KR101774713B1 - excavation equipment for rock tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전방에 커터헤드가 구비된 터널보링머신(Tunnel Boring Machine)을 이용하여 암반을 굴착하는 과정에서 연약지반에 도달할 경우 스틸 세그먼트에 의해 연약지반에 대한 보강작업이 선행되도록 한 개량형 암반터널 연약지반 굴착보강장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved type TBM rock tunnel, and more particularly, to a tunnel boring machine having a cutter head at the front to excavate a rock, And more particularly to an improved rock mass tunnel soft ground excavation strengthening apparatus in which a steel segment is used to reinforce the soft ground.
일반적으로 터널을 굴착하기 위한 공법은, 재래공법인 ASSM(American Steel Support Method)이 있고, 최신공법으로는 NATM(New Austrian Tunneling Method), TBM(Tunnel Boring Machine method) 또는 실드터널(Shield Tunnel) 공법이 있다.In general, there are the American Steel Support Method (ASSM) and the New Austrian Tunneling Method (NATM), the Tunnel Boring Machine method (TBM) or the Shield Tunnel method have.
이 중 재래공법인 ASSM 공법은 지반 이완으로 침하하는 암반을 목재나 철재 Arch지보, 콘크리트 라이닝을 주지보체로 활용하여 지지하는 방식으로서 안정성이 낮은 재래식 공법이다.Among them, the conventional ASSM method is a conventional method with low stability as a method of supporting the rocks that settle down due to the ground relaxation by using wood, iron Arch arch support, and concrete lining as main complement.
또한, NATM 공법은 터널을 구성하는 주변암반 자체를 지보체로 활용하고 숏크리트 또는 록볼트(Rock Bolt)를 보조지보체로 사용하는 암반 역학적 개념을 도입한 공법으로 NATM 공법은 지반 변화에 적응성이 좋고, 적용단면의 범위가 넓어서 일반적 조건하에서는 경제성이 우수한 공법이다.In addition, the NATM method adopts a rock mechanics concept that uses the surrounding rock bed itself as a supporting body and uses shotcrete or rock bolt as an auxiliary support. The NATM method is adaptable to the ground change, Because of its wide cross section, it is an economical method under general conditions.
또한, TBM 공법은 주로 암반 터널에서 전단면 터널굴착기로 암반을 압쇄 또는 절삭에 의해 굴착하는 기계식 굴착 공법으로 주변 암반 자체를 지보체로 활용하여 역학적으로 안정된 원형 구조를 형성하기 때문에, 숏크리트나 록볼트와 같은 지보재를 대폭 줄일 수 있다.In addition, the TBM method is a mechanical excavation method in which a rock is excavated by a crushing or cutting with a tunnel tunnel excavator in a rock tunnel mainly, and the surrounding rock mass itself is used as a supporting body to form a mechanically stable circular structure. The same support materials can be greatly reduced.
또한, 실드터널공법은, 실드(Shield)라고 하는 튼튼한 강재 원통형 굴착기를 지반 중에 밀어 넣고, 이를 진행시켜 그 선단부 지반의 붕괴를 막으면서 굴착하고, 실드기계 후방부에서는 굴착단면을 지보하는 지보공 또는 복공(세그먼트)을 구축하며, 이러한 선단 굴착과 후방 PC세그먼트 복공의 구축을 반복하면서 터널을 굴착해가는 공법을 말한다.In the shield tunneling method, a durable steel cylindrical excavator called a shield is pushed into the ground, and the excavator is advanced while preventing the collapse of the leading end ground, and in the rear part of the shield machine, (Segment), and this is a method of excavating tunnels by repeating such end excavation and construction of rear PC segment bogies.
이와 같은 터널공법은 공사현장 위치나 지질, 지반 형상, 주변 환경, 공사기간 등에 따라 각각 선택적으로 적용되고 있다.These tunneling methods are selectively applied according to location of construction site, geology, ground shape, surrounding environment, and construction period.
이와 같은 터널공법 중 단단한 암반을 뚫어 터널을 굴착하는 TBM의 경우 단단한 암반을 터널보링머신에 의해 터널이 굴착되는 과정에서 암반의 낙반붕괴가 NATM 대비 현저히 적기 때문에 숏크리트나 록볼트 또는 보조공법, 지보공, 복공 등을 줄일 수 있어 원가절감, 공사기간이 단축되는 장점이 있다.In the case of the TBM drilling through a hard rock in such a tunnel method, since the collapse of the rock is significantly smaller than the NATM during the tunnel excavation by the tunnel boring machine, the shotcrete, the rock bolt, It is advantageous in cost reduction and construction period because it can reduce the number of workers.
한편, 암반터널 굴착공사시에도 구간에 따라 연약지반(단층파쇄구간)이 나타나게 되는 바, 이와 같은 연약지반을 통과하는 경우에는 굴착장치인 터널보링머신의 진행이 어렵기 때문에 굴착작업이 중단되며 연약지반에 대한 보강작업이 이루어진다.On the other hand, soft ground (single fracture zone) appears along the section even at the excavation work of rock tunnel, and when passing through such soft ground, it is difficult to proceed the tunnel boring machine, Reinforcement work is done on the ground.
기존 연약지반의 보강작업은, 작동중인 굴착장치를 중단시킨 후 작업자가 연약지반의 안전성을 확보하기 위해 종래 록볼트나 강지보, 숏크리트, 훠 폴링, 그라우팅 작업을 진행하여 연약지반에 대한 보강작업을 실시한 후 굴착장치를 재가동하고 있다.In order to secure the safety of the soft ground after the excavation device is stopped, the reinforcement work of the existing soft ground is performed by reinforcing the soft ground by proceeding with the conventional rock bolt, shotcrete, shot poling and grouting work. And then the excavation equipment is restarted.
이와 같이 작업자가 연약지반에 대한 보강작업을 진행하는 과정에서 커터헤드, 헤드자켓 직후방 상부에서 연약지반의 붕괴에 의한 작업자의 안전확보가 어렵고, 좁은 공간에서의 보강작업이 어려워 보강작업에 따른 작업시간이 지연됨은 물론 이에 따른 작업효율성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.In this way, it is difficult for the operator to secure the operator's safety due to the collapse of the soft ground at the upper part of the room immediately after the cutter head and the head jacket in the process of reinforcing the soft ground, and it is difficult to reinforce the work in the narrow space. There is a problem that the time is delayed and the efficiency of the operation is greatly reduced.
더욱이, 암반터널의 굴착장치인 TBM의 경우 전방측의 커터헤드를 전진시키는 구조가 그리퍼를 인출하여 터널 벽면에 밀착하여 굴착장치의 몸체를 고정한 후 유압실린더를 이용하여 커터헤드를 전진시키기 때문에 연약지반의 경우 굴착장치를 몸체를 고정하기 위해 그리퍼를 연약지반의 터널 벽면에 밀착시킬 경우 밀착압력에 의해 연약지반이 그대로 무너져 붕괴됨은 물론 그리퍼의 지지력이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.Further, in the case of the TBM, which is a drilling apparatus for rock tunnel, the structure for advancing the front side cutter head pulls out the gripper and closely contacts the wall surface of the tunnel to fix the body of the excavation apparatus, and then advances the cutter head by using the hydraulic cylinder. When the gripper is brought into close contact with the tunnel wall surface of the soft ground for fixing the body of the excavation apparatus, the soft ground is collapsed by the contact pressure and collapses and the supporting force of the gripper remarkably decreases.
또한, 종래 보강작업을 진행한 후 TBM을 이용하여 굴착을 진행하는 과정에서 그리퍼와 보강작업된 강지보와의 미끄러짐이 발생되며, 기존 설계되어 있는 강지보 간격이 1~1.5m로 넓어 안전성을 확보하기위해 강지보를 실제 2~30cm 간격으로 촘촘히 시공한다. 그렇게 시공해도 강지보와 터널 벽면에 낙반 붕락에 의한 여굴로 인해 강지보가 그리퍼에 의해 굴착장치의 몸체가 견고하게 지지되지 못하게 강지보 변형이 심하게 되어 굴착시 선형유지 문제점이 있다.In addition, during the excavation process using TBM after the conventional reinforcement work, slippage between the gripper and reinforced steel girder occurs, and the existing designed girder girder gap is wide to 1 ~ 1.5m to secure safety In order to do this, we should construct the steel girder beam at 2 ~ 30cm interval. As a result, it is difficult to support the body of the excavation device by the gripper due to collapse due to the collapse of the slope on the wall of the tunnel.
종래 기술을 살펴보면, 등록특허 10-0964205호인 터널용 라이닝 세그먼트가 안출된 바 있으며, 이는 서로 조립되어 터널의 내벽면을 복공하는 것으로, 터널의 내벽면 부분을 지지하는 스킨플레이트와, 스킨플레이트와 인접하는 다른 라이닝 세그먼트의 스킨플레이트를 서로 체결하는 체결수단과, 라이닝 세그먼트들의 체결부분을 기밀적으로 밀봉시키는 실링부재와, 스킨플레이트와 터널의 내벽면 사이에 콘크리트를 충전할 수 있도록 스킨플레이트에 형성되는 콘크리트 타설구멍을 포함하는 터널용 라이닝 세그먼트에 있어서, 체결수단은, 터널의 둘레방향을 따라 인접하는 스킨플레이트들의 양쪽 끝부분들을 서로 나사체결할 수 있도록 스킨플레이트의 양쪽 끝부분에 형성되는 제 1체결플레이트들과, 터널의 길이방향을 따라 인접하는 스킨플레이트들의 양쪽 측면부분들을 서로 나사 체결할 수 있도록 스킨플레이트의 양쪽 측면부분에 형성되는 제 2체결플레이트들로 이루어져 있다.A lining segment for a tunnel, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-0964205, has been proposed, which is assembled with each other to bite the inner wall surface of a tunnel, and comprises a skin plate for supporting an inner wall surface portion of the tunnel, A sealing member sealingly sealing the fastening portion of the lining segments; and a sealing member formed on the skin plate so as to fill the concrete between the skin plate and the inner wall surface of the tunnel The lining segment for a tunnel including a concrete pouring hole is characterized in that the fastening means comprises a first fastening member formed on both ends of the skin plate so that both ends of the skin plates adjacent to each other along the circumferential direction of the tunnel can be screwed to each other, Plates and adjacent skin plates along the longitudinal direction of the tunnel And second fastening plates formed on both side portions of the skin plate so that both side portions of the skin plate can be screwed to each other.
이러한 종래 기술은, 터널 내부로의 세그먼트 반입이 용이하고 세그먼트들에 대한 조립성을 향상시키도록 하고 있다.This prior art technique facilitates bringing a segment into a tunnel and improves the assemblability of the segment.
그러나, 종래 기술의 경우 그리퍼가 구비되지 않은 굴착장치 즉, 커터헤드의 둘레부에 붕괴보호체를 갖는 굴착장치를 이용한 실드터널공법에 적용되기 때문에 그리퍼에 의해 몸체가 지지된 상태에서 유압실린더에 의해 전진되고 커터헤드에 붕괴보호체가 구비되어 있지 않은 TBM 공법에 적용키 어려우며, 쉴드 TBM 공법에서는 세그먼트(강재,PC세그먼트)는 굴진시 추진력을 터널굴진 방향의 세그먼트단면 부위에서 유압실린더로 추력을 얻어 굴진하는 방법과 차이점이 있으며, 적용한다하더라도 그리퍼와 세그먼트와의 미끄러짐이 발생되는 문제점은 여전히 해결하지 못하고 있는 실정이다.
However, in the case of the conventional art, since the present invention is applied to a drilling apparatus not provided with a gripper, that is, to a shield tunneling method using a drilling apparatus having a collapsing protector at the periphery of a cutter head, In the shield TBM method, the propulsion force in the segment (steel material, PC segment) is obtained from the section of the segment in the tunneling direction by thrust force with the hydraulic cylinder, However, there is a problem in that the gripper and the segment are slipped even if applied.
본 발명은 그리퍼가 구비되고 유압실린더에 의해 커터헤드가 전진되는 TBM을 이용하여 암반터널을 굴착할 때 연약지반에 대한 보강작업이 신속하게 이루어지도록 하고 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 헤드자켓 후방 반단면 상부에 강재로 된 루프형태의 안전한 작업공간을 설치되어 보호 되고 있으며 그리퍼와 세그먼트와의 미끄러짐을 방지할 수 있도록 한 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치를 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention relates to a head jacket rear half which is provided with a gripper and uses a TBM in which a cutter head is advanced by a hydraulic cylinder to quickly perform reinforcement work on a soft ground when excavating a rock tunnel, It is an object of the present invention to provide a soft ground excavation reinforcement device in an improved TBM rock tunnel to prevent a slip between a gripper and a segment while a safe working space of a loop made of steel is provided on the upper surface of the section.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치는, 회전에 의해 암반을 천공 굴착하는 회전커터헤드와 상기 회전커터헤드를 전진시키는 전진이동부를 갖는 굴착체와; 상기 굴착체의 전진이동부 외면에 구비되고 굴착된 암반면에 밀착되어 상기 굴착체가 전진이동할 때 굴착체를 지지하는 그리퍼체와; 상기 굴착체의 회전커터헤드와 상기 그리퍼체 사이에 구비되어 암반 천공 굴착시 단층파쇄구간을 보강하는 보강체와; 상기 보강체에 의해 상기 단층파쇄구간에 시공되는 세그먼트를 포함하고, 상기 보강체는, 상기 굴착체의 전진이동부 외면을 포설하고 베어링부를 갖는 보강체하우징부와; 상기 보강체하우징부와 지지프레임부로 연결되어 상기 보강체하우징부의 둘레부에 위치되고 내주면을 따라 연동기어가 구비되는 보강체회전부와; 상기 보강체회전부의 연동기어와 치합되는 구동기어를 갖는 보강체회전모터와; 상기 보강체회전부와 보강체브라켓으로 연결되는 제1실린더부 및 제2실린더부와; 상기 제1실린더부와 일측이 연결되는 제1링크부 및 상기 제2실린더부와 일측이 연결되는 제2링크부와; 상기 제1링크부의 타측과 상기 제2실린더부의 타측이 연결되고 상기 세그먼트와 연결되는 연결돌부를 갖는 세그먼트이랙터로 구비되어 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a soft ground excavation strengthening apparatus in an improved TBM rock tunnel, comprising: a rotary cutter head for excavating a rock by rotation; and a forward moving portion for advancing the rotary cutter head; A gripper body for supporting the excavator when the excavator is moved forward, the excavator being closely attached to the excavated arm on the outer surface of the excavator; A reinforcing body provided between the rotary cutter head of the excavator and the gripper body to reinforce a single-layer crushing section during rock excavation; A reinforcing body housing portion having a bearing portion for laying an outer surface of a forward portion of the excavation body; A reinforcing body rotating portion connected to the reinforcing body housing portion and the supporting frame portion and positioned at the periphery of the reinforcing body housing portion and having an interlocking gear along an inner peripheral surface thereof; A reinforcing body rotating motor having a driving gear meshed with the interlocking gear of the reinforcing body rotating portion; A first cylinder part and a second cylinder part connected to the reinforcing body rotating part and the reinforcing body bracket; A first link part connected to one side of the first cylinder part and a second link part connected to one side of the second cylinder part; And a connecting protrusion connected to the other end of the first link unit and the other end of the second cylinder unit and connected to the segment.
나아가, 상기 세그먼트는, 복수개의 제1체결구멍이 통공된 상면판과; 복수개의 제2체결구멍이 통공된 하면판과; 복수개의 제3체결구멍이 통공된 좌면판과; 복수개의 제4체결구멍이 통공된 우면판과; 상기 상면판과 하면판, 좌면판 및 우면판을 연결하여 전방측에 위치되고 상기 제1체결구멍과 제2체결구멍, 제3체결구멍 및 제4체결구멍과 각각 대응되는 체결홈부가 각각 구비되는 전면판과; 상기 상면판과 하면판, 좌면판 및 우면판을 연결하여 후방측에 위치되는 후면판과; 상기 전면판과 후면판을 관통하고 단층파쇄구간에 밀착될 때 상기 세그먼트이랙터의 연결돌부가 연결되고 단층파쇄구간에 밀착된 후 세트앙카가 체결되는 체결부로 구비되어 이루어진다.Further, the segment may include: a top plate having a plurality of first fastening holes formed therein; A lower plate having a plurality of second fastening holes formed therein; A seating surface plate having a plurality of third fastening holes formed therein; A right side plate having a plurality of fourth fastening holes formed therein; And a fastening groove portion corresponding to the first fastening hole, the second fastening hole, the third fastening hole and the fourth fastening hole, respectively, which are located on the front side by connecting the upper plate, the lower plate, the seat plate and the right plate, A front plate; A rear plate connected to the upper plate, the lower plate, the seat plate, and the right plate; And a fastening part which passes through the front plate and the rear plate and is connected to the connecting protrusion of the segmenter when the single-layer crushing section is in close contact with the single-layer crushing section,
나아가, 상기 그리퍼체는, 상기 전진이동부 외면을 포설하고 그리퍼실린더를 갖는 그리퍼체하우징부와; 상기 그리퍼실린더에 연결되어 상기 그리퍼실린더의 동작에 의해 상기 그리퍼체하우징부로부터 전진 및 후진되는 전후진동작부와; 상기 전후진동작부와 연결되는 그리퍼로 구비되어 이루어진다.Further, the gripper body includes: a gripper body housing portion having the gripper cylinder, the gripper body housing the forward moving outer surface; A front and rear vibration member connected to the gripper cylinder and being advanced and retracted from the gripper body housing portion by an operation of the gripper cylinder; And a gripper connected to the front and rear vibration parts.
더 나아가, 상기 그리퍼 표면에는 상기 커터헤드에 의해 천공 굴착된 암반면 또는 상기 단층파쇄구간에 시공된 세그먼트와의 밀착력을 향상시키기 위한 논슬립패드부가 더 구비되어 이루어진다.Furthermore, the gripper surface is further provided with a non-slip pad portion for enhancing the adhesion between the arm which is drilled by the cutter head or the segment which is installed in the single-layer crushing section.
나아가, 상기 보강체에는 굴착되는 암반터널의 단층파쇄구간에 대해 선진보링을 하기 위한 프로브드릴을 거치할 수 있는 프로브드릴 및 거치체가 더 구비되어 이루어진다.Furthermore, the reinforcing member is further provided with a probe drill and a mounting body capable of mounting a probe drill for performing advanced boring with respect to a single-layer crushing section of a rock tunnel to be excavated.
더 나아가, 상기 프로브드릴거치체는, 상기 보강체회전부에 연결되는 제1거치브라켓과; 상기 보강체하우징부에 연결되는 제2거치브라켓과; 상기 제2거치브라켓에 연결되는 제1거치체실린더와; 상기 제1거치브라켓과 힌지연결되는 제1힌지브라켓이 구비되고 상기 제2거치브라켓과 연결되는 제1거치체실린더와 힌지연결되고 드릴거치부를 갖는 거치체하우징과; 상기 드릴거치부에 거치되는 프로브드릴을 회전동작시키는 드릴구동부로 구비되어 이루어진다.
Further, the probe drill mounting body may include: a first mounting bracket connected to the reinforcing body rotating portion; A second mounting bracket connected to the reinforcing member housing part; A first mounting cylinder connected to the second mounting bracket; A housing housing having a first hinge bracket hinged to the first housing bracket and hinge-connected to a first housing cylinder connected to the second housing bracket; And a drill driving unit for rotating the probe drill held in the drill mounting unit.
본 발명은 지하 암반터널굴착 시 단층파쇄구간을 세그먼트에 의해 보강하여 지지하도록 함에 따라 그리퍼에 의한 밀착 지지력에 의해 전진되는 TBM(Tunnel Boring Machine method)에 의한 암반터널굴착 공사가 용이하게 이루어지도록 할 뿐만 아니라, TBM을 이용한 암반터널굴착 공사시 단층파쇄구간에 따른 공사기간 단축은 물론 공사원가를 절감할 수 있으며 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.
In the present invention, when the underground rock tunnel is excavated, the single-crushing section is reinforced and supported by the segment, so that the tunnel tunnel boring machine (TBM) In addition, in the tunneling of rock tunnel using TBM, not only the construction period can be shortened according to the fault fracture section, but the construction cost can be reduced and the safety accident of the worker can be prevented.
도 1은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치를 나타낸 일부생략 사시도이다.
도 3은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 구성요부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 다른 구성요부를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치에 의해 세그먼트가 설치되는 상태의 구성도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치에 의해 세그먼트가 암반터널면에 밀착되는 상태 및 작동상태의 구성도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 세그먼트를 각각 나타낸 사시도 및 구성도이다.
도 11은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치에 의해 세그먼트가 시공된 상태의 구성도이다.
도 12는 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 그리퍼체가 세그먼트에 밀착되기 전 상태를 나타낸 구성도이다.
도 13은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 그리퍼체가 세그먼트에 밀착된 상태를 나타낸 구성도이다.
도 14는 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 그리퍼체가 세그먼트에 밀착되기 전 상태를 나타낸 확대구성도이다.
도 15는 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 16은 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치의 다른 실시예의 구성요부를 나타낸 확대구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention. FIG.
2 is a partially omitted perspective view showing a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing essential components of a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration view showing other constituent parts of the soft ground excavation strengthening apparatus in the improved TBM rock tunnel according to the present invention.
5 is a configuration diagram of a state in which a segment is installed by a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention.
FIGS. 6 and 7 are views showing a state in which a segment is brought into close contact with a surface of a rock tunnel by a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved TBM rock tunnel, and FIG.
8 to 10 are a perspective view and a configuration view respectively showing segments of a soft ground excavation strengthening apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention.
11 is a configuration diagram of a state in which a segment is installed by a soft ground excavation reinforcing apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention.
12 is a view showing a state before the gripper body of the soft ground excavation reinforcing apparatus is in close contact with a segment in the improved TBM rock tunnel according to the present invention.
FIG. 13 is a view showing a state in which the gripper body of the soft ground excavation reinforcing apparatus is in close contact with the segments in the improved TBM rock tunnel according to the present invention.
FIG. 14 is an enlarged view showing a state before the gripper body of the soft ground excavation strengthening apparatus is brought into close contact with the segments in the improved TBM rock tunnel according to the present invention.
Fig. 15 is a configuration diagram showing another embodiment of a soft ground excavation strengthening apparatus in an improved TBM rock tunnel according to the present invention.
16 is an enlarged view showing constituent parts of another embodiment of the soft ground excavation strengthening apparatus in the improved TBM rock tunnel according to the present invention.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Hereinafter, other objects and features of the present invention will be apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a soft ground excavation strengthening apparatus in an improved TBM rock tunnel according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도시된 바와 같이 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치는, 회전에 의해 암반을 천공 굴착하는 회전커터헤드(110)와 상기 회전커터헤드(110)를 전진시키는 전진이동부(120)를 갖는 굴착체(100)와, 상기 굴착체(100)의 전진이동부(120) 외면에 구비되고 굴착된 암반면에 밀착되어 상기 굴착체(100)가 전진이동할 때 굴착체(100)를 지지하는 그리퍼체(200)와, 상기 굴착체(100)의 회전커터헤드(110)와 상기 그리퍼체(200) 사이에 구비되어 암반 천공 굴착시 단층파쇄구간을 보강하는 보강체(300)와, 상기 보강체(300)에 의해 상기 단층파쇄구간에 시공되는 세그먼트(400)를 포함하여 이루어진다.As shown in the figure, in the improved TBM rock tunnel according to the present invention, the soft ground excavation strengthening apparatus includes a
이와 같이 이루어진 본 발명은, 굴착체(100)가 전진이동부(120)에 의해 전진되면서 회전커터헤드(110)의 회전에 의해 암반 터널굴착이 이루어진다.In the present invention as described above, the
상기 그리퍼체(200)는, 상기 전진이동부(120)에 의해 상기 굴착체(100)가 설정거리만큼 전진하여 회전커터헤드(110)에 의해 암반 터널을 굴착할 때 암반 터널면에 밀착되어 굴착체(100)의 전진운동을 지지하고, 설정거리만큼 굴착체(100)가 이동되면 암반 터널면으로부터 떨어진 상태에서 상기 전진이동부(120)를 따라 상기 굴착체(100)측으로 설정거리만큼 이동한다.When the
이와 같은 동작을 반복적으로 진행하면서 암반 터널 굴착작업이 이루어지는 것으로, 통상 단층파쇄구간을 제외한 암반 터널 굴착작업시에는 견고한 암반에 의해 상기 그리퍼체(200)가 암반 터널면에 밀착된 후 암반 터널면을 강하게 밀어내면서 상기 굴착체(100)의 전진이동을 지지하게 되는 바, 이 때 그리퍼체(200)가 암반 터널면을 밀어주는 힘에 대한 대응력이 견고하게 이루어지는 반면, 단층과 단층이 만나는 연약지반인 단층파쇄구간의 경우 그리퍼체(200)가 단층파쇄구간의 암반터널면을 밀어줄 경우 암반터널면이 붕괴되거나 또는 그리퍼체(200)를 견고하게 지지하지 못하게 된다.During the rock tunnel excavation work except for the single fracture section, the
이에 따라, 본 발명은 암반터널의 단층파쇄구간에 대한 보강작업이 상기 보강체(300)에 의해 이루어지도록 하여 암반터널의 단층파쇄구간에 대한 붕괴 및 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.Thus, according to the present invention, it is possible to prevent the collapse of the single-layer crushing zone of the rock tunnel and the safety accident of the operator by reinforcing the single-layer crushing section of the rock tunnel by the
본 발명의 보강체(300)는, 상기 굴착체(100)의 전진이동부(120) 외면을 포설하고 베어링부(311)를 갖는 보강체하우징부(310)와, 상기 보강체하우징부(310)와 지지프레임부(321)로 연결되어 상기 보강체하우징부(310)의 둘레부에 위치되고 내주면을 따라 연동기어(322)가 구비되는 보강체회전부(320)와, 상기 보강체회전부(320)의 연동기어(322)와 치합되는 구동기어(331)를 갖는 보강체회전모터(330)와, 상기 보강체회전부(320)와 보강체브라켓(341)(351)으로 연결되는 제1실린더부(340) 및 제2실린더부(350)와, 상기 제1실린더부(340)와 일측이 연결되는 제1링크부(360) 및 상기 제2실린더부(350)와 일측이 연결되는 제2링크부(370)와, 상기 제1링크부(360)의 타측과 상기 제2실린더부(350)의 타측이 연결되고 상기 세그먼트(400)와 연결되는 연결돌부(381)를 갖는 세그먼트이랙터(380)로 구비되어 이루어진다.The reinforcing
상기 제1링크부(360)와 제2링크부(370)는 각각 일측이 연결되는 제1실린더부(340)와 제2실린더부(350)에 의해 작동되어 상기 제1링크부(360)와 제2링크부(370)의 타측이 각각 연결되는 세그먼트이랙터(380)를 상기 보강체(300)의 보강체하우징부(310)측으로 당겨주거나 보강체하우징(310)으로부터 밀어준다.The
이와 같은 작동에 의해 상기 세그먼트이랙터(380)에 연결되는 상기 세그먼트(400)를 단층파쇄구간의 암반터널면에 밀착시킬 수 있기 때문에 작업자가 무거운 세그먼트를 원형의 암반터널면에 대해 방사상으로 시공함이 용이하다.By this operation, the
즉, 단층파쇄구간의 암반터널면에 대한 보강작업시 상기 세그먼트(400)를 상기 세그먼트이랙터(380)에 연결한 후 상기 제1실린더부(340)와 제2실린더부(350)를 작동시켜 상기 제1링크부(360)와 제2링크부(370)를 밀어내어 주면 상기 제1실린더부(340)와 제2실린더부(350)와 일측이 각각 힌지연결된 상기 제1링크부(360)와 제2링크부(370)가 상기 보강체하우징(310)으로부터 밀어내지면서 상기 세그먼트이랙터(380)를 단층파쇄구간의 암반터널면에 근접되도록 하여 상기 세그먼트이랙터(380)에 연결된 세그먼트(400)를 암반터널면에 밀착시킨다.That is, in the reinforcing operation on the rock tunnel surface of the single fracture section, the
이와 같은 방식으로 복수개의 세그먼트(400)를 단층파쇄구간의 암반터널면에 방사상으로 설치하면 되는 것으로, 이 때 복수개의 세그먼트(400)들은 각각 볼트와 너트에 의해 서로에 대해 견고하게 고정된다.In this way, the plurality of
상기 제1실린더부(340)와 제2실린더부(350), 제1링크부(360)와 제2링크부(370) 및 세그먼트이랙터(380)는, 상기 보강체회전부(320)와 보강체브라켓(341)(351)에 의해 연결되어 있기 때문에 상기 보강체회전부(320)의 회전동작에 따라 상기 제1실린더부(340)와 제2실린더부(350), 제1링크부(360)와 제2링크부(370) 및 세그먼트이랙터(380)가 회전될 수 있어 원형의 암반터널면에 방사상으로 복수개의 세그먼트(400)를 위치하여 설치할 수 있다.The
상기 보강체회전부(320)의 회전동작은, 상기 보강체회전부(320)에 구비되는 연동기어(322)와 치합된 구동기어(331)를 갖는 보강체회전모터(330)의 동력에 의해 이루어지는 것으로, 상기 보강체회전모터(330)를 구동시키면 상기 구동기어(331)가 회전되고 이에 따라 상기 구동기어(331)와 치합된 상기 연동기어(322)가 회전되면서 상기 연동기어(322)가 내주면을 따라 구비되는 상기 보강체회전부(320)가 회전된다.The rotating operation of the reinforcing
상기 세그먼트(400)는, 스틸재질로 이루어지기 때문에 종래 콘크리트 재질로 이루어진 세그먼트에 비해 이동성 및 설치성은 물론 작업성이 크게 향상된다.Since the
이와 같은 본 발명의 세그먼트(400)는, 복수개의 제1체결구멍(411)이 통공된 상면판(410)과, 복수개의 제2체결구멍(421)이 통공된 하면판(420)과, 복수개의 제3체결구멍(431)이 통공된 좌면판(430)과, 복수개의 제4체결구멍(441)이 통공된 우면판(440)과, 상기 상면판(410)과 하면판(420), 좌면판(430) 및 우면판(440)을 연결하여 전방측에 위치되고 상기 제1체결구멍(411)과 제2체결구멍(421), 제3체결구멍(431) 및 제4체결구멍(441)과 각각 대응되는 체결홈부(451)가 각각 구비되고 상기 전진이동부(120)에 의해 상기 굴착체(100)가 전진이동할 때 상기 그리퍼체(200)가 밀착되는 전면판(450)과, 상기 상면판(410)과 하면판(420), 좌면판(430) 및 우면판(440)을 연결하여 후방측에 위치되는 후면판(460)과, 상기 전면판(450)과 후면판(460)을 관통하고 단층파쇄구간에 밀착될 때 상기 세그먼트이랙터(380)의 연결돌부(381)가 연결되고 단층파쇄구간에 밀착된 후 세트앙카(A)가 체결되는 체결부(470)로 구비되어 이루어진다.The segment 400 of the present invention includes a top plate 410 having a plurality of first fastening holes 411 formed therethrough, a bottom plate 420 having a plurality of second fastening holes 421 formed therethrough, The upper surface plate 410 and the lower surface plate 420, the lower surface plate 420, the lower surface plate 420, the lower surface plate 420, the lower surface plate 420, The first fastening hole 411 and the second fastening hole 421, the third fastening hole 431 and the fourth fastening hole 441 are located on the front side by connecting the seat plate 430 and the right side plate 440, A front plate 450 having a fastening groove portion 451 corresponding to the fastening portion 451 and fastening the gripper body 200 when the excavating body 100 is moved forward by the forward moving portion 120, A rear plate 460 disposed at a rear side of the upper plate 410 and connected to the lower plate 420, the seating plate 430 and the right plate 440, and a rear plate 460 disposed between the front plate 450 and the rear plate 460, And when the segment is in close contact with the single-layer crushing section, Connection protrusion 381 of the unit 380 is connected and is made is provided in a fastening portion 470 that is entered into the set anchor (A) after being in close contact with the fault fractured intervals.
이 때, 상기 전면판(450)과 후면판(460)의 내측에 별도의 보강리브를 더 구비하여 본 발명의 세그먼트(400)에 대한 내구성 및 견고성을 더욱 향상시킬 수 있다.At this time, a separate reinforcing rib may be further provided inside the
본 발명의 세그먼트(400)에 후면판(460)을 구비하는 이유는, 후면판(460)에 의해 단층파쇄구간의 암반터널면에 밀착성 및 암반터널면에 대한 막음면적이 향상되도록 하기 위함이다.The reason why the
또한, 전면판(450)을 구비한 이유는, 본 발명인 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치가 그리퍼체(200)의 지지력에 의해 전진 이동하는 TBM(Tunnel Boring Machine)으로 이루어져 있기 때문에, 그리퍼체(200)가 전면판(450)에 밀착되어 지지되도록 하기 위함이다.The reason for including the
상기 복수개의 제1체결구멍(411), 제2체결구멍(421), 제3체결구멍(431), 제4체결구멍(441)은 복수개의 세그먼트(400)를 방사상으로 연결하여 설치 시공할 때 서로에 대해 대응되는 각각의 체결구멍을 통해 볼트와 너트를 이용하여 복수개의 세그먼트(400)를 고정하기 위함이다.The plurality of first fastening holes 411, the second fastening holes 421, the third fastening holes 431 and the fourth fastening holes 441 are formed by radially connecting the plurality of
또한, 상기 복수개의 제1체결구멍(411), 제2체결구멍(421), 제3체결구멍(431), 제4체결구멍(441)에 각각 대응되는 체결홈부(451)를 구비한 이유는, 상기 복수개의 제1체결구멍(411), 제2체결구멍(421), 제3체결구멍(431), 제4체결구멍(441)이 각각 상면판(410), 하면판(420), 좌면판(430), 우면판(440)과 같이 상기 전면판(450)과 후면판(460)의 측면에 위치되어 구비됨에 따라 복수개의 세그먼트(400)를 서로 연결하여 밀착시킨 상태에서 작업자가 볼트와 너트를 상기 체결홈부(451)를 통해 인입하여 서로 대응되는 체결구멍들을 통해 복수개의 세그먼트(400)를 고정하는 작업이 용이하도록 하기 위함이다.The reason for including the
상기 체결부(470)는, 상기 전면판(450)과 후면판(460)을 관통하여 구비되는 것으로, 이와 같이 체결부(470)를 전면판(450)과 후면판(460)에 관통되도록 구비한 이유는, 상기 세그먼트(400)에 의해 막힌 단층파쇄구간에 대한 숏패치작업(몰탈 스프레이작업) 또는 급결몰탈시멘트를 단층파쇄구간의 암반터널면측으로 주입하여 단층파쇄구간에 대한 안정성을 조기에 확보할 수 있도록 하기 위함이다.The
또한, 복수개의 세그먼트(400)를 볼트와 너트를 이용하여 서로 연결하는 과정에서 상기 체결부(470)에 세트앙카(A)를 체결함에 따라 암반터널면과 세그먼트(400)와의 결착성 및 견고한 결속성을 향상시킬 수 있어 원형의 암반터널면을 따라 방사상으로 설치되는 세그먼트(400)가 붕괴되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, when the set anchors A are fastened to the
이와 같이 보강체(300)와 세그먼트(400)를 이용하여 단층파쇄구간에 대한 보강작업을 세그먼트(400)의 조립에 의해 신속하게 이루어지기 때문에 공사기간 단축은 물론, 원가절감 효과를 얻을 수 있으며 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.Since the reinforcing
본 발명의 상기 그리퍼체(200)는, 상기 전진이동부(120) 외면을 포설하고 그리퍼실린더(211)를 갖는 그리퍼체하우징부(210)와, 상기 그리퍼실린더(211)에 연결되어 상기 그리퍼실린더(211)의 동작에 의해 상기 그리퍼체하우징부(210)로부터 전진 및 후진되는 전후진동작부(220)와, 상기 전후진동작부(220)와 연결되는 그리퍼(230)로 구비되어 이루어진다.The
이와 같이 이루어진 본 발명의 그리퍼체(200)는, 상기 그리퍼실린더(211)의 동작 즉 그리퍼실린더(211)의 인출 및 인입동작에 의해 상기 전후진동작부(220)가 전진 및 후진되고 이에 따라 전후진동작부(220)와 연결되는 그리퍼(230)가 암반터널면측으로 전진되어 밀착되거나 암반터널면으로부터 후진되어 밀착을 해제한다.In the
상기 그리퍼(230) 표면에는 상기 커터헤드(110)에 의해 천공 굴착된 암반면 또는 상기 단층파쇄구간에 시공된 세그먼트와(400)의 밀착력을 향상시키기 위한 논슬립패드부(240)가 더 구비되어 이루어질 수 있으며, 이와 같이 논슬립패드부(240)가 더 구비됨에 따라 세그먼트(400)와의 밀착력 및 접촉면에 대한 마찰력 향상은 물론 세그먼트(400)가 설치되지 않은 암반터널면과의 밀착력 및 접촉면에 대한 마찰력을 크게 향상시킬 수 있어 굴착체(100)의 전진이동시 굴착체(100)를 견고하게 지지할 수 있다.The
상기 보강체(300)에는 굴착되는 암반터널의 단층파쇄구간에 대해 선진보링을 하기 위한 프로브드릴(D)을 거치할 수 있는 프로브드릴거치체(500)가 더 구비되어 이루어진다.The reinforcing
상기 프로브드릴거치체(500)는, 상기 보강체(300)의 보강체회전부(320)에 연결되는 제1거치브라켓(510)과, 상기 보강체하우징부(310)에 연결되는 제2거치브라켓(520)과, 상기 제2거치브라켓(520)에 연결되는 제1거치체실린더(530)와, 상기 제1거치브라켓(510)과 힌지연결되는 제1힌지브라켓(540)이 구비되고 상기 제2거치브라켓(520)과 연결되는 제1거치체실린더(530)와 힌지연결되며 드릴거치부(551)를 갖는 거치체하우징(550)과, 상기 드릴거치부(551)에 거치되는 프로브드릴(D)을 회전동작시키는 드릴구동부(560)로 구비되어 이루어진다.The probe
상기 프로브드릴거치체(500)는 상기 보강체회전부(320)와 제1거치브라켓(510)에 의해 연결됨에 따라 상기 보강체회전부(320)의 회전동작에 따라 상기 프로브드릴거치체(500)가 회전될 수 있기 때문에 원형으로 굴착되는 단층파쇄구간에 대한 다방향 근거리 전방 지질탐사가 가능하다.The
이와 같이 프로브드릴거치체(500)가 구비됨에 따라 암반터널 굴착작업시에 전방 상부에서 중/대규모의 붕락이 발생되어 상부에 일정간격으로 훠폴링(fore poling) 프리그라우팅(pre-grouting) 보강작업이 필요할 경우 상기 프로브드릴거치체(500)에 거치된 프로브드릴(D)을 상기 프로브드릴거치체(500)에 장착한 후 천공하여 보강작업을 진행하면 된다.
As a result of the provision of the
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention
100 : 굴착체 110 : 회전커터헤드
120 : 전진이동부 200 : 그리퍼체
210 : 그리퍼체하우징부 211 : 그리퍼실린더
220 : 전후진동작부 230 : 그리퍼
240 : 논슬립패드부 300 : 보강체
310 : 보강체하우징부 311 : 베어링부
320 : 보강체회전부 321 : 지지프레임부
322 : 연동기어 330 : 보강체회전모터
331 : 구동기어 340 : 제1실린더
350 : 제2실린더 341, 351 : 보강체브라켓
360 : 제1링크부 370 : 제2링크부
380 : 세그먼트이랙터 381 : 연결돌부
400 : 세그먼트 410 : 상면판
411 : 제1체결구멍 420 : 하면판
421 : 제2체결구멍 430 : 좌면판
431 : 제3체결구멍 440 : 우면판
441 : 제4체결구멍 450 : 전면판
451 : 체결홈부 460 : 후면판
470 : 체결부 500 : 프로브드릴거치체
510 : 제1거치브라켓 520 : 제2거치브라켓
530 : 제1거치체실린더 540 : 제1힌지브라켓
550 : 거치체하우징 560 : 드릴구동부100: excavator body 110: rotary cutter head
120: forward moving part 200: gripper body
210: gripper housing part 211: gripper cylinder
220: front and rear vibrating part 230: gripper
240: non-slip pad portion 300: reinforcement member
310: reinforcement member housing part 311: bearing part
320: Reinforcing body rotating part 321: Support frame part
322: Interlocking gear 330: Reinforcing body rotating motor
331: driving gear 340: first cylinder
350:
360: first link portion 370: second link portion
380: segmenter 381: connecting projection
400: segment 410: upper surface plate
411: first fastening hole 420: bottom plate
421: second fastening hole 430: seat face plate
431: third fastening hole 440: right side plate
441: fourth fastening hole 450: front plate
451: fastening groove portion 460: rear plate
470: fastening part 500: probe drill mounting body
510: first mounting bracket 520: second mounting bracket
530: first implement cylinder 540: first hinge bracket
550: housing housing 560: drill drive
Claims (6)
상기 굴착체(100)의 전진이동부(120) 외면에 구비되고 굴착된 암반면에 밀착되어 상기 굴착체(100)가 전진이동할 때 굴착체(100)를 지지하는 그리퍼체(200)와;
상기 굴착체(100)의 회전커터헤드(110)와 상기 그리퍼체(200) 사이에 구비되어 암반 천공 굴착시 단층파쇄구간을 보강하는 보강체(300)와;
상기 보강체(300)에 의해 상기 단층파쇄구간에 시공되는 세그먼트(400)를 포함하고,
상기 보강체(300)는,
상기 굴착체(100)의 전진이동부(120) 외면을 포설하고 베어링부(311)를 갖는 보강체하우징부(310)와;
상기 보강체하우징부(310)와 지지프레임부(321)로 연결되어 상기 보강체하우징부(310)의 둘레부에 위치되고 내주면을 따라 연동기어(322)가 구비되는 보강체회전부(320)와;
상기 보강체회전부(320)의 연동기어(322)와 치합되는 구동기어(331)를 갖는 보강체회전모터(330)와;
상기 보강체회전부(320)와 보강체브라켓(341)(351)으로 연결되는 제1실린더부(340) 및 제2실린더부(350)와;
상기 제1실린더부(340)와 일측이 연결되는 제1링크부(360) 및 상기 제2실린더부(350)와 일측이 연결되는 제2링크부(370)와;
상기 제1링크부(360)의 타측과 상기 제2실린더부(350)의 타측이 연결되고 상기 세그먼트(400)와 연결되는 연결돌부(381)를 갖는 세그먼트이랙터(380)로 구비되어 이루어지되,
상기 세그먼트(400)는,
복수개의 제1체결구멍(411)이 통공된 상면판(410)과;
복수개의 제2체결구멍(421)이 통공된 하면판(420)과;
복수개의 제3체결구멍(431)이 통공된 좌면판(430)과;
복수개의 제4체결구멍(441)이 통공된 우면판(440)과;
상기 상면판(410)과 하면판(420), 좌면판(430) 및 우면판(440)을 연결하여 전방측에 위치되고 상기 제1체결구멍(411)과 제2체결구멍(421), 제3체결구멍(431) 및 제4체결구멍(441)과 각각 대응되는 체결홈부(451)가 각각 구비되고 상기 전진이동부(120)에 의해 상기 굴착체(100)가 전진이동할 때 상기 그리퍼체(200)가 밀착되는 전면판(450)과;
상기 상면판(410)과 하면판(420), 좌면판(430) 및 우면판(440)을 연결하여 후방측에 위치되는 후면판(460)과;
상기 전면판(450)과 후면판(460)을 관통하고 단층파쇄구간에 밀착될 때 상기 세그먼트이랙터(380)의 연결돌부(381)가 연결되고 단층파쇄구간에 밀착된 후 세트앙카(A)가 체결되는 체결부(470)로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치.
A drill body (100) having a rotary cutter head (110) for drilling a rock through drilling by rotation and a forward movement section (120) for advancing the rotary cutter head (110);
A gripper body 200 provided on an outer surface of the forward movement portion of the excavator body 100 and supporting the excavator body 100 when the excavator body 100 is moved forward while closely contacting the excavated arm;
A reinforcing body 300 provided between the rotary cutter head 110 of the excavator 100 and the gripper body 200 to reinforce a single fracture section during excavation of a rock;
And a segment (400) applied to the single-layer crushing section by the reinforcement member (300)
The reinforcing member (300)
A reinforcing body housing part 310 having an outer surface of the forward movement part 120 of the excavator body 100 and having a bearing part 311;
A reinforcing body rotating part 320 connected to the reinforcing body housing part 310 by a supporting frame part 321 and positioned at a periphery of the reinforcing body housing part 310 and having an interlocking gear 322 along an inner peripheral surface thereof; ;
A reinforcing body rotating motor 330 having a driving gear 331 meshed with the interlocking gear 322 of the reinforcing body rotating part 320;
A first cylinder part 340 and a second cylinder part 350 connected to the reinforcement body rotation part 320 and the reinforcement body brackets 341 and 351;
A first link portion 360 connected to one side of the first cylinder portion 340 and a second link portion 370 connected to the second cylinder portion 350 at one side;
And a segment actuator 380 having a connecting protrusion 381 connected to the other side of the first link unit 360 and the other side of the second cylinder unit 350 and connected to the segment 400,
The segment (400)
A top plate 410 having a plurality of first fastening holes 411 formed therethrough;
A bottom plate 420 having a plurality of second fastening holes 421 formed therethrough;
A seat plate 430 having a plurality of third fastening holes 431 formed therethrough;
A right side plate 440 having a plurality of fourth fastening holes 441 formed therethrough;
The upper plate 410 is connected to the lower plate 420, the seat plate 430 and the right plate 440 and is located on the front side. The first and second fastening holes 411 and 421, And a fastening groove portion 451 corresponding to the fastening hole 431 and the fourth fastening hole 441 are respectively provided in the fastening portion 120. When the fastening portion 120 is moved forward by the fastening portion 120, 200) are closely contacted with each other;
A rear plate 460 disposed at the rear side of the upper plate 410 to connect the lower plate 420, the seating plate 430 and the right plate 440;
When the connecting protrusion 381 of the segmenter 380 is connected to the front plate 450 and the rear plate 460 and is in close contact with the single-layer crushing section, the set anchor A is closely contacted with the single- And a fastening part (470) to be fastened to the TBM.
상기 그리퍼체(200)는,
상기 전진이동부(120) 외면을 포설하고 그리퍼실린더(211)를 갖는 그리퍼체하우징부(210)와;
상기 그리퍼실린더(211)에 연결되어 상기 그리퍼실린더(211)의 동작에 의해 상기 그리퍼체하우징부(210)로부터 전진 및 후진되는 전후진동작부(220)와;
상기 전후진동작부(220)와 연결되는 그리퍼(230)로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치.
The method according to claim 1,
The gripper body (200)
A gripper body housing part 210 provided on the outer surface of the forward movement part 120 and having a gripper cylinder 211;
A front and rear vibrating part 220 connected to the gripper cylinder 211 to move forward and backward from the gripper body housing part 210 by the operation of the gripper cylinder 211;
And a gripper (230) connected to the front and rear vibration members (220).
상기 그리퍼(230) 표면에는
상기 커터헤드(110)에 의해 천공 굴착된 암반면 또는 상기 단층파쇄구간에 시공된 세그먼트와(400)의 밀착력을 향상시키기 위한 논슬립패드부(240)가 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치.
The method of claim 3,
On the surface of the gripper 230
Further comprising a non-slip pad part (240) for enhancing the adhesion of the arm (250) drilled by the cutter head (110) or the segment (400) installed in the single fracture section Excavation reinforcement of soft ground in tunnel.
상기 보강체(300)에는
굴착되는 암반터널의 단층파쇄구간에 대해 전방 선진보링을 하기 위한 프로브드릴(D)을 거치할 수 있는 프로브드릴거치체(500)가 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치.
The method according to claim 1,
In the reinforcing member 300,
The apparatus according to claim 1, further comprising a probe drill mounting body (500) capable of mounting a probe drill (D) for forward advanced boring to a single-layer crushing section of a rock tunnel to be excavated. Reinforcing device.
상기 프로브드릴거치체(500)는,
상기 보강체(300)의 보강체회전부(320)에 연결되는 제1거치브라켓(510)과;
상기 보강체하우징부(310)에 연결되는 제2거치브라켓(520)과;
상기 제2거치브라켓(520)에 연결되는 제1거치체실린더(530)와;
상기 제1거치브라켓(510)과 힌지연결되는 제1힌지브라켓(540)이 구비되고 상기 제2거치브라켓(520)과 연결되는 제1거치체실린더(530)와 힌지연결되며 드릴거치부(551)를 갖는 거치체하우징(550)과;
상기 드릴거치부(551)에 거치되는 프로브드릴(D)을 회전동작시키는 드릴구동부(560)로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 개량형 TBM 암반터널에서 연약지반 굴착보강장치.6. The method of claim 5,
The probe drill mounting body (500)
A first mounting bracket 510 connected to the reinforcing body rotating part 320 of the reinforcing member 300;
A second mounting bracket 520 connected to the reinforcing member housing part 310;
A first mounting cylinder 530 connected to the second mounting bracket 520;
And a first hinge bracket 540 hinged to the first mounting bracket 510 and hinged to a first mounting cylinder 530 connected to the second mounting bracket 520, A housing housing 550 having an inner surface;
And a drill driving unit (560) for rotating the probe drill (D) mounted on the drill mounting unit (551). The soft ground excavation reinforcing apparatus in the improved TBM rock tunnel.
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