KR102036103B1 - 선단 조정이 가능한 굴착기 - Google Patents

선단 조정이 가능한 굴착기 Download PDF

Info

Publication number
KR102036103B1
KR102036103B1 KR1020190041008A KR20190041008A KR102036103B1 KR 102036103 B1 KR102036103 B1 KR 102036103B1 KR 1020190041008 A KR1020190041008 A KR 1020190041008A KR 20190041008 A KR20190041008 A KR 20190041008A KR 102036103 B1 KR102036103 B1 KR 102036103B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
propellant
bit
face plate
diameter
ground
Prior art date
Application number
KR1020190041008A
Other languages
English (en)
Inventor
이원희
Original Assignee
삼보굴착(주)
주식회사 건화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼보굴착(주), 주식회사 건화 filed Critical 삼보굴착(주)
Priority to KR1020190041008A priority Critical patent/KR102036103B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102036103B1 publication Critical patent/KR102036103B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1093Devices for supporting, advancing or orientating the machine or the tool-carrier
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/001Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/02Driving inclined tunnels or galleries
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/112Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads
    • E21D9/113Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads having a central part for making a pilot tunnel and a follow-up part for enlarging the pilot tunnel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

본 발명에 의하면, 추진장치를 통한 추진력이 전달되는 추진체; 추진체의 전단에 회전 가능하게 구성되는 면판에 복수개의 비트들이 방사상으로 배열 구성되고 추진체의 추진에 따른 면판의 회전시 지반을 굴착하는 비트부를 포함하는 헤드부; 추진체의 내부 하단부에 구성되고 추진체의 외부 하측 지반을 향해 냉각체를 주입하여 해당 지반을 급속 냉각시킨 후 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체의 위치를 상향 이동시켜 선단 조정을 가능하게 하는 선단조정수단; 헤드부의 면판에 신장 및 신축 가능하게 구성되어 면판에 구성된 비트들의 가장자리 부분이 면판의 외주면을 향해 일정 길이 신장되도록 하여 비트부의 직경이 확장되도록 함과 동시에 비트부의 직경 확장시 추진체의 외주면에 커버하면서 장착 구성되어 추진체의 외경도 확장되도록 하는 외경확장수단을 포함하는 선단 조정이 가능한 굴착기가 제공된다.

Description

선단 조정이 가능한 굴착기{TPS(Torque Propelling Semi shield) capable of front control}
본 발명은 굴착기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴착 중 추진체의 처짐 발생시 선단조정수단에 의해 헤드부 외부 하측 지반을 기반으로 추진체의 헤드부 위치가 상향 조정되도록 하고 지반을 굴착하는 헤드부의 면판에 방사상으로 구성된 비트들의 가장자리 부분이 면판의 외주면으로 신장되어 비트부의 직경이 확장되도록 할 수 있는 선단 조정이 가능한 굴착기에 관한 것이다.
일반적으로, 지반을 굴착하는 굴착기는, 헤드부의 면판에 커터나 비트가 구성되고 헤드부의 회전시 커터나 비트에 의해 지반이 굴착되는 구성을 가진다.
여기서, 종래의 굴착기는, 등록특허 10-0413562호와 등록특허 10-1341443호 등에 개시된 바와 같이, 시착점인 개토부에 추진장치가 설치된 상태에서, 추진장치에 의해 굴착기에 추진력 전달시 헤드부가 회전하면서 지반을 굴착하면서 추진이 진행되고 연속적으로 굴착기의 후단에 연결관이 연결되면서 종착점인 개토부까지 굴착 및 추진이 실시되도록 하고 있다.
그러나 종래의 굴착기는, 원통 형상의 추진체의 전단에 비트가 구성된 헤드부가 회전 가능한 상태로 구성되는 구조를 가지기 때문에, 추진체의 전단에 헤드부의 하중이 집중되어 전방 추진시 지반의 성질에 따라 추진체의 전단에 처짐 현상이 발생되고 굴착 경로를 벗어나게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 굴착기는, 추진체의 전단에 구성되는 헤드부가 고정된 크기의 직경을 가지기 때문에, 굴착 작업 용도나 지점에 따라 굴착 공간의 직경이 커져야 하는 경우 굴착기를 교체해야 하고 이에 많은 시간이 소요되고 작업성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 굴착 중 추진체의 처짐 발생시 선단조정수단에 의해 헤드부 외부 하측 지반을 기반으로 추진체의 헤드부 위치가 상향 조정되어 굴착 경로 이탈이 방지되도록 할 수 있는 선단 조정이 가능한 굴착기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 지반을 굴착하는 헤드부의 면판에 방사상으로 구성된 비트들의 가장자리 부분이 면판의 외주면으로 신장되고 비트부의 직경이 확장되도록 하여 굴착 공간의 직경 확장을 가능하게 할 수 있는 선단 조정이 가능한 굴착기를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 추진장치를 통한 추진력이 전달되는 추진체; 추진체의 전단에 회전 가능하게 구성되는 면판에 복수개의 비트들이 방사상으로 배열 구성되고 추진체의 추진에 따른 면판의 회전시 지반을 굴착하는 비트부를 포함하는 헤드부; 추진체의 내부 하단부에 구성되고 추진체의 외부 하측 지반을 향해 냉각체를 주입하여 해당 지반을 급속 냉각시킨 후 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체의 위치를 상향 이동시켜 선단 조정을 가능하게 하는 선단조정수단; 헤드부의 면판에 신장 및 신축 가능하게 구성되어 면판에 구성된 비트들의 가장자리 부분이 면판의 외주면을 향해 일정 길이 신장되도록 하여 비트부의 직경이 확장되도록 함과 동시에 비트부의 직경 확장시 추진체의 외주면에 커버하면서 장착 구성되어 추진체의 외경도 확장되도록 하는 외경확장수단을 포함하는 선단 조정이 가능한 굴착기가 제공된다.
여기서, 면판은, 추진체의 단면에 대응되는 면적을 가지고 내측면에는 구동수단의 구동축이 연결되고 외측면에는 복수개의 비트들이 면판의 중심을 기준으로 방사상으로 배열 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 선단조정수단은, 추진체의 내부 하측면에 구성되고 추진체의 외부 하측면 지반을 향해 냉각체를 주입하여 지반을 급속 냉각시키고 반력을 가지도록 하는 냉각체주입부와; 추진체의 내부 하측면으로부터 외부를 향해 신장 및 신축 동작되도록 구성되고 추진체의 하향 추진시 신장 동작되어 냉각체주입부에 의해 급속 냉각된 지반의 반력을 전달받아 추진체의 위치가 상향 이동되도록 하는 상향조정부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 외경확장수단은, 헤드부의 면판에 구성되는 비트의 내부에 면판의 중심부로부터 외주면을 향해 신장 및 신축 동작되도록 구성되고 신장 동작시 비트들의 가장자리 부분에 해당되는 확장비트가 면판의 외주면 외부로 소정 거리 이동되도록 하여 비트부의 직경이 확장되도록 하는 비트확장부와; 추진체의 외주면을 커버하면서 탈착 가능하게 구성되어 비트확장부)에 따라 비트부의 직경이 확장시 추진체의 외경이 비트부의 직경에 대응되도록 하는 추진체확장부를 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 굴착 중 추진체의 처짐 발생시 선단조정수단에 의해 헤드부 외부 하측 지반이 냉각 또는 동결된 후 그 지점을 기반으로 추진체의 헤드부 위치가 상향 조정되어 굴착 경로 이탈이 방지되도록 할 수 있다.
또한, 지반을 굴착하는 헤드부의 면판에 방사상으로 구성된 비트들의 가장자리 부분이 면판의 외주면으로 신장되고 비트부의 직경이 확장되어 굴착 공간의 직경 확장을 가능하게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴착기의 구성을 나타낸 사시도;
도 2는 도 1의 굴착기를 나타낸 측단면도;
도 3은 도 2의 굴착기에 있어서 추진체의 선도 조정 모습을 나타낸 측단면도;
도 4는 도 1의 굴착기에 있어서 헤드부의 외경이 확장되는 모습을 나타낸 정면도; 및
도 5는 도 1의 굴착기에 있어서 추진체의 외경이 확장되는 모습을 나타면 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴착기는, 소정 길이와 직경의 원통체 형상을 가지고 후단에 연결체가 연속적으로 연결되고 추진장치를 통한 추진력이 전달되는 추진체(110)와, 추진체(110)의 전단에 회전 가능하게 구성되는 면판(131)에 복수개의 비트(121)들이 방사상으로 배열 구성되고 추진체(110)의 추진에 따른 면판(131)의 회전시 지반을 굴착하는 비트부(120)를 포함하는 헤드부(130)를 포함하고, 추진체(110)의 내부 하단부에 구성되고 추진체(110)의 외부 하측 지반을 향해 냉각체를 주입하여 해당 지반을 급속 냉각시킨 후 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체(110)의 위치를 상향 이동시켜 선단 조정을 가능하게 하는 선단조정수단(140)과, 헤드부(130)의 면판(131)에 신장 및 신축 가능하게 구성되어 면판(131)에 구성된 비트(121)들의 가장자리 부분이 면판(131)의 외주면을 향해 일정 길이 신장되도록 하여 비트부(120)의 직경이 확장되도록 함과 동시에 비트부(120)의 직경 확장시 추진체(110)의 외주면에 커버하면서 장착 구성되어 추진체(110)의 외경도 확장되도록 하는 외경확장수단(150) 등을 포함한다.
추진체(110)는, 시착점의 개토부로부터 종착점의 개토부까지 시착점에 구성된 추진장치로부터 추진력을 전달 받으면서 지반을 굴착하고 후단에 연속적으로 연결체가 연결되어 시착점부터 종착점까지 연결체가 설치되도록 하는 추진관으로서, 원통체 형상을 가진다.
여기서, 추진체(110)는, 내부에 헤드부(130)의 면판(131)을 회전시키는 구동축과 구동모터를 포함하는 구동수단(M)과, 비트부(120)에 의해 굴착되는 토사가 추진체(110) 내부로 유입시 이를 시착점을 향해 배토시키는 배토수단(S) 등이 구성된다.
헤드부(130)는, 추진체(110)의 전단에 구동수단(M)을 통해 회전 가능하게 구성되는 면판(131)과 지반을 굴착하는 비트(121)들을 통해 지반이 굴착되도록 하는 회전체로서, 원판 형상을 가진다.
여기서, 면판(131)은, 추진체(110)의 단면에 대응되는 면적을 가지고 내측면에는 구동수단(M)의 구동축이 연결되고 외측면에는 복수개의 비트(121)들이 면판(131)의 중심을 기준으로 45도 각도를 가지면서 방사상으로 배열 구성되며, 비트(121)에 의해 굴착되는 토사가 추진체(110)의 내부로 유입되도록 하는 토사배출공(미도시) 등이 형성된다.
선단조정수단(140)은, 추진체(110)의 외부 하측 지반을 급속 냉각시킨 후 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체(110)의 위치를 상향 이동시켜 선단 조정을 가능하게 하는 수단으로서, 헤드부(130)에 근접한 위치의 추진체(110)의 내부 하측면에 구성되고 추진체(110)의 외부 하측면 지반을 향해 냉각체를 주입하여 지반을 급속 냉각시키고 반력을 가지도록 하는 냉각체주입부(140A)와, 추진체(110)의 내부 하측면으로부터 외부를 향해 신장 및 신축 동작되도록 구성되고 추진체(110)의 하향 추진시 신장 동작되어 냉각체주입부(140A)에 의해 급속 냉각된 지반의 반력을 전달받아 추진체(110)의 위치가 상향 이동되도록 하는 상향조정부(140B)를 포함한다.
냉각체주입부(140A)는, 추진체(110)의 내부 하측면에 관통 형성된 복수개의 주입공(141)에 설치 구성되어 추진체(110)의 외부 하측면 지반을 향해 액화질소 등의 냉각체가 주입되도록 하는 주입노즐(142)과, 주입노즐(142)에 액화질소 등의 냉각체를 공급하는 냉각체공급탱크 등을 포함한다.
이에, 냉각체주입부(140A)는 추진체(110)가 하향 추진되는 경우 액화질소 등의 냉각체를 통해 지반이 급속 냉각되어 임시적으로 디딤돌 기능을 제공한 후 원상태로 회복되도록 함으로써, 종래의 그라우팅 방식에 비해 비용과 시간도 단축시킬 수 있고 지반 오염도 방지할 수 있다.
상향조정부(140B)는, 추진체(110)의 내부 하측면에 관통 형성되는 설치공(143)에 설치 구성되어 추진체(110)의 내부로부터 외부를 향해 피스톤(144)이 신장 노출되도록 하거나 외부로부터 내부를 향해 피스톤(144)이 신축 내장되도록 하는 상향조정용 유압실린더(145)와, 유압실린더(145)의 피스톤(144) 단부에 결합 구성되고 추진체(110)의 외부 하측면에 대응된 곡률을 가지며 피스톤(144)의 신축시 추진체(110)의 설치공(143) 외주면에 밀착된 상태에서 피스톤(144)의 신장시 냉각체주입부(140A)에 의해 급속 냉각된 지반에 접촉 지지되어 반력이 적용되도록 하는 반력판넬(146) 등을 포함한다.
이에, 상향조정부(140B)는, 반력판넬(146)에 의해 추진체(110)의 하측면에 형성되는 설치공(143)이 차폐되는 구조를 가짐으로써, 추진체(110)의 추진시 설치공(143)을 통해 토사가 추진체(110) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 선단조정수단(140)에 의하면, 냉각체주입부(140A)에 의해 추진체(110)의 외부 하측 지반이 급속 냉각되도록 한 후 상향조정부(140B)에 의해 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체(110)의 위치가 상향 이동됨으로써, 선단 조정을 가능하게 하고 이를 통하여 굴착 경로 이탈을 방지할 수 있다.
외경확장수단(150)은, 면판(131)에 구성된 비트(121)들의 가장자리 부분이 면판(131)의 외주면을 향해 신장되어 비트부(120)의 직경이 확장되도록 함과 동시에 비트부(120)의 직경 확장시 추진체(110)의 외경도 확장되도록 하는 수단으로서, 헤드부(130)의 면판(131)에 구성되는 비트(121)의 내부에 면판(131)의 중심부로부터 외주면을 향해 신장 및 신축 동작되도록 구성되고 신장 동작시 비트(121)들의 가장자리 부분에 해당되는 확장비트(122)가 면판(131)의 외주면 외부로 소정 거리 이동되도록 하여 비트부(120)의 직경이 확장되도록 하는 비트확장부(150A)와, 추진체(110)의 외주면을 커버하면서 탈착 가능하게 구성되어 비트확장부(150A)에 따라 비트부(120)의 직경이 확장시 추진체(110)의 외경이 비트부(120)의 직경에 대응되도록 하여 수평 굴착 추진을 가능하게 하는 추진체확장부(150B)를 포함한다.
비트확장부(150A)는, 헤드부(130)의 면판(131)에 방사상으로 구성되는 비트(121)들의 내부에 설치 구성되고 면판(131)의 중심부로부터 외주면을 향해 피스톤(151)이 신장되어 피스톤(151) 단부의 확장비트(122)가 면판(131)의 외주면 밖으로 노출되도록 하거나 외주면으로부터 중심부를 향해 피스톤(151)이 신축되어 피스톤(151) 단부의 확장비트(122)가 원래 위치인 면판(131)의 외주면에 위치되도록 하는 비트확장용 유입실린더(152)와, 추진체(110)의 내부에 구성되어 유압실린더(152)에 유압을 공급하여 피스톤(151)의 신장 및 신축을 통한 확장비트(122)의 확장과 원위치를 가능하게 하는 유압공급수단(153)을 포함한다.
이에, 비트확장부(150A)는, 면판(131)에 방사상으로 배열되는 비트(121)들 중 면판(131)의 가장자리 부분에 위치된 확장비트(122)가 유압실린더(152)에 의해 간단하게 면판(131)의 외부로 소정 거리 이동되거나 원위치되는 구조를 가짐으로써, 작업자가 직접 비트(121)의 가장자리에 확장용 비트들을 연장 시키도록 하는 방식에 비해 시간과 비용을 절약하고 작업성도 향상시킬 수 있다.
추진체확장부(150B)는, 추진체(110)의 외주면을 커버하여 추진체(110)의 외경이 비트확장부(150A)의 직경에 대응된 직경을 가지도록 하는 반원통체 또는 부채꼴 단면을 가지고 추진체(110)에 볼팅 결합되는 복수개의 커버체(154)를 포함한다.
이에, 추진체확장부(150B)는, 추진체(110)의 헤드부(130)에 설치되는 비트부(120)의 직경이 확장되는 경우 추진체(110)의 외경도 비트부(120)의 확장된 직경에 대응되는 직경을 가지면서 확장되도록 함으로써, 비트부(120)의 확장에 따라 추진체(110)의 선단이 하향되거나 상향되는 것을 방지하고 수평 굴착을 가능하게 할 수 있다.
따라서 외경확장수단(150)에 의하면, 비트확장부(150A)에 의해 면판(131)에 구성된 비트(121)들의 가장자리 부분이 면판(131)의 외주면을 향해 신장되어 비트부(120)의 직경이 확장되도록 함과 동시에 추진체확장부(150B)에 의해 비트부(120)의 직경 확장시 추진체(110)의 외경도 확장되도록 하고 이를 통하여 굴착기를 교체하지 않고도 간단한 조작을 통해 굴착 직경을 확장시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선단 조정이 가능한 굴착기의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 굴착 작업이 실시될 입구와 출구 부분이 개착되어 시점과 종점에 굴착기지가 형성되고, 시점의 굴착기지에 반력대와 추진장치가 설치 구성된다.
이후, 굴착이 실시될 지반을 향해 굴착기의 헤드부(130)가 위치된 후 추진장치의 추진력이 추진체(110)의 후단에 전달되어 추진체(110)의 선단 즉, 헤드부(130)가 지반 내부로 삽입된다.
이때, 헤드부(130)의 면판(131)은 추진체(110)의 내부에 구성된 구동수단(M)에 의해 회전하게 되고, 이에, 면판(131)에 방사상으로 배열 구성되는 비트(121)들에 의해 지반이 굴착되면서 추진체(110)의 내부로 토사가 유입되며, 이후, 추진체(110)의 내부에 구성된 배토수단(S)에 의해 추진체(110) 내부로 유입된 토사가 추진체(110)의 후단으로 배출된다.
이후, 추진체(110)의 후단에는 연결체가 연속하여 연결되고 추진장치의 추진력이 상기 연결체의 후단에 전달되어 추진체(110)는 추진 및 굴착 작업이 종점의 굴착기지까지 반복 실시된다.
한편, 상기와 같이 굴착기가 추진수단의 추진력을 전달받아 지반 내부에서 추진 및 굴착 작업 중 지반이 약한 성질을 가지거나 함몰 등의 이유로 추진체(110)의 헤드부(130)에 처짐 현상이 발생되면, 선단조정수단(140)의 냉각체주입부(140A)에 의해 추진체(110)의 외부 하측 지반이 급속 냉각되고, 이어서 상향조정부(140B)에 의해 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체(110)의 위치가 상향 이동되는 것을 통해 추진체(110)의 선단이 조정되고 이를 통하여 굴착 경로 이탈이 방지된다.
한편, 상기와 같이 굴착기가 추진수단의 추진력을 전달받아 지반 내부에서 추진 및 굴착 작업 중 굴착 공간의 직경이 확장되어야 하거나 또는, 굴착될 공간의 직경이 굴착기의 굴착 직경 보다 큰 경우가 발생되면, 외경확장수단(150)의 비트확장부(150A)에 의해 면판(131)에 구성된 비트(121)들의 가장자리 부분이 면판(131)의 외주면을 향해 신장되어 비트부(120)의 직경이 확장되도록 함과 동시에, 추진체확장부(150B)에 의해 추진체(110)의 외경도 확장되는 것을 통해 굴착기를 교체하지 않고도 간단한 조작을 통해 굴착 직경을 확장시킬 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 굴착 중 추진체(110)의 처짐 발생시 선단조정수단(140)에 의해 헤드부(130) 외부 하측 지반이 냉각 또는 동결된 후 그 지점을 기반으로 추진체(110)의 헤드부(130) 위치가 상향 조정되어 굴착 경로 이탈이 방지되도록 할 수 있다.
또한, 지반을 굴착하는 헤드부(130)의 면판(131)에 방사상으로 구성된 비트(121)들의 가장자리 부분이 면판(131)의 외주면으로 신장되고 비트부(120)의 직경이 확장되어 굴착 공간의 직경 확장을 가능하게 할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 추진장치를 통한 추진력이 전달되는 추진체(110);
    추진체(110)의 전단에 회전 가능하게 구성되는 면판(131)에 복수개의 비트(121)들이 방사상으로 배열 구성되고 추진체(110)의 추진에 따른 면판(131)의 회전시 지반을 굴착하는 비트부(120)를 포함하는 헤드부(130);
    추진체(110)의 내부 하단부에 구성되고 추진체(110)의 외부 하측 지반을 향해 냉각체를 주입하여 해당 지반을 급속 냉각시킨 후 상기 냉각된 지반을 기반으로 추진체(110)의 위치를 상향 이동시켜 선단 조정을 가능하게 하는 선단조정수단(140);
    헤드부(130)의 면판(131)에 신장 및 신축 가능하게 구성되어 면판(131)에 구성된 비트(121)들의 가장자리 부분이 면판(131)의 외주면을 향해 일정 길이 신장되도록 하여 비트부(120)의 직경이 확장되도록 함과 동시에 비트부(120)의 직경 확장시 추진체(110)의 외주면에 커버하면서 장착 구성되어 추진체(110)의 외경도 확장되도록 하는 외경확장수단(150)
    을 포함하고,
    상기 선단조정수단(140)은,
    추진체(110)의 내부 하측면에 구성되고 추진체(110)의 외부 하측면 지반을 향해 냉각체를 주입하여 지반을 급속 냉각시키고 반력을 가지도록 하는 냉각체주입부(140A)와;
    추진체(110)의 내부 하측면으로부터 외부를 향해 신장 및 신축 동작되도록 구성되고 추진체(110)의 하향 추진시 신장 동작되어 냉각체주입부(140A)에 의해 급속 냉각된 지반의 반력을 전달받아 추진체(110)의 위치가 상향 이동되도록 하는 상향조정부(140B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  2. 제1항에 있어서, 추진체(110)는,
    헤드부(130)의 면판(131)을 회전시키는 구동축과 구동모터를 포함하는 구동수단(M)과,
    비트부(120)에 의해 굴착되는 토사가 추진체(110) 내부로 유입시 이를 배토시키는 배토수단(S)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  3. 제2항에 있어서, 면판(131)은,
    추진체(110)의 단면에 대응되는 면적을 가지고 내측면에는 구동수단(M)의 구동축이 연결되고 외측면에는 복수개의 비트(121)들이 면판(131)의 중심을 기준으로 방사상으로 배열 구성되는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 냉각체주입부(140A)는,
    추진체(110)의 내부 하측면에 관통 형성된 복수개의 주입공(141)에 설치 구성되어 추진체(110)의 외부 하측면 지반을 향해 액화질소 등의 냉각체가 주입되도록 하는 주입노즐(142)과;
    주입노즐(142)에 액화질소 등의 냉각체를 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  6. 제1항에 있어서, 상향조정부(140B)는,
    추진체(110)의 내부 하측면에 관통 형성되는 설치공(143)에 설치 구성되어 추진체(110)의 내부로부터 외부를 향해 피스톤(144)이 신장 노출되도록 하거나 외부로부터 내부를 향해 피스톤(144)이 신축 내장되도록 하는 상향조정용 유압실린더(145)와;
    유압실린더(145)의 피스톤(144) 단부에 결합 구성되고 추진체(110)의 외부 하측면에 대응된 곡률을 가지며 피스톤(144)의 신축시 추진체(110)의 설치공(143) 외주면에 밀착된 상태에서 피스톤(144)의 신장시 냉각체주입부(140A)에 의해 급속 냉각된 지반에 접촉 지지되어 반력이 적용되도록 하는 반력판넬(146)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  7. 제1항에 있어서, 외경확장수단(150)은,
    헤드부(130)의 면판(131)에 구성되는 비트(121)의 내부에 면판(131)의 중심부로부터 외주면을 향해 신장 및 신축 동작되도록 구성되고 신장 동작시 비트(121)들의 가장자리 부분에 해당되는 확장비트(122)가 면판(131)의 외주면 외부로 소정 거리 이동되도록 하여 비트부(120)의 직경이 확장되도록 하는 비트확장부(150A)와;
    추진체(110)의 외주면을 커버하면서 탈착 가능하게 구성되어 비트확장부(150A)에 따라 비트부(120)의 직경이 확장시 추진체(110)의 외경이 비트부(120)의 직경에 대응되도록 하는 추진체확장부(150B)를 포함하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  8. 제7항에 있어서, 비트확장부(150A)는,
    헤드부(130)의 면판(131)에 방사상으로 구성되는 비트(121)들의 내부에 설치 구성되고 면판(131)의 중심부로부터 외주면을 향해 피스톤(151)이 신장되어 피스톤(151) 단부의 확장비트(122)가 면판(131)의 외주면 밖으로 노출되도록 하거나 외주면으로부터 중심부를 향해 피스톤(151)이 신축되어 피스톤(151) 단부의 확장비트(122)가 원래 위치인 면판(131)의 외주면에 위치되도록 하는 비트확장용 유입실린더(152)와;
    추진체(110)의 내부에 구성되어 유압실린더(152)에 유압을 공급하여 피스톤(151)의 신장 및 신축을 통한 확장비트(122)의 확장과 원위치를 가능하게 하는 유압공급수단(153)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
  9. 제7항에 있어서, 추진체확장부(150B)는,
    추진체(110)의 외주면을 커버하여 추진체(110)의 외경이 비트확장부(150A)의 직경에 대응된 직경을 가지도록 하는 반원통체 또는 부채꼴 단면을 가지고 추진체(110)에 볼팅 결합되는 복수개의 커버체(154)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 조정이 가능한 굴착기.
KR1020190041008A 2019-04-08 2019-04-08 선단 조정이 가능한 굴착기 KR102036103B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190041008A KR102036103B1 (ko) 2019-04-08 2019-04-08 선단 조정이 가능한 굴착기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190041008A KR102036103B1 (ko) 2019-04-08 2019-04-08 선단 조정이 가능한 굴착기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102036103B1 true KR102036103B1 (ko) 2019-10-25

Family

ID=68421216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190041008A KR102036103B1 (ko) 2019-04-08 2019-04-08 선단 조정이 가능한 굴착기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102036103B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112065416A (zh) * 2020-10-24 2020-12-11 中铁一局集团有限公司 一种盾构掘进竖向纠偏的施工方法
CN113565516A (zh) * 2021-08-27 2021-10-29 江苏雷威建设工程有限公司 一种顶管作业装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893381A (ja) * 1994-07-25 1996-04-09 Tobishima Corp 断面可変シールド掘削機
JPH1018755A (ja) * 1996-06-28 1998-01-20 Ohbayashi Corp トンネル掘削工法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893381A (ja) * 1994-07-25 1996-04-09 Tobishima Corp 断面可変シールド掘削機
JPH1018755A (ja) * 1996-06-28 1998-01-20 Ohbayashi Corp トンネル掘削工法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112065416A (zh) * 2020-10-24 2020-12-11 中铁一局集团有限公司 一种盾构掘进竖向纠偏的施工方法
CN112065416B (zh) * 2020-10-24 2023-08-22 中铁一局集团有限公司 一种盾构掘进竖向纠偏的施工方法
CN113565516A (zh) * 2021-08-27 2021-10-29 江苏雷威建设工程有限公司 一种顶管作业装置
CN113565516B (zh) * 2021-08-27 2024-03-22 江苏雷威建设工程有限公司 一种顶管作业装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102036103B1 (ko) 선단 조정이 가능한 굴착기
US6467558B2 (en) Multiple air hammer apparatus and excavating direction correcting method therefor
JP4226402B2 (ja) トンネル施工方法並びにトンネル掘削機
KR20160089963A (ko) 지중 추진관용 조향식 굴착장치
JP3737493B2 (ja) 大断面シールド掘削工法
JP2001032666A (ja) 地盤の削進装置の削進ビット
JP3970133B2 (ja) トンネル掘削機
JP4712529B2 (ja) トンネル掘削機
JP3844136B2 (ja) シールド掘進機のカッターヘッド
JP3147708B2 (ja) トンネル掘進機
JP6783132B2 (ja) トンネル掘進機
JP2001049989A (ja) 掘削推進機の推進方向修正装置
KR102293628B1 (ko) 커터헤드부의 개구율을 조절하여 굴착토의 유입량의 조절이 가능한 기계식 굴착기
JP2018096085A (ja) トンネル掘進機
JP3539669B2 (ja) シールド機を用いた地盤改良工法
JPH11200767A (ja) トンネル切羽の地盤安定工法
JP2002339694A (ja) トンネル掘削機
JP4762641B2 (ja) トンネル掘削機
JPH07293187A (ja) シールド掘進機
JPH0734768A (ja) 掘削装置
JPH08189290A (ja) 地中接合用シールド掘進機およびトンネルの地中接合方法
KR920002714B1 (ko) 터널굴삭공법과 그에 이용되는 지반경화제주입장치
JP3311257B2 (ja) 複胴式掘削機の伸縮装置
JP2021134506A (ja) トンネル掘削機
JP5344982B2 (ja) シールド掘進機のマンロック装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant