연마재 워터젯 암석절삭을 위한 결합 노즐의 기하학적 변수 영향

Abstract

연마재 워터젯을 이용하여 암반을 굴착하기 위해서는 노즐이 삽입되고 절삭하는 연속적 공정이 요구된다. 본 연구에서는 노즐이 삽입되기 위한 충분한 절삭 폭을 확보하기 위해 한 쌍의 연마재 워터젯 노즐을 이용하여 암석 절삭실험을 실시하였다. 한 쌍의 노즐형태와 위치에 따른 기하학적 변수에 따라 암석 절삭형상과 절삭 폭이 달라지는 것을 확인하였다. 정의된 기하학적 변수에 따라 절삭 깊이 및 폭을 측정하여 암반에 형성되는 절삭단면 형상을 분석하였다. 그 중 노즐 삽입이 가능한 기하학적 변수를 제시하고 현장적용 가능성에 대해 검증하였다. Inserting a nozzle assembly into a removed cutting space during a continuous cutting operation is necessary in rock excavation using an abrasive waterjet. In this study, a combined two nozzle assembly is used to secure enough removal width. The shape of the cut space is affected by the geometric parameters (standoff distance, nozzle angle, and vertical distance between the nozzle tips) of the combined nozzle assembly. Abrasive waterjet cutting tests are performed with various geometric parameters for granite rock specimens. Optimized geometric parameters for the nozzle inserting process are determined and verified through the experimental tests.