KR102376612B1 - 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트 및 이를 이용한 자유면 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미리천공되는 천공홀의 장심도에 대응되는 길이를 갖는 가이드편이 일측에 지지될 때 중앙부에는 드릴비트를 지지하면서 타측에는 미리 천공되는 다른 천공홀에 지지되어 위치를 결정하는 고정편이 일체로 구비되는 드릴 가이드유니트 및 이를 이용하여 자유면을 형성하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트 및 이를 이용한 자유면 형성방법에 관한 것이다.

Description

암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트 및 이를 이용한 자유면 형성방법{drill guide unit for formation of free Surface and method for performing the free Surface in rock Splitting}

본 발명은 미리천공되는 천공홀의 장심도에 대응되는 길이를 갖는 가이드편이 일측에 지지될 때 중앙부에는 드릴비트를 지지하면서 타측에는 미리 천공되는 다른 천공홀에 지지되어 위치를 결정하는 고정편이 일체로 구비되는 드릴 가이드유니트 및 이를 이용하여 자유면을 형성하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트 및 이를 이용한 자유면 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 토목공사 또는 건설공사는 다양한 형태의 지반을 제거하여 소기의 목적을 달성하고 있다.

통상 터파기의 지반을 제거하는 경우에는 포크레인과 같은 범용 중장비가 적용되지만, 이들 범용 중장비를 적용하기 곤란한 암반 등의 제거에는 화약류를 적용한 파쇄작업을 행하거나 유압을 이용한 파쇄장치를 적용하고 있다.

이때, 화약류를 사용한 파쇄작업은 과도한 진동, 소음 및 비석, 먼지 등의 발생으로 민원발생의 원인이 되고, 주변 구조물의 피해 및 안전사고의 우려가 있어 특히 도심지에서의 사용은 극히 제한적일 수 밖에 없다.

이와 같은 화약류를 사용한 파쇄작업의 문제점을 보완하기 위해 유압을 이용한 파쇄장치가 도입되고 있으나, 이와 같은 방법은 터널 및 수직구 작업시 1자유면을 형성하기 때문에 시공능률의 저하로 공사기간이 지연됨으로서 공사 단가가 상승되어 경제적 공사가 되지 못하여 사용이 극히 제한적이었다.

이와같은 문제점을 개선하기 위한 한 방편으로 종래의 대한민국 특허 제765938호에 연속근접 천공식 암반절개 공법이 개시되어 있으며 그 구성은 도1 및 도2에서와 같이, 암반(3)을 절개함에 있어 착암기 비트를 사용하여 주변건물(4)쪽 암반(3)에 한 개의 근접구멍(3a)을 1차로 뚫은 후, 다음 1차 구멍(3a)에 길이방향으로 일측부가 요입홈으로된 기준대를 삽입한 후 상기 기준대의 요입홈에 착암기 비트를 접하여 2차로 근접구멍(3a)을 뚫은 후 상기 1차 구멍(3a)에 삽입된 기준대를 인출하여 상기 2차 구멍(3a)에 삽입하고 다시 3차 구멍(3a)을 뚫어 상기 2차 구멍에 삽입된 기준대를 인출하여 3차 구멍(3a)에 삽입하는 방식으로 하여 근접구멍(3a)을 연속적으로 형성한 다음 상기 암반(3)을 절개하는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 암반절개 공법은, 요입홈을 갖는 기준대를 준비한 후 암반(3)에 착암기 비트를 장착하여 구멍(3a)을 연속하여 형성하는 구성으로 기준대 길이만큼의 깊이 천공만이 가능하여 원하는 다양한 깊이의 천공이 불가능하고, 천공시 공기의 압력이 분산되어 돌가루등이 분출되지 않아 원하는 깊이의 천공이 힘들게 된다.

또한, 기준대가 장착되는 구멍(3a)을 통하여 비트가 연속하여 다른 구멍을 천공하는 구성으로 연결부가 도2와 같이 아우디 자동차의 마크 형상으로 돌출되어 압력의 작용시 이를 통하여 압력이 분산되므로써 자유면의 절개가 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 정확한 자유면의 역활을 수행할 수 있도록 하며, 일정한 길이와 깊이를 갖는 자유면 형성이 가능토록 하고, 암반절개작업시 절개효율을 높일 수 있도록 하며, 천공시 돌가루의 신속한 배출로 비트의 회전이 용이하도록 하고, 체인쏘우등을 사용한 자유면과 동일한 자유면의 형성이 가능토록 하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트 및 이를 이용한 자유면 형성방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 미리천공되는 천공홀의 장심도에 대응되는 길이를 갖는 가이드편이 일측에 지지될 때 중앙부에는 드릴비트를 지지하면서 타측에는 미리 천공되는 다른 천공홀에 지지되어 위치를 결정하는 고정편이 일체로 구비되는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 제공한다.

그리고, 상기 가이드편 및 고정편은 다단의 단위연결편이 신축가능토록 형성되면서 타원체로 이루어진 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 제공한다.

더하여, 상기 가이드유니트는, 몸체의 중앙부에 드릴비트가 관통하여 지지토록 고정홀이 형성되고, 상기 가이드편과 고정편은 드릴비트의 회전시 간섭을 방지토록 직경 또는 설치위치가 상이하게 설치되는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 제공한다.

또한, 상기 가이드유니트는, 천공홀의 벽면에 지지되어 가이드유니트에 균일압력이 작용토록 하는 복수의 가압봉이 구비되는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 제공한다.

한편, 본 발명은 일정간격을 두고 복수의 천공홀을 연속하여 형성하는 단계;

이격되는 양측의 천공홀에 각각 겹치도록 연결홀을 천공하여 천공홀 사이를 순차로 연결하는 단계로서 이루어지고,

배출압이 연결홀의 외측을 향하도록 이격되는 천공홀의 적어도 입구를 폐쇄토록 하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 이용한 자유면 형성방법을 제공한다.

그리고, 상기 드릴비트는, 파워셔블의 전방에 부착되어 복수의 비트가 순차로 연결되어 원하는 심도의 천공홀을 굴착토록하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 이용한 자유면 형성방법을 제공한다.

또한, 상기 연결홀을 천공하는 드릴비트는 천공홀과 연결시 편심력이 발생하여 천공홀과 연결홀이 실질적으로 직선상으로 굴착토록 하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트를 이용한 자유면 형성방법을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 정확한 ㄷ자형 천공으로 정확한 자유면의 역활을 수행하고, 일정한 길이와 깊이를 갖는 자유면 형성이 가능하며, 암반절개작업시 절개효율을 높이고, 천공시 돌가루의 신속한 배출로 비트의 회전이 용이하며, 체인쏘우등을 사용한 자유면과 동일한 자유면의 형성이 가능한 효과가 있는 것이다.

도1 및 도2는 종래의 암반절개공법을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 자유면 형성의 순서를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명에 따른 드릴 가이드유니트의 결합상태도 및 확대사시도 이다.
도5는 본 발명에 따른 드릴 가이드유니트의 동작상태도 이다.
도6은 본 발명에 따른 드릴 가이드유니트의 측단면도 이다.
도7은 본 발명에 따른 몸체의 회전상태를 도시한 동작상태도 이다.
도8은 본 발명에 따른 가압봉의 동작상태도 이다.
도9는 본 발명의 가이드유니트 적용상태도이다.
도10은 본 발명의 가이드유니트가 적용되는 실제제품 사진이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가이드유니트(100)는, 미리천공되는 천공홀(210)의 장심도에 대응되는 길이(ℓ)를 갖는 가이드편(110)이 몸체(170)의 일측에 지지되면서 중앙부에는 드릴비트(130)가 지지토록 설치된다.

또한, 상기 드릴비트(130)의 일측에는 상기 천공홀(210)과 일정간격으로 이격되어 미리 천공되는 다른 천공홀에 지지되어 위치를 결정하는 고정편(150)이 일체로 구비된다.

그리고, 상기 가이드편(110) 또는 고정편(150)은, 정형화되어 일정길이를 갖도록 설치되어도 좋으며, 다단의 단위연결편(110A)(110B)이 유압 및 공압, 기계적인 동작에 의해 신축가능토록 형성되어도 좋다.

또한, 상기 가이드편(110)은, 천공홀(210)의 원주에 일부분이 접하는 타원체로 이루어진다.

계속하여, 상기 가이드편(110) 또는 고정편(150)의 단부는 비대칭의 경사부로 이루어진 삽입부(117)가 일체로 형성된다.

더하여, 상기 가이드유니트(100)는, 몸체(170)의 중앙부에 드릴비트가 관통하여 지지토록 고정홀(160)이 형성된다.

이때, 상기 가이드편(110)과 고정편(150)은 드릴비트의 회전시 간섭을 방지토록 직경 또는 설치위치가 상이하게 설치된다.

또한, 상기 가이드유니트(100)은, 천공홀(210)의 벽면(B)에 지지되어 가이드유니트에 균일압력이 작용토록 하는 복수의 가압봉(190)이 구비된다.

이때, 상기 가압봉(190) 역시 유압 및 공압이나 기계적인 동작에 의해 신축가능토록 설치된다.

한편, 본 발명의 가이드유니트(100)에 의한 자유면의 형성을 설명한다.

먼저, 자유면(250)의 형성을 위하여 일정간격을 두고 장비(500)를 통하여 천공홀(210)을 연속하여 형성한다.

그리고, 이격되는 양측의 천공홀(210)에 각각 겹치도록 연결홀(230)을 천공하여 천공홀 사이를 순차로 연결하는 자유면(250)을 형성한다.

이때, 상기 연결홀(230)은 천공홀(210)과 직경차이를 갖도록 형성하면 좋다.

또한, 상기 연결홀(230) 및 천공홀(210)의 천공시 사용되는 드릴비트(130)는 바이트에 의한 회전과 타격 및 공압이 동시에 동작토록 하여 바이트의 회전 및 타격에 의한 천공시 발생되는 돌가루를 공압 및 수압에 의해 배출하면서 전진굴착토록 한다.

더하여, 상기 드릴비트(130)의 동작시 작용하는 배출압(310)이 연결홀(230)의 중심을 향하도록 이격되는 양측 천공홀의 적어도 입구 또는 측면을 폐쇄토록 한다.

이때, 상기 가이드편(110)은 상부에 천공홀(210)을 덮도록 하는 커버재(119)가 더 구비되고, 상기 고정편(150)은 천공홀의 직경과 실질적으로 동일하게 형성된다.

그리고, 상기 가이드유니트(200) 및 드릴비트는, 착암기 또는 굴착기등으로 이루어진 장비(500)의 전방에 부착되어 복수의 비트가 순차로 연결되어 원하는 심도의 천공홀(210)을 하나 또는 복수개를 동시 굴착토록한다.

또한, 상기 연결홀(230)을 천공하는 드릴비트(130)는, 도4와 같이 천공홀과 연결시 관통되는 양측의 천공홀로 향하는 편심력이 집중 발생하여 천공홀과 연결홀을 연결하는 면이 실질적으로 직선(F)상으로 굴착토록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도3 내지 도10에서 도시한 바와같이 본 발명의 가이드유니트(100)는, 미리천공되는 천공홀(210)의 장심도에 대응되는 길이(ℓ)를 갖는 가이드편(110)과 다른 천공홀과 실질적으로 동일 직경을 갖는 고정편(150)이 구비되어 각각 천공홀에 가이드편(110)과 고정편(150)이 각각 삽입될 때 천공홀을 통하여 위치결정되어 드릴비트(130)에 의한 천공작업시 움직임이 없이 정확한 위치에 연결홀(230)의 형성이 가능토록 된다.

그리고, 상기 가이드편(110) 또는 고정편(150)은, 정형화되어 일정길이를 갖도록 설치되어 서로 연결되는 천공홀과 연결홀(230)을 통하여 넓은 면적을 갖는 공간을 가이드편으로 커버링하면서 천공하는 하나의 천공홀(210)을 고정편을 통하여 커버링토록 한다.

더하여, 상기 가이드편 또는 고정편은, 다단의 단위연결편(110A)(110B)이 유압 및 공압, 기계적인 동작에 의해 신축가능토록 설치되어 미 사용시 부피를 최소화 할 수 있으며, 천공홀의 심도에 상관없이 원하는 길이로 늘일 수 있게 된다.

또한, 상기 가이드편(110)은, 천공홀(210)의 원주에 일부분이 접하는 타원체로 이루어져 드릴비트의 동작에 따른 간섭이 방지되면서 천공홀(210)이 오픈되는 것을 막을 수 있게 한다.

계속하여, 상기 가이드편(110) 또는 고정편(150)의 단부는 비대칭의 경사부로 이루어진 삽입부(117)가 일체로 형성되어 천공홀 내부로의 진입이 용이하게 된다.

더하여, 상기 가이드유니트(100)는, 몸체(170)의 중앙부에 드릴비트가 관통하여 지지토록 고정홀(160)이 형성되어 그 내측에 드릴비트가 장착되어 드릴비트의 회전시 장비(500)와 고정홀(160)을 통하여 지지함으로써 드릴비트에 발생되는 원심력에 의한 휨을 최소화 하게 된다.

이때, 상기 가이드편(110)과 고정편(150)은 직경 또는 설치위치가 드릴비트와 상이하게 위치되어 드릴비트에 의한 연결홀(230)의 굴착시 간섭이 방지토록 된다.

또한, 상기 가이드유니트(100)는, 천공홀(210)의 벽면(B)에 지지되어 가이드유니트에 균일압력이 작용토록 하는 복수의 가압봉(190)이 구비되어 장비(500)에 의한 굴착위치의 설정시 굴착면에 가압봉을 통하여 가이드유니트가 밀착되어 정확한 천공작업이 가능하게 된다.

이때, 상기 가압봉(190) 역시 유압 및 공압이나 기계적인 동작에 의해 신축가능토록 설치되어 벽면(B)의 형상에 상관없이 정확한 지지가 가능토록 된다.

한편, 본 발명의 가이드유니트(100)에 의한 자유면의 형성을 설명한다.

먼저, 도3에서와 같이 자유면(250)의 형성을 위하여 일정간격을 두고 장비(500)를 통하여 복수의 천공홀(210)을 연속하여 형성한다.

그리고, 이격되는 양측의 천공홀(210)에 각각 겹치도록 연결홀(230)을 천공하여 천공홀 사이를 순차로 연결하여 넓은 공간을 갖는 자유면(250)을 형성한다.

이때, 상기 연결홀(230)은 천공기 그 양측에 연결되는 천공홀(210)이 개방되면서 드릴비트에 작용하는 압력의 방향조절이 가능하게 되어 실질적으로 직선(F)상인 자유면의 굴착이 가능토록 된다.

즉, 상기 연결홀(230)을 천공하는 드릴비트(130)는, 도4와 같이 연결홀(230)의 천공시 천공홀과 관통 연결시 관통되는 양측의 천공홀로 향하는 편심력이 집중되어 천공홀과 연결홀을 연결하는 면이 실질적으로 직선(F)상으로 굴착되므로써 연결부가 트러스 형상으로 돌출되어 발생되는 압력이 분산 문제점이 해소된다.

더하여, 상기 연결홀(230)의 천공을 통한 양측 천공홀(210)의 연결작업은, 드릴비트(130)의 동작시 작용하는 배출압(310)은 양측 천공홀의 적어도 입구 또는 측면을 폐쇄토록 함으로써 연결홀(230)의 중심을 향하도록 하여 돌가루의 신속한 배출이 가능하게 된다.

이때, 상기 가이드편(110)은 상부에 천공홀(210)을 덮도록 하면서 하부에서 경사를 갖는 커버재(119)가 더 구비되면서 경사부를 갖는 고정편(150)이 구비되어 배출압이 연결홀(230)의 중심을 향하도록 하여 돌가루의 신속한 배출이 가능하게 된다.

그리고, 상기 가이드유니트(200) 및 드릴비트는, 착암기 또는 굴착기등으로 이루어진 장비(500)의 전방에 부착되어 복수의 비트가 순차로 연결되어 원하는 심도의 천공홀(210)을 하나 또는 복수개를 동시 굴착토록 한다.

또한, 상기 가이드유니트(100)의 몸체(170)는, 중앙부에 드릴비트가 관통하여 지지토록 하는 고정홀(160)을 중심으로 베어링(180)을 통하여 연결될 때 유압모터(185)로서 회전각이 조절되어 가이드편과 고정편이 회전토록 됨으로써 도3과 같이 수평 및 수직방향의 자유면 형성이 가능토록 된다.

계속하여, 도9와 같이 본 발명의 가이드유니트(100)는, ㄷ자형상을 갖는 유압다리지지대(190)를 통하여 공간상에서 지지토록 설치되어 드릴비트의 동작시 발생되는 움직임을 방지함으로써 원하는 정위치에 천공홀의 형성이 정확하게 수행된다.

이때, 상기 유압다리지지대(190)는, 지면에 놓여질 때 유압에 의해 수직방향으로 높이조절이 가능토록 되면서 유압다리지지대(190)의 수평방향에 위치하면서 가이드유니트(100)가 연결되는 지지블럭(195)이 수평방향으로 이동가능토록 설치되어 수평방향에 복수의 천공홀을 연속하게 형성할 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 가이드유니트(100)는, 유압다리지지대(190)와 장비(500) 및 벽면에 가압되는 구성을 통하여 3군데 이상 고정(지지)되어 정확한 위치에 천공 홀(210)을 바둑판 형상처럼 천공 할 수 있는 것이다.

100...가이드유니트 110...가이드편
150...고정편 170...몸체
210...천공홀 230...연결홀
250...자유면

Claims (7)

1. 미리천공되는 천공홀의 장심도에 대응되는 길이를 갖는 가이드편이 일측에 지지될 때 중앙부에는 천공홀 사이에 위치한 연결홀을 천공하는 드릴비트가 지지토록 설치되고,
   상기 드릴비트의 일측에는 상기 천공홀과 일정간격으로 이격되어 미리 천공되는 다른 천공홀에 지지되어 위치를 결정하는 고정편이 일체로 구비되며,
   상기 가이드편 또는 고정편은, 다단의 단위연결편이 유압에 의해 신축가능토록 설치되면서 그 단부에 비대칭의 경사부로 이루어진 삽입부가 일체로 형성되고,
   상기 가이드편은 상부에 천공홀을 덮도록 하는 커버재가 더 구비되는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 가이드유니트는, 몸체의 중앙부에 드릴비트가 관통하여 지지토록 고정홀이 형성되고,
   상기 가이드편과 고정편은 드릴비트의 회전시 간섭을 방지토록 직경 또는 설치위치가 상이하게 설치되는 것을 특징으로 하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트.
4. 제1항에 있어서, 상기 가이드유니트는, 천공홀의 벽면에 지지되어 가이드유니트에 균일압력이 작용토록 하는 복수의 가압봉이 구비되는 것을 특징으로 하는 암반 슬롯팅을 위한 드릴 가이드유니트.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images