KR101025318B1 - 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치는 토사를 굴착하여 배토하는 선도체를 구비하고 상기 선도체 후측으로 스크류케이싱(screw casing)이 결합되고, 상기 스크류케이싱 외주에 선도강관이 구비된 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치에 있어서, 상기 선도강관의 전측에 형성되는 진동수단을 포함하여 구성되되, 상기 진동수단은 진동부와, 상기 진동부에 결합되며 상기 선도체보다 돌출되게 칼날이 형성된 돌출부로 이루어져, 선도체의 오작동이 감소하여 굴착효율이 증가하고, 선도체 및 커터비트의 교체가 간편하여 작업효율이 증가하고, 굴착선단부의 문제발생시 선도체만 후퇴시켜 굴착막장 및 선도체 커터부분을 확인 가능하므로 대책, 복구 및 수리가 용이하다.

진동부, 돌출부, 진동수단, 롤러, 고무패킹

Description

진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치{Excavating device for pushing steel pipe}

본 발명은 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 굴진장치로 압입되는 선도강관의 전측에 진동이 가능하며 칼날을 구비한 진동수단을 장착되도록 제작하여, 토사를 굴착하는 선도체의 저항을 감소시키며 굴착막장내의 토사를 확인할 수 있는 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강관추진 압입공법은 관을 매설하고자 하는 지점의 시작 부분의 지중에 단위 강관의 길이보다 약간 더 긴 갱도를 판 다음, 이 갱도 내에 강관을 눕혀 강관의 선단을 갱도의 측벽으로 향하게 한 상태에서 유압 잭을 이용하여 강관의 후단을 전방으로 추진하는 방법으로 강관을 지중으로 압입 하고, 강관 내의 토사를 밖으로 배출시킨 다음, 다른 하나의 강관을 성행 강관에 연결하여 압입시키는 반복과정을 통해 시공되는 방법이다.

도 1은 종래의 강관 압입장치를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선도강관을 추진하는 추진부(50)와, 상기 추진 부(50)에 동력을 전달하는 컨트롤 유닛(40), 토사를 굴착하여 배토하는 선도체(10)와, 상기 선도체(10) 후측으로 상기 선도체(10)를 회전시키는 스크류 케이싱(20)과 선도강관(30)으로 이루어진다. 여기서, 상기 선도체(10)는 전단부에 토사를 굴착하기 위한 커터비트(미도시)가 구비된다. 여기서, 상기 선도체(10)는 상기 선도강관(30)의 앞부분에 설치되어 있다.

상기 선도체(10)는 상기 선도강관(30)이 추진되도록 토사를 굴진기로 굴착하여, 굴착된 토사를 외부로 배출하면서 상기 선도강관(30)을 상기 추진부(50)에 의해 직진 추진된다.

그러나, 굴착기로 굴착하는 도중 급격한 토질변화 및 예측하지 못한 토사물의 돌출시 추진부에 의해서 선도체의 추진이 불가능하여 더 이상 작업진행이 불가능하며,

이로 인해, 선도체 고장 및 선도체 커터비트 마모시 선도데와 선도강관을 작업막장 외부로 후퇴시켜, 고장 난 선도체 부분을 고치거나 마모된 커터비터 부분을 교체해야하며, 또한 작업 경로를 수정 굴착해서 토질변화 및 토사물을 확인해야 하는 문제점이 있다.

그리고, 선도체를 후퇴시키면 토사가 무너지므로 한 번 작업이 시작되면 굴착되지 못하는 토사를 제외하곤 목표지점까지 굴착해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 강관 압입용 굴진장치 전측에 진동부와 돌출부를 구비한 진동수단을 장착하여,

첫째, 선도체의 저항을 감소시켜 오작동이 발생 되지 않도록 하며,

둘째, 선도체의 고장 및 커터비트의 마모시, 돌출부가 토사를 지지하므로 선도체만 후퇴시켜 고장난 부분을 수리하고 마모된 부분을 교체할 수 있으며,

셋째, 굴진막장의 저장물 또는 토질을 예상이 가능한 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치를 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 토사를 굴착하여 배토하는 선도체를 구비하고 상기 선도체 후측으로 스크류 케이싱(screw casing)이 결합되고, 상기 스크류 케이싱 외주에 선도강관이 구비된 강관 압입용 굴진장치에 있어서, 상기 선도강관의 전측에 형성되는 진동수단을 포함하여 구성되되, 상기 진동수단은 전원을 공급받아 진동하는 진동체와 상기 진동체를 감싸는 케이스로 구성되는 진동부와, 상기 진동체에 결합되는 지지체와 상기 지지체 전측에 장착되어 토사를 굴착하도록 상기 선도체보다 돌출되는 칼날로 구성되는 돌출부로 이루어지고, 상기 선도강관 내부에 이물질이 침투되는 것을 방지하도록, 상기 선도강관과 상기 진동수단 사이에 고무패킹이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

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이상에서 상술한 바와 같이, 강관 압입용 굴진장치 전측에 진동부로 진동하는 돌출부를 구비한 진동수단을 장착하여,

첫째, 선도체의 오작동이 감소하여 굴착효율이 증가하고,

둘째, 선도체 및 커터비트의 교체가 간편하여 작업효율이 증가하고,

셋째, 굴착선단부의 문제발생시 선도체만 후퇴시켜 굴착막장 및 선도체 커터부분을 확인 가능하므로 대책, 복구 및 수리가 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치를 도시하는 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 진동수단을 도시하는 단면도이다.

도 2 및 도3 에 도시된 바와 같이, 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치는 굴착장소에 매립되는 선도강관(30)을 추진 및 압입하는 추진부(50)와, 토사를 굴착하여 배토하는 선도체(10)와 상기 선도체(10) 후측으로 상기 선도체(10)를 회전시키는 스크류 케이싱(20)과 전후로 진동하는 진동수단(100)과 유압을 이용하여 동력을 인가하는 유압유닛(45) 및 컨트롤 유닛(40)으로 이루어진다.

이하, 각 구성을 상세히 설명하기로 한다.

상기 선도체(10)는 전단부에 커터비트(미도시)를 구비하여 토사를 굴착하고, 굴착된 토사가 배토 되도록 일측이 개구되어 있다.

상기 스크류 케이싱(20)은 상기 선도체(10) 후측에 결합되어 상기 선도체(10)를 회전시켜, 상기 선도체(10)가 굴착 및 배토를 가능하게 하며, 내부를 통해 토사가 작업장소 외부로 배토 된다.

상기 추진부(50)은 상기 유압유닛(45)에 의해 전후로 이동되는 실린더를 구비하여, 굴진기, 선도강관(30)등을 굴착장소로 추진 및 압입 시킨다. 따라서, 상기 추진부(50)이 추진할 수 있는 길이에 따라 추진될 수 있는 선도강관(30)의 길이가 결정된다.

상기 유압유닛(45)은 상기 진동수단(100), 상기 추진부(50)등에 유압을 제공하는 동력을 인가하는 수단이다.

상기 컨트롤 유닛(40)은 상기 추진부(50), 상기 선도체(10), 상기 스크류 케이싱(20), 상기 진동수단(100) 및 상기 유압유닛(45)을 제어하여 전체적인 굴착작업을 컨트롤 한다.

상기와 같은 구성은 종래의 굴진장치와 동일하며 당업자에 따라 약간이 변형은 가능하다.

다음으로, 상기 진동수단을 설명하기로 한다.

상기 진동수단(100)은 전후 진동하는 진동부(110)와 칼날이 형성된 돌출부(120)로 이루어진다.

상기 진동부(110)는 상기 선도강관(30)의 내주에 형성되어 상기 유압유닛(45)에 의해 동력을 인가받는다. 단, 당업자에 따라 다양하게 동력인가 수단을 사용함은 자명하다.

여기서, 상기 진동부(110)는 상기 선도강관(30)에 부착되는 케이스(114)와 상기 케이스(114) 내부에서 전후 진동하는 진동체(112)로 이루어져, 상기 진동체(112)에 의해 상기 돌출부(120)가 진동하게 된다.

상기 돌출부(120)는 상기 진동부(110)에 결합되어 전후 진동이 가능하고, 전측에 칼날이 장착되고, 상기 선도체(10)보다 돌출되게 형성된다. 이는, 상기 선도체(10)보다 미리 진동에 의해 일부 토사를 굴착하여 상기 선도체(10)가 토사에 의해 받는 저항을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 돌출부(120)는 상기 진동부(110)의 진동체(112)에 결합 되는 지지체(124)와 상기 지지체(124)에 결합 되는 칼날(122)로 이루어진다. 여기서, 상기 지지체(124)는 상기 선도체(10)를 후퇴한 후, 토사가 무너지는 것을 지지하는 역할을 한다.

바람직하게는, 진동수단(100)은 토사에 묻어있는 수증기가 상기 선도강 관(30)으로 침투하지 못하도록 상기 진동수단(100)과 상기 선도강관 사이에 고무패킹(130)하여 기밀성이 유지되도록 하는 것이 좋다.

다음으로, 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치의 실시예를 설명하기로 한다.

상기 컨트롤 유닛(40)이 상기 유압유닛(45)과 상기 진동수단(100)을 제어하면, 상기 유압유닛(45)이 상기 진동체(112)로 동력을 인가하여, 상기 진동체(112)에 의해 상기 돌출부(120)가 전후 진동하게 된다. 따라서, 상기 선도체(10)가 굴착하기 전에 먼저, 상기 진동수단(100)이 작동하므로 상기 선도체(10)가 받는 토사의 저항을 줄일 수 있다.

동시에, 상기 선도체(10) 또한 상기 컨트롤 유닛(40)에 의해 제어되어 토사를 굴착하면서 굴착막장 외부로 배토하게 된다.

그러면, 상기 추진부(50)은 상기 선도강관(30)을 굴착된 빈 공간으로 압입하게 된다.

그러나, 작업을 하는 도중, 상기 선도체(10)의 커터비트가 마모되거나, 굴착막장안의 토사가 예상가 다를 경우가 생긴다.

도 4은 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치의 선도체를 후진하는 실시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 선도체(10)의 커터비트가 마모되거나, 굴착막장안의 토사가 예상가 다를 경우, 우선 선도체(10)를 후진시킨다. 종래에는 상 기 선도체(10)를 후진시키면 토사가 무너지므로 상기 선도체(10)를 후진시키기가 불가능했으나, 상기 돌출부(120)의 지지체에 의해 토사가 지지되게 된다.

그래서, 상기 선도체(10)의 커터비트가 마모되어 후진시켰으면 커터비트만 교체하면 되고, 굴착막장 속의 토사를 조사하기 위해서는 상기 선도체(10)가 후진되어 있으므로 상기 선도강관(30) 내부로 직접 들어가면 된다.

이와 같이, 상기 진동수단(100)에 의해 상기 선도체(10)의 저항이 감소되고, 굴착막장 내의 토사를 조사할 수 있으며, 커터비트의 마모시 손 쉽게 교체도 가능하다.

도 5는 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치의 다른 실시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 지반이 약한 굴작막장에서는 상기 선도체(10) 및 상기 스크류케이싱(20) 없이 상기 진동수단(100)으로 토사를 진동시키며, 작업자가 직접 상기 선도강관 내부로 이동하여 굴착도 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 강관 압입용 굴진장치의 전측에 진동부와 칼날을 가진 돌출부를 구비한 진동수단을 장착하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하며, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 강관 압입장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치를 도시하는 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 진동수단을 도시하는 단면도.

도 4은 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치의 선도체를 후진하는 실시도.

도 5는 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치의 다른 실시도.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

10: 선도체 20: 스크류 케이싱

30: 선도강관 40: 컨트롤 유닛

45: 유압유닛 50: 추진부

100: 진동수단 110: 진동부

112: 진동체 114: 케이스

120: 돌출부 122: 칼날

124: 지지체 130: 고무패킹

Claims (3)

1. 토사를 굴착하여 배토하는 선도체(10)를 구비하고 상기 선도체(10) 후측으로 스크류 케이싱(20)(screw casing)이 결합되고, 상기 스크류 케이싱(20) 외주에 선도강관(30)이 구비된 강관 압입용 굴진장치에 있어서,

   상기 선도강관(30)의 전측에 형성되는 진동수단(100)을 포함하여 구성되되, 상기 진동수단(100)은 전원을 공급받아 진동하는 진동체(112)와 상기 진동체를 감싸는 케이스(114)로 구성되는 진동부(110)와, 상기 진동체(112)에 결합되는 지지체(124)와 상기 지지체 전측에 장착되어 토사를 굴착하도록 상기 선도체(10)보다 돌출되는 칼날(122)로 구성되는 돌출부(120)로 이루어지고,

   상기 선도강관(30) 내부에 이물질이 침투되는 것을 방지하도록, 상기 선도강관(30)과 상기 진동수단(100) 사이에 고무패킹(130)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 진동칼날을 구비한 강관 압입용 굴진장치.
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