KR102095678B1 - Probe drill assembly for Tunnel Boring Machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프로브 드릴의 각도를 정밀하게 조절할 수 있는 프로브 드릴 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a probe drill assembly that can precisely adjust the angle of the probe drill.
터널을 굴착하는 여러 공법 중 TBM(Tunnel Boring Machine)공법은 일반적인 굴착이 어려운 암반 지대에 터널을 형성할 때 사용되는 TBM을 이용해 터널을 굴착하는 공법이다. TBM은 터널의 굴착부터 지보체의 시공, 굴착 토사(암반) 배출까지 터널 시공의 모든 과정이 기계화 및 자동화된 장비이다. TBM을 이용한 공법은 전단면 터널 굴착기로 암반을 압쇄 또는 절삭해 굴착하는 기계식 굴착 공법으로, 주변 암반 자체를 지보체로 활용한다. 따라서 TBM 공법은 역학적으로 안정된 원형 구조를 형성해 숏크리트나 록볼트 등과 같은 지보재의 사용을 크게 줄일 수 있어 일반적으로 사용된다. TBM 공법의 변형으로 쉴드 TBM 공법(Shield TBM)이 있다.Among the various methods of excavating the tunnel, the TBM (Tunnel Boring Machine) method is a method of excavating a tunnel using TBM, which is used to form a tunnel in a rocky area where general excavation is difficult. TBM is a mechanized and automated equipment for all processes of tunnel construction, from tunnel excavation to construction of support bodies and discharge of excavated soil (rock). The TBM method is a mechanical excavation method in which a rock is crushed or cut by a front-surface tunnel excavator, and the surrounding rock itself is used as a support. Therefore, TBM method is generally used because it can reduce the use of supporting materials such as shotcrete or rock bolt by forming a dynamically stable circular structure. A variant of the TBM method is the Shield TBM method.
쉴드 TBM 공법은 '쉴드'라고 불리우는 원통형의 강재 내부에서 굴착기로 선단부 지반의 붕괴를 막으면서 굴착하고, 쉴드 후방에서는 굴착 단면을 지보하는 세그먼트를 구축하는 방식이다. 쉴드 TBM 공법은 세그먼트를 구축하면서 굴착기가 세그먼트를 밀어내는 반력으로 쉴드를 전진시키면서 굴착이 이루어지므로 굴착면의 안전성이 우수해 작업 안정성이 높은 장점이 있다.The shield TBM method is a method of constructing a segment in a cylindrical steel material called a 'shield' while excavating with a excavator while preventing the collapse of the ground at the tip, and supporting a digging section at the rear of the shield. The shield TBM method has the advantage of high stability of the work because the excavation is performed while excavating while moving the shield with the reaction force that the excavator pushes the segment while constructing the segment.
전술한 TBM 공법 또는 쉴드 TBM 공법의 경우, 해외에서는 주로 10미터 이상의 직경을 갖는 터널을 형성할 때 사용되며, 국내에서는 4m 내외의 소구경 터널 형성에 사용된다. 이러한 TBM 공법 또는 쉴드 TBM 공법용 굴착보강장치가 한국특허등록 제10-1774713호에 개시되어 있다. 전술한 굴착보강장치는 프로브드릴 및 프로브드릴거치대를 구비한다.In the case of the above-described TBM construction method or the shield TBM construction method, it is mainly used to form a tunnel having a diameter of 10 m or more in foreign countries, and is used to form a small-diameter tunnel within 4 m in Korea. Such a TBM construction method or a shield TBM construction method is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1774713. The above-described excavation reinforcement device includes a probe drill and a probe drill holder.
전술한 선행문헌의 도 16에 도시된 바와 같이, 프로브드릴거치대는 제1 거치체 실린더에 의해 상하로 각도가 조절된다. 또한, 거치체 하우징에도 실린더 구조가 구비되어 있어 프로브드릴거치체가 전후 방향으로 이동된다.As shown in FIG. 16 of the above-mentioned prior document, the angle of the probe drill holder is adjusted up and down by the first holder cylinder. In addition, a cylinder structure is also provided in the holder housing, so that the probe drill mounting body is moved in the front-rear direction.
그러나 전술한 선행문헌의 프로브드릴거치대는 상하 방향으로의 각도 조절만이 가능한 구조이므로, 정밀하고 세부적인 각도 조절이 불가능한 문제가 있다. 따라서 원하는 방향, 원하는 각도로 천공이 불가능한 문제가 있다.However, since the probe drill holder of the above-mentioned prior art has a structure capable of only adjusting the angle in the vertical direction, there is a problem in that precise and detailed angle adjustment is impossible. Therefore, there is a problem that it is impossible to puncture in a desired direction and angle.
또한, TBM 내의 각종 구성품의 배치에 따라 프로브드릴의 회전에 필요한 공간을 확보하기 어려운 구조인 경우가 많아 원하는 방향, 원하는 각도로 천공이 불가능한 문제가 있다.In addition, it is often difficult to secure a space required for rotation of the probe drill according to the arrangement of various components in the TBM, and there is a problem in that it is impossible to puncture in a desired direction and angle.
또한, 소구경 터널에 사용되는 TBM의 경우, 터널 직경이 작아 공간 제약이 크므로 전술한 구조의 프로브드릴거치대와 같이 큰 행정 궤적을 갖는 구조를 적용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 전술한 문제들을 해결할 수 있는 TBM용 프로브 드릴 및 거치 구조를 개발할 필요가 있다.In addition, in the case of TBM used in a small-diameter tunnel, since the tunnel diameter is small and space restrictions are large, there is a problem in that it is difficult to apply a structure having a large stroke trajectory, such as the probe drill holder of the aforementioned structure. Therefore, it is necessary to develop a probe drill and mounting structure for TBM that can solve the above-mentioned problems.
본 발명의 목적은 프로브 드릴의 각도를 정밀하게 조절하여 좁은 공간에서도 작동할 수 있는 프로브 드릴 어셈블리를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a probe drill assembly that can operate even in a small space by precisely adjusting the angle of the probe drill.
본 발명의 프로브 드릴 어셈블리는 TBM 내부에 설치되어 세그먼트를 조립하는 세그먼트 조립용 이렉터의 일측에 결합된 이렉터 프레임 상에 설치되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임 상에 일단이 회전 가능하게 지지되고 타단이 상기 베이스 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 연장 형성된 붐 프레임을 구비한 각도 조절 모듈; 굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및 상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함한다.The probe drill assembly of the present invention is installed inside the TBM, a base frame installed on a director frame coupled to one side of a segment assembly director for assembling segments, and one end rotatably supported on the base frame and the other end An angle adjusting module having a boom frame extending in a direction away from the base frame; A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And a top rail supporting the probe drill module from below, a slidable support for the body mount, a side rail slidably supporting the other end of the boom frame, and disposed along a longitudinal direction of the top rail. It includes; a pair of transfer chain coupled to the body mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain.
상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 배치되되 일단이 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되며 타단이 상기 붐 프레임의 일측에 회전 가능하게 결합되는 붐 실린더와, 일단이 상기 붐 실린더에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 붐 프레임의 타단에 인접하여 결합되는 붐 실린더 로드를 구비한 붐 서포터; 및 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 배치되되 일단이 상기 베이스 프레임에 인접한 상기 붐 프레임의 타측에 회전 가능하게 결합되고 타단이 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 연장되는 틸팅암 실린더와, 일단이 상기 틸팅암 실린더에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 연장되는 실린더 로드를 구비한 틸팅 서포터;를 더 포함하고, 상기 붐 서포터의 상기 붐 실린더 로드 및 상기 틸팅 서포터의 실린더 로드의 인출 길이에 따라 상기 붐 프레임과 상기 이렉터 프레임 간의 각도 및 거리가 변동될 수 있다.The boom cylinder is disposed along the longitudinal direction of the boom frame, one end is rotatably coupled to the base frame, the other end is rotatably coupled to one side of the boom frame, and one end is inserted retractably into the boom cylinder and the other end A boom supporter having a boom cylinder rod extending along the longitudinal direction of the boom frame and coupled to the other end of the boom frame; And a tilting arm cylinder disposed along the longitudinal direction of the boom frame, one end rotatably coupled to the other side of the boom frame adjacent to the base frame, and the other end extending along the longitudinal direction of the boom frame, one end of the tilting Further comprising a tilting supporter having a cylinder rod that is retractably inserted into the arm cylinder and the other end extending along the longitudinal direction of the boom frame; and further comprising, withdrawing the boom cylinder rod of the boom supporter and the cylinder rod of the tilting supporter The angle and distance between the boom frame and the director frame may vary depending on the length.
상기 붐 실린더 및 상기 틸팅암 실린더는 유압으로 작동될 수 있다.The boom cylinder and the tilting arm cylinder can be hydraulically operated.
상기 프로브 드릴 모듈은 상기 드릴 비트에 압력을 가하는 퍼커션부와, 상기 드릴 구동부에 가해지는 압력에 따라 상기 퍼커션부의 퍼커션 속도, 상기 드릴 비트의 회전 토크 및 회전 속도를 제어하는 토크 제어기를 더 포함할 수 있다.The probe drill module may further include a percussion part that applies pressure to the drill bit, and a torque controller that controls the percussion speed of the percussion part, the rotation torque and the rotation speed of the drill bit according to the pressure applied to the drill drive part. have.
상기 토크 제어기에서 제어하는 상기 퍼커션부의 퍼커션 속도, 상기 드릴 비트의 회전 토크 및 회전 속도에 따라 상기 프로브 드릴 모듈이 상기 클램핑 모듈을 따라 이동하는 이동 속도가 제어될 수 있다.A movement speed at which the probe drill module moves along the clamping module may be controlled according to the percussion speed of the percussion part controlled by the torque controller, and the rotation torque and rotation speed of the drill bit.
상기 클램핑 모듈은 상기 마스터 프레임에 인출 가능하게 수납되고 상기 마스터 프레임의 일단으로 일단이 노출되는 연장 프레임과, 상기 마스터 프레임에 설치되어 유압으로 작동되는 제1 프레임 실린더와, 일단이 상기 제1 프레임 실린더 내부에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 연장 프레임의 타단에 결합되는 실린더 로드와, 상기 붐 프레임이 결합되는 틸팅 프레임과, 상기 사이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 상기 틸팅 프레임을 지지하는 프레임 레일 가이드와, 일단이 상기 프레임 레일 가이드에 결합되고 타단이 상기 연장 프레임이 노출되는 방향을 향해 연장되고 유압으로 작동되는 제2 프레임 실린더와, 일단이 상기 제2 프레임 실린더 내부에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 마스터 프레임의 일단에 인접하여 결합되는 실린더 로드를 더 포함할 수 있다.The clamping module is retractably received in the master frame and an extended frame exposed at one end of the master frame, a first frame cylinder installed hydraulically on the master frame, and one end of the first frame cylinder A frame rail guide that is removably inserted into the inside and the other end is coupled to the other end of the extension frame, a tilting frame to which the boom frame is coupled, and a slidably coupled to the side rail to support the tilting frame Wow, a second frame cylinder having one end coupled to the frame rail guide, the other end extending toward the direction in which the extension frame is exposed, and a hydraulically operated second frame cylinder, one end retractably inserted into the second frame cylinder, and the other end Coupled adjacent to one end of the master frame It may further include a cylinder rod.
상기 각도 조절 모듈은 상기 붐 프레임과 상기 이렉터 프레임이 최대 거리 및 최대 각도로 이격되는 업 포지션(up position), 상기 붐 프레임과 상기 이렉터 프레임이 수평을 이루도록 배치되는 미들 포지션(middle position), 상기 붐 프레임의 일단이 상기 이렉터 프레임의 상면과 일직선 상에 배치되는 다운 포지션(down position) 중 적어도 어느 한 포지션에서 구동될 수 있다.The angle adjustment module includes an up position in which the boom frame and the director frame are spaced at a maximum distance and a maximum angle, and a middle position in which the boom frame and the director frame are horizontal. One end of the boom frame may be driven in at least one of a down position disposed on a straight line with the upper surface of the director frame.
상기 클램핑 모듈은 상기 각도 조절 모듈의 각 포지션에서 상기 마스터 프레임의 일단이 상기 붐 프레임의 전방으로 돌출된 상태인 포워드 포지션(forward position) 또는 상기 마스터 프레임의 타단이 상기 붐 프레임의 후방으로 후퇴한 상태인 백워드 포지션(backward position) 중 어느 한 포지션으로 배치될 수 있다.In the clamping module, a forward position in which one end of the master frame protrudes toward the front of the boom frame at each position of the angle adjustment module or the other end of the master frame retracts to the rear of the boom frame It can be arranged in any one of the inward position (backward position).
상기 각도 조절 모듈은 상기 이렉터 프레임 상의 밸런스 웨이트의 설치 위치에 상기 밸런스 웨이트를 대체하여 설치될 수 있다.The angle adjustment module may be installed by replacing the balance weight at the installation position of the balance weight on the director frame.
상기 각도 조절 모듈은 상기 세그먼트 조립용 이렉터의 내주면 측에 설치되며, 상기 이렉터 프레임 상에 설치되거나 상기 세그먼트 조립용 이렉터의 내주면 측에 결합되는 마운트에 안착될 수 있다.The angle adjustment module is installed on the inner circumferential surface side of the segment assembly director, and may be mounted on a mount installed on the director frame or coupled to the inner circumferential surface side of the segment assembly director.
상기 프로브 드릴 모듈은 지질 조사를 위한 보링과, 지반 안정화를 위한 콘크리트 주입 작업인 그라우팅을 위한 천공 작업에 사용될 수 있다.The probe drill module may be used for boring for geological investigation and drilling for grouting, which is a concrete injection operation for stabilizing the ground.
본 발명에 따르면 프로브 드릴 어셈블리의 주요 부분의 각도를 세밀하게 조절할 수 있으므로 좁은 공간에서도 작동이 가능한 장점이 있으며, 소구경 및 대구경 TBM에 모두 적용이 가능하다.According to the present invention, since the angle of the main part of the probe drill assembly can be finely adjusted, it is possible to operate even in a small space, and it can be applied to both small and large diameter TBMs.
또한, 본 발명의 프로브 드릴 어셈블리는 필요할 때에만 클램핑부의 길이를 연장하여 사용할 수 있으므로 미사용 시 공간을 적게 차지하며, 소구경 및 대구경 TBM에 모두 적용이 가능하다.In addition, the probe drill assembly of the present invention can be used by extending the length of the clamping portion only when necessary, thus taking up little space when not in use, and can be applied to both small and large diameter TBMs.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리가 설치된 TBM 굴착장치의 일부를 도시한 종방향 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리가 설치된 TBM 굴착장치의 일부를 도시한 종방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3에 따른 각도 조절 모듈을 도시한 측면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 따른 각도 조절 모듈의 작동 예를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 3에 따른 클램핑 모듈의 일부를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 3 및 도 6에 따른 클램핑 모듈의 일부 구성을 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 A-A선에 따른 클램핑 모듈의 일부 구성을 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8의 B-B선에 따른 클램핑 모듈을 도시한 단면도이다.
도 10은 도 3에 따른 프로브 드릴 모듈을 도시한 측면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리의 업 포지션 상태를 도시한 작동도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리의 미들 포지션 상태를 도시한 작동도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리의 다운 포지션 상태를 도시한 작동도이다.1 is a longitudinal plan view showing a part of a TBM drilling rig with a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a longitudinal cross-sectional view showing a part of a TBM drilling rig with a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view showing a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing the angle adjustment module according to FIG. 3.
5 is a side view showing an operation example of the angle adjustment module according to FIGS. 3 and 4.
FIG. 6 is a plan view showing a part of the clamping module according to FIG. 3.
7 is a plan view showing a partial configuration of the clamping module according to FIGS. 3 and 6.
8 is a cross-sectional view showing a part of the clamping module along the line AA of FIG. 7.
9 is a cross-sectional view showing the clamping module along the line BB of FIG. 8.
10 is a side view showing the probe drill module according to FIG. 3.
11 and 12 is an operation diagram showing an up position state of the probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
13 and 14 is an operation diagram showing a middle position state of the probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
15 and 16 is an operation diagram showing a down position state of the probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following embodiments can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the Examples. Rather, these examples are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals in the drawings refer to the same elements. As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the listed items. In addition, in this specification, "connected" means not only when the A member and the B member are directly connected, but also when the C member is interposed between the A member and the B member to indirectly connect the A member and the B member. do.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is used to describe a specific embodiment and is not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms may include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Also, when used herein, "comprise, include" and / or "comprising, including" refer to the shapes, numbers, steps, actions, elements, elements and / or groups of these mentioned. It is to specify existence and not to exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, actions, elements, elements and / or groups.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers and / or parts, these members, parts, regions, layers and / or parts are defined by these terms It is obvious that not. These terms are only used to distinguish one member, part, region, layer or portion from another region, layer or portion. Accordingly, the first member, component, region, layer, or part described below may refer to the second member, component, region, layer, or part without departing from the teachings of the present invention.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.Space-related terms such as “beneath”, “below”, “lower”, “above”, and “upper” refer to elements or features shown in the drawings. It can be used for easy understanding of other elements or features. Terms related to these spaces are for easy understanding of the present invention according to various process states or use states of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a drawing is flipped over, the element or feature described as "bottom" or "below" becomes "top" or "above". Thus, “lower” is a concept encompassing “upper” or “lower”.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리에 대해 상세히 설명하기로 한다. 프로브 드릴 어셈블리의 세부 구조를 설명함에 있어 기계적인 결합이나 윤활 등을 위해 자명하게 사용되는 프레임, 브래킷, 볼트 및 너트 등의 각종 연결 부품이나 베어링, 스냅링 등의 부품에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 주요 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Hereinafter, a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In explaining the detailed structure of the probe drill assembly, detailed descriptions are omitted for various connecting parts such as frames, brackets, bolts, and nuts, or parts such as bearings and snap rings, which are obviously used for mechanical coupling or lubrication. It will be described only for.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리가 설치된 TBM 굴착장치의 일부를 도시한 종방향 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리가 설치된 TBM 굴착장치의 일부를 도시한 종방향 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리를 도시한 측면도이다. 도 4는 도 3에 따른 각도 조절 모듈을 도시한 측면도이다. 도 5는 도 3 및 도 4에 따른 각도 조절 모듈의 작동 예를 도시한 측면도이다. 도 6은 도 3에 따른 클램핑 모듈의 일부를 도시한 평면도이다. 도 7은 도 3 및 도 6에 따른 클램핑 모듈의 일부 구성을 도시한 평면도이다. 도 8은 도 7의 A-A선에 따른 클램핑 모듈의 일부 구성을 도시한 단면도이다. 도 9는 도 8의 B-B선에 따른 클램핑 모듈을 도시한 단면도이다. 도 10은 도 3에 따른 프로브 드릴 모듈을 도시한 측면도이다. 도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리의 업 포지션 상태를 도시한 작동도이다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리의 미들 포지션 상태를 도시한 작동도이다. 도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리의 다운 포지션 상태를 도시한 작동도이다.1 is a longitudinal plan view showing a part of a TBM drilling rig with a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a part of a TBM drilling rig with a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention. 3 is a side view showing a probe drill assembly according to an embodiment of the present invention. 4 is a side view showing the angle adjustment module according to FIG. 3. 5 is a side view showing an operation example of the angle adjustment module according to FIGS. 3 and 4. FIG. 6 is a plan view showing a part of the clamping module according to FIG. 3. 7 is a plan view showing a partial configuration of the clamping module according to FIGS. 3 and 6. 8 is a cross-sectional view showing a part of the clamping module along the line A-A in FIG. 7. 9 is a cross-sectional view showing a clamping module taken along line B-B in FIG. 8. 10 is a side view showing the probe drill module according to FIG. 3. 11 and 12 is an operation diagram showing an up position state of the probe drill assembly according to an embodiment of the present invention. 13 and 14 is an operation diagram showing a middle position state of the probe drill assembly according to an embodiment of the present invention. 15 and 16 is an operation diagram showing a down position state of the probe drill assembly according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리(D)는 TBM(Tunnel Boring Machine, 100) 내부에 설치되어 사용된다. TBM(100)은 터널의 굴착부터 지보체의 시공, 굴착 토사(암반) 배출까지 터널 시공의 모든 과정이 기계화 및 자동화된 굴착 장비이다. 본 발명에서 TBM(100)은 세그먼트를 구비한 쉴드 TBM(또는 개량형 TBM)을 의미한다.1 to 3, the probe drill assembly D according to an embodiment of the present invention is installed and used inside a tunnel boring machine (TBM) 100. The
TBM(100)은 굴착 챔버(110)의 전면에 복수의 커터(122)가 설치된 커터 헤드(120)를 구비해 터널을 굴착하며, 굴착된 암반이나 토사는 반출 컨베이어(미도시)에 실려 터널 외부로 배출된다. TBM(100) 내부에는 미리 제작한 터널 벽조각인 세그먼트(미도시)를 조립해 터널 벽을 형성하는 세그먼트 조립용 이렉터(130)가 설치된다. 굴착된 터널 내벽에 세그먼트를 원통형으로 설치한 후 세그먼트를 지지하여 추진 잭(140)이 전진하면서 다시 전방의 굴착이 이루어진다. TBM (100) is provided with a cutter head (120) with a plurality of cutters (122) installed on the front of the excavation chamber (110) to excavate a tunnel, and excavated rock or soil is carried on a transport conveyor (not shown) outside the tunnel Is discharged. Inside the
TBM(100)을 이용한 굴착 시 전방의 지반 샘플 채취나 필요에 의해 소형 홀을 천공해야 하는 경우가 있다(이하 보링). 또한, 작업자가 커터(122)를 교체하기 위해 굴착 챔버(110)로 들어가야 하는데 이때 연약층이나 동공(空洞)이 있는 지반을 굴착하는 경우, 지반이 함몰될 위험이 있어 작업자의 안전을 확보하는 작업이 선행되어야 한다. 작업자의 안전을 확보하기 위해 굴착 방향의 전방, 상하좌우 방향의 일부 또는 전부의 영역에 여러 개의 구멍을 천공하고 구멍을 통해 시멘트를 주입해 고결함으로써 지반을 안정화시키는 작업을 할 수 있다(이하 그라우팅). 특히 회전 작동을 위한 공간을 확보하기 어려운 문제로 그라우팅 중 수평 방향의 그라우팅 작업이 매우 어렵다.When excavating using the
전술한 보링이나 그라우팅을 위해 본 발명의 프로브 드릴 어셈블리(D)가 사용된다. 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 무게 중심을 잡아주는 카운트 웨이트의 설치 위치에 카운트 웨이트를 대신하여 프로브 드릴 어셈블리(D)가 설치될 수 있다. 세그먼트 조립용 이렉터(130)는 링 형상의 이렉터 프레임(132)을 구비하며, 이렉터 프레임(132)의 일측에 카운트 웨이트 대신 프로브 드릴 어셈블리(D)가 설치된다. The probe drill assembly D of the present invention is used for the boring or grouting described above. A probe drill assembly D may be installed in place of the count weight at the installation position of the count weight that holds the center of gravity of the
이렉터 프레임(132)은 원형의 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 내주면 측에 배치되는 프레임이다. 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 외주면 쪽은 TBM(100)의 내측벽과의 간격이 협소해 프로브 드릴 어셈블리(D)를 설치하기에 적합하지 않다. 그러나 일반적으로 프로브 드릴 어셈블리(D)는 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 외주 측에 설치되어 사용되므로 회전 각도가 확보되지 않는 문제가 발생한다. 그러나 본 발명에서는 프로브 드릴 어셈블리(D)가 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 내주측에 설치된다. 세그먼트 조립용 이렉터(130)가 회전하는 회전체이므로 내주 측에는 다른 구성품들이 설치되지 않으며, 프로브 드릴 어셈블리(D)가 간섭없이 작동할 수 있는 공간을 확보할 수 있다. The
이렉터 프레임(132)은 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 내주면 일측에 고정되어 함께 회전될 수도 있고, 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 내주측에 회전하지 않도록 별도의 구조물을 통해 설치될 수도 있다. 따라서 프로브 드릴 어셈블리(D) 역시 이렉터 프레임(132)과 함께 회전하거나 위치가 고정될 수 있다. The
또는, 별도의 회전 링과 마운트를 구비해 세그먼트 조립용 이렉터(130)의 내주 측에 프로브 드릴 어셈블리(D)를 설치할 수도 있다.Alternatively, the probe drill assembly D may be installed on the inner circumferential side of the
이와 같이, 프로브 드릴 어셈블리(D)의 설치를 위해 별도의 설치 공간을 필요로 하지 않으므로 한정된 공간을 갖는 대구경용 또는 소구경용 TBM(100)에 모두 프로브 드릴 어셈블리(D)를 설치한 상태로 굴착 작업이 가능하다.As described above, since a separate installation space is not required for the installation of the probe drill assembly D, the excavation work is performed while the probe drill assembly D is installed in both the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 드릴 어셈블리(D)는 크게 각도 조절 모듈(300)과 클램핑 모듈(400), 프로브 드릴 모듈(500)로 구성된다. 각도 조절 모듈(300)은 클램핑 모듈(400) 및 프로브 드릴 모듈(500)을 지지하고 이들의 각도를 조절한다. 클램핑 모듈(400)은 프로브 드릴 모듈(500)을 지지하고, 프로브 드릴 모듈(500)과 각도 조절 모듈(300)을 연결한다. 프로브 드릴 모듈(500)은 굴착면을 천공하는 드릴 비트(520)를 지지하며, 드릴 비트(520)의 회전 속도를 제어한다.3, the probe drill assembly D according to an embodiment of the present invention is largely composed of an
도 3 내지 도 5, 도 11 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 각도 조절 모듈(300)은 이렉터 프레임(132)에 고정되는 베이스 프레임(310)과, 베이스 프레임(310)에 대해 회전 가능하게 결합되는 붐 프레임(330)과, 붐 프레임(330)의 각도 조절을 위한 붐 서포터(350) 및 틸팅 서포터(370)를 포함할 수 있다.3 to 5 and 11 to 16, the
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(310)은 베이스 플레이트(311)와, 한 쌍의 사이드 플레이트(313)를 구비한다. 4 and 5, the
베이스 플레이트(311)는 이렉터 프레임(132)에 직결되는 판(plate)재로, 사각형 등의 형상을 가질 수 있다. 베이스 플레이트(311) 상에 미리 설정된 간격으로 이격되어 한 쌍의 사이드 플레이트(313)가 형성된다. The
사이드 플레이트(313)는 붐 프레임(330) 및 붐 서포터(350)를 지지하기 위한 구조이다. 사이드 플레이트(313)는 베이스 플레이트(311)의 상면으로부터 상향 연장되는 판 형태로, 한 쌍이 서로 마주보도록 설치된다. The
사이드 플레이트(313)의 사이에 붐 프레임(330) 및 붐 서포터(350)의 일단이 회전 가능하게 결합된다. 이를 위해, 사이드 플레이트(313)에는 붐 프레임(330)을 회전 가능하게 지지하는 메인 힌지(315) 및 제1 서브 힌지(316)가 결합될 수 있다. 메인 힌지(315)는 사이드 플레이트(313)의 상측에 배치되고, 제1 서브 힌지(316)는 사이드 플레이트(313)의 하측에 배치될 수 있다. 사이드 플레이트(313)는 붐 프레임(330)을 지지하기 위한 것이므로 그 형상이 제한되지 않는다. Between the
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 붐 프레임(330)은 일단이 사이드 플레이트(313)에 회전 가능하게 결합되고 타단이 클램핑 모듈(400)의 일측에 회전 가능하게 결합된다. 붐 프레임(330)은 소정의 폭과 길이를 갖는 판재가 'ㄷ'자 또는 'ㅁ'자의 횡단면을 갖는 형태를 가질 수 있다. 4 and 5, one end of the
붐 프레임(330)은 클램핑 모듈(400) 및 프로브 드릴 모듈(500)의 무게를 지지하며, 여러 각도로 움직여 클램핑 모듈(400) 및 프로브 드릴 모듈(500)의 위치를 세밀하게 조절할 수 있도록 한다. 붐 프레임(330)은 TBM(100)에 적용될 수 있을 정도의 길이로 형성될 수 있다.The
붐 프레임(330)의 일단에는 전술한 메인 힌지(315)가 관통 삽입되고, 타단에는 후술할 제1 틸팅 힌지(375)가 관통 삽입된다. 붐 프레임(330)은 메인 힌지(315)에 의해 베이스 프레임(310)에 회전 가능하게 결합된다. 또한, 붐 프레임(330)은 제1 틸팅 힌지(375)에 의해 틸팅암(374) 및 클램핑 모듈(400)에 회전 가능하게 결합된다. The
붐 프레임(330)의 길이 방향 양측에는 제1 설치 브래킷(331) 및 제2 설치 브래킷(333)이 각각 형성된다.The
도 4를 기준으로 하면, 제1 설치 브래킷(331)은 붐 프레임(330)의 타단에 인접한 하측면으로부터 하향 연장된다. 제1 설치 브래킷(331)은 후술할 붐 서포터(350)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 부분이다. 따라서 제1 설치 브래킷(331)은 붐 서포터(350)와 결합될 수 있을 정도의 크기를 갖는다.Referring to FIG. 4, the
도 4를 기준으로 하면, 제2 설치 브래킷(333)은 붐 프레임(330)의 상측 또는 일측으로부터 상측을 향해 형성되되 후술할 틸팅 서포터(370)의 길이를 고려한 위치에 형성된다. 후술할 틸팅 서포터(370)가 붐 프레임(330)의 상측에 배치되므로 이를 위해 제2 설치 브래킷(333) 역시 도 4를 기준으로 붐 프레임(330)의 상측에 형성될 수 있다. 제2 설치 브래킷(333)은 틸팅 서포터(370)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 부분이다. 따라서 제2 설치 브래킷(333)은 틸팅 서포터(370)와 결합될 수 있을 정도의 크기를 갖는다.Referring to FIG. 4, the
도 4 및 도 5, 도 11 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 붐 서포터(350)는 붐 프레임(330)의 각도를 조절하기 위한 것으로, 붐 실린더(351) 및 붐 실린더 로드(353), 제2 서브 힌지(355)로 구성된다. 붐 서포터(350)는 붐 프레임(330)의 하측에 길이 방향을 따라 배치된다. 4 and 5, 11 to 16, the
붐 실린더(351)는 유압으로 작동되는 실린더일 수 있다. 붐 실린더(351)는 전술한 사이드 플레이트(313)에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단에는 붐 실린더 로드(353)가 이동 가능하게 삽입된다. The
붐 실린더 로드(353)는 일단이 붐 실린더(351) 내부에 이동 가능하게 삽입되고, 타단이 제2 서브 힌지(355)에 의해 전술한 제1 설치 브래킷(331)에 회전 가능하게 결합된다.One end of the
붐 서포터(350)가 이렉터 프레임(132)에 인접한 상태에서 붐 실린더 로드(353)가 붐 실린더(351) 내부에 최대로 수납되었을 때 이렉터 프레임(132)과 붐 프레임(330) 사이의 거리가 최소가 된다. 반대로 붐 실린더 로드(353)가 붐 실린더(351) 외부로 최대로 인출되었을 때 이렉터 프레임(132)과 붐 프레임(330) 사이의 거리가 최대가 된다. Distance between the
붐 실린더 로드(353)의 길이가 최소인 위치와 최대인 위치 사이의 어느 지점에 붐 프레임(330)이 위치하는지에 따라 틸팅 서포터(370)의 위치 및 상태가 연동하여 변경될 수 있다. 붐 프레임(330)의 세부 각도는 틸팅 서포터(370)에 의해 조절된다.The position and state of the tilting
도 4 및 도 5, 도 11 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 틸팅 서포터(370)는 붐 프레임(330)의 상측에 길이 방향을 따라 배치된다. 틸팅 서포터(370)는 틸팅암 실린더(371) 및 실린더 로드(372)와, 틸팅암 실린더(371)를 회전 가능하게 지지하는 제3 서브 힌지(373)와, 실린더 로드(372)와 붐 프레임(330)의 단부를 연결하는 틸팅암(374)과, 틸팅암(374)의 양단을 회전 가능하게 각각 지지하는 제1 틸팅 힌지(375) 및 제2 틸팅 힌지(376)를 포함한다.4 and 5, 11 to 16, the tilting
틸팅암 실린더(371)는 제3 서브 힌지(373)에 의해 전술한 제2 설치 브래킷(333)에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단에는 실린더 로드(372)가 이동 가능하게 삽입된다. 틸팅암 실린더(371)는 유압으로 작동되는 실린더일 수 있다. The tilting
실린더 로드(372)는 일단이 틸팅암 실린더(371) 내부에 이동 가능하게 삽입되고 타단이 제2 틸팅 힌지(376)에 의해 틸팅암(374)의 단부에 회전 가능하게 결합된다. 따라서 실린더 로드(372)가 틸팅암 실린더(371)로부터 인출되는 길이에 따라 틸팅암(374)의 회전 각도가 연동하여 변동된다. 이에 따라 실린더 로드(372)의 인출 길이를 조절하여 틸팅암(374)의 각도를 조절함으로써 붐 프레임(330)의 각도를 좀더 세밀하게 조절할 수 있다.One end of the
틸팅암(374)은 붐 프레임(330)과 틸팅 서포터(370)를 연결하는 일종의 링크이다. 틸팅암(374)의 일단(도 4를 기준으로 하단)은 제1 틸팅 힌지(375)에 의해 붐 프레임(330)의 타단과 회전 가능하게 결합된다. 또한, 틸팅암(374)의 타단(도 4를 기준으로 상단)은 제2 틸팅 힌지(376)에 의해 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)와 회전 가능하게 결합된다. 틸팅암(374)의 상단은 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372) 인출 길이에 따라 그 위치가 달라질 수 있다.The tilting
틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)의 인출 길이가 최소일 때 제1 틸팅 힌지(375)를 기준으로 제2 틸팅 힌지(376)가 결합되는 틸팅암(374)의 상단 위치를 제1 위치라고 정의할 수 있다. 반대로 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)의 인출 길이가 최대일 때 틸팅암(374)의 상단 위치를 제2 위치라고 정의할 수 있다. 제1 위치와 제2 위치간 틸팅암 상단간의 각도는 최대 120를 이룰 수 있다. 그러나 이는 예시적인 수치일 뿐, 틸팅암 실린더(371) 및 실린더 로드(372)의 위치, 길이 등 설계 사양이 변경되면 그에 따라 변경될 수 있다.When the withdrawal length of the
전술한 바와 같이, 각도 조절 모듈(300)은 붐 프레임(330)의 일단이 베이스 프레임(310) 상에 회전 가능하게 지지되고 타단이 클램핑 모듈(400)에 회전 가능하게 연결된다. 또한, 각도 조절 모듈(300)은 붐 프레임(330)의 길이 방향 양측(도 4를 기준으로 붐 프레임의 길이 방향 상하측)을 붐 서포터(350) 및 틸팅 서포터(370)가 각각 지지하는 구조를 갖는다. 따라서 각도 조절 모듈(300)은 클램핑 모듈(400) 및 프로브 드릴 모듈(500)를 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 각도 조절 모듈(300)은 이들을 지지한 상태에서 세밀하게 그 각도가 조절될 수 있다. 각도 조절 모듈(300)의 각도 변경과 그에 따른 클램핑 모듈(400) 및 프로브 드릴 모듈(500)의 세부 위치 및 동작에 대해서는 후술하기로 한다.As described above, the
붐 서포터(350)와 틸팅 서포터(370)의 유압은 프로브 드릴 어셈블리(D) 상에 컨트롤러(미도시)를 구비해 제어되거나, 프로브 드릴 어셈블리(D) 외부에 별도로 컨트롤러를 구비해 제어될 수 있다.The hydraulic pressure of the
이하에서는 클램핑 모듈(400) 및 프로브 드릴 모듈(500)에 대해 설명한다. 편의상 도 1을 기준으로 커터 헤드(120)가 배치된 방향을 전방, 그 반대 방향을 후방으로 정의하여 설명한다.Hereinafter, the
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 클램핑 모듈(400)은 프로브 드릴 모듈(500)을 이동 가능하게 지지한다. 클램핑 모듈(400)은 지지 구조를 이루는 마스터 프레임(410)과, 틸팅암(374) 및 붐 프레임(330)에 회전 가능하게 결합되는 틸팅 프레임(420)과, 틸팅 프레임(420)을 이동 가능하게 지지하는 프레임 레일 가이드(430), 프레임 레일 가이드(430)를 이동시키는 제1 프레임 실린더(440)를 포함한다. 6 to 9, the
또한, 클램핑 모듈(400)은 각도 조절 모듈(300)을 이동 가능하게 지지하기 위해 마스터 프레임(410)으로부터 연장되는 연장 프레임(450)과, 연장 프레임(450)을 이동시키는 제2 프레임 실린더(460)를 포함한다. In addition, the
또한, 클램핑 모듈(400)은 프로브 드릴 모듈(500)의 이송을 위한 이송 체인(470) 및 체인 구동부(480)를 포함한다.In addition, the
마스터 프레임(410)은 소정의 길이를 갖는 골조로, 횡단면이 대략 'ㅁ'자 형상인 프레임이다. 마스터 프레임(410)은 TBM(100) 상에 적용할 수 있을 정도의 길이로 형성되며, 이는 프로브 드릴 모듈(500)의 구동 시 필요한 행정 거리에 따라 달라질 수 있다. The
마스터 프레임(410)은 프로브 드릴 모듈(500)의 이동을 위한 탑 레일(411) 및 체인 롤러(416)와, 틸팅 프레임(420)의 이동을 위한 사이드 프레임(412) 및 사이드 레일(413)을 포함한다. 마스터 프레임(410)의 하측에는 고정 브래킷(414)이 돌출 형성된다. 마스터 프레임(410) 상에 이송 체인(470)을 지지하기 위한 체인 지지부(415) 및 체인 롤러(416)가 설치된다.The
탑 레일(411)은 마스터 프레임(410)의 상면 상에 길이 방향을 따라 형성된다. 도 9에서와 같이, 탑 레일(411)은 횡단면이 대략 'T'자 형상을 가질 수 있다. 탑 레일(411)을 따라 후술할 프로브 드릴 모듈(500)이 이동하게 된다. The
도 9에 도시된 바와 같이, 사이드 프레임(412)은 마스터 프레임(410)의 좌우 양측면으로부터 소정 간격 이격되며, 마스터 프레임(410)의 좌우 양측면과 평행한 한 쌍의 프레임이다. 사이드 프레임(412)은 마스터 프레임(410)의 길이보다 짧거나 마스터 프레임(410)의 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 사이드 프레임(412)은 사이드 레일(413)을 지지하는 역할을 한다. 사이드 프레임(412)의 길이 방향을 따라 사이드 레일(413)이 결합된다.As shown in FIG. 9, the
도 9에 도시된 바와 같이, 사이드 레일(413)은 한 쌍으로 구비되어 각각의 사이드 프레임(412) 상에 결합된다. 사이드 레일(413)은 사이드 프레임(412)의 길이보다 짧거나 사이드 프레임(412)의 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다. As shown in FIG. 9, side rails 413 are provided in a pair and coupled to each
사이드 레일(413)은 프레임 레일 가이드(430)를 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지한다. 이를 위해, 사이드 레일(413) 상에 길이 방향을 따라 프레임 레일 가이드(430)가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다. 또는 프레임 레일 가이드(430)가 사이드 레일(413)을 감싸는 형태를 가질 수도 있다. 사이드 레일(413)은 프레임 레일 가이드(430)를 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있다면 그 형상에 제한되지 않는다. 사이드 레일(413)을 따라 프레임 레일 가이드(430)가 이동함으로써 각도 조절 모듈(300)과 결합되는 틸팅 프레임(420)이 사이드 레일(413)을 따라 이동할 수 있다.The
고정 브래킷(414)은 후술할 제2 프레임 실린더(460)의 실린더 로드(461)를 고정하기 위한 브래킷이다. 고정 브래킷(414)은 마스터 프레임(410)의 전방측 단부에 인접한 하부에 돌출 형성될 수 있다.The fixing
체인 지지부(415)는 체인 구동부(480)와 마스터 프레임(410)을 연결하는 원통 형상의 프레임과 그 외주면에 돌출 형성된 돌기로 구성될 수 있다. 체인 지지부(415)는 체인 구동부(480)의 구동축에 의해 회전할 수 있다. 체인 지지부(415)는 마스터 프레임(410)의 길이 방향 양단에 각각 배치될 수 있다. 체인 지지부(415)의 돌기 상에 체인 롤러(416)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.The
체인 롤러(416)는 복수 개로 구비되어 마스터 프레임(410) 상에 회전 가능하게 결합되되, 마스터 프레임(410)과 사이드 프레임(412)의 사이에 배치될 수 있다. 체인 롤러(416)에는 후술할 이송 체인(470)이 감기며, 체인 구동부(480)의 구동 시 움직이는 이송 체인(470)을 회전 가능하게 지지한다. 체인 롤러(416)는 체인의 왕복 이동을 지지할 수 있도록 도 9를 기준으로 마스터 프레임(410)의 좌우에 상하로 한 쌍씩 총 4개가 설치될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 틸팅 프레임(420)은 소정의 면적을 갖는 판 형상을 가질 수 있다. 틸팅 프레임(420)은 전술한 제1 틸팅 힌지(375)와 회전 가능하게 결합됨으로써 붐 프레임(330)을 클램핑 모듈(400)에 연결시킨다. 이를 위해, 틸팅 프레임(420)은 제1 틸팅 힌지(375)가 삽입될 수 있을 정도의 두께를 갖거나, 제1 틸팅 힌지(375)가 삽입되도록 돌출된 결합부를 구비할 수 있다. 틸팅 프레임(420)은 프레임 레일 가이드(430)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 형성되어 프레임 레일 가이드(430)와 결합될 수도 있다.As shown in FIG. 6, the tilting
프레임 레일 가이드(430)는 틸팅 프레임(420)과 대응하는 크기를 갖거나 틸팅 프레임(420)보다 큰 크기를 갖는 판 형상일 수 있다. 프레임 레일 가이드(430)는 마스터 프레임(410)의 길이 방향에 수직인 방향의 상하부가 각각 횡단면의 형상이 대략 'ㄷ'자 형상을 갖도록 벤딩(bending)될 수 있다. 벤딩된 부분이 전술한 사이드 레일(413)에 형성된 홈에 삽입되거나 사이드 레일(413)에 걸린 상태로 사이드 레일(413)을 따라 이동하게 된다. 프레임 레일 가이드(430)의 이동에 의해 틸팅 프레임(420)이 사이드 레일(413)을 따라 이동하게 된다.The
프레임 레일 가이드(430)의 이동은 제1 프레임 실린더(440)에 의해 이루어진다. 제1 프레임 실린더(440)와의 결합을 위해 프레임 레일 가이드(430)의 하면 일측에는 실린더 브래킷(432)이 구비된다.The
실린더 브래킷(432)은 프레임 레일 가이드(430)의 하면 일측에 결합되고 제1 프레임 실린더(440)와 결합된다. 실린더 브래킷(432)에 의해 제1 프레임 실린더(440)가 프레임 레일 가이드(430)를 따라 이동하게 된다.The
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 실린더(440)는 실린더 브래킷(432)에 결합되고, 일단에 실린더 로드(441)가 이동 가능하게 삽입된다. 제1 프레임 실린더(440)는 유압 실린더일 수 있다. 실린더 로드(441)는 일단이 제1 프레임 실린더(440) 내부에 이동 가능하게 삽입되고 타단이 마스터 프레임(410)의 길이 방향을 따라 연장된다. 실린더 로드(441)의 타단은 전방을 향해 배치되며, 마스터 프레임(410)의 전단부에 인접한 하측에 고정된다. 이를 위해, 마스터 프레임(410)의 하측 단부에 인접하여 고정 브래킷(415)이 구비될 수 있다.As shown in FIG. 8, the
실린더 로드(441)가 고정 브래킷(415)에 고정되고 제1 프레임 실린더(440)는 프레임 레일 가이드(430)를 따라 이동하는 구조이다. 따라서 실린더 로드(441)의 인출 길이가 길어지면 제1 프레임 실린더(440)는 마스터 프레임(410)의 후방을 향해 이동하게 된다. 반대로 실린더 로드(441)의 인출 길이가 짧아질수록 제1 프레임 실린더(440)는 마스터 프레임(410)의 전방을 향해 이동하게 된다. 이에 따라, 각도 조절 모듈(300)을 기준으로 클램핑 모듈(400)의 위치 및 클램핑 모듈(400)에 탑재된 프로브 드릴 모듈(500)의 위치를 조절할 수 있다.The
한편, 클램핑 모듈(400)은 필요에 따라 마스터 프레임(410)으로부터 연장 프레임(450)이 인출됨으로써 마스터 프레임(410)의 길이를 연장하는 효과를 가질 수 있다.Meanwhile, the
도 7에 도시된 바와 같이, 연장 프레임(450)은 마스터 프레임(410)의 내부에 삽입되며, 일단이 마스터 프레임(410)의 전방으로 일부 노출되도록 삽입된다. 연장 프레임(450)의 타단은 제2 프레임 실린더(460)에 결합된다.As shown in FIG. 7, the
제2 프레임 실린더(460)는 마스터 프레임(410)의 내부에 삽입되며, 일단이 마스터 프레임(410) 내부에 고정된다. 타단에는 실린더 로드(461)가 이동 가능하게 삽입된다. 실린더 로드(461)는 일단이 제2 프레임 실린더(460) 내부에 삽입되고 타단이 연장 프레임(450)의 타단에 결합된다. 따라서 실린더 로드(461)의 인출 길이가 길어질수록 연장 프레임(450)이 마스터 프레임(410)의 전방으로 노출되는 인출 길이가 길어진다.The
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 마스터 프레임(410)의 길이 방향을 따라 이송 체인(470)이 설치된다.On the other hand, as shown in Figure 7, the
이송 체인(470)은 폐루프를 이루는 체인이다. 이송 체인(470)의 폐루프 내측을 편의상 내측면이라고 정의하고 외측을 외측면이라고 정의하면, 이송 체인(470)은 전술한 체인 지지부(415)에 결합된 체인 롤러(416) 상에 지지된다. 이송 체인(470)의 외측면 일측에는 후술할 프로브 드릴 모듈(500)의 바디 마운트(570)가 결합된다. 이송 체인(470)이 움직이면 바디 마운트(570)가 함께 움직이므로 프로브 드릴 모듈(500)이 탑 레일(411)을 따라 이동하게 된다. 이송 체인(470)은 체인 구동부(480)에 의해 회전 이동한다.The
체인 구동부(480)는 정방향 또는 역방향으로 회전이 가능한 모터라면 그 종류에 관계없이 적용될 수 있다. 체인 구동부(480)는 마스터 프레임(410)의 후방 단부 측에 설치될 수 있다. 체인 구동부(480)의 구동축(미도시)은 마스터 프레임(410)에 구비된 체인 지지부(415)와 연결될 수 있다. 체인 구동부(480)의 구동축에 의해 체인 지지부(415)에 결합된 체인 롤러(416)에 이송 체인(470)이 걸린 상태로 회전함으로써 이송 체인(470)이 전후 방향으로 움직이게 된다.The
예를 들어, 체인 구동부(480)가 정회전할 때 이송 체인(470)이 후방을 향해 회전하면서 드릴 바디를 클램핑 모듈(400)의 전방으로 이동시킬 수 있다. 반대로 체인 구동부(480)가 역회전할 때 이송 체인(470)이 전방을 향해 회전하면서 드릴 바디를 클램핑 모듈(400)의 후방으로 이동시킬 수 있다.For example, when the
프로브 드릴 모듈(500)은 드릴 비트(520)를 구비하고, 드릴 비트(520)는 연장 프레임(450) 상에 결합되는 지지대에 의해 지지될 수 있다. 프로브 드릴 모듈(500)의 구동 시 드릴 비트(520)를 전진시켜야 할 경우가 발생할 때, 또는 길이가 긴 드릴 비트(520)를 사용할 때, 전술한 바와 같이 마스터 프레임(410)으로부터 연장 프레임(450)을 인출함으로써 드릴 비트(520)를 안정적으로 지지할 수 있다. The
도 10 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 프로브 드릴 모듈(500)은 클램핑 모듈(400)에 이동 가능하게 결합되는 드릴 바디와, 드릴 바디를 이동 가능하게 지지하는 바디 마운트(570)로 구성될 수 있다.10 to 16, the
도 10에 도시된 바와 같이, 드릴 바디는 기어부(510)와, 기어부(510)의 전방에 결합되는 드릴 비트(520)와, 드릴 비트(520)를 기어부(510)에 연결시키는 드릴 어댑터(540) 및 어댑터 바디(550)를 포함한다. 또한, 프로브 드릴 모듈(500)은 기어부(510)의 후방에 배치되는 드릴 구동부(560)와, 드릴 구동부(560)를 제어하기 위한 토크 제어기(미도시)를 포함한다. 프로브 드릴 모듈(500)에는 필요에 따라 퍼커션부(512)가 추가로 구비되어 드릴 비트(520)의 회전과 함께 충격을 가해 천공을 하는 퍼커션 드릴 방식으로 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 10, the drill body includes a
기어부(510)의 하부에는 드릴 비트(520)의 길이 방향을 따라 바디 마운트(570)가 결합된다. 바디 마운트(570)의 하부에 이송 체인(470)이 결합되어 바디 마운트(570)를 이동시킨다. 기어부(510)의 전방에는 드릴 비트(520)를 관통 지지하며 클램핑 모듈(400)의 연장 프레임(450)에 결합되는 프레임 클램프(530)가 구비된다.The
기어부(510)는 바디 마운트(570)의 상부에 결합된다. 기어부(510)는 내부에 복수의 기어들로 구성된 기어 어셈블리(미도시)를 탑재한다. 기어 어셈블리는 드릴 구동부(560)에 연결되어 드릴 구동부(560)의 동력을 드릴 비트(520)에 전달해 드릴 비트(520)를 회전시킨다. 기어부(510)의 전방에 드릴 어댑터(540) 및 어댑터 바디(550)가 형성된다.The
드릴 비트(520)는 드릴 어댑터(540) 및 어댑터 바디(550)를 관통하여 이들의 내부에 삽입되며, 전술한 기어 어셈블리에 연결되어 회전된다. 드릴 비트(520)는 커터 헤드(120)를 지나 굴착 챔버(110)의 전방까지 연장되어 굴착면을 천공하므로, 필요에 따라 다양한 길이의 드릴 비트(520)를 교체하여 사용한다. 드릴 비트(520)의 교체 시 드릴 어댑터(540)가 함께 교체될 수도 있고, 드릴 어댑터(540)를 분리해 드릴 비트(520)를 교체한 후 드릴 어댑터(540)를 어댑터 바디(550)에 다시 결합시킬 수도 있다. 드릴 비트(520)는 프레임 클램프(530)를 관통하여 드릴 어댑터(540)에 결합된다.The
프레임 클램프(530)는 일단에 중공이 형성되어 드릴 비트(520)가 관통 삽입되며, 타단은 클램핑 모듈(400)의 연장 프레임(450) 단부에 결합된다. 프레임 클램프(530)는 드릴 비트(520)를 지지하는 구성이나, 실제 결합되는 부위는 연장 프레임(450)이다. 따라서 연장 프레임(450)이 연장되면 프레임 클램프(530) 역시 드릴 비트(520)의 전방 쪽으로 이동하게 된다. 이에 따라, 드릴 비트(520)의 길이가 길어지거나 드릴 바디가 클램핑 모듈(400)의 후방으로 이동하더라도 프레임 클램프(530)에 의해 드릴 비트(520)를 안정적으로 지지할 수 있다.The
드릴 어댑터(540)는 중앙에 중공이 형성되어 드릴 비트(520)가 관통되며, 드릴 비트(520)를 지지한 상태로 어댑터 바디(550)에 결합된다. 드릴 어댑터(540)는 드릴 비트(520)를 어댑터 바디(550)에 결합시키는 결합 도구이다. The
어댑터 바디(550)는 드릴 어댑터(540)와 기어부(510)를 연결하는 하우징으로, 기어부(510)와 일체로 형성될 수도 있고 별도로 형성되어 결합될 수도 있다. 어댑터 바디(550)의 전방에는 드릴 어댑터(540)가 삽입되는 삽입부가 돌출 형성될 수 있다. 삽입부는 드릴 어댑터(540)와 나사 구조 등으로 탈착 가능하게 결합될 수 있다.The
드릴 구동부(560)는 드릴 비트(520)를 회전시키기 위한 동력을 발생시킨다. 드릴 구동부(560)는 유압 모터로 구비될 수 있다. 드릴 구동부(560)가 유압 모터인 경우, 유압의 크기에 따라 드릴 비트(520)의 회전 속도를 조절할 수 있다. 이때 유압의 크기를 감지하는 센서(미도시)가 구비될 수 있으며, 센서의 감지 결과는 토크 제어기(미도시)로 전달되어 드릴 비트(520)의 회전 속도를 조절할 수 있다. 센서 및 토크 제어기는 드릴 구동부(560) 내부에 설치될 수도 있고, 토크 제어기가 드릴 구동부(560) 외부에 별도로 구비될 수도 있다.The
토크 제어기는 보링 또는 그라우팅 시 드릴 비트(520)의 회전 속도 및 압력을 각기 다르게 제어한다. 또한, 지질에 따른 압력 변화에 따라서도 드릴 비트(520)의 회전 속도를 조절한다. 드릴 비트(520)는 회전 운동을 함과 동시에 퍼커션부(512)에서 발생되는 압력을 받게 된다. 드릴 비트(520)가 천공할 지반의 상태나 보링 또는 그라우팅 등의 목적에 따라 드릴 비트(520)에 가해지는 압력과 회전 토크 및 회전 속도가 달라져야 한다.The torque controller controls the rotational speed and pressure of the
예를 들어, 일반 토양을 천공할 때 드릴 비트(520)에 가해지는 압력을 암반층을 천공할 때에도 동일하게 드릴 비트(520)에 지속적으로 적용하면, 드릴 비트(520) 및 프로브 드릴 모듈(500)에 과도한 압력 및 충격이 발생할 수 있다. 특히 프로브 드릴 모듈(500)이 퍼커션 드릴 방식인 경우, 드릴 비트(520)에는 회전을 위한 압력뿐만 아니라 퍼커션부(512)에 의한 충격도 가해지므로 드릴 비트(520)에 가해지는 압력 및 충격이 더욱 커지게 된다. For example, if the pressure applied to the
따라서 동일한 압력으로 천공할 때 드릴 비트(520)에 가해지는 압력이 증가하면 토크 제어기가 암반층 등을 만나 지질이 달라진 것으로 판단해 드릴 비트(520)에 가해지는 유압 및 퍼커션부(512)에 의한 충격 발생량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 드릴 비트(520)에 가해지는 압력이 전체적으로 감소하므로 드릴 비트(520)의 손상을 방지하고 드릴 비트(520) 및 프로브 드릴 모듈(500)을 보호할 수 있다.Therefore, when the pressure applied to the
지반의 특성에 따라 토크 제어기가 프로브 드릴 모듈(500)을 제어하는 일 예를 설명하면 다음과 같다.An example in which the torque controller controls the
(일축압축강도 25 ~400kPa 이상)Soft ground
(Uniaxial compression strength 25 ~ 400kPa or more)
(일축압축강도 30~ 180MPa 이상)Bedrock (mixed ground)
(Uniaxial compression strength 30 ~ 180MPa or more)
상기 표에서와 같이, 일축압축강도에 따라 연약 지반과 암반을 구분할 수 있다(이러한 구분은 일반적인 TBM의 굴착 기준에 따른 것으로 절대적인 수치는 아님). 드릴링(그라우팅을 위한 천공)이나 보링(샘플링을 위한 천공) 시 드릴 비트(520)에 가해지는 부하 토크가 변화되면, 토크 제어기는 변화된 압력 신호를 받아 지반의 형태를 판단하고, 무단으로 변속 범위 내에서 드릴 비트(520)의 회전 토크값을 자동으로 제어한다. 회전 토크값의 변화에 따라 드릴 비트(520)의 회전 속도(피드 속도) 역시 감소하여 프로브 드릴 모듈(500) 및 드릴 비트(520)를 보호할 수 있다.As shown in the table above, soft ground and rock can be classified according to the uniaxial compression strength (these classifications are based on excavation standards of general TBM, but are not absolute values). When the load torque applied to the
예를 들어, 일축압축강도가 25 ~400kPa로 감지되면 토크 제어기는 드릴링할 지반이 연약 지반인 것으로 판단하여 그에 맞게 퍼커션 속도와 드릴 비트(520)의 회전 토크, 회전 속도를 제어할 수 있다. 드릴 비트(520)의 작동 중 일축압축강도가 30~ 180MPa로 감지되면, 토크 제어기는 지반이 암반 또는 혼합 지반인 것으로 판단하여 그에 맞게 퍼커션 속도와 드릴 비트(520)의 회전 토크, 회전 속도를 제어할 수 있다.For example, when the uniaxial compression strength is detected to be 25 to 400 kPa, the torque controller may determine that the ground to be drilled is a soft ground, and control the percussion speed, the rotation torque of the
또는, 미리 보링 작업을 통해 지반의 형태를 판단하여 그에 맞게 퍼커션 속도와 드릴 비트(520)의 회전 토크, 회전 속도를 제어할 수도 있다. Alternatively, the shape of the ground may be determined through a boring operation in advance to control percussion speed, rotation torque, and rotation speed of the
연약 지반의 경우 암반이나 혼합 지반에 비해 굴착이 쉬우므로 토크 제어기는 드릴 비트(520)의 회전 토크와 회전 속도를 낮게 설정할 수 있다. 대신 퍼커션 속도를 최대로 증가시켜 낮은 회전 토크와 회전 속도를 보충할 수 있다.In the case of soft ground, since the drilling is easy compared to rock or mixed ground, the torque controller can set the rotation torque and rotation speed of the
암반의 경우 연약 지반에 비해 굴착이 어려우므로 토크 제어기는 드릴 비트(520)의 회전 토크와 회전 속도를 높게 설정할 수 있다. 예를 들어, 연약 지반의 회전 속도를 50rpm으로 설정했다면 암반의 경우 200rpm으로 설정하게 된다. 이때 퍼커션 속도까지 높아지면 드릴 비트(520)에 과도한 압력으로 작용할 수 있으므로 주파수를 낮춰 연약 지반 굴착 시 퍼커션 속도의 절반 이하로 설정할 수 있다.In the case of rock, it is difficult to excavate compared to soft ground, so the torque controller can set the rotation torque and rotation speed of the
혼합 지반은 연약 지반과 동공, 암반, 일반 지반 등이 혼합된 지반으로, 굴착 중 어떤 상태의 지반을 접할지 알 수 없다. 따라서 토크 제어기는 드릴 비트(520)의 회전 토크와 회전 속도를 높게 설정하되 드릴 비트(520)에 과도한 압력이 가해지지 않도록 퍼커션 속도는 최소로 설정할 수 있다.The mixed ground is a mixture of soft ground, pupil, rock, and general ground, and it is not known what kind of ground will be encountered during excavation. Therefore, the torque controller may set the rotation torque and rotation speed of the
그러나 전술한 지반의 형태 판단은 별도의 컨트롤러에서 이루어지고 토크 제어기는 컨트롤러의 제어 신호에 따라 퍼커션 속도와 드릴 비트(520)의 회전 토크, 회전 속도만을 제어하도록 구성될 수도 있다.However, the above-described determination of the shape of the ground is made in a separate controller, and the torque controller may be configured to control only the percussion speed, the rotation torque of the
또한, 토크 제어기의 제어 상태에 맞추어 클램핑 모듈(400)의 탑 레일(411)을 따라 이동하는 프로브 드릴 모듈(500)의 이동 속도 역시 달라질 수 있다. 즉, 연약 지반에서는 프로브 드릴 모듈(500)의 전진 속도를 증가시키고, 암반 지반을 만나거나 드릴 비트(520)의 길이가 길어지는 등의 조건에서는 프로브 드릴 모듈(500)의 전진 속도를 감소시켜 프로브 드릴 모듈(500) 및 드릴 비트(520)를 보호할 수 있다.In addition, the moving speed of the
전술한 표 및 그에 대한 설명은 토크 제어기의 제어에 관한 일 예를 설명한 것일 뿐, 절대적인 수치를 설명한 것이 아니므로 현장의 상황이나 작동 조건에 따라 변경될 수 있다.The above table and the description thereof are merely examples of the control of the torque controller and are not absolute values, and may be changed according to the situation of the site or operating conditions.
바디 마운트(570)는 기어부(510), 드릴 비트(520), 드릴 어댑터(540) 및 어댑터 바디(550), 드릴 구동부(560)가 탑재됨과 동시에 이송 체인(470)이 탑재되는 부분이다. 따라서 바디 마운트(570)는 이들이 모두 장착될 수 있을 정도의 충분한 크기를 갖도록 형성된다. 바디 마운트(570)는 이송 체인(470)에 결합되어 이동된다. 바디 마운트(570)의 하면에는 레일 삽입부(미도시)가 형성될 수 있다.The
레일 삽입부는 탑 레일(411)의 횡단면 형상에 대응하는 횡단면 형상을 갖도록 형성되어 탑 레일(411)에 끼워 맞춤됨으로써 바디 마운트(570)가 탑 레일(411)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있게 된다. The rail inserting portion is formed to have a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the
이하에서는 전술한 구성에 따른 각도 조절 모듈(300)의 각도 조절 상태와 클램핑 모듈(400)과의 결합 관계, 프로브 드릴 모듈(500)의 세부 위치 등에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the angle adjustment state of the
도 11 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 프로브 드릴 어셈블리(D)는 각도 조절 모듈(300)과 이렉터 프레임(132)과의 각도에 따른 클램핑 모듈(400)의 위치에 따라 '업 포지션(up position)', '미들 포지션(middle position)', '다운 포지션(down position)'의 3가지로 구분할 수 있다. 이들 각 포지션은 천공할 부분의 높이에 따라 설정되는 '높이별 포지션'이다. 11 to 16, the probe drill assembly (D) according to the position of the
또한, 각 '높이별 포지션'에서 클램핑 모듈(400)이 전방 측으로 돌출된 상태인지 후방측으로 물러난 상태인지에 따라 '포워드 포지션(forward position)', '백워드 포지션(backward position)'으로 구분할 수 있다.In addition, in each 'position by height', the
먼저 '업 포지션(up position)' 상태일 때 각 부분의 세부 동작 상태에 대해 설명하기로 한다.First, the detailed operation state of each part when in the 'up position' state will be described.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 업 포지션 상태일 때 각도 조절 모듈(300)의 붐 프레임(330)은 이렉터 프레임(132) 또는 이와 수평을 이루는 베이스 프레임(310)의 베이스 플레이트(311)와 최대 거리로 이격되는 포지션이다.11 and 12, the
즉, 업 포지션 상태일 때 이렉터 프레임(132)의 상면 또는 베이스 플레이트(311)의 상면과 붐 프레임(330)의 길이 방향에 따른 가상의 중심축선이 이루는 각도가 최대 각도를 이룬다. That is, the angle formed between the upper surface of the
예를 들어, 업 포지션 상태일 때 이렉터 프레임(132)의 상면 또는 베이스 플레이트(311)의 상면과 붐 프레임(330) 간의 각도는 35도를 이룰 수 있다. 이렉터 프레임(132)의 상면으로부터 클램핑 모듈(400)의 연장 프레임(450) 까지의 높이는 대략 1500mm일 수 있다. 그러나 이는 예시적인 수치일 뿐, TBM(100)의 크기와 천공할 부분까지의 높이 및 각도에 따라 붐 프레임(330)의 각도와 클램핑 모듈(400)의 높이는 달라질 수 있다.For example, when in the up position, the angle between the upper surface of the
업 포지션 상태로 붐 프레임(330)과 클램핑 모듈(400)이 연결된 단부가 상승하면, 붐 실린더(351)의 붐 실린더 로드(353)와 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)가 붐 프레임(330)의 단부를 따라 상승하게 된다. 따라서 클램핑 모듈(400)이 포워드 포지션 또는 백워드 포지션인지에 상관없이 붐 실린더 로드(353)는 붐 실린더(351)로부터 최대로 인출된 상태가 된다. 또한, 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372) 역시 클램핑 모듈(400)이 포워드 포지션 또는 백워드 포지션인지에 상관없이 최대로 인출된 상태가 된다.When the end connected to the
붐 프레임(330)이 클램핑 모듈(400)의 틸팅 프레임(420)에 결합된 상태에서 클램핑 모듈(400)이 전후방으로 직선운동 한다. 따라서 클램핑 모듈(400)의 위치만 변경될 뿐, 붐 프레임(330)의 각도나 틸팅암(374)의 각도가 변경되지 않는다.When the
클램핑 모듈(400)의 포워드 포지션 또는 백워드 포지션 상태에서 프로브 드릴 모듈(500)은 클램핑 모듈(400)의 전방과 후방 사이의 필요한 위치로 배치된 후 구동될 수 있다.In the forward position or the forward position of the
다음으로 '미들 포지션(middle position)' 상태일 때 각 부분의 세부 동작 상태에 대해 설명하기로 한다.Next, the detailed operation state of each part when in the 'middle position' will be described.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 미들 포지션 상태일 때 각도 조절 모듈(300)의 붐 프레임(330)은 이렉터 프레임(132) 또는 이와 수평을 이루는 베이스 프레임(310)의 베이스 플레이트(311)와 최대 거리 이하로 이격된다. 좀더 상세하게는 미들 포지션 상태는 붐 프레임(330)이 이렉터 프레임(132)과 수평을 이루도록 배치되는 상태이다.13 and 14, the
예를 들어, 이렉터 프레임(132)의 상면으로부터 클램핑 모듈(400)의 연장 프레임(450) 까지의 높이는 대략 630mm일 수 있다. 그러나 이는 예시적인 수치일 뿐이다.For example, the height from the upper surface of the
붐 프레임(330)과 클램핑 모듈(400)이 연결된 단부가 업 포지션 높이에서 미들 포지션 높이로 하강하므로 붐 실린더(351)의 붐 실린더 로드(353)와 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)가 붐 프레임(330)의 단부를 따라 하강하게 된다.
이때 클램핑 모듈(400)이 포워드 포지션 또는 백워드 포지션인지에 상관없이 붐 실린더 로드(353)는 붐 실린더(351)로부터의 인출 거리가 업 포지션에 비해 짧아진다. 그러나 붐 실린더 로드(353)의 인출 길이는 다운 포지션 보다는 길게 유지된다. 또한, 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372) 역시 클램핑 모듈(400)이 포워드 포지션 또는 백워드 포지션인지에 상관없이 인출 거리가 업 포지션에 비해 짧아진다. 그러나 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)의 인출 길이는 다운 포지션 보다는 길게 유지된다.At this time, regardless of whether the
붐 프레임(330)이 클램핑 모듈(400)의 틸팅 프레임(420)에 결합된 상태에서 클램핑 모듈(400)이 전후방으로 직선운동 한다. 따라서 클램핑 모듈(400)의 위치만 변경될 뿐, 붐 프레임(330)의 각도나 틸팅암(374)의 각도가 변경되지 않는다.When the
클램핑 모듈(400)의 포워드 포지션 또는 백워드 포지션 상태에서 프로브 드릴 모듈(500)은 클램핑 모듈(400)의 전방과 후방 사이의 필요한 위치로 배치된 후 구동될 수 있다.In the forward position or the forward position of the
붐 프레임(330)이 업 포지션 상태에서 미들 포지션 상태로 하강함에 따라 붐 실린더(351)의 붐 실린더 로드(353)와 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)의 인출 길이는 점차 짧아진다.As the
다음으로 '다운 포지션(down position)' 상태일 때 각 부분의 세부 동작 상태에 대해 설명하기로 한다.Next, the detailed operation state of each part in the 'down position' state will be described.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 다운 포지션 상태일 때 각도 조절 모듈(300)의 붐 프레임(330)은 이렉터 프레임(132) 또는 이와 수평을 이루는 베이스 프레임(310)의 베이스 플레이트(311)와 최소 거리를 갖는다. 좀더 상세하게는 다운 포지션 상태는 붐 프레임(330)의 단부와 클램핑 모듈(400)의 하단이 이렉터 프레임(132)의 상면을 연장한 선과 일직선 상에 배치되는 상태이다.15 and 16, the
각도를 예로 들면, 붐 프레임(330)과 이렉터 프레임(132) 간의 각도는 -16도일 수 있다. 그러나 이는 예시적인 수치일 뿐이다.For example, the angle between the
붐 프레임(330)과 클램핑 모듈(400)이 연결된 단부가 미들 포지션 높이에서 다운 포지션 높이로 하강하므로 붐 실린더(351)의 붐 실린더 로드(353)와 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)가 붐 프레임(330)의 단부를 따라 미들 포지션보다 더 하강하게 된다. Since the end to which the
이때 클램핑 모듈(400)이 포워드 포지션 또는 백워드 포지션인지에 상관없이 붐 실린더 로드(353)는 붐 실린더(351)로부터의 인출 거리가 미들 포지션에 비해 짧아진다. 또한, 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372) 역시 클램핑 모듈(400)이 포워드 포지션 또는 백워드 포지션인지에 상관없이 인출 거리가 미들 포지션에 비해 짧아진다.At this time, regardless of whether the
붐 프레임(330)이 클램핑 모듈(400)의 틸팅 프레임(420)에 결합된 상태에서 클램핑 모듈(400)이 전후방으로 직선운동 한다. 따라서 클램핑 모듈(400)의 위치만 변경될 뿐, 붐 프레임(330)의 각도나 틸팅암(374)의 각도가 변경되지 않는다.When the
클램핑 모듈(400)의 포워드 포지션 또는 백워드 포지션 상태에서 프로브 드릴 모듈(500)은 클램핑 모듈(400)의 전방과 후방 사이의 필요한 위치로 배치된 후 구동될 수 있다.In the forward position or the forward position of the
도면에 도시하지는 않았으나, 각도 조절 모듈(300)은 전술한 높이별 포지션 외에도 업 포지션과 미들 포지션 사이의 임의의 지점에 위치하도록 배치되어 동작할 수 있다. 또한, 전술한 높이별 포지션 중 어느 하나의 지점에 위치하도록 배치된 상태에서 틸팅암 실린더(371)의 실린더 로드(372)의 인출 길이를 조절해 틸팅암(374)의 각도를 변경함으로써 클램핑 모듈(400)의 기울기를 조절할 수도 있다.Although not shown in the figure, the
프로브 드릴 어셈블리의 주요 부분의 각도를 세밀하게 조절할 수 있으므로 좁은 공간에서도 작동이 가능한 장점이 있으며, 소구경 및 대구경 TBM에 모두 적용이 가능하다.Since the angle of the main part of the probe drill assembly can be finely adjusted, it can be operated even in a small space, and can be applied to both small-diameter and large-diameter TBM.
이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims below. Anyone with ordinary knowledge in this field will have the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be implemented.
100: TBM 130: 세그먼트 조립용 이렉터
132: 이렉터 프레임 D: 프로브 드릴 어셈블리
300: 각도 조절 모듈 310: 베이스 프레임
330: 붐 프레임 350: 붐 서포터
370: 틸팅 서포터 400: 클램핑 모듈
410: 마스터 프레임 420: 틸팅 프레임
430: 프레임 레일 가이드 440: 제1 프레임 실린더
450: 연장 프레임 460: 제2 프레임 실린더
500: 프로브 드릴 모듈 510: 기어부
520: 드릴 비트 530: 프레임 클램프
540: 드릴 어댑터 550: 어댑터 바디
560: 드릴 구동부 570: 바디 마운트
580: 이송 체인 590: 체인 구동부100: TBM 130: Segment assembly director
132: director frame D: probe drill assembly
300: angle adjustment module 310: base frame
330: boom frame 350: boom supporter
370: Tilting supporter 400: Clamping module
410: master frame 420: tilting frame
430: frame rail guide 440: first frame cylinder
450: extension frame 460: second frame cylinder
500: probe drill module 510: gear unit
520: drill bit 530: frame clamp
540: drill adapter 550: adapter body
560: drill drive 570: body mount
580: transfer chain 590: chain drive
Claims (11)
굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및
상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함하고,
상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 배치되되 일단이 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되며 타단이 상기 붐 프레임의 일측에 회전 가능하게 결합되는 붐 실린더와, 일단이 상기 붐 실린더에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 붐 프레임의 타단에 인접하여 결합되는 붐 실린더 로드를 구비한 붐 서포터; 및
상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 배치되되 일단이 상기 베이스 프레임에 인접한 상기 붐 프레임의 타측에 회전 가능하게 결합되고 타단이 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 연장되는 틸팅암 실린더와, 일단이 상기 틸팅암 실린더에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 붐 프레임의 길이 방향을 따라 연장되는 실린더 로드를 구비한 틸팅 서포터;를 더 포함하고,
상기 붐 서포터의 상기 붐 실린더 로드 및 상기 틸팅 서포터의 실린더 로드의 인출 길이에 따라 상기 붐 프레임과 상기 이렉터 프레임 간의 각도 및 거리가 변동되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
A base frame installed inside the TBM and installed on a director frame coupled to one side of a selector for assembling a segment to assemble a segment, and a direction in which one end is rotatably supported on the base frame and the other end is away from the base frame Angle adjustment module having a boom frame formed to extend;
A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And
A top rail supporting the probe drill module from below, a side rail for slidingly supporting the body mount and a side rail for slidingly supporting the other end of the boom frame, and disposed along the longitudinal direction of the top rail. Includes; a pair of transfer chain coupled to the mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain;
The boom cylinder is disposed along the longitudinal direction of the boom frame, one end is rotatably coupled to the base frame, the other end is rotatably coupled to one side of the boom frame, and one end is inserted retractably into the boom cylinder and the other end A boom supporter having a boom cylinder rod extending along the longitudinal direction of the boom frame and coupled to the other end of the boom frame; And
Tilting arm cylinder is disposed along the longitudinal direction of the boom frame, one end is rotatably coupled to the other side of the boom frame adjacent to the base frame and the other end is extended along the longitudinal direction of the boom frame, one end is the tilting arm It further includes a tilting supporter having a cylinder rod that is removably inserted into the cylinder and the other end extending along the longitudinal direction of the boom frame;
The angle and distance between the boom frame and the director frame are changed according to the withdrawal lengths of the boom cylinder rod of the boom supporter and the cylinder rod of the tilting supporter.
TBM's probe drill assembly.
상기 붐 실린더 및 상기 틸팅암 실린더는 유압으로 작동되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
According to claim 1,
The boom cylinder and the tilting arm cylinder are hydraulically operated
TBM's probe drill assembly.
굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및
상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함하고,
상기 프로브 드릴 모듈은
상기 드릴 비트에 압력을 가하는 퍼커션부와,
상기 드릴 구동부에 가해지는 압력에 따라 상기 퍼커션부의 퍼커션 속도, 상기 드릴 비트의 회전 토크 및 회전 속도를 제어하는 토크 제어기를 더 포함하는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
A base frame installed inside the TBM and installed on a director frame coupled to one side of a selector for assembling a segment to assemble a segment, and a direction in which one end is rotatably supported on the base frame and the other end is away from the base frame Angle adjustment module having a boom frame formed to extend;
A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And
A top rail supporting the probe drill module from below, a side rail for slidingly supporting the body mount and a side rail for slidingly supporting the other end of the boom frame, and disposed along the longitudinal direction of the top rail. Includes; a pair of transfer chain coupled to the mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain;
The probe drill module
Percussion portion for applying pressure to the drill bit,
Further comprising a torque controller for controlling the percussion speed of the percussion portion, the rotational torque and the rotational speed of the drill bit according to the pressure applied to the drill driving portion
TBM's probe drill assembly.
상기 토크 제어기에서 제어하는 상기 퍼커션부의 퍼커션 속도, 상기 드릴 비트의 회전 토크 및 회전 속도에 따라 상기 프로브 드릴 모듈이 상기 클램핑 모듈을 따라 이동하는 이동 속도가 제어되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
According to claim 4,
The movement speed at which the probe drill module moves along the clamping module is controlled according to the percussion speed of the percussion part controlled by the torque controller, and the rotation torque and rotation speed of the drill bit.
TBM's probe drill assembly.
굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및
상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함하고,
상기 클램핑 모듈은
상기 마스터 프레임에 인출 가능하게 수납되고 상기 마스터 프레임의 일단으로 일단이 노출되는 연장 프레임과, 상기 마스터 프레임에 설치되어 유압으로 작동되는 제1 프레임 실린더와, 일단이 상기 제1 프레임 실린더 내부에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 연장 프레임의 타단에 결합되는 실린더 로드와, 상기 붐 프레임이 결합되는 틸팅 프레임과, 상기 사이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 상기 틸팅 프레임을 지지하는 프레임 레일 가이드와, 일단이 상기 프레임 레일 가이드에 결합되고 타단이 상기 연장 프레임이 노출되는 방향을 향해 연장되고 유압으로 작동되는 제2 프레임 실린더와, 일단이 상기 제2 프레임 실린더 내부에 인출 가능하게 삽입되고 타단이 상기 마스터 프레임의 일단에 인접하여 결합되는 실린더 로드를 더 포함하는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
A base frame installed inside the TBM and installed on a director frame coupled to one side of a selector for assembling a segment to assemble a segment, and a direction in which one end is rotatably supported on the base frame and the other end is away from the base frame Angle adjustment module having a boom frame formed to extend;
A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And
A top rail supporting the probe drill module from the bottom side, a top rail slidably supporting the body mount, and a side rail slidably supporting the other end of the boom frame, and disposed along the longitudinal direction of the top rail. Includes; a pair of transfer chain coupled to the mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain;
The clamping module
An extension frame that is retractably received in the master frame and exposed at one end of the master frame, a first frame cylinder installed in the master frame and operated hydraulically, and one end can be withdrawn inside the first frame cylinder The cylinder rod is inserted into the other end of the extension frame, the tilting frame to which the boom frame is coupled, the frame rail guide slidably coupled to the side rail to support the tilting frame, and one end A second frame cylinder coupled to the frame rail guide, the other end extending toward the direction in which the extension frame is exposed, and hydraulically operated, one end releasably inserted into the second frame cylinder and the other end of the master frame The cylinder rod which is adjacent to one end is further included. To
TBM's probe drill assembly.
상기 각도 조절 모듈은
상기 붐 프레임과 상기 이렉터 프레임이 최대 거리 및 최대 각도로 이격되는 업 포지션(up position), 상기 붐 프레임과 상기 이렉터 프레임이 수평을 이루도록 배치되는 미들 포지션(middle position), 상기 붐 프레임의 일단이 상기 이렉터 프레임의 상면과 일직선 상에 배치되는 다운 포지션(down position) 중 적어도 어느 한 포지션에서 구동되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
The method of claim 6,
The angle adjustment module
An up position where the boom frame and the director frame are separated by a maximum distance and a maximum angle, a middle position where the boom frame and the director frame are horizontal, and one end of the boom frame Driven in at least one of the down position (down position) disposed on a straight line with the upper surface of the director frame
TBM's probe drill assembly.
상기 클램핑 모듈은
상기 각도 조절 모듈의 각 포지션에서 상기 마스터 프레임의 일단이 상기 붐 프레임의 전방으로 돌출된 상태인 포워드 포지션(forward position) 또는 상기 마스터 프레임의 타단이 상기 붐 프레임의 후방으로 후퇴한 상태인 백워드 포지션(backward position) 중 어느 한 포지션으로 배치되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
The method of claim 7,
The clamping module
In each position of the angle adjustment module, a forward position in which one end of the master frame protrudes forward of the boom frame or a backward position in which the other end of the master frame retracts to the rear of the boom frame (backward position)
TBM's probe drill assembly.
굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및
상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함하고,
상기 각도 조절 모듈은
상기 이렉터 프레임 상의 밸런스 웨이트의 설치 위치에 상기 밸런스 웨이트를 대체하여 설치되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
A base frame installed inside the TBM and installed on a director frame coupled to one side of a selector for assembling a segment to assemble a segment, and a direction in which one end is rotatably supported on the base frame and the other end is away from the base frame Angle adjustment module having a boom frame formed to extend;
A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And
A top rail supporting the probe drill module from below, a side rail for slidingly supporting the body mount and a side rail for slidingly supporting the other end of the boom frame, and disposed along the longitudinal direction of the top rail. Includes; a pair of transfer chain coupled to the mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain;
The angle adjustment module
It is installed by replacing the balance weight at the installation position of the balance weight on the director frame.
TBM's probe drill assembly.
굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및
상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함하고,
상기 각도 조절 모듈은
상기 세그먼트 조립용 이렉터의 내주면 측에 설치되며, 상기 이렉터 프레임 상에 설치되거나 상기 세그먼트 조립용 이렉터의 내주면 측에 결합되는 마운트에 안착되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.
A base frame installed inside the TBM and installed on a director frame coupled to one side of a selector for assembling a segment to assemble a segment, and a direction in which one end is rotatably supported on the base frame and the other end is away from the base frame Angle adjustment module having a boom frame formed to extend;
A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And
A top rail supporting the probe drill module from below, a side rail for slidingly supporting the body mount and a side rail for slidingly supporting the other end of the boom frame, and disposed along the longitudinal direction of the top rail. Includes; a pair of transfer chain coupled to the mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain;
The angle adjustment module
It is installed on the inner circumferential surface side of the segment assembly director, and is mounted on a mount coupled to the inner circumferential surface side of the selector assembly segment or mounted on the director frame.
TBM's probe drill assembly.
굴착면을 천공하는 드릴 비트와, 상기 드릴 비트를 회전시키는 구동력을 발생하는 드릴 구동부와, 상기 드릴 구동부에 결합되어 상기 드릴 구동부의 구동력을 상기 드릴 비트로 전달하는 복수의 기어 어셈블리가 구비된 기어부와, 상기 드릴 구동부 및 상기 기어부를 하측에서 지지하는 바디 마운트를 구비한 프로브 드릴 모듈; 및
상기 프로브 드릴 모듈을 하측에서 지지하며, 상기 바디 마운트를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 탑 레일 및 상기 붐 프레임의 타단을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 사이드 레일, 상기 탑 레일의 길이 방향을 따라 배치되되 상기 바디 마운트에 결합되는 한 쌍의 이송 체인, 상기 이송 체인을 이송하는 구동력을 발생하는 체인 구동부를 갖는 마스터 프레임을 구비한 클램핑 모듈;을 포함하고,
상기 프로브 드릴 모듈은
지질 조사를 위한 보링과, 지반 안정화를 위한 콘크리트 주입 작업인 그라우팅을 위한 천공 작업에 사용되는
TBM의 프로브 드릴 어셈블리.A base frame installed inside the TBM and installed on a director frame coupled to one side of a selector for assembling a segment to assemble a segment, and a direction in which one end is rotatably supported on the base frame and the other end is away from the base frame Angle adjustment module having a boom frame formed to extend;
A gear portion having a drill bit for drilling an excavation surface, a drill drive portion for generating a driving force for rotating the drill bit, and a plurality of gear assemblies coupled to the drill drive portion to transmit the driving force of the drill drive portion to the drill bit , A probe drill module having a body mount supporting the drill driving part and the gear part at a lower side; And
A top rail supporting the probe drill module from below, a side rail for slidingly supporting the body mount and a side rail for slidingly supporting the other end of the boom frame, and disposed along the longitudinal direction of the top rail. Includes; a pair of transfer chain coupled to the mount, a clamping module having a master frame having a chain drive for generating a driving force for transporting the transfer chain;
The probe drill module
Used for boring for geological surveying and drilling for grouting, concrete injecting to stabilize the ground.
TBM's probe drill assembly.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190076463A KR102095678B1 (en) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | Probe drill assembly for Tunnel Boring Machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190076463A KR102095678B1 (en) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | Probe drill assembly for Tunnel Boring Machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102095678B1 true KR102095678B1 (en) | 2020-03-31 |
Family
ID=70002022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190076463A KR102095678B1 (en) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | Probe drill assembly for Tunnel Boring Machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102095678B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113006812A (en) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | Driving device of push bench |
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2019
- 2019-06-26 KR KR1020190076463A patent/KR102095678B1/en active IP Right Grant
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