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착암기

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목차

1. 개요

착암기는 암석이나 기타 단단한 물질에 구멍을 뚫는 데 사용되는 도구이다. 1849년 J. J. 코치가 착암기 특허를 받았고, 1851년 제임스 파울이 증기나 압축 공기로 구동되는 착암기 특허를 받았다. 착암기는 해머로 두들겨 맞는 긴 끌 또는 드릴 강철에서 시작하여, 20세기 초 동력식 착암기로 발전했다. 착암기는 삼각대, 잭 마운트, 기둥 등 다양한 방식으로 장착될 수 있으며, 드릴 비트는 텅스텐 카바이드나 다이아몬드와 같은 더 단단한 재료를 사용하여 제작된다.

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착암기
개요
유형천공기
동력원유압 또는 공압
용도암석 또는 지반 천공
설명
특징착암기는 유압이나 공기압을 이용하여 암석이나 지반을 뚫는 장비이다.

2. 역사

1849년, 필라델피아 출신의 미국인 발명가 J. J. 코치(J. J. Couch)는 착암기의 첫 특허를 받았다.[20] 1851년, 제임스 파울(James Fowle)은 증기나 압축공기로 구동되는 착암기의 특허를 받았다.[21]

공압식 착암기. 분리 가능한 드릴 비트는 표시되지 않았지만 왼쪽에 있을 것입니다. 하단에는 구멍이 깊어짐에 따라 드릴을 전진시키는 이송 나사(오른쪽의 크랭크로 작동)가 있습니다. 장착 지점은 하단에 있습니다.

2. 1. 초기 역사

가장 단순한 형태의 착암기는 해머로 두들겨 맞는 긴 끌 또는 '''드릴 강철'''로 구성되었다.[4] 언론에 입문하기 전 1860년대 초 은광부로 일했지만 실패했던 마크 트웨인은 이 과정을 다음과 같이 묘사했다. "우리 중 한 명은 철제 드릴을 제자리에 잡고 다른 한 명은 8파운드 해머로 쳤습니다. 마치 대규모로 못을 박는 것과 같았습니다. 한두 시간 안에 드릴은 2~3피트 깊이에 도달하여 지름이 몇 인치인 구멍을 만들었습니다."[5] 이 구멍은 발파 화약으로 채워졌다. "점프 드라이빙"에서 2~4명의 팀이 단일 구멍에서 작업하며 각자 교대로 망치질을 했다. 1900년경, 평균적인 점프 드라이버는 하루에 15.24m의 구멍을 낼 수 있었다.[6]

동력식 착암기는 결국 20세기 초에 구멍을 뚫기 위한 끌의 수동 사용을 대체했다. 수동 강철과 동력 드릴의 극적인 차이는 미국 민속 영웅 존 헨리 전설의 근거가 되었는데, 민속에 따르면 그는 자신의 수동 강철과 증기 동력 드릴을 겨루는 경쟁을 벌였고 승리했지만 쓰러져 죽었다고 한다.[7]

최초의 증기 드릴은 1813년 리처드 트레비식에 의해 개발되었다.[8] 증기 드릴은 지하 광산보다 표면 채석장에서 더 많이 사용되었는데, 이는 필요한 보일러에 훨씬 더 가깝게 배치할 수 있었기 때문이다.[9]

모든 착암기는 흡입에 유해한 먼지를 발생시켜 고대 광부들 사이에서 광범위한 규폐증을 유발했다. 현대식 착암기는 먼지를 포집하고 광산의 공기질을 개선하기 위해 시추공에 물을 쏟는다. 이는 드릴 비트를 윤활하고 냉각하는 추가적인 이점을 제공한다. 1867년, 프랑스 토목 기사 M. 레쇼는 다이아몬드 드릴 비트를 도입했다.[10]

1849년, 필라델피아 출신의 미국 발명가 J. J. 코치(J. J. Couch)는 최초의 착암기 특허를 받았다.[17] 이 착암기는 속이 빈 피스톤을 통과하여 암석에 부딪히는 드릴 로드를 특징으로 했다. 1851년, 제임스 파울(James Fowle)은 증기 또는 압축 공기로 구동되는 착암기에 대한 특허를 받았다.[18]

2. 2. 동력식 착암기의 등장

1849년, 필라델피아주의 미국인 발명가 J. J. Couch는 착암기의 첫 특허를 받았다.[20]

1851년, James Fowle은 증기나 압축공기로 구동되는 착암기의 특허를 받았다.[21]

동력식 착암기는 20세기 초 수동으로 끌을 사용하여 구멍을 뚫는 방식을 대체했다. 수동 강철과 동력 드릴의 극적인 차이는 미국 민속 영웅 존 헨리 전설의 근거가 되었는데, 민속에 따르면 그는 자신의 수동 강철과 증기 동력 드릴을 겨루는 경쟁에서 승리했지만 쓰러져 죽었다고 한다.[7]

최초의 증기 드릴은 1813년 리처드 트레비식에 의해 개발되었다.[8] 증기 드릴은 지하 광산보다 표면 채석장에서 더 많이 사용되었는데, 이는 필요한 보일러에 훨씬 더 가깝게 배치할 수 있었기 때문이다.[9]

모든 착암기는 흡입하면 유해한 먼지를 발생시켜 고대 광부들 사이에서 광범위한 규폐증을 유발했다. 현대식 착암기는 먼지를 포집하고 광산의 공기 질을 개선하기 위해 시추공에 물을 쏟는다. 이는 드릴 비트를 윤활하고 냉각하는 추가적인 이점도 제공한다. 1867년, 프랑스 토목 기사 M. 레쇼는 다이아몬드 드릴 비트를 도입했다.[10]

2. 3. 존 헨리 전설

수동 강철과 동력 드릴의 극적인 차이는 미국 민속 영웅 존 헨리 전설의 근거가 되었다. 민속에 따르면 존 헨리는 자신의 수동 강철과 증기 동력 드릴을 겨루는 경쟁을 벌여 승리했지만, 쓰러져 죽었다고 한다.[7]

2. 4. 현대식 착암기



동력식 착암기는 20세기 초 구멍을 뚫기 위한 끌의 수동 사용을 대체했다. 수동 강철과 동력 드릴의 극적인 차이는 미국 민속 영웅 존 헨리 전설의 근거가 되었는데, 민속에 따르면 그는 자신의 수동 강철과 증기 동력 드릴을 겨루는 경쟁에서 이겼지만 쓰러져 죽었다고 한다.[7]

최초의 증기 드릴은 1813년 리처드 트레비식에 의해 개발되었다.[8] 증기 드릴은 지하 광산보다 표면 채석장에서 더 많이 사용되었는데, 이는 필요한 보일러에 훨씬 더 가깝게 배치할 수 있었기 때문이다.[9]

모든 착암기는 흡입에 유해한 먼지를 발생시켜 고대 광부들 사이에서 광범위한 규폐증을 유발했다. 현대식 착암기는 먼지를 포집하고 광산의 공기 질을 개선하기 위해 시추공에 물을 쏟는다. 이는 드릴 비트를 윤활하고 냉각하는 추가적인 이점을 제공한다. 1867년, 프랑스 토목 기사 M. 레쇼는 다이아몬드 드릴 비트를 도입했다.[10]

3. 구성

삼각대에 장착된 착암기. 다리에 있는 큰 물체는 위치를 고정하기 위한 무게추이다.


왕복식 동력 착암기에서 드릴 실린더는 이송 나사에 장착되어 구멍을 뚫는다. 드릴 비트는 이송 나사의 길이에 따라 30cm마다 더 긴 것으로 교체해야 한다.[12]

착암기는 암반에 고정하기 위해 여러 가지 방법으로 장착될 수 있는데, 채석장에서의 하향 수직 드릴링에는 무게추가 부착된 삼각대에, 수평 드릴링에는 천장과 바닥에 고정되는 잭 마운트 또는 기둥을 사용할 수 있다.

채석 바는 착암기가 긴 막대에 장착되어 움직일 수 있도록 구성된 도구이다. 채석에서 쐐기 및 깃털과 함께 사용하여 주어진 선을 따라 돌을 쪼개는 데 사용된다.[1]

3. 1. 장착 방식



왕복식 동력 착암기에서 드릴 실린더는 이송 나사에 장착되어 구멍을 뚫는다. 드릴 포인트가 암반에서 물러날 때 드릴 비트가 계속해서 암반으로 이동하는 반면, 앵커 포인트(삼각대 또는 기둥)는 제자리에 유지된다.[11] 드릴 비트는 이송 나사의 길이에 따라 30cm마다 더 긴 것으로 교체해야 한다.[12]

착암기는 암반에 고정하기 위해 여러 가지 방법으로 장착될 수 있다. 채석장에서 하향 수직 드릴링을 할 경우, 착암기를 표면에 충분한 압력을 가할 수 있도록 무게추가 부착된 삼각대에 장착할 수 있다.[12] 수평 드릴링의 경우, 드릴이 밀어낼 수 있도록 천장과 바닥에 고정되는 잭 마운트 또는 기둥을 사용할 수 있다.

채석 바는 착암기가 긴 막대에 장착되어 착암기를 따라 움직일 수 있도록 구성된다. 이 도구는 채석에서 쐐기 및 깃털과 함께 사용하여 주어진 선을 따라 돌을 쪼개는 것과 같이 일련의 직선 구멍을 만드는 데 사용된다.[1]

3. 2. 드릴 비트

암석은 단단하기 때문에 일반 강철 드릴 비트는 쉽게 마모된다.[13] 따라서 드릴은 보통 텅스텐 카바이드와 같이 마모됨에 따라 교체할 수 있는 훨씬 더 단단한 재료의 인서트로 팁을 만든다. 하나의 구멍을 만들기 위해 사용되는 서로 다른 비트 간의 마모 차이로 인해 발파 장약이 제대로 맞지 않는 불균일한 구멍이 생길 수 있다.[14] 이는 다이너마이트와 같이 상대적으로 불안정한 폭발물을 강제로 삽입할 경우 잠재적으로 위험한 상황이다.[14] 이를 방지하기 위해 개별 비트와 구멍을 측정하는 도구가 사용되었다.[14]

회전식 착암기는 종종 다이아몬드(보트)로 코팅된 비트를 사용한다.[15] 다이아몬드는 금속 또는 세라믹에 세팅되어, 더 단단한 다이아몬드가 더 부드러운 재료가 마모됨에 따라 돌출되고 다이아몬드가 천천히 마모될 때까지 덩어리를 추가 마모로부터 보호한다.[10] 얼음이나 얼어붙은 토양을 뚫기 위해서는 가열된 드릴 비트를 사용할 수 있다.[16]

참조

[1] 서적 The Excavation of Rock by Machinery https://archive.org/[...] Chasmar-Winchell Press
[2] 서적 Machinery for Metalliferous Mines https://archive.org/[...] Crosby Lockwood
[3] 백과사전 rock-drill https://archive.org/[...] American Institute of Mining Engineers
[4] 백과사전 drill https://archive.org/[...] American Institute of Mining Engineers
[5] 서적 Roughing It American Publishing Company
[6] 서적 Steam Shovel Mining https://archive.org/[...] McGraw-Hill
[7] 뉴스 Taking Swings at a Myth, With John Henry the Man http://www.nytimes.c[...] New York Times 2006-10-18
[8] 서적 Rock Drills: Design, Construction, and Use https://archive.org/[...] McGraw-Hill Book Company
[9] 서적 Machinery for Metalliferous Mines https://archive.org/[...] Crosby Lockwood
[10] 서적 Hints on Mining Affairs https://archive.org/[...] Advertiser Steam Presses
[11] 서적 The Quarryman and Contractor's Guide https://archive.org/[...] W. J. Golder & Co.
[12] 서적 Rock Excavating and Blasting https://archive.org/[...] National Fire Proofing Company
[13] 서적 Rock Blasting: A Practical Treatise on the Means Employed in Blasting Rocks for Industrial Purposes https://archive.org/[...] E. & F. N. Spon
[14] 서적 The Shot-Firer's Guide https://archive.org/[...] "The Electrician" Printing and Publishing Company Ltd.
[15] 백과사전 diamond-drill https://archive.org/[...] American Institute of Mining Engineers
[16] 서적 Steam Shovel Mining https://archive.org/[...] McGraw-Hill
[17] 웹사이트 From gunpowder to Pit Viper http://www.atlascopc[...] Atlas Copco 2012-07-18
[18] 웹사이트 Drills http://www.cornish-m[...] Cornish Mining World Heritage 2012-07-18
[19] 서적 The Excavation of Rock by Machinery https://archive.org/[...] Chasmar-Winchell Press
[20] 웹인용 From gunpowder to Pit Viper http://www.atlascopc[...] Atlas Copco 2012-07-18
[21] 웹인용 Drills http://www.cornish-m[...] Cornish Mining World Heritage 2012-07-18


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