KR101275586B1 - Boring apparatus to prevent disturbance of soft ground - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연약토 교란방지용 시추장치에 관한 것으로, 더 상세히는 비트의 선단 면에 그 선단 면과 대략 수평을 이루는 2개의 시추용수 토출구를 대칭되게 구성하고 시추용수 토출구 주위에 다수의 굴삭용 팁을 구성함으로써 비트의 회전시 시추용수에 의한 지반교란을 적게 하고, 굴진 과정에서 슬라임을 용이하게 수거할 수 있는 연약토 교란방지용 시추장치를 제공하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a drilling device for preventing disturbance of soft soil, and more particularly, two drilling water outlets symmetrically formed on the front end face of the bit and substantially parallel to the front end face thereof, and a plurality of excavation tips are provided around the drilling water outlet. The present invention relates to providing a soft earth disturbance prevention drilling apparatus that can reduce the ground disturbance caused by the drilling water during rotation of the bit, and can easily collect the slime in the drilling process.
일반적으로 지반의 시추 조사는 시추공을 뚫어 시료를 채취하거나 시험을 실시하여 토목 공사 설계에 필요한 각종 데이터 자료를 얻는다. 지중에 분포하는 토사의 성상을 파악하기 위한 시추 조사의 방법으로는 충격식과 회전 수세식 방법이 알려져 있다.In general, the ground drilling survey is to obtain a variety of data necessary for the design of civil engineering by sampling or testing through a borehole. As a method of drilling investigation for grasping soil properties distributed in the ground, impact and rotating flush methods are known.
회전 수세식 시추는 시추용수를 공급하면서 시추공을 굴진하여 내려가기 때문에 시추용수가 시추공 바닥 방향으로 수직으로 분사되므로 시추공 내의 연약토가 교란되는 문제점이 발생한다.Since the rotary flush drilling drills down the borehole while supplying the borehole water, the borehole water is injected vertically toward the bottom of the borehole, causing a problem of soft soil in the borehole.
또, 시추공에 불교란 채취기 삽입을 위해 시추장치 인양시 시추용수의 공급을 중단하면 굴진 용수에 포함되어 상승하는 상대적으로 굵은 흙(조립토)의 알갱이가 시추공 바닥으로 다시 침전하여 쌓이게 되며 그 상태에서 시료 채취용 관을 삽입하면 시추공 바닥에 쌓여있는 조립토를 밀고 들어가 연약토를 교란시키므로 정확한 시료 채취가 어려운 단점이 있다. In addition, when the supply of drilling water is stopped when the drilling device is lifted in order to insert the Buddhism eggs in the borehole, the grains of relatively coarse soil (assembly soil), which are included in the excavated water, are settled back to the bottom of the borehole and are accumulated. Inserting a sampling tube pushes the granulated soil accumulated at the bottom of the borehole and disturbs the soft soil, which makes it difficult to accurately collect the sample.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 시추용수에 의한 지반교란을 줄이고, 시추공 굴진 후 형성되는 조립토를 효율적으로 수거할 수 있도록 시추장치의 베일러 및 비트 구조를 개량한다. The present invention has been made to solve the above problems to reduce the ground disturbance caused by the drilling water, and to improve the baler and bit structure of the drilling apparatus to efficiently collect the assembled soil formed after the drilling of the borehole.
따라서, 본 발명의 목적은 지반교란을 억제하고 슬라임 등의 조립토를 효과적으로 수거할 수 있는 시추장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a drilling apparatus that can suppress ground disturbance and effectively collect granulated soil such as slime.
상기 목적 달성을 위하여 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치는 보링 로드와, 상단이 상기 보링 로드에 체결되고 하단이 원통형의 비트에 체결되는 베일러와, 상기 원통형 비트의 선단 면에 그 원통형 비트의 선단 면과 평행한 방향으로 적어도 2개 이상 구성되는 시추용수 토출구를 구비하는 연약토 교란방지용 시추장치에 있어서,
상기 베일러는 몸체의 중심부에 구성되는 심봉과, 상기 원통형의 비트에 체결되는 비트 체결구와, 상기 심봉과 일정 간격 이격되게 둘러싸는 상부가 개방된 통체의 가이드 벽을 구비하되,
상기 비트 체결구는 상기 통체의 가이드 벽 및 상기 심봉의 하단에 나사 체결되어 상기 상부가 개방된 통체의 하부를 밀폐함과 동시에 상기 보링 로드 및 상기 심봉을 통하여 상기 시추용수 토출구로 시추용수가 공급될 수 있도록 연통되는 어댑터를 개재하여 상기 원통형의 비트에 나사 체결되고,
상기 가이드 벽의 상단 내면과 상기 심봉 사이에는 상기 심봉에 착탈가능하도록 체결되는 센트럴라이저가 구비되는 것을 특징으로 한다.Drilling device for preventing soft earth disturbance of the present invention for achieving the above object is a boring rod, the upper end is fastened to the boring rod and the lower end is fastened to the cylindrical bit, the front end of the cylindrical bit on the front end of the cylindrical bit In the drilling device for preventing soft soil disturbance having at least two water discharge ports configured in the direction parallel to the surface,
The baler is provided with a mandrel formed in the center of the body, a bit fastener fastened to the cylindrical bit, and a guide wall of an open top of the cylinder surrounding the mandrel at regular intervals,
The bit fastener may be screwed to the guide wall of the cylinder and the lower end of the mandrel to seal the lower part of the cylinder with the upper portion open, and at the same time, drilling water may be supplied to the drilling water outlet through the boring rod and the mandrel. Screwed to the cylindrical bit through an adapter so as to be in communication;
The centralizer is provided between the upper inner surface of the guide wall and the mandrel is detachably fastened to the mandrel.
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또, 상기 시추용수 토출구는 직선상에 2개로 구성되고, 그 토출구의 방향이 서로 반대쪽을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the drilling water discharge port is composed of two on a straight line, characterized in that the direction of the discharge port is configured to face the opposite side to each other.
또, 상기 각 시추용수 토출구의 주위에는 다수의 굴삭용 팁이 구성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 통체의 가이드 벽이 이루는 외경과 상기 원통형의 비트의 외경은 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of excavation tips are configured around each of the drilling water discharge ports.
Moreover, the outer diameter which the guide wall of the said cylinder makes, and the outer diameter of the said cylindrical bit are characterized by the same.
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본 발명은 비트의 밀봉된 선단 면에 직선상으로 그 비트의 선단 면과 대략 평하게 2개의 시추용수 토출구를 구성하고, 그 토출구의 방향이 서로 반대쪽을 향하도록 하고, 각 시추용수 토출구의 주위에는 다수의 굴삭용 팁을 구성함으로써, 시추공의 굴진시 토출구의 수압에 의한 지반교란을 억제할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The present invention constitutes two drilling water outlets in a straight line on the sealed tip face of the bit and is substantially flat with the tip face of the bit, and the directions of the outlets are opposite to each other, and around each drilling water outlet. By constructing a plurality of excavation tips, it is possible to obtain the effect of suppressing the ground disturbance caused by the hydraulic pressure of the discharge port during the excavation of the borehole.
또, 비트 회전시 굴삭용 팁이 와해시킨 토립자(슬라임)를 시추공 바닥으로부터 시추공 벽과 베일러 틈 사이로 빠르게 배출시키는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain the effect of quickly discharging the tortilla (slime) that the excavating tip was broken during the bit rotation from the borehole bottom to the borehole wall and the baler gap.
또, 몸체 중심부에 구성되는 심봉과, 심봉의 하단에 구성되는 비트 체결구와, 심봉과 일정 간격 이격되게 둘러싸는 상부가 개방된 통체의 가이드 벽을 갖도록 베일러를 구성함으로써, 시추공의 굴진 과정에서 슬라임의 회수를 용이하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the baler is configured to have a mandrel formed in the center of the body, a bit fastener formed at the lower end of the mandrel, and a guide wall of an open cylinder having an upper portion surrounding the mandrel spaced apart from the mandrel by a predetermined distance, thereby reducing the slime in the process of drilling the borehole. The effect which can make recovery easy can be acquired.
도 1은 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치의 일 예를 나타내는 분해 단면도이다.
도 2는 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치의 일 예를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 비트의 입체도이다.
도 4는 본 발명의 비트를 다른 방향에서 본 입체도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치를 이용하여 시추공을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치의 다른 예를 나타내는 종단면도이다.
도 8은 도 7에 구성되는 센트럴라이저의 입체도이다. 1 is an exploded cross-sectional view showing an example of a drilling device for preventing soft soil disturbance of the present invention.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of the drilling device for preventing soft soil disturbance of the present invention.
3 is a stereogram of the bits of the present invention.
4 is a three-dimensional view of the bits of the present invention from different directions.
5 is a plan view of Fig.
Figure 6 is a view for explaining the process of forming a borehole using the drilling device for preventing soft soil disturbance of the present invention.
Figure 7 is a longitudinal cross-sectional view showing another example of the soft soil disturbance drilling device of the present invention.
FIG. 8 is a three-dimensional view of the centralizer configured in FIG. 7.
이하, 도 1 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치(100)의 기술 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 1 to 8 will be described in detail the technical configuration and operation of the soft earth disturbance
연약토 교란방지용 시추장치(100)는 도 1 내지 도 5와 같이 보링 로드(10), 베일러(20). 비트(30)로 이루어진다.Drilling
상기 보링 로드(10)는 시추용수를 공급하는 유로(11)가 형성되고, 시추공을 굴진하는 장비(도시 생략)에 고정되어 지반으로 승,하강하면서 회전운동 가능하도록 구성된다.The
베일러(20)는 보링 로드(10)의 외경과 대략 같은 외경을 갖는 심봉(21)과, 상기 심봉의 하단에 그 심봉의 외경보다 더 크게 확경된 내경을 가지는 비트 체결구(22)를 구비한다. 상기 비트 체결구(22)의 외주면을 따라 심봉과 평행한 방향으로 연설되어 슬라임 회수용 공간부(24)를 형성하는 가이드 벽(23)이 설치된다.The
상기 가이드 벽(23)은 상부가 개방되는 통 형태로 심봉을 중심에 두고 둘러싸는 구조를 이룬다. 가이드 벽(23)의 선단 위치는 심봉(21)의 선단 위치보다 약간 하부에 위치하도록 구성한다. 심봉(21)에는 보링 로드의 유로(11)로부터 비트 체결구(22)와 연통되는 유로(25)가 구성된다. 상기 보링 로드(10)와 베일러의 심봉(21)은 나사 체결하여 유로가 서로 연통될 수 있도록 고정된다.The
한편, 비트(30)는 도 3 내지 도 5와 같이 통형으로 이루어져 비트 체결구(22)에 나사 체결되고, 나사 체결된 상태에서 외경은 가이드 벽(23)이 이루는 외경과 동일하게 구성된다. 상기 비트의 밀폐된 선단 면(34)에는 2개의 시추용수 토출구(32),(33)가 직선상으로 배치되고, 그 시추용수 토출구는 유로(11),(25)와 연통 된다. 상기 시추용수 토출구(32),(33)는 비트의 선단 면(34)과 대략 평행한 방향으로 구성되고, 그 토출구의 방향이 서로 반대쪽을 향하도록 구성된다. 시추용수 토출구(32),(33)는 유로를 따라 내려오는 시추용수의 수압이 시추공 바닥에 수직으로 직접 가해지지 않고 수평으로 분산되어 가해지도록 각각 시추용수 토출 유도로(36),(37)를 개재하여 연통되도록 형성함으로써 수압에 의한 지반 교란을 최소로 한다. 또, 상기 시추용수 토출 유도로(36),(37)는 비트에 공급되는 시추용수를 대략 90도 방향 전환하여 시추용수 토출구(32),(33)로 배출되도록 작용하므로 시추용수의 소용돌이 형성을 배가하여 시추공의 틈(65)으로 슬라임의 배출이 원활하게 일어나도록 한다.Meanwhile, the
상기 시추용수 토출구(32),(33) 주위의 선단 가장자리에는 굴삭용 팁(35)들이 직선상으로 배치되어 고정된다. 굴삭용 팁(35) 중 일부는 비트의 외경 외측으로 돌출되어 비트의 외경보다 큰 직경을 갖는 시추공이 형성되도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치(100)의 구동 과정은 도 6을 참고하여 설명한다.The driving process of the soft soil disturbance
보링 로드(10)를 회전시키면 그 보링 로드에 체결된 베일러(20)와 비트(30)가 함께 회전하면서 시추공(60)이 굴진된다. 상기 시추공의 굴진 과정에서 시추용수 토출구(32),(33)를 통하여 시추공에 시추용수가 공급되고, 그 시추용수는 세립토및 조립토가 포함된 슬라임을 베일러(20)와 시추공(60) 사이에 형성된 틈(65)으로 용출시킨다.When the
특히, 비트(30)가 회전하는 반대 방향으로 2개의 시추용수 토출구(32),(33)를 수평으로 배치함으로써 시추용수가 시추공(60)의 바닥에 수직으로 수압을 가하지 않고 수평으로 수압을 가하여 시추공 바닥의 교란을 최소로함과 아울러 회오리 형태의 빠른 수류를 만들어 이완된 세립토 및 조립토의 배출 효과를 높이도록 작용한다. 토출구 부분에 형성되는 굴삭용 팁(35)은 비트(30) 회전시 시추공 바닥을 긁어 굴삭하는 역할을 한다.In particular, by arranging two
비트(20)의 상부에 구성되는 슬라임 회수용 공간부(24)에는 시추 과정에서 시추공의 상부측으로 올라갈수록 용출되는 시추용수의 소용돌이 효과 저하 및 용출수의 느려지는 유속으로 인하여 침전되는 조립토 즉 슬라임을 모아 수거하는 역할을 하며 불교환 시료채취기 삽입을 위하여 시추용수 공급을 중단할 때는 침전되는 슬라임을 모아 시추공 바닥에 이물질의 토사가 적층되지 않도록 작용한다.In the
이상 설명한 본 발명의 베일러(20)와 비트(30)의 결합 구조는 도 1 및 도 2의 구조에 한정되지 않고, 도 7과 같이 나사 체결이 가능한 어댑터(70)를 개재하여 결합할 수 있는 구조로 구성하여도 된다. 도 7과 같이 베일러(20) 하단에 나사체결이 가능한 어댑터(70)를 구성함으로써 작업 후 슬라임 회수용 공간부(24)에 쌓인 슬라임을 제거하기 쉬운 이점이 있다. 또, 센트럴라이저(75)를 베일러(20)의 상단부 공간(슬라임 회수용 공간부)에 위치시키고 볼트(76)를 이용하여 보링 로드(10)에 고정하는 구조를 추가하여도 된다. 센트럴라이저(75)를 베일러(20)의 상단부 공간에 끼워 고정하는 이유는 베일러(20)의 상단 외벽에 걸리는 토압에 의하여 베이러가 변형되는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 센트럴라이저(75)는 슬라임 회수용 공간부(24)가 개방되는 상태를 유지할 수 있도록 도 8과 같이 몸체에 길이 방향을 따라 3개의 지지체가 등간격으로 형성된다.Coupling structure of the
본 발명의 연약토 교란방지용 시추장치(100)는 상기 예시된 도면 및 설명 내용에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 청구범위 및 목적의 범주 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.
10 - 보링 로드
11,25 - 유로
20 - 베일러
21 - 심봉
22 - 비트 체결구
23 - 가이드 벽
24 - 슬라임 회수용 공간부
30 - 비트
32,33 - 시추용수 토출구
34 - 비트의 선단 면
35 - 굴삭용 팁
36,37 - 시추용수 토출 유도로
60 - 시추공
65 - 틈
70 - 어댑터
75 - 센트럴라이저
76 - 볼트
100 - 연약토 교란빙지용 시추장치10-boring rod
11,25-Euro
20-baler
21-mandrel
22-bit fastener
23-guide wall
24-Space for slime recovery
30 bits
32,33-drilling water outlet
34-Tip end face
35-Excavation Tips
36,37-Drilling Water Discharge Induction Furnace
60-borehole
65-break
70-adapter
75-Centralizer
76-bolt
100-Drilling device for soft soil disturbed ice paper
Claims (5)
상기 베일러는 몸체의 중심부에 구성되는 심봉과, 상기 원통형의 비트에 체결되는 비트 체결구와, 상기 심봉과 일정 간격 이격되게 둘러싸는 상부가 개방된 통체의 가이드 벽을 구비하되,
상기 비트 체결구는 상기 통체의 가이드 벽 및 상기 심봉의 하단에 나사 체결되어 상기 상부가 개방된 통체의 하부를 밀폐함과 동시에 상기 보링 로드 및 상기 심봉을 통하여 상기 시추용수 토출구로 시추용수가 공급될 수 있도록 연통되는 어댑터를 개재하여 상기 원통형의 비트에 나사 체결되고,
상기 가이드 벽의 상단 내면과 상기 심봉 사이에는 상기 심봉에 착탈가능하도록 체결되는 센트럴라이저가 구비되는 것을 특징으로 하는 연약토 교란방지용 시추장치.A boring rod, a baler having an upper end fastened to the boring rod and a lower end fastened to a cylindrical bit, and at least two drilling water discharge holes formed in a direction parallel to the front end surface of the cylindrical bit on the front end face of the cylindrical bit; In the soft soil disturbance drilling device having a,
The baler is provided with a mandrel formed in the center of the body, a bit fastener fastened to the cylindrical bit, and a guide wall of an open top of the cylinder surrounding the mandrel at regular intervals,
The bit fastener may be screwed to the guide wall of the cylinder and the lower end of the mandrel to seal the lower part of the cylinder with the upper portion open, and at the same time, drilling water may be supplied to the drilling water outlet through the boring rod and the mandrel. Screwed to the cylindrical bit through an adapter so as to be in communication;
Drilling device for preventing soft soil disturbance, characterized in that the centralizer is provided between the upper inner surface of the guide wall and the mandrel is detachably fastened to the mandrel.
상기 시추용수 토출구는 직선상에 2개로 구성되고, 그 토출구의 방향이 서로 반대쪽을 향하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연약토 교란방지용 시추장치.The method of claim 1,
The drilling water discharge port is composed of two on a straight line, the drilling device for preventing soft soil disturbance, characterized in that the direction of the discharge port is configured to face the opposite side.
상기 각 시추용수 토출구의 주위에는 다수의 굴삭용 팁이 구성되는 것을 특징으로 하는 연약토 교란방지용 시추장치.The method of claim 2,
Drilling device for preventing soft soil disturbance, characterized in that a plurality of excavation tips are configured around each of the drilling water discharge port.
상기 통체의 가이드 벽이 이루는 외경과 상기 원통형의 비트의 외경은 동일한 것을 특징으로 하는 연약토 교란방지용 시추장치.
The method of claim 1,
Drilling device for preventing soft soil disturbance, characterized in that the outer diameter formed by the guide wall of the cylinder and the outer diameter of the cylindrical bit is the same.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020120096520A KR101275586B1 (en) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | Boring apparatus to prevent disturbance of soft ground |
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ID=48867133
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KR1020120096520A KR101275586B1 (en) | 2012-08-31 | 2012-08-31 | Boring apparatus to prevent disturbance of soft ground |
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KR (1) | KR101275586B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20180088546A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-06 | 산하토건(주) | One-body Mixing Axis suppling and mixing the Solidifying Agent in Powdery Form into 1.5 Shot Mode, and The Powdery Mixing Method of Soil Stabilization Using its Mixing Axis installed in front Mast of the Mixing Treatment Equipment |
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-
2012
- 2012-08-31 KR KR1020120096520A patent/KR101275586B1/en active IP Right Grant
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