KR101121423B1 - 직천공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지반을 보강하기 위한 직천공 그라우팅 공법에서 지반을 천공하는 직천공 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 직천공 장치는 원통형 케이싱(10)의 하단에 커넥팅 슈(20)가 장착되고, 상기 커넥팅 슈(20)에 천공비트(30)가 회전 가능하게 장착되고, 천공비트(30)의 상부면 중앙에 결합홈(31)이 형성되고, 상기 결합홈(31)의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부(32)가 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 록킹돌기부(32)의 하단과 결합홈(31)의 바닥면(33) 사이에 안내 확장부(34)가 형성되고, 상기 천공비트(30)의 결합홈(31)에 환봉 형상의 어댑터(40 ; adapter)가 끼워지며, 상기 어댑터(40)의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부(41)가 형성되고, 상기 결합돌기부(41)의 하단부에 록킹부(42)가 형성되어, 상기 어댑터(41)의 록킹부(42)에 천공비트(30)의 록킹돌기부(32)가 록킹되는 것을 특징으로 한다.

Description

직천공 장치{DIRECT-BORING DEVICE}
본 발명은 지반을 보강하기 위한 직천공 그라우팅 공법에서 지반을 천공하는 직천공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원통형 케이싱에 회전 가능하게 장착된 천공비트에 어댑터 부재가 분리 가능하게 장착되는 천공 장치에 관한 것이다.
대한민국 실용신안등록 제20-0425452호(2006년 8월 29일, 등록)에 "직천공 비트장치"가 소개되어 있다.
상기 직천공 비트장치는 후단부에 강관이 고정되는 중공의 강관슈와, 후단부에 상기 강관슈의 선단부에 회전가능하게 결합되고, 선단부에 복수개의 절삭팁이 마련되는 직천공 비트와, 상기 강관 내측에 삽입되어 직천공 비트의 후부에 착탈되도록 결합되는 동력전달구조체를 포함하고, 상기 직천공 비트의 후부 내측에 이에 결합되는 상기 동력전달구조체의 적어도 일부와 대응되는 형상의 안착부가 형성된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 직천공 비트 장치는 동력전달구조체의 비트 결 합부가 육각형상으로 형성되고, 직천공 비트의 안착부가 육각홈으로 형성되어, 동력전달구조체의 비트 결합부가 직천공 비트의 안착부에 끼워짐으로써, 동력전달구조체의 회전동력이 직천공 비트로 전달되지만, 동력전달구조체가 직천공 비트에 록킹되지 않아, 동력전달구조체가 직천공 비트에서 이탈될 수 있는 단점이 있다.
대한민국 특허 제10-0467537호(2005년 1월 13일)에 "비트 분리형 직천공 강관 그라우팅 장치 및 그를 이용한 직천공 강관 그라우팅 공법"이 소개되어 있다.
상기 비트 분리형 직천공 강관 그라우팅 장치는 그라우트재를 분사시키기 위하여 다수개의 주입구가 형성되되 상기 주입구에는 스트레이너가 장착된 강관; 상기 강관 선단부에 연결되는 것으로, 내경이 강관 선단부의 내경보다 작게 형성된 강관슈; 상기 강관슈의 내경보다 작은 크기의 비트결합부와 상기 비트결합부에서 연장되되 강관슈의 내경보다 큰 크기의 단면확대부를 포함하는 것으로, 상기 강관 내부에 배치되어 외부로부터 인가되는 동력을 전달하는 로드; 및, 상기 강관슈의 내경보다 큰 크기의 머리부와 상기 강관슈의 내경보다 작은 크기로 상기 머리부에서 연장되는 몸체를 포함하는 것으로, 몸체는 상기 로드의 비트결합부와 연결되어 강관슈 내부로 삽입되고 머리부는 외부로 노출되어 전달받은 동력으로 지반을 천공하는 천공비트를 포함한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 비트 분리형 직천공 강관 그라우팅 장치는 로드의 비트 결합부와 천공비트가 나선체결방식으로 결합되어, 지반 천공이 완료된 후 로드를 천공비트에서 분리하기 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 천공비트의 결합홈에 환봉 형상의 어댑터(adapter)를 끼우고, 어느 한 방향으로 어댑터를 돌리면, 상기 천공비트의 결합홈에 형성된 한 쌍의 록킹돌기부가 어댑터의 결합돌기부에 형성된 록킹부에 록킹됨으로써, 어댑터의 회전 및 상하 병진 운동이 천공비트로 전달되어, 천공비트가 지반을 천공할 수 있고, 어댑터를 반대 방향으로 돌려 상기 어댑터를 천공비트에서 쉽게 분리할 수 있는 직천공 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직천공 장치는 원통형 케이싱의 하단에 커넥팅 슈가 장착되고, 상기 커넥팅 슈에 천공비트가 회전 가능하게 장착되고, 천공비트의 상부면 중앙에 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부가 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 록킹돌기부의 하단과 결합홈의 바닥면 사이에 안내 확장부가 형성되고, 상기 천공비트의 결합홈에 환봉 형상의 어댑터(adapter)가 끼워지며, 상기 어댑터의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부가 형성되고, 상기 결합돌기부의 하단부에 록킹부가 형성되어, 상기 어댑터의 록킹부에 천공비트의 록킹돌기부가 록킹되는 것을 특징으로 한다.
상기 원통형 케이싱은 상단에 나선체결부가 형성되어, 상기 나선체결부가 역류방지밸브가 장착된 그라우팅 파이프의 나선체결부와 체결되고, 하단에 보강 부재 가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 보강 부재는 스틸로 이루어지고, 걸림턱이 형성된 원통형 형상으로 형성되어, 원통형 케이싱에 억지끼워맞춤 방식으로 끼워지는 것을 특징으로 한다.
상기 커넥팅 슈는 상단 내주면에 결합부가 형성되고, 상기 결합부의 하부에 천공비트의 상부 결합부가 상하 병진운동 및 회전운동이 가능하도록 활동홈이 형성되고, 상기 활동홈의 하단에 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 커넥팅 슈는 결합부가 압착장치에 의해 톱니형태로 원통형 케이싱와 함께 성형되어 원통형 케이싱의 하단에 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 천공비트는 다수개의 팁이 형성된 헤드부에 냉각수 분출구멍이 형성되고, 상기 헤드부의 상부 외주면에 상부 결합부가 형성되고, 상부면 중앙에 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부가 서로 마주보게 형성되고, 상기 록킹돌기부의 하단과 결합홈의 바닥면 사이에 안내 확장부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 어댑터는 커넥팅 로드와 연결되는 상부 연결부와, 상부 연결부와 일체로 형성되어 천공비트의 결합홈에 끼워지는 하부 연결부로 구성되고, 하부 연결부의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부가 대칭되게 형성되고, 상기 결합돌기부의 하단부에 록킹부가 형성되며, 중앙에 길이방향으로 냉각수 통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 직천공 장치는 어댑터와 천공비트의 록킹 및 록킹 해제 작업이 편리하고, 지반 천공 작업이 완료된 후, 어댑터를 회수할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 직천공 장치는 원통형 케이싱(10)의 하단에 커넥팅 슈(20)가 장착되고, 상기 커넥팅 슈(20)에 천공비트(30)가 회전 가능하게 장착되고, 천공비트(30)의 상부면 중앙에 결합홈(31)이 형성되고, 상기 결합홈(31)의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부(32)가 내부로 돌출되게 형성되고, 상기 록킹돌기부(32)의 하단과 결합홈(31)의 바닥면(33) 사이에 안내 확장부(34)가 형성되고, 상기 천공비트(30)의 결합홈(31)에 환봉 형상의 어댑터(40 ; adapter)가 끼워지며, 상기 어댑터(40)의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부(41)가 형성되고, 상기 결합돌기부(41)의 하단부에 록킹부(42)가 형성되어, 상기 어댑터(41)의 록킹부(42)에 천공비트(30)의 록킹돌기부(32)가 록킹된다.
상기 원통형 케이싱(10)은 상단에 나선체결부(11)가 형성되어, 상기 나선체결부(11)가 역류방지밸브(51)가 장착된 그라우팅 파이프(50)의 나선체결부(52)와 체결되고, 하단에 보강 부재(60)가 장착된다.
상기 보강 부재(60)는 스틸로 이루어지고, 걸림턱(61)이 형성된 원통형 형상 으로 형성되어, 원통형 케이싱(10)에 억지끼워맞춤 방식으로 끼워진다.
상기 커넥팅 슈(20)는 상단 내주면에 결합부(21)가 형성되고, 상기 결합부(21)의 하부(도 1을 보았을 때)에 천공비트(30)의 상부 결합부(38)가 상하 병진운동 및 회전운동이 가능하도록 활동홈(22)이 형성되고, 상기 활동홈(22)의 하단(도 1을 보았을 때)에 걸림턱(23)이 형성된다.
상기 커넥팅 슈(20)는, 도 1에 도시된 바와같이, 결합부(21)가 압착장치(도시하지 않음)에 의해 톱니형태로 원통형 케이싱(10)와 함께 성형되어 원통형 케이싱(10)의 하단에 결합된다. 이와 같이, 압착장치에 의해 커넥팅 슈(20)가 원통형 케이싱(10)에 가압 성형될 때, 보강 부재(60)에 의해 원통형 케이싱(10)의 하단이 내부로 수축되거나 찌그러지는 것이 방지된다.
상기 천공비트(30)는 다수개의 팁(36)이 형성된 헤드부(35)에 냉각수 분출구멍(37)이 형성되고, 상기 헤드부(35)의 상부 외주면에 상부 결합부(38)가 형성되고, 상부면 중앙에 결합홈(31)이 형성되고, 상기 결합홈(31)의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부(32)가 서로 마주보게 형성되고, 상기 록킹돌기부(32)의 하단과 결합홈(31)의 바닥면(33) 사이에 안내 확장부(34)가 형성된다.
상기 어댑터(40)는 커넥팅 로드(70 ; 도 1 참조)와 연결되는 상부 연결부(45)와, 상부 연결부(45)와 일체로 형성되어 천공비트(30)의 결합홈(31)에 끼워지는 하부 연결부(43)로 구성되고, 하부 연결부(43)의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부(41)가 대칭되게 형성되고, 상기 결합돌기부(41)의 하단부에 록킹부(42)가 형성되며, 중앙에 길이방향으로 냉각수 통로(47)가 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 직천공 장치는 다음과 같이 조립한다.
① 케이싱(10)의 하단에 보강 부재(60)를 끼우고, 케이싱(10)에 커넥팅 슈(20)를 연결한다.
② 상기 커넥팅 슈(20)에 형성된 걸림턱(23)에 천공비트(30)의 상부 결합부(38)가 걸리도록, 상기 천공비트(30)를 커넥팅 슈(20)에 끼운다. 이것에 의해, 상기 천공비트(30)는 커넥팅 슈(20)의 활동홈(22)에서 상하 병진운동과 회전운동이 가능하게 된다.
③ 이후, 지반을 천공하고자 할 때, 상기 케이싱(10)을 그라우팅 파이프(50)와 연결하고, 어댑터(40)를 그라우팅 파이프(50)를 통해 케이싱(10)의 내부로 삽입한 후, 도 3에 도시된 바와같이, 어댑터(40)의 하부 연결부(45)를 천공비트(30)의 결합홈(31)에 끼우고, 상기 어댑터(40)를 어느 한 방향으로 돌려, 상기 어댑터(40)에 천공비트(30)를 록킹한다. 이때, 상기 어댑터(40)의 결합돌기부(41)에 형성된 록킹부(42)에 천공비트(30)의 록킹돌기부(32) 하단 코너가 수용되어 록킹된다.
상기와 같이 조립된 본 발명에 따른 직천공 장치는 천공비트(30)가 해머링 수단(도시하지 않음)에 의해 지반을 가격하게 되고 어댑터(40)에 의해 회전하면서 지반을 천공하게 된다.
천공 작업이 완료되면, 어댑터(40)를 록킹 반대 방향으로 회전시켜, 상기 어댑터(40)와 천공비트(30)의 록킹을 해제하고, 상기 어댑터(40)를 그라우팅 파이프(50)를 통해 빼냄으로써, 어댑터 및 커넥팅 로드를 회수할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 직천공 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 어댑터와 천공비트가 록킹되는 것을 설명하기 위해 천공비트의 일부를 절취하여 도시한 일부 절취 분해 사시도이다.
도 3은 어댑터가 천공비트에 끼워지는 예를 설명하기 위한 천공비트와 어댑터를 도시한 분해 사시도이다.

Claims (7)

  1. 원통형 케이싱(10)의 하단에 커넥팅 슈(20)가 장착되고, 커넥팅 슈(20)에 천공비트(30)가 회전 가능하게 장착되고, 천공비트(30)의 상부면 중앙에 결합홈(31)이 형성되고, 결합홈(31)의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부(32)가 내부로 돌출되게 형성되고, 록킹돌기부(32)의 하단과 결합홈(31)의 바닥면(33) 사이에 안내 확장부(34)가 형성되고, 천공비트(30)의 결합홈(31)에 환봉 형상의 어댑터(40 ; adapter)가 끼워지며, 어댑터(40)의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부(41)가 형성되고, 결합돌기부(41)의 하단부에 록킹부(42)가 형성되어, 상기 록킹부(42)에 천공비트(30)의 록킹돌기부(32) 하단 코너가 수용되어 록킹되고, 상기 원통형 케이싱(10)의 상단에 나선체결부(11)가 형성되어, 나선체결부(11)가 역류방지밸브(51)가 장착된 그라우팅 파이프(50)의 나선체결부(52)와 체결되고, 원통형 케이싱(10)의 하단에 보강 부재(60)가 장착되는 것을 특징으로 하는 직천공 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 부재(60)는 스틸로 이루어지고, 걸림턱(61)이 형성된 원통형 형상으로 형성되어, 원통형 케이싱(10)에 억지끼워맞춤 방식으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 직천공 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥팅 슈(20)는 상단 내주면에 결합부(21)가 형성되고, 상기 결합부(21)의 하부에 천공비트(30)의 상부 결합부(38)가 상하 병진운동 및 회전운동이 가능하도록 활동홈(22)이 형성되고, 상기 활동홈(22)의 하단에 걸림턱(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 직천공 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커넥팅 슈(20)는 결합부(21)가 압착장치에 의해 톱니형태로 원통형 케이싱(10)와 함께 성형되어 원통형 케이싱(10)의 하단에 결합되는 것을 특징으로 하는 직천공 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공비트(30)는 다수개의 팁(36)이 형성된 헤드부(35)에 냉각수 분출구 멍(37)이 형성되고, 상기 헤드부(35)의 상부 외주면에 상부 결합부(38)가 형성되고, 상부면 중앙에 결합홈(31)이 형성되고, 상기 결합홈(31)의 측벽에 한 쌍의 록킹돌기부(32)가 서로 마주보게 형성되고, 상기 록킹돌기부(32)의 하단과 결합홈(31)의 바닥면(33) 사이에 안내 확장부(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 직천공 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 어댑터(40)는 커넥팅 로드(70)와 연결되는 상부 연결부(45)와, 상부 연결부(45)와 일체로 형성되어 천공비트(30)의 결합홈(31)에 끼워지는 하부 연결부(43)로 구성되고, 하부 연결부(43)의 외주면에 한 쌍의 결합돌기부(41)가 대칭되게 형성되고, 상기 결합돌기부(41)의 하단부에 록킹부(42)가 형성되며, 중앙에 길이방향으로 냉각수 통로(47)가 형성되는 것을 특징으로 하는 직천공 장치.
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