KR20180069517A

KR20180069517A - 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치

Info

Publication number: KR20180069517A
Application number: KR1020160171772A
Authority: KR
Inventors: 윤용수; 나병관
Original assignee: 주식회사 장평건설; 윤용수; 나병관
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-06-25
Also published as: KR101922114B1

Abstract

본 발명은 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치에 관한 것으로서, 특히 터널, 지하 등을 굴착할 때 암벽에서 암석블럭을 용이하게 절삭하여 심빼기할 수 있는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치에 관한 것이다.
본 발명의 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치는, 본체와; 와이어쏘를 구동시키는 구동부와; 막대 형상으로 이루어져 일단이 상기 본체의 전방에 결합되고 타단이 전방으로 돌출되어 배치되는 다수개의 진입암과; 상기 진입암의 타단에 회전 가능하게 결합되어 와이어쏘의 방향을 전환시키는 방향전환부와; 상기 구동부, 진입암 및 방향전환부를 따라 설치된 폐루프 형상의 와이어쏘;를 포함하여 이루어지되, 상기 구동부의 작동에 의해 상기 와이어쏘는 이송되고, 상기 구동부의 전후 이동에 의해 상기 와이어쏘의 장력이 조절되며, 상기 진입암은, 일단이 상기 본체에 결합된 메인암과; 일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되는 서브암;으로 이루어지며, 상기 서브암의 타단에는 상기 방향전환부에 결합되고, 상기 서브암의 일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 진입암의 길이가 가변되는 것을 특징으로 한다.

Description

진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치 { ROCK CUTTING APPARATUS FOR EXCAVATION }

본 발명은 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치에 관한 것으로서, 특히 터널, 지하 등을 굴착할 때 암벽에서 암석블럭을 용이하게 절삭하여 심빼기할 수 있는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산악지역을 관통하는 도로, 철로 또는 도심지 지하철을 건설하기 위하여 터널을 굴착하고 있으며, 산악지역 및 도심지 지하공간은 통상 여러 종류의 암류로 구성된 연암층과 경암층의 지질구조를 가지고 있다.

이와 같이 터널을 굴착할 때 발파에 의한 굴착이 기계굴착에 비하여 비용이 저렴하고 굴착속도가 빠르기 때문에 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 발파에 의한 터널 굴착은 대부분 화약을 사용하기 때문에 발파에 의한 소음과 진동에 의하여 터널이 굴착되는 주변환경에 예기치 못한 피해가 발생될 수 있다.

따라서, 발파의 효율성을 높이기 위해서는 1회로 발파당 굴진장을 증대시켜야 하는 반면, 발파에 의한 지반진동, 소음, 폭풍압 및 분진발생 등의 발파 피해를 저감시켜야만 한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 터널의 심발부에서 심빼기를 하는 터널발파 공법이 이용되고 있다.

터널 시공시 암벽에서 심빼기 즉 암석블럭을 절삭하여 분리하는 기술과 관련하여, 최근에는 대한민국 공개특허 제10-2015-0139232호, 등록특허 제10-1508205호 등에 나타나 있는 바와 같이 와이어 쏘를 이용한 방법 및 장치가 개발되고 있다.

이러한 종래의 암벽 절삭장치에는, 암벽에 형성된 천공홀에 삽입되는 진입암이 장착되어 있다.

이때 천공홀의 길이에 따라 진입암의 길이를 조절하여야 하는데, 종래에는 이러한 진입암의 길이를 조절하는데 어려움이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0027429호 대한민국 공개특허 제10-2015-0139232호 대한민국 등록특허 제10-1508205호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 암벽에 형성된 천공홀에 삽입되는 진입암의 길이를 용이하게 가변시켜 천공홀의 깊이에 따라 진입암의 길이도 용이하게 조절할 수 있는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치는, 본체와; 와이어쏘를 구동시키는 구동부와; 막대 형상으로 이루어져 일단이 상기 본체의 전방에 결합되고 타단이 전방으로 돌출되어 배치되는 다수개의 진입암과; 상기 진입암의 타단에 회전 가능하게 결합되어 와이어쏘의 방향을 전환시키는 방향전환부와; 상기 구동부, 진입암 및 방향전환부를 따라 설치된 폐루프 형상의 와이어쏘;를 포함하여 이루어지되, 상기 구동부의 작동에 의해 상기 와이어쏘는 이송되고, 상기 구동부의 전후 이동에 의해 상기 와이어쏘의 장력이 조절되며, 상기 진입암은, 일단이 상기 본체에 결합된 메인암과; 일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되는 서브암;으로 이루어지며, 상기 서브암의 타단에는 상기 방향전환부에 결합되고, 상기 서브암의 일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 진입암의 길이가 가변되는 것을 특징으로 한다.

상기 서브암은, 일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되는 제1서브암과; 일단이 상기 제1서브암의 타단에 탈착 가능하게 결합되고, 타단에 상기 방향전환부가 결합되는 제2서브암;이루어지되, 상기 제1서브암은 1개 이상으로 이루어져 상기 메임암과 제2서브암 사이에 배치된다.

상기 메인암과 서브암은 상호 나사결합된다.

상기 메임암의 타단에는 삽입홈에 형성되고, 상기 서브암의 일단에는 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입돌기가 형성되되, 상기 삽입홈과 삽입돌기는 상호 나사결합된다.

상기 메인암 및 서브암의 내부에는 길이방향으로 상호 연통되어 상기 와이어쏘가 배치되는 관통공이 형성되고, 상기 와이어쏘는 상기 진입암의 내부에 형성된 상기 관통공을 관통한 후 상기 방향전환부에 의해 방향이 전환된다.

상기 방향전환부는, 상기 서브암의 타단에서 상기 진입암의 길이방향을 중심으로 회전 가능하게 결합된 브라켓과; 상기 브라켓에 결합되어 상기 진입암의 길이방향과 수직된 방향을 중심축으로 하여 회전하는 안내롤러;를 포함하여 이루어지되, 상기 관통공을 관통한 와이어쏘는 상기 안내롤러에 접하여 방향이 전환된다.

상기 진입암에 대하여 상기 방향전환부를 회전시키는 회전조작부;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 회전조작부에 의해 상기 방향전환부는 상기 진입암에 대하여 회전된 후 정지된 상태를 유지한다.

상기 회전조작부는, 상기 진입암을 따라 설치된 회전구동축과; 상기 회전구동축의 일단에 장착된 조작레버와; 상기 회전구동축의 타단에 장착된 피니언기어;를 포함하여 이루어지고, 상기 브라켓은, 상기 진입암의 타단을 감싸서 회전 가능하게 결합되고, 외주면에 링기어가 형성된 중공회전체와; 상기 중공회전체에서 돌출 형성되어 상기 안내롤러가 회전 가능하게 결합되는 한쌍의 지지돌기;를 포함하여 이루어지되, 상기 피니언기어와 상기 링기어는 상호 맞물려, 상기 피니언기어의 회전에 의해 상기 방향전환부는 상기 진입암을 중심으로 회전되고, 상기 회전구동축은 일단과 타단 사이가 다수개로 분리되어 상호 탈착 가능하게 결합된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

암벽에서 암석블럭의 측면 및 배면을 절삭할 때, 보다 견고하게 지지하면서 용이하게 절삭할 수 있고, 절삭된 암석블럭을 암벽으로부터 용이하게 인출시킬 수 있다.

또한, 진입암의 길이를 용이하게 조절하여, 천공홀의 깊이에 따라 상기 진입암의 길이를 조절할 수 있다.

또한, 와이어쏘가 진입암의 내부에 형성된 관통공을 통해 이송되기 때문에 보다 안정적으로 외력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 안내롤러의 중심축이 상기 관통공으로부터 편심된 위치에 배치됨으로써, 브라켓의 회전시 관통공을 관통한 와이어쏘가 꼬이는 것을 방지할 수 있다.

또한, 회전조작부에 의해 방향전환부가 일정한 각도로 회전된 후, 임의로 회전되지 않고 회전된 상태에서 정지되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 굴착용 암벽 절삭장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 굴착용 암벽 절삭장치에서 진입암의 측면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 굴착용 암벽 절삭장치에서 진입암의 길이변화를 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방향전환부의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방향전환부의 정면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회전조작부에 의해 방향전환부가 회전한 상태의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 굴착용 암벽 절삭장치의 진입암을 천공홀에 삽입 배치하는 상태의 평면도,
도 8은 도 7에서 와이어쏘의 이동에 의해 암벽이 절삭되는 상태를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 굴착용 암벽 절삭장치를 이용하여 암석블럭의 배면을 절삭하는 과정을 도시한 정단면도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이송부재에 의해 암석블럭을 인출시키는 과정의 측면도.

본 발명의 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치는, 본체(10)와, 구동부(20)와, 진입암(30)과, 방향전환부(40)와, 와이어쏘(50), 회전조작부(60) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 본체(10)는 굴착기, 이동대차 또는 기타 장비에 연결되고, 상기 본체(10)에 결합된 상기 진입암(30)이 요(Yaw)운동 뿐만 아니라 피치(Pitch)운동도 가능하게 여러개의 부품으로 구성된다.

상기 구동부(20)는 상기 와이어쏘(50)를 구동시키기 위한 것으로써, 상기 본체(10)에 직접 결합되어 있을 수도 있고, 상기 본체(10)에 이격되어 있을 수도 있다.

본 실시예의 도면에서는 상기 구동부(20)가 상기 본체(10)로부터 이격되어 다른 곳에 장착된 것을 도시하였다.

상기 구동부(20)는 상기 와이어쏘(50)가 회전되도록 구동시키면서 동시에 상기 와이어쏘(50)를 전체적으로 전후방향으로 이동시킨다.

위와 같이 상기 구동부(20)가 상기 와이어쏘(50)를 회전시키면서 이동시키는 구조는, 가이드레일 구조, LM가이드, 실린더 구조 등 종래의 공지된 구조를 이용하면 충분하다.

위와 같은 상기 구동부(20)에 의해 상기 와이어쏘(50)는 회전 이동되면서 전체적으로 전후방향으로 이동될 수 있게 된다.

상기 진입암(30)은 막대 형상을 가지며, 다수개로 이루어져 있다.

상기 진입암(30)은 일단이 상기 본체(10)의 전방에 결합되고 타단이 전방으로 돌출되어 배치된다.

본 실시예에서 상기 진입암(30)은 2개로 이루어져 상기 본체(10)의 전방 양단으로 상호 이격되어 결합되고, 타단은 전방으로 돌출되게 배치되어 있다.

본 실시예의 도면에서 상기 진입암(30)은 2개로 도시되어 있지만, 상기 진입암(30)은 3개 이상으로 이루어질 수도 있다.

이러한 상기 진입암(30)은 후술하는 바와 같이 암벽에 형성된 천공홀(81)에 삽입된다.

상기 본체(10)의 양단에 장착된 상기 진입암(30)은 본체(10)의 양측방향으로 이동되어 그 이격간격이 조절될 수 있다.

그리고, 상기 본체(10)에 결합된 상기 진입암(30)의 일단은 상호 독립적으로 상기 본체(10)에 대하여 선회 가능하게 장착된다.

따라서, 암벽에 형성된 천공홀(81)이 비틀어지게 형성된 경우 상기 진입암(30)을 상기 본체(10)에 대하여 선회시켜 비틀어진 천공홀(81)에도 상기 진입암(30)이 용이하게 잘 삽입되도록 할 수 있다.

또한, 상기 진입암(30)은 그 길이가 가변될 수 있다.

이를 위해 상기 진입암(30)은 메인암(32)과 서브암(33)으로 구분되어 이루어진다.

상기 메인암(32)은 일단이 상기 본체(10)에 결합되어 있다.

상기 서브암(33)은 일단이 상기 메인암(32)의 타단에 탈착 가능하게 결합되고, 타단에는 상기 방향전환부(40)가 결합된다.

상기 서브암(33)의 일단이 상기 메인암(32)의 타단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 진입암의 길이가 가변되게 된다.

상기 서브암(33)은, 일단이 상기 메인암(32)의 타단에 탈착 가능하게 결합되는 제1서브암(33a)과, 일단이 상기 제1서브암(33a)의 타단에 탈착 가능하게 결합되고 타단에 상기 방향전환부가 결합되는 제2서브암(33b)으로 이루어진다.

상기 제1서브암(33a)은 1개 이상으로 이루어져 상기 메임암과 제2서브암(33b) 사이에 배치된다.

따라서, 상기 제1서브암(33a)의 갯수가 많아지면 상기 진입암(30)의 길이가 길어지게 되고, 상기 제1서브암(33a)의 갯수가 적어지게 되면 상기 진입암(30)의 길이가 짧아지게 된다.

상기 제1서브암(33a) 없이 상기 메인암(32)에 상기 제2서브암(33b)이 직접 결합된 경우 상기 진입암(30)의 길이가 가장 짧게 된다.

위와 같은 상기 메인암(32)과 서브암(33)은 상호 나사결합되어 탈착 가능하게 결합니다.

본 실시예와 달리 상기 메인암(32)과 서브암(33), 상기 제1서브암(33a)과 제2서브암(33b)은 나사 결합 이외의 다양한 방식으로 상호 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

본 실시예에서 상기 메임암의 타단에는 삽입홈(34a)에 형성되고, 상기 서브암(33)의 일단에는 상기 삽입홈(34a)에 삽입되는 삽입돌기(34b)가 형성되며, 상기 삽입홈(34a)과 삽입돌기(34b)는 상호 나사결합되도록 되어 있다.

상기 진입암(30)의 내부에는 상기 와이어쏘(50)가 배치되는 관통공(31)이 형성된다.

즉, 상기 메임암 및 서브암(33)의 내부에는 길이방향으로 상기 관통공(31)이 형성되어 상호 연통되며, 상기 관통공(31)에 상기 와이어쏘(50)가 배치된다.

그리고, 상기 진입암(30)의 외주면에는 보조가이드부재(35)가 결합된다.

이때 상기 보조가이드부재(35)의 외경은 상기 진입암(30)의 외경보다 크게 형성된다.

그리고, 상기 보조가이드부재(35)의 외경은 암벽에 형성된 천공홀(81)의 직경보다 약간 작게 형성되어, 상기 진입암(30)이 상기 천공홀(81)의 내주면이 닿지 않고 상기 보조가이드부재(35)가 먼저 닿도록 한다.

상기 방향전환부(40)는 상기 서브암(33) 자세하게는 상기 제2서브암(33b)의 타단에 회전 가능하게 결합되어, 상기 진입암(30)의 내부에 형성된 상기 관통공(31)을 관통한 와이어쏘(50)의 방향으로 전환시킨다.

상기 방향전환부(40)는 브라켓(31)과 안내롤러(32)와 보조롤러(33)를 포함하여 이루어진다.

상기 브라켓(31)은 상기 제2서브암(33b)의 타단에서 상기 진입암(30)의 길이방향을 중심으로 회전 가능하게 결합된다.

상기 안내롤러(32)는 상기 브라켓(31)에 결합되어 상기 진입암(30)의 길이방향과 수직된 방향을 중심축으로 하여 회전하게 장착된다.

따라서, 상기 진입암(30)의 내부에 형성된 상기 관통공(31)을 관통한 와이어쏘(50)는 상기 안내롤러(32)에 접하여 방향이 전환된다.

상기 관통공(31)은 상기 진입암(30)의 중심에 형성되고, 상기 안내롤러(32)의 중심축은 상기 관통공(31)으로부터 편심된 위치에 배치되어 상기 브라켓(31)의 회전시 상기 안내롤러(32)는 상기 관통공(31)을 중심으로 상기 브라켓(31)과 함께 회전한다.

그리고, 상기 관통공(31)을 관통한 상기 와이어쏘(50)가 접하는 상기 안내롤러(32)의 외주면은, 상기 관통공(31)과 동일선상 또는 상기 와이어쏘(50)의 방향이 전환되는 방향으로 치우쳐 있다.

따라서, 상기 방향전환부(40)가 상기 진입암(30)을 중심으로 회전되더라도 상기 관통공(31)을 통해 관통한 상기 와이어쏘(50)가 꼬이는 것을 방지할 수 있다.

상기 보조롤러(33)는 상기 안내롤러(32)와 평행하게 배치되어 상기 브라켓(31)에 회전 가능하게 결합된다.

이러한 상기 보조롤러(33)에 의해 상기 와이어쏘(50)는 상기 안내롤러(32)와 보조롤러(33) 사이를 통과하면서 상기 안내롤러(32)로부터 이탈됨이 안정적으로 이송될 수 있다.

상기 와이어쏘(50)는 무한궤도의 폐루프 형상으로 이루어져, 상기 구동부(20), 진입암(30) 및 방향전환부(40)를 따라 설치된다.

상기 구동부(20)의 작동에 의해 상기 와이어쏘(50)는 이송되고, 상기 구동부(20)의 전후 이동에 의해 상기 와이어쏘(50)의 장력이 조절되면서 전후방향으로 이송된다.

상기 와이어쏘(50)는 상기 진입암(30)의 내부에 형성된 상기 관통공(31)을 관통한 후 상기 방향전환부(40)에 의해 방향이 전환된다.

상기 와이어쏘(50)가 상기 진입암(30)의 내부에 형성된 관통공(31)을 관통함으로써, 상기 와이어쏘(50)가 이탈됨이 없이 안정적으로 이송되도록 할 수 있다.

상기 회전조작부(60)는 상기 진입암(30)에 대하여 상기 방향전환부(40)를 회전시키는 역할을 한다.

상기 회전조작부(60)가 없으면 상기 진입암(30)에 대하여 임의로 회전하게 되지만, 상기 회전조작부(60)에 의해 상기 방향전환부(40)는 임의로 회전되지 못하고 상기 진입암(30)에 대하여 회전된 후 정지된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상기 회전조작부(60)는 회전국동축(62)과 조작레버(61)와 피니언기어(63)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전국동축(62)은 상기 진입암(30)을 따라 길게 설치된다.

본 실시예에서 상기 진입암(30)이 상기 메인암(32) 및 서브암(33) 등으로 분리되어 상호 탈착 가능하게 결합되기 때문에, 상기 회전국동축(62)도 일단과 타단 사이가 다수개로 분리되어 상호 탈착 가능하게 결합된다.

즉, 상기 메인암(32) 및 서브암(33)에는 각각 분리된 회전국동축(62)이 결합되어 있는데, 상기 메인암(32)과 서브암(33)의 결합시 분리된 회전국동축(62)이 상호 결합되어 일체를 이루게 된다.

다수개로 분리된 상기 회전국동축(62)은 공지된 커플러 등을 통해 상호 결합되도록 할 수 있다.

상기 조작레버(61)는 상기 회전국동축(62)의 일단에 장착되어, 작업자가 상기 조작레버(61)를 잡고 회전시킴에 따라 상기 회전국동축(62)이 회전되게 된다.

이때, 상기 조작레버(61)는 모터 등에 연결되어 전동력으로 회전될 수도 있다.

다수개의 상기 회전국동축(62)은 상호 결합되어 일체를 이루기 때문에, 상기 조작레버(61)의 회전시 상기 회전국동축(62) 전체가 회전하게 된다.

상기 피니언기어(63)는 상기 회전국동축(62)의 타단에 장착되어 상기 회전국동축(62)과 함께 회전된다.

그리고, 방향전환부(40)를 구성하는 상기 브라켓(31)은, 중공회전체(31a)와 지지돌기(31c)로 이루어진다.

상기 중공회전체(31a)는 상기 진입암(30)의 타단을 감싸서 회전 가능하게 결합되고, 외주면에 링기어(31b)가 형성된다.

상기 링기어(31b)는 상기 피니언기어(63)와 상호 맞물려, 상기 피니언기어(63)의 회전에 의해 상기 링기어(31b)가 형성된 상기 중공회전체(31a)가 상기 진입암(30)에 대하여 회전됨으로써, 상기 방향전환부(40) 전체가 상기 진입암(30)을 중심으로 회전하게 된다.

상기 지지돌기(31c)는 상기 중공회전체(31a)에서 한쌍이 돌출 형성되어 상기 안내롤러(32)가 회전 가능하게 결합된다.

위와 같이 상기 방향전환부(40)는 상기 회전조작부(60)에 의해 방향이 전환된다.

이때, 상기 보조가이드부재(35)는 상기 방향전환부(40)의 회전궤적보다 상기 관통공(31)의 중심을 기준으로 외부로 더 많이 돌출되어 있고, 상기 회전국동축(62)은 상기 보조가이드부재(35)를 관통하여 배치된다.

따라서, 길이가 긴 상기 회전국동축(62)은 상기 보조가이드부재(35)에 의해 휘어짐없이 안정적으로 회전될 수 있다.

또한, 상기 보조가이드부재(35)에는 상기 관통공(31)에서 상기 방향전환부(40)에 의해 방향이 전환된 상기 와이어쏘(50)가 안착되는 다수개의 안착홈(36)이 형성된다.

따라서, 상기 와이어쏘(50)는 상기 안착홈(36)에 안착된 상태에서 정해진 궤적으로 보다 정확하고 안정적으로 이송될 수 있다.

이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정 및 암벽 절삭방법에 대하여 살펴본다.

본 발명의 굴착용 암벽 절삭 방법은, 측면절삭단계와, 삽입단계와, 배면절삭단계와, 인출단계와, 터널절개단계를 포함하여 이루어진다.

상기 측면절삭단계는 회전하는 와이어쏘(50)를 암벽의 깊이방향으로 이동시켜 직선형상의 절개선(82)을 형성하고, 이를 반복 수행하여 암벽에 폐루프 형상의 절개선(82)을 형성하며, 상기 절개선(82)에 의해 암벽과 구분되는 암석블럭(80)을 형성한다.

보다 구체적으로, 도 7(a)에 도시된 바와 같이 암벽에 별도의 드릴 등을 이용하여 천공홀(81)을 형성한다.

본 실시예에서는 상기 암벽에 4개의 천공홀(81)을 형성하였다.

그 후 도 7(b)에 도시된 바와 같이 2개의 상기 천공홀(81)에 굴착용 암벽 절삭장치의 진입암(30)을 삽입시킨다.

이때, 상기 진입암(30)은 상기 본체(10)에 대하여 상호 독립적으로 선회할 수 있는바, 다수개의 상기 천공홀(81)이 상호 비틀어지게 형성되어 있어도 상기 진입암(30)을 각각 상기 천공홀(81)에 잘 삽입할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 진입암(30)의 일단이 상기 본체(10)에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 한 후, 상기 진입암(30)을 상기 천공홀(81)에 삽입한다.

상기 천공홀(81)에 비틀어져 있는 경우 상기 진입암(30)은 그에 맞게 상기 본체(10)에 대하여 회전하면서 삽입되게 된다.

그리고 상기 진입암(30)은 상기 메인암(32)과 서브암(33)의 결합에 의해 그 길이가 가변될 수 있기 때문에, 상기 천공홀(81)의 길이에 따라 상기 서브암(33)의 갯수를 조절하여 상기 진입암(30)의 길이를 용이하게 조절할 수 있다.

상기 천공홀(81)의 내부로 상기 진입암(30)의 삽입이 완료되면 상기 진입암(30)이 회전되지 않도록 상기 본체(10)에 고정시킨다.

그리고, 상기 와이어쏘(50)는 상기 방향전환부(40)에 의해 방향이 전환되면서 상기 암벽의 표면에 접하고 있게 된다.

위와 같이 상기 진입암(30)을 상기 천공홀(81)에 설치한 후에는, 상기 구동부(20)를 이용하여 상기 와이어쏘(50)를 이송시킨다.

상기 구동부(20)에 의해 상기 와이어쏘(50)가 이송되면서 장력이 조절됨에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 상기 암벽의 표면에 접하고 있던 상기 와이어쏘(50)는 장력이 증가되면서 상기 암벽을 절삭하게 된다.

이러한 과정에 의해 절삭이 완료된 암벽은 정면에서 봤을 때 도 9(a)에 도시된 바와 같이 상기 암벽에 1개의 절개선(82)이 형성되게 된다.

위와 같은 절삭과정을 반복하여 도 9(b)에 도시된 바와 같이 사각형상의 절개선(82)을 형성하고, 사각형상의 절개선(82) 안쪽에는 암벽으로부터 분리시키고자 하는 암석블럭(80)이 암벽으로부터 구분되게 된다.

이때, 도 9(b)에 도시된 바와 같은 상태에서 상기 암석블럭(80)은 배면이 암벽에 결합되어 있다.

따라서 상기 암석블럭(80)의 배면을 절삭하여야 하는데, 이에 앞서 상기 삽입단계를 먼저 실행한다.

상기 삽입단계는 도 9(c)에 도시된 바와 같이 상기 절개선(82)을 통해 상기 암석블럭(80)의 하부에 이송부재(70)를 삽입하는 단계이다.

상기 이송부재(70)는 롤러, 파이프 등 상기 암석블럭(80)을 이송시킬 수 있는 것이면 충분하다.

상기 삽입단계에서 상기 이송부재(70)는 상기 절개선(82) 중 하부에 있는 절개선(82)에 삽입되도록 한다.

상기 배면절삭단계는 배면이 상기 암벽에 결합된 상기 암석블럭(80)의 배면을 와이어쏘(50)를 이용하여 절삭하여 암벽으로부터 상기 암석블럭(80)을 분리시키는 단계이다.

구체적으로, 도 9(d) 및 도 9(e)에 도시된 바와 같은 방법에 의해 상기 암석블럭(80)의 배면을 절삭하여야 한다.

먼저, 상기 회전조작부(60)를 이용하여 상기 방향전환부(40)를 도 6에 도시된 바와 같이 회전시킨다.

그 후 도 9(d)에 도시된 바와 같이 상기 와이어쏘(50)를 사각형상의 상기 절개선(82)의 위쪽 및 옆쪽에 배치하고, 상기 진입암(30)을 하부의 천공홀(81)에 삽입 배치한다.

위와 같은 과정에 의해 상기 와이어쏘(50)는 상기 절개선(82)을 따라 대략 '∩'형상으로 배치된다.

이때, 상기 방향전환부(40)는 상기 회전조작부(60)에 의해 회전된 후 정지되어 그 상태를 유지하게 된다.

상기 구동부(20)에 의해 상기 와이어쏘(50)가 이송됨에 따라 도 9(d)에 도시된 바와 같이 상기 암석블럭(80)의 상부에 위치하고 있던 상기 와이어쏘(50)는 점점 하강하게 되고, 이로 인해 상기 와이어쏘(50)는 상기 암석블럭(80)의 배면을 절삭하게 된다.

상기 인출단계는 분리된 상기 암석블럭(80)을 상기 이송부재(70)를 이용하여 상기 암벽으로부터 인출시키는 단계이다.

상기 배면절삭단계가 완료되면 암벽으로부터 분리된 상기 암석블럭(80)은 상기 이송부재(70)의 상면에 적재되게 된다.

따라서 작업자는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 이송부재(70)를 잡아당김으로써 상기 암석블럭(80)을 보다 용이하게 인출시킬 수 있다.

상기 터널절개단계는 폭약 등을 발파하여 형성하고자 하는 터널의 형상을 따라 상기 와이어쏘(50)를 이용하여 아치형상의 터널절개선(82)을 형성하는 단계이다.

이러한 상기 터널절개단계는 상기 암벽에 다수개의 천공홀(81)을 형성하고, 각각의 천공홀(81) 사이를 상기 와이어쏘(50)를 이용하여 절개함으로써 형성하고자 하는 아치형상의 터널과 유사한 상기 터널절개선(82)을 형성할 수 있게 된다.

이러한 상기 터널절개선(82)에 의해, 폭약의 발파시 형성하고자 하는 터널모양을 보다 쉽고 정확하게 형성할 수 있으며, 폭약의 발파에 의해 충격이 상기 터널절개선(82)에서 차단되어 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

위와 같은 본 발명의 굴착용 암벽 절삭장치에 의해, 암벽의 발파에 앞서 상기 암벽에서 암석블럭(80)을 용이하게 절삭하여 분리시킬 수 있다.

본 실시예에서는 터널의 굴착을 일예로 설명하였지만, 터널 뿐만 아니라 지하를 굴착할 경우에도 본 발명을 적용하여 지하 암벽 등을 용이하게 굴착할 수 있다.

본 발명인 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 본체,
20 : 구동부,
30 : 진입암, 31 : 관통공, 35 : 보조가이드부재, 36 : 안착홈,
32 : 메임암, 33 : 서브암, 33a : 제1서브암, 33b : 제2서브암, 34a : 삽입홈, 34b : 삽입돌기,
40 : 방향전환부, 31 : 브라켓, 31a : 중공회전체, 31b : 링기어, 31c : 지지돌기,
32 : 안내롤러, 33 : 보조롤러,
50 : 와이어쏘,
60 : 회전조작부, 61 : 조작레버, 62 : 회전구동축, 63 : 피니언기어.
70 : 이송부재,
80 : 암석블럭, 81 : 천공홀, 82 : 절개선.

Claims

본체와;
와이어쏘를 구동시키는 구동부와;
막대 형상으로 이루어져 일단이 상기 본체의 전방에 결합되고 타단이 전방으로 돌출되어 배치되는 다수개의 진입암과;
상기 진입암의 타단에 회전 가능하게 결합되어 와이어쏘의 방향을 전환시키는 방향전환부와;
상기 구동부, 진입암 및 방향전환부를 따라 설치된 폐루프 형상의 와이어쏘;를 포함하여 이루어지되,
상기 구동부의 작동에 의해 상기 와이어쏘는 이송되고, 상기 구동부의 전후 이동에 의해 상기 와이어쏘의 장력이 조절되며,
상기 진입암은,
일단이 상기 본체에 결합된 메인암과;
일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되는 서브암;으로 이루어지며,
상기 서브암의 타단에는 상기 방향전환부에 결합되고,
상기 서브암의 일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 진입암의 길이가 가변되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항1에 있어서,
상기 서브암은,
일단이 상기 메인암의 타단에 탈착 가능하게 결합되는 제1서브암과;
일단이 상기 제1서브암의 타단에 탈착 가능하게 결합되고, 타단에 상기 방향전환부가 결합되는 제2서브암;이루어지되,
상기 제1서브암은 1개 이상으로 이루어져 상기 메임암과 제2서브암 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항1에 있어서,
상기 메인암과 서브암은 상호 나사결합되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항3에 있어서,
상기 메임암의 타단에는 삽입홈에 형성되고,
상기 서브암의 일단에는 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입돌기가 형성되되,
상기 삽입홈과 삽입돌기는 상호 나사결합되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항1에 있어서,
상기 메인암 및 서브암의 내부에는 길이방향으로 상호 연통되어 상기 와이어쏘가 배치되는 관통공이 형성되고,
상기 와이어쏘는 상기 진입암의 내부에 형성된 상기 관통공을 관통한 후 상기 방향전환부에 의해 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항5에 있어서,
상기 방향전환부는,
상기 서브암의 타단에서 상기 진입암의 길이방향을 중심으로 회전 가능하게 결합된 브라켓과;
상기 브라켓에 결합되어 상기 진입암의 길이방향과 수직된 방향을 중심축으로 하여 회전하는 안내롤러;를 포함하여 이루어지되,
상기 관통공을 관통한 와이어쏘는 상기 안내롤러에 접하여 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항6에 있어서,
상기 진입암에 대하여 상기 방향전환부를 회전시키는 회전조작부;를 더 포함하여 이루어지되,
상기 회전조작부에 의해 상기 방향전환부는 상기 진입암에 대하여 회전된 후 정지된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.
청구항7에 있어서,
상기 회전조작부는,
상기 진입암을 따라 설치된 회전구동축과;
상기 회전구동축의 일단에 장착된 조작레버와;
상기 회전구동축의 타단에 장착된 피니언기어;를 포함하여 이루어지고,
상기 브라켓은,
상기 진입암의 타단을 감싸서 회전 가능하게 결합되고, 외주면에 링기어가 형성된 중공회전체와;
상기 중공회전체에서 돌출 형성되어 상기 안내롤러가 회전 가능하게 결합되는 한쌍의 지지돌기;를 포함하여 이루어지되,
상기 피니언기어와 상기 링기어는 상호 맞물려, 상기 피니언기어의 회전에 의해 상기 방향전환부는 상기 진입암을 중심으로 회전되고,
상기 회전구동축은 일단과 타단 사이가 다수개로 분리되어 상호 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 진입암 길이 조절형 굴착용 암벽 절삭장치.