KR102630277B1

KR102630277B1 - Multi-boom wedge rock splitting system, and non-vibration rock crushing method using the same

Info

Publication number: KR102630277B1
Application number: KR1020210140461A
Authority: KR
Inventors: 사공명; 고태훈
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2024-01-29
Also published as: KR20230056439A

Abstract

적어도 2개의 다중 할암봉을 적용하므로, 단일 비거를 적용하는 기존 슈퍼웨지 공법 대비 상대적으로 빠른 시공속도를 확보할 수 있고, 또한, 다중 할암봉을 적용함으로써 할암봉 사이의 암반에 대해서 압축력을 이용한 암반 파쇄가 가능하므로 기존 공법에서 사용하는 선대구경 천공 공정을 생략할 수 있으며, 또한, 기존 공법 대비하여 선대구경을 시공하지 않아도 되며, 다중 붐 형식의 다중 할암봉을 사용함으로써 천공경에 파쇄작업을 해야 하는 기존 공법 대비 공사비와 공기를 획기적으로 저감시킬 수 있는, 다중 붐 웨지 할암 시스템 및 이를 이용한 무진동 암파쇄 공법이 제공된다.By applying at least two multiple splitting rods, it is possible to secure a relatively fast construction speed compared to the existing super wedge method that applies a single large, and by applying multiple splitting rods, the rock mass between the splitting rods is made using compressive force. Since crushing is possible, the large-diameter drilling process used in the existing method can be omitted. Additionally, compared to the existing method, there is no need to construct a large-diameter line, and by using a multi-boom type multi-splitting rod, crushing work is required on the drilling diameter. A multi-boom wedge rock breaking system and a non-vibration rock crushing method using the same are provided, which can dramatically reduce construction costs and construction times compared to existing methods.

Description

Multi-boom wedge rock crushing system and non-vibration rock crushing method using the same {MULTI-BOOM WEDGE ROCK SPLITTING SYSTEM, AND NON-VIBRATION ROCK CRUSHING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 다중 붐 웨지 할암 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 도심지내 수직구 또는 터널의 시공시, 적어도 2개 이상의 다중 할암봉을 구비한 할암시스템을 굴삭기에 장착하여 사용하는, 다중 붐 웨지 할암 시스템 및 이를 이용한 무진동 암파쇄 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-boom wedge hammering system, and more specifically, a multi-boom wedge hammering system in which a hammering system equipped with at least two or more multi-wedge hammering rods is mounted on an excavator and used during the construction of a vertical shaft or tunnel in an urban area. This relates to a system and a non-vibration rock crushing method using the same.

일반적으로, 토목, 건설, 도로, 지하철 공사 등에서의 터파기 작업 과정에서 암반이 출현되게 되고, 이와 같이 출현된 암반을 굴착하기 위해서는 암반 상에 일정 직경의 천공홀을 천공하고, 이러한 천공홀에 화약류나 암반 파쇄용 기구 등을 투입하여 암반을 적정하게 균열시킬 수 있다.In general, during the process of excavation work in civil engineering, construction, road, subway construction, etc., bedrock appears. In order to excavate the bedrock that appears in this way, a hole of a certain diameter is drilled in the bedrock, and explosives are poured into the hole. The rock can be cracked appropriately by using a rock crushing device.

이러한 천공홀에 화약류를 투입하여 발파 작업을 하는 경우, 단시간 내에 적정 크기의 암반을 손쉽게 파쇄할 수 있는 장점은 있으나, 소음과 진동 및 먼지 등의 환경 문제에 결부되는 도심지에서는 제한적으로 사용되고 있으며, 또한, 이러한 천공홀에 암반 파쇄용 기구를 투입하여 암반을 균열시키는 경우, 파쇄 효율은 저하되나 소음과 진동 및 먼지 등의 발생이 최소화됨에 따라 그 사용이 증가되고 있는 추세이다.When blasting work is done by injecting explosives into such drilling holes, it has the advantage of easily crushing rock of an appropriate size within a short period of time. However, it is of limited use in urban areas due to environmental problems such as noise, vibration, and dust. , when a rock crushing tool is inserted into such a drilling hole to crack the rock, crushing efficiency decreases, but its use is increasing as the generation of noise, vibration, and dust is minimized.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉을 나타내는 도면이다.Figures 1a and 1b are diagrams each showing a rock crusher according to the prior art.

종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉(10)은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 봉상으로 형성되는 할암봉 본체(11); 할암봉 본체(11) 내측으로 연통되어 유압 공급기(20)로 부터 공급되는 오일을 할암봉 본체(11)로 출입시키는 유압라인(13); 및 할암봉 본체(11)에 형성된 실린더에 설치되고 유압라인(13)을 통해 유입된 오일의 압력에 따라 작동되는 피스톤(12)으로 구성된다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the cutting rod 10 for rock crushing according to the prior art includes a breaking rod body 11 formed in a rod shape; A hydraulic line (13) that communicates inside the Halambong body (11) and allows oil supplied from the hydraulic supply (20) to enter and exit the Halambong body (11); And it consists of a piston (12) installed in a cylinder formed on the Halambong body (11) and operated according to the pressure of oil flowing in through the hydraulic line (13).

이러한 할암봉 본체(11) 이용하여 암반을 굴착하기 위해서, 먼저, 드릴 등을 사용하여 암반 상에 적정 직경의 천공홀을 형성하고, 이후, 상기 천공홀 내측으로 할암봉 본체(11)를 작업자가 직접 투입한다.In order to excavate rock mass using the rock rock body 11, first, a drill or the like is used to form a drilling hole of an appropriate diameter on the rock, and then, the worker inserts the rock rock body 11 into the drilling hole. Inject directly.

이와 같이 천공홀에 할암봉 본체(11)를 투입한 후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 유압 공급기(20)를 작동시킴으로써, 유압 공급기(20)의 오일이 유압라인(13)을 경유하여 할암봉 본체(11) 실린더실로 이동하고, 실린더에 오일이 위치됨과 동시에 피스톤(12)을 압박하며, 피스톤(12)은 압박과 동시에 할암봉 본체(11) 외측으로 돌출되면서 천공홀의 주변 암반을 균열시키게 된다.After inserting the hammer rod body 11 into the drilling hole in this way, as shown in FIG. 1b, by operating the hydraulic supply 20, the oil of the hydraulic supply 20 flows through the hydraulic line 13 The rod body (11) moves into the cylinder room, and at the same time as the oil is placed in the cylinder, it presses the piston (12), and the piston (12) protrudes outward from the arm rod body (11) at the same time as it is pressed, cracking the rock surrounding the drilling hole. do.

이와 같이 암반을 균열시킨 후, 암반 상에서 할암봉 본체(11)를 분리하기 위해서, 먼저, 유압 공급기(20)를 작동시켜 오일을 할암봉 본체(11)에서 유압 공급기(20)로 복귀시킨다. 이때, 오일이 귀환될 때 피스톤(12)은 실린더 내측으로 복귀하고, 피스톤(12)의 위치가 원래의 상태로 전환되면 할암봉 본체(11)의 외주면에 피스톤(12)의 선단면이 대향된다. 이러한 피스톤(12)을 할암봉 본체(11) 내측으로 위치시킨 후, 작업자가 직접 할암봉 본체(11)를 잡아당김으로써 암반과의 분리가 이루어진다.After cracking the rock mass in this way, in order to separate the rock rod body 11 from the rock mass, first, the hydraulic supply device 20 is operated to return oil from the rock rock body 11 to the hydraulic supply device 20. At this time, when the oil returns, the piston 12 returns to the inside of the cylinder, and when the position of the piston 12 returns to its original state, the front end surface of the piston 12 is opposed to the outer peripheral surface of the arm bar body 11. . After positioning the piston 12 inside the rock rod body 11, the worker directly pulls the rock rock body 11 to separate it from the rock.

종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉(10)은 실린더 형태를 이루면서 그 길이방향을 따라 설치된 다수의 피스톤(12)이 돌출되어 암반을 절개하게 되며, 유압 공급기(20)로부터 발생되는 약 1700kgf/㎠의 정도의 압력을 유압라인(13)을 통해 할암봉(10)에 전달하여 그 압력으로 암반을 절개할 수 있다.The rock crushing bar (10) according to the prior art has a cylindrical shape and a plurality of pistons (12) installed along its longitudinal direction protrude to cut the rock, and about 1700 kgf/ generated from the hydraulic supply (20). A pressure of about ㎠ can be transmitted to the cutting bar (10) through the hydraulic line (13) to cut the rock using that pressure.

그런데, 암반 파쇄용 할암봉(10)은 동력을 전달받기 위한 유압 공급기(20)의 구성이 복잡하기 때문에 장비의 유지 및 보수가 어렵고, 또한, 암반의 절개작업을 위한 작업위치의 변경시, 전원을 공급받아야 하기 때문에 장비의 효율성이 떨어지게 되는 단점이 있으며, 암반 파쇄용 할암봉(10)을 이용할 경우, However, the cutting rod 10 for rock crushing is difficult to maintain and repair the equipment because the configuration of the hydraulic supply 20 for transmitting power is complex, and also, when changing the work position for rock cutting work, the power supply is difficult. There is a disadvantage in that the efficiency of the equipment is reduced because it must be supplied, and when using the rock crusher (10),

많은 장비를 암반 절개 장소에 배치하여야 하기 때문에 작업공간의 협소로 인한 작업성 저하 및 안전성이 저하되고, 또한, 작업이 완료된 경우에도 작업자가 일일이 할암봉(10)을 제거해야 하기 때문에 암반 절개작업시 많은 시간과 노력이 소요되는 단점이 있었다.Because a lot of equipment must be placed at the rock cutting site, workability and safety are reduced due to the narrow work space, and also, even when the work is completed, the worker must remove the cutting rods (10) one by one, so during rock cutting work It had the disadvantage of requiring a lot of time and effort.

한편, 유압을 이용한 무진동 파쇄공법은 진동, 소음, 비석 등의 공해를 제어하고, 현장에 인접한 보안물건을 보호하며, Meanwhile, the vibration-free crushing method using hydraulics controls pollution such as vibration, noise, and tombstones, and protects security objects adjacent to the site.

기상조건에 제한을 받지 않아 민원을 예방함과 동시에 공사의 효율성을 제고할 수 있어 도심지 암반지대 터널굴착, 배수지 관로, 철근콘크리트 구조물 절개 및 파쇄 등의 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. Since it is not limited by weather conditions, it can prevent civil complaints and improve construction efficiency, so it is widely used in fields such as tunnel excavation in urban rocky areas, drainage pipes, and cutting and crushing reinforced concrete structures.

이러한 무진동 파쇄공법을 행하기 위해서는 암반천공기를 이용하여 암반을 천공하는 작업과, 천공된 구멍에 할암봉을 삽입하여 암반을 파쇄하는 작업이 요구된다.In order to perform this vibration-free crushing method, drilling the rock using a rock drill and crushing the rock by inserting a rock rod into the drilled hole are required.

이때, 암반에 형성되는 천공홀은 암반 벽체에 대해 정확하게 직각으로 형성되지 아니할 수 있고, 길이 방향이 일정하지 않을 수도 있으며, 내주면이 매끄럽지 아니하고 요철이 형성될 수 있다. At this time, the drilling hole formed in the rock may not be formed at an exact right angle to the rock wall, the longitudinal direction may not be constant, and the inner peripheral surface may not be smooth and may have irregularities.

따라서 할암봉을 천공홀에 삽입할 때에는 천공홀의 길이방향 및 내주면 형상에 맞추어 할암봉의 삽입 방향을 적절하게 상하 또는 좌우 방향으로 변경해 가면서 삽입을 진행해야 하는데, 종래에는 할암봉이 굴삭기에 고정 결합되어 있어 할암봉의 삽입방향 변경이 매우 어렵다는 문제점이 있다.Therefore, when inserting the arm arm into the drilling hole, the insertion direction of the arm arm must be appropriately changed to the up and down or left and right directions according to the longitudinal direction and inner circumferential shape of the drilling hole. Conventionally, the arm arm rod is fixedly coupled to the excavator, There is a problem that it is very difficult to change the insertion direction of the rod.

한편, 국내 터널 및 수직구의 굴착은 NATM의 적용이 다수를 차지하고 있는 상황에서 발파로 인한 민원은 지속적으로 발생하고 있다. 이에 따라, 도심지내 터널시공시 저진동 저소음 공법의 수요는 지속적으로 증가하고 있고, 다수의 공법이 제안되었으며 각각의 특장점이 있다. Meanwhile, as most of the excavations of domestic tunnels and vertical shafts involve the application of NATM, civil complaints due to blasting continue to occur. Accordingly, the demand for low-vibration, low-noise construction methods when constructing tunnels in urban areas is continuously increasing, and a number of construction methods have been proposed, each with special advantages.

예를 들면, 와이어-쏘나 워터젯과 같이 터널 주면을 절삭하는 공법의 경우, 버럭 처리의 한계가 있으며 발파를 추가로 시행할 수밖에 없고, 이에 따라, 주면 절삭방법은 굴착면 후면까지 완벽하게 분리시키지 않는 한 발파로 인한 진동이 지상면까지 전달될 수밖에 없는 한계를 가지고 있다.For example, in the case of methods for cutting the main surface of a tunnel, such as wire saws or water jets, there are limits to the processing of scrap and additional blasting is inevitable. Accordingly, the main surface cutting method does not completely separate the back of the excavation surface. There is a limit to the fact that the vibration caused by a single blast cannot be transmitted to the ground surface.

또한, 이외에도 저진동 공법으로 사용되는 슈퍼웨지의 경우, 장비의 간편성으로 활용성은 좋은 것으로 알려져 있지만, 암반이 보통암 이상이면 파쇄능이 떨어지게 된다. In addition, in the case of Super Wedge, which is used as a low-vibration method, it is known to have good usability due to the simplicity of the equipment, but if the rock is more than ordinary rock, the crushing ability is reduced.

또한, 웨지가 부러지는 등 사용에 있어 유지보수 및 액세서리 비용 또한 적지 않다는 문제점이 있다. 따라서 전술한 단점들을 극복하고 도심지내 인접 굴착시 소음 및 진동이 발생하지 않는 공법의 개발이 필요한 실정이다.In addition, there is a problem that maintenance and accessory costs are also considerable during use, such as the wedge breaking. Therefore, there is a need to develop a construction method that overcomes the above-mentioned shortcomings and does not generate noise or vibration when excavating adjacent to the city center.

한편, GTX와 같은 광역 급행철도 노선의 증가 등에 따라 도심지내 수직구 및 터널의 시공 사례가 증가하고 있다. Meanwhile, the number of construction cases of vertical tunnels and tunnels in urban areas is increasing due to the increase in metropolitan express railway lines such as GTX.

이때, 도심지내 수직구 및 터널의 시공시, 암반대를 도심지내 시공시 무진동 암파쇄를 통해 민원을 감소시켜여야 하므로 무진동의 친환경적인 시공기술이 요구된다. 특히, 기존의 무진동 암파쇄 공법 대비 시공속도를 향상시키고, 공사비와 공기를 저감시킬 수 있는 기술개발이 요구된다.At this time, when constructing vertical shafts and tunnels in urban areas, civil complaints must be reduced through vibration-free rock crushing when constructing rock belts in urban areas, so vibration-free, eco-friendly construction technology is required. In particular, there is a need to develop technology that can improve construction speed and reduce construction costs and construction periods compared to existing non-vibration rock crushing methods.

예를 들면, 기존에 현장에서 자주 사용하는 무진동 암파쇄 공법은 비거를 사용한 암 파쇄공법이 대표적이다. For example, the non-vibration rock crushing method frequently used in the field is the rock crushing method using a bigger.

대표적인 공법으로는 슈퍼웨지 시공 방법, 자유면을 활용한 시공 방법, 무진동 암반절개 공법(GNR) 등을 들 수 있다.Representative construction methods include the super wedge construction method, construction method using free surfaces, and vibration-free rock cutting method (GNR).

도 2는 종래의 기술에 따른 굴착기 어태치먼트 형태의 비거를 이용한 슈퍼웨지 공법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2의 a)는 종래의 기술에 따른 굴착기 어태치먼트 형태의 비거를 이용한 슈퍼웨지 공법에 의해 시공되는 터널을 나타내는 도면이고, 도 2의 a)는 시공현장을 나타내는 사진이다.Figure 2 is a diagram for explaining the super wedge construction method using a bigger in the form of an excavator attachment according to the conventional technology. Figure 2 a) is a diagram constructed by the super wedge method using a bigger in the form of an excavator attachment according to the conventional technology. It is a drawing showing a tunnel, and Figure 2a) is a photo showing the construction site.

종래의 기술에 따른 굴착기 어태치먼트 형태의 비거를 이용한 슈퍼웨지 공법은, 도 2의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 백호와 확장장치를 이용하여 웨지(쐐기) 원리를 이용한 공법으로서, 암반이 인장 및 전단 파쇄가 될 수 있고, 굴삭기에 장착되므로 중장비에 의해 암반이 파쇄될 수 있다. The super wedge method using a bigger in the form of an excavator attachment according to the prior art is, for example, a method using the wedge principle using a backhoe and an extension device, as shown in a) and b) of Figure 2. As such, the rock mass can be fractured in tension and shear, and since it is mounted on an excavator, the rock mass can be crushed by heavy equipment.

이러한 슈퍼웨지 공법은 파쇄작업 이후 면정리와 브레이커 작업이 불필요하며, 기계식 굴착으로 작업능률이 양호하다. 하지만, 중장비 투입에 따른 작업공간이 제한적이며 슈퍼웨지를 장착하기 위한 굴착기가 필요하다.This super wedge method does not require face preparation or breaker work after crushing work, and has good work efficiency due to mechanical excavation. However, work space is limited due to the use of heavy equipment, and an excavator is required to install the super wedge.

도 3은 종래의 기술에 따른 자유면을 활용한 시공 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 선대구경 기술을 이용하여 사전굴착후 인근에 자유면(Free Surface)을 형성한 후, 비거를 추진하여 천공경을 확대하는 방법이다. Figure 3 is a drawing to explain a construction method using the free surface according to the conventional technology. After pre-excavation using the pre-large diameter technology, a free surface is formed nearby, and then a large diameter is pushed to increase the perforation diameter. This is a way to enlarge.

이때, 철제 비거를 삽입하여 천공경을 확대하는 방법이므로 할렬 압이 그리 높지 않으므로 경암조건 등에서의 암반 파쇄에 한계가 있다. 또한, 천공 형상이 불규칙하며 직진도가 확보되지 않는 조건에서는 추진되는 비거가 파쇄되거나 잦은 그리스 윤활유의 도포 등으로 시공속도가 늦다는 특징이 있다.At this time, since it is a method of enlarging the bore diameter by inserting a steel beaker, the splitting pressure is not very high, so there is a limit to rock crushing in hard rock conditions. In addition, under conditions where the perforation shape is irregular and straightness is not secured, the construction speed is slow due to the crushing of the propelled beaker or frequent application of grease lubricant.

한편, 도 4는 종래의 기술에 따른 무진동 암반절개 공법(GNR)을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 a)는 종래의 기술에 따른 무진동 암반절개 공법(GNR)에 의해 시공된 터널을 나타내고, 도 4의 b)는 GNR 장비를 나타내는 사진이다.Meanwhile, Figure 4 is a diagram for explaining the vibration-free rock cutting method (GNR) according to the prior art. Figure 4 a) shows a tunnel constructed by the vibration-free rock cutting method (GNR) according to the conventional technology, Figure 4b) is a photograph showing the GNR equipment.

도 4의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 무진동 암반절개 공법(GNR)은, 유압 시스템과 확장장치를 이용한 공법으로서, 돌출식 유압실린더를 이용하며, 암반은 인장 파쇄로 굴착하고, 도 4의 b)에 도시된 장비를 사용하여 인력작업에 의해 암반을 파쇄한다. As shown in a) and b) of Figure 4, the non-vibration rock cutting method (GNR) according to the prior art is a method using a hydraulic system and an expansion device, using a protruding hydraulic cylinder, and the rock is tensile fractured. Excavate and crush the bedrock by human labor using the equipment shown in b) of FIG. 4.

이러한 무진동 암반절개 공법(GNR)은 굴삭기 진입이 불가능한 소규모 현장에 적용할 수 있고, 경암 이상의 강한 암반에도 제한이 없으며, 특히, 절개된 암반 분리시 니퍼를 사용하므로, 소음으로 인한 민원을 방지할 수 있고, 컴퓨터 프로그램에 의한 유압제어로 인해 작업자의 안전을 보호할 수 있다. This non-vibration rock cutting method (GNR) can be applied to small-scale sites where excavators cannot enter, and there is no limit to hard rock or stronger rock. In particular, since nippers are used to separate the cut rock, civil complaints due to noise can be prevented. And the safety of workers can be protected due to hydraulic control by a computer program.

하지만, 인력에 의한 작업이므로 공사기간이 증가할 수 있고, 작업시 안전사고 위험이 존재한다.However, since the work is done by manpower, the construction period may increase and there is a risk of safety accidents during the work.

한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-2195463호에는 "무진동 암반 파쇄장치 및 이를 이용한 굴착 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 5를 참조하여 설명한다.Meanwhile, as prior art, Republic of Korea Patent No. 10-2195463 discloses an invention titled “Vibration-free rock crushing device and excavation method using the same,” which is explained with reference to FIG. 5.

도 5는 종래의 기술에 따른 무진동 암반 파쇄장치의 구조를 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the structure of a non-vibration rock crushing device according to the prior art.

도 5를 참조하면, 종래의 기술에 따른 무진동 암반 파쇄장치는, 도로나 터널 등의 토목이나 건설현장에서 암반의 소정 위치에 형성한 천공에 삽입한 다음, 가압하여 암반을 파쇄하는 장치로서, Referring to FIG. 5, the non-vibration rock crushing device according to the prior art is a device that is inserted into a hole formed at a predetermined location in the rock at a civil engineering or construction site such as a road or tunnel, and then crushes the rock by applying pressure,

결합핀(31); 상부 결합부(32a), 하부 결합부(32b) 및 상단 회전기어(32c)로 이루어진 결합부(32); 결합핀(33); 상부 베이스 플레이트(34); 틸트 구동부(36); 유압 부스터(37), 유압 제어 밸브(38); 하부 베이스 플레이트(39); 제1 댐퍼(40); 중단 회전기어(41); 파쇄부 결합부(42); 파쇄부(43); 가이드 플레이트(44); 웨지(45); 하단 회전기어(46) 및 하단 회전기어 구동부(48)를 포함하여 구성된다. 이때, 무진동 암반 파쇄장치를 상기 천공에 삽입할 때, 천공의 위치나 형성된 구조에 따라 정확한 각도로 삽입되어야 암반의 파쇄를 효율적으로 수행할 수 있다.Coupling pin (31); A coupling portion (32) consisting of an upper coupling portion (32a), a lower coupling portion (32b), and an upper rotating gear (32c); Coupling pin (33); upper base plate (34); Tilt driving unit 36; Hydraulic booster (37), hydraulic control valve (38); lower base plate (39); first damper (40); Intermediate rotating gear (41); Crushing portion coupling portion (42); crushing unit (43); Guide plate (44); Wedge (45); It is comprised of a lower rotating gear 46 and a lower rotating gear driving unit 48. At this time, when inserting the non-vibration rock crushing device into the hole, it must be inserted at an accurate angle according to the position of the hole or the formed structure to efficiently crush the rock.

종래의 기술에 따른 무진동 암반 파쇄장치는 상하 틸트 조정 및 좌우 회전 조정을 수행하는 구동부(즉, 틸트 구동부(36) 및 상단 회전기어(32c))와 암반 파쇄를 수행하는 파쇄부(43) 사이에 구성한 힌지 구조, 및 제1 댐퍼(40)와 제2 댐퍼를 통해 파쇄부(43)를 상하좌우로 소정 각도로 조정하면서 천공을 따라 정확하게 삽입할 수 있도록 유도한다.The non-vibration rock crushing device according to the prior art has a drive unit that performs up and down tilt adjustment and left and right rotation adjustment (i.e., tilt drive unit 36 and top rotation gear 32c) and a crushing unit 43 that performs rock crushing. Through the constructed hinge structure and the first damper 40 and the second damper, the shredded portion 43 is adjusted up, down, left, and right at a predetermined angle, thereby guiding it to be accurately inserted along the perforation.

이에 따라, 암반에 형성된 천공에 무진동 암반 파쇄장치의 파쇄부(43)가 완전히 삽입되지 않아 발생하는 암반 파쇄 작업효율의 저하를 방지할 수 있으며, 파쇄부(43)를 무리하게 삽입함에 따라 발생하는 장비의 파손도 방지할 수 있다. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in rock crushing work efficiency that occurs when the crushing portion 43 of the non-vibration rock crushing device is not completely inserted into the hole formed in the rock, and to prevent the reduction in rock crushing work efficiency that occurs when the crushing portion 43 is forcibly inserted. Damage to equipment can also be prevented.

또한, 암반 파쇄가 미흡한 부분이 있는 경우, 암반에 형성된 천공에 삽입된 파쇄부(43)를 좌우로 일정 각도 회전시킴으로써, 암반에 고른 충격을 가하여 암반 파쇄 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, if there are areas where rock crushing is insufficient, the rock crushing efficiency can be improved by applying an even impact to the rock by rotating the crushing part 43 inserted into the hole formed in the rock to the left and right at a certain angle.

종래의 기술에 따른 무진동 암반 파쇄장치에 따르면, 중장비를 결합하여 사용하는 암반 파쇄장치의 파쇄부를 암반에 형성한 천공에 삽입할 때, 상하 틸트 및 좌우 회전을 수행하는 구동부와 암반 파쇄를 수행하는 파쇄부 사이에 구성한 댐퍼 구조를 통해, 파쇄부를 상하좌우로 조정하면서 천공을 따라 삽입되도록 유도하여, 천공부에 파쇄부가 정확하게 삽입되어 작업효율을 높일 수 있다.According to the non-vibration rock crushing device according to the prior art, when the crushing part of the rock crushing device used in combination with heavy equipment is inserted into the hole formed in the rock, the driving part that performs up and down tilt and left and right rotation and the crusher that performs rock crushing Through the damper structure constructed between the parts, the shredded part is guided to be inserted along the perforation while adjusting it up, down, left and right, allowing the shredded part to be accurately inserted into the perforation, thereby increasing work efficiency.

하지만, 종래의 기술에 따른 무진동 암반 파쇄장치의 경우, 중장비와 연결되는 파쇄장치 및 틸트/회전 구동부가 구비되어 할암기를 소정각도 상하좌우로 조절할 수 있지만, 단지 하나의 할암기를 사용하므로 작업시간이 늦다는 한계가 있다.However, in the case of a non-vibration rock crushing device according to the conventional technology, a crushing device and a tilt/rotation drive connected to heavy equipment are provided so that the rock crusher can be adjusted up, down, left, and right at a predetermined angle, but the work time is slow because only one rock crusher is used. has limitations.

한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-2228905호에는 "착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치 및 이를 이용한 암반 굴착방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 6을 참조하여 설명한다.Meanwhile, as another prior art, Republic of Korea Patent No. 10-2228905 discloses an invention titled “Rock excavation device capable of continuous construction of rock drilling and breaking rock and rock excavation method using the same,” referring to Figure 6. Explain.

도 6은 종래의 기술에 따른 착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치의 측면도이다.Figure 6 is a side view of a rock excavation device capable of continuous construction of rock drilling and digging rock according to conventional technology.

도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치는, 엔진과 주행장치와 유압장치 및 붐(51)을 포함하는 공지의 굴삭기를 베이스로 하여 구성되며, 굴삭기의 붐(51)에 착암유닛(52), 할암유닛(53), 회전브라켓(54), 제1 각도조절 실린더(55), 전후이송 가이드(56), 전후이송 실린더(57) 및 제2 각도조절 실린더(5800)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, the rock excavation device capable of continuous rock and rock excavation construction according to the conventional technology is constructed based on a known excavator including an engine, a traveling device, a hydraulic device, and a boom 51. , the boom 51 of the excavator is equipped with a rock drilling unit 52, a rock drilling unit 53, a rotating bracket 54, a first angle adjustment cylinder 55, a forward and backward transfer guide 56, a forward and backward transfer cylinder 57, and a first angle adjustment cylinder 55. It is composed of two angle adjustment cylinders (5800).

착암유닛(52)은 암반의 천공을 위한 드릴을 포함하며, 굴삭기에 마련된 붐(51)에 설치되어 붐(51)의 작동에 의해 이동하면서 암반에 대한 천공작업을 실시한다.The rock drilling unit 52 includes a drill for drilling into rock, and is installed on a boom 51 provided in an excavator to perform drilling work on rock while moving by the operation of the boom 51.

할암유닛(53)은 착암유닛(52)과 다른 곳에 위치하도록 붐(51)에 설치되며, 착암유닛(52)에 의해 암반에 천공된 구멍에 삽입되어 할암작업을 실시한다.The rock drilling unit 53 is installed on the boom 51 to be located in a different location from the rock drilling unit 52, and is inserted into the hole drilled in the rock by the rock drilling unit 52 to perform rock drilling work.

회전브라켓(54)은 붐(51)에 설치되어 착암유닛(52)을 지지하되, 붐(51)에 회전 가능한 구조로 결합되는 수평한 자세의 회전축을 포함할 수 있다.The rotation bracket 54 is installed on the boom 51 to support the rock drilling unit 52, and may include a rotation axis in a horizontal position coupled to the boom 51 in a rotatable structure.

제1 각도조절 실린더(500)는 회전브라켓(54)과 연결되어 회전브라켓(54)을 밀거나 당기도록 붐(51)에 설치되어 착암유닛(52)의 각도를 조절한다.The first angle adjustment cylinder 500 is connected to the rotation bracket 54 and is installed on the boom 51 to push or pull the rotation bracket 54 to adjust the angle of the rock drilling unit 52.

전후이송 가이드(56)는, 붐(51)과 할암유닛(53)의 사이에서 붐(51)의 전후방향으로 연장되는 구조를 갖도록 붐(51)에 고정되게 설치된 가이드 레일; 및 가이드 레일의 상부에 결합되어 가이드 레일을 따라 전후방향으로 이동하도록 설치되며 선단 하부가 수평한 자세의 힌지축을 매개로 할암유닛(53)과 결합된 슬라이더로 이루어진다.The forward and backward transfer guide 56 includes a guide rail fixedly installed on the boom 51 to have a structure extending in the forward and backward direction of the boom 51 between the boom 51 and the arm unit 53; and a slider that is coupled to the upper part of the guide rail and installed to move forward and backward along the guide rail, and is coupled to the arm unit 53 via a hinge axis with the lower end of the tip in a horizontal position.

전후이송 실린더(57)는 슬라이더와 결합되어 슬라이더를 밀거나 당기면서 슬라이더와 할암유닛(53)을 전후방향으로 이동시키도록 붐(51)에 설치된다.The forward/backward transfer cylinder 57 is coupled to the slider and installed on the boom 51 to move the slider and the arm unit 53 forward and backward while pushing or pulling the slider.

제2 각도조절 실린더(58)는 할암유닛(53)의 후단 상부에 결합되어 할암유닛(53)의 후단 상부를 밀거나 당기면서 할암유닛(53)을 힌지축을 중심으로 회전시키도록 슬라이드에 설치된다.The second angle adjustment cylinder 58 is coupled to the upper rear end of the arm arm unit 53 and is installed on a slide to rotate the arm arm unit 53 around the hinge axis while pushing or pulling the upper rear end of the arm arm unit 53. .

이에 따라, 착암유닛(52)과 회전브라켓(54) 및 제1 각도조절 실린더(55)는 붐(51)의 측면에 설치되고, 상기 할암유닛(53)과 전후이송 가이드(56) 및 상기 전후이송 실린더는 붐(51)의 상면에 설치되어 착암작업과 할암작업 시 착암유닛(52)와 할암유닛(53)의 상호 간섭을 방지할 수 있다.Accordingly, the rock drilling unit 52, the rotating bracket 54, and the first angle adjustment cylinder 55 are installed on the side of the boom 51, and the rock drilling unit 53, the forward and backward transfer guide 56, and the front and rear The transfer cylinder is installed on the upper surface of the boom 51 to prevent mutual interference between the rock drilling unit 52 and the rock drilling unit 53 during rock drilling and rock drilling work.

종래의 기술에 따른 착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치에 따르면, 장비의 교체 없이 착암작업과 할암작업의 연속적인 진행이 가능하므로 암반굴착작업의 효율성을 현저히 향상시킬 수 있다. According to the rock excavation device capable of continuous rock excavation and rock excavation work according to the conventional technology, rock excavation work and rock excavation work can be continuously performed without replacement of equipment, thereby significantly improving the efficiency of rock excavation work.

또한, 착암유닛와 할암유닛의 각도조절을 통해 착암유닛와 할암유닛의 간섭을 회피하고, 미세한 각도조절이 가능하여 착암유닛 및 할암유닛를 작업에 요구되는 위치에 정확하게 위치시킬 수 있다.In addition, by adjusting the angle of the rock drilling unit and the rock drilling unit, interference between the rock drilling unit and the rock drilling unit is avoided, and fine angle adjustment is possible to accurately position the rock drilling unit and the rock drilling unit at the position required for the work.

하지만, 종래의 기술에 따른 착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치의 경우에도 단지 하나의 할암기를 사용하므로 작업시간이 늦다는 한계가 있다.However, even in the case of rock excavation equipment capable of continuous construction of rock drilling and rock drilling according to conventional technology, there is a limitation in that the work time is slow because only one rock drilling machine is used.

대한민국 등록특허번호 제10-2195463호(등록일: 2020년 12월 21일), 발명의 명칭: "무진동 암반 파쇄 장치 및 이를 이용한 굴착 방법"Republic of Korea Patent No. 10-2195463 (registration date: December 21, 2020), title of invention: “Vibration-free rock crushing device and excavation method using the same” 대한민국 등록특허번호 제10-2228905호(등록일: 2021년 3월 11일), 발명의 명칭: "착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치 및 이를 이용한 암반 굴착방법"Republic of Korea Patent No. 10-2228905 (registration date: March 11, 2021), title of invention: "Rock excavation device capable of continuous construction of rock drilling and breaking rock and rock excavation method using the same" 일본 등록특허번호 제3,470,144호(등록일: 2003년 9월 12일), 발명의 명칭: "암반 파쇄장치"Japanese Patent No. 3,470,144 (registration date: September 12, 2003), title of invention: “Rock crushing device” 대한민국 공개특허번호 제2021-48234호(공개일: 2021년 5월 3일), 발명의 명칭: "파암 공법"Republic of Korea Patent Publication No. 2021-48234 (publication date: May 3, 2021), title of invention: “Paam method” 대한민국 공개특허번호 제2021-7555호(공개일: 2021년 1월 20일), 발명의 명칭: "무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법"Republic of Korea Patent Publication No. 2021-7555 (publication date: January 20, 2021), title of invention: “No-vibration and noise-free arm arm system and continuous arm arm method using the same”

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 적어도 2개의 다중 할암봉을 적용하므로, 단일 비거를 적용하는 기존 슈퍼웨지 공법 대비 상대적으로 빠른 시공속도를 확보할 수 있는, 다중 붐 웨지 할암 시스템 및 이를 이용한 무진동 암파쇄 공법을 제공하기 위한 것이다.The technical problem that the present invention aims to achieve in order to solve the above-mentioned problems is to create a multi-boom wedge that can secure a relatively fast construction speed compared to the existing super wedge method that applies a single boom by applying at least two multiple split rods. The purpose is to provide a rock crushing system and a non-vibration rock crushing method using the same.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 다중 할암봉을 적용함으로써 할암봉 사이의 암반에 대해서 압축력을 이용한 암반 파쇄가 가능하므로 기존 공법에서 사용하는 선대구경 천공 공정을 생략할 수 있는, 다중 붐 웨지 할암 시스템 및 이를 이용한 무진동 암파쇄 공법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to create a multi-boom wedge rock that can omit the large-diameter drilling process used in the existing method because it is possible to crush the rock using compressive force for the rock between the rock bars by applying multiple break bars. The purpose is to provide a system and a vibration-free rock crushing method using the same.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 기존 공법 대비하여 선대구경을 시공하지 않아도 되며, 다중 붐 형식의 다중 할암봉을 사용함으로써 천공경에 파쇄작업을 해야 하는 기존 공법 대비 공사비와 공기를 획기적으로 저감시킬 수 있는, 다중 붐 웨지 할암 시스템 및 이를 이용한 무진동 암파쇄 공법을 제공하기 위한 것이다.Another technical task that the present invention aims to achieve is that, compared to existing methods, there is no need to construct a large bore, and by using a multi-boom type multi-splitting rod, construction costs and time are drastically reduced compared to the existing method that requires crushing work on the borehole. The purpose is to provide a multi-boom wedge rock crushing system that can reduce vibration and a non-vibration rock crushing method using the same.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템은, 하부 주행체, 상부 선회체, 붐, 암 및 연결부를 구비하고, 상기 붐 및 암을 작동시키는 유압시스템을 구비한 굴삭기; 및 적어도 2개 이상의 다중 할암봉을 구비하며, 제1 및 제2 로터리 액추에이터에 의해 상기 다중 할암봉의 수평위치 및 수직 위치를 각각 제어하고, 제1 및 제2 리니어 액추에이터에 의해 상기 다중 할암봉을 암반에 형성된 천공홀에 삽입 거치되도록 각각 전진 및 후퇴시키며, 상기 다중 할암봉에 형성된 웨지에 의해 암반을 할암하여 파쇄하는 다중 붐 웨지 할암시스템을 포함하되, 상기 다중 붐 웨지 할암시스템의 굴삭기 연결부는 상기 굴삭기의 연결부에 체결되며,
상기 다중 붐 웨지 할암시스템은, 암반에 천공된 천공홀에 삽입 거치되고 부스터에서 증폭된 유압을 이용하여 암반을 파쇄하는 제1 할암봉; 암반에 천공된 다음 천공홀에 삽입 거치되고 상기 제1 할암봉과 수평으로 소정 간격 이격 배치되어 부스터에서 증폭된 유압을 이용하여 암반을 파쇄하는 제2 할암봉; 수평 이송나사를 회전시켜 상기 제1 할암봉의 수평 위치를 제어하는 제1 로터리 액추에이터; 수직 이송나사를 회전시켜 상기 제1 할암봉의 수직 위치를 제어하는 제2 로터리 액추에이터; 상기 제1 할암봉을 암반에 천공된 천공홀에 삽입 거치하도록 전진 및 후퇴시키는 제1 리니어 액추에이터; 상기 제2 할암봉을 암반에 천공된 다음 천공홀에 삽입 거치하도록 전진 및 후퇴시키는 제2 리니어 액추에이터; 상기 제1 로터리 액추에이터에 수평 연결되어 회전함으로써 상기 제1 할암봉의 수평 위치를 제어하는 수평 이송나사; 상기 제2 로터리 액추에이터에 수직 연결되어 회전함으로써 상기 제1 할암봉의 수직 위치를 제어하는 수직 이송나사; 상기 굴삭기의 연결부에 결합되는 굴삭기 연결부; 및 상기 굴삭기에서 공급되는 유압을 증폭시켜 상기 제1 할암봉 및 제2 할암봉에 공급하는 부스터를 포함하도록 하게 된다.As a means to achieve the above-mentioned technical problem, the multi-boom wedge splitting arm system according to the present invention includes a lower traveling body, an upper rotating body, a boom, an arm, and a connection part, and a hydraulic system that operates the boom and arm. one excavator; and at least two or more multiple split rods, wherein the horizontal and vertical positions of the multiple split rods are controlled by first and second rotary actuators, and the multiple split rods are moved to the rock by first and second linear actuators. It includes a multi-boom wedge splitting system that moves forward and retreats to be inserted into the drilling hole formed in the multi-boom wedge splitting system and crushes the bedrock by wedges formed on the multiple splitting rods, wherein the excavator connection of the multi-boom wedge splitting system is connected to the excavator. It is fastened to the connection part of
The multi-boom wedge breaking system includes a first breaking bar that is inserted into a hole drilled in the rock and crushes the rock using hydraulic pressure amplified by the booster; A second break bar is drilled into the rock and then inserted into the drilling hole and disposed horizontally at a predetermined distance from the first break bar to crush the rock using hydraulic pressure amplified by the booster; A first rotary actuator that controls the horizontal position of the first arm bar by rotating a horizontal transfer screw; A second rotary actuator that controls the vertical position of the first arm arm by rotating the vertical transfer screw; A first linear actuator that advances and retracts the first split rod to insert and hold it in a hole drilled in the bedrock; a second linear actuator that advances and retracts the second split rod to be inserted into a hole drilled in the bedrock; A horizontal transfer screw that is horizontally connected to the first rotary actuator and rotates to control the horizontal position of the first arm bar; A vertical transfer screw that is vertically connected to the second rotary actuator and rotates to control the vertical position of the first arm bar; An excavator connection part coupled to the connection part of the excavator; And it is to include a booster that amplifies the hydraulic pressure supplied from the excavator and supplies it to the first and second break bars.

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한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템을 이용한 무진동 암파쇄 공법은, a) 터널 또는 수직구 시공을 위한 벽면에 다수의 천공홀을 형성하는 단계; b) 다중 붐 웨지 할암시스템을 굴삭기에 결합하는 단계; c) 다중 붐 웨지 할암시스템의 제1 및 제2 로터리 액추에이터를 구동하여 수평 위치 및 수직 위치를 각각 제어하는 단계; d) 다중 붐 웨지 할암시스템의 제1 및 제2 할암봉을 제1 및 제2 리니어 액추에이터를 구동하여 천공홀에 각각 삽입 거치하는 단계; 및 e) 유압을 이용하여 제1 및 제2 할암봉으로 암반을 할암하여 파쇄하는 단계를 포함하되, 상기 다중 붐 웨지 할암시스템의 굴삭기 연결부는 상기 굴삭기의 연결부에 체결되며,
상기 다중 붐 웨지 할암시스템은, 암반에 천공된 천공홀에 삽입 거치되고 부스터에서 증폭된 유압을 이용하여 암반을 파쇄하는 제1 할암봉; 암반에 천공된 다음 천공홀에 삽입 거치되고 상기 제1 할암봉과 수평으로 소정 간격 이격 배치되어 부스터에서 증폭된 유압을 이용하여 암반을 파쇄하는 제2 할암봉; 수평 이송나사를 회전시켜 상기 제1 할암봉의 수평 위치를 제어하는 제1 로터리 액추에이터; 수직 이송나사를 회전시켜 상기 제1 할암봉의 수직 위치를 제어하는 제2 로터리 액추에이터; 상기 제1 할암봉을 암반에 천공된 천공홀에 삽입 거치하도록 전진 및 후퇴시키는 제1 리니어 액추에이터; 상기 제2 할암봉을 암반에 천공된 다음 천공홀에 삽입 거치하도록 전진 및 후퇴시키는 제2 리니어 액추에이터; 상기 제1 로터리 액추에이터에 수평 연결되어 회전함으로써 상기 제1 할암봉의 수평 위치를 제어하는 수평 이송나사; 상기 제2 로터리 액추에이터에 수직 연결되어 회전함으로써 상기 제1 할암봉의 수직 위치를 제어하는 수직 이송나사; 상기 굴삭기의 연결부에 결합되는 굴삭기 연결부; 및 상기 굴삭기에서 공급되는 유압을 증폭시켜 상기 제1 할암봉 및 제2 할암봉에 공급하는 부스터를 포함하도록 하게 된다.Meanwhile, as another means of achieving the above-described technical problem, the non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge breaking rock system according to the present invention includes the steps of a) forming a plurality of drilling holes on the wall for tunnel or vertical shaft construction. ; b) coupling the multi-boom wedge splitting system to the excavator; c) driving the first and second rotary actuators of the multi-boom wedge splitting system to control the horizontal and vertical positions, respectively; d) inserting and mounting the first and second arm bars of the multi-boom wedge arm system into the drilling holes by driving the first and second linear actuators; and e) a step of crushing and crushing the bedrock with the first and second crushing rods using hydraulic pressure, wherein the excavator connection of the multi-boom wedge crushing system is fastened to the connection of the excavator,
The multi-boom wedge breaking system includes a first breaking bar that is inserted into a hole drilled in the rock and crushes the rock using hydraulic pressure amplified by the booster; A second break bar is drilled into the rock and then inserted into the drilling hole and disposed horizontally at a predetermined distance from the first break bar to crush the rock using hydraulic pressure amplified by the booster; A first rotary actuator that controls the horizontal position of the first arm bar by rotating a horizontal transfer screw; A second rotary actuator that controls the vertical position of the first arm arm by rotating the vertical transfer screw; A first linear actuator that advances and retracts the first split rod to insert and hold it in a hole drilled in the bedrock; a second linear actuator that advances and retracts the second split rod to be inserted into a hole drilled in the bedrock; A horizontal transfer screw that is horizontally connected to the first rotary actuator and rotates to control the horizontal position of the first arm bar; A vertical transfer screw that is vertically connected to the second rotary actuator and rotates to control the vertical position of the first arm bar; An excavator connection part coupled to the connection part of the excavator; And it is to include a booster that amplifies the hydraulic pressure supplied from the excavator and supplies it to the first and second break bars.

본 발명에 따르면, 적어도 2개의 다중 할암봉을 적용하므로, 단일 비거를 적용하는 기존 슈퍼웨지 공법 대비 상대적으로 빠른 시공속도를 확보할 수 있다.According to the present invention, by applying at least two multiple split bars, it is possible to secure a relatively fast construction speed compared to the existing super wedge method that applies a single beam.

본 발명에 따르면, 다중 할암봉을 적용함으로써 할암봉 사이의 암반에 대해서 압축력을 이용한 암반 파쇄가 가능하므로 기존 공법에서 사용하는 선대구경 천공 공정을 생략할 수 있으며, 이에 따라, 기존 공사비 대비 최소 10% 이상의 공사비를 저감시킬 수 있다.According to the present invention, by applying multiple split rods, it is possible to crush the rock between the split rods using compressive force, so the large-diameter drilling process used in the existing method can be omitted, and thus, at least 10% of the existing construction cost. The above construction costs can be reduced.

본 발명에 따르면, 기존 공법 대비하여 선대구경을 시공하지 않아도 되며, 다중 붐 형식의 다중 할암봉을 사용함으로써 천공경에 파쇄작업을 해야 하는 기존 공법 대비 공사비와 공기를 획기적으로 저감시킬 수 있다.According to the present invention, compared to the existing method, there is no need to construct a large bore, and by using a multi-boom type multi-splitting bar, construction costs and construction time can be dramatically reduced compared to the existing method that requires crushing of the perforated diameter.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 굴착기 어태치먼트 형태의 비거를 이용한 슈퍼웨지 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 자유면을 활용한 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 GNR 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래의 기술에 따른 무진동 암반 파쇄 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 종래의 기술에 따른 착암과 할암의 연속시공이 가능한 암반굴착장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템을 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템을 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템의 평면도 및 저면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템의 우측 사시도 및 배면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템으로 암반을 파쇄하는 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 다중 붐 웨지 할암 시스템을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템을 이용한 무진동 암파쇄 공법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템이 적용되는 터널 굴착면 및 수직구에서의 할암 형태를 나타내는 도면이다.Figures 1a and 1b are diagrams each showing a rock crusher according to the prior art.
Figure 2 is a diagram for explaining the super wedge method using a bigger in the form of an excavator attachment according to the prior art.
Figure 3 is a diagram for explaining a construction method using a free surface according to conventional technology.
Figure 4 is a diagram for explaining the GNR method according to conventional technology.
Figure 5 is a diagram showing the structure of a non-vibration rock crushing device according to the prior art.
Figure 6 is a side view of a rock excavation device capable of continuous construction of rock drilling and digging rock according to conventional technology.
Figure 7 is a perspective view showing a multi-boom wedge splitting system according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a front view showing a multi-boom wedge splitting system according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a side view showing a multi-boom wedge splitting system according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a top and bottom view of a multi-boom wedge splitting system according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a right perspective and rear view of the multi-boom wedge splitting system according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a diagram showing crushing rock mass with a multi-boom wedge breaking system according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is a diagram showing a multi-boom wedge arm arm system of the excavator attachment type according to an embodiment of the present invention.
Figure 14 is an operation flow chart showing a non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge crushing rock system according to an embodiment of the present invention.
Figure 15 is a diagram showing the shape of the rock in the tunnel excavation surface and vertical shaft to which the multi-boom wedge rock rock system according to an embodiment of the present invention is applied.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

[다중 붐 웨지 할암 시스템][Multiple boom wedge splitting system]

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템은, First, the multi-boom wedge halo arm system according to an embodiment of the present invention,

도 7 및 후술하는 도 13에 도시된 바와 같이, As shown in Figure 7 and Figure 13 described below,

하부 주행체(210), 상부 선회체(220), 붐(230), 암(240) 및 연결부(250)를 구비하고, 상기 붐(230) 및 암(240)을 작동시키는 유압시스템을 구비한 굴삭기(200); 및 It is equipped with a lower traveling body 210, an upper swing body 220, a boom 230, an arm 240, and a connection part 250, and a hydraulic system that operates the boom 230 and the arm 240. excavator (200); and

적어도 2개 이상의 다중 할암봉(110a, 110b)을 구비하며, 제1 및 제2 로터리 액추에이터(120a, 120b)에 의해 상기 다중 할암봉(110a, 110b)의 수평위치 및 수직 위치를 각각 제어하고, 제1 및 제2 리니어 액추에이터(130a, 130b)에 의해 상기 다중 할암봉(110a, 110b)을 암반에 형성된 천공홀에 삽입 거치되도록 각각 전진 및 후퇴시키며, 상기 다중 할암봉(110a, 110b)에 형성된 웨지(Wedge)에 의해 암반을 할암하여 파쇄하는 다중 붐 웨지 할암장치(100)를 포함하되, Equipped with at least two or more multi-splitting rods (110a, 110b), and controlling the horizontal and vertical positions of the multiple splitting rods (110a, 110b) by first and second rotary actuators (120a, 120b), respectively, The first and second linear actuators (130a, 130b) advance and retract the multi-splitting rods (110a, 110b) to be inserted into the drilling holes formed in the rock, respectively, and the multi-splitting rods (110a, 110b) formed on the It includes a multi-boom wedge cutting device (100) that breaks and crushes rock by means of a wedge,

상기 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 굴삭기 연결부(160)는 상기 굴삭기(200)의 연결부(250)에 체결된다.The excavator connection part 160 of the multi-boom wedge cutting device 100 is fastened to the connection part 250 of the excavator 200.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템은, 작업시 안전을 위하여 굴삭기 어태치먼트 형태의 장비로서, 다중 붐 웨지 할암장치(100) 및 굴삭기(200)로 이루어지며, That is, the multi-boom wedge cutting system according to an embodiment of the present invention is equipment in the form of an excavator attachment for safety during work, and consists of a multi-boom wedge cutting device 100 and an excavator 200,

특히, 다중 붐 웨지 할암장치(100)는 기존의 할암봉 대비 1회 1m 파쇄를 위하여 초장대형 할암 장치이며, 유압으로 돌출되는 피스톤은 웨지(쐐기) 형태로 제작하여 저압에서도 암반을 용이하게 파쇄할 수 있다.In particular, the multi-boom wedge crushing device 100 is an ultra-long rock crushing device for crushing 1 m at a time compared to existing crushing rods, and the hydraulically protruding piston is manufactured in the shape of a wedge to easily crush rock even at low pressure. You can.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템을 나타내는 사시도이고, 도 8은 정면도이다.Meanwhile, Figure 7 is a perspective view showing a multi-boom wedge splitting system according to an embodiment of the present invention, and Figure 8 is a front view.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는, Referring to Figures 7 and 8, the multi-boom wedge cutting device 100 according to an embodiment of the present invention,

제1 할암봉(110a), 제2 할암봉(110b), 제1 로터리 액추에이터(120a), 제2 로터리 액추에이터(120b), 제3 로터리 액추에이터(120c), 제1 리니어 액추에이터(130a), 제2 리니어 액추에이터(130b), 가이드(140), 이송나사(150), 굴삭기 연결부(160) 및 부스터(170)를 포함하여 구성된다. First break bar (110a), second break bar (110b), first rotary actuator (120a), second rotary actuator (120b), third rotary actuator (120c), first linear actuator (130a), second It is composed of a linear actuator 130b, a guide 140, a transfer screw 150, an excavator connection 160, and a booster 170.

여기서, 두개의 할암봉(110a, 110b)이 적용되는 것으로 도시되었지만, 추가적인 할암봉이 적용될 수 있다.Here, two break bars (110a, 110b) are shown as being applied, but additional break bars may be applied.

제1 할암봉(110a)은 암반에 천공된 천공홀에 삽입 거치되고 부스터(170)에서 증폭된 유압을 이용하여 암반을 파쇄한다.The first break bar 110a is inserted into a hole drilled in the rock and crushes the rock using hydraulic pressure amplified by the booster 170.

제2 할암봉(110b)은 암반에 천공된 다음 천공홀에 삽입 거치되고 상기 제1 할암봉(110a)과 수평으로 소정 간격 이격 배치되어 상기 부스터(170)에서 증폭된 유압을 이용하여 암반을 파쇄한다.The second break bar (110b) is drilled into the bedrock, then inserted into the drilling hole, placed horizontally at a predetermined distance from the first break bar (110a), and crushes the bedrock using the hydraulic pressure amplified by the booster (170). do.

제1 로터리 액추에이터(120a)는 수평 이송나사(150a)를 회전시켜 상기 제1 할암봉(110a)의 수평 위치를 제어한다.The first rotary actuator 120a controls the horizontal position of the first arm bar 110a by rotating the horizontal transfer screw 150a.

제2 로터리 액추에이터(120b)는 수직 이송나사(150)를 회전시켜 상기 제1 할암봉(110a)의 수직 위치를 제어한다.The second rotary actuator (120b) rotates the vertical transfer screw (150) to control the vertical position of the first arm arm (110a).

제3 로터리 액추에이터(120c)는 할암시스템 전체를 회전시키는 역할을 하며, 예를 들면, 터널 외곽 천공부의 작업을 가능하게 한다.The third rotary actuator 120c serves to rotate the entire Halam system and, for example, enables work on the tunnel outer perforation section.

제1 리니어 액추에이터(130a)는 상기 제1 할암봉(110a)을 암반에 천공된 천공홀에 삽입하는 역할을 한다.The first linear actuator 130a serves to insert the first split rod 110a into a hole drilled in the rock.

제2 리니어 액추에이터(130b)는 상기 제2 할암봉(110b)을 암반에 천공된 다음 천공홀에 삽입하는 역할을 한다.The second linear actuator 130b serves to insert the second split rod 110b into the drilled hole after drilling the rock.

가이드(140)는 상기 제1 할암봉(110a)의 하부에 배치되어 상기 제1 할암봉(110a)의 위치 이동시 가이드 및 지지하는 역할을 한다.The guide 140 is disposed below the first arm bar (110a) and serves to guide and support the first arm arm bar (110a) when the position is moved.

수평 이송나사(150a)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 로터리 액추에이터(120a)에 수평 연결되어 회전함으로써 상기 제1 할암봉(110a)의 수평 위치를 제어할 수 있게 한다.As shown in FIG. 7, the horizontal transfer screw 150a is horizontally connected to the first rotary actuator 120a and rotates to control the horizontal position of the first arm bar 110a.

수직 이송나사(150b)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2 로터리 액추에이터(120b)에 수직 연결되어 회전함으로써 상기 제1 할암봉(110a)의 수직 위치를 제어할 수 있게 한다.As shown in FIG. 8, the vertical transfer screw (150b) is vertically connected to the second rotary actuator (120b) and rotates to control the vertical position of the first arm arm (110a).

굴삭기 연결부(160)는 후술하는 도 12에 도시된 굴삭기(200)의 연결부(250)에 결합되며, 이때, 상기 굴삭기 연결부(160)만 교체함으로써 다양한 종류의 굴삭기에 장착할 수 있다.The excavator connection part 160 is coupled to the connection part 250 of the excavator 200 shown in FIG. 12, which will be described later. At this time, it can be mounted on various types of excavators by replacing only the excavator connection part 160.

부스터(170)는 후술하는 도 12에 도시된 굴삭기(200)에서 공급되는 유압을 증폭시켜 상기 제1 할암봉(110a) 및 제2 할암봉(110b)에 공급한다.The booster 170 amplifies the hydraulic pressure supplied from the excavator 200 shown in FIG. 12, which will be described later, and supplies it to the first break bar 110a and the second break bar 110b.

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템을 나타내는 측면도이며, 도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템의 평면도이고, 도 10a는 저면도이며, 도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템의 우측 사시도 이고, 도 11b는 배면도이다.Meanwhile, Figure 9 is a side view showing a multi-boom wedge break-arm system according to an embodiment of the present invention, Figure 10a is a plan view of a multi-boom wedge break-arm system according to an embodiment of the present invention, Figure 10a is a bottom view, and Figure 11a is a right perspective view of the multi-boom wedge arm arm system according to an embodiment of the present invention, and Figure 11b is a rear view.

본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b) 각각은 할암봉 본체(111)로부터 유압에 의해 돌출되는 피스톤(112)은 웨지(쐐기) 형태로 제작함으로써 저압력에서도 암반을 용이하게 파쇄할 수 있다.In the case of the multi-boom wedge splitting device 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, each of the first and second splitting rods 110a and 110b is separated from the splitting rod body 111 by hydraulic pressure. The protruding piston 112 can easily crush rock even at low pressure by being manufactured in a wedge shape.

본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 경우, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제2 로터리 액추에이터(120a, 120b)를 이용하여 수평방향 및 수직방향 위치를 제어할 수 있으며, 또한, 제1 및 제2 리니어 액추에이터(130a, 130b)를 이용하여 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)을 전진 및 후진시킬 수 있다.In the case of the multi-boom wedge splitting device 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 9 to 11, the horizontal and vertical positions are adjusted using the first and second rotary actuators 120a and 120b. Can be controlled, and the first and second arm bar (110a, 110b) can be moved forward and backward using the first and second linear actuators (130a, 130b).

이때, 상기 다중 붐 웨지 할암장치(100) 직교좌표계를 이용하여 직선운동과 회전운동을 함으로써 위치를 설정할 수 있으며, 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)은 동시에 사용하거나 사용하지 않는 1개는 탈거하여 하나의 할암봉을 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 경우, 2개의 할암봉(110a, 110b)이 장착되도록 구성하였으나, 필요에 따라 추가적인 할암봉을 장착할 수도 있다.At this time, the position of the multi-boom wedge splitting device 100 can be set by performing linear and rotational movements using the orthogonal coordinate system, and the first and second splitting rods 110a and 110b are used simultaneously or one is not used. can be removed and used as a single arm bar. In addition, in the case of the multi-boom wedge splitting device 100 according to an embodiment of the present invention, two splitting rods 110a and 110b are configured to be installed, but additional splitting rods may be installed as needed.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는, 제1 및 제2 로터리 액추에이터(120a, 120b)를 통해 이송나사를 조정하여 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)의 수평위치 및 수직위치를 각각 제어할 수 있으며, 제3 로터리 액추에이터(120c)를 통해 할암시스템 전체를 회전시킬 수 있고, On the other hand, the multi-boom wedge splitting device 100 according to an embodiment of the present invention adjusts the transfer screw through the first and second rotary actuators (120a, 120b) to connect the first and second splitting rods (110a, 110b). The horizontal and vertical positions can be controlled respectively, and the entire Halarm system can be rotated through the third rotary actuator (120c),

또한, 제1 및 제2 리니어 액추에이터(130a, 130b)를 통해 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)을 전진 및 후퇴시킬 수 있다. 또한, 도심지내 수직구 및 터널의 시공사례가 증가함에 따라, 도심지내 암반대 시공시 무진동 암파쇄를 친환경적으로 달성할 수 있다.In addition, the first and second arm arm bars (110a, 110b) can be advanced and retracted through the first and second linear actuators (130a, 130b). In addition, as the number of construction cases of vertical shafts and tunnels in urban areas increases, vibration-free rock crushing can be achieved in an environmentally friendly manner during rock construction in urban areas.

한편, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템으로 암반을 파쇄하는 것을 나타내는 도면이다.Meanwhile, Figure 12 is a diagram showing crushing rock mass with a multi-boom wedge breaking system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는 중장비인 굴삭기(200)와 유압 연결되는 다중 할암봉을 구비한 할암시스템으로서, 적어도 2개의 웨지 할암봉(110a, 110b)을 적용함으로써 시공속도를 높일 수 있으며, The multi-boom wedge splitting device 100 according to an embodiment of the present invention is a splitting system equipped with multiple splitting rods that are hydraulically connected to the excavator 200, which is heavy equipment, by applying at least two wedge splitting rods (110a, 110b). Construction speed can be increased,

또한, 도 12의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b) 사이 공간의 암반에 대해서 압축력을 이용한 암반 파쇄가 가능하다.In addition, as shown in a) and b) of FIG. 12, it is possible to crush the rock mass in the space between the first and second break rods 110a and 110b using compressive force.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 굴삭기(200)에 탑재하여 굴삭기 조정석에서 운전자가 작동시킬 수 있다.Meanwhile, the multi-boom wedge cutting device 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 13, can be mounted on the excavator 200 and operated by the driver from the excavator cockpit.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 다중 붐 웨지 할암 시스템을 나타내는 도면이다.Figure 13 is a diagram showing a multi-boom wedge arm arm system of the excavator attachment type according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암시스템이 장착되는 굴삭기(200)는 하부 주행체(210), 상부 선회체(220), 붐(230), 암(240) 및 연결부(250)를 구비하고, 전술한 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 승하강 및 이동시킬 수 있도록 상기 암(240)의 하부에 형성된 연결부(250)가 상기 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 굴삭기 연결부(160) 상부에 체결되며, The excavator 200 equipped with a multi-boom wedge splitting arm system according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body 210, an upper rotating body 220, a boom 230, an arm 240, and a connection portion 250. And, the connection part 250 formed at the lower part of the arm 240 to enable the raising and lowering and moving of the above-described multi-boom wedge breaking device 100 is located at the upper part of the excavator connection part 160 of the multi-boom wedge breaking device 100. It is concluded in

또한, 상기 붐(230) 및 암(240)을 작동시키는 유압시스템을 구비한다.In addition, it is provided with a hydraulic system that operates the boom 230 and arm 240.

일반적으로, 건설공사의 토공공사에 굴삭기, 도저, 페이로더, 덤프트럭 등 다양한 건설장비가 투입된다. Generally, various construction equipment such as excavators, dozers, payloaders, and dump trucks are used in earthworks for construction work.

특히, 이러한 다양한 건설장비 중에서 굴삭기(200)는 굴착과 정지, 그리고 상차작업에서 중요한 기능을 수행한다. 구체적으로, 이러한 굴삭기(200)는 토목현장, 건축현장 및 건설현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 덤프트럭에 운반하는 적재작업, 건물과 돌을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정리작업 등의 작업, 무거운 물체를 매달아 올리거나 집게를 이용하여 물체를 집어 올리는 작업 등을 수행할 수 있는 건설기계이다.In particular, among these various construction equipment, the excavator 200 performs important functions in excavation, grading, and loading operations. Specifically, this excavator 200 is used for excavation work to dig up the ground at civil engineering sites, building sites and construction sites, loading work to transport soil and sand to dump trucks, crushing work to dismantle buildings and stones, and clearing work to clear the ground. It is a construction machine that can perform tasks such as lifting heavy objects or picking up objects using tongs.

이러한 굴삭기(200)는 장비의 이동 역할을 하는 하부 주행체(210), 그 상부에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체(220) 및 상기 상부 선회체(220)의 앞쪽에 부착되는 작업장치로 구분되며, 상부 선회체(220)는 굴삭기 조종원이 탑승하는 운전석(캐빈)을 갖추고 있다. This excavator 200 includes a lower traveling body 210 that moves the equipment, an upper rotating body 220 that is mounted on the upper part and rotates 360 degrees, and a work device attached to the front of the upper rotating body 220. It is separated, and the upper swing body 220 is equipped with a driver's seat (cabin) for the excavator operator to board.

이 중에서 작업장치는 붐(230)과 암(240)을 연결하여 그 선단에 버킷이 장착되지만, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)가 장착되는 굴삭기(200)는 암(240)에 버킷을 연결하는 대신에 연결부(250)를 이용하여 암(240)의 하부를 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 굴삭기 연결부(160)의 상부에 연결한다. Among these, the work tool connects the boom 230 and the arm 240 and a bucket is mounted on the tip, but the excavator 200 equipped with the multi-boom wedge cutting device 100 according to an embodiment of the present invention has an arm ( Instead of connecting the bucket to 240, the lower part of the arm 240 is connected to the upper part of the excavator connection part 160 of the multi-boom wedge arm device 100 using the connecting part 250.

또한, 상기 굴삭기(200)에 마련된 유압시스템을 상기 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b) 각각의 유압라인에 연결함으로써 상기 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)을 작동시킬 수 있다.In addition, the first and second split rods 110a and 110b can be operated by connecting the hydraulic system provided in the excavator 200 to the hydraulic lines of each of the first and second split rods 110a and 110b. .

본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는 적어도 2개의 다중 할암봉(110a, 110b)을 적용하므로, 단일 비거를 적용하는 기존 슈퍼웨지 공법 대비 상대적으로 빠른 시공속도를 확보할 수 있다.The multi-boom wedge splitting device 100 according to an embodiment of the present invention applies at least two multi-boom wedges (110a, 110b), so it can secure a relatively fast construction speed compared to the existing super wedge method that applies a single bigger. there is.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 다중 할암봉을 적용함으로써 할암봉 사이의 암반에 대해서 압축력을 이용한 암반 파쇄가 가능하므로 기존 공법에서 사용하는 선대구경 천공 공정을 생략할 수 있으며, In addition, the multi-boom wedge breaking device 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, enables rock crushing using compressive force for the rock between the breaking bars by applying multiple breaking bars, so it can be used by existing methods. The large-diameter drilling process used in can be omitted.

이에 따라, 기존 공사비 대비 최소 10% 이상의 공사비를 저감시킬 수 있다. 또한, 기존 공법 대비하여 선대구경을 시공하지 않아도 되며, 다중 붐 형식의 다중 할암봉을 사용함으로써 천공경에 파쇄작업을 해야 하는 기존 공법 대비 공사비와 공기를 획기적으로 저감시킬 수 있다.Accordingly, construction costs can be reduced by at least 10% compared to existing construction costs. In addition, compared to the existing method, there is no need to construct a large bore diameter, and by using a multi-boom type multi-splitting bar, construction costs and construction time can be dramatically reduced compared to the existing method, which requires crushing work on the perforated diameter.

[다중 붐 웨지 할암 시스템을 이용한 무진동 암파쇄 공법][Non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge rock crushing system]

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템을 이용한 무진동 암파쇄 공법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템이 적용되는 터널 굴착면 및 수직구에서의 할암 형태를 나타내는 도면이다.Figure 14 is an operation flowchart showing a non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge break-arm system according to an embodiment of the present invention, and Figure 15 is a tunnel excavation surface and number to which the multi-boom wedge break-arm system according to an embodiment of the present invention is applied. This is a drawing showing the shape of Halam in direct ball.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암 시스템을 이용한 무진동 암파쇄 공법은, 먼저, 터널 굴착면(310) 또는 수직구(320) 시공을 위한 벽면에 다수의 천공홀을 형성한다(S110).Referring to Figures 14 and 15, the non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge breaking rock system according to an embodiment of the present invention first involves installing a plurality of holes on the tunnel excavation surface 310 or the wall for constructing the vertical shaft 320. Form a drilling hole (S110).

다음으로, 다중 붐 웨지 할암장치(100)를 굴삭기(200)에 결합한다(S120).Next, the multi-boom wedge cutting device 100 is coupled to the excavator 200 (S120).

다음으로, 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 제1 및 제2 로터리 액추에이터(120a, 120b)를 구동하여 수평 위치 및 수직 위치를 각각 제어한다(S130).Next, the first and second rotary actuators 120a and 120b of the multi-boom wedge splitting device 100 are driven to control the horizontal and vertical positions, respectively (S130).

다음으로, 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 제3 로터리 액추에이터(120c)를 구동하여 할암시스템 전체를 회전시킨다(S140).Next, the third rotary actuator 120c of the multi-boom wedge splitting device 100 is driven to rotate the entire splitting system (S140).

다음으로, 다중 붐 웨지 할암장치(100)의 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)을 제1 및 제2 리니어 액추에이터(130a, 130b)를 구동하여 천공홀에 각각 삽입 거치한다(S150).Next, the first and second arm arm bars (110a, 110b) of the multi-boom wedge arm arm device 100 are inserted and mounted into the drilling holes by driving the first and second linear actuators (130a, 130b) (S150). .

다음으로, 유압을 이용하여 제1 및 제2 할암봉(110a, 110b)으로 암반을 할암하여 파쇄한다(S160).Next, the rock is broken and crushed with the first and second break bars (110a, 110b) using hydraulic pressure (S160).

따라서 본 발명의 실시예에 따른 다중 붐 웨지 할암장치(100)는, 도 15에 도시된 바와 같이 터널 굴착면(310) 또는 수직구(420)를 연속 할암할 수 있다. Therefore, the multi-boom wedge cutting device 100 according to an embodiment of the present invention can continuously break the tunnel excavation surface 310 or the vertical groove 420, as shown in FIG. 15.

예를 들면, 도 15의 a)에 도시된 터널 굴착면(310) 시공 또는 도 15의 b)에 도시된 수직구(420)에 형성된 천공홀(410)에 상기 다중 붐 웨지 할암 시스템을 삽입 거치하여 연속 할암할 수 있다.For example, the multi-boom wedge arm arm system is inserted into the tunnel excavation surface 310 shown in a) of FIG. 15 or the drilling hole 410 formed in the vertical hole 420 shown in b) of FIG. 15. You can do this continuously.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 2개의 다중 할암봉을 적용하므로, 단일 비거를 적용하는 기존 슈퍼웨지 공법 대비 상대적으로 빠른 시공속도를 확보할 수 있다. 또한, 다중 할암봉을 적용함으로써 할암봉 사이의 암반에 대해서 압축력을 이용한 암반 파쇄가 가능하므로 기존 공법에서 사용하는 선대구경 천공 공정을 생략할 수 있으며, Ultimately, according to the embodiment of the present invention, by applying at least two multiple split bars, it is possible to secure a relatively fast construction speed compared to the existing super wedge method that applies a single bigger. In addition, by applying multiple splitting rods, it is possible to crush the rock between the splitting rods using compressive force, so the large-diameter drilling process used in the existing method can be omitted.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 다중 붐 웨지 할암장치
110a: 제1 할암봉 110b: 제2 할암봉
120a: 제1 로터리 액추에이터 120b: 제2 로터리 액추에이터
120c: 제3 로터리 액추에이터 130a: 제1 리니어 액추에이터
130b: 제2 리니어 액추에이터 140: 가이드
150a: 수평 이송나사 150b: 수직 이송나사
160: 굴삭기 연결부 170: 부스터
200: 굴삭기
210: 하부 주행체 220: 상부 선회체
230: 붐 240: 암
250: 연결부
310: 터널 굴착면 320: 수직구
410: 천공홀100: Multi-boom wedge splitting device
110a: 1st Halambong 110b: 2nd Halambong
120a: first rotary actuator 120b: second rotary actuator
120c: third rotary actuator 130a: first linear actuator
130b: second linear actuator 140: guide
150a: horizontal feed screw 150b: vertical feed screw
160: Excavator connection 170: Booster
200: Excavator
210: lower traveling body 220: upper rotating body
230: boom 240: arm
250: connection part
310: Tunnel excavation surface 320: Vertical hole
410: perforated hole

Claims

It is equipped with a lower traveling body 210, an upper swing body 220, a boom 230, an arm 240, and a connection part 250, and a hydraulic system that operates the boom 230 and the arm 240. excavator (200); and
Equipped with at least two or more multi-splitting rods (110a, 110b), and controlling the horizontal and vertical positions of the multiple splitting rods (110a, 110b) by first and second rotary actuators (120a, 120b), respectively, The first and second linear actuators (130a, 130b) advance and retract the multi-splitting rods (110a, 110b) to be inserted into the drilling holes formed in the rock, respectively, and the multi-splitting rods (110a, 110b) formed on the It includes a multi-boom wedge cutting device (100) that breaks and crushes rock by means of a wedge,
The excavator connection part 160 of the multi-boom wedge cutting device 100 is fastened to the connection part 250 of the excavator 200,
The multi-boom wedge breaking device 100 includes a first breaking bar (110a) that is inserted into a hole drilled in the rock and crushes the rock using hydraulic pressure amplified by the booster 170; A second break bar (110b) that is drilled into the rock and then inserted into the drilling hole and placed horizontally at a predetermined distance from the first break bar (110a) to crush the bedrock using hydraulic pressure amplified by the booster (170); A first rotary actuator (120a) that controls the horizontal position of the first arm bar (110a) by rotating the horizontal transfer screw (150a); A second rotary actuator (120b) that controls the vertical position of the first arm bar (110a) by rotating the vertical transfer screw (150); A first linear actuator (130a) that advances and retracts the first split rod (110a) to insert and place it in a hole drilled in the bedrock; A second linear actuator (130b) that advances and retracts the second split rod (110b) to be inserted into the drilled hole after being drilled in the bedrock. A horizontal transfer screw (150a) that is horizontally connected to the first rotary actuator (120a) and rotates to control the horizontal position of the first arm bar (110a); A vertical transfer screw (150b) that is vertically connected to the second rotary actuator (120b) and rotates to control the vertical position of the first arm bar (110a); An excavator connection part 160 coupled to the connection part 250 of the excavator 200; And a booster 170 that amplifies the hydraulic pressure supplied from the excavator 200 and supplies it to the first break bar (110a) and the second break bar (110b).

delete

According to paragraph 1,
The multi-boom wedge splitting device 100 is a multi-boom wedge splitting system that further includes a third rotary actuator (120c) that rotates the entire splitting system to enable work on the tunnel outer drilling portion.

According to paragraph 1,
The multi-boom wedge splitting device 100 further includes a guide 140 that is disposed below the first splitting bar (110a) and serves to guide and support the position of the first splitting bar (110a). Multi-boom wedge split arm system.

According to paragraph 1,
The excavator connection part 160 is detachable from the multi-boom wedge break device 100, and is mounted on various types of excavators according to replacement of the excavator connection part 160. A multi-boom wedge break arm system.

According to paragraph 1,
The first and second break bars (110a, 110b) each have a piston 112 that protrudes from the break bar body 111 by hydraulic pressure. A multi-boom wedge break arm system, characterized in that the piston 112 is manufactured in a wedge shape.

According to paragraph 1,
A multi-boom wedge cutting system, characterized in that the multiple breaking rods (110a, 110b) operated by the hydraulic system of the excavator (200) continuously break the tunnel excavation surface or vertical shaft.

a) forming a plurality of drilling holes in the wall for tunnel or vertical shaft construction;
b) coupling the multi-boom wedge cutting device 100 to the excavator 200;
c) driving the first and second rotary actuators (120a, 120b) of the multi-boom wedge splitting device (100) to control the horizontal and vertical positions, respectively;
d) inserting and mounting the first and second arm bars (110a, 110b) of the multi-boom wedge arm arm device (100) into the drilling holes by driving the first and second linear actuators (130a, 130b); and
e) including the step of breaking and crushing the rock mass with the first and second breaking rods (110a, 110b) using hydraulic pressure,
The excavator connection part 160 of the multi-boom wedge cutting device 100 is fastened to the connection part 250 of the excavator 200,
The multi-boom wedge breaking device 100 includes a first breaking bar (110a) that is inserted into a hole drilled in the rock and crushes the rock using hydraulic pressure amplified by the booster 170; A second break bar (110b) that is drilled into the rock and then inserted into the drilling hole and placed horizontally at a predetermined distance from the first break bar (110a) to crush the bedrock using hydraulic pressure amplified by the booster (170); A first rotary actuator (120a) that controls the horizontal position of the first arm bar (110a) by rotating the horizontal transfer screw (150a); A second rotary actuator (120b) that controls the vertical position of the first arm bar (110a) by rotating the vertical transfer screw (150); A first linear actuator (130a) that advances and retracts the first split rod (110a) to insert and place it in a hole drilled in the bedrock; A second linear actuator (130b) that advances and retracts the second split rod (110b) to be inserted into the drilled hole after being drilled in the bedrock. A horizontal transfer screw (150a) that is horizontally connected to the first rotary actuator (120a) and rotates to control the horizontal position of the first arm bar (110a); A vertical transfer screw (150b) that is vertically connected to the second rotary actuator (120b) and rotates to control the vertical position of the first arm bar (110a); An excavator connection part 160 coupled to the connection part 250 of the excavator 200; And a non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge crushing system including a booster 170 that amplifies the hydraulic pressure supplied from the excavator 200 and supplies it to the first crushing rod 110a and the second crushing rod 110b. .

delete

According to clause 8,
The multi-boom wedge splitting device 100 is a non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge splitting arm system that further includes a third rotary actuator (120c) that rotates the entire splitting system to enable work on the tunnel outer drilling portion.

According to clause 8,
The excavator connection part 160 is detachable from the multi-boom wedge arm device 100, and is mounted on various types of excavators according to replacement of the excavator connection part 160. A vibration-free arm using a multi-boom wedge arm system. Crushing method.

According to clause 8,
Each of the first and second break bars (110a, 110b) has a multi-boom wedge break system, wherein the piston 112, which protrudes by hydraulic pressure from the break bar body 111, is manufactured in a wedge shape. Non-vibration rock crushing method used.

According to clause 8,
A non-vibration rock crushing method using a multi-boom wedge crushing system, characterized in that the multiple breaking rods (110a, 110b) operated by the hydraulic system of the excavator 200 continuously break the tunnel excavation surface or vertical shaft.