KR20040002377A - 스텝 튜브 로드 및 착공기 - Google Patents

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KR20040002377A
KR20040002377A KR1020027014169A KR20027014169A KR20040002377A KR 20040002377 A KR20040002377 A KR 20040002377A KR 1020027014169 A KR1020027014169 A KR 1020027014169A KR 20027014169 A KR20027014169 A KR 20027014169A KR 20040002377 A KR20040002377 A KR 20040002377A
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diameter
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KR1020027014169A
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가네코쓰토무
마쓰다도시오
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후루카와 기카이 긴조쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에서는 착공기의 드릴 로드에 있어서, 로드바깥지름을 착공지름에 가까운 큰 지름으로 하여, 일끝단에 수나사, 다른 끝단에 암나사를 설치하는 동시에, 암나사부 부근에 적어도 하나의 작은 지름부를 형성한다. 이 스텝 튜브 로드는 구멍굴곡을 작게 할 수 있다.
또한, 이 스텝 튜브 로드를 사용한 착공기는 드릴 로드의 위치 결정이 용이하고, 효율적이고 또한 안전하게 접속·회수작업을 할 수 있다.

Description

스텝 튜브 로드 및 착공기{STEP TUBE ROD AND BORING MACHINE}
유압 크롤러 드릴이나 팬 커트 드릴 등의 착공기는 가이드 쉘에 탑재된 착암기를 구비하고 있으며, 이 착암기에 드릴 로드를 삽입장착하고, 드릴 로드 선단에는 비트를 설치하여, 착암기로부터 드릴 로드를 통해 타격과 회전을 비트에 전달하는 동시에, 착암기로 보내어 암반에 착공한다.
예를 들어, 착공기가 도 8에 나타낸 바와 같은 유압 크롤러 드릴(11)인 경우, 트럭 프레임(12)을 구비한 주행대차(13)상에 선회기복 가능하게 붐(14)이 설치되어 있고, 붐(14)의 선단부에 착암기(15)를 탑재한 가이드 쉘(16)이 경사 및 스윙가능하게 지지되어 있다. 착암기(15)에는 슬리브(2)로 연결된 드릴 로드(1)가 삽입장착되어 있고, 이 드릴 로드(1)의 선단에는 착공지름(Dh)과 거의 같은 바깥지름의 비트(3)가 부착되어 있다.
착암기(15)는 타격기구와 회전기구와 플러싱기구(도시 생략)를 구비하고 있으며, 가이드 쉘(16)에 설치된 피드 모터(17)에 의해서 피드력이 주어져 전후로 이동하고, 드릴 로드(1)를 통해 비트(3)에 타격과 회전을 전달하여 암반(R)에 착공한다. 또한 플러싱기구는 드릴 로드(1)의 선단에 압축공기를 공급하여, 조분(繰粉)을 배출시킨다. 가이드 쉘(16)의 선단부에는, 구멍입구를 덮어 조분을 포집하기 위한 후드(18)가 설치되어 있다.
착공 길이가 긴 경우에는, 착공작업시에 복수개의 드릴 로드(1)를 차례로 접속한다. 드릴 로드(1)의 공급·접속이나, 착공종료후의 드릴 로드(1)의 떼어내기·회수는 로드 체인져(19)에 의해 기계적으로 행하여진다.
드릴 로드(1)의 접속이나 회수를 할 경우에는, 드릴 로드(1)를 접속하거나 떼어내거나 할 때에 드릴 로드(1)의 중심축의 위치를 일정하게 하여 클램프해야 하기 때문에, 가이드 쉘(16)의 선단부 부근에는 로드 클램프장치(4)가 설치된다.
이러한 유압 크롤러 드릴(11)에서 사용되고 있는 일반적인 드릴 로드(1)는 외형이 육각 또는 둥글고 접속용인 나사의 사이즈(T51나사, T45나사, T38나사 등)에 따라서 바깥지름이 51mm, 45mm, 38mm 등의 소정 치수로 되어 있고, 이 바깥지름은 착공지름(Dh)보다 매우 작다.
드릴 로드(1)에는, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 양 끝단에 수나사(MS)를 설치한 MM 로드(1A)와, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 일 끝단에 수나사(MS)를 설치하고, 다른 끝단은 큰 지름으로서 안쪽에 암나사(FS)를 설치한 MF 로드(1B)가 있으며, MM 로드(1A)를 사용할 경우에는 슬리브(2)를 통해 접속하고, MF 로드(1B)를 사용할 경우에는, 수나사(MS)와 암나사(FS)를 직접 나사장착한다.
로드 클램프장치(4)는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 핀(6)으로 추지된 개폐가능한 한 쌍의 클램프(5)로 특정한 지름의 드릴 로드(1)를 클램프하도록구성되어 있다. 클램프(5)의 내면에는 큰 지름부(5L)와 작은 지름부(5S)가 형성되어 있고, MM 로드(1A)를 사용할 경우에는, 큰 지름부(5L)가 슬리브(2)의 부분을, MF 로드(1B)를 사용할 경우에는, 큰 지름부(5L)가 큰 지름으로 한 암나사 부분 (1BL)을 파지한다.
이 로드 클램프장치(4)는 슬리브(2)를 회전하지 않도록 클램프할 뿐만 아니라, 클램프(5)의 큰 지름부(5L)와 작은 지름부(5S)의 단차에 의해서드릴 로드(1)의 위치 결정을 용이하게 한다.
또한, 팬 커트 드릴이나 다운 더 홀 드릴 등에서는, 도 9(c)에 나타낸 바와 같은 튜브 로드(1C)가 고안되어 사용되고 있다. 이 튜브 로드(1C)는, 일끝단에 수나사(MS), 다른 끝단에 암나사(FS)를 구비하고 있고, MM 로드(1A)나 MF 로드(1B)와 비교하면 바깥지름이 크고, 착공지름에 가까운 바깥지름이 되어 있다. 이 때문에, 긴 구멍착공시의 구멍굴곡을 작게 하여, 조분의 배출효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 튜브 로드(1C)를 사용할 경우, 팬 커트 드릴에서는 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같은 로드 클램프장치(40), 또한 다운 더 홀 드릴에서는 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같은 더블 클램프 형식의 로드 클램프장치(50)가 설치된다.
도 12 및 도 13에 나타내는 로드 클램프장치(40)는 핀(46)으로 추지된 개폐가능한 한 쌍의 클램프(45)로 특정한 지름의 드릴 로드(1)를 클램프하도록 구성되어 있다. 클램프(45)의 안지름은 일정하고 단차는 형성되어 있지 않다.
도 14 및 도 15에 나타내는 로드 클램프장치(50)는 클램프(55)를 좌우의 클램프용 실린더(56)로 개폐가능하게 하여, 특정한 지름의 드릴 로드(1)를 클램프하도록 구성한 것이다. 클램프(55)의 안지름은 일정하고 단차는 형성되어 있지 않다.
따라서, 구멍굴곡을 작게 하기 위해서, 드릴 로드(1)로서 튜브 로드(1C)를 사용하면, 도 12의 로드 클램프장치(40)나, 도 14의 로드 클램프장치(50)와 마찬가지로, 클램프(45,55)에 단차가 없는 형식의 것을 사용하게 되기 때문에, 위치 결정이 불안정해지고, 작업시간이 대폭 증가하고 더욱이, 드릴 로드의 접속·회수작업의 위험성이 커진다.
또한, 유압 크롤러 드릴(11)에서는, 드릴 로드(1)에 튜브 로드(1C)를 사용하면, 도 10의 로드 클램프장치(4)를 그대로 사용할 수가 없고, 일반적으로 탑재되어 있는 로드 체인져(19)의 기능도 활용할 수 없게 된다.
본 발명은 착공기에 있어서의 상기 문제를 해결하는 것으로, 구멍굴곡을 작게 할 수 있고, 종래의 로드 클램프장치와 로드 체인져를 그대로 이용할 수 있고, 드릴 로드의 위치 결정이 용이하며, 효율적이고 또한 안전하게 접속·회수작업을 할 수 있는 스텝 튜브 로드 및 이 스텝 튜브 로드를 사용한 착공기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[발명의 개시]
본 발명의 스텝 튜브 로드는 착공기의 드릴 로드에 있어서, 로드 바깥지름을 착공지름에 가까운 큰 지름으로 하고, 일끝단에 수나사, 다른 끝단에 암나사를 설치하는 동시에, 암나사부 부근에 적어도 하나의 작은 지름부를 형성하고 있다.
로드 바깥지름을 착공지름에 가까운 큰 지름으로 하고, 양 끝단에 수나사를설치하여 슬리브를 통해 접속하도록 구성하는 동시에, 수나사부 부근에 적어도 하나의 작은 지름부를 형성하여도 좋다.
이들 스텝 튜브 로드는 바깥지름이 착공지름에 가까운 큰 지름이기 때문에, 착공시의 구멍굴곡을 작게 할 수 있다.
또한, 일끝단에 수나사, 다른 끝단에 암나사를 설치한 스텝 튜브에서는 암나사부 부근에, 양 끝단에 수나사를 설치하여 슬리브를 통해 접속하는 스텝 튜브 로드에서는 수나사부 부근에, 작은 지름부를 형성하고 있기 때문에, 착공기는 종래의 로드 클램프장치를 조금 개조하는 것만으로, 이들 스텝 튜브 로드를 드릴 로드로서 이용할 수 있다.
그리고, 드릴 로드로서 이들 스텝 튜브 로드를 사용한 착공기는 드릴 로드의 위치 결정이 용이하고, 효율적이고 또한 안전하게 접속·회수작업을 할 수 있다.
접속된 스텝 튜브 로드의 나사를 느슨하게 하기 위해서 이루어지는 공(空)치기는 천공종료시에 실시된다. 그러나, 나사를 느슨하게 하는 것이 충분하지 않은 경우에는, 로드 클램프에 스텝 튜브 로드를 고정한 상태로 공치기를 실시한다.
이 때문에, 작은 지름부는 일끝단에 수나사, 다른 끝단에 암나사를 설치한 스텝 튜브 로드에서는, 바깥지름이 로드바깥지름의 90%이하, 길이를 로드바깥지름의 50% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 양 끝단에 수나사를 설치하여 슬리브를 통해 접속하는 스텝 튜브 로드에서는, 작은 지름부는 바깥지름이 슬리브 바깥지름의 90%이하, 길이가 슬리브 바깥지름의 50% 이상인 것이 바람직하다.
또, 착공기는 모든 드릴 로드에 스텝 튜브 로드를 사용하는 것 외에, 선단의 드릴 로드에만 스텝 튜브 로드를 사용하도록 하여도 좋다. 선단의 드릴 로드에만 스텝 튜브 로드를 사용한 경우에도, 종래의 드릴 로드를 사용하는 경우보다도 착공시의 구멍굴곡을 적게 할 수 있다.
본 발명은 스텝 튜브 로드 및 드릴 로드로서 스텝 튜브 로드를 사용한 착공기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 스텝 튜브 로드를 드릴 로드로서 사용한 유압 크롤러 드릴의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 한 형태를 나타내는 스텝 튜브 로드의 구성도이다.
도 3은 스텝 튜브 로드를 로드가이드로 안내하는 상태의 설명도이다.
도 4는 스텝 튜브 로드를 로드 클램프장치로 클램프한 상태의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 스텝 튜브 로드의 구성도이다.
도 6은 스텝 튜브 로드를 로드 클램프장치로 클램프한 상태의 설명도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 스텝 튜브 로드의 구성도이다.
도 8은 종래의 드릴 로드를 사용한 유압 크롤러 드릴의 측면도이다.
도 9는 종래의 드릴 로드의 구성도이다.
도 10은 종래의 유압 크롤러 드릴의 로드 클램프장치의 구성도이다.
도 11은 종래의 드릴 로드를 로드 클램프장치로 클램프한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 12는 종래의 팬 커트 드릴의 로드 클램프장치의 구성도이다.
도 13은 도 12의 A-A선단면도이다.
도 14는 종래의 다운 더 홀 드릴의 로드 클램프장치의 구성도이다.
도 15는 도 14의 B-B선 단면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
도 1은 본 발명의 스텝 튜브 로드를 드릴 로드로서 사용한 유압 크롤러 드릴의 측면도, 본 발명의 실시의 한 형태를 나타내는 스텝 튜브 로드의 구성도, 도 3은 스텝 튜브 로드를 로드가이드로 안내하는 상태의 설명도, 도 4는 스텝 튜브 로드를 로드 클램프장치로 클램프한 상태의 설명도이다.
도 1의 유압 크롤러 드릴(10)의 구성은 도 8에 나타내는 종래의 유압 크롤러 드릴(11)과 기본적으로는 같기 때문에, 동일부품에는 동일부호를 붙여 설명한다.
이 유압 크롤러 드릴(10)도, 트럭 프레임(12)을 구비한 주행대차(13)상에 선회기복가능하게 붐(14)이 설치되어 있고, 붐(14)의 선단부에 착암기(15)를 탑재한 가이드 쉘(16)이 경사 및 스윙 가능하게 지지되어 있다. 착암기(15)에는 연결된 스텝 튜브 로드(7)가 드릴 로드로서 삽입장착되어 있고, 이 스텝 튜브 로드(7)의 선단에는 착공지름(Dh)과 거의 같은 바깥지름의 비트(3)가 설치되어 있다.
착암기(15)는 타격기구와 회전기구와 플러싱기구(도시 생략)를 구비하고 있으며, 가이드 쉘(16)에 설치된 피드 모터(17)에 의해서 피드력이 주어져 전후로 이동하고, 스텝 튜브 로드(7)를 통해 비트(3)에 타격과 회전을 전달하여 암반(R)에 착공한다. 또한 플러싱기구는 스텝 튜브 로드(7)의 선단에 압축공기를 공급하여, 조분을 배출시킨다. 가이드 쉘(16)의 선단부에는 구멍입구를 덮어 조분을 포집하기 위한 후드(18)가 설치된다.
착공 길이가 긴 경우에는, 착공작업시에 복수개의 스텝 튜브 로드(7)를 차례로 접속한다. 스텝 튜브 로드(7)의 공급·접속이나, 착공종료후의 스텝 튜브 로드 (7)의 떼어내기·회수는 로드 체인져(19)에 의해 기계적으로 이루어진다.
스텝 튜브 로드(7)의 접속이나 회수를 할 경우에는, 스텝 튜브 로드(7)를 접속하거나 떼어내거나 할 때에 스텝 튜브 로드(7)의 중심축의 위치를 일정하게 하여 클램프해야 하기 때문에, 가이드 쉘(16)의 선단부 부근에는 로드 클램프장치(4)가 설치된다.
또한, 이 로드 클램프장치(4)의 앞부분에는, 로드 클램프장치(4)에 의한 클램프를 개방하여, 착공을 할 때에, 스텝 튜브 로드(7)를 중심으로 유지하여 안내하기 위한 로드가이드(9)가 설치된다.
여기서, 스텝 튜브 로드(7)는 로드바깥지름(D)이 착공지름(Dh)에 가까운 큰 지름이고, 일끝단에 수나사(MS), 다른 끝단에 암나사(FS)가 설치되어, 수나사(MS)와 암나사(FS)를 직접 나사장착하여 접속하도록 되어 있다. 또한, 암나사부 부근에 작은 지름부(8)가 형성되어 있다.
작은 지름부(8)는 바깥지름(d)이 로드바깥지름(D)의 90%이하, 길이(L)가 로드바깥지름(D)의 50%이상, 즉,
d ≤0.9D
L ≥0.5D로 되어 있다.
스텝 튜브 로드(7)는 착공시에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 로드가이드(9)에 의해 안내되어, 가이드 쉘(16)의 중심에 유지된다.
접속·회수작업시에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 유압 크롤러 드릴(11)의 가이드 쉘(16)에 설치되는 로드 클램프장치(4)에 의해서 클램프된다.
로드 클램프장치(4)는 핀(6)으로 추지된 개폐가능한 한 쌍의 클램프(5)를 구비하여, 클램프(5)의 내면에는 큰 지름부(5L)와 작은 지름부(5S)가 형성되어 있고, 큰 지름부(5L)가 스텝 튜브 로드(7)의 암나사 부분을 파지한다.
따라서, 스텝 튜브 로드(7)는 로드 클램프장치(4)에 의해서 회전하지 않도록 클램프됨과 동시에, 클램프(5)의 큰 지름부(5L)와 작은 지름부(5S)의 단차에 의해서 위치 결정된다.
이 스텝 튜브 로드(7)는 바깥지름(D)이 착공지름(Dh)에 가까운 큰 지름이기 때문에, 착공시의 구멍굴곡이 작아진다. 또한, 암나사부 부근의 바깥둘레상에 작은 지름부(8)를 형성하고 있기 때문에, 유압 크롤러 드릴(10)은 종래의 로드 클램프장치를 조금 개조하는 것만으로, 이들 스텝 튜브 로드(7)를 드릴 로드로서 이용할 수 있다.
그리고, 드릴 로드로서 이들 스텝 튜브 로드(7)를 사용한 유압 크롤러 드릴 (10)은 스텝 튜브 로드(7)의 위치 결정이 용이하고, 효율적이고 또한 안전하게 접속·회수작업을 할 수 있다.
작은 지름부(8)는 바깥지름(d)이 로드바깥지름(D)의 90%이하, 길이(L)가 로드바깥지름의 50% 이상이 되어 있기 때문에, 나사의 느슨해짐이 충분하지 않은 경우는, 로드 클램프장치(4)에 스텝 튜브 로드(7)를 고정한 상태로 지장 없이 공(空)치기를 실시할 수가 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태인 스텝 튜브 로드의 구성도, 도 6은 스텝 튜브 로드를 로드 클램프장치로 클램프한 상태의 설명도이다.
이 스텝 튜브 로드(7)는 로드바깥지름(D)이 착공지름(Dh)에 가까운 큰 지름이고, 양 끝단에 수나사(MS)가 설치되고, 내부에 암나사(FS)를 설치한 슬리브(2)를 통해 접속된다. 슬리브 바깥지름(Ds)은 로드바깥지름(D)와 같게 되어 있다.
또한, 수나사부 부근에 작은 지름부(8)가 형성되어 있다. 작은 지름부(8)는 바깥지름(d)이 슬리브 바깥지름(Ds)의 90%이하, 길이(L)가 슬리브바깥지름(Ds)의 50%이상, 즉,
d ≤0.9Ds
L ≥0.5Ds로 되어 있다.
스텝 튜브 로드(7)는 도 7(a), 도 7(b)에 나타낸 것과 같은 형상으로 할 수도 있다.
스텝 튜브 로드(7)는 접속·회수작업시에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 유압 크롤러 드릴(10)의 가이드 쉘(16)에 설치되는 로드 클램프장치(4)에 의해서 클램프된다.
로드 클램프장치(4)는 핀(6)으로 추지된 개폐가능한 한 쌍의 클램프(5)를 구비하여, 클램프(5)의 내면에는 큰 지름부(5L)와 작은 지름부(5S)가 형성되어 있고, 큰 지름부(5L)가 슬리브(2) 부분을 파지한다.
따라서, 스텝 튜브 로드(7)와 슬리브(2)는 로드 클램프장치(4)에 의해서 회전하지 않도록 클램프됨과 동시에, 클램프(5)의 큰 지름부(5L)와 작은 지름부(5S)의 단차에 의해서 위치 결정된다.
이 스텝 튜브 로드(7)는 바깥지름(D)이 착공지름(Dh)에 가까운 큰 지름이기 때문에, 착공시의 구멍굴곡이 작아진다. 또한, 수나사부 부근에 작은 지름부(8)를 형성하고 있기 때문에, 유압 크롤러 드릴(10)은 종래의 로드 클램프장치를 조금 개조하는 것만으로, 이것들의 스텝 튜브 로드(7)를 드릴 로드로서 이용할 수 있다.
그리고, 드릴 로드로서 이들 스텝 튜브 로드(7)를 사용한 유압 크롤러 드릴 (10)은 스텝 튜브 로드(7)의 위치 결정이 용이하고, 효율적이고 또한 안전하게 접속·회수작업을 할 수 있다.
작은 지름부(8)는 바깥지름(d)이 슬리브 바깥지름(Ds)의 90%이하, 길이(L)가 슬리브 바깥지름(Ds)의 50% 이상이 되어 있기 때문에, 나사의 느슨해짐이 충분하지 않은 경우는, 로드 클램프장치(4)에 스텝 튜브 로드(7)를 고정한 상태로 지장없이 공치기를 실시할 수가 있다.
또, 유압 크롤러 드릴(10)은 모든 드릴 로드에 스텝 튜브 로드(7)를 사용하는 것 외에, 선단의 드릴 로드에만 스텝 튜브 로드(7)를 사용하도록 하여도 좋다. 선단의 드릴 로드에만 스텝 튜브 로드(7)를 사용한 경우에도, 종래의 드릴 로드(1)를 사용하는 경우보다도 착공시의 구멍굴곡을 작게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 스텝 튜브 로드는 착공시의 구멍굴곡을 작게 할 수 있다. 또한, 일끝단에 수나사, 다른 끝단에 암나사를 설치한 스텝 튜브 로드에서는 암나사부 부근에, 양 끝단에 수나사를 설치하여 슬리브를 통해 접속하는 스텝 튜브 로드에서는 수나사부 부근에, 작은 지름부를 형성하고 있기 때문에, 착공기는 종래의 로드 클램프장치를 조금 개조하는 것만으로, 이들 스텝 튜브 로드를 드릴 로드로서 이용할 수 있다.
그리고, 드릴 로드로서 이들 스텝 튜브 로드를 사용한 착공기는 드릴 로드의 위치 결정이 용이하고, 효율적이고 또한 안전하게 접속·회수작업을 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 착공기의 드릴 로드에 있어서, 로드바깥지름을 착공지름에 가까운 큰 지름으로 하여, 일끝단에 수나사, 다른 끝단에 암나사를 설치하는 동시에, 암나사부 부근에 적어도 하나의 작은 지름부를 형성한 것을 특징으로 하는 스텝 튜브 로드.
  2. 제 1 항에 있어서, 작은 지름부는 바깥지름이 로드 바깥지름의 90%이하, 길이가 로드 바깥지름의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 스텝 튜브 로드.
  3. 착공기의 드릴 로드에 있어서, 로드바깥지름을 착공지름에 가까운 큰 지름으로 하여, 양 끝단에 수나사를 설치하여 슬리브를 통해 접속하도록 구성하는 동시에, 수나사부 부근에 적어도 하나의 작은 지름부를 형성한 것을 특징으로 하는 스텝 튜브 로드.
  4. 제 3 항에 있어서, 작은 지름부는 바깥지름이 슬리브 바깥지름의 90%이하, 길이가 슬리브 바깥지름의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 스텝 튜브 로드.
  5. 드릴 로드로서 제 1, 2, 3 또는 4항의 스텝 튜브 로드를 사용한 것을 특징으로 하는 착공기.
  6. 제 5 항에 있어서, 선단의 드릴 로드에 스텝 튜브 로드를 사용한 것을 특징으로 하는 착공기.
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