KR101669329B1 - 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 및 이를 이용한 댐체 굴착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 및 이를 이용한 댐체 굴착방법에 관한 것으로서, 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 굴착부와 콘크리트 중력식 댐내에 형성된 굴착구의 내주면에 밀착 및 밀착해제되는 반력관으로 이루어지는 적은 개수의 설비로 적은 양의 유압, 공기압 등을 소모하면서 상기 콘크리트 중력식 댐 내에 굴착구를 보다 용이하게 굴착형성할 수 있고, 나아가 상기 굴착부가 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 과정 중에 별도의 많은 수의 추진관을 이용할 필요가 없음은 물론 댐체와 연통되는 굴착구 형성 종료 후에도 많은 수의 상기 추진관을 상기 굴착구로부터 분리하기 위한 별도의 분리장치 또한 사용할 필요가 없이 상기 굴착구내에서 상기 굴착부와 반력관을 용이하게 인출할 수 있는 효과가 있다.

Description

콘크리트 중력식 댐 굴착장치 및 이를 이용한 댐체 굴착방법{CONCRETE GRAVITY DAM ITS APPLICATION DAEMCHE DRILLING RIGS METHOD}

본 발명은 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 굴착부와 콘크리트 중력식 댐내에 형성된 굴착구의 내주면에 밀착 및 밀착해제되는 반력관으로 이루어지는 적은 개수의 설비로 적은 양의 유압, 공기압 등을 소모하면서 상기 콘크리트 중력식 댐 내에 굴착구를 보다 용이하게 굴착형성할 수 있고, 나아가 상기 굴착부가 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 과정 중에 별도의 많은 수의 추진관을 이용할 필요가 없음은 물론 댐체와 연통되는 굴착구 형성 종료 후에도 많은 수의 상기 추진관을 상기 굴착구로부터 분리하기 위한 별도의 분리장치 또한 사용할 필요가 없이 상기 굴착구내에서 상기 굴착부와 반력관을 용이하게 인출할 수 있는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 및 이를 이용한 댐체 굴착방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하철을 비롯한 도시기반 시설인 상하수도나 전기통신선로의 공동구 등을 형성하기 위한 공법으로, 쉴드머신과 세미쉴드머신과 같은 굴착장치를 이용한 공법이 주로 사용되고 있다.

여기서, 상기 쉴드머신을 이용한 공법은 비트조립체를 회전시키면서 지중으로 진행하여 터널을 굴착시키는 공법으로, 쉴드머신을 구성하는 본체에 설치된 쉴드용 실린더의 신장으로 비트조립체가 전진하고, 상기 비트조립체가 전진한 후 후측에 형성된 공간부에 세그먼트를 반복적으로 설치하여 터널을 굴착시키는 공법이다.

그리고, 세미쉴드머신을 이용한 공법은 비트조립체를 외부의 추진장치로 추진시켜 터널을 굴착시킨 후 상기 추진장치를 후진시켜 추진장치와 비트조립체의 사이에 추진관을 설치하여 다시 추진장치로 비트조립체와 함께 추진관을 추진시켜 콘크리트 중력식 댐을 굴착시키는 공법이다.

한편, 최근에는 경질의 지반은 물론이고, 전석층 및 암괴가 형성된 지반에서도 원활한 굴착 작업이 가능하고, 지반 굴착면의 마찰저항을 최소화하여 부하를 적게 걸리게 함으로써 추진속도를 높일 수 있으며, 굴착 작업 시 발생되는 굴착 잔류물(흙이나 미세석 등)의 외부 처리(배출)도 용이하게 할 수 있는 지반 굴착장치의 비트조립체가 국내등록특허공보 등록특허 10-1276216호로 제안된 바 있으나,

상기 국내등록특허공보 등록특허 10-1276216호 등으로 제안된 지반 굴착장치는 많은 수의 추진관을 사용하여야 함과 더불어 상기 지반 굴착장치의 굴착과정 중에 상기 지반 굴착장치와 지반 굴착면의 마찰력이 매우 커 상기 지반 굴착장치의 전후진을 위해 많은 유압을 필요로 하고, 나아가 상기 지반 굴착장치를 통한 지반의 굴착작업완료 후 상기 지반의 굴착구로부터 상기 지반 굴착장치를 인출시키기 위해 별도의 분리장치를 이용하여 상기 추진관을 굴착구로부터 분리시켜야 하는 문제점이 있다.

국내등록특허공보 등록특허 10-1276216호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 굴착부와 콘크리트 중력식 댐내에 형성된 굴착구의 내주면에 밀착 및 밀착해제되는 반력관으로 이루어지는 적은 개수의 설비로 적은 양의 유압, 공기압 등을 소모하면서 상기 콘크리트 중력식 댐 내에 굴착구를 보다 용이하게 굴착형성할 수 있고, 나아가 상기 굴착부가 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 과정 중에 별도의 많은 수의 추진관을 이용할 필요가 없음은 물론 댐체와 연통되는 굴착구 형성 종료 후에도 많은 수의 상기 추진관을 상기 굴착구로부터 분리하기 위한 별도의 분리장치 또한 사용할 필요가 없이 상기 굴착구내에서 상기 굴착부와 반력관을 용이하게 인출할 수 있는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 및 이를 이용한 댐체 굴착방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 콘크리트 중력식 댐을 굴착하여 굴착구를 형성하는 굴착부와; 상기 굴착부의 일측에 구비되고, 전체표면 중 어느 한 표면부위에 일단부에서 타단부방향으로 좌우연장되는 절개슬릿이 형성되는 반력관과; 상기 굴착부의 일측에 타측이 연결되고, 상기 반력관의 일측의 반대측인 타측에 일측이 연결된 상태에서 좌우길이가 신장되어 상기 굴착구내에서 상기 굴착부와 상기 반력관을 좌우이동시키는 이동실린더와; 상기 반력관의 절개슬릿의 하부방향에 위치하도록 상기 반력관의 내부에 구비된 상태에서 전후길이가 신장되어 상기 반력관을 상기 굴착구의 내주면에 밀착 및 밀착해제시키는 밀착실린더;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 제공한다.

여기서, 상기 반력관의 내부에 1개의 상기 밀착실린더 또는 2개 이상의 상기 밀착실린더가 일정간격으로 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 반력관의 내부에 상기 반력관의 내부방향으로 돌출된 상태로 상기 반력관의 일단부에서 상기 반력관의 타단부방향으로 좌우연장되어 상기 이동실린더의 로드의 일측과 연결되는 보강리브가 형성되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 굴착부가 굴착할 콘크리트 중력식 댐의 일측방향에 상기 굴착부와 상기 반력관을 안착지지하는 지지프레임이 구비되는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 굴착부가 상기 콘크리트 중력식 댐의 일측을 점차 굴착하면서 상기 콘크리트 중력식 댐의 일측 내부로 상기 반력관과 함께 인입되도록 상기 지지프레임에 상기 반력관의 일측을 지지하는 지지부재가 구비되는 것이 바람직하다.

또는, 상기 굴착부가 굴착할 콘크리트 중력식 댐의 일측방향에 상기 지지프레임이 좌우이동부재에 의해 좌우이동가능하게 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 좌우이동부재는 상기 지지프레임의 일측과 연결된 상태로 상기 지지프레임의 일측방향에 고정된 상태에서 좌우길이가 신장되는 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명은 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 통해 콘크리트 중력식 댐을 굴착하여 상기 콘크리트 중력식 댐에 고정된 댐체와 연통되는 굴착구를 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 이용한 댐체 굴착방법을 제공한다.

특히, a) 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치가 굴착할 콘크리트 중력식 댐의 일측방향에 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 안착지지하는 지지프레임을 설치하는 단계와; b) 상기 콘크리트 중력식 댐의 일측방향과 상기 지지프레임 사이에 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 배치하는 단계와; c) 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치가 상기 콘크리트 중력식 댐내로 점차 인입되면서 상기 콘크리트 중력식 댐내에 굴착구를 형성하도록 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 상기 콘크리트 중력식 댐의 일측에서 상기 콘크리트 중력식 댐의 타측방향으로 점차 이동시키는 단계와; d) 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 통해 상기 콘크리트 중력식 댐내에 상기 콘크리트 중력식 댐의 타측에 고정된 댐체와 연통되는 상기 굴착구의 형성이 종료된 상태에서 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 상기 콘크리트 중력식 댐의 타측에서 상기 콘크리트 중력식 댐의 일측방향으로 점차 이동시키면서 상기 콘크리트 중력식 댐의 일측 외부로 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 인출시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 굴착부와 콘크리트 중력식 댐내에 형성된 굴착구의 내주면에 밀착 및 밀착해제되는 반력관으로 이루어지는 적은 개수의 설비로 적은 양의 유압, 공기압 등을 소모하면서 상기 콘크리트 중력식 댐 내에 굴착구를 보다 용이하게 굴착형성할 수 있고, 나아가 상기 굴착부가 콘크리트 중력식 댐을 굴착하는 과정 중에 별도의 많은 수의 추진관을 이용할 필요가 없음은 물론 댐체와 연통되는 굴착구 형성 종료 후에도 많은 수의 상기 추진관을 상기 굴착구로부터 분리하기 위한 별도의 분리장치 또한 사용할 필요가 없이 상기 굴착구내에서 상기 굴착부와 반력관을 용이하게 인출할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 2는 도 1의 반력관에 절개슬릿이 형성된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 3은 도 1의 A - A선에 따른 단면도이고,
도 4는 도 1의 B - B선에 따른 단면도이고,
도 5는 도 4의 C - C선에 따른 단면도이고,
도 6은 지지프레임을 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 7 내지 도 9는 굴착부가 콘크리트 중력식 댐의 일측내로 인입되는 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 10은 좌우이동부재를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 11은 굴착구의 내주면에 반력관이 밀착고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도 9의 D - D선에 따른 단면도이고,
도 12는 콘크리트 중력식 댐의 일측내로 인입된 굴착부가 콘크리트 중력식 댐을 굴착하면서 콘크리트 중력식 댐의 타측방향으로 점차 인입되는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 13은 굴착구의 내주면으로부터 반력관의 밀착고정상태가 해제된 상태를 개략적으로 나타내는 도 12의 E - E선에 따른 단면도이고,
도 14는 콘크리트 중력식 댐의 일측내로 인입된 반력관이 굴착부를 따라 콘크리트 중력식 댐의 타측방향으로 점차 인입되는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 15는 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치에 의해 콘크리트 중력식 댐내에 굴착구 형성이 종료된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 16 내지 도 18은 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치가 콘크리트 중력식 댐의 일측 외부로 인출되는 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 반력관(20)에 절개슬릿(210)이 형성된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 1의 A - A선에 따른 단면도이다.

먼저, 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)는 콘크리트 중력식 댐(3)의 하측을 굴착하여 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하측 내부에 굴착구(도 15의 31)를 형성하게 된다.

한편, 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 이용하여 연약지반, 상기 콘크리트 중력식 댐(3)이 아닌 암석, 콘크리트 구조물 등의 경질의 지반을 굴착하여 굴착구를 형성할 수도 있음은 물론이다.

본 발명에서의 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)는 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 크게, 굴착부(10), 반력관(20), 이동실린더(30) 및 밀착실린더(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 굴착부(10)는 경질의 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하측 내부를 굴착하여 경질의 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하측 내부에 경질의 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측에서 경질의 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측방향으로 좌우연장되는 굴착구(31)를 형성하게 된다.

상기 굴착구(31)는 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측 하부에 앵커고정, 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정된 댐체(도 6의 7) 내부와 연통될 수 있다.

상기 반력관(20)의 전체표면 중 어느 한 표면 부위에는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 상기 반력관(20)의 일단부에서 상기 반력관(20)의 타단부 방향으로 좌우연장되는 절개슬릿(210)이 형성된다.

상기 절개슬릿(210)은 가령, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 상기 반력관(20)의 상부 중심부 표면에 형성될 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 반력관(20)의 상부 중심부 표면 이외의 다른 표면부위에 형성될 수도 있음은 물론이다.

상기 이동실린더(30)는 유압실린더 또는 공기압실린더 등으로 이루어질 수 있다.

상기 이동실린더(30)는 상기 굴착부(10)의 일측 내부에 상기 굴착부(10)의 일측 내주면을 따라 일정간격으로 복수구비될 수 있다.

상기 이동실린더(30)의 타측은 도 1에서 보는 바와 같이 상기 굴착부(10)의 일측 내주면에 축결합된 상태로 연결될 수 있다.

상기 이동실린더(30)의 일측이 상기 반력관(20)의 일측의 반대측인 상기 반력관(20)의 타측에 연결될 수 있도록 상기 이동실린더(30)의 로드(310)의 일측에는 상기 반력관(20)의 일측의 반대측인 상기 반력관(20)의 타측 내주면에 용접 등 다양한 방식으로 고정되는 브라켓(301)이 형성될 수 있다.

상기 이동실린더(30)는 좌우방향으로 길이가 신장되어 상기 굴착구(31)내에서 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 좌우이동시키게 된다.

상기 밀착실린더(40)는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 반력관(20)의 절개슬릿(210)의 하부방향에 위치하도록 상기 반력관(20)의 내부에 구비된 상태에서 전후길이가 신장되어 상기 반력관(20)을 상기 굴착구(31)의 내주면에 밀착 및 밀착해제시키게 된다.

상기 밀착실린더(40) 또한 유압실린더 또는 공기압실린더 등으로 이루어질 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 반력관(20)의 절개슬릿(210)의 하부방향에 위치하도록 상기 반력관(20)의 상부 전측 내주면과 상기 반력관(20)의 상부 후측 내주면에는 상기 반력관(20)의 내부방향으로 각각 수직돌출되는 고정판부재(201)가 일체형성될 수 있다.

상기 밀착실린더(40)의 로드(410)의 후측은 상기 반력관(20)의 상부 후측 내주면에 수직형성된 상기 고정판부재(201)에 축결합될 수 있다.

상기 밀착실린더(40)의 전측은 상기 반력관(20)의 상부 전측 내주면에 수직형성된 상기 고정판부재(201)에 축결합될 수 있다.

상기 반력관(20)의 내부에는 1개의 상기 밀착실린더(40)가 구비될 수 있겠으나, 바람직하게는 상기 반력관(20)의 외주면이 상기 굴착구(31)의 내주면에 보다 더욱 강하게 밀착될 수 있도록 하기 위해 상기 반력관(20)의 내부에 2개 이상의 상기 밀착실린더(40)가 상기 반력관(20)의 일측에서 상기 반력관(20)의 타측방향으로 일정간격으로 복수구비되는 것이 좋다.

도 4는 도 1의 B - B선에 따른 단면도이고, 도 5는 도 4의 C - C선에 따른 단면도이다.

상기 이동실린더(30)의 좌우길이가 신장되어 상기 굴착구(31)내에서 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)이 좌우이동하는 과정 중에 상기 이동실린더(30)의 일측 및 상기 이동실린더(30)의 일측에 형성된 상기 브라켓(301)에 가해지는 힘에 의해 상기 이동실린더(30)의 일측 및 상기 브라켓(301)이 파손되는 것을 방지하기 위해, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 상기 반력관(20)의 내부에는 상기 이동실린더(30)의 일측 및 상기 브라켓(301)에 가해지는 힘을 분산시키기 위한 보강리브(50)가 더 구비되는 것이 좋다.

상기 보강리브(50)는 상기 반력관(20)의 내주면에 상기 반력관(20)의 내주면을 따라 일정간격으로 용접 등 다양한 방식으로 복수형성될 수 있다.

상기 보강리브(50)는 상기 반력관(20)의 내주면에서 상기 반력관(20)의 내부방향으로 일정길이로 돌출형성될 수 있다.

또한, 상기 보강리브(50)는 상기 반력관(20)의 일단부에서 상기 반력관(20)의 타단부 방향으로 좌우연장형성될 수 있다.

상기 이동실린더(30)의 로드(310)의 일측을 상기 보강리브(50)에 연결시키기 위해 상기 이동실린더(30)의 로드(310)의 일측에 형성된 상기 브라켓(301)은 상기 브라켓(301)과 마주보는 상기 보강리브(50)의 표면 부위에 용접 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.

도 6은 지지프레임(60)을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 7 내지 도 9는 굴착부(10)가 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측내로 인입되는 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

다음으로, 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 이용한 댐체 굴착방법은 a) 지지프레임 설치단계(이하, 'a)단계'라 한다.), b) 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 배치단계(이하, 'b)단계'라 한다.), c) 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 인입단계(이하, 'c)단계'라 한다.) 및 d) 콘크리트 중력식 댐 굴착장치 인출단계(이하, 'd)단계'라 한다.)를 포함하여 이루어진다.

상기 a)단계는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)가 굴착할 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측방향에 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 안착지지하는 지지프레임(60)을 설치하는 단계이다.

상기 지지프레임(60)은 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)의 하부를 안착지지하는 수평지지프레임(610)과; 상기 수평지지프레임(610)의 일측에 수직형성되는 수직지지프레임(620);으로 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 b)단계는 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측방향과 상기 지지프레임(60)의 수직지지프레임(620) 사이에 도 6에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 기중기, 크레인 등의 중장비를 이용하여 수평배치하는 단계이다.

다음으로, 상기 c)단계는 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내로 점차 인입되면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내에 굴착구(31)를 형성하도록 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측에서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측방향으로 점차 이동시키는 단계이다.

먼저, 도 6 내지 도 9에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향에 위치한 상기 굴착부(10)가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측을 점차 굴착하면서 상기 콘크리트 중력식 댐(10)의 일측 내부로 상기 반력관(20)과 함께 인입되도록 일예로, 상기 지지프레임(60)에는 상기 반력관(20)의 일측을 지지하는 복수의 지지부재(70)가 구비될 수 있다.

상기 지지부재(70)로서, 상기 반력관(20)과 동일한 내경크기의 파이프 관체 등을 사용할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 상기 반력관(20)의 일측과 상기 지지프레임(60)의 수직지지프레임(620) 사이에는 1개의 상기 지지부재(70)가 구비될 수 있다.

이 상태에서 상기 이동실린더(30)의 길이가 늘어날 경우 상기 굴착부(10)는 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측을 굴착하면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측 내부로 진입하기 시작한다.

상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로 상기 굴착부(10)의 최초 진입이 종료되면 상기 이동실린더(30)의 길이는 줄어들면서 상기 반력관(20)은 상기 굴착부(10)의 하부 일측방향으로 이동하게 된다.

이 후, 도 8에서 보는 바와 같이 1개의 상기 지지부재(70)와 상기 반력관(20) 사이에는 또 다른 1개의 상기 지지부재(70)가 구비되고, 이상태에서 다시 상기 이동실린더(30)의 길이가 늘어나면서 상기 굴착부(10)는 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측을 굴착하면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로 더욱 깊이 진입하게 되고, 상기 굴착부(10)의 진입이 완료되면 다시 상기 이동실린더(30)의 길이가 줄어들면서 상기 반력관(20)은 상기 굴착부(10)의 일측방향으로 다시 이동하게 된다.

이와 같은 과정이 반복되어 도 9에서 보는 바와 같이 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20) 모두는 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측 내부로의 진입이 완료될 수 있게 된다.

상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측 내부로 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20) 모두의 진입이 완료되면 기중기, 크레인 등의 중장비에 의해 상기 지지부재(70)는 상기 지지프레임(60)으로부터 분리될 수 있다.

도 10은 좌우이동부재(80)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

다른예로, 도 10에서 보는 바와 같이 상기 굴착부(10)가 굴착할 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향에 상기 지지프레임(60)이 좌우이동부재(80)에 의해 좌우이동가능하게 구비될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 지지프레임(60)의 수평지지프레임(610)의 상부에는 상기 수직지지프레임(620)이 상기 수평지지프레임(610)의 일측에서 상기 수평지지프레임(610)의 타측방향으로 좌우이동가능하게 수직안착될 수 있다.

상기 수직지지프레임(620)의 일측방향에는 상기 수직지지프레임(620)과 일정간격을 유지하는 콘크리트 벽체 등의 수직부재(630)가 구비될 수 있다.

상기 수직지지프레임(620)과 상기 수직부재(630) 사이에 상기 좌우이동부재(80)가 상하방향으로 일정간격으로 수평구비될 수 있다.

상기 좌우이동부재(80)의 타측은 상기 지지프레임(60)의 수직지지프레임(620)의 일측에 볼트고정 등 다양한 방식으로 연결고정될 수 있고, 상기 좌우이동부재(80)의 일측은 상기 수직부재(630)의 일측면의 반대측인 상기 수직부재(630)의 타측면에 볼트고정 등 다양한 방식으로 연결고정될 수 있다.

상기 좌우이동부재(80)는 유압실린더 또는 공기압실린더 등의 실린더로 이루어질 수 있다.

상기 좌우이동부재(80)의 좌우길이가 신장됨에 따라 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20) 모두가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로의 진입될 수 있다.

도 11은 굴착구(31)의 내주면에 반력관(20)이 밀착고정된 상태를 개략적으로 나타내는 도 9의 D - D선에 따른 단면도이고, 도 12는 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측내로 인입된 굴착부(10)가 콘크리트 중력식 댐(3)을 굴착하면서 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측방향으로 점차 인입되는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20) 모두의 진입이 완료된 상태에서 도 11에서 보는 바와 같이 상기 밀착실린더(40)의 전후길이가 신장되어 상기 반력관(20)의 외주면은 상기 굴착구(31)의 내주면 방향으로 점차 이동하면서 상기 굴착구(31)의 내주면에 밀착될 수 있다.

이 상태에서 도 12에서 보는 바와 같이 상기 이동실린더(30)의 좌우길이가 늘어나면서 상기 굴착부(10)가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측을 굴착하면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로 더더욱 깊이 진입하게 된다.

도 13은 굴착구(31)의 내주면으로부터 반력관(20)의 밀착고정상태가 해제된 상태를 개략적으로 나타내는 도 12의 E - E선에 따른 단면도이고, 도 14는 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측내로 인입된 반력관(20)이 굴착부(10)를 따라 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측방향으로 점차 인입되는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

그리고, 상기 굴착부(10)를 통한 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측의 굴착이 종료되면 도 13에서 보는 바와 같이 상기 밀착실린더(40)의 전후길이가 줄어들어 상기 반력관(20)의 외주면과 상기 굴착구(31)의 내주면의 밀착상태가 해제될 수 있다.

이 상태에서 도 14에서 보는 바와 같이 상기 이동실린더(30)의 좌우길이가 줄어들면서 상기 반력관(20)이 상기 굴착부(10)의 일측방향으로 이동하게 된다.

도 15는 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)에 의해 콘크리트 중력식 댐(3)내에 굴착구(31) 형성이 종료된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

이와 같은 과정이 반복됨으로서, 도 15에서 보는 바와 같이 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 이용하여 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측에 고정된 댐체(7)와 연통되는 상기 굴착구(31)의 형성이 종료될 수 있게 된다.

도 16 내지 도 18은 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)가 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 외부로 인출되는 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

다음으로, 상기 d)단계는 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 통해 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내에 상기 댐체(7)와 연통되는 상기 굴착구(31) 형성이 종료된 상태에서 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측에서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향으로 점차 이동시키면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측 외부로 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 인출시키는 단계이다.

보다 구체적으로, 상기 반력관(20)의 외주면과 상기 굴착구(31) 내주면의 밀착상태가 해제된 상태에서 도 16에서 보는 바와 같이 상기 이동실린더(30)의 좌우길이가 늘어날 경우, 상기 반력관(20)은 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 타측에서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측방향으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 반력관(20)의 외주면이 상기 굴착구(31)의 내주면에 밀착된 상태에서 도 17에서 보는 바와 같이 상기 이동실린더(30)의 좌우길이가 줄어들 경우, 상기 굴착부(10)는 상기 반력관(20)의 타측방향으로 이동하게 된다.

이와 같은 과정이 반복되어 본 발명인 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)가 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측방향으로 점차 이동될 수 있게 된다.

상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 하부 일측으로 이동된 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 크레인, 기중기 등의 중장비를 이용하여 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 외부방향으로 잡아당겨 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 굴착구(31)로부터 도 18에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 완전인출시킬 수도 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 콘크리트 중력식 댐(3)을 굴착하는 상기 굴착부(10)와 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내에 형성된 상기 굴착구(31)의 내주면에 밀착 및 밀착해제되는 상기 반력관(20)으로 이루어지는 적은 개수의 설비로 적은 양의 유압, 공기압 등을 소모하면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3) 내에 상기 굴착구(31)를 보다 용이하게 굴착형성할 수 있고, 나아가 상기 굴착부(10)가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)을 굴착하는 과정 중에 별도의 많은 수의 추진관을 이용할 필요가 없음은 물론 상기 댐체(7)와 연통되는 상기 굴착구(31) 형성 종료 후에도 많은 수의 상기 추진관을 상기 굴착구(31)로부터 분리하기 위한 별도의 분리장치 또한 사용할 필요가 없이 상기 굴착구(31)내에서 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 용이하게 인출할 수 있는 이점이 있다.

10; 굴착부, 20; 반력관,
30; 이동실린더, 40; 밀착실린더.

Claims (9)

1. 콘크리트 중력식 댐(3)을 굴착하여 굴착구(31)를 형성하는 굴착부(10)와;
   상기 굴착부(10)의 일측에 구비되고, 전체표면 중 어느 한 표면부위에 일단부에서 타단부방향으로 좌우연장되는 절개슬릿(210)이 형성되는 반력관(20)과;
   상기 굴착부(10)의 일측에 타측이 연결되고, 상기 반력관(20)의 일측의 반대측인 타측에 일측이 연결된 상태에서 좌우길이가 신장되어 상기 굴착구(31)내에서 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측에서 타측방향으로 점차 이동 및 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측에서 일측방향으로 점차 이동시켜 상기 콘크리트 중력식 댐(3)으로부터 인출시키는 이동실린더(30)와;
   상기 반력관(20)의 절개슬릿(210)의 하부방향에 위치하도록 상기 반력관(20)의 내부에 1개 또는 2개 이상으로 일정간격으로 구비된 상태에서 전후길이가 신장되어 상기 반력관(20)을 상기 굴착구(31)의 내주면에 밀착 및 밀착해제시키는 밀착실린더(40)와;
   상기 반력관(20)의 내부에 상기 반력관(20)의 내부방향으로 돌출된 상태로 상기 반력관(20)의 일단부에서 상기 반력관(20)의 타단부방향으로 좌우연장형성되어 상기 이동실린더(30)의 로드(310)의 일측에 형성되는 브라켓(301)과 연결되는 보강리브(50)와;
   상기 굴착부(10)가 굴착할 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향에 구비되어 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 안착지지하기 위해, 수평지지프레임(610)과, 상기 수평지지프레임(610)의 일측에 수직형성되는 수직지지프레임(620)으로 구성되는 지지프레임(60)과;
   상기 굴착부(10)가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측을 점차 굴착하면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로 상기 반력관(20)과 함께 인입되도록 상기 반력관(20)의 일측과 상기 지지프레임(60)의 수직지지프레임(620) 사이에 구비되어 상기 반력관(20)의 일측을 지지하는 지지부재(70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치.
   
2. 콘크리트 중력식 댐(3)을 굴착하여 굴착구(31)를 형성하는 굴착부(10)와;
   상기 굴착부(10)의 일측에 구비되고, 전체표면 중 어느 한 표면부위에 일단부에서 타단부방향으로 좌우연장되는 절개슬릿(210)이 형성되는 반력관(20)과;
   상기 굴착부(10)의 일측에 타측이 연결되고, 상기 반력관(20)의 일측의 반대측인 타측에 일측이 연결된 상태에서 좌우길이가 신장되어 상기 굴착구(31)내에서 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측에서 타측방향으로 점차 이동 및 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측에서 일측방향으로 점차 이동시켜 상기 콘크리트 중력식 댐(3)으로부터 인출시키는 이동실린더(30)와;
   상기 반력관(20)의 절개슬릿(210)의 하부방향에 위치하도록 상기 반력관(20)의 내부에 1개 또는 2개 이상으로 일정간격으로 구비된 상태에서 전후길이가 신장되어 상기 반력관(20)을 상기 굴착구(31)의 내주면에 밀착 및 밀착해제시키는 밀착실린더(40)와;
   상기 반력관(20)의 내부에 상기 반력관(20)의 내부방향으로 돌출된 상태로 상기 반력관(20)의 일단부에서 상기 반력관(20)의 타단부방향으로 좌우연장형성되어 상기 이동실린더(30)의 로드(310)의 일측에 형성되는 브라켓(301)과 연결되는 보강리브(50)와;
   상기 굴착부(10)가 굴착할 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향에 구비되어 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20)을 안착지지하기 위해, 수평지지프레임(610)과, 상기 수평지지프레임(610)의 상부에 좌우이동가능하게 수직안착되고 일측 방향에 수직부재(630)가 구비되는 수직지지프레임(620)으로 구성되는 지지프레임(60)과;
   상기 수직지지프레임(620)과 상기 수직부재(630) 사이에 수평구비되어 좌우길이가 신장되는 실린더로 이루어져 상기 굴착부(10)와 상기 반력관(20) 모두가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 내부로 진입되도록 하는 좌우이동부재(80);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항의 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 통해 콘크리트 중력식 댐(3)을 굴착하여 상기 콘크리트 중력식 댐(3)에 고정된 댐체(7)와 연통되는 굴착구(31)를 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 이용한 댐체 굴착방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   a) 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)가 굴착할 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향에 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 안착지지하는 지지프레임(60)을 설치하는 단계와;
   b) 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향과 상기 지지프레임(60) 사이에 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 배치하는 단계와;
   c) 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)가 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내로 점차 인입되면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내에 굴착구(31)를 형성하도록 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측에서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측방향으로 점차 이동시키는 단계와;
   d) 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 통해 상기 콘크리트 중력식 댐(3)내에 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측에 고정된 댐체(7)와 연통되는 상기 굴착구(31)의 형성이 종료된 상태에서 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 타측에서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측방향으로 점차 이동시키면서 상기 콘크리트 중력식 댐(3)의 일측 외부로 상기 콘크리트 중력식 댐 굴착장치(1)를 인출시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 중력식 댐 굴착장치를 이용한 댐체 굴착방법.
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