KR100786329B1 - 굴착용 함마 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반의 굴착 또는 시추(試錐, boring)에 사용되는 함마에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상단이 상기 함마 하단에 결합 고정된 상부비트; 상기 상부비트에 회전 가능하도록 축 결합되면서 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지는 하부비트; 및 상기 상/하부비트 사이에 축 결합되어 함마의 회전에 따라 외측으로 펼쳐지거나 내측으로 접혀지는 측부비트; 가 구성되어 이루어진다. 따라서 상기 함마의 정회전시 측부비트가 강관 외측으로 펼쳐지면서 원활한 굴착이 이루어지고, 함마의 역회전시 측부비트가 강관 내측으로 접혀지면서 함마의 교체를 위한 강관으로부터의 분리가 용이하게 이루어지도록 한 굴착용 함마를 제공하게 된다.

Description

굴착용 함마{Hammer for excavation}

도 1은 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 전체를 도시한 측단며도.

도 2는 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 요부를 도시한 분해 사시도.

도 3은 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 요부를 도시한 일부 절개 사시도.

도 4는 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 요부를 도시한 작동상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *

10: 강관 20: 함마

100: 상부비트 120: 제1 축홈

140: 가이드홈 142: 푸쉬돌기가이드홈

160: 제2 축홈 200: 하부비트

220: 버튼 240: 제1 축돌기

260: 푸쉬돌기 300: 측부비트

320: 가이드돌기 340: 제2 축돌기

360: 버튼 380: 푸쉬가이드면

본 발명은 지반의 굴착 또는 시추(試錐, boring)에 사용되는 함마에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상기 함마의 정회전시 측부비트가 강관 외측으로 펼쳐지면서 원활한 굴착이 이루어지고, 함마의 역회전시 측부비트가 강관 내측으로 접혀지면서 함마의 교체를 위한 강관으로부터의 분리가 용이하게 이루어지도록 한 굴착용 함마에 관한 것이다.

일반적으로 굴착기는 지층의 구조나 성상을 알기 위하여 또는 석유와 같은 지하자원이나 지하수 등의 채취를 위하여 지반에 수십cm~수m의 지름으로 수m~수km의 깊이를 갖는 구멍을 뚫는데 사용되는 것으로서 크게 충격식과 회전식으로 구분되고 있음은 주지된 사실이다.

이에, 상기 회전식 굴착기는 통상 회전축에 연결된 함마를 회전시키면서 지반을 뚫어냄과 동시에 뚫어진 지반에 강관을 박아서 뚫린 지반의 되메움을 방지한다. 한편, 지반을 뚫기 위한 함마의 하단에는 다수개의 돌출된 버튼을 갖는 비트가 결합되어 직접 지반과 밀착되는 상태로 회전하면서 지반을 긁어내고 파쇄하여 원활한 굴착이 이루어진다.

이때, 상기 굴착되는 지반으로 강관의 원활한 진입이 이루어지기 위해서는 상기 강관의 하부에서 굴착되는 직경이 강관보다 크게 형성되어야 하므로 이를 위하여 함마의 하단에 결합되는 비트의 직경이 강관 보다 큰 상태에서 굴착이 이루어져야 한다.

또한, 상기 비트는 굴착의 과정에서 지반과 직접 밀착된 상태로 굴착이 이루 어지면서 매우 높은 압력과 열이 발생하여 그 외면에 돌출된 버튼이 쉽게 마모되기 때문에 이 경우 상기 비트를 함마로부터 신속하게 교체하여야 하여야 하는 것은 물론이고, 굴착이 완료된 상태에서도 상기 강관으로부터 비트를 포함한 함마의 분리가 이루어져야 한다.

이에 종래 굴착용 함마는 상기와 같은 기술이 원활하게 이루어지지 못할 뿐만 아니라, 매우 불편한 기술적 문제가 있으므로 이에 대한 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 종래의 문제점 및 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 주된 목적으로는 지반의 굴착 또는 시추(試錐, boring)에 사용되는 굴착용 함마를 형성하되, 상기 함마의 정회전시 측부비트가 강관 외측으로 펼쳐지면서 원활한 굴착이 이루어지고, 함마의 역회전시 측부비트가 강관 내측으로 접혀지면서 함마의 교체를 위한 강관으로부터의 분리가 용이하게 이루어지도록 한 굴착용 함마를 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강관을 박으면서 지반을 굴착 또는 시추(試錐, boring)하기 위한 회전식 함마에 있어서,

상단은 상기 함마의 하단에 결합 고정된 상태에서 그 하단 중앙에는 제1 축홈이 형성되고, 상기 제1 축홈의 외주연에는 다수개의 가이드홈이 등간격으로 형성되며, 상기 각 가이드홈의 내부 적소에는 제2 축홈이 형성된 상부비트; 하단에는 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지도록 다수개의 버튼이 돌출되고, 상단 중앙 에는 상기 제1 축홈에 회전 가능하도록 결합되는 제1 축돌기가 형성되며, 상기 제1 축돌기의 외주면에는 상기 가이드홈과 대응되는 다수개의 푸쉬돌기가 등간격으로 돌출 형성된 하부비트; 및 상기 상/하부비트 사이에 위치되는 블록 형태로서 그 일측 상단에는 상기 가이드홈에 결합되어 회전이 제한되도록 하는 가이드돌기가 형성되고, 상기 가이드돌기의 상단에는 제2 축홈과 결합되는 제2 축돌기가 형성되어 일정간격 회전되는 한편, 상기 블록 형태의 외측면에는 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지도록 다수개의 버튼이 돌출되고, 그 내측면에는 상기 푸쉬돌기와 밀착되어 함마의 정/역회전에 따라 외측으로 밀려나거나 내측으로 접혀지는 푸쉬가이드면이 형성된 측부비트; 가 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 가이드홈에는 그로부터 연장되어 상기 푸쉬돌기가 안내되면서 함마의 역회전시 푸쉬돌기와의 간섭을 통해 하부비트의 회전을 제한하기 위한 푸쉬돌기가이드홈이 형성된다.

또한, 상기 측부비트의 외측면 하측 선단에는 모따기 경사면이 형성된 상태에서 상기 모따기 경사면 상에 다수개의 버튼이 형성되어 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 전체를 도시한 측단며도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 요부를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 요부를 도시한 일부 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명이 적용된 굴착용 함마의 요부를 도시한 작동상태도이다..

본 발명의 굴착용 함마는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 크게, 상단이 상기 함마(20) 하단에 결합 고정된 상부비트(100), 상기 상부비트에 회전 가능하도록 축 결합되면서 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지는 하부비트(200) 및 상기 상/하부비트 사이에 축 결합되어 함마의 회전에 따라 외측으로 펼쳐지거나 내측으로 접혀지는 측부비트(300)가 구성되어 이루어진다.

이에, 상기 상부비트(100)는 그 상단이 함마(20) 하단과 결합 고정되면서 그 하단에 하부비트(200)와 측부비트(300)가 각각 결합된다. 즉, 상기 상부비트(100)는 함마(20)와 결합된 상태에서 상기 함마(20)와 함께 회전이 이루어지도록 고정되는 한편, 그 하단에 결합된 하부비트(200)와 측부비트(300)는 자유롭게 회전이 이루어지도록 각각 축 결합된다.

따라서 상부비트(100)의 하단 중앙에는 상기 하부비트(200)의 제1 축돌기(240)가 결합되도록 제1 축홈(120)이 요입 형성되며, 상기 제1 축홈(120)의 외주연에는 상기 측부비트(300)의 가이드돌기(320)가 수용되도록 다수개의 가이드홈(140)이 등간격으로 형성되고, 상기 각 가이드홈(140)의 내부 적소에는 측부비트(300)의 제2 축돌기(340)가 결합되도록 제2 축홈(160)이 형성된다.

이때, 상기 가이드홈(140)은 상기 결합된 측부비트(300)의 가이드돌기(320)가 제2 축홈(160)을 중심으로 일정각도 범위 내에서 회전이 이루어지도록 형성된다. 또한, 본 발명에 있어서 측부비트(300)는 3~5 개가 형성되는 것이 바람직하므로 이와 대응되어 상기 가이드홈(140) 및 제2 축홈(160)도 3~5 개가 각각 등간격으로 형성되도록 한다.

한편, 상기 가이드홈(140)에는 그로부터 연장되어 상기 푸쉬돌기(260)가 안내되면서 함마(20)의 역회전시 상호 간섭을 통해 하부비트(200)의 회전을 제한하기 위한 푸쉬돌기가이드홈(142)이 형성된다. 즉, 상기 푸쉬돌기가이드홈(142)에 의해 함마(20)의 역회전시 상기 푸쉬돌기(260)가 다른 측부비트(300)와 간섭되지 않게 된다.

상기 하부비트(200)는 상부비트(100)와 회전가능하도록 축 결합된 상태에서 그 하단이 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지도록 형성된다.

따라서 상기 하부비트(200)의 하단면에는 지반을 굴착하기 위한 다수개의 버튼(220)이 돌출되고, 상단 중앙에는 상기 상부비트(100)의 제1 축홈(120)에 결합되는 제1 축돌기(240)가 돌출 형성되며, 상기 제1 축돌기(240)의 외주면에는 상기 가이드홈(140)과 대응되는 다수개의 푸쉬돌기(260)가 등간격으로 돌출 형성된다.

이때, 상기 상/하부비트(100, 200)의 제1 축홈(120)과 제1 축돌기(240)는 상호 빠지지 않으면서 원활한 회전이 이루어지도록 스냅식 결합이 이루어지는데, 보다 구체적으로는 상기 제1 축홈(120) 및 제1 축돌기(240)가 상호 접하는 내/외면에 환형의 스냅홈이 각각 형성된 상태에서 상기 스냅홈에 스냅링을 통해 결합함으로서 상호 분리되지 않고 원활한 회전이 이루어진다.

또한, 상기 푸쉬돌기(260)는 앞서 설명된 바와 같이 측부비트(300)의 푸쉬가이드면(380)과 밀착되면서 그 상단은 상기 푸쉬돌기가이드홈(142)에서 일정각도 회전이 이루어지도록 형성된다.

상기 측부비트(300)는 블록 형태로서 상기 상/하부비트(100, 200) 사이에 축 결합되어 함마(20)의 정/역회전에 따라 외측으로 펼쳐지거나 접혀지도록 형성된다.

따라서 그 일측 상단에는 상기 가이드홈(140)에 결합되어 회전을 제한하기 위한 가이드돌기(320)가 형성되고, 상기 가이드돌기(320)의 상단에는 제2 축홈(160)과 결합되는 제2 축돌기(340)가 형성되어 일정간격 회전되는 한편, 상기 측부비트(300)의 외측면에는 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지도록 다수개의 버튼(360)이 돌출되고, 그 내측면에는 상기 푸쉬돌기(260)와 밀착되어 함마(20)의 정/역회전에 따라 외측으로 펼쳐지거나 내측으로 접혀지는 푸쉬가이드면(380)이 형성된다.

이때, 상기 하부비트(200)의 푸쉬돌기(260)와 밀착되는 푸쉬가이드면(380)과 상부비트(100)의 가이드홈(140) 및 제2 축홈(160)에 결합되는 가이드돌기(320) 및 제2 축돌기(340)는 상호 반대방향에 형성된다.

또한, 상기 버튼(360)은 상기 측부비트(300)의 외측면 하측 선단에는 모따기 경사면이 형성된 상태에서 상기 모따기 경사면 상에 다수개가 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 측부비트(300)와 지반이 상호 밀착되는 면에 형성됨으로서 원활한 굴착과 강관(10)의 전진이 이루어지도록 한다.

이와 같은 구성에 의하면 상기 상/하부비트(100, 200)가 중앙에 축 결합된 상태에서 하부비트(200)의 회전이 자유롭게 이루어지는데, 이때 상기 하부비트(200)의 푸쉬돌기(260) 상단이 상부비트(100)의 푸쉬돌기가이드홈(142)에 의해 회전이 제한된다.

또한, 상기 상/하부비트(100, 200) 사이의 외주연에 결합되는 측부비트(300) 는 3~5개가 등간격으로 형성됨이 바람직한바, 상기 측부비트(300)의 상단은 상부비트(100)의 하단에 결합되어 축 회전이 이루어지도록 하는 한편, 측부비트(300)의 하단은 하부비트(200)의 상단에 안착된 상태로만 결합되기 때문에 상호 간섭되지 않고 하부비트(200)의 일정각도 회전이 이루어진다.

이때, 상기 측부비트(300)와 상부비트(100)는 상호 제2 축돌기(340)와 제2 축홈(160)에 의해 축 회전이 이루어지는 한편, 가이드돌기(320)가 가이드홈(140) 내부에서 상호 간섭을 통해 측부비트(300)가 일정각도 범위 내에서 회전된다.

한편, 상기 하부비트(200)의 푸쉬돌기(260)는 측부비트(300)의 푸쉬가이드면(380)에 밀착된 상태로서 작동된다.

따라서 굴착을 위한 함마(20)의 정회전이 이루어지면 상부비트(100)가 함마(20)와 고정되어 정회전되고, 하부비트(200)는 지반과 밀착됨으로서 상부비트(100)의 회전과는 달리 정지된 상태가 된다.

이어 상부비트(100)가 더 회전되면서 측부비트(300)가 상부비트(100)와 같은 방향으로 회전되면 측부비트(300)의 푸쉬가이드면(380)이 하부비트(200)의 푸쉬돌기(260)에 의해 밀리면서 외측으로 펼쳐진다.

이와 같이 측부비트(300)가 다 펼쳐진 상태에서는 측부비트(300)의 가이드돌기(320)가 상부비트(100)의 가이드홈(140)에 의해 회전이 멈춰지면서 푸쉬돌기(260)가 밀착되어 하부비트(200)도 같은 방향으로 회전이 이루어진다.

따라서 상기 측부비트(300)가 완전히 펼쳐진 상태에서 하부비트(200)가 상부비트(100)와 함께 회전되면서 굴착이 이루어진다.

한편, 상기 함마(20)를 강관(10)으로부터 분리하고자 할 경우에는 함마(20)를 역회전시킴으로서 측부비트(300)가 접혀지도록 하여 간편한 분리가 이루어진다.

즉, 함마(20)를 역회전시킬 경우에는 앞서 설명된 바와 같이 하부비트(200)는 정지된 상태이고 상부비트(100)는 함마(20)와 함께 역회전이 이루어진다. 이때, 상기 상부비트(100)와 함께 측부비트(300)도 역회전되면서 하부비트(200)의 푸쉬돌기(260)가 측부비트(300)의 푸쉬가이드면(380)으로부터 이탈되기 때문에 측부비트(300)가 굴착된 지반과 간섭되면서 내측으로 접혀진다.

이때, 상기 함마(20)의 역회전시 측부비트(300)가 다 접힌 상태에서는 하부비트(200)의 푸쉬돌기(260)가 상부비트(100)의 푸쉬돌기가이드홈(142)에 의해 간섭되면서 동일한 역방향으로 회전이 이루어진다.

따라서 상기 함마(20)의 역회전에 의해 측부비트(300)가 접혀짐으로서 강관(10)으로부터 간편한 분리가 이루어진다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 굴착용 함마에 의하면 지반의 굴착 또는 시추(試錐, boring)에 사용되는 굴착기용 함마의 정회전시 측부비트가 강관 외측으 로 펼쳐짐으로서 굴착이 용이하고 함마의 역회전시 측부비트가 강관 내측으로 접혀짐으로서 함마의 교체를 위한 강관으로부터의 분리가 용이하게 이루어짐으로서, 시공의 편리성과 작업능률의 향상이 이루지는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

Claims (3)

1. 강관을 박으면서 지반을 굴착 또는 시추(試錐, boring)하기 위한 회전식 함마에 있어서,

   상단은 상기 함마의 하단에 결합 고정된 상태에서 그 하단 중앙에는 제1 축홈이 형성되고, 상기 제1 축홈의 외주연에는 다수개의 가이드홈이 등간격으로 형성되며, 상기 각 가이드홈의 내부 적소에는 제2 축홈이 형성된 상부비트;

   하단에는 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지도록 다수개의 버튼이 돌출되고, 상단 중앙에는 상기 제1 축홈에 회전 가능하도록 결합되는 제1 축돌기가 형성되며, 상기 제1 축돌기의 외주면에는 상기 가이드홈과 대응되는 다수개의 푸쉬돌기가 등간격으로 돌출 형성된 하부비트; 및

   상기 상/하부비트 사이에 위치되는 블록 형태로서 그 일측 상단에는 상기 가이드홈에 결합되어 회전이 제한되도록 하는 가이드돌기가 형성되고, 상기 가이드돌기의 상단에는 제2 축홈과 결합되는 제2 축돌기가 형성되어 일정간격 회전되는 한편, 상기 블록 형태의 외측면에는 지반과 직접 접촉하여 굴착이 이루어지도록 다수개의 버튼이 돌출되고, 그 내측면에는 상기 푸쉬돌기와 밀착되어 함마의 정/역회전에 따라 외측으로 밀려나거나 내측으로 접혀지는 푸쉬가이드면이 형성된 측부비트; 가 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 굴착용 함마.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드홈에는 그로부터 연장되어 상기 푸쉬돌기가 안내되면서 함마의 역회전시 푸쉬돌기와의 간섭을 통해 하부비트의 회전을 제한하기 위한 푸쉬돌기가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 굴착용 함마.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 측부비트의 외측면 하측 선단에는 모따기 경사면이 형성된 상태에서 상기 모따기 경사면 상에 다수개의 버튼이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 굴착용 함마.

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