KR20190032014A - 이동식 착암기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소구경의 터널을 굴착할 때 사람이 직접 굴착공구를 휴대하고 굴착중인 터널 내로 들어가지 아니하고도 작업할 수 있도록 굴착작업이 자동화로 이루어지는 이동식 착암기에 관한 것 으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 천공공구가 장착되며, 장착된 천공공구를 작동시키는 상기 천공기가 상기 천공공구의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착되는 가이드 레일, 상기 가이드 레일이 장착되는 레일 마운트, 본체 프레임, 상기 본체 프레임에 대해서 굴착 진행방향을 가상의 회전축으로 삼아 회전 가능하게 구비되는 붐 마운트, 일단이 상기 붐 마운트 결합되고, 타단이 상기 레일 마운트에 결합되어, 상기 레일 마운트에 결합된 가이드 레일이 굴착 진행방향과 이루는 각도 및 상기 본체 프레임의 중심으로부터의 이격거리를 조절하는 붐 유닛을 포함하여, 상기 붐 마운트가 회전되면서, 상기 붐, 레일 마운트, 가이드 레일 및 착암기가 상기 본체 프레임에 대해서 굴착 진행방향을 가상의 회전축을 중심으로 회전되는 이동식 착암기가 제공된다.

Description

이동식 착암기{Moveable RockDrill}

본 발명은 이동식 착암기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소구경의 터널을 굴착할 때 사람이 직접 굴착공구를 휴대하고 굴착중인 터널 내로 들어가지 아니하고도 작업할 수 있도록 굴착작업이 자동화로 이루어지는 이동식 착암기에 관한 것이다.

일반적으로, 대구경의 터널을 굴착할 때에는 TBM(Tunnel Boring Machine)이나 점보드릴 등의 자동화된 기계장치를 사용하나 가스관이나 전력구, 상수도관 등의 소구경 터널을 굴착할 때에는 작업자가 휴대할 수 있는 휴대용 천공기 등의 굴착공구를 들고 굴착중인 터널 내로 진입하여 굴착작업한다.

이러한 휴대용 천공기를 이용한 굴착작업은, 천공기 등을 통해 복수개소에 천공작업을 실시한 후, 할암기나 폭약을 이용하여 천공된 암반 등을 깨는 작업을 반복하게 된다.

그러나, 소구경의 터널인 경우 작업자의 작업공간이 매우 협소하여 굴착중인 터널(갱)이 붕괴하거나 지하수가 차오를 경우 대피할 수 있는 공간이 없으며, 터널에서 빠져나오는 시간 또한 오래 걸리는 안전상의 문제가 있다.

또한, 작업이 인력에 의존하여 실시되므로 작업시간이 많이 소요되고 공사기간의 증가와 함께 공사비가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 작업자가 휴대할 필요가 없이 자동적으로 굴착작업을 진행할 수 있도록 자동화 된 이동식 착암기를 제공하는 것이 과제이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 천공공구가 장착되며, 장착된 천공공구를 작동시키는 상기 천공기가 상기 천공공구의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착되는 가이드 레일, 상기 가이드 레일이 장착되는 레일 마운트, 본체 프레임, 상기 본체 프레임에 대해서 굴착 진행방향을 가상의 회전축으로 삼아 회전 가능하게 구비되는 붐 마운트, 일단이 상기 붐 마운트 결합되고, 타단이 상기 레일 마운트에 결합되어, 상기 레일 마운트에 결합된 가이드 레일이 굴착 진행방향과 이루는 각도 및 상기 본체 프레임의 중심으로부터의 이격거리를 조절하는 붐 유닛을 포함하여, 상기 붐 마운트가 회전되면서, 상기 붐, 레일 마운트, 가이드 레일 및 착암기가 상기 본체 프레임에 대해서 굴착 진행방향을 가상의 회전축을 중심으로 회전되는 이동식 착암기가 제공된다.

상기 붐 마운트, 붐 유닛 및 착암기 및 가이드 레일을 조작하는 조작부가 구비될 수 있다.

상기 본체 프레임에는, 이동을 위한 바퀴가 구비되며, 상기 바퀴 중 적어도 일부는 상기 본체 프레임으로부터 굴착 진행방향을 향하여 연장된 바아의 끝단 구비되고, 상기 바아는 접이식으로 구비될 수 있다.

상기 본체 프레임은 내주면이 중공의 링 형태의 원형으로 형성되며, 상기 붐 마운트는, 상기 본체 프레임의 내주면 내측에 상기 본체 프레임의 내주면의 중심을 중심으로 상기 본체 프레임에 대하여 회전 가능하도록 구비되며, 상기 붐 마운트를 상기 본체 프레임에 대해서 회전시키는 회전유닛이 구비될 수 있다.

상기 회전유닛은, 상기 본체 프레임에 구비되며, 모터나 유압 등의 동력에 의해 회전되는 스프라켓, 상기 붐 마운트에 원형으로 구비되며, 상기 스프라켓과 치합되어 스프라켓의 회전에 따라 회전되는 핀기어를 포함할 수 있다.

상기 붐 유닛은, 상기 붐 마운트로부터 굴착방향 전방을 향하여 연장되며, 상기 레일 마운트에 힌지결합된 언더 붐, 상기 붐 마운트로부터 굴착방향 전방을 향하여 연장되며, 상기 언더 붐의 상측에 위치되고, 상기 레일 마운트에 힌지결합된 어퍼 붐, 상기 언더 붐의 붐 마운트 측의 단부를 상기 붐 마운트에 회전가능하게 고정하는 제1축, 상기 어퍼 붐의 붐 마운트 측의 단부에 회전가능하게 결합된 제2축, 제1축과 제2축에 힌지결합된 축이음 플레이트, 상기 축이음 플레이트를 회전시키는 틸팅 실린더를 포함할 수 있다.

일단은 상기 붐 마운트에 구비되고, 타단은 상기 언더 붐 또는 어퍼 붐 중 어느 하나에 결합되어, 신축가능하게 구비되어, 신축하면서 상기 언더 붐 또는 어퍼 붐의 각도를 조절하는 레벨 실린더를 더 포함할 수 있다.

상기 가이드 레일은 상기 레일 마운트에 상기 천공공구의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다.

상기 가이드 레일과 상기 레일 마운트의 사이에 신축 가능한 가이드 실린더가 구비되어 상기 가이드 실린더의 신축으로서 상기 가이드 레일이 굴착 진행방향을 향하여 전진 및 후진될 수 있다.

상기 가이드 레일의 하측에, 상기 천공공구와 평행한 방향으로, 상기 천공공구에 의해 형성된 구멍에 삽입되어 구멍이 형성된 암반을 깨는 파암공구가 부착되는 악세서리 마운트가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 이동식 착암기에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 작업자가 직접 작업하지 아니하고 자동화된 기계장치를 통해 작업이 이루어지므로, 작업자의 숙련도에 영향을 받지 않고 보다 신속하게 작업을 진행할 수 있다.

둘째, 작업자가 굴착중인 터널 내에 진입하여 작업할 필요가 없으므로 작업 중 사고 발생시 인명사고의 위험이 없다.

셋째, 널리 사용되고 있는 TBM보다 저렴한 가격으로 자동화된 작업이 가능하며, 천공 작업뿐만 아니라 할암 및 장약폭파 등의 다양한 방식의 작업방식의 적용이 가능하다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 이동식 착암기의 일 실시예를 도시한 사시도;
도 2는 도 1의 단면도;
도 3은 도 1의 이동식 착암기의 천공기가 슬라이딩 하면서 굴착면에 천공하는 모습을 도시한 도면
도 4는 도 1의 이동식 착암기의 가이드 레일이 슬라이딩 하는 모습을 도시한 도면;
도 5는 도 1의 회전유닛을 도시한 단면 사시도;
도 6은 도 1의 가이드 레일이 틸팅 되는 모습을 도시한 도면;
도 7은 도 1의 가이드 레일이 높이가 조절되는 모습을 도시한 도면;
도 8은 도 1의 붐 마운트가 회전되는 모습을 도시한 도면;
도 9는 도 1의 견착부를 도시한 단면도;
도 10은 도 1의 이동식 착암기가 굴착하는 모습을 도시한 사시도 이다.

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 실시예에 따른 이동식 착암기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체 프레임(110), 가이드 레일(130), 레일 마운트(140), 붐 마운트(150), 붐 유닛(160)을 포함할 수 있다.

상기 본체 프레임(110)은 굴착되는 터널 내에 위치되는 구성요소로서, 이동을 위한 바퀴(114) 및 조작을 위한 조작부(112)가 구비될 수 있으며, 도면에 도시하지는 않았지만, 필요에 따라 동력을 발생시키는 모터나 엔진 또는 배터리등이 탑재될 수도 있다. 물론, 상기 모터나 엔진은 필요에 따라 탑재할 수도 있고, 외부에서 동력을 전달받는 방식이라면 탑재하지 아니할 수 도 있다. 외부에서 동력을 전달받는 방식인 경우, 동력전달을 위한 케이블이 접속되는 접속부(미도시)가 형성될 수 있다.

상기 천공기(120)는 암반에 구멍을 뚫는 천공공구(122)가 장착될 수 있다. 이 때, 상기 천공공구(122)는 끝단에 비트(124)가 형성된 로드 일 수 있다.

상기 천공기(120)는 상기 천공공구(122)에 유압 등으로 충격력 또는 회전력을 가하여 상기 천공공구(122)가 암반을 굴착하도록 구비될 수 있다.

상기 가이드 레일(130)은 상기 천공기(120)가 상기 가이드 레일(130)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있으며, 이러한 가이드 레일(130)은 굴착 진행방향의 길이방향으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 가이드 레일(130)의 끝단에는 상기 천공공구(122)의 끝단의 흔들림을 제한하는 가이드(132)가 구비될 수 있다. 상기 가이드(132)는 상기 천공공구의 길이방향 움직임 및 회전운동은 허용하면서, 상하좌우 방향의 움직임을 제한하도록 구비되어 상기 천공공구(122)의 흔들림을 제한할 수 있다.

그리고, 상기 레일 마운트(140)에는 상기 가이드 레일(130)이 장착될 수 있다.

이 때, 상기 가이드 레일(130)은 상기 레일 마운트(140)에 상기 가이드 레일(130)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

따라서, 상기 천공기(120)가 상기 가이드 레일(130)을 따라 전후방향으로 슬라이딩 하며, 상기 가이드 레일(130) 또한 상기 레일 마운트(140)를 따라 전후방향으로 슬라이딩 되는 것이다.

이를 위하여, 상기 천공기(120)와 가이드 레일(130)에는 제1슬라이딩 실린더(126)가 구비되며, 상기 제1슬라이딩 실린더(126)의 일단은 상기 천공기(120)에 결합되고 타단은 상기 가이드 레일(130)에 결합되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1슬라이딩 실린더(126)가 신축되면서 상기 천공기(120)가 전진 및 후진 슬라이딩 하면서, 상기 천공공구(122)가 굴착면(10)에 삽입되는 깊이를 조절할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(130)과 레일 마운트(140)의 사이에 제2슬라이딩 실린더(134)가 구비되며, 상기 제2슬라이딩 실린더(134)의 일단은 상기 가이드 레일(130)에 결합되고 타단은 상기 레일 마운트(140)에 결합되어 상기 제2슬라이딩 실린더(134)가 신축되면서 상기 가이드 레일(130)이 전진 및 후진 슬라이딩 할 수 있다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 굴착면(10)이 평평하지 아니하고 요철이 있을 때에도, 본체 프레임(110)을 이동시키지 않고도 상기 가이드 레일(130)의 전진 및 후진 슬라이딩을 통해 가이드 레일(130)이 굴착면(10)에 밀착 지지되도록 할 수 있어, 천공작업시 진동 및 충격에 의해 상기 천공공구(122)가 흔들리는 현상을 최소화 할 수 있다.

한편, 상기 본체 프레임(110)은 후술하는 붐 마운트(150)가 장착되는 구성요소로서, 본 실시예에서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 굴착하는 터널의 형태에 대응되도록 원형으로 형성될 수 있다. 그러나, 본체 프레임(110)의 형태는 반드시 원형에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 본체 프레임(110)에는 이동을 위한 바퀴(114)가 구비될 수 있다. 상기 바퀴(114)는 본체 프레임(110)의 저면을 이동가능하게 지지하도록 하나 이상 설치될 수 있는데, 본 실시예에서는 직하방에 하나, 그리고, 굴착진행방향 전방을 향하여 두개가 이격되어 설치된 것을 예로 들기로 한다. 이는 각종 가이드 레일(130)이나 무거운 중량의 물체가 본체 프레임(110)의 굴착진행방향의 전방에 설치되어 무게중심이 본체 프레임(110)의 전방 측에 형성되어, 균형을 유지하기 위함이다.

이 때, 상기 본체 프레임(110)의 전방에 설치된 바퀴(114)는 상기 본체 프레임(110)으로부터 이격된 바아(116)에 회전가능하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 바아(116)는 본체 프레임(110)에 대해서 접이식으로 설치되어 전개와 수납이 가능하도록 구비될 수 있다.

따라서, 이동될 필요가 있을 때에는 상기 바아(116)가 펼쳐져 전개되며, 이동될 필요가 없을 땐 접혀져 수납될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2, 도 5에 도시된 바와 같이, 붐 마운트(150)는 상기 가이드 레일(130)이 결합된 레일 마운트(140)를 지지하는 붐 유닛(160)이 결합될 수 있다.

상기 붐 마운트(150)는 상기 본체 프레임(110)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해서, 상기 본체 프레임(110)은 중앙부에 원형의 내주면을 형성하는 공간을 갖도록 형성되며, 상기 원형의 공간 내에 붐 마운트(150)가 회전가능하게 결합될 수 있다.

상기 붐 마운트(150)는 상기 본체 프레임(110)의 원형 공간내에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 붐 마운트(150) 또한 원형의 외주면을 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 붐 마운트(150)를 회전시키는 회전유닛(152)이 구비될 수 있다. 상기 회전유닛(152)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본체 프레임(110) 또는 상기 붐 마운트(150) 중 어느 하나에 회전가능하게 구비되는 스프라켓(154)과, 상기 본체 프레임(110) 또는 상기 붐 마운트(150) 중 다른 하나에 구비되며 상기 스프라켓(154)과 치합되는 핀기어(156)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 스프라켓(154)이 상기 본체 프레임(110)에 설치되고, 상기 핀기어(156)가 상기 붐 마운트(150)에 고정설치되는 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지는 않는다.

상기 스프라켓(154)은 모터 등의 동력원으로부터 동력을 전달받아 정/역회전되며, 상기 핀기어(156)는 체인과 유사한 형태로서, 일정간격마다 핀이 형성되고, 상기 핀과 핀 사이에 스프라켓(154)의 치형이 삽입되어 치합되는 구조로서, 상기 붐 마운트(150)의 일면에 원형으로 형성되어 상기 스프라켓(154)과 치합되도록 구비되어, 상기 스프라켓(154)의 회전에 따라 같이 회전되어 상기 붐 마운트(150)를 회전시키도록 구비될 수 있다.

상기 붐 유닛(160)은 일단이 상기 붐 마운트(150) 결합되고, 타단이 상기 레일 마운트(140)에 결합되어, 상기 레일 마운트(140)에 결합된 가이드 레일(130)이 굴착 진행방향과 이루는 각도 및 상기 본체 프레임(110)의 중심으로부터의 이격거리를 조절하는 구성요소이다.

상기 붐 유닛(160)은 도 2에 도시된 바와 같이 언더 붐(163)과 어퍼 붐(161), 틸팅 실린더(172) 및 레벨 실린더(174)를 포함할 수 있다.

상기 언더 붐(163)은 상기 붐 마운트(150)로부터 굴착 진행방향 전방을 향하여 연장되며, 상기 굴착 진행방향 전방을 향하는 단부는 레일 마운트(140)에 힌지결합될 수 있다.

그리고, 상기 어퍼 붐(161)은 상기 언더 붐(163)의 상측에 상기 언더 붐(163)과 이격되어 배치되며, 상기 붐 마운트(150)로부터 굴착 진행방향 전방을 향하여 연장되며, 굴착 진행방향 전방을 향하는 단부는 상기 레일 마운트(140)에 힌지결합될 수 있다.

그리고, 상기 언더 붐(163)의 붐 마운트(150) 측의 단부가 상기 붐 마운트(150)에 고정된 축을 제1축(165)이라 칭한다. 상기 제1축(165)은 상기 언더 붐(163)의 붐 마운트(150) 측 단부가 상기 붐 마운트(150)에 회전가능하게 고정결합될 수 있다. 이 때, 상기 제1축(165)은 상기 붐 마운트(150)의 회전중심점을 직선으로 지나가는 위치에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 어퍼 붐(161)의 붐 마운트(150) 측의 단부를 제2축(167)이라 칭한다.

한편, 상기 언더 붐(163) 및 어퍼 붐(161)은 좌우로 이격되어 한 쌍이 구비될 수 있다. 물론, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 언더 붐(163) 및 어퍼 붐(161)이 한 쌍이 아닌 형태도 가능할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 상기 언더 붐(163) 및 어퍼 붐(161)이 한 쌍이 구비되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 한 쌍의 언더 붐(163)의 붐 마운트(150) 측 단부는 상기 제1축(165)에 의해 상기 붐 마운트(150)에 회전가능하게 고정될 수 있고, 굴착진행방향 전방 측 단부는 각각 상기 레일 마운트(140)의 좌우에 회전가능하게 힌지결합될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 어퍼 붐(161)의 붐 마운트(150) 측 단부는 상기 제2축에 의해 상호 결합될 수 있고, 굴착 진행방향 전방 측 단부는 각각 상기 레일 마운트(140)의 좌우에 회전가능하게 힌지결합될 수 있다

그리고, 축이음 플레이트(169)가 구비된다. 상기 축이음 플레이트(169)는 상기 제1축(165)과 제2축(167)에 힌지 결합되어 회전가능하도록 결합된 구성요소이다.

그리고, 틸팅 실린더(172)가 구비된다. 상기 틸팅 실린더(172)는 일단은 상기 붐 마운트(150)에 결합되고, 타단은 상기 축이음 플레이트(169)에 결합되어, 신축가능하게 구비될 수 있다.

또한, 레벨 실린더(174)가 구비된다. 상기 레벨 실린더(174)는 일단은 상기 붐 마운트(150)에 결합되고, 타단은 상기 언더 붐(163) 또는 어퍼 붐(161) 중 어느 하나에 결합되어, 신축 가능하게 구비될 수 있다.

따라서, 상기 틸팅 실린더(172)가 신축하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 어퍼 붐(161)과 언더 붐(163)의 상대위치가 변하게 되어 상기 레일 마운트(140)의 각도가 변경되며 상기 가이드 레일(130)의 각도가 변화되고, 그에 따라 상기 천공기(120)가 암반을 굴착하는 각도 또한 변경될 수 있다.

즉, 상기 틸팅 실린더(172)가 수축하면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 축이음 플레이트(169)가 상기 제1축(165)을 중심으로 회전되며, 회전된 각도에 해당하는 만큼 제2축(167)이 후진되고, 그에 따라 상기 어퍼 붐(161)이 후진되어 상기 레일 마운트(140)가 도면기준 반시계방향으로 회전되어 각도가 변경될 수 있다.

반대로, 상기 틸팅 실린더(172)가 신장하면, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 축이음 플레이트(169)가 상기 제1축을 중심으로 회전되며, 회전된 각도에 해당하는 만큼 제2축(167)이 전진되고, 그에 따라 상기 어퍼 붐(161)이 전진될 수 있다.

따라서, 상기 레일 마운트(140)에 힌지결합된 부분 또한 전진되어 상기 레일 마운트(140)가 도면기준 시계방향으로 회전하여 각도가 변경될 수 있다.

또한, 상기 레벨 실린더(174)가 신축하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 언더 붐(163)과 어퍼 붐(161)이 동일한 각도로 회전되면서 상기 레일 마운트(140)의 상기 붐 마운트(150)의 중심으로부터의 수직방향 이격거리(또는, 상기 제1축(165)으로부터의 수직방향 이격거리)가 조절될 수 있다. 여기서, 수직방향이란 상기 굴착진행 방향에 대해서 수직한 방향을 뜻할 수 있다.

즉, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 레벨 실린더(174)가 신장되면, 상기 언더 붐(163)과 어퍼 붐(161)이 동일한 각도로 회전되면서 상기 레일 마운트(140)가 붐 마운트(150)의 중심으로부터의 이격거리가 늘어날 수 있다.

반대로, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 레벨 실린더(174)가 수축되면, 상기 상기 언더 붐(163)과 어퍼 붐(161)이 동일한 각도로 회전되면서 상기 레일 마운트(140)가 붐 마운트(150)의 중심으로부터의 이격거리가 늘어날 수 있다.

또한, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 회전유닛(152)을 제어하여 상기 붐 마운트(150)를 회전시키면, 회전되는 각도에 따라 상기 붐 유닛(160) 및 상기 붐 유닛(160)에 결합된 가이드 레일(130)과 천공기(120), 천공공구(122)가 회전될 수 있다.

따라서, 상기 붐 마운트(150)의 회전 기능 및 상기 틸팅 실린더(172)의 레일 마운트(140) 각도조절 기능과 레벨 실린더(174)의 레일 마운트(140) 이격거리 조절 기능의 조합으로, 굴착면(10)의 임의의 장소에 임의의 각도로 굴착이 가능하다.

한편, 상기 가이드 레일(130)의 하측에, 상기 천공기(120)에 장착되는 천공공구(122)와 평행한 방향으로, 상기 천공공구(122)에 의해 형성된 구멍에 삽입되어 구멍이 형성된 암반을 깨는 할암기나 천공공구(122)에 의해 형성된 구멍을 더욱 확장시키거나 추가작업하는 유압 브레이커등의 파암공구(180)가 부착되는 악세서리 마운트(182)가 구비될 수 있다.

상기 악세서리 마운트(182)에는 상기 파암공구(180)에 유압력 등을 제공할 수 있는 유압발생장치(184)가 더 구비될 수 있다.

따라서, 상기 붐 마운트(150)의 회전 기능 및 상기 틸팅 실린더(172)의 레일 마운트(140) 각도조절 기능과 레벨 실린더(174)의 레일 마운트(140) 이격거리 조절 기능의 조합으로, 상기 천공공구(122)에 의해 형성된 구멍에 상기 악세서리 마운트(182)에 장착된 파암공구(180)를 삽입하여, 상기 이동식 착암기(100)를 이동시키지 않고도 추가적인 작업을 연속적으로 수행할 수 있다.

한편, 상기 본체 프레임(110)을 굴착하고 있는 터널의 내주면에 고정하기 위한 견착부(190)가 더 구비될 수 있다.

상기 견착부(190)는 상기 본체 프레임(110)에 구비되며, 필요시 본체 프레임(110)의 외측방향으로 돌출되어 굴착하고 있는 터널의 내주면에 밀착되어 상기 본체 프레임(110)이 굴착의 진동 및 충격에도 위치를 이탈하지 않고 고정되게 할 수 있다.

상기와 같은 견착부(190)는 도 9에 도시된 바와 같이, 견착 실린더(190)와 제1링크(194), 견착 패드(196) 및 제2링크(198)를 포함할 수 있다.

상기 견착 실린더(190)는 일단이 상기 본체 프레임(110)에 힌지결합되며, 신축 가능하게 구비될 수 있다. 그리고, 상기 견착 실린더(190)의 타단에 상기 제1링크(194)가 힌지결합될 수 있다. 상기 제1링크(194)는 일종의 막대 바(bar)형태로 형성될 수 있다.

상기 견착 패드(196)는 상기 제1링크(194)의 타단에 힌지결합되며, 외측면에 터널의 내주면에 접촉되는 밀착면이 형성될 수 있다.

상기 밀착면은 터널의 내주면에 연접되어 밀착고정되도록, 탄성 및 유연성과 마찰력을 가지는 고무패드(미도시) 등으로 형성되거나 또는 터널 내주면에 박혀서 고정되도록 복수개의 돌기(미도시)가 형성될 수도 있다.

상기 제2링크(198)는 일단이 상기 견착 패드(196)에 힌지결합되며, 타단은 상기 본체 프레임(110)에 힌지결합될 수 있다.

이 때, 상기 제2링크(198)가 상기 견착 패드(196)에 힌지결합되는 부분은 상기 제1링크(194)의 타단이 상기 견착 패드(196)에 힌지결합된 부분과 같은 축일 수 있다.

상기와 같은 견착부(190)는 상기 본체 프레임(110)의 둘레에 하나 이상 설치될 수 있으며, 상기 견착부(190)를 통하여 본체 프레임(110)을 굴착 터널 내에 고정하고자 할 때에는 상기 견착 실린더(190)를 신장시켜, 상기 제1링크(194) 및 제2링크(198)가 상기 견착 패드(196)를 상기 본체 프레임의 외측으로 밀어내고, 본체 프레임(110) 외측으로 돌출된 견착 패드(196)가 굴착하고 있는 터널의 내주면에 밀착되어 고정될 수 있다.

또한, 본체 프레임(110)의 고정을 해제하고자 할 경우에는 상기 견착 실린더(190)를 수축 시켜, 상기 견착 패드(196)를 상기 본체 프레임(110) 측으로 이동시켜 본체 프레임(110)의 고정을 해제할 수 있다.

한편, 암반의 천공 및 굴착 시에는 파편 등이 여러 방향으로 튈 수 있는데, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 본체 프레임(110)이 터널의 형태에 대응되도록 원형으로 형성되며, 상기 붐 마운트(150)가 상기 본체 프레임(110)의 개구된 중앙부위를 가려주므로, 굴착하고 있는 터널 내의 굴착 작업공간(20)을 구획할 수 있어, 굴착시 발생하는 파편 등이 본체 프레임(110)의 후측으로 튀지 않게 가려줄 수 있으므로, 작업자의 안전을 도모할 수 있다.

또한, 이러한 이동식 착암기의 조작은 작업자가 이동식 착암기와 같이 굴착하고 있는 터널 내로 진입하여 조작부(112)의 조작을 통해 수동으로 조작할 수도 있으며, 상기 조작부(112)에 유선 또는 무선으로 연결된 리모콘(미도시) 등을 통해 안전하게 터널 외부에 외부에서 원격으로 조작할 수도 있다.

물론, 상기 작업자가 굴착 작업이 이루어지는 굴착면의 상황 및 이동식 착암기의 주변 상황을 종합적으로 인지할 수 있도록, 가이드 레일이나 본체 프레임 등의 복수개소에 카메라 및 조명등이 설치될 수 있다. 물론, 먼지 등이 비산되는 작업환경을 고려하여, 먼지에도 불구하고 상황을 파악할 수 있는 초음파 센서 등이 구비될 수도 있을 것이다.

물론, 상기 조작부(112) 등에 작업절차와 순서 및 작업방법등을 미리 프로그래밍하여, 굴착이 자동적으로 수행되도록 할 수도 있을 것이다. 이를 위해서는 상기 조작부(112)에 작업절차와 순서, 작업방법등이 프로그래밍 되며, 프로그래밍 된 바 대로 이동식 착암기의 각 부위를 제어하는 제어부(미도시)등이 탑재될 수 도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 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.

100: 이동식 착암기 110: 본체 프레임
112: 조작부 114: 바퀴
116: 바아 120: 천공기
122: 천공공구 124: 비트
130: 가이드 레일 132: 가이드
140: 레일 마운트 150: 붐 마운트
160: 붐 유닛 161: 어퍼붐
163: 언더붐 165: 제1축
167: 제2축 169: 축이음 플레이트
172: 틸팅 실린더 174: 레벨 실린더
180: 파암공구 182: 악세서리 마운트
184: 유압발생장치 190: 견착부
192: 견착 실린더 194: 제1링크
196: 견착패드 198: 제2링크

Claims (10)

1. 천공공구가 장착되며, 장착된 천공공구를 작동시키는 천공기가 상기 천공공구의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착되는 가이드 레일;
   상기 가이드 레일이 장착되는 레일 마운트;
   본체 프레임;
   상기 본체 프레임에 대해서 굴착 진행방향을 가상의 회전축으로 삼아 회전 가능하게 구비되는 붐 마운트;
   일단이 상기 붐 마운트 결합되고, 타단이 상기 레일 마운트에 결합되어, 상기 레일 마운트에 결합된 가이드 레일이 굴착 진행방향과 이루는 각도 및 상기 본체 프레임의 중심으로부터의 이격거리를 조절하는 붐 유닛;
   을 포함하여
   상기 붐 마운트가 회전되면서, 상기 붐, 레일 마운트, 가이드 레일 및 착암기가 상기 본체 프레임에 대해서 굴착 진행방향을 가상의 회전축을 중심으로 회전되는 이동식 착암기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 붐 마운트, 붐 유닛 및 착암기 및 가이드 레일을 조작하는 조작부가 구비되는 이동식 착암기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체 프레임에는,
   이동을 위한 바퀴가 구비되며,
   상기 바퀴 중 적어도 일부는 상기 본체 프레임으로부터 굴착 진행방향을 향하여 연장된 바아의 끝단 구비되고, 상기 바아는 접이식으로 구비되는 이동식 착암기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 본체 프레임은 내주면이 중공의 링 형태의 원형으로 형성되며,
   상기 붐 마운트는, 상기 본체 프레임의 내주면 내측에 상기 본체 프레임의 내주면의 중심을 중심으로 상기 본체 프레임에 대하여 회전 가능하도록 구비되며,
   상기 붐 마운트를 상기 본체 프레임에 대해서 회전시키는 회전유닛이 구비되는 이동식 착암기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전유닛은,
   상기 본체 프레임 또는 상기 붐 마운트 중 어느 하나에 구비되며, 모터나 유압 등의 동력에 의해 회전되는 스프라켓;
   상기 본체 프레임 또는 상기 붐 마운트 중 다른 하나에 구비되며, 붐 마운트에 원형으로 구비되고, 상기 스프라켓과 치합되어 스프라켓의 회전에 따라 회전되는 핀기어;
   를 포함하는 이동식 착암기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 붐 유닛은,
   상기 붐 마운트로부터 굴착방향 전방을 향하여 연장되며, 상기 레일 마운트에 힌지결합된 언더 붐;
   상기 붐 마운트로부터 굴착방향 전방을 향하여 연장되며, 상기 언더 붐의 상측에 위치되고, 상기 레일 마운트에 힌지결합된 어퍼 붐;
   상기 언더 붐의 붐 마운트 측의 단부를 상기 붐 마운트에 회전가능하게 고정하는 제1축;
   상기 어퍼 붐의 붐 마운트 측의 단부에 회전가능하게 결합된 제2축;
   상기 제1축과 제2축에 힌지결합된 축이음 플레이트;
   상기 축이음 플레이트를 회전시키는 틸팅 실린더;
   를 포함하는 이동식 착암기.
7. 제6항에 있어서,
   일단은 상기 붐 마운트에 구비되고, 타단은 상기 언더 붐 또는 어퍼 붐 중 어느 하나에 결합되어, 신축가능하게 구비되어, 신축하면서 상기 언더 붐 또는 어퍼 붐의 각도를 조절하는 레벨 실린더;
   를 더 포함하는 이동식 착암기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 레일은 상기 레일 마운트에 상기 천공공구의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 이동식 착암기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 가이드 레일과 상기 레일 마운트의 사이에 신축 가능한 슬라이딩 실린더가 구비되어 상기 슬라이딩 실린더의 신축으로서 상기 가이드 레일이 굴착 진행방향을 향하여 전진 및 후진되는 이동식 착암기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 레일의 하측에, 상기 천공공구와 평행한 방향으로, 상기 천공공구에 의해 형성된 구멍에 삽입되어 구멍이 형성된 암반을 깨는 파암공구가 부착되는 악세서리 마운트가 더 구비되는 이동식 착암기.

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