업능력 향상 및 안전성을 확보할 수 있는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법을 제공하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 고정식 주환기시설와 연동가능하여 사용성을 증대시킬 수 있고, 발파와 같은 다량의 분진 발생시 워터커튼과 오염공기 흡기 및 배출을 통해 공사지연시간을 감소시킬 수 있는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법을 제공하게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 주 배기시설과 연동하거나 위치조절이 가능한 배기관을 이용하여 일정구간 밖으로 배기할 수 있어, 특별한 유지관리를 필요로 하지 않아 가동 연속성을 확보할 수 있고, 기존 이동식 집진시설과 비교하여 유지관리비용을 절감할 수 있는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템 및 환기 방법을 제공하게 된다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 제1목적은, 터널 시공중 터널의 오염공기와 비산먼지를 흡기하여 배기시키기 위한 이동식 급속환기 장치에 있어서, 이동식 차량; 상기 이동식 차량에 장착되고, 끝단이 설정된 발파안전이격거리 만큼 이격되어 설치되어 상기 오염공기와 비산먼지를 흡기하는 흡기관; 상기 흡기관에서 흡기된 상기 오염공기와 비산먼지를 외부로 배출시키기 위한 배기관; 상기 흡기관과 상기 배기관과 연결되어 상기 흡기관에서 흡기된 오염공기와 비산먼지를 상기 배기관으로 유입시키기 위한 동력을 제공하는 흡기장치; 및 상기 이동식 차량에 장착되어, 전방으로 문을 분사시켜 워터 커튼을 형성시키는 물분사장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 장치로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 물분사장치는, 상기 이동식차량에 장착되며 내부공간에 물이 저장된 급수탱크, 전방으로 상기 급수탱크에 저장된 물을 분사시키는 다수의 물 분사노즐 및 상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 물 분사노즐로 펌핑시키는 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 물 분사노즐은 신축이 가능한 주름관으로 구성되거나, 길이 조절이 가능한 길이조절부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 배기관은 상기 배기관의 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 더 포함하고, 상기 배기관은 터널에 설치된 주배기시설에 연결 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 흡기장치는, 상기 흡기관을 통해 오염공기 및 비산먼지를 흡기시키기 위한 동력을 제공하는 흡기펌프 및 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 집진하고 여과하여 정화시키는 집진여과수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 이동식 급속환기 장치를 이용한 급속환기방법에 있어서, 터널 발파 굴착시 발파안정이격거리를 설정하는 단계; 흡기관의 끝단과 터널의 막장면과의 거리가 상기 발파안전이격거리가 되도록 앞서 언급한 제1목적에 따른 이동식 급속환기장치를 터널 내에서 이동시키는 단계; 발파 또는 굴착 후, 상기 이동식 급속환기장치에 장착된 물분사장치를 가동하여 물 분사노즐에서 물이 전방으로 분사되어 워터커튼이 형성되는 단계; 상기 이동식 급속환기장치의 흡기장치가 가동되어 오염공기 및 비산먼지가 흡기관을 통해 흡기 되는 단계; 및 상기 흡기관을 통해 흡기된 오염공기 및 비산먼지가 배기관을 통해 외부로 배기되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 장치를 이용한 급속환기방법으로서 달성될 수 있다.

그리고, 상기 워터커튼이 형성되는 단계는, 공급펌프에 의해 상기 이동식차량에 장착된 급수탱크에 저장된 물이 펌핑되어, 다수의 물 분사노즐을 통해 전방으로 분사되며, 상기 물분사노즐의 길이조절부재를 통해 막장면과 상기 물분사노즐의 끝단과의 이격거리를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부로 배기되는 단계에서, 상기 배기관은 상기 배기관의 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 더 포함하고, 상기 배기관을 터널에 설치된 주배기시설에 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 흡기 되는 단계는, 흡기펌프가 가동되어, 상기 흡기관을 통해 오염공기 및 비산먼지를 흡기되고, 및 집진여과수단에 의해 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 집진하고 여과하여 정화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템에 있어서, 터널의 상부측에 설치되어 외부공기를 터널내로 급기시키는 주 환기장치; 이동식 차량, 상기 이동식 차량에 장착되고, 끝단이 설정된 발파안전이격거리 만큼 이격되어 설치되어 상기 오염공기와 비산먼지를 흡기하는 흡기관, 기 흡기관에서 흡기된 상기 오염공기와 비산먼지를 후방측으로 배출시키기 위한 배기관, 기 흡기관과 상기 배기관과 연결되어 상기 흡기관에서 흡기된 오염공기와 비산먼지를 상기 배기관으로 유입시키기 위한 동력을 제공하는 흡기장치 및 기 이동식 차량에 장착되어, 전방으로 문을 분사시켜 워터 커튼을 형성시키는 물분사장치를 구비한 이동식 급속환기 장치; 및 상기 배기관과 연결가능하여, 배기관을 통해 유입된 오염공기 및 비산먼지를 터널의 후방 또는 외부로 배출시키기 위한 주 배기시설을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제4목적은, 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 급속환기방법에 있어서, 터널 발파 굴착시 발파안전이격거리를 설정하는 단계; 흡기관의 끝단과 터널의 막장면과의 거리가 상기 발파안정이격거리가 되도록 앞서 언급한 제1목적에 따른 이동식 급속환기장치를 터널 내에서 이동시키는 단계; 발파 또는 굴착 후, 상기 이동식 급속환기장치에 장착된 물분사장치를 가동하여 물 분사노즐에서 물이 전방으로 분사되어 워터커튼이 형성되는 단계; 터널에 상측에 설치된 주 환기장치가 가동되어 외부 공기가 급기되어 상기 막장면 측으로 공급되는 단계; 동시에, 상기 이동식 급속환기장치의 흡기장치가 가동되어 오염공기 및 비산먼지가 흡기관을 통해 흡기 되는 단계; 및 상기 흡기관을 통해 흡기된 오염공기 및 비산먼지가 배기관과 연결된 주 배기시설을 통해 외부로 배기되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 급속환기방법으로서 달성될 수 있다.

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 위치에 관계없이 공사중 터널 내 환기능력을 확보할 수 있는 분진 및 매연 발생지점 및 후방에서의 작업성을 향상시킬 수 있어 공사 중 작업자의 작업능력 향상 및 안전성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 고정식 주환기시설와 연동가능하여 사용성을 증대시킬 수 있고, 발파와 같은 다량의 분진 발생시 워터커튼과 오염공기 흡기 및 배출을 통해 공사지연시간을 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 주 배기시설과 연동하거나 위치조절이 가능한 배기관을 이용하여 일정구간 밖으로 배기할 수 있어, 특별한 유지관리를 필요로 하지 않아 가동 연속성을 확보할 수 있고, 기존 이동식 집진시설과 비교하여 유지관리비용을 절감할 수 있는 장점을 갖는다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이다.

도 1a 및 도 1b는 환기시설이 장착된 현장 사진,
도 2는 터널 내에 설치되는 급기 또는 배기 장치,
도 3은 종래 이동식 급기장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템의 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 급속환기방법의 흐름도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발파안전이격거리 설정 후, 발파안전이격거리에서 이동식 급속환기장치가 대기중인 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발파후, 물분사장치에 의해 워터 커튼이 형성된 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라, 외부공기가 급기되고, 오염공기 및 비산먼지가 흡기되는 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 습기된 오염공기 및 비산먼지가 배기관을 통해 배기되는 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부에 의한 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 시공중 주환기장치(200)와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 시공중 주환기장치(200)와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템의 구성도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 터널 시공중 주환기장치(200)와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템은 크게, 흡기장치(130)와 물 분사장치(110)가 장착된 이동식 급속 환기장치(100), 터널의 상부측에 설치되어 외부공기를 터널 내부로 유입시키기 위한 주환기장치(200) 그리고 이동식 급속환기장치(100)에서 급기한 오염공기 및 비산먼지를 배출시키기 위해 터널 내에 설치된 주배치시설 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 급속환기장치(100)의 구성 및 기능을 중심으로 설명하도록 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 급속환기장치(100)는, 이동식 차량(2), 이동식 차량(2)에 장착되는 물 분사장치(110), 흡기관(120), 흡기장치(130), 배기관(140) 등을 포함하여 구성된다.

터널 발파 또는 굴착시 발파안전이격거리를 설정하게 되고, 이러한 발파안전이격거리는 급속환기를 위해 이동식 급속환기장치(100)의 최소 대기거리에 해당하게 된다. 이동식 급속환기장치(100)에 장착된 흡기관(120)의 끝단이 터널의 막장면(14)과의 이격거리가 설정된 발파안전이격거리가 되도록 이동식 환기급속장치(100)를 이동시키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 급속환기장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이동식 차량(2)의 상부측에 물 분사장치(110)가 설치되게 됨을 알 수 있다. 이러한 물 분사장치(110)는 다수의 물 분사노즐(111), 공급펌프(112) 및 급수탱크(113) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 급수탱크(113)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이동식 차량(2) 후단에 장착되어 내부에 물이 저장되게 됨을 알 수 있다. 그리고, 물 분사노늘은 복수로 구성되어, 전방으로 각각이 물을 분사시키게 된다. 일한 분사각도는 터널의 막장면(14)을 향해 최대 120°의 분사각을 가지고, 물이 분사되게 된다. 이러한 물 분사노즐(111)의 개수는 터널의 단면크기에 발파, 굴착정도에 따라 유동적으로 변경되어질 수 있다.

또한, 물 분사노즐(111)과 급수탱크(113) 사이에 구비된 공급펌프(112)는 급수탱크(113)에 저장된 물을 물 분사노즐(111)로 유입시키기 위한 동력을 제공하게 된다. 또한, 후에 설명되는 바와 같이, 이러한 공급펌프(112)는 이동식 차량(2) 내부 또는 터널 외부에 설치된 제어부(400)에 의해 제어신호를 인가받아 물 분사노즐(111)에 공급되는 물의 유량 및 분사 속도 등의 조절이 가능하게 구성된다.

그리고, 본 발명의 물 분사노즐(111)은 주름관과 같은, 신축이 가능한 재질로 구성되어 길이 조절이 가능하도록 구성됨이 바람직하다. 또는 이러한 물 분사노즐(111)은 길이조절부재(114)를 포함하여, 막장면(14)과 물 분사노즐(111)과의 거리를 조절가능하도록 구성되어질 수 있고, 길이조절부재(114)는 수동뿐 아니라, 제어부(400)에 의해 제어신호를 인가받아 전자동으로 물 분사노즐(111)의 길이가 조절가능하도록 구성될 수 있다.

이러한 물 분사장치(110)에 의해 막장면(14) 측으로 물을 분사하여 전방으로 워터커튼(13)(water curtain)을 형성하여 오염공기 및 비산먼지를 흡착시키게 됨으로써, 발파나 기계굴착으로 인해 발생되는 오염공기 및 비산먼지의 확산을 방지하여 급속 재진효과와 시야확보가 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 흡기관(120)은 막장면(14) 부근의 터널 전방에 형성된 오염공기 및 비산먼지를 흡기시키기 위한 관으로, 흡기장치(130)의 전방에 설치되게 된다. 앞서 언급한 바와 같이, 막장면(14)과 흡기관(120)의 끝단과의 이격거리는 설정된 발파안전이격거리가 되도록 이동식 급속환기장치(100)가 위치됨이 바람직하다.

그리고, 흡기장치(130)는 흡기펌프(131), 집진여과수단 등을 포함하고 있다. 흡기펌프(131)는 흡기관(120)을 통해 오염공기 및 비산먼지를 흡기시키기 위한 동력을 제공하게 되고, 집진여과장치는 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 집진하고 여과하여 정화시키기 위한 구성에 해당한다.

또한, 이러한 흡기장치(130)는 터널 내의 길이방향으로 상부측으로 설치된 주 환기장치(200)와 연계되어 작동되게 된다. 즉, 주환기장치(200)와 흡기장치(130)가 연계되어 작동되게 됨으로써, 주환기장치(200)에 의해 신선한 외부공기가 막장면(14)이 위치한 터널 내부로 급기되게 되고, 동시에, 흡기장치(130)의 흡기관(120)을 통해, 오염공기 및 비산먼지가 흡기되게 됨으로써, 효율적으로 환기가 일어나게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 배기관(140)은 도 4에 도시된 바와 같이, 흡기장치(130) 후방에 설치되며, 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 후방으로 배기시키게 된다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 급속환기장치(100)에는 위치조절수단(141)이 구비되어, 배기관(140)의 위치를 조절할 수 있다. 따라서, 사용자는 후방의 작업공간을 고려하여 배기 위치가 조정가능하게 된다.

그리고 본 발명의 일실시예에 따른 배기관(140)은 주 배기시설(300)의 주배기덕트에 연결가능하여, 배기관(140)으로 흡입된 오염공기 및 비산먼지를 주배기덕트로 유입시켜, 외부로 배출시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 이동식 급속환기장치(100)는 터널 내에 설치되는 주 환기장치(200)와 주 배기시설(300)과 연동되어 보다 신속하고, 효율적으로 급속환기가 가능하게 된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 급속환기방법에 대해 설명하도록 한다. 이러한 급속환기방법은 앞서 언급한 터널 시공중 주환기장치(200)와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 것이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터널 시공중 주환기장치(200)와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 급속환기방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 터널 발파 굴착시 발파안전이격거리를 설정하게 된다(S1). 그리고, 흡기관(120)의 끝단과 터널의 막장면(14)과의 거리가 상기 발파안정이격거리가 되도록 앞서 언급한 이동식 급속환기장치(100)를 터널 내에서 이동시키게 된다(S2). 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발파안전이격거리 설정 후, 발파안전이격거리에서 이동식 급속환기장치(100)가 대기중인 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도를 도시한 것이다.

그리고, 발파 또는 굴착 후(S3), 상기 이동식 급속환기장치(100)에 장착된 물 분사장치(110)를 가동하여 물 분사노즐(111)에서 물이 전방으로 분사되어 워터커튼(13)이 형성되게 된다(S4). 이때, 공급펌프(112)에 의해 이동식 차량(2)에 장착된 급수탱크(113)에 저장된 물이 펌핑되어, 다수의 물 분사노즐(111)을 통해 전방으로 분사되게 된다. 또한, 이러한 단계에서, 물 분사노즐(111)의 길이조절부재(114)를 통해 막장면(14)과 물 분사노즐(111)의 끝단과의 이격거리를 조절하게 될 수 있다. 발파 또는 굴착 후, 물 분사장치(110)에 의해 워터커튼(13)을 형성하여 비산먼지와 유해가스를 흡착시키게 됨으로써, 오염공기 및 비산먼지의 확산을 신속하게 차단하고, 분진 급속처리로 인해 시야를 확보할 수 있게 된다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발파 후, 물 분사장치(110)에 의해 워터 커튼(13)이 형성된 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도를 도시한 것이다.

그리고, 터널에 상측에 설치된 주 환기장치(200)가 가동되어 외부 공기가 급기되어 막장면(14) 측으로 공급되게 된다. 동시에, 이동식 급속환기장치(100)의 흡기장치(130)가 가동되어 오염공기 및 비산먼지가 흡기관(120)을 통해 흡기 되게 된다(S5). 따라서 흡기장치(130)와 터널 내에 설치되는 주 환기장치(200)가 연동되게 됨으로써, 신선한 외부공기의 공급은 주환기장치(200)를 이용하며, 막장면(14)에서의 오염공기 및 비산먼지의 흡기를 통해 외부공기의 순환이 이루어져 신선한 외부공기가 막장면(14)에 도달하게 된다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따라, 외부공기가 급기되고, 오염공기 및 비산먼지가 흡기되는 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도를 도시한 것이다.

그리고, 흡기관(120)을 통해 흡기된 오염공기 및 비산먼지가 흡기장치(130) 후방에 연결된 배기관(140)으로 유입되어 후방으로 토출되게 된다(S6). 이때, 배기관(140)은 위치조절수단(141)에 의해 배기관(140)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 후방작업공간을 고려하여, 배기관(140)의 위치를 조절할 수 있고, 길이가 부족할 경우, 연장관을 연결하여 길이를 연장할 수도 있다.

또는, 본 발명의 일실시예에 따른 배기관(140)은 앞서 언급한 바와 같이, 터널에 설치된 주배기시설(300)에 연결시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 배기관(140)을 주 배기시설(300)의 주배기 덕트에 연결하여, 주배기시설(300)을 통해 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 외부로 배출시킬 수 있다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 습기된 오염공기 및 비산먼지가 배기관(140)을 통해 배기되는 상태의, 이동식 급속환기 시스템의 구성도를 도시한 것이다.

그리고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(400)에 의한 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 이러한 제어부(400)는 이동식 차량(2) 내부에 구비되어, 이동식 차량(2)에 탑승한 사용자에 의해 조작이 가능하거나, 무선통신장비와 연결되어 외부에 제어부(400)를 설치하여 외부에서 조작이 가능하도록 구성될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 이러한 제어부(400)는 공급펌프(112), 길이조절부재(114), 위치조절수단(141), 주환기장치(200), 흡기펌프(131), 주 배기시설(300)을 총체적으로 제어할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 공급펌프(112)를 제어하여, 물 분사노즐(111)을 통해 분사되는 물의 분사거리, 분사속도 등을 조절할 수 있고, 주환기장치(200)에 구비된 팬과 흡기장치(130)에 구비된 흡기펌프(131)를 제어하여, 공급되는 외부공기의 공급유량, 속도 및 흡기되는 외부공기와 비산먼지의 흡기속도를 조절하여, 외부공기와 내부 오염공기의 순환속도를 제어할 수 있게 된다.

또한, 길이조절부재(114)를 제어하여, 물 분사노즐(111)의 분사 거리를 조절할 수 있고, 위치조절수단(141)을 제어하여 배기관(140)의 위치를 변경, 조절할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1:종래 이동식 환기장치
2:차량
3:전방측 배출덕트
4:송풍기
5:후방측 배출덕트
6:흡입덕트
7:흡입구
8:집진탱크
9:공압저장통
10:콤프레셔
11:유압탱크
12:고정식 환기시설
13:워터 커튼
14:막장면
100:이동식 급속환기 장치
110:물분사장치
111:물분사노즐
112:공급펌프
113:급수탱크
114:길이조절부재
120:흡기관
130:흡기장치
131:흡기펌프
140:배기관
141:위치조절수단
200:주환기장치
300:주배기시설
400:제어부

Claims (16)

1. 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능한 이동식 급속환기 시스템에 있어서,
   터널의 상부측에 설치되어 외부공기를 터널내로 급기시키는 주 환기장치;
   이동식 차량, 상기 이동식 차량에 장착되고, 끝단이 설정된 발파안전이격거리 만큼 이격되어 설치되어 오염공기와 비산먼지를 흡기하는 흡기관, 기 흡기관에서 흡기된 상기 오염공기와 비산먼지를 후방측으로 배출시키기 위한 배기관, 기 흡기관과 상기 배기관과 연결되어 상기 흡기관에서 흡기된 오염공기와 비산먼지를 상기 배기관으로 유입시키기 위한 동력을 제공하는 흡기장치 및 기 이동식 차량에 장착되어, 전방으로 문을 분사시켜 워터 커튼을 형성시키는 물분사장치를 구비한 이동식 급속환기 장치; 및
   상기 배기관과 연결가능하여, 배기관을 통해 유입된 오염공기 및 비산먼지를 터널의 후방 또는 외부로 배출시키기 위한 주 배기시설을 포함하고,
   상기 물분사장치는,
   상기 이동식차량에 장착되며 내부공간에 물이 저장된 급수탱크, 전방으로 상기 급수탱크에 저장된 물을 분사시키는 다수의 물 분사노즐 및 상기 급수탱크에 저장된 물을 상기 물 분사노즐로 펌핑시키는 공급펌프를 포함하고,
   상기 물 분사노즐은 신축이 가능한 주름관으로 구성되거나, 길이 조절이 가능한 길이조절부재를 포함하여 구성되며,
   상기 배기관은 상기 배기관의 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 포함하고,
   상기 흡기장치는,
   상기 흡기관을 통해 오염공기 및 비산먼지를 흡기시키기 위한 동력을 제공하는 흡기펌프 및 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 집진하고 여과하여 정화시키는 집진여과수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능하고 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 시스템.
   
2. 제1항의 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능하고 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 급속환기방법에 있어서,
   터널 발파 굴착시 발파안전이격거리를 설정하는 단계;
   흡기관의 끝단과 터널의 막장면과의 거리가 상기 발파안정이격거리가 되도록 제1항의 이동식 급속환기장치를 터널 내에서 이동시키는 단계;
   발파 또는 굴착 후, 상기 이동식 급속환기장치에 장착된 물분사장치를 가동하여 물 분사노즐에서 물이 전방으로 분사되어 워터커튼이 형성되는 단계;
   터널에 상측에 설치된 주 환기장치가 가동되어 외부 공기가 급기되어 상기 막장면 측으로 공급되는 단계;
   동시에, 상기 이동식 급속환기장치의 흡기장치가 가동되어 오염공기 및 비산먼지가 흡기관을 통해 흡기 되는 단계; 및
   상기 흡기관을 통해 흡기된 오염공기 및 비산먼지가 배기관과 연결된 주 배기시설을 통해 외부로 배기되는 단계를 포함하고,
   상기 워터커튼이 형성되는 단계는,
   공급펌프에 의해 상기 이동식차량에 장착된 급수탱크에 저장된 물이 펌핑되어, 다수의 물 분사노즐을 통해 전방으로 분사되며,
   상기 물분사노즐의 길이조절부재를 통해 막장면과 상기 물분사노즐의 끝단과의 이격거리를 조절하는 단계를 포함하며,
   상기 외부로 배기되는 단계에서,
   상기 배기관은 상기 배기관의 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 더 포함하고,
   상기 배기관을 터널에 설치된 주배기시설에 연결시키는 단계를 포함하고,
   상기 흡기 되는 단계는,
   흡기펌프가 가동되어, 상기 흡기관을 통해 오염공기 및 비산먼지를 흡기되고, 및 집진여과수단에 의해 흡기된 오염공기 및 비산먼지를 집진하고 여과하여 정화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 시공중 주환기장치와 연결이 가능하고 워터 커튼형성이 가능한 이동식 급속환기 시스템을 이용한 급속환기방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

Images