KR20180057378A - 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치를 개시한다. 본 발명은 포크레인과 같은 중장비에 설치되어 용이하게 무진동 방식으로 터널굴착작업을 수행할 수가 있게 되어 소음이 발생되지 않으면서도 구조가 단순하여 저렴하고 편리하게 터널의 암반을 굴착하는 것이 가능한 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치에 관한 것이다.
본 발명의 이러한 목적은, 포크레인과 같은 건설중장비의 아암의 선단과 결합되는 아암결합부와, 상기 아암결합부와 회전가능하게 결합되는 베어링부와, 상기 베어링부와 회전가능하게 결합되며 내부에 암반파쇄부가 설치되는 지지케이지와, 상기 지지케이지내에 체인 또는 강재로프와 같은 연결수단에 의하여 부상된 상태로 설치되며 암반을 파쇄하는 파쇄날개가 설치된 암반파쇄부에 의하여 달성되고, 굴착시킬 터널내에 수평 또는 수평에 가깝에 수평공을 천공시키는 단계와, 포크레인의 아암에 결합되게 설치된 아암결합부가 포함된 터널굴착부를 상기 수평으로 천공된 수평공에 가깝게 근접치시키는 단계와, 상기 수평공에 정확하게 맞도록 암반파쇄부를 베어링부를 통하여 소정의 각도로 회동시켜 수평공과 센터가 맞도록 회동시키는 단계와, 센터가 맞게 회동된 수평공내에 암반파쇄부의 선단부의 확장날개를 삽입시키는 단계와, 삽입된 선단부의 확장날개를 확장시켜 터널의 하부로 분할된 암반이 낙하되게 암반을 절개시키는 단계와, 상기 낙하된 암반을 건설장비로 수거하여 외부로 반출시키는 단계를 포함한다.

Description

무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치 { Non-vibration tunnel excavation method and non-vibration tunnel excavator }

본 발명은 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 포크레인과 같은 중장비에 설치되어 용이하게 무진동 방식으로 터널굴착작업을 수행할 수가 있게 되어 소음이 발생되지 않으면서도 구조가 단순하여 제조가가 저렴하게 되어 일반적인 터널굴착사업자들이 저렴한 비용으로 용이하게 구입하여 편리하게 터널을 굴착하는데 사용하여 효과적으로 저렴한 비용으로 터널의 암반을 굴착하는 것이 가능한 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치에 관한 것이다.

일반적으로 산악지형 및 도심지 등에 개설되는 도로공사, 터널 시공 등의 각종 토목 공사에서 여러가지 형태의 암반 등이 돌출되어 작업의 장애 요인으로 작용하는 경우가 빈번하게 발생되며, 이러한 암반등을 제거하기 위하여 다양한 암반 파쇄 방법이 사용되어 왔으며, 이러한 방법 중의 대표적인 방법으로는 크롤러 드릴 등을 이용하여 암반 상에 다수의 삽입공을 형성하고, 이들 삽입공에 폭발물을 삽입하여 발파하는 방법과 또는 별도의 브레이커를 이용하여 암반의 일부를 계속적으로 타격하여 파쇄하는 방법등이 사용되어 왔다.

그러나, 폭발물을 이용한 방법 또는 브레이커를 이용한 타격 방법 등은 작업 장소뿐 아니라 주위 환경에 상당한 소음과 진동을 유발하고, 그 여파로 인하여 주변의 건축물 또는 암벽 등에 균열이 발생하거나 붕괴를 초래하였으며, 또한 이에 따른 민원 발생도 끊이지 않는 등의 문제점이 있어 왔으며, 이러한 문제점을 해결하고자 실용신안등록 제98399호가 제안된 바 있으며, 최근에는 소음 및 진동의 저감 효과가 탁월한 무진동 암반 파쇄기를 이용한 공법이 점점 확산되고 있다.

한편, 이와 같은 무진동 암반 파쇄기를 이용한 암반 굴착 작업을 개략하면, 먼저 종래의 일반적인 천공장비를 이용하여 파쇄하고자 하는 암반면에 삽입공을 천공하고, 상기 삽입공에 무진동 암반 파쇄기의 파쇄날을 삽입한 후, 상기 무진동 암반 파쇄기를 작동시켜 암반을 파쇄하고, 다음으로는 붐대에 브레이커를 장착한 포크레인 등의 건설 중기가 진입하여 파쇄된 암반을 재파쇄하고, 재파쇄된 암반은 상기 브레이커를 버켓으로 교체 장착한 건설장비에 의해, 또는 버켓을 붐대에 장착한 별도의 건설 중기에 의해 집토되고 후방에 대기하고 있는 덤프트럭에 적재되어 반출되게 되고, 상기와 같은 일련의 작업을 연속적으로 수행함으로써 암반 굴착 작업이 이루어진다.

그러나, 무진동 암반 파쇄기를 이용하여 암반을 파쇄하기 위해서는 천공장비에 의해 천공된 삽입공에 무진동 암반 파쇄기를 정확하게 삽입하여야 하는 데, 이와 같은 삽입 작업을 하는 종래의 방법을 보게 되면, 무진동 암반 파쇄기에 와이어로프를 감아 고정시키고, 상기 와이어로프를 건설 중기의 버켓 등으로 걸어 삽입공의 대략적인 부근에 위치시키면 대기하고 있던 보조작업자(보통 2명)가 인력으로 암반 파쇄기를 밀어 파쇄날을 삽입공 안으로 삽입시키는 방법으로 수행되었으나, 이와 같은 종래의 방법은 와이어로프를 사용하여 암반 파쇄기를 양중, 이동하는 것이므로 이동 과정에서 암반 파쇄기의 흔들림이 심하여 파쇄기의 파쇄날을 삽입공의 위치에 정확히 위치시키는 것이 거의 불가능하고, 인력에 의해 삽입 작업을 하는 것이기 때문에 인건비가 추가로 들 뿐 아니라 작업 효율이 떨어지고, 또한 안전성에도 문제가 있어 왔다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허 제10-0478029호에는 '무진동 암반파쇄기용 브라켓 장치 및 이를 이용한 암반굴착 방법'이라는 명칭의 특허가 제안되었으나, 상기 특허는 스윙기어나 구동모터가 사용된 회전부; 상기 회전부의 일측 하부에 회동 가능하도록 힌지 결합되고, 이송실린더; 상기 이송실린더의 신축에 따라 전후로 왕복운동하는 이동체; 및 상기 이동체가 슬라이딩하는 가이드레일을 포함하여 구성되는 전후진이송부; 상기 회전부의 하부 및 전후진이송부의 상부에 각각 힌지 결합되는 유압 실린더로서, 상기 유압 실린더의 신축에 따라 상기 전후진이송부가 상기 회전부와 이루는 수평 각도가 조정되는 조정실린더와 같은 복잡한 이송구조가 사용되므로 정밀한 작동은 가능하나 상기 무진동 암반파쇄기용 브라켓 장치는 그 제조가가 고가로 되어 구입에 많은 비용이 소요되므로 일반적으로 영세사업자들이 주류를 이류는 암반파쇄업자들은 큰 돈을 가지지 못하므로 이러한 고가의 장비를 구입할 수가 없게 되는 문제점이 있었으며, 이러한 영세사업자들을 위하여 무진동방식으로 작동하면서도 저렴한 장비의 출현이 절실히 요망되고 있었다.

실용신안등록 제10-0098399호, 등록특허 제10-0478029호

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 포크레인과 같은 중장비에 설치되어 용이하게 무진동으로 터널굴착작업을 수행할 수가 있게 되어 소음이 발생되지 않아 민원의 발생이 절감되면서도 구조가 단순하여 제조가가 저렴하게 되어 일반적인 터널굴착사업자들이 용이하게 구입하여 편리하게 터널을 굴착하는데 사용하여 효과적으로 저렴한 비용으로 터널의 암반을 굴착하는 것이 가능한 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 포크레인과 같은 건설중장비의 아암의 선단과 결합되는 아암결합부와, 상기 아암결합부와 회전가능하게 결합되는 베어링부와, 상기 베어링부와 회전가능하게 결합되며 내부에 암반파쇄부가 설치되는 지지케이지와, 상기 지지케이지내에 체인 또는 강재로프와 같은 연결수단에 의하여 부상된 상태로 설치되며 암반을 파쇄하는 파쇄날개가 설치된 암반파쇄부를 포함하는 본 발명에 따른 무진동 터널굴착장치에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은, 굴착시킬 터널내에 수평 또는 수평에 가깝에 수평공을 천공시키는 단계와, 포크레인의 아암에 결합되게 설치된 아암결합부가 포함된 터널굴착부를 상기 수평으로 천공된 수평공에 가깝게 근접배치시키는 단계와, 상기 수평공에 정확하게 맞도록 암반파쇄부를 베어링부를 통하여 소정의 각도로 회동시켜 수평공과 센터가 맞도록 회동시키는 단계와, 센터가 맞게 회동된 수평공내에 암반파쇄부의 선단부의 확장날개를 삽입시키는 단계와, 삽입된 선단부의 확장날개를 확장시켜 터널의 하부로 분할된 암반이 낙하되게 암반을 절개시키는 단계와, 상기 낙하된 암반을 건설장비로 수거하여 외부로 반출시키는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 무진동 터널굴착방법에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치는, 굴착시킬 터널내에 수평 또는 수평에 가깝에 수평공을 천공시키는 단계와, 포크레인의 아암에 결합되게 설치된 아암결합부가 포함된 터널굴착부를 상기 수평으로 천공된 수평공에 가깝게 근접배치시키는 단계와, 상기 수평공에 정확하게 맞도록 암반파쇄부를 베어링부를 통하여 소정의 각도로 회동시켜 수평공과 센터가 맞도록 회동시키는 단계와, 센터가 맞게 회동된 수평공내에 암반파쇄부의 선단부의 확장날개를 삽입시키는 단계와, 삽입된 선단부의 확장날개를 확장시켜 터널의 하부로 분할된 암반이 낙하되게 암반을 절개시키는 단계와, 상기 낙하된 암반을 건설장비로 수거하여 외부로 반출시키는 단계를 포함하여, 포크레인과 같은 중장비에 설치되어 용이하게 터널굴착작업을 무진동으로 수행할 수가 있게 되어 소음이 발생되지 않으면서도 구조가 단순하여 제조가가 저렴하게 되어 일반적인 터널굴착사업자들이 용이하게 구입하여 편리하게 터널을 굴착하는데 사용하여 효과적으로 저렴한 비용으로 터널의 암반을 굴착하는 것이 가능하다는 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무진동 터널굴착방법의 공정도
도 2a,2b,2c는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 무진동 터널굴착장치의 사시도 및 정면도
도 3a,3b,3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 무진동 터널굴착장치의 터널굴착부가 설치되기 전의 사시도 및 I-I선을 따라 취한 개략적인 종단면도 및 저면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 무진동 터널굴착장치의 터널굴착부의 개략적인 사시도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 무진동 터널굴착장치의 터널굴착부의 개략적인 분해 사시도
도 6a,6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무진동 터널굴착장치를 사용하여 수평공에 수평각도와 수직각도를 맞히게 되는 개략적인 평면도 및 정면도

본 발명의 일실시예에 따른 무진동 터널굴착방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 굴착시킬 터널내에 수평 또는 수평에 가깝에 다수의 수평공(H)을 천공시키는 단계(S1)와, 포크레인의 아암에 결합되게 설치된 아암결합부가 포함되고 확장날개가 구비된 터널굴착부의 확장날개를 상기 수평으로 천공된 수평공에 가깝게 근접배치시키는 단계(S2)와, 상기 수평공에 정확하게 맞도록 암반파쇄부를 베어링부를 통하여 소정의 각도로 회동시켜 수평공과 확장날개의 센터가 맞도록 회동시키는 단계(S3)와, 센터가 맞게 회동된 수평공내로 연결수단을 가변시켜 암반파쇄부의 선단부의 확장날개를 삽입시키는 단계(S4)와, 수평공내로 삽입된 선단부의 확장날개를 벌어지게 확장시켜 터널의 하부로 분할된 암반이 낙하되게 암반을 절개시키는 단계(S5)와, 상기 낙하된 암반을 건설장비로 수거하여 외부로 반출시키는 단계(S6)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 무진동 터널굴착장치(A)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 건설중장비의 아암에 착탈가능하게 결합되는 아암결합부(1)와, 상기 아암결합부(1)의 중앙에 상기 아암결합부(1)를 중심으로 회동가능하게 설치되는 베어링회동부(2)와, 상기 베어링회동부(2)와 회동가능하게 결합되며 내부에는 터널굴착부(4)가 유동가능하게 배치되는 지지케이지(3)와, 상기 터널굴착부(4)의 확장날개(41)가 수평공(H)의 센터에 맞게 일정위치로 가변되게 지지하도록 상기 지지케이지(3)의 상단부에 고정되는 연결수단(51)과 고정부(52)를 갖는 현수고정부(5)와, 상기 현수고정부(5)의 고정부에 의하여 지지케이지(3)내에 유동가능하게 고정되는 터널굴착부(4)를 포함한다.

상기 아암결합부(1)는 건설중장비의 선단의 아암부에 결합되게 결합핀(11)과 상기 결합핀(11)을 지지하는 지지판체(12)와 직립벽(13)을 갖으며, 상기 지지판체(12)의 중앙에는 베어링회동부(2)가 다수의 고정나사(15)로 고정되게 설치되어 있다.

상기 아암결합부(1)의 상기 지지판체(12)의 베어링회동부(2)의 외측의 인접한 가장자리에는 고정핀(14)이 설치되어 있으며, 상기 고정나사(15)를 풀게 되어 상기 지지케이지(3)가 일정각도로 회동가능하게 되면, 소정각도로 상기 지지케이지(3)를 회동시키고, 상기 지지케이지(3)의 상부고정판(31)상에 천공된 고정공(33)까지 연장되는 고정핀(14)으로 고정시켜 상기 지지케이지(3)를 고정시켜 회동각도가 변경되지 않는 구조를 갖게 되는 것이다.

상기 아암결합부(1)의 직립벽(13)상에 형성된 결합핀(11)이 삽입고정되는 고정축공(16)은 일측은 그대로 원형으로 형성되나, 타측 고정축공(16')은 포크레인과 같은 건설중장비가 대형과 소형의 크기에 맞게 가변되도록 2개의 결합핀(11)이 중첩이 되게 8자형의 고정축공(16')이 형성되어 대형과 소형의 포크레인과 같은 건설중장비에도 사용가능하도록 되어 있다.

상기 베어링회동부(2)는 상기 아암결합부(1)와 지지케이지(3)의 상단부의 사이에 고정배치되어 하부의 상기 지지케이지(3)가 수평회동이 가능하게 하는 구조이다. 즉, 상기 베어링회동부(2)는 지지케이지(3)와 일체로 고정되고, 상기 아암결합부(1)와 베어링회동부(2)는 고정나사(15)에 의하여 고정되어 있으며 상기 고정나사(15)가 풀리게 되면 서로 회동가능하게 설치된 구조이다.

상기 아암결합부(1)와 상기 베어링회동부(2)를 고정시키고 있는 다수의 고정나사(15)를 풀게 되면, 상기 지지케이지(3)가 회동할 수가 있게 되어 상기 지지케이지(3)를 일정한 각도로 수평회동시키게 되고, 이와 같이 원하는 각도로 회동된 각도를 고정핀(14)으로 삽입시켜 고정시키게 되면, 상기 고정핀(14)은 상기 아암결합부(1)와 상기 지지케이지(3)의 상부고정판(31)상에는 상기 고정핀(14)이 삽입되도록 원호상으로 다수의 고정공(33)중의 하나의 고정공(33)에 삽입되면서 상기 아암결합부(1)와 지지케이지(3)가 상기 고정핀(14)에 의하여 일체로 되어 회동되지 않고 고정되는 것이다.

이와 같이, 베어링회동부(2)를 통하여 지지케이지(3)가 회동되면서 상기 지지케이지(3)내에 현수되게 고정된 터널굴착부(4)의 확장날개(41)의 각도를 수평으로 회동시킬 수가 있게 되므로 용이하게 수평공(H)에 터널굴착부(4)의 선단의 확장날개(41)의 센터를 일치시키는 것이 가능하게 되는 것이고, 저렴한 회동베어링(21)을 회동수단으로 사용하므로 설비의 가격이 현저하게 절감되게 되는 것이다.

상기 베어링회동부(2)는 일단부는 상기 아암결합부(1)의 지지판체(12)에 결합되게 상부고정판(31)이 고정나사(15)로 아암결합부(1)과 착탈가능하게 결합되고, 베어링회동부(2)의 타단부는 상기 지지케이지(3)의 상부판체(31)에 결합되고, 내측에는 상기 지지케이지(3)가 회동가능하도록 회동베어링(21)이 설치되어 있다.

상기 지지케이지(3)는 베어링회동부(2)에 의하여 수평으로 회동가능하게 회동되면서, 상기 지지케이지(3)의 상단에 일단부가 고정된 연결수단(51)과 상기 연결수단(51)의 타단부가 고정된 고정부(52)로 이루어진 현수고정부(5)에 의하여 터널굴착부(4)가 상하좌우의 방향으로 일정한 각도로 회동이 가능하게 되므로 수평이 아니라 약간 경사진 수평공(H)에도 삽입이 가능하게 되는 것이다. 본 실시예에서는 연결수단(51)으로, 도 2a에는 강선로프로 도시되고, 도 2b에는 체인으로 도시되었으나, 이와 유사한 기능을 갖는 다른 연결수단도 사용될 수가 있음은 물론이라고 할 것이다.

상기 지지케이지(3)는 베어링회동부(2)가 중앙에 고정되는 상부고정판(31)과, 상기 상부고정판(31)의 하부에 상단부가 고정되고 상기 터널굴착부(4)가 중간에 현수고정되도록 중공상태의 지지골조틀(32)이 형성되어 있다. 상기 지지케이지(3)의 상부고정판(31)상에는 상기 고정핀(14)이 삽입되도록 원호상으로 다수의 고정공(33)이 천공되어 있다.

상기 고정부(52)에 의하여 고정된 터널굴착부(4)는 연결수단(51)에 의하여 상기 지지케이지(3)의 지지골조틀(32)의 상하단부내에서 현수되는 상태로 고정되므로 연결수단(51)에 의하여 상하좌우방향으로 일정한 각도로 이동이 가능한 구조를 가지므로, 상기 수평공(H)이 일정각도로 경사지게 형성되어 있다고 하더라도 지지위치가 가변이 가능한 연결수단(51)의 지지위치의 가변에 의하여 상기 터널굴착부(4)의 확장날개(41)의 센터를 위치가 변경가능하게 가변시키면서 일치시키는 것이 가능하게 되는 것이다.

상기 터널굴착부(4)는, 상부에는 피스톤이 이동가능하게 수납된 실린더부(42)와, 상기 실린더부(42)의 일단부에 연결되며 내부에는 상기 실린더부(42)에 수납된 피스톤의 일단부에 연결된 상기 쐐기부(43)가 승강가능하게 배치된 중간연장부(44)와, 상기 중간연장부(44)의 타단의 내부에 삽입되게 일단부가 배치되고 상기 쐐기부(43)의 상단부를 감싸면서 상기 중간연장부(44)의 타단부에 삽입고정된 한쌍의 확장날개(41)를 포함한다.

상기 확장날개(41)는 상기 쐐기부(43)와 접하는 접촉면상에는 양측면이 절삭되어 돌출되는 형상으로 형성된 돌출키부(411)가 형성되어, 상기 확장날개(41)의 두께가 상기 돌출키부(411)에 의하여 더욱 두껍게 형성되어 있으므로 그 만큼 강도가 강해지게 되므로 횡방향으로 벌어지는 힘이 가해지더라도 변형이 없게 되어 장기간의 사용이 가능하게 되는 장점이 있다.

상기 현수고정부(5)는 지지케이지(3)의 상단에 일단부가 고정된 연결수단(51)과 상기 연결수단(51)의 타단부에 고정된 터널굴착부(4)를 고정시키는 고정부(52)로 이루어져 있으므로, 상기 현수고정부(5)의 연결수단(51)의 위치가 가변되는 것이 가능하게 되므로, 이러한 지지위치가 가변가능한 연결수단(51)에 의하여 지지되는 터널굴착부(4)가 연결수단(51)의 지지위치를 변경하면서 상하좌우의 방향으로 일정한 각도로 회동이 가능하게 되므로 수평이 아니라 약간 경사진 수평공(H)에도 삽입이 가능하게 되는 것이다.

본 실시예에서, 상기 현수고정부(5)는 일단부는 지지케이지(3)에 고정된 연결수단(51)과 상기 터널굴착부(4)의 외표면과 동일하게 원통형으로 형성된 고정부(52)로 구성되고 상기 터널굴착부(4)는 고정부(52)에 의하여 고정되어 있다.

상기 고정부(52)는, 본 실시예에서 원통형의 3개로 이루어지고, 2개는 터널굴착부(4)의 중간연장부(44)에 배치되고 1개는 실린더부(42)상에 배치되어, 상기 터널굴착부(4)가 이탈되지 않고 복수의 고정부(52)상에 단단하게 고정되는 것이다.

본 실시예에서는 고정부(52)로서 원통형으로 형성된 것으로 기술되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 연결수단(51)의 일단부가 터널굴착부(4)의 중간연장부(44)와 실린더부(42)상에 용접고정된 고정핀 형태로도 사용이 가능하다고 할 것이다. 또한, 연결수단(51)으로 도 2a에서는 강재로프와 도 2b에서는 체인이 사용된 것이 도시되었으나 이에 제한되는 것은 아니고 지지되는 높이를 가변시키는 것이 가능한 엔지니어링 로프와 같은 유사한 수단이 사용될 수가 있음은 물론이라고 할 것이다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 무진동 터널굴착장치의 터널굴착에 대하여 이하에 상세히 설명한다.

먼저, 다수의 수평공(H)이 천공된 터널굴착면상에 포크레인의 아암에 결합된 터널굴착부(4)의 확장날개(41)의 선단을 수평공(H)에 그 중앙축선이 일치되게 배치시킨다.

그 상태에서, 수평공(H)이 일정한 각도로 수평으로 경사가 이루어진 상태로 천공이 수행된 경우에는, 도 6a에 도시된 바와 같이,상기 터널굴착부(4)의 확장날개(41)나 실린더부(42)를 다른 건설중장비로 상기 수평공(H)의 축선과 거의 동일하게 확장날개(41)의 축선을 맞게 회동시키는 힘을 화살표 F 방향으로 가하게 되면, 상기 터널굴착부(4)가 현수되게 고정된 지지케이지(3)는 베어링회동부(2)를 통하여 회동되면서 상기 수평공(H)의 축선과 거의 동일하게 확장날개(41)의 축선을 맞게 되면 회동시키는 힘을 중단시켜 축선을 조정하게 되는 것이다.

이와 같이 수평의 축선이 맞은 상태에서 수평공(H)이 수직방향으로도 일정한 각도로 경사지게 형성된 경우에는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 터널굴착부(4)의 확장날개(41)를 수평공(H)에 삽입시키게 되면 확장날개(41)가 수평공(H)에 삽입되면서 연결수단(51)의 지지위치가 가변되는 것에 의하여 화살표 F 방향으로 회동되면서 현수고정부(5)의 연결수단(51)의 위치가 가변되게 변경되면서 자동으로 수평공(H)에 삽입이 되면서 상기 수평공(H)의 경사와 동일하게 하여 일치시키게 되는 것이다.

이와 같이 수평공(H)에 확장날개(41)가 적정한 깊이로 삽입된 상태에서 상기 확장날개(41)가 벌어지게 확장날개(41)를 쐐기부(43)를 이용하여 확장시키면, 이러한 확장된 크기만큼 암반에 파단력 또는 인장력이 가해지게 되므로 암반이 절개되면서 하방으로 낙하되게 되는 것이다.

이와 같이 하여, 수평으로 천공된 모든 수평공(H)에 확장날개(41)를 삽입시켜 암반을 절개시킨 후에는, 굴착된 터널내로 암반운반용 트럭(도시되지 않음)이 진입하여 절개된 암반을 운반하게 되고, 다시 터널내에 다수의 수평공(H)을 천공하면서 위에서 기술된 작업이 반복적으로 수행되게 되면서 소음이 작게 발생하면서 암반의 굴착을 효과적으로 수행할 수가 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치는, 포크레인과 같은 건설중장비에 착탈가능하게 설치되어 용이하게 터널굴착작업을 무진동으로 수행할 수가 있게 되면서도 구조가 단순하여 제조가가 저렴하게 되어 일반적인 터널굴착사업자들이 용이하게 구입하여 편리하게 터널을 굴착하는데 사용하여 효과적으로 저렴한 비용으로 터널의 암반을 굴착하는 것이 가능하게 되는 것이다.

본 발명에서는 무진동 터널굴착방법에 대하여 기재되었지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 거대한 암반상에서 건축되는 아파트와 같은 집합건물의 공사현장에서 거대한 암반을 파쇄하는 방법으로도 사용될 수가 있음은 물론이고 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

본 발명에 따른 무진동 터널굴착방법 및 무진동 터널굴착장치는, 일반적인 터널굴착을 수행하는 건설산업에서 동일한 방법을 반복적으로 수행하는 것이 가능하며 기계제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

A : 무진동 터널굴착장치 H : 수평공
1 : 아암결합부 2 : 베어링회동부
3 : 지지케이지 4 : 터널굴착부
5 : 현수고정부 11 : 결합핀
12 : 지지판체 13 : 직립벽
14 : 고정핀 15 : 고정나사
16,16' : 고정축공 21 : 회동베어링
31 : 상부고정판 32 : 지지골조틀
33 : 고정공 41 : 확장날개
42 : 실린더부 43 : 쐐기부
44 : 중간연장부 51 : 연결수단
52 : 고정부 411 : 돌출키부

Claims (4)

1. 무진동 터널굴착방법에 있어서,
   상기 무진동 터널굴착방법은, 굴착시킬 터널내에 수평 또는 수평에 가깝에 다수의 수평공(H)을 천공시키는 단계(S1)와, 건설중장비의 아암에 결합되게 설치된 아암결합부가 포함되고 확장날개가 구비된 터널굴착부의 확장날개를 상기 수평으로 천공된 수평공에 가깝게 근접배치시키는 단계(S2)와,
   상기 수평공에 정확하게 맞도록 암반파쇄부를 베어링부를 통하여 소정의 각도로 회동시켜 수평공과 확장날개의 센터가 맞도록 회동시키는 단계(S3)와,
   센터가 맞게 회동된 수평공내로 연결수단을 가변시켜 암반파쇄부의 선단부의 확장날개를 삽입시켜 수직방향으로 경사진 수평공과 센터를 일치시키는 단계(S4)와,
   수평공내로 삽입된 선단부의 확장날개를 벌어지게 확장시켜 터널의 하부로 분할된 암반이 낙하되게 암반을 절개시키는 단계(S5)와,
   상기 낙하된 암반을 건설장비로 수거하여 외부로 반출시키는 단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무진동 터널굴착방법
2. 무진동 터널굴착장치(A)에 있어서,
   상기 무진동 터널굴착장치(A)는, 상부에 건설중장비의 아암에 착탈가능하게 결합되는 아암결합부(1)와,
   상기 아암결합부(1)의 중앙에 상기 아암결합부(1)를 중심으로 회동가능하게 설치되는 베어링회동부(2)와,
   상기 베어링회동부(2)와 일체로 고정되어 같이 회동가능하게 결합되며 내부에는 터널굴착부(4)가 유동가능하게 배치되는 지지케이지(3)와,
   상기 터널굴착부(4)의 확장날개(41)가 수평공(H)의 센터에 맞게 일정위치로 가변되게 지지하도록 상기 지지케이지(3)의 상단부에 고정되는 연결수단(51)과 고정부(52)를 갖는 현수고정부(5)와,
   상기 현수고정부(5)의 고정부에 의하여 지지케이지(3)내에 유동가능하게 고정되는 터널굴착부(4)를 포함하고,
   상기 베어링회동부(2)는 일단부는 상기 아암결합부(1)의 지지판체(12)에 회동가능하게 결합되고 타단부는 상기 지지케이지(3)의 상부판체(31)에 결합되고, 내측에는 상기 지지케이지(3)가 회동가능하도록 회동베어링(21)이 설치되고,
   상기 지지케이지(3)는 베어링회동부(2)에 의하여 수평으로 회동되고, 상기 지지케이지(3)는 베어링회동부(2)가 중앙에 고정되는 상부고정판(31)과, 상기 상부고정판(31)의 하부에 상단부가 고정되고 상기 터널굴착부(4)가 중간에 현수고정되도록 중공상태의 지지골조틀(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 무진동 터널굴착장치
3. 제2항에 있어서,
   상기 현수고정부(5)는 지지케이지(3)의 지지골조틀(32)의 상단에 일단부가 고정된 연결수단(51)과 상기 연결수단(51)의 타단부에 고정된 터널굴착부(4)를 고정시키는 고정부(52)로 이루어져 있으므로, 상기 현수고정부(5)의 연결수단(51)의 위치가 가변되는 것이 가능하게 되어 터널굴착부(4)의 확장날개(41)의 축선을 가변시킬 수가 있는 것을 특징으로 하는 무진동 터널굴착장치
4. 제2항에 있어서,
   상기 아암결합부(1)의 상기 지지판체(12)의 베어링회동부(2)의 외측의 인접한 가장자리에는 고정핀(14)이 설치되고,
   상기 지지케이지(3)의 상부고정판(31)상에는 상기 고정핀(14)이 삽입되도록 원호상으로 다수의 고정공(33)이 천공되어,
   상기 아암결합부(1)와 베어링회동부(2)를 고정시킨 고정나사(15)를 풀게 되어 상기 지지케이지(3)가 일정각도로 회동가능하게 되면, 소정각도로 상기 지지케이지(3)를 회동시키고, 상기 지지케이지(3)의 상부고정판(31)상에 천공된 고정공(33)까지 연장되는 고정핀(14)으로 고정시켜 상기 지지케이지(3)를 고정시켜 회동각도가 고정되는 것을 특징으로 하는 무진동 터널굴착장치
   

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