KR20190027580A - 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법 - Google Patents

선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190027580A
KR20190027580A KR1020170114539A KR20170114539A KR20190027580A KR 20190027580 A KR20190027580 A KR 20190027580A KR 1020170114539 A KR1020170114539 A KR 1020170114539A KR 20170114539 A KR20170114539 A KR 20170114539A KR 20190027580 A KR20190027580 A KR 20190027580A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core drill
axis
core
housing
linear
Prior art date
Application number
KR1020170114539A
Other languages
English (en)
Inventor
박진
Original Assignee
박진
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박진 filed Critical 박진
Priority to KR1020170114539A priority Critical patent/KR20190027580A/ko
Publication of KR20190027580A publication Critical patent/KR20190027580A/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
    • E21D9/1013Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/16Machines for digging other holes in the soil
    • E02F5/18Machines for digging other holes in the soil for horizontal holes or inclined holes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/02Core bits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/046Directional drilling horizontal drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1086Drives or transmissions specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

본 발명의 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치는 내측이 비어있는 원통형의 실린더와 실린더의 일단에 원형의 절삭날인 크라운이 구비되는 코어드릴, 다수 개의 코어드릴이 평행하게 배치되되, 각각의 크라운이 동일평면에 형성되는 가상의 일직선상에 배치되어 크라운이 돌출되도록 결합되는 하우징, 각각의 코어드릴이 각각의 실린더 중앙을 잇는 회전축을 중심으로 회전되도록 구동력이 발생되는 구동유닛 및 다수 개의 코어드릴이 하우징의 전면으로 돌출 이송되도록 구비되는 이송유닛이 포함될 수 있다.
또한, 상술한 보링장치를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법에 대하여 게시된다.

Description

선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법{BORING APPARATUS WITH LINEAR MULTI CORE-DRILL AND METHOD FOR SECURING FREE SURFACE USINF THE SAME}
본 발명은 터널시공 시 굴착될 터널에 선굴착공을 형성하여 자유면을 확보하기 위한 보링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평행하게 배치되는 다축코어드릴이 선형으로 배치되어 선굴착공의 형성 시간을 단축하고 연속 작업이 가능하도록 한 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터널은 시공될 구간의 암반을 굴착하기 위해 여러 다양한 시공법이 실시되고 있다.
이러한 시공법으로는 보편적으로 널리 활용되는 발파공법, 발파공법의 진동이나 소음을 개선한 기계식 굴착공법, 터널 보링 머신을 이용한 무진동, 무소음 굴착방법 등이 있다.
이러한 다양한 굴착방법들에서 대단면을 지닌 터널의 굴착이 단번에 수행될 수 없기에 굴착될 터널 공간의 일부를 선굴착한 후 선굴착된 공간을 통해 자유면을 확보하여 굴착을 용이하게 해 터널 내부 공간을 확장하는 방법이 실시된다.
선굴착을 통한 자유면의 확보는 종래에 굴착될 터널의 중심부에 원형의 선대구경을 형성하는 방법이 널리 실시되었고, 선대구경을 형성하기 위한 방법으로 대규모 원형 실린더의 일단에 커터가 구비되고 실린더가 회전되며 전진하는 방식의 터널 보링 머신이 사용되었다.
터널 보링 머신을 이용한 공법은 대형의 터널 보링 머신을 가동하기에 일정 길이 이상의 선대구경을 형성하고, 선대구경이 형성된 구간만큼 기계굴착, 할암등을 진행하여 터널을 형성하게 된다.
이러한 방식은 하나의 선대구경을 형성하기 위해 하루에서 이틀정도의 기간이 투여되고, 비용도 크다는 단점을 지니고 있었다.
또한, 터널 보링 머신을 통한 선대구경의 형성은 굴착될 터널의 중심부에만 가능하여 선대구경을 기계식 할암, 굴착장비를 통해 확장하는 과정에서 지반의 반발력으로 할암, 굴착에 어려움이 있었다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 소구경 천공이 가능한 코어드릴을 선형 배치되도록 하여 상대적으로 적은 동력으로 빠르게 선굴착공을 형성할 수 있는 보링장치를 제공하고, 원형공 이외의 다양한 형태로 선굴착공간을 확보할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 이러한 보링장치를 이용하여 터널 굴착을 위한 자유면을 보다 효율적으로 확보하기 위한 자유면 확보 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치는 내측이 비어있는 원통형의 실린더와 실린더의 일단에 원형의 절삭날인 크라운이 구비되는 코어드릴, 다수 개의 코어드릴이 평행하게 배치되되, 각각의 크라운이 동일평면에 형성되는 가상의 일직선상에 배치되어 크라운이 돌출되도록 결합되는 하우징, 각각의 코어드릴이 각각의 실린더 중앙을 잇는 회전축을 중심으로 회전되도록 구동력이 발생되는 구동유닛 및 다수 개의 코어드릴이 하우징의 전면으로 돌출 이송되도록 구비되는 이송유닛이 포함될 수 있다.
또는, 하우징은 일측에 외부장비에 결합될 수 있도록 마련되는 링키지가 포함될 수 있다.
그리고, 하우징은 링키지와 회전 가능하게 결합되되, 선형으로 배치된 크라운의 중심점에서 연장되는 실린더와 평행한 회전축을 기준으로 회전이 될 수 있다.
또는, 하우징은 크라운이 돌출되는 전방으로 돌출되도록 구비되고, 돌출되는 끝단이 첨예하게 형성되는 가압바 및 가압바와 결합되어 가압바가 하우징의 전방을 향해 돌출 이송되도록 작동되는 서포팅실린더가 포함될 수 있다.
그리고, 코어드릴은 선택적으로 하우징에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.
또는, 다수 개의 코어드릴의 타단이 결합되는 베이스가 더 포함되고, 이송유닛은 베이스가 전후 왕복이송되도록 작동되는 이송실린더가 포함될 수 있다.
그리고, 코어드릴은 실린더 내측공간을 통해 윤활액이 공급될 수 있다.
또는, 코어드릴은 실린더 내측공간을 통해 버력이 이송되어 배출되도록 구비될 수 있다.
또한, 상술한 보링장치를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법은 굴착될 터널의 자유면 하단 양측에 보링장치를 이용해 제1다축천공구를 형성하는 제1다축천공단계 및 보링장치를 다수 개의 코어드릴이 선형으로 배치된 방향을 따라 이동시켜 제2다축천공구를 형성하는 제2다축천공단계가 포함되고, 제1다축천공단계 및 제2다축천공단계를 통해 선형다축천공구가 형성될 수 있다.
그리고, 보링장치의 선형으로 배치된 코어드릴이 가로방향을 따라 배치되어 제1다축천공단계 및 제2다축천공단계가 수행되는 가로다축천공단계 및 보링장치의 선형으로 배치된 상기 코어드릴이 세로방향을 따라 배치되어 상기 제1다축천공단계 및 제2다축천공단계가 수행되는 세로다축천공단계가 포함될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 군집 다축코어드릴이 구비된 보링장치는 소구경의 코어드릴을 선형으로 배치하여 적은 동력이 소모되고, 굴착될 터널의 자유면의 다양한 위치에 선굴착공을 형성할 수 있는 장점이 있으며, 상대적으로 단시간에 선굴착공을 확보할 수 있다.
또한, 작은 직경을 지닌 여러개의 코어드릴을 이용해 천공이 수행되므로 소음과 진동이 저감되는 효과 또한 있고, 원형공 형태 이외에, T자 또는 I자 형태의 선굴착공을 확보 가능하게 하여 다양한 상황에 맞춰 여러 형태로 자유면을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 보링장치를 이용한 터널 굴착을 위한 자유면 확보 방법은 굴착될 터널 자유면 하부 양측에 선굴착공을 확보하여, 할암, 굴착 시 지반으로부터의 반발력을 감소시킬 수 있고, 짧은 구간을 반복적으로 시공하여 장비의 유휴기간을 줄이므로 공기를 단축시키는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치가 굴착기에 결합된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 결합관계를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 하우징이 회전되는 상태를 나타낸 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 베이스가 전진되는 상태를 나타낸 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치를 이용하여 다수 개의 발파공을 형성한 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법의 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법에서 굴착될 터널 자유면의 하단 양측에 가로천공구가 형성된 예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법의 순서도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치는 하기 되는 것과 같이 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치가 굴착기에 결합된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 구성을 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 결합관계를 나타낸 개략도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 하우징이 회전되는 상태를 나타낸 상태도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치의 베이스가 전진되는 상태를 나타낸 상태도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치는 내측이 비어있는 원통형의 실린더(210)와 실린더(210)의 일단에 원형의 절삭날인 크라운(220)이 구비되는 코어드릴(200), 다수 개의 코어드릴(200)이 평행하게 배치되되, 각각의 크라운(220)이 동일평면에 형성되는 가상의 일직선상에 배치되어 크라운(220)이 전면에 돌출되도록 결합되는 하우징(100),각각의 코어드릴(200)이 각각의 실린더(210) 중앙을 잇는 회전축을 중심으로 회전되도록 구동력이 발생되는 구동유닛(400) 및 다수 개의 코어드릴(200)이 하우징(100)의 전면으로 돌출 이송되어 돌출되는 길이가 조절되도록 구비되는 이송유닛(300)이 포함될 수 있다.
아래에서는 상기된 각각의 구성을 구체적으로 자세하게 설명한다.
본 발명에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치는 터널을 굴착하는 과정에서 터널의 자유면에 선굴착공을 형성하기 위한 장치이다.
그러나 터널 굴착 시 선굴착공을 형성하기 위한 용도로만 한정될 것은 아니고, 다양한 상황에서 굴착공을 형성하기 위해 활용될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 선형 다축코어드릴은 외부장비에 결합되어 실시될 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 굴착기(10)의 붐(boom)에 결합되어 위치가 조절되고, 굴착기(10)에 의해 지탱될 수 있다.
보링장치(20)는 그 구성을 크게 하우징(100), 코어드릴(200), 이송유닛(300) 및 구동유닛(400)으로 나누어 볼 수 있다.
하우징(100)의 내측에 다수 개의 코어드릴(200)이 평행하게 배치되고, 코어드릴(200)의 일단은 하우징(100)의 전면을 향해 돌출될 수 있다.
하우징(100)은 코어드릴(200)의 외측을 감싸는 함체로서 외부의 일측에는 굴착기(10)와 같은 외부장비와 결합될 수 있는 링키지(120)가 구비될 수 있다.
링키지(120)는 적어도 두 곳 이상 볼트와 같은 체결수단을 통해 외부장비에 결합될 수 있도록 형성된다.
하우징(100)에는 서포터(130)가 구비될 수 있다.
서포터(130)는 하우징(100)의 전방으로 돌출되는 가압바(132)와 가압바(132)가 하우징(100)으로부터 전방으로 전개되도록 작동되는 서포팅실린더(134)가 포함될 수 있다.
서포터(130)는 적어도 하나 이상이 구비될 수 있으며, 본 발병의 일 실시예에서는 세 개의 서포터(130)가 하우징(100)에 구비되고, 각기 서포팅실린더(134)의 작동에 의해 하우징(100)의 전방을 향해 가압바(132)가 전진 또는 후진되도록 구비될 수 있다.
가압바(132)는 하우징(100)의 전방을 향해 전개되는 일단이 첨예하게 형성될 수 있고, 서포팅실린더(134)는 유압에 의해 가압바(132)의 동작을 제어할 수 있도록 구비될 수 있다.
서포터(130)는 하우징(100)의 전면의 굴착될 영역에 가압바(132)의 첨예한 끝단이 접하도록 배치되고, 가압바(132)의 적어도 일부가 굴착될 영역에 삽입되어 안정적으로 보링장치(20)가 지지될 수 있도록 작동하게 된다.
그리고, 하우징(100)과 링키지(120)는 상호 회전 가능하게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(100)은 링키지(120)와 인접하여 원형의 나삿니가 형성된 스윙기어(112)가 구비될 수 있고, 스윙기어(112)는 링키지(120)에 결합된 스윙모터(110)와 치합되어 스윙모터(110)의 회전에 따라 하우징(100)이 링키지(120)를 기준으로 하여 회전될 수 있도록 구비될 수 있다.
스윙모터(110)의 회전에 따라 회전되는 하우징(100)은 전면으로 일부가 돌출된 코어드릴(200)이 함께 회전되도록 구비되고, 종국적으로 코어드릴(200)의 배치된 각도가 조절되도록 작동하게 된다.
구체적으로는, 선형으로 배치된 코어드릴(200)이 각각의 크라운(220)이 배치된 중심에서 평행하게 배치된 다수 개의 코어드릴(200)의 실린더(210)와 평행하게 연장되는 가상의 회전축을 따라 하우징(100)이 회전될 수 있고, 이에 따라 선형으로 배치된 코어드릴(200)이 특정 각도로 조절될 수 있다.
이는, 선형으로 배치된 코어드릴(200)이 가로방향, 세로방향, 특정각도의 대각선 방향을 이루도록 조절될 수 있는 효과가 있다.
코어드릴(200)은 원통형의 실린더(210)로 형성될 수 있다.
원통형의 실린더(210) 일단은 원형의 절삭날인 크라운(220)이 구비될 수 있고, 크라운(220)은 마치 명칭과 같이 왕관과 같은 형상으로 구비되어, 실린더(210)의 자체 회전에 따라 접하는 면이 원형으로 절개되도록 작동하게 된다.
실린더(210)의 크라운(220)이 구비된 일단은 하우징(100)의 전면으로 적어도 일부가 돌출되도록 배치되고, 하우징(100)에 수용되는 타단에는 종동기어(230)가 구비될 수 있다.
또한, 코어드릴(200)은 하우징(100)의 내측에 수용되어 배치되고, 다수 개가 각기 평행하게 배치되되, 각각의 크라운(220)이 하우징(100)의 전면으로 돌출되고, 하나의 평면에서 가상의 직선을 따라 일정한 간격으로 각각의 크라운(220)이 배치될 수 있다.
이는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같으며, 본 발명의 일 실시예에서는 여섯 개의 코어드릴(200)이 선형으로 배치될 수 있으며, 이는 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라서 코어드릴(200)의 개수가 결정될 수 있다.
각각의 코어드릴(200)은 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 하우징(100)의 내측공간에서 베이스(310)에 결합될 수 있다.
다수 개의 코어드릴(200)은 베이스(310)에 결합되어 베이스(310)의 움직임에 따라서 하우징(100)의 길이방향으로 전진 또는 후진될 수 있으며, 종국적으로 코어드릴(200)이 하우징(100)의 전면으로 돌출되는 길이가 길어지거나 짧아지도록 조절될 수 있다.
이송유닛(300)은 이송실린더(320)가 포함될 수 있고, 이송실린더(320)와 결합된 베이스(310)가 이송실린더(320)의 전진 또는 후진 작동에 따라 하우징(100)의 길이방향을 따라 전진 또는 후진하게 되고, 베이스(310)에 결합되 다수 개의 코어드릴(200)이 하우징(100)의 전방으로 돌출되는 길이가 길어지거나 짧아지도록 작동된다.
구동유닛(400)은 회전력이 발생되는 모터로 구현될 수 있고, 모터에 의해 회전되는 구동기어(410)가 더 포함될 수 있다. 구동유닛(400)는 구동기어(410)가 회전되도록 작동되고, 도 2에 도시된 바와 같이 다수 개가 구비될 수 있으며, 각각의 구동기어(410)의 회전에 따라 다수 개의 코어드릴(200)에 구비된 종동기어(230)가 회전되어 각각의 코어드릴(200)이 각기 실린더(210)의 중심에서 실린더(210)와 평행하게 길이방향으로 이은 가상의 직선을 회전축으로 하여 회전되도록 작동하게 된다.
각각의 코어드릴(200)이 회전되어 크라운(220)과 접하는 면을 원형으로 절개하게 되고, 구동유닛(400)의 회전으로 각각의 코어드릴(200)이 회전되며 크라운(220)과 접하는 면을 원형으로 절개함과 아울러, 이송실린더(320)의 작동을 통해 하우징(100)의 전방으로 전진하게 되어, 원형의 굴착대상면을 원통형으로 절개하며 진입하게 된다.
상술한 바와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 보링장치(20)는 서포터(130)가 굴착대상면에 가압되어 위치고정이 이루어지고, 각각의 코어드릴(200)은 각자 회전되며, 크라운(220)과 접하는 면을 원형으로 절개하며, 이송실린더(320)에 의해 전진하게 되는 베이스(310)를 따라 다수 개의 코어드릴(200)의 크라운(220)이 절개대상면으로 진입하며 원형의 절개가 수행될 수 있다.
그리고, 코어드릴(200)의 실린더(210) 내측공간을 통해 절개가 수행되는 크라운(220)을 향하여 윤활액이 공급될 수 있고, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라서는 코어드릴(200)의 실린더(210) 내측공간을 통해 절개되어 생성되는 버력조각이 회수되도록 구현될 수도 있다.
또한, 각각의 코어드릴(200)은 하우징(100)으로부터 선택적으로 분리 가능하게 구비될 수 있으며, 이는 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 다양한 간격 및 개수로 코어드릴(200)이 구비되어 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴 구비된 보링장치를 이용하여 다수 개의 발파공을 형성한 예를 도시한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴을 이용해 세로다축천공구(h-v)를 형성하고 이와 인접한 위치에 다수 개의 발파공(h3)이 형성될 수 있고, 세로다축천공구(h-v)나 다수 개의 발파공(h3)을 형성하는 과정에서 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치가 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법의 예를 도시한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치를 통하여 선형 천공을 통해 형성할 수 있는 선형다축천공구(h)를 여러가지 변형형태로 구현할 수 있게 된다.
종래의 선대구경(o)은 대형 장비의 투여 및 여러 기술적인 이유로 굴착될 터널의 단면에서 중심부에 한정되어 형성할 수 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치를 통해서 T자형태 또는 일직선의 다양한 형상으로 자유면을 확보할 수 있게 된다.
상술한 보링장치를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법에 대하여 서술한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법에서 굴착될 터널 자유면의 하단 양측에 가로천공구가 형성된 예를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법의 순서도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 굴착 시 자유면 확보 방법의 순서도이다
본 발명의 일 실시예에 따른 자유면 확보 방법은 도 8에 도시된 선형다축천공구(h)가 형성될 굴착될 터널 자유면 하부 양측에 본 발명에 따른 보링장치를 배치하여, 가압바(132)의 첨예한 단부가 자유면에 일정 깊이로 박혀 고정되도록 하고, 구동유닛(4000) 및 이송실린더(320)를 동작시켜 제1다축천공구(h1)를 형성하는 제1다축천공단계(S10)가 포함될 수 있다.
또한, 제1다축천공단계(S10)를 통해 제1다축천공구(h1)가 형성된 후, 전진된 코어드릴(200)을 후진시켜 회수하고, 하우징(100)을 선형으로 배치된 코어드릴(200)의 방향을 따라서 일정간격을 이동시켜, 제1다축천공구(h1)의 사이에 코어드릴(200)들이 배치되도록 조절한 후, 다시 구동유닛(400) 및 이송실린더(320)를 작동시킴으로 제2다축천공구(h2)를 형성하는 제2다축천공단계(S20)가 수행될 수 있다.
제1다축천공단계(S10) 및 제2다축천공단계(S20)를 거쳐 선형의 천공된 공간이 형성되고, 이는 선형으로 굴착될 터널의 길이방향으로 자유면을 확보하게 된다.
이때, 확보된 선형의 굴착공간에 잔존하는 버력을 제거하는 단계(S30)가 더 포함될 수 있다.
그리고, 선형의 하우징(100) 전면을 가로방향으로 배치하거나, 세로방향으로 배치하여, 제1다축천공단계(S40) 및 제2다축천공단계(S50)를 수행하는 가로다축천공단계(S100), 세로다축천공단계(S200)가 수행될 수 있고, 이러한 과정을 거쳐 가로다축천공구(h-h) 및 세로다축천공구(h-v)가 적절히 형성됨으로써 T자형과 같은 복잡한 형태의 선형다축천공구(h)가 확보되어 다양한 자유면을 형성할 수 있는 효과가 있다.
상술하였던 하나의 예로서, 굴착될 터널의 단면 하부 양측에 선형다축천공구(h)를 형성하는 것은 기계할암이나 굴착 시 지면으로부터의 반발력을 줄이고, 하부에 좌우 선형으로 형성된 굴착공간을 통해 상부로부터 할암이나 굴착이 용이하게 수행되도록 하는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
h: 선형다축천공구
h-h: 가로다축천공구 h-v: 세로다축천공구
h1: 제1다축천공구 h2: 제2다축천공구
o: 선대구경
10: 굴착기 20: 보링장치
100: 하우징 110: 스윙모터
120: 스윙기어 120: 링키지
130: 서포터 132: 가압바
134: 서포팅실린더
200: 코어드릴 210: 실린더
220: 크라운 230: 종동기어
300: 이송유닛 310: 베이스
320: 이송실린더
400: 구동유닛 410: 구동기어

Claims (10)

  1. 내측이 비어있는 원통형의 실린더와 상기 실린더의 일단에 원형의 절삭날인 크라운이 구비되는 코어드릴;
    다수 개의 상기 코어드릴이 평행하게 배치되되, 각각의 상기 크라운이 동일평면에 형성되는 가상의 일직선상에 배치되어 상기 크라운이 돌출되도록 결합되는 하우징;
    각각의 상기 코어드릴이 각각의 상기 실린더 중앙을 잇는 회전축을 중심으로 회전되도록 구동력이 발생되는 구동유닛; 및
    다수 개의 상기 코어드릴이 상기 하우징의 전면으로 돌출 이송되도록 구비되는 이송유닛;
    이 포함되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    일측에 외부장비에 결합될 수 있도록 마련되는 링키지;
    가 포함되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 링키지와 회전 가능하게 결합되되, 선형으로 배치된 상기 크라운의 중심점에서 연장되는 상기 실린더와 평행한 회전축을 기준으로 회전이 되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 크라운이 돌출되는 전방으로 돌출되도록 구비되고, 돌출되는 끝단이 첨예하게 형성되는 가압바; 및
    상기 가압바와 결합되어 상기 가압바가 상기 하우징의 전방을 향해 돌출 이송되도록 작동되는 서포팅실린더;
    가 포함되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어드릴은,
    선택적으로 상기 하우징에 착탈 가능하게 구비되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  6. 제1항에 있어서,
    다수 개의 상기 코어드릴의 타단이 결합되는 베이스;가 더 포함되고,
    상기 이송유닛은,
    상기 베이스가 전후 왕복이송되도록 작동되는 이송실린더;
    가 포함되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코어드릴은 상기 실린더 내측공간을 통해 윤활액이 공급되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코어드릴은 상기 실린더 내측공간을 통해 버력이 이송되어 배출되도록 구비되는 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 보링장치를 이용한 확보 방법으로서,
    굴착될 터널의 자유면 하단 양측에 상기 보링장치를 이용해 제1다축천공구를 형성하는 제1다축천공단계; 및
    상기 보링장치를 다수 개의 코어드릴이 선형으로 배치된 방향을 따라 이동시켜 제2다축천공구를 형성하는 제2다축천공단계;가 포함되고,
    상기 제1다축천공단계 및 상기 제2다축천공단계를 통해 선형다축천공구가 형성되는 터널 굴착 시 자유면 확보 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보링장치의 선형으로 배치된 상기 코어드릴이 가로방향을 따라 배치되어 상기 제1다축천공단계 및 상기 제2다축천공단계가 수행되는 가로다축천공단계; 및
    상기 보링장치의 선형으로 배치된 상기 코어드릴이 세로방향을 따라 배치되어 상기 제1다축천공단계 및 상기 제2다축천공단계가 수행되는 세로다축천공단계;
    가 포함되는 터널 굴착 시 자유면 확보 방법.
KR1020170114539A 2017-09-07 2017-09-07 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법 KR20190027580A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170114539A KR20190027580A (ko) 2017-09-07 2017-09-07 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170114539A KR20190027580A (ko) 2017-09-07 2017-09-07 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190027580A true KR20190027580A (ko) 2019-03-15

Family

ID=65762673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170114539A KR20190027580A (ko) 2017-09-07 2017-09-07 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190027580A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125442A (ko) 2021-03-05 2022-09-14 (주) 대동이엔지 저소음 멀티 코아드릴 장치
KR102509897B1 (ko) 2022-03-25 2023-03-14 오송건설산업 주식회사 자유면 형성을 위한 트리플 이동 천공기 및 이를 이용한 암반의 자유면 시공방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125442A (ko) 2021-03-05 2022-09-14 (주) 대동이엔지 저소음 멀티 코아드릴 장치
KR102509897B1 (ko) 2022-03-25 2023-03-14 오송건설산업 주식회사 자유면 형성을 위한 트리플 이동 천공기 및 이를 이용한 암반의 자유면 시공방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5396477B2 (ja) 岩石物質に亀裂を入れる方法および破壊装置
KR20190027580A (ko) 선형 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착 시 자유면 확보 방법
KR200429625Y1 (ko) 360도 회전 가능한 드리프터가 장착된 굴착용 천공기
KR100914581B1 (ko) 굴삭기용 암반 수평 천공 장치
KR20190027576A (ko) 군집 다축코어드릴이 구비된 보링장치 및 이를 이용한 터널 굴착을 위한 자유면 확보 방법
KR101072229B1 (ko) 지향식 수평굴착공사용 확공기
KR101618968B1 (ko) 커터를 이용한 굴착기
JP6307002B2 (ja) 地盤削孔方法及び地盤削孔装置
JP5659252B2 (ja) 矢板の圧入工法
JP2014077286A (ja) パイプ打ち込み装置及びパイプ打ち込み方法
US6516902B1 (en) Directional drilling system
JP6590346B2 (ja) 削孔用アタッチメント、削孔機、トンネル内壁面削孔方法
JP2000104490A (ja) トンネル掘進機
KR102566443B1 (ko) 복수의 시추공으로 이루어진 단위 할렬공을 이용한 3자유면 무진동 암파쇄 굴착공법
JP2002188385A (ja) リングビット及びそのリングビットを用いた二重管衝撃掘削方法
JP2019127805A (ja) シールド掘進機の余掘り装置
KR101072232B1 (ko) 직경 가변형 지향식 수평굴착공사용 확공기를 이용한 확공 방법
JP3299843B2 (ja) 岩盤穿孔機
JPH1150775A (ja) クローラドリル用削孔工具の連結スリーブ
JPH08210087A (ja) シールド掘進機の予備カッタ装置およびその使用方法
KR100718636B1 (ko) 롤링방지장치를 구비한 터널 굴진기
JP2010024798A (ja) 縁切装置
KR100204210B1 (ko) 암반 천공기의 초기 천공 작동 제어방법
KR100529355B1 (ko) 무진동 터널 굴착기
KR200368000Y1 (ko) 무진동 터널 굴착기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application