KR20100007216U - 저소음 유압식 암반굴착 장치 - Google Patents
저소음 유압식 암반굴착 장치 Download PDFInfo
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Abstract
(가) 기술분야
본 고안은 암반 천공작업시 안전 및 작업능률의 향상과 본 장치의 높이를 줄일 수 있고 암반 굴착 초기의 고 소음 발생을 차단할 수 있는 새로운 저소음 유압식 암반굴착장치에 관한 것이다.
(나) 해결하고자 하는 과제
천공 작업시 암반굴착장치가 암반에 끼이거나 암반 부스러기로 인하여 더 이상 암반 천공이 불가능하게 되어 부득이 천공하던 장치를 암반으로부터 분리시킬 때 암반굴착장치에 유압 공급을 계속하면서도 회전모터를 정지시킨 후 원통형 회전 톱날을 상(위)방향 후진시킬 수 있으며, 굴삭기와 연결부위가 상부에 있으면서도 저소음 암반굴착장치의 길이를 최소로 줄일 수 있는 고안, 원통형 회전 톱날이 화강암과 같은 강암의 표면에 마찰되는 순간 약 30초 가량 발생하는 고소음 최소화하는 저소음 유압식 암반굴착장치의 고안
(다) 과제해결수단
굴삭기와 연결하는 상부 프레임과 하부 작동부 및 조작부로 구성된 저소음 유압식 암반굴착장치에 있어서, 상부 프레임과 하부 작동부를 핀으로 연결되어 있으며, 유압모터를 작동시켜 원통형 회전 톱날을 회전시켜는 동시에 유압실린더의 힘을 이용하여 상하 운동을 동시에 가능하며, 작동 레바 등의 조작으로 유압모터의 유압을 공급 또는 차단함으로서 실린더의 상하운동 중에 회전모터의 회전운동을 차 단할 수 있으며, 유압실린더의 일부를 상부 프레임 속으로 삽입시켜 본 장치의 크기를 최 최소화 하고, 하부 작동부의 좌우 각도 조정 및 안정적인 지지를 위한 지지실린더를 가지며, 하부 작동부 최 하위에 방음마스크가 부착된 저소음 유압식 암반굴착장치
(라)효과
본 고안으로 인하여, 그동안 제기되어 왔던 저소음 유압식 암반굴착장치의 시공능력저하의 문제를 어느 정도 해결하고, 작업자의 안전을 확보하게 되었으며, 암반천공시 발생하는 소음문제를 보다 완벽하게 해결하는 게 되었다.
저소음, 암반굴착, 유압실린더, 지지실린더, ON-OFF밸브, 방음마스크
Description
본 고안은 굴삭기에 부착하여 굴삭기의 유압으로 회전 모타를 돌려 원통형 회전 톱날의 마찰력을 이용하여 암반을 천공하는 장치인 저소음 유압식 암반천공장치에 관한 것으로, 암반 천공작업시 원통형 회전톱날 안쪽에 끼인 암반 부스러기를 용이하게 제거하기 위한 기술을 추가하여 작업능률을 향상시키고 작업자의 산업재해를 줄일 수 있으며, 저소음 암반굴착장치의 크기를 줄여 작업공간의 최대한 확보하고, 암반 굴착 초기의 고 소음 발생을 차단할 수 있는 저소음 유압식 암반굴착장치를 고안하게 되었다..
본 고안은 암반 제거 및 철근 콘크리트 철거에 사용되는 저소음 암반굴착장치에 관한 것으로, 현재 사용하고 있는 암반굴착장치로 실제 공사를 시행하는 과정에서 발생한 문제점을 해결하는 과정에서 착안하여 저소음 유압식 암반굴착장치에 고안하여 적용한 새로운 기술이다.
종래의 암반굴착설비로는 브레이카, 유압 크롤라 드릴 등 고소음 발생 설비가 대부분 이었다. 그러나 소음 및 진동 규제에 관한 법률에 의하여 고 소음에 대한 법적인 규제가 강화되어 2009년 부터는 공사장의 경우 소음배출 허용기준이 68db로 더욱 강화되어 이러한 설비의 사용이 불가능하게 되었다. 몇 년 전부터 저소음 암반굴착장비의 개발이 지속적으로 이루어져 왔으며 그 결과 저소음 브레이카 등이 출시되었으나 현실적으로 소음배출기준을 초과하는 소음이 발생하여 제 역할을 다하지 못하고 있다. 그나마 법적 규제치 이하의 소음을 발생하는 저소음암반굴착장치가 개발되어 공사현장에 사용되고 있으나, 고소음 암반굴착장비와 비교하여 비록 소음은 줄어들었지만 시공능력이 상대적으로 뒤떨어져 이의 개선이 불가피하게 되었다. 종래의 저소음 암반굴착장치는 크게 두 가지 형태로 나눌 수 있다. 굴삭기와 체결하는 부위가 상부에 있는 것과 측면에 있는 장치이다. 두 가지 타입의 장치는 기본원리는 대동소이하나 작업의 능률측면에서는 굴삭기와 체결부위가 상부에 있는 것이 다소 유리하였다. 굴삭기와 체결부위가 상부에 있음으로 하여 암반천공작업시 굴삭기의 이동 없이 작업할 수 있는 반경이 상대적으로 많이 확보되기 때문이다.
종래 굴삭기와 연결부위가 상부에 있는 굴착장치의 경우, 굴삭기의 유압이 암반천공장치에 들어오면 작업정지 또는 장치의 이동 중일 경우에도 원통형 회전 톱날이 불필요하게 회전하게 되어 있으며, 장치의 사이즈(크기)가 크서 좁은 공간이나 천정이 있는 공간에서 사용이 불편하고, 원통형 회전 톱날이 암반의 표면과 마찰과는 순간 고소음이 발생하는 폐단이 있었다.
저소음 유압식 암반천공장치는 굴삭기에 연결하여 사용하며, 굴삭기의 유압의 힘으로 회전 모타를 구동하여 그 회전력에 의하며 회전 모타 하부에 연결된 원 통형의 다이아몬드 톱날을 회전시켜 그 회전력과 다이아몬드 톱날의 마찰력으로 암석을 천공하여 왔다.
그러나 종래의 저소음 암반굴착장치로 암반을 천공할 경우 원통형의 회전 톱날사이에 종종 암반 부스러기가 끼이게 되면 이 마찰력에 의하여 암반굴착장치가 암반에 끼여 원통형 회전 톱날의 회전이 정지하게 되어 더 이상 작업을 할 수 없게 된다. 이러한 문제는 작업현장에서 빈번하게 발생하게 되어 작업 효율 저하의 주된 원인이 되었다. 원통형 회전톱날 사이에 끼인 것을 제거하기 위하여는 원통형 회전 톱날을 암반으로부터 분리시켜야 한다. 종래의 장치는 원통형 회전톱날을 암반으로부터 분리시키기 위하여 유압실린더를 상(위)방향으로 조작하는 경우에도 회전 모타가 계속 회전하게 되어 있으므로 원통형 톱날도 계속 회전하게 되어 있었다. 이런 이유 때문에 원통형의 톱날을 암석으로부터 분리시키는 순간 암석의 파편이 주위로 날아올라 작업자가 암석의 파편으로부터 상처를 입는 산업재해의 위험요소가 많았고, 작업자의 입장에서는 회전하는 상태에서 암석에 끼인 원통형 회전톱날을 암석으로부터 분리시키는 것이 여간 어려운 것이 아니었다.
또한, 기존의 암반굴착장치는 대부분 최대 800mm를 천공할 수 있는 장치였다. 최근 들어 1,000mm를 천공할 수 있는 장치에 대한 수요가 증가하기 시작하였다. 굴삭기와 연결부위가 상부에 있는 암반굴착장치의 경우, 이 장치의 길이를 최소한 400mm이상을 키워야 하는 문제가 발생한다. 즉, 1,000mm를 천공할 수 있는 암반굴착장치의 경우 몸체의 길이가 약2m 이상이 되어 암반굴착을 위하여 굴삭기에 암반굴착장치를 연결하기에 상대적으로 넓은 공간이 필요하고, 협소하고 천정이 있 는 지하실과 같은 공간에서는 작업 공간이 확보되지 않아 작업에 어려움이 많았다. 1,000mm 천공가능 창치나 800mm천공가능 장치 모두 작업공간의 확보를 위하여 크기를 최소로 할 필요성이 대두되었다.
한편, 저소음 암반굴착 장치임에도 불구하고, 화강암과 같은 강암인 경우, 천공 작업을 위하여 회전톱날이 암반과 마찰되는 약 30초 정도의 시간에는 암반의표면과 회전톱날의 마찰로 인하여 순간적으로 고 소음이 발생하게 된다. 이 순간의 소음을 측정해 본 결과 평균 68db 이상으로 확인되었다. 공사현장에서는 이 소음이 인근주민의 민원의 소지가 되므로 이의 개선이 요구되었다.
이러한 문제점을 보완 및 개선한 저소음 유압식 암반천공장치는 굴삭기와 연결하는 상부 프레임과 하부 작동부 및 조작부로 구성되어 있고, 상부 프레임과 하부 작동부가 핀으로 연결되어 있으며, 굴삭기의 유압으로 유압모터를 작동시켜 원통형 회전 톱날을 회전시키며, 동시에 유압실린더로 원통형 회전톱날을 상하로 움직여 암반을 천공하는 장치로, 인위적인 조작으로 유압모터의 유압을 차단하여 회전 모타의 회전을 멈추게 하여 원통형 회전 톱날의 회전을 정지시킨 후 유압실린더를 상하로 작동할 수 있으며, 유압실린더의 일부를 상부의 프레임 속으로 삽입시켜 본 장치의 사이즈(크기)를 최소로 하였으며, 하부 작동부의 좌우 각도 조정 및 안정적인 지지를 위한 지지실린더를 가지며, 하부 작동부 최 하위에 방음마스크가 부착된 저소음 유압식 암반굴착장치이다..
본 고안에 따른 암반굴착장치는 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다 음과 같다. 본 고안에 따른 암반굴착장치는 상부, 하부작동부, 조작부 등으로 구성되어 있다. 우선상부는 굴삭기와 하부 작동부를 연결하는 기능을 하며, 굴삭기와 체결을 위한연결 프레임(10), 유압실린더가 상부 까지 올라올 수 있도록 고안 및 절단된 구멍(11), 유압실린더 보호용 덮개 (12), 하부 작동부와 연결하는 핀을 끼울 수 있도록 고안된 브라키트(14), 하부 프레임을 지지하는 보조실린더를 체결하도록 고안된 브라키트 (13) 로 구성되어 있다.
하부 즉 작동부에는 지지대 (20), 유압 모타와 원통형 회전 톱날을 상하 작동시키기 위한 하우징 (21), 하우징을 상하운동 시켜주는 실린더 (22), 하우징과 실린더를 연결하는 가이드 (24)가 하우징 하단에 연결되어 있으며, 하우징을 위한 가이드 봉(23)이 하부 프레임을 지지판으로 하여 상부 프레임에 나사로 고정되어 있다. 프레임 후면에는 상부와 하부를 지지하는 지지실린더(25)와 지지실린더를 체결할 수 있도록 고안된 브라키트 (26), 암반굴착장치를 암석표면에 고정할 수 있도록 고안된 발(27), 천공시 최초 소음을 흡수 또는 차단하기 위한 방음 마스크 (28)등으로 구성되어 있다.
조작부에는 굴삭기로부터 유압이 입력되면, 한편으로는 하우징 위에 부착되어 있는 회전 모타에 전달되어 원통형 회전톱날을 회전시키도록 하고, 나머지 유압은 수동조작부에 입력되게 된다. 수동조작부에 입력된 유압은 유압호스를 통하여 유압실린더를 작동시키고, 동시에 유압 표시계에 전달되어 유입된 유압을 육안으로 확인할 수 있도록 하였다.
한편, 수동조작부를 통하여 일부의 유압은 조작에 의하여 지지실린더에 유입 되어 하부 즉 작동부의 각도를 유지하도록 고안되었다.
또한, 기존의 암반굴착장치는 굴삭기로부터 유압이 들어오면 유압 모타가 자동적으로 회전하게 되어있어, 유압실린더의 상하운동을 조작할 경우에도 원통형 회전톱날이 자동으로 회전하게 되어 원통형 회전 톱날을 암반으로부터 분리하는 공정의 어려움과 산업 재해의 문제가 야기되어 오던 것을 이번 고안에서는 유압실린더의 상하 운동시 유압 모타의 유압을 단절하는 장치를 추가함으로서 이러한 폐단을 제거하였다. 즉, 암반 천공시 원통형 회전톱날이 암석이나 암석부스러기에 끼어 원통형 회전톱날의 회전이 멈추게 되는 경우, 원통형 회전 톱날을 암석으로부터 분리한 후 원통 내부의 이물질을 제거한 후 다시 작업을 실시하여야 한다. 원통형 회전 톱날을 암석으로부터 분리하기 위하여 유압실린더를 조작하여 원통형 회전톱날을 상(위) 방향으로 조작하하는 순간에도 유압 모타는 계속 회전하는 힘을 받고 있기 때문에 암반에 꽉 끼인 원통형 회전톱날을 암반으로부터 빼내기가 여간 어려운 것이 아니며, 원통형 회전 톱날에 손상이 가거나, 암반의 파편이 튀어 올라 작업자가 부상을 당하는 경우가 종종 있었다. 또 원통형 회전 톱날이 회전 상태로 있을 경우보다 정지 상태로 있을 경우가 암석으로부터 톱날을 빼내기가 용이한 경우가 종종 있었다. 이에 따라 종래의 저소음 유압식 암반천공장치에 회전 모타에 공급되는 유압을 차단하고 연결하는 장치를 추가하게 되었다. 회전모타에 유압을 공급 또는 차단하는 방법은 간단하게 회전 모타를 연결하는 유압호스에 ON-OFF 밸브를 사용하면 가능하다. 그러나 유입하는 쪽의 유압호스에 ON-OFF밸브를 다는 것만으로는 회전 모타의 회전을 순간적으로 멈추게 할 수 없었다. 공사 현장에서는 유압모터를 순간 적으로 완전하게 정지시키는 것이 요구하고 있고, 이를 위하여 배출되는 부분의 유압호스에 [도2] 에서 보는 바와 같이 ON-OFF밸브를 연결하여, 유입되는 유압과 배출되는 유압을 동시에 차단함으로서 회전 모타의 회전을 순간적으로 완전하게 제어할 수 있게 되었다.
또한, 암반굴착장치의 상부에 굴삭기와 체결하는 프레임에 구멍을 만들어 하부 작동부의 유압실린더를 [도1] 의 11과 같이 약100mm 정도 상부 프레임 속으로 삽입시킴으로서 암반굴착장치의 높이를 그만큼 줄일 수 있게 되었다. 굴삭기와 체결시 방해가 받지 않을 만큼 깊이와 유압실린더의 좌우 회전 운동에 방해를 받지 않을 만큼의 폭이 계산되어져야 한다.
또한, 종래의 암반굴착장치의 경우, 암반 천공을 위하여 원통형 회전 톱날이 화강암과 같은 강암에 접촉하는 최초 약 30초 동안은 암반과의 마찰로 소음이 약 68db 이상으로 올라가는 문제가 제기되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 저소음 유압식 암반천공장치의 지지 발 부분에 방음 마스크를 부착하여 최초 발생하는 소음 문제를 해결하였다. 방음마스크의 재질은 다양하게 선택할 수 있으나 천공 작업시 회전톱날이 암반과 접촉되는 장면을 작업자의 육안으로 확인하면서 작업해야 하므로 투명한 아크릴 종류를 사용하는 것이 좋으며, 아크릴을 [도3] 의 28과 같이 원통형 또는 반원통형의 형상을 만들고, 탈부착이 가능하도록 연결고리나 홈을 추가한다. 그리고 보통 암반의 표면이 고르지 못하므로 아크릴 맨 밑 부분에 부직포를 달아 암반과 본 장치의 지지발 사이에 위치하도록 하여야 한다. 부직포의 길이가 너무 길면 원통형 회전톱날의 회전을 방해하므로 적당한 길이를 선택하야야 한 다. 이 소음마스크는 통상 10％ 이상의 방음효과를 얻게 되므로 6.8db의 소음을 줄일 수 있게 되어 최초 발생되는 고 소음 문제를 해결한 고안이라고 할 것이다.
본 고안의 저소음 유압식 암반천공장치의 작업 실시 예는 다음과 같다. 굴삭기에 암반굴착장치를 연결하고 유압호스를 연결한다. 굴삭기의 페달을 밟으면 즉시 굴삭기의 유압이 유압 호스를 통하여 유입되면 유압 모타가 회전한다 . 나머지 유압은 다른 유압 호스를 통하여 수동조작부에 들어와 유압실린더에 도달한다. 작업자는 천공할 위치에 암반굴착장치를 위치시키고 수동조작 레바를 하 방향으로 작동하면 유압실린더가 내려가 하우징을 하방으로 이동하게 된다. 하우징의 하방에 달려있는 원통형 회전 톱날이 회전하면서 암반표면으로 침투해 천공작업이 시작된다. 천공 작업 시작부터 약 30초 시간이 지나면 작업자는 하부 즉 작동부에 부착된 방음 마스크를 제거하고 작업을 계속한다. 천공도중 이물질이나 암반에 원통형 회전톱날이 끼여 회전 모타의 작동이 멈추는 경우, 회전 모타로 유입되는 유압을 차단하여 원통형 회전 톱날의 회전을 정지시킨 후 수동조작부의 레바를 상 방향으로 조작하여 원통형 회전톱날을 암반으로부터 빼낸다. 맘치 등으로 충경을 주어 통 내부에 끼인 이물질을 제거한 후 조작 레바를 조작하여 회전 모타에 유압을 공급한 후 작업을 계속한다. 암반 굴착장치의 각도 조절이 필요한 경우 수동조작부의 다른 레바를 조작하여 지지실린더로 각도를 잡은 후 작업을 할 수 있다.
본 고안으로 인하여, 그동안 제기되어 왔던 저소음 유압식 암반굴착장치의 시공능력의 문제를 어느 정도 해결하게 되어 1개의 구멍을 천공하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있게 되었고, 작업자의 안전을 확보하게 되었으며, 저소음 유압식 암 반굴착장치의 크기를 줄여 작업공간을 최대한 확보하게 되었으며, 작업자의 산업재해를 보장하게 되었으며, 보다 완벽하게 소음문제를 해결하게 되어 산업 현장에 용이하게 적용할 수 있게 되었다.
이와 같이 본 고안이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경시키지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해 할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것은 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안천구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도1은 본 고안에 따른 저소음 유압식 암반굴착장치의 상세 측면도
도2는 본 고안에 따른 저소음 유압식 암반굴착장치의 실린더 및 슬라이드 부재의 유압 차단 및 연결장치의 정면도 (예시)
도3은 본 고안에 따른 저소음 유압식 암반굴착장치의 좌 측면도 및 정면도 (상부 단면도 포함)
도4는 본 고안에 따른 저소음 유압식 암반굴착장치의 지지실린더 부착 참고도
10 : 굴삭기 연결프레임
11 : 유압실린더가 상부 까지 올라올 수 있도록 고안 및 절단된 구멍
12 : 유압실린더 보호용 덮개
13 : 하부 프레임을 지지하는 보조실린더를 체결하도록 고안된 브라키트
14 : 하부 작동부와 연결하는 핀을 끼울 수 있도록 고안된 브라키트
20 : 하부 즉 작동부에는 지지대
21 : 유압 모타와 원통형 회전 톱날을 상하 작 동시키기 위한 하우징
22 : 하우징을 상하운동 시켜주는 실린더
23 : 하우징을 위한 가이드 봉
24 : 하우징과 실린더를 연결하는 가이드
25 : 지지실린더
26 : 지지실린더를 체결할 수 있도록 고안된 브라키트
27 : 암반굴착장치를 암석표면에 고정할 수 있도록 고안된 발
28 : 천공시 최초 소음을 흡수 또는 차단하기 위한 방음 마스크
Claims (4)
- 굴삭기와 연결하는 상부 프레임과 하부 작동부 및 조작부로 구성되어 있고, 상부 프레임과 하부 작동부가 핀으로 연결되어 있으며, 굴삭기의 유압으로 유압모터를 작동시켜 원통형 회전 톱날을 회전시키며, 동시에 유압실린더로 원통형 회전톱날을 상하로 움직여 암반을 천공하는 장치에 있어서,인위적인 조작으로 회전 모타의 회전을 순간적으로 멈추게 하여 원통형 회전톱날의 회전을 정지시킨 후 유압실린더를 상하로 움직일 수 있고, 유압실린더의 일부가 상부의 프레임 속에 삽입되어 있으며, 하부 작동부의 좌우 각도 조정 및 안정적인 지지를 위한 지지실린더를 가지며, 하부 작동부 최 하위에 방음마스크가 부착된 저소음 유압식 암반 굴착장치.
- 제1항에 있어서, 상기 유압식 회전 모타에 공급되는 유압을 인위적인 조작 또는 자동으로 차단할 수 있는 것을 특징으로 하는 저소음 유압식 암반굴착 장치
- 제1항에 있어서, 하부 작동부에 부착된 일정한 길이를 가지는 유압실린더의 일부가 상부 프레임 속에 삽입된 것을 특징으로 하는 저소음 유압식 암반굴착 장치
- 제1항에 있어서, 하부 작동부의 최 하단에 반원 및 원통형의 투명한 아크릴과 부직포를 이용한 방음 마스크가 부착된 것을 특징으로 하는 저소음 유압식 암반 굴착장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2020090000152U KR200454588Y1 (ko) | 2009-01-05 | 2009-01-05 | 저소음 유압식 암반굴착 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2020090000152U KR200454588Y1 (ko) | 2009-01-05 | 2009-01-05 | 저소음 유압식 암반굴착 장치 |
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ID=44452586
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107794958A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-13 | 成都凯隆机械维修有限公司 | 低噪音的挖钩岩石臂小臂 |
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-
2009
- 2009-01-05 KR KR2020090000152U patent/KR200454588Y1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107794958A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-13 | 成都凯隆机械维修有限公司 | 低噪音的挖钩岩石臂小臂 |
| CN107794958B (zh) * | 2017-11-24 | 2023-10-20 | 成都凯隆机械维修有限公司 | 低噪音的挖钩岩石臂小臂 |
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