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KR102479351B1 - 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치 및 방법 - Google Patents

점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치 및 방법 Download PDF

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KR102479351B1
KR102479351B1 KR1020200135462A KR20200135462A KR102479351B1 KR 102479351 B1 KR102479351 B1 KR 102479351B1 KR 1020200135462 A KR1020200135462 A KR 1020200135462A KR 20200135462 A KR20200135462 A KR 20200135462A KR 102479351 B1 KR102479351 B1 KR 102479351B1
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KR
South Korea
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drill
rotary head
drilling device
jumbo
drilling
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정성남
김중희
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강릉건설(주)
주식회사경도
김중희
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Abstract

본 발명은 터널을 굴착하기 위한 것으로서 특히 점보 드릴 장치와, 상기 점보 드릴 장치에 구비되어 대구경 천공하는 디티에이치 천공 장치와, 상기 디에치티 천공 장치에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔를 포함하고, 상기 고압 컴프레셔에 의해 상기 로터리 헤드에 고압 압축 공기를 공급하여 점보 드릴 장치에 디에치티 천공 장치를 결합하여 대구경 천공을 보다 효율적으로 구현할 수 있는 점보 드릴 장치와 디에치티 장치를 이용한 대구경 천공 장치 및 방법이다.

Description

점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치 및 방법{LARGE CALIBER DRILLING DEVICE AND METHOD BY JUMBO DRILL DEVICE AND LARGE CALIBER DRILLING APPARATUS}
본 발명은 터널을 굴착하기 위한 것으로서 특히 점보 드릴 장치와, 상기 점보 드릴 장치에 구비되어 대구경 천공하는 디티에이치 천공 장치와, 상기 디에치티 천공 장치에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔를 포함하고, 상기 고압 컴프레셔에 의해 상기 로터리 헤드에 고압 압축 공기를 공급하여 점보 드릴 장치에 디에치티 천공 장치를 결합하여 대구경 천공을 보다 효율적으로 구현할 수 있는 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치 및 방법이다.
일반적으로 도로, 철도 등을 건설하기 위하여 터널구간이 빈번히 시공되고 있다. 이러한 터널은 다양한 지반에 굴착이 진행되는데, 대표적으로 강도가 큰 연암 및 경암층에 대하여 터널이 굴착되며, 이러한 연암 및 경암은 강도가 매우 강하여 화약을 사용하는 발파공법으로 터널을 굴착하게된다.
그런데, 이러한 터널 발파공법을 적용하는 경우 발파진동에 의하여 터널 주변 기존 구조물에 피해를 주거나, 가축 및 사람의 생활에 스트레스를 발생시키는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 와이어 쏘우(Wire Saw)를 이용하여 암반을 절삭하여 방진공을 형성하는 기술이 제안되고 있다.
이러한 방진공을 형성하기 위해 도 1에 도시된 점보 드릴 천공 장치를 이용한다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 점보 드릴 천공 장치(1)는 차량(VE)과 상기 차량(VE)에 구비되는 암(AR)과, 상기 암(AR)에 구비되어 방진공을 천공하는 천공 장치(도시되지 않음) 및 상기 천공 장치가 지지되는 붐대(MB)를 포함한다.
상기 점보 드릴 천공 장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 붐대(BM) 상에 구비되는 드리프트(110)와 상기 드리프트(110)에 의해 회전되고 타격되는 드릴 스템(120)을 포함한다. 상기 드리프트(110)는 유압에 의해 작동되며 이를 외부에서 공급되는 고압의 오일이 유압 라인(OL)을 통해 상기 드리프트(110)로 공급된다. 상기 드릴 스템(120)의 선단에는 드릴 비트(140)가 구비되어 상기 드릴 스템(120)에 의해 회전되고 타격되어 선단을 천공한다. 한편, 상기 드릴 스템(120)에는 배출공(121)이 형성되어 공기가 배출된다.
이러한 점보 드릴 천공 장치(1)는 다수 개의 방진공을 동시에 천공할 수 있어 천공 능률이 높고 상하 좌우 위치 변경과 높이 조절이 용이하여 천공 높이의 제한을 받지 않는 특성이 있어 널리 사용되고 있다.
그러나, 상술된 종래의 점보 드릴 천공 장치는 드리프트를 근간으로 하는 천공 체계인 관계로 천공 직경은 40mm~65mm에 제한적이고 최대 100mm까지 가능하나 천공 속도가 극히 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 천공 직경을 150mm ~ 165mm 정도의 대구경 천공을 하고자 하는 경우 DTH(Down The drill Hole) 방식을 취해야 하나 상기 점보 드릴 천공 장치와는 공용하기 어려워 대구경 천공시 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 상술한 방진공 형성 기술과 점보 드릴 천공 기술 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
한국 등록 특허 제10-1932731호 한국 등록 특허 제10-1774439호 한국 등록 특허 제10-1649328호 한국 공개특허 제10-2003-0097750호 한국 등록 실용신안 제20-0384091호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 점보드릴 장치에서 대구경 천공을 위해, 상기 점보 드릴 장치에 구비되어 대구경 천공하는 대구경 천공 장치와, 상기 대구경 천공 장치에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔를 포함하고, 상기 점보 드릴 장치는 차량과, 상기 차량에 구비되어 신축하는 붐대와, 상기 붐대를 지지하는 암을 포함하며, 상기 대구경 천공 장치는 방진공을 천공하는 드릴 비트를 포함하되, 상기 드릴비트를 회전시키는 로터리 헤드와 상기 드릴비트를 충격운동시키는 드릴해머가 서로 이격되어 설치된 것을 특징으로 하는 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 점보드릴 장치에서 대구경 천공을 위해 점보 드릴 장치(100)에, 상기 점보 드릴 장치(100)에 구비되어 대구경 천공하는 대구경 천공 장치(200)와, 상기 대구경 천공 장치(200)에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔(300)를 포함하고, 상기 점보 드릴 장치(100)는 차량(110)과, 상기 차량(110)에 구비되어 신축하는 붐대(BM)와, 상기 붐대(BM)를 지지하는 암(AR)을 포함하며, 상기 대구경 천공 장치(200)는 방진공을 천공하는 드릴 비트(240)를 포함하되 상기 드릴 비트(240)를 회전시키는 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 비트(240)를 충격운동시키는 드릴 해머(230)가 서로 이격되어 설치된 것을 특징으로 하는 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치를 제공한다.
상기에서, 상기 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 해머(230)의 중간에는 드릴 로드(220)가 구비되되 상기 드릴 로드(220)는 홀더(400)에 의해 지지된다.
상기에서, 상기 로터리 헤드(210)는 유압 공급 라인(OL)을 통해 유압을 공급받아 회전력을 발생하는 로터리 헤드 본체(211)와, 상기 로터리 헤드 본체(211) 저면에 구비되고 붐대에 의해 지지 되는 스키드 마운트(212)를 포함하고, 상기 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220) 사이에는 어댑터(214)가 구비되어 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220)가 상호 연결된다.
상기에서, 상기 드릴 해머(230)는 드릴 비트(240)의 후단에 연결되며 상기 드릴 해머(230)의 외곽은 클램프(260)로 지지된다.
상기에서, 상기 드릴 해머(230)의 외곽과 상기 클램프(260) 사이에는 드릴 해머(230)를 감싸보호하는 부싱(270)이 구비되되, 상기 부싱(270)은 반쪽으로 나누어 형성되는 하프 부싱(271,272)으로 형성되어 교환을 단순하게 진행할 수 있도록 구비된다.
상기에서, 상기 드릴 로드(220)와 사이 로터리 헤드(210) 사이에는 상기 드릴 해머(230)에서 발생하는 충격을 감소시키는 완충기(213)가 구비되어 상기 드릴 해머(230)에서 발생되는 충격이 상기 로터리 헤드(210)로 전달되는 것을 방지한다.
상기에서, 상기 붐대(BM) 끝단에 구비되고 클램프(260)를 지지하여 상기 드릴 햄머(230)의 이탈을 방지하는 드릴 서포터(250)를 더 포함하고, 상기 드릴 서포터(250)는 상기 붐대(BM) 끝단에 구비되고 상기 클램프(260)하측을 지지하는 판체 형상의 새들(251)과, 상기 새들(251) 내부에 장착되고 붐대(BM) 끝단 방향으로 돌출하는 탄성 재질의 쿠션 패드(253)와, 상기 새들(251)의 붐대(BM) 끝단 방향 측면에 구비되고 상기 쿠션 패드(253)가 내장되는 하우징(252)을 포함한다.
또한, 본 발명은 대구경 천공 장치를 이용하는 대구경 천공 방법으로서, 점보 드릴 장치(100)의 소구경 천공 장치를 탈거하고 상기 점보 드릴 장치(100)의 붐대(BM)에 대구경 천공 장치(200)를 설치한 후 상기 대구경 천공 장치(200)에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔(300)에 의해 대구경 천공하여 방진공을 형성하는 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공 방법을 제공한다.
상기에서, 상기 대구경 천공 장치(200)에 의해 일정 깊이의 방진공을 천공할 때 설정된 깊이만큼 천공한 후 특정 길이의 추가 천공 길이(L1)를 확보하고, 상기 천공된 부분을 통해 와이어쏘를 투입하여 암반 절삭한 후 폭파하여 터널을 굴착한 후 다음차 방진공 천공 시 상기 추가 천공된 부분에 상기 대구경 천공 장치(200)를 투입한 후 설정된 깊이만큼 천공하되 특정 길이의 추가 전공 길이(L1)를 확보하여 반복 천공한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 점보 드릴 장치에 대구경 천공 장치를 결합하여 대구경 천공을 보다 효율적으로 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 점보 드릴 장치의 개념도,
도 2는 일반적인 점보 드릴 천공 장치의 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 장치의 디티에이치 천공 장치의 개략도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 장치의 드릴 서포터를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 장치의 홀더를 나타내는 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 장치의 로터리 헤드를 나타내는 일부 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 장치의 드릴 햄머를 나타내는 일부 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공 방법을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 점보 드릴 장치와 디에치티 장치를 이용한 대구경 천공 장치(10)는 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이 점보드릴 장치에서 대구경 천공을 위해 점보 드릴 장치(100)에, 상기 점보 드릴 장치(100)에 구비되어 대구경 천공하는 대구경 천공 장치(200)와, 상기 대구경 천공 장치(200)에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔(300)를 포함한다. 이때, 상기 점보 드릴 장치(100)는 차량(110)과, 상기 차량(110)에 구비되어 신축하는 붐대(BM)와, 상기 붐대(BM)를 지지하는 암(AR)을 포함하며, 상기 대구경 천공 장치(200)는 방진공을 천공하는 드릴 비트(240)를 포함한다. 이때, 상기 드릴 비트(240)를 회전시키는 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 비트(240)를 충격운동시키는 드릴해머(230)가 서로 이격되어 설치된다.
이러한, 점보 드릴 장치(100)는 종래 기술을 동일하게 적용할 수 있어 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
한편, 본 발명은 상술된 바와 같이 점보 드릴 장치(100)에 대구경 천공 장치(200)를 결합한 것이다. 이러한 대구경 천공 장치의 상기 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 해머(230)의 중간에는 드릴 로드(220)가 구비되며, 상기 드릴 로드(220)는 홀더(400)에 의해 지지된다.
상기 로터리 헤드(210)는 유압 공급 라인(OL)을 통해 유압을 공급받아 회전력을 발생하는 로터리 헤드 본체(211)와, 상기 로터리 헤드 본체(211) 저면에 구비되고 붐대에 의해 지지 되는 스키드 마운트(212)를 포함한다.
즉, 상기 로터리 헤드(210)는 유압에 의해 드릴 로드(220)를 회전 및 구동시키는 것으로서 도 4에 도시된 오일 공급 라인(OL)을 통해 외부로부터 고압의 유압을 공급받는다. 상기 드릴 로드(220)는 상기 로터리 헤드(210)에 구비되는 것으로 강제 파이프로서 원통형상을 가진다. 이러한 드릴 로드(220)는 선단부에 장착된 드릴 해머(230)에 회전력을 공급하는 한편 내부 중공부를 통해 드릴 해머(230)에 압축 공기를 공급한다. 이를 위해 도 4에 도시된 압축 공기 공급 라인(AL)과 로터리 헤드(210)를 통해 고압의 압축 공기를 공급받으며, 상기 고압의 압축 공기는 도 3에 도시된 고압 컴프레서(300)로부터 공급받게된다. 상기 드릴 햄머(230)는 드릴 로드(220)와 직렬로 연결되고 상기 공급된 고압의 압축 공기에 의해 전방의 드릴 비트(240)에 타격을 줌과 동시에 회전을 시키게 된다. 다시 말해서 상기 드릴 햄머(230)는 상기 드릴 비트(240)를 회전시킴과 동시에 내부로 공급된 압축 공기에 의해 상기 드릴 비트(240)에 타격을 주게되고, 최종적으로 상기 드릴 비트(240)가 회전함과 동시에 전후진 타격하여 굴착하게 된다. 이러한 대구경 천공 장치는 디에치티 천공 장치를 이용할 수 있으며, 상기 디에치티 천공 장치는 널리 알려진 것으로서 예를 들어 한국 등록 특허 제10-1824509호, 한국 공개특허 제10-2008-0038309호, 한국 등록 특허 제10-1513843호, 한국 등록특허 제10-1960692호 등에 자세히 기재되어 있으므로 이하 디에치티 천공 장치 자체에 대한 설명과 도시는 생략한다.
한편, 일반적으로 사용되는 점보 드릴 천공 시스템은 앞서 설명된 바와 같이 드리프터(110)와 드릴스템(120) 그리고 드릴 비트(140) 등을 포함하며(도 2참조), 상기 드리프터(110)는 유압에 의해 드릴 스템(120)을 회전 및 타격을 가하게 된다. 특히 상기 점보 드릴 천공 시스템은 저압 컴프레셔에 의해 저압의 압축 공기를 이용하여 절삭된 암편을 불어내는 반면, 상기 디에치티 전공 장치의 경우 상술된 바와 같이 타격을 위해 고압의 압축 공기를 이용한다.
따라서, 본 발명은 상기 점보 드릴 시스템의 붐대(BM)와 차량(VE) 등을 이용하되 천공 시스템은 대구경 천공 장치(예를 들어 디에치티 천공 장치)를 이용하며 상술된 바와 같이 고압의 압축 공기가 필요하고 이를 공급하기 위해 고압 컴프레셔(300)가 구비되는 것이다.
한편, 상술된 바와 같이 상기 드릴 햄머(230)는 드릴 로드(220)와 직렬로 연결되고 상기 공급된 고압의 압축 공기에 의해 전방의 드릴 비트(240)에 타격을 줌과 동시에 회전을 시키게 된다.
또한, 상기 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220) 사이에는 어댑터(214)가 구비되어 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220)가 상호 연결된다.
또한, 상기 드릴 로드(220)와 사이 로터리 헤드(210) 사이에는 상기 드릴 해머(230)에서 발생하는 충격을 감소시키는 완충기(213)가 구비되어 상기 드릴 해머(230)에서 발생되는 충격이 상기 로터리 헤드(210)로 전달되는 것을 방지한다.
또한, 상기 드릴 해머(230)는 드릴 비트(240)의 후단에 연결되며 상기 드릴 해머(230)의 외곽은 클램프(260)로 지지된다.
상기 붐대(BM)의 선단부에서 상기 드릴 해머(230)의 이탈을 방지하고 드릴 해머(230)가 정해진 축으로 회전하도록 하프 부싱(270)과 클램프(260)를 포함한다.
상기 클램프(260)는 후술되는 드릴 서포터(250)의 새들(251)상에 안착되는 것으로서, 도시된 바와 같이 힌지(263)와, 상기 힌지(263)에 핀 결합되어 힌지(263)를 중심으로 회전하게 배치되는 제1가동편(261)과 제2가동편(262)을 포함한다. 상기 제1가동편(261)과 제2가동편(262)은 상하 방향 대칭되는 형상으로서 반원 형상의 단면을 가진다. 이러한 제1가동편(261)과 제2가동편(262)의 일 측에서 외측 방향으로 돌출되고 판체 형상인 고정판(264)이 각각 돌출형성된다. 이러한 한 쌍의 고정판(264)을 고정구(265)가 관통하여 상기 고정판(264)이 상호 고정된다.
또한, 상기 드릴 해머(230)의 외곽과 상기 클램프(260) 사이에는 드릴 해머(230)를 감싸보호하는 부싱(270)이 구비되되,상기 부싱(270)은 반쪽으로 나누어 형성되는 하프 부싱(271,272)으로 형성되어 교환을 단순하게 진행할 수 있도록 구비된다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 드릴 햄머(230)가 붐대(BM)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 드릴 햄머(230)의 외측을 감싸는 부싱(270)과, 상기 부싱(270)을 감싸는 클램프(260)를 포함한다.
상기 부싱(270)은 한 쌍의 하프 부싱(271,272)을 포함한다. 상기 하프 부싱 (271,272)은 특정 곡률과 특정 두께를 가지는 원호 형상으로서 특정 길이를 가지며 상호 대칭되는 형상을 가지고, 상기 클램프(260)와 드릴 햄머(230) 사이에 일정 간격 이격되게 배치된다. 이러한 하브 부싱(271,272)이 상기 클램프(260)와 드릴 햄머(230) 사이에 배치되어 상기 드릴 햄머(230)의 중심을 유지하게 되어 드릴 햄퍼(230)의 정확한 운동을 가이드한다.
한편, 상기 붐대(BM) 끝단에 구비되고 상기 클램프(260)를 지지하여 상기 드릴 햄머(230)의 이탈을 방지하는 드릴 서포터(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 드릴 서포터(250)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 붐대(BM) 끝단에 구비되고 상기 클램프(260)하측을 지지하는 판체 형상의 새들(251)과, 상기 새들(251) 내부에 장착되고 붐대(BM) 끝단 방향으로 돌출하는 탄성 재질의 쿠션 패드(253)와, 상기 새들(251)의 붐대(BM) 끝단 방향 측면에 구비되고 상기 쿠션 패드(253)가 내장되는 하우징(252)을 포함한다. 이러한 드릴 서포터(250)에 의해 상기 드릴 햄머(230)와 클램프(260) 그리고 드릴 비트(240)를 안정적으로 지지한다. 즉, 상기 새들(251)은 내부에 쿠션 패드(253)가 구비되고 이러한 쿠션 패드(253)는 하우징(252)에 의해 고정된다. 상기 쿠션 패드(253)가 내장되는 새들(251) 상에 상기 클램프(260)가 안착되는 경우 상기 드릴 햄머(230)와 드릴 비트(240)의 무게에 의해 충격을 상기 쿠션 패드(253)가 흡수하여 안정적인 설치가 가능해진다.
또한, 상기 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 해머(230)의 중간에는 드릴 로드(220)가 구비되되 상기 드릴 로드(220)는 홀더(400)에 의해 지지될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 드릴 로드(220) 외측에 구비되는 홀더(400)를 더 포함하여 상기 드릴 로드(220)를 안정적으로 지지할 수 있다. 이러한 홀더(400)는 상기 드릴 로드(220) 외측에 구비되는 클램프(410)와, 상기 드릴 로드(220)와 클램프(410) 사이에 배치되는 부싱(420)을 포함하며, 상기 부싱(420)은 한 쌍의 하프 부싱(421,422)을 포함하되, 상기 하프 부싱(421,422)은 특정 곡률과 특정 두께를 가지는 원호 형상으로서 특정 길이를 가지며 상호 대칭되는 형상을 가지고, 상기 클램프(410)와 드릴 로드(220) 사이에 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 상기 하프 부싱(420)은 앞서 설명된 드릴 햄머(230)에 구비되는 부싱(270)과 동일한 관계로 중복되는 설명은 생략한다. 한편, 상술된 홀더(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 붐대(BM)상에 구비되어 상기 드릴 로드(220)를 지지할 수 있다. 또한, 상기 클램프(410) 역시 제1클램프(411) 및 제2클램프(412) 및 힌지(413)를 포함할 수 있고 상기 제1클램프(411)와 제2클램프(412)에 고정판(414)이 형성되고 고정구(415)에 의해 상호 고정될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 로터리 헤드(210)는 유압 공급 라인(OL)을 통해 유압을 공급받아 회전력을 발생하는 로터리 헤드 본체(211)와 상기 로터리 헤드 본체(211) 저면에 구비되고 붐대에 의해 지지 되는 스키드 마운트(212)를 포함할 수 있다. 상기 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220) 사이에는 어댑터(214)가 구비되어 양 측을 연결할 수 있다. 또한 상술된 바와 같이 상기 드릴 로드(220)와 사이 로터리 헤드(210) 사이에는 상기 드릴 해머(230)에서 발생하는 충격을 감소시키는 완충기(213)가 구비되어 상기 드릴 해머(230)에서 발생되는 충격이 상기 로터리 헤드(210)로 전달되는 것을 방지하는 것도 가능하다.
한편, 상기 로터리 헤드 본체(211)에는 압축 공기 공급 라인(AL)이 구비되어 고압의 압축 공기를 드릴 로드(220) 측으로 전달할 수 있다. 또한, 물 공급 라인(WL)을 구비하여 물을 드릴 로드(220) 측으로 전달하는 것도 가능하다.
도 9에 도시된 바와 같이 드릴 햄머(230)는 드릴 햄머 본체(231)와, 상기 드릴 햄머 본체(231) 일 측단에 구비되어 드릴 로드와 연결되는 햄머 헤드(232)와, 드릴 햄머 본체(231) 타 측단에 구비되어 드릴 비트(240)와 연결되는 햄머 써브(233)를 포함할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 드릴 비트(240)는 굴착을 하는 드릴 비트 본체(241)와 상기 드릴 비트 본체(241) 일 측에 형성되는 압축 공기 배출구(242)를 포함할 수 있다. 상기 드릴 비트(240)는 상술된 바와 같이 압축 공기에 의해 타격하므로 타격 후의 압축 공기는 상기 압축 공기 배출구(242)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이하 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 천공 장치(10)를 이용하여 대구경 천공하는 방법에 대해 설명한다.
우선 도 3에 도시된 바와 같이 점보 드릴 장치(100)의 소구경 천공 장치를 탈거하고 상기 점보 드릴 장치(100)의 붐대(BM)에 디에치티 천공 장치(200)를 설치한다. 이 후, 상기 디에치티 천공 장치(200)에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔(300)에 의해 대구경 천공하여 방진공(O)을 형성한다.
이때, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 디에치티 천공 장치(200)에 의해 일정 깊이(DP1)의 방진공을 천공할 때 설정된 깊이(DP1)만큼 천공한 후 특정 길이의 추가 천공 길이(L1)를 확보한다. 이후, 상기 천공된 부분을 통해 와이어쏘를 투입하여 암반 절삭한 후 폭파하여 터널을 굴착한다. 이러한 공정 수행 후, 다음차 방진공 천공 시 상기 추가 천공된 부분(L1)에 상기 디에치티 천공 장치(200)를 투입한 후 설정된 깊이만큼 천공하되 특정 길이의 추가 전공 길이(L2)를 확보하여 반복 천공하여 방진공을 형성한다.
이러한 본 발명에 의해 대구경의 방진공을 효율적으로 천공할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 점보 드릴 천공 장치 110 : 드리프터
120 : 드릴 스템 140 : 드릴 비트
200 : 대구경 천공 장치 210 : 로터리 헤드
220 : 드릴 로드 230 : 드릴 햄머
240 : 드릴 비트 250 : 드릴 서포터
251 : 새들 252 : 하우징
253 : 쿠션 패드 260 : 클램프
270 : 하프 부싱

Claims (5)

  1. 점보드릴 장치에서 대구경 천공을 위해
    점보 드릴 장치(100)에, 상기 점보 드릴 장치(100)에 구비되어 대구경 천공하는 대구경 천공 장치(200)와, 상기 대구경 천공 장치(200)에 고압 공기를 공급하는 고압 컴프레셔(300)를 포함하고,
    상기 점보 드릴 장치(100)는 차량(110)과, 상기 차량(110)에 구비되어 신축하는 붐대(BM)와, 상기 붐대(BM)를 지지하는 암(AR)을 포함하며
    상기 대구경 천공 장치(200)는 방진공을 천공하는 드릴 비트(240)를 포함하고
    상기 드릴 비트(240)를 회전시키는 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 비트(240)를 충격운동시키는 드릴 해머(230)가 서로 이격되어 설치되며,
    상기 로터리 헤드(210)는 유압 공급 라인(OL)을 통해 유압을 공급받아 회전력을 발생하는 로터리 헤드 본체(211)와, 상기 로터리 헤드 본체(211) 저면에 구비되고 붐대에 의해 지지 되는 스키드 마운트(212)를 포함하고,
    상기 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220) 사이에는 어댑터(214)가 구비되어 로터리 헤드 본체(211)와 드릴 로드(220)가 상호 연결되며,
    상기 드릴 해머(230)는 드릴 비트(240)의 후단에 연결되며 상기 드릴 해머(230)의 외곽은 클램프(260)로 지지되고,
    상기 드릴 해머(230)의 외곽과 상기 클램프(260) 사이에는 드릴 해머(230)를 감싸보호하는 부싱(270)이 구비되되,
    상기 부싱(270)은 반쪽으로 나누어 형성되는 하프 부싱(271,272)으로 형성되어 교환을 단순하게 진행할 수 있도록 구비되고,
    상기 드릴 로드(220)와 사이 로터리 헤드(210)사이에는 상기 드릴 해머(230)에서 발생하는 충격을 감소시키는 완충기(213)가 구비되어 상기 드릴 해머(230)에서 발생되는 충격이 상기 로터리 헤드(210)로 전달되는 것을 방지하고
    상기 붐대(BM) 끝단에 구비되고 클램프(260)를 지지하여 상기 드릴 햄머(230)의 이탈을 방지하는 드릴 서포터(250)를 더 포함하고, 상기 드릴 서포터(250)는 상기 붐대(BM) 끝단에 구비되고 상기 클램프(260)하측을 지지하는 판체 형상의 새들(251)과, 상기 새들(251) 내부에 장착되고 붐대(BM) 끝단 방향으로 돌출하는 탄성 재질의 쿠션 패드(253)와, 상기 새들(251)의 붐대(BM) 끝단 방향 측면에 구비되고 상기 쿠션 패드(253)가 내장되는 하우징(252)을 포함하는 것을 특징으로 하는 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 헤드(210)와 상기 드릴 해머(230)의 중간에는 드릴 로드(220)가 구비되되 상기 드릴 로드(220)는 홀더(400)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 점보 드릴 장치를 활용하여 대구경 천공기기를 장착한 대구경 천공장치.

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