KR102241933B1 - 천공 드릴장비의 천공각도 조정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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KR102241933B1 KR1020200095077A KR20200095077A KR102241933B1 KR 102241933 B1 KR102241933 B1 KR 102241933B1 KR 1020200095077 A KR1020200095077 A KR 1020200095077A KR 20200095077 A KR20200095077 A KR 20200095077A KR 102241933 B1 KR102241933 B1 KR 102241933B1
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강신욱
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(주)강호지엔씨
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Abstract

본 발명은 단계적인 천공 후 천공위치를 표적지에 찍힌 레이저 빔의 포인트를 통해 확인하여 천공 각도를 조정하거나, 카메라 어댑터에 설치된 카메라로 레이저 빔의 표적포인트를 촬상하여 얻은 위치로 천공 각도를 조정할 수 있도록 하여 정확한 각도의 시공으로 케이싱간의 간격을 일정하게 할 수 있고, 터널 굴착시 토사 유출과 기타 문제 등을 방지하고 케이싱을 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공되도록 한 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템은, 천공드릴 구동장비에 탑재된 천공드릴의 천공 각도를 조정하기 위한 시스템에 있어서, 상기 천공드릴의 햄머측에 나사 결합되어 있는 레이저 표적용 어댑터와; 상기 레이저 표적용 어댑터에 나사 결합되어 천공시 천공드릴 구동장비의 내부케이싱 구동헤드로부터 회전 구동력을 전달받는 튜브형 드릴 롯드와; 상기 레이저 표적용 어댑터에 동심축으로 결합되어 레이저 빔을 발생시키고, 발생된 레이저 빔을 천공드릴에 조립되는 외부케이싱의 후방측으로 조사시키는 레이저 포인터와; 상기 튜브형 드릴 롯드를 회전 구동시키는 롯드구동축에 설치되어 레이저 포인터에서 발생된 레이저 빔의 포인트가 표시되어 천공 위치가 확인되는 빔 표적지;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

천공 드릴장비의 천공각도 조정 시스템 및 그 방법{Boring angle adjusting system of drill equipment and method of the same}
본 발명은 천공 드릴장비의 천공각도를 조정하기 위한 조정시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 단계적인 천공 후 천공위치를 표적지에 찍힌 레이저 빔의 포인트를 통해 확인하여 천공 각도를 조정하거나, 카메라 어댑터에 설치된 카메라로 레이저 빔의 표적포인트를 촬상하여 얻은 위치로 천공 각도를 조정할 수 있도록 하여 정확한 각도의 시공으로 케이싱간의 간격을 일정하게 할 수 있고, 터널 굴착시 토사 유출과 기타 문제 등을 방지하고 케이싱을 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공되도록 한 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 파이프루프 공법은 철도 및 도로, 하전 등의 아래에 지하구조물을 만드는 공법이다. 즉 운행중인 철로 하부 산업의 연락망이 되는 도로 하부 또는 하천, 이설 불가능한 구조물 아래의 지하도, 공동구, 수로 등을 구축하는 경우, 철도, 도로교통, 하천 등에 영향을 주지 않고 통상의 운행을 확보하면서 입체 교차 공사를 시공하는 공법이다. 이 공법은 구조물 외측면을 따라 강관 파이프를 압입해 루프를 형성하고, 터널굴착과 함께 파이프 루프를 지보공으로 직접 지지하여, 터널내 구조물을 축조한다. 따라서, 파이프 루프 시공시 시공 주변의 구조물에 피해가 가지 않도록 하는 직진성의 관리가 필요하다. 또한 정확한 각도의 시공으로 케이싱간의 간격이 일정해야 터널 굴착시 토사 유출과 기타 문제 등을 방지하고 케이싱을 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공할 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2015-0003530호로서, '천공기 및 이를 이용한 천공방법'가 제안되어 있다. 이는 천공 가이드에 설치된 제1센서와 제2센서의 데이터를 천공기의 운전실에 설치된 제어부에서 천공각도를 계산하고, 계산된 천공각도를 디스플레이부에 출력하도록 한 것으로, 운전자의 숙련도에 상관없이 일정한 천공각도를 유지할 수 있으며, 측량작업 없이 천공작업이 가능하도록 한 특징을 갖는다. 그러나 상기 배경기술은 제1센서와 제2센서와 연계되어 천공 가이드의 위치를 확인할 수 있는 GPS 장치가 포함되어야 하며 거리 계산의 알고리즘이 요구된다.
한국 공개특허 공개번호 제10-2015-0003530호
본 발명은 단계적인 천공 후 천공위치를 표적지에 찍힌 레이저 빔의 포인트를 통해 확인하여 천공 각도를 조정하거나, 카메라 어댑터에 설치된 카메라로 레이저 빔의 표적포인트를 촬상하여 얻은 위치로 천공 각도를 조정할 수 있도록 하여 정확한 각도의 시공으로 케이싱간의 간격을 일정하게 할 수 있고, 터널 굴착시 토사 유출과 기타 문제 등을 방지하고 케이싱을 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공되도록 한 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템은, 천공드릴 구동장비에 탑재된 천공드릴의 천공 각도를 조정하기 위한 시스템에 있어서, 상기 천공드릴의 햄머측에 나사 결합되어 있는 레이저 표적용 어댑터와; 상기 레이저 표적용 어댑터에 나사 결합되어 천공시 천공드릴 구동장비의 내부케이싱 구동헤드로부터 회전 구동력을 전달받는 튜브형 드릴 롯드와; 상기 레이저 표적용 어댑터에 동심축으로 결합되어 레이저 빔을 발생시키고, 발생된 레이저 빔을 천공드릴에 조립되는 외부케이싱의 후방측으로 조사시키는 레이저 포인터와; 상기 튜브형 드릴 롯드를 회전 구동시키는 롯드구동축에 설치되어 레이저 포인터에서 발생된 레이저 빔의 포인트가 표시되어 천공 위치가 확인되는 빔 표적지;를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템은, 천공드릴 구동장비에 탑재된 천공드릴의 천공 각도를 조정하기 위한 시스템에 있어서, 상기 천공드릴의 햄머측에 나사 결합되어 있는 레이저 표적용 어댑터와; 상기 레이저 표적용 어댑터에 나사 결합되어 천공시 천공드릴 구동장비의 내부케이싱 구동헤드로부터 회전 구동력을 전달받는 튜브형 드릴 롯드와; 상기 레이저 표적용 어댑터에 동심축으로 결합되어 레이저 빔을 발생시키고, 발생된 레이저 빔을 천공드릴에 조립되는 외부케이싱의 후방측으로 조사시키는 레이저 포인터와; 상기 레이저 포인터에서 발생된 레이저 빔의 포인트 위치를 촬상하기 위한 카메라를 갖고 상기 튜브형 드릴 롯드의 후단부에 설치되어 있는 카메라 어댑터와; 상기 카메라에서 촬상된 빔 포인트를 디스플레이시키는 표적 모니터;를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 카메라 어댑터는 하부로 역 U자형을 이루는 케이싱 견착턱을 갖는 카메라 어댑터 몸체와; 상기 카메라 어댑터 몸체를 튜브형 드릴 롯드에 부착시키기 위해 케이싱 견착턱 둘레에 매설된 카메라 어댑터 부착용 자석과; 상기 카메라 어댑터 몸체의 후단에 장착되어 빔 포인트의 위치를 촬상하는 카메라와; 상기 외부케이싱의 중심축으로부터의 기울어진 각도를 조정하기 위해 카메라 어댑터 몸체에 나사 결합되어 있는 복수개의 각도조정볼트와; 상기 카메라 어댑터 몸체의 수평 각도를 측정하기 위해 카메라 어댑터 몸체의 상부 절취면에 설치된 디지털 수평각도계;를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라 어댑터 몸체에는 레이저 포인터의 고장 또는 방전시 카메라를 통해 천공 직진성을 확인하기 위해 라이트를 케이싱의 내부로 집어넣을 수 있는 라이트 홀이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 드릴장비의 천공각도 조정 방법은, (a) 천공드릴로 적정한 깊이만큼 천공을 실시한 후 튜브형 드릴롯드로부터 천공드릴 구동장비측 롯드구동축을 분리시켜 놓는 단계와; (b) 튜브형 드릴롯드로부터 일정 거리 떨어져 있는 롯드구동축의 선단에 빔 표적지를 설치하는 단계와; (c) 천공드릴의 햄머측에 결합된 레이저 표적용 어댑터에 설치된 레이저 포인터로 레이저 빔을 발생시켜 빔 표적지에 투사시키는 단계와; (d) 빔 표적지에 투사된 빔 포인트를 확인하여 천공 각도의 조정이 필요하면, 천공드릴을 안내하는 천공천공드릴 구동장비측 드릴가이드를 조작하여 천공 각도를 조정하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공 드릴장비의 천공각도 조정 방법은, (a) 천공드릴로 적정한 깊이만큼 천공을 실시한 후 튜브형 드릴롯드로부터 천공드릴 구동장비측 롯드구동축을 분리시켜 놓는 단계와; (b) 천공드릴측 튜브형 드릴롯드의 후단부에 카메라 어댑터를 설치한 후, 레이저 포인터로 레이저 빔을 발생시켜 카메라 어댑터측으로 투사시키는 단계와; (c) 카메라 어댑터의 카메라로 레이저 포인터에서 발생된 레이저 빔의 포인트 위치를 촬상하는 단계와; (d) 카메라에서 촬상된 레이저 빔의 포인트를 유선 또는 무선으로 송신하여 원거리의 표적 모니터에 디스플레이시키는 단계와; (e) 표적 모니터에 나타난 레이저 빔의 포인트를 확인하여 천공 각도의 조정이 필요하면, 천공드릴을 안내하는 천공천공드릴 구동장비의 드릴가이드를 조작하여 천공 각도를 조정하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 레이저 포인터의 고장이나 방전시 라이트를 카메라 어댑터를 통해 튜브형 드릴롯드의 내부로 인입시켜 레이저 포인터의 위치를 확인하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템 및 그 방법에 따르면, 단계적인 천공 후 천공드릴의 햄머측에 설치된 레이저 포인터에서 발생시킨 레이저 빔을 인너케이싱의 후방에 설치된 빔 표적지에 찍힌 포인트로 확인되도록 하여 천공각도를 쉽게 조정할 수 있다. 또한, 인너 케이싱의 후단에 설치된 카메라 어댑터측 카메라를 통해 표적포인트를 촬상하여 원거리의 표적모니터에 디스플레이시켜 천공위치를 확인함으로써 천공각도를 조정할 수도 있다. 또한, 미니파이프루프 시공에서 천공시 직진성을 확보할 수 있고 원하는 천공각도로 천공을 구현할 수 있다.
따라서 외부케이싱의 정확한 각도의 시공이 이루어져 외부케이싱간의 간격을 일정하게 할 수 있고, 터널 굴착시 토사 유출과 기타 문제 등을 방지하고 외부케이싱이 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공된다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명에 따른 레이저 포인터가 설치된 천공 드릴장비의 개략적인 구성도.
도 1b는 도 1a에 적용되는 튜브형 드릴 롯드의 부분 절단된 종단면도.
도 2a는 도 1a에 설치된 레이저 표적용 어댑터의 종단면도.
도 2b는 도 2a의 일측면도.
도 3은 도 2a에 설치되는 레이저 포인터의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 천공 드릴장비의 레이저 포인터에서 발생된 레이저 빔이 케이싱측 빔 표적지에 투사하는 과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 적용되는 빔 표적지의 일 형태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 적용되는 천공드릴 구동장비의 구성도.
도 7a는 본 발명에 따른 카메라 어댑터가 케이싱에서 분리된 상태도.
도 7b는 도 7a의 카메라 어댑터가 케이싱에 장착된 상태도.
도 7c는 도 7b의 일측면도.
도 8은 본 발명에 적용되는 표적모니터의 사시도.
도 9는 본 발명에 적용되는 라이트의 구성도.
도 10a는 본 발명에 적용되는 빔 표적지를 설치하기 전 케이싱 구동부와 천공드릴의 분리상태도.
도 10b는 도 10a의 상태에서 내부케이싱 구동축에 빔 표적지가 설치된 상태에서 레이저 포인터로부터 발생된 레이저 빔의 진행상태도.
도 10c는 도 10a의 상태에서 지반측 튜브형 드릴 롯드의 후단부에 카메라 어댑터가 설치된 상태도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공각도의 조정 순서도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공각도의 조정 순서도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
<제1 실시 예>
본 발명의 제1 실시 예에 따른 천공 드릴장비의 천공각도 조정시스템은 도 1a와 같이 천공드릴(10)의 햄머(12)측에 레이저 표적용 어댑터(20)가 나사 결합된다.
본 실시 예에서 천공드릴(10)은 도 1a과 같이 선단에 주지의 파이롯트 비트와 링 비트가 설치되고, 파이롯트 비트는 햄머(12)와 연결되어 있고, 링 비트는 슈를 통해 외부케이싱(32)과 연결되어 있다. 천공드릴(10)은 도 6 및 도 10a와 같이 외부케이싱 로터리헤드(107)와 롯드 로터리헤드(108)를 갖는 천공드릴 구동장비(100)에 설치되어 천공작업이 이루어진다. 또한 천공드릴(10)은 천공드릴 구동장비(100)에 설치된 주지의 드릴 가이드(102)에 의해 천공각도를 조정할 수 있다. 케이싱 로터리헤드(107)는 케이싱 로터리헤드 실린더(109)에 의해 진퇴 이동가능하게 설치되어 있다.
도 10a에 예시된 천공드릴 구동장비(100)는 각도 조절되는 드릴 붐(101)의 상단에 드릴가이드(102)가 회전 가능하게 설치되고, 드릴가이드(102)의 선단에는 벽체고정장치(103)가 설치되고, 외부케이싱 로터리헤드(107)와 롯드 로터리헤드(108)가 드릴가이드(102)를 따라 진퇴 이동가능하게 설치되어 있고, 롯드 로터리헤드(108)는 굴진모터(104)에 의해 드릴가이드(102)를 따라 진퇴 구동한다. 여기서 외부케이싱 로터리헤드(107)는 외부케이싱 구동축(107a)을 회전 구동시켜 외부케이싱(32)과의 체결 및 분리를 가능하게 하며, 롯드 로터리헤드(108)는 롯드 구동축(108a)을 회전구동시켜 튜브형 드릴롯드(30)와의 체결 및 분리를 가능하게 한다. 외부케이싱 로터리헤드(107)측에는 천공 작업시 발생되는 슬라임을 배출시키기 위한 슬라임 배출구(107b)가 구비되어 있다. 또한 드릴가이드(102)의 선단부에는 외부케이싱(32)을 파지하는 케이싱 잭(105)과 튜브형 드릴 롯드(30)를 파지하는 롯드 잭(106)이 설치되어 있다. 미설명부호 '110'는 '센터부싱 조정장치'이다.
도 2와 같이 레이저 표적용 어댑터(20)는 일단의 내주면에 형성된 햄머 어댑터 결합용 나사홈(201), 타단의 외주면에 튜브형 드릴 롯드(30)를 나사 결합시키기 위해 형성된 케이싱 결합용 수나사(202), 원주방향으로 배열 관통된 다수의 에어홀(203), 레이저 포인터(40)를 설치하기 위해 후단측 중심축에 형성된 레이저 포인터 결합홈(204)이 구비되어 있다.
레이저 표적용 어댑터(20)에 튜브형 드릴 롯드(30)가 나사 결합되어 있다. 튜브형 드릴 롯드(30)는 종래의 드릴 롯드와 달리 내경이 커서 튜브형태의 단면을 가지며 외경 대비 무게가 가볍고 휨이 적어 직진성에 도움을 준다. 튜브형 드릴 롯드(30)는 일단에 내주면으로 연결용 나사구멍(301)을 가지고 있다. 따라서 튜브형 드릴 롯드(30)는 연결용 나사구멍(301)을 케이싱 결합용 수나사(202)에 체결시켜 레이저 표적용 어댑터(20)에 결합된다.
레이저 표적용 어댑터(20)에 레이저 빔을 발생시키는 도 3의 레이저 포인터(40)가 설치된다. 레이저 포인터(40)는 레이저 포인터 하우징(42)에 설치되어 있다. 레이저 포인터 하우징(42)은 레이저 표적용 어댑터(20)의 중심축에 형성된 레이저 포인터 결합홈(204)에 나사 결합되어 설치된다. 여기서 레이저 포인터 하우징(42)의 내면에는 천공 작업 중 레이저 포인터(40)로 가해지는 충격의 완화를 흡수할 수 있는 소재로서 예로, 우레탄 또는 실리콘이 코팅될 수 있다. 따라서 레이저 포인터(40)는 레이저 포인터 하우징(42)에 수납되어 레이저 표적용 어댑터(20)에 동심축으로 결합된다. 레이저 포인터 하우징(42)은 일측면에 형성된 복수개의 홀(42a)에 도구(T)를 연결 회전시켜서 레이저 표적용 어댑터(20)에 나사 결합시킬 수 있다.
레이저 포인터(40)는 배터리로 구동하여 레이저 빔을 발생시키고, 이 발생된 레이저 빔은 도 4, 도 10a 및 도 10b와 같이 튜브형 드릴 롯드(30)를 회전 구동시키는 롯드구동축(108a)에 설치된 빔 표적지(50)에 조사가 이루어지게 되어 있다.
따라서 빔 표적지(50)는 레이저 포인터(40)에서 조사되는 레이저 빔의 포인트 위치를 나타내어 천공 위치가 계측된다. 도 5와 같이 빔 표적지(50)에는 점증적으로 직경이 증가되는 다수의 동심원(501)과, 동심원(501)의 중심을 표시하는 십자선(502)이 표식되어 있다. 본 실시 예에서 빔 표적지(50)는 외부케이싱(32)에 끼워서 설치될 수 있도록 하였으나 이러한 끼움 설치 구조에 한정되는 것은 아니다.
따라서 천공드릴(10)로 일정 깊이만큼 천공을 진행한 후, 레이저 포인터(40)에서 발생된 레이저 빔이 빔 표적지(50)의 어느 부분에 포인트가 찍혔는지 확인함으로써 천공의 위치를 확인할 수 있다. 이때 천공의 위치 즉 빔 표적지(50)에 찍힌 포인트의 위치가 허용기준 이상을 벗어나게 되면 도 10a의 천공드릴 구동장비(100)측 드릴 가이드(102)의 자세를 조절하여 천공각도를 조정할 수 있다.
따라서 본 실시 예에서는 도 11과 같이 천공드릴(10)로 소정 깊이만큼 천공을 실시하고 튜브형 드릴롯드(30)로부터 천공드릴 구동장비(100)측 롯드구동축(108a)을 분리시켜 놓은 후 레이저 빔 표적지(50)를 롯드구동축(108a)의 선단에 설치(S11)하고, 천공드릴(10)의 햄머(12)측에 결합된 레이저 표적용 어댑터(20)에 설치된 레이저 포인터(40)로 레이저 빔을 발생(S12)시켜 빔 표적지(50)에 투사시킨다.
그 다음, 빔 표적지(50)에 투사된 빔 포인트를 확인(S13)하고 천공 각도의 조정이 필요한지 판단(S14)하고, 천공 각도의 조정이 필요하면 천공드릴(10)을 안내하는 드릴가이드(102)를 조작하여 천공 각도를 조정(S15)할 수 있다.
이후, 요구되는 전체 길이의 천공이 완료될 때까지 위의 단계를 순차적으로 수시 반복함으로써 설계방향과 일치되는 천공각도를 얻을 수 있다.
따라서 외부케이싱(32)의 정확한 각도의 시공이 이루어져 외부케이싱(32)간의 간격을 일정하게 할 수 있고, 터널 굴착시 토사 유출 방지와 인접한 시설물과의 접촉 위험성 등을 방지하며 외부케이싱(32)이 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공된다.
<제2 실시 예>
한편, 본 발명은 제2 실시 예로서 도 7a 내지 도 7c 그리고 도 10c와 같이 튜브형 드릴 롯드(30)의 후단부에 카메라 어댑터(60)를 설치하여 빔 포인트의 위치를 촬상하고, 이를 표적 모니터(70)에 디스플레이시켜 천공각도를 조정할 수도 있다. 표적 모니터(70)는 카메라 어댑터(60)에 설치된 카메라(64)에서 촬상된 빔 포인트(P)를 디스플레이한다.
도 7a 내지 도 7c와 같이 카메라 어댑터(60)는 하부로 역 U자형을 이루는 케이싱 견착턱(61a)을 갖는 카메라 어댑터 몸체(61)와, 카메라 어댑터 몸체(61)를 튜브형 드릴 롯드(30)에 부착시키기 위해 케이싱 견착턱(61a) 둘레에 매설된 카메라 어댑터 부착용 자석(62)과, 카메라 어댑터 몸체(61)의 후단에 장착되어 빔 포인트의 위치를 촬상하는 카메라(64)와, 튜브형 드릴 롯드(30)의 중심축으로부터의 기울어진 각도를 조정하기 위해 카메라 어댑터 몸체(61)에 나사 결합되어 있는 복수개의 각도조정볼트(65)와, 카메라 어댑터 몸체(61)의 수평 각도를 측정하기 위해 카메라 어댑터 몸체(61)의 상부 절취면에 설치된 디지털 수평각도계(66)를 구비한다.
따라서 카메라 어댑터(60)는 카메라 어댑터 부착용 자석(62)의 자력에 의해 튜브형 드릴 롯드(30)의 후단에 쉽게 부착된다. 또한 각도조정볼트(65)의 회전 조작으로 카메라(64)의 설치 위치에 따른 각도 조정과 함께 카메라(64)측 렌즈의 십자선 중심을 쉽게 조정할 수 있다. 이때 디지털 수평각도계(66)를 확인해 가면서 각도조정볼트(65)의 각도 조정이 용이하게 이루어진다.
여기서, 카메라 어댑터 몸체(61)에는 레이저 포인터(40)의 고장 또는 방전시 천공 직진성을 확인하기 위해 라이트(80)를 튜브형 드릴 롯드(30)의 내부로 집어넣을 수 있는 라이트 홀(61b)이 더 형성될 수 있다.
이같이 카메라 어댑터(60)가 설치됨으로써 도 12와 같은 순서에 의해 천공각도의 조정 작업이 수행될 수 있다.
먼저, 천공드릴(10)로 소정 깊이만큼 천공을 실시하고 튜브형 드릴롯드(30)로부터 천공드릴 구동장비(100)측 롯드구동축(108a)을 분리시켜 놓은 후 카메라 어댑터(60)를 튜브형 드릴롯드(30)의 후단부에 설치(S101)한다.
그 다음, 천공드릴(10)의 햄머(12)측에 결합된 레이저 표적용 어댑터(20)에 설치된 레이저 포인터(40)로 레이저 빔을 발생(S102)시켜 외부케이싱(32)의 후방측에 투사시킨다.
그 다음, 튜브형 드릴 롯드(30)의 후단에 설치된 카메라 어댑터(60)의 카메라(64)로 레이저 포인터(40)에서 발생된 레이저 빔의 포인트를 촬상(S103)하여, 카메라(64)에서 촬상된 레이저 빔의 포인트를 유선 또는 무선으로 송신하여 원거리의 표적 모니터(70)에 디스플레이시킨다(S104).
그 다음, 표적 모니터(70)에 나타난 레이저 빔의 포인트를 확인하여 천공 각도의 조정이 필요하면, 도 10a에서 천공드릴(10)를 안내하는 드릴가이드(102)를 조작하여 천공 각도를 조정(S104)하고, 다시 천공(S107)이 실시된다.
이후, 요구되는 전체 길이의 천공이 완료될 때까지 위의 단계를 순차적으로 수시 반복함으로써 설계방향과 일치되는 천공각도를 얻을 수 있다.
따라서 제2 실시 예에서도 외부케이싱(32)의 정확한 각도의 시공이 이루어져 외부케이싱(32)간의 간격을 일정하게 할 수 있고, 터널 굴착시 토사 유출 방지와 인접한 시설물과의 접촉 위험성 등을 방지하며 외부케이싱(32)이 터널유지용으로 구조적으로 안전하게 시공된다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 천공드릴
20: 레이저 표적용 어댑터
30: 튜브형 드릴 롯드
40: 레이저 포인터
50: 빔 표적지
60: 카메라 어댑터
61: 카메라 어댑터 몸체
62: 카메라 어댑터 부착용 자석
64: 카메라
65: 각도조정볼트
66: 디지털 수평각도계
70: 표적 모니터
80: 라이트

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 천공드릴 구동장비(100)에 탑재된 천공드릴(10)의 천공 각도를 조정하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 천공드릴(10)의 햄머(12)측에 나사 결합되어 있는 레이저 표적용 어댑터(20)와;
    상기 레이저 표적용 어댑터(20)에 나사 결합되어 천공시 천공드릴 구동장비(100)의 롯드 로터리헤드(108)로부터 회전 구동력을 전달받는 튜브형 드릴 롯드(30)와;
    상기 레이저 표적용 어댑터(20)에 동심축으로 결합되어 레이저 빔을 발생시키고, 발생된 레이저 빔을 천공드릴(10)에 조립되는 외부케이싱(32)의 후방측으로 조사시키는 레이저 포인터(40)와;
    상기 레이저 포인터(40)에서 발생된 레이저 빔의 포인트 위치를 촬상하기 위한 카메라(64)를 갖고 상기 튜브형 드릴 롯드(30)의 후단부에 설치되어 있는 카메라 어댑터(60)와;
    상기 카메라(64)에서 촬상된 빔 포인트를 디스플레이시키는 표적 모니터(70);를 포함하고,
    상기 카메라 어댑터(60)는 하부로 역 U자형을 이루는 케이싱 견착턱(61a)을 갖는 카메라 어댑터 몸체(61)와; 상기 카메라 어댑터 몸체(61)를 튜브형 드릴 롯드(30)에 부착시키기 위해 케이싱 견착턱(61a) 둘레에 매설된 카메라 어댑터 부착용 자석(62)과; 상기 카메라 어댑터 몸체(61)의 후단에 장착되어 빔 포인트의 위치를 촬상하는 카메라(64)와; 상기 외부케이싱(32)의 중심축으로부터의 기울어진 각도를 조정하기 위해 카메라 어댑터 몸체(61)에 나사 결합되어 있는 복수개의 각도조정볼트(65)와; 상기 카메라 어댑터 몸체(61)의 수평 각도를 측정하기 위해 카메라 어댑터 몸체(61)의 상부 절취면에 설치된 디지털 수평각도계(66);를 포함한 것을 특징으로 하는 천공 드릴장비의 천공각도 조정 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 카메라 어댑터 몸체(61)에는 레이저 포인터(40)의 고장 또는 방전시 카메라(64)를 통해 천공 직진성을 확인하기 위해 라이트(80)를 케이싱(30)의 내부로 집어넣을 수 있는 라이트 홀(61b)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 천공 드릴장비의 천공각도 조정 시스템.
  5. 삭제
  6. (a) 천공드릴(10)로 적정한 깊이만큼 천공을 실시한 후 튜브형 드릴롯드(30)로부터 천공드릴 구동장비(100)측 롯드구동축(108a)을 분리시켜 놓는 단계와;
    (b) 천공드릴(10)측 튜브형 드릴롯드(30)의 후단부에 카메라 어댑터(60)를 설치한 후, 레이저 포인터(40)로 레이저 빔을 발생시켜 카메라 어댑터(60)측으로 투사시키는 단계와;
    (c) 카메라 어댑터(60)의 카메라(64)로 레이저 포인터(40)에서 발생된 레이저 빔의 포인트 위치를 촬상하는 단계와;
    (d) 카메라(64)에서 촬상된 레이저 빔의 포인트를 유선 또는 무선으로 송신하여 원거리의 표적 모니터(70)에 디스플레이시키는 단계와;
    (e) 표적 모니터(70)에 나타난 레이저 빔의 포인트를 확인하여 천공 각도의 조정이 필요하면, 천공드릴(10)을 안내하는 천공천공드릴 구동장비(100)의 드릴가이드(102)를 조작하여 천공 각도를 조정하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 천공 드릴장비의 천공각도 조정 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    레이저 포인터(40)의 고장이나 방전시 라이트(80)를 카메라 어댑터(60)를 통해 튜브형 드릴롯드(30)의 내부로 인입시켜 레이저 포인터(40)의 위치를 확인하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 천공 드릴장비의 천공각도 조정 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116579989A (zh) * 2023-04-21 2023-08-11 中铁九局集团电务工程有限公司 一种基于深度相机的隧道打孔倾角修正方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07197767A (ja) * 1993-12-30 1995-08-01 Okumura Corp 穿孔機の穿孔角度設定方法および穿孔装置
KR100655761B1 (ko) * 2006-01-23 2006-12-14 주식회사 세이프씨앤이 오거 및 케이싱 병행 작업시의 배토구조를 구비한 앵커 및네일링 시공을 위한 천공장비
JP2010525193A (ja) * 2007-04-20 2010-07-22 サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア 曲線トンネルにおける穿孔パターン配向方法、岩盤掘削装置およびソフトウェア製品
KR101294241B1 (ko) * 2013-03-27 2013-08-07 (주)희송지오텍 Tbm에 장착된 전방 지질 예측을 위한 선진 수평 시추장치
KR20150003530A (ko) 2013-07-01 2015-01-09 함영숙 천공기 및 이를 이용한 천공방법
KR101804854B1 (ko) * 2016-12-19 2018-01-10 강익희 직천공 강관 다단 공법용 천공 장치 및 시공 방법
KR20180006165A (ko) * 2016-07-08 2018-01-17 지원섭 지반 내 강관 시공시 수평 방향 수정이 가능한 강관 시공 장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07197767A (ja) * 1993-12-30 1995-08-01 Okumura Corp 穿孔機の穿孔角度設定方法および穿孔装置
KR100655761B1 (ko) * 2006-01-23 2006-12-14 주식회사 세이프씨앤이 오거 및 케이싱 병행 작업시의 배토구조를 구비한 앵커 및네일링 시공을 위한 천공장비
JP2010525193A (ja) * 2007-04-20 2010-07-22 サンドビク マイニング アンド コンストラクション オサケ ユキチュア 曲線トンネルにおける穿孔パターン配向方法、岩盤掘削装置およびソフトウェア製品
KR101294241B1 (ko) * 2013-03-27 2013-08-07 (주)희송지오텍 Tbm에 장착된 전방 지질 예측을 위한 선진 수평 시추장치
KR20150003530A (ko) 2013-07-01 2015-01-09 함영숙 천공기 및 이를 이용한 천공방법
KR20180006165A (ko) * 2016-07-08 2018-01-17 지원섭 지반 내 강관 시공시 수평 방향 수정이 가능한 강관 시공 장치
KR101804854B1 (ko) * 2016-12-19 2018-01-10 강익희 직천공 강관 다단 공법용 천공 장치 및 시공 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116579989A (zh) * 2023-04-21 2023-08-11 中铁九局集团电务工程有限公司 一种基于深度相机的隧道打孔倾角修正方法
CN116579989B (zh) * 2023-04-21 2024-05-14 中铁九局集团电务工程有限公司 一种基于深度相机的隧道打孔倾角修正方法

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