KR101045290B1 - 확공용 멀티해머 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지반 굴착기의 회전력 제공장비 및 에어 공급장비와 연결되는 조인트가 상단에 마련되고, 복수개의 타격공간과 그에 대응되는 비트 장착구가 일정 간격으로 형성된 해머몸체; 각각의 타격공간 내에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 에어에 의해 동작되어 선택적으로 하강하는 복수개의 피스톤; 확공 대상 굴착공에 삽입 가능하도록 상기 해머몸체의 선단 센터부에 돌출되어 확공작업 시 굴진을 가이드하는 센터 가이드; 및 상기 피스톤으로부터 가해지는 충격력에 의해 전진하여 지반을 타격하도록 각각의 비트 장착구 내에 장착되고, 상기 센터 가이드를 둘러싸도록 배치된 복수개의 비트;를 포함하는 확공용 멀티해머를 개시한다.
확공, 멀티해머, 모노해머, 비트, 굴착공, 원기둥곡면

Description

확공용 멀티해머{Multi hammer for the use of reaming excavation hole}
본 발명은 지반굴착용 멀티해머에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미리 천공된 굴착공을 다중 비트(Bit)를 이용하여 확장하는 작업에 사용되는 확공용 멀티해머에 관한 것이다.
지반굴착용 멀티해머는 굴착기로부터 회전력과 고압의 에어를 공급받아 전체적으로 회전하는 동시에 다중의 비트들이 지반을 타격하도록 구성되어 토사층 및 암반층을 굴착하는 기능을 수행한다.
통상적으로 멀티해머는 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 타격공간과 그에 대응하는 비트 장착구가 일정간격으로 형성된 해머 몸체(10)와, 해머 몸체(10)의 상단에 구비된 조인트(Joint)(20)와, 상기 타격공간 내에 승강 가능하게 설치되어 에어에 의해 선택적으로 하강하는 복수개의 피스톤(30)과, 상기 비트 장착구에 장착되고 상기 피스톤(30)에 의해 전진하여 지반을 타격하는 복수개의 비트(40)를 포함한다.
멀티해머의 작동을 살펴보면, 해머 몸체(10)는 상단의 조인트(20)를 매개로 하여 지반 굴착기로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하고, 이와 동시에 지반 굴착 기로부터 전달되는 고압의 에어에 의해 각각의 비트(40)가 구동되어 지반을 타격함으로써 굴삭 및 굴진 동작을 수행한다.
한편, 대구경의 굴착공이 요구되는 굴착작업 시에는 일차적으로 단일의 피스톤을 사용하는 모노해머(Mono Hammer)를 적용하여 소구경의 굴착공을 형성한 이후에 대형의 멀티해머를 적용하여 굴착공을 넓히는 방식으로 확공작업을 진행하는 것이 일반적이다.
그런데, 종래의 멀티해머는 도 2에 도시된 바와 같이 비트(40)가 멀티해머의 선단면 전영역에 걸쳐서 배치되는 구조로 인해 확공작업에 적용되기에 부적합한 측면이 있다. 즉, 종래의 멀티해머는 작업면을 충분히 확보하기 위해 선단면의 센터부에도 굴착용 버튼팁(Button Tip)(41)이 부착된 비트가 배치된 구조를 갖는데, 센터부의 비트는 확공작업 시 확공 대상이 되는, 이미 천공되어 있는 1차 굴착공에 정렬되어야 하므로 버튼팁(41)이 사실상 불필요한 경우가 많다.
또한, 종래의 멀티해머를 그대로 확공작업에 적용할 경우에는 해머몸체의 센터와 굴착공을 정렬하는 것이 용이하지 않아 굴착공의 중심으로부터 멀티해머의 센터가 벗어남으로써 작업불량이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 해머몸체의 센터부를 확공 대상 굴착공에 정확히 정렬시킬 수 있는 구조를 구비하여 확공작업 불량을 방지하고 작업능률을 높일 수 있는 확공용 멀티해머를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 지반 굴착기의 회전력 제공장비 및 에어 공급장비와 연결되는 조인트가 상단에 마련되고, 복수개의 타격공간과 그에 대응되는 비트 장착구가 일정 간격으로 형성된 해머몸체; 각각의 타격공간 내에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 에어에 의해 동작되어 선택적으로 하강하는 복수개의 피스톤; 확공 대상 굴착공에 삽입 가능하도록 상기 해머몸체의 선단 센터부에 돌출되어 확공작업 시 굴진을 가이드하는 센터 가이드; 및 상기 피스톤으로부터 가해지는 충격력에 의해 전진하여 지반을 타격하도록 각각의 비트 장착구 내에 장착되고, 상기 센터 가이드를 둘러싸도록 배치된 복수개의 비트;를 포함한다.
상기 센터 가이드는 원기둥곡면 형태의 외주면을 갖는 것이 바람직하다.
상기 센터 가이드의 외주면 둘레에는 각 비트의 측면 일부가 접하는 비트 안내홈이 일정 간격으로 형성될 수 있다.
상기 센터 가이드는 끝부분으로 가면서 점차 외경이 작아지는 테이퍼(Taper)부를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 확공용 멀티해머는 센터 가이드를 이용해 굴착공에 해머몸체의 센터를 정확히 정렬한 상태에서 굴진이 이루어지므로 굴착공 전체 길이에 걸쳐서 일정하게 확공작업을 진행할 수 있으며, 다중 비트를 사용하는 특성상 작업속도가 빠른 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 확공용 멀티해머는 통상의 멀티해머와는 달리 해머몸체의 센터부에 불필요한 비트가 존재하지 않으므로 소음을 경감시킬 수 있으며, 전체적으로 구조를 간소화할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확공용 멀티해머의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확공용 멀티해머는 복수개의 타격공간과 그에 대응되는 비트 장착구가 형성된 해머몸체(100)와, 타격공간 내에 설치된 복수개의 피스톤(도 5의 102 참조)과, 해머몸체(100)의 선단 센터부에 돌출된 센터 가이드(Center Guide)(103)와, 센터 가이드(103)를 둘러싸도록 배치된 복수개의 비트(104)를 포함한다.
해머몸체(100)는 지반 굴착기에 구비된 통상의 회전력 제공장비 및 에어 공급장비와 연결되는 조인트(101)가 상단에 마련되고, 내부 둘레를 따라 복수개의 타격공간과 그에 대응되는 비트(104) 장착구가 일정 간격으로 형성된 구조를 갖는다. 해머몸체(100)의 형태는 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.
피스톤(102)은 각각의 타격공간 내에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 에어 공급장비로부터 제공되는 고압의 에어에 의해 동작되어 승강 운동을 반복하면서 비트(104)를 타격한다.
센터 가이드(103)는 확공 대상 굴착공에 삽입되도록 해머몸체(100)의 선단 센터부에 돌출되어 확공작업 시 굴진을 가이드하는 작용을 한다. 센터 가이드(103)는 확공 대상 굴착공과의 마찰을 최소화하기 위해 원기둥곡면 형태의 외주면을 갖는 것이 바람직하다. 효과적인 가이드 작용을 위해 센터 가이드(103)는 그 주변에 배치되는 비트(104)의 헤드(Head) 표면에 비해 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.
센터 가이드(103)의 외주면 둘레에는 각 비트(104)의 측면 일부가 끼워지는 비트 안내홈(103a)이 일정 간격으로 형성된다. 비트 안내홈(103a)은 센터 가이드(103)의 길이방향으로 연장되게 형성되어 비트(104)의 전,후진 슬라이딩을 가이드한다. 비트 안내홈(103a)에 의해 복수개의 비트(104)들이 센터 가이드(103) 주변으로 밀착되게 배치되므로 확공작업이 보다 원활히 수행될 수 있다.
센터 가이드(103)에는 끝부분으로 가면서 점차 외경이 작아지도록 경사진 테 이퍼부(103b)가 구비된다. 테이퍼부(103b)는 확공 대상 굴착공 내부로 센터 가이드(103)가 원활히 삽입될 수 있도록 유도하는 작용을 하게 된다.
복수개의 비트(104)는 피스톤(102)의 선택적인 하강 시 가해지는 충격력에 의해 전진하여 지반을 타격하도록 각각의 비트(104) 장착구 내에 장착되고, 다수의 버튼팁(104a)이 형성되어 있는 헤드 부분이 센터 가이드(103)를 둘러싸도록 배치된다. 인접하는 비트(104)들 사이에는 가이드 프레임(Guide Frame)(105)이 고정되어 불필요하게 비트(104)가 헛도는 현상을 방지한다. 여기서, 비트(104)는 그 바디(Body) 부분에 스플라인(Spline) 구조가 형성되지 않은 밋밋한 형태가 채용될 수 있으나, 본 발명이 이러한 예에 한정되지 않음은 물론이다.
도 4에 도시된 바와 같이 각각의 비트(104)는 헤드의 측면 일부가 센터 가이드(103)의 비트 안내홈(103a)에 접하도록 센터 가이드(103)의 외주면에 밀착되게 배치된다.
도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확공용 멀티해머의 동작이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 확공용 멀티해머는 소정의 모노해머 등에 의해 소구경(예컨대, 직경 575㎜)의 굴착공이 천공된 이후에 적용되어 굴착공을 넓힘으로써 대구경(예컨대, 직경 1175㎜)의 굴착공을 형성하는 용도로 사용된다.
확공용 멀티해머에 있어서 해머몸체(100) 상단의 조인트(101)에는 커넥팅 로드(Connecting Rod)(106)를 통해 지반 굴착기의 회전력/에어 공급장비(107)가 연결된다. 센터 가이드(103)를 확공 대상 굴착공에 끼운 상태에서 해머몸체(100)를 회전시킴과 아울러 해머몸체(100) 내부로 고압의 에어를 선택적으로 공급하면, 복수 개의 피스톤(102)이 승강을 반복하면서 각각의 피스톤(102)에 대응하는 비트(104)들에 대하여 충격력을 가하고, 이에 따라 센터 가이드(103) 주변에서 비트(104)들이 지반을 타격함으로써 굴삭 및 굴진 동작이 연속적으로 이루어진다. 이 과정에서 센터 가이드(103)는 확공 대상 굴착공에 삽입되어 정렬된 상태를 유지하면서 확공용 멀티해머가 굴착경로를 벗어나지 않도록 가이드하는 작용을 하게 된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 지반굴착용 멀티해머의 주요 구성을 도시한 부분절개사시도이다.
도 2는 도 1에서 비트의 배열구조를 도시한 저면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확공용 멀티해머의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확공용 멀티해머의 동작을 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>
100: 해머몸체 101: 조인트
102: 피스톤 103: 센터 가이드
103a: 비트 안내홈 103b: 테이퍼부
104: 비트 104a: 버튼팁

Claims (4)

  1. 지반 굴착기의 회전력 제공장비 및 에어 공급장비와 연결되는 조인트가 상단에 마련되고, 복수개의 타격공간과 그에 대응되는 비트 장착구가 일정 간격으로 형성된 해머몸체;
    각각의 타격공간 내에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 에어에 의해 선택적으로 동작되어 승강을 반복하는 복수개의 피스톤;
    확공 대상 굴착공에 삽입 가능하도록 상기 해머몸체의 선단 센터부에 돌출되어 확공작업 시 굴진을 가이드하는 센터 가이드; 및
    상기 피스톤으로부터 가해지는 충격력에 의해 전진하여 지반을 타격하도록 각각의 비트 장착구 내에 장착되고, 상기 센터 가이드를 둘러싸도록 배치된 복수개의 비트;를 포함하는 확공용 멀티해머.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센터 가이드는 원기둥곡면 형태의 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는 확공용 멀티해머.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센터 가이드의 외주면 둘레에는 각 비트의 측면 일부가 접하는 비트 안내홈이 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 확공용 멀티해머.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센터 가이드는 끝부분으로 가면서 점차 외경이 작아지는 테이퍼(Taper)부를 구비한 것을 특징으로 하는 확공용 멀티해머.
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