KR102078147B1 - 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기에 관한 것으로 종래 다이아몬드 와이어 쏘와 다이아몬드 블레이드를 가진 콘크리트 쏘의 제반 문제점을 해결하기 위해서 원형휠(12)의 테두리와 내측에 제1장착부(22)와 제2장착부(24) 및 제3장착부(30)를 형성하고, 인장코일스프링(26)과 니플(28)이 양단부에 고정된 다이아몬드 와이어 쏘(20)를 상기 원형휠(12)의 주면과 내측에 착탈 가능하게 장착한 것이어서 절삭성과 안전성 및 작업성이 매우 우수하고, 고장 간격 평균시간을 연장시켜 주어서 유지 보수비용을 크게 절감시켜 줄 수 있으며, 작동신뢰성이 매우 우수한 장점을 발휘한다.

Description

다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기{Concrete Structure Cutter Using Diamond Wire Saw}

본 발명은 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 해체 현장에서 별도의 준비작업 없이도 콘크리트 구조물의 절단작업을 신속하게 실시할 수 있으며 절단작업 중 다이아몬드 와이어 쏘가 끊어지는 것에 의한 안전사고를 크게 감소시켜 줄 수 있고 건물의 해체 현장 여건에 맞추어서 절단 방향과 각도를 보다 쉽게 선택하여 절단 작업을 실시할 수 있도록 해줄 수 있는 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기에 관한 것이다.

일반적으로 다이아몬드 와이어 쏘(Diamond wire saw)를 이용한 콘크리트 구조물 절단은 종래 대한민국 등록특허공보 제10-1384961호 등에 개시되어 있는 바와 같은 다이아몬드 와이어 쏘를 대한민국 등록특허공보 제 10-1446428호 등에 개시되어 있는 바와 같은 절단장치 등에 폐 루프 (closed loop) 형태로 감기도록 장착하거나 순환 회전하는 형태로 장착하여 절단작업을 실시해 왔었다.

이와 같은 종래의 콘크리트 구조물의 절단작업은 절단대상 콘크리트 구조물에 다이아몬드 와이어 쏘가 관통할 수 있도록 천공작업을 먼저 실시하고, 천공된 구멍을 관통하는 다이아몬드 와이어 쏘의 한쪽 끝 부분을 절단장치에 걸어서 다른 한쪽 끝부분과 고정시켜 주는 등의 절단 준비 작업을 거쳐야만 하는 것이어서 준비 작업에 많은 시간과 인력이 소요되는 단점이 있었다.

그리고, 다이아몬드 와이어 쏘가 콘크리트 구조물과 구동폴리 및 여러 개의 보조 회전 풀리들 사이를 순환 회전하는 것이어서 마찰저항과 절삭 저항 등에 의하여 쉽게 끊어지게 되어 유지, 보수비용이 많이 들게 되었을 뿐 만 아니라 다이아몬드 와이어 쏘의 잦은 교체로 인한 작업 중지 등으로 인하여 작업성이 나빴고, 작업 중 끊어진 다이아몬드 와이어 쏘가 작업장 주변을 자유자재로 예측 불허 방향으로 휘저으면서 큰 충격을 주게 되어서 주변장비를 손상시키고 작업자의 안전에 매우 큰 위험을 초래하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 원형 톱 형태의 다이아몬드 블레이드를 포함하는 콘크리트 절삭기(concrete saw)도 널리 사용되고 있으나, 다이아몬드 블레이드의 구조적인 한계로 인하여 내구수명이 짧은 까닭에 다이아몬드 블레이드를 자주 교체해 주어야만 하는 것이었기 때문에 유지, 보수비용이 많이 들고, 다이아몬드 블레이드의 잦은 교체로 인한 작업성이 나빠지게 되는 등의 문제점이 있었다.

특히, 다이아몬드 블레이드의 일부가 파손되면서 작업장 주위로 비산될 수 도 있는 것이어서 안전사고의 우려가 많은 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은 종래의 다이아몬드 와이어 쏘와 다이아몬드 블레이드를 가진 콘크리트 쏘의 문제점을 모두 해소시켜 줄 수 있으며 절삭성과 안전성 및 작업성이 매우 우수하고 고장 간격 평균시간(MTBF:Mean Time Between Failures)이 길어지게 되어 유지, 보수비용을 크게 절감시켜 줄 수 있으며 작동신뢰성이 매우 우수한 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기를 제공하는데 있다.

상기 한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 회전축과 연결되는 고정구멍이 정중앙에 형성된 원형 휠의 테두리에는 와이어 로프를 코어로 하면서 다이아몬드 팁이 표면에 구비된 비드를 포함하는 다이아몬드 와이어 쏘의 반단면 형태와 대응하는 요철부와 같은 제1장착부가 형성되어 있고, 상기 제1장착부와 상기 고정구멍사이에는 상기 다이아몬드 와이어 쏘의 양 단부 쪽이 끼워 맞춤되는 적어도 두 쌍 이상의 제2 장착부가 형성되어 있으며, 상기 제2장착부의 한쪽에는 상기 다이아몬드 와이어 쏘의 양단부에 고정된 인장코일스프링과 니플이 끼워 맞춤되는 제3장착부가 형성되어 있어 상기 원형 휠의 주면과 내측에 상기 다이아몬드 와이어 쏘를 착탈 시켜 줄 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 다이아몬드 쏘가 각각 장착되어 있는 여러개의 원형 휠이 동일 회전축에 스페이서로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 원형 휠의 주면과 내측에 적어도 2개 이상의 다이아몬드 와이어 쏘를 착탈 가능하면서도 견고하게 장착시켜서 된 것이기 때문에 콘크리트 구조물의 절삭성과 작동신뢰성을 크게 향상 시켜 줄 수 있고, 다이아몬드 와이어 쏘의 내구수명을 연장시켜 줄 수 있으며, 내구수명이 다하거나 작업 중 끊어진 다이아몬드 와이어 쏘의 교체를 보다 쉽고 신속하게 실시 할 수 있는 것이어서 고장 간격 평균 시간을 크게 연장시켜 줄 수 있는 것이므로 유지 보수비용을 크게 절감시켜 줄 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 다이아몬드 와이어 쏘의 양단부가 제2,제3장착부과 인장코일스프링으로 매우 안정감 있고 견고하게 장착된 것이어서 절단 작업 중 다이아몬드 와이어 쏘에 작용하는 마찰장력을 흡수하면서 탄성 있게 대응하는 것이므로 다이아몬드 와이어 쏘가 끊어지는 것을 효과적 방지 할 수 있을 뿐만 아니라 다이아몬드 와이어 쏘가 끊어지더라도 안전사고와 장비손상도 효과적으로 방지해 줄 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 절단대상 콘크리트 구조물을 두께가 얇은 판상이나 사각 막대 형태로도 절삭시켜 줄 수 있는 것이어서 절단작업을 보다 신속하게 실시할 수 있고, 해체된 콘크리트 구조물의 처리를 보다 쉽고 안전하게 할 수 있으며, 해체된 콘크리트 구조물의 재활용을 보다 쉽게 할 수 있도록 해줄 수 있는 등의 장점도 있다.

도1은 본 발명에 의한 절단기의 전체적인 구조를 개략적으로 예시한 정면도.
도2는 제1도의 A선내 확대도.
도3은 본 발명에 의한 절단기의 조합 예를 보인 평면도.
도4는 본 발명에 의한 절단기의 절삭상태를 예시한 사시도.

본 발명을 예시도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 절단기는 도1내지 도3에 예시한 바와 같이 회전축과 연결되는 고정구멍(10)이 정중앙에 형성된 원형 휠(12)의 테두리에는 와이어 로프(14)를 코어로 하면서 다이아몬드 팁이 표면에 구비된 비드(18)를 포함하는 다이아몬드 와이어쏘(20)의 반단면형태와 대응하는 요철부와 같은 제1장착부(22)가 형성되어 있고, 상기 제1장착부(22)와 상기 고정구멍(10)사이에는 상기 다이아몬드 와이어쏘(20)의 양 단부 쪽이 끼워 맞춤되는 적어도 두 쌍이상의 제2장착부(24)가 형성되어 있으며, 상기 제2 장착부(24)의 한쪽에는 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양단부에 고정된 인장코일스프링(26)과 니플(28)이 끼워 맞춤되는 제3장착부(30)가 형성되어 있어서 상기 원형휠(12)의 주면과 내측에 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)를 착탈시켜 줄 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서, 다이아몬드 와이어 쏘(20)가 착탈 가능하게 고정되는 원형 휠(12)의 두께 크기는 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 최대 굵기 크기의 미만으로 해주어야 원형 휠(12)이 절단대상 콘크리트 구조물과 직접 접촉하기 않으면서 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 절삭력을 발휘 할 수 있게 된다.

그리고 도3에 예시한 바와 같이 다이아몬드 와이어 쏘(20)가 각각 장착되어 있으며, 직경크기가 같거나 상이한 여러 개의 원형휠(12-1,.,12-n)을 회전축(32)에 스페이서(34)를 이용하여 조합시켜 절단기를 구성하는 경우, 절단대상 콘크리트구조물을 예를 들어 두께가 얇은 판상으로 절삭시켜 주거나 바둑판 모양으로도 절삭하여 사각막대형태로 절삭시켜 줄 수 도 있어서 절단작업을 보다 신속하게 실시할 수 있을 뿐 만 아니라 해체된 콘크리트 구조물의 처리를 보다 쉽고 안전하게 할 수 도 있고, 이를 보다 더 손쉽게 재활용 할 수 있게 해주게 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양 단부 쪽이 제1장착부(22)와 제2장착부(24) 및 제3장착부(30)에 의해서 원형휠(12)에 매우 견고하게 장착되어 있는 것이어서 절단 작업 중 다이아몬드 와이어 쏘(20)가 원형휠(12)로부터 이탈될 우려가 없다.

특히, 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양단부가 상기 제3장착부(30)쪽의 인장코일스프링(26)으로 탄성 있게 장착된 것이어서 절단 작업 중 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)에 작용하는 마찰장력을 흡수 하면서 대응하는 것이기 때문에 다이아몬드 와이어 쏘(20)가 쉽게 끊어지는 것을 효과적으로 방지하게 되어서 절단기의 고장 간격 평균 시간을 연장시켜 줄 수 있는 것이므로 작동신뢰성을 크게 향상시켜 주고, 유지 보수비용도 크게 절감시켜 주게 된다.

또한, 본 발명에서 제2장착부(24)와 제3장착부(30)에 위치하게 되는 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양단부쪽은 상기 제1장착부(22)에 위치하는 다이아몬드 와이어 쏘(20)에 의해서 절단되는 콘크리트 구조물의 절삭된 칩을 절단부 즉, 절단된 슬리트 쪽으로 밀어내주게 되어서 절삭된 칩을 보다 원활하게 배출시켜 주는 것이므로 다이아몬드 와이어쏘(20)의 절삭력을 크게 향상시켜 줌과 아울러서 내구수명도 크게 향상시켜 주게 된다.

그리고, 본 발명에 의한 절단기를 바퀴나 무한궤도와 같은 추진 수단을 구비한 이동장비에 탑재된 산업용 6축 수직 다관절 로봇과 같은 다관절 붐의 선단부에 설치하여 3차원 공간에서 절단 작업을 수행 할 수 있도록 해주거나 이동용 안내 롤이 구비된 이동식지그에 설치하여 도4에 예시한 바와 같이 절단 각도와 위치를 현장여건에 맞추어서 조절하면서 사용 할 수 도 있다.

또한, 작업 환경개선을 위하여 물 분사장치나 에어커튼 등과 같은 환경오염방지 수단을 함께 구성하여 사용할 수 도 있다.

특히, 본 발명에 의한 절단기는 작업도중 다이아몬드 와이어 쏘(20)가 끊어지게 되더라도 끊어진 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양 단부 쪽이 제2장착부(24)와 제3장착부(30)에서 고정된 상태를 유지하게 되어서 다이아몬드 와이어 쏘가 길게 순환 회전하였던 종래기술에 비하여 끊어진 다이아몬드 와이어 쏘에 의한 각종 안전사고와 장비의 손상을 보다 효과적으로 방지해주게 되며, 끊어진 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 교체작업 또한 끼워맞춤방식 즉, 스냅 타이트 방식으로 보다 쉽고, 신속하게 실시할 수 있는 것이어서 고장 간격 평균시간을 연장시켜 줄 수 있는 것이므로 가동률과 작업성을 크게 향상시켜 주게 된다.

10…….고정구멍 12…….원형 휠
14…….와이어 로프 18…….비드
20…….다이아몬드 와이어 쏘 22…….제1장착부
24…….제2장착부 26…….인장코일스프링
28…….니플 30…….제3장착부

Claims (2)

1. 회전축과 연결되는 고정구멍(10)이 정중앙에 형성된 원형 휠(12)의 테두리에는 와이어 로프(14)를 코어로 하면서 다이아몬드 팁이 표면에 구비된 비드(18)를 포함하는 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 반단면형태와 대응하는 요철부와 같은 제1장착부(22)가 형성되어 있고, 상기 제1장착부(22)와 상기 고정구멍(10)사이에는 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양 단부 쪽이 끼워 맞춤되는 적어도 두 쌍 이상의 제2장착부(24)가 형성되어 있으며, 상기 제2장착부(24)의 한쪽에는 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)의 양단부에 고정된 인장코일스프링(26)과 니플(28)이 끼워 맞춤되는 제3장착부(30)가 형성되어 있어 상기 원형휠(12)의 주면과 내측에 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)를 착탈시켜 줄 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기.
2. 제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 와이어 쏘(20)가 각각 장착되어 있는 여러 개의 원형휠(12-1,...,12-n)이 회전축(32)에 스페이서(34)로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 와이어 쏘를 이용한 콘크리트 구조물 절단기.
   
   

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