KR100967912B1 - 굴착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴착장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 함마(32)의 하부에 메인비트(42)가 설치된다. 상기 메인비트(42)의 선단에는 다수개의 버튼(44')이 구비된다. 상기 메인비트(42)는 상기 함마(32)로부터 회전력 및 타력을 전달받아 회전 및 승강된다. 가이드비트(62)는 상기 메인비트(42)의 외주면을 둘러서 결합되고, 그 상면에는 지반에 형성된 구멍에 삽입되는 파이프가 지지된다. 상기 가이드비트(62)는 상기 파이프(30)의 외경보다 크게 형성된다. 상기 가이드비트(62)의 외면에는 다수개의 버튼(62')이 구비된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 굴착장치에 의하면, 마모가 쉽게 일어나는 가이드비트를 쉽게 교체할 수 있어 작업의 진행속도가 향상되고, 다양한 크기의 가이드비트를 선택하여 사용할 수 있으므로 다양한 크기의 천공구멍을 형성할 수 있으며, 지반을 굴착하는 구성의 일부인 가이드비트에 플라스틱 재질의 파이프를 안착시켜 천공된 구멍의 내부에 보다 용이하게 파이프를 삽입할 수 있게 되는 이점이 있다.

함마드릴, 오거드릴, 비트, 파이프, 굴착

Description

굴착장치{Apparatus for excavation}

본 발명은 굴착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반을 굴착하여 구멍을 천공하는 비트가 구비된 굴착장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 굴착장치의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 이에 따르면, 굴착장치(1)의 외관을 아웃터 슬리브(3)가 형성한다. 상기 아웃터 슬리브(3)는 원통형상으로 길게 형성되는 것이다. 상기 아웃터 슬리브(3)의 내부에는 굴착장치(1)를 구성하는 각종 부품이 설치된다.

상기 굴착장치(1)의 상단에 해당되는 아웃터 슬리브(3)에는 내부를 관통하여 에어공급유로(5')가 형성된 탑서브(5)가 장착된다. 상기 탑서브(5)는 그 하단이 상기 아웃터 슬리브(3)의 상단 내부에 삽입되어 설치된다. 상기 탑서브(5)의 하부에 해당되는 상기 아웃터 슬리브(3)의 내부에는 밸브체(7)가 구비된다. 상기 밸브체(7)의 내부에도 에어유로(7')가 형성된다.

상기 밸브체(7)와 탑서브(5)의 사이에는 체크밸브(9)가 구비된다. 상기 체크 밸브(9)는 스프링(9')에 의해 상기 탑서브(5)의 에어공급유로(5') 하단에 밀착되게 설치되어 상기 탑서브(5)를 통해 밸브체(7)로 에어가 공급되는 것을 제어하게 된다.

상기 밸브체(7)의 하부에 해당되는 상기 아웃터 슬리브(3)의 내부에는 이너슬리브(11)가 구비된다. 상기 이너슬리브(11)의 내부를 관통하여서는 피스톤(13)이 설치된다. 상기 피스톤(13)은 그 일부가 상기 이너슬리브(11)의 내부를 관통하게 설치되는 것이고, 상기 체크밸브(9)를 통해 공급되는 에어에 의해 승강되면서, 아래에서 설명될 비트(17)를 타격하게 된다. 상기 피스톤(13)의 내부를 관통하여서도 에어유로(13')가 형성된다. 참고로 상기 피스톤(13)의 승강을 위한 에어의 유로는 상기 피스톤(13)과 이너슬리브(11)의 사이에도 형성되고, 이들 유로는 상기 피스톤(13)의 승강에 의해 연통되거나 폐쇄되면서 피스톤(13)을 들어올리는 방향으로 에어를 공급하거나 반대 방향으로 공급하게 된다.

상기 아웃터 슬리브(3)의 최하단에는 드라이브서브(15)가 설치된다. 상기 드라이브서브(15)는 비트(17)의 승강을 안내하는 역할을 한다. 상기 비트(17)는 실제로 지반을 파서 천공기능을 하는 부분으로, 그 내부를 관통하여 에어가 배출되는 배출유로(17')가 형성된다. 상기 비트(17)의 표면에는 다수개의 버튼(17b)이 돌출되게 설치된다. 상기 버튼(17b)은 지반을 보다 잘 파낼 수 있게 한다.

상기 비트(17)가 상기 아웃터 슬리브(3)에서 일정 이상 빠지지 않으면서 입출이 가능하도록 하기 위해 비트유지링(18)이 상기 아웃터 슬리브(3)의 내부에 구비된다. 상기 비트유지링(18)은 상기 드라이브서브(15)의 상단에 해당하는 아웃터 슬리브(3)의 내부에 위치된다. 상기 비트유지링(18)은 상기 비트(17)의 상단 일부 보다 그 내경이 작게 형성되어 비트(17)가 걸려서 빠져나오지 못하게 한다.

상기 비트(17)의 배출유로(17') 상단에는 풋밸브(19)가 설치된다. 상기 풋밸브(19)는 상기 피스톤(13)이 상기 비트(17)의 상단을 타격할 때, 상기 피스톤(13)의 내부 중앙에 형성되어 있는 에어유로(13')에 안착되는 것으로, 상기 밸브체(7) 및 이너슬리브(11)와 함께 피스톤(13)의 승강을 위한 유로를 형성하는 역할을 한다.

상기 굴착장치(1)는 그 전체가 회전하면서 지반을 굴착한다. 즉, 상기 굴착장치(1)가 회전하면 상기 비트(17)가 함께 회전하면서 지반을 파헤친다. 이때, 상기 버튼(17b)은 지반에 직접 접촉하면서 지반을 파헤치는 역할을 한다. 또한 상기 비트(17)는 상기 피스톤(13)이 가하는 충격력을 지반에 동시에 가하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 비트(17)가 회전하면서 충격을 가해 지반을 굴착함에 있어서 상기 비트(17)의 회전중심에서 상대적으로 멀리 떨어져 있는 버튼(17b)들은 더 많은 이동거리를 가지게 되면서, 지반으로부터 보다 큰 저항력을 받게 된다. 따라서, 상대적으로 비트(17)의 회전중심에서 멀리 떨어져 있는 버튼(17b)들이 빨리 마모되어 손상된다.

일단, 버튼(17b)이 마모되면 굴착 성능이 크게 떨어지므로, 이를 교체해야 하는데, 버튼(17b)만을 교체할 수는 없고 비트(17) 전체를 교체해야 한다. 이를 위해서는 상기 굴착장치(1) 전체를 분해하여야 한다. 따라서, 비트(17)를 교체하는 작업은 시간이 많이 걸려, 공사진행속도가 늦어지게 되는 문제점이 있다.

그리고, 종래에는 하나의 비트(17)로는 다양한 직경을 가지는 구멍을 천공할 수 없다. 따라서, 지반에 천공되는 구멍의 직경에 따라 많은 수의 비트(17)를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

한편, 종래에는 천공 벽면이 무너져 내리지 않도록 상기 굴착장치(1)가 파이프(도시되지 않음) 내에 설치되는데, 상기 파이프를 상기 굴착장치(1)와 함께 천공 구멍으로 삽입시키기 위한 별도의 구성이 추가되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 손상된 비트의 교체가 보다 신속하게 이루어지는 굴착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 부품의 교체에 따라 다양한 직경의 구멍을 천공할 수 있는 굴착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 별도의 구성을 추가하지 않고도 천공과 동시에 파이프가 천공 구멍으로 삽입되는 굴착장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 회전력 및 타력을 제공하는 함마와; 상기 함마의 하부에 설치되고, 선단에 다수개의 버튼이 구비되며, 상기 함마로부터 회전력 및 타력을 전달받아 회전 및 승강되는 메인비트와; 상기 메인비트의 외주면을 둘러서 결합되고, 천공되는 구멍에 삽입되는 파이프의 외경보다 크게 형성되어 그 일면에 상기 파이프가 지지되며, 외면에는 다수개의 버튼이 구비되는 가이드비트를 포함하여 구성된다.

상기 가이드비트의 내부에는 상기 메인비트가 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 메인비트의 외주면에는 상기 가이드비트의 내경보다 크고 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되는 단차부가 돌출되게 형성된다.

상기 메인비트와 가이드비트는 서로 협력하여 슬라임홀을 형성하고, 상기 메인비트 및 가이드비트에서 서로 대응되는 위치에는 지지보스와 상기 지지보스가 안내되는 체결홈이 각각 형성되며, 상기 체결홈은 상기 슬라임홀과 연통된다.

상기 지지보스의 선단과 상기 체결홈의 횡단면은 반원 형상으로 형성된다.

상기 메인비트 및 가이드비트는 서로 협력하여 슬라임홀을 형성하고, 상기 메인비트 및 가이드비트에서 서로 대응되는 위치에는 볼이 설치되는 체결홈과 요입홈이 각각 형성되며, 상기 체결홈은 상기 슬라임홀과 연통된다.

상기 체결홈은 상기 슬라임홀에서 상기 메인비트가 회전하는 방향을 따라 형성된다.

상기 메인비트 및 가이드비트에는 공기와 슬라임의 이동을 안내하기 위한 각각의 채널이 상기 슬라임홀과 연통되게 형성된다.

상기 메인비트와 협력하여 상기 슬라임홀을 형성하는 상기 가이드비트의 일면에는 경사부가 천공이 진행되는 방향으로 경사지게 형성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 회전력 및 타력을 제공하는 함마와; 상기 함마로부터 회전력 및 타력을 전달받아 지반을 굴착하는 메인비트와; 상기 메인비트에 분리가능하게 결합되고, 천공되는 구멍에 삽입되는 파이프의 외경보다 직경이 큰 천공구멍을 형성하며, 상기 파이프의 하단을 지지하여 상기 파이프가 자중에 의해 지반의 천공된 구멍에 삽입되게 하는 가이드비트를 포함하여 구성된다.

상기 가이드비트는 상기 메인비트가 일방으로 회전할때 결합되고, 상기 메인 비트가 타방으로 회전할 때 결합이 해제된다.

상기 메인비트와 가이드비트 사이에는 볼이 설치되어 상기 메인비트의 회전력을 상기 가이드비트에 전달한다.

상기 메인비트 또는 가이드비트 중 어느 한쪽에 지지보스가 형성되고, 나머지 한쪽에는 상기 지지보스가 삽입되는 체결홈이 형성되어 상기 메인비트의 회전력을 상기 가이드비트에 전달한다.

본 발명에 의하면 회전중심에서 멀리 떨어져 있는 버튼이 손상되더라도 가이드비트만을 교체하여 작업을 진행할 수 있으므로 작업의 진행속도가 향상되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 천공구멍의 크기에 따라 다양한 크기의 가이드비트를 선택적으로 사용할 수 있으므로 작업효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 천공구멍의 직경이 파이프의 외경보다 크게 형성되므로 굴착장치에 별도의 구성을 추가하지 않고도 천공과 동시에 파이프가 천공구멍으로 원활하게 삽입되는 효과가 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 굴착장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 굴착장치의 바람직한 실시예의 구성이 측면도로 도시되어 있고, 도 3a 및 도 3b에는 본 발명 실시예를 구성하는 메인비트 및 가이드비트가 각각 저면도로 도시되어 있으며, 도 3c 및 도 3d에는 본 발명의 실시예를 구성하는 가이드비트의 일부와 메인비트와 가이드비트가 결합된 상태가 각각 부분사시도 및 저면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 실시예에 의한 굴착장치의 요부가 측면도로 도시되어 있다.

먼저, 본 발명의 굴착장치에 의해 천공된 구멍에 삽입되어 구멍이 무너져 내리는 것을 방지하고 구멍에 형성된 구조물의 외관을 이루는 파이프(30)에 대해 설명한다.

상기 파이프(30)는 내측파이프(30a)와 외측파이프(30b)로 구성된다. 상기 내측파이프(30a)의 내주면에는 아래에서 설명될 비트(40)의 굴착작업에 의해 외부로 배출되는 토사(土砂)가 접촉하게 되는데, 상기 내측파이프(30a)는 이러한 토사의 접촉에 의한 손상을 최소화하기 위해 스틸(steel) 재질로 형성된다.

반면, 작업과정에서 지반에 노출되는 상기 외측파이프(30b)는 플라스틱재질로 형성되고, 내부에 상기 내측파이프(30a)가 삽입되도록 상기 내측파이프(30a)보다 상대적으로 큰 직경을 가진다. 플라스틱재질의 상기 외측파이프(30b)는 스틸 재질에 비해 내식성이 강하다. 예를 들어, 상기 외측파이프(30b)는 피브이씨(PVC) 재질이 사용될 수 있다. 상기 파이프(30)는 아래에서 설명될 가이드비트(62)의 상면에 지지 된다.

다만, 상기 파이프(30)가 반드시 내측파이프(30a) 및 외측파이프(30b)로 구 성되어야 하는 것은 아니고, 설계조건에 따라 플라스틱 재질의 상기 외측파이프(30b)만이 사용될 수도 있다.

한편, 본 발명에 의한 굴착장치의 골격은 함마(32)가 형성한다. 상기 함마(32)는 드릴로드(도시되지 않음)의 하단에 장착되고, 상기 함마(32)의 내부에는 압축공기에 의해 작동되는 피스톤(도시되지 않음)이 설치된다. 상기 피스톤은 설계조건에 따라 압축공기가 아닌 다른 작동유체에 의해 구동될 수도 있다. 상기 함마(32)는 상기 드릴로드의 회전에 연동하는 동시에 피스톤의 구동에 의해 비트(40)에 타력을 제공한다.

상기 함마(32)의 하단에는 비트(40)가 설치된다. 상기 비트(40)는 상기 함마(32)로부터 회전력 및 타력을 전달받아 지반을 굴착한다. 상기 비트(40)는 메인비트(42) 및 가이드비트(62)를 포함하여 구성된다.

상기 메인비트(42)는 대략 원기둥 형상으로 형성된다. 상기 메인비트(42)는 도3a에 잘 도시된 바와 같이, 비트몸체(44)의 저면에 다수개의 버튼(44')이 산발적으로 구비된다. 상기 버튼(44')은 상기 비트몸체(44)에서 돌출되어 구비되는 것으로, 작업시 지반 표면을 파헤치는 부분이다.

그리고, 상기 비트몸체(44)에는 단차부(46)가 형성된다. 상기 단차부(46)는 상기 비트몸체(44)의 외주면에서 소정길이 돌출되게 형성되어 상기 비트몸체(44)의 상부로 연장된다. 즉, 상기 단차부(46)는 상기 비트몸체(44) 상부와 하부가 서로 다른 외경을 갖도록 상기 비트몸체(44)의 중간부에 형성된다. 상기 단차부(46)의 외경은 상기 파이프(30)의 내경보다 작게 형성된다. 상기 단차부(46)는 상기 가이 드비트(62)가 상기 메인비트(42)에 결합되는 위치를 안내한다.

상기 비트몸체(44)의 외주면에는 제1요입부(48)가 상기 비트몸체(44)의 길이방향을 따라 오목하게 형성된다. 상기 제1요입부(48)는 상기 비트몸체(44)의 중심을 기준으로 동일한 거리의 원주상에 일정한 간격으로 다수개가 형성된다. 본 실시예에서 상기 제1요입부(48)는 8개가 상기 비트몸체(44)의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 형성된다.

상기 단차부(46)에서 하방으로 소정거리 떨어진 상기 비트몸체(44)에는 지지보스(50)가 구비된다. 상기 지지보스(50)는 상기 제1요입부(48)에서 일측방향으로 소정거리 떨어진 상기 비트몸체(44)의 외주면에서 상기 비트몸체(44)의 원심방향으로 돌출되게 형성된다. 상기 지지보스(50)의 선단은 반구(半球) 형상으로 형성된다. 상기 지지보스(50)는 가이드비트(62)에 형성된 체결홈(66)에 삽입된다.

그리고, 상기 비트몸체(44)의 저면에는 다수개의 제1채널(52)이 요입되어 형성된다. 상기 제1채널(52)은 상기 제1요입부(48)가 형성된 상기 비트몸체(44)의 외측에서 상기 비트몸체(44)의 중심을 향해 소정길이 연장된다. 즉, 상기 제1채널(52)은 상기 비트몸체(44)에서 방사상으로 다수개가 형성된다. 본 실시예에서 상기 비트몸체(44)의 중심은 상기 제1채널(52)의 연장선상에 위치하며, 상기 제1채널(52)은 서로 일정한 각도를 형성하도록 배치된다.

상기 비트몸체(44)의 중심에 인접한 상기 제1채널(52)의 일단에는 에어홀(54)이 외부로 노출되게 형성된다. 상기 에어홀(54)은 상기 비트몸체(44)를 관통하여 상기 함마(32)의 공기유로(도시되지 않음)와 연통된다. 상기 에어홀(54)은 상 기 비트(40)를 타격하기 위한 피스톤의 승강에 사용되는 공기가 배출되는 부분이다.

상기 가이드비트(62)는 대략 링(ring) 형상으로 형성되는 것으로, 그 저면에는 다수개의 버튼(62')이 산발적으로 형성된다. 상기 버튼(62')은 상기 가이드비트(62)에서 돌출되어 구비되는 것으로, 작업시 지반 표면을 파헤치는 부분이다. 상기 가이드비트(62)의 내부에는 관통공(63)이 상기 가이드비트(62)의 상하를 관통하여 형성된다. 상기 가이드비트(62)의 내경은 상기 비트몸체(44)의 외경과 같게 형성되고, 상기 가이드비트(62)의 외경은 상기 파이프(30)의 외경보다 크게 형성되어 천공구멍이 상기 파이프(30)의 외경보다 크게 형성되므로, 상기 파이프(30)는 상기 가이드비트(62)가 하강할 때, 자중에 의하여 천공구멍으로 삽입된다. 상기 비트몸체(44)는 상기 가이드비트(62)의 관통공(63)을 관통한다.

상기 제1채널(52)에 대응되는 상기 가이드비트(62)의 내주면에는 제2요입부(64)가 요입되게 형성된다. 상기 제2요입부(64)는 상기 관통공(63)과 연통되게 형성되며 상기 가이드비트(62)의 상하로 형성된다. 그리고 상기 제2요입부(64)의 하부에는 경사부(64')가 천공이 진행되는 방향으로 경사지게 형성된다.(도 3c 참조) 상기 경사부(64')는 천공과정에서 생성되는 슬라임(slime)이 아래에서 설명될 슬라임홀(65)로 유입되게 안내한다.

상기 제1요입부(48)와 제2요입부(64)는 서로 협력하여 슬라임홀(65)을 형성한다.(도 3d 참조) 상기 슬라임홀(65)은 천공과정에서 생성되는 슬라임을 외부로 배출하기 위한 통로이다.

상기 가이드비트(62)의 내주면에는 체결홈(66)이 요입되게 형성된다. 상기 체결홈(66)은, 도 3c에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제2요입부(64)의 대략 중간에서 상기 가이드비트(62)의 원주방향으로 소정길이 연장된다. 즉, 상기 체결홈(66)은 상기 제2요입부(64)에 직교하는 방향으로 형성되고, 상기 슬라임홀(65)과 연통된다. 상기 체결홈(66)은 상기 가이드비트(62)가 상기 메인비트(42)의 단차부(46)에 접촉하였을 때, 상기 지지보스(50)와 동일평면상에 위치하도록 형성된다. 상기 체결홈(66)은 상기 지지보스(50)의 선단부에 대응되는 형상으로 형성되는데, 본 실시예에서는 그 횡단면이 반원 형상을 갖도록 요입되어 형성된다. 상기 지지보스(50)는 상기 체결홈(66)에 선택적으로 삽입된다.

그리고, 상기 가이드비트(62)의 저면에는 제2채널(68)이 요입되게 형성된다. 상기 제2채널(68)은 상기 가이드비트(62)의 제2요입부(64)에서 방사상으로 다수개가 형성된다. 본 실시예에서 상기 제2채널(68)은 상기 제2요입부(64)에 대응되는 개수로 형성된다. 상기 제2채널(68)은 천공과정에서 생성되는 슬라임을 상기 슬라임홀(65)로 안내하는 역할을 한다.

본 실시예에서 상기 지지보스(50)는 상기 메인비트(42)에 형성되고, 상기 체결홈(66)은 상기 가이드비트(62)에 형성되었으나 상기 지지보스(50)가 상기 가이드비트(62)에 형성되고, 상기 체결홈(66)이 상기 메인비트(42)에 형성되어도 무방하다.

도 5a 및 도 5b에는 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 메인비트와 그 일부가 각각 저면도 및 부분사시도로 도시되어 있고, 도 5c 및 도 5d에는 본 발명의 다 른 실시예를 구성하는 가이드비트 및 메인비트와 가이드비트가 결합된 상태가 각각 저면도로 도시되어 있다.

본 발명의 다른 실시예는 메인비트(42)와 가이드비트(62)의 선택적인 결합을 위한 지지보스(50)와 체결홈(66)의 구조가 상이한 것으로 상기 지지보스(50)와 체결홈(66)을 제외한 다른 구성요소는 도 3a 내지 도 3d에 도시되어 있는 실시예와 동일한 바 그 설명을 생략하겠다. 본 실시예에서는 위에서 설명된 실시예의 대응되는 구성요소에 100단위의 도면부호를 부여해서 설명한다.

상기 단차부(146)에서 하방으로 소정거리 떨어진 상기 비트몸체(144)의 외주면에는 체결홈(150)이 형성된다. 상기 체결홈(150)은 상기 제1요입부(148)의 대략 중간에서 상기 비트몸체(144)의 원주방향으로 소정길이 연장된다. 이때, 상기 체결홈(150)의 연장방향은 상기 비트몸체(144)의 회전방향에 따라 설정된다. 상기 체결홈(150)은 상기 제1요입부(148)에 직교하는 방향으로 형성되고 슬라임홀(165)과 연통된다. 본 실시예에서 상기 체결홈(150)은 그 횡단면이 반원 형상을 갖도록 요입된다.

한편, 상기 가이드비트(162)에서 상기 체결홈(150)에 대응되는 위치에는 요입홈(168)이 다수개 형성된다. 상기 요입홈(168)은 상기 제2요입부(164)에서 일측방향으로 소정거리 떨어진 상기 가이드비트(162)의 내주면에서 상기 가이드비트(162)의 반경방향으로 요입되게 형성된다. 상기 요입홈(168)은 단면은 반원 형상을 갖는다. 상기 요입홈(168)에는 구(球) 형상의 볼(170)이 설치된다. 상기 볼(170)은 상기 체결홈(150)과 상기 요입홈(168) 사이에 위치하여 상기 가이드비 트(162)를 상기 메인비트(142)에 결합시킨다. 상기 볼(170)은 상기 메인비트(142)의 회전력을 상기 가이드비트(162)에 전달할 수 있도록 충분한 강성을 갖는다.

본 실시예에서 상기 체결홈(150) 및 요입홈(168)은 각각 상기 비트몸체(144) 및 가이드비트(162)에 형성되었으나, 설계조건에 따라 상기 체결홈(150)이 상기 가이드비트(162)에 형성되고, 상기 요입홈(168)이 상기 비트몸체(144)에 형성되어도 무방하다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 굴착장치의 작용을 상세히 설명한다.

먼저, 상기 가이드비트(62)를 상기 메인비트(42)에 결합시키기 위해, 상기 가이드비트(62)의 관통공(63)에 상기 비트몸체(44)를 삽입시킨다. 이때 상기 메인비트(42)는 상기 파이프(30)의 내부를 관통하여 이동된다. 그리고, 상기 가이드비트(62)를 상기 비트몸체(44)의 상부로 이동시키면, 상기 가이드비트(62)의 상면이 상기 메인비트(42)의 단차부(46)에 닿게 된다. 이때, 상기 메인비트(42)의 지지보스(50)와 상기 가이드비트(62)의 체결홈(66)은 서로 동일한 높이에 위치하게 된다.

그리고 상기 지지보스(50)가 상기 체결홈(66)에 삽입되도록 상기 메인비트(42) 또는 상기 가이드비트(62)를 회전시킨다. 즉, 상기 지지보스(50)가 상기 체결홈(66)과 가상의 동일평면상에 위치할 때, 상기 지지보스(50)가 상기 슬라임홀(65)에서 상기 체결홈(66)으로 이동되도록 상기 메인비트(42) 또는 상기 가이드비트(62)를 회전시키는 것이다. 상기 지지보스(50)가 상기 체결홈(66)의 일단에 위치되면 상기 가이드비트(62)가 상기 메인비트(42)에 결합 된다.

본 실시예에서는 상기 체결홈(66)이 상기 제2요입부(64)에서 반시계방향으로 형성되어 있으므로 상기 가이드비트(62)를 시계방향으로 회전시켜서 상기 지지보스(50)가 상기 체결홈(66)에 삽입되게 한다. 그리고, 상기 가이드비트(62)가 상기 메인비트(42)에 결합되면, 상기 파이프(30)가 상기 함마(32)의 상부에서부터 하강하여 상기 가이드비트(62)의 상면에 지지되도록 설치된다. 이와 같은 상태가 도 4에 잘 도시되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의한 결합과정 또한 상기와 동일하므로 별도의 설명을 생략한다.

상기 지지보스(50)가 상기 체결홈(66)의 일단에 밀착되면, 상기 메인비트(42)의 제1요입부(48)와 상기 가이드비트(62)의 제2요입부(64)가 서로 협력하여 상기 슬라임홀(65)을 형성한다.

이와 같은 상태에서 굴착장치가 동작되면, 상기 메인비트(42)와 가이드비트(62)로 이루어진 상기 비트(40)는 드릴로드 및 함마(32)로부터 제공되는 압축공기 및 회전력을 전달받아 지반을 굴착하게 된다. 이때, 상기 비트(40)는 상기 메인비트(42)의 지지보스(50)가 상기 가이드비트(62)의 체결홈(66)에 결합된 방향으로 회전하게 된다. 즉, 상기 비트(40)는 반시계방향으로 회전하여 상기 가이드비트(62)가 상기 메인비트(42)로부터 분리되지 않는 것이다. 이와 같은 상태가 도 4에 잘 도시되어 있다.

상기 비트(40)가 회전되면서 승강되면 상기 버튼(44',62')이 지반을 파헤치게 되는데, 이 과정에서 압축공기가 상기 에어홀(54)로 배출된다. 그리고 이 과정에서 공기와 슬라임은 상기 제1채널(52) 및 제2채널(68)을 거쳐 상기 슬라임홀(65) 로 배출된다.

이때, 상기 파이프(30)는 상기 가이드비트(62)의 상면에 지지되는데 상기 가이드비트(62)의 회전에 의해 움직임이 발생하지만, 상기 가이드비트(62)와 함께 회전하지는 않는다. 즉, 상기 파이프(30)는 천공이 진행됨에 따라 아래 방향으로 이동할 뿐 상기 가이드비트(62)의 회전에 거의 영향을 받지 않는다. 상기 파이프(30)는 상기 비트(40)에 의해 형성되는 구멍으로 서서히 내려가므로 파손의 위험이 적다. 그리고, 가이드비트(62)의 외경은 상기 파이프(30)의 외경보다 크게 형성되므로 상기 파이프(30)가 자중에 의해 용이하게 삽입된다. 즉, 굴착장치에 별도의 구성을 추가하지 않고도 상기 파이프(30)가 천공구멍으로 삽입되는 것이다. 상기 파이프(30)는 외부의 유체가 굴착장치의 내부로 유입되는 것을 방지하여 굴착장치의 내구성을 향상시킨다.

그리고, 상기 가이드비트(62)는 다양한 직경을 갖도록 형성할 수 있으며 분리 및 결합이 간단하여, 작업조건에 따른 교체가 용이하다. 또한, 상기 가이드비트(62)는 회전중심에서 상대적으로 먼 곳에 있어서 긴 이동궤적을 갖는데, 이로 인해 부하가 크게 걸리며 쉽게 마모된다. 즉, 상기 가이드비트(62)의 버튼(62')이 마모되어 작업성이 저하되더라도 비트(40) 전체를 교체할 필요없이 상기 가이드비트(62)만을 교체하여 작업의 비용을 절감시킬 수 있다.

천공작업이 완료된 후에 상기 지지보스(50)가 상기 체결홈(66)에서 상기 슬라임홀(65)로 이동되도록 상기 메인비트(42)를 역회전시킨다. 상기 지지보스(50)가 상기 슬라임홀(65)에 위치된 상태에서 상기 함마(32)를 인상시키면 상기 메인비 트(42)가 상기 가이드비트(62)에서 분리된다. 이때, 상기 함마(32)와 메인비트(42)는 상기 파이프(30)에서 빠져나가고, 상기 파이프(30)와 가이드비트(62)는 천공된 구멍 안에 남겨 진다.

그리고, 상기 파이프(30) 내에 필요한 구조물을 형성하기 위해 철근과 자갈을 넣고 페이스트나 몰탈 등을 주입한 후 양생시켜 지중에 콘크리트 말뚝을 형성시킨다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 종래 기술에 의한 굴착장치의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 굴착장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 측면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명 실시예를 구성하는 메인비트 및 가이드비트를 각각 보인 저면도.

도 3c 및 도 3d는 본 발명의 실시예를 구성하는 가이드비트의 일부와 메인비트와 가이드비트가 결합된 상태를 각각 보인 부분사시도 및 저면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 굴착장치의 요부를 보인 측면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 메인비트와 그 일부를 각각 보인 저면도 및 부분사시도.

도 5c 및 도 5d는 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 가이드비트 및 메인비트와 가이드비트가 결합된 상태를 각각 보인 저면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 파이프 32: 함마

40: 비트 42: 메인비트

44: 비트몸체 44': 버튼

46: 단차부 48: 제1요입부

50: 지지보스 52: 제1채널

54: 에어홀 62: 가이드비트

62': 버튼 64: 제2요입부

64': 경사부 65: 슬라임홀

66: 체결홈 68: 제2채널

Claims (12)

1. 회전력 및 타력을 제공하는 함마와;

   상기 함마의 하부에 설치되고, 선단에 다수개의 버튼이 구비되며, 상기 함마로부터 회전력 및 타력을 전달받아 회전 및 승강되는 메인비트와;

   상기 메인비트의 외주면을 둘러서 결합되고, 천공되는 구멍에 삽입되는 파이프의 외경보다 크게 형성되어 그 일면에 상기 파이프가 지지되며, 외면에는 다수개의 버튼이 구비되는 가이드비트를 포함하고;

   상기 가이드비트의 내부에는 상기 메인비트가 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 메인비트의 외주면에는 상기 가이드비트의 내경보다 크고 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되는 단차부가 돌출되게 형성되며;

   상기 메인비트와 가이드비트는 서로 협력하여 슬라임홀을 형성하고, 상기 메인비트 및 가이드비트에서 서로 대응되는 위치에는 지지보스와 상기 지지보스가 안내되는 체결홈이 각각 형성되며, 상기 체결홈은 상기 슬라임홀과 연통됨을 특징으로 하는 굴착장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지보스의 선단과 상기 체결홈의 횡단면은 반원 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 굴착장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 메인비트 및 가이드비트는 서로 협력하여 슬라임홀을 형성하고, 상기 메인비트 및 가이드비트에서 서로 대응되는 위치에는 볼이 설치되는 체결홈과 요입홈이 각각 형성되며, 상기 체결홈은 상기 슬라임홀과 연통됨을 특징으로 하는 굴착장치.
6. 제 1 항, 제 4 항, 그리고 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 체결홈은 상기 슬라임홀에서 상기 메인비트가 회전하는 방향을 따라 형성됨을 특징으로 하는 굴착장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 메인비트 및 가이드비트에는 공기와 슬라임의 이동을 안내하기 위한 각각의 채널이 상기 슬라임홀과 연통되게 형성됨을 특징으로 하는 굴착장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 메인비트와 협력하여 상기 슬라임홀을 형성하는 상기 가이드비트의 일면에는 경사부가 천공이 진행되는 방향으로 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 굴착장치.
9. 삭제
10. 제 6 항에 있어서, 상기 지지보스와 체결홈은, 상기 메인비트가 일방으로 회전할때 결합되고, 상기 메인비트가 타방으로 회전할 때 결합이 해제됨을 특징으로 하는 굴착장치.
11. 회전력 및 타력을 제공하는 함마와;

    상기 함마의 하부에 설치되고, 선단에 다수개의 버튼이 구비되며, 상기 함마로부터 회전력 및 타력을 전달받아 회전 및 승강되는 메인비트와;

    상기 메인비트의 외주면을 둘러서 결합되고, 천공되는 구멍에 삽입되는 파이프의 외경보다 크게 형성되어 그 일면에 상기 파이프가 지지되며, 외면에는 다수개의 버튼이 구비되는 가이드비트를 포함하고;

    상기 가이드비트의 내부에는 상기 메인비트가 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 메인비트의 외주면에는 상기 가이드비트의 내경보다 크고 상기 파이프의 내경보다 작게 형성되는 단차부가 돌출되게 형성되며;

    상기 메인비트와 가이드비트는 서로 협력하여 슬라임홀을 형성하고;

    상기 메인비트는 비트몸체의 원주방향으로 형성된 체결홈을 구비하고, 상기 가이드비트의 내측면에는 볼이 설치되는 요입홈이 형성되며, 상기 볼이 체결홈에 결합하는 것에 의하여 메인비트와 가이드비트의 회전동력이 전달되는 굴착장치.
12. 삭제

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