KR20050100047A - 진행방향을 조절할 수 있는 천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진행방향을 조절할 수 있는 천공장치에 관한 것이다.

천공기를 구성하고 있는 본체 부분과 드릴비트가 장착된 천공부분을 유압식 실린더로 연결하여 장착시킨 것이며, 천공작업중 지하의 암반구조 및 각종 장애물에의해 변화할수있는 위치변화를 미리 설정된 좌표에의해 수시로 수정가능하게 구성한 것으로써, 설정된 좌표에 의해서 천공부의 상하 좌우 네군데의 위치변화를 미세하게 제어하며, 천공기가 항상 설정된 좌표범위 내에서 작업을 수행함으로써 정밀한 작업을 유도하도록 구성한 것이다.

Description

진행방향을 조절할 수 있는 천공장치{Excavator with self alignment}

본 발명은 진행방향을 조절할 수 있는 천공장치에 관한것이다.

하수관, 수도관 및 각종 구조물을 지상부분을 개착하지않고 지하에 매설하기 위해서는, 지하 부분에 이들 시설들이 들어갈만한 공간을 확보하기 위해서 장착방향으로 천공을 하고 시설물들을 설치해야 한다. 이들 천공은 주로 유압식으로 동작하는 드릴비트로써 수평방향으로 전진해 나가면서 내측의 암반과 토사를 유출시키며 전진하는 방식으로써 천공을 하고있다.

각종 시설물들을 장착하기위한 천공작업에서는 설계시 암반 상태나 토양의 성질등을 분석하여 설계를 하고있다. 이런 천공과정에서는 진행방향이 아주 중요하기 때문에 미리 설정해 놓은 위치에 맞게 정확하게 전진하면서 천공해야 하는 문제가 있었다.

그러나, 천공기의 경우 진행하면서 암반구조 및 지하부분의 형태에 따라서 많은 변수가 발생하게되며, 천공중 수시로 정확한 위치를 설정해야만이 정확한 천공작업을 수행할 수 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하고 항상 미리설정된 정확한 직진방향으로써 천공기를 이동시키기 위해 개발된 것이다.

본 발명에 사용되는 천공기는 본체 전면으로 드릴비트가 장착된 천공부를 형성하였으며, 천공부의 후면으로 본체를 장착하여 드릴과 결합된 스크류를 작동 시킴으로써 후면으로 토사 및 암반 잔해를 배출할수 있도록 구성하였다.

본 발명에서의 직진성 보정은 내측에 미리 좌표값을 입력시킨 제어부에서 수시로 위치값을 전달해주도록 구성하였으며, 본체 부분과 천공부는 90도 간격으로 배치된 유압실린더를 통하여 항상 일정한 좌표값에 맞게 천공부의 위치를 조절할 수 있도록 하였다.

유압실린더 부분은, 천공부에 장착된 로드 끝단에는 볼소켓조인트 형식으로 구성시켜 상하좌우로 용이하게 움직일수 있도록 구성하였으며, 본체에 장착된 부분의 고정또한 볼소켓조인트를 이용함으로써 천공부의 4개지점을 제어할수 있게되어 , 위치변화에 따라 드릴부분이 장착된 천공부의 미세한 제어를 정확하게 이루어 질수 있도록 구성하였다.

본 발명의 천공장치는 본체(1)의 전면 내측으로 드릴비트(3)가 장착된 천공부(2)의 일단이 결합된 상태로 구성되고 하단은 레일(7)이 장착되어 지반의 내측으로 전진하면서 천공작업이 이루어지도록 구성된다. 천공장치는 지반의 외측에 지지벽(10)을 설치한 상태에서 지반 내측으로 드릴작업을 통해 진입하며 일정한 거리 진입후 다수의 유압실린더가 장착된 고정블록(8)을 연속적으로 설치하여 진행하도록 구성된다. 이들 고정블록은 천공장치의 천공부와 내측의 지면을 밀착시키기위하여 신장시킬수 있으며, 최대로 신장된 위치에서는 천공장치가 뒤쪽으로 밀리지 않도록 고정시켜주는 역할을 하게되며, 진행거리만큼 고정블록(8)을 졔속하여 추가 시킴으로써 천공장치를 지지하게된다.

천공부(2)는 본체(1) 내측에 결합될때 90도 간격으로써 유압실린더(11)에 의해 고정되며 유압실린더(11)의 인장 및 수축작용으로써 천공부(2)의 미세한 위치변화를 가능하게 할 뿐만 아니라 전체적으로 인장시킴으로써 드릴비트(3)에 일정한 압력을 가하게 되는 역할을 하게된다. 본 발명에서의 유압실린더는 각각 90도 간격으로써 4개가 내측에 장착되어지나, 단면으로 표시함으로써 일부 생략되었으며, 도면부호 또한 대표번호 (11) 로써 표기하였다.

천공장치는 지하구조물이나 터널공법에 주로 사용되는 공법으로써, 유압모터(4)와 구동기어에 의해 작동되는 드릴비트(3)로 지하암반을 분쇄하면서 본체 내측에 장착된 스크류(6)를 통해 암반 잔해물이나 토사를 외부로 배출하는 방식으로 전진하면서 천공작업을 수행하고 있다.

이러한 천공장치에 있어서 가장 중요한 것은, 항상 설정된 위치로 정밀하게 전진하여 천공하도록 하는 것이다. 본 발명에서는 미리 입력된 좌표범위에 따라서 진행이 이루어 지도록 하였다.

본체(1) 내측에 장착된 카메라(14) 및 수평센서(16)등에 의해 측정된 값과 외부컴퓨터(16)에 입력된 값을 수시로 현재의 좌표를 비교하며, 비교했을때 설정된 좌표와 일치하지 않을 경우 수시로 유압실린더(11)를 인장 및 수축시킴으로써 천공부(2)의 위치를 변화시켜 수정이 이루어지도록 구성한 것이다. 유압실린더(11)의 인장 및 수축에 있어서는, 각각 90도 방향으로 부착된 유압실린더중에서 상하 좌우의 한쌍이 인장 및 수축을 하게 함으로써 천공부가 상하 및 좌우로 조절되도록 구성하였다.

본체(1)에 부착된 유압실린더(11) 끝단과 천공부에 고정되어있는 유압실린더 끝단은 모두 볼소켓조인트(12)(13)로 부착되어있다.

볼소켓조인트(12)(13)로써 각각 고정되어 있으므로, 드릴비트(3)가 장착된 천공부(2)의 전면이 원하는 방향으로 자유롭게 틀어지도록 제어될수 있기 때문에 정확한 지점으로의 제어가 가능하다.

한편, 제어되는 천공부(2)는 이동범위가 매우 근소한 범위내에서 이동하므로, 미세한 조절로써 정확도를 높일수 있도록 구성한 것이다.

천공굴착기의 진행방향을 미세하게 조절하여 미리 설정된 경로에 따라 천공작업을 수행하도록 하는것으로써, 구조가 단순한 특징과 함께 정밀한 천공작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사시도

도 2는 본 발명의 실시예

도 3은 사용상태의 실시예

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 본체 2. 천공부

3. 드릴비트 4. 유압모터

5. 구동기어 6. 스크류

7. 레일 8. 고정블록

9. 토사 배출구 10. 지지벽

11. 유압실린더 12. 볼소켓조인트

13. 볼소켓조인트 14. 카메라

15. 외부제어 컴퓨터 16. 수평센서

Claims (1)

1. 유압모터(4)에 의해 동작되는 드릴비트(3)가 장착된 천공부(2)는, 내측으로 토사유출물을 외부로 배출하기위한 스크류(6)가 길이방향 전체에 걸쳐 형성되어진 본체(1) 내측으로 일부가 삽입되며,

   천공부(2)와 본체(1)는 내측면에 90도 간격으로 배치된 유압실린더(11)에의해 고정되며, 천공부(2)에 고정된 유압실린더(11)은 볼소켓조인트(12)로 고정되어 지며, 본체(1)에 고정되어진 유압실린더(11) 끝단은 볼소켓조인트(13)로써 고정되어 외측의 외부컴퓨터(15)와 내측에 결합된 카메라(14) 및 수평센서(16)에 의하여 제어되므로써, 배열된 유압실린더(11)중 일부를 선택적으로 신장 및 수축하도록 구성한 것을 특징으로하는 진행방향을 조절할 수 있는 천공장치.