KR101573438B1 - 부스러기 방출보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치는, 천공용 비트부의 후방에 직간접적으로 연결되는 바디부 및 바디부에 외측으로 돌출되도록 제공되어 상기 비트부에 의해 생성된 부스러기를 천공홀 밖으로 방출하기 위하여 비트부를 통해 공급되는 유압이 비트부와의 사이에서도 형성케 하는 부스러기 방출보조수단을 포함하여 구성되고, 이와 같은 본 발명에 의하면 암반 또는 지반과 같은 대상물을 천공시 생성되는 부스러기들을 천공홀 밖으로 효과적으로 방출할 수 있고, 비트부의 직진 이동성을 확보할 수 있으며, 또한 천공홀의 내벽이 붕괴되지 않도록 지지할 수 있는 효과가 있다.

Description

부스러기 방출보조장치{APPARATUS FOR ASSISTING EJECTION OF DEBRIS}

본 발명은 부스러기 방출보조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천공기계를 이용하여 암반 또는 지반과 같은 대상물을 천공시 생성되는 부스러기를 천공홀로부터 방출하는 것을 도울 수 있는 부스러기 방출보조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 건설현장에서 암반 또는 지반에 대한 굴착작업을 할 때에 점보드릴, 크롤러드릴 등의 천공기계를 사용하고 있다. 구체적으로, 천공기계에서 구동부에 연결되어 있는 비트부(100)가 암반 또는 지반을 뚫고 들어간다.

이때, 형성된 천공홀(H)에는 암반 또는 지반이 분쇄되어 생성되는 부스러기들이 쌓이게 된다. 그리고, 이러한 부스러기들은 천공작업을 방해하기 때문에, 비트부(100)를 통해 공급되는 유압에 의해 천공홀(H) 밖으로 방출된다.

그런데, 천공홀(H)의 깊이가 얕은 경우에는 부스러기의 방출에 문제가 없으나, 천공홀의 깊이가 깊은 경우에는 부스러기가 천공홀 밖으로 효과적으로 방출되지 못하고 쌓이는 문제가 발생한다.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 부스러기들이 비트부(100)의 전방에서부터 화살표를 따라 상방으로 이동하는데, 천공홀(H)의 깊이가 깊은 경우에는 천공홀 밖까지 이동하지 못하고 천공홀 내부에 쌓이게 된다.

즉, 천공홀(H)의 깊이가 깊어질수록 부스러기들을 천공홀 밖으로 방출하기 위해서는 충분한 유압이 필요하다. 그러나, 이를 위해서는 에어 컴프레서(compressor)를 추가로 설치하거나 유압이 보다 센 컴프레서를 사용하여야 하므로, 장치에 대한 비용이 증가하게 되므로 경제성이 저하되는 문제가 있다.

그리고, 천공홀(H)의 깊이가 깊어질수록 비트부(100)의 이동경로에 오차가 발생하게 된다. 구체적으로, 암절리 구간과 같이 암질이 다른 구간에서, 비트부(100)가 직진으로 이동하지 못하고 비스듬히 이동하고, 이에 따라 천공홀(H)이 휘어 형성되는 문제가 발생한다.

한편, 천공홀(H)의 직경이 큰 경우에도 마찬가지로 부스러기들을 방출하기 위한 유압이 부족하여 부스러기들이 천공홀 밖으로 방출되지 못하고 천공홀 내부에 쌓이게 되는 문제가 있다.

따라서, 천공시 생성되는 부스러기들을 천공홀(H) 밖으로 효과적으로 방출하면서도 비용이 증가되지 않고, 또한 비트부(100)의 직진 이동성도 확보할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 암반 또는 지반과 같은 대상물을 천공시 생성되는 부스러기들을 비용의 증가없이 천공홀 밖으로 효과적으로 방출할 수 있고, 비트부의 직진 이동성을 확보할 수 있으며, 또한 천공홀의 내벽이 붕괴되지 않도록 지지할 수 있는 부스러기 방출보조장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 천공용 비트부의 후방에 직간접적으로 연결되는 바디부 및 바디부에 외측으로 돌출되도록 제공되어 상기 비트부에 의해 생성된 부스러기를 천공홀 밖으로 방출하기 위하여 비트부를 통해 공급되는 유압이 비트부와의 사이에서도 형성되게 하는 부스러기 방출보조수단을 포함하여, 상기 비트부에 의해 생성된 부스러기를 상기 천공홀 밖으로 효과적으로 방출하는 것을 돕는 부스러기 방출보조장치를 제공한다.

바람직하게는, 바디부와 상기 부스러기 방출보조수단은, 일체로 형성되거나 서로 착탈가능하게 형성된다.

더 바람직하게는, 부스러기 방출보조수단은, 원주방향으로 간격을 두고 위치된 복수의 부스러기 방출보조돌출부로 구성된다.

더 바람직하게는, 부스러기 방출보조수단은, 후방에 마모 방지를 위한 마모방지부재를 구비한다.

더 바람직하게는, 부스러기 방출보조수단은, 전방에 천공을 돕기 위한 파쇄보조부재를 구비한다.

더 바람직하게는, 바디부는, 비트부에 연속적으로 연결되는 부재들을 연결하기 위한 커플링이다.

이와 같은 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치에 의하면, 비트부에 의해 생성된 부스러기를 천공홀 밖으로 방출하기 위하여 비트부를 통해 공급되는 유압이 비트부와 부스러기 방출보조수단 사이에서도 형성되어, 천공작업시 생성되는 부스러기들을 천공홀 밖으로 효과적으로 방출할 수 있다.

또한, 부스러기 방출보조수단과 천공홀의 내벽 사이의 간격이 좁아, 부스러기 방출보조수단이 천공홀의 내벽을 지지함에 따라, 비트부의 직진 이동성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 천공홀의 붕괴도 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 부스러기 방출보조수단은 부스러기들에 의한 저항을 비트부보다 적게 받음에 따라, 비트부를 용이하게 회수할 수 있고 비트부 및 비트부에 연결되는 연결로드의 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 천공기계를 이용한 천공작업상태를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치를 이용한 천공작업상태를 나타내는 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치(1)를 나타내고, 도 3은 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치를 이용한 천공작업상태를 나타낸다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치(1)는 바디부(10) 및 바디부에 제공되는 부스러기 방출보조수단(20)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 바디부(10)는 천공용 비트부(100)의 후방에 직간접적으로 연결되도록 제공될 수 있다. 즉, 바디부(10)는 천공용 비트부(100)의 천공방향에 대한 반대방향으로의 후방에 바로 연결되거나 어떤 부재를 매개로 간접적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 바디부(10)는 천공기계에서 비트부(100)의 후방에 연결되는 연결로드(200) 자체에 형성되거나 연결로드와 생크(shank)(300)를 나사결합을 통하여 연결토록 제공되는 커플링(또는 슬리브)일 수 있다.

도 2 및 3은 바디부(10)가 커플링인 경우를 도시하고 있으며, 본 명세서는 이를 중심으로 설명될 것이다. 그러나, 상기한 바와 같이 바디부(10)는 천공용 비트부(100)에 후방에 직간접적으로 연결되는 어떠한 부재에도 적용될 수 있음은 물론이다.

다음, 부스러기 방출보조수단(20)은 바디부(10)에 외측으로 돌출되도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 비트부(100)에 의해 생성된 부스러기를 천공홀(H) 밖으로 방출하기 위하여 비트부를 통해 공급되는 유압이 비트부와 부스러기 방출보조수단(20) 사이에서도 유지되게 된다.

일반적으로, 점보드릴, 크롤러드릴 등의 천공기계를 이용한 암반의 천공작업시, 비트부(100)가 암반을 파쇄하면서 뚫고 들어가는데, 이때 암반이 파쇄된 부스러기들(또는 슬러지들)이 천공홀(H)에 쌓이게 된다.

그리고, 이러한 부스러기는 천공작업을 방해하기 때문에, 비트부(100)를 통해 전방으로 공기나 물과 같은 유체를 분사하여, 즉 유압을 공급하여 천공홀(H) 밖으로 방출한다.

그러나, 배경기술에서 설명한 바와 같이, 천공홀(H)의 깊이가 깊거나 직경이 큰 경우에는 유압이 충분하지 못하여 부스러기가 천공홀 밖으로 효과적으로 방출되지 못하고 쌓이는 문제가 발생한다.

이에, 본 발명에서는 부스러기 방출보조수단(20)이 바디부(10)에 외측으로 돌출되도록 제공되어 유압이 비트부(100)와 부스러기 방출보조수단(20) 사이에서도 형성되게 함에 따라, 부스러기를 천공홀(H) 밖으로 효과적으로 방출할 수 있게 한 것이다.

구체적으로, 도 2 및 3을 참조하면, 부스러기 방출보조수단(20)은 커플링에 외측으로 돌출되도록 형성된다. 이에 따라, 천공홀(H) 내벽과 부스러기 방출보조수단(20) 사이의 틈이 좁게 형성된다.

이와 같이, 틈이 좁게 형성되어 노즐 원리가 적용됨에 따라, 유압이 비트부(100)와 부스러기 방출보조수단(20) 사이에서도 유지되거나 순간적으로 보다 강하게 형성될 수 있다.

즉, 유압이 천공홀(H)에서 가장 깊은 위치에 있는 비트부(100)에서 발생되어 비트부보다 상측에 위치된 부스러기 방출보조수단(20)까지 유지되거나 증가할 수 있다.

이를 종래기술과 비교해보면, 도 1에 도시된 종래기술의 경우에는 천공홀의 가장 깊은 위치에 있는 비트부(100)에서만 유압이 존재하는데 반해, 도 3에 도시된 본 발명의 경우에는 비트부에서부터 그 상측에 위치된 부스러기 방출보조수단(20)까지 유압이 존재하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치(1)에 의하면 종래기술에 비교하여 에어 컴프레서를 추가로 설치하거나 유압이 보다 센 컴프레서를 사용하지 않고서도 유압이 천공홀(H)의 개구부가 위치된 지면에 보다 근접하는 위치까지 유지되거나 증가하여, 부스러기가 화살표를 따라 천공홀 밖으로 효과적으로 방출될 수 있다.

또한, 부스러기 방출보조수단(20)과 천공홀(H)의 내벽 사이의 간격이 좁아 비트부(100)가 천공홀을 따른 직진 경로를 벗어나는 것을 방지함에 따라 직진 이동성을 확보할 수 있고, 이때 부스러기 방출보조수단이 천공홀의 내벽을 지지함에 따라 천공홀의 붕괴를 방지할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 천공 후에 비트부(100)를 회수할 때, 부스러기들에 의해 비트부 상에 가해지는 부하가 부스러기 방출보조수단(20)을 통하여 완화되어 비트부 및 비트부에 연결되는 연결로드(200)의 파손을 방지할 수 있다.

구체적으로, 예를 들어 부스러기 방출보조수단(20)의 직경이 비트부의 직경보다 작게 형성되거나 부스러기 방출보조수단이 후술하는 바와 같이 복수의 부스러기 방출보조돌출부로 구성되는 경우, 부스러기 방출보조수단은 부스러기들에 의한 저항을 비트부보다 적게 받아 비트부를 용이하게 회수할 수 있다.

이러한 상기 효과들은 천공홀(H)의 직경이 큰 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 이러한 본 발명에 따른 부스러기 방출보조장치(1)는 필요에 따라 적어도 하나 이상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기한 효과들을 충분히 얻기 위하여 복수의 부스러기 방출보조장치(1)가 비트부(100)의 후방에 순차적으로 이어서 또는 간격을 두고 연결될 수 있다.

구체적으로, 이러한 부스러기 방출보조수단(20)은 바디부(10)와 일체로 형성되거나 서로 착탈가능하게 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 부스러기 방출보조수단(20)이 바디부(10)인 커플링에 일체로 형성되는 예가 도시되어 있다. 이와 같이, 일체로 형성되는 경우에는 강성이 강하므로 천공작업시 받게 되는 충격에 의한 파손을 감소시킬 수 있다.

또한, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 부스러기 방출보조수단(20)은 예를 들어 나사결합, 끼움결합 등을 이용하여 바디부(10)에 분리가능하게 결합될 수도 있다. 이 경우에는, 일체로 형성된 경우에 비해 강성이 약할 수 있으나, 파손 또는 마모되는 경우 부스러기 방출보조수단만을 간단히 교체하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 부스러기 방출보조수단(20)은 원주방향으로 간격을 두고 위치된 복수의 부스러기 방출보조돌출부(22)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 부스러기 방출보조수단(20)은 바디부(10)의 횡단면보다 큰 원형 횡단면을 갖도록 제공될 수 있다. 그러나, 이 경우에는 부스러기 방출보조수단(20)과 천공홀(H)의 내벽 사이의 공간이 너무 좁아 부스러기들, 특히 크기가 큰 부스러기들이 원활하게 빠져나가지 못할 수 있다.

이에, 본 발명은 부스러기를 방출하기 위한 충분한 유압을 얻을 수 있으면서도, 부스러기들이 부스러기 방출보조수단(20)과 천공홀(H) 내벽 사이를 원활하게 빠져나갈 수 있도록, 부스러기 방출보조수단을 복수의 부스러기 방출보조돌출부(22)로 구성한 것이다.

다시 말해, 본 발명은 원형 횡단면을 갖는 부스러기 방출보조수단(20)의 외면에 원주방향으로 간격을 두고 복수의 길이방향 홈부를 형성한 것이다.

이에 따라, 부스러기들이 인접한 부스러기 방출보조돌출부(22)들 사이 즉 길이방향 홈부를 통해 빠져나가 천공홀(H) 밖으로 방출되게 된다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 4개의 부스러기 방출보조돌출부(22)(또는 길이방향 홈부)가 커플링의 외면에 원주방향으로 일정한 간격을 두고 형성된다. 이때, 부스러기 방출보조돌출부(22)(또는 길이방향 홈부)의 개수, 치수 및 위치 등은 사용자가 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있음은 물론이다.

또한, 부스러기 방출보조수단(20)은 후방에 마모 방지를 위한 마모방지부재(24)를 구비할 수 있다.

부스러기 방출보조수단(20)과 천공홀(H) 내벽 사이를 통과한 부스러기들의 일부는 천공홀 밖으로 방출되는 않고 부스러기 방출보조수단(20)의 후방에 쌓일 수 있다. 이렇게 쌓인 부스러기들은 부스러기 방출보조수단(20)과 마찰되어 이를 마모시키고 심해지면 부스러기 방출보조장치(1) 예를 들어 커플링을 파손시킬 수 있다.

이에, 본 발명은 부스러기 방출보조수단(20)의 후방에 이보다 강한 내마모성을 가진 마모방지부재(24)를 구비함에 따라 부스러기 방출보조수단(20)의 후방에서의 마모를 억제토록 한 것이다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 각각의 부스러기 방출보조돌출부(22)의 후방에 볼 형태의 마모방지부재(24)가 박혀 결합되어 있다. 이때, 볼 형태의 마모방지부재(24)는 비트부(100)의 전방면에 구비된 볼과 동일한 것이 이용될 수 있다. 또한, 마모방지부재가 볼 형태로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

또한, 부스러기 방출보조수단(20)은, 전방에 천공을 돕기 위한 파쇄보조부재(미도시)를 구비할 수 있다.

도시하지는 않았으나, 부스러기 방출보조수단(20)의 전방에 구체적으로는 각각의 부스러기 방출보조돌출부(22)의 전방에 예를 들어 볼 형태의 파쇄보조부재가 박혀 제공될 수 있다.

이때, 볼 형태의 파쇄보조부재는 마모방지부재(24)와 마찬가지로 비트부(100)의 전방면에 구비된 볼과 동일한 것일 수 있되, 볼 형태로 한정되는 것이 아니다.

이러한 파쇄보조부재는 비트부(100)의 전방면에 구비된 볼과 같이 암반을 파쇄하는 작용을 한다. 구체적으로, 예를 들어 부서러기 방출보조수단(20)의 직경이 비트부(100)의 직경보다 크게 형성되는 경우, 먼저 비트부의 볼에 의해 암반이 파쇄되면서 천공되고 이어서 부스러기 방출보조수단의 파쇄보조부재에 의해 암반이 더 넓게 파쇄되면서 천공된다. 이 경우, 좁은 영역에서 넓은 영역으로 천공함에 따라 천공이 보다 적은 힘으로 이루어질 수 있고, 따라서 특히 직경이 큰 대경 천공에 유리하다.

한편, 이러한 파쇄보조부재는 마모방지부재(24)를 구비한 부스러기 방출보조장치(1)를 반대로 제공함에 따라 얻어질 수도 있다. 즉, 부스러기 방출보조장치(1)를 마모방지부재(24)가 전방을 향하도록 하여 연결로드(200)에 연결할 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

1 ... 부스러기 방출보조장치 10 ... 바디부
20 ... 부스러기 방출보조수단 22 ... 부스러기 방출보조돌출부
24 ... 마모방지부재

Claims (6)

1. 천공용 비트부(100)의 후방에 간접적으로 연결되는 바디부(10); 및
   상기 바디부(10)에, 외측으로 돌출되도록 제공되어, 상기 비트부(100)에 의해 생성된 부스러기를 천공홀(H) 밖으로 방출하기 위하여 비트부(100)를 통해 공급되는 유압이 비트부(100)와 부스러기 방출보조수단(20) 사이에서도 유지되도록 하는 부스러기 방출보조수단(20);을 포함하되,
   상기 바디부(10)는 비트부(100)의 후방에 연결되는 연결로드(200)에 형성되거나 연결로드를 연결하도록 제공되는 커플링의 형태로 이루어지고,
   상기 부스러기 방출보조수단(20)은, 원주방향으로 간격을 두고 위치된 복수의 부스러기 방출보조돌출부(22)로 구성되어 있고,
   상기 바디부(10)와 상기 부스러기 방출보조수단(20)은, 일체로 형성되어 있으며, 상기 비트부에 의해 생성된 부스러기를 상기 천공홀 밖으로 효과적으로 방출하는 것을 돕는 부스러기 방출보조장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 부스러기 방출보조수단(20)은, 후방에 마모 방지를 위한 마모방지부재(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 부스러기 방출보조장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 부스러기 방출보조수단(20)은, 전방에 천공을 돕기 위한 파쇄보조부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 부스러기 방출보조장치.
   
6. 삭제

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