KR20180009638A - 와이어 쏘를 이용한 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법 및 굴착예정부 절단제거 장치 - Google Patents

와이어 쏘를 이용한 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법 및 굴착예정부 절단제거 장치 Download PDF

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KR20180009638A KR1020160091623A KR20160091623A KR20180009638A KR 20180009638 A KR20180009638 A KR 20180009638A KR 1020160091623 A KR1020160091623 A KR 1020160091623A KR 20160091623 A KR20160091623 A KR 20160091623A KR 20180009638 A KR20180009638 A KR 20180009638A
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안성권
방춘석
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 지반 등과 같은 피삭물에서 굴착대상이 되는 굴착예정부에 대해, 굴진방향 소정 깊이 위치에서 굴착예정부를 와이어 쏘에 의해 절단함으로써, 분진 등의 발생 우려 없이 용이하게 굴착예정부를 제거할 수 있도록 하는 "와이어 쏘를 이용한 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법 및 굴착예정부 절단제거 장치"에 관한 것이다.
본 발명에서는 굴착예정부 절단예정위치에서 와이어 쏘(3)를 운동시켜서 굴착예정부(230)를 절단하되, 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속 위치하여 영문자 U를 뒤집어 놓은 형태의 와이어 쏘(3)가 직선 형태로 펴지면서 굴착예정부(230)가 와이어 쏘(3)에 의해 절단하게 된다.

Description

와이어 쏘를 이용한 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법 및 굴착예정부 절단제거 장치{Cutting Method and Apparatus using Wire Saw}
본 발명은 지반 등과 같은 피삭물에서 굴착대상이 되는 굴착예정부에 대해, 굴진방향 소정 깊이 위치에서 굴착예정부를 와이어 쏘에 의해 절단함으로써, 소음, 진동 등의 발생 우려 없이 용이하게 굴착예정부를 제거할 수 있도록 하는 "와이어 쏘를 이용한 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법 및 굴착예정부 절단제거 장치"에 관한 것이다.
터널의 시공을 위하여 와이어 쏘(wire saw)를 이용하여 지반을 절단하는 기술이 대한민국 공개특허 제10-2015-0027429호, 대한민국 등록특허 제10-1508205호 및 대한민국 등록특허 제10-1594882호에 개시되어 있다. 위 등록특허에 개시된 기술에서는, 와이어 쏘를 이용하여 터널의 굴진 방향으로 지반을 절삭하여 터널 굴착예정선의 외곽에 미리 완충부를 형성한다. 이러한 완충부는 와이어 쏘가 마찰하면서 절삭한 부분("절삭부")에 해당하는데, 와이어 쏘에 의해 형성되는 절삭부는 굴진 방향(와이어 쏘가 절삭해가면서 진행하는 방향/터널의 경우에는 터널의 길이방향에 해당함)으로 바라볼 때 와이어 쏘의 굵기에 대응되는 폭을 가지는 선(線)의 형태로 만들어지며 굴진 방향으로 소정 깊이까지 형성된다. 도 1에는 피삭물(200)에 대해 와이서 쏘를 이용하여 선(線) 형태의 절삭부(210)가 형성된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 선A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 1에서 부재번호 220은 와이어 쏘를 이용하여 절삭부(210)를 형성하기 위하여 굴진방향으로 피삭물(200)에 천공된 진입공(220)이다.
그런데 와이어 쏘를 이용하여 피삭물에 대해 굴진 방향으로 소정 깊이까지 절삭부(210)와 진입공(220)을 형성한 후, 절삭부(210)와 진입공(220)으로 둘러싸인 영역 내측에 존재하는 부분("굴착예정부")(230)을 굴진 방향으로의 소정 깊이까지 제거하기 위해서는 결국 발파, 파쇄 등의 일반적인 방법을 이용할 수밖에 없었다. 즉, 굴착예정부(230)에 발파공 등을 천공하고 화약을 장약하여 굴착예정부(230) 자체를 발파시키거나 또는 파쇄기를 이용하여 굴착예정부(230)를 조금씩 파쇄해가는 작업을 수행할 수밖에 없었던 것이다. 그렇지만 이러한 발파, 파쇄 등의 작업에서는 소음, 진동, 분진 등이 유발되는 단점이 있다. 참고로 본 명세서에서 제거하고자 하는 굴착예정부의 끝단 즉, 굴착예정부의 제거를 원하는 굴진 방향으로의 위치(도 2에서 선 E로 표시된 위치)를 "굴착예정부 절단예정위치"라고 기재한다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0027429호(2015. 03. 12. 공개). 대한민국 등록특허 제10-1508205호(2015. 04. 07. 공고). 대한민국 등록특허 제10-1594882호(2016. 03. 18. 공고).
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 터널 등의 시공을 위하여 지반이나 암석 등의 피삭물을 와이어 쏘로 절단함에 있어서, 피삭물을 절단해가는 굴진 방향으로 소정 깊이까지 선(線)형태의 절삭부를 피삭물에 형성하고, 피삭물에서 절삭부로 둘러싸인 굴착예정부를 제거하되, 굴진 방향으로 굴착예정부 절단예정위치까지 절삭부 내에 와이어 쏘를 삽입하여 굴착예정부를 와이어 쏘에 의해 연직방향으로 절단함으로써, 발파나 파쇄 등과 같이 과도한 소음이나 진동 등을 유발하는 작업 없이도, 용이하게 굴착예정부를 제거할 수 있게 되는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 굴착예정부(230)의 모서리에서 피삭물(200)에 제1,2메인 진입공(220a, 220b)과 제1,2보조 진입공(220c, 220d)을 천공하고, 메인 진입공 사이의 간격 및 메인 진입공과 보조 진입공 사이의 간격에 와이어 쏘(3)에 의해 선(線) 형태의 제1,2,3 및 4절삭부(210a, 210b, 210c, 210d)를 형성하는데, 제1절삭부(210a)는 제1메인 진입공(220a)과 제2메인 진입공(220b) 사이에 형성되고, 제2절삭부(210b)는 제1메인 진입공(220a)과 제1보조 진입공(220c) 사이에 형성되며, 제3절삭부(210c)는 제1보조 진입공(220a)과 제2보조 진입공(220d) 사이에 형성되고, 제4절삭부(210d)는 제2메인 진입공(220b)과 제2보조 진입공(220d) 사이에 형성되며; 막대형 본체(10) 및 상기 본체(10)의 전방단부에 구비된 전방 풀리(11)를 포함하는 제1,2메인 지지대(1a, 1b)는, 각각 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2메인 진입공(220a, 220b)에 삽입되고, 막대부재로 이루어진 제1,2보조 지지대(2a, 2b)는 각각 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2보조 진입공(220c, 220d)에 삽입되며, 와이어 쏘(3)는 전방 풀리(11)에 의해 방향전환된 후, 제1보조 지지대(2a)에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하게 되는데, 와이어 쏘(3)에서 전방 풀리(11)에 의해 방향전환된 부분은 제2절삭부(210b)에 위치하고, 와이어 쏘(3)에서 제1보조 지지대(2a)에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하는 부분은 영문자 U를 뒤집어놓은 형태가 되도록 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속하여 위치하며, 와이어 쏘(3)에서 제2 보조 지지대(2b)에 의해 방향전환되어 제1 메인 지지대(1b)의 전방 단부를 향하는 부분은 제4절삭부(210d)에 위치하도록 와이어 쏘(3)를 설치하며; 굴착예정부 절단예정위치에서 와이어 쏘(3)를 운동시켜서 굴착예정부(230)를 절단하되, 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속 위치하여 영문자 U를 뒤집어 놓은 형태의 와이어 쏘(3)가 직선 형태로 펴지면서 굴착예정부(230)가 와이어 쏘(3)에 의해 절단되고; 피삭물(200)로부터 절단 분리된 굴착예정부(230)를 피삭물(200)의 밖으로 빼내어 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법이 제공된다.
또한 본 발명에서는 상기한 방법에 사용되는 장치로서, 막대형 본체(10) 및 상기 본체(10)의 전방단부에 구비된 전방 풀리(11)를 포함하는 제1,2메인 지지대(1a, 1b); 막대부재로 이루어진 제1,2보조 지지대(2a, 2b); 및 와이어 쏘(3)를 포함하며; 제1,2메인 지지대(1a, 1b)는, 굴진방향으로 사각형 형상을 가지는 굴착예정부(230)의 모서리에서 피삭물(200)에 천공되어 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2메인 진입공(220a, 220b)에 각각 삽입되고, 제1,2보조 지지대(2a, 2b)는 굴착예정부(230)의 모서리에서 피삭물(200)에 천공되어 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2보조 진입공(220c, 220d)에 각각 삽입되며; 와이어 쏘(3)는 전방 풀리(11)에 의해 방향전환된 후, 제1보조 지지대(2a)에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하게 되는데, 와이어 쏘(3)에서 전방 풀리(11)에 의해 방향전환된 부분은 와이어 쏘(3)에 의해 선(線) 형태로 피삭물에 형성된 절삭부 중에서 제1메인 진입공(220a)과 제1보조 진입공(220c) 사이의 제2절삭부(210b)에 위치하고, 와이어 쏘(3)에서 제1보조 지지대(2a)에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하는 부분은 영문자 U를 뒤집어놓은 형태가 되도록 제2절삭부(210b), 제1메인 진입공(220a)과 제2메인 진입공(220b) 사이의 제1절삭부(210a) 및 제2메인 진입공(220b)과 제2보조 진입공(220d) 사이의 제4절삭부(210d)에 연속하여 위치하며, 와이어 쏘(3)에서 제2보조 지지대(2b)에 의해 방향전환되어 제1메인 지지대(1b)의 전방 단부를 향하는 부분은 제4절삭부(210d)에 위치하도록 설치되어 있고; 굴착예정부 절단예정위치에서 와이어 쏘(3)가 운동하면서 굴착예정부(230)를 절단하되, 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속 위치하여 영문자 U를 뒤집어 놓은 형태의 와이어 쏘(3)가 직선 형태로 펴지면서 와이어 쏘(3)가 굴착예정부(230)를 절단하게 되는 것을 특징으로 하는 피삭물의 굴착예정부 절단제거 장치가 제공된다.
위와 같은 본 발명에 있어서, 제1,2보조 지지대(2a, 2b)의 전방단부 각각에는, 와이어 쏘(3)가 제1,2보조 지지대(2a, 2b)의 막대부재 자체를 감는 형태로 보조 지지대의 외면을 감으면서 방향전환되도록, 와이어 쏘(3)가 감기게 되는 평행 풀리(21)가 구비될 수도 있다.
본 발명에 의하면, 피삭물에 형성된 절삭부와 진입공으로 둘러싸인 영역의 굴착예정부를 굴진방향으로 피삭물의 소정 깊이에서 와이어 쏘에 의해 절단하여 제거하게 되므로, 발파, 파쇄 등에 의해 굴착예정부를 제거함으로 인하여 유발되는 소음, 진동 등의 발생을 방지할 수 있게 되어, 이로 인한 공사 중의 민원을 예방할 수 있게 되는 장점을 가진다.
도 1은 종래 기술에서 와이서 쏘에 의해 선(線) 형태의 절삭부가 피삭물에 형성된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 선A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 방법을 수행하기 위하여, 피삭물에 형성된 절삭부와 진입공에, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치를 삽입하기 전의 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 상태에 후속하여 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치를 삽입한 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치가 삽입 배치되어 굴착예정부를 절단 제거하기 시작하는 상태에서 피삭물을 생략한 채, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치만을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치에 의해 굴착예정부를 절단하는 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 상태에서 피삭물을 생략한 채, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치만을 보여주는 도 5에 대응되는 사시도이다.
도 8은 도 6의 상태에 후속하여 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치에 의해 굴착예정부를 더욱 더 많이 절단하는 상태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 8의 상태에서 피삭물을 생략한 채, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치만을 보여주는 도 7에 대응되는 사시도이다.
도 10은 도 8의 상태에 후속하여 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치에 의해 굴착예정부가 완전히 절단된 상태를 보여주는 도 8에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 9의 상태에서 피삭물을 생략한 채, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치만을 보여주는 도 9에 대응되는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치에 구비된 제1메인 지지대의 개략적인 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치에 구비된 제1보조 지지대의 개략적인 사시도이다.
도 14는 와이어 쏘에 의해 절단된 굴착예정부를 피삭물의 밖으로 빼내어 제거하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 본 명세서에서, 굴진 방향으로의 단부는 "전방단부"라고 기재하고, 이와 반대되는 방향의 단부는 "후방단부"라고 기재한다.
도 3에는 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 방법을 수행하기 위하여, 피삭물(200)에 형성된 절삭부와 진입공에, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)를 삽입하기 전의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치(100)를 삽입한 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
우선 본 발명의 방법에서 제거하려는 대상이 되는 굴착예정부(230)에 대해 설명한다. 도 3에 도시된 것처럼, 피삭물(200)을 굴진 방향으로 바라볼 때, 피삭물(200)의 정면에는 선(線)형태의 절삭부와, 천공홀로 이루어진 진입공에 의해 사각형 형태의 굴착예정부 경계선이 형성되어 있다. 즉, 피삭물(200)에서 굴착하고자 하는 굴착예정부(230)의 경계를 이루도록 계획된 굴착예정부 경계선에 맞추어서 피삭물(200)의 정면에 절삭부와 진입공을 형성하게 되는 것이다. 절삭부는 앞서 언급한 것처럼 와이어 쏘에 의해 굴진 방향으로 피삭물(200)을 소정 깊이까지 절취한 선(線)형태의 부분이다. 따라서 이와 같은 굴착예정부 경계선에 의해 둘러싸인 부분이 굴착예정부(230)에 해당하게 된다. 도면에 예시된 것처럼, 굴착예정부(230)를 굴진 방향으로 바라볼 때, 굴착예정부(230)의 형상이 직사각형으로 되거나 또는 정사각형으로 되도록 굴착예정부 경계선이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 굴진방향으로 천공되어 형성되는 진입공은 굴착예정부 경계선의 사각형 형상 모서리 각각에는 위치하고 있다.
본 발명의 방법에 의해 굴착예정부(230)를 절단 제거하기에 앞서, 굴진방향으로 소정 깊이까지 절삭부와 진입공을 피삭물(200)에 형성하여 위와 같은 형태의 굴착예정부 경계선이 피삭물(200)에 형성되어 있어야 하는데, 이러한 굴착예정부 경계선의 형성 작업 즉, 진입공을 천공한 후, 진입공 사이의 간격에 절삭부를 형성함으로써 굴착예정부 경계선을 형성하는 작업은, 예를 들어 앞서 종래 기술로서 소개한 대한민국 공개특허 제10-2015-0027429호에 개시된 방법에 의해 수행할 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)를 보여주는 개략적인 사시도로서, 도 4에 도시된 상태 즉, 본 발명의 굴착예정부 절단제거 장치(100)가 삽입 배치되어 굴착예정부(230)를 절단 제거하기 시작하는 상태에서 피삭물(200)을 생략한 채, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)만을 보여주는 사시도가 도시되어 있다. 도 6은 도 4의 상태에 후속하여 와이어 쏘(3)가 왕복운동하면서 굴착예정부(230)의 절단예정 위치에서 피삭물을 절단해나가는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이고, 도 7은 도 6에서 피삭물(200)을 생략한 채, 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)만을 보여주는 사시도이다. 도 8 및 도 9는 각각 도 6 및 도 7에 도시된 상태에 후속하여 피삭물의 절단 작업이 더 진행되는 상태를 보여주는 도 6 및 도 7 각각에 대응되는 개략적인 사시도이며, 도 10 및 도 11은 각각 굴착예정부(230)의 절단을 완료한 상태를 보여주는 도 8 및 도 9에 대응되는 개략적인 사시도이다.
우선 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)의 구성을 상세히 살펴보면, 도면에 도시된 것처럼, 굴착예정부 절단제거 장치(100)는, 굴착예정부 경계선에 형성된 4개의 진입공 중에서 서로 이웃하는 2개의 진입공 각각에 삽입되는 2개의 메인(主) 지지대(1a, 1b)와, 굴착예정부 경계선에 형성된 4개의 진입공 중에서 나머지의 서로 이웃하는 2개 진입공 각각에 삽입되는 2개의 보조 지지대(2a, 2b)와, 길이방향으로 움직이면서 마찰에 의해 피삭물을 절단하는 와이어 쏘(3)를 포함하고 있다. 본 명세서에서 2개의 메인 지지대는 각각 제1메인 지지대(1a)와 제2메인 지지대(1b)로 구분하여 기재하고, 2개의 보조 지지대 역시 제1보조 지지대(2a)와 제2보조 지지대(2b)로 구분하여 기재한다. 이 때, 제1메인 지지대(1a)와 제1보조 지지대(2a)는 서로 이웃한 상태로 나란하게 위치하는 관계를 가지고 있고, 제2메인 지지대(1b)와 제2보조 지지대(2b)는 서로 이웃한 상태로 나란하게 위치하는 관계를 가지고 있다. 굴진 방향으로 볼 때, 제1,2메인 지지대(1a, 1b)와 제1,2보조 지지대(2a, 2b)는 사각형의 네 모서리에 위치하게 되는데, 제1메인 지지대(1a)와 제2보조 지지대(2b)는 사각형에서 서로 대각선 방향으로 위치하게 되고, 제2메인 지지대(1b)와 제1보조 지지대(2a)는 역시 사각형에서 서로 대각선 방향으로 위치하게 된다.
도 12에는 2개의 메인 지지대 중 제1메인 지지대(1a)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 제1메인 지지대(1a)와 나란하게 배치되는 제2메인 지지대(1b)는, 제1메인 지지대(1a)와 동일하거나 또는 제1메인 지지대(1a)와 나란한 대칭축을 중심으로 서로 거울대칭 관계를 가지고 있으므로 다음에서는 도 12에 도시된 제1메인 지지대(1a)를 참조하여 메인 지지대의 구성을 설명한다.
제1메인 지지대(1a)는 굴진방향으로 길게 연장된 막대형 본체(10)와, 상기 본체(10)의 전방단부에 회전가능하게 구비된 전방 풀리(11)를 포함하여 구성된다. 필요에 따라서는 메인 지지대가 진입공(220) 내에 삽입되었을 때 진입공의 내면과 본체(10)가 일정한 간격을 유지할 수 있도록 지지하는 스페이서부재(12)가 더 구비될 수 있다. 도면에 예시된 것처럼 필요에 따라서는 본체(10)의 후방단부에도 추가적인 풀리로서 후방 풀리(13)가 더 구비될 수 있다.
본 발명에서 전방 풀리(11)는 와이어 쏘(3)를 굴진 방향에 대해 직교하도록 절곡시켜서, 와이어 쏘(3)가 제1보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하도록 와이어 쏘(3)의 진행 방향을 전환시키는 기능을 한다. 필요에 따라 추가적으로 구비될 수 있는 후방 풀리(13)는, 와이어 쏘(3)를 움직이게 하는 구동장치에 구비된 회전 휠(31) 방향으로 와이어 쏘(3)가 절곡되도록 와이어 쏘(3)의 방향을 전환시키기 위하여 사용된다.
도 13에는 2개의 보조 지지대 중 제1보조 지지대(2a)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 제1보조 지지대(2a)와 나란하게 배치되는 제2보조 지지대(2b)는, 제1보조 지지대(1a)와 동일하거나 또는 거울대칭 관계를 가지고 있으므로 다음에서는 도 13에 도시된 제1보조 지지대(2a)를 참조하여 보조 지지대의 구성을 설명한다.
제1보조 지지대(2a)는 굴진방향으로 길게 연장된 막대부재로 이루어져 있다. 제1보조 지지대(2a)의 전방단부에는 와이어 쏘(3)가 감겨서 방향전환된다. 앞서 살펴본 제1메인 지지대(1a)에서는 와이어 쏘(3)가 본체(10)의 전방 단부에서 굴진 방향과 직교하는 형태로 꺾여서 방향전환되는데 비하여, 제1보조 지지대(2a)에서는 와이어 쏘(3)가 제1보조 지지대(2a)를 이루는 막대부재 자체를 감는 형태로 방향전환되는 것이다. 이를 위해서, 도면에 예시된 실시예에서 제1보조 지지대(2a)의 전방단부에는 평행 풀리(21)가 구비되어 있다.
와이어 쏘(3)는 굴진방향으로 제1메인 지지대(1a)의 본체(10)와 나란하게 배치되어 굴진방향으로 진행한 후, 제1메인 지지대(1a)의 전방 풀리(11)를 감으면서 방향이 전환되어 제1보조 지지대(2a)를 향하게 된다. 후속하여 와이어 쏘(3)는 제1보조 지지대(2a)의 전방단부에서, 제1보조 지지대(2a)의 막대부재 자체를 감는 형태로 제1보조 지지대(2a)의 외면을 감으면서 방향전환된다. 제1보조 지지대(2a)에 평행 풀리(21)가 구비되어 있는 경우에는, 와이어 쏘(3)가 평행 풀리(21)에 감기게 된다. 제1보조 지지대(2a)의 전방 단부를 감으면서 방향전환된 와이어 쏘(3)는 후속하여 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하게 되고, 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부에서 제2보조 지지대(2b)의 막대부재 자체를 감는 형태로 제2보조 지지대(2b)의 외면을 감으면서 방향전환된다. 이 경우에도, 제2보조 지지대(2b)에 평행 풀리(21)가 구비되어 있는 경우에는, 와이어 쏘(3)는 평행 풀리(21)에 감겨서 방향전환된다. 제2보조 지지대(2b)를 거친 와이어 쏘(3)는 제2메인 지지대(1b)를 향하여 방향전환되어 진행되고, 후속하여 제2메인 지지대(1b)의 전방 풀리(11)를 감으면서 방향이 전환되어, 제2메인 지지대(1b)의 본체(10)와 나란하게 배치되어 굴진방향과 반대되는 방향으로 진행한 후, 와이어 쏘(3)를 움직이게 하는 구동장치에 구비된 회전 휠(31)에 결합된다.
굴착예정부(230)의 절단 및 제거를 위해서는, 위와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)를, 피삭물(200)에 미리 형성해둔 절삭부와 진입공에 삽입한다. 제1, 2메인 지지대(1a, 1b)와 제1, 2보조 지지대(2a, 2b)는 각각 진입공에 삽입되는데, 편의상 도면 및 본 명세서에서는, 굴착예정부 경계선에 형성된 4개의 진입공 중에서 제1메인 지지대(1a)가 삽입되는 진입공을 제1메인 진입공(220a)이라고 표시하고, 제2메인 지지대(1b)가 삽입되는 진입공을 제2메인 진입공(220b)이라고 표시한다. 또한 제1보조 지지대(2a)가 삽입되는 진입공을 제1보조 진입공(220c)이라고 표시하고, 제2보조 지지대(2b)가 삽입되는 진입공을 제2보조 진입공(220d)이라고 표시한다. 더 나아가, 진입공 사이에 선(線)형태로 만들어지는 절삭부를 표시함에 있어서도, 제1메인 진입공(220a)과 제2메인 진입공(220b) 사이의 절삭부는 제1절삭부(210a)라고 기재하고, 제1메인 진입공(220a)과 제1보조 진입공(220c) 사이의 절삭부는 제2절삭부(210b)라고 기재한다. 그리고 제1보조 진입공(220c)과 제2보조 진입공(220d) 사이의 절삭부는 제3절삭부(210c)라고 기재하고, 제2메인 진입공(220b)과 제2보조 진입공(220d) 사이의 절삭부는 제4절삭부(210d)라고 기재한다.
앞서 언급한 것처럼, 와이어 쏘(3)는 제1메인 지지대(1a)를 따라 제1메인 지지대(1a)의 전방단부를 향하여 진행하다가 제1메인 지지대(1a)의 전방 풀리(11)에 의해 방향전환된 후, 제1보조 지지대(2a)에 의해 또다시 방향전환되어 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하게 된다. 굴착예정부(230)의 절단을 시작하기 위하여 본 발명에 따른 굴착예정부 절단제거 장치(100)가 피삭물(200)에 형성된 절삭부와 진입공에 삽입됨에 있어서는, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 와이어 쏘(3)에서 제1메인 지지대(1a)의 전방 풀리(11)에 의해 방향전환된 부분은 제2절삭부(210b)에 위치하게 된다. 그리고 와이어 쏘(3)에서 제1보조 지지대(2a)에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대(2b)의 전방 단부를 향하는 부분은, 영문자 U를 뒤집어놓은 형태가 되도록 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속하여 위치하게 된다. 와이어 쏘(3)에서 제2보조 지지대(2b)에 의해 방향전환되어 제1메인 지지대(1b)의 전방 단부를 향하는 부분은 제4절삭부(210d)에 위치하게 된다.
이와 같은 형태로 굴착예정부 절단제거 장치(100)가 피삭물(200)에 형성된 절삭부와 진입공에 삽입되어 와이어 쏘(3)가 굴착예정부의 절단예정 위치에 존재하고 있는 절단 개시 상태에서는, 앞서 언급한 것처럼, 와이어 쏘(3)가 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속하여 위치하게 되고, 그에 따라 굴진방향으로 바라보았을 때 제1,2메인 진입공(220a, 220b)이 제1,2보조 진입공(220c, 220d)보다 위쪽에 위치한다면 와이어 쏘(3)가 영문자 U자를 뒤집어놓은 형태가 되어 굴착예정부(230)의 3면을 감싸는 형태가 된다. 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)를 거쳐서 제2메인 지지대(1b)의 전방 풀리(11)를 향하여 진행해온 와이어 쏘(3)는, 제2메인 지지대(1b)의 전방 풀리(11)에서 방향전환되어 제2메인 지지대(1b)를 따라 제2메인 지지대(1b)의 후방단부를 향하여 가게 되어 구동장치의 회전 휠(31)에 결합된다.
이러한 상태에서 구동장치가 작동하여 회전 휠(31)이 회전하게 되면, 와이어 쏘(3)는 그 길이방향(와이어 쏘가 연장되는 방향)으로 운동하면서 굴착예정부(230)의 외면과 마찰되어 굴착예정부(230)를 절단하게 된다. 와이어 쏘(3)의 운동에 의해 굴착예정부 절단예정위치에서 굴착예정부(230)의 절단이 진행되면서, 제2절삭부(210b), 제1절삭부(210a) 및 제4절삭부(210d)에 연속하여 위치하고 있던 와이어 쏘(3)의 뒤집어진 영문자 U자 형태는, 도 6 내지 도 8 및 도 10 내지 도 11에 도시된 것처럼 점점 영문자 U자의 오목한 깊이가 얕아져서 직선 형태로 펴지도록 변해가게 되고, 종국에는 와이어 쏘(3)가 제3절삭부(210c)에 이르게 되면서 굴착예정부(230)의 절단예정위치에서 굴착예정부(230)가 와이어 쏘(3)에 의해 완전히 절단된다. 따라서 작업자는 완전히 절단되어 피삭물(200)로부터 분리된 굴착예정부(230)를 크레인 등의 인양장치를 이용하여 피삭물(200)의 밖으로 빼내어 제거하면 된다. 도 14에는 굴착예정부 절단예정 위치에서 와이어 쏘(3)에 의해 절단된 굴착예정부(230)를 피삭물(200)의 밖으로 빼내어 제거하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 와이어 쏘(3)를 이용하여 피삭물(200)을 절단하여 절삭부와 진입공을 형성하는 것에 그치지 않고, 절삭부와 진입공으로 둘러싸인 영역의 굴착예정부(230)를 굴진방향으로 피삭물(200)의 소정 깊이에서 와이어 쏘에 의해 절단하여 제거하게 된다. 따라서 종래 기술과 달리, 본 발명에 의하면, 발파, 파쇄 등에 의해 굴착예정부를 제거함으로 인하여 유발되는 소음, 진동, 분진 등의 발생을 방지할 수 있게 되는 장점을 가진다. 즉, 본 발명에 의하면, 종래 기술의 문제점이었던 발파나 파쇄 등과 같이 과도한 소음이나 진동을 유발하는 작업 없이도, 용이하게 굴착예정부를 제거할 수 있게 되는 효과가 발휘되는 것이다.
1a: 제1메인 지지대
1b: 제2메인 지지대
2a: 제1보조 지지대
2b: 제2보조 지지대
10: 본체
11: 전방 풀리
12: 스페이서부재
13: 후방 풀리
21: 평행 풀리
100: 굴착예정부 절단제거 장치
200: 피삭물
210: 절삭부
220: 진입공
230: 굴착예정부

Claims (4)

  1. 굴착예정부의 모서리에서 피삭물에 제1,2메인 진입공과 제1,2보조 진입공을 천공하고, 메인 진입공 사이의 간격 및 메인 진입공과 보조 진입공 사이의 간격에 와이어 쏘에 의해 선(線) 형태의 제1,2,3 및 4절삭부를 형성하는데, 제1절삭부는 제1메인 진입공과 제2메인 진입공 사이에 형성되고, 제2절삭부는 제1메인 진입공과 제1보조 진입공 사이에 형성되며, 제3절삭부는 제1보조 진입공과 제2보조 진입공 사이에 형성되고, 제4절삭부는 제2메인 진입공과 제2보조 진입공 사이에 형성되며;
    막대형 본체 및 상기 본체의 전방단부에 구비된 전방 풀리를 포함하는 제1,2메인 지지대는, 각각 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2메인 진입공에 삽입되고, 막대부재로 이루어진 제1,2보조 지지대는 각각 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2보조 진입공에 삽입되며, 와이어 쏘는 전방 풀리에 의해 방향전환된 후, 제1보조 지지대에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대의 전방 단부를 향하게 되는데, 와이어 쏘에서 전방 풀리에 의해 방향전환된 부분은 제2절삭부에 위치하고, 와이어 쏘에서 제1보조 지지대에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대의 전방 단부를 향하는 부분은 영문자 U를 뒤집어놓은 형태가 되도록 제2절삭부, 제1절삭부 및 제4절삭부에 연속하여 위치하며, 와이어 쏘에서 제2 보조 지지대에 의해 방향전환되어 제1 메인 지지대의 전방 단부를 향하는 부분은 제4절삭부에 위치하도록 와이어 쏘를 설치하며;
    굴착예정부 절단예정위치에서 와이어 쏘를 운동시켜서 굴착예정부를 절단하되, 제2절삭부, 제1절삭부 및 제4절삭부에 연속 위치하여 영문자 U를 뒤집어 놓은 형태의 와이어 쏘가 직선 형태로 펴지면서 굴착예정부가 와이어 쏘에 의해 절단되고;
    피삭물로부터 절단 분리된 굴착예정부를 피삭물의 밖으로 빼내어 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1,2보조 지지대의 전방단부 각각에는 와이어 쏘가 감기게 되는 평행 풀리가 구비되어 있어서,
    와이어 쏘가 제1,2보조 지지대의 평행 풀리 각각의 외면을 감아서 방향전환되는 것을 특징으로 하는 피삭물의 굴착예정부 절단제거 방법.
  3. 막대형 본체 및 상기 본체의 전방단부에 구비된 전방 풀리를 포함하는 제1,2메인 지지대;
    막대부재로 이루어진 제1,2보조 지지대; 및
    와이어 쏘를 포함하며;
    제1,2메인 지지대는, 굴진방향으로 사각형 형상을 가지는 굴착예정부의 모서리에서 피삭물에 천공되어 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2메인 진입공에 각각 삽입되고, 제1,2보조 지지대는 굴착예정부의 모서리에서 피삭물에 천공되어 서로 이웃한 위치에 존재하는 제1,2보조 진입공에 각각 삽입되며;
    와이어 쏘(3)는 전방 풀리에 의해 방향전환된 후, 제1보조 지지대에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대의 전방 단부를 향하게 되는데, 와이어 쏘에서 전방 풀리에 의해 방향전환된 부분은 와이어 쏘에 의해 선(線) 형태로 피삭물에 형성된 절삭부 중에서 제1메인 진입공과 제1보조 진입공 사이의 제2절삭부에 위치하고, 와이어 쏘에서 제1보조 지지대에 의해 방향전환되어 제2보조 지지대의 전방 단부를 향하는 부분은 영문자 U를 뒤집어놓은 형태가 되도록 제2절삭부, 제1메인 진입공과 제2메인 진입공 사이의 제1절삭부 및 제2메인 진입공과 제2보조 진입공 사이의 제4절삭부에 연속하여 위치하며, 와이어 쏘에서 제2 보조 지지대에 의해 방향전환되어 제1 메인 지지대의 전방 단부를 향하는 부분은 제4절삭부에 위치하도록 설치되어 있고;
    굴착예정부 절단예정위치에서 와이어 쏘가 운동하면서 굴착예정부를 절단하되, 제2절삭부, 제1절삭부 및 제4절삭부에 연속 위치하여 영문자 U를 뒤집어 놓은 형태의 와이어 쏘가 직선 형태로 펴지면서 와이어 쏘가 굴착예정부를 절단하게 되는 것을 특징으로 하는 피삭물의 굴착예정부 절단제거 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    제1,2보조 지지대의 전방단부 각각에는, 와이어 쏘가 제1,2보조 지지대의 막대부재 자체를 감는 형태로 보조 지지대의 외면을 감으면서 방향전환되도록, 와이어 쏘가 감기게 되는 평행 풀리가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 피삭물의 굴착예정부 절단제거 장치.
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WO2020150809A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-30 In Choi Wire-saw excavation apparatus and tunnel excavation method using the same
CN113279772A (zh) * 2021-06-09 2021-08-20 中铁工程装备集团有限公司 一种岩石隧道掘进方法及掘进机

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020150809A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-30 In Choi Wire-saw excavation apparatus and tunnel excavation method using the same
JP2022509707A (ja) * 2019-01-23 2022-01-21 イナン チョイ ワイヤーソー掘削装置及びそれを用いたトンネルの掘削方法
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