KR102340894B1

KR102340894B1 - 무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법

Info

Publication number: KR102340894B1
Application number: KR1020190084238A
Authority: KR
Inventors: 사공명; 이준석; 윤희택; 이나현
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2039-07-12
Also published as: KR20210007555A

Abstract

터널 및 수직구 시공을 위하여 케이지 내에 다중 할암봉을 배치하여 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템 또는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 구현함으로써 경제적이며 신속한 암반 파쇄가 가능하고, 또한, 기존의 무진동 터널 굴착공법인 와이어-쏘, 워터젯 및 슈퍼웨지의 단점들을 극복할 수 있고, 암반의 종류에 상관없이 연속 시공이 가능한, 무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법이 제공된다.

Description

무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법 {ROCK SPLITTING SYSTEM OF NON-VIBRATION AND ANTI-NOISE, AND CONTINUOUS ROCK SPLITTING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 무진동 무소음 할암 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 터널 및 수직구 시공시 연속적으로 시공이 가능하도록 다중 할암봉을 케이지 내에 일렬 배치하여 작동시키는, 무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 토목, 건설, 도로, 지하철 공사 등에서의 터파기 작업 과정에서 암반이 출현되게 되고, 이와 같이 출현된 암반을 굴착하기 위해서는 암반 상에 일정 직경의 천공홀을 천공하고, 이러한 천공홀에 화약류나 암반 파쇄용 기구 등을 투입하여 암반을 적정하게 균열시킬 수 있다.

이러한 천공홀에 화약류를 투입하여 발파 작업을 하는 경우, 단시간 내에 적정 크기의 암반을 손쉽게 파쇄할 수 있는 장점은 있으나, 소음과 진동 및 먼지 등의 환경 문제에 결부되는 도심지에서는 제한적으로 사용되고 있으며, 또한, 이러한 천공홀에 암반 파쇄용 기구를 투입하여 암반을 균열시키는 경우, 파쇄 효율은 저하되나 소음과 진동 및 먼지 등의 발생이 최소화됨에 따라 그 사용이 증가되고 있는 추세이다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉을 나타내는 도면이다.

종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉(10)은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 봉상으로 형성되는 할암봉 본체(11); 할암봉 본체(11) 내측으로 연통되어 유압 공급기(20)로 부터 공급되는 오일을 할암봉 본체(11)로 출입시키는 유압라인(13); 및 할암봉 본체(11)에 형성된 실린더에 설치되고 유압라인(13)을 통해 유입된 오일의 압력에 따라 작동되는 피스톤(12)으로 구성된다.

이러한 할암봉 본체(11) 이용하여 암반을 굴착하기 위해서, 먼저, 드릴 등을 사용하여 암반 상에 적정 직경의 천공홀을 형성하고, 이후, 상기 천공홀 내측으로 할암봉 본체(11)를 작업자가 직접 투입한다.

이와 같이 천공홀에 할암봉 본체(11)를 투입한 후, 도 1b에 도시된 바와 같이, 유압 공급기(20)를 작동시킴으로써, 유압 공급기(20)의 오일이 유압라인(13)을 경유하여 할암봉 본체(11) 실린더실로 이동하고, 실린더에 오일이 위치됨과 동시에 피스톤(12)을 압박하며, 피스톤(12)은 압박과 동시에 할암봉 본체(11) 외측으로 돌출되면서 천공홀의 주변 암반을 균열시키게 된다.

이와 같이 암반을 균열시킨 후, 암반 상에서 할암봉 본체(11)를 분리하기 위해서, 먼저, 유압 공급기(20)를 작동시켜 오일을 할암봉 본체(11)에서 유압 공급기(20)로 복귀시킨다. 이때, 오일이 귀환될 때 피스톤(12)은 실린더 내측으로 복귀하고, 피스톤(12)의 위치가 원래의 상태로 전환되면 할암봉 본체(11)의 외주면에 피스톤(12)의 선단면이 대향된다. 이러한 피스톤(12)을 할암봉 본체(11) 내측으로 위치시킨 후, 작업자가 직접 할암봉 본체(11)를 잡아당김으로써 암반과의 분리가 이루어진다.

종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉(10)은 실린더 형태를 이루면서 그 길이방향을 따라 설치된 다수의 피스톤(12)이 돌출되어 암반을 절개하게 되며, 유압 공급기(20)로부터 발생되는 약 1700kgf/㎠의 정도의 압력을 유압라인(13)을 통해 할암봉(10)에 전달하여 그 압력으로 암반을 절개할 수 있다.

그런데, 암반 파쇄용 할암봉(10)은 동력을 전달받기 위한 유압 공급기(20)의 구성이 복잡하기 때문에 장비의 유지 및 보수가 어렵고, 또한, 암반의 절개작업을 위한 작업위치의 변경시, 전원을 공급받아야 하기 때문에 장비의 효율성이 떨어지게 되는 단점이 있으며, 암반 파쇄용 할암봉(10)을 이용할 경우, 많은 장비를 암반 절개 장소에 배치하여야 하기 때문에 작업공간의 협소로 인한 작업성 저하 및 안전성이 저하되고, 또한, 작업이 완료된 경우에도 작업자가 일일이 할암봉(10)을 제거해야 하기 때문에 암반 절개작업시 많은 시간과 노력이 소요되는 단점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2004-87354호에는 "중장비 연결형 암반 절개장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 기술에 따른 중장비 연결형 암반 절개장치를 나타내는 도면이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 중장비 연결형 암반 절개장치는, 암반의 구멍에 삽입되어 암반을 절개할 수 있도록 된 암반 절개장치(30)가 구비된다.

구체적으로, 상기 암반 절개장치(30)는, 상부에 유압 동력을 전달받는 유압호스(32); 각종 밸브가 각각 설치됨과 더불어 그 좌우측에 작업자가 파지할 수 있도록 된 핸들(33)이 각각 설치되고, 그 내측에 중장비로부터 전달받은 유압을 승압시킬 수 있도록 승압장치가 설치된 승압기 몸체(34); 이 승압기 몸체(34)의 하부에 수직되게 설치되어 그 길이를 따라 일정 간격을 두고 다수의 실린더(35)와 피스톤(36)이 각각 구비된 할암봉(37); 및 상기 승압기 몸체(34)의 상부 중앙에 설치되어 중장비에 승압기 몸체(34)를 연결 설치할 수 있도록 된 체결수단으로 구성되는 한편, 상기 체결수단은 중장비에 직접 상기 승압기 몸체(34)를 연결할 수 있도록 된 샤클(38) 및 상기 샤클(38)의 하부에 회전가능하게 설치됨과 더불어 상기 승압기 몸체(34)의 상부에 직접 연결되는 스위벨(39)로 이루어진다. 이때, 상기 암반 절개장치(30)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 굴삭기 버킷(40)에 연결될 수 있다.

종래의 기술에 따른 중장비 연결형 암반 절개장치에 따르면, 굴삭기나 크레인 등과 같은 중장비의 동력과 유압을 이용하여 중장비에 연결된 상태로 암반을 절개함으로써 작업성을 향상시킴과 더불어 장비를 가동하기 위한 별도의 동력 및 장치가 필요 없기 때문에 넓은 작업공간에서 안전하게 작업을 수행할 수 있다.

하지만, 종래의 기술에 따른 중장비 연결형 암반 절개장치의 경우, 단지 하나의 암반 절개장치가 중장비에 연결되기 때문에 효율성이 떨어지며, 터널이나 수직구와 같은 곳에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

한편, 유압을 이용한 무진동 파쇄공법은 진동, 소음, 비석 등의 공해를 제어하고, 현장에 인접한 보안물건을 보호하며, 기상조건에 제한을 받지 않아 민원을 예방함과 동시에 공사의 효율성을 제고할 수 있어 도심지 암반지대 터널굴착, 배수지 관로, 철근콘크리트 구조물 절개 및 파쇄 등의 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 무진동 파쇄공법을 행하기 위해서는 암반천공기를 이용하여 암반을 천공하는 작업과, 천공된 구멍에 할암봉을 삽입하여 암반을 파쇄하는 작업이 요구된다.

이때, 암반에 형성되는 천공홀은, 암반 벽체에 대해 정확하게 직각으로 형성되지 아니할 수 있고, 길이 방향이 일정하지 않을 수도 있으며, 내주면이 매끄럽지 아니하고 요철이 형성될 수 있다. 따라서 할암봉을 천공홀에 삽입할 때에는 천공홀의 길이방향 및 내주면 형상에 맞추어 할암봉의 삽입 방향을 적절하게 상하 또는 좌우 방향으로 변경해 가면서 삽입을 진행해야 하는데, 종래에는 할암봉이 굴삭기에 고정 결합되어 있어 할암봉의 삽입방향 변경이 매우 어렵다는 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1364791호에는 "암반 파쇄기 장착유닛"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 기술에 따른 암반 파쇄기 장착유닛을 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 암반 파쇄기 장착유닛은, 암반(50)에 형성된 천공홀(51)에 균열을 형성하기 위한 할암봉(76)을 구비하는 암반 파쇄기(75)를 굴삭기(60)의 붐(61)에 장착되며, 상기 암반 파쇄기(75)를 붐(61)에 고정 결합시키는 것이 아니라, 암반 파쇄기(75)가 일정범위 이내에서 상하 및 좌우 방향으로 회동될 수 있도록 암반 파쇄기를 유동적으로 붐(61)에 결합시키는 구조로 구성된다.

이러한 암반 파쇄기 장착유닛은, 굴삭기(60)의 붐(61)에 연결되는 제1 플레이트(71); 암반 파쇄기(75)가 결합되어 상기 제1 플레이트(71)에 상하 및 좌우방향으로 회동 가능한 구조로 결합되는 제2 플레이트(72); 상기 제2 플레이트(72)의 상하 및 좌우방향 회동각을 한정하기 위한 회동각도 제한부(73)를 포함하여 구성된다. 여기서, 도면부호 62는 브라켓을 나타내고, 도면부호 400은 접속링판을 각각 나타낸다.

종래의 기술에 따른 암반 파쇄기 장착유닛을 이용하면, 암반 파쇄기가 암반으로 삽입되는 방향이 일정 범위 내에서 상하 및 좌우 방향으로 변경시킬 수 있으므로 암반 파쇄기의 삽입을 용이하게 할 수 있고, 암반 파쇄기의 삽입방향 변경 가능 여부를 사용자가 선택할 수 있으므로 암반 파쇄 효율이 향상되며, 암반 파쇄 작업 시 발생되는 부품의 손상 및 파단을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 종래의 기술에 따른 암반 파쇄기 장착유닛의 경우에도 단지 하나의 할암봉을 굴삭기에 장착하여 사용하기 때문에 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.

한편, 국내 터널 및 수직구의 굴착은 NATM의 적용이 다수를 차지하고 있는 상황에서 발파로 인한 민원은 지속적으로 발생하고 있다.

이에 따라, 도심지내 터널시공시 저진동 저소음 공법의 수요는 지속적으로 증가하고 있고, 다수의 공법이 제안되었으며 각각의 특장점이 있다. 예를 들면, 와이어-쏘나 워터젯과 같이 터널 주면을 절삭하는 공법의 경우, 버럭 처리의 한계가 있으며 발파를 추가로 시행할 수밖에 없고, 이에 따라, 주면 절삭방법은 굴착면 후면까지 완벽하게 분리시키지 않는 한 발파로 인한 진동이 지상면까지 전달될 수밖에 없는 한계를 가지고 있다.

또한, 이외에도 저진동 공법으로 사용되는 슈퍼웨지의 경우, 장비의 간편성으로 활용성은 좋은 것으로 알려져 있지만, 암반이 보통암 이상이면 파쇄능이 떨어지게 된다. 또한, 웨지가 부러지는 등 사용에 있어 유지보수 및 액세서리 비용 또한 적지 않다는 문제점이 있다. 따라서 전술한 단점들을 극복하고 도심지내 인접 굴착시 소음 및 진동이 발생하지 않는 공법의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 등록실용신안번호 제20-214483호(등록일: 2000년 12월 11일), 고안의 명칭: "굴삭기의 암반 균열장치" 대한민국 등록특허번호 제10-1364791호(등록일: 2014년 2월 12일), 발명의 명칭: "암반 파쇄기 장착유닛" 대한민국 공개특허번호 제2004-87354호(공개일: 2004년 10월 14일), 발명의 명칭: "중장비 연결형 암반 절개장치" 대한민국 등록특허번호 제10-1657143호(등록일: 2016년 9월 7일), 발명의 명칭: "시공 기간 단축을 위한 무진동 할암 방식 터널시공방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1543437호(등록일: 2015년 8월 4일), 발명의 명칭: "무진동 암반 파쇄장치" 대한민국 등록특허번호 제10-318287호(등록일: 2001년 12월 8일), 발명의 명칭: "유압피스톤식 무진동 무소음 암반절개기를 이용한 암반절개공법" 대한민국 등록특허번호 제10-1666994호(등록일: 2016년 10월 11일), 발명의 명칭: "멀티스플리터"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 터널 및 수직구 시공을 위하여 케이지 내에 다중 할암봉을 배치하여 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템 또는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 구현함으로써 경제적이며 신속한 암반 파쇄가 가능한, 무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 기존의 무진동 터널 굴착공법인 와이어-쏘, 워터젯 및 슈퍼웨지의 단점들을 극복할 수 있고, 암반의 종류에 상관없이 연속 시공이 가능한, 무진동 무소음 할암 시스템 및 이를 이용한 연속 할암 방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템은, 터널 굴착면 또는 수직구를 시공하기 위한 무진동 무소음 할암 시스템에 있어서, 하부 주행체, 상부 선회체, 붐 및 암을 구비하고, 무진동 무소음 할암 시스템의 케이지를 승하강 및 이동시키도록 상기 암의 하부가 상기 케이지 상부에 체결되며, 상기 붐 및 암을 작동시키는 유압시스템을 구비한 굴삭기; 및 케이지, 다중 할암봉 및 가이드부재를 구비하고, 상기 굴삭기에 장착되어, 상기 다중 할암봉이 상기 굴삭기의 유압시스템을 이용하여 각각 작동되어 무진동 및 무소음으로 암반을 할암하는 무진동 무소음 할암 시스템을 포함하되, 상기 무진동 무소음 할암 시스템은, 작업자의 승차가 가능한 케이지로서, 그 상부가 상기 굴삭기의 암의 하단에 체결되는 케이지; 수평으로 배치되는 다수의 할암봉으로서, 상기 케이지 내에 배치되고, 다수의 천공홀에 삽입되어 암반을 할암하는 다중 할암봉; 상기 케이지를 상기 굴삭기의 암 하단부에 연결하는 상단 체결부; 및 상기 다중 할암봉의 좌우 간격을 조정할 수 있도록 가이드하는 가이드부재를 포함하며; 상기 가이드부재는 봉 형태로 상기 케이지 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉의 간격을 조정할 수 있고; 상기 굴삭기의 유압시스템에 의해 작동하는 상기 다중 할암봉이 상기 케이지 내에 다중 배치되어 터널 굴착면 또는 수직구를 연속 할암하며,
상기 가이드부재는 봉 형태로 상기 케이지 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉의 간격을 조정할 수 있고, 상기 다중 할암봉은 가이드부재의 홀더에 거치되며, 각각의 다중 할암봉은 케이지 내에서 수평방향으로 회전 거치되어 가이드부재를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치되도록 하게 된다.

삭제

여기서, 상기 다중 할암봉 각각은, 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되는 할암봉 본체; 상기 할암봉 본체의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤; 상기 케이지 내의 작업자가 상기 할암봉 본체를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체의 후단에 형성된 작업 손잡이; 및 상기 굴삭기의 유압시스템에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압시스템에 연결되는 유압라인을 포함할 수 있다.

삭제

여기서, 상기 케이지는 작업자가 승차하여 할암 작업을 수행하기 위한 작업발판이 형성되고, 상기 가이드부재에 결합된 상기 다중 할암봉 위치를 조정한 후, 상기 위치가 조정된 다중 할암봉을 상기 천공홀 각각에 삽입하여 할암을 개시하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 케이지는 승차한 작업자의 안전을 위해 전면, 후면 및 좌우 측면에 안전망이 설치되는 것이 바람직하다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템은, 터널 굴착면 또는 수직구를 시공하기 위한 무진동 무소음 할암 시스템에 있어서, 하부 주행체, 상부 선회체 및 붐을 구비한 전용장비로서, 무진동 무소음 할암 시스템의 케이지를 승하강 및 이동시키도록 상기 붐의 상부가 상기 케이지 하부에 체결된 작업대차; 및 케이지, 다중 할암봉 및 가이드부재를 구비하고, 상기 작업대차에 장착되며, 상기 다중 할암봉이 유압펌프를 이용하여 각각 작동되어 무진동 및 무소음으로 암반을 할암하는 무진동 무소음 할암 시스템을 포함하되, 상기 무진동 무소음 할암 시스템은, 작업자의 승차가 가능한 케이지로서, 그 하부가 상기 작업대차의 붐의 상단에 체결되는 케이지; 수평으로 배치되는 다수의 할암봉으로서, 상기 케이지 내에 배치되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되어 암반을 할암하는 다중 할암봉; 상기 케이지를 상기 작업대차의 붐의 상단에 연결하는 하단 체결부; 상기 다중 할암봉의 좌우 간격을 조정할 수 있도록 가이드하는 가이드부재; 및 상기 다중 할암봉에 유압을 제공하는 유압펌프를 포함하며; 상기 가이드부재는 봉 형태로 상기 케이지 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉의 간격을 조정할 수 있고; 상기 케이지 내에 다중 배치된 상기 다중 할암봉 각각이 상기 케이지에 형성된 유압펌프 의해 작동하여 터널 굴착면 또는 수직구를 연속 할암하며,
상기 다중 할암봉은 가이드부재의 홀더에 거치되며, 각각의 다중 할암봉은 케이지 내에서 수평방향으로 회전 거치되어 가이드부재를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치되도록 하게 된다.

삭제

여기서, 상기 다중 할암봉 각각은, 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되는 할암봉 본체; 상기 할암봉 본체의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤 상기 케이지 내의 작업자가 상기 할암봉 본체를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체의 후단에 형성된 작업 손잡이; 및 상기 유압펌프서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압펌프에 연결되는 유압라인을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 유압펌프는 상기 케이지 내에 설치되거나 또는 지상에 설치되어 상기 유압라인으로 연결될 수 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법은, a) 터널 또는 수직구 시공을 위한 벽면에 다수의 천공홀을 형성하는 단계; b) 케이지 내에 설치된 다중 할암봉을 구비한 무진동 무소음 할암 시스템을 장착하는 단계; c) 다수의 천공홀 간격에 대응하도록 할암 시스템의 가이드부재를 이용하여 상기 다중 할암봉 간격을 정렬하는 단계; d) 상기 다중 할암봉을 상기 천공홀에 각각 삽입 거치하는 단계; 및 e) 유압을 이용하여 상기 다중 할암봉을 각각 동작시킴으로써 터널 굴착면 또는 수직구를 연속 할암하는 단계를 포함하되, 상기 다중 할암봉 각각은, 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되는 할암봉 본체; 상기 할암봉 본체의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤; 상기 케이지 내의 작업자가 상기 할암봉 본를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체의 후단에 형성된 작업 손잡이; 및 굴삭기의 유압시스템 또는 유압펌프에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압시스템 또는 상기 유압펌프에 연결되는 유압라인을 포함하며; 상기 가이드부재는 봉 형태로 상기 케이지 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉의 간격을 조정할 수 있고; 상기 b) 단계의 다중 할암봉이 상기 케이지 내에 다중 배치되어 터널 굴착면 또는 수직구를 연속 할암하며, 상기 다중 할암봉은 가이드부재의 홀더에 거치되며, 각각의 다중 할암봉은 케이지 내에서 수평방향으로 회전 거치되어 가이드부재를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치되도록 하게 된다.

여기서, 상기 b) 단계의 무진동 무소음 할암 시스템은 유압을 공급하는 굴삭기에 어태치먼트 되거나 유압펌프를 구비한 전용장비인 작업대차에 탑재될 수 있다.

본 발명에 따르면, 터널 및 수직구 시공을 위하여 케이지 내에 다중 할암봉을 배치하여 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템 또는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 구현함으로써 경제적이며 신속한 암반 파쇄가 가능하다.

본 발명에 따르면, 기존의 무진동 터널 굴착공법인 와이어-쏘, 워터젯 및 슈퍼웨지의 단점들을 극복할 수 있고, 암반의 종류에 상관없이 연속 시공이 가능하다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 암반 파쇄용 할암봉을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 기술에 따른 중장비 연결형 암반 절개장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 암반 파쇄기 장착유닛을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템에서 할암봉이 가이드부재를 통해 전후좌우로 이동할 수 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템에서 케이지에 안전망을 설치한 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템에서 케이지에 안전망을 설치한 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법의 동작흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템이 적용되는 터널 굴착면 및 수직구에서의 할암 형태를 나타내는 도면이다.

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.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템(100)은 크게 두 종류로 구성이 되는데 첫 번째는 굴삭기 어태치먼트 타입 할암 시스템이고, 두 번째는 별도의 유압펌프를 이용하여 작업대차에 설치된 케이지 내에 할암봉 및 유압펌프를 설치하여 신속하게 할암을 유도하는 시스템이다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템을 설명하거, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 설명하며, 또한, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법을 설명하기로 한다.

[굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템]

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템은, 후술하는 도 11에 도시된 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 시공하기 위한 무진동 무소음 할암 시스템으로서, 굴삭기(200) 및 무진동 무소음 할암 시스템(100)으로 이루어지며, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은 케이지(110), 다중 할암봉(120), 상부 체결부(130) 및 가이드부재(140)를 포함한다.

굴삭기(200)는 하부 주행체(210), 상부 선회체(220), 붐(230) 및 암(240)을 구비하고, 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)를 승하강 및 이동시키도록 상기 암(240)의 하부가 상기 케이지(110) 상부에 체결되며, 상기 붐(230) 및 암(240)을 작동시키는 유압시스템을 구비한다.

일반적으로, 건설공사의 토공공사에 굴삭기, 도저, 페이로더, 덤프트럭 등 다양한 건설장비가 투입된다. 특히, 이러한 다양한 건설장비 중에서 굴삭기(200)는 굴착과 정지, 그리고 상차작업에서 중요한 기능을 수행한다. 구체적으로, 이러한 굴삭기(200)는 토목현장, 건축현장 및 건설현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 덤프트럭에 운반하는 적재작업, 건물과 돌을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정리작업 등의 작업, 무거운 물체를 매달아 올리거나 집게를 이용하여 물체를 집어 올리는 작업 등을 수행할 수 있는 건설기계이다.

이러한 굴삭기(200)는 장비의 이동 역할을 하는 하부 주행체(210), 그 상부에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체(220) 및 상기 상부 선회체(220)의 앞쪽에 부착되는 작업장치로 구분되며, 상부 선회체(220)는 굴삭기 조종원이 탑승하는 운전석(캐빈)을 갖추고 있다. 이 중에서 작업장치는 붐(230)과 암(240)을 연결하여 그 선단에 버킷이 장착되지만, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템의 굴삭기(200)는 암(240)에 버킷을 연결하는 대신에 상부 체결부(130)를 이용하여 암(240)의 하부를 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)의 상부에 연결한다. 또한, 상기 굴삭기(200)에 마련된 유압시스템을 다중 할암봉(120) 각각의 유압라인에 연결함으로써 다중 할암봉(120)을 작동시킬 수 있다.

또한, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은, 작업자의 승차가 가능한 케이지로서, 그 상부가 상기 굴삭기(200)의 암(240)의 하단에 체결되는 케이지(110); 수평으로 배치되는 다수의 할암봉으로서, 상기 케이지(110) 내에 배치되어 암반을 할암하는 다중 할암봉(120); 상기 케이지(110)를 상기 굴삭기(200)의 암(240) 하단부에 연결하는 상단 체결부(130); 및 상기 다중 할암봉(120)의 좌우 간격을 조정할 수 있도록 가이드하는 가이드부재(140)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은 케이지(110), 다중 할암봉(120) 및 가이드부재(140)를 구비하고, 상기 굴삭기(200)에 장착되어, 상기 다중 할암봉(120)이 상기 굴삭기(200)의 유압시스템을 이용하여 각각 작동되어 무진동 및 무소음으로 암반을 할암할 수 있다. 이에 따라, 상기 굴삭기(200)의 유압시스템에 의해 작동하는 상기 다중 할암봉(120)이 상기 케이지 내에 다중 배치되어 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 연속 할암할 수 있다.

상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)는 그 상부를 상기 굴삭기(200)의 암(240)의 하부에 연결되고, 굴삭기 조종원에 의해 승하강 및 전후좌우 이동이 가능하며, 또한, 작업자가 승차하여 다중 할암봉(120)의 위치를 정렬할 수 있다.

상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 다중 할암봉(120)은 할암봉 본체(121), 피스톤(122), 작업 손잡이(123) 및 유압라인(124)을 각각 구비하며, 터널 굴착면 또는 수직구에 형성된 천공홀에 각각 삽입되어 상기 굴삭기(200)의 유압시스템에서 제공하는 유압에 따라 작동되고, 이때, 상기 피스톤(122)이 상기 할암봉 본체(121)의 외주면으로 돌출함에 따라 터널 굴착면 또는 수직구의 암반을 균열시킬 수 있다.

상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 상부 체결부(130)는 상기 케이지(110)의 상부를 상기 굴삭기(200)의 암(240)의 하부에 연결한다.

상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 가이드부재(140)는 상기 케이지(110)의 전면에 수평방향으로 설치되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각이 고정되는 홀더를 구비한다. 이때, 각각의 다중 할암봉(120)이 상기 케이지(110) 내에서 수평방향으로 거치되어 상기 가이드부재(140)를 따라 전후좌우 이동이 가능하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템은, 굴삭기(200)의 유압시스템을 이용하여 다중 할암봉(120)을 개별적으로 연속 작동시킬 수 있다. 이때, 어태치먼트는 케이지(110) 형태가 되며, 상기 케이지(110) 내에는 작업자가 위치하여 개별 할암봉(120)을 사전에 시공된 80㎜ 이상의 천공홀에 삽입한다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템에서 할암봉이 가이드부재를 통해 전후좌우로 이동할 수 있는 것을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템은, 다중 할암봉(120a, 120b, …, 120n)이 케이지(110) 내에 거치되고, 상기 다중 할암봉(120a~120n)은 각각 할암봉 본체(121), 피스톤(122), 작업 손잡이(123) 및 유압라인(124)을 포함한다.

할암봉 본체(121)는 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 천공홀에 삽입되고, 피스톤(122)은 상기 할암봉 본체(121)의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄한다.

또한, 작업 손잡이(123)는 상기 케이지(110) 내의 작업자가 상기 할암봉 본체(121)를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체(121)의 후단에 형성되고, 유압라인(124)은 상기 굴삭기(200)의 유압시스템에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체(121)의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압시스템에 연결된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템에서, 다중 할암봉(120)은 가이드부재(140)에 거치되며, 각각의 다중 할암봉(120)은 케이지(110) 내에서 수평방향으로 거치되어 가이드부재(140)를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치된다. 즉, 상기 가이드부재(140)는 봉 형태로 상기 케이지(110) 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉(120)의 간격을 조정할 수 있다.

또한, 상기 케이지(110)는 작업자가 승차하여 할암 작업을 수행하기 위한 작업발판이 형성되고, 상기 가이드부재(140)에 결합된 상기 다중 할암봉(120) 위치를 조정한 후, 상기 위치가 조정된 다중 할암봉(120)을 상기 천공홀(510) 각각에 삽입하여 할암을 개시할 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템에서 케이지에 안전망을 설치한 것을 나타내는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템에서, 상기 케이지(110)는 승차한 작업자의 안전을 위해 전면, 후면 및 좌우 측면에 안전망(160)이 설치될 수 있다.

[전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템]

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템은, 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 시공하기 위한 무진동 무소음 할암 시스템으로서, 작업대차(300) 및 무진동 무소음 할암 시스템(100)으로 이루어지며, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은 케이지(110), 다중 할암봉(120), 하부 체결부(130b), 가이드부재(140) 및 유압펌프(150)를 포함한다.

작업대차(300)는 하부 주행체(310), 상부 선회체(320) 및 붐(330)을 구비한 전용장비로서, 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)를 승하강 및 이동시키도록 상기 붐(330)의 상부가 상기 케이지(110) 하부에 체결된다. 예를 들면, 상기 작업대차(300)는 백호일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

작업대차(300)는 하부 주행체(310), 상부 선회체(320), 작업장치(330) 및 지지대(340)를 포함하며, 하부 체결부(130b)에 의해 상기 케이지(110)의 하부 및 상기 작업장치(330)가 연결된다. 이때, 상기 작업대차(300)는 상기 작업장치(330) 및 상부 선회체(320)에 의해 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)를 승하강 및 전후좌우 이동시킬 수 있으며, 이때, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 다중 할암봉(120) 각각은 상기 케이지(110) 내에 또는 지상에 별도로 설치되는 유압펌프(150)에 의해 작동시키게 된다.

또한, 상기 작업대차(300)의 경우, 전술한 굴삭기(200)에 비해 전체 중량이 적게 나가기 때문에 할암 작업시 요동이 발생할 수 있기 때문에, 상기 작업대차(300)의 요동을 방지하도록 상기 작업대차(300)의 전방 및 후방에 각각 지지대(340)가 설치될 수 있다.

무진동 무소음 할암 시스템(100)은 케이지(110), 다중 할암봉(120) 및 가이드부재(140)를 구비하고, 상기 작업대차(300)에 장착되며, 상기 다중 할암봉(120)이 유압펌프(150)를 이용하여 각각 작동되어 무진동 및 무소음으로 암반을 할암할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템은, 중장비에 연결하는 대신에 전용장비로서 작업대차(300)에 할암 시스템을 구현한 것으로, 작업대차(300)에 설치된 케이지(110) 내에 다중 할암봉(120)을 설치하고 별도의 유압펌프(150)를 이용하여 신속하게 암반의 할암을 유도할 수 있다.

구체적으로, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은, 작업자의 승차가 가능한 케이지로서, 그 하부가 상기 작업대차(300)의 붐(330)의 상단에 체결되는 케이지(110); 수평으로 배치되는 다수의 할암봉으로서, 상기 케이지(110) 내에 배치되어 암반을 할암하는 다중 할암봉(120); 상기 케이지(110)를 상기 작업대차(300)의 붐(330)의 상단에 연결하는 하단 체결부(130b); 상기 다중 할암봉(120)의 좌우 간격을 조정할 수 있도록 가이드하는 가이드부재(140); 및 상기 다중 할암봉(120)에 유압을 제공하는 유압펌프(150)를 포함할 수 있다.

상기 다중 할암봉(120) 각각은, 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 천공홀에 삽입되는 할암봉 본체(121); 상기 할암봉 본체(121)의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤(122); 상기 케이지(110) 내의 작업자가 상기 할암봉 본체(121)를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체(121)의 후단에 형성된 작업 손잡이(123); 및 상기 유압펌프(150)에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체(121)의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압펌프(150)에 연결되는 유압라인(124)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 유압펌프(150)는 상기 케이지(110) 내에 설치되거나 또는 지상에 설치되어 상기 유압라인(124)으로 연결될 수 있다.

마찬가지로, 상기 가이드부재(140)는 봉 형태로 상기 케이지(110) 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉(120)의 간격을 조정할 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템에서 케이지에 안전망을 설치한 것을 나타내는 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템에서, 상기 케이지(110)는 승차한 작업자의 안전을 위해 전면, 후면 및 좌우 측면에 안전망(160)이 설치될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 유압펌프(150)가 지상에 설치되어 유압라인(124)에 연결되어 상기 다중 할암봉(120)을 작동시킬 수도 있다.

[무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법]

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법의 동작흐름도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템이 적용되는 터널 굴착면 및 수직구에서의 할암 형태를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법은, 먼저, 터널(410) 또는 수직구(420) 시공을 위한 벽면에 다수의 천공홀(510)을 형성한다(S110). 예를 들면, 암반 조건 및 요구 할암 압력에 따른 공경을 선택하여 다수의 천공홀(510)을 형성한다.

다음으로, 케이지(110) 내에 설치된 다중 할암봉(120)을 구비한 무진동 무소음 할암 시스템(100)을 장착한다(S120). 예를 들면, 상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은 유압을 공급하는 굴삭기(200)에 어태치먼트 되거나 유압펌프(150)를 구비한 전용장비인 작업대차(300)에 탑재될 수 있다.

이때, 상기 다중 할암봉(120) 각각은, 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 천공홀에 삽입되는 할암봉 본체(121); 상기 할암봉 본체(121)의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤(122); 상기 케이지(110) 내의 작업자가 상기 할암봉 본체(121)를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체(121)의 후단에 형성된 작업 손잡이(123); 및 상기 굴삭기(200)의 유압시스템 또는 상기 유압펌프(150)에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체(121)의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압시스템 또는 상기 유압펌프(150)에 연결되는 유압라인(124)을 포함할 수 있다.

다음으로, 다수의 천공홀(510) 간격에 대응하도록 할암 시스템(100)의 가이드부재(140)를 이용하여 다중 할암봉(120) 간격을 정렬한다(S130). 즉, 상기 가이드부재(140)는 봉 형태로 상기 케이지(110) 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉(120)의 간격을 조정할 수 있다.

다음으로, 다중 할암봉(120)을 상기 천공홀(510)에 각각 삽입 거치한다(S140).

다음으로, 유압을 이용하여 할암봉(120)을 각각 동작시킴으로써 터널(410) 또는 수직구(420)를 연속 할암을 개시한다(S150).

이에 따라, 상기 다중 할암봉(120)이 상기 케이지(110) 내에 다중 배치되어 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 연속 할암할 수 있다. 예를 들면, 도 11의 a)에 도시된 터널 굴착면(410) 시공 또는 도 11의 b)에 도시된 수직구(420)에 형성된 천공홀(510)에 상기 다중 할암봉(120)을 삽입 거치하여 연속 할암할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 터널 및 수직구 시공을 위하여 케이지 내에 다중 할암봉을 배치하여 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템 또는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템을 구현함으로써 경제적이며 신속한 암반 파쇄가 가능하고, 또한, 기존의 무진동 터널 굴착공법인 와이어-쏘, 워터젯 및 슈퍼웨지의 단점들을 극복할 수 있고, 암반의 종류에 상관없이 연속 시공이 가능한,

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: 무진동 무소음 할암 시스템
110: 케이지 120, 120a~120n: 다중 할암봉
130: 상단 체결부 130b: 하단 체결부
140: 가이드부재 150: 유압펌프
160: 안전망
121: 할암봉 본체 122: 피스톤
123: 작업 손잡이 124: 유압라인
200: 굴삭기 300: 작업대차
410: 터널 굴착면 420: 수직구
510: 천공홀

Claims

터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 시공하기 위한 무진동 무소음 할암 시스템에 있어서,
하부 주행체(210), 상부 선회체(220), 붐(230) 및 암(240)을 구비하고, 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)를 승하강 및 이동시키도록 상기 암(240)의 하부가 상기 케이지(110) 상부에 체결되며, 상기 붐(230) 및 암(240)을 작동시키는 유압시스템을 구비한 굴삭기(200); 및
케이지(110), 다중 할암봉(120) 및 가이드부재(140)를 구비하고, 상기 굴삭기(200)에 장착되어, 상기 다중 할암봉(120)이 상기 굴삭기(200)의 유압시스템을 이용하여 각각 작동되어 무진동 및 무소음으로 암반을 할암하는 무진동 무소음 할암 시스템(100)을 포함하되,
상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은, 작업자의 승차가 가능한 케이지로서, 그 상부가 상기 굴삭기(200)의 암(240)의 하단에 체결되는 케이지(110); 수평으로 배치되는 다수의 할암봉으로서, 상기 케이지(110) 내에 배치되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되어 암반을 할암하는 다중 할암봉(120); 상기 케이지(110)를 상기 굴삭기(200)의 암(240) 하단부에 연결하는 상단 체결부(130); 및 상기 다중 할암봉(120)의 좌우 간격을 조정할 수 있도록 가이드하는 가이드부재(140)를 포함하며; 상기 가이드부재(140)는 봉 형태로 상기 케이지(110) 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉(120)의 간격을 조정할 수 있고;
상기 다중 할암봉(120)은 가이드부재(140)의 홀더에 거치되며, 각각의 다중 할암봉(120)은 케이지(110) 내에서 수평방향으로 회전 거치되어 가이드부재(140)를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 다중 할암봉(120) 각각은,
봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되는 할암봉 본체(121);
상기 할암봉 본체(121)의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤(122);
상기 케이지(110) 내의 작업자가 상기 할암봉 본체(121)를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체(121)의 후단에 형성된 작업 손잡이(123); 및
상기 굴삭기(200)의 유압시스템에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체(121)의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압시스템에 연결되는 유압라인(124)을 포함하는 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 케이지(110)는 작업자가 승차하여 할암 작업을 수행하기 위한 작업발판이 형성되고, 상기 가이드부재(140)에 결합된 상기 다중 할암봉(120) 위치를 조정한 후, 상기 위치가 조정된 다중 할암봉(120)을 상기 천공홀(510) 각각에 삽입하여 할암을 개시하는 것을 특징으로 하는 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템.
제1항에 있어서,
상기 케이지(110)는 승차한 작업자의 안전을 위해 전면, 후면 및 좌우 측면에 안전망(160)이 설치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기 어태치먼트 타입의 무진동 무소음 할암 시스템.
터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 시공하기 위한 무진동 무소음 할암 시스템에 있어서,
하부 주행체(310), 상부 선회체(320) 및 붐(330)을 구비한 전용장비로서, 무진동 무소음 할암 시스템(100)의 케이지(110)를 승하강 및 이동시키도록 상기 붐(330)의 상부가 상기 케이지(110) 하부에 체결된 작업대차(300); 및
케이지(110), 다중 할암봉(120) 및 가이드부재(140)를 구비하고, 상기 작업대차(300)에 장착되며, 상기 다중 할암봉(120)이 유압펌프(150)를 이용하여 각각 작동되어 무진동 및 무소음으로 암반을 할암하는 무진동 무소음 할암 시스템(100)을 포함하되,
상기 무진동 무소음 할암 시스템(100)은, 작업자의 승차가 가능한 케이지로서, 그 하부가 상기 작업대차(300)의 붐(330)의 상단에 체결되는 케이지(110); 수평으로 배치되는 다수의 할암봉으로서, 상기 케이지(110) 내에 배치되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되어 암반을 할암하는 다중 할암봉(120); 상기 케이지(110)를 상기 작업대차(300)의 붐(330)의 상단에 연결하는 하단 체결부(130b); 상기 다중 할암봉(120)의 좌우 간격을 조정할 수 있도록 가이드하는 가이드부재(140); 및 상기 다중 할암봉(120) 각각에 유압을 제공하는 유압펌프(150)를 포함하며;
상기 가이드부재(140)는 봉 형태로 상기 케이지(110) 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉(120)의 간격을 조정할 수 있고;
상기 케이지(110) 내에 다중 배치된 상기 다중 할암봉(120) 각각이 상기 케이지(110)에 형성된 유압펌프(150)에 의해 작동하여 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 연속 할암하며,
상기 다중 할암봉(120)은 가이드부재(140)의 홀더에 거치되며, 각각의 다중 할암봉(120)은 케이지(110) 내에서 수평방향으로 회전 거치되어 가이드부재(140)를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템.
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제7항에 있어서, 상기 다중 할암봉(120) 각각은,
봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되는 할암봉 본체(121);
상기 할암봉 본체(121)의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤(122);
상기 케이지(110) 내의 작업자가 상기 할암봉 본체(121)를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체(121)의 후단에 형성된 작업 손잡이(123); 및
상기 유압펌프(150)에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체(121)의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압펌프(150)에 연결되는 유압라인(124)을 포함하는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템.
제9항에 있어서,
상기 유압펌프(150)는 상기 케이지(110) 내에 설치되거나 또는 지상에 설치되어 상기 유압라인(124)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템.
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제7항에 있어서,
상기 케이지(110)는 작업자가 승차하여 할암 작업을 수행하기 위한 작업발판이 형성되고, 상기 가이드부재(140)에 결합된 상기 다중 할암봉(120) 위치를 조정한 후, 상기 위치가 조정된 다중 할암봉(120)을 상기 천공홀(510) 각각에 삽입하여 할암을 개시하는 것을 특징으로 하는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템.
제12항에 있어서,
상기 케이지(110)는 승차한 작업자의 안전을 위해 전면, 후면 및 좌우 측면에 안전망(160)이 설치되는 것을 특징으로 하는 전용장비 탑재형 무진동 무소음 할암 시스템.
a) 터널(410) 또는 수직구(420) 시공을 위한 벽면에 다수의 천공홀(510)을 형성하는 단계;
b) 케이지(110) 내에 설치된 다중 할암봉(120)을 구비한 무진동 무소음 할암 시스템(100)을 장착하는 단계;
c) 다수의 천공홀(510) 간격에 대응하도록 할암 시스템(100)의 가이드부재(140)를 이용하여 상기 다중 할암봉(120) 간격을 정렬하는 단계;
d) 상기 다중 할암봉(120)을 상기 천공홀(510)에 각각 삽입 거치하는 단계; 및
e) 유압을 이용하여 상기 다중 할암봉(120)을 각각 동작시킴으로써 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 연속 할암하는 단계를 포함하되,
상기 다중 할암봉(120) 각각은, 봉 형상으로, 내부에 실린더가 형성되고, 다수의 천공홀 각각에 삽입되는 할암봉 본체(121); 상기 할암봉 본체(121)의 실린더에 공급되는 오일에 의해 동작되어 암반을 파쇄하는 피스톤(122); 상기 케이지(110) 내의 작업자가 상기 할암봉 본체(121)를 파지할 수 있도록 상기 할암봉 본체(121)의 후단에 형성된 작업 손잡이(123); 및 굴삭기(200)의 유압시스템 또는 유압펌프(150)에서 제공하는 오일이 상기 할암봉 본체(121)의 실린더로 공급될 수 있도록 상기 유압시스템 또는 상기 유압펌프(150)에 연결되는 유압라인(124)을 포함하며;
상기 가이드부재(140)는 봉 형태로 상기 케이지(110) 전방에 체결되고, 상기 다중 할암봉(120) 각각을 고정하는 홀더를 구비하며, 상기 다수의 천공홀 간격에 대응하여 상기 홀더를 좌우 이동시켜 상기 다중 할암봉(120)의 간격을 조정할 수 있고;
상기 b) 단계의 다중 할암봉(120)이 상기 케이지(110) 내에 다중 배치되어 터널 굴착면(410) 또는 수직구(420)를 연속 할암하며,
상기 다중 할암봉(120)은 가이드부재(140)의 홀더에 거치되며, 각각의 다중 할암봉(120)은 케이지(110) 내에서 수평방향으로 회전 거치되어 가이드부재(140)를 따라 전후좌우 이동이 가능한 형태로 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법.
제14항에 있어서,
상기 b) 단계의 무진동 무소음 할암 시스템(100)은 유압을 공급하는 굴삭기(200)에 어태치먼트 되거나 유압펌프(150)를 구비한 전용장비인 작업대차(300)에 탑재되는 것을 특징으로 하는 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법.
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제14항에 있어서,
상기 케이지(110)는 작업자가 승차하여 할암 작업을 수행하기 위한 작업발판이 형성되고, 상기 가이드부재(140)에 결합된 상기 다중 할암봉(120) 위치를 조정한 후, 상기 위치가 조정된 다중 할암봉(120)을 상기 천공홀(510) 각각에 삽입하여 할암을 개시하는 것을 특징으로 하는 무진동 무소음 할암 시스템을 이용한 연속 할암 방법.