KR20110133517A

KR20110133517A - 신 수직갱 굴착장치 및 확공 굴착방법

Info

Publication number: KR20110133517A
Application number: KR1020100053115A
Authority: KR
Inventors: 유재호
Original assignee: 유재호
Priority date: 2010-06-05
Filing date: 2010-06-05
Publication date: 2011-12-13

Abstract

본 발명에 따른 진공을 이용한 수직갱 굴착장치 및 굴착방법에 관한 것으로, 환기갱이나 작업구를 형성할 때 미리 하부갱도의 설치작업이나 확갱작업이 없이 대직경의 굴착갱을 형성할 수 있고 진공을 이용하여 굴착시 발생되는 슬러지를 신속하게 배출하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 진공을 이용한 수직갱 굴착장치는, 굴착동력을 제공하는 굴착 구동부(110)와; 굴착장치에 설치되며 상기 굴착 구동부(110)를 지지하는 겐트리크레인(120)과; 굴착장치 내부에 흡입탱크(130)가 구비되고 상기 굴착구동부의 하단부에 연결되어 상기 굴착 구동부의 동력을 전달받아 지반을 굴착하는 굴착헤드(140)와; 상기 굴착헤드부에 의해 천공되는 굴착갱(1) 내부에 설치되는 관(100)과; 상기 굴착헤드부에 파이프를 통해 물을 공급해주는 급수펌프(161)와; 진공펌프(210), 양단부가 상기 진공펌프와 상기 굴착헤드의 흡입탱크(130)에 각각 연결되는 배출파이프(171)으로 이루어져, 상기 굴착헤드의 구동시 상기 진공펌프에 의해 상기 굴착헤드 내부의 슬러지와 물을 외부로 배출하는 진공펌프(210)를 포함하여 구성된다.

Description

신 수직갱 굴착장치 및 확공 굴착방법 {New Excavating apparatus of vertical hole and Reaming method of vertical hole}

본 발명은 수직갱 굴착에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴착헤드에 의한 굴착과 진공에 의한 슬러지의 배출을 이용하여 지하공간의 환기구및 작업구 등의 갱을 신속하게 형성할 수 있는 신 수직갱 굴착장치 및 확공 굴착방법에 관한 것이다.

현재 등록된 특허 제 10-0947080호 (등록일:2010년3월4일)에 의해 수압과 진공을 이용한 수직갱 굴착장치 및 굴착방법에 의해 수직갱을 시공 할수도 있지만 이는 수직갱 전체에 물을 가두고 그 수압과 진공에 의해 수직갱을 굴착해야하는데 현실적으로 국내 및 해외의 지층조건이 절리가 많고 연약지반일 경우에는 차수그라우팅을 하더라도 담수된 물이 빠져 나갈수 있어 물을 수직갱에 가두어 유지하는 것이 현실적으로 어렵다는 판단이 되어 공법을 적용하는데 한계가 있으며, 초기굴착시 담수된 수압이 없는 관계로 버력 처리에 문제가 발생할 가능성이 있으며, 굴착구동부가 지상에서 높은곳에 위치함으로서 무게중심이 상부에 있어 작업에 안전성을 확보할 수 없으며, 또한 기초구조물이 커져야 하는 점을 보완하는 것이다. 또한 대구경의 수직갱을 시공할 경우에 장비의 구입비용이 커지기 때문에 경제성이 있는 직경까지 장비로 굴착을 하고, 이후 추가적인 확공은 기계적인 굴착면을 자유면으로 하여 발파에 의한 굴착을 하고 선굴착된 굴착갱내에 버력수집장치를 설치하여 손쉽게 대구경의 수직갱을 굴착하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 기술은 구동부를 최상단에 설치하고 구동함으로서 이의 동력전달용 드릴파이프를 설치하여 굴착헤드에 동력을 전달함으로서 굴착할 수 있는 방법이었으나, 이를 굴착헤드의 직후방에 굴착구동부를 설치함으로서 투입장치를 간소화 할 수 있으며, 지반을 굴착하고 굴착된 슬러지를 수압없이 진공만을 이용하여 신속하게 배출할 수 있는 적당량의 물과 진공을 이용한 신 수직갱 굴착장치 및 확공 굴착방법을 제공하려는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 굴착갱에 투입되는 물이 지중으로 손실됨으로 인한 환경적인 문제와 굴착장비의 대구경화 하는 데는 한계가 있기 때문에 이를를 해소 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 신 수직갱 굴착장치는, 상단에 굴착동력을 제공하는 굴착 구동부가 굴착장치에 일체형으로 직접 설치되며 상기 굴착 구동부를 지지하는 지지부와; 상기 굴착구동부의 하단부에 연결되어 상기 굴착 구동부의 동력을 전달받아 지반을 굴착하는 굴착헤드부와; 상기 굴착헤드부 내부에 흡입탱크가 구비되고; 상기 굴착헤드부에 의해 천공되는 만큼 굴착장치 후방에 설치되는 관과; 상기 굴착헤드부에 파이프를 통해 물을 공급해주는 물공급부와; 진공펌프, 양단부가 상기 진공펌프와 상기 굴착헤드의 흡입탱크에 각각 연결되는 배출파이프로 이루어져, 상기 굴착헤드의 구동시 상기 진공펌프에 의해 상기 굴착헤드 내부의 슬러지와 물을 외부로 배출하는 진공펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 확공 수직갱 굴착방법은, (S10) 굴착갱(1)을 천공할 위치에 맞춰 윈치(132)를 구비한 겐트리크레인(120)을 설치하는 단계와; (S20) 상기 구조물에 지표를 일정한 깊이의 직사각형으로 굴착하는 사각구조물(121); (S30) 상기 사각구조물 의 중앙에 원형으로 굴착하는 원형구조물(122); (S40) 상기 원형구조물에 굴착 구동부(110)를 설치하고, 상기 굴착 구동부의 저부에 굴착헤드(140)를 설치하는 단계와 급수펌프(161)를 통해 굴착헤드(140)에 적당량의 물을 투입하여 상기 굴착헤드(140)에서 굴착된 버력과 섞이면서 유동성을 형성할수 있게 급수파이프(162)를 설치하는 단계와 유동성이 있는 버력을 굴착헤드(140)내에 흡입탱크(130)를 통해 진공펌프(210)로 흡입할수 있도록 배출파이프((171)를 설치하는 단계; (S50) 상기 단계를 통해 원하는 심도의 굴착갱(1)을 형성하면서 굴착장치 후방에 관(100)을 삽입 설치하는 단계와 상기 굴착헤드의 구동을 통해 굴착을 진행함으로 물이 굴착된 버력과 섞이면서 유동성을 형성할 수 있게 급수펌프에서 급수파이프(162)를 통해 굴착헤드(140)로 보내지고 이때 유동성이 생긴 버력은 흡입탱크(130)로 이동되고 아울러 진공펌프(210)를 가동하여 상기 굴착헤드의 내부에 형성된 흡입탱크(130)를 경유하여 상기 굴착갱 내부의 슬러지와 물을 지상으로 배출하고 굴착이 종료되면 굴착갱(1)내에 있던 굴착헤드(140)와 굴착구동부(110) 및 급수파이프(162), 배출파이프(171)를 해체하여 제거하는 단계; (S60) 상기 굴착헤드(140)와 굴착구동부(110)를 제거한후 확공(2)은 굴착갱(1)의 주변을 다양한 방법으로 굴착을 하여 굴착된 버력이 굴착갱(1)내에 들어가 막히지 않도록 굴착갱(1)내에 버력수집장치(200)를 설치하여 수집된 버력을 겐트리 크레인(122)과 버력수집장치(200)를 와이어로프(131)로 연결하여 버력을 지상으로 끌어올려는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 진공을 이용한 신 수직갱 굴착장치 및 확공 굴착방법에 의하면, 굴착시 발생되는 분진등을 제어할수 있는 소량의 물과 진공펌프만을 사용하여 굴착갱 내의 슬러지를 지상으로 배출함으로써 물의 사용량을 절감할 수 있고 배출된 슬러지도 함수율이 적기 때문에 탈수 건조 하지 않아 비용이 절감되며(건설오니에 대한 용출시험결과 유해물질 함유기준 이내이고 토양오염우려기준 이내인 경우에는 수분함량 70%이하가 되도록 탈수·건조하여「폐기물관리법 시행규칙」별표17 제2호에 따른 무기성오니의 재활용용도 및 방법으로 재활용하여 당해현장에 한하여 재활용할 수 있으며, 그 외의 경우에는 탈수·건조 등에 의하여 수분함량 85% 이하로 사전처리해야한다), 이로인해 탈수 건조하지 않고 매립 슬러지를 신속하게 배출할 수 있고, 물사용이 최소화 됨으로 인해 이전 공법보다 환경적으로 발생할 문제가 해소 되며 굴착구동부(120)가 굴착헤드(140)에 있어 기존공법의 드릴 구동부에서 발생되는 동력을 전달하는 드릴로드가 필요 없으며 지상설비 등이 간소화되어 도심의 적은 공간에서도 사용이 가능하다.

또한 굴착면을 보호하고 지지하는 방식을 기존에는 강관을 사용 했으나 이를 강관, 세그먼트 등의 재료를 사용 할 수 있게 했으며, 경암의 대구경 굴착시에는 강관등의 보호 및 지지재료를 사용 하지 않고 직접 굴착한 후 발파를 할 수 있게 하고 연약지반 굴착시는 강관등의 재료를 사용하여 보호 및 지지를 하여 굴착한 후 굴착이 종료되면 발파시 보호 및 지지에 사용 했던 재료를 순차적으로 철거를 하여 재활용이 가능하기 때문에 경제적인 효과를 기대 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 신 수직갱 굴착장치의 전체구조를 보인 설치도.
도 2는 본 발명에 따른 신 수직갱 굴착장치에 적용된 관의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 신 수직갱 굴착장치에 적용된 삽입유도부의 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 신 수직갱 굴착장치에 적용된 삽입유도부의 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 확공 수직갱 굴착방법의 공정도1.
도 6은 본 발명에 의한 확공 수직갱 굴착방법의 공정도2.
도 7은 본 발명에 의한 확공 수직갱 굴착방법의 공정도3.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 신 수직갱 굴착장치는, 겐트리크레인(120)을 지지하는 사각콘크리트 구조물(120), 겐트리크레인(120)의 윈치(132)와 굴착헤드(140)를 연결하는 와이어로프(131)와 연결부(133), 굴착헤드(140)의 직상단부에 설치되는 굴착구동부(110), 굴착갱(1)의 내벽을 지지하는 관(100), 굴착갱(1) 내부에 물을 공급하는 급수펌프(161)와 급수파이프(162), 굴착헤드(140) 내부의 흡입탱크(130), 진공펌프(210)와 흡입탱크(130)를 연결하는 배출파이프(171), 흡입탱크(130)와 배출파이프(171)사이에 밸브(172)를 포함하여 구성되며, 이하, 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.

겐트리크레인(120)은 굴착중인 굴착구동부(110) 및 굴착헤드(140)를 상하로 이동시키기 위한 윈치(132)와 굴착구동부(110) 및 굴착헤드(140)의 상하 이동시 견딜수 있는 겐트리크레인(120)은 상부 프레임의 4모서리 하부 수직방향으로 연장 설치되는 기둥으로 이루어져 작업 공간을 형성한다. 기둥은 지면에 대한 지지력을 증대할 수 있도록 각각 지면에 일정깊이로 삽입 및 콘크리트 타설에 의해 고정될 수 있다. 사각콘크리트 구조물(121)은, 지면에 겐트리크레인(120)을 설치하기 위한 베이스 구조물과 관을 설치하기 위한 지중공간으로 사각콘크리트 구조물 중앙에는 굴착단면보다 큰 원형공동을 굴착한후 원형콘크리트 구조물로 굴착장비 및 관을 이동시킬 수 있게 형성하게 된다.,

겐트리크레인(120)의 윈치(132)와 굴착헤드(140)를 연결하는 와이어로프(131)와 연결부(133), 윈치(132)와 굴착헤드(140)와 굴착구동부(110)를 와이어로프(131)로 연결하여 굴착헤드가 굴착되는 만큼 하부를 향해 계속해서 연장하여 사용하게 된다. 여기에서 사용되는 와이어로프(131)는 굴착구동부를 들어 올릴 수 있는 충분한 용량을 계산하여 설치한다., 굴착헤드(140)는 직상단부에 설치되는 굴착구동부(110)의 하단부에 연결되어 직접 굴착구동부(110)의 회전력을 전달받아 회전하면서 지반을 굴착한다.

굴착헤드(140)는 모든 지반을 굴착할 수 있는 구조이며 단 굴착헤드(140)내부에 존재하는 슬러지와 물을 흡입 배출할 수 있도록 내부에 흡입탱크(130)가 구비된다. 흡입탱크(130)는 진공펌프(210)의 후술하는 배출파이프(171)에 연결된다. 이때, 배출파이프(171)는 고정 상태이며 흡입탱크(130)와 배출파이프(171)은 후술하는 배출량을 조절할 수 있는 발브(172)가 연결된다.

발브(172)는 흡입탱크(130)와 배출파이프(171)의 사이에 연결되어 흡입탱크(130)에 들어오는 슬러지의 양이 줄어들 경우에는 진공펌프(210)가 작동이 안될 수 있어 이때는 발브를 조절하여 신속히 버력이 배출되게 한다. 굴착갱(1)의 내벽을 지지하는 관(100)은 굴착갱(1)의 내벽에 설치되어 지반의 붕괴를 막는 역할을 한다. 관(100)은 제조와 운반 및 시공을 감안하여 일정 길이(구체적인 수치로 한정하지는 않는다)로 이루어져 굴착갱(1)의 깊이에 따라 강관(용접이나 체결구에 의해 연결될 수도 있음)이나 잘라진 콘크리트관을 다수개가 연결되어 사용된다. 관(100)들의 결합은 별도의 클램프나 체결구에 이루어질 수도 있지만, 관(100)의 자중에 의해 적층될 수도 있다.,

관(100)은 굴착장치의 후방에 결합되는 것으로서, 강관의 설치 상태를 기준으로 굴착갱(1)의 형태에 따라 진원의 형태로 이루어지지만, 도 2에서와 같이, 작업성을 고려하여 2개(도 2에는 2개로 도시함)로 분활관(15A,15B)들이 결합되기도하고 콘크리트관의 경우에도 동일하게 이루어진다. 강관의 경우 각각의 분활관(15A,15B)들은 상호 간의 결합을 위하여 마주하는 단부에 하나 이상의 체결부(151)가 각각 구비되며, 체결부(151)들이 겹쳐진 상태에서 체결구(152)가 체결되어 결합된다.

관(100)은 굴착헤드(140)에 의해 굴착된 만큼 굴착갱(1)에 삽입되는 것으로, 도 3에서처럼, 굴착갱(1)의 삽입시 비틀림이 발생되지 않도록 지상측에는 관(100)의 삽입을 유도하는 삽입유도부(180)가 갖추어질 수 있다.

삽입유도부(180)는 관(100)의 곡률과 동일한 호형상으로 이루어져 관(100)의 둘레부에 서로 일정 간격을 두고 2개 이상(도 4에는 2개로 도시됨) 설치되는 베이스(181), 베이스(181)에 설치되며 관(100)을 지지하는 하나 이상의 지지롤러(182)로 이루어진다.

베이스(181)는 길이가 변하는 하나 이상의 유압잭, 유압실린더 등의 액추에이터(183)에 의해 관(100)에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

지지롤러(182)는 관(100)과의 마찰저항을 최소화하기 위하여 베이스(181)에 제자리 회전 가능하게 장착된다.

한편 관(100)은 굴착을 정지하지 않고 굴착 중에 설치될 수 있으며 예를 들어 도 3에서 보이는 것처럼, 겐트리크레인(120)에 고정된 다수의 유압실린더 등의 액추에이터(183)에 의해 삽입된다., 굴착헤드(140) 내부에 물을 공급하는 급수펌프(161)와 펌프(161)에 의해 펌핑되는 물을 를 통해 굴착헤드(140)로 공급하는 급수파이프(162)로 이루어진다.

급수펌프(161)는 예컨대, 준비된 물탱크에서 물을 공급할 수 있을 것이며, 다르게는 후술하는 선별부(190)에 의해 슬러지가 선별된 물을 공급받아 굴착헤드(140) 로 공급할 수도 있다., 굴착된 버력처리는 굴착헤드(140) 내부의 흡입탱크(130), 진공펌프(210)와 흡입탱크(130)를 연결하는 배출파이프(171), 흡입탱크(130)와 배출파이프(171)사이에 밸브(172)를 포함하여 구성된다.

진공펌프(210)는 진공에 의해 굴착헤드(140)의 흡입탱크(130)을 통해 버력과 물을 흡입하는 흡입력을 발생한다.

배출파이프(171)은 양단부가 진공펌프(210)와 굴착헤드(140)의 흡입탱크(130)에 각각 관이음되어 슬러지와 물의 혼합하여 배출을 안내한다.

본 발명은 진공펌프(210)를 통해 배출되는 슬러지와 물을 선별함과 아울러 선별된 물을 재활용할 수 있도록 선별부(190)가 더 포함될 수 있다.

선별부(190)는 슬러지와 물의 입도차를 이용한 망 구조일 수 있으며 상대적으로 입도가 작은 물을 예를 들어 하방으로 선별 및 급수펌프(161)에 공급할 수 있도록 구성된다.

선별부(190)에 의해 선별된 물은 탱크(191)에 일시 저장된 후 급수펌프(161)에 공급될 수 있다.

이와 같은 리싸이클 구조를 이용하게 되면, 물공급이 원활하지 못한 작업환경에서 매우 유용하게 이용될 수 있다.

이하, 도 5를 참고하여 본 발명에 따른 수압과 진공을 이용한 수직갱 굴착방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

(S10) 굴착갱(1)을 천공할 위치에 맞춰 윈치(132)를 구비한 겐트리크레인(120)을 설치.

굴착갱(1)을 천공할 위치에 맞춰 사각 콘크리트구조물(121)를 설치한다.

겐트리크레인(120)을 설치하기 이전에 터파기를 할 수 있고, 겐트리크레인(120)의 기둥의 하부를 지반에 콘크리트 등으로 견고하게 고정할 수 있다.

(S20) 상기 구조물에 지표를 일정한 깊이의 직사각형으로 굴착하는 사각구조물(121) 설치.

사각 콘크리트구조물(121)의 겐트리크레인(120) 위에 윈치(132)를 설치한다.

(S30) 상기 사각구조물 의 중앙에 원형으로 굴착하는 원형콘크리트구조물(122)설치.

윈치를 이용하여 굴착헤드(140)와 굴착구동부(110)를 원형 콘크리트 구조물에 설치한다.

(S40) 구성품 설치

원형구조물에 굴착 헤드(140)를 설치하고, 굴착 헤드의 직상부에 굴착구동부(110)를 설치하고, 급수펌프(161)에서 굴착헤드(140)쪽으로 적당량의 물을 투입하여 굴착헤드(140)에서 굴착된 버력과 섞이면서 유동성을 형성할수 있도록 급수파이프(162)를 설치한다. 이때 유동성이 있는 버력을 굴착헤드(140)내에 흡입탱크(130)를 통해 진공펌프(210)로 흡입할수 있도록 배출파이프((171)를 설치한다.

(S50) 굴착.

굴착 구동부(110)에 전원을 인가하면 굴착헤드(140)가 회전하게 되며, 굴착헤드(140)의 회전력과 관의 무게에 의해 굴착이 이루어진다.

어느 정도 굴착이 이루어지면 관(100)을 굴착갱(1)에 삽입 설치하고 급수펌프(161)와 진공펌프(210)를 설치할 수 있다. 관(100)의 삽입이 완료되면 관(100)과 굴착면의 사이에 저항저감제를 충진하여 관(100)의 저항을 줄여줄 수 있다.

진공펌프(210)의 배출파이프(171)을 굴착헤드(140)의 흡입탱크(130)에 연결하고 그사이에 발브(172)를 설치한다.

물공급부(160)와 진공배출부(170)는 전술한 (S20)굴착헤드(140)와 굴착 구동부(110) 설치 공정에서 설치될 수도 있다.

굴착헤드(140)에 의한 굴착과 함께 급수펌프(161)를 통해 굴착헤드(140)로 물을 투입하고, 아울러 진공펌프(210)를 가동한다. 물은 굴착헤드(140)에 공급될 것이며, 굴착갱(1)은 관(100)에 의해 보호되기 때문에 붕괴가 일어나지 않는다.

지층의 절리 또는 연약지반에 의해 물이 새어 나간다면 친환경적인 제품(예를들어 종이를 원료로한 목지제 등을 사용)으로 처리하여 이를 방지할 수 있다.

진공펌프(210)의 흡입력과 굴착헤드(140)의 회전에 의해 굴착헤드(140) 내부에 있는 슬러지와 물이 흡입탱크(130) 내부로 흡입된다. 이때, 발브(172)에 의해 슬러지 배출량을 조절하여 굴착헤드(140) 내부의 슬러지와 물은 좀 더 신속하게 흡입탱크(130)에 흡입될 수 있다.

흡입탱크(130)에 흡입된 슬러지와 물은 배출파이프(171)을 통하여 굴착갱(1) 외부로 배출되며, 선별부(190)를 거치게 된다.

선별부(190)를 통해 선별된 슬러지는 적재되거나 이송되고 물은 탱크(191)에 일시 저장된 후 굴착헤드(1)로 다시 투입된다.

굴착헤드(140)에 의해 굴착갱(1)의 깊이가 깊어짐에 따라 관(100)을 연결하여 일정 구간을 관(100)으로 보호한다.

굴착이 완료되면 윈치(132)를 이용하여 굴착헤드(140) 등의 모든 장치를 해체하고 관(100)과 굴착면 사이를 몰탈 그라우팅하여 영구 구조물화할 수 있다.

(S60) 확공

굴착헤드(140)와 굴착구동부(110)를 제거한후 확공(2)은 굴착갱(1)의 주변을 다양한 방법으로 굴착을 하여 굴착된 버력이 굴착갱(1)내에 들어가 막히지 않도록 굴착갱(1)내에 버력수집장치(200)를 설치하여 수집된 버력을 겐트리 크레인(120)과 버력수집장치(200)를 와이어로프(131)로 연결하여 버력을 지상으로 끌어올려는 것또한 대구경의 굴착은 굴착헤드(140)로 굴착이 종료되면 관(100) 내부로 굴착장치를 제거하고 원하는 직경으로 발파를 하여 확공을 하게 된다. 이때 기굴착된 굴착갱은 발파시 자유면으로 사용해야 하기 때문에 관(100)은 발파시 일정한 길이로 상단부터 차례로 헤체를 하고 일정한 발파 패턴에 의해 천공을 하고 화약을 장전한 후 발파를 하게 되는데, 이때 발파된 버력이 기굴착된 굴착갱으로 낙하하여 공동을 막을 수 있기 때문에 굴착갱내에 설치된 관에 버력수집장치(200)를 설치하여 발파시 낙하된 버력이 버력수집장치(200)에 쌓이도록 한 후 이를 크레인 등을 이용하여 제거한다.

모든 지하공간(건설,광산 등)의 개발을 위한 환기구 및 작업구 등의 수직갱을 신속하게 형성 할수 있고,

특히 도심구간의 민원이 발생 가능성이 있거나 작업공간이 협소한 곳에 이용 가능.

1 : 굴착갱, 2 : 확공,
100 : 관, 110 : 굴착구동부,
120 : 겐트리크레인, 121 : 사각 콘크리구조물,
122 : 원형 콘크리트구조물, 123 : 실린더,
130 : 흡입탱크, 131 : 와이어로프,
132 : 윈치, 133 : 연결부,
140 : 굴착헤드, 150 : 관,
150A : 분활관A, 150B : 분활관B,
151 : 체결부, 152 : 체결구,
161 : 급수펌프, 162 : 급수파이프,
171 : 배출파이프, 172 : 발브,
180 : 삽입유도부, 181 : 베이스
182 : 지지롤러, 183 : 액추에이터,
190 : 선별부, 191 : 탱크,
200 : 버력수집장치, 210 : 진공펌프,

Claims

굴착동력을 제공하는 굴착 구동부와;
상기 굴착구동부의 하단부에 연결되어 상기 굴착 구동부의 동력을 전달받아 지반을 굴착하는 굴착헤드부와;
상기 굴착헤드 내부에 흡입탱크가 구비되고 굴착헤드부에 의해 천공되는 굴착갱 내부에 설치되는 관과; 상기 굴착헤드부에 파이프를 통해 물을 공급해주는 급수펌프와;
진공펌프, 양단부가 상기 진공펌프와 상기 굴착헤드의 흡입탱크에 각각 연결되는 배출파이프로 이루어져, 상기 굴착헤드의 구동시 상기 진공펌프에 의해 상기 굴착헤드 내부의 슬러지와 물을 외부로 배출하는 진공펌프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신 수직갱 굴착장치.
청구항 1 항에 있어서,
상기 케이싱의 둘레부에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 각각 설치되는 베이스(181), 상기 베이스에 제자리 회전 가능하게 장착되며 상기 케이싱의 외주면을 통해 상기 관을 지지하는 하나 이상의 지지롤러(182)를 포함하는 삽입유도부(180)가 포함된 것을 특징으로 하는 신 수직갱 굴착장치.
청구항 2에 있어서,
상기 삽입유도부는 상기 베이스의 후방에 설치되어 상기 베이스를 상기 케이싱에 대해 거리 조절 가능하도록 이동하는 액추에이터(183)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 신 수직갱 굴착장치.
청구항 1에 있어서, 망 구조로 이루어져 상기 진공배출부에 의해 배출되는 슬러지와 물을 선별 및 선별된 물을 상기 물공급부에 공급하는 선별부(190)가 포함된 것을 특징으로 하는 신 수직갱 굴착장치.
(S10) 굴착갱(1)을 천공할 위치에 맞춰 윈치(132)를 구비한 겐트리크레인(120)을 설치하는 단계와; (S20) 상기 구조물에 지표를 일정한 깊이의 직사각형으로 굴착하는 사각구조물(120); (S30) 상기 사각구조물 의 중앙에 원형으로 굴착하는 원형구조물(121); (S40) 상기 원형구조물에 굴착 구동부(110)를 설치하고, 상기 굴착 구동부의 저부에 굴착헤드(140)를 설치하는 단계와 급수펌프(161)를 통해 굴착헤드(140)에 적당량의 물을 투입하여 상기 굴착헤드(140)에서 굴착된 버력과 섞이면서 유동성을 형성할수 있게 급수파이프(162)를 설치하는 단계와 유동성이 있는 버력을 굴착헤드(140)내에 흡입탱크(130)를 통해 진공펌프(210)로 흡입할수 있도록 배출파이프((171)를 설치하는 단계; (S50) 상기 단계를 통해 원하는 심도의 굴착갱(1)을 형성하면서 굴착장치 후방에 관(100)을 삽입 설치하는 단계와 상기 굴착헤드의 구동을 통해 굴착을 진행함으로 물이 굴착된 버력과 섞이면서 유동성을 형성할 수 있게 급수펌프에서 급수파이프(162)를 통해 굴착헤드(140)로 보내지고 이때 유동성이 생긴 버력은 흡입탱크(130)로 이동되고 아울러 진공펌프(210)를 가동하여 상기 굴착헤드의 내부에 형성된 흡입탱크(130)를 경유하여 상기 굴착갱 내부의 슬러지와 물을 지상으로 배출하고 굴착이 종료되면 굴착갱(1)내에 있던 굴착헤드(140)와 굴착구동부(110) 및 급수파이프(162), 배출파이프(171)를 해체하여 제거하는 단계; (S60) 상기 굴착헤드(140)와 굴착구동부(110)를 제거한후 확공(2)은 굴착갱(1)의 주변을 다양한 방법으로 굴착을 하여 굴착된 버력이 굴착갱(1)내에 들어가 막히지 않도록 굴착갱(1)내에 버력수집장치(200)를 설치하여 수집된 버력을 겐트리 크레인(120)과 버력수집장치(200)를 와이어로프(131)로 연결하여 버력을 지상으로 끌어올려는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 확공 수직갱 굴착방법.
청구항 5항에 있어서,
상기 슬러지와 물을 배출하는 단계에 의해 배출된 슬러지와 물을 선별하여 선별된 물을 상기 물공급부에 재공급하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 확공 수직갱 굴착방법.
청구항 5항에 있어서,
상기 굴착헤드(140)로 굴착이 종료되면 관(150) 내부의 굴착장치를 제거하고 원하는 직경으로 발파를 하여 확공(2)을 하게 된다. 이때 기굴착된 굴착갱(1)은 발파시 자유면으로 사용해야 하기 때문에 관(100)은 발파시 일정한 길이로 상단부터 차례로 헤체를 하고 일정한 발파 패턴에 의해 천공을 하고 화약을 장전한 후 발파를 하게 되는데, 이때 발파된 버력이 기굴착된 굴착갱(1)으로 낙하하여 굴착갱(1)이 막힐 수 있기 때문에 굴착갱(1)내에 설치된 관에 버력수집장치를 설치하여 발파시 낙하된 버력수집장치에 쌓이도록 한 후 이를 크레인 등을 이용하여 제거하는 확공(2) 수직갱 굴착방법.