KR20010112803A

KR20010112803A - 지하 암반수 채수용 수평굴착기

Info

Publication number: KR20010112803A
Application number: KR1020000033058A
Authority: KR
Inventors: 김인선
Original assignee: 김명수; 신수종합개발 주식회사
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2001-12-22
Also published as: KR200204725Y1; KR100377560B1

Abstract

본 발명은 지하집수정의 내부에 설치된 굴삭기를 다시 들어올리지 않더라도 굴삭추진축의 위치를 용이하게 변경시킬 수 있는 지하 암반수 채수용 수평굴착기에 관한 것으로, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

고정베드의 상부에서 전후로 동작되는 이송틀이 구비된 수평 굴착기에 있어서, 상기 고정베드의 하부에는 고정베드의 회전이 가능하도록 받침대가 고정되며, 상기 고정베드의 각 모서리 부분에는 다수의 수직신장부가 장착되고, 고정베드의 전후방 양측에는 수평으로 고정되어 지하집수정의 측벽과 밀착되는 다수의 수평신장부가 장착되며, 상기 이송틀의 상부에는 유압모터를 통해 동작되는 추진축 구동부가 장착됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

지하 암반수 채수용 수평굴착기{A horizontal excavator to gather underground water}

본 발명은 지하 암반수 채수용 수평굴착기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 수평굴삭기가 지하집수정에 위치된 상태에서 고정베드만을 회전가능하게 함으로서, 상기 수평굴삭기를 다시 들어올리지 않더라도 굴삭추진축의 위치를 용이하게 변경시킬 수 있는 지하 암반수 채수용 수평굴착기에 관한 것이다.

일반적으로 지하 암반수 채수용 수평굴착기라 함은, 지하 경암층에 존재하는대수층(大水層)으로부터 양질의 지하수를 채수하는 장비로서, 지하로 굴삭된 집수정에 장착되어 집수정 주위의 경암측으로 굴삭하는데 사용되는 것이다.

즉 상기 수평굴삭기를 사용하기에 앞서서 각종 중장비를 통해 지표면을 수직으로 굴삭하여 지하집수정을 형성한 후, 상기 지하집수정의 내부에 수평굴착기를 장착한 조건에서 수평 굴삭작업을 진행하는 것이다.

따라서, 이하 기출원된 수평 굴삭기의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 출원인이 기 출원하여 등록 받은 대한민국 특허등록 제 250580호의 "지하암반수 채수용 수평굴착기"(이하, 종래발명이라 칭함)를 나타낸 것으로서, 기 굴착된 지하집수정의 작업공간 내벽에 지지되어 수평하게 설치되도록 소정의 폭과 길이로서 만들어지며 상부에 평행하게 설치되는 한쌍의 안내레일(201)을 가지는 고정베드(200)와, 상기 고정베드(200)의 안내레일(201) 상부에 배치되어서 전후동작수단(202)에 의하여 전후방향으로 이동가능하게 설치되는 이송틀(203)과, 상기 이송틀(203) 상의 중심부에 구동수단(204)에 의하여 정역회전되면서 내부로는 고압으로 공급되는 압축공기를 통기시킬 수 있도록 설치되는 굴착추진축(205)과, 상기 굴착추진축(205)의 선단에 연이어져서 전달되는 주진력과 압축공기로서 경암층을 타격하면서 굴진하는 굴착유니트(206)로서 구성되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 수평굴삭기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 경암층 까지 수직으로 기 굴착된 지하집수정 하부에 확보된 작업공간에 고정베드(200)를 지지시켜서 수평하게 설치된 상태에서, 굴착추진축(205)의 선단에 굴착유니트를 연결시켜서 작업을 준비한다.

작업준비가 완료된 이후에 외부의 에어콤프레셔를 작동시켜서 급기호스와 연결된 압축공기공급관을 따라 굴착추진축(205)을 경유하여 압축공기를 굴착유니트에 공급한다.

이와 동시에, 이송틀(203)은 전후동작수단(202)으로 전진시키면서 상기 굴착추진축(205)을 구동수단(204)으로 회동시켜서, 그 굴착추진축(205)에 연결된 굴착유니트(206)에 압축공기와 함께 추진력이 전달되도록 한다.

상기 굴착추진축(205)으로부터 전달되는 압축공기와 추진력이 굴착유니트(206)의 연결로드를 경유하여 굴진 파이프에 전달되면, 그 굴진파이프 선단의 함마비트가 진퇴동작되면서 경암층을 뚫어서 수평체수공을 굴착하는 것이다.

그러나, 상기의 수평굴삭기를 통해 지하집수정의 주위를 방사형으로 굴삭할 경우에는, 기 설치된 수평굴삭기를 다시들어올려 위치를 변경시켜야 함으로서, 굴착작업의 효율이 저하됨은 물론 빈번한 위치변경으로 인하여 작업비용이 낭비되는 등의 문제점을 가지고 있었다.

또한 상기의 수평굴삭기는 지하집수정의 내벽에만 고정되어 있으나, 굴착이 진행되는 동안에 발생되는 진동등으로 인하여 수평굴삭기가 쉽게 경사짐에 따라서, 정밀한 굴착을 수행할 수 없는 문제점도 가지고 있었다.

또 상기 굴착추진축을 회전시키기 위한 수단의 구성이 복잡함으로서 제품의 단가가 올라가는 문제점도 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 수평굴삭기가 지하집수정에 위치된 상태에서 고정베드만을 회전가능하게 함으로서, 굴삭추진축의 위치를 용이하게 변경시킬 수 있는 목적을 가지는 것이다.

또한 수평굴삭기를 지하집수정의 측벽은 물론 바닦면에 동시에 고정함으로서, 굴착작업중 수평도가 틀려지는 것을 방지하는 목적도 가지는 것이다.

또 굴착추진축을 유압모터로 회전시킴으로서 추진축의 출력을 최대로 높이는 목적도 가지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고정베드의 상부에서 전후동작되는 이송틀이 구비된 수평 굴착기에 있어서, 상기 고정베드의 하부에는 고정베드의 회전이 가능하도록 받침대가 고정되며, 상기 고정베드의 각 모서리 부분에는 다수의 수직신장부가 장착되고, 고정베드의 전후방 양측에는 수평으로 고정되어 지하집수정의 측벽과 밀착되는 다수의 수평신장부가 장착되며, 상기 이송틀의 상부에는 유압모터를 통해 동작되는 추진축 구동부가 장착됨을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 수평굴삭기를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 수평굴삭기를 나타낸 일부 분해사시도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

도 4는 도 3의 B부 확대도.

도 5는 본 발명의 수평굴착기의 사용상태를 나타낸 개략도.

도 6은 종래의 수평굴착기를 나타낸 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정베드

11 : 안내레일

2 : 이송틀

21 : 전후동작수단

3 : 받침대

31 : 원형홈부

32 : 드러스트 베어링

33 : 회전축

4 : 수직신장부

41 : 유압실린더

411 : 로드

42 : 안착판

5 : 수평신장부

51 : 유압실린더

511 : 로드

52 : 안착판

6 : 추진축 구동부

61 : 유압모터

62 : 공기투입관

7 ; 굴착추진축

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 수평굴삭기를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 수평굴삭기를 나타낸 일부 분해사시도로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

기 굴착된 지하집수정의 작업공간에 설치되도록 소정의 폭과 길이로서 만들어지며 상부에 평행하게 설치되는 한쌍의 안내레일(11)을 가지는 고정베드(1)와, 상기 고정베드(1)의 안내레일(11) 상부에 배치되어서 전후동작수단(21)에 의하여전후방향으로 이동 가능하게 설치되는 이송틀(2)이 구비되어 있는 수평 굴착기에 있어서;

상기 고정베드(1)의 하부에는 상면에 드러스트 베어링(32)이 장착된 받침대(3)가 회전축(33)을 통해 고정되며, 상기 고정베드(1)의 각 모서리 부분에는 수직으로 고정되어 지하집수정의 바닦면에 밀착되는 다수의 수직신장부(4)가 장착되고, 상기 고정베드(1)의 전후방 양측에는 수평으로 고정되어 지하집수정의 측벽과 밀착되는 다수의 수평신장부(5)가 장착되며, 상기 이송틀(2)의 상부에는 유압모터를 통해 굴착추진축이 회전되는 추진축 구동부(6)가 장착됨을 특징으로 하는 것이다.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도로서, 상기 구성을 좀더 구체적으로 설명한다.

상기 수직신장부(4)는 로드(411)가 하부로 신축되는 유압실린더(41)와 상기 로드(411)의 하단에 고정되는 안착판(42)으로 구성되며, 상기 안착판(42)은 받침나무등을 통해 지하집수정(100)의 바닦면에 밀착되는 것이다.

상기 수평신장부(5)는 로드(511)가 고정베드의 외측으로 신축되는 유압실린더(51)와 상기 로드(511)의 끝단에 고정되는 안착판(512)으로 구성되며, 상기 안착판(512)은 받침나무등을 통해 지하집수정(100)의 측벽에 밀착되는 것이다.

한편 상기 다수의 수직,수평신장부(4.5)는 제어부를 통해 각기 작동되게 구성됨으로서, 수직신장부(4)를 통해 고정베드(1)의 수평을 맞추고, 수평신장부(5)를 통해 고정베드(1)를 지하집수정의 측벽에 고정하는 것이다.

상기 추진축 구동부(6)는, 굴착추진축(7)을 회전시키는 유압모터(61)와, 이유압모터(61)에 연결되어 상기 굴착추진축(7)의 내경에 고압의 공기를 투입하는 공기 투입관(62)으로 구성되는 것이다.

특히, 도 4는 도 3의 B부 확대도로서, 상기 받침대(3)와 고정베드(1)의 연결상태를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 고정베드(1)의 하부 중간에는 중앙에 조립공(121)이 형성된 밀착격판(12)이 하부로 돌출되게 형성되어 있으며, 상기 받침대(3)의 중앙에는 원형홈부(31)가 형성되어 드러스트 베어링(32)이 장착되며, 이 원형홈부(31)의 바닦판 중앙에는 조립공(311)이 형성되어 있다.

따라서 상기 받침대(3)의 상부에 장착된 드러스트 베어링(32)의 상측과 상기 고정베드(1)의 하부에 장착된 밀착격판(12)이 서로 밀착된 상태에서, 상기 밀착격판(12)에 형성된 조립공(121)과 드러스트 베어링(32)의 내경 및 받침대(3)의 조립공(311)으로 회전축(33)을 관통시킴으로서, 상기 고정베드(1)와 받침대(3)를 서로 연결하는 것이다.

특히, 상기 회전축(33)의 상하단에는 회전축(33)의 이탈을 방지할 수 있도록 이탈방지핀(331)이 수평으로 관통되는 것이다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와같이, 먼저 지하집수정(100)의 내부로 기중기등을 통해 굴착기를 투입한 다음, 받침대(3)의 상부에 위치된 고정베드(1)를 회전시켜 굴착위치를 세팅한다.

그후 고정베드(1)의 모서리부분에 수직으로 장착된 수직신장부(4)들을 작동시켜 상기 받침대(3)의 하면이 바닦면에서 떨어지게 함과 동시에, 다수의 수직신장부(4)를 각기 작동시켜 고정베드(1)가 수평을 유지하도록 한다. 즉, 수직신장부(4)를 구성하는 유압실린더(41)에 유체를 공급하여 로드(411)를 신장시킴으로서 상기의 동작이 가능한 것이다.

최종적으로 고정베드(1)의 전후방 양측에 수평으로 장착되어 있는 다수의 수평신장부(5)를 각기 작동시켜 고정베드(1)의 전후방을 지하집수정(100)의 측벽에 고정함으로서, 수평굴착기의 세팅을 마감하는 것이다. 즉, 수평신장부(5)를 구성하는 유압실린더(51)에 유체를 공급하여 로드(511)를 신장시킴으로서 상기의 동작이 가능한 것이다.

그리고 상술한 바와 같이, 지하집수정(100)의 내부에 수평굴착기를 장착한 상태에서 고정베드(1)의 상부에 장착된 추진축 고정부(6)를 작동시켜 수평굴착을 진행하는 것이다.

이하, 상기와 같이 수평굴착을 마감한 상태에서 타 방향으로 수평굴착을 진행 할 경우에는, 먼저, 고정베드(1)의 전후방 양측에 장착되어 신장되어 있는 수평신장부(5)를 다시 신축시키고, 모서리부분에 장착되어 신장되어 있는 수직신장부(4)를 다시 신축시킴으로서, 고정베드(1)의 하부에 장착되어 있는 받침대(3)가 지면과 밀착되게 한다.

그후 받침대(3)의 상부에 장착되어 있는 고정베드(1)를 작업자가 회전시킴으로서, 굴착위치를 변경한후, 다시 상기 수직신장부(4)와 수평신장부(5)를 작동시켜 고정베드(1)를 지하집수정(100)에 고정하는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와같이, 상기 추진축 구동부(6)의 작동은, 상기와 같이 수평굴착기의 굴착위치가 세팅된 상태에서 진행되는 것이다.

즉, 먼저 유압모터(61)의 내부로 유체를 순환시켜 유압모터(61)를 작동시킴으로서 굴착추진축(7)을 회전시킴과 동시에, 상기 굴착추진축(7)에 연결된 공기 투입관(62)으로 고압의 압축공기를 투입함에 따라 암반의 굴착을 진행하는 것이다. 그리고 이때, 안내레일(11)의 중간에 장착된 전후작동수단(21)을 구성하는 모터와 체인등이 작동됨으로서, 상기 굴착추진축(7)을 전진시키거나 후진시킬 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 굴삭기를 구성하는 고정베드의 위치를 지하집수정의 내부에서 용이하게 변경함으로서, 종래의 위치변경시 기중기등의 사용에 따른 작업효율의 저하와 비용의 낭비를 막는 효과가 있다.

또한 수평굴착기의 고정력을 향상시켜 굴착작업중 수평도가 틀려지는 것을 방지함으로서, 굴착작업의 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또 추진축의 출력을 최대로 높임에 따라서, 단위 시간당 굴착거리를 최대로 할 수 있는 효과도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims

기 굴착된 지하집수정(100)의 작업공간에 설치되도록 소정의 폭과 길이로서 만들어지며 상부에 평행하게 설치되는 한쌍의 안내레일(11)을 가지는 고정베드(1)와, 상기 고정베드(1)의 안내레일(11) 상부에 배치되어서 전후동작수단(21)에 의하여 전후방향으로 이동 가능하게 설치되는 이송틀(2)이 구비되어 있는 수평 굴착기에 있어서;

상기 고정베드(1)의 하부에는 고정베드(1)가 회전될 수 있도록 상면에 드러스트 베어링(32)이 장착된 받침대(3)가 회전축(31)을 통해 고정되며,

상기 고정베드(1)의 각 모서리 부분에는 수직으로 고정되어 지하집수정의 바닦면에 밀착되는 다수의 수직신장부(4)가 장착되고,

상기 고정베드(1)의 전후방 양측에는 수평으로 고정되어 지하집수정의 측벽과 밀착되는 다수의 수평신장부(5)가 장착되며,

상기 이송틀(2)의 상부에는 유압모터를 통해 동작되는 추진축 구동부(6)가 장착됨을 특징으로 하는 지하 암반수 채수용 수평굴착기.
제 1항에 있어서, 상기 고정베드(1)의 하부 중간에는 조립공(121)이 형성된 밀착격판(12)이 하부로 돌출되게 형성되어 있으며, 상기 받침대(3)의 상부에는 드러스트 베어링(32)이 장착되고 조립공(311)이 형성된 원형홈부(31)가 구비되며, 상기 밀착격판(12)의 조립공(121)과 드러스트 베어링(32)의 내경 및 받침대(3)의 조립공(311)에는 회전축(33)이 관통되어 핀으로 고정됨을 특징으로 하는 지하 암반수 채수용 수평굴착기.
제 1항에 있어서, 상기 수직신장부(4)는 로드(411)가 하부로 신축되는 유압실린더(41)와 상기 로드(411)의 하단에 고정되는 안착판(42)으로 구성됨을 특징으로 하는 지하 암반수 채수용 수평굴착기.
제 1항에 있어서, 상기 수평신장부(5)는 로드(511)가 고정베드의 외측으로 신축되는 유압실린더(51)와 상기 로드(511)의 끝단에 고정되는 안착판(512)으로 구성됨을 특징으로 하는 지하 암반수 채수용 수평굴착기.
제 1항 또는 제 3,4항에 있어서, 상기 다수의 수직,수평신장부(4.5)는 제어부를 통해 각기 작동됨을 특징으로 하는 지하 암반수 채수용 수평굴착기.
제 1항에 있어서, 상기 추진축 구동부(6)는, 굴착추진축(7)을 회전시키는 유압모터(61)와, 이 유압모터(61)에 연결되어 상기 굴착추진축(7)의 내경에 고압의 공기를 투입하는 공기 투입관(62)으로 구성됨을 특징으로 하는 지하 암반수 채수용 수평 굴착기.