KR101652991B1

KR101652991B1 - 암분 배출이 효과적으로 이루어지는 dth 방식의 천공기 및, 이를 이용한 천공방법

Info

Publication number: KR101652991B1
Application number: KR1020150042721A
Authority: KR
Inventors: 조정우; 박진영
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-09-09
Also published as: CN106014261A; CN106014261B; KR20150051949A

Abstract

본 발명에 따른 천공기는 암반 또는 지반이 파쇄되어 만들어진 암분을 효과적으로 외부로 배출할 수 있기 때문에 굴진장이 길어지더라도 암분 배출 저하 및 재밍(jamming)이 발생하지 않는다는 장점을 갖는다.

Description

암분 배출이 효과적으로 이루어지는 DTH 방식의 천공기 및, 이를 이용한 천공방법{DTH drilling machine discharging rock particles effectively and, drilling methods using the same}

본 발명은 DTH 방식의 천공기에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 암반 또는 지반이 파쇄되어 만들어진 암분을 효과적으로 외부로 배출할 수 있기 때문에 굴진장이 길어지더라도 암분 배출 저하 및 재밍(jamming)이 발생하지 않는, DTH 방식의 천공기에 대한 것이다. 아울러, 본 발명은 이러한 천공기를 이용한 천공방법에 대한 것이기도 하다.

다중 해머 방식의 천공기는 몸체에 설치된 다수 개의 해머가 왕복이동을 하면서 전방(前方)의 암반을 타격하여 굴착하는데, 해머의 작동방식에 따라 수압식과 공압식으로 분류된다.

공압식 다중 해머 방식의 천공기는 지하수 개발, 천심도 지열 개발 등과 같은 수직 천공에 주로 사용되고 있다. 공압식 해머를 이용하여 암반을 수직 천공할 때, 암반 또는 지반이 파쇄되어 만들어진 암분(rock particles)은 해머의 작동을 위해 사용된 압축공기에 의해 자동으로 지표면으로 배출된다. 암분이 압축공기와 함께 상부로 배출될 때, 천공벽과의 마찰에 의한 부분적 속도 감소를 제외하면 전반적으로 속도 벡터가 비교적 균일(uniform)하게 형성되고, 이에 따라 암분이 원활하게 외부로 배출될 수 있다.

그러나, 공압식 다중 해머 방식의 천공기를 이용하여 수평방향으로 천공하는 경우에는 굴진장이 길어질수록 암분 배출이 잘 이루어지지 않는데, 이러한 점을 다중해머 방식의 확공기를 예로 들어 설명하면 아래와 같다.

알려진 바와 같이, 공압식 다중해머 확공기는 압축공기에 의해서 해머가 왕복이동하면서 전방(前方)의 암반을 타격하고, 상기 타격에 의해서 만들어진 암분은 상기 해머를 작동시키는 데 사용된 압축공기에 의해서 후방으로 배출된다.

도 1(a)에 나타난 바와 같이, 굴착 시작부에서는 확공기(1) 후방에 암분(3)이 거의 없고, 이에 따라 암분 배출이 방해를 받지 않기 때문에 암분(3)이 원활하게 후방(지상)으로 배출될 수 있다.

그러나, 도 1(b)에 나타난 바와 같이, 굴진장이 10m ~ 30m 정도 되면 확공기(1) 후방에 암분(3)이 쌓이기 때문에 암분 배출이 방해를 받기 시작하고, 도 1(c)에 나타난 바와 같이, 굴진장이 30m ~ 50m를 초과하면 암분(3)이 확공기(1) 후방에 많이 쌓이기 때문에 암분 배출이 저하되고 재밍(jamming)이 발생한다.

위와 같이, 공압식 다중해머 천공기(확공기 포함)를 이용하여 수평방향으로 천공하는 경우에는 굴진장이 길어질수록 암분(3)이 외부로 원활하게 배출되지 않고, 이에 따라 천공 작업에 지장이 생긴다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 수평방향으로 천공하는 경우, 암분을 외부(지상)로 원활하게 배출할 수 있는 DTH 방식의 천공기(확공기 포함)를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 천공기를 이용하는 천공방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 기술적 사상은 공압식 다중해머 천공기에 적용될 수 있는데, 아래에서는 기존의 공압식 다중해머 천공기에 비해 본 발명이 갖는 특징적인 구성을 중심으로 설명을 하고 공압식 다중해머 천공기의 일반적인 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 공압식 다중해머 천공기의 일반적인 구성은 대한민국 특허등록 제10-0683909호, 제10-1072232호 등에 개시되어 있다. 상기 특허의 등록공보에 개시된 내용은 공압식 다중해머 천공기의 일반적인 구성을 이해하기 위한 범위에서 본 명세서에 포함된다.

본 발명에 따른 천공기는, 몸체(10)에 설치되고 몸체(10) 보다 후방으로 더 연장된 강관(40); 상기 후방에서 강관(40)의 내부에 설치되어 몸체(10) 및 강관(40)과 함께 공간(55)을 형성하는 가이드 판(50); 및, 상기 공간(55)에 연통되도록 가이드 판(50)에 연결된 배출관(60);을 구비한다.

해머(20)가 암반 또는 지반을 타격하여 형성된 암분은 압축공기에 의해서 상기 공간(55)과 배출관(60)을 통해서 외부(지상)로 배출될 수 있다.

본 발명은 다중 해머 방식의 확공기(100)에 적용될 수 있다. 상기 확공기(100)는, 압축공기를 해머(20)에 공급하는 압축공기 공급관(7); 및 몸체(10)에 회전력과 당기는 힘을 전달하는 구동로드(5);를 구비한다. 압축공기 공급관(7)은 가이드 판(50)을 관통하도록 설치된다.

상기 천공기 또는 확공기가 수평방향으로 천공할 경우, 가이드 판(50)은 강관(40) 내부에서 경사지도록 설치되되 가이드 판(50)의 하단이 상단 보다 몸체(10)에서 더 멀어지도록 설치되는 것이 바람직하다. 이 때, 배출관(60)은 상기 하단 또는 상기 하단에 근접한 높이에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 천공기가 직경 400mm ~ 2000mm의 확공기(100)로서 수평방향 천공을 위해 사용될 경우, 가이드 판(50)은 평판이며 몸체(10)의 후방면과 20도 내지 40도의 각도(θ)를 이루도록 경사지게 설치되고 배출관(60)은 그 직경(d)이 80mm 내지 120mm이며 가이드 판(50)의 하단 또는 상기 하단에 근접한 높이에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면인 천공방법은, (a) 몸체(10)에 설치된 해머(20)가 압축공기에 의해서 왕복이동하면서 암반을 타격하고, 상기 타격으로 형성된 암분이 상기 압축공기에 의해 몸체(10)의 후방으로 이동되도록 하는 단계; (b) 몸체(10)의 후방으로 이동된 암분이 강관(40)과 가이드 판(50)에 의해서 가이드되어 배출관(60)으로 이동되도록 하는 단계; 및, (c) 배출관(60)으로 이동된 암분이 외부로 배출되도록 하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 DTH 방식의 천공기 및 천공방법은 굴진장이 길어지더라도 암분을 외부로 원활하게 배출할 수 있다. 특히, 기존의 공압식 다중 해머 천공기는 수평방향 천공시 굴진장이 길어지면 암분 배출이 저하되고 재밍(jamming)이 발생하였으나, 본 발명에 따른 천공기와 천공방법은 이러한 문제점을 해결할 수 있다.

아래에서는 본 발명을 설명하기 위해서 본 발명이 공압식 다중해머 확공기 및 DTH(Down-the-hole)방식 천공기에 적용된 경우를 도면을 참조하여 설명할 것이다. 확공기를 제외한 다른 공압식 DTH 방식의 해머비트 및 다중해머 천공기에 본 발명을 적용하는 것은 본 명세서를 참조한 당업자가 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 1(a) 내지 도 1(c)는 공압식 다중해머 확공기를 이용한 수평방향 암반 굴착 및 그에 따른 암분 배출을 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공압식 다중해머 확공기를 보여주는 사시도.
도 3은 도 2의 확공기를 보여주는 분해 사시도.
도 4는 도 2의 확공기를 보여주는 좌측면도.
도 5는 도 2의 확공기에 구비된 해머를 보여주는 종단면도.
도 6은 도 2의 확공기에 구비된 플러싱 채널 및, 플러싱 채널을 통한 암분 배출을 보여주는 종단면도.
도 7은 도 2의 확공기를 설계하기 위한 파라메터(parameter)를 보여주는 종단면도.
도 8a는 본 발명에 따른 확공기에서 암분의 속도와 분포를 보여주는 도면.
도 8b는 암분을 이동시키는 공기의 유선(streamline)과 속도를 보여주는 도면.
도 9는 암분의 이동 속도(y축)를 막장에서의 거리(x축)에 대해 도시한 그래프.
도 10은 시간(x축)에 따른 암분 배출량(y축)을 도시한 그래프.
도 11a는 기존의 확공기로부터 배출된 암분의 분포를 보여주는 도면.
도 11b는 본 발명에 따른 확공기로부터 배출된 암분의 분포를 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1. 확공기의 구성

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공압식 다중해머 확공기를 보여주는 사시도이고, 도 3은 상기 확공기를 보여주는 분해 사시도이다.

도면에 나타난 바와 같이, 확공기(100)는 몸체(10)와, 몸체(10)에 설치된 해머(20)와, 몸체(10)의 외주면에 설치된 강관(40)과, 강관(40)에 설치된 가이드 판(50) 및, 가이드 판(50)에 연결된 배출관(60)을 구비한다.

몸체(10)는 구동로드(도 1(a)의 5)에 연결되어 소정의 회전속도(R.P.M.)로 회전된다. 그리고, 몸체(20)에는 압축공기 공급관(도 1(a)의 7)이 연결되어 있는데, 압축공기 공급관(7)은 해머(20)의 작동을 위한 압축공기를 몸체(10)에 공급한다.

압축공기 공급관(7)을 통해서 공급된 압축공기는 해머(20)를 전,후방으로 왕복이동시켜 암반을 굴착할 수 있도록 한다. 도 5의 점선과 화살표는 압축공기의 흐름을 나타낸다.

해머(20)의 작동에 사용된 압축공기는 배출공(21)을 통해 막장으로 배출된 후 플러싱 채널(30)을 통해서 후방으로 배출된다. 플러싱 채널(30)은 몸체(10)를 관통하도록 몸체(10)의 길이방향을 따라 형성된다.

구동로드(5)에 의한 몸체(10)의 회전, 압축공기 공급관(7)을 통한 압축공기의 공급, 압축공기에 의한 해머(20)의 작동 및, 플러싱 채널(30)을 통한 후방으로의 암분 배출 등은 통상적인 확공기의 구성이고 당업자에게 잘 알려져 있으므로 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

강관(40)은 몸체(10)의 외주면에 설치되며 강관(40) 후방의 특별한 장치가 없으면 일반적으로 몸체(10)와 같이 회전하게 된다. 강관(40)이 몸체(10)와 같이 회전하게 되는 경우, 강관(40)의 선단은 케이싱 링(45)과 용접을 통해 몸체(10)에 연결된다. 케이싱 링(45)은 내마모성이 강한 재질로 원형의 링 구조를 갖는데, 강관(40)과 몸체(10)를 서로 연결시켜 확공기 몸체(10)가 회전타격하며 전진할 때 강관(40)이 같이 전진하도록 가이드 역할을 한다. 또한, 강관(40)은 연암이나 파쇄대 굴착시 터널 상부의 암분과 토사가 확공기로 낙하하여 확공기가 재밍(jamming)되는 것을 방지하는 역할을 한다. 아울러, 터널 굴진시 확공기 몸체(10)의 강관(40)과 후방의 강관(40)을 지상에서 계속 용접하여 연결하면 터널 굴진과 동시에 강관(40)을 매설할 수 있는 장점이 있다.

한편, 위와 같이 강관(40)이 회전하더라도 가이드 판(50)은 강관(40)과 분리되어 있고(즉, 강관과 가이드 판이 일체로 형성된 것이 아님) 배출관(60)의 자중이 있기 때문에 회전하지 않게 된다.

상기 구조에 대한 대안으로서, 강관(40)이 회전하지 않도록 할 수도 있는데, 이 경우 강관(40)이 몸체(10)와 함께 회전되지 않도록 강관(40)을 유압잭(도면에 미도시) 등으로 후방에서 고정하고 강관(40)과 가이드 판(50) 사이의 틈을 고무패드(도면에 미도시) 등으로 밀봉하여 암분이 새어 나가지 않도록 할 수 있다.

한편, 도 5에 나타난 바와 같이, 강관(40)은 몸체(10) 보다 후방으로 더 연장되도록 설치되는데, 상기 연장된 부분에는 가이드 판(50)이 설치된다.

가이드 판(50)은 몸체(10)의 후방에서 강관(40)의 내부에 설치된다. 따라서, 몸체(10)의 후방면과 강관(40) 및 가이드 판(50)에 의해서 밀폐된 공간(55)이 형성된다. 상기 공간(55)은 배출관(60)과 연통되어 있다.

수평 굴착시 가이드 판(50)은 경사지도록 설치되는 것이 효과적인 암분 배출을 위해서 바람직하다. 즉, 도 6에 나타난 바와 같이, 플러싱 채널(30)로부터 배출된 암분이 경사진 가이드 판(50)에 의해서 아래로 모인 후, 배출관(60)을 통해서 외부(지상)로 배출되는 것이 바람직하다. 또한, 가이드 판(50)은 원호형 단면을 갖는 판 보다는 평판이 것이 바람직한데, 이 점에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.

배출관(60)은 공간(55)과 연통되도록 가이드 판(55)에 설치된다. 배출관(55)은 굴착공의 외부(예를 들어, 지상)까지 연장되도록 설치된다. 따라서, 암분은 배출관(55)을 통해서 지상까지 배출될 수 있다.

수평방향 굴착시, 암분은 공간(55)의 하부에 모이게 되므로 배출관(60)은 가이드 판(50)의 하단 또는 하단과 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

가이드 판(50)이 평판이고 경사지도록 설치된 구성과 배출관(60)이 가이드 판(50)의 하단 또는 하단과 근접한 곳에 설치된 구성은 압축공기의 압력 손실을 최소로 함과 동시에 암분이 외부까지 원활하게 배출될 수 있도록 한다.

한편, 압축공기 공급관(7)은 가이드 판(50)을 관통하도록 설치되는데, 압축공기 공급관(7)은 몸체(10)와 함께 회전되므로 가이드 판(50)과 압축공기 공급관(7) 사이에는 베어링이 설치될 수 있다. 베어링은 가이드 판(50)을 압축공기 공급관(7)과 연결함으로써 가이드 판(50)이 몸체(10)와 함께 이동하도록 하되 압축공기 공급관(7)의 회전이 가이드 판(50)에 전달되는 것은 차단한다. 따라서, 가이드 판(50)과 배출관(60)은 회전하지 않게 된다.

2. CFD 시뮬레이션 결과

본 출원인은 확공기(100)의 성능을 수치해석(Computational Fluid Dynamics)으로 실험하였다. 도 8a 내지 도 11b는 이러한 수치해석의 결과에 따른 것이다.

도 8a는 막장과 플러싱 채널(30)과 공간(55) 및 배출관(60)에서 이동하는 암분의 속도와 분포를 보여주고, 도 8b는 암분을 이동시키는 공기의 유선(streamline)과 속도를 보여준다.

도 8a와 도 8b에 나타난 바와 같이, 막장에서 발생된 암분은 플러싱 채널(30)을 통과하여 공간(55)에 유입된 후 가이드 판(50)에 의해 가이드되어 배출관(60)에 유입된다.

도 9는 막장에서의 거리(x축)와 암분의 속도(y축) 사이의 관계를 그래프로 그린 것이고, 도 10은 시간(x축)에 따른 암분 배출량(y축)을 그래프로 그린 것이다.

암분의 속도는 막장에서 급격하게 감소한 후 플러싱 채널(30)의 입구 부근(약 x=0.25m)과 공간(55, 약 x=2.0m)에서 약간 증가한 것을 알 수 있는데, 이러한 속도 증가는 유로 단면적의 감소에 따른 것으로 파악된다. 따라서, 가이드 판(50)을 이용해서 암분을 공간(55)의 하부에 모은 후 배출관(60)을 이용해서 배출시키는 것이 암분의 안정적인 배출과 확공기의 재밍을 방지하는데 효과적임을 알 수 있다.

도 9에 나타난 바와 같이, 플러싱 채널(30)로부터 배출된 암분은 그 속도가 급격하게 감소하지 않고, 이에 따라 암분이 외부로 효과적으로 배출될 수 있다. 이에 비해, 기존의 확공기는 플러싱 채널로부터 배출된 암분의 속도가 급격하게 감소하여 확공기 후방에 쌓이게 되는 문제점이 있었고 이에 따라 굴진장이 길어지면 암분 배출이 저하되고 확공기의 재밍(jamming)이 발생하였다.

도 11a는 기존의 확공기로부터 배출된 암분의 분포를 보여주고 도 11b는 본 발명에 따른 확공기(100)로부터 배출된 암분의 분포를 보여준다.

도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 확공기(100)는 강관(40)과 가이드 판(50) 및 배출관(60)을 구비하기 때문에 확공기(100)로부터 배출된 암분이 배출관(60)을 통해 효과적으로 지상까지 이송될 수 있다. 이에 비해서, 기존의 확공기로부터 배출된 암분은 멀리 가지 못하고 확공기 후방에 쌓이게 됨을 알 수 있다.

3. RSM 결과

본 출원인은 직경 400mm 내지 2000mm의 확공기(100)를 이용하여 수평방향 천공을 하는 경우, 가이드 판(50)의 경사 각도(θ)와 곡률(1/r), 배출관(60) 직경(d, 배출관의 내경)의 최적치를 구하기 위해서 RSM(Response Surface Methodology)으로 분석하였다. 도 7은 상기 각도(θ)와 곡률(1/r) 및 직경(d)에 대해 도시하고 있고, 아래의 표 1은 상기 분석 결과를 보여준다.

설계 요소	범위	최적치
θ	20도 내지 40도	27도
d	80mm 내지 120mm	97mm
r	∞(평판)	∞(평판)

표 1에 나타난 바와 같이, 가이드 판(50)이 평판이고 몸체(10)의 후방면과 20도 내지 40도의 각도(θ)를 이루도록 경사지게 설치되며, 배출관(60)의 직경(d, 내부직경)이 80mm 내지 120mm이고 가이드 판(50)의 하단 또는 상기 하단에 근접한 높이에 설치되는 것이 바람직하다.

만약, 상기 각도(θ)가 20도 보다 작으면 플러싱 채널(30)로부터 배출된 공기의 흐름이 너무 급격하게 변하기 때문에 압력 손실이 크게 발생하고 각도(θ)가 40도 보다 크면 공간(55)이 너무 커지므로 바람직하지 않다.

또한, 가이드 판(50)이, 평판이 아니라, 원호형 단면을 갖는 판인 경우에는 암분이 배출관(60) 쪽으로 이동할 때 압력 손실이 크게 생길 수 있다는 문제점이 있다.

아울러, 배출관(60)의 직경(d)이 80mm 보다 작으면 배출 단면이 너무 작아서 암분 배출이 효과적이지 못하고 직경(d)이 120mm 보다 크면 압축공기 양에 비해 배출 단면이 너무 커져서 공기 속도가 느려지므로 암분 배출이 효과적이지 못하게 된다.

한편, 이상에서는 본 발명이 수평방향 천공에 적용된 경우만을 설명하였으나, 본 발명은 공압식 다중해머 천공기를 이용하여 수직방향으로 천공하는 경우에도 적용될 수 있는데, 이러한 점은 본 명세서를 참조한 당업자가 쉽게 알 수 있을 것이다.

1, 100 : 공압식 다중 해머를 갖는 확공기
3 : 암분 5 : 구동 로드
7 : 압축공기 공급관 10 : 몸체
20 : 해머 21 : 배출공
30 : 플러싱 채널 40 : 강관
45 : 케이싱 링 50 : 가이드 판
55 : 공간 60 : 배출관
θ : 가이드 판의 경사 각도 r : 가이드 판의 곡률 반경
d : 배출관의 직경

Claims

몸체(10)에 설치된 다수 개의 해머(20)가 압축공기에 의해서 왕복이동하면서 암반을 타격하는 DTH 방식의 천공기에 있어서,
몸체(10)의 외주면에 설치되고, 몸체(10) 보다 후방으로 더 연장된 강관(40);
상기 후방에서 강관(40)의 내부에 설치되어 몸체(10) 및 강관(40)과 함께 밀폐된 공간(55)을 형성하는 가이드 판(50); 및
상기 공간(55)에 연통되도록 가이드 판(50)에 연결된 배출관(60);을 구비하고,
배출관(60)은 가이드 판(50)에서부터 지상까지 연장되며, 해머(20)에는 압축공기가 막장으로 배출되는 배출공(21)이 형성되고, 몸체(10)에는 막장의 압축공기와 암분이 후방으로 이동하는 플러싱 채널(30)이 형성되며,
해머(20)의 작동에 사용된 압축공기는 배출공(21)을 통해 막장으로 배출된 후, 막장의 암분과 함께 플러싱 채널(30)을 통해 상기 공간(55)으로 이동되고,
공간(55)으로 이동된 암분과 압축공기는 압축공기의 공기압에 의해 배출관(60)을 통해서 지상으로 배출되며,
상기 천공기는 직경 400mm 내지 2000mm의 확공기(100)이고,
가이드 판(50)은 몸체(10)의 후방면과 20도 내지 40도의 각도(θ)를 이루도록 경사지게 설치되어 가이드 판(50)의 하단이 상단 보다 몸체(10)에서 더 멀어지도록 설치되며,
배출관(60)은 그 직경(d)이 80mm 내지 120mm이며 가이드 판(50)의 하단 또는 상기 하단에 근접한 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는, DTH 방식의 천공기.
제1항에 있어서,
상기 확공기는 수평방향의 천공에 사용되고,
가이드 판(50)은 평판이며, 압축공기 공급관(7)은 가이드 판(50)을 관통하도록 설치된 것을 특징으로 하는, DTH 방식의 천공기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
강관(40)은 몸체(10)에 결합되어 강관(40)과 몸체(10)가 함께 회전되고,
가이드 판(50)은 강관(40)과 분리되어 회전되지 않는 것을 특징으로 하는, DTH 방식의 천공기.
제3항에 있어서,
강관(40)은 몸체(10)에 설치된 케이싱 링(45)에 용접되어 몸체(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는, DTH 방식의 천공기.
(a) 몸체(10)에 설치된 다수 개의 해머(20)가 압축공기에 의해서 왕복이동하면서 암반을 타격하고, 상기 타격으로 형성된 암분이 상기 압축공기에 의해 몸체(10)의 후방으로 이동되도록 하는 단계;
(b) 몸체(10)의 후방으로 이동된 암분과 압축공기가 강관(40)과 가이드 판(50)에 의해서 가이드되어 배출관(60)으로 이동되도록 하는 단계; 및
(c) 배출관(60)으로 이동된 암분이 지상으로 배출되도록 하는 단계;를 포함하고,
강관(40)은 몸체(10)의 외주면에 설치되고 몸체(10) 보다 후방으로 더 연장되며, 강관(40)과 가이드 판(50) 및 몸체(10)에 의해서 밀폐된 공간(55)이 형성되고,
배출관(60)은 밀폐된 공간(55)에 연통되도록 가이드 판(50)에 연결되되 지상까지 연장되고,
해머(20)에는 압축공기가 막장으로 배출되는 배출공(21)이 형성되고, 몸체(10)에는 막장의 압축공기와 암분이 후방으로 이동하는 플러싱 채널(30)이 형성되며,
해머(20)의 작동에 사용된 압축공기는 배출공(21)을 통해 막장으로 배출된 후, 막장의 암분과 함께 플러싱 채널(30)을 통해 상기 공간(55)으로 이동되고,
공간(55)으로 이동된 암분과 압축공기는 압축공기의 공기압에 의해 배출관(60)을 통해서 지상으로 배출되며,
천공기는 직경 400mm 내지 2000mm의 확공기(100)이고,
가이드 판(50)은 평판이며 몸체(10)의 후방면과 20도 내지 40도의 각도(θ)를 이루도록 경사지게 설치되어 가이드 판(50)의 하단이 상단 보다 몸체(10)에서 더 멀어지도록 설치되며,
배출관(60)은 그 직경(d)이 80mm 내지 120mm이며 가이드 판(50)의 하단 또는 상기 하단에 근접한 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는 천공방법.
제5항에 있어서,
상기 확공기는 수평방향의 천공에 사용되고,
강관(40)은 몸체(10)에 결합되어 강관(40)과 몸체(10)가 함께 회전되며,
가이드 판(50)은 강관(40)과 분리되어 회전되지 않는 것을 특징으로 하는 천공방법.