KR102003557B1 - Rock excavation system using hydraulic pressure and rock excavation method using hydraulic pressure - Google Patents

Rock excavation system using hydraulic pressure and rock excavation method using hydraulic pressure Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a rock excavation system using hydraulic pressure and a rock excavation method using hydraulic pressure and, more specifically, provides a rock excavation system using hydraulic pressure and a rock excavation method using hydraulic pressure, which can conveniently and quickly excavate rock. As a result, rock excavation work can be very quickly and conveniently performed. According to the present invention, the rock excavation system comprises: a core forming device (50); and a non-vibration noiseless rock crusher (1000) having a crusher structure (100), a high pressure generator (200), a hydraulic supply device (300), and a water supply device (400).

Description

수압을 이용한 암반굴착장치 및 수압을 이용한 암반굴착공법{Rock excavation system using hydraulic pressure and rock excavation method using hydraulic pressure}Technical Field [0001] The present invention relates to a rock excavation system using hydraulic pressure and a rock excavation method using hydraulic pressure,

본 발명은 수압을 이용한 암반굴착장치 및 수압을 이용한 암반굴착공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자유면 형성시 적어도 3개 이상의 코아드릴을구비한 자유면형성용 코아형성장치를 이용하여 암반파쇄전 미리 매우 신속하고 정확하게 암반굴착용 자유면을 형성하고,BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rock excavation apparatus using water pressure and a rock excavation method using water pressure, It is possible to form a free surface for rock excavation very quickly and precisely in advance,

자유면 외측으로 천공홀을 형성하고 이에 한쌍의 확장튜브가 구비된 파쇄기구조체를 삽입하고 수압을 이용한 무진동 무소음 암반파쇄기를 이용하여 무진동 무소음으로 암반을 자유면측으로 파쇄하면서 암반을 간편하고 신속하게 굴착토록 할 수 있는 수압을 이용한 암반굴착장치 및 수압을 이용한 암반굴착공법에 관한 것이다.A crusher structure with a pair of extension tubes is inserted into a perforation hole on the outside of the free surface, and the rock is crushed to the free surface side by using a vibration-free, noiseless rock crusher using water pressure to easily and quickly excavate the rock. A rock excavation apparatus using water pressure and a rock excavation method using water pressure.

일반적으로 인구 및 교통량의 증가로 인하여 철도, 도로 등의 교통망 증각각 지속적으로 요구된다. 이러한 요구의 충족을 위해 신설되는 철도 노선망들은 산악구간이나 도심지 등의 다양한 지역을 통과하고 있다. 또한, 교통망의 고속화와 직선화로 인하여 터널 건설의 증가가 불가피하게 되었다.Generally, due to the increase in population and traffic volume, traffic patterns such as railways and roads are continuously required. To meet these demands, railway networks have been installed in various areas such as mountainous areas and urban areas. In addition, the increase of the tunnel construction is inevitable due to the speeding up and straightening of the traffic network.

이에 따라 터널 등의 굴착작업시 암반이 나오게 되면 암반의 절개를 위해서 여러가지 방법을 수행하게 되는데 일예로 천공기를 통하여 절개하고자 하는 암반면에 다수의 발파공(천공홀)을 천공하고, 그 내측에 폭약을 장입한 후 폭발력을 증가시키도록 모래 등을 통하여 충전하며, 폭약에 연결된 뇌관을 동시에 또는 일정간격으로 폭발시켜 암반면을 절개시키는 것이다.Accordingly, when the rock is exposed during the excavation work of a tunnel, etc., various methods are performed for the incision of the rock. For example, a cancer to be cut through a perforator, while a plurality of blasting holes (perforation holes) are drilled, After charging, it is charged through sand or the like to increase the explosive power, and the primer connected to the explosive is exploded at the same time or at regular intervals to incise the cancer.

그러나, 상기와 같은 폭약에 의해 암반면의 절개공법은 폭발에 의한 진동과 소음 및 분진 등에 의해 많은 민원을 야기시킴은 물론 주변 건물에 피해를 주거나 지반을 약하게 하는 단점이 있었다.However, due to the explosives described above, the incision method of the arm and the arm causes a lot of civil complaints due to vibration, noise and dust caused by the explosion, as well as causing damage to surrounding buildings or weakening the ground.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 착암기 또는 드릴을 이용하여 암반(1)을 천공한 후 이 천공홀(1a)에 좌,우로 절개된 한쌍의 날개편(2) 및 이의 중앙에 끼워지는 장대쐐기(3)로 구성되는 암반 파쇄기를 삽입하고 유압실린더의 유압을 이용하여 장대쐐기(3)에 압력을 가해 한쌍의 날개편(2)을 좌,우로 벌려 암반(1)을 파쇄시키는 방법이 사용되고 있으나 이는 암반파쇄기가 비교적 소형 경량으로 사용이 용이한 점은 있으나, 천공홀(1a) 하나씩 순차적으로 작업을 수행할 수밖에 없어서 전체 시공시간이 많이 걸리고 천공기 및 굴삭기 투입이 곤란한 협소한 장소에서는 적용이 불가한 단점을 가지고 있었다.In order to solve such a problem, as shown in FIG. 1, a rock bolt 1 is drilled using a rock drill or a drill, and a pair of blade pieces 2 cut into the left and right holes 2 a and 2 b A rock breaker composed of a pole wedge 3 inserted in the center is inserted and a pair of blade pieces 2 are opened to the left and right by applying pressure to the pole wedge 3 by using the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder, The rock crusher is relatively small and light in weight and easy to use. However, since it is necessary to perform the operation sequentially one by one in the perforation holes (1a), it takes a long time to complete the construction and a narrow It was not possible to apply it in places.

그러는 한편, 또 다른 방법으로는 유압 피스톤식 무진동 무소음 암반절개방법이 제시되었으며, 상기 암반절개방법은 암반에 천공된 천공홀에 암반절개기를 삽입시키고, 상기 암반절개기에 작동오일이 공급되면 피스톤이 승강되면서 암반을 절개하도록 하는 것이 있다.Meanwhile, as another method, there is proposed a hydraulic piston type vibrationless noiseless incision method. In the rock incision method, a rock incision is inserted into a perforation hole formed in a rock, and when the operation oil is supplied to the rock incision, There is a way to incise the rock.

이와 같은 기술과 관련하여 등록특허공보 제287989호에 암반절개기가 개시되어 있는데 이는 도 2에 도시된 바와 같이 유압공급장치(10)로부터 유압공급통로를 통하여 실린더(20)의 내측에 유압이 공급되면 상기 실린더(20)의 내측에 설치되는 복수 개의 피스톤(21)을 상승시킨다.In connection with such a technique, a rock cutter is disclosed in Japanese Patent Publication No. 287989. When a hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply device 10 to the inside of the cylinder 20 through the hydraulic pressure supply passage as shown in FIG. 2 And lifts the plurality of pistons (21) installed inside the cylinder (20).

이와 같이 하면 상기 피스톤(21) 상부의 캡(미도시)을 상승시켜 암반을 절개토록 하는 것이다.In this way, the cap (not shown) on the piston 21 is raised to incise the rock.

그러나, 상기와 같은 암반절개기는, 그 구조가 매우 복잡하여 제작이 어렵고 유압에 의해 동작토록 됨으로써 피스톤(21)이나 캡 등의 작동부를 특수강으로 처리하여야 함으로써 제조원가가 상승 되고, 피스톤(21)이나 캡 등의 길이를 크게 할 수 없어 작업능력이 저조하여 경제성이 저하되는 등의 문제점이 있는 것이다.However, since the rock incision cutter as described above is very complicated in structure, it is difficult to manufacture and is operated by the hydraulic pressure, so that the operation part such as the piston 21 and the cap must be treated with special steel, It is difficult to increase the length of the workpiece, resulting in poor workability and low economical efficiency.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art,

자유면 형성시 적어도 3개 이상의 코아드릴을구비한 자유면형성용 코아형성장치를 이용하여 암반파쇄전 미리 매우 신속하고 정확하게 암반굴착용 자유면을 형성하고,A free surface for rock excavation can be formed very quickly and precisely in advance before rock fracture by using a core forming apparatus for forming a free surface having at least three core drills at the time of forming a free surface,

자유면 외측으로 천공홀을 형성하고 이에 한쌍의 확장튜브가 구비된 파쇄기구조체를 삽입하고 수압을 이용한 무진동 무소음 암반파쇄기를 이용하여 암반을 자유면측으로 파쇄하면서 암반을 간편하고 신속하게 굴착토록 할 수 있는 수압을 이용한 암반굴착장치 및 수압을 이용한 암반굴착공법을 제공함으로써,A crusher structure with a pair of extension tubes is inserted into a perforation hole on the outer side of the free surface, and the rock is crushed to the free surface side by using a vibration-free, noiseless rock mass crusher using hydraulic pressure, so that the rock can be easily and quickly excavated By providing a rock excavation apparatus using water pressure and a rock excavation method using water pressure,

결과적으로 암반굴착작업을 매우 신속하고 간편하게 수행할 수 있도록 하며, 화약발파로 인한 소음, 진동, 분진, 비산 등의 문제점도 해결하여 주며, 사용조건에 따라 적절히 대응시켜 편리하게 사용할 수 있도록 하여 주고자 함에 그 목적을 둔 것이다.As a result, the rock excavation work can be carried out very quickly and easily, and problems such as noise, vibration, dust, scattering due to explosive blasting are solved, It was aimed at humans.

상기 해결하고자 하는 과제에 기재된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수압을 이용한 암반굴착장치는 단일모터의 회동에 의해 구동되는 기어들이 내설된 기어박스에 연결설치되어 회전하면서 암반에 소정간격으로 한번에 3개 이상의 코아를 형성하도록 적어도 3개 이상의 코아드릴을 구비하여서된 자유면형성용 코아형성장치와;In order to accomplish the above object, the present invention provides a hydraulic excavation apparatus using hydraulic pressure, wherein gears driven by the rotation of a single motor are connected to a gear box installed therein, A core forming apparatus for forming a free surface comprising at least three core drills for forming a core of at least three cores;

암반에 형성된 천공홀에 삽입되는 파쇄기구조체, 후단 내측에는 유압을 공급받아 전,후 작동하는 유압피스톤이 구비되는 제1챔버가 형성되고 전방 내측에는 유압피스톤의 작동으로 전방으로 이동되면서 물공급공으로 고압수를 순간적으로 공급할 수 있도록 수압피스톤이 구비되는 제2챔버가 형성되어진 실린더로 구성되는 고압발생장치, 상기 고압발생장치에 선택적으로 유압을 공급하도록 유압펌프를 구비한 유압공급장치, 상기 파쇄기구조체를 구성하는 중공축의 개방된 후단과 고압발생장치를 연결하는 호스에 연결설치되어 파쇄기구조체 및 실린더의 제2챔버 내부로 수압을 공급하는 수압펌프가 구비된 물공급장치를 포함하여 구성되는 무진동 무소음 암반파쇄기;를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.A first chamber having a crusher structure inserted into a perforation hole formed in a rock and having a hydraulic piston which is supplied with hydraulic pressure and is operated forward and backward is formed in the rear end inner side, Pressure generating device including a cylinder in which a second chamber provided with a hydraulic piston is provided so that water can be supplied instantaneously, a hydraulic pressure supply device provided with a hydraulic pump to selectively supply hydraulic pressure to the high-pressure generating device, And a water supply device connected to a hose connecting the rear end of the hollow shaft constituting the hollow shaft and the hose connecting the high pressure generating device and having a hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to the inside of the second chamber of the crusher structure and the cylinder, ; ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 수압을 이용한 암반굴착공법은 자유면형성용 코아형성장치를 구성하는 단일모터를 이용하여 적어도 3개 이상의 코아드릴을 회전시켜 암반에 소정간격으로 적어도 3개 이상의 코아를 형성하고 이를 제거하여 천공홀을 형성한 다음,According to the hydraulic excavation method of the present invention, at least three or more core drills are rotated using a single motor constituting a core forming apparatus for forming a free surface to form at least three or more cores on a rock plate at predetermined intervals, To form a perforation hole,

소정간격으로 적어도 3개 이상 형성된 천공홀과 천공홀 사이에 재차 코아를 형성하고 이를 제거하는 작업을 수행하여 암반굴착용 자유면을 형성하는 단계(A)와,(A) forming a free surface for rock excavation by forming a core again between at least three perforation holes and a perforation hole formed at predetermined intervals and removing the core,

상기 자유면형성용 코아형성장치 또는 기존의 천공장비를 이용하여 상기 자유면 외측으로 천공홀을 형성하고 이 천공홀 내부에 무진동 무소음 암반파쇄기를 구성하는 파쇄기구조체를 삽입하고 물공급장치를 구성하는 수압펌프를 이용하여 고압발생장치의 제2챔버에 물을 공급함과 동시에 파쇄기구조체를 구성하는 중공축에 형성된 물공급공을 통해 한쌍의 확장튜브 내부로 물을 소정 수압이 되도록 공급하는 단계(B)와;A perforation hole is formed outside the free surface using the core forming apparatus for forming a free surface or a conventional perforating apparatus and a crusher structure constituting a vibrationless silencer crusher is inserted into the perforation hole, A step (B) of supplying water to the second chamber of the high-pressure generating apparatus by using a pump and simultaneously supplying water to the inside of the pair of extension tubes through a water supply hole formed in a hollow shaft constituting the shredder structure ;

유압공급장치를 구성하는 유압펌프를 작동시켜 어큐밀레이터 및 솔레노이드밸브를 통해 실린더의 제1챔버에 구비된 유압피스톤을 전진시켜 제1챔버 보다 부피가 상대적으로 작은 제2챔버에 구비된 수압피스톤을 전진시켜 순간적으로 강력한 고압수를 발생시키고 이를 파쇄기구조체를 구성하는 중공축에 형성된 물공급공을 통해 한쌍의 확장튜브 내부로 공급하여 강력한 고압수에 의하여 암반을 절개하는 단계(C)를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.The hydraulic pump constituting the hydraulic pressure supply device is operated to advance the hydraulic piston provided in the first chamber of the cylinder through the accumulator and the solenoid valve so that the hydraulic piston provided in the second chamber having a volume smaller than that of the first chamber (C) generating strong high-pressure water instantaneously and instantaneously supplying the high-pressure water into a pair of expansion tubes through a water supply hole formed in a hollow shaft constituting the crusher structure, and cutting the rock by powerful high-pressure water .

본 발명의 수압을 이용한 암반굴착장치 및 수압을 이용한 암반굴착공법은 그 구조가 매우 단순하면서도 자유면 형성시 자유면형성용 코아형성장치를 이용하여 한번에 적어도 3개 이상의 코아드릴을 회전시켜 암반에 소정간격으로 적어도 3개 이상의 코아를 형성하고 이를 제거하여 천공홀을 형성한 다음, 소정간격으로 적어도 3개 이상 형성된 천공홀과 천공홀 사이에 재차 코아를 형성하고 이를 제거하는 작업을 수행하면 되므로 매우 신속하고 정확하게 암반굴착용 자유면을 형성할 수 있다.The rock drilling apparatus using water pressure and the rock excavation method using water pressure of the present invention have a very simple structure but at least three or more core drills are rotated at a time by using a free- At least three or more cores are formed at intervals in order to form a perforation hole, and then a core is formed again between at least three perforation holes and perforation holes formed at predetermined intervals, And the free surface for rock excavation can be formed accurately.

또한, 암반파쇄전 미리 자유면형성용 코아형성장치를 이용하여 자유면을 형성해 놓았기때문에 무진동 무소음 암반파쇄기를 이용하여 암반을 자유면측으로 용이하게 파쇄할 수가 있는데, 이때에도 본 발명에 사용되는 무진동 무소음 암반파쇄기는 물을 이용하여 암반을 파쇄하는 것이어서 무진동 무소음은 물론 비상먼지의 발생도 없으며, 다수개의 천공홀에 한꺼번에 설치한 다음 사용할 수 있어서 작업시간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라,In addition, since the free surface is formed by using the core forming apparatus for forming a free surface before crushing the rock, the rock can be easily crushed to the free surface side by using the vibrationless silencer crusher. In this case, Noiseless rock breaker is used to crush rock mass by using water, so that it can be used after being installed in a plurality of perforation holes at the same time as there is no occurrence of noiseless noise and emergency dust,

파쇄기구조체를 구성하는 확장튜브가 한쌍으로 구성되며 더군다나 일측은 중공축의 양측단에 형성된 나사부에 각각 체결판 및 너트를 이용하여 고정설치되고 타측은 중공축 중간부분에서 서로 겹치도록 연결설치되어 있는 관계로 강력한 고압수에 의해 암반이 파쇄된 후에는 물이 확장튜브 외부로 방출되는 것이어서 물을 회수하는 작업이 전혀 필요 없으므로 사용이 매우 편리하다.The expansion tubes constituting the crusher structure are constituted by a pair, and furthermore, one side is fixed to the screw portion formed at the both side ends of the hollow shaft by using fastening plates and nuts, and the other side is connected to be overlapped with each other at the middle portion of the hollow shaft After the rock is broken by the powerful high-pressure water, the water is discharged to the outside of the expansion tube, so it is very convenient to use because there is no need to collect the water.

또한, 한쌍의 확장튜브가 훼손되면 너트와 체결판을 풀러서 훼손된 확장튜브만 새것으로 교체하여 재사용하면 되므로 이 또한 매우 편리하다.In addition, if a pair of extension tubes are damaged, it is also very convenient to remove the nut and fastening plate and replace only the damaged extension tube with a new one.

결과적으로 본 발명은 작업능력의 증가를 가져와 암반굴착작업을 매우 신속하고 간편하게 수행할 수 있도록 하며, 화약발파로 인한 소음, 진동, 분진, 비산 등의 문제점도 해결하여 주며, 사용조건에 따라 적절히 대응시켜 사용할 수 있는 매우 획기적인 발명인 것이다.As a result, the present invention provides an increase in work capacity, so that the rock excavation work can be performed very quickly and easily, and the problems such as noise, vibration, dust, and scattering due to explosive blasting are solved, It is a very breakthrough invention that can be used.

도 1은 종래 암반파쇄기의 구성상태도.
도 2는 종래 암반파쇄기의 또 다른 구성상태도.
도 3은 본 발명의 암반굴착장치의 전체 구성상태도.
도 4는 본 발명의 자유면형성용 코아형성장치의 구성상태도.
도 5도 및 도 6은 본 발명의 무진동 무소음 암반파쇄기의 구성상태도로서,
도 5는 파쇄기구조체의 요부 확대 단면도.
도 6는 고압발생장치의 요부 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 암반굴착공법을 설명하기 위한 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 무진동 무소음 암반파쇄기의 사용상태도로서,
도 8은 파쇄기구조체내에 물을 충전한 상태도.
도 9는 고압발생장치를 이용 암반을 파쇄하는 상태도.1 is a structural view of a conventional rock crusher.
Fig. 2 is a diagram showing another configuration of a conventional rock crusher. Fig.
3 is a diagram showing the overall configuration of the rock excavation apparatus of the present invention.
4 is a configuration diagram of a free-surface forming core forming apparatus of the present invention.
FIG. 5 and FIG. 6 are structural diagrams of a vibrationless silencer crusher according to the present invention,
5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the crusher structure.
6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the high-voltage generating device.
7 is a view for explaining a rock excavation method of the present invention.
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing the state of use of the vibrationless silencer crusher of the present invention,
8 is a state in which water is filled in the crusher structure.
9 is a state in which a rock mass is crushed by using a high-pressure generating device.

이하, 상기 해결하고자 하는 과제에 기재된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예를 첨부도면에 의거 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 일 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 일 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the exemplary embodiments described below are provided for illustrative purposes only, and that the present invention may be embodied with various modifications and alterations. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the attached drawings are not drawn to scale in order to facilitate understanding of the invention, but the dimensions of some of the components may be exaggerated.

첨부도면 도 3 내지 도 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 수압을 이용한 암반굴착장치는 크게 자유면형성용 코아형성장치(50)와 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)로 이루어진다.As shown in FIGS. 3 to 9, the apparatus for rock excavation using hydraulic pressure of the present invention comprises a core forming apparatus 50 for forming a free surface and a vibration-free silencer crusher 1000.

여기서 상기 자유면형성용 코아형성장치(50)는 단일모터(51)의 회동에 의해 구동되는 기어들이 내설된 기어박스(52)에 연결설치되어 회전하면서 암반(1)에 소정간격으로 한번에 3개 이상의 코아(1b)를 형성하도록 적어도 3개 이상의 코아드릴(53)을 구비하여서 이루어진다.The free-surface forming core forming apparatus 50 is connected to the gear box 52 in which the gears driven by the rotation of the single motor 51 are installed, And at least three core drills 53 are provided to form the core 1b.

그리고 상기 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)는 암반(1)에 형성된 천공홀(1a)에 삽입되는 파쇄기구조체(100), 고압발생장치(200), 유압공급장치(300), 물공급장치(400)를 포함하여 이루어진다.The vibration-free silencer crusher 1000 includes a crusher structure 100, a high-pressure generator 200, a hydraulic pressure supply device 300, a water supply device 400, and the like, which are inserted into the perforation hole 1a formed in the rock 1, .

여기서, 상기 파쇄기구조체(100)는 암반(1)에 형성된 천공홀(1a)에 삽입되는 것으로 한쌍의 확장튜브(120)를 연결하여서 원통형 형상으로 제작되는데 더욱 상세하게는 선단은 폐쇄되고 후단은 개방되어 있는 중공체로서 외연에 물공급공(111)이 형성되고 양측단 외연에는 나사부(112)가 형성된 중공축(110)과,The crusher structure 100 is inserted into a perforation hole 1a formed in the rock block 1 and is formed into a cylindrical shape by connecting a pair of extension tubes 120. More specifically, A hollow shaft 110 in which a water supply hole 111 is formed in the outer periphery and a screw portion 112 is formed in the outer edge of both ends,

상기 중공축(110) 외부로 결합되는 것으로 중공축(110)의 양측단에 형성된 나사부(112)에 각각 체결판(121) 및 너트(122)를 이용하여 고정설치되고 타측은 중공축(110) 중간부분에서 서로 겹치도록 연결설치되는 한쌍의 확장튜브(120)로 구성되어진다.The other end of the hollow shaft 110 is fixed to the screw portion 112 formed at both ends of the hollow shaft 110 by using a fastening plate 121 and a nut 122, And a pair of extension tubes 120 connected to each other so as to overlap each other at an intermediate portion.

그리고, 상기 고압발생장치(200)는 후단 내측에는 유압을 공급받아 전,후 작동하는 유압피스톤(211a)이 구비되는 제1챔버(211)가 형성되고 전방 내측에는 유압피스톤(211a)의 작동으로 전방으로 이동되면서 상기 파쇄기구조체(100)를 구성하는 물공급공(111)으로 통해 한쌍의 확장튜브(120)내부로 고압수를 순간적으로 공급할 수 있도록 수압피스톤(212a)이 구비되는 제2챔버(212)가 형성되어진 실린더(210)로 구성되어 진다.The high pressure generator 200 is provided with a first chamber 211 having a hydraulic piston 211a which is supplied with hydraulic pressure and operated in the rear end thereof and is driven by a hydraulic piston 211a A second chamber (not shown) provided with a water pressure piston 212a for instantly supplying high pressure water into the pair of extension tubes 120 through a water supply hole 111 constituting the crusher structure 100 while being moved forward And a cylinder 210 in which a cylinder 212 is formed.

그리고, 상기 유압공급장치(300)는 상기 고압발생장치(200)에 선택적으로 유압을 공급하도록 유압펌프(310)를 포함하여 구성되어 진다.The hydraulic pressure supply device 300 includes a hydraulic pump 310 to selectively supply the hydraulic pressure to the high pressure generating device 200.

그리고, 상기 물공급장치(400)는 파쇄기구조체(100)를 구성하는 중공축(110)의 개방된 후단과 고압발생장치(200)를 연결하는 호스(410a)에 연결설치되어 파쇄기구조체(100) 및 실린더(210)의 제2챔버(212)에 내부로 수압을 공급하는 수압펌프(410)를 포함하여 구성되어 진다.The water supply device 400 is connected to the hose 410a connecting the open rear end of the hollow shaft 110 constituting the crusher structure 100 and the high pressure generator 200 to connect the crusher structure 100, And a hydraulic pump 410 for supplying a hydraulic pressure to the second chamber 212 of the cylinder 210.

상기 미설명 부호 (311)는 릴리프밸브이고, (313)는 어큐밀레이터, (314)는 솔레노이드밸브, (312)는 제1체크밸브, (411)는 제2체크밸브이다.Reference numeral 311 denotes a relief valve, reference numeral 313 denotes an accumulator, reference numeral 314 denotes a solenoid valve, reference numeral 312 denotes a first check valve, and reference numeral 411 denotes a second check valve.

이번에는 상기와 같이 구성으로 이루어지는 본 발명의 수압을 이용한 암반굴착장치를 이용한 암반굴착공법에 대하여 설명한다.Now, a rock excavation method using the hydraulic excavation apparatus using hydraulic pressure of the present invention constructed as above will be described.

본 발명의 수압을 이용한 암반굴착공법은 먼저 자유면형성용 코아형성장치(50)를 구성하는 단일모터(51)를 이용하여 적어도 3개 이상의 코아드릴(53)을 회전시켜 암반(1)에 소정간격으로 적어도 3개 이상의 코아(1b)를 형성하고 이를 제거하여 천공홀(55a)을 형성한 다음,The rock excavation method using water pressure of the present invention is characterized in that at least three or more core drills 53 are rotated using a single motor 51 constituting a free surface forming core forming apparatus 50 to form a predetermined At least three cores (1b) are formed at intervals and removed to form perforation holes (55a)

소정간격으로 적어도 3개 이상 형성된 천공홀(55a)과 천공홀(55a) 사이에 재차 코아(1b)를 형성하고 이를 제거하는 작업을 수행하여 암반굴착용 자유면(55)을 형성하는 단계(A)를 수행한다.Forming a free surface 55 for rock excavation by forming a core 1b again between the perforation hole 55a and the perforation hole 55a formed at least at a predetermined interval and removing the core 1b, ).

상기 단계(A)를 수행한 다음에는 자유면형성용 코아형성장치(50) 또는 기존에 사용되고 있는 각종 천공장비(미도시)를 이용하여 상기 자유면(55) 외측으로 다수의 천공홀(1a)을 형성하고 이 천공홀(1a) 내부에 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)를 구성하는 파쇄기구조체(100)를 삽입하고 물공급장치(400)를 구성하는 수압펌프(410)를 이용하여 고압발생장치(200)의 제2챔버(212)에 물을 공급함과 동시에 파쇄기구조체(100)를 구성하는 중공축(110)에 형성된 물공급공(111)을 통해 한쌍의 확장튜브(120) 내부로 물을 소정 수압이 되도록 공급하는 단계(B)를 수행한다.After the step (A) is performed, a plurality of perforation holes (1a) are formed outside the free surface (55) by using a free surface forming core forming apparatus (50) or various conventional perforating equipment The crusher structure 100 constituting the vibrationless silencer crusher 1000 is inserted into the perforation hole 1a and the hydraulic pump 410 constituting the water supply device 400 is used to insert the crusher structure 100 into the high- The water is supplied into the pair of extension tubes 120 through the water supply holes 111 formed in the hollow shaft 110 constituting the crusher structure 100, (B) to supply water pressure.

이와같이 하면 상기 파쇄기구조체(100)를 구성하는 한쌍의 확장튜브(120) 내부에는 소정수압이 지속적으로 작용하는 상태가 된다.In this way, a predetermined water pressure is constantly applied to the inside of the pair of extension tubes 120 constituting the crusher structure 100.

상기 단계(B)를 수행한 다음에는 유압공급장치(300)를 구성하는 유압펌프(310)를 작동시켜 어큐밀레이터(313) 및 솔레노이드밸브(314)를 통해 실린더(210)의 제1챔버(211)에 구비된 유압피스톤(211a)을 전진시켜 제1챔버(211) 보다 부피가 상대적으로 작은 제2챔버(212)에 구비된 수압피스톤(212a)을 전진시켜 순간적으로 강력한 고압수를 발생시키고 이를 파쇄기구조체(100)를 구성하는 중공축(110)에 형성된 물공급공(111)을 통해 한쌍의 확장튜브(120) 내부로 공급하여 강력한 고압수에 의하여 암반(1)을 절개하는 단계(C)를 수차례 수행하여 이루어진다.After the step (B) is performed, the hydraulic pump 310 constituting the hydraulic pressure supply device 300 is operated to drive the first chamber (not shown) of the cylinder 210 through the accumulator 313 and the solenoid valve 314 The hydraulic piston 211a provided in the first chamber 211 is advanced to advance the hydraulic piston 212a provided in the second chamber 212 having a volume smaller than that of the first chamber 211 to instantaneously generate strong high- Supplying the water into a pair of extension tubes 120 through a water supply hole 111 formed in the hollow shaft 110 constituting the crusher structure 100 and cutting the rock mass 1 by powerful high pressure water ) Are performed several times.

이와 같이 하면 한쌍의 확장튜브(120) 내부에는 상기 단계(B)를 수행하여 소정수압이 작용되어 있는 상태에서 상기 단계(C)의 수행으로 순간적으로 강력한 고압수가 공급되는 관계로 한쌍의 확장튜브가 확장(팽창)하면서 암반(1)이 파쇄되는데 이때, 암반파쇄전 미리 자유면형성용 코아형성장치(50)를 이용하여 자유면(55)을 형성해 놓았기때문에 암반이 자유면측으로 용이하게 파쇄된다.In this way, the step (B) is performed inside the pair of extension tubes 120, and a strong high pressure water is instantaneously supplied to the pair of extension tubes 120 in the state where the predetermined water pressure is applied, At this time, since the free surface 55 is formed by using the free-surface forming core forming apparatus 50 before crushing the rock, the rock is easily broken to the free surface side .

또한, 이와 같은 작업을 수차례 수행하게 되면 자유면(55)이 점차로 확장되면서 암반(1)을 소정크기로 굴착할 수 있게 된다.Further, when the above operation is repeatedly performed, the free surface 55 is gradually expanded, and the rock 1 can be excavated to a predetermined size.

상기와 같은 본 발명의 수압을 이용한 암반굴착장치 및 수압을 이용한 암반굴착공법은 그 구조가 매우 단순하면서도 자유면 형성시 자유면형성용 코아형성장치(50)를 이용하여 한번에 적어도 3개 이상의 코아드릴(53)을 회전시켜 암반(1)에 소정간격으로 적어도 3개 이상의 코아(1b)를 형성하고 이를 제거하여 천공홀(55a)을 형성한 다음,The rock drilling apparatus using water pressure and the rock excavation method using water pressure of the present invention have a very simple structure and at least three or more core drilling units 50, At least three cores 1b are formed at predetermined intervals in the rock 1 by rotating the shaft 53 to form a perforation hole 55a,

소정간격으로 적어도 3개 이상 형성된 천공홀(55a)과 천공홀(55a) 사이에 재차 코아(1b)를 형성하고 이를 제거하는 작업을 수행하면 되므로 매우 신속하고 정확하게 암반굴착용 자유면(55)을 형성할 수 있어서 자유면의 형성작업이 매우 편리함은 물론,The core 1b is formed again between the perforation hole 55a and the perforation hole 55a formed at least three times at a predetermined interval and removed. Therefore, the free surface 55 for excavating the rock can be formed very quickly and accurately It is very convenient to form a free surface,

암반파쇄전 미리 자유면형성용 코아형성장치(50)를 이용하여 자유면(55)을 형성해 놓았기때문에 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)를 이용하여 암반을 자유면측으로 용이하게 파쇄할 수가 있는데, 이때에도 상기 본 발명을 구성하는 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)는 물을 이용하여 암반을 파쇄하는 것이어서 무진동 무소음은 물론 비상먼지의 발생도 없으며, 다수개의 천공홀(1a)에 한꺼번에 설치한 다음 사용할 수 있어서 작업시간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라,Since the free surface 55 is formed by using the free-surface forming core forming apparatus 50 before the rock breaking, the rock can be easily broken to the free surface side by using the vibrationless silencer crusher 1000, The vibrationless silencer crusher 1000 constituting the present invention is used for crushing a rock by using water so that it can be installed in a plurality of the perforation holes 1a at one time without any occurrence of emergency dust and no vibration Not only can the working time be greatly shortened,

파쇄기구조체(100)를 구성하는 확장튜브(120)가 한쌍으로 구성되며 더군다나 일측은 중공축(110)의 양측단에 형성된 나사부(112)에 각각 체결판(121) 및 너트(122)를 이용하여 고정설치되고 타측은 중공축(110) 중간부분에서 서로 겹치도록 연결설치되어 있는 관계로 강력한 고압수에 의해 암반이 파쇄된 후에는 물이 확장튜브(120) 외부로 방출되는 것이어서 물을 회수하는 작업이 전혀 필요없다.The expansion tubes 120 constituting the crusher structure 100 are constituted by a pair and further one side is provided with a fastening plate 121 and a nut 122 on the screw portion 112 formed on both side ends of the hollow shaft 110 And the other side of the hollow shaft 110 is connected to the hollow shaft 110 so as to overlap with each other. Therefore, after the rock is broken by the strong high-pressure water, the water is discharged to the outside of the expansion tube 120, There is no need at all.

따라서 사용이 매우 편리하다.Therefore, it is very convenient to use.

또한, 한쌍의 확장튜브(120)가 훼손되면 너트(122)와 체결판(121)을 풀러서 훼손된 확장튜브(120)만 새것으로 교체하여 재사용하면 되므로 이 또한 매우 편리하다.In addition, when the pair of extension tubes 120 are damaged, the nut 122 and the fastening plate 121 may be pulled out and only the damaged extension tube 120 may be replaced with a new one, which is very convenient.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, the present invention has been described by reference to the preferred embodiments and drawings, but it should be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

1:암반 1a:천공홀
1b:코아 50:자유면형성용 코아형성장치
51:단일모터 52:기어박스
53:코아드릴 55:자유면
100:파쇄기구조체 110:중공축
111:물공급공 112:나사부
120:확장튜브 21:체결판
122:너트 200:고압발생장치
210:실린더 211:제1챔버
211a:유압피스톤 212:제2챔버
212a:수압피스톤 300:유압공급장치
310:유압펌프 311:릴리프밸브
312,411:체크밸브 313:어큐밀레이터
314:솔레노이드밸브 400:물공급장치
410:수압펌프 410a:호스
1000:무진동 무소음 암반파쇄기1: rock mass 1a: perforation hole
1b: Core 50: Core forming device for forming a free surface
51: single motor 52: gear box
53: Core drill 55: Free face
100: Crusher structure 110: Hollow shaft
111: water supply hole 112:
120: extension tube 21: fastening plate
122: Nut 200: High pressure generator
210: cylinder 211: first chamber
211a: Hydraulic piston 212: Second chamber
212a: Hydraulic piston 300: Hydraulic supply device
310: Hydraulic pump 311: Relief valve
312, 411: Check valve 313:
314: Solenoid valve 400: Water supply device
410: Hydraulic pump 410a: Hose
1000: No vibration, noiseless rock breaker

Claims (3)

단일모터(51)의 회동에 의해 구동되는 기어들이 내설된 기어박스(52)에 연결설치되어 회전하면서 암반(1)에 소정간격으로 한번에 3개 이상의 코아(1b)를 형성하도록 적어도 3개 이상의 코아드릴(53)을 구비하여서된 자유면형성용 코아형성장치(50)와;
암반(1)에 형성된 천공홀(1a)에 삽입되는 파쇄기구조체(100), 후단 내측에는 유압을 공급받아 전,후 작동하는 유압피스톤(211a)이 구비되는 제1챔버(211)가 형성되고 전방 내측에는 유압피스톤(211a)의 작동으로 전방으로 이동되면서 물공급공(111)으로 고압수를 순간적으로 공급할 수 있도록 수압피스톤(212a)이 구비되는 제2챔버(212)가 형성되어진 실린더(210)로 구성되는 고압발생장치(200), 상기 고압발생장치(200)에 선택적으로 유압을 공급하도록 유압펌프(310)를 구비한 유압공급장치(300), 상기 파쇄기구조체(100)를 구성하는 중공축(110)의 개방된 후단과 고압발생장치(200)를 연결하는 호스(410a)에 연결설치되어 파쇄기구조체(100) 및 실린더(210)의 제2챔버(212) 내부로 수압을 공급하는 수압펌프(410)가 구비된 물공급장치(400)를 포함하여 구성되는 수압을 이용한 무진동 무소음 암반파쇄기(1000);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수압을 이용한 암반굴착장치.The gears driven by the rotation of the single motor 51 are connected to the gear box 52 and rotated so that at least three cores 1b are formed at a predetermined interval on the rock block 1 at a predetermined interval, A free-surface forming core forming device 50 provided with a drill 53;
A crusher structure 100 inserted in the perforation hole 1a formed in the rock mass 1 and a first chamber 211 provided with a hydraulic piston 211a which is operated in the forward and rearward directions by receiving the hydraulic pressure, A cylinder 210 in which a second chamber 212 having a water pressure piston 212a is formed so as to instantaneously supply high pressure water to the water supply hole 111 while being moved forward by the operation of the hydraulic piston 211a, A hydraulic pressure supply device 300 having a hydraulic pump 310 to selectively supply hydraulic pressure to the high pressure generating device 200, a hollow shaft 300 constituting the shredder structure 100, A hydraulic pump connected to the hose 410a for connecting the open rear end of the crusher 110 and the high pressure generator 200 to the crusher structure 100 and the second chamber 212 of the cylinder 210, And a water supply device (400) provided with a water supply pipe (410) The rock drilling apparatus using the water pressure, characterized by including yirueojim; noise rock crusher (1000). 제1항에 있어서,
상기 수압을 이용한 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)를 구성하는 파쇄기구조체(100)는,
선단은 폐쇄되고 후단은 개방되어 있는 중공체로서 외연에 물공급공(111)이 형성되고 양측단 외연에는 나사부(112)가 형성된 중공축(110)과,
상기 중공축(110) 외부로 결합되는 것으로 중공축(110)의 양측단에 형성된 나사부(112)에 각각 체결판(121) 및 너트(122)를 이용하여 고정설치되고 타측은 중공축(110) 중간부분에서 서로 겹치도록 연결설치되는 한쌍의 확장튜브(120)로 구성되어짐을 특징으로 하는 암반굴착장치.The method according to claim 1,
The crusher structure 100 constituting the vibration-free silent rock crusher 1000 using the water pressure has the following structure:
A hollow shaft 110 having a water supply hole 111 formed at the outer edge thereof and a screw 112 formed at the outer edge of both ends thereof,
The other end of the hollow shaft 110 is fixed to the screw portion 112 formed at both ends of the hollow shaft 110 by using a fastening plate 121 and a nut 122, And a pair of extension tubes (120) connected to each other so as to be overlapped with each other at an intermediate portion thereof. 자유면형성용 코아형성장치(50)를 구성하는 단일모터(51)를 이용하여 적어도 3개 이상의 코아드릴(53)을 회전시켜 암반(1)에 소정간격으로 적어도 3개 이상의 코아(1b)를 형성하고 이를 제거하여 천공홀(55a)을 형성한 다음,
소정간격으로 적어도 3개 이상 형성된 천공홀(55a)과 천공홀(55a) 사이에 재차 코아(1b)를 형성하고 이를 제거하는 작업을 수행하여 암반굴착용 자유면(55)을 형성하는 단계(A)와,
상기 자유면형성용 코아형성장치(50) 또는 기존의 천공장비를 이용하여 상기 자유면(55) 외측으로 천공홀(1a)을 형성하고 이 천공홀(1a) 내부에 무진동 무소음 암반파쇄기(1000)를 구성하는 파쇄기구조체(100)를 삽입하고 물공급장치(400)를 구성하는 수압펌프(410)를 이용하여 고압발생장치(200)의 제2챔버(212)에 물을 공급함과 동시에 파쇄기구조체(100)를 구성하는 중공축(110)에 형성된 물공급공(111)을 통해 한쌍의 확장튜브(120) 내부로 물을 소정 수압이 되도록 공급하는 단계(B)와;
유압공급장치(300)를 구성하는 유압펌프(310)를 작동시켜 어큐밀레이터(313) 및 솔레노이드밸브(314)를 통해 실린더(210)의 제1챔버(211)에 구비된 유압피스톤(211a)을 전진시켜 제1챔버(211) 보다 부피가 상대적으로 작은 제2챔버(212)에 구비된 수압피스톤(212a)을 전진시켜 순간적으로 강력한 고압수를 발생시키고 이를 파쇄기구조체(100)를 구성하는 중공축(110)에 형성된 물공급공(111)을 통해 한쌍의 확장튜브(120) 내부로 공급하여 강력한 고압수에 의하여 암반(1)을 절개하는 단계(C)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수압을 이용한 암반굴착공법.At least three or more core drills 53 are rotated by using a single motor 51 constituting the free surface forming core forming apparatus 50 to form at least three cores 1b at predetermined intervals on the rock 1 And then removed to form a perforation hole 55a,
Forming a free surface 55 for rock excavation by forming a core 1b again between the perforation hole 55a and the perforation hole 55a formed at least at a predetermined interval and removing the core 1b, )Wow,
A perforation hole 1a is formed outside the free surface 55 by using the free surface forming core forming apparatus 50 or a conventional perforating apparatus and a vibrationless silencer crusher 1000 is disposed inside the perforation hole 1a. The water is supplied to the second chamber 212 of the high-pressure generating apparatus 200 by using the water-pressure pump 410 constituting the water-supplying apparatus 400, and at the same time, the crusher structure 100 (B) supplying water into the pair of extension tubes 120 through a water supply hole 111 formed in the hollow shaft 110 constituting the water supply pipe 100 to a predetermined water pressure;
The hydraulic pump 310 constituting the hydraulic pressure supply device 300 is operated and the hydraulic piston 211a provided in the first chamber 211 of the cylinder 210 through the accumulator 313 and the solenoid valve 314, Pressure piston 212a provided in the second chamber 212 having a volume smaller than that of the first chamber 211 is advanced to instantaneously generate strong high-pressure water, and the high-pressure water is instantaneously generated in the hollow of the crusher structure 100 (C) cutting the rock mass (1) by supplying high pressure water into the pair of extension tubes (120) through a water supply hole (111) formed in the shaft (110) Rock excavation method.
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