KR20200040430A

KR20200040430A - 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트 및 이를 구비한 굴착장비

Info

Publication number: KR20200040430A
Application number: KR1020180120324A
Authority: KR
Inventors: 사공명; 이준석
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-20
Also published as: KR102151762B1

Abstract

기존의 터널 발파공에 노치를 형성하여 응력 집중현상이 발생하도록 발파공의 기하적인 형상을 변경하는 공법으로서, 발파공의 기하학적 형상의 변경을 위해서 특수 제작된 노치비트와 전용 굴착장비의 조합을 통해서 기존의 NATM 사이클 타임 이내에 신속하게 노치비트를 형성할 수 있고, 또한, 일체형 가이드에 일체형 블레이드 또는 텅스텐볼 버튼비트를 삽입하도록 노치비트의 구조를 변경함으로써 전용 굴착장비의 드릴로드에 노치비트를 간편하게 체결할 수 있으며, 또한, 종래의 회전굴착에 의해 노치를 형성하지 않고 단지 타격에 의해 노치를 형성할 수 있고, 어태치먼트 부재를 구비함으로써 노치비트를 구비한 전용 굴착장비를 굴삭기에 간편하게 부착할 수 있고, 또한, 노치가 형성된 발파공에 최소한의 장약을 설치함에 따라 주변에 전파되는 발파 에너지를 최소화하고 여굴 발생을 최소화할 수 있는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트 및 이를 구비한 굴착장비가 제공된다.

Description

응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트 및 이를 구비한 굴착장비 {NOTCH BIT OF FORMING NOTCH FOR STRESS CONCENTRATION, AND EXCAVATION APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 노치 형성용 노치비트 및 전용 굴착장비에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 터널 굴착시 발파로 인해 발생하는 주변지반의 진동을 최소화하고 여굴의 최소화를 위하여 발파공에 응력이 집중 또는 제어될 수 있도록 노치(Notch)(또는 노치공)를 형성하는 노치비트 및 이를 구비한 전용 굴착장비에 관한 것이다.

국내의 경우, 터널의 굴착은 NATM(New Austrian Tunneling Method)의 적용이 다수를 차지하고 있는 상황에서 발파로 인한 민원이 지속적으로 발생하고 있다. 또한, 도심지내 터널 시공시 저진동 저소음 공법의 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 다수의 저진동 저소음 공법이 제안되었다.

예를 들면, 대한민국 등록특허번호 제10-0411227호에는 "장약홀더를 이용한 조절발파 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 암반굴착시 장약홀더에 종방향으로 홈과 구멍이 조성된 장약홀더를 이용하여 특정 방향으로 폭발압이 집중되도록 하는 제어발파 방법을 제안하고 있다. 하지만, 이러한 장약홀더를 이용한 조절발파 방법의 경우, 종방향으로의 홈 및 구멍을 적절히 설정하여 원하는 효과를 얻기가 어려우며, 여굴 억제가 미흡하다는 문제점이 있다.

또한, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-362014호에는 "터널 암굴착 굴착선공부 선균열 발파방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 발파공에 노치를 형성하여 터널 발파시에 충격파 등에 의해 암반에 미치는 균열을 억제 할 수 있는 공법이다. 하지만, 이러한 공법은 기존의 점보드릴에 노치비트를 부착하여 노치를 형성하며, 이때, 고가의 점보드릴이 손상되는 위험으로 인해서 실제 현장에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 터널 시공시 발파진동 저감을 위해 형성되는 노치를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 터널 시공시 발파에 의해 발파 진동이 발생하는 것을 예시하는 도면이고, 도 1b는 노치가 형성된 발파공을 나타내는 도면이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 도로 또는 철도의 터널 공사시 발파에 의해 발파 진동이 발생하게 되며, 이러한 발파에 의한 여굴 발생의 최소화를 위한 목적으로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 암반(10)의 파쇄 경계면(11)에 일정 간격으로 다수의 발파공(12)을 형성하되, 이러한 발파공(12)의 파쇄 경계면(11)을 따라 마주보는 양쪽에 노치(13)를 형성하여, 화약이 폭발할 때 폭발력을 노치(13)에 집중시켜 파쇄 경계면(11)과 같은 양호한 파쇄면을 얻을 수 있다. 여기서, 발파공(12)을 형성하기 위해서 비트(Bit)가 사용되며, 이러한 비트는 착암기에 구비된 드릴로드에 착탈할 수 있도록 형성된다.

이때, 이러한 노치(13)를 형성하기 위해서 착암기의 드릴로드로부터 비트몸체를 제거한 후, 별도의 노치 형성용 노치비트를 장착하고 있다.

그러나 종래의 기술에 따르면, 비트몸체와 노치비트를 별도로 착암기에 구비된 하나의 드릴로드에 교대로 장착하여 발파공(12)과 노치(13)를 형성하기 때문에 비트몸체를 제거한 후 다시 노치비트를 장착하여야 하는 등 작업상 아주 불편하다는 문제점이 있었다. 또한, 발파공(12)의 소정 개수만큼 비트몸체를 제거한 후 노치비트를 재장착하여야 함에 따라 발파공의 형성에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록실용신안번호 제20-334854호에는 "발파공 형성장치"라는 명칭의 고안이 개시되어 있는데, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한다.

도 2a 내지 도 2c는 각각 종래의 기술에 따른 노치 형성을 위한 노치비트를 예시하는 도면으로서, 도 2a는 발파공 형성장치를 이용하여 노치를 형성하는 것을 나타내는 단면도이고, 도 2b는 발파공 형성장치의 외관을 나타낸 사시도이며, 도 2c는 발파공 형성장치의 분해 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 종래의 기술에 따른 발파공 형성장치는, 일단부가 착암기(20)의 드릴로드(21)에 착탈 가능하게 고정 설치되어, 착암기(20)의 작동에 따라 드릴로드(21)와 함께 회전하면서 전진 또는 후진 이동하는 이동부재(30); 이동부재(30)의 타단부에 착탈 가능하게 고정 결합되어 내주면이 원형 단면을 갖는 발파공을 형성하기 위한 제1 비트(40); 및 발파공의 내면에 한 쌍의 노치를 형성하기 위해 외면에 노치 형성부(51)가 돌출 형성되며, 이동부재(30)의 일단부와 제1 비트(40) 사이의 이동부재(30)의 외면에 착탈 가능하게 개재되는 제2 비트(50)를 포함한다.

구체적으로, 이동부재(30)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 그 일단부가 착암기(20)의 드릴로드(21)에 착탈 가능하게 고정 설치되어 상기 착암기(20)의 작동에 따라 드릴로드(21)와 함께 회전하면서 전진 또는 후진 이동한다.

제1 비트(40)는 이동부재(30)의 타단부에 착탈 가능하게 고정 결합되어 내주면이 원형 단면을 갖는 발파공을 형성하게 되고, 이동부재(30)의 타단부는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 비트(40)와 나사 결합된다. 즉, 이동부재(30)의 타단부에는 나사부(31)가 형성되고, 이러한 나사부(31)에 결합되도록 제1 비트(40)의 내면에도 나사부가 형성된다.

제2 비트(50)의 외면에는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 발파공의 내면에 한 쌍의 노치를 형성하기 위해 노치 형성부(51)가 돌출 형성된다. 이때, 제2 비트(50)는 양단이 관통된 형상을 하고 있으며, 제2 비트(50)는 이동부재(30)의 일단부와 제1 비트(40) 사이의 이동부재(30)의 외면에 착탈 가능하게 개재된다.

하지만, 종래의 기술에 따른 발파공 형성장치에 개시된 노치비트의 경우, 이동부재(30), 제1 비트(40) 및 제2 비트(50)를 포함하며, 전술한 도 2c에 도시된 바와 같이, 제2 비트(50)를 삽입한 상태에서 이동부재(30) 및 제1 비트(40)를 나사체결하는 방식이기 때문에 구조가 복잡하고 조립시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허번호 제10-787204호(출원일: 2006년 10월 19일), 발명의 명칭: "터널 및 개착발파의 굴착선공 천공패턴 및 그것을 이용한 조합형 조절발파공법" 대한민국 등록실용신안번호 제20-334854호(출원일: 2003년 9월 19일), 고안의 명칭: "발파공 형성장치" 대한민국 등록실용신안번호 제20-384091호(출원일: 2005년 2월 15일), 고안의 명칭: "발파공용 비트의 안내장치" 대한민국 등록실용신안번호 제20-403076호(출원일: 2005년 9월 27일), 고안의 명칭: "발파공용 비트의 안내장치" 대한민국 등록특허번호 제10-362014호(출원일: 2000년 11월 25일), 발명의 명칭: "터널 암굴착 굴착선공부 선균열 발파방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1889961호(출원일: 2016년 11월 24일), 발명의 명칭: "무진동 발파식 굴착공법" 대한민국 등록특허번호 제10-852960호(출원일: 2007년 1월 30일), 발명의 명칭: "수퍼홀 피라미드형 노치균열 컷을 이용한 터널의 심발공부 영역 형성방법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기존의 터널 발파공에 노치를 형성하여 응력 집중현상이 발생하도록 발파공의 기하적인 형상을 변경하는 공법으로서, 발파공의 기하학적 형상의 변경을 위해서 특수 제작된 노치비트와 전용 굴착장비의 조합을 통해서 기존의 NATM 사이클 타임 이내에 신속하게 노치비트를 형성할 수 있는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트 및 이를 구비한 굴착장비를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 일체형 가이드에 일체형 블레이드 또는 텅스텐볼 버튼비트를 삽입하도록 노치비트의 구조를 변경함으로써 전용 굴착장비의 드릴로드에 노치비트를 간편하게 체결할 수 있는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트 및 이를 구비한 굴착장비를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 종래의 회전굴착에 의해 노치를 형성하지 않고 단지 타격에 의해 노치를 형성할 수 있고, 어태치먼트 부재를 구비함으로써 노치비트를 구비한 전용 굴착장비를 굴삭기에 간편하게 부착할 수 있는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트 및 이를 구비한 굴착장비를 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트에 있어서, 기형성된 발파공을 따라 선두에서 가이드하는 전면부, 일체형 블레이드가 삽입 결합되는 결합부 및 굴착장비의 드릴로드와 연결되는 연결부가 일체형으로 형성된 원통형 블레이드 홀더로서, 기형성된 발파공을 따라 일체형 블레이드를 가이드하는 일체형 가이드; 블레이드 몸체 및 비트가 일체로 형성되어 상기 일체형 가이드의 결합부에 삽입 결합되며, 상기 발파공에 소정의 폭과 깊이를 갖는 노치를 형성하는 일체형 블레이드; 및 상기 일체형 가이드에 삽입된 일체형 블레이드 체결 고정하는 체결부재를 포함하되, 상기 일체형 블레이드는 타격에 의해 상기 발파공을 절개하는 노치를 형성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 일체형 블레이드는 상기 일체형 가이드 내 끼임 발생을 최소화하도록 상기 비트가 소정의 구배를 갖는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 일체형 가이드의 전면부는 상기 일체형 블레이드를 가이드함과 동시에 상기 일체형 블레이드에 의해 파쇄된 암석과 돌가루 분진의 원활한 배출을 위해서 에어 공급을 위한 에어 공급 그루브가 양측면에 형성되고, 암석과 돌가루 분진의 배출을 위한 암석 배출 그루브가 상하면에 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 일체형 가이드의 연결부 측면에는 에어 공급이 원활하도록 드릴로드를 통하여 상기 에어 공급 그루브로 연결되는 연결홀이 형성될 수 있다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트에 있어서, 기형성된 발파공을 따라 선두에서 가이드하는 전면부, 버튼형 블레이드가 결합되는 결합부 및 굴착장비의 드릴로드와 연결되는 연결부가 일체로 형성된 원통형 블레이드 홀더로서, 기형성된 발파공을 따라 버튼형 블레이드를 가이드하는 일체형 가이드; 블레이드 몸체 및 텅스텐볼 버튼비트로 이루어지고, 상기 일체형 가이드의 결합부에 삽입되어 조립 고정되며, 상기 발파공에 소정의 폭과 깊이를 갖는 노치를 형성하는 버튼형 블레이드; 및 상기 일체형 가이드에 삽입된 버튼형 블레이드를 체결 고정하는 체결부재를 포함하되, 상기 버튼형 블레이드 타격에 의해 상기 발파공을 절개하는 노치를 형성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 버튼형 블레이드의 블레이드 몸체 상기 일체형 가이드에 조립되어 발파공에 노치를 형성하며, 상기 버튼형 블레이드의 텅스텐볼 버튼비트는 암반에 작용하는 파쇄력을 최적화하도록 지그재그형으로 배치될 수 있다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비에 있어서, 수평 천공을 위해 전단에 드릴로드가 장착되는 드리프터; 후단부가 상기 드리프터에 연결되고, 선단부에 노치 형성용 노치비트가 연결되는 드릴로드; 상기 드리프터가 안착 고정된 테이블의 하부에 설치되어 상기 드리프터를 X축 방향으로 선회시키는 제1 슬루잉 드라이브; 상기 제1 슬루잉 드라이브에 직교하도록 배치되어 상기 드리프터를 Y축 방향으로 선회시키는 제2 슬루잉 드라이브; 상기 드리프터가 안착 고정된 테이블의 하부 일측에 설치되어 굴착장비 자체를 틸팅시키는 피드 틸트 실린더; 및 굴착장비를 굴삭기에 부착 설치하는 어태치먼트 부재를 포함하되, 상기 드릴비트에 연결된 노치비트는 타격에 의해 노치를 형성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 슬루잉 드라이브는 각각 기존에 현장에서 사용하는 드리프트 형태의 장비에 터널 막장면에서 사구간이 없도록 상기 드릴로드를 X축 및 Y축으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피드 틸트 실린더는 터널 좌우측 끝단면 사각구역을 해소하기 위한 틸팅 장치인 것을 특징으로 한다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법은, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법에 있어서, a) 점보드릴을 사용하여 발파공을 선굴착하는 단계; b) 노치비트 굴착장비를 현장에서 굴삭기에 어태치먼트를 수행하는 단계; c) 상기 노치비트 굴착장비의 드릴로드에 결합된 노치비트를 사용하여 응력 집중을 위한 노치를 각 위치별 특정방향으로 형성하는 단계; d) 상기 노치가 형성된 발파공에 폭약을 장약하는 단계; 및 e) 최소 장약으로 발파 및 균열을 유도하는 단계를 포함하되, 상기 b) 단계의 노치비트 굴착장비는 상기 드릴비트에 연결된 노치비트는 타격에 의해 노치를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기존의 터널 발파공에 노치를 형성하여 응력 집중현상이 발생하도록 발파공의 기하적인 형상을 변경하는 공법으로서, 발파공의 기하학적 형상의 변경을 위해서 특수 제작된 노치비트와 전용 굴착장비의 조합을 통해서 기존의 NATM 사이클 타임 이내에 신속하게 노치비트를 형성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 일체형 가이드에 일체형 블레이드 또는 텅스텐볼 버튼비트를 삽입하도록 노치비트의 구조를 변경함으로써 전용 굴착장비의 드릴로드에 노치비트를 간편하게 체결할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 회전굴착에 의해 노치를 형성하지 않고 단지 타격에 의해 노치를 형성할 수 있고, 어태치먼트 부재를 구비함으로써 노치비트를 구비한 전용 굴착장비를 굴삭기에 간편하게 부착할 수 있다.

본 발명에 따르면, 노치가 형성된 발파공에 최소한의 장약을 설치함에 따라 주변에 전파되는 발파 에너지를 최소화하고 여굴 발생을 최소화할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 터널 시공시 발파진동 저감을 위해 형성되는 노치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 종래의 기술에 따른 노치 형성을 위한 노치비트를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용하여 발파공에 노치를 형성하는 것을 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 현장에서 굴삭기에 부착한 것을 예시하는 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 예시하는 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 노치비트의 일체형 블레이드를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 노치비트의 원통형 가이드를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트로서 버튼형 블레이드를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법의 동작흐름도이다.
도 12a 내지 도 12d는 각각 도 11에 도시된 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 실시예로서, 기존 발파공에 응력제어를 위하여 특정 방향으로 노치를 형성하여 해당 방향으로 응력이 집중될 수 있도록 하는 공법으로서, 터널 외주면의 경우, 터널 외주면의 방향으로 터널내 심빼기 구간에서는 여러 방향으로의 노치 형성을 통해 응력의 집중 및 그로 인한 균열의 유도를 용이하게 하기 위한 노치비트 및 이를 구비한 전용 굴착장비가 제공된다.

[응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비(200)]

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용하여 발파공에 노치를 형성하는 것을 예시하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 구체적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 현장에서 굴삭기에 부착한 것을 예시하는 사진이다.

본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비(200)는, 기존 발파공(310)에 노치(320)의 형성을 위해서 현장에서 많이 사용하는 굴삭기에 어태치먼트 형태로 부착되는 전용 굴착장비로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 암반(300)에 형성된 발파공(310)에 노치(320)를 형성하기 위한 것으로, 일체형 가이드(110) 및 일체형 블레이드(120)로 이루어진 노치비트(100)가 드릴로드의 선단부에 장착되며, 또한, 굴삭기와 결합되는 어태치먼트 부재(290)가 후단부에 형성된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비(200)는 드리프트 형태의 노치비트 전용 굴착장비로서, 드리프터(Drifter: 210), 드릴로드(Drill Rod: 220). 테이블 이동 모터(230), 피드 이동 실린더(240), 제1 슬루잉 드라이브(Slewing Drive: 250), 제2 슬루잉 드라이브(260), 피드 틸트 실린더(Feed Tilt Cylinder: 270), 붐 틸트 실린더(Boom Tilt Cylinder: 280) 및 어태치먼트 부재(290)를 포함한다.

드리프터(210)는 수평 천공을 위해 전단에 드릴로드(220)가 장착된다.

드릴로드(220)는 후단부가 상기 드리프터(210)에 연결되고, 선단부에 노치 형성용 노치비트(100)가 연결된다.

테이블 이동 모터(230)는 상기 드리프터(210)가 안착 고정된 테이블을 이동시킨다.

피드 이동 실린더(240)는 상기 드리프터(210)가 안착 고정된 테이블을 전진 또는 후진시킨다.

제1 슬루잉 드라이브(250)는 상기 드리프터(210)가 안착 고정된 테이블의 하부에 설치되어 상기 드리프터(210)를 X축 방향으로 선회시키며, 제2 슬루잉 드라이브(260)는 Y축 방향으로 선회시킨다.

피드 틸트 실린더(270)는 터널 좌우측 끝단면 사각구역을 해소하기 위한 틸팅 장치로서, 상기 드리프터(210)가 안착 고정된 테이블의 하부 일측에 설치되어 굴착장비(200) 자체를 틸팅시킨다.

붐 틸트 실린더(280)는 제1 슬루잉 드라이브(250) 및 굴삭기 사이에 설치되어 상부에 배치된 붐(Boom)을 틸팅시킨다.

어태치먼트 부재(290)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 굴착장비(200)를 굴삭기에 부착 설치한다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비(200)는 기존에 현장에서 사용하는 드리프트 형태의 장비에 터널 막장면에서 사구간이 없도록 상기 드릴로드(220)를 X축 및 Y축이 회전 가능하게 하며, 굴착장비(200) 자체가 틸팅 가능하도록 제작된다.

굴착장비(200)의 드릴비트(220)에 부착하는 노치비트(100)는 후술하는 바와 같이 일체형 블레이드 또는 버튼형 블레이드를 구비할 수 있으며, 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비(200)는 기존의 락볼트 작업용 락드릴에 기초하여 전면부에 응력 집중을 위한 노치 형성이 가능한 형태로 설계 변경되며, 이때, 드릴로드(220)의 X축 및 Y축 회전이 가능한 회전장치로서, 제1 및 제2 슬루잉 드라이브(250, 260)가 구비된다. 또한, 터널 좌우측 끝단면 사각구역을 해소하기 위한 틸팅 장치로서, 피드 틸트 실린더(270)가 배치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 노치의 형성으로 응력 집중현상을 유도하며 이를 통하여 균열의 방향제어가 가능하고, 이에 따라, 터널 단면의 형성시 여굴을 최소화할 수 있으며, 특히, 대규모 발파에너지가 필요한 심빼기 공정에서 필요 장약량을 줄임으로써 주변으로의 소음 및 진동을 줄일 수 있다. 또한, 기존의 화약발파가 아닌 형성된 노치에 전기발파 카트리지 삽입을 통해서 암파쇄를 유도할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구체적으로 설명하기로 한다.

[응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트(100)]

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 예시하는 사진이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트(100)는 일체형 가이드(110) 및 블레이드를 포함하고, 이때, 상기 블레이드는, 일체형 노치비트인 경우 일체형 블레이드(120)로 형성되고, 버튼형 노치비트인 경우 버튼형 블레이드(140)로 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 나타내는 도면으로서, 도 7의 a)는 사시도이고, 도 7의 b)는 평면도이며, 도 7의 c)는 측면도이다. 또한, 도 8은 도 7에 도시된 노치비트의 일체형 블레이드를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 8의 a)는 사시도이고, 도 8의 b)는 평면도이며, 도 8의 c)는 좌측면도이고, 도 8의 d)는 정면도이며, 도 8의 e)는 우측면도이다. 또한, 도 9는 도 7에 도시된 노치비트의 원통형 가이드를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 9의 a)는 단면도이고, 도 9의 b)는 평면도이며, 도 9의 c)는 정면도이며, 도 9의 d)는 측면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 일체형 노치비트(100)는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트로서, 일체형 가이드(110), 일체형 블레이드(120) 및 체결부재(130)를 포함한다.

일체형 가이드(110)는, 도 7의 a)에 도시된 바와 같이, 기형성된 발파공(310)을 따라 선두에서 가이드하는 전면부(110a), 일체형 블레이드(120)가 삽입 결합되는 결합부(110b) 및 굴착장비의 드릴로드와 연결되는 연결부(110c)가 일체형으로 형성된 원통형 블레이드 홀더로서, 기형성된 발파공(310)을 따라 일체형 블레이드(120)를 가이드한다. 예를 들면, 상기 일체형 가이드(100)는 기형성된 Φ45㎜ 발파공(310)을 따라 선두에서 가이드할 수 있는 부분으로서, 예를 들면,Φ45㎜ x 100㎜로 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 결합부(110b)는 일체형 블레이드(120)와 분리되거나 손상이 발생되지 않도록 특수가공을 통하여 중간 끼워맞춤 공차를 적용하고 체결부재(130)인 볼트로 고정하여, 노치(320) 형성시 이격이 발생되지 않도록 한다.

구체적으로, 상기 일체형 가이드(110)의 전면부(110a)는 상기 일체형 블레이드(120)를 가이드함과 동시에 상기 일체형 블레이드(120)에 의해 파쇄된 암석과 돌가루 분진의 원활한 배출을 위해서, 도 7의 b)에 도시된 바와 같이, 에어(Air) 공급을 위한 에어 공급 그루브(112)가 양측면에 형성되고, 또한, 도 7의 c)에 도시된 바와 같이, 암석과 돌가루 분진의 배출을 위한 암석 배출 그루브(111)가 상하면에 각각 형성된다. 또한, 상기 일체형 가이드(110)의 연결부(110c) 측면에는, 도 7의 c)에 도시된 바와 같이, 에어 공급이 원활하도록 드릴로드(220)를 통하여 상기 에어 공급 그루브(112)로 연결되는 연결홀(113)이 형성될 수 있다.

일체형 블레이드(120)는 블레이드 몸체(121) 및 비트(122)가 일체로 형성되어 상기 일체형 가이드(110)의 결합부(110b)에 삽입 결합되며, 상기 발파공(310)에 소정의 폭과 깊이를 갖는 노치(Notch: 320)를 형성한다. 이때, 상기 일체형 블레이드(120)는 타격에 의해 상기 발파공(310)을 절개하는 노치(320)를 형성하게 된다. 예를 들면, 상기 일체형 블레이드(120)는 기형성된 발파공(310)에 15㎜의 폭 x 20㎜ 깊이의 노치(320)를 절개하는 용도로서, 예를 들면, 특수강 재질(SNCM439)을 사용함으로써 비트의 내마모성과 내구성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 일체형 블레이드(120)는 상기 일체형 가이드(110) 내 끼임 발생을 최소화하도록 상기 비트(122)가 소정의 구배를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들면, 상기 일체형 블레이드(120)는 인장강도가 1,800 N/㎟이고, 경도(HBW)가 570∼640인 Hardox600 내마모강판 재질로 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

체결부재(130)는 상기 일체형 가이드(110)에 삽입된 일체형 블레이드(120)를 체결 고정하며, 예를 들면, 나사와 볼트로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 일체형 노치비트(100)에 따르면, 암반 타격시 힘의 방향을 발파공 내부로 향하여 암반의 파쇄력을 증가시킬 수 있고, 또한, 응력 집중을 위한 노치 형성시 발생되는 잔돌 및 분진의 배출을 용이하게 하는 사이드 홈을 적용하며, 또한, 잔돌이나 발파공의 휨 발생으로 인한 끼임 발생을 감소시키도록 일체형 블레이드(120)에 구배를 적용한다.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트로서 버튼형 노치비트를 나타내는 도면으로서, 도 10의 a)는 외형도이고, 도 10의 b)는 평면도이며, 도 10의 c)는 정면도이고, 도 10의 d)는 측단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 버튼형 노치비트는, 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트로서, 일체형 가이드(110), 버튼형 블레이드(140) 및 체결부재(130)를 포함하며, 전술한 일체형 블레이드(120)와 비교하면, 버튼형 블레이드(140)가 블레이드 몸체(141) 및 텅스텐볼 버튼비트(142)로 이루어지고, 상기 일체형 가이드(110)의 결합부(110b)에 삽입되어 조립 고정되며, 상기 발파공(310)에 소정의 폭과 깊이를 갖는 노치(320)를 형성하는 점을 제외하면, 상세한 설명은 생략한다.

버튼형 노치비트(140)는 텅스텐볼 버튼비트(142)를 삽입하여 집중하중(point load)의 작용으로 암반이 절삭되도록 구성한다. 이때, 상기 텅스텐볼 버튼비트(142)의 두께가 얇으므로 텅스텐볼의 방향을 충격압이 작용하는 방향으로 배치하여 내충격성이 최대로 발휘할 수 있도록 설계하였다.

구체적으로, 상기 버튼형 블레이드(140)의 블레이드 몸체(141)는, 도 10의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 일체형 가이드(110)에 조립되어 발파공(310)에 노치(320)를 형성하며, 상기 버튼형 블레이드(140)의 텅스텐볼 버튼비트(142)는, 도 10의 b)에 도시된 바와 같이, 블레이드(Blade: 141) 양단에 6~8개가 배치되며, 또한, 상기 블레이드 몸체(141)에 발생되는 반력의 분산을 유도하기 위하여 텅스텐볼 버튼비트(142)를 적용할 수 있는 면적을 최대로 구성하며, 또한, 텅스텐볼 버튼비트(142)를 지그재그형으로 배치하여 암반에 작용하는 파쇄력을 최적화할 수 있다.

또한, 상기 버튼형 블레이드(140)의 블레이드 몸체(141)는 인장강도가 980 N/㎟이고, 경도(HBW)가 293∼452인 SNCM439 재질로 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 터널 발파공에 노치를 형성하여 응력 집중현상이 발생하도록 발파공의 기하적인 형상을 변경하는 공법으로서, 발파공의 기하학적 형상의 변경을 위해서 특수 제작된 노치비트와 전용 굴착장비의 조합을 통해서 기존의 NATM 사이클 타임 이내에 신속하게 노치비트를 형성할 수 있고, 또한, 일체형 가이드에 일체형 블레이드 또는 텅스텐볼 버튼비트를 삽입하도록 노치비트의 구조를 변경함으로써 전용 굴착장비의 드릴로드에 노치비트를 간편하게 체결할 수 있다.

[응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법]

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법의 동작흐름도이고, 도 12a 내지 도 12d는 각각 도 11에 도시된 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.

도 11, 도 12a 내지 도 12d를 참조하면, 발명의 실시예에 따른 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법은, 먼저, 예를 들면, 도 12a에 도시된 바와 같이, 점보드릴을 사용하여 발파공(310)을 선굴착한다(S110).

다음으로, 노치비트 굴착장비(200)를 현장에서 굴삭기에 어태치먼트를 수행한다(S120). 이때, 상기 노치비트 굴착장비(200)는 각각 기존에 현장에서 사용하는 드리프트 형태의 장비에 터널 막장면에서 사구간이 없도록 상기 드릴로드(220)를 X축 및 Y축으로 회전시키는 제1 및 제2 슬루잉 드라이브(250, 260)를 구비하며, 또한, 상기 노치비트 굴착장비(200)는 터널 좌우측 끝단면 사각구역을 해소하기 위한 틸팅 장치로서 피드 틸트 실린더(270)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 종래의 회전굴착에 의해 노치를 형성하지 않고 단지 타격에 의해 노치를 형성할 수 있고, 어태치먼트 부재를 구비함으로써 노치비트를 구비한 전용 굴착장비를 굴삭기에 간편하게 부착할 수 있다. 이때, 일체형 가이드에 일체형 블레이드 또는 텅스텐볼 버튼비트를 삽입하도록 노치비트의 구조를 변경함으로써 전용 굴착장비의 드릴로드에 노치비트를 간편하게 체결할 수 있다.

다음으로, 응력 집중을 위한 노치를 각 위치별 특정방향으로 형성한다(S130). 이때, 상기 드릴비트(220)에 결합된 노치비트(100)는 일체형 가이드(110)에 삽입 조립되는 일체형 블레이드(120) 또는 버튼형 블레이드(140)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 기존의 터널 발파공에 노치를 형성하여 응력 집중현상이 발생하도록 발파공의 기하적인 형상을 변경하는 공법으로서, 발파공의 기하학적 형상의 변경을 위해서 특수 제작된 노치비트와 전용 굴착장비의 조합을 통해서 기존의 NATM 사이클 타임 이내에 신속하게 노치비트를 형성할 수 있다.

다음으로, 노치(320)가 형성된 발파공(310)에 폭약을 장약하고(S140), 다음으로, 도 12d에 도시된 바와 같이, 최소 장약으로 발파 및 균열을 유도한다(S150). 이에 따라, 노치가 형성된 발파공에 최소한의 장약을 설치함에 따라 주변에 전파되는 발파 에너지를 최소화하고 여굴 발생을 최소화할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 노치가 형성된 발파공에 최소한의 장약을 설치함에 따라 주변에 전파되는 발파 에너지를 최소화하고 여굴 발생을 최소화할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 노치비트 200: 굴착장비
300: 암반 400: 굴삭기
110: 일체형 가이드 120: 일체형 블레이드
130: 체결부재 140: 버튼형 블레이드
110a: 전면부 110b: 결합부
110c: 연결부 111: 암석 배출 그루브(Groove)
112: 에어 공급 그루브(Groove) 113: 연결홀
121: 블레이드 몸체 122: 비트
141: 블레이드 몸체 142: 텅스텐볼 버튼비트
210: 드리프터(Drifter) 220: 드릴로드(Drill Rod)
230: 테이블 이동 모터 240: 피드 이동 실린더
250: 제1 슬루잉 드라이브(Slewing Drive)
260: 제2 슬루잉 드라이브
270: 피드 틸트 실린더(Feed Tilt Cylinder)
280: 붐 틸트 실린더(Boom Tilt Cylinder)
290: 어태치먼트 부재
310: 발파공 320: 노치(Notch)

Claims

응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트(Notch Bit)에 있어서,
기형성된 발파공(310)을 따라 선두에서 가이드하는 전면부(110a), 일체형 블레이드(120)가 삽입 결합되는 결합부(110b) 및 굴착장비의 드릴로드와 연결되는 연결부(110c)가 일체형으로 형성된 원통형 블레이드 홀더로서, 기형성된 발파공(310)을 따라 일체형 블레이드(120)를 가이드하는 일체형 가이드(110);
블레이드 몸체(121) 및 비트(122)가 일체로 형성되어 상기 일체형 가이드(110)의 결합부(110b)에 삽입 결합되며, 상기 발파공(310)에 소정의 폭과 깊이를 갖는 노치(Notch: 320)를 형성하는 일체형 블레이드(120); 및
상기 일체형 가이드(110)에 삽입된 일체형 블레이드(120)를 체결 고정하는 체결부재(130)를 포함하되,
상기 일체형 블레이드(120)는 타격에 의해 상기 발파공(310)을 절개하는 노치(320)를 형성하는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제1항에 있어서,
상기 일체형 블레이드(120)는 상기 일체형 가이드(110) 내 끼임 발생을 최소화하도록 상기 비트(122)가 소정의 구배를 갖는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제1항에 있어서,
상기 일체형 블레이드(120)는 인장강도가 1,800 N/㎟이고, 경도(HBW)가 570∼640인 Hardox600 내마모강판 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제1항에 있어서,
상기 일체형 가이드(110)의 전면부(110a)는 상기 일체형 블레이드(120)를 가이드함과 동시에 상기 일체형 블레이드(120)에 의해 파쇄된 암석과 돌가루 분진의 원활한 배출을 위해서 에어(Air) 공급을 위한 에어 공급 그루브(112)가 양측면에 형성되고, 암석과 돌가루 분진의 배출을 위한 암석 배출 그루브(111)가 상하면에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제4항에 있어서,
상기 일체형 가이드(110)의 연결부(110c) 측면에는 에어 공급이 원활하도록 드릴로드(220)를 통하여 상기 에어 공급 그루브(112)로 연결되는 연결홀(113)이 형성된 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트에 있어서,
기형성된 발파공(310)을 따라 선두에서 가이드하는 전면부(110a), 버튼형 블레이드(140)가 결합되는 결합부(110b) 및 굴착장비의 드릴로드와 연결되는 연결부(110c)가 일체로 형성된 원통형 블레이드 홀더로서, 기형성된 발파공(310)을 따라 버튼형 블레이드(140)를 가이드하는 일체형 가이드(110);
블레이드 몸체(141) 및 텅스텐볼 버튼비트(142)로 이루어지고, 상기 일체형 가이드(110)의 결합부(110b)에 삽입되어 조립 고정되며, 상기 발파공(310)에 소정의 폭과 깊이를 갖는 노치(320)를 형성하는 버튼형 블레이드(140); 및
상기 일체형 가이드(110)에 삽입된 버튼형 블레이드(140)를 체결 고정하는 체결부재(130)를 포함하되,
상기 버튼형 블레이드(140)는 타격에 의해 상기 발파공(310)을 절개하는 노치(320)를 형성하는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제6항에 있어서,
상기 버튼형 블레이드(140)의 블레이드 몸체(141)는 상기 일체형 가이드(110)에 조립되어 발파공(310)에 노치(320)를 형성하며, 상기 버튼형 블레이드(140)의 텅스텐볼 버튼비트(142)는 암반에 작용하는 파쇄력을 최적화하도록 지그재그형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제6항에 있어서,
상기 버튼형 블레이드(140)의 블레이드 몸체(141)는 인장강도가 980 N/㎟이고, 경도(HBW)가 293∼452인 SNCM439 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제6항에 있어서,
상기 일체형 가이드(110)의 전면부(110a)는 상기 일체형 블레이드(120)를 가이드함과 동시에 상기 일체형 블레이드(120)에 의해 파쇄된 암석과 돌가루 분진의 원활한 배출을 위해서 에어(Air) 공급을 위한 에어 공급 그루브(112)가 양측면에 형성되고, 암석과 돌가루 분진의 배출을 위한 암석 배출 그루브(111)가 상하면에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
제9항에 있어서,
상기 일체형 가이드(110)의 연결부(110c) 측면에는 에어 공급이 원활하도록 드릴로드(220)를 통하여 상기 에어 공급 그루브(112)로 연결되는 연결홀(113)이 형성된 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트.
응력 집중을 위한 노치(320) 형성용 노치비트(100)를 구비한 굴착장비에 있어서,
수평 천공을 위해 전단에 드릴로드(220)가 장착되는 드리프터(210);
후단부가 상기 드리프터(210)에 연결되고, 선단부에 노치 형성용 노치비트(100)가 연결되는 드릴로드(220);
상기 드리프터(210)가 안착 고정된 테이블의 하부에 설치되어 상기 드리프터(210)를 X축 방향으로 선회시키는 제1 슬루잉 드라이브(250);
상기 제1 슬루잉 드라이브(250)에 직교하도록 배치되어 상기 드리프터(210)를 Y축 방향으로 선회시키는 제2 슬루잉 드라이브(260);
상기 드리프터(210)가 안착 고정된 테이블의 하부 일측에 설치되어 굴착장비(200) 자체를 틸팅시키는 피드 틸트 실린더(270); 및
굴착장비(200)를 굴삭기(400)에 부착 설치하는 어태치먼트 부재(290)를 포함하되,
상기 드릴비트(220)에 연결된 노치비트(100)는 타격에 의해 노치를 형성하는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비.
제11항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬루잉 드라이브(250, 260)는 각각 기존에 현장에서 사용하는 드리프트 형태의 장비에 터널 막장면에서 사구간이 없도록 상기 드릴로드(220)를 X축 및 Y축으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비.
제11항에 있어서,
상기 피드 틸트 실린더(270)는 터널 좌우측 끝단면 사각구역을 해소하기 위한 틸팅 장치인 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비.
제11항에 있어서,
상기 드릴비트(220)에 연결하는 노치비트(100)는 일체형 가이드(110)에 삽입 조립되는 일체형 블레이드(120) 또는 버튼형 블레이드(140)를 구비하는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비.
응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법에 있어서,
a) 점보드릴을 사용하여 발파공(310)을 선굴착하는 단계;
b) 노치비트 굴착장비(200)를 현장에서 굴삭기(400)에 어태치먼트를 수행하는 단계;
c) 상기 노치비트 굴착장비(200)의 드릴로드(220)에 결합된 노치비트(100)를 사용하여 응력 집중을 위한 노치(320)를 각 위치별 특정방향으로 형성하는 단계;
d) 상기 노치(320)가 형성된 발파공(310)에 폭약을 장약하는 단계; 및
e) 최소 장약으로 발파 및 균열을 유도하는 단계를 포함하되,
상기 b) 단계의 노치비트 굴착장비(200)는 상기 드릴비트(220)에 연결된 노치비트(100)는 타격에 의해 노치를 형성하는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법.
제15항에 있어서,
상기 b) 단계의 노치비트 굴착장비(200)는 각각 기존에 현장에서 사용하는 드리프트 형태의 장비에 터널 막장면에서 사구간이 없도록 상기 드릴로드(220)를 X축 및 Y축으로 회전시키는 제1 및 제2 슬루잉 드라이브(250, 260)를 구비한 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법.
제15항에 있어서,
상기 b) 단계의 노치비트 굴착장비(200)는 터널 좌우측 끝단면 사각구역을 해소하기 위한 틸팅 장치로서 피드 틸트 실린더(270)를 구비한 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법.
제15항에 있어서,
상기 c) 단계의 드릴비트(220)에 결합된 노치비트(100)는 일체형 가이드(110)에 삽입 조립되는 일체형 블레이드(120) 또는 버튼형 블레이드(140)를 구비하는 것을 특징으로 하는 응력 집중을 위한 노치 형성용 노치비트를 구비한 굴착장비를 이용한 터널 시공방법.