KR102275847B1

KR102275847B1 - 터널 굴착기

Info

Publication number: KR102275847B1
Application number: KR1020190112655A
Authority: KR
Inventors: 한창희
Original assignee: 주식회사 성한 디앤티
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-08-11
Also published as: KR20210017952A

Abstract

본 발명은 터널의 굴착시 발생되는 상대적 반력을 상쇄시킬 수 있는 구조를 갖추되, 특히, 상대적 반력을 상쇄시키기 위한 완충 구조가 기어박스 내부에 형성되도록 하여 로드의 길이를 획기적으로 단축시킴과 아울러 상대 반력에 의한 외충격이 로드를 회전구동시키 귀한 구동원에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 터널 굴착기에 관한 것이다.

Description

터널 굴착기{Tunnel excavator}

본 발명은 터널 굴착기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널을 형성하기 위해 벽체를 천공하는 터널 굴착기에 관한 것이다.

터널을 굴착하는 방법은 발파굴착, 기계굴착, 등의 방법으로 나뉠 수 있다.

발파굴착은 가장 일반적인 굴착방법으로 터널공사면을 천공하고 천공된 구멍에 부분에 장약을 설치하여 폭발시킨다. 폭발의 충격을 이용하여 이탈된 암반을 제거하고, 생성된 공간에 철재 스틸 립(Steel Rib), 콘크리트 라이닝 등으로 지지시킨다.

전술한 발파굴착 공법은 시공장비가 간단하고 비용이 저렴하나, 암반 내의 절리, 단층, 암상변화 등으로 인해 여굴이 발생할 수 있으며 이완영역의 발생, 발파진동, 분진, 등의 문제점이 발생한다.

반면, 기계식 굴착공법의 경우 단면이 원형인 굴착기를 사용하여 지반 내부로 굴진함으로써 주변 암반을 지지대로 활용하기에 낙반이 적고 비교적 안정성이 높으며 공기를 단축하는 장점이 있다.

기계식 굴착공법에 활용되는 종래 터널 굴착기는 공개특허10-2012-0118953에 개시되며, 이를 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

종래 터널 굴착기는 회전절삭동작을 하는 비트부; 상기 비트부의 후단에 연결되고 상기 비트부를 진동시키기 위한 피스톤이 내장된 함마부; 상기 함마부의 후단에 축으로 연결되고 상기 함마부 및 상기 비트부를 회전시키기 위한 모터를 구비한 구동부; 상기 구동부의 하부에 결합되어 상기 구동부의 직선운동을 가이드하는 레일; 상기 구동부를 상기 레일상에서 이동시키는 유압추진수단; 상기 구동부에 구비되고 상기 구동부의 측면으로부터 수축 또는 신장되며, 상기 구동부의 길이방향을 기준으로 적어도 2쌍이 대칭적으로 배치된 다수의 수평유압발;을 포함하며, 비트부(130)는 피스톤(142)의 왕복운동에 의해 막장벽을 강타함과 아울러 회전절삭을 통해 굴착작업을 진행하게 되는 특징이 있다.

상기 종래 굴착기는 상대적으로 단단한 지반도 효과적으로 파쇄하여 굴착하는 것이 가능하는 특징이 있으나, 피스톤의 왕복운동에 의해 지반을 강타하는 방식이기 때문에 지반을 타격하는 반대 방향으로 상대 반력이 발생해 비트부, 함마부, 구동부 등에 향타력과 동일한 외충격이 작용하게 된다.

즉, 지반을 강하게 타격하는 만큼 터널 굴착기에 가해지는 외충격이 비례적으로 증가하기 때문에, 터널 굴착기의 내구성이 현저하게 줄어들었다. 또한, 이와 같은 외충격을 적절하게 해소시켜주지 못하게 되면 기계 고장에 따른 오작동은 물론이고 이러한 오작동을 바로잡고자 하는 유지보수 과정이 매우 비효율적이었다.

대한민국 공개특허10-2012-0118953호

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 터널의 굴착시 발생되는 상대적 반력을 상쇄시킬 수 있는 구조를 갖추되, 특히, 상대적 반력을 상쇄시키기 위한 완충 구조가 기어박스 내부에 형성되도록 하여 로드의 길이를 획기적으로 단축시킴과 아울러 상대 반력에 의한 외충격이 로드를 회전구동시키 귀한 구동원에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 터널 굴착기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본체; 및 상기 본체에 전, 후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 선단에 해머가 장착된 로드를 회전구동시키는 기어박스;를 포함하며, 상기 기어박스는, 함체 형상의 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치된 제1 메인기어를 회전구동시키는 제1 메인모터; 상기 케이싱의 내부에 설치된 제2 메인기어를 회전구동시키는 제2 메인모터; 상기 케이싱의 내부에서 상기 제1 메인기어와 제2 메인기어에 동시에 치합되며 중심에는 부싱삽입홀이 관통되는 연동기어; 상기 연동기어의 부싱삽입홀에 결합되며 상기 연동기어의 회전에 따라 이와 연동하여 회전되되 내주면에 제1 스플라인이 형성되는 부싱; 및 중심에는 상기 해머를 향해 압축공기가 이동되는 공기통로가 형성되며 외주면에 상기 제1 스플라인에 치결합되는 제2 스플라인이 형성되는 결합샤프트;를 포함하며, 상기 부싱과 결합샤프트의 후단 사이 지점에는 공기가 충진되는 완충대가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 결합샤프트의 후단에는 스플라인 미형성구간이 마련되도록 상기 제2 스플라인은 결합사프트의 후단에서 일정거리 이격되는 지점에서부터 시작해 선단을 향해 연장되며, 상기 제1 스플라인은 부싱의 후단에서부터 시작해 부싱의 중심까지 연장되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 연동기어의 전면에는 부싱삽입홀 주변으로 함몰된 지지턱이 형성되며, 상기 부싱의 외주면에는 상기 부싱삽입홀에 지지되는 지지부재가 돌출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기어박스는, 상기 케이싱의 내부에서 상기 부싱, 제1 메인기어 및 제2 메인기어를 동시에 회전 지지하는 한 쌍의 지지브라켓;을 더 포함하며, 상기 지지브라켓의 중심에는 부싱을 수용하는 부싱수용홈과 상기 부싱수용홈의 양측에 대칭 형성되며 제1 메인기어와 제2 메인기어를 수용하는 한 쌍의 기어수용홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 본체의 전면에는 굴착되는 벽체로 삽입되도록 연장되는 삽입대가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상대적 반력을 상쇄시키기 위한 완충 구조가 기어박스 내부에 형성되도록 하여 로드의 길이를 획기적으로 단축시킬 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, 상대적 반력이 제1 스플라인과 제2 스플라인의 치결합 부위에서 1차적으로 흡수되고 이어서, 완충대에서 2차적인 완충이 이루어지도록 함으로써 외충격을 단계적으로 완전히 제거할 수 있는 효과를 제공한다.

셋째, 완충대가 스플라인의 홈 형태를 이뤄 방사상으로 배열되도록 함으로써 완충대에 충진된 공기가 결합샤프트의 후방이동에의해 쉽게 빠져나가지 못하도록 하고 이에 따라 보다 향상된 완충효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 터널 굴착기의 전체적인 외관을 도시한 도면.
도 2는 로드가 장착되는 과정을 예시적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 터널 굴착기로 벽체에 천공을 형성하는 과정을 도시한 도면.
도 4는 로드와 기어박스의 분해구성을 도시한 도면.
도 5는 케이싱이 도시 생략된 기어박스의 구성을 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시된 기어박스의 분해구성을 도시한 도면.
도 7은 기어박스의 전체적인 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 부싱, 결합샤프트 및 탄성밀폐부재의 분해관계를 도시한 도면.
도 9a는 부싱의 단면을 도시한 도면이고 도 9b는 결합샤프트의 단면을 도시한 도면.
도 10은 완충대의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 11a는 도10a에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 11b는 도10a에 도시된 B-B선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 터널 굴착기의 전체적인 외관을 도시한 도면이고 도 2는 로드가 장착되는 과정을 예시적으로 도시한 도면이고 도 3은 본 발명에 따른 터널 굴착기로 벽체에 천공을 형성하는 과정을 도시한 도면이고 도 4는 로드와 기어박스의 분해구성을 도시한 도면이고 도 5는 케이싱이 도시 생략된 기어박스의 구성을 도시한 도면이고 도 6은 도 5에 도시된 기어박스의 분해구성을 도시한 도면이고 도 7은 기어박스의 전체적인 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 8은 부싱, 결합샤프트 및 탄성밀폐부재의 분해관계를 도시한 도면이고 도 9a는 부싱의 단면을 도시한 도면이고 도 9b는 결합샤프트의 단면을 도시한 도면이고 도 10은 완충대의 작용을 설명하기 위한 도면이고 도 11a는 도10a에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 11b는 도10a에 도시된 B-B선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 터널 굴착기는 도 1에 도시된 바와 같이 크게 본체(100), 상기 본체(100)에 전, 후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 선단에 해머(400)가 장착된 로드(300)를 회전구동시키는 기어박스(200), 상기 기어박스(200)의 출력단에 장착되며 외주면에 나선형의 토사배출날(310)이 형성된 로드(300), 상기 로드(300)의 선단에 장착되며 압축공기를 전달받아 벽체를 타격하는 해머(400) 및 상기 본체(100)에 설치되며 상기 로드(300)를 들어올려 기어박스(200)에 장착시키는 크레인(500)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 본체(100)에는 터널 굴착기의 이동설치를 위한 이동부재(110)가 형성되며 사방에는 굴착작업시 지면에 지지되는 유압지지대(120)가 형성된다. 또한 본체(100)의 상면에는 기어박스(200)의 전, 후 병진을 가이드하기 위한 레일(130)이 마련되어 있으며, 기어박스(200)는 별도 구동원에 의해 상기 레일(130)을 타고 본체(100)의 전, 후 방향으로 왕복 이동된다. 아울러, 상기 본체(100)의 전면에는 굴착되는 벽체로 삽입되도록 연장되는 삽입대(140)가 형성됨으로써, 벽체의 굴착시 벽체로부터 지지력을 제공받는것이 가능해진다.

다음으로, 로드(300)는 길이방향을 따라 연장된 파이프 형태로 이루어지며 굴착시 천공에서 발생되는 토사물을 천공 외측으로 배출시키는 기능을 담당한다. 기어박스(200)에서부터 제공되는 동력을 전달받아 로드(300)가 회전되면 토사물은 로드(300)의 토사배출날(310)을 타고 굴착 방향과 반대되는 방향으로 안내되면서 천공의 외부로 배출된다.

로드(300)의 선단에 장착된 해머(400)는 기어박스(200) 측으로부터 제공되는 압축공기를 전달받아 전, 후 방향으로 빠르게 왕복 이동하면서 벽체를 타격해 천공을 형성한다. 즉, 해머(400)에 의해 발생된 토사물이 회전되는 로드(300)의 토사배출날(310)을 타고 외부로 배출되는 원리이다.

한편, 해머(400)가 벽체를 타격하는 과정에서, 타격에 대한 상대적 반력이 로드(300)를 타고 기어박스(200), 본체(100), 등으로 전이되어 강한 외충격으로 작용하게 된다.

즉, 로드(300)의 축방향 하중이 강하게 작용하면서 소음 발생은 물론이고, 터널 굴착기의 내구성까지 저하시키는 문제점으로 대두되었다.

본 발명의 기어박스(200)는 로드(300)에서부터 전이되는 순간적인 축방향 하중을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 구조를 갖추었다. 이를 위한 기어박스(200)의 구체적인 실시예에 대해서 첨부되는 도면을 참고하여 자세하게 설명하겠다.

먼저, 기어박스(200)는 로드(300)를 회전시키기 위한 구동력을 제공함과 동시에 로드(300)에서부터 전달되는 반력을 상쇄시키는 작용을 동시에 담당한다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 기어박스(200)는 함체 형상의 케이싱(210), 상기 케이싱(210)의 내부에 설치된 제1 메인기어(221)를 회전구동시키는 제1 메인모터(220), 상기 케이싱(210)의 내부에 설치된 제2 메인기어(231)를 회전구동시키는 제2 메인모터(230), 상기 케이싱(210)의 내부에서 상기 제1 메인기어(221)와 제2 메인기어(231)에 동시에 치합되며 중심에는 부싱삽입홀(241)이 관통되는 연동기어(240), 상기 연동기어(240)의 부싱삽입홀(241)에 결합되며 상기 연동기어(240)의 회전에 따라 이와 연동하여 회전되되 내주면에 제1 스플라인(251)이 형성되는 부싱(250) 및 선단에 로드(300)가 장착되며 중심에는 상기 해머(400)를 향해 압축공기가 이동되는 공기통로(261)가 형성되며 외주면에 상기 제1 스플라인(251)에 치결합되는 제2 스플라인(262)이 형성되는 결합샤프트(260)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

기어박스(200)는 제1 메인모터(220)와 제2 메인모터(230)가 제1 메인기어(221)와 제2 메인기어(231)를 일방향으로 회전시키면 이에 치합된 연동기어(240)가 역방향으로 회전하면서 이와 연동된 부싱(250) 및 결합샤프트(260)를 회전시키게 되며 결합샤프트(260)의 회전구동에 따라 로드(300)가 회전되는 구동예시를 보여준다.

전술한 바와 같이 기어박스(200)가 구동되는 과정에서 로드(300)를 통해 상대 반력이 작용하게 될 경우 결합샤프트(260)로 직결되는 상대 반력이 결합샤프트(260)와 결합된 부싱(250)에 전달되지 않도록 상기 부싱(250)과 결합샤프트(260)의 후단 사이 지점에는 공기가 충진되는 완충대(290)가 형성된다.

상기 완충대(290)는 결합샤프트(260)의 후단 외주면과 부싱(250) 후단 내주면 사이 지점에 형성되는 일정 공간을 의미하며 결합샤프트(260)가 상대 반력에 의해 후방으로 밀려나는 순간 완충대(290)에 충진된 공기가 결합샤프트(260)의 후방 이동을 완충해 상대 반력을 상쇄시키게 된다.

보다 구체적으로, 결합샤프트(260)의 후단에는 스플라인 미형성구간(Z1)이 마련되도록 상기 제2 스플라인(262)은 결합사프트의 후단에서 일정거리 이격되는 지점에서부터 시작해 선단을 향해 연장되며, 상기 제1 스플라인(251)은 부싱(250)의 후단에서부터 시작해 부싱(250)의 중심까지 연장되는 구성을 갖춘다.

즉, 도 9a에 도시된 바와 같이 부싱(250)에는 부싱(250)의 후단에서부터 부싱(250)의 중심까지 내주면에 제1 스플라인 형성구간(Z2)이 마련되고 결합샤프트(260)에는 결합샤프트(260)의 후단에 스플라인 미형성구간(Z1)이 형성되도록 제2 스플라인 형성구간(Z3)이 적소에 마련되는 것이다.

이렇게 되면, 도 10a에 도시된 바와 같이 압축공기의 공급에 결합샤프트(260)가 전방으로 소정거리 밀려나감에 따라 결합샤프트(260)와 부싱(250) 사이에 완충대(290)가 형성되며 특히, 완충대(290)는 단순히 결합샤프트(260)와 부싱(250) 사이 공간에 형성되는 것이 아니라 도 11b에 도시된 바와 같이 결합샤프트(260)의 스플라인 미형성구간(Z1)의 외주면에 접한 제1 스플라인(251)의 홈에 형성되는 것이다.

정리하면, 상대적 반력이 제1 스플라인(251)과 제2 스플라인(262)의 치결합 부위에서 1차적으로 흡수되고 이어서, 완충대(290)에서 2차적인 완충이 이루어질 수 있다. 특히, 완충대(290)가 스플라인의 홈 형태를 이뤄 방사상으로 배열되도록 함으로써 완충대(290)에 충진된 공기가 결합샤프트(260)의 후방이동에 의해 쉽게 빠져나가지 못하도록 하고 이에 따라 보다 향상된 완충효과를 제공할 수 있도록 하였다.

한편, 부싱(250)의 후단에는 링 형상의 탄성밀폐부재(270)가 장착될 수 있으며, 상기 탄성밀폐부재(270)의 내주면은 결합샤프트(260)의 스플라인 미형성구간(Z1) 외주면에 기밀하게 접촉된다.

즉, 탄성밀폐부재(270)는 완충대(290)에 충진된 공기가 결합샤프트(260)와 부싱(250)의 후단으로 배출되는 것을 최소화시키되, 부싱(250) 내에서 결합샤프트(260)의 축방향 미세유동은 허용하도록 하는 역할을 담당한다.

탄성밀폐부재(270)의 내주면에는 원주방향을 따라 절개홈(271)이 형성되며 상기 절개홈(271)은 탄성밀폐부재(270)의 내주면과 결합샤프트(260) 외주면 사이에 마찰저항을 줄여 결합샤프트(260)가 부싱(250)의 내부에서 축방향으로의 이동이 허용된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 연동기어(240)의 전면에는 부싱삽입홀(241) 주변으로 함몰된 지지턱(242)이 형성되며, 상기 부싱(250)의 외주면에는 상기 지지턱(242)에 지지되는 지지부재(252)가 돌출될 수 있다.

이에 따라, 상대적 반력이 부싱(250)에 전달되었을 때 반력의 힘 방향으로 부싱(250)이 밀려들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 9b에 도시된 바와 같이 제2 스플라인(262)의 선단에는 완충대(290)에 충진된 공기와의 접촉면적이 넓어지도록 사선으로 경사진 경사면(263)이 형성될 수 있다.

상대적 반력의 작용에 따라 도 10a 상태의 결합샤프트(260)가 도 10b의 상태처럼 후방으로 밀려나게 될 때 상기 경사면(263)에 의해 상기 완충대(290)에 충진된 공기와 제2 스플라인(262)의 접촉면적이 상대적으로 넓어지기 때문에 보다 효과적인 완충력을 제공받을 수 있다.

정리하면, 기어박스(200)는 결합샤프트(260)에 장착된 로드(300)를 회전시키기 위한 회전구동력을 제공하면서도 동시에 굴착시 발생되는 상대적 반력을 상쇄시킬 수 있는 획기적인 구조를 갖추었다.

특히, 상대적 반력을 상쇄시키기 위한 위의 완충 구조가 기어박스(200) 내부에 형성되도록 하여 로드(300)의 길이를 획기적으로 단축시킬 수 있다.

종래의 터널 굴착기의 경우 상대적 반력을 상쇄시켜주는 완충수단이 배제되거나 설령 완충수단이 마련된다 하더라도 통상 로드의 중간부분, 또는 로드를 회전구동시키기 위한 구동부의 후방에 설치 되었기 때문에 로드가 상대적으로 길게 형성된다거나 로드를 회전구동시키기 위한 구동부에 전달되는 상대적 반력을 제거할 수 없는 사용구조상의 문제점이 있었다.

만일, 완충수단에 의해 로드의 길이가 길어질 경우 로드의 장착을 포함한 취급이 난해해짐은 물론 로드를 향한 회전력 전달 또는 해머를 향한 압축공기 전달이 원할하게 이루어질 수 없게 된다.

즉, 본 발명은 완충대(290)가 기어박스(200) 내에 마련되도록 함으로써 로드(300)의 길이를 획기적으로 단축시킴과 아울러, 상대 반력에 의한 외충격이 기어박스(200) 내부의 기어들에게 전달되지 않도록 하는 효과를 제공한다.

한편, 기어박스(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 케이싱(210)의 내부에서 상기 부싱(250), 제1 메인기어(221) 및 제2 메인기어(231)를 동시에 회전 지지하는 한 쌍의 지지브라켓(280)을 더 포함할 수 있다.

상기 지지브라켓(280)의 중심에는 부싱(250)을 수용하는 부싱수용홈(281)과 상기 부싱수용홈(281)의 양측에 대칭 형성되며 제1 메인기어(221)와 제2 메인기어(231)를 수용하는 한 쌍의 기어수용홈(282)이 형성될 수 있다.

상기 부싱수용홈(281)과 기어수용홈(282)에는 부싱(250)과 제1 메인기어(221) 및 제2 메인기어(231)를 각각 회전 지지하는 베어링(B)이 장착될 수 있다.

한 쌍의 지지브라켓(280)이 기어박스(200) 내부에서 제1 메인기어(221), 제2 메인기어(231) 및 부싱(250)을 안정적으로 지지함으로써 기어박스(200) 내 기어들의 회전 안정성을 확보할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 작용을 설명하겠다. 본 작용에서는 터널 굴착기를 이용해 벽체에 터널을 형성하는 과정을 예로 들어 설명하겠다.

먼저, 크레인(500)을 이용해 로드(300)를 들어올려 본체(100)의 상부로 위치시킨 후 로드(300)의 선단을 거치대(150)에 거치시키고 이어서 로드(300)의 후단을 기어박스(200)의 외부로 노출된 결합샤프트(260)의 선단에 결합시킨다.

로드(300)의 장착이 완료되면 기어박스(200)를 본체(100)의 레일(130)을 따라 전진시키면서 로드(300)의 선단에 마련된 해머(400)가 벽체를 타격하도록 한다. 이때, 결합샤프트(260)의 공기통로(261)로 압축공기를 주입하여 압축공기에 의해 해머(400)의 진동이 이루어질 수 있도록 한다. 도시하지 않았지만, 상기 공기통로(261)를 향해 압축공기를 제공하기 위한 별도 압축기가 본체(100)에 마련될 수 있다.

벽체에 일정 깊이 천공이 형성되면 기어박스(200)를 점진적으로 전방위 이동시켜 천공의 깊이를 부여하고, 이에 따라 발생되는 토사물의 배출을 위해 제1 메인모터(220)와 제2 메인모터(230)를 회전구동시켜 이와 연동된 연동기어(240), 부싱(250) 및 결합샤프트(260)를 회전시키고, 결합샤프트(260)에 결합된 로드(300)가 회전되어 토사물이 천공의 외부로 배출될 수 있도록 한다. 한편, 해머(400)의 타격과정에서 발생되는 상대적 반력은 완충대(290)에서 완전히 상쇄되기 때문에 기어박스(200) 외부로 별도의 외충격의 발생되지 않게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100: 본체 200: 기어박스
300: 로드 400: 해머
500: 크레인 210: 케이싱
220: 제1 메인모터 230: 제2 메인모터
240: 연동기어 250: 부싱
260: 결합샤프트 270: 탄성밀폐부재
280: 지지브라켓 290: 완충대
221: 제1 메인기어 231: 제2 메인기어

Claims

본체; 및
상기 본체에 전, 후 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며 선단에 해머가 장착된 로드를 회전구동시키는 기어박스;를 포함하며,
상기 기어박스는,
함체 형상의 케이싱;
상기 케이싱의 내부에 설치된 제1 메인기어를 회전구동시키는 제1 메인모터;
상기 케이싱의 내부에 설치된 제2 메인기어를 회전구동시키는 제2 메인모터;
상기 케이싱의 내부에서 상기 제1 메인기어와 제2 메인기어에 동시에 치합되며 중심에는 부싱삽입홀이 관통되는 연동기어;
상기 연동기어의 부싱삽입홀에 결합되며 상기 연동기어의 회전에 따라 이와 연동하여 회전되되 내주면에 제1 스플라인이 형성되는 부싱; 및
중심에는 상기 해머를 향해 압축공기가 이동되는 공기통로가 형성되며 외주면에 상기 제1 스플라인에 치결합되는 제2 스플라인이 형성되는 결합샤프트;를 포함하며,
상기 부싱과 결합샤프트의 후단 사이 지점에는 공기가 충진되는 완충대가 형성되며,
결합샤프트의 후단에는 스플라인 미형성구간이 마련되도록 상기 제2 스플라인은 결합사프트의 후단에서 일정거리 이격되는 지점에서부터 시작해 선단을 향해 연장되며, 상기 제1 스플라인은 부싱의 후단에서부터 시작해 부싱의 중심까지 연장되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착기.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 연동기어의 전면에는 부싱삽입홀 주변으로 함몰된 지지턱이 형성되며, 상기 부싱의 외주면에는 상기 부싱삽입홀에 지지되는 지지부재가 돌출되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착기.
청구항 1에 있어서,
상기 기어박스는,
상기 케이싱의 내부에서 상기 부싱, 제1 메인기어 및 제2 메인기어를 동시에 회전 지지하는 한 쌍의 지지브라켓;을 더 포함하며,
상기 지지브라켓의 중심에는 부싱을 수용하는 부싱수용홈과 상기 부싱수용홈의 양측에 대칭 형성되며 제1 메인기어와 제2 메인기어를 수용하는 한 쌍의 기어수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착기.
청구항 1에 있어서,
상기 본체의 전면에는 굴착되는 벽체로 삽입되도록 연장되는 삽입대가 형성되는 것을 특징으로 하는 터널 굴착기.