KR102244313B1 - Rock fracture guidance system in borehole - Google Patents

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KR102244313B1
KR102244313B1 KR1020200142005A KR20200142005A KR102244313B1 KR 102244313 B1 KR102244313 B1 KR 102244313B1 KR 1020200142005 A KR1020200142005 A KR 1020200142005A KR 20200142005 A KR20200142005 A KR 20200142005A KR 102244313 B1 KR102244313 B1 KR 102244313B1
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perforated
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perforated rock
crack induction
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박종오
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주식회사 송암
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Abstract

The present invention relates to a perforated rock crack induction device. The present invention comprises: a double wedge-shaped packer (10); and a perforated rock crack induction device (30) which moves toward an inner peripheral surface of the perforated rock between the double wedge-shaped packers (10) and applies a pressing force to the underground rock. The perforated rock crack induction device (30) is provided with a plurality of pistons (310) movable in a body (300), and causes the piston (310) to generate cracks by tensile displacement in the perforated rock to promote cracking of the perforated rock with an improved splitting pressure.

Description

천공 암반 균열 유도 장치{Rock fracture guidance system in borehole}Rock fracture guidance system in borehole}

본 발명은 천공 암반의 균열을 유도하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 이중으로 구성되는 쐐기형 패커 사이에 축중심을 중심으로 복수의 피스톤을 대칭상으로 부착하여 이방향으로 작동되도록 하고, 피스톤의 가압력에 의해 천공 암반에 인장변위에 의한 균열을 발생시키는 할압력을 증대시킬 수 있게 되는 천공 암반 균열 유도 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for inducing a crack in a perforated rock mass, and more specifically, a plurality of pistons are symmetrically attached around an axial center between a wedge-shaped packer composed of double so that it is operated in two directions, It relates to a perforated rock crack inducing device capable of increasing the split pressure for generating cracks due to tensile displacement in the perforated rock mass by the pressing force of the piston.

일반적으로 토목공사나 건축공사 등을 위해 암반을 파쇄하기 위해서는 암반에 발파공을 형성한 후 발파공 내부에 화약을 넣고 폭발시켜 파쇄하거나 특수한 암반의 경우 기계를 이용해 암반의 결정 성장 구조에 따라 외부로부터 직접 파쇄하는 방법이 사용되어 왔다.In general, in order to crush rock mass for civil works or construction work, a blast hole is formed in the rock mass, and then explosives are put inside the blast hole to explode, or in the case of a special rock mass, it is crushed directly from the outside according to the crystal growth structure of the rock mass. The method has been used.

그러나 화약을 사용하여 암반을 파쇄하는 경우에는 손쉽게 암반을 파쇄할 수 있다는 장점이 있으나, 폭약을 사용함에 따라 소음, 진동 및 분진이 심하다는 문제점과, 화약의 취급에 따르는 안전상의 문제로 화약을 다루는데 있어 고도의 전문가가 필요하며, 폭파 작업 시 안전사고 발생의 위험성이 상존하는 문제점이 있다.However, in the case of crushing the bedrock using gunpowder, it has the advantage of being able to crush the bedrock easily.However, the problem of severe noise, vibration and dust due to the use of explosives, and the safety problems associated with the handling of gunpowder, it is difficult to deal with gunpowder. There is a problem that high-level experts are required, and there is a problem that there is always a risk of occurrence of safety accidents during the blasting operation.

그리고 기계 또는 인력에 의해 암반을 파쇄할 경우에는 발파 공법보다 암반 파쇄 작업의 진행 속도가 현저하게 떨어지고 실제 작업환경에 따른 제약이 심하다는 문제점이 있다.In addition, when the rock is crushed by a machine or manpower, there is a problem in that the speed of the rock crushing operation is significantly lower than that of the blasting method, and restrictions according to the actual work environment are severe.

위와 같은 발파 공법, 기계식 굴착공법, 인력식 굴착공법이 갖는 문제점을 해결하기 위해 암반에 천공을 형성한 후에 팽창성 재료를 주입하여 내부로부터 암반을 절개하는 무진동, 무소음 암반 파쇄 공법이 제안되었다.In order to solve the problems of the above blasting method, mechanical excavation method, and manpower excavation method, a vibration-free and noise-free rock crushing method has been proposed in which a hole is formed in the rock mass and then an expandable material is injected to cut the rock mass from the inside.

무진동, 무소음 암반파쇄공법은 암반에 일정 깊이의 천공을 다수개 형성하고, 물 또는 공기를 천공에 주입하여 수압을 가함으로써 내부 천공의 벽면에 균열을 일으켜 암반을 절개하는 공법이다.The vibration-free and noise-free rock crushing method is a method of forming a plurality of perforations of a certain depth in the rock mass, and by injecting water or air into the perforations to apply hydraulic pressure, causing cracks in the walls of the inner perforations to incise the rock mass.

이러한 무진동, 무소음 암반파쇄공법은 암반의 무분별한 균열 없이 필요한 부분만을 절개할 수 있기 때문에 암반 강도에 영향을 받지 않고, 진동 및 소음을 현저하게 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.Such a vibration-free and noise-free rock crushing method has the advantage of being able to significantly reduce vibration and noise without being affected by the strength of the rock, since it is possible to cut only necessary parts without indiscriminate cracking of the rock.

그러나 위와 같이 물 또는 공기를 주입하여 암반을 절개하는 기술의 경우 암석의 결정 구조와 무관하게 홀이 천공되거나, 또는 강도가 높고 결정 구조가 없는 암석에 홀이 천공된 경우에는 암석이 쪼개지기가 어려워 작업 효율이 매우 낮아지는 문제점이 있다.However, in the case of the technique of cutting rock by injecting water or air as described above, it is difficult to split the rock when a hole is drilled regardless of the crystal structure of the rock, or if a hole is drilled in a rock with high strength and no crystal structure. There is a problem that the efficiency is very low.

KR 10-1543437 B1 (2015. 08. 10.)KR 10-1543437 B1 (2015. 08. 10.) KR 10-2049846 B1 (2019. 11. 28.)KR 10-2049846 B1 (November 28, 2019) KR 10-2123222 B1 (2020. 06. 16.)KR 10-2123222 B1 (2020. 06. 16.) KR 20-0172715 Y1 (1999. 12. 14.)KR 20-0172715 Y1 (1999. 12. 14.) KR 20-0188756 Y1 (2000. 04. 01.)KR 20-0188756 Y1 (2000. 04. 01.)

본 발명의 목적은 화약에 의한 발파공법을 배제하고, 패커 사이에 복수의 피스톤을 축중심에 대칭상으로 부착하여 유압으로 작동하는 피스톤의 가압력에 의해 천공 암반에 인장 변위를 발생시키는 할압력을 증대시켜 암반의 균열을 발생시킴으로써, 암반의 결정 구조와 무관하며, 암반의 무분별한 균열 없이 필요한 부분만을 절개할 수 있는 천공 암반 균열 유도 장치를 제공하고자 한다.It is an object of the present invention to eliminate the blasting method by gunpowder, and to increase the split pressure to generate tensile displacement in the perforated rock mass by the pressing force of the hydraulically operated piston by attaching a plurality of pistons symmetrically to the axial center between packers. It is intended to provide a perforated rock crack induction device that is irrelevant to the crystal structure of the rock mass and can cut only necessary parts without indiscriminate cracking of the rock mass by generating cracks in the rock mass.

본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects and technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-described technical problems. Therefore, other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 이중으로 구성되는 쐐기형 패커 사이에 형성되는 천공 암반 균열 유도 장치에 있어서, 상기 천공 암반 균열 유도 장치는 본체 내에 이동 가능하게 복수의 피스톤이 천공 암반의 내주면을 이방향으로 이동하며 가압하는 향상된 할압력으로 인장 변위에 의한 균열을 발생시킬 수 있게 되는 것을 포함하는 것이다.A technical feature for achieving the object of the present invention is in the perforated rock crack induction device formed between the double wedge-shaped packers, wherein the perforated rock crack inducing device is movable in the body so that a plurality of pistons are perforated. It includes being able to generate a crack due to tensile displacement with an improved split pressure that moves and presses the inner circumferential surface of the rock mass in this direction.

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 천공 암반 균열 유도 장치는 본체에 피스톤의 이동을 제한하는 커버를 구비하는 것을 포함한다.According to a technical feature of the present invention, the perforated rock crack inducing device includes a cover for restricting movement of the piston in the body.

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 피스톤은 암반에 접촉하는 피스톤 가압부와; 상기 피스톤 가압부의 일측에 일체로 형성되며, 피스톤 가압부의 단면보다 넓은 단면을 가지도록 형성되는 피스톤 확장부를 구비하여, 상기 피스톤 확장부가 상기 본체에 형성되는 커버에 접촉하며 이동이 제한되는 것을 포함한다. According to a technical feature of the present invention, the piston includes a piston pressing part in contact with the rock mass; It is integrally formed on one side of the piston pressing portion, and including a piston expansion portion formed to have a cross-section wider than the cross-section of the piston pressing portion, the piston expansion portion in contact with the cover formed in the main body and restricting movement.

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 피스톤 가압부는 가압 면적을 최대화하여 천공 암반을 효과적으로 가압할 수 있도록 원주 방향의 길이보다 축방향의 길이가 더 긴 타원형으로 형성된다.According to the technical feature of the present invention, the piston pressing unit is formed in an elliptical shape whose length in the axial direction is longer than the length in the circumferential direction so as to effectively press the perforated rock mass by maximizing the pressing area.

원주 방향의 길이보다 축방향의 길이가 더 길게 형성되는 것을 포함한다.It includes that the length in the axial direction is formed longer than the length in the circumferential direction.

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 피스톤 가압부는 모서리에 면삭부가 형성되어 암반 타격시 충격응력을 감쇠시킬 수 있게 되는 것을 포함한다.According to the technical feature of the present invention, the piston pressing portion includes a chamfered portion formed at the corner to be able to attenuate the impact stress when hitting the rock.

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 피스톤 확장부는 외주면에 피스톤 시일이 형성되는 것을 포함한다.According to a technical feature of the present invention, the piston expansion portion includes a piston seal formed on an outer circumferential surface.

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 피스톤은 일측에 각각 2개가 형성되면서 축방향을 중심으로 양쪽에 대칭상으로 형성되어 이방향으로 작동되는 것을 포함한다.According to a technical feature of the present invention, the piston is formed in a symmetrical shape on both sides with respect to the axial direction while each is formed on one side, it includes operating in two directions.

앞서 살펴 본 바와 같이 구성되는 본 발명은 패커가 천공 암반에 밀착 고정되고, 유압에 의해에 작동하는 천공 암반 균열 유도 장치에 의해 암반에 할압력이 증대된 인장력을 가하여 균열을 발생시킴으로써, 종래의 유압 또는 팽창압만을 사용한 암반 절개 방법에 비하여 시공 능률과 경제성이 높아지게 된다.The present invention constructed as described above is that the packer is tightly fixed to the perforated rock mass, and a crack is generated by applying a tensile force of increased split pressure to the rock mass by a perforated rock crack inducing device operated by hydraulic pressure. Alternatively, construction efficiency and economy are increased compared to the rock incision method using only the expansion pressure.

본 발명은 쐐기형 패커에 구동하는 피스톤이 천공 암반에 인장력을 가하여 균열을 발생시킴으로써, 종래의 유압 또는 팽창압 만을 사용한 암반 절개 방법에 비하여 시공 능률과 경제성이 높아지는 장점이 있다.In the present invention, the piston driving the wedge-shaped packer applies tensile force to the perforated rock to generate cracks, thereby increasing construction efficiency and economy compared to the conventional rock cutting method using only hydraulic or expansion pressure.

도 1은 본 발명의 천공 암반 균열 유도 장치가 패커에 적용된 단면도
도 2는 본 발명의 천공 암반 균열 유도 장치의 사시도
도 3은 본 발명의 천공 암반 균열 유도 장치의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 천공 암반 균열 유도 장치의 평면도
도 5는 본 발명에 따른 천공 암반 균열 유도 장치의 작동 전 단면도로서,
(a)는 정단면도
(b)는 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 천공 암반 균열 유도 장치의 작동 후 단면도로서,
(a)는 정단면도
(b)는 도 5 (b)의 A-B 단면도
1 is a cross-sectional view in which the perforated rock crack induction device of the present invention is applied to a packer
Figure 2 is a perspective view of the perforated rock crack induction device of the present invention
Figure 3 is an exploded perspective view of the perforated rock crack induction device of the present invention
Figure 4 is a plan view of the perforated rock crack induction device of the present invention
5 is a cross-sectional view before the operation of the perforated rock crack induction device according to the present invention,
(a) is a front sectional view
(b) is a side cross-sectional view
6 is a cross-sectional view after the operation of the perforated rock crack induction device according to the present invention,
(a) is a front sectional view
(b) is an AB cross-sectional view of FIG. 5 (b)

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Features and advantages of the present invention may be more clearly understood by the embodiments described by the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열에 의해 본 발명의 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.The application of the present invention is not limited by the configuration and arrangement of components described in the embodiments of the present invention or illustrated in the drawings. The present invention can be implemented in different embodiments, and can be carried out in various ways. In addition, expressions and predicates used in the embodiments with respect to terms such as the orientation of a device or element are used only to simplify the description of the present invention, and do not indicate or imply that the related device or element should simply have a specific orientation. .

또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.In addition, terms or words used in the present specification and claims are not limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and the inventors conform to the technical idea of the present invention in order to explain the terms and concepts of the invention in the best way. It should be interpreted as being written based on the meaning and concept.

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.Therefore, the present invention is not limited to the examples presented, and is within the equivalent scope of the technical idea of the present invention and the technical idea described in the claims to be described below by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Various modifications and changes are possible in.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 기술적 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예 들을 포함할 수 있다.Although the present invention has been described based on a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, it is apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the technical scope of this description. Accordingly, the scope of the present invention may include many such variations.

다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 천공 암반 균열 유도 장치가 패커에 적용된 단면도이다.1 is a cross-sectional view in which the perforated rock crack induction device of the present invention is applied to a packer.

도 1을 참조하면, 칭형으로 형성되는 쐐기형 패커(10)와 천공 암반 균열 장치(30)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 1, a wedge-shaped packer 10 and a perforated rock cracking device 30 are shown.

쐐기형 패커(10)는 물주입관(110), 유압신장관(120), 유압수축관(130), 연결부재(140), 실린더튜브(150), 피스톤(160), 쐐기형 실린더로드(170) 및 실린더로드커버(180)로 구성된다.The wedge-shaped packer (10) is a water injection pipe (110), a hydraulic extension pipe (120), a hydraulic contraction pipe (130), a connecting member (140), a cylinder tube (150), a piston (160), a wedge-shaped cylinder rod (170). ) And a cylinder rod cover 180.

물주입관(110)은 이중으로 이루어지는 쐐가형 패커(10) 및 천공 암반 균열 유도 장치(30)의 중앙에 위치한다.The water injection pipe 110 is located in the center of the double wedge-shaped packer 10 and the perforated rock crack induction device 30.

유압신장관(120)은 천공 암반 균열 유도 장치(30)를 사이에 두고 대칭이 되는 위치에서 물주입관(110)의 외주에 축방향으로 길게 설치되어 천공 암반 균열 유도 장치(30)에 유압을 공급할 수 있게 되어 있다.The hydraulic extension pipe 120 is installed long in the axial direction on the outer periphery of the water injection pipe 110 in a symmetrical position with the perforated rock crack inducing device 30 interposed therebetween to supply hydraulic pressure to the perforated rock crack inducing device 30. It is supposed to be possible.

유압수축관(130)은 천공 암반 균열 유도 장치(30)를 사이에 두고 대칭이 되는 위치에서 유압신장관(120)의 외주에 축방향으로 길게 설치되어 천공 암반 균열 유도 장치(30)를 작동시킨 유압이 배출될 수 있게 된다.The hydraulic contraction pipe 130 is installed long in the axial direction on the outer circumference of the hydraulic extension pipe 120 in a symmetrical position with the perforated rock crack inducing device 30 interposed therebetween to operate the perforated rock crack inducing device 30 The hydraulic pressure can be discharged.

연결부재(140)는 유압주입부(141)가 형성되어 일측에 물주입관(110), 유압신장관(120) 및 유압수축관(130)이 수용되어 고정되면서, 쐐기형 패커(10)의 일측에 고정되며, 천공 암반 균열 유도 장치(30)와 쐐기형 패커(10)에 유압을 공급할 수 있게 되며, 유압수축관(130)의 유로와 연결되는 유압배출부(144)가 형성되어 유압이 배출될 수 있게 된다. The connecting member 140 has a hydraulic injection part 141 formed therein, and the water injection pipe 110, the hydraulic extension pipe 120, and the hydraulic contraction pipe 130 are received and fixed on one side of the wedge-shaped packer 10. It is fixed to and can supply hydraulic pressure to the perforated rock crack induction device 30 and the wedge-shaped packer 10, and a hydraulic discharge part 144 connected to the flow path of the hydraulic contraction pipe 130 is formed to discharge the hydraulic pressure. Can be.

실린더튜브(150)는 유압신장관(120)의 외주에서 연결부재(140)에 고정되어 유압을 전달받을 수 있게 된다. The cylinder tube 150 is fixed to the connecting member 140 at the outer periphery of the hydraulic extension pipe 120 to receive hydraulic pressure.

피스톤(160)은 실린더튜브(150) 내부에서 유압신장관(120)의 외주에 이동 가능하게 설치되어 유압주입부(141)에서 공급되는 유압에 의해 작동할 수 있게 된다.The piston 160 is movably installed on the outer periphery of the hydraulic extension pipe 120 inside the cylinder tube 150 and can be operated by hydraulic pressure supplied from the hydraulic injection unit 141.

쐐기형 실린더로드(170)는 패커(20)를 작동시킬 수 있는 경사면이 형성되어 유압신장관(120)의 외주에서 피스톤에 고정되어 피스톤과 함께 이동할 수 있게 되어 있다. The wedge-shaped cylinder rod 170 has an inclined surface capable of operating the packer 20 and is fixed to the piston at the outer periphery of the hydraulic extension pipe 120 so as to be able to move together with the piston.

실린더로드커버(180)는 실린더튜브(150)의 내주면에 고정되면서 쐐기형 실린더로드(170)의 외주에 면을 지지하여 쐐기형 실린더로드(170)의 이동을 안내한다,The cylinder rod cover 180 guides the movement of the wedge-shaped cylinder rod 170 by supporting a surface on the outer circumference of the wedge-shaped cylinder rod 170 while being fixed to the inner circumferential surface of the cylinder tube 150,

패커(20)는 우레탄 또는 팽창성 고무로 제조되어 쐐기형 실린더로드(170)에 의해 확장되어 천공 암반의 내주면에 밀착되게 된다.The packer 20 is made of urethane or expandable rubber and is expanded by the wedge-shaped cylinder rod 170 to be in close contact with the inner circumferential surface of the perforated rock mass.

천공 암반 균열 유도 장치(30)는 본체(300)와 압력가압 피스톤(310) 및 커버(320)로 구성된다.The perforated rock crack induction device 30 is composed of a main body 300 and a pressure-pressing piston 310 and a cover 320.

본체(300)는 중앙에 축방향으로 물주입관(110)과 연결되는 물주입관(301)이 형성되면서, 물주입관(301)을 중심으로 상하로 피스톤(310)이 이동 가능하게 설치되는 수용공간(302)이 형성되고, 수용공간(302)의 외측에는 피스톤(310)의 이탈을 방지하는 커버(320)가 고정된다. The body 300 has a water injection pipe 301 connected to the water injection pipe 110 in an axial direction in the center, and an accommodation space in which the piston 310 is movable vertically around the water injection pipe 301 ( 302 is formed, and a cover 320 for preventing separation of the piston 310 is fixed outside the receiving space 302.

수용공간(302)은 피스톤(310)의 압력을 향상시키기 위해 원주 방향의 길이(L1)보다 축방향의 길이(L2)가 더 긴 타원형으로 형성된다.The accommodation space 302 is formed in an elliptical shape whose length L2 in the axial direction is longer than the length L1 in the circumferential direction in order to improve the pressure of the piston 310.

한편, 물주입관(301)의 양쪽에 각각 유압신장관(304)과 유압수축관(305)이 형성된다.Meanwhile, a hydraulic extension pipe 304 and a hydraulic contraction pipe 305 are formed on both sides of the water injection pipe 301, respectively.

유압신장관(304)은 유압신장관(304)과 연결되는 유로를 형성하여 압력가압 피스톤(310)을 작동시킬 수 있게 된다.The hydraulic extension pipe 304 forms a flow path connected to the hydraulic extension pipe 304 to operate the pressure pressurizing piston 310.

또한, 유압신장관(304)은 유압포트(306)를 통해 수용공간(302)과 유로를 형성하며, 이 유압포트(306)는 수용공간(302)에 형성되는 유압작용공간(307)에 유압을 공급하여 피스톤(310)을 작동시킬 수 있게 된다.In addition, the hydraulic extension pipe 304 forms a receiving space 302 and a flow path through the hydraulic port 306, and this hydraulic port 306 is applied to the hydraulic space 307 formed in the receiving space 302. It is possible to operate the piston 310 by supplying.

유압수축관(305)은 유압수축관(130)과 연결되는 유로를 형성하여 유압이 배출될 수 있게 한다.The hydraulic contraction pipe 305 forms a flow path connected to the hydraulic contraction pipe 130 so that hydraulic pressure can be discharged.

압력가압 피스톤(310)은 피스톤 가압부(311)와 피스톤 확장부(312)가 일체로 구성된다.The pressure-pressing piston 310 includes a piston pressing part 311 and a piston expansion part 312 integrally.

피스톤 가압부(311)는 가압 면적을 최대화하여 향상된 할압력으로 천공 암반을 효과적으로 가압할 수 있도록 원주 방향의 길이(L1)보다 축방향의 길이(L2)가 더 긴 타원형으로 형성되며, 천공 암반의 내주면에 접촉하는 모서리에 면삭부(313)가 형성되어 암반 가압시 충격응력을 감쇠시킬 수 있게 된다.The piston pressing part 311 is formed in an elliptical shape with a length L2 longer in the axial direction than the length L1 in the circumferential direction so that the perforated rock mass can be effectively pressed with an improved split pressure by maximizing the pressing area. The chamfered portion 313 is formed at the edge contacting the inner circumferential surface, so that the impact stress can be attenuated when the rock is pressed.

이러한 복수의 피스톤(310)은 축방향을 중심으로 양쪽에 대칭상으로 형성되며, 도면상 상부에 두 개가 형성되고, 하부에는 두 개가 형성되어 이방향으로 작동하며 천공 암반에 인장력을 가할 수 있게 된다. The plurality of pistons 310 are formed symmetrically on both sides around the axial direction, and two are formed on the upper part of the drawing, and two are formed at the lower part, so that they operate in different directions, and a tensile force can be applied to the perforated rock mass. .

피스톤 확장부(312)는 피스톤 가압부(311)의 일측에 일체로 형성되면서, 피스톤 가압부(311)의 단부보다 넓은 단면을 가지도록 형성되며, 외주면에 피스톤 시일(314))이 형성되어 유압의 유출을 방지할 수 있게 된다.The piston expansion part 312 is integrally formed on one side of the piston pressing part 311, and is formed to have a wider cross section than the end of the piston pressing part 311, and a piston seal 314 is formed on the outer circumferential surface to provide hydraulic pressure. It becomes possible to prevent the leakage of.

이와 같은 피스톤(310)은 피스톤 확장부(312)가 본체(30)에 고정되는 커버(320)에 접촉하며 이동이 제한되게 된다. Such a piston 310 is in contact with the cover 320 to which the piston extension 312 is fixed to the main body 30 and its movement is restricted.

커버(320)는 2개의 피스톤(310)을 수용할 수 있는 일체형으로 형성된다.The cover 320 is formed in an integral form capable of accommodating two pistons 310.

위와 같이 구성되는 본 발명이 작동되는 상태를 살펴본다.Look at the operating state of the present invention configured as described above.

우선, 천공 암반 균열 유도 장치가 삽입 가능한 크기의 천공을 암반에 일정 깊이로 다수개 형성한다. 그리고 천공에 천공 암반 균열 유도 장치를 삽입한다.First, a plurality of perforations having a size that can be inserted by the perforated rock crack inducing device are formed in the rock at a predetermined depth. Then, a drilled rock crack guide device is inserted into the drilled hole.

이후, 유압주입부(141)를 통해 유압이 공급된다.Thereafter, hydraulic pressure is supplied through the hydraulic injection unit 141.

유압주입부(141)에 공급되는 유압은 쐐기형 패커(10)와 균열유도장치(30)에 공급된다.The hydraulic pressure supplied to the hydraulic injection unit 141 is supplied to the wedge-shaped packer 10 and the crack inducing device 30.

쐐기형 패커(10)에 유압이 공급되면 피스톤(160)이 축 방향으로 이동하며, 피스톤(160)에 연결된 쐐기형 실린더로드(150)가 패커(20)를 작동시킨다. 즉, 축방향으로 이동하는 쐐기형 실린더로드(150)의 경사면이 패커(20)의 경사면에 접촉하면서 패커(20)를 축 중심에서 멀어지는 방향으로 밀어주게 되어 천공된 암반의 내주면에 패커(20)가 밀착되게 된다.When hydraulic pressure is supplied to the wedge-shaped packer 10, the piston 160 moves in the axial direction, and the wedge-shaped cylinder rod 150 connected to the piston 160 operates the packer 20. That is, while the inclined surface of the wedge-shaped cylinder rod 150 moving in the axial direction contacts the inclined surface of the packer 20, the packer 20 is pushed away from the center of the axis, so that the packer 20 is placed on the inner circumferential surface of the perforated rock mass. Will come into close contact.

그리고, 유압신장관(120)으로 공급되는 유압은 천공 암반 균열 유도 장치(30)의 본체(300)에 형성된 유압신장관(304)으로 공급된다.And, the hydraulic pressure supplied to the hydraulic extension pipe 120 is supplied to the hydraulic extension pipe 304 formed in the main body 300 of the perforated rock crack induction device 30.

유압신장관(304)으로 공급되는 유압은 유압포트(306)을 통해 유압작용공간(307)을 통해 피스톤(310)의 피스톤 확장부(312)를 밀어주게 됨으로써, 도 6에서 보는 것과 같이 피스톤(310)이 수용공간(307) 내에서 축 중심과 멀어지는 방향으로 이동되며 피스톤 가압부(3110가 천공된 암반을 가압하게 된다.The hydraulic pressure supplied to the hydraulic extension pipe 304 pushes the piston extension 312 of the piston 310 through the hydraulic action space 307 through the hydraulic port 306, as shown in FIG. 310) is moved in the direction away from the axis center in the receiving space 307, and the piston pressing part 3110 presses the perforated rock mass.

이와 같이 타원형상으로 할압력이 향상된 피스톤(310)이 천공 암반을 가압하면, 인장력이 향상된 할압력으로 천공 암반의 내주면에 작용하며 균열(C)발생이 촉진되게 된다. When the piston 310 with improved split pressure in an elliptical shape presses the perforated rock mass, the split pressure with improved tensile force acts on the inner circumferential surface of the drilled rock mass, thereby promoting the occurrence of cracks (C).

피스톤(310)을 천공 암반에 가압시킨 유압은 유압수축관(130)을 통해 유압배출부(144)로 배출된다.The hydraulic pressure obtained by pressing the piston 310 on the perforated rock mass is discharged to the hydraulic discharge unit 144 through the hydraulic contraction pipe 130.

지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.So far, we have looked at the center of the preferred embodiment for the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are related to one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus various equivalents and modified It should be understood that there may be examples.

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있다.Therefore, the present invention is not limited to the examples presented, and is within the equivalent scope of the technical idea of the present invention and the technical idea described in the claims to be described below by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. There may be embodiments in which various modifications and changes are possible.

10: 쐐기형 패커
110: 물주입관
120: 유압신장관 130: 유압수축관
140: 연결부재 141: 유압주입부
144: 유압배출부
150: 실린더튜브 160: 피스톤
170: 쐐기형 실린더로드 180: 실린더로드커버
20: 패커
30: 균열유도장치
300: 본체 301: 물주입관
302: 수용공간 304: 유압신장관
305: 유압수축관 306: 유압포트
307: 유압작용공간 310: 피스톤
311: 피스톤 가압부 312: 피스톤 확장부
313: 면삭부 314: 피스톤 시일
320: 커버
C: 균열
10: wedge packer
110: water injection pipe
120: hydraulic extension pipe 130: hydraulic contraction pipe
140: connecting member 141: hydraulic injection
144: hydraulic discharge unit
150: cylinder tube 160: piston
170: wedge-shaped cylinder rod 180: cylinder rod cover
20: packer
30: crack induction device
300: main body 301: water injection pipe
302: accommodation space 304: hydraulic extension pipe
305: hydraulic contraction pipe 306: hydraulic port
307: hydraulic space 310: piston
311: piston pressing portion 312: piston expansion portion
313: face cut 314: piston seal
320: cover
C: crack

Claims (7)

이중으로 구성되는 쐐기형 패커(10) 사이에 형성되는 천공 암반 균열 유도 장치(30)에 있어서,
상기 천공 암반 균열 유도 장치(30)는,
본체(300) 내에 복수의 피스톤(310)이 이방향으로 이동하며 천공 암반의 내주면을 가압하는 압력으로 인장 변위에 의한 균열을 발생시키도록 구성되고,
상기 천공 암반 균열 유도 장치(30)에는,
상기 본체(300)의 수용공간(302) 외측에 탈부착 가능하게 결합되어 상기 수용공간(302)에 구비되는 피스톤(310)의 이탈을 방지하는 커버(320)가 포함되며,
상기 피스톤(310)에는,
암반에 접촉하는 피스톤 가압부(311); 및
상기 피스톤 가압부(311)의 일측에 일체로 형성되며, 피스톤 가압부(311)의 단부보다 넓은 단면을 가지도록 형성되어 상기 커버(320)에 접촉됨으로써 상기 피스톤 가압부(311)의 이동이 제한되도록 하는 피스톤 확장부(312);
가 포함되고,
상기 본체(300)에는,
상기 본체(300)의 중앙에 길이 방향으로 형성되는 물주입관(301);
상기 물주입관(301)의 일 측에 형성되는 유압신장관(304); 및
상기 물주입관(301)의 타 측에 형성되는 유압수축관(305);
이 포함되는 것을 특징으로 하는 천공 암반 균열 유도 장치.
In the perforated rock crack induction device 30 formed between the wedge-shaped packer 10 consisting of a double,
The perforated rock crack induction device 30,
A plurality of pistons 310 in the main body 300 move in this direction and are configured to generate cracks due to tensile displacement with a pressure that presses the inner circumferential surface of the perforated rock mass,
In the perforated rock crack induction device 30,
Includes a cover 320 that is detachably coupled to the outside of the receiving space 302 of the main body 300 to prevent separation of the piston 310 provided in the receiving space 302,
In the piston 310,
A piston pressing part 311 in contact with the rock mass; And
It is integrally formed on one side of the piston pressing part 311, and is formed to have a wider cross-section than the end of the piston pressing part 311 and is in contact with the cover 320, thereby restricting the movement of the piston pressing part 311 Piston extension 312 to be;
Is included,
In the main body 300,
A water injection pipe 301 formed in the longitudinal direction in the center of the main body 300;
A hydraulic extension pipe 304 formed on one side of the water injection pipe 301; And
A hydraulic contraction pipe 305 formed on the other side of the water injection pipe 301;
A perforated rock crack induction device, characterized in that it is included.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 피스톤 가압부(311)는,
가압 면적을 최대화하여 천공 암반을 효과적으로 가압할 수 있도록 원주 방향의 길이(L1)보다 축방향의 길이(L2)가 더 긴 타원형으로 형성되는 것을 포함하는,
천공 암반 균열 유도 장치.
The method according to claim 1,
The piston pressing part 311,
Including that the length in the axial direction (L2) is formed in an elliptical shape that is longer than the length in the circumferential direction (L1) so that the perforated rock mass can be effectively pressed by maximizing the pressing area,
Perforated rock crack induction device.
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤 가압부(311)는,
모서리에 면삭부(313)가 형성되어 암반 타격시 충격응력을 감쇠시킬 수 있게 되는 것을 포함하는,
천공 암반 균열 유도 장치.
The method according to claim 1,
The piston pressing part 311,
Including that the chamfered portion 313 is formed at the corner to be able to attenuate the impact stress upon hitting the rock mass,
Perforated rock crack induction device.
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤 확장부(312)는,
외주면에 피스톤 시일(314)이 형성되는 것을 포함하는,
천공 암반 균열 유도 장치.
The method according to claim 1,
The piston expansion part 312,
Including that the piston seal 314 is formed on the outer circumferential surface,
Perforated rock crack induction device.
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤(310)은,
일측에 각각 2개가 형성되면서 축방향을 중심으로 양쪽에 대칭상으로 형성되어 이방향으로 작동하게 되는 것을 포함하는,
천공 암반 균열 유도 장치.
The method according to claim 1,
The piston 310,
Including that while two are formed on one side, each is formed in a symmetrical shape on both sides of the axial direction and operates in two directions,
Perforated rock crack induction device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102420985B1 (en) * 2021-10-20 2022-07-14 주식회사 송암 Hybrid type rock splitting packer using hydraulic pressure and rubber dilation pressure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0726876A (en) * 1993-07-07 1995-01-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Bed rock crushing device
JPH09256772A (en) * 1996-03-19 1997-09-30 Agency Of Ind Science & Technol Hydraulic crashing packer
KR200172715Y1 (en) 1997-11-21 2000-04-01 신수호 Rock breaker
KR200188756Y1 (en) 1997-08-14 2000-08-01 신수호 Base rock cracking apparatus
KR101543437B1 (en) 2015-03-30 2015-08-10 주식회사 지인건설 Vibrationless rock breaking apparatus
KR102049846B1 (en) 2019-07-17 2019-11-28 주식회사 성은건설 Bedrock crusher installed in cylinder type packer
KR102123222B1 (en) 2018-10-18 2020-06-16 한국생산기술연구원 Apparatus for forming notches in drilling hole which help the development and control of tensile cracks in rock and, methods for the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0726876A (en) * 1993-07-07 1995-01-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Bed rock crushing device
JPH09256772A (en) * 1996-03-19 1997-09-30 Agency Of Ind Science & Technol Hydraulic crashing packer
KR200188756Y1 (en) 1997-08-14 2000-08-01 신수호 Base rock cracking apparatus
KR200172715Y1 (en) 1997-11-21 2000-04-01 신수호 Rock breaker
KR101543437B1 (en) 2015-03-30 2015-08-10 주식회사 지인건설 Vibrationless rock breaking apparatus
KR102123222B1 (en) 2018-10-18 2020-06-16 한국생산기술연구원 Apparatus for forming notches in drilling hole which help the development and control of tensile cracks in rock and, methods for the same
KR102049846B1 (en) 2019-07-17 2019-11-28 주식회사 성은건설 Bedrock crusher installed in cylinder type packer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102420985B1 (en) * 2021-10-20 2022-07-14 주식회사 송암 Hybrid type rock splitting packer using hydraulic pressure and rubber dilation pressure
WO2023068411A1 (en) * 2021-10-20 2023-04-27 주식회사 송암 Hybrid-type rock splitting packer using water pressure and rubber inflation pressure

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