KR101964134B1 - Drilling rig apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수직형 굴착장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 굴착 작업과 확공 작업이 각기 달리 수행될 뿐 아니라 서로 동시에도 수행될 수 있도록 함과 더불어 이러한 두 작업이 서로 다른 비트를 사용할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical drilling apparatus, and more particularly, to a drilling apparatus and a drilling apparatus which are capable of simultaneously performing drilling operations and widening operations as well as being performed simultaneously with each other, To a vertical drilling apparatus for a drilling rig according to a new form.
일반적으로 수직형 굴착장치는 항만 구조물이나 석유 또는, 가스추출시설 등의 수중구조물을 시공하기 위한 하상(河床) 또는, 해저바닥 아래를 굴착하는데 주로 사용된다.Generally, vertical drilling rigs are mainly used for excavating below river bed or under the sea floor to construct underwater structures such as port structures, petroleum or gas extraction facilities.
즉, 굴착장치를 이용하여 하상이나 해저바닥 아래를 굴착한 후 이 굴착 부위에 다양한 수중구조물(예컨대, 레그파일 등)을 시공한 후 해양 플랜트 등을 건설하는 것이다.That is, the excavation apparatus is used to excavate under the floor or the bottom of the sea floor, and various underwater structures (eg, leg files, etc.) are constructed on the excavation site, and then an offshore plant is constructed.
이러한 수직형 굴착장치는 다양하게 이루어질 수 있으며, 통상적으로는 등록특허 제10-0880365호, 등록특허 제10-0938916호, 등록실용 제20-0387965호, 등록특허 제10-1183445호 등에 기재된 바와 같다.Such vertical excavation apparatuses can be variously constructed and are usually as described in Patent No. 10-0880365, No. 10-0938916, No. 20-0387965, No. 10-1183445, etc. .
특히, 전술된 종래 기술에 따른 수직형 굴착장치는 굴착시 발생되는 다량의 물(예컨대, 바닷물이나 강물 혹은, 지하수 등)이나 굴착토를 지상으로 배출할 수 있도록 구성되며, 이러한 다량의 물이나 굴착토는 고압 에어의 강제적인 주입에 의한 역순환 유동을 이용하여 상기 에어와 함께 배출되도록 유도된다.In particular, the vertical drilling apparatus according to the related art described above is configured to discharge a large amount of water (for example, seawater, river, or ground water) or excavated soil generated during excavation to the ground, The soil is induced to be discharged with the air using countercurrent flow by forced injection of high pressure air.
하지만, 전술된 종래 기술에 따른 수직형 굴착장치의 경우 굴착용 비트로 굴착을 일차적으로 수행한 후 이 굴착된 부위를 또 다른 굴착장치 혹은, 굴착용 비트의 각도 변화(등록특허 제10-0880365호 참조)를 통해 확공하도록 이루어짐에 따라 전체적인 작업 시간이 오래 소요될 수밖에 없었다.However, in the case of the conventional vertical excavation apparatus according to the above-described prior art, after performing the excavation primarily with the excavation bit, the excavated portion is moved to another excavator or a change in angle of the excavating bit (refer to Japanese Patent Application No. 10-0880365 ), So that the overall operation time was long.
특히, 종래의 기술들 중 굴착용 비트의 각도 변화가 가능하도록 이루어진 기술의 경우는 굴착용 비트를 하향 이동시키면서 굴착 작업이 수행되도록 한 후 해당 굴착용 비트의 경사각을 변경하여 상향 이동시키면서 확공 작업을 수행하도록 이루어지는데, 이렇게 굴착용 비트의 경사각을 변경하는데 소요되는 공압이 상기 굴착토 혹은, 물을 배출하는데 사용되는 고압용 에어를 이용하기 때문에 확공 작업시에는 굴착토 혹은, 물의 배출이 원활히 이루어지지 못하였던 문제점이 있었다.Particularly, in the case of a technique in which the angle of the excavating bit can be changed among the conventional techniques, the excavating operation is performed while moving the excavating bit downward, and then the inclining angle of the excavating bit is changed, Since the pneumatic pressure required to change the inclination angle of the excavation bit uses the excavated soil or the high pressure air used for discharging the water, the excavated soil or the water is smoothly discharged There was a problem that did not succeed.
즉, 굴착용 비트에 의한 확공 굴착시 굴착토 배출에 사용되는 에어를 사용하기 때문에 이러한 에어의 기압보다 굴착에 의한 외력이 더욱 클 경우에는 상기 굴착용 비트가 상기 외력에 의해 역방향으로 밀리는 현상이 발생되었던 문제점이 있었다.That is, since the air used for discharging the excavated soil is used when the excavation bit is drilled through the excavation bit, when the external force due to excavation is larger than the air pressure of the air, the excavation bit is pushed backward by the external force There was a problem.
또한, 전술된 종래의 기술들은 확공 굴착시에는 비트 바디가 상승되도록 위치하여야만 하기 때문에 드릴 로드를 제거하는 작업을 수행하게 되는데, 확공 굴착후 굴착용 비트가 지상으로 취출된 이후에는 굴착토 배출을 위한 재굴착을 실시함을 고려할 때 다시금 상기 드릴 로드를 부착 설치하여야 한다는 불편함이 있었다.In addition, in the above-described conventional techniques, the drill rod is removed because the bit body must be raised when the drill is being drilled. After the drill bit is taken out to the ground after the drilling, There is an inconvenience that the drill rod must be attached again when considering re-excavation.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 굴착 작업과 확공 작업이 각기 달리 수행될 뿐 아니라 서로 동시에도 수행될 수 있도록 함과 더불어 이러한 두 작업이 서로 다른 비트를 사용할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an excavator that can perform both excavation work and excavation work simultaneously, The present invention provides a vertical excavation apparatus for a drilling rig according to a new type in which different bits can be used.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 상하로 관통된 관체로 형성되면서 굴착 혹은, 확공 작업시 굴착토나 물이 상부로 배출되도록 안내하며, 하단측 둘레면에는 에어 유입구가 형성된 배출관; 상기 배출관의 둘레를 감싸는 관체로 형성되면서 상기 배출관과의 사이 공간을 통해 상기 배출관의 에어 유입구로 고압의 에어가 공급되도록 안내하는 안내관; 상기 배출관의 하측 끝단 둘레에 설치되면서 굴착 작업을 위한 복수의 굴착용 비트; 상기 굴착용 비트에 비해서는 상측에 위치된 상태로 상하 회동이 가능하게 설치되면서 확공 작업을 위한 복수의 확공용 비트; 상기 각 확공용 비트를 상하 회동시키는 동작부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a vertical drilling apparatus for drilling, which is formed as a vertically penetrating pipe, guides the excavated soil or water to be discharged to the upper part during excavation or expansion work, ; A guide tube which is formed as a tube that surrounds the periphery of the discharge pipe and that guides high pressure air to the air inlet of the discharge pipe through a space between the discharge pipe and the guide pipe; A plurality of drilling bits installed around the lower end of the discharge pipe for drilling; A plurality of positioning bits for wiping operation while being vertically pivotable in a state of being positioned on the upper side as compared with the excavation bit; And an operation unit that vertically rotates each of the bits for bit allocation.
여기서, 상기 동작부는 상기 각 확공용 비트의 하향 또는, 상향 이동시 상기 각 굴착용 비트에 비해 더욱 내측에 위치되는 제1상태와, 상기 각 확공용 비트의 하향 이동시 상기 각 굴착용 비트에 비해 더욱 외측에 위치되면서 확공 작업을 함께 수행하는 제2상태와, 상기 각 확공용 비트의 상향 이동시 상기 각 굴착용 비트에 비해 더욱 외측에 위치되면서 확공 작업을 수행하는 제3상태 중 어느 한 상태에 선택적으로 위치되도록 동작됨을 특징으로 한다.Here, the operation unit may include a first state in which the operation unit is positioned further inward than the excavation bits when the upward or downward movement of each of the plurality of positioning bits is performed, and a second state in which, And a third state in which a wider work is carried out while being located further outward than the respective excavation bits in the upward movement of each of the positioning bits, .
또한, 상기 동작부는 상기 안내관의 둘레를 따라 승강 가능하게 설치되는 승강링과, 상기 각 확공용 비트가 상하 회동 가능하게 설치되는 설치프레임과, 상기 승강링의 저면과 각 확공용 비트 간을 연결하는 연결링크와, 상기 승강링을 승강 동작시키는 에어실린더를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The actuating portion includes an elevating ring installed to be able to move up and down along the circumference of the guide tube, an installation frame in which each of the positioning bits is vertically rotatable, And an air cylinder for raising and lowering the lift ring.
또한, 상기 배출관과 안내관의 상측 끝단면을 가로막도록 형성되며, 중앙으로는 상기 배출관과 연통되는 연통공이 형성됨과 더불어 둘레에는 굴착 작업 혹은, 확공 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관이 각각 관통 형성된 덮개플랜지와, 상기 배출관과 안내관 사이의 상측 공간 중 상기 덮개플랜지의 하측에 위치되면서 둘레를 따라 상기 배출관과 안내관 사이의 하측 공간으로 에어를 공급하는 복수의 통과홀가 형성된 제1구획판과, 상기 배출관과 안내관 사이의 공간 중 상기 제2구획판과 상기 덮개플랜지 사이의 공간을 가로막도록 형성된 제2구획판과, 상기 덮개플랜지의 각 공급관 중 굴착 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관에는 상기 제2구획판을 관통하여 상기 제1구획판과 제2구획판 사이의 공간에 이르기까지 연장된 연장관이 연장 형성됨을 특징으로 한다.In addition, a communication hole communicating with the discharge pipe is formed at the center of the discharge pipe and the upper end surface of the guide pipe, and a supply pipe for supplying high-pressure air for drilling or wiping operation is formed A first partition plate having a cover flange and a plurality of through holes for supplying air to the lower space between the discharge pipe and the guide pipe along a circumference positioned below the cover flange of the upper space between the discharge pipe and the guide pipe; A second partition plate formed in a space between the discharge pipe and the guide pipe so as to interpose a space between the second partition plate and the cover flange, and a supply pipe for supplying high-pressure air for the excavation work among the supply pipes of the cover flange, An extension pipe extending through the second partition plate and extending to a space between the first partition plate and the second partition plate is extended .
또한, 상기 에어실린더는 상기 확공 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관을 통해 덮개플랜지와 제2구획판 사이의 공간으로 유입된 고압 에어를 전달받아 승강링을 상승시키도록 동작되며, 상기 승강링의 상승 동작을 위한 에어실린더의 동작시 상기 에어실린더로부터 배출되는 고압 에어는 상기 제1구획판과 제2구획판 사이의 공간으로 전달되도록 이루어짐을 특징으로 한다.The air cylinder is operated to lift the lift ring by receiving the high pressure air introduced into the space between the cover flange and the second partition plate through the supply pipe for supplying the high pressure air for the expansion operation, And the high-pressure air discharged from the air cylinder is transmitted to the space between the first partition plate and the second partition plate during operation of the air cylinder for the lifting operation.
이상에서와 같이, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 굴착 작업과 확공 작업시 서로 다른 비트를 사용하거나 혹은, 굴착용 비트와 확공용 비트를 모두 사용할 수 있도록 구성됨에 따라 더욱 우수한 작업 효율을 얻을 수 있게 된 효과를 가진다.As described above, the vertical drilling apparatus for drilling of the present invention is configured to use different bits during drilling operation and drilling operation, or to use both drilling bits and drilling bits, It has an effect that can be obtained.
특히, 굴착 작업과 확공 작업을 동시에 수행하거나 혹은, 굴착 작업 후 확공 작업을 재차적으로 수행할 수 있어서 작업 방식을 다양하게 선택하여 사용할 수 있게 된 효과를 가진다.Particularly, it is possible to simultaneously perform the excavation work and the drilling operation, or to perform the drilling operation again after the drilling operation, so that it is possible to select and use various working methods.
또한, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 확공 작업을 위해 에어실린더로 고압 에어를 공급하더라도 이렇게 공급된 고압 에어는 상기 에어실린더를 경유한 후 다시금 굴착토나 물의 배출을 위한 용도로 사용되기 때문에 굴착 및 확공을 위한 동시 작업이 가능하게 된 효과를 가진다.Further, in the vertical drilling apparatus for drilling of the present invention, although the high-pressure air is supplied to the air cylinder for the drilling operation, the high-pressure air thus supplied is used for discharging the excavated toner or water again after passing through the air cylinder It is possible to perform simultaneous operation for excavation and expansion.
또한, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 고압 에어의 배출 여부를 토대로 확공용 비트의 동작 상태를 정확히 인지할 수 있다는 효과를 가진다.In addition, the vertical drilling rig for drilling of the present invention has an effect of accurately recognizing the operation state of the positioning bit based on whether high-pressure air is discharged or not.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치를 설명하기 위해 각 동작별 상태를 나타낸 외관 상태도
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치를 설명하기 위해 각 동작별 상태를 나타낸 내부 단면도
도 6은 도 3의 “A”부 확대도
도 7은 도 3의 “B”부 확대도
도 8은 도 4의 “C”부 확대도
도 9는 도 4의 “D”부 확대도FIG. 1 is a perspective view of a vertical drilling rig for a drilling rig according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 3 to 5 are internal sectional views showing the state of each operation for explaining a vertical drilling apparatus for a drilling rig according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of " A "
7 is an enlarged view of " B &
8 is an enlarged view of " C "
9 is an enlarged view of the " D "
이하, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a vertical drilling apparatus for a drilling rig according to the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 9 attached hereto.
첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치를 설명하기 위해 각 동작별 상태를 나타낸 외관 상태도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치를 설명하기 위해 각 동작별 상태를 나타낸 내부 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a vertical drilling apparatus for a drilling rig according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of a drilling rig according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an internal cross-sectional view showing a state of each operation for explaining a vertical excavation apparatus for excavation.
이러한 도면을 토대로 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 크게 배출관(100)과 안내관(200)과, 복수의 굴착용 비트(300)와, 복수의 확공용 비트(400) 및 동작부(500)를 포함하여 이루어지며, 이를 통해 굴착 작업과 확공 작업이 동시에 수행될 수 있도록 하면서도 굴착 작업후 굴착장치의 상승 이동시 각 확공용 비트(400)에 의한 재차적인 확공 작업이 수행될 수 있도록 함을 특징으로 한다.As can be seen from these drawings, the vertical drilling apparatus for drilling rig according to the embodiment of the present invention mainly comprises a
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail below for each configuration.
먼저, 상기 배출관(100)은 굴착 혹은, 확공 작업시 굴착토나 물이 상부로 배출되도록 안내하기 위해 제공되는 구성이다.First, the
이와 같은 배출관(100)은 외관을 이루는 하우징(600)(도 3 내지 도 5 참조) 내의 중앙측을 상하로 관통하도록 설치된 관체로 형성된다.Such a
또한, 상기 배출관(100)의 하측 끝단은 후술될 각 굴착용 비트(300)의 동작상 간섭을 제공하지 않는 위치에 놓이도록 형성되며, 상기 배출관(100)의 하단측 둘레면에는 외부 에어의 유입을 위한 에어 유입구(110)가 형성됨과 더불어 상기 하우징(600) 내에서 상기 에어 유입구(110)의 둘레측 부위는 여타 공간으로부터 차단된 에어 배출공간(610)을 갖도록 이루어진다.In addition, the lower end of the
특히, 상기 에어 유입구(110)는 내주면으로부터 외주면으로 갈수록 점차 외향 경사지는 구조를 이루도록 형성됨으로써 상기 에어 배출공간(610)으로부터 유입되는 에어의 유입 방향이 배출관(100)의 상측을 향하도록 구성되어 에어가 상기 에어 유입구(110)를 통과하여 상기 배출관(100)을 따라 상승 유동됨에 따라 발생되는 배출관(100) 내부와 배출관(100) 저부의 압력 차이에 의해 배출관(100) 저부에 존재하는 굴착토나 물이 배출관(100) 내로 흡수될 수 있도록 함과 더불어 이렇게 흡수된 굴착토나 물이 상기 에어의 배출 유동에 편승되어 배출관(100) 내의 상부로 배출될 수 있게 된다.In particular, the
다음으로, 상기 안내관(200)은 상기 배출관(100)의 에어 유입구(110)로 고압의 에어가 공급되도록 안내하기 위한 에어 공급유로(210)를 형성하도록 제공되는 부위이다.Next, the
이러한 안내관(200)은 상기 배출관(100)의 둘레를 감싸는 관체로 형성되면서 상기 배출관(100)과의 사이 공간이 에어 공급유로(210)를 이루도록 구성됨과 더불어 이러한 에어 공급유로(210)를 통해 상기 배출관(100)의 에어 유입구(110)로 고압의 에어가 공급될 수 있게 안내하도록 구성된다.The
이때, 상기 안내관(200)의 저부 끝단은 차단플랜지(710))가 가로막으면서 구획하도록 형성됨과 더불어 이 차단플랜지(710)에는 그 저부에 위치되는 에어 배출공간(610)과 연통되는 복수의 연통공(711)이 형성됨으로써 상기 안내관(200)과 배출관(100) 사이의 공간(에어 공급유로)(210)을 통해 유동되는 고압 에어가 상기 연통공(221)을 통해 상기 에어 배출공간(610)으로 유입된 후 배출관(100)의 에어 유입구(110)로 공급될 수 있게 된다.The lower end of the
한편, 상기 배출관(100)과 안내관(200)의 상측 끝단면은 덮개플랜지(720)로 가로막아 상기 배출관(100)과 안내관(200) 간 사이의 에어 공급유로(210)가 폐쇄될 수 있도록 구성된다.The upper end surface of the
이때, 상기 덮개플랜지(720)의 중앙으로는 상기 배출관(100)과 연통되는 배출공(721)이 형성됨과 더불어 둘레에는 굴착 작업 혹은, 확공 작업을 위한 고압 에어를 각각 공급하는 공급관(722,723)이 각각 관통 형성된다.At this time, a
또한, 상기 배출관(100)과 안내관(200) 사이의 상측 공간 중 상기 덮개플랜지(720)의 하측에는 제1구획판(730)이 위치되어 해당 공간을 상하로 구획하도록 형성되고, 상기 제1구획판(730)에는 상기 배출관(100)과 안내관(200) 사이의 하측 공간으로 에어를 공급하는 복수의 통과홀(731)이 형성된다. 이때 상기 통과홀(731)에는 체크밸브(732)가 각각 구비되면서 고압 에어의 역류를 방지하게 된다.A
또한, 상기 배출관(100)과 안내관(200) 사이의 공간 중 상기 제1구획판(730)과 상기 덮개플랜지(720) 사이에는 제2구획판(740)이 구비되면서 서로 간의 공간을 가로막도록 구성되며, 상기 덮개플랜지(720)의 각 공급관(722,723) 중 굴착 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관(722)에는 상기 제2구획판(740)을 관통하여 상기 제1구획판(730)과 제2구획판(740) 사이의 공간에 이르기까지 연장된 연장관(750)이 연장 형성된다. 즉, 굴착 작업시에는 고압 에어가 상기 굴착 작업을 위한 공급관(722)을 통해 상기 제1구획판(730)과 제2구획판(740) 사이의 공간으로 제공되고, 확공 작업시에는 고압 에어가 상기 확공 작업을 위한 공급관(723) 및 연장관(750)을 통해 상기 덮개플랜지(720)와 제2구획판(740) 사이의 공간으로 제공된다.A
이와 함께, 상기 덮개플랜지(720)와 제2구획판(740) 사이의 공간은 후술될 에어실린더(540)로 고압 에어를 공급하도록 안내하는 공급측 에어호스(541)가 연결되고, 상기 제2구획판(740)과 제1구획판(730) 사이의 공간은 후술될 에어실린더(540)로부터 배출되는 고압 에어의 배출을 위한 배출측 에어호스(542)가 연결된다. 이로써 상기 확공 작업시에는 상기 덮개플랜지(720)와 제2구획판(730) 사이의 공간으로 고압 에어가 공급된 후 에어실린더(540)를 동작시킴과 더불어 이 에어실린더(540)를 경유한 고압 에어는 상기 제1구획판(730)과 제2구획판(740) 사이의 공간으로 유동된 후 배출관(100)과 안내관(200) 사이의 에어 공급유로(210)를 통해 하부로 유동되어 에어 배출공간(610)으로 제공되며, 계속해서 에어 유입구(111)를 통해 배출관(100) 내부를 따라 유동된 후 지상으로 배출된다.In addition, a space between the
다음으로, 상기 굴착용 비트(300)는 굴착 작업을 위해 사용되는 비트(bit)이다.Next, the
이와 같은 굴착용 비트(300)는 상기 배출관(100)의 하측 끝단 둘레를 따라 복수로 제공되면서 굴착장치의 하향 이동시 지반을 굴착하도록 구동된다.The
다음으로, 상기 확공용 비트(400)는 확공 작업을 위해 사용되는 리밍 비트(reaming bit)이다.Next, the spreading
이러한 확공용 비트(400)는 상기 굴착용 비트(300)에 비해서는 상측에 위치되면서 굴착장치의 하향 이동시 상기 각 굴착용 비트(300)에 의해 굴착된 부위를 확공하는 역할을 수행하게 된다.The
특히, 상기 확공용 비트(400)는 상하 회동이 가능하게 설치됨을 제시하며, 이를 통해 굴착 작업시 굴착 작업만 수행되도록 하거나, 상기 확공용 비트(400)에 의한 확공 작업이 동시에 수행되도록 하거나 혹은, 굴착장치의 상승 이동시에만 굴착 작업이 수행되도록 할 수도 있는 등 작업 환경에 따라 다양한 작업 선택이 가능하게 된다.Particularly, it is suggested that the
다음으로, 상기 동작부(500)는 상기 각 확공용 비트(400)의 상하 회동을 위해 동작시키도록 제공되는 구성이다.Next, the
본 발명의 실시예에서는 상기 동작부(500)가 각 확공용 비트(400)의 하향 또는, 상향 이동시 상기 각 굴착용 비트(300)에 비해 더욱 내측에 위치되는 제1상태와, 상기 각 확공용 비트(400)의 하향 이동시 상기 각 굴착용 비트(300)에 비해 더욱 외측에 위치되면서 확공 작업을 함께 수행하는 제2상태와, 상기 각 확공용 비트(400)의 상향 이동시 상기 각 굴착용 비트(300)에 비해 더욱 외측에 위치되면서 확공 작업을 수행하는 제3상태 중 어느 한 상태에 선택적으로 위치되도록 동작됨을 특징으로 제시하며, 이로써 전술된 설명에서와 같은 작업 환경에 따른 다양한 작업 선택이 가능하게 된다.In the embodiment of the present invention, the first state in which the
상기한 동작부(500)는 상기 안내관(200)의 둘레를 따라 승강 가능하게 설치되는 승강링(510)과, 상기 각 확공용 비트(400)가 상하 회동 가능하게 설치되는 설치프레임(520)과, 상기 승강링(510)의 저면과 각 확공용 비트(400) 간을 연결하는 연결링크(530)와, 상기 승강링(510)을 승강 동작시키는 에어실린더(540)를 포함하여 구성된다.The actuating
여기서, 상기 에어실린더(540)는 상기 확공 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관(723)을 통해 덮개플랜지(720)와 제2구획판(740) 사이의 공간으로 유입된 고압 에어를 전달받아 승강링(510)을 상승시키도록 동작된다. 이때, 상기 승강링(510)의 상승 동작을 위한 에어실린더(540)의 동작시 상기 에어실린더(540)로부터 배출되는 고압 에어는 상기 제1구획판(730)과 제2구획판(740) 사이의 공간으로 전달되도록 이루어진다.The
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 확공 굴착용 수직형 굴착장치를 이용한 굴착 과정을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the excavation process using the vertical drilling rig for drilling rig according to the above-described embodiment of the present invention will be described in more detail.
우선, 일반적인 굴착 작업만 수행하고자 할 경우에는 고압 에어가 굴착 작업을 위한 공급관(722)으로 공급되며, 이렇게 공급된 고압 에어는 상기 공급관(722)과 연결된 연장관(750)을 통해 제1구획판(730)과 제2구획판(740) 사이의 공간으로 유동된 후 상기 제1구획판(730)에 형성된 각 통과홀(731)을 통해 상기 배출관(100)과 안내관(200) 사이의 에어 공급유로(210)에 공급된다. 이는 첨부된 도 3 및 도 6과 도 7에 도시된 바와 같다.Pressure air is supplied to the
또한, 상기와 같이 에어 공급유로(210)에 공급된 고압 에어는 상기 에어 공급유로(210)를 따라 하부로 유동된 후 차단플랜지(710)의 각 연통공(711)을 통해 에어 배출공간(610) 내로 유입된 후 에어 유입구(110)를 통해 배출관(100) 내로 공급된다.The high pressure air supplied to the
이때, 상기 배출관(100)의 저부측 끝단은 굴착 작업이 진행되는 폐쇄된 공간과 연통되기 때문에 상기 배출관(100) 내로 공급된 고압의 에어는 상승 유동되며, 이러한 고압 에어의 상승 유동에 의해 굴착시 발생되는 굴착토 및 물은 상기 고압 에어와 함께 상기 배출관(100)을 통해 상승 이동되면서 배출된다.At this time, since the bottom end of the
상기한 굴착 작업시에는 별도의 동작 제어가 이루어지지 않는 이상 확공용 비트(400)가 굴착용 비트(300)에 비해 내측에 위치된 상태로 유지된다.In the above excavation work, the
만일, 전술된 굴착 작업시 확공 작업을 동시에 수행하고자 할 경우에는 고압 에어가 확공 작업을 위한 공급관(723)으로 공급된다.If the drilling operation is to be carried out at the same time, the high-pressure air is supplied to the
그리고, 이렇게 공급된 고압 에어는 상기 공급관(723)이 연통된 덮개플랜지(720)와 제1구획판(730) 사이의 공간으로 유동된 후 해당 공간과 연통되도록 연결된 공급측 에어호스(541)를 통해 에어실린더(540)로 공급되어 상기 에어실린더(540)를 동작시키며, 이러한 에어실린더(540)의 동작에 의해 승강링(510)이 상승 이동됨과 더불어 이 승강링(510)에 연결링크(530)로 연결되어 있던 각 확공용 비트(400)가 설치프레임(520)의 회전 중심을 기준으로 상향 회동된다.The high-pressure air thus supplied flows into the space between the
이에 따라, 상기 각 확공용 비트(400)는 각 굴착용 비트(300)에 비해 더욱 외측으로 돌출된 상태를 이루게 되며, 이로써 굴착장치가 하강 이동될 때에는 각 굴착용 비트(300)에 의한 굴착이 수행된 후 각 확공용 비트(400)에 의한 확공이 연이어 이루어지게 된다. 이는 첨부된 도 4 및 도 8과 도 9에 도시된 바와 같다.As a result, each of the
이와 함께, 상기 에어실린더(540)로 공급된 고압 에어에 의해 그의 플런저가 상승 이동되면서 승강링(510)을 점차 상향 이동시키게 되며, 이렇게 상기 에어실린더(540) 내로 공급된 고압 에어로 인해 상기 승강링(510)이 완전히 상승 이동된 상태를 이루면 에어실린더(540) 내에 구비된 밸브(도시는 생략됨)가 동작되면서 상기 고압 에어가 배출측 에어호스(542)로 배출된다.The plunger is moved upward by the high-pressure air supplied to the
이후, 상기 배출측 에어호스(542)를 통해 제2구획판(740)과 제1구획판(730) 사이의 공간으로 유동되며, 계속해서 상기 제1구획판(730)에 형성된 각 통과홀(731)을 통해 상기 배출관(100)과 안내관(200) 사이의 에어 공급유로(210)에 공급되면서 하향 이동된 다음 차단플랜지(710)의 각 연통공(711)을 통해 에어 배출공간(610) 내로 유입된 후 에어 유입구(110)를 통해 배출관(100) 내로 공급된다.And then flows into the space between the
따라서, 상기 배출관(100) 내로 공급된 고압의 에어는 상승 유동됨과 동시에 굴착 및 확공시 발생되는 굴착토 및 물은 상기 고압 에어와 함께 상기 배출관(100)을 통해 상승 이동되면서 배출된다.Accordingly, the high-pressure air supplied into the
한편, 굴착장치의 하향 이동이 완료된 후 상승 이동을 수행할 때에는 확공용 비트(400)를 이용한 확공 작업을 재차적으로 수행할 수도 있다.On the other hand, when performing the upward movement after the downward movement of the drilling apparatus is completed, the drilling operation using the
예컨대, 첨부된 도 5와 같이 상기 확공용 비트(400)를 굴착용 비트(300)에 비해 더욱 외측으로 노출되게 위치되도록 조작함으로써 가능하며, 이러한 확공용 비트(400)의 위치 조절 방법에 대하여는 비록 실시예로 제시되지는 않지만 다양한 형태로 실시될 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, it is possible to manipulate the
결국, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 굴착 작업과 확공 작업시 서로 다른 비트를 사용하거나 혹은, 굴착용 비트(300)와 확공용 비트(400)를 모두 사용할 수 있도록 구성됨에 따라 더욱 우수한 작업 효율을 얻을 수 있게 된다.As a result, the vertical excavation apparatus for the drilling of the present invention is configured to use different bits during excavation work and widening work, or to use both the
특히, 굴착 작업과 확공 작업을 동시에 수행하거나 혹은, 굴착 작업 후 확공 작업을 재차적으로 수행할 수 있어서 작업 방식을 다양하게 선택하여 사용할 수 있게 된다.In particular, the drilling operation and the drilling operation can be performed at the same time, or the drilling operation can be performed again after the drilling operation, so that various operation methods can be selected and used.
또한, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 확공 작업을 위해 에어실린더(540)로 고압 에어를 공급하더라도 이렇게 공급된 고압 에어는 상기 에어실린더(540)를 경유한 후 다시금 굴착토나 물의 배출을 위한 용도로 사용되기 때문에 굴착 및 확공을 위한 동시 작업이 가능하게 된다.In addition, although the vertical drilling apparatus for drilling of the present invention supplies high-pressure air to the
또한, 종래에는 굴착용 비트를 이용하여 확공 작업을 수행할 경우 상기한 굴착용 비트의 동작 여부를 정확히 인지할 수가 없었으나, 본 발명의 확공 굴착용 수직형 굴착장치는 고압 에어의 배출 여부를 토대로 확공용 비트의 동작 상태를 정확히 인지할 수 있게 된다.Further, in the related art, when the drilling operation is performed by using the drilling bit, it is not possible to correctly recognize whether the drilling bit operates or not. However, the vertical drilling apparatus for drilling of the present invention, It is possible to accurately recognize the operation state of the permutation bit.
100. 배출관 110. 에어유입구
200. 안내관 210. 에어 공급유로
300. 굴착용 비트 400. 확공용 비트
500. 동작부 510. 승강링
520. 설치프레임 530. 연결링크
540. 에어실린더 541. 공급측 에어호스
542. 배출측 에어호스 600. 하우징
610. 에어 배출공간 710. 차단플랜지
711. 연통공 720. 덮개플랜지
721. 배출공 722,723. 공급관
730. 제1구획판 731. 통과홀
732. 체크밸브 740. 제2구획판
750. 연장관 100.
200.
300.
500.
520.
540.
542. Discharge
610.
711.
721. Exhaust ball 722,723. Feeder
730.
732.
750. Connector
Claims (5)
상기 배출관의 둘레를 감싸는 관체로 형성되면서 상기 배출관과의 사이 공간을 통해 상기 배출관의 에어 유입구로 고압의 에어가 공급되도록 안내하는 안내관;
상기 배출관의 하측 끝단 둘레에 설치되면서 굴착 작업을 위한 복수의 굴착용 비트;
상기 굴착용 비트에 비해서는 상측에 위치된 상태로 상하 회동이 가능하게 설치되면서 확공 작업을 위한 복수의 확공용 비트;
상기 각 확공용 비트를 상하 회동시키도록 동작되는 에어실린더를 구비하여 이루어진 동작부;
상기 배출관과 안내관의 상측 끝단면을 가로막도록 형성되며, 중앙으로는 상기 배출관과 연통되는 배출공이 형성됨과 더불어 둘레에는 굴착 작업 혹은, 확공 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관이 각각 관통 형성된 덮개플랜지;
상기 배출관과 안내관 사이의 상측 공간 중 상기 덮개플랜지의 하측에 위치되면서 둘레를 따라 상기 배출관과 안내관 사이의 하측 공간으로 에어를 공급하는 복수의 통과홀이 형성된 제1구획판;
상기 배출관과 안내관 사이의 공간 중 상기 제1구획판과 상기 덮개플랜지 사이의 공간을 가로막도록 형성된 제2구획판;을 포함하며,
상기 덮개플랜지의 각 공급관 중 굴착 작업을 위한 고압 에어를 공급하는 공급관에는 상기 제2구획판을 관통하여 상기 제1구획판과 제2구획판 사이의 공간에 이르기까지 연장된 연장관이 연장 형성되고,
상기 덮개플랜지와 제2구획판 사이의 공간은 에어실린더로 고압 에어를 공급하도록 안내하는 공급측 에어호스가 연결됨과 더불어 상기 제2구획판과 제1구획판 사이의 공간은 상기 에어실린더로부터 배출되는 고압 에어의 배출을 위한 배출측 에어호스가 연결됨을 특징으로 하는 확공 굴착용 수직형 굴착장치.A discharge pipe which is formed as a pipe body vertically penetrating and guides an excavated material or water to be discharged to an upper part during excavation or expansion work and has an air inlet at a lower end circumference;
A guide tube which is formed as a tube that surrounds the periphery of the discharge pipe and that guides high pressure air to the air inlet of the discharge pipe through a space between the discharge pipe and the guide pipe;
A plurality of drilling bits installed around the lower end of the discharge pipe for drilling;
A plurality of positioning bits for wiping operation while being vertically pivotable in a state of being positioned on the upper side as compared with the excavation bit;
An operating unit having an air cylinder operated to vertically rotate each of the positioning bits;
A discharge pipe communicating with the discharge pipe is formed at a center of the discharge pipe and the guide pipe, and a supply pipe for supplying high-pressure air for excavation work or wiping operation is formed around the discharge pipe, ;
A first partition plate having an upper space between the discharge pipe and the guide pipe, the plurality of passage holes being located below the cover flange and supplying air to the lower space between the discharge pipe and the guide pipe along the perimeter;
And a second partition plate formed in a space between the discharge pipe and the guide pipe so as to block a space between the first partition plate and the cover flange,
A supply pipe for supplying high-pressure air for excavation work of each of the supply pipes of the cover flange extends through the second partition plate and extends to a space between the first partition plate and the second partition plate,
A space between the cover plate and the second partition plate is connected to a supply side air hose for guiding high pressure air to the air cylinder, and a space between the second partition plate and the first partition plate is connected to a high- And a discharge-side air hose for discharge of air is connected to the discharge pipe.
상기 동작부는
상기 각 확공용 비트의 하향 또는, 상향 이동시 상기 각 굴착용 비트에 비해 더욱 내측에 위치되는 제1상태와, 상기 각 확공용 비트의 하향 이동시 상기 각 굴착용 비트에 비해 더욱 외측에 위치되면서 확공 작업을 함께 수행하는 제2상태와, 상기 각 확공용 비트의 상향 이동시 상기 각 굴착용 비트에 비해 더욱 외측에 위치되면서 확공 작업을 수행하는 제3상태 중 어느 한 상태에 선택적으로 위치되도록 동작됨을 특징으로 하는 확공 굴착용 수직형 굴착장치.The method according to claim 1,
The operation unit
A first state in which each of the plurality of positioning bits is located further inside than each of the excavation bits when the positioning bits are moved downward or upward and a second state in which the positioning state is located further outward than each of the excavation bits, And a third state for performing a widening operation while being located further outward than the respective excavation bits when the respective bits for upward displacement are moved upward. A vertical excavation apparatus for a drilling rig.
상기 동작부는
상기 안내관의 둘레를 따라 승강 가능하게 설치되면서 상기 에어실린더에 의해 승강 동작되는 승강링과,
상기 각 확공용 비트가 상하 회동 가능하게 설치되는 설치프레임과,
상기 승강링의 저면과 각 확공용 비트 간을 연결하는 연결링크를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 확공 굴착용 수직형 굴착장치.The method according to claim 1 or 2,
The operation unit
An elevating ring installed to be movable up and down along the circumference of the guide pipe,
An installation frame in which each of the positioning bits is vertically rotatable,
And a connecting link connecting the bottom surface of the lifting ring and each of the positioning bits.
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