KR0121936Y1 - 지반굴착기용 멀티해머드릴 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지반굴착기를 이용하여 대구경의 굴착공을 굴착하기 위하여 다수개의 소형해머드릴을 다수개 배치한 멀티해머드릴에 있어 상기 멀티해머드릴의 중심부에 소형의 싱글해머드릴을 별도로 장착시킬 수 있도록 하는 구성으로서 상기 싱글해머드릴이 먼저 굴착작업을 진행하여 멀티해머드릴의 중심을 지지할 수 있도록 하므로서 멀티해머드릴이 굴착작업할 때 일측으로 쏠리는 편압현상의 발생없이 대구경의 굴착공을 수직으로 똑바르게 굴착할 수 있는 지반굴착기용 멀티해머드릴에 관한 것으로서, 크롤러주행장치의 지지대에 수직상으로 입설되는 리더에 현설되는 멀티오가머신에 다단으로 조립되는 대형오가로드를 착설하고, 상기 대형오가로드의 최하단측에 조립된 대형오가로드의 하단에 조리되며 대형에어슈벨로 부터 공급되는 공압을 받아들이는 공압유입실을 형성하고 있는 연결관체와, 상기 연결관체와 일체적으로 용접조립되며 상부에는 공압쳄버를, 하부에는 배토유도판을 형성한 원통형케이스 및 상기 원통형케이스의 내부에는 싱글해머드릴을 수용하는 배토관과, 상기 원통형케이스에 다수의 소형해머드릴을 적절히 배치시킨 것을 포함하는 멀티해머드릴로 구성하는 것을 특징으로 하고 있는 것이다.

Description

지반굴착기용 멀티해머드릴

제 1 도 및 제 2 도는 본 고안을 설명하기 위한 멀티해머드릴의 사용상태를 나타내는 지반굴착기의 전체구성의 정면 및 측면 구성도.

제 3 도는 본 고안의 멀티해머드릴의 단면 구성도.

제 4 도는 본 고안의 멀티해머드릴의 저면 구성도.

제 5 도는 제 4 도의 A-A선 단면도.

제 6 도 및 제 7 도는 본 고안의 멀티해머드릴의 작동상태 단면도.

제 8 도는 종래 지반굴착기를 이용하여 지반을 굴착하는 해머드릴의 설치구성도.

제 9 도는 종래 대형해머드릴을 이용하여 암반층에 대구경의 굴착공을 굴착하는 것을 보인 작동상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:크롤러주행장치 2:지지암

3:리더 4:백스테이

5:싱글해머오가머신 6:멀티해머오가머신

7:멀티해머드릴 51:소형오가로드

52:싱글해머드릴 61a,61b:동력장치

62:대형오가로드 63:대형에어스위벨

64,76:플렌지 71:배토유도관

72원통형케이스 73:공압쳄버

74:소형해머드릴 75:연결관체

77:배토유관도 77a:배토흡입공

본 고안은 지반굴착기를 이용하여 대구경의 굴착공을 굴착하기 위한 멀티해머드릴에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 멀티해머드릴의 중심부에 소형의 싱글해머드릴을 별도로 장착시킬 수 있도록 하는 구성으로서 상기 싱글해머드릴이 먼저 굴착작업을 진행하여 멀티해머드릴의 중심을 지지할 수 있도록 하므로서 멀티해머드릴이 굴착작업을 할 때 일측으로 쏠리는 편압현상의 발생없이 대구경의 굴착공을 수직으로 똑바르게 굴착할 수 있는 지반굴착기용 멀티해머드릴에 관한 것이다.

일반적으로 지반굴착기는 주로 지상에 구축되는 모든 구축물을 받쳐주는 파일 등의 기초를 설치하기 위하여 지반을 굴착하는 장치로서, 지반굴착장비는 제 8 도에 도시된 바와같이 크롤러주행장치(100)와 그의 전방 지지암(101)에 부착되어진 리더(Leader:인도장치)(102) 및 상기 리더의 상부에 현가되어 승강작동하는 오가머신(103)으로 구성되며, 상기 오가머신(103)에는 오가로드(104)가 하향으로 다단조립되고, 또 다단으로 조립된 오가로드(104)의 최하단측에는 실질적으로 지반을 굴착하는 해머드릴(105)이 장착되는 구성으로 되어 있다.

그리고 상기의 해머드릴(105)에는 굴착하고자 하는 굴착공의 크기에 따라 여러 종류가 있으며, 통상 단일체로 구성된 드릴비트(106)를 장착하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 지반굴착장비로서는 대구경의 굴착공을 굴착하기 위해서는 대형의 해머드릴을 사용하게 되는데, 지층에 암반층 또는 경질의 지층이 출현하게 될 경우에는 지반굴착작업을 능률적으로 수행할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

예를들어 종래의 지반굴착기로서 지반을 굴착하다가 지층에 경사진 암반층(110)이 출현하게 될 경우에는 드릴비트(106)의 일측부분이 먼저 암반층(110)과 접촉하게 되므로서 드릴비트에는 경사진 암반층에 의해 일측으로 쏠리려는 편압이 작용하게 되어 굴착작동을 진행하는 드릴비트(106)는 암반층(110)을 수직으로 똑바르게 굴착공을 뚫지 못하고 제 9 도의 도시예와 같이 편압작용에 의해 경사각(θ)만큼 일측으로 경사지게 굴착공을 굴착하게 문제점이 발생하게 되며(제 9 도의 가상선부분 참조), 이러한 문제점은 대형의 해머드릴(105)을 손상 또는 파손시키는 요인이 될 뿐 아니라 오가로드(104)와의 조립부분에 상당한 무리를 주게되고, 나아가 오가머신(103)의 고장을 야기시키는 동의 문제점이 있었다.

또한 상기와 같은 문제점은 해머드릴(105)이 크면 클수록 드릴비트(106)의 직경도 크기 때문에 편압작용도 커져 대구경의 굴착공을 굴착하는 지반굴착장비의 손상 또는 파손현상은 더욱 심하게 나타난다.

한편, 대구경의 굴착공을 굴착하기 위하여 종래와 같이 단일체로 된 대직경, 대중량체의 해머드릴을 사용하는 방법 대신에 소직경의 소형해머드릴 여러개를 조합하여 대구경의 굴착공을 굴착하는 장비로서 멀티해머오가머신을 이용하는 지반굴착공법과 장치가 본원 고안자에 의하여 특허출원 제 95-9037 호로서 선출원된 바 있으며, 이 선출원발명 역시 지층에 경사진 암반층 출현시에는 앞에서 언급한 문제점 즉, 굴착공을 수직으로 똑바르게 뚫지 못하고 경사지게 굴착하게 되는 문제점에 나타날 수 있다.

따라서 본 고안은 상기한 종래의 해머드릴에서 나타나는 제반 문제점들을 감안하여 지반굴착장비의 손상 또는 파손시키지 않고 굴착작업을 수행할 수 있도록 굴착장비를 안출한 것으로, 특히 본 고안은 소직경의 소형해머드릴을 여러개 조합하여 대구경의 굴착공을 굴착할 수 있는 멀티해머드릴을 제공함에 있에 멀티해머드릴의 중심부에 별도로 작동하는 싱글해머드릴을 장설한 다음 상기 싱글해머드릴이 먼저 굴착작업을 진행하여 멀티해머드릴의 중심축 역할을 담당하게 하는 구성으로서 멀티해머드릴이 굴착작업을 진행할 때 편압작용이 발생하더라도 멀티해머드릴이 일측으로 쏠리는 현상없이 수직으로 똑바르게 굴착할 수 있는 멀티해머드릴을 제공하는데 목적을 두고 고안한 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 크롤러주행 장치의 지지암에 수직상으로 입설되는 리더에 현설되는 멀티오가머신에 다단으로 조립되는 대형오가로드를 착설하고, 최하단측에 조립된 대형오가로드에 해머드릴을 연결하여 지반을 굴착하는 지반굴착기에 있어서, 상기 최하단측의 대형오가로드의 하단에 조립되며 대형에어스위벨로 부터 공급되는 공압을 받아들이는 공압유입실을 형성하고 있는 연결관체와; 상기 연결관체와 일체적으로 용접조립되며 상부에는 공압쳄버를, 하부에는 배토유도판을 형성한 원통형케이스; 및 상기 원통형케이스의 내부에는 싱글해머드릴을 수용하는 배토유도관과, 상기 원통형케이스에 다수의 소형해머드릴을 적절히 배치시킨 것을 포함하는 멀티해머드릴과; 로 구성하여서 된 것을 특징으로 하고 있다.

또한 상기 연결관체의 상부플렌지와 하부측에는 공압통공을 형성하여 대형에어스위벨에서 공급되는 공압이 공압쳄버 내부에 유입되어 다수의 소형해머드릴의 헤드부분에 형성된 주입공을 통해 동일한 압력으로 주입되게 하여 멀티해머드릴을 구성하는 각 소형해머드릴이 똑같이 작동할 수 있도록 구성하였으며, 또 상기 멀티해머드릴의 배토유판에는 각 소형해머드릴의 하부를 붙잡아주면서 드릴비트의 작동공간을 마련하여서 됨을 특징으로 하고 있다.

본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도 및 제 2 도는 본 고안을 설명하기 위한 멀티해머드릴의 사용상태를 나타내는 지반굴착기의 전체구성의 정면 및 측면 구성도이며, 제 3 도는 본 고안의 멀티해머드릴의 내부구성을 나타내는 단면도이고, 제 4 도는 본 고안의 멀티해머드릴의 저면 구성도이며, 제 5 도는 제 4 도의 A-A선 단면도이고, 제 6 도 및 제 7 도는 본 고안의 멀티해머드릴의 작동상태를 나타낸 단면도로서, 도면부호 1은 크롤러주행장치를 나타내는 것으로, 상기 크롤러주행장치(1)의 지지암(2)에는 수직상으로 높게 입설되는 리더(3)가 부착되며, 상기 리더(3)는 백스테이(Back Stay)(4)에 의하여 견고하게 지지되고 있다.

상기 리더(3)의 상단에는 와이어케이블이 연설되는 여러개의 활차가 설치되어 있는데, 이들 활차 각각은 리더(3)의 상방측에 배치하는 싱글해머오가머신(5)을 와이어케이블로서 현가시킬 수 있도록 함과 아울러 리더(3)의 하방측에 배치되는 멀티해머오가머신(6)을 와이어케이블로서 매달아 줄 수 있도록 구성되어 있다.

또한 활차에 연설되어 있는 와이어케이블은 싱글해머오가머신(5) 및 멀티해머오가머신(6) 각각을 상승 또는 하강시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 멀티해머오가머신(6)은 모우터와 유성기어감속기로 구성되는 두대의 동력장치(61a)(61b)로 구성되어 있으며, 상기 동력장치(61a)(61b)는 멀티해머오가머신(6)의 저부 중심부에 다단상으로 조립되는 대형오가로드(62)를 회전작동시키는 것이며, 상기 멀티해머오가머신(6)과 최상단의 대형오가로드(62) 사이에는 대형에어스위벨(Swivel:63)이 장설되어 있다.

또한 상기 멀티해머오가머신(6) 본체의 중심부에는 관통공(도시 생략)을 형성하여 싱글해머오가머신(5)에 다단으로 조립된 소형오가로드(51)가 관통할 수 있도록 구성하였으며, 또 대형오가로드(62) 내부에는 상기 소형오가로드(51)를 수용하는 내통(62a)이 장착되어 있다.

상기와 같이 멀티해머오가머신(6)의 저부측에 다단상으로 조립되어 최하단측에 위치하는 대형오가로드(62)의 하단에 형성된 플렌지(64)에 멀티해머드릴(7)을 연결한다.

상기 멀티해머드릴(7)은 중심부에 배토유관(71)이 장설된 원통형케이스(72)로 구성되며, 상기 원통형케이스(72)에는 다수개의 소형해머드릴(74)들이 적절히 배치된다.

상기 원통형케이스(72)의 내상부에는 공압쳄버(73)가 형성되어 소형해머드릴(74)들의 각 헤드부분(74a)으로 공압이 균등하게 주입될 수 있도록 하였으며, 또 공압쳄버(73) 상부의 연결관체(75)의 상부 플렌지(76a)는 상기 대형오가로드(62)의 하부 플렌지(64)에 체결되어 통공(76a)(64a)들이 서로 연통하도록 하므로서 대형에어스위벨(63)로 부터 공급되는 공압이 통공(64a)(76a)을 통해 연결관체(75) 내부에 유입되었다가 하측의 통공(76b)으로 해서 공압쳄버(73)로 유입되므로서 다수의 소형해머드릴(74)에 공압을 공급하게 되는 것이다.

상기 멀티해머드릴(7)의 하단에는 중심부에 배토흡입공(77a)이 형성된 배토유도판(77)이 착설되어 있으며, 상기 배도유도판(77)에는 다수의 소형해머드릴(74)의 하단부(74b)를 지지하며, 또 드릴비트(74c)가 상,하 타격작동이 가능한 작동공간(77b)이 마련되어 있다.

한편, 멀티해머오가머신(6)의 상방에 현설되어 있는 싱글해머오가머신(5)의 소형오가로드(51)의 최하단측에 착설된 싱글해머드릴(52)은 멀티해머드릴(7)의 배토유도관(71)에 삽입되어 멀티해머드릴(7)에 배치된 다수개의 소형해머드릴(74)의 중심부에서 굴착작동을 개별적으로 진행하도록 구성되어 있다.

이와같이 구성된 본 고안의 멀티해머드릴(7)로서 지반을 굴착하는 작동상태는 다음과 같다.

지반이 연약한 경우에는 멀티해머드릴(7)의 각 소형해머드릴(74)의 드릴비트(74c)와 싱글해머드릴(52)의 드릴비트(52a)를 수평하게 위치시킨 상태하에서 싱글해머오가머신(5)과 멀티해머오가머신(6)을 동시에 작동시키면서 함께 하강작동시키면서 굴착작업을 진행하더라도 멀티해머드릴(7)에는 편압작용이 발생되지 않지만 지층이 경질이면서 경사지게 형성되어 있거나 또는 경사진 암반층(110)을 굴착하게 될 경우에는 멀티해머드릴(7)에 편압이 작용된다. 예를들어 제 6 도의 도시예와 같이 경사진 암반층(110)이 출현하여 멀티해머드릴(7)의 일측부분이 먼저 접촉하게 될 경우에는 멀티해머드릴(7)은 회전작동만 하도록 하고 하강작동은 중지시킨 다음 싱글해머드릴(52)만 회전 및 하강작동을 진행하여 경사진 암반층(110)을 굴착하는 것이며, 이때 싱글해머드릴(52) 자체는 그 직경이 작기 때문에 대직경의 멀티해머드릴(7)과 같이 편압작용 매우 작게 나타나게 되므로서 싱글헤머드릴(52)은 암반층(110)을 수직으로 똑바르게 뚫고 들어갈 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 싱글해머드릴(52)만 굴착작동을 진행시켜서 암반층(110)을 적당한 깊이로 굴착한 후(제 6 도의 가상선부분 참조)에는 멀티해머드릴(7)을 하강작동시켜 암반층(110)에 대구경의 굴착공을 뚫게 되는데, 이때 앞서 암반층(110)을 뚫고 들어간 싱글해머드릴(52)이 멀티해머드릴(7)의 중심을 지지하고 있게 되므로서 멀티해머드릴(7)은 중심이 잡힌 상태가 되며, 이에 따라 멀티해머드릴(7)이 암반층(110)의 경사면을 굴착할 때 편압이 발생하더라도 이를 이기고 수직으로 똑바르게 굴착작동을 수행할 수 있게 되는 것이다.(제 7 도 참조)

그리고 싱글해머드릴(52)이 암반층(110)을 굴착할 때 발생되는 토사 및 석분은 드릴비트(52a)에서 분출되는 공압과 함께 배토유도판(77)의 배토흡입공(77a)을 통해 배토유도관(71)과 싱글해머드릴(52)사이의 공간(S1)을 통해 상승하여 대형오가로드(62)의 내통(62a)과 소형오가로드(51) 사이의 공간(S2)을 통해 상승이동되어 멀티해머오가머신(6)의 상방으로 배출되는 것인데, 이같은 배토작용은 종래 소형해머드릴만으로 파일공을 굴착할 때 파일공과 소형오가로드 사이에 생긴 공간으로 배토되는 작용과 같은 작용으로 배출되는 것이며, 또한 멀티해머드릴(7)의 각 소형해머드릴(74)의 드릴비트(74c)에서 분출되는 공압도 배토흡입공(77a)으로 집약되어 분출되므로서 멀티해머드릴(7)로서 굴착되는 토사 및 석분을 배토유도관(71)과 소형해머드릴(52) 사이의 공간(S1)을 타고 상승하여 대형오가로드(62)의 내통(62a)와 소형오가로드(51) 사이의 공간(S2)을 통해 상승이동되면서 멀티해머오가머신(6)의 상부에 형성된 배출통로(도시 생략)로 배출되는 것이다.

한편, 상기와 같이 싱글해머드릴(52)이 먼저 작동하여 멀티해머드릴(7)의 중심을 유지시키고 있는 상태하에서 멀티해머드릴(7)로 굴착작동을 개시하고자 할 경우에는 싱글해머드릴(52)로 굴착작동을 개시하고자 할 경우에는 싱글해머드릴(52)의 하강작동을 중지시킬 수도 있으며, 또는 그와 같은 상태에서 멀티해머드릴(7)과 싱글해머드릴(52)을 함께 굴착작동을 진행시킬 수 있으며, 이 경우 앞서서 굴착작업을 진행하는 싱글해머드릴(52)은 멀티해머드릴(7)의 중심을 지속적으로 유지하고 있는 상태이므로 경질지층이나 암반층을 관통시키는 굴착작업을 보다 능률적으로 진행할 수 있는 것이다.

이와같은 본 고안에 의하면 지반에 대구경의 굴착공을 굴착하는 멀티해머드릴을 제공함에 있어 멀티해머드릴의 중심부에 별도로 굴착작업을 수행하는 소형의 싱글해머드릴의 장설할수 있는 공간을 마련해 주는 구성으로서 지반굴착작동시 멀티해머드릴과 싱글해머드릴을 동시에 작동시키는 방법으로 대구경의 굴착공을 굴착할 수 있도록 하였을 뿐 아니라 지층에 암반층이 출현하여 멀티해머드릴로 굴착작동을 진행할 경우 멀티해머드릴이 편압작용에 의하여 굴착공을 수직으로 진행할 경우 멀티해머드릴이 편압작용에 의하여 굴착공을 수직으로 똑바르게 굴착하는 굴착작동을 수행할 수 없을 때에는 편압작용을 덜 받는 싱글해머드릴을 먼저 작동시키는 수단으로서 싱글해머드릴이 암반층을 파고 들어가 멀티해머드릴의 중심축 역할을 담당하게 한 다음 멀티해머드릴을 하강작동시켜서 암반층을 굴착할 수 있도록 하므로서 암반층에 대구경의 굴착공을 굴착하는 작동과정에서 멀티해머드릴이 암반층의 경사면에 의해 편압작용을 일으키는 현상없이 수직으로 똑바르게 굴착공을 천공할 수 있게 하는 효과를 가져다줌과 더불어서 멀티해머드릴은 물론 대형오가로드 및 멀티해머오가머신이 손상 또능 파손되는 사례를 방지하는 효과가 있으며, 이와같은 효과는 대구경의 굴착공이 굴착작업을 보다 능률적으로 수행할 수 있어 굴착작업공기를 단축시킬 수 있게 하는 특별한 효과를 나타내는 실용적인 고안이다.

Claims (2)

1. 크롤러주행장치(1)의 지지암(2)에 수직상으로 입설되는 리더(3)에 현설되는 멀티해머오가신(6)에 다단으로 조립되는 대형오가로드(62)를 착설하고, 최하단측에 조립된 대형오가로드(62)에 해머드릴을 연결하여 지반을 굴착하는 지반굴착기에 있어서, 상기 최하단측의 대형오가로드(62)의 하단에 조립되며 대형에어스위벨(63)로 부터 공급되는 공압을 받아들이는 공압유입실이 형성되어 있는 연결관체(75)와; 상기 연결관체(75)와 일체적으로 용접조립되며 상부에는 공압쳄버(73)를, 하부에는 배토유도판(77)을 형성한 원통형케이스(72)와; 및 상기 원통형케이스(72)의 내부에는 싱글해머드릴(52)을 수용하는 배토유도관(71)과, 상기 원통형케이스(72)에 다수의 소형해머드릴(74)을 적절히 배치시킨 것을 포함하는 멀티해머드릴(7)과; 로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 지반굴착기용 멀티해머드릴.
2. 제 1항에 있어서, 상기 멀티해머드릴(7)의 배토유도판(77)에는 각 소형해머드릴(74)들의 하부를 붙잡아주면서 각각의 드릴비트가 움직일 수 있는 작동공간(77b)과 배토흡입공(77a)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 지반굴착기용 멀티해머드릴.