KR20110092806A - 파이프형 터널의 토사굴착장치 - Google Patents

파이프형 터널의 토사굴착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파이프형 터널 내의 토사를 굴착하기 위한 토사굴착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반원통형의 셔블과 반원통형의 셔블의 지지대차를 이용하여 토사를 굴착함으로써 단시간 내에 많은 양의 토사를 굴착할 수 노동력 절감형 토사굴착장치에 관한 것이다.
본 발명은 파이프형 터널의 토사굴착장치에 있어서, 반원통 형상의 셔블(100); 상기 셔블(100)과 연결되고, 상기 셔블(100)의 하부에서 셔블(100)의 작동을 조절하는 지지대차(200); 상기 지지대차(200)의 전방에 위치하여 상기 셔블(100)을 상하로 움직이는 제1 유압잭(210); 상기 지지대차(200)의 하단에 위치하여 상기 셔블(100)을 전후방으로 움직이는 제2 유압잭(220); 및 상기 지지대차(200)의 후방에 위치하여 상기 지지대차(200)의 후방을 고정시켜 주는 제3 유압잭(230);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치를 제공한다.
본 발명에 따른 토사굴착장치는 노동력 및 노동력에 따른 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 다수의 작업자에 의한 작업이 어려운 경우에도 소수의 작업자와 더불어 작업이 가능함과 아울러 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과를 가진다.

Description

파이프형 터널의 토사굴착장치{The soil excavation device for pipe type tunnel}
본 발명은 파이프형 터널 내의 토사를 굴착하기 위한 토사굴착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반원통형의 셔블과 반원통형의 셔블의 지지대차를 이용하여 토사를 굴착함으로써 단시간 내에 많은 양의 토사를 굴착할 수 노동력 절감형 토사굴착장치에 관한 것이다.
일반적으로 대규모 터널의 경우에는 포크레인을 이용하여 직접 토사를 굴착할 수 있으나, 파이프형 터널이나 지중 터널의 경우에는 인력에 의해 토사를 굴착하여 왔다. 종래의 파이프형 터널 내에서의 토사의 굴착은 직접 작업자가 삽을 이용하여 대차에 실은 후에 대차를 옮겨 토사를 지상으로 옮기는 방법으로 토사를 굴착하였다.
이러한 종래의 방법은 많은 노동력과 시간을 요할 뿐만 아니라 노동력에 따른 비용증가의 한 요인이 되었다. 또한, 작업자가 작업할 수 있는 공간의 한계가 있어서, 다수의 작업자에 의한 작업이 불가능한 경우에는 더 많은 시간과 노동력을 필요로 하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 노동력 및 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 파이프형 터널의 토사 굴착장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다수의 작업자에 의한 작업이 어려운 경우에도 소수의 작업자와 더불어 작업이 가능함과 아울러 노동의 효율성을 높일 수 있는 파이프형 터널의 토사 굴착장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 토사의 운반도 윈치에 의해 운반됨으로 인해서, 작업의 능률 및 작업효율을 증가함을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 파이프형 터널의 토사굴착장치에 있어서, 반원통 형상의 셔블(100); 상기 셔블(100)과 연결되고, 상기 셔블(100)의 하부에서 셔블(100)의 작동을 조절하는 지지대차(200); 상기 지지대차(200)의 전방에 위치하여 상기 셔블(100)을 상하로 움직이는 제1 유압잭(210); 상기 지지대차(200)의 하단에 위치하여 상기 셔블(100)을 전후방으로 움직이는 제2 유압잭(220); 및 상기 지지대차(200)의 후방에 위치하여 상기 지지대차(200)의 후방을 고정시켜 주는 제3 유압잭(230);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치를 제공한다.
본 발명에 따른 토사굴착장치는 지지대차(200)의 하단에 장착되는 다수의 바퀴(240)가 더 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 토사굴착장치는 양방향 윈치로 이동될 수 있으므로 바퀴가 구성되지 않아도 가능하나, 바퀴가 지지대차의 하단에 장착되는 경우 지지대차의 이동에 편리성이 더해질 수 있다.
본 발명에 따른 토사굴착장치는 유압잭을 이용한 것으로서, 상하로 움직이는 유압잭과 전후로 움직이는 유압잭을 이용하여 토사의 굴착 및 운반이 용이하게 한다. 또한, 본 발명은 지지대차(200)의 후방에 위치하여 상기 셔블(100)을 상하로 움직이는 제4 유압잭(250)이 더 포함되도록 구성할 수 있다. 제4 유압잭도 상하로 움직이는 유압잭으로서, 제1 유압잭의 움직임을 보충해 줄 수 있다. 토사를 굴착할 때 셔블의 전방부를 하부로 내려갈 수 있도록 하여 토사의 용이한 굴착이 가능하게 한다. 또한, 셔블(100)의 상단에는 다수의 견인고리(102)가 형성되도록 구성할 수 있다. 견인고리는 지지대차를 이동시키거나 지상으로 옮기는데 필요한 장치이다. 셔블의 상부에 있는 견인고리에 와이어를 연결하여 윈치를 통해서 이동가능하게 하기 위함이다. 셔블(100)의 전방 단부에는 토사의 굴착을 용이하게 하기 위한 셔블팁(104)이 형성될 수 있다. 쉽게 토사를 굴착할 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명에 따른 토사굴착장치는 노동력 및 노동력에 따른 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 다수의 작업자에 의한 작업이 어려운 경우에도 소수의 작업자와 더불어 작업이 가능함과 아울러 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 셔블의 사시도.
도 2는 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 지지대차의 사시도.
도 3은 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 배면도.
도 4는 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 사시도.
도 5는 본 발명인 토사굴착장치의 다른 실시예에 대한 사시도.
도 6은 본 발명인 토사굴착장치의 실시예에 대한 터널내의 배면도.
도 7은 본 발명인 토사굴착장치의 사용상태도.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
우선, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명의 여러 실시예에 있어서 기술적 특징이 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용함을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 셔블의 사시도이고, 도 2는 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 지지대차의 사시도이고, 도 3은 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 배면도이고, 도 4는 본 발명인 토사굴착장치의 일실시예에 대한 사시도이고, 도 5는 본 발명인 토사굴착장치의 다른 실시예에 대한 사시도이고, 도 6은 본 발명인 토사굴착장치의 실시예에 대한 터널내의 배면도이고, 도 7은 본 발명인 토사굴착장치의 사용상태도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명인 토사굴착장치에 대한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 토사굴착장치의 셔블(100)에 대한 사시도이다. 셔블(100)은 반원통형상으로 형성되고 전방의 하부측으로 갈수록 테이퍼지고 개방되도록 형성되며, 후방은 반원형으로 밀폐되는 셔블 몸체(101)와, 상기 셔블 몸체(101)의 전방 하단부에 형성되는 다수의 셔블팁(102)과, 전방의 측면에 설치되는 지지대차 연결수단(103)으로 구성된다. 전방의 셔블팁(102)은 셔블(100)을 이용하여 토사의 굴착이 용이하도록 하기 위한 구성이다. 또한, 지지대차 연결수단(103)은 지지대차의 제2 유압잭과 연결하기 위한 구성이다.
도 2는 토사굴착장치의 지지대차(200)에 대한 사시도이다. 지지대차(200)는 지지대차 몸체(201)와, 몸체의 전방에 설치되어 지지대차를 상하로 이동시키는 제1 유압잭(210)과, 지지대차의 측면 하부에 설치되어 셔블(100)을 전후방으로 이동시키는 제2 유압잭(220)과, 지지대차의 후방에 설치되어 지지대차의 움직임을 고정하기 위한 제3 유압잭(230)과, 지지대차의 하부에 설치되는 다수의 바퀴(240)로 구성된다. 바퀴(240)가 장착되지 않는 경우에도 지지대차의 이동은 가능하다. 그 이유는 지지대차가 양방향 윈치에 의해 이동가능할 수 있기 때문이다. 지지대차의 몸체(201)에는 지지대차를 윈치로 이동시키기 위한 상부 견인고리(202)와, 몸체(201)의 후방에 설치되어 대차를 윈치로 이동시키기 위한 배면 견인고리(203)가 더 추가된다. 견인고리가 상부 및 배면에 형성됨으로 인해, 지지대차의 전후방 이동을 가능하게 해 준다. 제1 유압잭(210)은 실린더(211)와 실린더 내부에서 움직이는 피스톤 로드(212)와 피스톤 로드의 단부에 형성되어 지지대차의 지지를 위한 지지판(213)으로 구성된다. 제2 유압잭(220)은 실린더(221)와 실린더 내부에서 움직이는 피스톤 로드(222)와 피스톤 로드의 단부에 형성되는 셔블 연결수단(223)으로 구성되며, 상기 셔블 연결수단(223)은 볼트(224)와 너트(225)로 조인될 수 있다. 이외에도 다양한 연결수단을 통해 셔블(100)과 지지대차(200)를 연결할 수 있다. 제3 유압잭(230)도 마찬가지로 실린더(231)와 피스톤 로드(232) 및 지지판(233)으로 구성된다. 유압잭(210,220,230)은 유압잭을 보호하기 위해 유압잭과 함께 움직이는 내측 강관과, 내측 강관이 움직이는 외측 강관으로 구성할 수도 있다(미도시). 즉, 토사가 유압잭의 피스톤 로드에 묻히는 경우 피스톤 로드의 고장 등의 원인이 될 수 있으므로, 유압잭을 보호하기 위한 보호덮개로써 내측 및 외측 강관을 구비할 수 있다.
도 3은 셔블(100)과 지지대차(200)가 결합한 상태의 배면도이고, 도 4는 셔블(100)과 지지대차(200)가 결합한 상태의 사시도이다. 상기 도면에서는 셔블(100)과 지지대차(200)가 셔블 연결수단(223)과 지지대차 연결수단(103)에 의해 연결된 구성을 취하고 있다.
도 5는 다른 실시예의 사시도이다. 도 5의 경우 제4 유압잭(250)이 더 부가된다는 점을 제외하고는 도 4의 실시예와 동일하다. 제4 유압잭(250)은 셔블(100)의 전방이 파이프형 터널의 바닥면까지 내려갈 수 있도록 하기 위한 구성이다. 따라서 제4 유압잭의 피스톤 로드를 구동함으로써 지지대차(200)의 후반부가 들리게 되어 전방의 셔블(100)이 파이프형 터널의 바닥면까지 내려갈 수 있게 되어 토사의 용이한 굴착이 가능하게 된다. 나머지의 구성은 도 4의 실시예와 동일하므로 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명인 토사굴착장치의 사용 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 6에서 파이프형 터널의 좌우측에는 고정 브라켓(2)이 더 설치될 수 있다. 고정 브라켓(2)은 제3 유압잭이 토사를 굴착하는 시점에서 뒤로 밀리지 않도록 하기 위한 구성이다. 도 7에서 지지대차(200)는 와이어(500)에 의해 상부 및 배면이 연결되며, 윈치(300)에 의해 구동된다. 윈치(300)는 양방향 윈치로서 지지대차를 전방 및 후방으로 움직이도록 할 수 있다. 소정위치에 지지대차(200)를 이동시킨 후 유압잭을 구동하여 토사를 굴착하게 된다. 우선 후방의 배면 유압잭(230)을 이용하여 후방을 고정하고, 전후방 유압잭인 제2 유압잭(220)으로 셔블(100)을 전방으로 이동시킨다. 그리고나서 상하 유압잭인 제1 유압잭(210)을 구동하여 셔블(100)을 위로 들어올리게 되면, 셔블의 원통형상 내부로 토사가 유입되어 쌓이게 된다. 일정량의 토사가 쌓이게 되면, 윈치를 사용하여 수직갱(M)으로 이동시키고, 이동된 지지대차(200)를 크레인 등을 이용하여 지상으로 들어올려 토사를 트럭 등에 싣게 된다. 또한, 파이프형 터널의 바닥에 있는 토사까지 제거하기 위해서는 제4 유압잭(250)을 구동하여 셔블의 전방을 바닥면까지 이르게 한 후 제4 유압잭(250)의 피스톤 로드를 움직여 후방이 들리게 하며, 전방으로 더 들어올리기 위해서는 제1 유압잭(210)을 구동하여 셔블을 들어올려 토사를 굴착할 수 있다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.
1 : 파이프형 터널 2 : 고정 브라켓
100 : 셔블 101 : 셔블 몸체
102 : 셔블팁 103 : 지지대차 연결수단
200 : 지지대차 201 : 지지대차 몸체
202 : 상부 견인고리 203 : 배면 견인고리
210 : 제1 유압잭 211 : 유압 실린더
212 : 피스톤 로드 213 : 지지판
220 : 제2 유압잭 221 : 유압 실린더
222 : 피스톤 로드 223 : 셔블 연결수단
224 : 볼트 225 : 너트
230 : 제3 유압잭 231 : 유압 실린더
232 : 피스톤 로드 233 : 지지판
240 : 바퀴
250 : 제4 유압잭 251 : 유압 실린더
252 : 피스톤 로드 253 : 지지판
300 : 윈치 400 : 롤러
500 : 와이어
GL : 지표면(Ground Level) T : 지반
M : 수직갱

Claims (5)

  1. 파이프형 터널의 토사굴착장치에 있어서,
    반원통 형상의 셔블(100);
    상기 셔블(100)과 연결되고, 상기 셔블(100)의 하부에서 셔블(100)의 작동을 조절하는 지지대차(200);
    상기 지지대차(200)의 전방에 위치하여 상기 셔블(100)을 상하로 움직이는 제1 유압잭(210);
    상기 지지대차(200)의 하단에 위치하여 상기 셔블(100)을 전후방으로 움직이는 제2 유압잭(220); 및
    상기 지지대차(200)의 후방에 위치하여 상기 지지대차(200)의 후방을 고정시켜 주는 제3 유압잭(230);
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대차(200)의 하단에 장착되는 다수의 바퀴(240)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 지지대차(200)의 후방에 위치하여 상기 셔블(100)을 상하로 움직이는 제4 유압잭(250)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 셔블(100)의 상단에는 다수의 견인고리(102)가 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 셔블(100)의 전방 단부에는 토사의 굴착을 용이하게 하기 위한 셔블팁(104)이 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프형 터널의 토사굴착장치.
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