KR20010090126A - Horizontal excavator for press-inserting steel duct - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로나 철도, 하천과 같은 기존구조물을 파괴 또는 변형시키지 않는 상태로 상, 하수도관이나 통신관, 도시가스관 등을 압입굴착식으로 매설하는데 사용되는 수평굴착기에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal excavator used for embedding water, sewage pipes, communication pipes, city gas pipes, etc. in a press-fitting manner without breaking or modifying existing structures such as roads, railways, and rivers.
일반적으로 상, 하수관이나 통신관 등을 매설하는 관로공사에 있어서 기존의 고속도로나 철도 등을 절개하지 않고 강관을 압입굴착식으로 관통, 횡단시키는 시공법이 사용되고 있다.In general, in the pipeline construction in which water, sewage pipes, communication pipes, and the like are buried, a construction method in which a steel pipe penetrates and traverses without cutting an existing highway or railway is used.
관로공사는 공사내역에 따라서 관체의 직경이 큰 것과 작은 것을 사용하게 되는바, 통상 작게는 200㎜의 관체로 부터 크게는 3500㎜의 관체도 사용되며, 시공길이는 10ｍ~100ｍ 정도까지 길게 시공되는 경우가 많다.Pipeline construction uses large and small diameters of pipes according to the construction details. Usually, pipes of up to 3500mm from small pipes of 200mm are used, and the construction length is long from 10m to 100m. There are many cases.
또한 이러한 압입공사를 수행하는데는 대, 소형의 굴착기와 유압잭, 햄머장치, 호이스트, 콤프레셔, 크레인 등의 많은 기기가 동원되어 필요시에 각각 개별적으로 사용된다.In addition, in order to perform such indentation, a large number of small excavators, hydraulic jacks, hammer devices, hoists, compressors, cranes, and the like are mobilized and used individually, if necessary.
종래의 강관압입굴착식 공법은 타격식공법과 유압식공법이 알려져 있다.Conventional steel pipe extrusion method is known hitting method and hydraulic method.
타격식공법은 고압 햄머장치로 강관을 타격하여 압입시키면서 강관 내부의 흙을 빼내는 공법으로서 소음과 진동이 심하고 암반 노출시 시공이 불가능한 단점이 있으며, 유압식공법은 유압잭으로 강관을 밀어서 압입시키는 공법으로서 지하 매설물을 보호하며 시공할 수 있고 소음 및 진동이 없으며 암반지역의 시공이 가능한 공법으로 알려져 있다.The blow method is a method of extracting the soil inside the steel pipe while hitting the steel pipe with a high-pressure hammer device and pressing it. The noise and vibration are severe and the construction is impossible when the rock is exposed. It is known as a construction method that protects and installs buried materials, has no noise and vibration, and can be installed in rock areas.
상기한 종래의 강관 압입굴착공법은 각각의 작업내용과 순서에 따라서 해당하는 별도의 기기를 설치 또는 철거하거나 교체시키는 등의 번거럽고 불편한 문제점이 있고 작업의 연속성이 없어 공사기간이 길어지며 시공비용도 많이 소요되는 문제점이 있다.The conventional steel pipe indentation excavation method has a cumbersome and inconvenient problem, such as installing, removing or replacing a separate device according to each work content and order, and the construction period is long because there is no continuity of work, and construction cost is also high. There is a lot of problems.
다시 말해서 강관의 압입작업시에는 햄머장치나 유압잭을 설치하되, 이들 장비의 운반, 이동 및 교체를 위해서 별도의 크레인과 호이스트 등을 동원하여야 하고 이에 필요한 노력과 시간, 경비의 소요가 많으며 결과적으로는 시공기간 길어지게 되는 문제점이 있었다.In other words, when press-fitting steel pipe, hammer device or hydraulic jack should be installed, but additional crane and hoist should be mobilized for transportation, movement and replacement of these equipments. There was a problem that the construction period becomes longer.
상기한 문제점은 시공작업에 필요한 여러 종류의 기기가 각각 별개로 형성된 것을 필요시에 각각 사용하기 때문에 발생되는 것임을 알 수 있으므로, 본 발명은 시공작업에 필요한 여러 가지 기능부를 하나의 기틀에 결합 형성하여 교체작업이 없이 필요한 작업을 자체적으로 해결할 수 있는 새로운 기술구성의 압입굴착용 전용기기를 제공함에 목적이 있다.It can be seen that the above problems are generated because each of the various types of equipment required for the construction work are separately formed when necessary, so that the present invention is formed by combining various functional parts necessary for the construction work in one framework. It is an object of the present invention to provide a dedicated device for press-fitting excavation with a new technical configuration that can solve the necessary work by itself without replacement work.
다른 목적은 전용기기를 사용함에 의해서 작업성을 향상시키고 공사기간을 단축하며 비용을 크게 절감할 수 있게 하는데 있다.Another purpose is to improve the workability, shorten the construction period and greatly reduce the cost by using dedicated equipment.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 하나의 기틀에 강관을 압입굴착할 수 있는 한쌍의 유압실린더장치와 진퇴 가능한 굴착기를 수평상으로 설치하고 이들을 지지하는 적재대와 하부기틀을 전후좌우로 이동시킬 수 있는 지지장치를 구비하여 공사에 필요한 굴착작업, 강관의 압입작업, 기기의 추진 및 이동작동 등을 자체적으로 수행할 수 있게 한 것을 특징으로 한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is to install a pair of hydraulic cylinder device and a retractable excavator horizontally to press-excavate the steel pipe on a single frame and to move the mounting platform and the lower base to support them horizontally It is characterized in that it is equipped with a support device capable of carrying out excavation work required for construction, press-fitting of steel pipe, propulsion and moving operation of the device itself.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의해서 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention as follows.
도1은 본 발명의 전체구성을 보인 분리사시도Figure 1 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the present invention
도2는 본 발명의 사용상태를 보인 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing a state of use of the present invention
도3, 도4는 굴착기의 전진 이동상태도Figure 3, Figure 4 is a forward moving state of the excavator
도5, 도6은 굴착기가 강관을 압입하는 상태도5 and 6 is a state in which the excavator presses the steel pipe
도7은 굴착기의 살수를 위한 고압수 공급부의 단면도7 is a cross-sectional view of the high-pressure water supply for spraying the excavator
도8은 본 발명의 측단면도Figure 8 is a side cross-sectional view of the present invention.
도9는 기기의 측면 이동과정을 순차적으로 나열한 작동예시도Figure 9 is an operation example of sequentially arranging the side movement process of the device
도10은 기기를 전방으로 전진 이동시키는 상태를 나열한 예시도10 is an exemplary diagram listing the states of moving the device forward
도11은 운반을 목적으로 차량에 탑재하는 상태도11 is a state diagram mounted on a vehicle for the purpose of transportation
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
1: 상판 2: 하판 5: 실린더 6: 다리1: top 2: bottom 5: cylinder 6: legs
9,10: 실린더 11: 굴착기 12: 대판 15,16: 실린더9,10: Cylinder 11: Excavator 12: Slab 15,16: Cylinder
17: 체인기어 18: 횡축 19: 전진용체인 21: 후진용체인17: Chain gear 18: Horizontal axis 19: Forward chain 21: Reverse chain
24: 구동축 25: 굴착스크류 26: 급수공 W: 강관24: drive shaft 25: drilling screw 26: water supply hole W: steel pipe
20,22: 공회전기어20,22: idling gear
지면에 착지되는 하판(2)의 상부에 동일 크기의 상판(1)을 결합하여 지지체를 이루고 상판(1)의 저면 양쪽에 형성된 ⊂형 걸고리편(3)을 하판(2)의 상면 양쪽에 형성된 직선안내판(4)에 결합하여 상판(1)과 하판(2)사이에 연결된 실린더(5)에 의해서 상판(1)이 전후로 진퇴될 수 있게 하는 지지체의 진퇴장치와, 상판(1)의 전후방 양쪽에 각각 유압잭을 이용한 다리(6)를 설치하여 수직상으로 지지체의 높낮이를 조절할 수 있게 하고 상판의 전단부와 후단부에 각각 다리(6)와 연결된 한쌍의 실린더(7)(8)를 설치하여 다리(6)의 벌림간격을 조절할 수 있게 한 다리의 조절장치와, 상판의 상면 양쪽에 실린더(9)(10)를 동일조건으로 고정시켜서 된 강관 압입장치와, 수평형의 굴착기(11)가 고정된 대판(12)의 양단에 레일홈(13)을 형성하여 상판의 양쪽에 형성된 레일편(14)에 상기한 레일홈(13)을 끼워 진퇴작동 될 수 있게 구성한 굴착장치와, 한쌍의 실린더(15)(16)를 상판의 중앙에 설치하여 이들의 피스톤로드 전단부에 다수의 체인기어(17)가 끼워진 횡축(18)을 일체로 고정하고 대판(12)의 전단부와 상판(1)의 전단부 사이에 연결된 전진용 체인(19)을 상판 전단의 공회전기어(20)와 횡축(18)의 체인기어(17)에 지그잭형으로 연결하여 피스톤로드가 후진하면 체인이 당겨지면서 대판(12)을 전진시키게 하고 대판의 후단부와 상판의 후단부 사이에 연결된 후진용 체인(21)은 상판의 공회전기어(22)와 횡축의 체인에 지그잭형으로 연결하여 피스톤로드가 전진하면 체인이 대판을 후진시키게 한 굴착기 진퇴장치의 결합으로 이루어진 것이다.The upper plate 1 of the same size is joined to the upper part of the lower plate 2 to be grounded to form a support, and the hook-shaped hook pieces 3 formed on both sides of the bottom of the upper plate 1 are formed on both upper surfaces of the lower plate 2. Retraction apparatus of the support body coupled to the linear guide plate 4 so that the upper plate 1 can be moved back and forth by the cylinder 5 connected between the upper plate 1 and the lower plate 2, and both front and rear of the upper plate 1. By installing the legs 6 each using a hydraulic jack in the vertical to adjust the height of the support vertically and a pair of cylinders (7) (8) connected to the legs (6) at the front and rear ends of the top plate respectively The leg adjusting device which enables the gap between the legs 6 to be adjusted, the steel pipe press-fitting device in which the cylinders 9 and 10 are fixed to both sides of the upper surface of the upper plate under the same conditions, and the horizontal excavator 11 are provided. Rail pieces 14 formed on both sides of the upper plate by forming rail grooves 13 at both ends of the fixed base plate 12. A plurality of chain gears 17 are provided at the front end of the piston rod by installing an excavation device configured to allow the rail groove 13 to be pushed back and forth and a pair of cylinders 15 and 16 at the center of the upper plate. Of the revolving gear 20 and the transverse shaft 18 at the front end of the upper plate, the forward chain 19 connected between the front end of the base plate 12 and the front end of the upper plate 1 is fixed integrally with the horizontal axis 18 fitted therein. When the piston rod is retracted by connecting the chain gear 17 in a jig-jack type, the chain is pulled forward to advance the base plate 12, and the reverse chain 21 connected between the rear end of the base plate and the rear end of the top plate is idle at the top plate. The piston 22 is connected to the chain of the gear 22 and the transverse shaft in a jig-jack type, and when the piston rod moves forward, the chain is made of a combination of an excavator retractor that reverses the base plate.
상기한 굴착기(11)는 유압모우터에 의해서 회전하는 구동축(24)에 굴착스크류(25)를 연결하여 사용하는 것으로, 도7에서와 같이 굴착기 전단에 연결된 급수관(23)으로 고압의 물이 공급되어 구동축(24)과 굴착스크류(25)의 중심에 형성된 급수공(26)을 통해서 고압력의 물이 전방으로 살수되게 하고 굴착스크류는 굴착된 흙을 연속적으로 끌어내는 작용을 하는 것이다.The excavator 11 is used by connecting the drilling screw 25 to the drive shaft 24 rotated by the hydraulic motor, high pressure water is supplied to the water supply pipe 23 connected to the front end of the excavator as shown in FIG. Through the water supply hole 26 formed in the center of the drive shaft 24 and the excavation screw 25, the water of high pressure is sprayed forward, and the excavation screw serves to continuously pull the excavated soil.
또한 굴착기(11)가 가동되면 그 하부의 체인 구동부도 작동을 개시하므로 굴착기가 회전하면서 서서히 전진하는 것이다.In addition, when the excavator 11 is operated, the chain drive part of the lower part also starts to operate, so that the excavator slowly moves forward while rotating.
강관 압입장치는 도5, 도6에서와 같이 양쪽 실린더(9)(10)의 피스톤로드가 동시에 전진하면서 강관(W)을 강하게 밀어서 시공부에 압입시키는 작용을 하며, 필요에 따라서 실린더의 피스톤로드에 길다란 연결봉을 연결하여 강관을 원거리에서 밀어서 압입시킬 수도 있는 것이다.5 and 6, the steel pipe press-fitting device pushes the steel pipe (W) strongly and presses it into the construction part while the piston rods of both cylinders 9 and 10 advance simultaneously, as shown in FIGS. 5 and 6. Long connecting rods can be connected to push the steel pipe from a distance.
지지체 진퇴장치는 상판(1)과 하판(2)사이에 연결된 실린더(5)에 의해서 상판이 전진 또는 후진하도록 구성된 것으로, 도3, 도4에서와 같이 실린더의 후단부는 상판의 브래킷(P)에 결속되어 있고 전단부는 하판의 브래킷(R)에 결속되어 있으므로 하판이 지면에 착지된 상태에서 실린더의 피스톤로드가 길게 인출되면 상판이 후진하는 반면에 피스톤로드가 줄어들면 다시 상판이 전진하는 작동을 하는 것이다. 이와는 반대로 사방의 다리(6)를 길게 늘려서 기기 전체를 지상으로 들어준 상태에서 실린더(5)를 작동시키면 상판은 움직이지 않고 그 대신에 하판이 전후로 진퇴 되는 것이다.The support retraction device is configured such that the upper plate is moved forward or backward by a cylinder 5 connected between the upper plate 1 and the lower plate 2, and as shown in FIGS. 3 and 4, the rear end of the cylinder is attached to the bracket P of the upper plate. The upper plate is retracted when the piston rod of the cylinder is pulled out for a long time while the lower plate is landed on the ground, and the upper plate is retracted. will be. On the contrary, when the cylinder 5 is operated in the state in which the entire body is lifted to the ground by extending the legs 6 long, the upper plate does not move, but instead, the lower plate is moved forward and backward.
다리의 조절장치는 상판(1)의 전후 양쪽에 설치된 실린더식 다리(6)에 의해서 이루어지며, 기기의 설치 위치를 이동시키거나 운반을 목적으로 차량에 탑재할 때 다리의 조절장치를 사용하는 것으로, 상판의 사방에 고정된 다리(6)는 그 몸체의 실린더를 이용하여 수직상으로 높낮이 조절을 하며, 사방의 실린더를 동시에 작동시킬 수도 있고 경우에 따라서는 각각 개별적으로 작동시킬 수도 있다.The adjusting device of the leg is made by the cylindrical legs 6 installed on both front and rear sides of the upper plate 1, and the adjusting device of the leg is used when moving the installation position of the device or mounting it on the vehicle for transportation purposes. The legs 6 fixed on all sides of the top plate are vertically adjusted using the cylinder of the body, and the cylinders of the four sides may be operated simultaneously or in some cases, respectively.
또한 다리(6)의 수평이동은 상판의 전후단에 설치된 각 한쌍의 수평형 실린더(7)(8)에 의해서 이루어지며, 이들 4개의 실린더는 각각 다리와 연결되어 있어 전체의 다리를 동시에 수평 이동시킬 수도 있고 또는 각각 개별적으로 작동시킬 수도 있는 것이다.In addition, the horizontal movement of the legs (6) is made by a pair of horizontal cylinders (7) (8) installed at the front and rear ends of the upper plate, these four cylinders are each connected to the legs to move the entire legs at the same time horizontally It can be done either individually or individually.
본 발명의 각 작동부는 미도시된 유압콘트롤부에서 제어 조절되는 것이다.Each operating unit of the present invention is controlled by a control unit not shown.
이와 같이 구성된 본 발명은 기기본체를 공사현장에 고정하되, 사방의 다리(6)를 지면에 견고하게 착지시킨 후 해당 굴착부위에 일정길이의 강관(W)을 위치시키고 미도시한 유압공급장치를 가동하여 압입장치의 실린더(9)(10)를 작동시키면 도5 및 도6과 같이 피스톤로드의 전단부가 강관을 밀어서 서서히 압입시키게 되며 이때 굴착기의 굴착스크류(25)는 회전하면서 그 하부의 진퇴장치에 의해서 서서히 전진하여 고압수 분사작용과 아울러 하강관 내부의 흙을 외부로 이송시키므로 강관의 수평 압입작동이 순조롭게 이루어지는 것이다.According to the present invention configured as described above, the device body is fixed to the construction site, and the legs 6 are firmly landed on the ground, and then a steel pipe (W) of a certain length is placed on the excavation site, and the hydraulic supply device is not shown. When operating the cylinder (9) 10 of the press-fitting device, as shown in Figs. 5 and 6, the front end of the piston rod pushes the steel pipe and presses the steel pipe gradually. At this time, the drilling screw 25 of the excavator rotates and the retraction device at the bottom thereof. By gradually advancing by the high-pressure water spraying action and transports the soil inside the downcoming pipe to the outside, the horizontal indentation operation of the steel pipe is made smoothly.
또한 일정길이로 된 강관의 압입이 완료되면 일단 기기본체를 후진시킨 후다시 새로운 강관을 전방의 압입된 강관 후단에 용접하여 연결한 다음 다시 기기를 전진시켜 강관을 압입시키는 작업을 반복하므로서 목적하는 길이의 강관 압입굴착공사를 신속히 완료할 수 있는 것이다.In addition, when the press-fitting of the steel pipe with a certain length is completed, the machine body is reversed once, then the new steel pipe is welded to the rear end of the press-fitted steel pipe, and then the machine is advanced again to press the steel pipe and press the steel pipe. The steel pipe indentation excavation work can be completed quickly.
도9~도11은 본 발명의 기기본체를 이동 및 운반상태를 도시한 것이다.9 to 11 illustrate a state of moving and transporting the apparatus main body of the present invention.
도9의 (A)~(H)는 기기본체를 우측에서 좌측으로 이동시키는 상태를 순차적으로 나열한 것으로, (A)의 착지상태에서 수직상의 유압잭을 이용하여 다리를 들어올리고(B), 좌측의 실린더(7)로 좌측 다리를 벌려준 후(C), 다시 유압잭을 이용하여 다리를 수직상으로 길게 인출하여 기기본체를 들어올리고(D), 우측의 실린더로 기기본체를 좌측으로 이동시킨 후(E), 다리를 내려서 기기를 지면에 안착시키고(F), 우측의 다리를 들어서(G) 제자리에 복귀시키면(H) 기기본체의 좌측 이동이 완료되는 것이며, 이러한 작동을 반대로 하면 우측으로 이동시킬 수 있는 것이다.9 (A) to (H) are arranged in order to move the main body from the right side to the left side sequentially, in the landing state of (A) by lifting the legs using the vertical hydraulic jack (B), After opening the left leg with the cylinder (C) (C), with the hydraulic jack again withdraw the leg long vertically to lift the main body of the machine (D), after moving the main body to the left with the right cylinder (D) E) Lower the leg to rest the device on the ground (F), lift the right leg (G) and return it into place (H) to complete the left side movement of the instrument. It can be.
도10은 수직상의 유압식 다리를 이용하여 기기본체를 전방으로 이동시키는 상태를 순차적으로 도시한 것이며, 다리를 이용하여 기기본체를 상승시킨 상태에서 하판의 실린더(5)를 인출 작동시키면 (C)와 같이 하판이 전방으로 이동되고 이상태에서 기기를 내려서 착지시킨후(D), 다시 실린더(5)의 피스톤로드를 후진시키면 하판은 지면에 고정되고 그 대신에 상판이 전진하여 (F)처럼 전진 완료상태를 이루는 것이며, 이러한 작동을 반대로 하면 기기를 후진시킬 수 있는 것이고, 도11처럼 다리를 이용하여 기기본체를 차량에 손쉽게 탑재시켜 운반 할 수 있는 것이다.FIG. 10 shows a state in which the main body of the apparatus is moved forward using a vertical hydraulic leg, and when the cylinder 5 of the lower plate is pulled out while the main body of the apparatus is raised using the leg (C) and FIG. As the lower plate moves forward and in this state, the machine is lowered and landed (D), and then the piston rod of the cylinder (5) is retracted. Then, the lower plate is fixed to the ground, and instead, the upper plate is moved forward to complete the forward movement as shown in (F). If the operation is reversed, the device can be reversed, and as shown in FIG. 11, the device body can be easily mounted and transported in a vehicle using a bridge.
본 발명에서 사용되는 실린더는 유압 구동방식으로 기재하였으나 이에 한정하는 것이 아니라 공압을 이용할 수도 있으며 기타 다른 전기적 기구를 이용할 수도 있는 것이다.The cylinder used in the present invention is described as a hydraulic driving method, but is not limited thereto, and may use pneumatic or other electric devices.
본 발명은 기기본체에 진퇴 가능한 수평굴착장치와 강관압입장치 및 자체적인 이동장치를 유기적으로 작동되게 구성하므로서 강관의 압입굴착공사에 필요한 여러 가지 작업이 자체내에서 연속적으로 이루어질 수 있어 종래 여러 가지 장비를 각각 구입, 설치, 운반, 교체 작업하던 것에 비해서 공사기간을 단축시키고 시공비용을 줄일 수 있으며, 기존구조물의 손상 없이 그리고 소음이나 진동이 없이 간편히 작업할 수 있어 고속도로나 철도 및 상하수도 등의 관로공사에 적합한 다기능 복합 전용기기로서 유용하게 사용될 수 있는 것이다.According to the present invention, since the horizontal body excavation device and the steel pipe indentation device and their own moving device which can move back and forth to the machine main body are organically operated, various operations required for the steel pipe indentation and excavation work can be continuously performed in-house. Compared to purchasing, installing, transporting, and replacing them, the construction period can be shortened and construction costs can be shortened.In addition, it can be easily operated without damage to existing structures and without noise or vibration. It can be usefully used as a multi-function complex dedicated device suitable for.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| WITB | Written withdrawal of application |