WO2016099163A1

WO2016099163A1 - 굴삭기를 이용한 굴착 장치

Info

Publication number: WO2016099163A1
Application number: PCT/KR2015/013841
Authority: WO
Inventors: 윤영덕
Original assignee: 윤영덕
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2016-06-23
Also published as: US10508542B2; JP6429098B2; CN107002379B; EP3236001A1; US20170268336A1; CN107002379A; EP3236001A4; EP3236001B1; JP2018503012A

Abstract

본 발명은 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치는, 버켓이 탈부착 가능하도록 한 쌍의 걸림 연결체가 구비된 굴삭기에 설치되며, 지반 또는 암반에 대한 굴착 작업을 수행하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 있어서, 일단을 통해 한 쌍의 걸림 연결체에 탈부착 가능하도록 연결되는 몸체부와, 몸체부의 내부 또는 일 측에 설치되며, 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력을 발생시키는 구동부 및 구동부에 연결되며, 구동부로부터 전달 받은 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력에 의해 구동되어 굴착 작업을 수행하는 굴착용 툴을 포함하며, 굴착용 툴은 몸체부가 한 쌍의 걸림 연결체에 연결되는 위치에 따라 굴착 작업이 수행되는 방향이 변경되는 것을 특징으로 한다.

Description

굴삭기를 이용한 굴착 장치

본 발명은 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴삭기를 이용한 굴착 작업을 수행함에 있어서 다양한 작업 장소로의 이동 용이성 및 그에 따른 작업 효율성을 증대시킬 수 있고, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업을 할 수 있는 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 관한 것이다.

지중에 구조물을 설치하기 위해서는 지반을 굴착 또는 천공한 후에 굴착 또는 천공된 지중에 구조물을 매설하여 설치하게 된다. 일반적으로 굴착 작업이란 탐층(探層), 탐정(探井), 탐광(探鍵) 등을 위해 지하의 지층 두께, 광물질 등을 조사하는 파쇄(또는, 파쇄, 보링) 작업이나, 건축 공사, 지반에 대한 기초 파일링 시공 공사, 터널 공사, 지하철 공사 등을 수행하는 건설 공사 현장에서 지반, 암반, 터널 전단면 등을 기계적으로 절삭하거나 파쇄하여 굴착하는 작업을 의미한다.

또한, 이러한 굴착 작업은 기존의 재래식 공법인 폭약에 의한 발파 공법이 소음 및 진동의 발생, 작업자의 안정성 문제 등을 야기시키기 때문에 터널 굴착기를 이용하는 시공 방법으로 대체되어 가는 추세이다.

그러나, 종래의 터널 굴착기는 장치의 구조가 복잡하고 비용이 비싸며, 대형 크기이므로 터널 등과 같은 협소한 작업 공간 등 작업 장소에 따라 장치의 설치 및 작업에 대한 제한이 커서 작업 효율성이 떨어진다는 문제점이 있었다. 또한, 터널 굴착기를 사용하여 굴착 작업을 수행하는 경우 진동과 소음 발생이 심해 작업 장소는 물론 주변 지역까지 피해가 발생한다는 문제점이 있었다.

예를 들어, 유압 드릴 장치는 유압 등으로 회전되는 드릴 날을 암반이나 토사에 위치한 상태에서 드릴 날의 회전에 의해 굴착 작업을 실시하는 장치이나, 종래의 유압 드릴 장치는 드릴 날의 회전력으로만 굴착 작업이 이루어짐에 따라 암반이나 토사의 강도가 강한 경우에는 굴착 작업이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 암반 파쇄 장치는 유압 실린더의 타격력을 이용하여 치즐이라 불리우는 파쇄체가 암반 위치에서 타격을 실시하면서 유압력에 의해 치즐이 암반을 타격하면서 파쇄하는 작업을 실시하나, 암반 파쇄 장치의 경우에는 유압 실린더로 파쇄하는 파쇄력이 강력함에 따라 굴착하는 범위를 벗어난 부분도 파쇄되어 지반이 연약화 됨에 따라 터널의 내면이나 연약 지반에 사용하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 굴삭기를 이용한 굴착 작업을 수행함에 있어서 다양한 작업 장소로의 이동 용이성 및 그에 따른 작업 효율성을 증대시킬 수 있고, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업을 할 수 있는 굴삭기를 이용한 굴착 장치가 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 굴삭기를 이용한 굴착 작업을 수행함에 있어서, 보다 간단하고 소형화된 구조의 굴착용 툴을 이동 용이성이 뛰어난 굴삭기에 탈부착 가능하도록 설치함으로써, 다양한 작업 장소로의 이동 용이성 및 그에 따른 작업 효율성을 증대시킬 수 있고, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업을 할 수 있는 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 굴착기의 제1 아암 실린더를 붐의 하부에 배치함으로써, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업이 가능한 굴삭기를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치는, 버켓이 탈부착 가능하도록 한 쌍의 걸림 연결체가 구비된 굴삭기에 설치되며, 지반 또는 암반에 대한 굴착 작업을 수행하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 있어서, 일단을 통해 상기 한 쌍의 걸림 연결체에 탈부착 가능하도록 연결되는 몸체부와, 상기 몸체부의 내부 또는 일 측에 설치되며, 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력을 발생시키는 구동부 및 상기 구동부에 연결되며, 상기 구동부로부터 전달 받은 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력에 의해 구동되어 상기 굴착 작업을 수행하는 굴착용 툴을 포함하며, 상기 굴착용 툴은 상기 몸체부가 상기 한 쌍의 걸림 연결체에 연결되는 위치에 따라 상기 굴착 작업이 수행되는 방향이 변경되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 몸체부는, 내부에 수용 공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 양 측면에 서로 마주 보도록 구비되는 한 쌍의 측면 브라켓 및 상기 하우징의 상부에서 상기 한 쌍의 측면 브라켓을 연결하도록 결합되고, 상기 한 쌍의 걸림 연결체의 간격에 대응하는 간격으로 배치되는 적어도 3 개 이상의 결합부를 포함하며, 상기 몸체부는 상기 적어도 3 개 이상의 결합부 중 서로 인접하는 2 개의 결합부를 선택하여 상기 한 쌍의 걸림 연결체에 연결함으로써 상기 굴착용 툴이 상기 굴착 작업을 수행하는 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.

일 예로, 상기 구동부는, 상기 수용 공간의 내부에서 상기 하우징에 장착되며, 상기 타격력을 발생시키는 구동 실린더와, 일단이 상기 구동 실린더의 구동 축에 연결되며, 상기 구동 실린더로부터 상기 타격력을 전달 받아 왕복 이동하는 구동 샤프트 및 일단이 상기 구동 샤프트의 타단에 결합되고, 타단에 상기 굴착용 툴이 탈부착 가능하도록 결합되며, 상기 구동 샤프트로부터 전달 받은 상기 타격력에 의해 상기 굴착용 툴을 왕복 구동시키는 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 하우징은, 상기 구동 샤프트의 왕복 이동 방향을 따라 상하부가 개방되고, 양 측면에 상기 한 쌍의 측면 브라켓이 형성된 베이스 몸체와, 상하부가 개방되어 상기 베이스 몸체의 하단에 결합될 때에 상기 베이스 몸체와 함께 상기 수용 공간을 형성하는 결합 몸체 및 상기 구동 실린더가 상기 베이스 몸체에 결합된 상태에서 상기 베이스 몸체의 개방된 상부를 밀폐하는 몸체 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 구동 실린더는 상기 굴삭기로부터 공급 받은 오일을 이용하여 구동하는 유압 실린더인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굴착용 툴은, 일단은 상기 하우징의 타단을 통해 상기 구동 실린더의 일단에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 타격력에 의해 왕복 이동하는 타격 몸체 및 상기 지반 또는 암반에 맞닿는 상기 타격 몸체의 표면에 방사상으로 형성된 복수의 보링 비트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 예로, 상기 구동부는, 상기 수용 공간의 내부에서 상기 하우징에 장착되며, 상기 회전 구동력을 발생시키는 구동 모터와, 일단이 상기 구동 모터의 회전 축에 연결되며, 상기 구동 모터로부터 상기 회전 구동력을 전달 받아 회전하는 구동 샤프트 및 일단이 상기 구동 샤프트의 타단에 결합되고, 타단에 상기 굴착용 툴이 탈부착 가능하도록 결합되며, 상기 구동 샤프트로부터 전달 받은 상기 회전 구동력에 의해 상기 굴착용 툴을 회전시키는 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 하우징은, 상기 구동 모터의 회전축 방향을 따라 상하부가 개방되고, 양 측면에 상기 한 쌍의 측면 브라켓이 형성된 베이스 몸체와, 상하부가 개방되어 상기 베이스 몸체의 하단에 결합될 때에 상기 베이스 몸체와 함께 상기 수용 공간을 형성하는 결합 몸체 및 상기 구동 모터가 상기 베이스 몸체에 결합된 상태에서 상기 베이스 몸체의 개방된 상부를 밀폐하는 몸체 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 구동 모터는 상기 굴삭기로부터 공급 받은 오일을 이용하여 구동하는 유압 모터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굴착용 툴은, 일단은 상기 하우징의 타단을 통해 상기 구동 모터의 일단에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 구동 모터로부터 전달 받은 상기 회전 구동력에 의해 회전하는 회전 몸체 및 일단은 상기 회전 몸체의 하단에 회전 가능하게 결합되며, 상기 지반 또는 암반에 맞닿는 표면에는 복수의 잇날이 방사상으로 형성된 복수의 보링 비트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 굴삭기는, 일단이 상부 선회체에 회동 가능하게 결합되는 붐(Boom)과, 일단이 상기 붐의 타단에 회동 가능하게 결합되는 제1 아암(Arm)과, 일단이 상기 제1 아암의 타단에 회동 가능하게 결합되고, 타단에 상기 한 쌍의 걸림 연결체가 구비된 제2 아암(Arm)과, 상기 상부 선회체와 상기 붐을 연결하고, 상기 붐을 관절 운동 시키는 적어도 하나의 붐 실린더와, 상기 붐과 상기 제1 아암을 연결하고, 상기 제1 아암을 관절 운동시키는 적어도 하나의 제1 아암 실린더 및 상기 제1 아암과 상기 제2 아암을 연결하고, 상기 제2 아암을 관절 운동시키는 적어도 하나의 제2 아암 실린더를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 아암 실린더는 상기 붐의 하부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 따르면, 보다 간단하고 소형화된 구조의 굴착용 툴을 이동 용이성이 뛰어난 굴삭기에 탈부착 가능하도록 설치함으로써, 다양한 작업 장소로의 이동 용이성 및 그에 따른 작업 효율성을 증대시킬 수 있고, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 따르면, 몸체부에 구비된 복수의 결합부를 이용하여 한 쌍의 걸림 연결체에 결합되는 몸체부의 작업 방향을 변경함으로써, 굴삭기의 위치, 굴삭기에 구비된 암의 작업 반경 범위 등에 의한 제한 없이 굴착용 툴를 원하는 작업 방향으로 쉽게 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 따르면, 굴착기의 제1 아암 실린더를 붐의 하부에 배치함으로써, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 따르면, 제2 아암에 굴착 장치를 탈부착 가능하도록 결합함으로써, 작업 용도, 작업 환경 등에 따라 다양한 굴착 장치를 간편하게 교체하여 사용할 수 있으므로 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 따르면, 터널 공사시에 터널 굴착기에 비해 구조가 간단하고 소형 크기이며 비용이 저렴한 굴삭기를 이용함으로써, 터널 공사용 굴착기를 따로 마련해야 하는 비용을 절감할 수 있고, 터널 굴착기를 사용하여 굴착 작업을 수행할 때 발생하는 진동과 소음을 최소화할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 일반적인 굴삭기에 설치한 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 측면도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 몸체부와 회전 구동부의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 몸체부와 타격 구동부의 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 해머 보링 툴의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 일반적인 굴삭기에 설치하여 굴착 작업을 수행하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 일반적인 굴삭기에 설치하여 굴착 작업을 수행하는 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 몸체부와 회전 구동부의 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 장착하는 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 14는 도 13의 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 측면도이다.

도 15는 도 13의 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 저면도이다.

도 16은 도 13의 굴삭기에서 복수의 제1 아암 실린더가 구비되었을 때의 구조를 개략적으로 나타내는 저면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 일반적인 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 일반적인 굴삭기에 설치한 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

일반적인 굴삭기(excavator)(10)는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭 작업, 토사를 운반하는 적재 작업, 건물을 해체하는 굴착 작업, 지반 또는 암반을 정리하는 정지 작업 등의 작업을 수행하는 건설 기계로서, 장비의 이동 역할을 하는 주행체, 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체, 상부 선회체에 장착되어 링크 구동에 의해 적재 작업 등을 수행하는 암(Arm)(11)으로 구성될 수 있다.

이러한 암(11)에는 일반 굴삭 및 토사 운반을 위한 버켓(Bucket), 단단한 지반 또는 암반, 암석 등의 파쇄를 위한 브레이커, 건물의 해체 및 파쇄에 사용하는 크라샤 등이 설치될 수 있다. 도 1에서는 굴삭기(10)의 암(11)에 일반 굴삭 및 토사 운반을 위해 사용하는 버켓(20)이 설치된 예를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 버켓(20)은 굴삭기(10)의 상부 선회체에 장착된 암(11)의 일단에 구비되는 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 설치되는데, 버켓(20)은 작업 변경에 따른 교체 등 필요에 따라 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 탈부착할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 버켓(20)이 탈부착 가능하도록 한 쌍의 걸림 연결체(12)가 구비된 암(11)을 포함하는 굴삭기(10)에 설치되며, 지반 또는 암반에 대한 굴착 작업을 수행할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 보다 간단하고 소형화된 구조의 굴착용 툴을 이동 용이성이 뛰어난 굴삭기(10)에 탈부착 가능하도록 설치함으로써, 굴착 작업에 있어서 다양한 작업 장소로의 이동 용이성 및 그에 따른 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 설명하기로 한다.

도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 몸체부(100), 구동부(200) 및 굴착용 툴(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 구성하는 구동부(200)는 직선 방향의 타격력을 발생시키는 타격 구동부(200)이고, 굴착용 툴(300)은 타격 구동부(200)로부터 전달 받은 타격력에 의해 왕복 이동하며 지반 또는 암반에 대한 보링 작업을 수행하는 해머 보링 툴(300)을 사용할 수 있다.

몸체부(100)는 일단을 통해 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 탈부착 가능하도록 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)는 하우징(110), 한 쌍의 측면 브라켓(120) 및 결합부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 몸체부(100)는 결합부(130)를 통해 굴삭기(10)의 암(11)에 구비된 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있는데, 이러한 결합부(130)는 복수개(예를 들어, 제1 결합부(130A), 제2 결합부(130B), 제1 결합부(130C)가 구비되어 한 쌍의 걸림 연결체(12)가 결합되는 결합부(130)의 위치에 따라 후술할 해머 보링 툴(300)의 작업 방향을 변경할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 몸체부(100)의 구체적인 구조에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

타격 구동부(200)는 몸체부(100)의 내부에 설치되며, 몸체부(100)의 길이 방향을 따라 타격력을 발생시킬 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 타격 구동부(200)는 구동 실린더(210), 구동 샤프트(220), 결합 부재(230), 동력 전달 부재(240) 및 지지 부재(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 타격 구동부(200)는 몸체부(100)의 내부에 설치된 상태로 타격력을 발생하여 후술할 해머 보링 툴(300)을 왕복 구동시켜 보링 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 타격 구동부(200)의 구체적인 구조에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

해머 보링 툴(300)은 몸체부(100)의 타단을 통해 노출된 타격 구동부(200)에 연결되며, 타격 구동부(200)로부터 전달 받은 타격력에 의해 왕복 이동하며 지반 또는 암반에 대한 보링 작업을 수행할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 해머 보링 툴(300)은 크게 타격 몸체(211)와 복수의 보링 비트(320)(예를 들어, 3 개의 보링 비트 320A, 320B, 320C)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 해머 보링 툴(300)은 타격 구동부(200)의 결합 부재(230)에 결합된 상태로 구동 실린더(210)의 타격력을 전달 받아 왕복 이동할 수 있다. 이러한 해머 보링 툴(300)의 구체적인 구조에 대해서는 도 14을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 해머 보링 툴(300)은 몸체부(100)가 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 연결되는 위치에 따라 보링 작업이 수행되는 방향이 변경될 수 있다. 상술한 바와 같이, 몸체부(100)는 복수의 결합부(130)를 통해 굴삭기(10)의 암(11)에 구비된 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합되는데, 한 쌍의 걸림 연결체(12)가 결합되는 결합부(130)의 위치에 따라 몸체부(100)의 설치 방향이 바뀌므로 해머 보링 툴(300)의 작업 방향을 변경할 수 있다. 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합되는 몸체부(100)의 설치 방향에 따라 해머 보링 툴(300)의 작업 방향이 변경되는 예는 도 8 및 도 9를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 몸체부(100)와 타격 구동부(200)의 구조에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 5은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 몸체부와 타격 구동부의 구조를 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 몸체부와 타격 구동부의 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)는 하우징(110), 한 쌍의 측면 브라켓(120), 결합부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(110)은 몸체부(100)의 기본적인 프레임을 이루며, 내부에 타격 구동부(200)가 수용될 수 있도록 수용 공간(111a)이 형성될 수 있다. 하우징(110)의 양 측면에는 서로 마주 보도록 한 쌍의 측면 브라켓(120)이 구비될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 크게 베이스 몸체(111), 결합 몸체(112) 및 몸체 커버(113)를 포함하여 구성될 수 있다.

베이스 몸체(111)는 구동 샤프트(220)의 왕복 이동 방향을 따라 상하부가 개방되고, 양 측면에 한 쌍의 측면 브라켓(120)이 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 몸체(111)는 상하로 관통된 중공부를 가지도록 대략 원통 형상을 가지고, 내부에 후술할 구동 실린더(210)가 장착될 수 있도록 결합단이 형성될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 측면 브라켓(120)은 대략 얇은 판상 형태를 가지고, 원통 형상을 가지는 베이스 몸체(111)의 외주면에 접하는 위치에 결합될 수 있다. 이 때, 한 쌍의 측면 브라켓(120)은 다각형 단면을 가질 수 있는데, 한 쌍의 측면 브라켓(120)의 단면 형상은 작업 방향에 따른 결합부(130)의 개수 및 배치 형태에 따라 결정될 수 있다.

도 5에서는 3 개의 결합부(130)가 중앙에 위치하는 제2 결합부(130B)를 중심으로 제1 결합부(130A), 제2 결합부(130B) 및 제1 결합부(130C)가 약 120도 간격으로 형성된 경우에 한 쌍의 측면 브라켓(120)이 5 각형 단면을 가지는 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

도 5에서는 베이스 몸체(111)와 한 쌍의 측면 브라켓(120)이 일체로 형성된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 베이스 몸체(111)와 한 쌍의 측면 브라켓(120)은 별도로 제작되어 용접, 나사 결합 등에 의해 조립될 수도 있다.

그리고, 결합 몸체(112)는 상하부가 개방되어 베이스 몸체(111)의 하단에 결합될 때에 베이스 몸체(111)와 함께 수용 공간(111a)을 형성할 수 있으며, 몸체 커버(113)는 구동 실린더(210)가 베이스 몸체(111)에 결합된 상태에서 베이스 몸체(111)의 개방된 상부를 밀폐할 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)는 하우징(110)의 상부에서 한 쌍의 측면 브라켓(120)을 연결하도록 결합되는 결합부(130)를 포함할 수 있다. 이러한 결합부(130)는 복수개(예를 들어, 제1 결합부(130A), 제2 결합부(130B), 제1 결합부(130C)가 구비되어 한 쌍의 걸림 연결체(12)가 결합되는 결합부(130)의 위치에 따라 해머 보링 툴(300)의 작업 방향을 변경할 수 있다. 이 때, 각각의 결합부(130)는 한 쌍의 걸림 연결체(12)의 간격에 대응하는 간격, 바람직하게는, 한 쌍의 걸림 연결체(12)의 간격과 동일한 간격으로 배치될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)에 구비되는 복수의 결합부(130)는 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합 가능하도록 길게 형성된 원통형 샤프트(131A, 131B, 131C)와 같은 형상을 가지고 있다. 또한, 복수의 결합부(130)는 각각 한 쌍의 측면 브라켓(120)에 조립 및 분해가 가능하도록 원통형 샤프트(131A, 131B, 131C)의 일단 또는 양단에 너트와 같은 고정 부재(132A, 132B, 132C)를 구비할 수도 있다. 이 경우, 복수의 결합부(130) 각각의 원통형 샤프트(131A, 131B, 131C)는 한 쌍의 측면 브라켓(120)에 형성된 관통홀을 통해 삽입된 후, 일단 또는 양단을 고정 부재(132A, 132B, 132C)에 의해 고정 결합될 수 있다.

바람직하게는, 결합부(130)는 적어도 3 개 이상이 구비될 수 있으며, 몸체부(100)는 적어도 3 개 이상의 결합부(130) 중 서로 인접하는 2 개의 결합부(130)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 연결함으로써 해머 보링 툴(300)이 보링 작업을 수행하는 방향을 결정할 수 있다.

예를 들어, 서로 다른 n 개의 작업 방향을 구현하고자 하는 경우, n+1 개의 결합부(130)를 한 쌍의 걸림 연결체(12)의 간격에 대응하는 간격으로 순차적으로 배치할 수 있다. 이 때, n+1 개의 결합부(130)는 인접하는 3 개의 결합부(130)가 서로 일직선으로 형성하지 않는 것이 바람직하다. 즉, n+1 개의 결합부(130)는 인접하는 3 개의 결합부(130)가 중앙에 위치하는 결합부(130)를 중심으로 180도 이하의 각도를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다.

도 6에서는 3 개의 결합부(130)가 중앙에 위치하는 제2 결합부(130B)를 중심으로 제1 결합부(130A), 제2 결합부(130B) 및 제1 결합부(130C)가 약 120도 간격으로 형성된 경우를 예로 들고 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 이에 한정되지 않으며, 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

도 3 내지 도 6에서는 3 개의 결합부(130)가 구비된 예를 도시하고 있는데, 도 3 내지 도 6에 도시된 예의 경우, 원하는 작업 방향에 따라, 인접하는 제1 결합부(130A)와 제2 결합부(130B)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합하거나, 인접하는 제2 결합부(130B)와 제1 결합부(130C)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합함으로써 해머 보링 툴(300)의 작업 방향을 결정할 수 있다.

도 3 내지 도 6에서는 3 개의 결합부(130)인 제1 결합부(130A), 제2 결합부(130B), 제1 결합부(130C)가 구비된 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 이에 한정되지 않으며, 결합부(130)의 개수 및 배치 형태는 원하는 작업 방향에 따라 당업자에 얼마든지 변경 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 몸체부(100)에 구비된 복수의 결합부(130)를 이용하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합되는 몸체부(100)의 작업 방향을 변경함으로써, 굴삭기(10)의 위치, 굴삭기(10)에 구비된 암(11)의 작업 반경 범위 등에 의한 제한 없이 해머 보링 툴(300)을 원하는 작업 방향으로 쉽게 조절할 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 타격 구동부(200)는 구동 실린더(210), 구동 샤프트(220), 결합 부재(230), 동력 전달 부재(240) 및 지지 부재(250)를 포함하여 구성될 수 있다.

구동 실린더(210)는 몸체부(100)에 구비된 수용 공간(111a)의 내부에서 하우징(110)에 장착되며, 타격력을 발생시킬 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 구동 실린더(210)는 하우징(110)의 베이스 몸체(111)에 형성된 결합단에 볼트 등 체결 부재를 이용하여 고정될 수 있다.

바람직하게는, 구동 실린더(210)는 굴삭기로부터 공급 받은 오일을 이용하여 구동하는 유압 실린더를 사용할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 타격 구동부(200)에 구비된 구동 실린더(210)를 유압 실린더를 사용함으로써, 타격 구동부(200)의 구조를 소형화하면서도 보링 작업에 필요한 동력을 충분히 얻을 수 있다. 본 발명에서는 구동 실린더(210)로 유압 실린더를 사용하는 예를 들고 있으나, 이와 달리, 공압 실린더 등 다양한 형태의 액츄에이터를 사용할 수도 있음은 당업자에게 자명하다.

구동 샤프트(220)는 일단이 구동 실린더(210)의 구동 축에 연결되며, 구동 실린더(210)로부터 타격력을 전달 받아 왕복 이동할 수 있다. 또한, 결합 부재(230)는 일단(231)이 구동 샤프트(220)의 타단에 결합되고, 타단(232)에 해머 보링 툴(300)이 탈부착 가능하도록 결합되며, 구동 샤프트(220)로부터 전달 받은 타격력에 의해 해머 보링 툴(300)을 왕복 구동시킬 수 있다. 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 결합 부재(230)의 일단(231)과 타단(232)은 각각 구동 샤프트(220)와 해머 보링 툴(300)이 결합 가능하도록 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 결합 부재(230)의 외주면에는 구동 샤프트(220)와 해머 보링 툴(300)의 결합할 때 나사산의 조임 또는 풀림 작업이 용이하도록 결합 홈(233)이 형성될 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 구동 샤프트(220)는 구동 실린더(210)의 구동 축과 구동 샤프트(220)의 구동 축은 일직선이 되도록 배치될 수 있으나, 필요에 따라, 구동 실린더(210)의 구동 축과 구동 샤프트(220)의 구동 축이 일정한 각도를 이루도록 배치될 수도 있다.

한편, 타격 구동부(200)는 구동 실린더(210)로부터 구동 샤프트(220)로 타격력을 전달하기 위해 구동 실린더(210)의 구동 축과 구동 샤프트(220)를 연결하는 동력 전달 부재(240)를 더 포함할 수 있다. 도 6에서는 구동 실린더(210)의 구동 축과 구동 샤프트(220)를 연결하기 위한 동력 전달 부재(240)로 플랜지 커플링(Flange coupling)을 사용한 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

또한, 타격 구동부(200)는 구동 샤프트(220)의 왕복 이동을 지지하기 위한 지지 부재(250)를 더 포함할 수 있다. 도 6에서는 구동 샤프트(220)의 왕복 이동을 지지하기 위한 지지 부재(250)로 한 쌍의 스러스트 베어링(Thrust bearing)을 사용한 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 해머 보링 툴(300)의 구조에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 7는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 해머 보링 툴의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 해머 보링 툴(300)은 크게 타격 몸체(211)와 복수의 보링 비트(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

타격 몸체(211)는, 일단은 타격 구동부(200)의 일단에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 복수의 보링 비트(320)는 지반 또는 암반에 맞닿는 타격 몸체(211)의 표면에는 방사상으로 형성될 수 있다. 이러한 복수의 보링 비트(320)는 텅스텐 또는 합금강으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 보링 비트(320)는 각각 작업 방향을 향하는 일측의 동일 평면 상에서 동일 각도 간격의 원형 배열로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 7에서는 복수의 보링 비트(320)가 대략 구 형태로 형성된 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서, 원추형 형상, 직육면체, 사각뿔 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 해머 보링 툴(300)은 몸체부(100)가 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 연결되는 위치에 따라 보링 작업이 수행되는 방향이 변경될 수 있다.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 동작에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 일반적인 굴삭기에 설치하여 보링 작업을 수행하는 일 예를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 일반적인 굴삭기에 설치하여 보링 작업을 수행하는 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 8에서는 도 3에 도시된 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 예에서 몸체부(100)에 구비된 3 개의 결합부(130) 중 인접하는 제1 결합부(130A)와 제2 결합부(130B)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합한 예를 나타내고 있고, 도 9에서는 도 3의 예에서 3 개의 결합부(130) 중 인접하는 제2 결합부(130B)와 제3 결합부(130C)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합한 예를 나타내고 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)에 구비된 3 개의 결합부(130) 중 제1 결합부(130A)와 제2 결합부(130B)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합하는 경우에는, 굴삭기(10)에 구비된 암(11)의 초기 위치에서 해머 보링 툴(300)이 하부 방향(지반 또는 암반)을 향하게 되므로, 지반 또는 암반과 같은 수평면에 대한 보링 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

이와 반대로, 도 9에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)에 구비된 3 개의 결합부(130) 중 제2 결합부(130B)와 제3 결합부(130C)를 선택하여 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 결합하는 경우에는, 굴삭기(10)에 구비된 암(11)의 초기 위치에서 해머 보링 툴(300)이 전방(측면)을 향하게 되므로, 터널 측벽과 같은 수직면에 대한 보링 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 설명하기로 한다.

도 10는 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치에서 몸체부와 회전 구동부의 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 몸체부(100), 구동부(200) 및 굴착용 툴(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)와는 달리, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 구성하는 구동부(200)는 회전 구동력을 발생시키는 회전 구동부(200)이고, 굴착용 툴(300)은 회전 구동부(200)로부터 전달 받은 회전 구동력에 의해 회전하며 지반 또는 암반에 대한 보링 작업을 수행하는 보링 툴(300)을 사용할 수 있다.

몸체부(100)는 일단을 통해 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 탈부착 가능하도록 연결될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 구성하는 몸체부(100)는 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 구성하는 몸체부(100)와 실질적으로 동일한 구조이므로, 더 이상 자세한 설명은 생략하기로 한다.

회전 구동부(200)는 몸체부(100)의 내부에 설치되며, 회전 구동력을 발생시킬 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 회전 구동부(200)는 구동 모터(210), 구동 샤프트(220), 결합 부재(230), 동력 전달 부재(240) 및 지지 부재(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 회전 구동부(200)는 몸체부(100)의 내부에 설치된 상태로 회전 구동력을 발생하여 보링 툴(300)을 회전시켜 보링 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

보링 툴(300)은 몸체부(100)의 타단을 통해 노출된 회전 구동부(200)에 연결되며, 회전 구동부(200)로부터 전달 받은 회전 구동력에 의해 회전하며 지반 또는 암반에 대한 보링 작업을 수행할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 보링 툴(300)은 크게 회전 몸체(310)와 복수의 보링 비트(320)(예를 들어, 3 개의 보링 비트 320A, 320B, 320C)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 보링 툴(300)은 회전 구동부(200)의 결합 부재(230)에 결합된 상태로 구동 모터(210)의 회전 구동력을 전달 받아 회전할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)의 보링 툴(300)은 몸체부(100)가 한 쌍의 걸림 연결체(12)에 연결되는 위치에 따라 보링 작업이 수행되는 방향이 변경될 수 있다.

이하, 도 12를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 설명하기로 한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)는 몸체부(100), 구동부(200) 및 굴착용 툴(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 구성하는 굴착용 툴(300)은, 몸체부(100)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 몸체부(100)의 길이 방향을 따라 배치되고, 몸체부(100)의 타단을 통해 외부로 노출되어 지반 또는 암반에 대한 굴착 작업을 수행하는 복수의 드릴 날(또는, 치즐(Chisel))(310)이 구비된 회전 드릴부(300)로 구현될 수 있다. 또한, 구동부(200)는, 몸체부(100)의 내부에 설치되며, 회전 드릴부(300)의 일 측을 타격하여 복수의 드릴 날(310)에 타격력을 제공하는 타격 구동부(210)와, 몸체부(100)의 내부 또는 일 측에 설치되며, 회전 드릴부(300)에 회전 구동력을 제공하는 회전 구동부(220)를 포함할 수 있다.

이하, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 장착하는 굴삭기(2)의 구조에 대해서 자세히 설명하기로 한다.

도 13는 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 장착하는 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 14은 도 13의 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 15는 도 13의 굴삭기의 구조를 개략적으로 나타내는 저면도이고, 도 16는 도 13의 굴삭기에서 복수의 제1 아암 실린더가 구비되었을 때의 구조를 개략적으로 나타내는 저면도이다.

도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치를 장착하는 굴삭기(2)는 궤도나 바퀴 등으로 구비되어 장비의 이동 역할을 수행하는 주행체(100), 주행체(100)에 탑재되어 360도 회전하고 운전실과 기계실을 구비한 상부 선회체(200), 상부 선회체(200)에 연결된 붐(10), 제1 아암(20), 제2 아암(30), 붐 실린더(40), 제1 아암 실린더(50) 및 제2 아암 실린더(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

붐(10)은 일단이 상부 선회체(200)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 붐(10)은 후술할 붐 실린더(40)에 의해 상하 방향으로 회동될 수 있다.

제1 아암(Arm)(20)은 일단이 붐(10)의 타단에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 아암(20)의 일단은 붐(10)의 타단에 형성된 절취부(11) 내에 일정 깊이로 삽입된 후, 회동축(12)에 의해 붐(10)에 회동 자유롭게 결합될 수 있다. 제1 아암(20)은 후술할 제1 아암 실린더(50)에 의해 상부 선회체(200)에 대하여 전후 방향으로 회동될 수 있다.

제2 아암(Arm)(30)은 일단이 제1 아암(20)의 타단에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 본 발명에서는 제2 아암(30)이 한 쌍의 링크로 구비되어 후술할 제2 아암 실린더(60)에 연결된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 제2 아암(30)의 형상, 개수, 배치 형태 등은 당업자에 의해 얼마든지 변경 가능하다.

한편, 제1 아암(20)의 타단과 제2 아암(30)의 타단에는 굴착 장치(도 3, 도 10, 도 12)가 탈부착 가능하도록 결합되는 한 쌍의 걸림 연결체(70)가 구비될 수 있다. 굴착 장치(도 3, 도 10, 도 12)는 한 쌍의 걸림 연결체(70)에 결합된 제2 아암(30)을 통하여 제2 아암 실린더(60)에 연결되므로 제2 아암 실린더(60)의 동작에 따라 회동 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 한 쌍의 걸림 연결체(70)에 탈부착 가능하도록 결합되는 굴착 장치(도 3, 도 10, 도 12)는 는 몸체부(100), 구동부(200), 굴착용 툴(300)를 포함하여 구성되며, 이러한 굴착 장치(도 3, 도 10, 도 12)는 몸체부(100)에 구비된 결합부(130)를 통해 한 쌍의 걸림 연결체(70)에 탈부착 가능하도록 연결될 수 있다.

도 3, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 굴착용 툴(300)은 보링 툴(Boring tool), 해머 툴(Hammer tool), 치즐(Chisel) 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 구동부(200)는 굴착용 툴(300)을 구동시키기 위한 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력을 발생시킬 수 있다.

붐 실린더(40)는 상부 선회체(200)와 붐(10)을 연결하고, 붐(10)을 관절 운동 시킬 수 있다. 제1 아암 실린더(50)는 붐(10)과 제1 아암(20)을 연결하고, 제1 아암(20)을 관절 운동시킬 수 있다. 제2 아암 실린더(60)는 제1 아암(20)과 제2 아암(30)을 연결하고, 제2 아암(30)을 관절 운동시킬 수 있다. 한편, 제1 아암 실린더(50)는 붐(10)의 하부에 배치될 수 있다. 본 발명에서는 굴삭기(2)의 제1 아암 실린더(50)가 종래의 굴삭기처럼 붐(10)의 상부에 배치되지 않고 하부에 배치되기 때문에, 터널에서와 같은 협소한 공간의 작업장에서도 원활히 굴착 작업을 수행할 수 있다.

바람직하게는, 붐 실린더(40), 제1 아암 실린더(50) 및 제2 아암 실린더(60)는 작동 유체를 이용하여 구동하는 유압 실린더가 사용될 수 있다. 본 발명에서는 유압 실린더를 사용하는 예를 들고 있으나, 이와 달리, 공압 실린더 등 다양한 형태의 액츄에이터를 사용할 수도 있음은 당업자에게 자명하다.

한편, 제1 아암 실린더(50)는 붐(10)의 하부에 적어도 하나가 구비될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 아암 실린더(50)가 사용될 경우 제1 아암(20)의 구동에 소요되는 구동력이 부가되므로 작업 시간을 단축시킬 수 있어서 작업 효율을 높일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 굴삭기를 이용한 굴착 장치(1)를 장착하는 굴삭기(2)의 동작을 간단히 설명하기로 한다.

먼저, 굴착 작업시, 붐 실린더(40)는 일단이 상부 선회체(200)에 결합되고, 타단이 붐(10)에 결합되므로 붐 실린더(40)가 팽창하면 붐(10)은 시계 방향으로 회동될 수 있다. 또한 붐 실린더(40)가 수축하면 붐(10)은 반시계 방향으로 회동될 수 있다.

또한, 제1 아암 실린더(50)는 일단이 붐(10)에 결합되고, 타단이 제1 아암(20)에 결합되므로 제1 아암 실린더(50)가 팽창하면 제1 아암(20)은 시계 방향으로 회동될 수 있다. 또한 제1 아암 실린더(50)가 수축하면 제1 아암(20)은 반시계 방향으로 회동될 수 있다.

또한, 제2 아암 실린더(60)는 일단이 제1 아암(20)에 결합되고, 타단이 제2 아암(30)에 결합되므로 제2 아암 실린더(60)가 팽창하면 제2 아암(30)에 결합된 굴착 장치(도 3, 도 10, 도 12)는 반시계 방향으로 회동될 수 있다. 또한 제2 아암 실린더(60)가 수축하면 제2 아암(30)에 결합된 굴착 장치(도 3, 도 10, 도 12)는 시계 방향으로 회동될 수 있다. 이와 같이, 제1 아암 실린더(50)는 붐(10)의 하부에 배치되므로 터널에서와 같은 협소한 공간의 작업장에서도 원활한 작업을 수행할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

본 발명은 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴삭기를 이용한 굴착 작업을 수행함에 있어서 다양한 작업 장소로의 이동 용이성 및 그에 따른 작업 효율성을 증대시킬 수 있고, 터널 등과 같은 협소한 작업 공간에서도 원활한 굴착 작업을 할 수 있는 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 적용 가능하다.

Claims

버켓이 탈부착 가능하도록 한 쌍의 걸림 연결체가 구비된 굴삭기에 설치되며, 지반 또는 암반에 대한 굴착 작업을 수행하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치에 있어서,

일단을 통해 상기 한 쌍의 걸림 연결체에 탈부착 가능하도록 연결되는 몸체부;

상기 몸체부의 내부 또는 일 측에 설치되며, 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력을 발생시키는 구동부; 및

상기 구동부에 연결되며, 상기 구동부로부터 전달 받은 직선 구동력, 회전 구동력 및 타격력 중 적어도 하나의 구동력에 의해 구동되어 상기 굴착 작업을 수행하는 굴착용 툴을 포함하며,

상기 굴착용 툴은 상기 몸체부가 상기 한 쌍의 걸림 연결체에 연결되는 위치에 따라 상기 굴착 작업이 수행되는 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체부는,

내부에 수용 공간이 형성되는 하우징;

상기 하우징의 양 측면에 서로 마주 보도록 구비되는 한 쌍의 측면 브라켓; 및

상기 하우징의 상부에서 상기 한 쌍의 측면 브라켓을 연결하도록 결합되고, 상기 한 쌍의 걸림 연결체의 간격에 대응하는 간격으로 배치되는 적어도 3 개 이상의 결합부를 포함하며,

상기 몸체부는 상기 적어도 3 개 이상의 결합부 중 서로 인접하는 2 개의 결합부를 선택하여 상기 한 쌍의 걸림 연결체에 연결함으로써 상기 굴착용 툴이 상기 굴착 작업을 수행하는 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 구동부는,

상기 수용 공간의 내부에서 상기 하우징에 장착되며, 상기 타격력을 발생시키는 구동 실린더;

일단이 상기 구동 실린더의 구동 축에 연결되며, 상기 구동 실린더로부터 상기 타격력을 전달 받아 왕복 이동하는 구동 샤프트; 및

일단이 상기 구동 샤프트의 타단에 결합되고, 타단에 상기 굴착용 툴이 탈부착 가능하도록 결합되며, 상기 구동 샤프트로부터 전달 받은 상기 타격력에 의해 상기 굴착용 툴을 왕복 구동시키는 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 하우징은,

상기 구동 샤프트의 왕복 이동 방향을 따라 상하부가 개방되고, 양 측면에 상기 한 쌍의 측면 브라켓이 형성된 베이스 몸체;

상하부가 개방되어 상기 베이스 몸체의 하단에 결합될 때에 상기 베이스 몸체와 함께 상기 수용 공간을 형성하는 결합 몸체; 및

상기 구동 실린더가 상기 베이스 몸체에 결합된 상태에서 상기 베이스 몸체의 개방된 상부를 밀폐하는 몸체 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 구동 실린더는 상기 굴삭기로부터 공급 받은 오일을 이용하여 구동하는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 굴착용 툴은,

일단은 상기 하우징의 타단을 통해 상기 구동 실린더의 일단에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 타격력에 의해 왕복 이동하는 타격 몸체; 및

상기 지반 또는 암반에 맞닿는 상기 타격 몸체의 표면에 방사상으로 형성된 복수의 보링 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 구동부는,

상기 수용 공간의 내부에서 상기 하우징에 장착되며, 상기 회전 구동력을 발생시키는 구동 모터;

일단이 상기 구동 모터의 회전 축에 연결되며, 상기 구동 모터로부터 상기 회전 구동력을 전달 받아 회전하는 구동 샤프트; 및

일단이 상기 구동 샤프트의 타단에 결합되고, 타단에 상기 굴착용 툴이 탈부착 가능하도록 결합되며, 상기 구동 샤프트로부터 전달 받은 상기 회전 구동력에 의해 상기 굴착용 툴을 회전시키는 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 하우징은,

상기 구동 모터의 회전축 방향을 따라 상하부가 개방되고, 양 측면에 상기 한 쌍의 측면 브라켓이 형성된 베이스 몸체;

상하부가 개방되어 상기 베이스 몸체의 하단에 결합될 때에 상기 베이스 몸체와 함께 상기 수용 공간을 형성하는 결합 몸체; 및

상기 구동 모터가 상기 베이스 몸체에 결합된 상태에서 상기 베이스 몸체의 개방된 상부를 밀폐하는 몸체 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 구동 모터는 상기 굴삭기로부터 공급 받은 오일을 이용하여 구동하는 유압 모터인 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 굴착용 툴은,

일단은 상기 하우징의 타단을 통해 상기 구동 모터의 일단에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 구동 모터로부터 전달 받은 상기 회전 구동력에 의해 회전하는 회전 몸체; 및

일단은 상기 회전 몸체의 하단에 회전 가능하게 결합되며, 상기 지반 또는 암반에 맞닿는 표면에는 복수의 잇날이 방사상으로 형성된 복수의 보링 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 굴삭기는,

일단이 상부 선회체에 회동 가능하게 결합되는 붐(Boom);

일단이 상기 붐의 타단에 회동 가능하게 결합되는 제1 아암(Arm);

일단이 상기 제1 아암의 타단에 회동 가능하게 결합되고, 타단에 상기 한 쌍의 걸림 연결체가 구비된 제2 아암(Arm);

상기 상부 선회체와 상기 붐을 연결하고, 상기 붐을 관절 운동 시키는 적어도 하나의 붐 실린더;

상기 붐과 상기 제1 아암을 연결하고, 상기 제1 아암을 관절 운동시키는 적어도 하나의 제1 아암 실린더; 및

상기 제1 아암과 상기 제2 아암을 연결하고, 상기 제2 아암을 관절 운동시키는 적어도 하나의 제2 아암 실린더를 포함하고,

상기 적어도 하나의 제1 아암 실린더는 상기 붐의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 굴삭기를 이용한 굴착 장치.