KR102422406B1 - 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기 - Google Patents

연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기 Download PDF

Info

Publication number
KR102422406B1
KR102422406B1 KR1020210180304A KR20210180304A KR102422406B1 KR 102422406 B1 KR102422406 B1 KR 102422406B1 KR 1020210180304 A KR1020210180304 A KR 1020210180304A KR 20210180304 A KR20210180304 A KR 20210180304A KR 102422406 B1 KR102422406 B1 KR 102422406B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
waterjet
nozzle
abrasive
ground
Prior art date
Application number
KR1020210180304A
Other languages
English (en)
Inventor
홍은수
Original Assignee
주식회사 에이치비씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이치비씨 filed Critical 주식회사 에이치비씨
Priority to KR1020210180304A priority Critical patent/KR102422406B1/ko
Priority to KR1020220055382A priority patent/KR102435620B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102422406B1 publication Critical patent/KR102422406B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/24Placing by using fluid jets

Abstract

본 출원 발명은 대구경의 워터젯을 사용하는 암반 지반 천공기에 있어서, 천공속도를 향상시키기 위하여 연마제를 사용하고자 하는 경우 지반 천공기의 노즐을 회전시킬 수 없는 단점을 해결하고자 하는 것이다.
워터젯만 분사하는 경우 물분사 노즐만 끝단에서 회전하면 되는 것이나, 연마제를 함께 분사하는 경우 끝단에서 연마제를 물분사 노즐에 투입하여야 하는데, 회전을 하는 경우 결합된 연마제 공급경로와 물의 공급경로가 서로 꼬이게 되며 이러한 이유로 상기 물분사 노즐을 회전시키는 것이 어려운 문제가 있어왔다. 본 출원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하여, 연마제를 사용하여 대구경을 천공할 수 있는 장치를 제공한다. 상기와 같은 발명의 구성에 의하여, 연마제를 사용하는 경우에는 대구경 천공이 노즐을 회전시킬 수 없어 불가능하였던 것을 해결함으로써,
워터젯 만으로는 빨리 뚫을 수 없는 지반의 천공을 연마제와 함께 워터젯을 사용함으로써 고속으로 지반을 천공할 수 있는 효과가 있는 기술을 제공하였다.

Description

연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기{.}
본 출원 발명은 암반 지반의 천공기술에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 가넷 등의 연마제를 사용하여 빠른 시간에 대구경 암반 지반을 천공하는 기술에 관한 것이다.
본 출원 이전의 선행기술로 원형관 형상의 제1유닛; 상기 제1유닛의 내측에 구비되어 상기 제1유닛의 중심축을 축으로 하여 일정 각도 정회전과 역회전을 반복하는 제2유닛; 및 상기 제1유닛의 내측에 구비되어 상기 제2유닛을 회전시키는 모터; 및 상기 제2유닛에 구비되어 상기 제2유닛과 함께 회전하며 고압수를 송출하는 워터젯관들 및 상기 워터젯관들의 각 전단부에 구비되어 상기 송출되는 고압수를 전방으로 분사하는 노즐들; 및 상기 제2유닛에 구비되어 상기 제2유닛과 함께 회전하고, 전방에서 복수로 분기되며, 상기 분사된 고압수와 상기 분사된 고압수에 의한 파쇄물을 흡입하는 흡입관을 포함하는 워터젯 대구경 지반 천공기에 관한 기술이 개시되어 있다.
또, 다른 선행기술로는 기설의 벽식 철근 콘크리트 교각의 교각 몸체를 철근 콘크리트에 세워, 교각 몸체의 장변측의 양벽면을 강판으로 사이에 두어 단면 관통형의 PC강봉으로 일체화하는 철근 콘크리트 교각의 보강 공법에 있어서, 로타리 퍼커션으로 천공하는 천공기계를 준비하고, 워터젯을 가지는 모니터를 선단으로 설치한 중공 로드를 상기 천공 기계로 파지하고, 상기 교각 몸체로 천공하는 PC봉강의 삽입 구멍을 교각 몸체의 철근을 포함한 부분은 워터젯으로 천공하고, 철근을 포함하지 않는 부분은 로타리 퍼커션으로 천공하는 기술이 개시되어 있다.
등록특허공보 제10-1871306호 일본특허공보 제10-3877370호
본 출원 발명은 대구경의 워터젯을 사용하는 지반 천공기에 있어서, 천공속도를 향상시키기 위하여 연마제를 사용하고자 하는 경우 지반 천공기의 노즐을 회전시킬 수 없는 단점을 해결하고자하는 것이다.
워터젯만 분사하는 경우 물분사 노즐만 끝단에서 회전하면 되는 것이나, 연마제를 함께 분사하는 경우 끝단에서 연마제를 물분사 노즐에 투입하여야 하는데, 회전을 하는 경우 결합된 연마제 공급경로와 물의 공급경로가 서로 꼬이게 되며 이러한 이유로 상기 물분사 노즐을 회전시키는 것이 어려운 문제가 있어왔다.
본 출원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자, 다음의 과제해결 수단을 제공한다.
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프가 흔들리지 않도록 지지하는 워터젯 파이프 회전지지부; 및
상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 파이프를 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 상기 파이프 스윙부 주변으로 고압의 공기, 연마제 공급 및 공기흡입 파이프가 구비되어 천공되어 지하로 내려가는 상기 노즐까지의 주변으로 연결되는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 상기 금속의 파이프의 지하부에는 상기 금속의 파이프가 흔들리지 않도록 측면을 지지할 수 있는 파이프 스페이서가 일정 간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 상기 노즐과 상기 파이프 스윙부는 상기 금속의 파이프가 연결되어 상기 파이프 스윙부의 회전력이 상기 노즐까지 전달되는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 높이는 짧고 지름이 상기 워터젯 파이프 공급기 휠과 같은 크기의 워터젯 파이프 풀림통을 구비하고, 상기 워터젯 파이프 풀림통에 내부에 워터젯 파이프를 여러 번 감긴 형태로 내장하고 그 끝단을 상기 파이프 스윙부에 연결하도록 구성하며,
상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 파이프를 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 파이프; 및
상기 금속의 파이프 지상부 결합부에 회전 가능한 스위블을 구비하여 상기 금속의 파이프를 상기 스위블을 사용하여 정회전과 역회전을 1회전마다 반복함으로써 연마제 공급 파이프와 워터젯 파이프가 꼬이지 않도록 동작하며,
상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
상기 파이프 스윙부에서 발생하는 좌우 회전력을 가이드관을 사용하여 노즐과 연결된 가이드에 전달하여 상기 파이프 스윙부에서 발생한 회전력이 노즐을 회전시킴으로서 천공을 하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 워터젯 대구경 지반 천공기 회전 받침; 및
상기 워터젯 대구경 지반 천공기 회전 받침 위에 구비되는
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 좌 또는 우로 180도 연속 회전시키는 상기 워터젯 대구경 지반 천공기 회전 받침 위에 구비되는 파이프 스윙부; 및
상기 파이프 스윙부에서 발생하는 회전력을 가이드관을 사용하여 노즐과 연결된 가이드에 전달하여 상기 파이프 스윙부에서 발생한 회전력이 노즐을 회전시킴으로서 천공을 하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
본 출원 발명은 상기와 같은 발명의 구성에 의하여, 연마제를 사용하는 경우에는 대구경천공이 노즐을 회전시킬 수 없어 불가능하였던 것을 해결함으로써,
워터젯 만으로는 빨리 뚫을 수 없는 지반의 천공을 연마제와 함께 워터젯을 사용함으로써 고속으로 지반을 천공할 수 있는 효과가 있는 기술을 제공하였다.
도 1은 이전의 기술로 워터젯으로 지반을 천공하는 기술에 관한 도면이다.
도 2는 본 출원 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 사용하는 노즐헤드의 회전과 플렉시블튜브(워터젯 파이프)를 외부에서 고정하고 지상에서 회전력을 상기 노즐헤드에 전달하는 금속관 형태의 파이프의 분해 사시도이다.
도 3은 본 출원 발명의 제1 실시예 이다.
도 4는 본 출원 발명의 연마제를 워터젯과 함께 분사하는 노즐을 회전시키기 위한 금속 형태의 파이프를 회전시키는 회전부의 상세도이다.
도 5는 본 출원 발명의 제2 실시예 이다.
도 6은 본 출원 발명의 제3 실시예 이다.
도 7은 본 출원 발명의 제4 및 제5 실시예에 사용할 코일 튜브이다.
도 8은 본 출원 발명의 제4 실시예이다.
도 9는 본 출원 발명의 제5 실시예이다.
본 출원 발명은 기존에 워터젯 만으로 지반을 천공하던 기술에 연마제와 워터젯을 이용하여 지반을 대구경으로 천공하는 기술을 제공하고자 하는 것이다.
워터젯에 연마제(또는 가넷, 모레 등)를 더 공급함으로써 물과 함께 연마제가 지반에 충돌하여 천공효과를 더 높이는 기술에 관한 것이다.
천공하고자 하는 구멍이 넓은 경우에는 워터젯 끝단의 노즐부위에 회전하는 회전유닛을 도1과 같이 구비하여 노즐을 원주 주변에 1개 이상 구비함으로써 대구경의 천공이 가능하다. 그러나, 천공하고자 하는 구멍이 51mm 이하로 좁은 경우에는 고압의 워터젯 노즐을 여러 개 사용할 수 없어 1개의 노즐만을 사용하여야 한다.
물만을 사용하는 워터젯을 사용하여 금속이나 암반 등을 천공하고자 하는 경우에도 천공 구멍이 작다면 워터젯 분사가 되는 표면의 면적이 작아 회전이 되지 않는 경우에도 작은 구멍은 하나의 노즐로도 충분히 천공할 수 있다. 천공할 구멍의 크기가 큰 경우에는 도1과 같이 하나 이상의 노즐을 사용하여 회전 시키면서 넓은 면적을 천공하여야 한다. 그러나, 51mm 이하의 청공을 경우 노즐 하나 이상의 면적을 천공하여야 하는 경우에는 노즐을 회전시켜야 원하는 크기로 천공할 수 있다.
그러면서도, 공간상의 제약으로 여러 개의 노즐을 사용할 수 없다.
한편, 천공효율을 높이고자 연마제를 추가하고자 하면 노즐의 회전에 의하여 물과 연마제가 공급되는 두 개 이상 공급경로가 서로 꼬이게 되어 작업성이 없는 문제가 발생한다.
본 출원 발명은 연마제를 사용하면서도, 노즐의 회전효과를 내는 대구경 천공 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 대구경 천공을 위한 발명의 작용효과를 도면을 활용하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 출원 발명의 제1 내지 제3 실시예에 사용하는 노즐의 회전과 튜부를 고정하는 금속관 형태의 파이프의 형상이다. 한 쌍의 반원파이프 형태로 몸통부분을 형성하고, 상기 한 쌍의 반원파이프를 결합고정하고, 연장되는 또 다른 한 쌍의 반원파이프를 연장 결합하는 결합파이프로 구성된다.
상기 파이프는 지반을 뚫는 경우 지하의 부분에서 워터젯 파이프(플렉서블파이프관)의 외부를 감쌈으로써 상기 워터젯 파이프을 보호하는 것을 제1목적으로 하며, 상기 워터젯 파이프의 끝단에 구비된 노즐과 일단이 결합하여 연장됨으로써 지상에서 상기 고압파이프를 정회전과 역회전을 반복하며 회전함으로써 상기 고압파이프와 연결된 상기 노즐이 정회전과 역회전을 반복하여 노즐보다 더 큰 대구경으로 지반을 천공할 수 있도록 노즐을 회전하는 회전력 전달 기능을 하는 것이 제2목적이다. 편의상 제1 및 제2 목적으로 나누었을 뿐 그 목적에 우선순위에 차이가 있는 것은 아니다.
도 3은 본 출원 발명의 제1 실시예 이다. 워터젯 파이프가 워터젯 파이프 공급기 휠에 감겨져 있어, 천공을 하면서 땅속으로 워터젯 파이프가 풀려들어 간다. 이때 상기 워터젯 파이프가 잘 풀려 들어갈 수 있도록 중간에 도르래가 더 구비될 수 있다. 상기 도르래를 지난 워터젯 파이프는 워터젯 파이프의 타단에 노즐이 1 개인 경우 180도 이상 좌우로 회전하고, 노즐이 2개인 경우 180도 이상 좌우로 회전할 수 있도록 상기 노즐과 파이프 스윙부와 금속의 파이프를 통하여 연결된다.
상기 파이프 스윙부는 워터젯 파이프가 꼬이지 않도록 좌로 1회전, 우로 1회전을 반복하여 상기 워터젯 파이프가 꼬이지 않도록 하며, 이러한 동작에 의하여 연마제 역시 상기 노즐로 혼합하여 공급할 수 있다.
상기 파이프 스윙부는 모터를 이용하여 워터젝 파이프를 회전시킨다. 이때 사용하는 모터는 전기 모터, 유압모터일 수 있으며, 전후방향으로 회전이 가능하게 제어할 수 있는 제어부를 더 구비할 수 있다. 상기 워터젯 파이프의 외부에 구비된 금속의 파이프와 상기 파이프 스윙부가 결합하여 상기 파이프 스윙부가 상기 금속의 파이프를 스윙하여 그 내부에 구비된 워터젯 파이프가 스윙하게 된다. 상기 금속의 파이프와 상기 파이프 스윙부는 상하방향으로를 슬라이딩 가능하게 구비되고, 좌우방향으로는 걸림부가 있어 상기 파이프 스윙부의 스윙에 의하여 상기 금속의 파이프가 좌우로 스윙할 수 있도록 구성된다. 이를 위한 상기 파이프 스윙부 안쪽과 상기 금속의 파이프 외부에 서로 결합되어 스윙될 수 있는 상하방향의 홈을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 파이프 스윙부의 회전속도는 상기 파이프 스윙부와 상기 금속의 파이프가 연결되는 연결부에 워터젝의 반력을 측정할 수 있는 반력측정 로드셀을 더 구비하고, 상기 반력측정 로드셀에서 측정되는 값이 제1 설정값 이하로 줄어들면 암반 지반이 일부 천공되어 반력이 낮아진 것으로 판단하여 회전한다. 한편, 상기 반력측정 로드셀의 값이 제2의 설정값 이하로 떨어지면, 상기 워터젝 파이프를 공급하여 더 깊은 암반을 천공한다. 상기 워터젯 파이프의 공급 깊이는 설정된 제1 설정값 이상이 되도록 상기 워터젯 파이프를 공급한다. 상기 제1 설정값의 반력은 제2 설정값의 반력보다 큰 값을 가진다.
상기와 같은 구성에 의하여 자동으로 워터젯 파이프가 공급되고, 파이프 스윙부가 스윙을 하며 암반 지반을 천공한다. 그러나, 상기 금속의 파이프는 암반 지반을 천공하면서, 상기 워터젯 파이프가 공급됨에 따라 상기 워터젯 파이프 외부를 보호하고, 상기 파이프 스윙부가 동작할 수 있도록 공급되어야 한다. 이를 위하여 상기 금속의 파이프 공급시기를 상기 워터젯 파이프의 공급된 길이를 측정하여 알려주는 알람을 줄 수 있다. 즉, 상기 금속의 파이프 길이에 따라 상기 워터젯 파이프가 공급되는 길이를 측정하며, 상기 금속의 파이프 길이만큼 공급되면 알람을 울려 상기 금속의 파이프를 공급할 수 있도록 알릴 수 있다.
상기 워터젯 파이프는 2000바 이상의 압력으로 물을 워터젯으로 분사하는 노즐과 연결되어 있어, 워터젯 파이프 라고는 하지만 내부에 물이 차있는 경우에는 거의 쇠기둥처럼 단단하게 구비된다. 이렇게 단단한 워터젯 파이프를 회전시키기 위하여 상기 워터젯 파이브 공급기와 연결하여 상기 워터젯 파이프를 지지해 주는 워터젯 파이프 회전 지지부가 구비되고, 상기 워터젯 파이프 회전 지지부를 통과한 워터젯 파이프는 파이프 스윙부를 통과하여 지하로 천공하여 들어간다.
상기 파이프 스윙부는 상기 워터젯 파이프의 외부를 감싸는 금속의 파이프의 일단과 결합하여 상기 금속의 파이프를 설정된 각도로 왼쪽과 오른쪽 회전을 반복한다.
상기 금속의 파이프의 타단은 1개 이상의 금속의 파이프 연결을 거처 노즐에 고정되어 일체로써 파이프와 노즐이 회전할 수 있도록 구성된다.
천공을 위해서는 지상부에서 워터젯을 공급함과 동시에 상기 워터젯과 혼합되여 천공 효율을 높이기 위한 연마제 공급부 및 연마된 돌과 흙을 불어내기 위한 고압의 공기 공급부 및 지상부로 연마된 돌과 흙 및 먼지를 빨아내기 위한 공기 흡입부가 지상부에 구비되고, 이와 연결된 파이프라인이 노즐과 노즐 주변에 배치된다.
연마제는 워터젯과 함께 분사되어야 하므로, 상기 노즐의 전단에서 혼합 분사되고, 고압의 공기는 노즐 주변에 공급되며, 흡입부는 노즐 보다 조금 높은 위치에서 공기와 흙과 돌 등을 빨아낸다. 또한, 노즐이 회전하면서 흔들리지 않도록 상기 금속의 파이프 중간 중간에 파이프 스페이서를 연결한다. 상기 파이프 스페이서는 천공에 방해가 되지않도록 수평으로는 회전가능하고, 상하로는 움직이지 않도록 상기 금속의 파이프에 연결될 수 있다.
도 4는 지상에 구비된 파이프 스윙부를 도시하고 있다. 워터젯 파이프에 금속의 파이프가 연결되고, 파이프 스윙모터에 의하여 금속의 파이프를 회전시킬 수 있도록 구성된다.
천공이 진행되면, 상기 워터젯 파이프가 지하부로 공급되고, 상기 워터젯 파이프 외부에 금속의 파이프를 추가로 연결하면서 상기 워터젯 파이프가 지하로 공급된다.
본 출원 발명은 2000바 이상의 압력으로 워터젯을 노즐을 통하여 지반을 천공하는 기술로 지상에서 상기 파이프 스윙부가 회전하는 구성이다. 그러나, 한쪽으로 계속 회전하는 경우에는 상기 워터젯 파이프가 꼬여 사용할 수 없기 때문에 상기 파이프 스윙부는 좌로 180도 회전 후 우로 180도 회전하는 것과 같이 구성될 수 있다. 따라서, 좌측 및 우측의 회전을 교번함으로써 상기 워터젯 파이프가 꼬이지 않고 지반을 천공할 수 있다.
도 5는 본 출원 발명의 제2 실시예 이다. 본 출원 발명의 제2 실시예에서는 앞선 제1 실시예외 지상에서 지하로 연결되는 구성은 동일하지만, 상기 워터젯 파이프 공급기 휠에서 풀려나온 워터젯 파이프를 높이는 짧고 지름이 상기 워터젯 파이프 공급기 휠과 같은 크기의 워터젯 파이프 풀림통을 구비하고, 상기 워터젯 파이프 풀림통에 내부에 워터젯 파이프를 여러 번 감긴 형태로 내장하고 그 끝단을 상기 파이프 스윙부에 연결하도록 구성하였다. 이렇게 함으로써 상기 워터젯 파이프가 상기 파이프 스윙부의 회전에 의하여 꼬이더라도 이른 상기 워터젯 파이프 풀림통 내부에 여유 있는 간격으로 배치된 워터젯 파이프에 의하여 상기 워터젯 파이프가 꼬이지 않도록 구비하였다.
도 6은 본 출원 발명의 제3 실시예 이다. 본 출원 발명의 제1 또는 제2 실시예와 동일하게 지상에서 지하로 연결되는 구성을 구비하며, 다만, 상기 금속의 파이프 지상부 결합부에 회전 가능한 스위블을 구비하여 상기 워파이프 스윙부 대신 상기 금속의 파이프를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
일반 스위블과는 달리 상기 스위블은 정회전과 역회전을 1회전마다 반복함으로써 연마제 공급 파이프와 워터젯 파이프가 꼬이지 않도록 동작한다.
도 7은 본 출원 발명의 제4 및 제5 실시예에 사용할 코일 튜브이다. 워터젯 파이프 또는 플렉시블튜브 방식의 천공은 고압을 견디기 위하여 상기 워터젯 파이프 또는 플렉시블튜브 외측에 반드시 금속의 튜브가 있었다. 실시예 4와 5는 워터젯 파이프(플렉시블튜브)를 사용하지 않고, 유연하나 내마모도가 큰 외피가 보강된 코일튜브를 사용함으로써 금속의 파이프를 사용하지는 않는다.
코일튜브를 사용하는 경우에는 상기 코일튜브의 끝단에 구비된 노즐를 회전시키기 위하여 상기 노즐에 노즐 회전력을 전달하기 위한 가이드와 상기 파이프 스윙부에서 상기 노즐과 연결되여 회전력을 전달하기 위한 가이드를 연결하는 가이드관이 사용된다. 상기 가이드관은 상기파이프와 같이 360도 방향으로 막혀있으면서 압력을 견디는 역할을 할 필요는 없으며, 단지 상기 파이프 스윙부의 회전력을 지하부에 구비된 노즐과 연결할 수 있을 정도의 강도면 충분하다.
도 8은 본 출원 발명의 제4 실시예이다. 상기한 방식으로 상기 파이프 스윙부에서 발생하는 좌우 회전력을 상기 가이드관을 사용하여 상기 가이드에 전달하고 상기 가이드와 결합된 노즐이 회전하면서 대구경 천공을 하게 된다.
도 9는 본 출원 발명의 제5 실시예이다. 상기한 방법과 모두 동일하지만, 상기 회전천공부가 일측으로 회전하며, 천공을 위하여 필요한 모든 구성이 상기 회전천공부에 올려진 형태로 구성되어 회전에 의하여 어떠한 입력단의 꼬임도 없는 것이 특징이다. 이를 위하여서는 천공을 중심으로 워터젯 대구경 지반 천공기 회전받침이 구비되고, 상기 워터젯 대구경 지반 천공기 회전받침을 회전시키는 회전 모터등의 구성도 필요하다. 또는 회전을 상기 회전모터가 아닌 자연풍에 의하여 회전이 가능하도록, 몸체 측면 또는 상단에 날개를 구비하여 회전력을 이용할 수 있다. 한편, 노즐로부터 전달된 반력을 측정하여 천공을 위하여 사용되는 코일 파이프를 지하부로 공급할 수 있다. 즉, 노즐의 반력이 설정된 압력 이하로 떨어지면 코일파이프를 설정된 압력이 될 때까지 지하로 공급할 수 있다.
한편, 본 출원 발명의 실시예 1 내지 5에는 별도의 가넷을 공급하고, 상기 노즐은 상기 공급된 가넷을 워터젯과 함께 분사할 수 있는 가넷 원터젯 분사노즐로 교체됨으로써 대구경의 지반 천공을 고속으로 진행할 수 있도록 할 수 있다.
이를 위하여 워터젯 분사노즐의 일측으로 연마제가 공급될 수 있는 연마제 공급라인이 연결되어 있다. 이 경우 연마제에 의하여 상기 노즐이 더욱 연마되어 사용연한이 짧아질 수 있다.
이를 방지하기 위하여 워터젯이 노즐에서 분사된 후에 연마제와 혼합되어 천공할 수 있도록 연마제 공급라인을 구성할 수 있다.
상기와 같은 작용효과를 나타내기 위한 발명의 구성은 다음과 같다.
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프가 흔들리지 않도록 지지하는 워터젯 파이프 회전지지부; 및
상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 파이프를 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 상기 파이프 스윙부 주변으로 고압의 공기, 연마제 공급 및 공기흡입 파이프가 구비되어 천공되어 지하로 내려가는 상기 노즐까지의 주변으로 연결되는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 상기 금속의 파이프의 지하부에는 상기 금속의 파이프가 흔들리지 않도록 측면을 지지할 수 있는 파이프 스페이서가 일정 간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 상기 노즐과 상기 파이프 스윙부는 상기 금속의 파이프가 연결되어 상기 파이프 스윙부의 회전력이 상기 노즐까지 전달되는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 높이는 짧고 지름이 상기 워터젯 파이프 공급기 휠과 같은 크기의 워터젯 파이프 풀림통을 구비하고, 상기 워터젯 파이프 풀림통에 내부에 워터젯 파이프를 여러 번 감긴 형태로 내장하고 그 끝단을 상기 파이프 스윙부에 연결하도록 구성하며,
상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 파이프를 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 파이프; 및
상기 금속의 파이프 지상부 결합부에 회전 가능한 스위블을 구비하여 상기 금속의 파이프를 상기 스위블을 사용하여 정회전과 역회전을 1회전마다 반복함으로써 연마제 공급 파이프와 워터젯 파이프가 꼬이지 않도록 동작하며,
상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
상기 파이프 스윙부에서 발생하는 좌우 회전력을 가이드관을 사용하여 노즐과 연결된 가이드에 전달하여 상기 파이프 스윙부에서 발생한 회전력이 노즐을 회전시킴으로서 천공을 하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
또한, 워터젯 대구경 지반 천공기 회전 받침; 및
상기 워터젯 대구경 지반 천공기 회전 받침 위에 구비되는
워터젯 파이프 공급기; 및
워터젯 파이프 공급기 휠; 및
상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 좌 또는 우로 180도 연속 회전시키는 상기 워터젯 대구경 지반 천공기 회전 받침 위에 구비되는 파이프 스윙부; 및
상기 파이프 스윙부에서 발생하는 회전력을 가이드관을 사용하여 노즐과 연결된 가이드에 전달하여 상기 파이프 스윙부에서 발생한 회전력이 노즐을 회전시킴으로서 천공을 하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기를 제공한다.
100 : 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기
110 : 워터젯 파이프 공급기
120 : 워터젯 파이프 공급기 휠
130 : 워터젯파이프(플렉시블관)
135 : 워터젯 파이프 회전공급통
140 : 워터젯 파이프 지지롤러
150 : 워터젯 파이프 회전지지부
160 : 파이프 스페이서
180 : 분사노즐
190 : 코일파이프
200 : 파이프 스윙부
210 : 파이프 스윙모터
300 : 금속의 파이프
310 : 반쪽파이프
320 : 파이프 연결부
330 : 가이드파이프
340 : 가이드
400 : 연마제 공급기
405 : 연마제 공급파이프
410 : 고압공기 공급기
415 : 고압공기 공급 파이프
420 : 공기 흡입기
425 : 공기흡입 파이프
500 : 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기 회전받침

Claims (8)

  1. 워터젯 파이프 공급기; 및
    워터젯 파이프 공급기 휠; 및
    상기 워터젯 파이프 공급기 휠에 말려있는 워터젯 파이프; 및
    상기 워터젯 파이프의 공급을 원활하게 하기 위하여 상기 워터젯 파이프 공급기에서 풀려나오는 워터젯 파이프를 지지하는 워터젯 파이프지지 롤러; 및
    상기 워터젯 파이프 지지롤러에서 공급되는 워터젯 파이프를 여러 번 감긴 형태로 내장하고 그 끝단을 파이프 스윙부에 연결하도록 구성된 워터젯 파이프 풀림통을 구비하고,
    상기 워터젯 파이프 외부를 감싸는 금속의 가이드관을 좌우로 180도 씩 회전시키는 파이프 스윙부; 및
    상기 워터젯 파이프의 끝단에 편심되어 구비되는 노즐을 포함하며,
    상기 파이프 스윙부 주변으로 고압의 공기 공급, 연마제 공급 및 공기흡입 파이프가 구비되어 천공되어 지하로 내려가는 상기 노즐까지 연결되며,
    상기 파이프 스윙부에서 발생하는 좌우 회전력을 가이드관을 사용하여 노즐과 연결된 가이드에 전달하여 상기 파이프 스윙부에서 발생한 회전력이 노즐을 회전시킴으로서 천공을 하는 것을 특징으로 하는 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 지반 천공기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020210180304A 2021-12-16 2021-12-16 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기 KR102422406B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210180304A KR102422406B1 (ko) 2021-12-16 2021-12-16 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기
KR1020220055382A KR102435620B1 (ko) 2021-12-16 2022-05-04 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210180304A KR102422406B1 (ko) 2021-12-16 2021-12-16 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220055382A Division KR102435620B1 (ko) 2021-12-16 2022-05-04 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102422406B1 true KR102422406B1 (ko) 2022-07-19

Family

ID=82607432

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210180304A KR102422406B1 (ko) 2021-12-16 2021-12-16 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기
KR1020220055382A KR102435620B1 (ko) 2021-12-16 2022-05-04 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220055382A KR102435620B1 (ko) 2021-12-16 2022-05-04 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102422406B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03132589A (ja) * 1989-10-17 1991-06-05 Ohbayashi Corp 岩盤の調査装置
KR100678849B1 (ko) * 2006-09-01 2007-02-06 삼보지질 주식회사 단면이 변화하는 현장타설말뚝을 형성하기 위한 알씨디멀티 오퍼레이션 시스템에서의 케이싱 클램프 및스테빌라이저
KR20120034583A (ko) * 2010-10-01 2012-04-12 한국과학기술원 워터젯을 이용한 굴착 시스템 및 이를 이용한 굴착 방법
KR20160095569A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 김덕수 대구경 기초파일 시공을 위한 슬라임 제거장치 및 공법
KR101871306B1 (ko) 2017-11-22 2018-06-26 주식회사 에이치비씨 워터젯 대구경 지반 천공기 및 이를 이용한 말뚝 시공방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03132589A (ja) * 1989-10-17 1991-06-05 Ohbayashi Corp 岩盤の調査装置
KR100678849B1 (ko) * 2006-09-01 2007-02-06 삼보지질 주식회사 단면이 변화하는 현장타설말뚝을 형성하기 위한 알씨디멀티 오퍼레이션 시스템에서의 케이싱 클램프 및스테빌라이저
KR20120034583A (ko) * 2010-10-01 2012-04-12 한국과학기술원 워터젯을 이용한 굴착 시스템 및 이를 이용한 굴착 방법
KR20160095569A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 김덕수 대구경 기초파일 시공을 위한 슬라임 제거장치 및 공법
KR101871306B1 (ko) 2017-11-22 2018-06-26 주식회사 에이치비씨 워터젯 대구경 지반 천공기 및 이를 이용한 말뚝 시공방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102435620B1 (ko) 2022-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20010022240A1 (en) Downhole hammer-type core barrel and method of using same
KR101028218B1 (ko) 그라우팅을 위한 회전 주입관 및 분사추진 회전장치
KR102422406B1 (ko) 연마제 분사기능을 포함하는 회전노즐을 구비한 워터젯 대구경 암반 지반 천공기
JP4867861B2 (ja) 地下水の流動化阻害防止方法、地下水の流動阻害を防止する山留め壁の構築方法及びその方法で構築された山留め壁、並びに通水部の構築方法
JP5717148B2 (ja) 地中固結体造成工法
CN210370562U (zh) 一种取芯机构
KR101871306B1 (ko) 워터젯 대구경 지반 천공기 및 이를 이용한 말뚝 시공방법
JP3940764B2 (ja) ドレーンパイプ工法および地盤穿孔装置
JP5875849B2 (ja) 噴射攪拌地盤改良工法
JP2008202369A (ja) 地盤改良方法および地盤改良装置
CN110630199A (zh) 一种取芯机构
JP5305573B2 (ja) 地中固結体造成装置および地中固結体造成工法
JP2008081942A (ja) 地中壁の通水部施工方法
JP4185966B2 (ja) 高圧噴射攪拌工法。
JP2015117540A (ja) 地盤改良方法および装置
KR101028225B1 (ko) 그라우팅 시스템 및 이에 이용되는 선단장치
JP2018059342A (ja) ボーリング方法及び装置
KR100512095B1 (ko) 연약지반개량 및 연직차수벽 구축을 위한 유씨엠공법용굴착비트
JP5250729B2 (ja) 地中固結体造成工法およびその工法を用いて固結体を造成する地中固結体造成装置
JP4349522B2 (ja) 地盤改良工法
JP5573235B2 (ja) 噴射攪拌装置及び地盤改良方法
JP6947206B2 (ja) 鋼管杭の施工方法
KR102156651B1 (ko) 지지력 향상을 위한 에어 천공 헬리컬 파일 시공 장비
CN212296386U (zh) 一种掘进机孤石清理装置
KR102421666B1 (ko) Pe 파이프를 이용한 차수 그라우팅용 천공 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant