KR20090072351A

KR20090072351A - 드라이 몽 건식 절단 장치 및 이를 이용한 조인트 철거공법

Info

Publication number: KR20090072351A
Application number: KR1020070140440A
Authority: KR
Inventors: 도문열
Original assignee: 성도건설산업㈜; 니폰 파스템 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-07-02

Abstract

본 발명은 절단 장치 및 이를 이용한 조인트 철거 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드라이 몽 건식 절단 장치와 이를 이용하여 조인트를 철거하는 공법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식절단 장치는 구조물에 접촉하여 구조물을 절단하는 와이어 쏘; 상기 와이어 쏘를 주행시키는 구동부; 상기 건식 절단 장치를 지지하는 본체 프레임; 및 상기 본체 프레임에 장착되어 상기 와이어 쏘의 주행 방향을 수평 방향 및 수직 방향으로 상호 변환시키는 방향 전환부를 포함하며, 상기 방향 전환부는 상기 와이어 쏘가 상기 조인트 절단을 진행함에 따라 노면과 거의 평행한 상기 와이어 쏘의 평면 상의 주행 방향 변화에 따라 방향 전환 풀리의 각도를 변경시킨다.

조인트 철거, 건식 절단, 와이어 쏘

Description

드라이 몽 건식 절단 장치 및 이를 이용한 조인트 철거 공법{DRY MON cutting apparatus and method for removing joints using it}

일반적으로 다리 또는 교각 등에는 온도 변화 또는 지진 시에 가로 방향의 압축 또는 인장 등의 응력을 흡수하기 위하여 소정의 간격마다 조인트를 설치한다.

이러한 조인트는 교량을 지나다니는 차량 등에 의하여 마모 또는 피로 파괴에 의하여 일정한 시간이 경과되면 정기적으로 교체하여야 한다. 이러한 조인트 교체 작업 시에는 철근 구조물이나 교각의 일부를 파쇄하면서 기존 조인트를 철거한 후에 새로운 조인트를 설치하여야 하므로, 조인트 교체 작업에 있어 작업 영역을 확보하기 위하여 원치 않는 영역인 아스팔트 도로 부분에 대하여도 절단하여야 한다.

이와 함께, 교각의 하부에는 주로 강이나 하천 등이 위치하며 또는 교각이 교통 흐름이 있는 도로 위에 형성되어 있는 경우에는 조인트 철거를 수행하면서 낙 수와 부스러기 등이 교각 아래로 떨어질 수 있다. 따라서, 철거 공사의 부산물인 낙수와 부스러기로 인하여 강이나 하천 등에 슬러지 등의 오염 물질이 스며들게 되며, 고가 도로 아래로 지나다니는 자동차 등에 원치 않는 부산물로 인하여 주행 방해 및 자동차 외관 훼손이 이루어질 수 있다.

따라서, 조인트의 철거에 있어서 기존의 설치되어 있는 교각의 콘크리트 부분의 파쇄를 줄이면서, 파쇄된 잔류물을 제거함으로써 환경 오염 등을 줄일 수 있는 조인트 철거 공법이 필요하다. 이와 함께, 이러한 조인트 철거 공법을 수행할 수 있는 절단 장치가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 냉각수를 사용하지 아니하고, 조인트를 철거할 수 있는 건식 절단 장치 및 이를 이용한 조인트 철거 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 함께, 풀리 구조를 개선하여 조인트 철거가 진행하면서 와이어 쏘의 주행 저항력을 줄여 조인트 절단을 효과적으로 수행하는 건식 절단 장치 및 이를 이용한 조인트 철거 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 전체 공정을 냉각수를 사용하지 아니하고 냉기를 이용하여 조인트 철거하고, 철거 시에 발생하는 잔류물을 제거함으로써 환경 오염을 막을 수 있는 건식 절단 장치 및 이를 이용한 조인트 철거 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식절단 장치는 구조물에 접촉하여 구조물을 절단하는 와이어 쏘; 상기 와이어 쏘를 주행시키는 구동부; 상기 건식 절단 장치를 지지하는 본체 프레임; 및 상기 본체 프레임에 장착되어 상기 와이어 쏘의 주행 방향을 수평 방향 및 수직 방향으로 상호 변환시키는 방향 전환부를 포함하며, 상기 방향 전환부는 상기 와이어 쏘가 상 기 구조물 절단을 진행함에 따라 노면과 거의 평행한 상기 와이어 쏘의 평면 상의 주행 방향 변화에 따라 방향 전환 풀리의 각도를 변경시킨다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법은 철거하는 조인트의 양쪽 편에 길이 방향으로 두 개의 고랑을 부설하는 단계; 상기 고랑을 따라 상기 철거할 조인트를 포함하는 구조물을 감싸도록 와이어 쏘를 둘러 감는 단계; 상기 와이어 쏘를 구동부에 의하여 주행시키면서 상기 철거할 조인트를 포함하는 구조물을 절단하는 단계; 상기 와이어 쏘의 주행 방향을 평면 방향으로 전환하며, 상기 와이어 쏘의 평면에서의 주행 방향에 따라 방향 전환 풀리의 각도를 변경시키는 단계; 상기 주행되는 와이어 쏘에 냉기를 분사하여 상기 와이어 쏘를 냉각시키는 단계; 및 상기 와이어 쏘의 주행에 의하여 발생하는 분진을 집진하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 냉기에 의하여 조인트를 절단하여 슬러지 발생을 없앨 수 있다.

또한, 조인트 철거 시에 발생하는 분진 또는 부스러기를 집진함에 의하여 환경 오염을 막을 수 있다.

이와 함께, 풀리 구조를 개선하여 조인트 철거 과정에서 와이어 쏘의 주행 저항력을 줄임으로써 조인트 철거를 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있 을 것이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 철거할 조인트가 매설되어 있는 교각을 보여주며, 도 2는 와이어 쏘를 이용하여 조인트를 철거하는 개락도를 보여준다.

도 1을 참조하면, 도로를 연결해주는 다리 등에 있어서는 온도 변화 또는 지진 시에 가로 방향의 압축 또는 인장 등의 응력을 흡수하기 위하여 소정의 간격마다 조인트(J)가 위치한다. 조인트(J)는 톱니와 같이 서로 맞물리도록 구성되는 금속 재질의 핑거 조인트(Finger joint) 또는 주변의 노면과 높이가 동일하고 교량의 홈에 매설하여 일체화 되는 매설형 조인트 등 일 수 있다. 이러한 조인트(J)는 차량 등이 계속적인 통행과 계절, 밤낮의 온도 차이에 의하여 피로 응력을 받게 되 고, 결국에는 수명이 다하여 교체되어야 한다.

한편 도2를 참조하면, 와이어 쏘를 이용하여 조인트(J)가 위치하는 구조물(W)을 절단하는 과정을 간략히 보여준다. 구동 풀리(50)에 동력을 전달하여 와이어 쏘(10)를 고속으로 이동시킨다. 와이어 쏘(100)는 구동 풀리(50)의 회전에 따라 회전하는 제1 풀리(60), 제2 풀리(70) 및 가이드 풀리(80)를 따라 절단할 구조물(W)을 감싼다. 와이어 쏘(100)는 제2 풀리(70)에 의하여 수직으로 하강하다가 수평으로 방향이 전환되거나 또는 수평으로 이동하다가 수직으로 전환될 수 있다. 가이드 풀리(80)는 수직으로 변환되어 이동되는 와이어 쏘(100)를 가이드 한다. 가이드 풀리(80)는 와이어 쏘(100)가 고속으로 회전하면서 절단하려는 구조물(W)에 의하여 와이어 쏘(100)가 요동치거나 와이어 쏘(100)가 경로를 이탈하는 것을 저지하면서 일정한 높이에서 구조물(W)을 절단할 수 있도록 유도한다.

하지만, 가이드 풀리(80)는 바닥에 대하여 수평으로 위치하면서 상대적으로 수직으로 서 있는 제2 풀리(70)에 비하여 넓은 면적을 차지할 수 있다. 가이드 풀리(80)로 인하여 조인트 철거 시에 조인트 양쪽에 두 개의 고랑(30)을 부설함에 있어서 실질적으로 필요한 고랑의 너비보다 더 크게 홈을 파야 한다. 따라서, 상기 고랑(30)을 파내면서 기존의 노면에 매설되어 있는 도로 부분(R)의 콘크리트 또는 아스팔트를 제거해야 하는 수고가 있었다. 이와 함께, 조인트를 제거 후에 다시 조인트를 설치하면서 이미 제거된 도로 부분의 아스팔트 또는 콘크리트를 다시 매설하는 이중의 수고와 비용 부담이 있다.

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치의 사시도를 보여주며, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치의 정면도를 보여준다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치는 와이어 쏘(100), 구동부, 방향 전환부(130), 본체 프레임(140), 냉각부(150) 및 집진부(160)를 포함할 수 있다.

와이어 쏘(100)는 구조물에 접촉하여 구조물을 절단하는 역할을 한다. 구조물을 절단은 구조물과 절단부와의 연마 또는 마찰에 의하여 이루어질 수 있다. 와이어 쏘(100)는 와이어(101), 비즈(Beads; 105) 및 스페이서(Spacer; 107)를 포함할 수 있다. 와이어(101)는 강철 또는 인장력이 우수한 금속 등으로 제작된 긴 줄이다. 와이어(101)는 인장력이 높은 스테인리스 재질이거나, 또는 복수의 줄을 교차하여 꼬아놓은 형태로 제작하여 인장력을 높일 수도 있다.

비즈(105)는 와이어(101)에 일정한 간격으로 장착되는 다이아몬드 팁이다. 비즈(105)는 와이어(101)의 직경보다 크게 와이어(101)에 삽입 장착되어 와이어(101)의 이동에 의하여 구조물(W)에 실질적으로 접촉하여 구조물을 절단한다. 구조물(W)은 일반적으로 교량, 건물 등의 구조물로서 본 발명의 일 실시예에 의해 절단될 수 있는 물건을 지칭한다.

스페이서(107)는 비즈(105) 사이에 와이어(101)를 감싸면서 와이어(101)를 피복하는 역할을 한다. 스페이서(107)는 고무 또는 합성 수지로 형성될 수 있고, 와이어(101)를 감싸는 고무 또는 합성 수지는 표면에 돌기를 형성하여 구조물 절단시 발생하는 열을 용이하게 방출할 수 있도록 한다.

구동부는 구조물에 접촉되어 있는 와이어 쏘(100)를 주행시키는 역할을 한다. 구동부는 주행 풀리(120) 및 구동 수단(미도시됨)을 포함할 수 있다.

구동 수단(미도시됨)은 주행 풀리(120)가 회전할 수 있도록 구동력을 제공하는 역할을 하며, 예를 들어 모터 또는 엔진일 수 있다. 모터 또는 엔진 등의 구동수단은 유압 또는 전기에 의하여 작동될 수 있으며, 유압을 이용하는 경우에는 유압을 제공하는 유압 유닛(미도시됨)을 포함할 수 있다. 구동 수단은 회전력을 생성하여 전달부(미도시됨)를 통하여 상기 생성된 회전력을 전달하여 주행 풀리(120)를 회전시킬 수 있다.

주행 풀리(120)는 주 풀리(110)와 보조 풀리(115)를 포함할 수 있다. 주 풀리(115)는 구동 수단과 체인 또는 벨트에 의해 연결되고, 구동수단에 의해 회전력을 제공받아 회전하면서 와이어 쏘(100)를 주행시킨다.

보조 풀리(115)는 주 풀리(110)의 회전에 따라 함께 회전하는 풀리이다. 보조 풀리(115)는 와이어 쏘(100)가 절단하려는 구조물에 따라 다르게 배치될 수 있다. 보조 풀리(115)는 절단하려는 구조물의 간격에 맞도록 조정될 수 있고, 주행하는 와이어 쏘(100)의 경로를 안내해 주는 역할을 한다.

방향 전환부(130)는 와이어 쏘(100)의 주행 방향의 전환하는 역할을 한다. 방향 전환부(130)는 수직으로 이동하는 와이어 쏘(100)를 수평 방향으로 전환할 수 있고, 또는 수평으로 이동하는 와이어 쏘(100)를 수직 방향으로 이동하도록 할 수 있다. 방향 전환부(130)는 본체 프레임(140)의 족부 프레임(143)에 부착된다.

방향 전환부(130)는 수직 방향으로 세워진 상태에서 회전하는 방향 전환 풀 리(135)와 방향 전환 풀리를 지지하는 방향 전환 프레임(137)을 포함할 수 있다. 방향 전환 풀리(135)는 보조 풀리(115)와 같이 주 풀리(110)의 회전에 따라 수동적으로 회전하는 풀리이며, 다만 보조 풀리(115)와 서로 직교하는 회전축을 가진다.

방향 전환 프레임(137)은 방향 전환 풀리(135)를 지지하며, 방향 전환 풀리(135)가 향하는 각도를 변경시킬 수 있다. 여기서, 방향 전환 풀리가 향하는 각도(θ)란 와이어 쏘가 방향 전환 풀리(135)에 장착되어 구조물을 감싸기 위해 향하는 와이어 쏘(100)의 평면상의 방향을 각도로 나타낸 값이다. 방향 전환 프레임(170)은 구조물을 절단하면서 평면 상에서 와이어 쏘(100)의 주행 방향 변화를 반영하여 방향 전환 풀리(135)의 각도(θ)를 변경시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

본체 프레임(140)는 구동부의 주 풀리(110) 및 보조 풀리(115), 방향 전환부(130)를 지지하는 역할을 한다. 본체 프레임(140)는 와이어 쏘(100)가 구조물을 절단할 수 있도록 전체적인 프레임을 지탱하는 역할을 한다. 본체 프레임(140)은 와이어 쏘(100)가 구조물을 둘러 감싼 상태인 소정의 장력이 작용되는 상태에서, 상기 장력에 대응한 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 고정시키는 고정점 역할을 할 수 있다.

본체 프레임(140)는 기둥 프레임(141), 족부 프레임(143), 제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 암 지지 프레임(147)을 포함할 수 있다.

기둥 프레임(141)은 수직 방향으로 바(Bar) 타입의 프레임으로, 주 풀리(110)를 장착할 수 있다. 기둥 프레임(141)은 주 풀리(110)를 상하로 이동 가능 하도록 하여 구조물의 절단이 진행되면서 와이어 쏘(110)의 장력이 떨어지는 것을 보완하기 위하여 가이드 레일(142)을 포함할 수 있다.

족부 프레임(143)은 일반적으로 두 개 또는 그 이상으로 구성되며, 방향 전환부(130)를 족부 프레임(143)의 하부에 장착한다. 이와 함께 족부 프레임(143)의 상부에는 보조 풀리(115)가 장착될 수도 있다. 족부 프레임(143)은 하부면이 노면또는 고랑에 장착된 상태에서 방향 전환 풀리가 회전할 수 있도록 방향 전환부(130)를 족부 프레임(143)의 소정의 높이에 장착한다.

제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 암 지지 프레임(147)은 가로 방향으로 본체 프레임(140)를 지지하는 역할을 한다. 제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 지지 프레임(147)은 와이어 쏘(110)의 장력에 의하여 본체 프레임(140)의 프레임을 안쪽으로 모아지도록 하는 힘에 저항하면서 족부 프레임(143)으로 하여금 가로 방향으로 일정한 간격을 유지시키도록 한다.

이와 함께, 제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 지지 프레임(147)은 가로 방향에 간격을 조절할 수 있는 간격 조절부(미도시됨)를 포함할 수 있다. 간격 조절부는 두 개의 족부 프레임(143) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 지지 프레임(147)에 일정 간격 또는 다른 간격으로 천공을 하고, 천공된 홀을 통하여 두 개의 족부 프레임(143)을 고정함으로써 두 개의 족부프레임(143) 사이의 간격을 조정할 수 있다.

이러한 간격 조정으로 인하여, 신축 조인트의 철거 시에 소정의 간격을 사이에 두고 두 개의 고랑을 만들어 족부 프레임(143)을 용이하게 안치시킬 수 있다. 이는 교량에 따란 신축 조인트의 매설되는 크기가 달리질 수 있기에, 이에 따라 생성되는 두 개의 고랑의 간격도 달라질 수 있기 때문이다.

냉각부(150)는 구조물의 절단을 수행하는 와이어 쏘(110)를 냉각시키는 역할을 한다. 냉각부(150)는 냉각수를 사용하지 아니하며, 냉각 기체에 의하여 와이어 쏘(110)를 냉각시킨다.

집진부(160)는 와이어 쏘(100)에 의해 절단되는 구조물에서 발생하는 분진을 집진한다. 집진부(160)는 와이어 쏘(100)가 구조물을 절단하면서 와이어 쏘(100)가 빠져 나오는 구조물의 주행방향 측에 배치함으로써, 와이어 쏘(100)가 구조물과 접촉이 떨어지면서 절단 조각 또는 분진 등이 떨어져 나오는 경우에 곧바로 회수할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치는 냉각수를 사용하지 아니함으로써 냉각수와 콘크리트의 혼합물인 슬러지가 발생하지 아니한다. 또한, 구조물 절단이 진행되면서 와이어 쏘(100)의 방향이 달라질 때 가이드 풀리 없이 방향 전환부(130)에 의하여 와이어 쏘(100)의 진행 방향을 조절할 수 있다. 이와 함께, 철거할 조인트의 너비에 따라 본체 프레임의 족부 프레임(143)의 배치를 조정하여, 다양한 너비의 조인트에 대하여도 철거 작업을 수행할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 방향 전환부를 보여주며, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에 의하여 신축 조인트를 절단하는 평면도를 보여준다.

도 4a를 참조하면, 방향 전환부(130)는 본체 프레임(140)의 족부 프레 임(143)에 장착된다. 방향 전환부(130)는 방향 전환 풀리(135)와 방향 전환 프레임(137)을 포함할 수 있다. 방향 전환 프레임(137)은 방향 전환 풀리(135)로 하여금 노면과 평행한 평면상으로 회전이 가능하도록 한다. 따라서, 방향 전환 프레임(137)은 족부 프레임(143)에 고정된 채로 장착되며, 방향 전환 풀리(135)로 하여금 평면상의 각도 변경이 가능하도록 한다. 방향 전환 프레임(137)은 족부 프레임(143)에 방향 전환부(130)을 고정시키는 고정 프레임(131) 및 상기 고정 프레임에 대한 상대적으로 평면 상의 회전이 가능한 회전 프레임(133)을 포함할 수 있다. 회전 프레임(133)은 방향 전환 풀리(135)를 부착하고, 고정된 고정 프레임(131)에 대한 상대적 운동이 가능할 수 있도록 베어링 등을 포함할 수 있다. 한편, 고정 프레임(131)은 수직 방향으로 상승 또는 하강하는 와이어 쏘(100)를 가이드(Guide) 하는 가이드 관의 역할을 할 수 있다. 가이드 관은 와이어 쏘를 가이드하고, 갑작스런 와이어 쏘의 끊어짐 등에 의하여 와이어 쏘가 주위로 퍼지는 것을 막을 수 있다.

회전 프레임(133)은 방향 전환 풀리(135)를 따라 주행하는 와이어 쏘(100)의 노면과 거의 평행한 평면상에서의 주행 방향에 따라 회전되어, 방향 전환 풀리(135)로 하여금 와이어 쏘의 평면상의 주행 방향으로 향하도록 각도를 변경시킬 수 있다.

도 4b를 참조하면, 조인트를 철거를 진행하면서 절단되는 면적이 넓어진다. 조인트 철거를 시작할 때에는 평면 상으로 와이어 쏘(100)가 향하는 방향이 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치가 놓여진 가로 방향에 대하여 거 의 수직(θ₁)이지만, 조인트 철거를 진행하면서 와이어 쏘(100)가 점차적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 절단 시스템에 가까이 향하는 방향(θ₂)이 된다. 이 때, 와이어 쏘(100)가 향하는 각도는 절단 초기에 비하여 점점 작아진다.

만일 방향 전환 풀리(135)를 고정시킨 상태라면, 각도가 변함에 따라 와이어 쏘(100)가 평면상으로 향하는 방향과 방향 전환 풀리가 향하는 방향에 차이가 크게 나기 때문에 방향 전환 풀리(135)에서 와이어 쏘(100)가 이탈될 수 있다.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 방향 전환부(130)에 의하여 방향 전환 풀리(135)의 각도 방향이 변경될 수 있다. 조인트의 철거가 진행되면서 와이어 쏘(100)의 평면 상의 주행 방향이 변화됨에 따라 방향 전환 풀리(135)가 향하는 각도(θ)가 와이어 쏘(100)의 방향에 따라 변할 수 있다. 따라서, 구조물 절단이 진행됨에 따라 방향 전환 풀리(135)가 향하는 각도(θ)가 자동적으로 변환됨에 따라 와이어 쏘의 이탈을 막으면서 와이어 쏘의 진행을 원활하게 할 수 있다. 이와 함께, 와이어 쏘의 진행 방향으로의 마찰이나 저항을 줄일 수 있으므로 구조물 절단을 더 효율적으로 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 암 지지 프레임에 의한 간격 조절하는 과정을 보여준다.

도 5를 참조하면, 제1 암 지지 프레임(145)과 제2 암 지지 프레임(147)은 간격 조절부에 의하여 두 개의 족부 프레임의 간격을 조절할 수 있다. 제1 암 지지 프레임(145)과 제2 암 지지 프레임(147)은 두 개의 족부 프레임(143)과 상호 수직 으로 체결되어 본체 프레임(140)의 구조를 전체적으로 지지한다.

두 개의 족부 프레임(143) 간의 간격을 조절하기 위한 간격 조절부로서, 예를 들어 제1 암 지지 프레임(145)과 제2 암 지지 프레임(147)에 동일한 간격으로 천공된 홀(149)을 낼 수 있다. 따라서, 제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 암 지지 프레임(147)에 족부 프레임(143)을 소정의 간격만큼 떨어진 천공된 홀(149)을 통하여 체결함으로써 간격을 조절할 수 있다. 체결 수단으로는 볼트, 너트의 나사 결합 등이 공지의 체결 수단이 사용될 수 있다.

이와 같이, 제1 암 지지 프레임(145)과 제2 암 지지 프레임(147)에 체결되는 두 개의 족부 프레임(143)의 간격을 조절하는 간격 조절부를 둠으로써 철거하려는 조인트의 너비만큼 알맞게 조정하여 조인트를 철거할 수 있다. 그리하여, 조인트 부분 외에 매설된 도로를 철거하는 낭비를 줄이고, 다양한 조인트를 철거할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 냉각부의 구성을 보여준다.

도 6a를 참조하면, 냉각부(150)는 압축기(151), 냉각기(155) 및 냉각 노즐(157)을 포함할 수 있다. 압축기(151)는 냉각시키려는 가스를 압축한다. 예를 들어, 보텍스 튜브(Vortex tube)에 의하여 공기를 압축시킬 수 있다. 압축기(151)와 냉각기(155) 사이에는 제습 필터(153)와 제유 필터(154)를 구비하여, 공기의 습기와 유분을 제거할 수 있다. 냉각기(155)는 압축된 가스를 냉풍과 열풍으로 분리함으로써 가스를 냉각시킬 수 있다. 냉각 노즐(157)은 생성된 초저온 냉각 기체를 와 이어 쏘(100)에 공급한다.

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 집진부의 구성을 보여준다.

도 6b를 참조하면, 집진부(160)는 와이어 쏘(110)의 설치된 경로에 배치되는 집진커버(163), 집진커버에 임시로 머무르는 분진 등을 흡입하는 흡입기(167) 및 집진커버와 흡입기를 이어주는 호스(165)를 포함할 수 있다.

집진커버(163)는 와이어 쏘가 구조물을 절단 후에 빠져 나오는 위치 또는 그 주변에 위치한 방향 전환부(130)를 덮은 상태로 설치되어 와이어 쏘(110)가 구조물을 절단하면서 발생하는 부스러기 또는 분진을 임시로 머무르게 한다. 호스(165)는 집진커버(163)와 흡입기(167)를 연결하여 준다. 흡입기(167)는 압력 차에 의하여 집진커버(163)에 머무르는 부스러기 또는 분진을 흡입할 수 있다.

상기 냉각부(150)와 집진부(160)에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 시스템은 냉각수를 사용하지 않음으로 인하여, 슬러지 발생이 없어 환경 오염을 막는 친환경 공법을 수행할 수 있다. 이와 함께, 발생하는 분진 또는 부스러기를 집진 함으로써, 냉각수 사용으로 인하여 발생하는 부산물의 처리 비용을 줄이면서 분진 또는 부스러기를 주위에 비산시키지 아니하고 하나의 장소로 모아 처리할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법의 흐름도를 보여주며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법에 의하여 조인트를 철거하는 과정을 보여준다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 먼저 철거할 조인트(J)의 양쪽 편에 각각 고랑(30)을 부설한다(S700). 여기서, 고랑(30)이란 철거한 조인트(J)의 양쪽에 홈을 말하는 것으로, 고랑의 깊이는 철거하려는 조인트를 충분히 제거할 수 있는 깊이를 가진다. 조인트 너비 방향으로 양쪽 편에 각각 고랑(30)을 설치함으로써 와이어 쏘가 지나는 통로를 제공할 수 있다. 상기 고랑은 로드 커터(Road cutter)로 복수의 절단선을 내고, 이 절단선에 따라 치즐(Chisel)이나 전동 칫파로 잘게 부순 후에, 부순 부산물을 제거함으로 형성될 수 있다. 한편, 조인트 너비 방향으로 양쪽 가에 두 개의 고랑을 부설하면서 이에 수직하는 조인트 부분에 상기 고랑과 비슷한 깊이의 홈인 슬릿을 부설할 수도 있다.

고랑(30)이 부설되면, 상기 고랑(30)의 간격에 맞도록 제1 암 지지 프레임(145) 및 제2 암 지지 프레임(147)에 족부 프레임(143)을 장착한다. 이와 함께, 와이어 쏘(100)를 고랑을 통하여 철거할 조인트(J)를 포함하는 구조물(W)의 일부를 둘러 감고, 조인트 위에 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 설치한다(S710). 한편, 방향 전환부(130)의 노면과 거의 수평면에서 평면 상의 회전하는 공간을 마련하기 위하여 코어 드릴을 이용하여 소정의 깊이만큼 천공을 낼 수 있다. 천공된 공간에서 방향 전환부(130)의 동작이 가능하며, 다만 부설된 고랑이 방향 전환부(130)의 각도 변경 동작에 지장을 주지 않는 경우에는 천공을 하지 않을 수 있다.

건식 절단 장치를 설치한 후 구동부에 의하여 와이어 쏘(100)를 주행시켜 조 인트(J)를 포함하는 구조물(W)를 절단한다(S720). 이 때 와이어 쏘(100)의 주행 방향을 수직 방향에서 수평 방향으로 전환하는 방향 전환부(130)는 평면에서의 방향 전환 풀리(135)의 방향을 와이어 쏘(110)의 평명 상의 주행 방향에 따라 변환시킨다. 와이어 쏘(100)가 구조물(W)을 절단하는 면적이 증가할 수록 와이어 쏘의 평면 상의 주행 방향이 달라지므로, 방향 전환부(130)에는 이에 적응하여 방향 전환 풀리(135)의 방향을 전환시킬 수 있다.

와이어 쏘(100)가 구조물에 접촉하여 구조물(W)을 절단하면서 발생하는 열을 냉각부(150)에 의하여 냉각시킨다(S730). 냉각부(150)는 와이어 쏘(100)에 영하의 냉기를 공급함에 의하여 마찰열에 의해 상승된 와이어 쏘를 냉각시킨다. 압축기에 의하여 기체를 압축시키고, 압축된 기체를 냉각기에 의하여 냉각 시킨 후에 냉각 노즐을 통하여 와이어 쏘에 분사한다. 압축된 공기는 냉각기로 보내기 전에 습기와 유분을 제거하기 위하여 제습기 및/또는 공기 필터를 사용할 수 있다.

와이어 쏘(100)가 구조물(W)을 절단하면서 발생되는 분진은 집진부(160)에 의하여 집진된다(S740). 집진 커버에 임시로 분진 또는 부스러기가 머무르며, 흡입기에서 압력 차에 의하여 흡입력을 발생시키면 흡입 호스를 통하여 분진이 집진된다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 철거 공법에 의하면 냉각수를 사용하지 아니하고, 조인트 철거에 따른 분진을 집진 함으로써 친환경 공법을 구현할 수 있다. 이와 함께, 조인트 절단이 진행되면서 와이어 쏘의 조인트 절단을 위한 주행 방향의 변화에 따라 방향 전환부에 의하여 방향 전환 풀리를 회전시킴으 로써 와이어 쏘의 주행 마찰을 줄여 절단 효율을 높일 수 있다. 또한, 조인트의 너비가 차이가 나는 각각의 철거 공사장에서 프레임 족부의 간격을 가변적으로 유지하여 다양한 조인트를 철거할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

도 1은 철거할 조인트가 매설되어 있는 교각을 보여주는 도면이다.

도 2는 와이어 쏘를 이용하여 조인트를 철거하는 개락도이다.

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치의 사시도이다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치의 정면도이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 방향 전환부를 보여주는 도면이다.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에 의하여 신축 조인트를 절단하는 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 암 지지 프레임에 의한 간격 조절하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 냉각부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치에서 집진부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법의 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조 인트 철거 공법에 의하여 조인트를 철거하는 과정을 보여주는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

100: 와이어 쏘 110: 주 풀리

115: 보조 풀리 120: 주행 풀리

130: 방향 전환부 135: 방향 전환 풀리

137: 방향 전환 프레임 140: 본체 프레임

150: 냉각부 160: 집진부

Claims

조인트를 철거하는 건식 절단 장치에 있어서,

구조물에 접촉하여 구조물을 절단하는 와이어 쏘;

상기 와이어 쏘를 주행시키는 구동부;

상기 건식 절단 장치를 지지하는 본체 프레임; 및

상기 본체 프레임에 장착되어 상기 와이어 쏘의 주행 방향을 수평 방향 및 수직 방향으로 상호 변환시키는 방향 전환부를 포함하며,

상기 방향 전환부는 상기 와이어 쏘가 상기 구조물 절단을 진행함에 따라 노면과 거의 평행한 상기 와이어 쏘의 평면 상의 주행 방향 변화에 따라 방향 전환 풀리의 각도를 변경시키는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
제 1항에 있어서,

상기 와이어 쏘를 냉각시키는 냉각부; 및

상기 와이어 쏘에 의하여 절단된 상기 구조물의 분진을 집진하는 집진부를 더 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동부는

상기 와이어 쏘를 주행시키는 구동력을 제공하는 구동 수단;

상기 구동 수단의 회전력을 제공받아 회전하는 주 풀리; 및

상기 주 풀리의 회전에 따라 회전하는 보조 풀리를 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
제 1항에 있어서, 상기 방향 전환부는

상기 본체 프레임에 장착되어 고정되고, 상기 방향 전환 풀리를 장착하는 방향 전환 프레임을 포함하며,

상기 방향 전환 프레임은 상기 방향 전환 풀리의 회전에 따라 주행하는 상기 와이어 쏘의 장력에 의하여 상기 와이어 쏘의 평면상의 주행 방향으로 각도를 변경하는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
제 1항에 있어서, 상기 본체 프레임은

상기 구동부의 주 풀리를 지지하며, 상기 주 풀리의 위치를 가변적으로 조정하는 가이드 레일을 포함하는 기둥 프레임;

상기 방향 전환부를 하부에 장착하는 두 개의 족부 프레임;

상기 두 개의 족부 프레임을 소정의 간격으로 유지시키며 상기 기둥 프레임과 연결되는 제1 암 지지 프레임; 및

상기 두 개의 족부 프레임을 소정의 간격으로 유지시키며 상기 조인트 위에 설치되는 제2 암 지지 프레임을 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
제 5항에 있어서, 상기 제1 암 지지 프레임 및 상기 제2 지지 암 프레임은

상기 두 개의 족부 프레임의 간격을 조절할 수 있는 간격 조절부를 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
제 2항에 있어서, 상기 냉각부는

기체를 압축시키는 압축기;

상기 압축된 기체를 냉각시키는 냉각기; 및

상기 냉각된 기체를 노즐을 통하여 분사하는 냉각 노즐을 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치
제 2항에 있어서, 상기 집진부는

상기 절단된 구조물의 분진이 머무르는 집진커버;

상기 집진커버에 연결된 호스; 및

상기 집진커버에 머무르는 분진을 상기 호스를 통하여 집진하는 흡입기를 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치.
철거하는 조인트의 양쪽 편에 길이 방향으로 두 개의 고랑을 부설하는 단계;

상기 고랑을 따라 상기 철거할 조인트를 포함하는 구조물을 감싸도록 와이어 쏘를 둘러 감는 단계;

상기 와이어 쏘를 구동부에 의하여 주행시키면서 상기 철거할 조인트를 포함하는 구조물을 절단하는 단계;

상기 와이어 쏘의 주행 방향을 평면 방향으로 전환하며, 상기 와이어 쏘의 평면에서의 주행 방향에 따라 방향 전환 풀리의 각도를 변경시키는 단계;

상기 주행되는 와이어 쏘에 냉기를 분사하여 상기 와이어 쏘를 냉각시키는 단계; 및

상기 와이어 쏘의 주행에 의하여 발생하는 분진을 집진하는 단계를 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법.
제 9항에 있어서, 상기 와이어 쏘를 둘러 감는 단계는

상기 두 개의 고랑 사이의 간격에 맞도록 상기 방향 전환 풀리를 부착한 족부 프레임을 장착하는 단계를 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법.
제 9항에 있어서, 상기 고량을 부설하는 단계는

로드 커터(Road cutter)에 의하여 상기 조인트의 양쪽 편에 길이 방향으로 복수의 절단선을 생성하는 단계;

상기 절단선에 따라 치즐(Chisel) 또는 전동 칫파에 의하여 부수는 단계; 및

상기 부서진 잔류물을 제거하는 단계를 포함하는, 드라이 몽 건식 절단 장치를 이용한 조인트 철거 공법.