KR100404494B1 - Pipe System for Delivering Coolant and Compressed Air - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널 공사 시 암반 굴착용 냉각수와 압축공기를 공급하는 파이프 장치에 있어서, 중간에 드레인 밸브가 설치된 파이프를 각각 플랜지 결합하여 연장될 수 있는 파이프 연결부, 입구측에서 두 갈래로 나뉘어 출구측에서 합쳐져 파이프 연결부에 결합되며 각각의 입구측에 차단 밸브가 설치된 입구부, 그리고 입구측에서 하나의 파이프로 파이프 연결부에 결합되며 출구측에서 두 갈래로 나뉘어 지는 형상을 가지고 각각 출구측에 차단 밸브가 설치된 출구부를 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 파이프 연결부는 그 직경이 대략 100 mm이며 상기 출구부의 압축 공기를 공급하는 파이프의 직경이 대략 58 mm인 것을 특징으로 하는 암반 굴착용 파이프 장치를 제공함으로써, 터널 공사시 파이프의 설치비용을 절감하고 작업 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention is a pipe device for supplying cooling water and compressed air for rock excavation during tunnel construction, the pipe connection that can be extended by flange coupling the pipe with a drain valve in the middle, divided into two at the inlet side at the outlet side It is combined and connected to the pipe connection part, and the inlet part having a shutoff valve at each inlet side, and a pipe connected to the pipe connection part as a single pipe at the inlet side and divided into two branches at the outlet side, each having a shutoff valve installed at the outlet side. It characterized in that it has an outlet, the pipe connection is about 100 mm in diameter and the diameter of the pipe for supplying compressed air of the outlet is about 58 mm by providing a rock drilling pipe device, tunnel construction It can reduce installation cost of pipe and improve working efficiency.
Description
본 발명은 터널공사 시 암반의 굴착 작업에 필요한 압축공기와 냉각수를 공급하는 파이프 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 굴착 작업에 필요한 압축공기와 냉각수를 하나의 파이프를 이용하여 수송함으로써 파이프를 설치하는데 드는 비용을 절감하고, 작업 효율을 증가시키는 암반 굴착용 압축공기와 냉각수의 수송 파이프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe device for supplying compressed air and cooling water required for the excavation work of the rock during the tunnel construction. More specifically, the present invention reduces the cost of installing the pipe by transporting the compressed air and cooling water required for the excavation work using a single pipe, and the transportation pipe device of the compressed air and cooling water for rock excavation to increase the working efficiency It is about.
일반적으로 터널 공사는 굴착, 발파 그리고 숏크리트(shotcrete)의 공정 순으로 행하여진다. 먼저 터널 공사를 행하고자 하는 곳에 굴착 기기를 이용하여 굴착을 행하고 암반 등이 있는 경우 발파작업을 통하여 터널을 뚫게 된다. 발파작업 시에는 먼저 드릴링 머신을 이용하여 암반에 다이나마이트를 삽입할 구멍을 천공하는 작업을 행하고 다이나마이트를 삽입한 후 폭파시킨다. 이후 드릴링 머신 등을 이용하여 암반을 다듬는 스케일링 작업을 행하여 설계한 공간의 크기로 터널을 형성하게 된다. 발파 작업을 위하여 드릴링 머신으로 암반을 천공하는 작업을 할 경우에 드릴 날과 암반과의 마찰로 인하여 열이 발생하기 때문에 작업을 원활하게 위해서는 작업 중에 냉각수를 계속 공급해 주어야 한다. 또한 암반 천공 작업 중에는 먼지가 발생하기 때문에 먼지의 발생을 막기 위해서도 물의 공급이 필요하게 된다.In general, tunnel construction is carried out in the order of excavation, blasting and shotcrete. First, excavation is carried out using an excavation device where the tunnel construction is to be performed, and if there is a rock, etc., the tunnel is drilled through blasting work. In the blasting work, the drilling machine is used to drill a hole for inserting dynamite into the rock, and then the dynamite is inserted and blasted. After that, a drilling machine is used to scale the rock to form a tunnel with the size of the designed space. When drilling rock by drilling machine for blasting work, heat is generated due to friction between drill blade and rock, so to keep the work smoothly, coolant must be supplied during the work. In addition, dust is generated during rock drilling, so water supply is necessary to prevent dust.
드릴링 머신으로 암반을 천공하고 다이나마이트를 폭파시켜 소정의 형상으로 암반을 제거하는 발파 작업과 스케일링 작업을 행한 후, 암반에 대해서 숏크리트(shotcrete) 작업을 행하게 된다. 숏크리트는 거나이트(gunite)라고도 하며 건조시킨 모래와 시멘트를 섞은 모르타르를 압축공기를 이용하여 노즐로 분사하는 작업을 말한다. 숏크리트는 수밀성(水密性)과 강도가 뛰어난 모르타르를 얻을 수 있어 설계한 것보다 과도하게 파인 부분을 메우고, 파괴된 바위사이로 지하수가스며드는 것을 막으며, 미관상 보기 좋게 하기 위해서 행하여진다.After blasting and scaling the rock by drilling the rock, blasting the dynamite and removing the rock in a predetermined shape, the shotcrete is performed on the rock. Shotcrete, also called gunite, refers to the operation of spraying mortar mixed with dried sand and cement with a nozzle using compressed air. Shotcrete is used to fill mortar with excellent watertightness and strength, to fill up excessively dug than designed ones, to prevent groundwater gas from breaking through the destroyed rocks, and to enhance aesthetic appearance.
이러한 굴착, 발파 및 숏크리트 등 일련의 작업을 행하기 위해서는 드릴 작업에 필요한 냉각수의 공급을 위해서, 그리고 숏크리트 작업에 필요한 압축공기의 공급을 위해서 이들을 작업장까지 수송하는 파이프 장치가 필요하다. 도 2는 종래에 사용한 파이프 장치를 나타낸다.In order to perform such a series of operations such as excavation, blasting and shotcrete, a pipe device for transporting them to the workplace is required for supplying cooling water for drilling and for supplying compressed air for shotcrete. 2 shows a pipe apparatus used in the related art.
도 2에서 보는 바와 같이 종래에는 냉각수와 압축공기의 공급을 각각 별개의 파이프를 통하여 행하였다. 먼저 펌프로 압축한 압축공기의 공급을 위한 파이프 장치는 직경이 58 mm이며 길이는 약 3 m정도인 수 개의 파이프(10)가 플랜지 결합하여 연장되어 압축공기를 노즐(11)에 공급하고, 공급된 압축 공기는 숏크리트 작업 시 모르타르를 노즐(11)을 통하여 분사시킬 때 사용한다. 또한 냉각수를 공급하기 위한 파이프 장치는 직경이 100 mm이며, 길이는 약 3 m정도의 다수의 파이프(13)를 압축 공기 파이프(11)와 같이 플랜지 결합하여 연장하여 드릴링 머신(12)에 냉각수를 공급하도록 되어 있다.As shown in Fig. 2, conventionally, cooling water and compressed air are supplied through separate pipes. First, a pipe device for supplying compressed air compressed by a pump has a diameter of 58 mm and a length of about 3 m, in which several pipes 10 are extended by flange coupling to supply compressed air to the nozzles 11, and The compressed air is used to spray the mortar through the nozzle 11 during the shotcrete operation. In addition, the pipe device for supplying the cooling water is 100 mm in diameter, and a plurality of pipes 13 of about 3 m in length are flanged together with the compressed air pipe 11 to extend the cooling water to the drilling machine 12. It is supposed to supply.
또한 파이프(10,13)의 중간에 드레인 밸브(drain valve)(14)를 하부에 설치하여 사용하지 않는 경우 파이프 안에 남아 있는 수분이 빠져 나오도록 하여 압축공기 공급 시 수분이 함유되지 않도록 하며, 파이프에 생기는 부식을 방지한다.In addition, when the drain valve (14) is installed in the lower portion of the pipe (10, 13) in the lower portion of the pipe when not in use, the remaining water in the pipe to escape to prevent the moisture contained in the supply of compressed air, the pipe To prevent corrosion.
그러나 이러한 종래의 파이프는 냉각수와 압축공기를 각각 별개의 파이프를 통하여 공급하기 때문에 비용이 많이 들게 되어 공사비를 높이는 원인이 되었다.However, these conventional pipes are expensive because the supply of the cooling water and the compressed air through separate pipes, which is a cause for increasing the construction cost.
본 발명의 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 냉각수와 압축공기를 하나의 파이프로 수송하되 각각의 입구와 출구에 대해서는 차단 밸브를 설치하여 선택적으로 각각의 냉각수와 압축공기를 공급하는 파이프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems of the present invention to transport the cooling water and compressed air in a single pipe, but each of the inlet and outlet to provide a pipe device for selectively supplying each cooling water and compressed air by installing a shut-off valve For the purpose of
도 1은 본 발명에 따르는 냉각수와 압축공기의 공급을 병용하는 파이프 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a pipe apparatus using a combination of cooling water and compressed air supply according to the present invention.
도 2는 종래의 냉각수와 압축공기를 공급하기 위한 파이프 장치를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing a conventional pipe apparatus for supplying cooling water and compressed air.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 파이프 연결부 2 : 입구부1 pipe connection 2 inlet
3 : 출구부 4 : 입구부의 압축 공기 차단 밸브3 outlet 4 compressed air shutoff valve
5 : 입구부의 냉각수 차단 밸브 6 : 출구부의 압축 공기 차단 밸브5: Cooling water shutoff valve at the inlet part 6: Compressed air shutoff valve at the outlet part
7 : 출구부의 냉각수 차단 밸브 11 : 노즐7: Cooling water shutoff valve at the outlet 11: Nozzle
12 : 드릴링 머신 14 : 드레인 밸브12: drilling machine 14: drain valve
15 : 파이프15: pipe
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 터널 공사 시 암반 굴착용 냉각수와 숏크리트용 압축공기를 공급하는 파이프 장치에 있어서, 중간에 드레인 밸브가 설치된 파이프를 각각 플랜지 결합하여 연장된 파이프 연결부, 입구측에서 두 갈래로 나뉘어 출구측에서 합쳐져 상기 파이프 연결부에 결합되며 각각의 입구측에 차단 밸브가 설치된 입구부 그리고 파이프 연결부에 결합된 입구측에서 하나의 파이프로 상기 파이프 연결부에 결합되며 출구측에서 두 갈래로 나뉘어 지는 형상을 가지고 각각 출구측에 차단 밸브가 설치된 출구부를 가지는 것을 특징으로 하는 암반 굴착용 파이프 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pipe apparatus for supplying rock excavation cooling water and shotcrete compressed air during tunnel construction, the pipe connecting portion extending by flange-coupled pipes each having a drain valve installed in the middle, two at the inlet side. It is divided into two parts and is joined at the outlet side and is coupled to the pipe connection part, and each pipe is connected to the pipe connection part by one pipe at the inlet side coupled to the pipe connection part and the inlet part having a shutoff valve installed at each inlet side. It provides a rock drilling pipe device characterized in that it has a shape of losing and having an outlet portion provided with a shutoff valve on each outlet side.
또한, 본 발명은 상기 파이프 연결부는 그 직경이 대략 100 mm이며, 상기 출구부의 압축공기를 공급하는 파이프의 직경은 대략 58 mm 인 것을 특징으로 하는 암반 굴착용 파이프 장치를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a pipe device for rock drilling, characterized in that the pipe connection is about 100 mm in diameter, the diameter of the pipe for supplying compressed air to the outlet is about 58 mm.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the configuration of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명에 따르는 암반 굴착용 냉각수와 압축공기의 공급을 병용하는 파이프 장치의 개략도이다. 파이프 장치의 구조는 전체적으로 냉각수와 압축공기를 공급하는 입구부(2), 냉각수와 압축공기를 각각 분리하여 드릴링 머신(12)과 숏크리트 작업을 위한 노즐(11)에 공급하는 출구부(3), 그리고 입구부와 출구부를 연결하는 파이프 연결부(1)로 구성되어 있다.1 is a schematic diagram of a pipe apparatus using a combination of rock excavation cooling water and compressed air supply according to the present invention. The structure of the pipe device is an inlet (2) for supplying cooling water and compressed air as a whole, an outlet (3) for separating the cooling water and compressed air and supplying it to the drilling machine (12) and the nozzle (11) for shotcrete work, And it consists of the pipe connection part 1 which connects an inlet part and an outlet part.
상기 입구부(2)는 입구측에서는 각각 냉각수와 압축공기가 별개로 공급될 수 있도록 두 개로 갈라진 파이프 형상이며 출구측에서 하나로 결합하여 파이프 연결부(1)에 결합되며 각각의 직경은 100 mm이다. 입구측에 갈라진 각각의 파이프에는 개폐 가능한 차단 밸브(4,5)가 설치되어 있어 냉각수를 사용할 경우에는 압축 공기측의 차단 밸브(4)를 닫고 냉각수측의 차단 밸브(5)를 열며, 압축 공기를 사용하고자 할 경우에는 압축 공기측의 차단 밸브(4)를 열고 냉각수측의 차단 밸브(5)를 닫는다.The inlet 2 has a pipe shape divided into two so that the cooling water and the compressed air can be separately supplied at the inlet side, and are coupled to the pipe connecting portion 1 by combining one at the outlet side, each having a diameter of 100 mm. Opening and closing shut-off valves 4 and 5 are provided in each of the pipes split at the inlet side. When using coolant, the shutoff valve 4 on the compressed air side is closed and the shutoff valve 5 on the coolant side is opened. If you want to use the shutoff valve (4) on the compressed air side and the shutoff valve (5) on the cooling water side.
상기 연결용 파이프 연결부(1)는 다수개의 파이프(15)가 플랜지 결합하여 형성된 것으로, 각 파이프(15)는 직경 100 mm, 길이는 약 3 m정도이고 길이 방향으로 중간 위치의 하부에 드레인 밸브(14)가 설치되어 있다. 이는 냉각수를 사용하고 난 후 압축공기를 사용하고자 할 경우 파이프(15) 내에 남아있는 수분을 빼내기 위한 것이다.The connecting pipe connecting portion 1 is formed by a plurality of pipes 15 are flange-coupled, each pipe 15 is 100 mm in diameter, about 3 m in length and the drain valve in the lower portion of the intermediate position in the longitudinal direction ( 14) is installed. This is to extract the moisture remaining in the pipe 15 when using compressed air after using the cooling water.
상기 출구부(3)는 입구부(2)와는 반대의 형상으로 입구측은 하나의 파이프로 구성되어 출구측에서 두 개로 갈라진 형상이며 출구측 파이프에는 또한 각각 냉각수용, 압축공기용 차단 밸브(6,7)가 설치되어 있다. 출구측 냉각수용 파이프는 직경이 100 mm이며 드릴링 머신(12)에 연결되며, 압축 공기용 파이프는 직경이 58 mm로 줄어들어 노즐(11)에 연결되어 더욱 압축되는 효과를 가진다.The outlet portion 3 has a shape opposite to the inlet portion 2, and the inlet side is formed of one pipe and split into two at the outlet side. The outlet side pipe also has a shutoff valve 6 for cooling water and compressed air, respectively. 7) is installed. The outlet cooling water pipe is 100 mm in diameter and is connected to the drilling machine 12, the compressed air pipe is reduced to 58 mm in diameter and connected to the nozzle 11 to have a further compression effect.
상기 구성으로 이루어진 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention made of the above configuration is as follows.
먼저 발파 작업에 필요한 다이나마이트를 암반에 삽입하기 위한 천공을 형성하기 위해서 드릴링 작업을 행하는 경우 입구부(2)와 출구부(3)의 냉각수용 차단밸브(5,7)를 열고 입구부와 출구부의 압축공기용 차단밸브(4,6)는 차단시켜 파이프 연결부(1)를 통하여 냉각수가 흐르게 한다. 따라서 드릴링 작업 도중 드릴 날을 냉각시켜 드릴 날과 암반과의 사이에서 발생하는 마찰로 인한 드릴의 손상을 방지하며, 암반에서 발생하는 먼지 등을 억제한다.First, when drilling is performed to form a perforation for inserting dynamite required for blasting into a rock, the coolant shutoff valves 5 and 7 of the inlet part 2 and the outlet part 3 are opened. Shut-off valves 4 and 6 for compressed air are blocked to allow the coolant to flow through the pipe connection 1. Therefore, by cooling the drill blade during the drilling operation to prevent damage to the drill due to friction generated between the drill blade and the rock, and to suppress the dust generated in the rock.
발파 작업을 행한 후 스케일링 작업을 통하여 암반을 다듬고, 이후 숏크리트 작업을 하는 경우에는 입구부(2)와 출구부(3)의 압축공기용 차단 밸브(4,6)를 열고 냉각수용 차단 밸브(5,7)를 차단시켜 파이프 연결부(1)로 압축공기만 흐르게 한다. 숏크리트 작업 전에는 파이프 연결부(1)에 설치한 드레인 밸브(14)를 열어 파이프에 남아있는 잔여 수분이 빠져나가도록 한다. 압축 공기는 수분을 함유하지 않은 상태에서 숏크리트 노즐로 흘러 분사된다. 따라서 고압의 압축 공기로 인해 모르타르가 함께 분사되어 숏크리트 작업이 행하여진다.After the blasting work, the rock is trimmed by scaling, and when the shotcrete work is performed, the compressed air shutoff valves 4 and 6 of the inlet part 2 and the outlet part 3 are opened, and the coolant shutoff valve 5 , 7) to block only the compressed air to the pipe connection (1). Before the shotcrete work, the drain valve 14 installed in the pipe connection 1 is opened to allow residual moisture remaining in the pipe to escape. Compressed air flows into the shotcrete nozzle and is injected without containing moisture. Therefore, the mortar is sprayed together by the high pressure compressed air, and shotcrete work is performed.
이상과 같이 본 발명에 의하면 냉각수와 압축공기를 하나의 파이프로 수송하되 각각의 입구부와 출구부에 대해서는 차단 밸브를 설치하여 선택적으로 냉각수와 압축공기를 공급하는 파이프를 제공하므로 파이프의 설치비용을 절감하고 작업 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the cooling water and the compressed air are transported in one pipe, but the inlet and the outlet are provided with a shutoff valve to provide a pipe for selectively supplying the cooling water and the compressed air. Savings and improving work efficiency.
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