KR20160114009A - 직진운동 가능한 진동리퍼 및 터널굴착공법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼 및 터널굴착공법을 게시한다. 직진운동 가능한 진동리퍼는 본체부와, 상기 본체부에 회전가능하게 설치되며 굴삭기의 붐과 결합을 위한 결합브라켓과, 상기 본체부와 진동체지지유닛에 결합되어 진동하는 진동체와, 상기 진동체에 설치되는 진동발생유닛과 상기 진동체에 설치되는 리퍼블레이드를 구비하며, 상기 진동체에 완충유닛이 설치되고, 상기 완충유닛과 본체부의 사이에 상기 진동체 및 진동체에 설치된 리퍼블레이드를 전,후진시키기 위한 전후진유닛을 구비한다.

Description

직진운동 가능한 진동리퍼 및 터널굴착공법{vibration ripper and tunnel excavation methon of the same}

본 발명은 진동리퍼에 관한 것으로, 더 상세하게는 진동리퍼의 리퍼블레이드를 전,후진시켜 암을 파쇄할 수 있으며, 진동리퍼를 붐에 대해 회전 및 틸팅시켜 작업성을 향상시킨 직진운동 가능한 진동리퍼 및 이를 이용한 터널 굴착공법에 관한 것이다.

통상적으로 건설현장에서는 암반을 파쇄시키기 위해서는 중장비의 아암에 브레이커 철심을 장착하고 암반을 타격하여 파쇄 시킨다. 그러나 이와 같은 종래의 브레이커 타격방식은 소음공해가 크게 발생하므로 저소음 고효율의 중장비가 필요하게 된다. 또한 암반으로만 이루어진 지형에서는 브레이커를 이용하여 암반을 깨야하지만, 무른 암반의 경우에는, 브레이커를 이용하면 암반이 깨지는 것이 아니라 구멍만 뚫리기 때문에, 단순히 브레이커와 같은 암반 파쇄작동 뿐만아니라, 굴삭기처럼 땅을 팔수 있는 형태의 굴삭날을 달고, 브레이커처럼 상하방향으로 진동을 하면서 땅을 부수기도 하고 파기도 하는 장치가 필요하다.

대한민국 특허 등록 제10-0755017호에는 "중장비용 바이브레이터 리퍼"가 게시되어 있으며, 공개특허공보 제10-2009-0054513호와, 등록특허 제10-0878296호의 "진동 리퍼"가 게시되어 있다.

그리고 본 발명은 대한민국 특허 등록 제 0278296호, 제 096665호의 진동리퍼를 제안한 바 있다.

상술한 바와 같은 종래의 진동리퍼들은 리퍼블레이드의 진동범위가 한정되어 있으므로 작업영역을 넓힐 수 없으며, 상대적으로 경암의 파손 시 진동이 붐에 그대로 전달되는 문제점이 있다. 또한 전후방향 이외의 양측방향으로 틸팅 및 회전 시킬 수 있는 구조를 가지고 있지 않으므로 다양한 각도에서 작업을 수행할 수 없으며, 터널등과 같은 좁은 공간 즉, 붐의 회전이 어려운 영역에서에 작업에 제약을 받게 되는 문제점이 있다.

그리고 진동리퍼의 리퍼블레이드에 암파쇄 및 굴삭 시 발생되는 진동이 이를 지지는 굴삭기에 전달됨으로써 장비를 손상시키게 되는 문제점이 있다.

대한민국 특허 등록 제10-0755017호 대한민국 공개특허 제10-2009-0054513호 대한민국 등록특허 제10-0878296호 대한민국 특허등록 제 0278296호, 제 096665호

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 진동리퍼를 지지하는 굴삭기의 붐에 대해 진동리퍼의 블레이드를 전, 후진시킬 수 있으며, 진동리퍼를 좌우방향으로 틸팅 및 회전시킬 수 있으므로 다양한 각도방향에서 작업이 가능하게 함으로써 작업성을 향상시킬 수 있으며, 암파쇄 및 굴삭 작업 시 발생되는 진동이 리퍼본체 및 이를 지지하는 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 진직운동 가능한 진동리퍼 및 터널굴착공법를 제공함에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적과제는 과제는 리퍼블레이드에 의한 암의 파쇄 시 본체의 지지력을 향상시켜 암파쇄력를 높일 수 있는 진직운동 가능한 진동리퍼 및 터널굴착공법를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 직진운동가능한 진동리퍼는 본체부와, 상기 본체부에 회전가능하게 설치되며 굴삭기의 붐과 결합을 위한 결합브라켓과, 상기 본체부와 진동체지지유닛에 결합되어 진동하는 진동체와, 상기 진동체에 설치되는 진동발생유닛과 상기 진동체에 설치되는 리퍼블레이드를 구비하며, 상기 진동체에 완충유닛이 설치되고, 상기 완충유닛과 본체부의 사이에 상기 진동체 및 진동체에 설치된 리퍼블레이드를 전,후진시키기 위한 전후진유닛을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 완충부는 상기 진동체와 본체부의 사이에 설치되며 고무재로 이루어지 탄성부재, 쇽업쇼바, 에어쇼바, 스프링중 선택된 하나로 이루어지며, 상기 전후진유닛은 완충부와 본체부에 설치되는 승강액투에이터와, 상기 승강액튜에이터를 진동체에 설치된 진동발생유닛과 연계하여 구동시키는 유압회로부를 구비한다.

그리고 상기 본체부에 대해 결합브라켓이 좌우측방향으로 회전가능하게 메인힌지축에 의해 결합되고, 상기 본체부와 결합브라켓에 양단부가 설치되는 틸팅액튜에이터가 더 구비하며, 상기 리퍼블레이드의 양측의 본체에는 상기 리퍼블레이드와 나란하게 연장되며 리퍼블레이드의 길이보다 상대으로 짧은 지지부재가 설치된다.

한편, 상기 본체부와 결합브라켓의 사이에는 상기 결합브라켓에 대해 본체부를 회전시키기 위한 회전유닛을 더 구비한다. 상기 회전유닛은 본체부에 결합브라켓을 상호 회전가능하게 결합하는 회전축과, 상기 상기 회전축에 설치되는 링기어와, 상기 본체부 또는 결합브라켓에 설치되어 회전유압모터의 회전축에 설치되며 링키어와 치합되는 구동기어를 포함한다.

한편, 상기 전후진 유닛의 승강액튜에이터를 구동시키기 위한 유압회로부는 승강액튜에이터인 유압실린더 양 포트에 각각 연결되는 제1유압유공급관 및 제1유압류리턴관과, 상기 제 1유압유공급관과 연결되어 유압유탱크로부터 유압유를 펌핑하기 위한 유압펌프와, 상기 제1유압유공급관과 연결되어 구동되는 진동발생유닛의 유압모터와, 상기 제 1유압공급관과 제 1유압리턴관에 설치되어 상기 유압모터의 구동 시 상기 유압시린더를 선택적으로 전,후진시키기 위한 컨트롤러밸브를 구비한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 직진운동 가능한 진동리퍼를 이용한 터널 굴착방법은 본체부와, 상기 본체부에 회전가능하게 설치되며 굴삭기의 붐과 결합을 위한 결합브라켓과, 상기 본체부와 진동체지지유닛에 결합되어 진동하는 진동체와, 상기 진동체에 설치되는 진동발생유닛과 상기 진동체에 설치되는 리퍼블레이드를 구비하며, 상기 진동체에 완충유닛이 설치되고 상기 완충유닛과 본체부의 사이에 상기 진동체 및 진동체에 설치된 리퍼블레이드를 전, 후진시키기 위한 전후진유닛과, 상기 본체부의 양측면에 설치되는 지지부재가 구비된 직진운동 가능한 진동리퍼를 굴삭기의 붐에 장착하는 진동리퍼 장착단계와,

상기 굴삭기의 붐에 장착된 진동리퍼의 지지부재를 터널의 암파쇄부위에 밀착되도록 가압하는 진동리퍼 가압단계와,

상기 지지부재와 나란하게 설치되는 리퍼블레이드가 설치된 진동체를 진동시켜 암을 타격하여 파쇄하는 파쇄단계와,

상기 전후진유닛의 승강액튜에이터를 이용하여 상기 완충유닛을 전진시킴으로써 상기 리퍼브레이드를 전진시켜 파쇄력를 높이는 리퍼블레이드 전진단계를 포함한다.

본 발명의 직진운동 가능한 진동리퍼 및 터널굴착공법은 진동리퍼의 본체부를 좌우방향으로 틸팅 및 회전 시킬 수 있고, 본체부가 좌측방향 또는 우측방향으로 틸팅 및 회전된 상태에서 리퍼블레이드를 전, 후진 시킬 수 있으므로 좁은 공간에서 작업성을 향상시킬 수 있으며, 나아가서는 터널과 같은 좁은공간에서의 작업효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼의 실시 예를 나타내 보인 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 진진운동 가능한 진동리퍼의 측면도,
도 3는 본원 발명의 전후진유닛의 유압회로부를 나타내 보인 도면,
도 4는 본원 발명의 전후진유닛 유압회로부의 다른 실시예를 나타내 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼의 다른 일실시예를 나타내 보인 측면도,
도 7는 본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼의 또 다른 실시예를 나타내 보인 일부절제 측면도,
도 8은 본 발명에 다른 직진운동 가능한 진동리퍼가 굴삭기에 장착되어 틸팅되는 상태를 보인 사시도,
도 9은 본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼가 회전유닛에 의해 회전되는 상태를 나타내 보인 측면도.

본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼의 실시예들을 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼(10)는 진동체(20)와 상기 진동체(20)를 지지하기 위한 본체부(30)와, 상기 본체부(30)에 대해 진동체(20)가 진동할 수 있도록 지지하는 진동체지지유닛(40)과 상기 진동체(20)의 하부측에 설치되는 리퍼블레이드(50)를 구비한다. 그리고 상기 진동체의 상부측과 이와 대응되는 본체부(30)의 사이에는 진동체가 진동함으로써 진동체의 진동이 본체부로 전달되는 것을 방지하는 완충부유닛(70)이 구비되고, 상기 진동체(20)에 설치된 완충부유닛(70)과 본체부(30)의 사이에는 상기 진동체(20)를 전, 후진시켜 진동체에 설치되는 리퍼블레이드(50)를 전후진 시킬 수 있으며, 완충부유닛(70)에 의해 진동체(20)에 가하여지는 탄성변형력을 제어할 수 있는 전후진유닛(80)을 구비한다. 한편, 상기 리퍼블레이드(50)의 양측의 본체부(30)에는 상기 리퍼블레이드(50)와 나란한 방향으로 연장되며 리퍼블레이드의 길이보다 상대으로 짧은 지지부재(90)가 설치된다.

그리고 도 6에 도시된 바와 같이 상기 본체부(20)의 상부측은 굴삭기의 붐(110)과 결합되는 결합브라켓(11)과 본체부를 좌측방향과 우측방향으로 회전시킬 수 있도록 결합되고, 상기 결합브라켓(11)과 본체부(20)의 사이에는 결합브라켓(11)에 대해 본체부(30)를 틸팅시키기 위한 틸팅유닛(60)이 설치될 수 있다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이 결합브라켓(11)과 본체부(30)의 사이에는 상기 결합브라켓(11)에 대해 본체부(30)를 회전시키기 위한 회전유닛(300)을 더 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 직진운동 가능한 진동리퍼를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 직진운동 가능한 진동리퍼(10)의 프레임을 이루는 상기 본체부(30)는 진동체(20)의 진동공간부(31)를 가질 수 있다. 그리고 상기 본체부(30)는 진동공간부(31)을 형성하기 위하여 상부지지프레임(32) 양측으로 연장되는 제 1,2지지프레임(33)(34)가 형성될 수 있다. 상기 본체부(30)는 반드시 구획된 진동공간부(31)가 별도로 형성되지 않을 수도 있다. 상기 본체부(30)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 진동체(20)을 진동지지유닛(40)에 의해 진동가능하게 지지할 수 있는 구조이면 가능하다.

상기 진동체(20)는 본체부(30)에 대해 진동지지유닛(40)에 의해 지지되어 소정의 진폭을 진동하는 것으로, 진동발생유닛을 더 구비할 수 있다.

상기 진동발생유닛은 하우징에 편심웨이트가 부착된 두 개의 구동축이 평행하게 설치되고, 이 회전축에 각각 상호 치합되는 기어가 각각 설치된다. 상기 구동축에 설치된 편심웨이트는 상하방향으로 진동을 극대화 시킬 수 있도록 회전축에 대해 동일방향으로 있도록 설치된다. 그리고 상기 하우징에는 두 개의 구동축중 적어도 하나의 구동축을 구동시키기 위한 액튜에이터가 설치된 구성을 가진다. 이러한 구성은 본 발명인이 출원하여 등록받은 특허등록 제 0878296호에 게시되어 있다.

상기 진동체지지유닛(40)은 상기 본체부(30)에 대해 상기 진동체(20)가 진동할 수 있도록 지지할 수 있는 것으로, 본원 발명인이 출원하여 등록받은 대한민국 특허 제 1551485호에 게시되어 있다. 게시된 상기 진동체지지유닛(40)은 진동체(20)에 적어도 하나의 회전부재가 설치되고, 이 회전부재의 회전중심과 어긋나도록 일측단부가 회전부재의 회전중심의 상하부측에 회전가능하게 설치되고, 본체부에 타측단부가 회전가능하게 설치되는 제1,2연결부재을 구비한다. 상기 제1,2연결부재은 링크부재로 이루어질 수 있으며, 제 1,2지지프레임에 설치되는 핀에 의해 지지될 수 있다. 상기 회전부재는 각각 진동체(20)의 진동방향과 직각 방향으로 설치될 수 있으며, 본체부(30)의 상하부에 수직축선상에 위치될 수 있도록 설치될 수 있다. 상기 회전부재는 각각 진동체(20) 또는 리퍼블레이드(50)를 관통하여 양단부가 양측으로 돌출될 수 있으며, 진동체(20)에 대해 정역회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 베어링 지지될 수 있다.

상기 진동체지지유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 진동발생유닛에 의해 진동하는 진동체(20)를 본체부(30)에 대해 진동가능하게 지지할 수 있는 구조이면 가능하다. 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 링크로 이루어질 수도 있다.

그리고 상기 진동체(20)의 상부측과 이와 대응되는 본체부(30)의 사이에는 진동체가 진동함으로써 발생되는 진동이 본체부(30)로 전달되는 것을 방지함과 아울러 리퍼블레이드(50)가 설치된 진동체(20)을 가압하기 완충부유닛(70)이 설치된다.

상기 완충부유닛(70)은 진동체(20)의 상면측과 본체부(30)의 사이에 설치되는 것으로, 고무재로 이루어진 탄성부재, 쇽업쇼바, 스프링중 선택된 하나로 이루어질 수 있다. 상기 완충부유닛(70)은 본 발명인이 개발하여 대한민국 특허출원 제 2016-0040422호에 출원한 방진지지유닛으로 이루어질 수 있다. 상기 방진지지유닛은 제1내부공간부를 가지며 하부가 개방된 제 1하우징과, 제 1하우징의 내부에 삽입되고 상기 제 1하우징의 직경보다 작은 직경을 가지며 하부가 개방된 제 2하우징과, 상기 제 1하우징의 내주면과 제 2하우징의 외주면 사이에 설치되어 제1하우징에 대해 제 2하우징을 진동가능하게 지지하는 제 1탄성부재와, 상기 제 2하우징의 내부공간에 설치되며 하부에 결합을 위한 결합부가 마련된 지지부재와, 상기 제 2하우징의 내주면과 지지부재의 외주면에 설치되어 제 2하우징에 대해 지지부재를 지지하는 제 2탄성부재와, 상기 제 2하우징의 상단부에 결합되는 제2커버와, 제 2커버의 상면과 상기 제 2커버의 내면과 대응되는 지지부재의 상면의 적어도 일측에 설치된 스토퍼를 구비한 구성을 가진다.

그리고 상기 완충부유닛(70)의 상부측은 본체부(11)에 의해 지지되는 전후진유닛(80)의 승강액튜에이터(81)와 연결되어 승강액튜에이터(81)의 작동으로 진동체(20)를 본체부(30)에 대해 전, 후진시키는 구조를 가진다. 상기 승강액튜에이터(81)는 유압실린더로 이루어질 수 있는데, 이 승강액튜에이터(81)는 단동 또는 복동실린더로 이루어질 수 있다.

상기 승강액튜에이터(81)는 진동체(20)에 설치되는 진동발생유닛의 유압모터와 연계하여 구성될 수 있는데, 이를 구동시키기 위한 유압회로부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 승강액튜에이터(81)인 유압실린더의 양 포트(81a)(81b)에 각각 연결되는 제1유압유공급관(201) 및 제1유압류리턴관(202)과, 상기 제 1유압유공급관(201)과 연결되어 유압유탱크로부터 유압유를 펌핑하기 위한 유압펌프(203)와, 상기 제1유압유공급관(201)과 연결되어 진동발생유닛의 유압모터(85)를 구동시키기 위한 제 2유압유공급관(204)과, 상기 제 1,2유압유공급관(201)(202)에 설치되어 유압펌프(203)에 의해 펌핑되는 유압유를 선택적으로 제1,2포트(81a)(81b)에 공급하기 위한 컨트롤 밸브(205)와, 상기 제 2포트(81b)와 컨트롤밸브(205) 사이의 제 1유압유리턴관(202)에 설치도어 리모콘에 의해 조절되는 감압밸브(206)를 구비한다.

한편, 유압액튜에이터가 단동실린더가 이용되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 유압회로부(200)는 승강액튜에이터인 유압실린더를 전진시키기 위한 포트(81c)와 유압펌프(203)을 연결하는 제 3유압유공급관(211)과, 상기 제3유압유공급관(211)에 유압펌프 측으로부터 설치되는 감압밸브(212)와 스롯트밸브(213)와, 상기 제3유압유공급관(211)과 연결되어 진동발생유닛의 유압모터(85)를 구동시키기 위한 제 2유압유공급관(211)과, 상기 포트(81c)와 인접되는 측으로부터 분기되는 제 3유압유리턴관(215)과, 상기 제 3유압유리턴관(215)에 설치되며 제 3유압유공급관과 분기관(217)에 의해 연결되는 파일롯첵크밸브(218)를 구비한다. 여기에서 상기 감압밸브(212)와 스롯트밸브(213)는 포트(81c)와 분기관(218) 사이의 제 3유압유공급관(211)에 설치된다.

상기 승강액튜에이터(80)인 유압시린더(81)를 작동시키기 위한 유압회로부는 진동발생유닛의 유압모터의 작동과 연계하여 완충부재를 가압함으로써 진동체(20)를 본체부(30)에 대해 전진 및 후진시킬 수 있도록 구현된다.

한편, 상기 틸팅유닛(60)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 본체부(30)의 상부측 또는 측면측에는 운용장비 예컨대, 굴삭기와 결합을 위한 상기 결합부라켓(11)이 설치된다. 본체부(30)에 대한 결합브라켓(11)의 설치는 도 5에 도시된 바와 같이 본체부(30)의 상부측에 이로부터 돌출되는 제 1결합부(12)가 설치되고, 이와 대향되는 결합브라켓(11)의 하부측에는 제 2결합부(13)가 형성되며 제 1결합부(12)와 제 2결합부(13)는 메인힌지축(14)에 의해 결합되는 구조를 가진다. 여기에서 상기 제1,2결합부(12)(13)는 굴삭기(100)의 붐(110)의 대해 좌측 방향과 우측 방향으로 회동될 수 있도록 메인힌지축(14)의 결합방향이 본체부(30)의 폭방향에 대해 직각 방향으로 설치될 수 있도록 함이 바람직하다. 본체부(30)의 상부측에 설치되는 결합브라켓(11)에 대해 상기 본체부(30)를 좌측방향과 우측방향으로 회전될 수 있도록 상기 결합브라켓(11)의 일측면과 본체부(30)의 일측에 양단부가 각각 회전가능하게 힌지축에 의해 결합되는 티팅액튜에이터(61)를 구비한다. 상기 틸팅액튜에이터(61)는 유압실린더로 이루어질 수 있다. 상기 틸팅유닛(60)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 결합브라켓(11)에 대해 본체부(30)을 회전시킬 수 있는 구조이면 가능하다. 예컨대, 메인회전축과 결합된 본체부에 설치되는 유압모터와, 상기 유압모터의 회전축에 설치되는 구동축과 치합되는 것으로 결합브라켓(11)에 고정되는 기어로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 리퍼블레이드(50) 양측의 본체부(30)에는 상기 리퍼블레이드(50)와 나란한 방향으로 연장되며 리퍼블레이드의 길이보다 상대으로 짧게 형성된 지지부재(90)의 단부는 진동리퍼의 회전 시 지지력을 높일 수 있도록 곡면을 갖도록 설치함이 바람직하다.

한편, 상기 회전유닛(30)은 도 7에 도시된 바와 같이 결합브라켓(11)과 본체부(30)의 사이에 설치되어 진동리퍼의 본체부(30)을 결합브라켓(11)에 대해 회전시키는 것으로, 본체부(30)에 결합브라켓(11)을 상호 회전가능하게 결합하는 회전축(301)과, 상기 회전축(301) 또는 본체부(30)에 설치되는 링기어(302)와, 상기 본체부(30) 또는 결합브라켓(11)에 설치되어 회전유압모터(303)의 회전축(301)에 설치되며 링키어(302)와 치합되는 구동기어(304)를 포함한다. 상기 회전유닛은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 결합브라켓(11)에 대해 본체부를 회전시킬 수 있는 구조이면 가능하다.

상술한 바와 같은 직진운동 가능한 진동리퍼를 이용한 터널 굴착공법은 상기 본체부(30)의 양측면에 설치되는 지지부재(90)가 구비된 직진운동 가능한 진동리퍼(10)을 굴삭기의 붐(110)에 장착하는 진동리퍼 장착단계와, 상기 굴삭기의 붐에 장착된 진동리퍼의 지지부재(90)를 터널의 암파쇄부위에 밀착되도록 가압하는 진동리퍼 가압단계와, 상기 지지부재(90)와 나란하게 설치되는 리퍼블레이드(50)가 설치된 진동체를 진동시켜 암을 타격하여 파쇄하는 파쇄단계와, 상기 전후진유닛의 승강액튜에이터(80)를 이용하여 상기 완충유닛을 전진시킴으로써 상기 리퍼브레이드(50)를 전진시켜 파쇄력를 높이는 리퍼블레이드 전진단계를 포함한다.

그리고 상기 진동리퍼 장착단계 후, 상기 진동리퍼의 본체부(30)를 상기 결합브라켓(11)에 대해 좌측방향 또는 우측방향으로 틸팅시키는 틸팅 또는 회전시키는 틸팅/회전단계를 더 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 직진운동 가능한 진동리퍼의 작용과 이를 통한 터널 굴착방법을 도 1 내지 도 9를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 진동리퍼를 굴삭기의 붐에 설치된 퀵커플러와 진동리퍼의 결합브라켓(11)을 결합함으로써 굴삭기(100)에 장착한다.

상기 진동체(20)가 진동발생유닛의 작용으로 본체부(30)에 대해 상하방향으로 진동됨으로써 진동체(20)의 하부측에 설치되는 리퍼블레이드(50)가 상하방향으로 진동하게 된다.

이 상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 리퍼블레이드(50)를 굴삭 또는 파쇄를 위한 암에 붐(110)을 이용하여 가압함으로써 굴삭 파쇄작업을 수행하게 된다. 이때에 상기 붐에 의해 진동리퍼의 본체부(30)을 가압하게 되면 진동체(20)가 본체부와 근접되는 접촉됨으로써 진동이 본체부(30)에 직접적으로 전달될 수 있는데, 이들의 사이에는 승강액튜에이터(80)과 연결된 완충부유닛(70)이 설치되어 있으므로 진동체(20)의 진동이 본체부(30)로 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 암을 파쇄하는 리퍼블레이드(50)를 암의 천공된 홀 또는 크랙부위에 가압하게 되면 상기 지지부재(90)가 암의 표면에 밀착된다. 이 상태에서 상기 승강액튜에이터(80)의 유압실린더(81)를 작동시켜 진동하는 리퍼블레이드(50)를 전진시킨다. 이와 같이 하면, 상기 진동리퍼의 본체부(30)는 지지부재(90)에 의해 지지된 상태에서 전진하여 암을 파쇄할 수 있으므로 리퍼블레이드(50)의 진동이 직접적으로 본체부(30)와 붐에 전달되는 것을 방지할 수 있다.

또한 터널등과 같이 좁은 장소에서 리퍼블레이드(50)를 이용하여 작업하는 경우, 굴삭기(100) 붐의 회전에 따른 많은 제약을 받게 되는데, 이때에 틸팅유닛(60)을 이용하여 붐(110)에 대해 진동리퍼의 본체부(30)의 소정의 각도로 틸팅시키거너 회전유닛(300)을 이용하여 본체부(30)을 회전시킨다. 이 상태에서는 굴삭기의 붐(110)에 의해 큰압력을 가할 수 없으므로, 승강 액튜에이터(80)를 이용하여 진동하는 진동체(20)을 직진시켜 암을 파쇄 한다. 상술한 바와 같은 방법을 봄의 회전이 불편한 공간에서 작업성을 향상시킬 수 있다. 특히 본원 발명에 따른 진동리퍼는 결합브라켓(11)에 대해 결합브라켓(11)에 설치된 본체부(30)를 회전시킬 수 있으므로 터널과 같은 좁은 공간에서 터널의 천장 또는 측벽의 굴삭작업의 효율을 높일 수 있다.

상술한 바와 같이 진동체(20)에 작용하는 진동은 리퍼 블레이드(50)에 전달되어 암을 파쇄하게 되는데, 본체부(30)을 붐에 대해 다양한 각도로 틸팅 시킬 수 있으므로 작업성을 향상시킬 수 있으며, 진동이 붐 측으로 전달되는 장비가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해저야 할 것이다.

본 발명의 직진운동 가능한 진동리퍼는 특히 굴삭기 및 중장비의 어태치먼트들에 적용함으로써 다양하게 작업 특히, 터널내에서의 작업효율을 극대화 시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 본체부와, 상기 본체부에 회전가능하게 설치되며 굴삭기의 붐과 결합을 위한 결합브라켓과, 상기 본체부와 진동체지지유닛에 결합되어 진동하는 진동체와, 상기 진동체에 설치되는 진동발생유닛과 상기 진동체에 설치되는 리퍼블레이드를 구비하며, 상기 진동체에 완충유닛이 설치되고, 상기 완충유닛과 본체부의 사이에 상기 진동체 및 진동체에 설치된 리퍼블레이드를 전,후진시키기 위한 전후진유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 완충부유닛은 상기 진동체와 본체부의 사이에 설치되며 고무재로 이루어지 탄성부재, 쇽업쇼바, 에어쇼바, 스프링중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전후진유닛은 완충부와 본체부에 설치되는 승강액투에이터와, 상기 승강액튜에이터를 진동체에 설치된 진동발생유닛과 연계하여 구동시키는 유압회로부를 구비한 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부에 대해 결합브라켓이 좌우측방향으로 회전가능하게 메인힌지축에 의해 결합되고, 상기 본체부와 결합브라켓에 양단부가 설치되는 틸팅액튜에이터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 리퍼블레이드의 양측의 본체에는 상기 리퍼블레이드와 나란하게 연장되며 리퍼블레이드의 길이보다 상대으로 짧은 지지부재가 설치된 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 유압회로부는 승강액튜에이터인 유압실린더 양 포트에 각각 연결되는 제1유압유공급관 및 제1유압류리턴관과, 상기 제 1유압유공급관과 연결되어 유압유탱크로부터 유압유를 펌핑하기 위한 유압펌프와, 상기 제1유압유공급관과 연결되어 구동되는 진동발생유닛의 유압모터와, 상기 제 1유압공급관과 제 1유압리턴관에 설치되어 상기 유압모터의 구동 시 상기 유압시린더를 선택적으로 전,후진시키기 위한 컨트롤러밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 결합브라켓과 본체부의 사이에 상기 결합브라켓에 대해 본체부를 회전시키는 회전유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼.
8. 본체부와, 상기 본체부에 회전가능하게 설치되며 굴삭기의 붐과 결합을 위한 결합브라켓과, 상기 본체부와 진동체지지유닛에 결합되어 진동하는 진동체와, 상기 진동체에 설치되는 진동발생유닛과 상기 진동체에 설치되는 리퍼블레이드를 구비하며, 상기 진동체에 완충유닛이 설치되고 상기 완충유닛과 본체부의 사이에 상기 진동체 및 진동체에 설치된 리퍼블레이드를 전, 후진시키기 위한 전후진유닛과, 상기 본체부의 양측면에 설치되는 지지부재가 구비된 직진운동 가능한 진동리퍼를 굴삭기의 붐에 장착하는 진동리퍼 장착단계와,
   상기 굴삭기의 붐에 장착된 진동리퍼의 지지부재를 터널의 암파쇄부위에 밀착되도록 가압하는 진동리퍼 가압단계와,
   상기 지지부재와 나란하게 설치되는 리퍼블레이드가 설치된 진동체를 진동시켜 암을 타격하여 파쇄하는 파쇄단계와,
   상기 전후진유닛의 승강액튜에이터를 이용하여 상기 완충유닛을 전진시킴으로써 상기 리퍼브레이드를 전진시켜 파쇄력를 높이는 리퍼블레이드 전진단계를 포함한 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼를 이용한 터널 굴착공법.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 진동리퍼 장착단계 후, 상기 결합브라켓에 대해 본체부를 붐의 좌우측방향으로 틸팅 또는 회전시킬 수 있는 틸팅/회전단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 직진운동 가능한 진동리퍼를 이용한 터널 굴착공법.
   

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