KR101847085B1 - A method for hydraulic pressure rock splitting using a slot - Google Patents

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KR101847085B1
KR101847085B1 KR1020170081191A KR20170081191A KR101847085B1 KR 101847085 B1 KR101847085 B1 KR 101847085B1 KR 1020170081191 A KR1020170081191 A KR 1020170081191A KR 20170081191 A KR20170081191 A KR 20170081191A KR 101847085 B1 KR101847085 B1 KR 101847085B1
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박종오
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영인산업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method for cutting a rock by hydraulic pressure by using a slot formed at an interval and a lower end of a packer by the pressure of the water injected after the multiple packers are inserted into the rock by being connected at fixed intervals. The method for cutting a rock by hydraulic pressure by using a slot includes: a bored hole generating step of generating multiple bored holes of a size in which the packet can be inserted at predetermined depth from the rock; a slot forming step of forming the slots parallel to the diameter of the bored hole in the longitudinal direction on a wall surface of the bored hole in which the interval is positioned, wherein the slot in the rotation direction perpendicular to the diameter of the bored hole at a right angle in the longitudinal direction is formed on the wall surface of a lower end of the packer in the slot forming step; a packer fixing step of expanding the packer after inserting the packer into the bored hole, and attaching the packer to the wall surface of the bored hole; a slot crack step of inducing a crack along the slot parallel to the diameter of the bored hole by applying the hydraulic pressure to the wall surface of the bored hole in which the interval is positioned; a rotation-directional slot crack step of inducing the crack along the slot of the rotation direction perpendicular to the diameter of the bored hole by applying the hydraulic pressure to the lower end of the packer; and a step of collecting a rock fragment from a parent rock from the crack generating the slot.

Description

슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법{A method for hydraulic pressure rock splitting using a slot}[0001] The present invention relates to a method for hydraulic pressure rock splitting using a slot,

본 발명은 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터벌 부분에 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 패커 하단부에 천공경에 수직인 회전방향의 슬롯을 형성한 후 단계적 또는 동시에 수압을 가하여 모암으로부터 암편을 절취하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method for forming a slot in a direction perpendicular to a diameter of a pile and a slot in a direction parallel to the pile diameter and a slot in a direction perpendicular to the pile diameter, The present invention relates to a hydraulic rock cutter using a slot for cutting an arm piece from a parent rock.

일반적으로 토목공사나 건축공사 등을 위해 암반을 파쇄하기 위해서는 암반에 발파공을 형성한 후 형성된 발파공 내부에 화약을 넣고 폭발시켜 파쇄하거나 특수한 암반의 경우 암반의 결에 따라 기계를 이용해 외부로부터 직접 파쇄하는 방법이 사용되어 왔다.Generally, in order to crush the rock for the civil engineering work or the construction work, a blasting hole is formed in the rock, and a blasting hole is formed in the blast hole, and the blasting is performed by exploding the blasting hole. In the case of the special rock, Has been used.

하지만 화약을 사용하여 암반을 파쇄하는 경우에는 손쉽게 암반을 파쇄할 수 있다는 장점은 있으나 폭약을 사용함에 따라 발생되는 소음, 진동 및 분진이 심하다는 문제점과 폭파 작업 시 안전사고 발생의 위험성이 따르는 문제점 및 화약을 다루는데 있어 고도의 전문가가 필요하다는 문제점이 있다. However, when rock mass is crushed using gunpowder, it is easy to crush rock mass. However, there is a problem that heavy noise, vibration and dust are generated due to the use of explosives, There is a problem that a high level of expertise is needed to deal with gunpowder.

그리고 기계 또는 인력에 의한 암반의 파쇄의 경우에는 발파 공법보다 암반 파쇄 작업의 진척속도가 현저히 떨어지고 실제 작업환경에 따른 제약이 심하다는 문제점이 있다.In the case of rock breakage by machine or manpower, the progress speed of the rock crushing operation is significantly lower than that of the blasting method, and there is a problem in that it is severely restricted by the actual working environment.

위와 같은 발파 공법, 기계식 굴착공법, 인력식 굴착공법이 갖는 문제점을 해결하기 위해 암반에 천공을 형성한 후에 팽창성 재료를 주입하여 내부로부터 암반을 절개하는 무진동, 무소음 암반파쇄 공법이 등장하였다. In order to solve the problems of the above blasting, mechanical and excavation methods, a vibrationless and noiseless rock breaking method has been introduced in which a pore is formed in a rock bed and then an inflatable material is injected to cut the rock from the inside.

무진동, 무소음 암반파쇄공법은 암반에 일정 깊이의 천공을 다수개 생성한 후에 주로 물 또는 공기와 같은 물을 천공에 주입하고 수압을 가함으로써 내부 천공의 벽면에 균열을 일으켜 암반을 절개하는 공법을 말한다. The vibration-free and noise-free rock crushing method is a method in which a large number of perforations are formed in a rock and then water such as water or air is injected into the perforations and water pressure is applied to crack the wall of the inner perforations .

이러한 무진동, 무소음 암반파쇄공법은 암반의 무분별한 균열 없이 필요한 부분만을 절개할 수 있기 때문에 암반 강도에 영향을 받지 않고, 진동 및 소음을 현저하게 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. This vibration-free and noise-free rock crushing method has the merit that vibration and noise can be remarkably reduced without being affected by the rock strength because the necessary portion can be cut without indiscriminate cracking of the rock.

그러나 위와 같이 팽창성 재료를 주입하여 암반을 절개하는 기술의 경우에 암석의 결과 무관하게 홀이 천공되는 경우, 또는 강도가 높고 결이 없는 암석에 홀이 천공된 경우에는 암석이 쪼개지기가 어려워 작업 효율이 매우 낮다는 문제점이 있다. However, in the case of the technique of incising the rock mass by injecting the inflatable material as described above, when the hole is drilled irrespective of the result of the rock, or when the hole is drilled in the rock having high strength and high graininess, There is a problem that it is very low.

관련 선행기술로는 한국등록특허 10-0972628호(등록일: 2010. 07. 28)가 있다.A related prior art is Korean Patent No. 10-0972628 (registered on July 28, 2010).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 암반에 패커가 삽입될 수 있는 다수개의 천공을 생성하고 그 후에 천공 내부 벽면에 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향인 슬롯을 형성한 다음 팽창수단인 다수개의 패커를 삽입한 후 수압을 단계 또는 동시에 가하여 하여 암석을 천공경에 평행한 방향 또는 회전 방향으로 절개하도록 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been devised in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a multi- A plurality of packers, which are expansion means, are inserted, and then water pressure is applied stepwise or simultaneously to cut the rock in a direction parallel to the pore diameter or in a rotating direction. There is a purpose.

또한, 본 발명은 암반의 천공에 삽입되는 다수개의 패커의 중앙부에 인터벌을 갖도록 연결시키고 그 사이에 밸브를 구비함으로써 상기 패커를 팽창시킬 수 있고 동시에 인터벌과 패커 하단부에서 물을 분사함으로써 천공 내부 벽면의 슬롯이 형성된 부분에 수압을 가할 수 있도록 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법을 제공하는 데 그 목적이 있다. In addition, the present invention can expand the packer by connecting the central part of a plurality of packers inserted in the perforation of the rock with intervals and providing a valve therebetween, and simultaneously spraying water at the lower part of the interval and the packer, And an object of the present invention is to provide a hydraulic rock cutter using a slot for applying a hydraulic pressure to a slot formed portion.

본 발명의 실시 예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다수개의 패커가 일정한 인터벌을 가지고 연결되어 암반에 삽입된 후 주입되는 물에 의한 압력으로 인터벌과 패커 하단부에 형성된 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법은, 패커가 삽입 가능한 크기의 천공을 암반에 일정 깊이만큼 다수개 생성하는 천공 생성단계와, 상기 인터벌이 위치할 천공 벽면에는 길이방향으로 천공경에 평행한 방향인 슬롯을 형성하고 패커 하단부의 벽면에는 길이방향과 직각으로 천공경에 수직인 회전방향 슬롯을 형성하는 슬롯 형성단계와, 상기 천공에 패커를 삽입한 후 팽창시켜 천공 벽면에 밀착시키는 패커 고정단계와, 상기 인터벌이 위치하는 천공 벽면에 수압을 가하여 상기 천공경에 평행방향인 슬롯을 따라 균열을 유도하는 천공경에 평행방향인 슬롯 균열단계와, 상기 패커 하단부에 수압을 가하여 상기 천공경에 수직인 회전방향 슬롯을 따라 균열을 유도하는 천공경에 수직인 회전방향 슬롯 균열단계와, 상기 슬롯 생성 균열로부터 모암에서 암편을 채취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a method of inserting a plurality of packers into a rock with a constant interval and using a slot formed at a lower end of the packer, A slot formed in a direction parallel to the longitudinal direction of the perforated wall surface at which the interval is to be formed, and a slot formed at a wall surface of the lower end of the packer at a right angle to the longitudinal direction A packer fixing step of inserting a packer into the perforation and expanding the inserting hole into the perforated wall surface; and applying a water pressure to the perforated wall surface at which the interval is located, A slot cracking step in parallel with the punching diameter to induce a crack along a slot parallel to the packer A rotational direction slot cracking step of applying a hydraulic pressure to the slit forming cracks to induce a crack along a rotational direction slot perpendicular to the pit diameter; can do.

구체적으로, 상기 슬롯 형성단계에서, 상기 천공경에 평행방향인 슬롯은 홈 형성기구가 천공 벽면을 길이 방향으로 다수회 왕복함으로써 하나 이상의 직선 홈으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, in the slot forming step, the slots formed in parallel with the tapped hole may be formed as at least one straight groove by reciprocating the hole wall surface a plurality of times in the longitudinal direction.

구체적으로, 상기 슬롯 형성단계에서, 상기 천공경에 수직인 회전방향 슬롯은 홈 형성기구가 패커 하단부에서 다수회 회전함으로써 원형 홈으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, in the slot forming step, the slot in the rotational direction perpendicular to the slot diameter may be formed as a circular groove by rotating the groove forming mechanism a plurality of times at the lower end of the packer.

구체적으로, 상기 홈 형성기구의 왕복 횟수 또는 회전 횟수는 상기 천공경에 평행방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯의 홈의 깊이가 기 설정된 깊이가 될 때까지 상기 홈 형성기구에 구비된 센서에 의해 자동으로 정해지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.Specifically, the number of times of rotation or the number of times of rotation of the groove forming mechanism is set to a value corresponding to the number of revolutions or the number of revolutions of the groove forming mechanism provided in the groove forming mechanism until the depth of the groove in the direction parallel to the diameter- And is automatically determined by the sensor.

구체적으로, 상기 슬롯 형성단계에서 상기 천공경에 평행방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯의 홈의 깊이는 10mm 내지 30mm 인 것을 특징으로 할 수 있다.Specifically, in the slot forming step, the depth of the slot in the slot parallel to the slot diameter and the slot in the slot in the rotational direction perpendicular to the slot diameter may be 10 mm to 30 mm.

구체적으로, 상기 패커를 통해 주입되는 수압의 경로는 상기 패커를 팽창시키기 위한 수압 주입경로와 상기 패커의 인터벌과 패커 하단부가 위치할 천공에 수압을 가하기 위한 수의 주입경로가 서로 분리되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. Specifically, the hydraulic pressure path injected through the packer is configured such that a hydraulic pressure injection path for expanding the packer, an interval of the packer, and a number of injection paths for applying a hydraulic pressure to the perforations where the lower end of the packer is located are separated from each other .

구체적으로, 상기 패커를 통해 주입되는 물에 의한 압력은 상기 패커마다 구비된 밸브에 의해 상기 패커의 인터벌과 패커 하단부로 분배될 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.Specifically, the pressure of the water injected through the packer may be distributed to the interval of the packer and the lower end of the packer by a valve provided for each of the packers.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 선형탄성체 내에 존재하는 균열 첨단부에서의 응력이 무한대로 커지면서 응력집중으로 균열 성장과 전파가 일어나면서 파괴되는 효과가 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention has an effect that cracks grow and propagate due to stress concentration while being infinitely increased in the stress at the crack tip portion existing in the linear elastic body.

또한, 본 발명은 패커가 삽입되는 암반의 천공 내부 벽면에 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯을 형성한 다음 패커를 삽입하고 수압작용에 의해 홈의 첨단부에 응력이 집중되어 원하는 방향으로 암반을 절개하여 균열을 발생시키는 효과가 있다.Further, according to the present invention, a slot in a direction parallel to the punching hole and a slot in a direction of rotation perpendicular to the punching hole are formed in the inner wall surface of the punch hole of the rocker into which the packer is inserted, and then the packer is inserted. So that the rock is cut in a desired direction to generate cracks.

또한, 본 발명은 절개하려고 하는 암석에 결이 없거나 강도가 높더라도 슬롯 방향으로 암석을 쉽게 쪼개지도록 하는 효과가 있다. Further, the present invention has the effect of easily breaking the rock in the slot direction even if the rock to be cut has no texture or has high strength.

또한, 본 발명은 다수개의 천공 내부 벽면에 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯을 형성한 다음 수압작용에 의해 모암으로부터 암편을 채취할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of forming a slot in a direction parallel to the punching hole and a slot in the direction of rotation perpendicular to the punching hole in a plurality of punching inner wall surfaces, and then collecting the pieces of rock from the parent rock by hydraulic action.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 패커가 암반의 천공에 삽입되어 있는 상태를 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯이 형성되어 있는 천공 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법의 순서도이다.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a hydraulic rock cutter using a slot according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a detailed view showing a state where the packer shown in FIG. 1 is inserted into the perforations of the rock.
FIG. 3 is a view showing a perforated cross section in which slots in a direction parallel to the tread hole shown in FIG. 1 and slots in a direction of rotation perpendicular to the tread hole are formed.
FIG. 4 is a flowchart of a hydraulic pressure incision method using a slot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of embodiments of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 패커가 암반의 천공에 삽입되어 있는 상태를 상세히 나타낸 도면으로서, 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법에는 다수개의 패커(100)와 주입관(110)을 포함하고, 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법에 사용되는 밸브(200)는 몸체(210)와 분사구(220)를 포함한다. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a hydraulic rock cutter using a slot according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed view of a state in which the packer shown in FIG. 1 is inserted into a hole of a rock The valve 200 includes a body 210 and an injection port 220. The valve body 200 includes a plurality of packers 100 and an injection tube 110. The valve 200 is used for a hydraulic rock cutter using a slot, .

패커(100)는 암반에 생성된 천공에 삽입된 후 물의 주입에 의해 팽창 고정됨으로써 패커의 인터벌(I)과 패커 하단부(E)가 위치하는 천공 구간을 격리 및 밀폐함으로써 패커의 인터벌(I)과 패커 하단부(E)가 위치한 천공 구간에 물이 분사되면 압력을 가할 수 있는 기능을 수행한다. The packer 100 is inserted into the perforations formed in the rock and then expanded and fixed by the injection of water to thereby isolate and seal the interval I of the packer and the lower end portion E of the packer, And performs a function of applying pressure when water is injected into the perforation section where the lower end (E) of the packer is located.

패커(100)는 가장 내측에서부터 지지부재, 가압부재, 확장부재로 구성되는 금속재질의 원통형상의 관으로 이루어진 후 고무 등과 같은 탄성재질의 탄성부재가 그 외부를 감싸는 구조를 갖는다. 그리고 내부 중심 부분에는 물이 지나가는 수압관이 위치하게 된다.The packer 100 has a structure in which an elastic member made of an elastic material such as rubber is wrapped around the outside from the innermost side and made of a cylindrical tube made of a metal composed of a supporting member, a pressing member and an extending member. And a water pressure pipe through which water passes is located at the inner center portion.

패커(100) 외부를 구성하는 탄성부재는 확장부재를 감싸고 그 안의 확장부재가 확장되거나 원래 모양으로 되돌아감에 따라 원활하게 가변이 이루어질 수 있는 재질로 이루어지게 된다. 즉, 패커(100)의 탄성부재는 고무, 합성 우레탄 등의 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. The elastic member constituting the outside of the packer 100 is made of a material that surrounds the expanding member and can be smoothly changed as the expanding member therein is expanded or returned to its original shape. That is, the elastic member of the packer 100 is preferably made of rubber, synthetic urethane or the like.

패커(100) 내부를 구성하는 관중에서 외측에 위치하는 원통형상의 확장부재는 절개선에 의해 복수개로 분할되는 구조를 갖고 있어서 수압에 의해 내부의 관이 팽창하면 절개선을 기준으로 각각의 분할된 개개의 편들이 분리되면서 외부로 확장되어 겉을 감싸는 탄성재질을 외측으로 밀어내게 된다. 따라서 팽창된 패커(100)가 천공 내부에서 단단히 고정될 수 있도록 한다(도면 미도시). The cylindrical expansion member located on the outer side of the inside of the packer 100 has a structure divided into a plurality of sections by sectioning, and when the inner tube is inflated by the water pressure, So that the elastic members that surround the outer surface are pushed outward. So that the expanded packer 100 can be firmly fixed within the perforation (not shown).

패커(100) 내부를 구성하는 관중에서 확장부재 내측에 위치하는 원통형상의 가압부재는 내부에서 분사되는 물의 압력을 통해 상기 확장부재를 외측방향으로 밀어내는 기능을 한다. 따라서 내부의 수압에 의해 팽창할 수 있도록 탄성 성질을 갖는 재질로 이루어진다(도면 미도시). A cylindrical pressing member located inside the expanding member in the inside of the packer 100 functions to push out the expanding member outward through the pressure of the water sprayed from the inside. Therefore, it is made of a material having an elastic property so as to be inflated by the internal water pressure (not shown).

또한, 가압부재의 외주면에는 확장부재의 절개선과 일치하는 돌기가 길이 방향으로 다수 개 형성되어 있어서 확장부재의 각 분할된 파편이 분리될 때 그 사이를 메꾸는 기능을 수행한다. 이러한 돌기는 확장부재의 절개선 사이의 간격보다 큰 크기로 형성되어서 절개선 사이로 빠져나가지 않을 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이것은 상기 돌기가 절개선 사이로 빠져나가게 되면 이후에 확장부재가 원상태로 복구되는 것을 방해하기 때문이다(도면 미도시). Further, a plurality of protrusions coinciding with the incision lines of the expanding member are formed on the outer circumferential surface of the pressing member, so that the divided members of the expanding member are interposed therebetween when they are separated. It is preferable that the protrusion has a size such that it is formed to have a size larger than the interval between the inclines of the extending member and does not escape through the incision. This is because if the protrusion is passed through the incision, it prevents the expansion member from being restored to its original state (not shown).

패커(100) 내부를 구성하는 관중에서 가압부재 내측에 위치하는 원통형상의 지지부재는 그 중심부에 물이 지나가는 수압관을 수용하며 그 몸체에는 사방으로 물이 분사되도록 복수개의 홀이 일정한 간격으로 형성된 구조를 갖는다(도면 미도시). The cylindrical support member located inside the pressure member in the inside of the packer 100 has a structure in which a plurality of holes are formed at regular intervals so as to receive a water pressure pipe through which water passes, (Not shown).

또한, 이러한 지지부재는 상단 및 하단의 외주면에 나사선이 형성되어서 각각 마개 등의 커플러에 의해 마감되도록 함으로써 사방으로 분사되는 물이 빠져나가지 않도록 한다. In addition, such support members are formed with threads on the outer peripheral surfaces of the upper and lower ends, respectively, so as to be closed by a coupler such as a cap so that the water sprayed in all directions does not escape.

주입관(110)은 패커(100)의 외부로부터 가압부재에 물을 공급하는 기능을 할 뿐만 아니라 후술하게 될 밸브(200)의 분사구(220)를 통해 패커(100) 외부와 천공 내부로 물을 공급하는 기능을 한다. 이때, 가압부재에 공급되는 물과 분사구(220)를 통해 공급되는 물은 개별적으로 다른 경로를 통해 공급되도록 별도의 관이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. The injection pipe 110 functions not only to supply water to the pressing member from the outside of the packer 100 but also to supply water to the outside of the packer 100 and the inside of the hole through the injection port 220 of the valve 200, Function. At this time, it is preferable that a separate pipe is formed so that the water supplied to the pressurizing member and the water supplied through the injection port 220 are separately supplied through different paths.

다시 말하면, 주입관(110)은 물이 지나가는 관이 이중으로 형성되어서 하나의 관은 가압부재에 물을 공급하게 되고 또 다른 하나의 관은 분사구(220)에 물을 공급하게 된다. In other words, the injection pipe 110 is formed with a double pipe through which water is supplied so that one pipe supplies water to the pressure member, and the other pipe supplies water to the injection port 220.

그리고 상기 주입관(110)에는 상기 복수개의 관의 수압을 개별적으로 조절할 수 있는 수압 조절부가 연결될 수 있다. 이것은 패커(100)가 팽창 확장되어서 천공에 고정되면 인터벌(I) 구간과 패커 하단부(E) 구간이 밀폐가 된 상태에서 물을 분사하여야 상기 구간에 수압을 높여 암반을 절개할 수 있는데, 패커(100) 내부의 가압부재와 분사구(220)에 동시에 물이 분사되면 밀폐되지 않은 상태에서 물이 분사될 수도 있기 때문이다. In addition, the injection pipe 110 may be connected to a water pressure control unit for individually controlling the water pressure of the plurality of pipes. This is because when the packer 100 is expanded and fixed to the perforation, water is sprayed in a state in which the interval (I) section and the lower portion (E) of the packer are sealed to increase the water pressure in the interval, If the water is simultaneously injected into the pressure member and the jetting port 220 in the air bag 100, the water may be injected in a non-sealed state.

밸브(200)는 각 패커(100) 마다 연결 및 분리가 용이하도록 설계되는데, 본 발명의 일실시예에서는 인터벌(I) 구간과 패커 하단부(E)에 위치하고 있으며, 밸브 몸체(210) 내부는 수압관이 연결되어 패커(100)의 가압부재로 물이 주입되는 관과 분사구(220)로 수압이 주입되는 관이 따로 분리되는 구성을 갖는다(도면 미도시). The valve 200 is designed to facilitate connection and disconnection of each packer 100. In an embodiment of the present invention, the interval I and the packer lower end E are located, (Not shown) in which a pipe through which the water is injected into the compression member of the packer 100 and a pipe through which the water pressure is injected into the injection port 220 are separated.

다시 말해서, 상기 패커(100)를 통해 주입되는 물의 경로는 패커(100)를 팽창시키기 위한 물 주입경로와 패커(100)의 인터벌(I)과 패커 하단부(E)가 위치할 천공(H)에 수압을 가하기 위한 물의 주입경로가 서로 분리되도록 할 수 있다. In other words, the path of the water injected through the packer 100 is determined by the water injection path for expanding the packer 100, the interval I of the packer 100 and the perforation H where the packer lower end E is to be positioned So that the injection paths of the water for applying the water pressure can be separated from each other.

또한, 밸브(200)는 밸브 몸체(210) 내부에 구비된 스풀과 카트리지와, 밸브 몸체(210) 외부에 형성된 분사구(220)로 구성되어서, 분사구(220)와 연결되는 관에 주입되는 물이 정해진 수압 이상이 되면 밸브 카트리지가 움직이도록 하고 밸브 카트리지의 움직임으로 스풀 스프링이 작동하면서 밸브 스풀이 수평으로 이동하게 함으로써 인터벌(I) 구간으로의 수압과 패커 하단부(E)로의 수압을 분배할 수 있는 기능을 수행한다. The valve 200 includes a spool and a cartridge provided inside the valve body 210 and an injection port 220 formed outside the valve body 210 so that the water injected into the pipe connected to the injection port 220 When the water pressure exceeds a predetermined level, the valve cartridge moves, and the valve spool moves horizontally as the spool spring is operated by the movement of the valve cartridge, thereby distributing the water pressure to the interval (I) and the water pressure to the lower portion (E) Function.

이하에서는 위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 패커(100)와 밸브(200)의 작동에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the packer 100 and the valve 200 according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 절개하고자 하는 암반에 천공을 생성하고 내측에 패커(100)를 삽입하고, 물을 가압부재에 공급하면 가압부재가 늘어나면서 확장부재를 외측으로 밀어내고 확장부재의 개개의 편들이 분리되면서 외부로 밀려난다. 이때, 확장부재의 개개의 편 사이에 가압부재의 돌기가 위치하면서 확장부재를 지지해준다. 또한, 금속재질의 확장부재에 의해 가압부재의 탄성재질이 외부 충격으로 파손되는 것을 방지하게 된다.First, a perforation is formed in the rock mass to be incised and a packer 100 is inserted into the inner part. When water is supplied to the pressing member, the pressing member is extended to push the extending member outward, . At this time, the projection of the pressing member is positioned between the individual pieces of the extending member to support the extending member. Further, the elastic member of the pressing member is prevented from being damaged by an external impact by the metal expansion member.

이어서, 확장부재가 확장되면서 확장부재 외주면을 둘러싸고 있는 탄성부재가 따라서 확장되어 천공 내부벽을 채우게 되고 결과적으로 패커(100)와 패커(100) 사이의 인터벌(I)과 패커 하단부(E)는 밀폐된 공간이 된다. As a result, the elastic member surrounding the outer peripheral surface of the expansion member expands to fill the perforated inner wall. As a result, the interval I between the packer 100 and the packer 100 and the lower end E of the packer 100 are sealed It becomes space.

다음으로 밀폐된 공간에 물이 분사되어서 수압으로 암반을 절개하게 된다. Next, water is injected into the enclosed space and the rock is cut by water pressure.

이하에서는 위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 패커(100)와 밸브(200)를 이용하여 암반을 절개하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, the method for constructing the hydraulic pressure chamber using the slot for cutting the rock using the packer 100 and the valve 200 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3은 도 1에 도시된 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯이 형성되어 있는 천공 단면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법의 순서도로서, 본 발명의 다수개의 패커(100)가 일정한 인터벌(I)을 가지고 연결되어 암반에 삽입된 후 주입되는 물의 압력으로 암반을 절개하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법은, 패커(100)가 삽입 가능한 크기의 천공(H)을 암반에 일정 깊이만큼 다수개 생성하는 천공 생성단계(S510)와, 상기 인터벌(I)이 위치할 천공 벽면에는 길이방향으로 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)을 형성하고 패커 하단부(E)의 벽면에는 길이방향과 직각으로 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 형성하는 슬롯 형성단계(S520)와, 상기 천공(H)에 패커(100)를 삽입한 후 팽창시켜 천공 벽면에 밀착시키는 패커 고정단계(S530)와, 상기 인터벌(I)이 위치하는 천공 벽면에 수압을 가하여 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)을 따라 균열을 유도하는 천공경에 평행한 방향인 슬롯 균열단계(S540)와, 상기 패커 하단부(E)에 수압을 가하여 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 따라 균열을 유도하는 천공경에 수직인 회전방향 슬롯 균열단계(S550) 및 슬롯 생성 균열로부터 모암에서 암편을 채취하는 단계(S560)를 포함할 수 있다. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a slot in a direction parallel to the tapped hole shown in FIG. 1 and a slot in a direction of rotation perpendicular to the tapped hole. FIG. 4 is a cross- As shown in the flow chart of the rock incision cutting method, a hydraulic rock cutter method using a slot in which a plurality of packers 100 of the present invention are connected with a certain interval I and inserted into a rock, (S510) for generating a plurality of perforations (H) of a size capable of being inserted into the space (100) by a predetermined depth in the rock; and a perforation forming step A slot forming step S520 of forming a slot S1 in a direction perpendicular to the longitudinal direction and forming a rotational direction slot S2 perpendicular to the longitudinal direction at a wall surface of the lower end E of the packer, (100) is inserted and then expanded (S530) in which the interval (I) is placed on the perforated wall surface, and a step (S530) of applying a water pressure to the perforated wall surface in which the interval (I) (S550), and a rotating direction slot cracking step (S550) perpendicular to the punching direction to induce a crack along a rotational direction slot (S2) perpendicular to the punching direction by applying water pressure to the packer lower end portion (E) And a step (S560) of collecting the rock mass from the parent rock from the slot generation cracks.

먼저, 본 발명의 일실시예에서 사용되는 패커(100)는 패커(100) 두 개를 일정한 간격으로 연결한 이중 패커를 사용하는 것을 예시로 들었다. 즉, 도 1에 도시된 패커(100)를 기준으로 하면, 상부의 패커(100) 하단부에서 60cm 내지 90cm 구간이 인터벌(I) 구간이 되고 하부의 패커(100) 하단부에서 150cm 내지 180cm 구간이 패커 하단부(E) 구간이 된다. 그리고 천공의 직경은 70mm 내지 100mm이고 그 깊이는 180cm 인 것을 일례로 들었다. First, the packer 100 used in an embodiment of the present invention exemplifies the use of a double packer in which two packers 100 are connected at regular intervals. That is, when the packer 100 shown in FIG. 1 is used as a reference, intervals of 60 cm to 90 cm from the lower end of the upper packer 100 become interval I, and 150 cm to 180 cm intervals from the lower end of the lower packer 100, And the lower end portion (E). And that the diameter of the perforations is 70 mm to 100 mm and the depth is 180 cm.

물론 위에 제시된 천공(H)의 규격과 패커(100)의 규격 및 그에 따른 인터벌(I) 구간과 패커 하단부(E) 구간에 대한 수치는 작업 환경에 따라 얼마든지 변경이 가능함은 당연하다 할 것이다. Of course, it is a matter of course that the specifications of the perforation H, the specifications of the packer 100 and the interval (I) interval and the interval of the packer lower end (E)

천공 생성단계(S510)는 절개하고자 하는 암반에 패커(100)를 삽입하기 위해 패커(100)가 삽입 가능한 크기의 천공(H)을 암반에 일정 깊이만큼 다수 개 생성하는 단계이다. The perforating step S510 is a step of creating a plurality of perforations H of a size large enough to allow the packer 100 to be inserted in the rock to insert the packer 100 into the rock bed to be cut.

암반을 절개하기 위해서는 균열을 일으켜야 하는데, 암반에서 발생하는 신규 균열은 암반에 생성되는 천공 간의 간격, 공경, 주입 심도에 대한 여러 가지 인자와 영향을 받으며, 나아가 천공에 삽입된 패커(100)에 주입되는 물의 양과 압력과 같은 변수에 의해서도 영향을 받는다. In order to incise the rock, cracks must be generated. The new cracks in the rock are affected by various factors such as the interval between pores generated in the rock, pore size, depth of penetration, and furthermore, Such as the amount of water and pressure.

따라서 천공 생성단계(S510)에서는 다양한 종류의 암반에 따라서 생성되는 천공의 배열을 설계하여 천공 작업을 수행하게 된다. Therefore, in the perforation generation step (S510), the drilling operation is performed by designing the array of perforations generated according to various types of rock masses.

슬롯 형성단계(S520)는 천공 생성단계(S510)에서 생성된 천공 내부 벽면에 슬롯을 형성하는 단계로서, 인터벌(I)이 위치할 천공 벽면에는 길이방향으로 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)을 형성하고 패커 하단부(E)의 벽면에는 길이방향과 직각으로 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 형성하는 단계이다. The slot forming step S520 is a step of forming a slot in the perforation inner wall surface generated in the puncturing creating step S510. In the slot forming step S520, a slot S1 And forming a rotation direction slot S2 in the wall surface of the lower end portion E of the packer at a right angle to the longitudinal direction.

슬롯 형성단계(S520)에서는 홈 형성기구(10)인 워터젯이라는 장치를 천공(H)에 삽입하여 슬롯을 형성하게 된다. In the slot forming step S520, a device called a water jet, which is a groove forming mechanism 10, is inserted into the hole H to form a slot.

홈 형성기구(10)인 워터젯은 물을 초고압으로 응축된 물 또는 연마 혼합물을 노즐을 통해 분사하여 작업 대상물을 절단가공을 할 수 있도록 하는 장치인데, 구체적으로는 고압 펌프가 미세한 크기의 노즐을 통해 분당 수 리터의 물을 압착함으로써 에너지 밀도가 매우 높은 홈 형성기구(10)인 워터젯이 분출되도록 함으로써 다양한 재질의 재료를 쉽게 절단할 수 있게 된다. A water jet, which is a groove forming mechanism (10), is a device for spraying water or a polishing mixture condensed with ultra-high pressure water through a nozzle to cut a workpiece. Specifically, a high pressure pump Water of a few liters per minute is squeezed to jet the water jet, which is a groove forming mechanism 10 having a very high energy density, so that various materials can be cut easily.

그리고 홈 형성기구(10)의 경우에 워터젯을 예로 들었는데, 천공(H)의 직경에 따라 그에 알맞은 크기와 길이의 홈 형성기구(10)를 따로 설계 및 제작하여 사용할 수도 있다. In the case of the groove forming mechanism 10, a water jet is taken as an example. However, a groove forming mechanism 10 having a size and a length suitable for the diameter of the hole H may be separately designed and manufactured.

천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)은 홈 형성기구(10)인 워터젯이 천공 벽면을 길이 방향으로 다수 회 왕복함으로써 하나 이상의 직선 홈으로 형성되는 것을 말하는데, 상술한 바와 같이 패커(100)와 패커(100) 사이의 구간인 인터벌(I) 구간에 형성되도록 한다. The slot S1 in the direction parallel to the tenter hole means that the water jet which is the groove forming mechanism 10 is formed into at least one straight groove by reciprocating the perforation wall surface a plurality of times in the longitudinal direction. (I) interval, which is a section between the packers 100, as shown in FIG.

여기서, 앞에서 예시를 따르면 인터벌(I) 구간은 약 30cm 정도가 되는데, 홈 형성기구(10)인 워터젯의 경우 노즐이 양 측면으로 두 개를 구비하여 한 번에 천공(H)의 양쪽 면에 슬롯이 형성되도록 할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 이러한 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)을 4개 형성한 것을 예로 들었다. In the case of the water jet, which is the groove forming mechanism 10, the nozzle has two sides on both sides so that at one time, the slot (I) Can be formed. In the embodiment of the present invention, four slots S1, which are parallel to the pit diameter, are formed.

도 3의 (a)에 인터벌(I) 구간의 천공(H)을 길이 방향과 수직이 되도록 자른 단면을 도시한 것으로서 원형의 천공(H)을 따라 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)이 4개가 쐐기 모양으로 형성된 것을 도시하였다.FIG. 3 (a) is a cross-sectional view of a section of the interval (I) perpendicular to the longitudinal direction, and shows a slot S1 in a direction parallel to the perforation H along a circular perforation H Four wedges are formed.

천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)은 홈 형성기구(10)인 워터젯이 패커 하단부(E)에서 다수 회 회전함으로써 원형 홈으로 형성되는 것을 말한다. The rotation direction slot S2 perpendicular to the taper hole means that the water jet, which is the groove forming mechanism 10, is formed into a circular groove by rotating the packing at the lower end portion E a plurality of times.

여기서, 앞에서 예시를 따르면 패커(100)의 패커 하단부(E) 구간은 천공(H) 깊이 약 150cm ~ 180cm 부군에 해당되고, 홈 형성기구(10)인 워터젯이 상기 부근에 위치하여 회전함으로써 원형의 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 형성하게 된다. According to the example described above, the packer lower end portion E of the packer 100 corresponds to a group of about 150 cm to 180 cm deep of the perforation H, and the water jet, which is the groove forming mechanism 10, Thereby forming a rotation direction slot S2 perpendicular to the tenter hole.

도 3의 (b)는 패커 하단부(E) 구간의 천공(H)을 길이 방향으로 자른 단면을 도시한 것인데, 천공(H)의 양쪽 벽면에 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S1)이 쐐기 모양으로 형성된 것을 도시하였다.3 (b) is a cross-sectional view of the perforations H in the lengthwise direction of the lower end portion E of the packer. In the wall surface of the perforation H, As shown in FIG.

또한, 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 일정 깊이로 형성하기 위한 홈 형성기구(10)인 워터젯의 왕복 횟수 또는 회전 횟수는 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)의 홈의 깊이(d)가 기 설정된 깊이가 될 때까지 상기 홈 형성기구(10)인 워터젯에 구비된 센서에 의해 자동으로 정해지도록 할 수 있다. The number of reciprocations or the number of rotations of the waterjet, which is the groove forming mechanism 10 for forming the slot S1 in the direction parallel to the tenter hole and the rotational direction slot S2 perpendicular to the taper hole, And the depth d of the groove of the rotation direction slot S2 perpendicular to the diameter of the hole is set to a predetermined depth, So that it can be determined automatically.

본 발명의 일실시예에서는 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)의 홈의 깊이는 10mm 내지 30mm 이 되도록 하였는데, 암반의 종류에 따라서 달라지겠지만 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)의 홈의 깊이는 대략 10mm 이상 형성되도록 하는 것이 바람직하다고 할 것이다. In an embodiment of the present invention, the depth of the groove of the slot S1 in the direction parallel to the tapped hole and the slot S2 in the direction of rotation S2 perpendicular to the tapped hole is 10 mm to 30 mm, It is preferable that the depth of the grooves of the slot S1 in the direction parallel to the tenter hole and the direction slot S2 in the direction perpendicular to the taper hole is about 10 mm or more.

패커 고정단계(S530)는 상기 천공(H)에 패커(100)를 삽입한 후 팽창시켜 천공 벽면에 밀착시킴으로써 인터벌(I) 구간과 패커 하단부(E) 구간을 밀폐하게 되는 단계이다. 이는 상술한 바와 같이 먼저 상기 인터벌(I) 구간과 패커 하단부(E) 구간을 밀폐하여야지만 분사되는 물의 압력을 효과적으로 천공 벽면에 전달할 수 있는 때문이다.The packer fixing step S530 is a step of inserting the packer 100 into the perforation H and then expanding the packer 100 to close the interval I and the packer lower end E by closing the perforated wall. This is because, as described above, the interval (I) section and the packer lower end (E) section must be sealed, but the pressure of water sprayed can be effectively transmitted to the perforated wall surface.

천공경에 평행한 방향인 슬롯 균열단계(S540)는, 상기 인터벌(I)이 위치하는 천공 벽면에 수압을 가하여 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)을 따라 균열을 유도하는 단계로서, 패커(100) 하단에 구비된 밸브(200)의 분사구(220)를 통해 물이 분사되어 수압이 상승하면서 자연스레 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)의 홈으로 수압이 집중된다. 따라서 암반에 생성되는 신규 균열은 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)을 따라 발생하게 된다. The slot cracking step S540, which is a direction parallel to the tenter hole, is a step of applying a water pressure to the pore wall surface where the interval I is located to induce a crack along the slot S1 which is parallel to the pore diameter, The water is injected through the injection port 220 of the valve 200 provided at the lower end of the packer 100 and the water pressure rises naturally so that the water pressure is concentrated into the groove of the slot S1 which is parallel to the pit diameter. Therefore, a new crack generated in the rock is generated along the slot S1 which is parallel to the above-mentioned pore diameter.

천공경에 수직인 회전방향 슬롯 균열단계(S550)는 상기 패커 하단부(E)에 수압을 가하여 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 따라 균열을 유도하는 단계로서, 패커(100)를 통해 주입되는 물에 의한 압력은 패커(100)마다 구비된 밸브(200)에 의해 패커(100)의 인터벌(I)과 패커 하단부(E)로 분배될 수 있도록 하여 앞의 천공경에 평행한 방향인 슬롯 균열단계(S540)에서 인터벌(I)에 구비된 밸브(200)의 작동을 통해 수압이 분배되어서 패커(100)의 종단부에 구비된 분사구(220)로 물이 분사되면 수압이 상승하면서 자연스레 원형의 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)의 홈으로 수압이 집중된다. 따라서 암반에는 인터벌(I) 구간의 천공경에 평행한 방향인 슬롯(S1)과 직각 방향인 천공경에 수직인 회전방향 슬롯(S2)을 따라 균열이 발생하게 된다. The rotating direction slot cracking step (S550) perpendicular to the punching hole is a step of applying a water pressure to the packer lower end portion E to induce a crack along a rotating direction slot S2 perpendicular to the punching hole. The pressure by the water to be injected can be distributed to the interval I of the packer 100 and the lower end portion E of the packer by the valve 200 provided for each packer 100, When the water pressure is distributed through the operation of the valve 200 provided in the interval I in the slot cracking step S540 and the water is sprayed to the jetting port 220 provided at the end of the packer 100, The water pressure is concentrated by the grooves of the rotation direction slot S2 perpendicular to the tapered pore diameter. Therefore, cracks are generated in the rock along the slot S1 in the direction parallel to the diameter of the interval of the interval (I) and the slot S2 in the direction of rotation perpendicular to the diameter of the hole perpendicular to the interval (I).

슬롯 생성 균열로부터 모암에서 암편을 채취하는 단계(S560)는 앞의 단계로 인해 암반에 다수개의 천공(H)을 따라 길이방향으로 균열이 생성된 후 다시 천공(H)의 종단부에서 천공경에 수직인 회전방향으로 균열이 생성됨으로써 수압을 가할 때 암반이 용이하게 절개되어서 슬롯 생성 균열로부터 모암에서 암편을 채취하는 단계이다.The step S560 of taking out the rock fragments from the slab-forming cracks in step S560 is a step in which cracks are generated in the longitudinal direction along the plurality of perforations H in the rock due to the previous step, The cracks are generated in the direction of vertical rotation, so that the rocks are easily cut when the water pressure is applied, so that the rock fragments are collected from the mother rock from the slot generation cracks.

종래에 수압을 이용하여 암반을 절개하는 방법에서는 천공(H)을 따라 암반이 길이 방향으로만 절개되어 암반의 파편이 여전히 내부 암반에 이어져 있게 됨으로써 작업이 끝난 후에도 절개된 암반의 파편이 쉽게 분리되지 않는 문제점이 있었다. Conventionally, in a method of cutting a rock by using hydraulic pressure, the rock is cut along the perforation (H) only in the longitudinal direction so that the fragment of the rock is still connected to the inner rock, so that the fragment of the rock can be easily separated There was no problem.

하지만 본 발명에서는 암반에 생성된 천공(H) 내부에 천공경에 수직방향과 수평방향으로 모두 슬롯을 형성함으로써 암반이 천공(H)을 따라 천공경의 길이 방향뿐만 아니라 그와 수직 방향으로도 절개가 일어나도록 하여 작업이 끝난 후에 절개된 암반의 파편이 용이하게 분리되는 효과가 있다. However, according to the present invention, slots are formed in both the vertical direction and the horizontal direction within the perforation (H) formed in the rock bed, so that the rock plate is incised not only in the longitudinal direction of the perforated line along the perforation (H) So that the fragments of the incised rock can be easily separated after the work is finished.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 패커가 삽입되는 암반의 천공 내부 벽면에 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 직각인 회전방향 슬롯을 형성한 다음 패커를 삽입하여 암반을 절개하기 때문에 절개하려고 하는 암석에 결이 없거나 강도가 높더라도 암석이 쉽게 쪼개지도록 할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, a slot in a direction parallel to the punching hole and a slot in the direction of rotation perpendicular to the punching hole are formed on the inner wall surface of the punch hole of the rocker into which the packer is inserted, There is an effect that the rock can be easily split even if the rock is not formed or the strength is high.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be readily apparent that such substitutions, modifications, and alterations are possible.

10: 홈 형성기구
100: 패커 110: 주입관
200: 밸브 210: 밸브 몸체
220: 분사구
H: 천공 I: 인터벌
E: 패커 하단부 S1: 천공경에 평행한 방향인 슬롯
S2: 천공경에 수직인 회전방향 슬롯 d: 슬롯 홈 깊이
10: groove forming mechanism
100: Packer 110: Injection pipe
200: valve 210: valve body
220: nozzle
H: Perforation I: Interval
E: Lower part of the packer S1: Slot parallel to the pile diameter
S2: Rotational direction slot perpendicular to the hole diameter d: Slot groove depth

Claims (7)

다수개의 패커가 일정한 인터벌을 가지고 연결되어 암반에 삽입된 후 주입되는 물에 의한 압력으로 인터벌과 패커 하단부에 형성된 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법에 있어서,
패커가 삽입 가능한 크기의 천공을 암반에 일정 깊이만큼 다수개 생성하는 천공 생성단계;와, 상기 인터벌이 위치할 천공 벽면에는 길이방향으로 천공경에 평행한 방향인 슬롯을 형성하고 패커 하단부의 벽면에는 길이방향과 직각으로 천공경에 수직인 회전방향 슬롯을 형성하는 슬롯 형성단계;와, 상기 천공에 패커를 삽입한 후 팽창시켜 천공 벽면에 밀착시키는 패커 고정단계;와, 상기 인터벌이 위치하는 천공 벽면에 수압을 가하여 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯을 따라 균열을 유도하는 천공경에 평행한 방향인 슬롯 균열단계;와, 상기 패커 하단부에 수압을 가하여 상기 천공경에 수직인 회전방향 슬롯을 따라 균열을 유도하는 천공경에 수직인 회전방향 슬롯 균열단계; 및 상기 슬롯 생성 균열로부터 모암에서 암편을 채취하는 단계;를 포함하고,
상기 슬롯 형성단계에서 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯은 홈 형성기구가 천공 벽면을 길이 방향으로 다수회 왕복함으로써 하나 이상의 직선 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법.
In a hydraulic rock incision method using an interval and a slot formed at the lower end of a packer due to the pressure of water injected after a plurality of packers are connected to a rock with a predetermined interval,
A perforation forming step of forming a plurality of perforations of a size capable of being inserted by the packer to a predetermined depth in the rock; and a slot in a direction parallel to the perforation in the longitudinal direction on the perforated wall surface where the interval is to be formed, A slot forming step of forming a slot in a direction perpendicular to the longitudinal direction and a slot in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the slot, a packer fixing step of inserting the packer into the perforation, A slot cracking step of applying a water pressure to the slot and cracking the slot along a slot parallel to the slot diameter and parallel to the slot diameter; A rotational direction slot cracking step perpendicular to the pore diameter inducing the crack; And collecting the rock mass from the parent rock from the slot generation crack,
Wherein the slot formed in the slot forming direction parallel to the tapped hole is formed by at least one straight groove by reciprocating the slotted wall surface a plurality of times in the longitudinal direction.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 슬롯 형성단계에서,
상기 천공경에 수직인 회전방향 슬롯은 홈 형성기구가 패커 하단부에서 다수회 회전함으로써 원형 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법.
The method according to claim 1,
In the slot forming step,
Wherein the rotational direction slot perpendicular to the punching hole is formed as a circular groove by rotating the groove forming mechanism a plurality of times at the lower end of the packer.
청구항 1 또는 3에 있어서,
상기 홈 형성기구의 왕복 횟수 또는 회전 횟수는 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯의 홈의 깊이가 기 설정된 깊이가 될 때까지 상기 홈 형성기구에 구비된 센서에 의해 자동으로 정해지도록 하는 것을 특징으로 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법.
The method according to claim 1 or 3,
Wherein the number of times of rotation or the number of times of rotation of the groove forming mechanism is set to a value corresponding to a sensor provided in the groove forming mechanism until a depth of a groove in a direction parallel to the tapped hole and a groove in a rotational direction slot perpendicular to the tapped hole becomes a predetermined depth Wherein the slot is formed in the slot.
청구항 1에 있어서,
상기 슬롯 형성단계에서 상기 천공경에 평행한 방향인 슬롯과 천공경에 수직인 회전방향 슬롯의 홈의 깊이는 10mm 내지 30mm 인 것을 특징으로 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법.
The method according to claim 1,
Wherein a depth of a groove in a direction parallel to the tapped hole and a groove in a direction of rotation perpendicular to the tapped hole in the slot forming step is 10 mm to 30 mm.
청구항 1에 있어서,
상기 패커를 통해 주입되는 수압의 경로는 상기 패커를 팽창시키기 위한 수압 주입경로와 상기 패커의 인터벌과 패커 하단부가 위치할 천공에 수압을 가하기 위한 수압의 주입경로가 서로 분리되도록 한 것을 특징으로 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법.
The method according to claim 1,
Wherein a path of a hydraulic pressure injected through the packer is formed such that a hydraulic pressure infusion path for inflating the packer and an infusion path of a hydraulic pressure for applying a hydraulic pressure to the perforations in which the lower part of the packer and the interval of the packer are located are separated from each other. Hydraulic Rock Cutting Method Using.
청구항 1에 있어서,
상기 패커를 통해 주입되는 물에 의한 압력은 상기 패커 마다 구비된 밸브에 의해 상기 패커의 인터벌과 패커 하단부로 분배될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 슬롯을 이용한 수압 암반절개 공법.
The method according to claim 1,
Wherein a pressure of water injected through the packer is distributed to an interval of the packer and a lower end of the packer by a valve provided for each of the packers.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049846B1 (en) * 2019-07-17 2019-11-28 주식회사 성은건설 Bedrock crusher installed in cylinder type packer
KR20200011752A (en) 2018-07-25 2020-02-04 김양수 Packer structure of rock cutter using hydraulic pressure
KR20200011772A (en) 2018-07-25 2020-02-04 김양수 Rock cutter method using eccentric slot device
KR20230126830A (en) 2022-02-24 2023-08-31 박종환 Packer for rock cutting using water pressure)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111908301B (en) * 2020-07-15 2021-03-30 中南大学 Underground ore lifting method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016108804A (en) 2014-12-05 2016-06-20 応用地質株式会社 Hydraulic fracture testing device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040086617A (en) * 2003-04-03 2004-10-12 원하티앤알비(주) Method of rock blasting using hydrofractring
KR100646584B1 (en) * 2004-11-19 2006-11-23 한국지질자원연구원 Apparatus of Hydraulic Fracturing for Determining In-situ stress in Rock Mass
KR101067136B1 (en) * 2009-06-23 2011-09-22 김태성 Joint or crack making method of concrete and rock

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016108804A (en) 2014-12-05 2016-06-20 応用地質株式会社 Hydraulic fracture testing device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200011752A (en) 2018-07-25 2020-02-04 김양수 Packer structure of rock cutter using hydraulic pressure
KR20200011772A (en) 2018-07-25 2020-02-04 김양수 Rock cutter method using eccentric slot device
KR102123458B1 (en) * 2018-07-25 2020-06-16 김양수 Rock cutter method using eccentric slot device
KR102049846B1 (en) * 2019-07-17 2019-11-28 주식회사 성은건설 Bedrock crusher installed in cylinder type packer
KR20230126830A (en) 2022-02-24 2023-08-31 박종환 Packer for rock cutting using water pressure)

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