KR102160136B1 - 역순환 에어해머 굴착장치 및 이를 이용한 역순환 싱글 해머 공법 - Google Patents

역순환 에어해머 굴착장치 및 이를 이용한 역순환 싱글 해머 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역순환 에어해머 굴착장치에 관한 것으로서, 압축공기를 공급하는 에어호스(22)와 연결되며, 일측 측면으로 공급된 압축공기가 하향 공급되는 통로 역할을 하는 압축공기 유로와 굴착암편이 포함된 순환용수가 상향 배출되는 통로 역할을 하는 순환용수 유로가 구비되는 에어스위벨(100); 상기 에어스위벨(100)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하며, 상기 에어스위벨(100)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하는 역순환용 로드(200); 상기 역순환용 로드(200)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하며, 상기 역순환용 로드(200)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하는 스테빌라이저(300); 상기 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 상기 스테빌라이저(300)를 통하여 공급되는 압축공기에 의하여 승하강을 반복하면서 타격력을 발생시키는 DTH해머(400); 상기 DTH해머(400)의 하부에 장착되며, 상기 DTH해머(400)의 하강에 따라 암반을 타격하는 리버스 비트(500); 상기 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 상기 DTH해머(400) 및 상기 리버스 비트(500)의 상부 영역 외부를 감싸면서 순환용수 배출공(520)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수의 상승 통로를 형성하는 튜빙부(600); 상기 에어스위벨(100)의 상부에 장착되며, 상승된 굴착암편이 포함된 순환용수를 외부로 배출하는 순환용수 배출관(710)이 일측으로 돌출된 워터스위벨(700); 수직 방향으로 설치되는 관체 구조로서, 상기 순환용수 배출관(710)의 단부와 대면하는 일측면이 개방되며, 개방된 일측면을 따라 내측으로 하향 경사를 이루는 다수의 하강유도 경사판(811)이 미리 설정된 간격을 유지하면서 수직 방향으로 나란하게 구비되어 굴착이 진행됨에 따라 상기 순환용수 배출관(710)이 상기 워터스위벨(700)과 함께 하강하더라도 상기 순환용수 배출관(710)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 지속적으로 하향 배출시키는 블라인드식 상부배출관(810); 및, 상기 블라인드식 상부배출관(810)의 하부에 설치되며, 상기 블라인드식 상부배출관(810)을 통하여 낙하하는 굴착암편이 포함된 순환용수를 저장하면서, 굴착암편을 침전시키고, 상부 일측에 구비된 순환용수 공급관(910)을 통하여 저장된 순환용수를 굴착공 내부로 공급하는 침전조(900);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

역순환 에어해머 굴착장치 및 이를 이용한 역순환 싱글 해머 공법{Reverse Circulation Air Hammer Excavator and Reverse Circulation Single Hammer Excavating Method}
본 발명은 천공기와 결합되어 사용되는 역순환 에어해머 굴착장치 및 이를 이용한 역순환 싱글 해머 공법에 관한 것으로서, 보다 안전하고 신속하게 굴착암편을 굴착공 외부로 배출하고 순환용수를 재공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도1은 종래 기술에 따른 천공비트장치의 단면도인데, 천공비트장치(1)는 압축공기가 유입되는 유입관(10), 유입관(10)을 감싸도록 형성된 해머(20), 해머(20)의 하단에 장착되어 굴착을 수행하는 천공비트(30), 해머(20)의 상단에 연결되어 천공비트(30)로 동력을 전달하는 동력전달부재(40)를 포함하여 구성되며, 천공비트(30)의 외주면에는 굴착되는 지반과 직접적으로 접촉되는 절삭팁(31)이 다수 설치되며, 내부에는 유입관(10)과 연통된 유입채널(32) 및 굴착시 발생되는 굴착토를 배출시키기 위한 배출채널(33)이 형성된다.
이에 따라 천공비트(30)가 동력전달부재(40)로부터 동력을 전달받으면 천공작업을 수행하게 되고, 굴착 과정에서 발생된 굴착토는 유입관(10) 및 유입채널(32)을 통해 유입된 압축공기에 의해 배출채널(33)로 배출된다.
그러나, 이러한 종래의 천공비트장치(1)는 천공비트(30)의 배출채널(33)을 통해 배출되는 압축공기가 굴착공 내의 굴착토와 함께 천공비트장치(1)의 외부로 배출되는 구조로 이루어져 있는 바 견고한 암반을 천공할 때에는 큰 문제가 없으나, 갯벌 등과 같이 연약지반을 천공할 경우에는 수분이 섞인 굴착토들이 배출채널(33)을 막아 굴착토의 배출이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 도2와 같이 역순환 천공비트장치가 개발되었는데, 도2에 도시된 역순환 천공비트장치는 유입관으로 압축공기가 유입되고, 실린더는 유입관과 연통되고, 피스톤 해머는 실린더 내에 수용되며, 압축공기의 유입 또는 배출에 의해 승강하며, 드릴비트는 피스톤 해머의 하부에 배치되며, 피스톤 해머의 하강 동작에 의해 암반으로 타격을 가하며, 배출관은 피스톤 해머 및 드릴비트 내에 수용되며, 드릴비트의 타격에 의해 파쇄된 굴착토를 외부로 배출시키고, 케이싱은 유입관을 감싸도록 형성되는 구조이다.
이와 같은 구조를 통하여 도1과 같은 구조에서 발생되는 문제점을 어느 정도 해소할 수 있었으나, 확장비트(170)의 외주면에 형성된 유입채널(171)들을 통하여 분사된 압축공기가 서로 부딪히면서 상쇄되고, 굴착공 사이의 틈새로도 압축공기가 일부 빠져나감으로써 굴착토 배출 효율이 저하되는 문제점이 있고, 배출관(150)의 상단부에 호스를 연결하여 굴착토와 순환용수를 외부로 배출하는데 굴착이 진행됨에 따라 배출관(150)도 하강하게 되면서 연결된 호스의 길이에 여분이 생기게 되어 이를 정리해야만 하며, 고압의 압축공기에 의하여 굴착토가 포함된 순환용수가 배출됨으로써 상당한 진동이 발생하게 되고 이로 인한 안전사고의 위험이 상존한다는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
등록특허 제10-1627822호
등록특허 제10-2015668호
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 천공 과정에서 발생되는 굴착암편(굴착토)를 안전하게 외부로 배출함과 동시에 회수된 순환용수를 침전한 후 재공급할 수 있는 새로운 개념의 역순환 에어해머 굴착장치 및 이를 이용한 역순환 싱글 해머 공법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 역순환 에어해머 굴착장치에 관한 것으로서, 압축공기를 공급하는 에어호스(22)와 연결되며, 일측 측면으로 공급된 압축공기가 하향 공급되는 통로 역할을 하는 압축공기 유로와 굴착암편이 포함된 순환용수가 상향 배출되는 통로 역할을 하는 순환용수 유로가 구비되는 에어스위벨(100); 상기 에어스위벨(100)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하며, 상기 에어스위벨(100)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하는 역순환용 로드(200); 상기 역순환용 로드(200)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하며, 상기 역순환용 로드(200)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하는 스테빌라이저(300); 상기 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 상기 스테빌라이저(300)를 통하여 공급되는 압축공기에 의하여 승하강을 반복하면서 타격력을 발생시키는 DTH해머(400); 상기 DTH해머(400)의 하부에 장착되며, 상기 DTH해머(400)의 하강에 따라 암반을 타격하는 리버스 비트(500); 상기 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 상기 DTH해머(400) 및 상기 리버스 비트(500)의 상부 영역 외부를 감싸면서 순환용수 배출공(520)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수의 상승 통로를 형성하는 튜빙부(600); 상기 에어스위벨(100)의 상부에 장착되며, 상승된 굴착암편이 포함된 순환용수를 외부로 배출하는 순환용수 배출관(710)이 일측으로 돌출된 워터스위벨(700); 수직 방향으로 설치되는 관체 구조로서, 상기 순환용수 배출관(710)의 단부와 대면하는 일측면이 개방되며, 개방된 일측면을 따라 내측으로 하향 경사를 이루는 다수의 하강유도 경사판(811)이 미리 설정된 간격을 유지하면서 수직 방향으로 나란하게 구비되어 굴착이 진행됨에 따라 상기 순환용수 배출관(710)이 상기 워터스위벨(700)과 함께 하강하더라도 상기 순환용수 배출관(710)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 지속적으로 하향 배출시키는 블라인드식 상부배출관(810); 및, 상기 블라인드식 상부배출관(810)의 하부에 설치되며, 상기 블라인드식 상부배출관(810)을 통하여 낙하하는 굴착암편이 포함된 순환용수를 저장하면서, 굴착암편을 침전시키고, 상부 일측에 구비된 순환용수 공급관(910)을 통하여 저장된 순환용수를 굴착공 내부로 공급하는 침전조(900);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 역순환 에어해머 굴착장치를 이용한 역순환 싱글 해머 공법에 관한 것으로서, 굴착 지점에 케이싱을 설치하고, 케이싱 내부에 미리 설정된 침수비에 따라 순환용수를 채우고, 순환용수 공급관(910)에 도달하지 않을 수위까지 침전조(900) 내부에도 순환용수를 채우는 제1단계; 역순환 에어해머 굴착장치를 천공기에 조립하여 굴착 지점으로 이동한 후 셋팅하는 제2단계; 천공기를 작동시키면서 에어컴프레샤에 의하여 생산된 압축공기를 에어스위벨(100)로 공급하여 굴착하는 제3단계; DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 리버스 비트(500)의 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사되는 압축공기를 이용하여 굴착 과정에서 생성되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 순환용수 배출공(520)을 통하여 상승시키는 제4단계; DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 리버스 비트(500)의 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사되는 압축공기를 이용하여 굴착암편이 포함된 순환용수를 워터스위벨(700)까지 상승시키는 제5단계; 워터스위벨(700)에 구비된 순환용수 배출관(710)을 통하여 블라인드식 상부배출관(810)의 하강유도 경사판(811)으로 굴착암편이 포함된 순환용수를 배출하여 침전조(900)로 낙하시키는 제6단계; 및, 침전조(900)의 바닥에 굴착암편을 침전시키고 침전조(900) 상부의 순환용수 공급관을 통하여 순환용수를 굴착공 내부로 재공급하는 제7단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 천공 과정에서 발생되는 굴착암편(굴착토)를 압축공기를 이용하여 순환용수와 함께 신속하게 상승시키고, 침전조(900)로 낙하시킬 수 있다.
둘째, 굴착이 진행됨에 따라 워터스위벨(700)의 높이가 낮아지더라도 별도의 추가 조치 없이 워터스위벨(700)의 순환용수 배출관(710)을 통하여 다수의 하강유도 경사판(811)이 구비된 블라인드식 상부배출관(810)으로 굴착암편이 포함된 순환용수를 안정적으로 하향 배출할 수 있어 작업 편의성 및 안전사고의 위험을 사전에 방지할 수 있다.
셋째, 속도저감 경사판(821)이 구비된 블라인드식 하부배출관(820)이 추가될 경우 굴착암편이 포함된 순환용수의 낙하 속도가 적절히 저감된 후 침전조(900)로 유입되게 할 수 있다.
넷째, 침전조(900) 내부에서 굴착암편을 침전시켜 바닥에 가라 앉힌 후 남은 순환용수는 침전조(900) 상부의 순환용수 공급관(910)을 통하여 순환용수를 굴착공 내부로 다시 공급하여 재활용할 수 있다.
도1 내지 도3은 종래 기술을 예시적으로 도시한다.
도4는 본 발명의 전체 구성을 도시하는 개략적인 사시도이다.
도5는 본 발명의 전체 구성을 도시하는 단면도이다.
도6은 리버스 비트(500)를 도시한다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 역순환 에어해머 굴착장치에 관한 것으로서, 전체 구성은 도4 및 도5에 도시된 바와 같으며, 별도로 상세하게 언급하지 않은 부분은 종래의 역순환 에어해머 굴착장치에 적용된 기술을 적용할 수 있다.
에어스위벨(100)은 압축공기를 공급하는 외부의 에어호스(22)와 연결되는데, 에어스위벨(100)의 일측 측면으로 공급된 압축공기가 하향 배출되는 통로 역할을 하는 압축공기 유로와 함께 굴착암편이 포함된 순환용수가 상향 배출되는 통로 역할을 하는 순환용수 유로가 별도로 구비되는데, 이러한 유로는 별도로 상세히 도시하지 않았으나 서로 분리되도록 에어스위벨(100) 내부 공간에 적절히 배치되고, 회전력과 상하 추진력을 전달하는 로테이팅 유닛(33)의 회전축이 워터스위벨(700)과 에어스위벨(100)의 중앙을 통과하여 역순환용 로드(200)와 연결된다.
역순환용 로드(200)는 에어스위벨(100)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하는 기능을 수행하는데, 에어스위벨(100)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수는 상향 배출하게 된다.
역순환용 로드(200)에 구비되는 압축공기 유로와 순환용수 유로도 별도로 그 구조를 상세히 도시하지 않았으나 서로 분리되도록 역순환용 로드(200) 내부 공간에 적절히 배치된다.
스테빌라이저(300)는 역순환용 로드(200)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하는데, 역순환용 로드(200)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하게 된다.
스테빌라이저(300)에 구비되는 압축공기 유로와 순환용수 유로도 그 구조를 별도로 상세히 도시하지 않았으나 서로 분리되도록 스테빌라이저(300) 내부 공간에 적절히 배치된다.
DTH해머(400)는 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 일반적으로 사용되는 DTH(Down the Hole)해머와 마찬가지로 스테빌라이저(300)를 통하여 공급되는 압축공기에 의하여 내장된 피스톤이 승하강을 반복하면서 타격력을 발생시킨다.
리버스 비트(500)는 DTH해머(400)의 하부에 장착되며 DTH해머(400)의 하강에 따라 직접 암반을 타격하는데, 리버스 비트(500)의 중앙부에는 도6에 도시된 것처럼 DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 배출되는 압축공기의 분사 통로가 되는 압축공기 분사공(510)이 수직 방향으로 구비된다.
아울러, 중앙부에서 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치의 하부면에는 순환용수 배출공(520)이 상향 경사를 이루도록 관통되어 굴착암편이 포함된 순환용수가 압축공기 분사공(510)을 통하여 배출된 압축공기와 함께 상승되는 통로 역할을 한다. 순환용수 배출공(520)의 갯수와 경사각 등은 장비의 규격이나 작업 환경 등을 고려하여 적절히 설계할 수 있다.
이와 같이 리버스 비트(500) 하부면 중앙부에 구비된 압축공기 분사공(510)을 통하여 압축공기가 분사되고 중앙부에서 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치에 상향 경사를 이루도록 순환용수 배출공(520)을 적절이 구비하면, 굴착과정에서 발생된 굴착암반(굴착토)를 보다 신속하고 효율적으로 리버스 비트(500)의 하부면에서 제거할 수 있다.
튜빙부(600)는 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되면서 DTH해머(400) 및 리버스 비트(500)의 상부 영역 외부를 감싸면서 공간을 형성하는데, 튜빙부(600)로 둘러싸인 내부 공간은 순환용수 배출공(520)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수의 상승 통로가 되면서 스테빌라이저(300)에 구비되는 순환용수 유로와 연결된다.
워터스위벨(700)은 에어스위벨(100)의 상부에 장착되는데, 워터스위벨(700)의 일측에는 순환용수 유로를 따라 상승한 굴착암편이 포함된 순환용수를 외부로 배출하는 순환용수 배출관(710)이 돌출되도록 구비된다.
블라인드식 상부배출관(810)은 수직 방향으로 설치되는 관체 구조인데, 순환용수 배출관(710)의 단부와 대면하는 일측면이 개방된다.
이와 같이 개방된 블라인드식 상부배출관(810)의 일측면 내부에는 하향 경사를 이루는 다수의 하강유도 경사판(811)이 미리 설정된 간격을 유지하면서 수직 방향으로 나란하게 구비된다.
따라서, 굴착이 진행됨에 따라 워터스위벨(700)이 하강하고 이에 따라 순환용수 배출관(710)이 함께 하강하더라도 순환용수 배출관(710)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 블라인드식 상부배출관(810) 내부로 지속적으로 하향 이동시킬 수 있으며, 이를 위한 별도의 조치가 필요 없다.
블라인드식 상부배출관(810)의 개방된 일측면의 모서리 부위에는 워터스위벨(700)의 순환용수 배출관(710)의 승하강을 안내하는 승하강 가이드 돌기가 수직 방향(길이 방향)으로 길게 구비되어 안정적인 승하강이 유도할 수 있다.
블라인드식 하부배출관(820)은 수직 방향으로 설치되는 관체 구조로서, 블라인드식 상부배출관(810)의 하부에 추가 장착되는데, 블라인드식 하부배출관(820)의 중앙부를 향하여 하향 경사를 이루는 다수의 속도저감 경사판(821)이 서로 마주보는 내측면을 따라 미리 설정된 간격을 유지하면서 엇갈리게 구비되어 굴착암편이 포함된 순환용수가 속도저감 경사판(821)에 순차적으로 충돌하면서 하강 속도가 감속된 후 침전조(900)로 투입되도록 한다.
침전조(900)는 블라인드식 상부배출관(810)의 하부에 설치되며, 블라인드식 상부배출관(810)과 블라인드식 하부배출관(820) 통하여 낙하하는 굴착암편이 포함된 순환용수를 저장하면서 굴착암편을 침전시키는 기능을 수행한다.
침전조(900)의 상부 일측에는 순환용수 공급관(910)이 구비되고, 이를 통하여 저장된 순환용수를 굴착공 내부로 공급하여 재활용할 수 있다.
도4에 도시된 역순환 에어해머 굴착장치를 이용한 역순환 싱글 해머 공법은 다음과 같은 과정으로 수행될 수 있다.
(1) 제1단계
굴착 지점에 케이싱을 설치하고, 케이싱 내부에 미리 설정된 침수비에 따라 순환용수를 채우고, 순환용수 공급관(910)에 도달하지 않을 수위까지 침전조(900) 내부에도 순환용수를 채우는 과정으로서 일반적인 천공 과정과 거의 유사한 준비 과정이 이루어진다.
(2) 제2단계
역순환 에어해머 굴착장치를 천공기에 조립하여 굴착 지점으로 이동한 후 셋팅하는 과정이다.
침전조(900)와 그 밖의 설비들도 해당 위치에 설치하여 셋팅하고, 순환용수가 순환용수 공급관(910)을 통하여 넘치지 않을 수위까지 채우고, 압축공기를 생산할 에어컴프레샤(11)와 에어스위벨(100)을 에어호스(22)로 연결하는 작업도 함께 수행된다.
(3) 제3단계
천공기를 작동시키면서 에어컴프레샤(11)에 의하여 생산된 압축공기를 에어스위벨(100)로 공급하여 굴착하는 과정으로서, 압축공기에 의하여 DTH해머(400) 내부에 장착된 피스톤을 승하강시켜 타격력을 발생시키고 이를 리버스 비트(500)에 전달하여 암반의 파쇄 및 굴착이 이루어지게 된다.
피스톤의 원활한 승하강 타격 운동이 이루어질 수 있도록 락드릴오일과 같은 윤활유를 적절히 에어 공급 라인을 통하여 공급한다.
(4) 제4단계
DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 리버스 비트(500)의 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사되는 압축공기를 이용하여 굴착 과정에서 생성되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 순환용수 배출공(520)을 통하여 상승시키는 과정이다.
(5) 제5단계
DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 리버스 비트(500)의 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사되는 압축공기를 이용하여 굴착암편이 포함된 순환용수를 순환용수 유로를 통하여 워터스위벨(700)까지 상승시키는 과정이다.
(6) 제6단계
워터스위벨(700)에 구비된 순환용수 배출관(710)을 통하여 블라인드식 상부배출관(810)의 하강유도 경사판(811)으로 굴착암편이 포함된 순환용수를 배출하여 침전조(900)로 낙하시키는 과정이다. 이러한 과정에서 블라인드식 하부배출관(820)의 속도저감 경사판(821)에 순차적으로 충돌하면서 하강 속도가 감속된다.
아울러, 미리 설계된 굴착심도에 도달할 때까지 굴착이 진행됨에 따라 워터스위벨(700)이 하강하더라도 순환용수 배출관(710)을 통하여 블라인드식 상부배출관(810)의 하강유도 경사판(811)으로 굴착암편이 포함된 순환용수를 지속적으로 배출하여 침전조(900)로 낙하시키는 과정이 수행될 수 있다.
침전된 굴착암편은 별도로 굴삭기 또는 컨베이어를 사용해 배토하면 된다.
(7) 제7단계
침전조(900)의 바닥에 굴착암편을 침전시키고, 침전조(900) 상부의 순환용수 공급관을 통하여 순환용수를 굴착공 내부로 재공급하는 과정이다.
이와 같은 과정을 통하여 소정의 심도까지 굴착이 완료되면 굴착공 내부에서 굴착장치를 인양하고 굴착공 내의 순환용수에 포함된 앙금을 침전시키고 미케니칼 펌프 또는 에어 리프팅 파이프 등을 이용해 청소한다. 아울러, 일반적인 굴착공 시공과 마찬가지로 기초 말뚝 및 콘크리트 타설과 같은 작업을 완료한 후 케이싱을 인발하는 과정을 수행할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
11:에어컴프레샤
22:에어호스
33:로테이팅 유닛
100:에어스위벨
200:역순환용 로드
300:스테빌라이저
400:DTH해머
500:리버스 비트
510:압축공기 분사공
520:순환용수 배출공
600:튜빙부
700:워터스위벨
710:순환용수 배출관
810:블라인드식 상부배출관
811:하강유도 경사판
820:블라인드식 하부배출관
821:속도저감 경사판
900:침전조
910:순환용수 공급관

Claims (6)

  1. 역순환 에어해머 굴착장치에 관한 것으로서,
    압축공기를 공급하는 에어호스(22)와 연결되며, 일측 측면으로 공급된 압축공기가 하향 공급되는 통로 역할을 하는 압축공기 유로와 굴착암편이 포함된 순환용수가 상향 배출되는 통로 역할을 하는 순환용수 유로가 구비되는 에어스위벨(100);
    상기 에어스위벨(100)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하며, 상기 에어스위벨(100)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하는 역순환용 로드(200);
    상기 역순환용 로드(200)의 하부에 장착되어 회전력과 상하 추진력을 하부로 전달하며, 상기 역순환용 로드(200)의 압축공기 유로와 순환용수 유로 각각에 연결되는 유로가 구비되어 압축공기를 하향 공급하고 굴착암편이 포함된 순환용수를 상향 배출하는 스테빌라이저(300);
    상기 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 상기 스테빌라이저(300)를 통하여 공급되는 압축공기에 의하여 승하강을 반복하면서 타격력을 발생시키는 DTH해머(400);
    상기 DTH해머(400)의 하부에 장착되며, 상기 DTH해머(400)의 하강에 따라 암반을 타격하는 리버스 비트(500);
    상기 스테빌라이저(300)의 하부에 장착되며, 상기 DTH해머(400) 및 상기 리버스 비트(500)의 상부 영역 외부를 감싸면서 순환용수 배출공(520)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수의 상승 통로를 형성하는 튜빙부(600);
    상기 에어스위벨(100)의 상부에 장착되며, 상승된 굴착암편이 포함된 순환용수를 외부로 배출하는 순환용수 배출관(710)이 일측으로 돌출된 워터스위벨(700);
    수직 방향으로 설치되는 관체 구조로서 상기 워터스위벨(700)의 순환용수 배출관(710)의 승하강을 안내하는 가이드 역할을 하며, 상기 순환용수 배출관(710)의 단부와 대면하는 일측면이 개방되며, 개방된 일측면을 따라 내측으로 하향 경사를 이루는 다수의 하강유도 경사판(811)이 미리 설정된 간격을 유지하면서 수직 방향으로 나란하게 구비되어 굴착이 진행됨에 따라 상기 순환용수 배출관(710)이 상기 워터스위벨(700)과 함께 하강하더라도 상기 순환용수 배출관(710)을 통하여 배출되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 지속적으로 하향 배출시키는 블라인드식 상부배출관(810); 및,
    상기 블라인드식 상부배출관(810)의 하부에 설치되며, 상기 블라인드식 상부배출관(810)을 통하여 낙하하는 굴착암편이 포함된 순환용수를 저장하면서, 굴착암편을 침전시키는 침전조(900);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 역순환 에어해머 굴착장치.
  2. 제1항에서,
    수직 방향으로 설치되는 관체 구조로서, 상기 블라인드식 상부배출관(810)의 하부에 장착되며, 중앙부를 향하여 하향 경사를 이루는 다수의 속도저감 경사판(821)이 서로 마주보는 내측면을 따라 미리 설정된 간격을 유지하면서 엇갈리게 구비되는 블라인드식 하부배출관(820);
    이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 역순환 에어해머 굴착장치.
  3. 제1항에서,
    상기 침전조(900)는,
    상부 일측에 구비된 순환용수 공급관(910)을 통하여 저장된 순환용수를 굴착공 내부로 공급하는 순환용수 공급관(910);
    이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 역순환 에어해머 굴착장치.
  4. 제1항 내지 제3항 가운데 어느 한 항에서,
    상기 리버스 비트(500)는,
    중앙부에 상기 DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 배출되는 압축공기의 분사 통로가 되는 압축공기 분사공(510)이 수직 방향으로 구비되며, 중앙부에서 미리 설정된 거리만큼 이격된 위치의 하부면에서 상하 방향으로 관통되어 굴착암편이 포함된 순환용수가 상기 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사된 압축공기와 함께 상승되는 통로 역할을 하는 순환용수 배출공(520)이 구비되는 것을 특징으로 하는 역순환 에어해머 굴착장치.
  5. 제1항에 기재된 역순환 에어해머 굴착장치를 이용한 역순환 싱글 해머 공법에 관한 것으로서,
    굴착 지점에 케이싱을 설치하고, 케이싱 내부에 미리 설정된 침수비에 따라 순환용수를 채우고, 순환용수 공급관(910)에 도달하지 않을 수위까지 침전조(900) 내부에도 순환용수를 채우는 제1단계;
    역순환 에어해머 굴착장치를 천공기에 조립하여 굴착 지점으로 이동한 후 셋팅하는 제2단계;
    천공기를 작동시키면서 에어컴프레샤(11)에 의하여 생산된 압축공기를 에어스위벨(100)로 공급하여 굴착하는 제3단계;
    DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 리버스 비트(500)의 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사되는 압축공기를 이용하여 굴착 과정에서 생성되는 굴착암편이 포함된 순환용수를 순환용수 배출공(520)을 통하여 상승시키는 제4단계;
    DTH해머(400)에 타격력을 발생시킨 후 리버스 비트(500)의 압축공기 분사공(510)을 통하여 분사되는 압축공기를 이용하여 굴착암편이 포함된 순환용수를 순환용수 유로를 통하여 워터스위벨(700)까지 상승시키는 제5단계;
    워터스위벨(700)에 구비된 순환용수 배출관(710)을 통하여 블라인드식 상부배출관(810)의 하강유도 경사판(811)으로 굴착암편이 포함된 순환용수를 배출하여 침전조(900)로 낙하시키는 제6단계; 및,
    침전조(900)의 바닥에 굴착암편을 침전시키고 침전조(900) 상부의 순환용수 공급관(910)을 통하여 순환용수를 굴착공 내부로 재공급하는 제7단계;
    를 포함하여 구성되고,
    제6단계에는,
    미리 설계된 굴착심도에 도달할 때까지 굴착이 진행됨에 따라 워터스위벨(700)이 하강하면서 순환용수 배출관(710)을 통하여 블라인드식 상부배출관(810)의 하강유도 경사판(811)으로 굴착암편이 포함된 순환용수를 지속적으로 배출하여 침전조(900)로 낙하시키는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 역순환 에어해머 굴착장치를 이용한 역순환 싱글 해머 공법.
  6. 삭제
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