KR101817316B1 - 터널 굴착 작업자 보호 장치(가이드루프) - Google Patents

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KR101817316B1 KR1020170062937A KR20170062937A KR101817316B1 KR 101817316 B1 KR101817316 B1 KR 101817316B1 KR 1020170062937 A KR1020170062937 A KR 1020170062937A KR 20170062937 A KR20170062937 A KR 20170062937A KR 101817316 B1 KR101817316 B1 KR 101817316B1
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하상우
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대신이엔지 주식회사
하상우
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Abstract

본 발명은, 터널 굴착 작업자 보호 장치에 관한 것으로서, 가상의 일직선 상에 일렬로 배치되는 복수 개의 롤러들과, 상기 롤러들을 감싸 상기 롤러들의 회전과 연동하여 상기 터널을 향하는 방향으로 전진 또는 상기 터널에서 멀어지는 방향으로 후진하도록 회전되는 무한궤도 벨트를 포함하며, 상기 롤러들의 배치 방향과 교차하는 방향으로 설정 거리 이격되어 상호 마주하는 한 쌍으로 구비되는 무한궤도 유닛; 각각의 상기 무한궤도 유닛의 상측에 구비되어 상기 무한궤도 유닛과 연결되며, 작업공간의 측면을 형성하는 측면부 유닛들; 및 상기 측면부 유닛들의 상측에 배치되어 상기 측면부 유닛들과 연결되어, 상기 작업공간의 천정을 형성하는 천정부 유닛을 포함하며, 각각의 상기 측면부 유닛은 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 작업공간을 차폐하는 제1 도어패널 및 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 측면부 유닛과 상기 터널의 내부 측면 사이의 이격 틈을 차폐하는 제2 도어패널을 포함하고, 상기 천정부 유닛은 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 천정부 유닛과 상기 터널의 내부 상면 사이의 이격 틈을 차폐하는 차폐패널을 포함한다.

Description

터널 굴착 작업자 보호 장치(가이드루프){Guideroof: Worker protection apparatus for tunnel construction}
본 발명은 터널 굴착 작업자 보호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널 공사 시, 터널 막장에서 발파 후 록볼트설티, 숏크리트 타설 및 지보공 등 안전시설이 설치되기 전 작업자가 안전하게 작업할 수 있는 작업공간을 형성하여 낙석 및 천정부 붕괴의 우려 없이 신속하게 버럭 처리 등을 할 수 있고, 선단부 발파 시 파편 및 발파소음, 충격파로부터 작업자를 보호할 수 있는 터널 굴착 작업자 보호 장치에 관한 것이다.
일반적으로 도로나 철도 등의 구조물을 지중에 설치할 수 있도록 지반을 굴착해 터널(tunnel)을 형성하기 위한 터널(tunner) 공법은 지반 지질이나 지하수의 상황, 터널(tunnel) 단면 형상이나 연장, 그 외의 시행 조건 등을 거울삼아 여러 가지의 시행 방법이 선정된다.
특히 연암으로부터 경암에 이르는 암반의 굴착 공법으로서 종래에 일반적으로 폭파에 의한 이른바 발파 공법이나, 터널(utnnel) 볼링(bowling) 머신, 브레이커(contact breaker) 등 각종 암반 굴착 기계를 이용한 기게 굴착 공법이 알려져 있다.
또한, 암반에 대한 터널(tunnel)의 굴착 공사는 특히 큰 단면의 터널(tunnel)을 굴착 형성하는 경우에는 그 굴착 단면을 한 번에 굴착하는 것이 곤란하기 때문에 단면을 정해진 형상에 분할하는 것과 동시에 걸리는 큰 단면의 굴착 작업을 효율 좋게 실시할 수 있도록 굴착 공법, 갱도 굴착 공법 등 순서에 따라서 각 분할한 단면을 순차적으로 굴착한다. 그 후, 점보 드릴(drill carriage)이 작동해 암반에 장약구멍이나 록 볼트구멍 등을 삭공하고, 장약 구멍에 화약이 장전된 후 모든 인원과 굴착 장치(rig) 등은 퇴피 장소까지 퇴피한다.
전술한 바와 같은 작업은 터널의 천정을 포함하는 전면에서 이루어지게 되므로 터널의 굴진을 위해 발파 후 발생한 버럭을 처리(터널 외부로 반출)해야 하는데 이때 버럭을 처리해야 하는 구간의 천정 부분에 버럭 처리가 완료되지 않으면 전술한 바와 같은 록볼트, 숏크리트 및 지보공을 설치할 수 없어 터널 선단부 부석의 낙하 위험이 있는 상태에서 작업자들이 작업을 하므로 항상 사고의 위험이 상존하고 있다.
그리고 종래에는 터널 시공 현장의 발파에 의한 파편이나 발파소음, 충격파로부터 작업자와 장비들을 보호할 수 없어 발파 시 안전한 곳까지 작업자와 장비들을 대피시켜야 하는 문제점이 있었다. 따라서 시공 현장의 낙석 및 발파에 의한 파편, 발파소음 및 충격파로부터 작업자를 보호할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.
대한민국등록실용신안공보 제20-0472098호
본 발명은 터널 공사 시, 작업자가 작업할 수 있는 작업공간을 형성하면서 작석과 파편 등으로부터 작업자를 보호할 수 있는 터널 굴착 작업자 보호 장치를 제공하고, 발파 시 발생하는 소음, 진동의 전파를 차단하여 공사 중 발생하는 환경분쟁을 완화하며 발파 시 작업인원과 공사용 차량 및 장비들의 후퇴거리를 최소화하여 공기를 단축하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 터널의 굴착 공사 시, 작업자를 보호하고 발파 시 작업인원과 장비의 대피경로를 최소화하여 작업 효율을 올리며 작업자를 보호하기 위한 장치에 있어서, 가상의 일직선 상에 일렬로 배치되는 복수 개의 롤러들과, 상기 롤러들을 감싸 상기 롤러들의 회전과 연동하여 상기 터널을 향하는 방향으로 전진 또는 상기 터널에서 멀어지는 방향으로 후진하도록 회전되는 무한궤도 벨트를 포함하며, 상기 롤러들의 배치 방향과 교차하는 방향으로 설정 거리 이격되어 상호 마주하는 한 쌍으로 구비되는 무한궤도 유닛; 각각의 상기 무한궤도 유닛의 상측에 구비되어 상기 무한궤도 유닛과 연결되며, 작업공간의 측면을 형성하는 측면부 유닛들; 및 상기 측면부 유닛들의 상측에 배치되어 상기 측면부 유닛들과 연결되어, 상기 작업공간의 천정을 형성하는 천정부 유닛을 포함하며, 각각의 상기 측면부 유닛은 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 작업공간을 차폐하는 제1 도어패널 및 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 측면부 유닛과 상기 터널의 내부 측면 사이의 이격 틈을 차폐하는 제2 도어패널을 포함하고, 상기 천정부 유닛은 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 천정부 유닛과 상기 터널의 내부 상면 사이의 이격 틈을 차폐하는 차폐패널을 포함하여 상기 터널의 시공을 위한 발파 작업 시 발생하는 파편과 소음, 충격파를 차단하는 터널 굴착 작업자 보호 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 터널 시공용 보호 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 측면부 유닛과 천정부 유닛으로 작업자가 터널 시공에 필요한 작업을 안전하게 진행할 수 있는 작업공간을 확보할 수 있다. 특히, 천정부 유닛에 의해 낙석 등으로부터 작업자를 보호할 수 있다.
둘째, 측면부 유닛의 제1 도어패널 및 제2 도어패널, 천정부 유닛의 차폐패널에 의해 발파 작업 시에도 폭발에 의한 파편 및 발파 소음, 충격파로부터 작업자를 안전하게 보호할 수 있다. 특히, 제2 도어패널 및 차폐패널은 터널의 내부 측면 및 상면과 터널 시공용 보호 장치 사이의 이격된 틈을 차폐할 수 있어 폭발에 의한 파편 및 발파 소음, 충격파를 완벽하게 차단할 수 있다.
특히, 발파 시 발생하는 소음, 충격파 및 진동의 전파를 차단하므로 공사 시 발생하는 환경 분쟁을 완화하고 발파 작업 시 작업 중인 인원과 차량 및 장비들의 후퇴거리를 최소화하여 공사를 효율적으로 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치를 전면에서 본 정면도이다.
도 3은 도 1에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치의 천정패널 유닛 일부가 도시된 사시도이다.
도 4는 도 1에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치의 작동 상태가 도시된 사시도이다.
도 5는 도 4에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치의 실시 형태가 도시된 정면도이다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치에 대해 도시되어 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치를 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)는, 무한궤도 유닛(110), 측면부 유닛(130), 천정부 유닛(150) 및 구동부재(170)를 포함한다.
상기 무한궤도 유닛(110)은 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)를 이동시키는 역할을 하는 것으로서, 복수 개의 롤러(111)들 및 무한궤도 벨트(113)를 포함한다. 상기 롤러(111)들은 가상의 일직선을 따라 일렬로 나란히 배치되며, 상기 무한궤도 벨트(113)가 상기 롤러(111)들을 감싸며 구비된다. 상기 무한궤도 벨트(113)는 상기 롤러(111)들의 회전에 연동하여 회전되며, 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)를 전진 또는 후진시킨다.
상기 무한궤도 유닛(110)은 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향과 교차하는 방향으로 설정 거리 이격되어 상호 마주하는 한 쌍으로 구비된다. 한편, 상기 무한궤도 유닛(110)은 상기 롤러(111)들 및 상기 무한궤도 벨트(113)의 일부가 삽입되는 커버부재(115)를 더 포함한다.
상기 커버부재(115)는 상기 롤러(111)들 및 상기 무한궤도 벨트(113)의 상부를 보호하면서 상기 무한궤도 유닛(110)과 상기 측면부 유닛(130)을 연결하는 역할을 한다.
상기 무한궤도 유닛(110)은 슬라이딩 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 슬라이딩 부재(미도시)는 상기 커버부재(115) 상에 구비되되, 상기 측면부 유닛(130)과 결합되어 상기 측면부 유닛(130)을 수직방향으로 왕복 슬라이딩 이동시켜 상기 측면부 유닛(130)과 상기 천정부 유닛(150)의 높이를 조절할 수 있다. 이에 대해서는 후술에서 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 측면부 유닛(130)은 상기 무한궤도 유닛(110)의 상측에 상기 무한궤도 유닛(110)과 연결되어 구비되며, 터널(1) 시공을 하는 작업자의 작업공간(미표기)의 측면을 형성한다. 즉, 각각의 상기 무한궤도 유닛(110)의 상측에 상기 측면부 유닛(130)이 구비됨으로써, 상호 마주하는 상기 측면부 유닛(130) 사이에 상기 작업공간(미표기)이 형성되는 것이다.
상기 측면부 유닛(130)은 측면 프레임 부재(131)를 포함한다. 상기 측면 프레임 부재(131)는 복수 개의 수직 프레임(131a)들과, 복수 개의 수평 프레임(131b)들을 포함한다.
상기 수직 프레임(131a)들은 수직방향으로 길이가 길게 연장되며, 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향을 따라 설정 간격 상호 이격된다. 상기 수평 프레임(131b)들은 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향과 나란한 수평방향으로 길이가 길게 연장되며, 수직방향으로 설정 간격 이격되어 상기 수직 프레임(131a)들을 연결한다. 즉, 상기 측면 프레임 부재(131)는 상기 수직 프레임(131a)들과 상기 수평 프레임(131b)들에 의해 직사각형의 형상으로 형성된다.
상기 측면부 유닛(130)은 전방측에 회전 가능하도록 힌지 결합되는 제1 도어패널(133) 및 제2 도어패널(135)을 포함한다. 보다 구체적으로 상기 제1 도어패널(133) 및 상기 제2 도어패널(135)은 상기 측면 프레임 부재(131) 중 전방측 배치된 수직 프레임에 회전 가능하도록 힌지 결합된다.
상기 제1 도어패널(133)은 상기 측면 프레임 부재(131)의 내측에 힌지 결합되며, 상기 제2 도어패널(135)은 상기 측면 프레임 부재(131)의 외측에 힌지 결합된다. 도 1을 기준으로 참조하여 설명하여 보면, 상기 제1 도어패널(133)은 좌측의 상기 측면 프레임 부재(131)의 내측과 우측의 상기 측면 프레임 부재(131)의 내측에 각각 힌지 결합된다.
도면에 도시되지는 않았으나, 상기 제1 도어패널(133)에는 작업자가 상기 작업공간(미표기)에서 상기 터널(1)의 발파 작업 시 진행 상황을 확인할 수 있도록 창문(미도시)이 형성될 수 있다. 또한, 좌측의 상기 제1 도어패널(133)과 우측의 상기 제1 도어패널(133)이 회전되어 상기 작업공간(미표기)을 차폐할 때 상기 제1 도어패널(133)이 개방되는 것을 방지하도록 고정수단(미도시)을 더 구비할 수 있다.
상기 제1 도어패널(133)에는 발파 시 발생하는 암석파편과 충격파, 소음 등의 충격을 완화할 수 있도록 전면에 충격흡수용 고무판(미도시)이 더 설치될 수 있다.
상기 제2 도어패널(135)도 상기 제1 도어패널(133)과 마찬가지로 좌측의 상기 측면 프레임 부재(131)의 외측과 우측의 상기 측면 프레임 부재(131)의 외측에 각각 힌지 결합된다.
상기 제2 도어패널(135)에도 발파 시 발생하는 암석파편과 충격파, 소음 등의 충격을 완화할 수 있도록 전면에 충격흡수용 고무판(미도시)이 더 설치될 수 있다.
따라서 상기 제1 도어패널(133)이 상기 측면 프레임 부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 회전하면 도 4에 도시된 바와 같이, 좌측의 상기 제1 도어패널(133)과 우측의 상기 제1 도어패널(133)이 서로 마주하며 상기 작업공간(미표기)의 전면을 차폐한다.
한편, 상기 제1 도어패널(133)이 상기 측면 프레임 부재(131)와 밀착되는 방향으로 회전하면서 개방되면, 트럭 또는 굴삭기와 같은 작업차량이 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)를 통과하여 시공되는 터널의 내부로 인출입할 수 있다.
상기 제2 도어패널(135)은 상기 측면 프레임 부재(131)로부터 멀어지는 방향으로 회전하면 터널(1)의 내부 측면과 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100) 사이의 이격 틈 (미표기) 사이에 위치하여 상기 이격 틈(미표기)을 차폐하여 발파 작업 시 발생하는 파편 및 발파 소음, 충격파로부터 작업자를 보호하는 역할을 한다. 또한, 상기 제2 도어패널(135)은 시공되는 터널의 크기에 따라 상기 제2 도어패널(135)의 크기를 변경하여 교체할 수 있다.
상기 천정부 유닛(150)은 상기 측면부 유닛(130)의 상측에 위치하여 상기 측면부 유닛(130)과 연결된다. 상기 천정부 유닛(150)은 상기 무한궤도 유닛(110)이 전진하는 방향으로 상기 측면부 유닛(130)의 전방측보다 더 길게 연장 형성되어 작업자를 보호하는 천정을 형성한다.
상기 천정부 유닛(150)은 천정프레임 부재(151), 천정부재(153), 제1 지지프레임(155), 제2 지지프레임(156) 및 차폐패널(157)을 포함한다.
상기 천정프레임 부재(151)는 상기 측면부 유닛(130)의 상측에 구비되어 상기 측면프레임 부재(131)와 연결된다. 도면상에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 상기 천정프레임 부재(151)는 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향과 나란한 방향으로 연장되며, 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향과 교차하는 방향으로 설정 간격 이격되어 배치되는 복수 개의 제1 프레임들과, 상기 제1 프레임들이 이격되는 방향으로 연장되며, 상기 제1 프레임이 연장되는 방향으로 설정 간격 이격되어 상기 제1 프레임들을 연결하는 제2 프레임들을 포함한다. 따라서 상기 천정프레임 부재(151)는 상기 제1 프레임들 및 상기 제2 프레임들에 의해 직사각형의 형상으로 형성된다.
상기 천정프레임 부재(151)는 상기 측면프레임 부재(131)와 연결되는데 상기 천정프레임 부재(151)와 상기 측면프레임 부재(131)가 접착부재에 의해 직접 연결될 수도 있고, 연결부재에 의해 연결될 수도 있다.
상기 천정부재(153)는 상기 천정프레임 부재(151)로부터 상측 방향으로 설정 높이 이격되어 배치되어 상기 천정프레임 부재(151)와 연결된다. 보다 구체적으로는 상기 제1 지지프레임(155) 및 상기 제2 지지 프레임(156)에 의해 연결된다.
도 3을 참조하여 상기 천정부재(153)를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 천정부재(153)는 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향과 나란한 방향으로 연장되며, 상기 롤러(111)들이 배치되는 방향과 교차하는 방향을 설정 간격 이격되어 상호 마주하는 한 쌍의 제3 프레임(153a)들을 포함한다.
또한, 각각의 상기 제3 프레임(153a)으로부터 좌측 및 우측으로 설정 거리 이격되되, 상기 제3 프레임(153a)보다 수직방향으로 설정 거리 더 낮게 배치되는 제4 프레임(153b)들을 포함한다.
또한, 상기 제3 프레임(153a)들이 이격된 방향과 나란한 방향으로 연장되며, 상기 제3 프레임(153a)의 길이방향을 따라 설정 간격 이격되어 상기 제3 프레임(153a)들을 연결하는 제5 프레임(153c)들을 포함한다.
그리고 상기 제3 프레임(153a)과 상기 제4 프레임(153b)의 길이방향을 따라 설정 간격 이격되며 상기 제3 프레임(153a)과 상기 제4 프레임(153b)을 연결하도록 경사지게 배치된 복수 개의 제6 프레임(153d)들을 포함한다. 상기 천정부재(153)는 상기 제3 프레임(153a)들, 상기 제4 프레임(153b)들, 상기 제5 프레임들(153c) 및 상기 제6 프레임(153d)들 상에 구비되어 상부를 차폐하는 천정 플레이트(153e)를 더 포함한다.
전술한 바와 같은 상기 천정부재(153)는 상기 무한궤도 유닛(110)이 전진하는 방향을 따라 연속적으로 복수 개 구비되어 연결된다. 따라서 상기 천정부재(153)의 일부가 상기 측면부 유닛(130)의 전방측보다 더 돌출되어 상기 천정부 유닛(150)이 상기 측면부 유닛(130)의 전방측보다 더 길게 연장 형성되는 것이다.
터널 시공을 위한 발파 후에는 버럭이 쏟아져 이를 치워내야 하고, 지보공, 숏크리트 및 라이닝과 같은 공정이 이루어지기 전에는 발파된 공간의 내부 상측에서도 낙석이 계속 떨어져 작업자의 현장 작업이 불편해지는 문제점이 있다. 그러나 전술한 바와 같이 상기 천정부 유닛(150)이 상기 측면부 유닛(130)의 전방측보다 더 길게 연장 형성되기 때문에 상기 천정부 유닛(150)이 발파된 현장에서 떨어지는 낙석을 막아주는 역할을 한다. 또한, 상기 천정부 유닛(150)이 쏟아지는 낙석을 막아줌으로써 전술한 바와 같이 트럭 또는 굴삭기와 같은 작업차량이 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)를 통과하여 발파 후 발생한 버럭을 신속하게 처리할 수 있다.
전술한 바와 같이 유닛(unit)화된 상기 천정부재(153)가 연속적으로 복수 개 연결되면서 상기 천정부 유닛(150)을 형성하면, 낙석 또는 발파에 의한 파면으로 인해 상기 천정부재(153)의 일부가 파손되더라도 상기 천정부 유닛(150) 전체를 교체하지 않고 손상이 발생된 부분의 상기 천정프레임 부재(153)만 교체할 수 있다.
상기 천정부재(153)는 전술한 상기 제1 지지프레임(155)들과 상기 제2 지지프레임(156)들에 의해 상기 천정프레임 부재(151)와 연결된다. 상기 제1 지지프레임(155)은 일측이 상기 천정프레임 부재(151)와 연결되고, 타측은 상기 측면부 유닛(130)의 전방측 보다 상기 무한궤도 유닛(110)의 전진 방향으로 더 돌출되게 위치한 상기 천정부재(153)에 연결된다.
따라서 상기 제1 지지프레임(155)은 상기 천정부재(153)에서 상기 천정프레임 부재(151)를 향해 하향 경사지게 구비된다. 상기 제1 지지프레임(155)은 상기 무한궤도 유닛(110)이 전진하는 방향과 교차하는 방향으로 설정 간격 이격되어 복수 개 구비된다.
상기 제2 지지프레임(155)도 일측은 상기 천정프레임 부재(151)와 연결되고 타측은 상기 천정부재(153)와 연결된다. 다만, 상기 제2 지지프레임(156)은 수직방향과 나란하게 구비되어 상기 천정프레임 부재(151) 상측에 위치하는 상기 천정부재(153)를 연결한다.
상기 천정부 유닛(150)은 상기 천정부재(153) 상에 상기 천정부재(153)와 교차하는 방향으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 차폐 패널(157)들을 더 포함한다.
상기 천정부재(153)는 수평면과 경사면을 포함하므로, 상기 차폐 패널(157)도 상기 천정부재(153)의 수평면과 경사면에 각각 힌지 결합되도록 복수 개 구비된다.
상기 차폐 패널(157)들은 발파 작업 시, 상기 천정부재(153)와 교차하는 방향으로 세워져 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)의 상측과 터널(1)의 내부 상면 사이의 이격 틈(미표기)을 차폐하여 발파 시 발생하는 파편이 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)의 작업 공간으로 유입되어 작업자의 상해를 방지한다. 또한, 발파 소음, 충격파를 차단할 수 있어서 작업자의 상해를 방지한다.
상기 차폐 패널(157)들도 상기 제2 도어패널(135)과 마찬가지로 시공되는 상기 터널의 크기에 따라 상기 차폐 패널(157)의 크기를 변경하여 교체하여 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)의 상측과 상기 터널(1)의 내부 상면 사이의 이격 틈(미표기)을 차폐할 수 있다.
상기 차폐패널(157)도 발파 시 발생하는 암석파편과 충격파, 소음 등의 충격을 완화할 수 있도록 전면에 충격흡수용 고무판(미도시)이 더 설치될 수 있다.
한편, 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)는 구동부재(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 구동부재(170)는 전기식 또는 유압식 모터가 적용될 수 있다. 상기 구동부재(170)는 도면에 도시된 바와 같이, 상기 무한궤도 유닛(110)의 후방측에 구비되어 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치(100)의 무게 균형을 유지하는 무게중심 효과를 얻을 수 있다.
상기 구동부재(170)는 상기 무한궤도 유닛(110)과 연결되어 상기 무한궤도 유닛(110)이 자동으로 전진 및 후진하는 구동력을 제공한다. 또한, 상기 구동부재(170)는 상기 제1 도어패널(133) 및 상기 제2 도어패널(135), 상기 차폐패널(157)과 연결되어 상기 제1 도어패널(133) 및 상기 제2 도어패널(135), 상기 차폐패널(157)이 자동으로 회전될 수 있는 구동력을 제공한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 작업자 보호 장치는 상기 제1 도어패널(133) 및 상기 제2 도어패널(135), 상기 차폐패널(157)에 의하여 발파 작업 시, 발파에 의해 발생되는 파편 및 발파 소음, 충격파로부터 작업자가 상해 입는 것을 방지할 수 있다.
터널의 시공 과정을 간략히 설명하면, 터널을 시공하고자 하는 위치를 발파하여 지보공을 세운 후 숏크리트 작업을 하고 라이닝을 설치하는 과정을 반복한다. 그렇기 때문에 지보공, 숏크리트 및 라이닝을 위한 작업 도구들이 시공 현장에 지속적으로 있어야 한다. 그런데 종래에는 발파 작업을 위해 발파 준비를 한 후 전술한 바와 같은 지보공, 숏크리트 및 라이닝과 같은 현장 장비들을 모두 터널 외부로 철수시킨 후 발파 작업이 완료되면 현장 장비를 반입하는 이러한 과정들 때문에 터널의 시공기간이 길어질 수밖에 없었다.
그러나 본 발명의 일 실시예와 같은 터널 굴착 작업자 보호 장치를 이용하면 작업자가 이미 시공된 터널을 완전히 벗어나 대피하지 않아도 상기 터널 굴착 작업자 보호 장치의 작업공간에 대피하여 발파에 의한 파편 및 소음, 충격파로부터 보호 받을 수 있어 빠르게 작업 전환이 이루어지므로 공기를 단축하는 효과를 얻을 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 터널 굴착 작업자 보호 장치 110: 무한궤도 유닛
111: 롤러 113: 무한궤도 벨트
130: 측면부 유닛 131: 측면 프레임 부재
133: 제1 도어패널 135: 제2 도어패널
150: 천정부 유닛 151: 천정프레임 부재
153: 천정부재 155: 제1 지지프레임
156: 제2 지지프레임 157: 차폐패널

Claims (10)

  1. 터널의 굴착 공사 시 작업자를 보호하고, 발파 시 작업인원과 장비의 대피경로를 최소화하여 작업 효율을 올리며 작업자를 보호하기 위한 장치에 있어서,
    가상의 일직선 상에 일렬로 배치되는 복수 개의 롤러들과, 상기 롤러들을 감싸 상기 롤러들의 회전과 연동하여 상기 터널을 향하는 방향으로 전진 또는 상기 터널에서 멀어지는 방향으로 후진하도록 회전되는 무한궤도 벨트를 포함하며, 상기 롤러들의 배치 방향과 교차하는 방향으로 설정 거리 이격되어 상호 마주하는 한 쌍으로 구비되는 무한궤도 유닛;
    각각의 상기 무한궤도 유닛의 상측에 구비되어 상기 무한궤도 유닛과 연결되며, 작업공간의 측면을 형성하는 측면부 유닛들; 및
    상기 측면부 유닛들의 상측에 배치되어 상기 측면부 유닛들과 연결되어, 상기 작업공간의 천정을 형성하는 천정부 유닛을 포함하며,
    각각의 상기 측면부 유닛은, 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 작업공간을 차폐하는 제1 도어패널 및 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 측면부 유닛과 상기 터널의 내부 측면 사이의 이격 틈을 차폐하는 제2 도어패널을 포함하고,
    상기 천정부 유닛은, 상기 터널을 향하는 방향으로 펼쳐져 상기 천정부 유닛과 상기 터널의 내부 상면 사이의 이격 틈을 차폐하는 차폐패널을 포함하여 상기 터널의 시공을 위한 발파 작업 시 발생하는 파편과 소음, 충격파를 차단하고,
    상기 측면부 유닛은,
    수직방향으로 길이가 길게 연장되며 상기 롤러들이 배치되는 방향을 따라 설정 간격 상호 이격되는 복수 개의 수직 프레임들과, 상기 수직 프레임들이 이격되는 방향을 따라 연장되며 상기 수직 프레임들이 연장되는 방향을 따라 설정 간격 상호 이격되어 상기 수직 프레임들을 연결하는 수평 프레임들을 포함하는 측면 프레임 부재를 포함하고,
    상기 제1 도어패널은 상기 측면 프레임 부재에서 상기 터널을 향하는 전방측 상기 수직 프레임의 내측에 상기 터널을 향하여 회전 가능하게 힌지 결합되며,
    상기 제2 도어패널은 상기 측면 프레임 부재에서 상기 터널을 향하는 전방측 상기 수직 프레임의 외측에 상기 터널을 향하여 회전 가능하게 힌지 결합되고,
    상기 천정부 유닛은,
    상기 측면부 유닛의 상측에 얹혀져 상기 측면부 유닛과 연결되는 천정프레임 부재;
    상기 천정프레임 부재보다 상측에 위치하여 상기 천정프레임 부재와 연결되어 상기 작업공간의 상측에 천정을 형성하는 천정부재; 및
    일측은 상기 천정프레임 부재와 연결되고, 타측은 상기 천정부재와 연결되어 상기 천정부재를 지지하도록 복수 개 구비되는 지지프레임들을 포함하고,
    상기 천정부 유닛은 복수 개가 상기 터널을 향하는 방향으로 연속적으로 배치 결합되며, 상기 측면부 유닛보다 상기 터널을 향하는 방향으로 더 연장되고,
    상기 천정부재는,
    가상의 수평선과 나란한 수평면과, 상기 수평면을 기준으로 좌우 방향으로 상기 천정프레임 부재를 향해 하향 경사지는 경사면들을 형성하는 프레임들; 및
    상기 프레임들 상에 배치되어 상기 수평면 및 각각의 상기 경사면을 차폐하는 천정 플레이트를 포함하고,
    상기 발파 시,
    상기 제1도어패널, 상기 제2도어패널, 및 상기 차폐패널을 펼침으로써 상기 작업공간을 차폐하여, 상기 작업공간 내에서 상기 작업인원과 상기 장비가 대피 가능하게 하고,
    상기 발파가 종료하면,
    상기 제1 도어패널을 상기 측면 프레임 부재와 밀착되는 방향으로 회전하면서 개방하고, 상기 제2도어패널을 접음으로써, 상기 작업공간 내에 대피된 상기 작업인원과 상기 장비를 상기 발파 공간으로 이동 가능하게 하는 터널 굴착 작업자 보호 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 무한궤도 유닛은,
    상기 롤러들과 상기 무한궤도의 일부가 삽입되어 상기 롤러들과 상기 무한궤도의 상부를 보호하는 커버부재; 및
    상기 커버부재 상에 구비되되, 상기 측면부 유닛과 연결되어 상기 측면부 유닛을 수직방향으로 왕복 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 부재를 포함하는 터널 굴착 작업자 보호 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐패널은 천정 플레이트 상에 힌지 결합되되, 상기 터널을 향하는 방향을 회전하여 펼쳐지면 상기 수평면 및 각각의 상기 경사면과 교차하는 터널 굴착 작업자 보호 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 터널 굴착 작업자 보호 장치는,
    상기 제1 도어패널, 상기 제2 도어패널 및 상기 차폐패널이 펼쳐지도록 구동력을 제공하는 동시에 상기 무한궤도 유닛이 회전하는 구동력을 제공하도록 적어도 하나 이상의 구동부재를 더 포함하는 터널 굴착 작업자 보호 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도어패널, 상기 제2 도어패널 및 상기 차폐패널 각각에는 발파 시 발생하는 파편과 소음, 충격파에 의한 충격을 완화할 수 있도록 패널 전면에 충격흡수용 고무판이 더 설치되는 터널 굴착 작업자 보호 장치.
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