KR200366401Y1 - 진동을 이용한 암반 굴착장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진동을 이용한 암반 굴착장치에 관한 것으로 하단에 고정구(1)(1')가 설치되고 그 상부로 롯드 가이드(2)가 설치된 가이드 레일(3)(3')로 구성된 서포터(S)에 비트(4)가 장착된 롯드(5)를 바이브레이터(6)의 하단에 연결시켜 방진고무(7)(7')에 의해 바이브레이터 하우징(H)에 설치하고 상기 바이브레이터 하우징(H)의 상단에 링기어(8)를 가이드 브라켓트(B)의 드릴링 모터(M)(M')의 피니언 기어(8a)(8a')와 결합시키며 상기 가이드 브라켓트(B)의 가이드(9)와 롯드(5)는 상단 가이드 레일(3)(3')과 하단 가이드 레일(3)(3')에 고정된 롯드 가이드(2)에 각각 지지,안내되게 결합시키며 상기 서포터(S)의 상단에 설치된 유압 피드모터(P)로 작동되는 피드 체인(10)은 가이드 브라켓트(B)에 일부 고정되고 상,하단 풀리(11)에 의해 회전하면서 승강시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 진동을 이용한 암반 굴착장치.

Description

진동을 이용한 암반 굴착장치{Base rock excavation apparatus using vibration}

본 고안은 진동을 이용한 암반 굴착장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 상하방향으로 고속 고주파로 진동시키는 바이브레이터와 비트를 회전시키는 회전작동을 동시에 수행하면서 암반을 파쇄 및 드릴링시켜 소음을 최소화할 수 있는 굴착장치에 관한 것이다.

일반적으로 암반과 지면을 굴착하는 굴착장치는 타격작동과 드릴링작동에 의하여 암반과 지면을 굴착하므로 작업과정에서 발생되는 소음으로 인한 민원의 발생과 소음에 따른 환경공해로 인하여 저소음 굴착과 천공 깊이를 깊게할 수 있는 굴착시공의 기능을 가진 굴착장치가 요구되고 있는 실정이다.

종래의 굴착장치는 타격과 드릴링에 의한 유압식 드리프터(Drifter:유압 드릴)방식과 드릴링의 작업에 의존하는 코어 드릴링 머신(Core drilling machine) 등이 있었다.

상기 유압 드릴(유압식 드리프터) 방식은 암반에 비트를 접촉시킨 상태에서 4000bpm 정도의 타격수와 드릴작업을 동시에 수행하므로 암반 천공작업의 작업생산성은 우수하나 타격작업으로 인한 소음이 심하게 발생하여 야간작업,주택가 및 도심에서의 작업시 소음공해의 민원이 발생하는 문제가 있고 코어 드릴링 머신은 단순하게 비트를 고속으로 드릴링하는 회전 작업에 의존하므로 천공속도가 느려서 작업성이 저하되고 또한 암반 및 지면의 천공시 일정 깊이 이상은 불가능하여 천공 깊이가 제한적인 단점의 한계가 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 안출된 것으로 타격으로 인한 소음발생을 최소화하기 위하여 초고주파의 10,000bpm이상의 타격이 가능한 진동(Vibration) 방식을 적용하여 천공작업에서 진동과 드릴링을 동시에 수행하므로 천공작업성을 향상시킬뿐 만 아니라 소음공해의 발생을 제거하고 천공 깊이의 제한을 해소시킨 친환경적인 굴착장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 굴착장치를 제공하기 위하여 비트가 장착된 롯드를 바이브레이터의 하단에 연결시키고 바이브레이터 하우징 상단에 링기어를 가이드 브라켓트의 드릴링 모터에 연결된 피니언 기어와 결합시킨 굴착장치를 가이드 레일이 형성된 서포터에 가이드 브라켓트와 롯드를 지지,안내되게 결합시키고 서포터의 상단에 설치된 유압 피드모터로 피드체인을 가이드 브라켓트에 연결시켜서 진동과 드릴링에 의해 암반을 굴착시킬 수 있게 한 굴착장치를 제공할 수 있는 것이다.

도 1 은 본 고안의 정면구조를 도시한 개념도

도 2 는 본 고안의 측면구조를 도시한 개념도

도 3 은 종래 유압드릴의 전체구조도

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1)(1') 고정구 (2) 롯드 가이드

(3)(3') 가이드 레일 (4) 비트

(5) 롯드 (6) 바이브레이터

(7)(7') 방진고무 (8) 링기어

(8a)(8a') 피니언 기어 (9) 가이드

(10) 피드 체인 (11) 풀리

(B) 가이드 브라켓트 (H) 바이브레이터 하우징

(M)(M') 드릴링 모터 (S) 서포터

(P) 유압 피드모터

이하 고안의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1,2 은 본 고안의 정,측면구조를 도시한 개념도로 비트,롯드 및 바이브레이터가 결합된 바이브레이터 하우징의 링기어와 가이드 브라켓트의 드릴링 모터에 연결된 피니언 기어와 치합되어 서포터의 가이드 레일에 지지 및 안내되는 구조와 유압 피드모터로 피드 체인에 의해 가이드 브라켓트에 연결된 구조를 도시한 것이다.

하단에 고정구(1)(1')가 설치되고 그 상부로 롯드 가이드(2)가 설치된 가이드 레일(3)(3')로 구성된 서포터(S)에 비트(4)가 장착된 롯드(5)를 바이브레이터(6)의 하단에 연결시켜 방진고무(7)(7')에 의해 바이브레이터 하우징(H)에 설치하고 상기 바이브레이터 하우징(H)의 상단에 링기어(8)를 가이드 브라켓트(B)의 드릴링 모터(M)(M')의 피니언 기어(8a)(8a')와 결합시키며 상기 가이드 브라켓트(B)의 가이드(9)와 롯드(5)는 상단 가이드 레일(3)(3')과 하단 가이드 레일(3)(3')에 고정된 롯드 가이드(2)에 각각 지지,안내되게 결합시키며 상기 서포터(S)의 상단에 설치된 유압 피드모터(P)로 작동되는 피드 체인(10)은 가이드 브라켓트(B)에 일부 고정되고 상,하단 풀리(11)에 의해 회전하면서 승강시킬 수 있게 한 구조이다.

도면중 미설명 부호 (12)는 포트(물,공기 등),(13)은 유압 회전조인트이다.

이와 같이 된 본 고안은 도 1,2 에 도시된 바와 같이 비트(4)가 장착된 롯드(5)는 바이브레이터(6)의 하단에 연결시키며 상기 비트(4)와 롯드(5)는 바이브 레이터(6)의 하단에서 장,탈착이 가능하여 코어천공 또는 홀천공 작업에 따라 모양과 형상이 다른 비트(4)와 롯드(5)를 교체하여 설치할 수 있다.

상기 바이브레이터(6)는 방진고무(7)(7')에 의하여 바이브레이터 하우징(H)에 장착되고 바이브레이터 하우징(H)의 상단에 링기어(8)를 설치하여 가이드 브라켓트(B)에 설치된 드릴링 모터(M)(M')의 피니언 기어(8a)(8a')와 결합시킨다.

상기 바이브레이터(6)는 편심축 방식 또는 유압 피스톤 방식 등의 어떤 방식을 적용하여도 고속 고주파 방식이면 가능하다.

상기 드릴링 모터(M)(M')는 양측으로 설치하거나 일측에 설치할 수 있고 높은 토르크를 갖기 위해서는 양측에 설치하는 것이 바람직하고 드릴링 속도를 직렬,병렬로 연결하여 회전수와 토르크의 제어도 가능한 것이다.

상기 가이드 브라켓트(B)의 중앙과 링기어(8)의 중앙에 유압 회전조인트(13)를 설치하여 롯드(5)의 포트(12)에서 물 또는 공기를 분사시켜 굴착작업을 수행하는 비트(4)의 소모를 최소화하고 후레싱작업도 가능케 하도록 형성하였다.

상기와 같이 결합된 가이드 브라켓트(B)와 바이브레이터 하우징(H)으로 구성된 굴착장치는 서포터(S)의 가이드 레일(3)(3') 상에 지지,안내되게 설치하는데 가이드 브라켓트(B)의 가이드(9)는 가이드 레일(3)(3')의 상단에 설치하고 바이브레이터 하우징(H)에 장착된 롯드(5)는 하단 롯드 가이드(2)에 의해 지지,안내되게 설치한다.

상기 가이드 브라켓트(B)에는 서포터(S)의 상부에 설치된 유압 피드모터(P)에 의해 작동하는 피드 체인(10)의 일부를 고정시키고 서포터(S)의 상단 풀리(도시없음)와 하단풀리(11)를 통하여 회전하면서 굴착장치를 하강 및 상승시키는 것이다.

상기한 본 고안의 작동은 다음과 같다.

서포터(S)의 고정구(1)(1')를 굴착하고자 하는 암반 또는 지면에 고정시키고 롯드(5)에 장착된 비트(4)를 접촉시킨 상태에서 바이브레이터 하우징(H)의 바이브레이터(6)가 초 고주파의 10,000bpm 이상을 발생시키되 롯드(5)와 비트(4)의 수직방향으로 진폭을 형성시키고 이때 가이드 브라켓트(B)에 장착된 드릴링 모터(M)(M')가 작동하면 피니언 기어(8a)(8a')가 바이브레이터 하우징(H)의 상단에 장착된 링기어(8)를 회전시켜 비트(4)가 장착된 롯드(5)를 회전시킨다.

또한 상기 작동과 동시에 서포터(S)에 장착된 유압 피드모터(P)가 작동하여 피드 체인(10)이 가이드 브라켓트(B)를 하강 작동하게 힘을 가하는 것이다.

상기와 같이 굴착,천공작업은 바이브레이터(6)의 진동작동,드릴링 모터(M)(M')에 의한 회전작동 및 유압 피드모터(P)에 의한 수직 진진도의 유압력이 동시에 작동하여 작업하므로 작업성이 우수하고 또한 바이브레이터(6)의 진동에 의하여 롯드(5)의 하단에 장착된 비트(4)가 작업물에 계속 접지된 상태에서 작업하는 것이 아니라 일정 간격으로 고속의 단락을 반복하면서 천공,굴착작업을 수행하므로작업성이 향상되는 것이다.

상기 굴착장치는 서포터(S)에 의해 지지되면서 작업을 수행하는 것으로 가이드 브라켓트(B)의 가이드(9)는 가이드 레일(3)(3')을 따라 승강하고 롯드(5)는 하단 가이드 레일(3)(3')에 설치된 롯드 가이드(2)에 의하여 승강작동이 안내될 수 있는 것이다.

상기의 굴착장치는 포크레인 및 크레인에 장착하여 사용할 수 있게 구성되었다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

그러므로 본 고안은 진동력,회전력 및 수직 직진도의 유압력을 복합적으로 적용하여 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라 초고주파의 10,000bpm이상의 타격이 가능한 진동방식으로 소음 발생을 최소화하여 소음공해를 제거하였으며 천공작업 시 천공깊이의 제한없이 요구되는 작업을 수행할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 하단에 고정구(1)(1')가 설치되고 그 상부로 롯드 가이드(2)가 설치된 가이드레일(3)(3')로 구성된 서포터(S)에 비트(4)가 장착된 롯드(5)를 바이브레이터(6)의 하단에 연결시켜 방진고무(7)(7')에 의해 바이브레이터 하우징(H)에 설치하고 상기 바이브레이터 하우징(H)의 상단에 링기어(8)를 가이드 브라켓트(B)의 드릴링 모터(M)(M')의 피니언 기어(8a)(8a')와 결합시키며 상기 가이드 브라켓트(B)의 가이드(9)와 롯드(5)는 상단 가이드 레일(3)(3')과 하단 가이드 레일(3)(3')에 고정된 롯드 가이드(2)에 각각 지지,안내되게 결합시키며 상기 서포터(S)의 상단에 설치된 유압 피드모터(P)로 작동되는 피드 체인(10)은 가이드 브라켓트(B)에 일부 고정되고 상,하단 풀리(11)에 의해 회전하면서 승강시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 진동을 이용한 암반 굴착장치.