KR20110048964A - 암반천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴착부의 정밀한 이동제어가 가능하여 정밀한 굴착시공이 가능하고, 소음을 대폭줄여 소음피해를 현저히 줄일 수 있는 암반천공장치를 개시한다. 본 발명의 구성은 굴삭기에 장착되어 암반을 천공하는 암반천공장치로서, 상부에 상기 굴삭기와 연결되기 위한 연결부가 형성되고, 하부에 암반을 지지하기 위한 지지부가 형성된 본체; 상기 본체에 수직방향으로 이동가능하게 승하강블럭이 설치되며, 상기 승하강블럭의 하부에는 상기 암반을 굴착하기 위한 회전굴착부가 형성되고, 상기 승하강블럭의 상부에는 상기 회전굴착부를 구동시키기 위한 구동모터가 형성된 굴착구동부; 및 상기 본체에 수직하게 이송볼트부가 설치되며, 상기 이송볼트부의 일단은 구동수단에 의해 회전이 가능하며, 상기 이송볼트부는 상기 승하강블럭의 일부가 관통되어 상기 이송볼트부의 회전으로 상기 승하강블럭이 상하로 이동시키는 승하강구동부로 이루어진다.

암반, 굴착, 랙, 피니언, 이송볼트, 회전굴착

Description

암반천공장치{ROCK DRILLING APPARATUS}

본 발명은 암반천공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴착부의 정밀한 이동제어가 가능하여 정밀한 굴착시공이 가능하고, 소음을 대폭줄여 소음피해를 현저히 줄일 수 있는 암반천공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 건설현장에서 암반에 대한 굴착작업을 할 때에는 진동헤머드릴 등을 사용한다. 하지만 이 진동헤머드릴로 암반을 굴착하면 심한 진동과 소음이 유발되어 작업장 주변 사람들에게 많은 피해를 주게되고, 작업속도도 더디어 작업효율도 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하고자 종래에는 암반에 일정크기의 구멍을 뚫은 다음 그 구멍에 파쇄기를 넣어 암반을 균열시키는 공법이 주로 사용되고 있다. 이러한 공법을 수행하기 위해서는 기본적으로 암반에 구멍을 뚫을 수 있는 암반천공장치가 사용된다.

도 1은 종래의 암반천공장치를 나타내는 예시도이다. 도 1과 같이 종래의 암반천공장치는 상하부에 각각 상부 스프로킷휠(2)과 하부 스프로킷휠(3)을 각각 설치하고, 상/하부 스프로킷휠(2,3)의 사이에 체인(4)을 회전가능하게 연결하여 이루 어진다.

또한, 지지판(1) 사이 양측에는 상하방향으로 각각 가이드봉(5)을 설치하고, 천공바이트(6)를 갖는 코어튜브(7)의 상부에는 양측이 가이드봉(5)에 끼워져 승하강되는 승하강연결부(8)를 일체로 형성한다.

상부 스프로킷휠(2)에 승하강모터(9)를 동력전달 가능하게 연결한 것으로, 승하강모터(9)의 정회전 또는 역회전에 따라 체인(4)이 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 이에 고정된 승하강 연결부(8), 코어튜브(7), 및 천공바이트(6)를 포함하는 천공부를 선택적으로 승하강시키도록 구성된다.

한편, 상부 스프로킷휠(2)은 그 일측에 축(2a)이 일체로 형성되어 이 축(2a)이 승하강모터(9)의 축과 키를 매개로 결합되어 동력전달가능하게 연결된다. 또한, 상부프레임(10)에 고정되어 있는 승하강모터 지지판(11)이 상부 스프로킷휠(2)과 승하강모터(9)의 사이에 위치된다.

따라서 이 승하강모터 지지판(11)을 통해 상부 스프로킷휠(2)의 축(2a)이 지지되므로 오랜 시간 체인(4)에 천공부의 고하중이 실리게 되면 상부 스프로킷휠(2)이 하방향으로 압력을 받아 상부 스프로킷휠(2)의 축(2a)이 승하강모터 지지판(11)의 지지부위를 중심으로 변형되어 상부 스프로킷휠(2)이 쉽게 손상되는 문제가 있었다.

또한, 하부 스프로킷휠(3)은 그 양축(3a)이 브라켓(12) 양측 사이에 베어링(13)에 의해 회전가능하게 고정되고, 브라켓(12) 하면 중앙에 하부프레임(14)으로부터 볼트(15)가 체결되므로, 하부 스프로킷휠(3)의 지지구조 역시 매우 취약함 은 물론 브라켓(12) 중앙에 하부 스프로킷휠(3)의 양축(3a)을 끼우기 어려워 불가피하게 하부 스프로킷휠(3)과 그 축(3a)을 별도로 분리제조해야 하는 단점이 있었다.

아울러, 체인(4)은 그 사용기간에 비례하여 장력이 느슨해질 수밖에 없으며, 이와 같이 장력이 느슨해진 상태 그대로 계속 사용하게 되면 체인(4)이 각 스프로킷휠(2,3)로부터 빠져 자칫 위험한 상황을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

또한 체인(4)을 통한 굴착수단의 상하제어는 정밀하지 못한 문제점이 있으며, 작동시 체인(4)이 이동되면서 발생되는 소음도 상당하여 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 위와 같은 필요에 의해 창안된 것으로서, 굴착부의 정밀한 이동제어가 가능하여 정밀한 굴착시공이 가능하고, 소음을 대폭감소시켜 소음피해를 현저히 줄일 수 있는 암반천공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 굴삭기에 장착되어 암반을 천공하는 암반천공장치로서, 상부에 상기 굴삭기와 연결되기 위한 연결부가 형성되고, 하부에 암반을 지지하기 위한 지지부가 형성된 본체; 상기 본체에 수직방향으로 이동가능하게 승하강블럭이 설치되며, 상기 승하강블럭의 하부에는 상기 암반을 굴착하기 위한 회전굴착부가 형성되고, 상기 승하강블럭의 상부에는 상기 회전굴착부를 구동시키기 위한 구동모터가 형성된 굴착구동부; 및 상기 본체에 수직하게 이송볼트부가 설치되며, 상기 이송볼트부의 일단은 구동수단에 의해 회전이 가능하며, 상기 이송볼트부는 상기 승하강블럭의 일부가 관통되어 상기 이송볼트부의 회전으로 상기 승하강블럭이 상하로 이동시키는 승하강구동부를 포함한 암반천공장치가 제공된다.

상기 승하강블럭에는 상기 구동모터의 회전력을 증대시켜 상기 회전굴착부의 회전을 증가시키는 증속기가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 승하강블럭의 일부에는 상기 이송볼트부의 나사산에 대응되는 나사부가 내측에 형성된 연결블럭이 설치된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 굴삭기에 장착되어 암반을 천공하는 암반천공장치로서, 상부에 상기 굴삭기와 연결되기 위한 연결부가 형성되고, 하부에 암반을 지지하기 위한 지지부가 형성된 본체; 상기 본체에 수직방향으로 이동가능하게 승하강블럭이 설치되며, 상기 승하강블럭의 하부에는 상기 암반을 굴착하기 위한 회전굴착부가 형성되고, 상기 승하강블럭의 상부에는 상기 회전굴착부를 구동시키기 위한 구동모터가 형성된 굴착구동부; 및 상기 본체에 수직하게 랙 기어부가 설치되며, 상기 랙 기어부와 맞물리고 구동수단에 의해 회전되는 피니언 기어부를 통해 상기 승하강블럭을 상하로 이동시키는 승하강 구동부를 포함한 암반천공장치가 제공된다.

상기 승하강블럭의 일부에는 상기 피니언 기어부의 상기 구동수단을 지지하는 연결블럭이 설치될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 모터에 의해 회전되는 이송볼트부를 통해 굴착부의 정밀한 상하이동을 제어할 수 있어 정밀한 굴착시공이 가능한 효과가 있다.

또한, 모터 회전방식에 따른 굴착부 상하이동은 소음이 대폭줄여 소음피해를 줄일 수 있는 효과가 있다. 아울러, 굴착부의 이송장치가 간소화되어 장치를 소형화시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 암반천공장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 암반천공장치의 측면을 보여주는 예시도이다.

도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 암반천공장치는 본체(50), 굴착구동부(60), 및 승하강구동부(70)로 크게 구성된다.

상기 본체(50)의 상부에는 굴삭기와 연결되기 위한 연결부(51)가 형성된다. 이 연결부(51)에는 관통공(H1,H2)이 다수개 형성될 수 있다. 또한 상부에는 굴삭기에 연결되기 위한 샤프트(55)가 장착된다. 한편, 상기 본체(50)에는 지지를 위한 포스트 프레임(52,54)이 형성되는데 포스트 프레임(52,54)의 하부에는 굴착시 암반에 미끌리지 않도록 돌출된 다수개의 지지부(53)가 형성된다.

상기 굴착구동부(60)는 본체(50)의 포스트 프레임(52,54)에 설치되며, 승하강블럭(63), 구동모터(61), 및 회전굴착부(62)로 구성된다.

상기 승하강블럭(63)은 상기 본체(50)의 포스트 프레임(52,54)에 상하방향으로 이동이 가능하게 설치된다. 또한 승하강블럭(63)에는 기어비를 통해 구동모터(61)의 회전을 증속시켜 회전굴착부(62) 회전속도를 향상시키는 증속기(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회전굴착부(62)의 하단에는 바이트가 다수개 장착된 구성을 갖는다. 또한 회전굴착부(62)는 원통형으로 이루어지며, 상기 승하강블럭(63)에 설치된 증속기에 연동되어 회전될 수 있다. 또한 승하강블럭(63)에는 상기 승하강 구동 부(70)와 연결되는 연결블럭(73)이 장착된다.

상기 승하강구동부(70)는 본체(50)에 수직방향으로 형성되는데, 구체적으로 본체(50)에는 수직방향으로 이송볼트부(72)가 설치된다. 이 이송볼트부(72)의 상단에는 구동수단(모터; 71)이 연결되어 상기 이송볼트부(72)를 회전시킨다.

한편, 승하강블럭(63)에 연결된 연결블럭(73)에는 도 2와 같이 내부에 나사산이 형성되어 이루어진다. 따라서 이송볼트부(72)가 회전되면 연결블럭(73)의 나사산을 따라 승하강블럭(63)이 이동될 수 있다.

즉, 이송볼트부(72)의 회전으로 인해 승하강블럭(63)의 이동이 가능한데, 구동수단(71)의 회전방향에 따라 승하강블럭(63)의 상하이동이 결정될 수 있다. 또한 구동수단(71)의 회전수 제어를 통해 승하강블럭(63)의 정밀한 이송제어가 가능하다. 이에 따라 굴착 시공시 회전굴착부(62)의 정밀한 이동제어가 가능하여 정밀한 굴착시공이 가능하다.

또한 구동수단(71; 모터)의 회전력에 의해 승하강블럭(63)이 이송되므로 작동소음도 현저하게 줄일 수 있으며, 이송볼트부(72)와 연결블럭(73)의 단순한 이송장치가 제공됨으로써 장치를 소형화시킬 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른실시예에 따른 암반천공장치를 나타내는 예시도이다.

도 4와 같이 본 발명의 다른실시예에 따른 암반천공장치는 본체(50), 굴착구동부(60), 및 승하강 구동부(70)로 크게 구성된다.

본 실시예서는 전술한 실시예에서 승하강 구동부(70)의 구성만을 달리하는데, 본 실시예의 승하강 구동부(70)은 랙과 피니언방식으로 구성된다.

구체적으로, 본체(50)에는 수직방향으로 랙 기어부(72a)가 형성된다. 또한 승하강블럭(63)에는 연결블럭(73)이 설치되고, 이 연결블럭(73)에는 모터(71)가 설치된다. 이때 모터(71)의 구동축에는 피니언 기어부(75)가 형성되고, 이 피니언 기어부(75)는 랙 기어부(72a)에 맞물리도록 설치된다.

이에 따라 모터(71)의 구동력으로 피니언 기어부(75)가 구동되고 랙 기어부(72a)와 맞물린 상태에서 승하강블럭(63)을 상하로 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 피니언 기어부(75)는 모터(71)의 구동축에 연결되고 상기 모터(71)는 승하강블럭(63)과 결합됨으로 상기 피니언 기어부(75)의 회전에 의해 승하강블럭(63)은 랙 기어부(72a)의 상하로 이동이 가능하다.

한편, 전술한 실시예에서 구동수단들은 각각 굴삭기에서 제어가 가능하도록 전기적으로 연결될 수도 있다. 따라서 사용자가 암반천공장치를 직접조작하지 않고도 굴삭기 내에서 제어가 가능하도록 구성할 수 있다.

이와 같이, 굴삭기 내에서 본 발명의 암반천공장치를 구동시키면 별도의 조작자를 배치하지 않고도 굴삭기 운전자가 직접 장치를 제어할 수 있어 시공효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 암반천공장치를 나타내는 예시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 암반천공장치를 나타내는 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 암반천공장치의 측면을 보여주는 예시도이다.

도 4는 본 발명의 다른실시예에 따른 암반천공장치를 나타내는 예시도이다.

<도면부호의 간단한 설명>

50 : 본체 51 : 연결부

53 : 지지부 60 : 굴착구동부

61 : 구동모터 63 : 승하강 블럭

70 : 승하강구동부 72 : 이송볼트부

Claims (5)

1. 굴삭기에 장착되어 암반을 천공하는 암반천공장치로서,

   상부에 상기 굴삭기와 연결되기 위한 연결부가 형성되고, 하부에 암반을 지지하기 위한 지지부가 형성된 본체;

   상기 본체에 수직방향으로 이동가능하게 승하강블럭이 설치되며, 상기 승하강블럭의 하부에는 상기 암반을 굴착하기 위한 회전굴착부가 형성되고, 상기 승하강블럭의 상부에는 상기 회전굴착부를 구동시키기 위한 구동모터가 형성된 굴착구동부; 및

   상기 본체에 수직하게 이송볼트부가 설치되며, 상기 이송볼트부의 일단은 구동수단에 의해 회전되며, 상기 이송볼트부는 상기 승하강블럭의 일부가 관통되어 상기 이송볼트부의 회전으로 상기 승하강블럭을 상하로 이동시키는 승하강구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 암반천공장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 승하강블럭에는 상기 구동모터의 회전력을 증대시켜 상기 회전굴착부의 회전을 증가시키는 증속기가 설치된 것을 특징으로 하는 암반천공장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 승하강블럭의 일부에는 상기 이송볼트부의 나사산에 대응되는 나사부가 내측에 형성된 연결블럭이 설치된 것을 특징으로 하는 암반천공장치.
4. 굴삭기에 장착되어 암반을 천공하는 암반천공장치로서,

   상부에 상기 굴삭기와 연결되기 위한 연결부가 형성되고, 하부에 암반을 지지하기 위한 지지부가 형성된 본체;

   상기 본체에 수직방향으로 이동가능하게 승하강블럭이 설치되며, 상기 승하강블럭의 하부에는 상기 암반을 굴착하기 위한 회전굴착부가 형성되고, 상기 승하강블럭의 상부에는 상기 회전굴착부를 구동시키기 위한 구동모터가 형성된 굴착구동부; 및

   상기 본체에 수직하게 랙 기어부가 설치되며, 상기 랙 기어부와 맞물리고 구동수단에 의해 회전되는 피니언 기어부를 통해 상기 승하강블럭을 상하로 이동시키는 승하강 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 암반천공장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 승하강블럭의 일부에는 상기 피니언 기어부의 상기 구동수단을 지지하는 연결블럭이 설치된 것을 특징으로 하는 암반천공장치.

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