KR101311104B1 - 비트 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비트 보호장치에 관한 것으로서, 케이싱의 하단부로 돌출된 확공비트와, 확공비트에서 출입되어 확공비트의 외경보다 크거나 작게 되는 윙비트를 포함하는 해머비트에 있어서, 상기 확공비트를 감싸도록 구비되어 케이싱에 고정되는 케이싱슈; 및 상기 케이싱슈에 회전가능하게 결합되는 한편 윙비트를 감싸도록 구비되어 윙비트와 같이 연동 회전되고, 확공 시 윙비트가 일측으로 돌출되는 부싱;를 포함하는 비트 보호장치를 특징으로 하여, 확공 시 윙비트가 부싱에서 돌출되는 한편 부싱에 의해 돌출된 윙비트의 일부분이 감싸져 지지됨으로써 윙비트의 회전이 용이하게 되고, 윙비트의 마모가 줄어들 뿐 아니라 윙비트의 수명을 연장시킬 수 있다.

Description

비트 보호장치{Shield crown}

본 발명은 해머비트에 구성되는 비트 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해머비트에 구성되는 확공비트와 윙비트를 보호하도록 한 비트 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로, 굴착용 해머비트는 그 용도가 지층의 조건에 따라서 각기 다른 규격 및 구조를 갖게 되고, 이러한 해머비트의 종류는 크게 직접 굴착방식용 해머비트와 간접 굴착방식용 해머비트로 구별된다.

직접 굴착방식용 해머비트는 지층의 상태가 양호하여 굴착 후 주위의 지반이 무너지지 않는 안전지층에 사용되거나 깊이 굴착하지 않는 방식에 사용되는 것으로, 이때는 별도의 스틸관을 사용하지 않고 굴착용 해머드릴의 하단부에 해머비트를 장착하여 지층을 굴착하게 된다.

간접 굴착방식용 해머비트는 굴착공에 스틸관을 매립하면서 굴착을 실시하는 방식에 사용되는 것으로, 해머드릴에 장착된 해머비트를 스틸관 속으로 삽입하여 해머비트가 스틸관의 하단으로 노출되도록 한 후, 해머비트가 회전하면서 스틸관 지름보다 넓은 구멍을 뚫게 되며, 굴착이 종료되면 해머비트의 회수를 위해 다시 스틸관을 통하여 인양된다.

이러한 해머비트는 [문헌 1]에 개시된 바와 같이, 해머비트가 해머드릴의 하단부에 결합되어 스틸관(본 발명에서 "케이싱" 임) 내부로 삽입된 후, 진동 및 회전하는 해머드릴로부터 외력을 제공받아 비트하우징(본 발명에서 "케이싱슈" 임)과 파이롯비트(본 발명에서 "확공비트" 임)가 동체가 되어 시계방향으로 동시에 회동하게 되는데, 이때 다구동비트(본 발명에서 "윙비트" 임)가 초기에는 비트하우징의 외경보다 작게 내측으로 접혀 있다가 비트하우징과 파이롯비트가 어느 정도 회동하여 지면에 닿게 되면, 지면 접촉과 동시에 다구동비트가 펴져서 비트하우징 및 스틸관의 외경보다 넓은 지름을 형성하게 되고, 이 상태로 계속해서 해머드릴로부터 회전력을 제공받으면 원주방향의 지반을 굴착하면서 지하로 파고 들어가게 된다.

또한, 굴착작업이 완료되면 해머비트를 굴착작업의 반대방향(여기서는 반시계방향)으로 회전시켜 다구동비트가 원위치로 수용되도록 하여 해머비트를 수축시킨 후, 상기 스틸관을 통해 해머비트를 인양함으로써 지반의 시추작업이 완료된다.

[문헌 1] 대한민국 등록특허공보 10-0871127호(명칭 : 해머비트), 등록일 : 2008.11.24, 5쪽, 도면 1 내지 도면 3

하지만, 이러한 종래의 해머비트는 윙비트(종래기술에서 '다구동비트'이나, 이하에서는 "윙비트" 라 한다)가 확공비트(종래기술에서 '파이롯비트'이나, 이하에서는 "확공비트" 라 한다)의 측면으로 돌출된 상태로 회전되면서 굴착 시 지면을 확공시키게 되는데, 이때 회전되는 윙비트가 지층의 자갈층이나 경암에 넓은 면적으로 걸려 회전이 방해되고, 윙비트의 마모가 가속화될 뿐 아니라 수명을 단축시켜 천공이 어렵게 되는 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 해머비트에 구성되어 확공비트와 윙비트를 감싸는 비트 보호장치를 구성하고, 확공 시 윙비트가 비트 보호장치의 일측을 통해 돌출되는 한편 비트 보호장치에 의해 돌출된 윙비트의 일부분이 감싸져 보호되므로 윙비트의 회전을 용이케 하고, 윙비트의 마모를 지연시킬 뿐 아니라 수명을 연장시킬 수 있도록 한 비트 보호장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 케이싱의 하단부로 돌출된 확공비트와, 확공비트에서 출입되어 확공비트의 외경보다 크거나 작게 되는 윙비트를 포함하는 해머비트에 있어서, 상기 확공비트를 감싸도록 구비되어 케이싱에 고정되는 케이싱슈; 및 상기 케이싱슈에 회전가능하게 결합되는 한편 윙비트를 감싸도록 구비되어 윙비트와 같이 연동 회전되고, 확공 시 윙비트가 일측으로 돌출되는 부싱;를 포함하는 비트 보호장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 케이싱슈는 그 내주면에 형성되는 내주홈과 내주돌기를 포함하고, 상기 부싱은 그 외주면에 형성되어 케이싱슈의 내주홈과 내주돌기에 각각 회전가능하게 결합되는 외주돌기와 외주홈을 포함할 수 있고, 또는 상기 케이싱슈는 그 외주면에 형성되는 외주홈과 외주돌기를 포함하고, 상기 부싱은 그 내주면에 형성되어 케이싱슈의 외주홈과 외주돌기에 각각 회전가능하게 결합되는 내주돌기와 내주홈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 부싱은 확공 시 윙비트가 돌출되는 한편 윙비트보다 더 넓은 절개부를 더 포함하고, 상기 부싱은 그 내주면에 하나 이상으로 형성된 걸개고리를 포함하고, 상기 확공비트는 부싱의 걸개고리가 삽입되어 결합되는 걸개홈을 포함하며, 상기 부싱은 그 하면에 형성된 다수의 초경을 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 비트 보호장치에 따르면, 비트 보호장치의 케이싱슈가 해머비트의 확공비트를 감싸 보호하고, 케이싱슈에 회전되게 결합된 부싱이 윙비트를 감싸 보호하며, 확공 시 윙비트가 부싱에서 돌출되는 한편 부싱에 의해 돌출된 윙비트의 일부분이 감싸져 지지됨으로써 윙비트의 회전이 용이하게 되고, 윙비트의 마모가 지연될 뿐 아니라 윙비트의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비트 보호장치가 구성된 해머비트의 결합도이다.
도 2는 도 1의 저면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부싱과 케이싱슈의 결합상태로서, 도 3a는 일실시예의 도면이고, 도 3b는 다른 실시예의 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 부싱의 저면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비트 보호장치가 구성된 해머비트의 결합도로서, 도 5a는 승강시의 해머비트이고, 도 5b는 확공 시의 해머비트를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 해머비트와 비트 보호장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 해머비트는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 해머드릴의 하단부에 결합되어 케이싱(10)의 내부를 통해 하단부로 돌출된 확공비트(20)와, 확공비트(20)에서 출입되면서 확공비트(20)의 외경보다 크거나 작게 되는 윙비트(50)를 포함한다.

즉, 상기 해머비트의 인양 시 즉 이동 시는 윙비트(50)가 그 자중에 의해 확공비트(20)의 하부로 이동되어 돌출된 상태가 되고, 이 상태에서는 윙비트(50)가 확공비트(20)의 외경 내에 위치하게 된다. 굴착 시는 확공비트(20)에서 하부로 돌출된 윙비트(50)가 지면에 접촉됨과 동시에 확공비트(20)의 상부로 이동되면서 확공비트(20)의 외측으로 돌출되어 확공비트(20)의 외경보다 더 크게 돌출되어, 확공이 가능하게 되는 것이다. 이때, 확공비트(20)와 윙비트(50)의 하면에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 초경(21)(51)이 각각 설치되어 있어, 굴착을 용이케 한다.

이러한 해머비트에는 본 발명에 따른 비트 보호장치가 구성되고, 상기 비트 보호장치는 후술될 케이싱슈(30)와 부싱(40)을 포함한다.

즉, 상기 확공비트(20)의 외측에는 확공비트(20)를 감싸는 케이싱슈(30)가 구비되고, 이 케이싱슈(30)는 케이싱(10)의 하단부에 용접 고정된다.

또한, 상기 케이싱슈(30) 하부에는 부싱(40)이 회전가능하게 결합되는 한편 확공 시 윙비트(50)의 외측면을 감싸도록 구비되어 윙비트(50)와 같이 연동 회전되며, 확공 시에는 윙비트(50)가 부싱(40)의 절개부(41)를 통해 외측으로 돌출되므로 확공이 가능하게 된다.

따라서, 상기 해머비트의 굴착 즉 확공 시 확공비트(20)로부터 돌출되는 윙비트(50)의 돌출부 일측까지 상기 부싱(40)이 감싸 보호하는 한편 부싱(40)의 절개부(41)가 윙비트(50)에 접하여 지지됨으로써 윙비트(50)가 지층의 자갈층이나 경암에 걸려도 윙비트(50)를 용이하게 회전시킬 수 있고, 윙비트(50)를 감싸 보호하는 부싱(40)에 의해 윙비트(50)의 마모가 줄어들 뿐 아니라 윙비트(50)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 부싱과 케이싱슈의 결합관계를 보인 것으로, 상기 케이싱(10)의 하단부에 용접 고정된 케이싱슈(30)의 하부에는 부싱(40)이 회전가능하게 결합된다.

먼저, 도 3a에서와 같이, 상기 케이싱슈(30)의 내주면에는 함몰된 내주홈(31)과 돌출된 내주돌기(32)가 원주방향을 따라 이격 형성되고, 이에 대응한 상기 부싱(40)의 외주면에는 돌출된 외주돌기(44)와 함몰된 외주홈(45)이 원주방향을 따라 이격 형성되어, 상호 결합된다. 즉, 상기 부싱(40)의 외주돌기(44)는 케이싱슈(30)의 내주홈(31)에 결합되고, 상기 부싱(40)의 외주홈(45)은 케이싱슈(30)의 내주돌기(32)에 결합됨으로써 상기 부싱(40)은 케이싱(10)에 고정된 케이싱슈(30) 상에서 자유롭게 회전될 수 있다. 본 발명에서는 상기한 실시예를 바람직한 일례로 예시하였다.

다른 실시예로는 도 3b에서와 같이, 상기 케이싱슈(30)의 외주면에는 함돌된 외주홈(33)과 돌출된 외주돌기(34)가 원주방향을 따라 이격 형성되고, 이에 대응한 상기 부싱(40)의 내주면에는 돌출된 내주돌기(46)와 함몰된 내주홈(47)이 원주방향을 따라 이격 형성되어, 상호 결합된다. 즉, 상기 부싱(40)의 내주돌기(46)는 케이싱슈(30)의 외주홈(33)에 결합되고, 상기 부싱(40)의 내주홈(47)은 케이싱슈(30)의 외주돌기(34)에 결합됨으로써 상기 부싱(40)은 케이싱(10)에 고정된 케이싱슈(30) 상에서 자유롭게 회전될 수 있다.

따라서, 상기 부싱(40)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 케이싱슈(30)에 걸림된 상태로 윙비트(50)와 같이 자유롭게 회전될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 부싱의 저면을 도시한 것으로, 상기와 같이 형성된 부싱(40)의 하면(저면)에는 굴착 시 지층에 의한 부싱(40)의 일그러짐 등과 같은 손상이나 파손을 방지하기 위한 다수의 초경(42)이 형성된다. 이러한 초경(42)은 확공비트(20) 및 윙비트(50)의 하면에 형성된 초경(21)(51)과 동일한 것이다.

그리고, 상기 부싱(40)의 원주면에는 윙비트(50)에 대응한 절개부(41)가 이격 형성되고, 이 절개부(41)는 원형 또는 사각형상으로 윙비트(50)보다 더 넓은 크기로 절개되어 형성됨이 바람직하다.

따라서, 상기 윙비트(50)는 굴착(확공) 시 부싱(40)의 절개부(41)를 통해 돌출되고, 돌출된 윙비트(50)는 그 일측부 까지 부싱(40)에 의해 가려진 상태로 부싱(40)에 접하여 지지됨으로써 윙비트(50)의 회전이 용이하게 이루어질 뿐 아니라 윙비트(50)의 마모가 지연되어 윙비트(50)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 부싱(40)의 내측면에는 하나 이상의 걸개고리(43)가 돌출 형성되고, 이 걸개고리(43)는 확공비트(20)에 형성된 걸개홈(22)에 삽입되며, 이에 대한 자세한 설명은 하기의 도 5에서 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 비트 보호장치가 구성된 해머비트의 결합상태를 도시한 것으로, 비트 보호장치 중 케이싱슈(30)는 케이싱(10)의 하단부에 용접되어 고정되고, 부싱(40)은 확공비트(20) 및 윙비트(50)와 더불어 케이싱슈(30) 상에서 회전된다.

먼저, 도 5a에서와 같이, 해머비트의 이동 시는 윙비트(50)가 그 자중에 의해 확공비트(20)에서 하부로 이동되어 돌출된 상태로서, 이때의 윙비트(50)는 확공비트(20)의 외경 내에 위치되고, 부싱(40)은 그 내측면의 걸개고리(43)가 확공비트(20)의 걸개홈(22)으로부터 구속되지 않고 자유로운 상태가 된다.

그리고, 도 5b에서와 같이, 굴착 시 윙비트(50)가 확공비트(20)의 상부로 이동되면서 확공비트(20)에서 부싱(40)의 절개부(41)를 통해 외측으로 돌출되고, 이때의 부싱(40)의 걸개고리(43)는 확공비트(20)의 걸개홈(22)에 삽입되어 고정된 상태가 된다. 즉, 윙비트(50)가 확공비트(20)의 상부 측으로 이동됨에 따라 윙비트(50)와 접하는 부싱(40)이 일방향으로 일정량 회전되면서 부싱(40)의 걸개고리(43)가 확공비트(20)의 걸개홈(22)에 삽입되고, 이러한 부싱(40)의 회전은 윙비트(50)가 돌출되는 절개부(41)의 일측면을 경사지게 형성하여 달성할 수 있다.

따라서, 상기 부싱(40)의 절개부(41)로 돌출된 윙비트(50)는 절개부(41)의 일측에 접한 상태로서, 윙비트(50)가 확공비트(20)의 하부로 이동되지 않는 한, 부싱(40)의 걸개고리(43)는 확공비트(20)의 걸개홈(22)으로부터 이탈되지 않고 결합된 상태를 계속해서 유지하게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 비트 보호장치는 케이싱(10)에 고정된 케이싱슈(30)가 확공비트(20)를 감싸 보호하고, 케이싱슈(30)에 회전가능하게 결합된 부싱(40)이 윙비트(50)를 감싸 보호하는 한편 확공 시 윙비트(50)가 부싱(40)의 절개부(41)를 통해 돌출되면서 절개부(41)의 일측에 접하여 지지됨으로써 윙비트(50)의 회전을 용이케 하고, 윙비트(50)의 마모를 지연시킬 수 있을 뿐 아니라 윙비트(50)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

10 : 케이싱 20 : 확공비트
21 : 초경 22 : 걸개홈
30 : 케이싱슈 31 : 내주홈
32 : 내주돌기 33 : 외주홈
34 : 외주돌기 40 : 부싱
41 : 절개부 42 : 초경
43 : 걸개고리 44 : 외주돌기
45 : 외주홈 46 : 내주돌기
47 : 내주홈 50 : 윙비트
51 : 초경

Claims (6)

1. 케이싱의 하단부로 돌출된 확공비트와, 상기 확공비트에서 출입되어 상기 확공비트의 외경의 지름 보다 상대적으로 크거나 작게 형성되는 윙비트를 포함하는 헤머비트에 있어서,
   상기 확공비트를 감싸도록 구비되며, 상기 케이싱의 하단부에 용접방식으로 고정되는 케이싱슈; 및
   상기 케이싱슈 상에서 걸림된 상태로 자유 회전하는 한편, 상기 확공비트의 확공시 상기 윙비트를 감싸도록 설치되어 상기 윙비트와 연동으로 회전되고, 확공 시 상기 윙비트가 외측으로 용이하게 돌출되도록 상기 윙비트의 크기 보다 상대적으로 더 넓게 형성된 절개부를 통하여 상기 윙비트를 일측으로 돌출시키는 부싱;을 포함하며,
   상기 확공비트의 확공시 상기 윙비트는 그 일측부까지 상기 부싱에 의해 가려진 상태로 상기 부싱에 접하여 지지되는 것을 특징으로 하는 비트 보호장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이싱슈의 내주면의 소정 위치에는 내주홈과 내주돌기가 각각 형성되고, 상기 부싱의 외주면의 소정 위치에는 상기 케이싱슈의 내주홈과 내주돌기에 회전가능하게 외주돌기와 외주홈이 각각 형성되어,
   상기 케이싱슈의 내주면에 형성된 상기 내주홈과 상기 내주돌기가 상기 부싱의 외주면에 형성된 상기 외주돌기와 상기 외주홈이 결합된 상태로, 상기 부싱이 상기 케이싱슈 상에서 결합된 상태로 자유 회전되는 것을 특징으로 하는 비트 보호장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 케이싱슈의 외주면의 소정위치에는 외주홈과 외주돌기가 각각 형성되고, 상기 부싱의 내주면의 소정위치에는 상기 케이싱슈의 외주홈과 외주돌기에 회전가능하게 내주돌기와 내주홈이 각각 형성되어,
   상기 케이싱슈의 외주면에 형성된 상기 외주홈과 상기 외주돌기가 상기 부싱의 내주면에 형성된 상기 내주돌기와 상기 내주홈이 결합된 상태로, 상기 부싱이 상기 케이싱슈 상에서 결합된 상태로 자유 회전되는 것을 특징으로 하는 비트 보호장치.
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