KR102341682B1 - 굴착장비가 장착된 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널을 시공하고자 하는 곳의 토양의 특성에 최적화된 굴착성능을 나타내는 한편 굴착장비가 장착되어 있기 때문에 자체 굴착이 가능하여 터널시공시 그 효율을 향상시킬 수 있도록 한 굴착장비가 장착된 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체에 관한 것으로서,
터널을 시공하고자 하는 곳의 지중 전단에 배치되는 관형 구조체; 상기 관형 구조체의 내주 측면 길이방향으로 장착되는 가이드부; 상기 가이드부에 삽입 장착되어 전후로 이동되는 지지판을 포함하여 구성되는 지지판부; 상기 지지판부의 상부 선단에 장착되어 지반을 굴착하기 위한 암과 버킷으로 구성되는 굴착부; 상기 지지판부의 하부에 장착되어 상기 굴착부에 의해 굴착된 토사를 후방으로 배출하기 위한 배송부; 및 상기 지지판을 전후로 이동하기 위해 상기 지지판의 후방에 설치되는 지지판 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체를 제공한다.
터널을 시공하고자 하는 곳의 지중 전단에 배치되는 관형 구조체; 상기 관형 구조체의 내주 측면 길이방향으로 장착되는 가이드부; 상기 가이드부에 삽입 장착되어 전후로 이동되는 지지판을 포함하여 구성되는 지지판부; 상기 지지판부의 상부 선단에 장착되어 지반을 굴착하기 위한 암과 버킷으로 구성되는 굴착부; 상기 지지판부의 하부에 장착되어 상기 굴착부에 의해 굴착된 토사를 후방으로 배출하기 위한 배송부; 및 상기 지지판을 전후로 이동하기 위해 상기 지지판의 후방에 설치되는 지지판 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체를 제공한다.
Description
본 발명은 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널을 시공하고자 하는 곳의 토양의 특성에 최적화된 굴착성능을 나타내는 한편 굴착장비가 장착되어 있기 때문에 자체 굴착이 가능하여 터널시공시 그 효율을 향상시킬 수 있도록 한 굴착장비가 장착된 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체에 관한 것이다.
국가기간교통망(國家基幹交通網, key national traffic network)의 확충과 함께 다양한 종류의 교통수요 해결, 여객 및 물류수송 소요경비의 대폭 단축을 위한 신규도로 및 철도노선 선정과 연차별 건설사업이 추진되고 있으며, 이와 관련하여 터널공사가 지속적으로 증가하는 추세이다.
여기서, 상기 터널공사시에는 지산(地山, natural ground / 터널 내벽의 땅속)의 변형이나 허물어져 떨어짐을 억제·방지하여 누수를 막고 터널 안의 소요단면과 기능을 유지하기 위한 구조체(構造體 / tunnel lining)의 시공이 매우 중요한바, 대표적인 터널구조체 시공방법으로는 터널을 시공하고자 하는 곳의 땅을 완전히 개착(開鑿)하여 터널구조체를 시공 후 그 터널구조체 위를 굴착토(掘鑿土, spoil)로 덮어 시공을 완성하는 오픈트렌치공법(Open Trench Method; OTM)이 있다.
또한, 터널을 시공하고자 하는 곳의 땅을 개착하지 않고 쉴드터널링머신(Shield Tunneling Machine)을 사용하여 비개착(非開鑿) 방식으로 터널을 형성한 후 그 터널 내측에 터널구조체를 시공하여 완성하는 터널보링공법(Tunneling Boring Method; TBM)이 있다.
이 중, 현재 대표적으로 쓰이는 상기 터널보링공법(TBM)은, 주로 도시지역 또는 지반이 암반층으로 이루어진 곳의 터널굴착에서 널리 사용되는데, 이는 터널을 시공하는 과정에서 지상구조물(도로, 건물 등)과 지하구조물(하수도, 가스관 등) 및 지상의 교통흐름에 최소한의 영향을 끼치면서 터널을 시공할 수 있기 때문이다.
그러나, 상기 오픈트렌치공법(OTM)은 지하구조물을 시공하기 위해 토층을 개착한 후 시공을 하는데, 이는 지상의 건축구조물에 의해 시공장소가 제약받는 문제점이 있어 왔고, 상기 터널보링공법(TMB)은 주로 암반층에 터널을 비개착(非開鑿)하여 시공하는 것으로 지중에는 적용하기 어렵고, 대부분의 터널링머신은 원형 터널구조 또는 아치형 터널구조만을 구축할 수 있으므로 원형 터널구조 또는 타원형 터널구조가 아닌 사각형태의 터널구조를 시공하기 위해서는 터널구조체의 직경보다 큰 직경의 터널을 굴착하여야 하거나, 오픈트렌치공법 또는 파이프루프공법(pipe-roof protection) 등을 병행해야 함에 따라 시공상 번거로움이 가중되는 문제점이 있어 왔다.
이에, 대한민국 등록특허공보 제10-0360560호에서는, 지중에 터널구조체를 안정적이고, 신속하게 시공할 수 있으며, 원형, 아치형 및 사각형 등 다양한 터널구조체를 지하에 시공할 수 있는 터널구조물 시공장치 및 이에 따른 시공방법이 개시된바 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터널구조물 시공장치의 요부구성을 나타낸 단면도로써, 종래의 상기 터널구조물 시공장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 터널 구조물(이하 "터널구조체"라 함)을 시공하고자 하는 지중에 일정한 깊이로 수직 굴착된 수직갱에 설치되는 버팀 반력벽에 지지되어 수직갱에서 수평방향으로 터널 구조물을 밀어 압입추진시키도록 힘을 가하는 압입 추진수단과; 압입 추진수단에 의해 밀려 압입추진되는 터널 구조물(817)의 선단부에 설치되어 압입 추진수단의 힘에 의해 지중에 밀어 넣어져 지중의 붕괴를 방지하는 토사 붕괴 방지수단(810)과; 토사 붕괴 방지수단(810)에 의해 붕괴가 방지된 지중을 굴착하는 굴착수단(813)과; 굴착 수단(813)이 굴착한 토사를 터널굴착 공간으로 이송시키는 이송수단(818)을 포함하여 이루어진다.
종래 기술에 따르면, 기존 오픈트렌치공법(OTM)과 터널보링공법(TMB)이 안고 있는 문제점 해결을 위해, 지중에 단거리 터널 구조물을 안정적이고, 신속하게 시공할 수 있으며, 원형 또는 아치형 및 사각형 등의 다양한 터널구조체를 지하에 시공할 수 있다.
하지만, 상기 터널구조물 시공장치에 있어서, 지중을 굴착하는 굴착수단(813)으로 붐(boom)과 암(arm) 그리고 버킷(bucket)으로 조합된 굴착기(掘鑿機, excavator / 이하 "굴착장비"라 함)의 작업장치를 단순채용한 것인바, 상기 굴착수단(813) 동작특성에 따른 굴착범위 제한상의 이유로 터널구조체 추진공간을 효율적으로 굴착해 나아가는데 한계가 뒤따랐다.
더욱이, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 굴착수단(813)이 토사 붕괴 방지수단(810)의 상측에 단순고정된 설치구조상, 굴착과정에서 발생한 충격과 진동이 상기 토사 붕괴 방지수단(810)에 그대로 전달될 수밖에 없어 토사 붕괴 방지수단(810)의 형태변형은 물론이거니와 그로 인한 터널 내벽의 땅속(지산) 변형이나 허물어져 떨어짐에 의한 터널붕괴, 이에 따른 공기지연 및 공비증가를 초래해 왔다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터널굴착을 위한 장치로 굴착장비(굴착기)를 채용하여, 굴착장비의 전후 이동에 따른 터널의 효율적 굴착이 가능함과 아울러 굴착장비의 재활용이 가능한 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 터널을 시공하고자 하는 곳의 지중 전단에 배치되는 관형 구조체; 상기 관형 구조체의 내주 측면 길이방향으로 장착되는 가이드부; 상기 가이드부에 삽입 장착되어 전후로 이동되는 지지판을 포함하여 구성되는 지지판부; 상기 지지판부의 상부 선단에 장착되어 지반을 굴착하기 위한 암과 버킷으로 구성되는 굴착부; 상기 지지판부의 하부에 장착되어 상기 굴착부에 의해 굴착된 토사를 후방으로 배출하기 위한 배송부; 및 상기 지지판을 전후로 이동하기 위해 상기 지지판의 후방에 설치되는 지지판 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체를 제공한다.
본 발명에서 가이드부는, 관형 구조체의 내주면 양측에 설치되고, 일정간격으로 지지판을 고정하기 위한 지지판 위치고정홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 지지판부에는, 지지판의 일측에 장착되는 모터와, 지지판의 타측에 장착되는 컨트롤유닛과, 지지판의 후방에 굴착부를 구동하기 위한 운전레버가 장착되어, 상기 모터와 컨트롤유닛이 측면에 장착되어 중앙측 시야를 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 지지판부에는, 굴착부의 좌우 이동을 위한 유압잭의 일단이 장착되고, 상기 유압잭의 타단은 상기 굴착부의 측면에 연결되어, 상기 굴착부를 좌우이동되게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 배송부는, 공기 흡입형 이송관 또는 컨베이어 벨트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 지지판 이송부는, 가이드부에 장착되어 고정되는 유압잭 지지판과, 상기 유압잭 지지판에 일측이 연결되고 타측은 상기 지지판의 후방에 연결되는 유압잭으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체는, 교통이 복잡한 도시지역의 소음·분진 등등 환경공해 해결, 공항과 도로, 철도 등 터널공사로 인한 지반침하로 교통장해 피해가 우려되는 지역에서의 안정된 공사를 하기 위해 발달한 공법으로써, 특히 굴착장비의 채택을 통한 상황별 굴착작업이 가능함과 아울러, 터널굴착 시 지반을 파낼 수 있기 때문에 굴착공정 및 작업효율 향상의 효과가 있다.
또한, 터널 굴착 시공에 필요한 굴착장비와 지지판을 이용하여 일정거리까지 선굴착이 가능함과 아울러 터널 시공 후 지지판과 굴착장비를 재사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 굴착장비를 사용하기 위한 시야의 확보가 가능하여 작업자의 작업능률이 현저히 증가될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터널구조물 시공장치의 요부구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 중앙부 측의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 지지판이 이동하는 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 상부에서 본 절단면도.
도 7은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 가이드부에 지지판부가 결합되는 것을 도시한 결합사시도.
도 8은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 가이드부에 지지판 이송부가 결합되는 것을 도시한 결합사시도.
도 9는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 전체를 조립한 상태의 측단면도.
도 10은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 작동상태도.
도 2는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 중앙부 측의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 지지판이 이동하는 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 상부에서 본 절단면도.
도 7은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 가이드부에 지지판부가 결합되는 것을 도시한 결합사시도.
도 8은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 가이드부에 지지판 이송부가 결합되는 것을 도시한 결합사시도.
도 9는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 전체를 조립한 상태의 측단면도.
도 10은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 작동상태도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 중앙부 측의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 지지판이 이동하는 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 상부에서 본 절단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 가이드부에 지지판부가 결합되는 것을 도시한 결합사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체의 가이드부에 지지판 이송부가 결합되는 것을 도시한 결합사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 전체를 조립한 상태의 측단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 작동상태도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체(1)는, 관형 구조체(11)와, 관형 구조체(11)의 내부에 장착되는 가이드부(12)와, 가이드부(12)에 장착되어 전후로 이동하는 지지판부(13)와, 지지판부(13)의 전방에 장착되는 굴착부(14)와, 굴착부(14)에서 굴착된 토사는 배송부(15)를 통해서 외부로 반출된다. 관형 구조체(11)는 원통형 관으로 도시되어 있으나, 원통형 관에 한정되지 않고, 사각관 등의 다각관에도 적용될 수 있다. 관형 구조체(11)의 내주면 측부에는 가이드부(12)가 설치된다. 가이드부(12)는 양측 모두에 설치되며, 도 5에 도시된 바와 같이 설치된 가이드부(12)를 따라 지지판부(13)가 전후로 이동할 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선단구조체(1)의 외부를 형성하는 관형 구조체(11)는 관의 형태로 형성된다. 도 2 내지 도 4에서는 관형 구조체(11)를 원통형으로 도시하고 있으나, 관형 구조체(11)는 사각관의 형태로도 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드부(12)는 상하 한 조로 형성되는 가이드 플레이트(121)와 가이드 플레이트(121)에 형성되는 고정홀(122)과, 고정홀(122)을 통해 지지판(131)의 고정홀(137)에 삽입되는 고정볼트(123)으로 구성된다. 가이드부(12)는 지지판부(13)의 위치를 고정함과 아울러 가이드부(12)를 따라 전후로 움직일 수 있도록 가이드한다. 즉, 가이드부(12)에 지지판(131)은 고정볼트(123)에 의해 위치가 고정된다. 고정된 상태에서 지지판(131)의 굴착부(14)에 의해 굴착이 이루어진다. 굴착이 완료되면 굴착부(14)를 앞쪽으로 이동시켜야 하므로, 고정볼트(123)를 뺀 다음 지지판(131)을 앞쪽으로 이동시킨 후 다시 고정볼트(123)로 위치를 고정한다. 고정한 상태에서 다시 굴착부(14)를 이용하여 지반을 굴착하게 된다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 지지판부(13)는 지지판(131)과, 지지판(131)의 전방 단부에 형성되는 힌지 조인트(132)와, 지지판(131)의 상부의 일측에 장착되는 컨트롤러 및 오일탱크(134)와, 상부의 타측에 장착되는 모터(133)와, 지지판(131)의 후방측에 마련되어 작업자자 굴착부(14)를 조정하기 위한 운전레버(135)와, 전방에 장착되어 굴착부(14)의 좌우 회전운동을 위한 좌우 조절 유압잭(136)과, 지지판(131)의 양측에 일정 간격으로 형성되는 고정홀(137)로 구성된다. 지지판(131)은 작업자의 시야를 확보할 수 있도록 양측에 컨트롤러 및 오일탱크(134)와 모터(133)를 장착하고, 중앙 후방측에 운전 레버(135)를 장착하여 작업자의 전방 굴착시 시야를 충분히 확보할 수 있도록 한다. 전방 단부의 힌지 조인트(132)에는 굴착부(14)가 힌지 결합되고, 굴착부(14)의 측면에는 좌우 조절 유압잭(136)의 연결되어 굴착부(14)의 좌우 회전을 가능하게 하며, 굴착부(14)의 좌우 회전을 의한 측면 회전 유압잭(136)과 전방 굴착을 위한 굴착부(14)의 유압잭은 운전 레버(135)를 통해서 운전되며, 이러한 운전 레버(135)의 작동에 의해 컨트롤러(134)는 각 장치로 신호를 보내어 작동될 수 있도록 한다. 오일탱크는 유압잭으로 오일을 공급하기 위해 사용된다. 또한, 모터(133)가 장착되어 오일탱크의 오일이 각 유압 실린더로 공급 및 배출될 수 있도록 한다.
도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 굴착부(14)는 지지판(131)의 힌지 조인트(132)에 힌지 결합되는 제1암(141)과, 제1암(141)에 힌지 연결되는 제2암(143)과, 제2암(143)에 힌지 연결되는 버킷(145)과, 버킷(145)을 움직이기 위해 서로 연결되는 제1 유압잭(146)과, 제1 유압잭(146)에 연결되는 제2 유압잭(142)과, 제2 유압잭(142)에 연결되는 제3 유압잭(144)으로 구성되며, 제3 유압잭(144)은 버킷(145)와 연결되어 버킷을 상하로 움직일 수 있게 한다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 배송부(15)는 벨트컨베이어 또는 공기 흡입형 이송관으로 구성될 수 있는데, 도면에서는 벨트 컨베이어로 도시되어 있다. 공기 흡입형 이송관은 공기로 토사를 빨아들여 배출시키는 것으로 공지된 기술이다. 벨트컨베이어는 벨트(151)와 다수의 롤러(152, 153, 154)로 구성되어, 벨트(151) 컨베이어에 투입된 토사를 후방으로 배출시켜 준다.
도 5 내지 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지지판 이송부(16)는 유압잭(161)과 유압잭 지지판(162) 및 유압잭 지지판(162)에 형성된 고정홀(163)로 구성된다. 지지판 이송부(16)는 지지판(131)을 전후로 이동시키기 위한 구성이다. 지지판 이송부(16)는 지지판(131)과 마찬가지로 가이드부(12)에 고정 장착되는데, 도 8에 도시된 바와 같이 가이드 플레이트(121)에 형성된 고정홀(122)과 유압잭 지지판(162)에 형성된 고정홀(163)을 통해 고정볼트(123)가 결합됨으로써 위치고정된다. 유압잭 지지판(162)이 고정된 상태에서 지지판(131)을 고정하는 고정볼트(123)을 제거한 후 유압잭(161)을 구동함으로써 지지판(131)을 전후로 움직일 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 현 위치에서 굴착부(14)를 이용하여 전방 굴착이 완료되면, 지지판(131)을 다시 전방으로 밀어서 전방 굴착이 이루어지도록 할 필요가 있다. 이 때 지지판 이송부(16)를 구동시켜 지지판(131)을 전방으로 이동시킨 후 다시 고정하고 굴착부(14)를 이용하여 전방 굴착을 계속할 수 있다. 즉, 굴착부(14)만 이동하면 되고, 선단 구조체(1) 자체는 이송할 필요가 없기 때문에 작업효율이 증대될 수 있다. 물론 선단 구조체(1) 전체를 계속 전방으로 이송하여야 하지만, 일정한 작업량이 진행될 때마다 선단 구조체(1)를 움직여야 하는 종래의 방식과는 차이점을 가진다. 일정한 작업량까지는 지지판부(13)만을 전후로 움직여 굴착 작업을 진행하고, 일정한 작업량이 완료되면 선단 구조체(1)를 전방으로 압입하고 다시 계속적인 작업을 진행한다. 따라서 전방 굴착하고, 선단 구조체(1)를 바로 압입할 필요없이 일정한 길이만큼 전방을 굴착하고, 일정한 길이만큼 전방 굴착이 완료되면 선단 구조체(1)를 압입하여 전방으로 진행하면 되기 때문에 작업 효율이 증대될 수 있다.
도 9는 선단 구조체(1)에 중간 연결체(2)와 터널 구조체(3)를 연결한 상태를 도시하고 있다. 선단 구조체(1)에 중간 연결체(2)는 용접 등으로 고정되고, 터널 구조체(3)는 선단 구조체(1)와 유압잭(32)으로 서로 연결된다. 터널 구조체(3)는 관형 본체(31)와 유압잭(32)으로 구성되며, 관형 본체(31)와 관형 구조체(11)가 서로 유압잭(32)으로 연결되고, 유압잭(32)에 의해 터널의 진행방향을 조절할 수도 있다. 즉, 일측의 유압잭(32)만을 구동시키고 타측의 유압잭(32)은 구동시키지 않는 경우 일정각도로 진행 각도를 조정할 수 있다. 이러한 과정을 통해서 터널의 진행방향을 조절할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 선단 구조체(1)와 터널 구조체(3)를 이용하여 추진기지(910)에서 도달기지(920)로 터널을 굴착하는 상태를 도시하고 있다. 추진기지(910)에서는 추진기(930)를 이용하여 선단구조체(1) 및 터널 구조체(3)를 압입하게 되고, 압입된 상태에서 선단구조체(1)의 굴착부(14)를 이용하여 굴착을 진행하고, 일정길이가 굴착되면 추진기(930)를 이용하여 선단 구조체(1)와 터널 구조체(3)를 압입하며, 이러한 과정을 반복하여 터널을 완성하게 된다. 물론 터널 구조체 내부에 직접 콘크리트를 타설하여 터널을 완성할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 선단 구조체 2 : 중간 연결체
3 : 터널 구조체 31 : 관형 본체
32 : 유압잭
11 : 관형 구조체
12 : 가이드부 121 : 가이드 플레이트
122 : 고정홀 123 : 고정볼트
13 : 지지판부 131 : 지지판
132 : 힌지 조인트 133 : 모터
134 : 컨트롤러 및 오일탱크 135 : 운전 레버
136 : 좌우 회전 유압잭 137 : 고정홀
14 : 굴착부 141 : 제1암
142 : 제2 유압잭 143 : 제2암
144 : 제3 유압잭 145 : 버킷
146 : 제1 유압잭
15 : 배송부 151 : 벨트
152, 153, 154 : 롤러
16 : 지지판 이송부 161 : 유압잭 지지판
162 : 유압잭 163 : 고정홀
910 : 추진기지 920 : 도달기지
930 : 추진기
3 : 터널 구조체 31 : 관형 본체
32 : 유압잭
11 : 관형 구조체
12 : 가이드부 121 : 가이드 플레이트
122 : 고정홀 123 : 고정볼트
13 : 지지판부 131 : 지지판
132 : 힌지 조인트 133 : 모터
134 : 컨트롤러 및 오일탱크 135 : 운전 레버
136 : 좌우 회전 유압잭 137 : 고정홀
14 : 굴착부 141 : 제1암
142 : 제2 유압잭 143 : 제2암
144 : 제3 유압잭 145 : 버킷
146 : 제1 유압잭
15 : 배송부 151 : 벨트
152, 153, 154 : 롤러
16 : 지지판 이송부 161 : 유압잭 지지판
162 : 유압잭 163 : 고정홀
910 : 추진기지 920 : 도달기지
930 : 추진기
Claims (6)
- 터널을 시공하고자 하는 곳에 배치되는 관형 구조체;
상기 관형 구조체의 내주면에 상기 관형 구조체의 길이방향을 따라 장착되는 가이드부;
상기 가이드부를 따라 전후로 이동되도록 상기 가이드부에 장착된 지지판을 포함하는 지지판부;
상기 지지판부의 상부 선단에 장착되고, 지반을 굴착하기 위한 암과 버킷을 포함하는 굴착부;
상기 지지판부의 하부에 장착되고, 상기 굴착부에 의해 굴착된 토사를 후방으로 배출하는 배송부; 및
상기 지지판을 전후로 이동하기 위해 상기 지지판의 후방에 설치되는 지지판 이송부;를 포함하며,
상기 가이드부는, 상기 관형 구조체의 내주면에 상기 관형 구조체의 길이방향 단면을 기준으로 대칭되도록 설치되고,
상기 지지판의 폭방향 양단부는 각각 상기 관형 구조체의 내주면에 설치된 상기 가이드부 중 어느 하나에 장착되고,
상기 가이드부 및 상기 지지판은 상기 관형 구조체의 중심축에 비해 지구 중심에 가까우며,
상기 가이드부는, 일정간격으로 상기 지지판을 고정하기 위한 지지판 위치고정홀이 형성되고,
상기 지지판부에는, 상기 지지판의 일측에 장착되는 모터와, 상기 지지판의 타측에 장착되는 컨트롤유닛과, 상기 지지판의 후방에 상기 굴착부를 구동하기 위한 운전레버가 장착되어, 상기 모터와 컨트롤유닛이 측면에 장착되어 중앙측 시야를 확보할 수 있도록 하며,
상기 지지판부에는, 상기 굴착부의 좌우 이동을 위한 유압잭의 일단이 장착되고, 상기 유압잭의 타단은 상기 굴착부의 측면에 연결되어, 상기 굴착부를 좌우이동되게 하고,
상기 배송부는, 공기 흡입형 이송관 또는 컨베이어 벨트로 구성되며,
상기 지지판 이송부는, 상기 가이드부에 장착되어 고정되는 유압잭 지지판과, 상기 유압잭 지지판에 일측이 연결되고 타측은 상기 지지판의 후방에 연결되는 유압잭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착장비 연계형 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체. - 삭제
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KR1020180094706A KR102341682B1 (ko) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | 굴착장비가 장착된 비개착식 터널 굴착기의 선단구조체 |
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