KR100416209B1 - 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트에 관한 것으로, 몸체중간부에는 내측으로 복수개의 체결공이 형성되고 하단에는 하측으로 돌출된 걸림돌기와 내측 안내면을 갖는 지지돌기가 각각 형성되며 하단중심에서 상향으로 체결요부가 형성되고 몸체중심에는 수직으로 공압공급공이 형성된 비트하우징과, 상단중심은 비트하우징의 체결요부에 끼움 결합되는 체결돌부가 형성되고 체결공이 연장선상에 체결통공이 형성되며 몸체중심에 공압공급공이 형성되어 하단면으로 배출되는 공압배출공이 형성되고 비트하우징의 걸림돌기 하단면이 접지되는 상단외측면에는 내측에서 외측 시계방향으로 슬라이딩장홈이 곡선으로 형성되며 체결돌부의 하단부와 슬라이딩장홈에는 수직방향으로 공압배출공이 다수개 형성되는 빠이롯비트와, 상단은 돌출되어 비트하우징 하단 내측면에 위치되는 가이드돌부가 형성되고 하단에는 핀공이 형성되어 가이드핀이 체결되며 빠이롯비트의 슬라이딩장홈내에 안착되는 슬라이딩 윙비트와, 바형상의 금속재질로 비트하우징의 체결공과 빠이롯비트의 체결통공에 체결되는 록킹핀 및 바형상의 합성수지재질로 록킹핀이 체결되고 남은 부위를 충진시키는 스페이서를 구비하는 특징을 갖는다

Description

슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트{closed hammer bit coming and going by slide type}

본 발명은 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴착시 비트가 활개되어도 흙과 돌가루가 유입되는 홀이 발생되지 않아 비트의 원상복귀에 문제가 없어 이로 인한 장비손실의 염려가 전혀 없고, 조그만 틈새에도 공기압에 의해 흙과 돌가루가 유입되지 않게 되며, 활개시 비트에서 받는 외력의 압력이 전면적으로 동일하게 적용되어 보다 빠른 굴착이 가능하고, 비트의 지지축이 슬라이드에 의한 수평이동으로 활개되어 외력에 의한 충격을 분산시킴으로써 파손의 염려가 없는 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트에 관한 것이다.

일반적으로, 시추(試錐, boring)는 지층의 구조나 성상을 알기 위하여 지각(地殼) 속에 지름이 작은 구멍을 뚫는 일로서, 지각 내부의 여러 지식을 얻기 위하여, 또는 석유 ·천연가스, 온천 ·지하수 등을 채취하기 위하여 이루어진다.

사용 목적에 따라 규모도 여러 가지가 있는데 길이는 수m ~ 수천m, 지름은 수mm ~ 수십cm에 이르는 것이 있다. 오늘날은 수직갱도로 사용할 목적으로 지름 수m에 이르는 대규모의 시추도 실시된다.

굴착 방법에 따라 분류하면, 비트에 충격을 주어 암석을 파쇄하여 천공하는 충격식과, 철관(파이프) 끝에 다이아몬드 ·초경합금을 끼워 넣은 비트를 암석면에 대하여 누르면서 회전시켜 구멍을 뚫는 회전식이 있다. 세계적으로 가장 깊은 시추구멍은 미국의 유전지대에서 천공된 8,000m에 달하는 것이다.

이러한 대규모의 것에서 사용하는 철관의 길이가 길어지므로 어떤 일정한 길이의 철관을 차례로 연결시켜 길이를 연장시킨다. 그러나 비트의 교환이나 ‘케이싱 파이프’라고 하는 철관을 굴착한 구멍 속에 삽입할 때, 여러 가지 조사를 위하여 철관(로드라고도 하는데, 이하 '스틸관'이라고 한다.)을 들어올릴 필요가 많아진다.

이를 위하여 커다란 권양탑이 설치되어야 하고, 그 주위에는 동력 설비 또는 굴착된 물질을 제거하고 공벽의 붕괴를 방지할 목적에 사용되는 굴착 이수(泥水) 설비 등이 배치되어야 한다. 유전지대에서 볼 수 있는 권양탑의 풍경은 시추가 이루어지고 있음을 나타낸다.

지하의 광상(鑛床)을 상대로 하는 광산에서도 시추는 중요한 작업이다. 광산에서는 배수구멍이나 통기용 구멍으로, 광석이나 폐석을 통과시키는 통로로서, 또는 전선용 케이블을 통과시키기 위한 목적으로 사용되는 경우도 있다. 지질 ·광상의 탐사나 선진시추라고 하여 갱도를 굴진하기에 앞서서 예비적인 조사를 위하여 시추를 행하는 것이 보통이다.

광산용 시추는 석유착정용 시추와 같이 대규모는 아니지만, 발달된 것이 많이 개발되어 갱외나 갱내에서 어떤 방향, 어떤 각도 또한 어떤 깊이로도 자유롭게구멍을 천공할 수가 있다. 회전식 시추에서는 암석을 ‘코어’라고 하는 가는 봉상(棒狀)의 암심(岩心)으로 뽑아낼 수 있기 때문에, 암질 ·품위 ·광상의 성상 등의 탑사에는 좋은 결과를 얻을 수 있다.

충격식에서는 천공 중에 구멍 속에서 나오는 암분(岩粉)을 조사하여 암질 ·품위를 판단할 수 있다. 이 ‘코어’를 채취하는 시추를 암심시추(코어보링)라 하고, 암분을 채취하는 시추를 분니시추(슬러지보링)라고 한다. 시추는 구멍 속에 여러 가지 조사용 측정기구 ·실험용 장치 등을 삽입시킬 수 있기 때문에 지각 내부의 구조나 상황을 조사하기 위한 구멍으로도 사용된다. 그 밖에는 발전소의 댐공사나 건물의 기초조사 등의 용도로도 사용된다.

이런 시추에 사용되는 굴착용 해머비트는 그 용도나 지층(지질)의 조건에 따라서 각기 다른 규격 및 구조상의 해머비트를 사용하게 되는 바, 그 종류는 직접굴착방식용 해머비트와 간접굴착방식용 해머비트로 대별된다.

직접굴착방식용 해머비트는 지층의 상태가 양호하거나 깊이 굴착하지 않는 방식에 사용되는 것으로, 스틸관을 사용하지 않고 해머드릴에 장착된 비트하우징이 회전하면서 지층을 굴착하는 것이다.

간접굴착방식용 해머비트는 굴착공에 스틸관을 매립하면서 굴착을 실시하는 방식에 사용되는 것으로, 헤머드릴에 장착된 비트하우징과 비트가 스틸관 지름보다 넓은 구멍을 뚫게 한 후 그 스틸관을 통하여 꺼내지는 것이다.

이런 간접굴착방식의 해머드릴은 땅속 깊이 들어갈수록 압력이 크게 증가되면서 많은 에너지에 의한 부하가 해머비트를 방해하여 굴착작업을 힘들게 한다.

뿐만 아니라, 매립되는 스틸관의 지름보다 넓은 구멍을 굴착해야 하는 해머비트는 굴착되는 양만큼 스틸관이 동시에 박히게 되는 것으로, 그 스틸관이 용이하게 들어갈 수 있도록 구멍을 넓게 굴착하지 못하면 그 만큼 스틸관의 매립이 어려워질 뿐 아니라 굴착 중에 많은 부하가 걸리면서 해머비트의 파손이 발생되며 굴착 후 해머비트 꺼내기가 매우 어렵게 된다.

그러므로 당해 분야에서는 보다 강한 해머비트의 공급과 아울러 신속한 굴착작업을 실시할 수 있는 제품을 공급하기 위하여 많은 제품개발을 실시하고 있는 바, 현재까지 편심회전 방식과, 활개형 방식의 제품이 알려져 있다.

편심회전 방식의 제품은 굴착하는 비트가 동심에서 벗어나 편심 회전하면서 굴착을 실시하는 것으로서, 이 제품은 구조상 편심되는 관계로 빠른 굴착이 불가능한 동시에 작은 부하에도 해머비트가 깨지거나 혹은 비트하우징의 목부위가 부러지는 등의 문제가 발생되어 널리 공급되지 못하고 있다.

활개형 방식의 제품은 비트하우징 저면에 2개 또는 3개의 다구동 해머비트가 활개하는 구조로서, 이 재품은 구조적으로 비트간의 간격이 너무 멀 뿐 아니라 그 비트를 지지하는 지지부가 제외되어 있기 때문에 비트의 기능을 다하지 못하고 작은 충격에도 부러지는 등의 문제가 발생하므로, 값비싼 굴착작업을 하게 되는 문제점이 있었다.

해머비트의 가격은 그 제품의 종류와 규격에 따라 매우 큰 차이가 있으나 간접방식의 굴착용 해머비트라면 비트 하나에 적어도 500만원 이상 2 ~ 3천만원 하는 고가의 제품이어서 한 개의 시추공을 굴착할 때마다 노심초사 조심스럽게 굴착작업을 실시하게 되는 것이다. 만약 작업 중 비트의 파손문제가 발생되기라도 하게되면 그 영향은 직접 공사비에 연관되는 문제가 발생하게 된다.

이에 본 발명자는 이런 문제점들을 감안하여 악조건 속에서도 효율성 높은 굴착작업을 할 수 있는 제품을 출원하여 특허등록 제303201호(명칭: 굴착공 확장 해머비트의 구조)로 특허를 등록 받은 바 있다.

도 14는 종래 발명의 사용상태를 보인 예시도이고, 도 15는 종래 발명의 비트하우징을 비롯한 다구동비트와 빠이롯비트의 결합상태를 보인 단면도이며, 도 16은 종래 발명의 비트하우징에 다구동비트가 결합된 상태와 다구동비트의 작용상태를 보인 저면도이다.

이런 종래 발명은, 수직 또는 직각상의 공압공급구멍(106)(208) 및 공압배출구멍(107)(205)을 직각상으로 형성한 중심과 저면에 등배간격으로 비트판끼움홈(105)과 단턱상의 다구동비트지지면(204)을 형성하여 저면핀구멍(203)을 형성하며 내주연과 외주연이 일치되어 원형상의 베어링구멍과 핀구멍이 형성되는 베어링반홈(109)(201)과 체결핀반홈(110)(202)을 형성하고 원형상의 빠이롯머리홈(112)과 6각면체의 빠이롯비트구멍(111)을 형성하며 외주연에 팁배출로(114)(207)와 스플라인(103)을 형성해서, 등배간격으로 결합되는 5개의 다구동비트(400)가 100°(±10°)각도로 반 정역회전 하면서 매립되는 스틸관(10a)의 지름보다 넓게 굴착할 수 있게 되는 것이다.

이런 종래의 굴착공 확장 해머비트는 해머드릴(12a)이 진동함에 따라 회동하는 비트하우징(100)과 빠이롯비트(200)가 동체가 되어 시계방향으로 동시에 회동하게 되는대, 이때 5개의 다구동비트(400)가 초기 비트하우징(100) 외경보다 좁은 안쪽으로 접혀 있다가 비트하우징(100)과 빠이롯비트(200)가 어느 정도 회동하여 지면에 닿을 때쯤이면 지면 접촉과 동시에 도 16의 화살표 표시방향으로 모두가 대략 100°정도 반회전 활개되어 비트하우징(100)과 스틸관(10a)의 지름보다 넓은 지름을 형성하여 지하로 파고 들어가게 된다.

그러나, 다구동비트(400)가 비트하우징(100) 하단 걸림돌기(115) 사이에서 상면핀(401)을 축으로 회동되어 반회전 활개되어 지면을 파고 들어갈 때, 빠이롯비트(200) 상단면과 비트하우징(100)하단면 사이에서 다구동비트(400) 활개되기 전의 부위, 즉 다구동비트(400)가 접혀있던 부위에 홀이 형성되고 굴착된 흙과 돌가루는 이 홀을 메우게 되어 결국 홀은 단단하게 흙과 돌가루로 메워지게 된다.

이에 따라, 활개되어 스틸관(10a)의 지름보다 넓은 지름을 갖는 다구동비트(400)는 시추공의 굴착 후, 절첩되어 원래상태로 복원되지 못해 스틸관(10a) 내측을 통해 꺼내지 못하게 되며 결국, 다구동비트(400)를 갖는 비트하우징(100)을 지중에 통째로 남겨 두어야 되어 고가인 장비의 손실을 초래하게되는 문제점이 있었다.

또한, 다구동비트(400)가 빠이롯비트(200)와 비트하우징(100)에 저면핀과 상면핀(401)으로 축결합되어 축회동됨으로써 다구동비트(400)의 활개시 외력에 의한 충격이 저면핀과 상면핀에 집중됨으로 인해 다구동비트(400)의 파손이 종종 발생되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 굴착시 비트가 활개되어도 흙과 돌가루가 유입되는 홀이 발생되지 않아 비트의 원상복귀에 문제가 없어 이로 인한 장비손실의 염려가 전혀 없고, 조그만 틈새에도 공기압에 의해 흙과 돌가루가 유입되지 않게 되며, 활개시 비트에서 받는 외력의 압력이 전면적으로 동일하게 적용되어 보다 빠른 굴착이 가능하고, 비트의 지지축이 슬라이드에 의한 수평이동으로 활개되어 외력에 의한 충격을 분산시킴으로써 파손의 염려가 없는 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스틸관 내부에 삽입된 해머드릴의 하단부에 결합되어 공압이 공급됨과 동시에 진동 회동되면서 시추공을 굴착하는 굴착공 확장 해머비트에 있어서;

상단은 해머드릴의 하단부에 결합되는 스프라인 및 링홈이 형성되고 몸체중간부에는 내측으로 복수개의 체결공이 형성되며 몸체상부 외주연에는 외측으로 돌출된 타격턱이 형성되고 하단에는 하측으로 돌출된 걸림돌기와 내측안내면을 갖는 지지돌기가 각각 형성되며 하단중심에서 상향으로 체결요부가 형성되고 몸체중심에는 수직으로 공압공급공이 형성된 비트하우징과;

상단중심은 비트하우징의 체결요부에 끼움 결합되는 체결돌부가 형성되고 체결공이 연장선상에 체결통공이 형성되며 몸체중심에 공압공급공이 형성되어 하단면으로 배출되는 공압배출공이 형성되고 비트하우징의 걸림돌기 하단면이 접지되는상단외측면에는 내측에서 외측 시계방향으로 슬라이딩장홈이 곡선으로 형성되며 체결돌부의 하단부와 슬라이딩장홈에는 수직방향으로 공압배출공이 다수개 형성되고 하단면과 측면에는 강도가 높은 파쇄핀이 다수개 삽입되어 선단부가 돌출되게 형성되는 빠이롯비트와;

상면 일부가 비트하우징 하단 내측면에 위치되어 결합되는 가이드돌부가 상향 돌출 형성되고 그 저면 중앙에는 핀공이 형성되어 가이드핀이 체결되서 빠이롯비트의 안내돌부를 따라 슬라이딩 이동되어 활개되고 역회동시 슬라이딩장홈을 따라 가이드핀에 의해 원위치 되는 슬라이딩 윙비트와;

바형상의 금속재질로 비트하우징의 체결공과 빠이롯비트의 체결통공에 체결되는 록킹핀 및;

바형상의 합성수지재질로 록킹핀이 체결되고 남은 부위를 충진시키는 스페이서를 구비하는 특징을 갖는다.

빠이롯비트의 체결돌부 하부에는 슬라이딩 윙비트의 슬라이딩 이동시 그 내측면을 슬라이딩 안내하고 슬라이딩장홈과 동일 궤적으로 돌출되게 형성시킨 안내돌부가 더 구비되는 특징을 갖는다.

도 1은 본 발명 일 실시예로 비트하우징의 모습을 보인 정면도,

도 2는 도 1의 저면도,

도 3은 본 발명 일 실시예로 슬라이딩 윙비트의 모습을 보인 정면도,

도 4는 도3의 평면도,

도 5는 도 3의 저면도,

도 6은 도 3의 우측면도,

도 7은 본 발명 일 실시예로 빠이롯비트의 모습을 보인 정면도,

도 8은 도 7의 평면도,

도 9는 도 7의 저면도,

도 10은 도 7의 요부확대 측단면도,

도 11은 본 발명 일 실시예로 비트하우징에 슬라이딩 윙비트와 빠이롯비트가 결합되어 슬라이딩 윙비트가 활개된 모습을 보인 측단면도,

도 12는 본 발명의 슬라이딩 윙비트가 활개한 상태를 보인 요부발췌 평단면도,

도 13은 본 발명의 슬라이딩 윙비트가 복원된 상태를 보인 요부발췌 평단면도,

도 14는 종래 발명의 사용상태를 보인 예시도,

도 15는 종래 발명의 비트하우징을 비롯한 다구동비트와 빠이롯비트의 결합상태를 보인 단면도,

도 16은 종래 발명의 비트하우징에 다구동비트가 결합된 상태와 다구동비트의 작용상태를 보인 저면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 슬라이딩 윙비트 12 : 핀공

13 : 가이드핀 14 : 가이드돌부

20 : 빠이롯비트 21 : 공압공급공

22 : 체결돌부 24 : 체결통공

25 : 안내돌부 26,26a,26b : 공압배출공

28 : 슬라이딩장홈 29 : 파쇄핀

30 : 비트하우징 31 : 공압공급공

32 : 스프라인 33 : 링홈

34 : 체결공 35 : 지지돌기

35a : 내측안내면 36 : 타격턱

37 : 팁배출로 38 : 걸림돌기

39 : 체결요부 40 : 록킹핀

50 : 스페이서 60 : 스틸관

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트는 공기압이 공급되는 구조와 구조물과의 연결구조를 갖고 슬라이딩 윙비트(10)를 상측에 슬라이딩 가능하게 밀폐시키며 스틸관(60)을 하부로 타격하는 비트하우징(30)과, 밀폐된 상태에서 일측단면이 슬라이딩 활개 작동하여 시추공을 넓게 확장 굴착하는 슬라이딩 윙비트(10)와, 비트하우징(30)의 저면에 결합되어 슬라이딩 윙비트(10)를 슬라이딩 가능하게 밀폐하고 지지한 체 굴착하는 빠이롯비트(20)로 대별된다.

도 1은 본 발명 일 실시예로 비트하우징의 모습을 보인 정면도이고, 도 2는 상기 도 1의 저면도이다.좀더 구체적으로, 본 발명에서 상기의 비트하우징(30)과 슬라이딩 윙비트(10)와 빠이롯비트(20)는 굴착하는 하나의 도구 즉, 비트어셈블리로 결합 구성된 상태에서 피스톤을 가진 해머드릴(도시하지 않음)에 결합되어 어셈블리 해머비트가 완성된다.

상기와 같이 완성 결합된 해머비트 어셈블리는 스틸관(60) 내부에 넣어지고 스틸관(60)에 넣어진 해머비트는 유압에 의해 회동하면서 시추공을 굴착하게 되는 것으로서, 이때의 비트하우징(30)의 상단부에는 별도의 링을 끼워서 내주연에 스플라인을 가진 해머드릴 하단부에 결합되는 링홈(33)과 스플라인(32)이 형성되고, 하단부 몸체는 상부에 외측으로 돌출된 타격턱(36)이 형성되며 중간부위에 내측으로 체결공(34)이 복수개 형성되고 하단부에는 하측으로 돌출된 걸림돌기(38)와 내측안내면(35a)을 갖는 지지돌기(35)가 각각 형성된다. 하단부 몸체의 외주연에는 수직방향으로 팁배출로(37)가 형성된다.

걸림돌기(38)는 복수개로 형성되어 후술하는 슬라이딩 윙비트(10)와 접촉되어 슬라이딩 윙비트(10)를 회전방향으로 밀어주는 작용을 하게되는데, 이때의 윙비트(10)는 빠이롯비트(20)의 각 방향에 캡 형태로 형성된 안내돌부(25)에 의해서 바깥방향으로 벌어지게 된다.

한편, 지지돌기(35)는 걸림돌기(38)와 인접한 다른 걸림돌기(38) 사이에 하측으로 짧게 돌출되게 형성되어 그 내측안내면(35a)이 슬라이딩 윙비트(10)의 가이드돌부(14)와 밀착되어 윙비트(10)의 바깥쪽으로슬라이딩 작동을 돕게된다.

또한, 비트하우징(30) 중심축에는 공압공급용(31)이 수직방향으로 형성되고 하단중앙에는 상측으로 체결요부(39)가 형성된다.

공압공급공(31)을 통해 공급되는 공기압은 강한 압력으로 공급되면서 굴착 중에 발생되는 흙 또는 돌가루 등의 팁과 함께 팁배출로(37) 및 스틸관(60)을 통하여 굴착공 외부로 빠져나가게 된다.

도 3은 본 발명 일 실시예로 슬라이딩 윙비트(10)의 모습을 보인 정면도이고, 도 4는 도3의 평면도이며, 도 5는 도 3의 저면도이고, 도 6은 도 3의 우측면도로써, 이때의 슬라이딩 윙비트(10)는 상기한 바와 같이 비트하우징(30)과 후술하는 빠이롯비트(20) 사이에 결합되어 비트하우징(30)의 회동에 따라 빠이롯비트의 안내돌부(25)상에서 슬라이딩 작동을 하게되고 이동되면서 시추공을 확장 굴착하게 된다.한편, 상기 윙비트(10)는 상면에 돌출 형성한 가이드돌부(14)가 상기 비트하우징(30)의 하단 내측에 위치되어 결합되는 동시에 그 저면 중심에는 핀공(12)이 형성되고 그 핀공(12)에는 가이드핀(13)을 형성하여 견고하게 강제적으로 압입되며, 외측 면과 그 저면에는 후술하는 다수개의 파쇄핀(29)이 견고하게 압입된다.

도 7은 본 발명 일 실시예로 빠이롯비트의 모습을 보인 정면도이고, 도 8은 도 7의 평면도이며, 도 9는 도 7의 저면도이고, 도 10은 도 7의 요부확대 측단면도로, 빠이롯비트(20)는 슬라이딩 윙비트(10)가 굴착공의 내주연 표면을 긁어 파내어굴착공을 넓게 확장시켜 주는 것인데 반해, 빠이롯비트(20)는 굴착공을 지하 방향으로 깊게 파내려 가는 기능를 가진 것으로, 최상단부는 원형의 체결돌부(22)로 형성되고 체결돌부(22) 하측의 상단부에는 중단부의 슬라이딩장홈(28)과 동일간격으로 외부로 돌출된 안내돌부(25)가 형성된다.

중단부의 안내돌부(25)는 내측에서 외측으로 시계방향으로 곡선으로 형성되어 슬라이딩 윙비트(10)의 활개시 외부로 돌출되는 슬라이딩 윙비트(10)의 돌출면적이 좌우측 치우침이 없이 수평이동하여 동일한 면적이 돌출되기 때문에 외력에 접하는 면적이 일측에만 치우치게 집중되지 않고 전면적으로 고르게 확산되어 외부의 충격을 고르게 분산시켜 흡수되어 슬라이딩 윙비트(10)는 손상되지 않게 되며, 또한 외부 충격이 슬라이딩 윙비트(10)가 형성된 3곳에서 동시에 진행되기 때문에 어느 한곳으로 힘이 쏠리거나 부하가 더 걸리지 않고 균일하게 분산되기 때문에 보다 안정되고 보다 빠른 굴착회전이 가능하게 된다.

도 11은 본 발명 일 실시예로 비트하우징(30)에 슬라이딩 윙비트(10)와 빠이롯비트(20)가 결합되어 슬라이딩 윙비트(10)가 활개된 모습을 보인 측단면도이고, 도 12는 본 발명의 슬라이딩 윙비트(10)가 활개한 상태를 보인 요부발췌 평단면도이며, 도 13은 본 발명의 슬라이딩 윙비트(10)가 복원된 상태를 보인 요부발췌 평단면도이다.

도 11에 예시된 바와 같이 어셈블리 결합된 해머비트는, 스틸관(60)에 삽입되고 빠이롯비트(20)는 그 저면이 지면에 닿아 있는 상태에서 공압 공급이 실시됨에 따라 회동하게 되는데, 빠이롯비트(20)저면이 지면에 닿아 회동이 시작될 때 일순간 빠이롯비트(20)는 회전이 정지되는 동시에 비트하우징(30)은 멈추지 않고 계속 회전이 실시되면서 가이드돌부(14)가 저면 내부에 결합되어 있는 윙비트(10)의 일 측면을 밀어서 바깥쪽으로 회전시켜 주게되고, 이때 윙비트(10)는 지름이 커지는 바깥쪽으로 슬라이딩 회동한다.

한편, 상기 슬라이딩 회동하는 윙비트(10)는, 그 내면쪽의 수직벽면이 빠이롯비트(20)의 평면상 각 방향에 캠 원리로 형성된 안내돌부(25)의 좁은 쪽 면에서 넓은 쪽 면을 향해서 가이드 이동되는 동시에 그 저면의 가이드핀(13)은 빠이롯비트(20)의 평면부에 형성된 슬라이딩장홈(28)을 따라서 슬라이드 이동된다.

따라서, 넓게 확장되기 전에는 바깥 면이 비트하우징(30)과 빠이롯비트(20)의 외경과 일치되어 있다가 도 11에 도시된 바와 같이 스틸관(60)보다 지름이 더 큰 이치까지 확장되어 지면을 굴착 실시할 수 있게되는 것이다.아울러서 상기 외부로 확장 돌출된 윙비트(10)는 외부로 확장 돌출될 때 비트하우징(30) 하부의 걸림돌기(38) 사이에 형성된 공간(38a)에서 돌출 되면서 그 공간(38a)을 폐쇄시켜서 비트하우징(30)과 빠이롯비트(20) 및 윙비트(10) 사이를 완전히 밀폐시켜주게 되고, 이 상태에서 슬라이딩 윙비트(10)는 비트하우징(30)과 스틸관(60)의 지름보다 넓은 지름을 형성하여 굴착을 실시하게 되는 것이다.따라서, 굴착이 실시될 때 비트하우징(20) 외부에서 생성 또는 발생되는 흙을 비롯한 돌가루 등의 불순물들은 외부에서 유입되는 강한 압력의 공기압에 의해서 바깥으로 빠져나갈 뿐 비트하우징(30)을 비롯한 빠이롯비트(30)와 윙비트(10)의 상관선부 틈새로는 전혀 유입될 수 없게된다.

굴착공은 비트하우징(30)의 지름보다 넓을 뿐만 아니라 확장된 윙비트(10)에 의해 스틸관(60)보다도 넓게 굴착되므로 지층으로 파 내려가는 만큼 스틸관(60)이 굴착공으로 쉽게 따라 들어가게 되고, 굴착을 완료한 후에는 역회전시켜서 해머비트를 빼내게 되는데, 상기 굴착 완료 후 비트하우징(30)과 빠이롯비트(20)가 역회전하게 되면 바깥 방향으로 돌출되어 회전하고 있던 윙비트(10)가 순간 정지한 상태에서 역회전하는 비트하우징(30)과 빠이롯비트(20)의 역회전에 의해 가이드핀(13)에 힘이 가해지게되고 가이드핀(13)에 힘이 가해지게되면 비트하우징(30)과 빠이롯비트(20)의 회전에 따라 가이드핀(13)이 빠이롯비트(20) 상면의 슬라이딩장홈(28)을 따라 이동하게되고 따라서 윙비트(10)는 가이드핀(13)에 의해서 확장 전 처음의 위치로 돌아가게 되므로, 해머비트를 스틸관(60)의 밑으로부터 외부로 쉽게 꺼낼 수 있게되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 굴착공 확장 해머비트 구조는 굴착시 비트가 확장(활개)되어도 틈새가 발생될 수 있는 공간 또는 상관선 부분들을 완전히 폐쇄시키게되므로, 흙 또는 돌가루 등의 불순물이 내부로 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있는 효과를 제공하게 되고 이와 같은 효과는 윙비트의 슬라이드작동을 원활하게 하는 원인이 되어 장비의 손실을 효과적으로 감소시킬 수 있게되며, 특히, 윙비트의 슬라이드 및 굴착 작동시에 발생되는 압력이 어느 일 부분에만 집중되지 않고 전체적으로 분산되는 효과를 제공하게 되므로 보다 빠른 굴착작업을 도울 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 스틸관 내부에 삽입된 해머드릴의 하단부에 결합되어 공압이 공급됨과 동시에 진동 회동되면서 시추공을 굴착하는 굴착공 확장 해머비트에 있어서;

   상단은 해머드릴의 하단부에 결합되는 스프라인(32) 및 링홈(33)이 형성되고 몸체중간부에는 내측으로 복수개의 체결공(34)이 형성되며 몸체상부 외주연에는 외측으로 돌출된 타격턱(36)이 형성되고 하단에는 하측으로 돌출된 걸림돌기(38)와 내측안내면(35a)을 갖는 지지돌기(35)가 각각 형성되며 하단중심에서 상향으로 체결요부(39)가 형성되고 몸체중심에는 수직으로 공압공급공(31)이 형성된 비트하우징(30)과;

   상단중심은 비트하우징(30)의 체결요부(39)에 끼움 결합되는 체결돌부(22)가 형성되고 체결공(34)의 연장선상에 체결통공(24)이 형성되며 몸체중심에 공압공급공(21)이 형성되어 하단면으로 배출되는 공압배출공(26)이 형성되고 비트하우징(30)의 걸림돌기(38) 하단면이 접지되는 상단외측면에는 내측에서 외측 시계방향으로 슬라이딩장홈(28)이 곡선으로 형성되며 체결돌부(22)의 하단부와 슬라이딩장홈(28)에는 수직방향으로 공압배출공(26b)(26a)이 다수개 형성되고 하단면과 측면에는 강도가 높은 파쇄핀(29)이 다수개 삽입되어 선단부가 돌출되게 형성되는 빠이롯비트(20)와;

   비트하우징(30) 하단 내측면에 위치되어 결합되는 가이드돌부(14)가 상부에 형성되고 저면 중앙에는 핀공(12)이 형성되어 가이드핀(13)이 결합되고 빠이롯비트(20)의 슬라이딩장홈(28)내에 안착되어 회동시 마찰력에 의해 정회전시 안내돌부(25)를 따라 바깥으로 이동 확장되고 역회전시 슬라이딩장홈(28)의 안내를 받는 가이드핀(13)에 의해서 확장 전의 위치로 슬라이딩 작동하는 윙비트(10)와;

   바형상의 금속재질로 비트하우징(30)의 체결공(34)과 빠이롯비트(20)의 체결통공(24)에 체결되는 록킹핀(40) 및;

   바형상의 합성수지재질로 록킹핀(40)이 체결되고 남은 부위를 충진시키는 스페이서(50)를 구비함을 특징으로 하는 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트.
2. 제 1 항에 있어서;

   빠이롯비트(20)의 체결돌부(22) 각 방향에는 윙비트(10)의 수직면을 안내하여 확장시켜주는 안내돌부(25)를 내측이 좁고 외측이 넓게 형성하고 상기 윙비트(10)는 저면 중앙에 가이드핀(13)을 형성하여 상기 확장된 윙비트(10)가 원 위치로 복귀시켜 주도록 함을 특징으로 하는 슬라이드 방식으로 출입하도록 구성한 밀폐형 해머비트.