KR102127558B1 - 오거 스크류, 오거 드라이버, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법 - Google Patents

오거 스크류, 오거 드라이버, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르는 오거 스크류는, 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체; 상기 오거 몸체의 외곽에 그 둘레 방향을 따라 형성되는 오거 블레이드; 상기 오거 몸체의 하단부에 지면을 향하도록 고정 설치되고, 상기 오거 몸체의 회전에 따라 암반을 파쇄하는 고정식 비트; 및 상기 오거 몸체 내부에 수용되는 제1 고정 위치 및 상기 오거 몸체의 하단부로부터 하방으로 돌출되는 제2 고정 위치 간을 승강하도록 상기 오거 몸체의 내부에 설치되고, 상기 제2 고정 위치에 배치된 경우 상기 암반을 파쇄하는 이동식 비트;를 포함할 수 있다.

Description

오거 스크류, 오거 드라이버, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법{AUGER SCREW, AUGER DRIVE, DRILLING MACHINE AND DRILLING METHOD USING THEREOF}
본 발명은 오거 스크류, 오거 드라이버, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 천공 대상인 암반이 경암인 경우에, 오거 비트로부터 돌출되는 경암용 드릴 비트를 포함하는 오거 스크류, 오거 드라이버, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법에 관한 것이다.
토목 공사에 있어서, 구조물의 안정성 확보를 위하여 선행적으로 수행되는 기초 공사는 1층 바닥선 아래의 건축물 구조체를 완성하기 위한 토공사를 말한다. 특히, 지반이 연약지반인 경우, 건물 상부에서 전달되는 하중을 분산시켜 지반의 지내력을 확보함으로써, 침하량의 최소화 및 부동침하의 발생을 방지할 수 있다.
이를 위해, 지반과 그 상부의 기둥 또는 벽체 사이에 말뚝(pile)과 같은 구조물이 설치될 수 있다. 말뚝은 지반의 암반층까지 도달하여 단단한 암반으로부터 지내력을 확보할 수 있다.
말뚝을 심기 위해서는 지반 깊숙히 천공(drilling, boring) 작업이 수행되어야 하고, 이 때 오거(auger)가 사용될 수 있다. 오거는 비트를 로드의 선단에 부착하고, 회전하면서 흙 속에 압입되어 구멍을 뚫는다. 기존의 오거는 회전하는 선단과 접촉하는 흙을 긁어 잘게 부수고, 자중에 의한 압력으로 땅 속으로 진행하는 것이 일반적이다.
한편, 지반은 때때로 구성이 균일하지 않아 암질의 예측이 어렵고, 천공의 심도가 깊어짐에 따라 예상치 못하게 다른 암질의 암반을 맞닥뜨리는 경우가 있다. 이 경우 기존의 오거로는 다양한 암질의 암반에 대처할 수가 없어, 별도의 항타기 또는 파쇄기를 운용해야 한다. 이는, 작업의 효율성 및 편의성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 다양한 암질의 암반에 대해서 대처할 수 있는 천공 수단에 대한 수요가 증가하고 있다.
본 발명의 일 과제는, 연암에 대한 천공 작업 중 경암을 만나는 경우, 경암용 비트를 오거의 단부에서 돌출시킴으로써, 다양한 암질에 적합한 비트를 사용하여 천공 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 오거 스크류, 오거 드라이브, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 과제는, 타격하는 암반의 암질을 감지하고, 감지한 암질이 경암인 경우, 경암용 비트를 오거의 단부에서 돌출시킴으로써 암질에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 오거 스크류, 오거 드라이브, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체; 상기 오거 몸체의 외곽에 그 둘레 방향을 따라 형성되는 오거 블레이드; 상기 오거 몸체의 하단부에 지면을 향하도록 고정 설치되고, 상기 오거 몸체의 회전에 따라 암반을 파쇄하는 고정식 비트; 및 상기 오거 몸체 내부에 수용되는 제1 고정 위치 및 상기 오거 몸체의 하단부로부터 하방으로 돌출되는 제2 고정 위치 간을 승강하도록 상기 오거 몸체의 내부에 설치되고, 상기 제2 고정 위치에 배치된 경우 상기 암반을 파쇄하는 이동식 비트;를 포함하는 오거 스크류가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 상술한 상기 오거 스크류; 상기 오거 스크류의 상단부와 체결되는 체결부; 및 상기 체결된 오거 스크류에 회전력을 전달하는 구동부;를 포함하는 오거 드라이버가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 상기 오거 드라이버; 상기 오거 드라이버와 결합되어 상기 오거 드라이버가 상하 방향으로 이동되도록 가이드하는 리더; 상기 오거 드라이버를 제어하는 컨트롤러; 및 천공 작업 위치로 이동할 수 있는 주행체;를 포함하는 천공 기기가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체, 오거 몸체 하단부에서 돌출되는 고정형 비트 및 오거 몸체 내부를 승강할 수 있는 이동식 비트를 포함하는 오거 스크류를 회전시켜 암반을 파쇄하는 천공 방법으로서, 상기 오거 몸체 내부에 상기 이동식 비트를 수용한 상태에서 상기 오거 스크류를 회전시킴으로써 상기 고정식 비트로 암반을 파쇄하는 단계; 센서를 통해 타격 대상인 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상임을 감지하는 단계; 및 상기 이동식 비트를 상기 고정식 비트보다 지면에 가깝게 돌출시켜 상기 이동식 비트로 암반을 파쇄하는 단계;를 포함하는 천공 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 연암에 대한 천공 작업 중 경암을 만나는 경우, 경암용 비트를 오거의 단부에서 돌출시킴으로써, 다양한 암질에 적합한 비트를 사용하여 천공 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 오거 스크류, 오거 드라이브, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법이 제공될 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 타격하는 암반의 암질을 감지하고, 감지한 암질이 경암인 경우, 경암용 비트를 오거의 단부에서 돌출시킴으로써 암질에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 오거 스크류, 오거 드라이브, 천공 기기 및 이를 이용한 천공 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류를 구비하는 천공 기기에 대한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류를 구비하는 천공 기기에 대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류의 이동식 비트가 오거 몸체 내부로 수용된 상태에 대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류의 이동식 비트가 오거 몸체 하단부에서 돌출된 상태에 대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류의 중앙 고정식 비트에 대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류의 가림막에 대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류의 가림막의 닫힌 상태 및 열린 상태에 대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류를 이용한 천공 방법에 대한 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체; 상기 오거 몸체의 외곽에 그 둘레 방향을 따라 형성되는 오거 블레이드; 상기 오거 몸체의 하단부에 지면을 향하도록 고정 설치되고, 상기 오거 몸체의 회전에 따라 암반을 파쇄하는 고정식 비트; 및 상기 오거 몸체 내부에 수용되는 제1 고정 위치 및 상기 오거 몸체의 하단부로부터 하방으로 돌출되는 제2 고정 위치 간을 승강하도록 상기 오거 몸체의 내부에 설치되고, 상기 제2 고정 위치에 배치된 경우 상기 암반을 파쇄하는 이동식 비트;를 포함하는 오거 스크류가 제공될 수 있다.
상기 이동식 비트의 위치는, 상기 파쇄되는 암반의 경도에 따라 결정될 수 있다.
상기 이동식 비트는 상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 경우, 상기 제1 고정 위치에 배치되고, 상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상인 경우, 상기 제2 고정 위치에 배치될 수 있다.
상기 오거 몸체는 그 내부에서 상기 이동식 비트가 승강할 수 있도록, 그 하단부에서부터 상향으로 연장되는 오거 홈을 포함할 수 있다.
상기 오거 몸체 내면에 상기 상하 방향으로 연장 배치되어, 상기 이동식 비트의 이동 경로를 제공하는 이동식 비트 가이드;를 더 포함할 수 있다.
상기 이동식 비트 가이드에는 상기 이동식 비트의 나사산에 대응되는 나사골이 형성될 수 있다.
상기 오거 몸체 내부에 위치하며, 상기 이동식 비트를 회전시킴으로써 상기 이동식 비트 가이드를 따라 상기 이동식 비트를 승강시키는 모터;를 더 포함할 수 있다.
상기 오거 몸체 내면에 배치되되, 상기 이동식 비트 가이드의 상방으로 연장 되어 상기 모터의 이동 경로를 제공하는 모터 가이드;를 더 포함할 수 있다.
상기 모터의 회전력을 상기 이동식 비트에게 전달하고, 상기 모터 및 상기 드릴 비트 간 이격 거리를 유지하는 모터 샤프트를 더 포함할 수 있다.
상기 오거 몸체의 하단부에는 상기 오거 몸체 중심으로부터 외곽 방향으로 확장되는 오거 헤드가 구비되고, 상기 고정식 비트는 상기 오거 헤드의 외곽에 위치할 수 있다.
상기 이동식 비트는 상기 오거 몸체의 중심축을 따라 위치할 수 있다.
상기 고정식 비트는 제1 길이만큼 연장되며, 상기 이동식 비트는 상기 제2 고정 위치에 배치 시, 상기 오거 몸체의 하단부에서부터 제2 길이만큼 외부로 돌출되며, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 길 수 있다.
상기 이동식 비트가 상기 제1 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수와, 상기 이동식 비트가 상기 제2 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수는 상이할 수 있다.
상기 이동식 비트가 상기 제1 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수는, 상기 이동식 비트가 상기 제2 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수보다 클 수 있다.
타격 대상인 암반의 특성을 감지하는 센서에 의해 감지된 상기 암반의 특성에 따라 상기 이동식 비트의 돌출 여부가 결정될 수 있다.
상기 센서는, 상기 고정식 비트 또는 상기 이동식 비트가 상기 암반을 타격 시 발생하는 진동수를 측정하여 상기 암반의 경도를 감지하는 진동 센서를 포함할 수 있다.
상기 센서는, 미리 정해진 시간 동안 상기 오거 드라이버의 상기 상하 방향으로의 이동 거리를 측정할 수 있다.
상기 오거 몸체의 하단부에서 상기 오거 홈을 개폐하는 가림막;을 더 포함할 수 있다.
상기 이동식 비트는 적어도 일 영역에서 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형으로 형성될 수 있다.
상기 고정식 비트는 적어도 일 영역에서 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형으로 형성되고, 상기 이동식 비트는 그 직경이 작아지는 경사각이 상기 고정식 비트보다 더 클 수 있다.
상기 고정식 비트는 상기 오거 몸체 하단부의 중앙에 위치하는 중앙 고정식 비트를 포함하고, 상기 이동식 비트의 중심축 및 상기 중앙 고정식 비트의 중심축은 일치할 수 있다.
몇몇 실시예에 있어서, 상술한 상기 오거 스크류; 상기 오거 스크류의 상단부와 체결되는 체결부; 및 상기 체결된 오거 스크류에 회전력을 전달하는 구동부;를 포함하는 오거 드라이버가 제공될 수 있다.
몇몇 실시예에 있어서, 상기 오거 드라이버; 상기 오거 드라이버와 결합되어 상기 오거 드라이버가 상하 방향으로 이동되도록 가이드하는 리더; 상기 오거 드라이버를 제어하는 컨트롤러; 및 천공 작업 위치로 이동할 수 있는 주행체;를 포함하는 천공 기기가 제공될 수 있다.
몇몇 실시예에 있어서, 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체, 오거 몸체 하단부에서 돌출되는 고정형 비트 및 오거 몸체 내부를 승강할 수 있는 이동식 비트를 포함하는 오거 스크류를 회전시켜 암반을 파쇄하는 천공 방법으로서, 상기 오거 몸체 내부에 상기 이동식 비트를 수용한 상태에서 상기 오거 스크류를 회전시킴으로써 상기 고정식 비트로 암반을 파쇄하는 단계; 센서를 통해 타격 대상인 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상임을 감지하는 단계; 및 상기 이동식 비트를 상기 고정식 비트보다 지면에 가깝게 돌출시켜 상기 이동식 비트로 암반을 파쇄하는 단계;를 포함하는 천공 방법이 제공될 수 있다.
상기 이동식 비트가 돌출된 상태에서 상기 센서가 상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만임을 감지하는 단계; 및 상기 이동식 비트가 상방으로 이동하여 상기 오거 몸체 내부에 수용되는 단계;를 더 포함할 수 있다.
1. 천공 기기(10)
1.1. 개요
본 발명의 일 실시예에 따른 천공 기기(10)는, 예를 들면 건설 현장에서 구조물의 기초 공사를 위한 말뚝 설치 등의 다양한 이유로 지면에 천공 작업을 수행할 때 사용되는 기기이다.
1.2. 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)를 구비하는 천공 기기(10)에 대한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 천공 기기(10)는 지면을 뚫고 들어가는 오거 스크류(120)를 구동하는 오거 드라이버(100), 오거 드라이버(100)가 승강되는 리더(200), 리더(200)의 동작을 구동하기 위한 유압을 제공하는 유압 펌프(300), 천공 기기(10)를 수송하는 주행부(400) 및 천공 기기(10) 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(500)를 포함할 수 있다.
1.2.1. 오거 드라이버(100)
오거 드라이버(100)는 오거 스크류(120)를 구동하여, 오거 스크류(120)를 지면 내부로 압입할 수 있다. 오거 스크류(120)의 하단에는 비트가 설치될 수 있고, 오거 스크류(120)는 비트를 회전시켜서 비트와 접촉하는 암반을 파쇄할 수 있다.
오거 드라이버(100)는 오거 스크류(120), 오거 스크류(120)와 체결되는 체결부(미도시), 오거 스크류(120)에 회전력을 전달하는 구동부(160), 타격 대상인 암반의 특성을 감지할 수 있는 센서(180)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오거 드라이버(100)는 구동부(160) 및 이동식 비트(140) 등 그 구성 요소를 제어하는 로컬 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
1.2.1.1. 오거 스크류(120)
오거 스크류(120)에 의해 지면에 구멍을 형성하면서 그 자중에 의해 혹은 외력에 의해 구멍 내부로 압입될 수 있고, 새로운 지면에 대한 천공 작업을 계속할 수 있다.
오거 스크류(120)의 오거 몸체(128)는 상하 방향으로 연장될 수 있다.
오거 몸체(128)는 구동부(160)에 의해 회전하는 샤프트일 수 있다.
오거 스크류(120)의 외곽에는 오거 블레이드(126)가 오거 스크류(120) 외곽을 감싸면서 형성되어, 천공 작업을 용이하게 할 수 있다.
오거 스크류(120)의 하단에는 지면과 접촉하여 암반을 파쇄하는 비트가 설치될 수 있다.
오거 스크류(120)는 고정식 비트(122) 및 이동식 비트(140)를 포함할 수 있다.
고정식 비트(122)는 오거 스크류(120) 하단부의 일 위치에 고정되어 천공을 수행할 수 있다.
이동식 비트(140)는 오거 몸체(128) 내부에서 상하로 승강하면서, 내부에 수용되거나, 외부로 노출되어 천공을 수행할 수 있다.
오거 스크류(120)의 승강에 대해서는 더 자세히 후술하기로 한다.
이동식 비트(140)의 위치는 암반의 경도를 포함하는 특성 또는 작업 환경에 따라 결정될 수 있다.
예를 들면, 이동식 비트(140)가 오거 하단부(124)에서 노출되는 위치로 배치되어 천공에 사용되는 경우는, 암반이 경암인 경우일 수 있다.
또는 예를 들면, 직경이 작은 소공을 형성하기 위해 이동식 비트(140)가 사용될 수도 있다.
이동식 비트(140)와 고정식 비트(122)는 재질 및 형상이 상이할 수 있다.
이동식 비트(140)의 단부는 고정식 비트(122)의 단부보다 그 경사각이 감소하는 경사각이 작을 수 있다. 다시 말하면, 이동식 비트(140)는 고정식 비트(122)보다 날카로울 수 있다.
이동식 비트(140)는 고정식 비트(122)보다 견고한 재질로 형성될 수 있다.
이러한 형상 및 재질은, 이동식 비트(140)가 견고한 암반에 구멍을 뚫는 데 유리할 수 있다.
오거 스크류(120)의 회전 속도 및 토크는 암반의 특성에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 경암의 경우, 토크를 증가시키고 회전 속도는 줄이되, 연암의 경우 작업 속도 향상을 위해 토크를 감소시키되 회전 속도를 증가시킬 수 있다.
이동식 비트(140)가 오거 몸체(128) 내부에 수용된 상태 또는 외부로 돌출된 상태에서 오거 스크류(120)의 회전 속도 및 토크는 상이할 수 있다.
1.2.1.2. 체결부
체결부는 오거 스크류(120)와 결합하고, 구동부(160)로부터 전달되는 회전력을 오거 스크류(120)에게 전달할 수 있다. 체결부를 통해 오거 스크류(120)는 오거 드라이버(100)에 결합되거나, 오거 드라이버(100)로부터 분리될 수 있다. 오거 스크류(120)의 사용이 오래되어 마모되면, 체결부는 기 사용중이던 오거 스크류(120)를 분리하고, 새로운 오거 스크류(120)와 결합할 수 있다.
체결부는 물리적으로 오거 스크류(120)와 결합할 수 있고, 또한 전기적, 통신 상으로도 오거 스크류(120)와 결합할 수 있다. 오거 스크류(120)에는 모터(142)가 포함될 수 있고, 체결부를 통해 모터(142)에 대한 조작 신호가 모터(142)에게 전달될 수 있다.
1.2.1.3. 구동부(160)
구동부(160)는 회전력을 생성하여, 오거 스크류(120)에 회전력을 전달할 수 있다.
구동부(160)는 예를 들면 유압 모터(142) 또는 전기 모터(142)일 수 있다. 구동부(160)는 유압 모터(142)로서, 피스톤 모터(142)(piston motor), 베인 모터(142)(vane motor) 또는 기어 모터(142)(gear motor)를 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
구동부(160)는 유압 모터(142)로서, 제어부(500)의 제어 하에 유압 펌프(300)로부터 작동유를 제공받아 오거 스크류(120)를 회전시킬 수 있다.
구동부(160)는 작업 환경에 따라 다양한 회전 속도 및 다양한 토크로 오거 스크류(120)를 회전시킬 수 있다.
분당 회전수(rpm, rotation per minute)는 예를 들면, 연암을 타격 대상으로 하는 경우에, 경암을 타격 대상으로 하는 경우보다 클 수 있다.
또는, 분당 회전수는 예를 들면, 소공을 천공하는 경우에, 대공을 천공하는 경우보다 클 수 있다.
1.2.1.1. 센서(180)
센서(180)는 타격 대상인 암반의 특성을 감지할 수 있다. 센서(180)는 감지한 암반의 특성을 제어부(500)에 전달할 수 있다.
센서(180)는 암반의 경도, 암반의 강도, 암반의 조성, 암반의 표면 거칠기, 암반의 종류 등을 감지할 수 있다.
센서(180)는 다양한 방법으로 암반의 특성을 감지할 수 있다.
센서(180)는 예를 들면, 진동 센서로서 비트가 암반을 타격할 때 발생하는 진동을 감지할 수 있다. 센서(180)는 감지한 진동수를 제어부(500)에게 전달할 수 있다. 제어부(500)는 센서(180)를 통해 감지된 미리 정해진 시간 내 발생하는 진동수가 미리 정해진 진동수 이상인 경우 암반이 경암인 것으로 판단할 수 있고, 미리 정해진 시간 내 발생하는 진동수가 미리 정해진 진동수 미만인 경우 암반이 연암인 것으로 판단할 수 있다.
또는 센서(180)는, 오거 스크류(120)가 암반을 파쇄하고 지면 속으로 진행한 깊이를 측정할 수 있다. 경암의 경우, 연암에 비해 오거 스크류(120)가 파쇄하고 진행하는 것이 더딜 수 있다. 따라서 센서(180)는 소정의 시간 내에 오거 스크류(120)가 전진한 깊이를 측정함으로써 암반의 경도를 감지할 수 있다.
예를 들면 센서(180)는 근접 센서로서, 오거 드라이버(100)의 지면을 향하는 하면에 부착되어, 오거 드라이버(100)와 지면과의 이격 거리를 감지할 수 있다.
또는 센서(180)는 근접 센서로서, 탑 시브에서 오거 드라이버(100)를 향하는 방향으로 부착되어, 탑 시브로와 오거 드라이버(100) 간의 이격 거리를 감지할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 천공 기기(10)는 센서(180)를 통해서 암반의 특성을 감지할 수도 있으나, 천공 기기(10)가 반드시 센서(180)를 포함해야 하는 것은 아닐 수 있다.
작업 현장에서 작업자의 판단 하에, 암반의 특성이 변화한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 작업자로부터 경암용 이동식 비트(140)를 돌출시키거나 오거 몸체(128) 내부로 삽입하는 입력을 수신할 수 있다.
1.2.2. 리더(200)
리더(200)는 오거 드라이버(100)의 승강을 가이드할 수 있다. 리더(200)는 상하 방향으로 길게 연장되어, 오거 드라이버(100)가 상하 방향으로 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 리더(200)는 오거 드라이버(100)가 결합될 수 있는 가이드 레일을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리더(200)는 기울어지면서 지면과 대체로 평행하게 접히는 도복 상 태와, 지면과 대체로 수직하게 서는 기립 상태로 운용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리더(200)는 그 길이가 변할 수 있다. 리더(200)는 작업 요건에 따라 그 길이가 신장되거나, 수축될 수 있다. 예를 들면, 천공 깊이가 깊은 경우 이에 따라 오거 스크류(120)의 길이도 길어질 수 있고, 상기 오거 스크류(120)를 장착할 수 있도록 리더(200)는 그 길이가 연장될 수 있다. 또, 수송을 위해서 리더(200)는 그 길이가 수축되어 수송되기 용이한 상태로 변할 수 있다.
1.2.3. 유압 펌프(300)
유압 펌프(300)는 리더(200) 및 구동부(160)를 비롯한 유압이 필요한 구성에 작동유를 공급할 수 있다. 유압 펌프(300)는 제어부(500)의 제어 하에 작동유를 유압이 필요한 구성에 공급할 수 있다.
유압에 의해 리더(200)는 도복 상태 및 기립 상태로 변할 수 있다. 유압에 의해 구동부(160)는 오거 스크류(120)를 회전시키는 회전력을 생성할 수 있다.
1.2.4. 주행부(400)
주행부(400)는 그 상부에 본체(600)를 싣고 운반할 수 있다. 주행부(400)를 통해 천공 기기(10)는 작업 위치에 도달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 주행부(400)는 본체(600)를 회전시킬 수 있다.
1.2.5. 제어부(500)
제어부(500)는 천공 기기(10)의 전반적 동작을 제어할 수 있다.
제어부(500)는 오거 드라이버(100)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(500)는 오거 드라이버(100)가 리더(200)를 따라 승강하도록 또는 일 위치에 머무르도록 제어할 수 있다.
또, 제어부(500)는 유압 펌프(300) 및 구동부(160)를 통해 오거 스크류(120)가 회전하도록 제어할 수 있다. 제어부(500)는 오거 스크류(120)의 회전 속도 및 토크를 제어할 수 있다.
제어부(500)는 이동식 비트(140)가 오거 몸체(128) 내부에서 승강하도록 또는 일 위치에 머무르도록 제어할 수 있다. 제어부(500)는 이동식 비트(140)의 승강을 제어하는 모터(142)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 오거 드라이버(100)는 구동부(160) 및 이동식 비트(140) 등 그 구성 요소를 제어하는 로컬 제어부(500)를 포함할 수 있다. 이 때 제어부(500)는, 오거 드라이버(100)의 동작을 직접 제어하는 대신에, 로컬 제어부(500)를 제어함으로써 간접적으로 오거 드라이버(100)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(500)는 리더(200)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(500)는 유압 펌프(300)를 통해 리더(200)의 도복 상태 및 기립 상태 간 상태 변화를 제어할 수 있다. 제어부(500)는 유압 펌프(300)를 통해 리더(200)의 신장 및 수축을 제어할 수 있다.
1.2.3. 실시예
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)를 구비하는 천공 기기(10)에 대한 도면이다.
도 2를 참조하면, 주행부(400)는 상부에 천공 기기(10)의 본체(600)를 수송할 수 있다.
리더(200)는 실린더를 통해 본체(600)와 연결되고, 수직 방향으로 선 기립 상태에 있다.
오거 드라이버(100)는 리더(200)에 결합되어 리더(200)의 연장 방향을 따라서 이동하다가 리더(200)의 일 위치에 고정될 수 있다.
오거 드라이버(100)는 그 하부에서 오거 스크류(120)와 체결될 수 있다.
오거 스크류(120)는 상하 방향으로 연장되고, 하단부가 지면을 향할 수 있다.
본체(600)에는 작업자가 탑승할 수 있다. 본체(600)에는 제어부(500), 유압 펌프(300), 작업자에게 천공 기기(10)의 상태를 출력하는 출력부 및 작업자의 입력을 수신하는 조작부 등이 위치할 수 있다,
작업자의 조작에 의해, 오거 드라이버(100)가 회전하면서 하강할 수 있고, 오거 스크류(120)의 지반에 대한 천공 작업이 수행될 수 있다.
작업이 끝나면, 오거 드라이버(100)는 상승할 수 있고, 리더(200)는 수축 및 도립 상태로 변화할 수 있다.
2. 오거 드라이버(100) 및 오거 스크류(120)
2.1. 수용 상태
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)의 이동식 비트(140)가 오거 몸체(128) 내부로 수용된 상태에 대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2의 A 영역을 확대한 오거 스크류(120)를 볼 수 있다. 오거 스크류(120)는 오거 몸체(128), 오거 블레이드(126), 오거 하단부(124), 오거 홈(125), 고정식 비트(122), 이동식 비트(140), 모터(142), 이동식 비트 가이드(144), 모터 가이드(146), 모터 샤프트(148) 등을 포함할 수 있다.
2.1.1 오거 몸체(128), 오거 홈(125) 및 오거 블레이드(126)
오거 몸체(128)는 상하 방향으로 연장될 수 있다.
오거 몸체(128)의 상부는 오거 드라이버(100)와 결합되어, 회전력을 전달받을 수 있다.
오거 몸체(128)의 하부는 오거 지면을 향하고, 오거 하단부(124) 또는 오거 헤드(124)가 형성될 수 있다. 오거 하단부(124)는 오거 몸체(128)의 외곽 방향으로 확장되며, 대체로 원형일 수 있다. 오거 하단부(124)는 대체로 지면과 평행하게 평평한 면을 제공할 수 있다.
오거 몸체(128)는 내부에 빈 공간인 오거 홈(125)이 형성된 관체일 수 있다.
오거 홈(125)은 이동식 비트(140)가 수용되고, 출입하는 공간으로서, 오거 홈(125)은 오거 몸체(128) 하단부에서부터 미리 정해진 길이만큼 형성될 수 있다. 그 이상의 높이에서는 오거 몸체(128)는 빈 공간 없이 내부가 채워진 형상일 수 있다.
오거 홈(125)은 오거 몸체(128)의 중앙에 위치할 수 있다.
오거 몸체(128) 외곽에는 그 둘레 방향으로 오거 몸체(128)를 감싸면서 오거 몸체(128) 하단부터 상단까지 연장되는 오거 블레이드(126)가 형성될 수 있다. 오거 블레이드(126)는 오거 몸체(128)의 회전 시 함께 회전하면서 오거 하단부(124)에서 파쇄된 암반 파편들을 오거 상부까지 운반할 수 있다. 오거 블레이드(126)는 암반 파편들이 운반되도록 오거 몸체(128)의 외면에서 외곽 방향으로 확장되는 면을 제공할 수 있다.
2.1.2 고정식 비트(122)
고정식 비트(122)는 오거 하단부(124)에 설치될 수 있다.
고정식 비트(122)는 복수가 구비될 수 있다.
고정식 비트(122)의 형상은 다양할 수 있다. 예를 들면, 고정식 비트(122)는 그 일 영역에서 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형일 수 있다. 또는 고정식 비트(122)는 하방으로 연장되다가, 구부러지면서 복수의 고정식 비트(122)의 단부가 모이는 형상일 수 있다.
고정식 비트(122)가 설치되는 위치는 다양할 수 있다.
고정식 비트(122)는 오거 하단부(124)의 중심에서 벗어나 외곽 영역에 위치할 수 있다. 따라서 오거 몸체(128)가 회전할 때, 고정식 비트(122)는 오거 몸체(128)의 중심부를 중심으로 원을 그리면서 운동할 수 있다. 고정식 비트(122)는 지면의 흙을 긁으면서 모을 수 있고, 모인 흙은 오거 블레이드(126)를 통해 상부로 운반될 수 있다. 흙이 제거된 공간에는 오거 스크류(120)가 자중 또는 외력에 의해 압입될 수 있다.
복수의 고정식 비트(122)는 오거 하단부(124)에서 외곽 방향으로 일정한 패턴으로 배열될 수 있다. 고정식 비트(122)의 개수 및 패턴은 파쇄된 암반 파편 및 흙이 용이하게 제거될 수 있도록 설계된 것일 수 있다.
2.1.2 이동식 비트(140)
이동식 비트(140)는 필요에 따라 오거 홈(125) 내부로 삽입되어 수용되거나, 필요에 따라 오거 하단부(124)에서 지면을 향해 돌출되어 천공 작업에 사용될 수 있다.
이동식 비트(140)는 오거 홈(125)에서 승강할 수 있다. 이동식 비트(140)는 오거 홈(125)에 수용되는 제1 위치 또는 오거 하단부(124)에서 지면을 향해 돌출되는 제2 위치에 배치될 수 있다.
제1 위치에서 이동식 비트(140)의 단부와 고정식 비트(122)의 단부는 일치할 수 있다.
제1 위치에서 이동식 비트(140)의 단부는 고정식 비트(122)의 단부보다 상측에 위치할 수 있다. 제1 위치에서, 이동식 비트(140)의 단부는 오거 하단부(124) 표면보다 상측에 위치할 수 있다.
제2 위치에 대해서는 더 자세히 후술하기로 한다.
오거 홈(125)의 내면에는 이동식 비트(140)가 미리 정해진 이동 경로를 따라 승강하도록 가이드하는 이동식 비트 가이드(144)가 상하로 연장되어 설치될 수 있다.
이동식 비트(140)의 외면 상 일 영역에는 나사산이 형성될 수 있고, 이동식 비트 가이드(144)에는 상기 나사산과 부합하는 나사골이 형성될 수 있다. 이동식 비트(140)의 회전 시, 나사산과 나사골이 맞물리면서 이동식 비트(140)는 이동식 비트 가이드(144)를 따라 상향 또는 하향으로 이동할 수 있다.
이동식 비트(140)는 하단부의 일 영역에서 하방으로 갈수록 그 직경이 작아지는 원뿔 형상일 수 있다.
이동식 비트(140)는 오거 몸체(128)의 중심부에 위치할 수 있다. 이동식 비트(140)의 중심축과 오거 몸체(128)의 중심축은 일치할 수 있다.
이동식 비트(140)는 모터(142)에 의해 승강할 수 있다.
모터(142)는 이동식 비트(140)의 상측에 위치할 수 있다.
모터(142)는 모터 샤프트(148)를 통해 이동식 비트(140)와 연결될 수 있다.
모터 샤프트(148)는 모터(142)의 회전력을 이동식 비트(140)에 전달받을 수 있다.
모터 샤프트(148)는 모터(142)와 이동식 비트(140) 간 이격 거리를 유지할 수 있다.
따라서 모터(142)의 회전 시, 이동식 비트(140)는 상향 또는 하향으로 이동하고, 이와 함께 모터(142)도 이동식 비트(140)와 같은 방향으로 이동할 수 있다.
모터(142)는 예를 들면, 전기 모터(142)일 수 있다. 모터(142)는 이동식 비트(140)를 제1 위치 및 제2 위치 사이에서만 이동시키고, 그 외의 영역으로는 이동을 제한할 수 있다.
모터 가이드(146)는 모터(142)가 미리 정해진 이동 경로를 따라 승강하도록 가이드 할 수 있다.
모터 가이드(146)는 오거 홈(125)의 내면에 상하 방향으로 연장되어 배치될 수 있다.
모터(142)는 모터(142)로부터 대체로 수평 방향으로 연장되는 모터 암(147)에 의해 모터 가이드(146)에 체결될 수 있다.
모터 가이드(146)는 모터 암(147)이 슬라이딩되는 홈이 형성된 레일 형태일 수 있다.
또는 모터 암(147)의 단부에는 형성된 기어가 형성될 수 있고, 모터 가이드(146)에는 모터 암(147)의 기어와 맞물리는 기어가 상하 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 모터 암(147) 단부의 기어는 피니언이고, 모터 가이드(146)의 기어는 랙일 수 있다.
2.2. 돌출 상태
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)의 이동식 비트(140)가 오거 몸체(128) 하단부에서 돌출된 상태에 대한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동식 비트(140)는 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 수 있다.
제1 위치에서의 이동식 비트(140)는 모터(142)에 의해 회전하면서 이동식 비트 가이드(144)를 따라 하향으로 이동하여 제2 위치에서 멈출 수 있다.
이동식 비트(140)가 제2 위치에 도달하면 모터(142)는 이동식 비트(140)의 회전을 멈출 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이동식 비트(140)가 제2 위치에 도달하면 더 이상 하향 진행되지 못하도록 이동식 비트(140)의 전진을 방지하는 스토퍼가 제공될 수 있다. 스토퍼는 예를 들면, 오거 하단부(124)에 구비될 수 있다. 또는 스토퍼는 모터 가이드(146)의 일 위치에 제공될 수 있다. 또는 스토퍼는 이동식 비트 가이드(144)의 일 위치에 제공될 수 있다.
제2 위치에서 이동식 비트(140)의 단부는 고정식 비트(122)의 단부보다 하방으로 더 돌출될 수 있다. 따라서 이동식 비트(140)는 제2 위치에서 지면과 접촉하여 천공을 수행할 수 있다.
먼저, 이동식 비트(140)가 제자리에서 회전하며 암반을 파쇄하면, 암반의 전체적 강도가 약화될 수 있다. 이 때 고정식 비트(122)는 상기 파쇄된 지점을 중심으로 원 운동하면서, 강도가 약화된 암반을 더욱 잘게 분쇄할 수 있다.
2.3. 중앙 고정식 비트(123)
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)의 중앙 고정식 비트(123)에 대한 도면이다.
도 5를 참조하면, 오거 스크류(120)는 일 실시예에 따라 중앙 고정식 비트(123)를 포함할 수 있다. 도 5(a)는 이동식 비트(140)가 오거 몸체(128) 내부로 수용된 상태를 도시하며, 도 5(b)는 이동식 비트(140)가 중앙 고정식 비트(123) 하부로 돌출된 상태를 도시한다.
중앙 고정식 비트(123)는 오거 하단부(124)에 고정 설치되되, 오거 몸체(128)의 중앙부에 위치할 수 있다. 중앙 고정식 비트(123)의 중심축은 오거 몸체(128)의 중심축과 일치할 수 있다. 따라서, 중앙 고정식 비트(123)는 오거 몸체(128)의 회전에 따라 제자리에서 회전하면서 천공을 수행할 수 있다.
중앙 고정식 비트(123)의 단부는 오거 하단부(124)의 외곽에 위치하는 고정식 비트(122)의 단부보다 지면에 더 근접하도록 설계될 수 있다. 따라서, 먼저 중앙 고정식 비트(123)에 의해 지반이 파쇄되면, 파쇄된 지점을 중심으로 고정식 비트(122)가 원 운동하면서 강도가 약화된 암반을 더욱 잘게 분쇄할 수 있다.
이동식 비트(140)는 제2 위치에 배치될 때, 중앙 고정식 비트(123)의 중심부에서 돌출될 수 있다. 이를 위해 오거 홈(125)은 중앙 고정식 비트(123)의 단부까지 연장되어 형성될 수 있다. 이동식 비트(140)는 오거 홈(125)을 따라 승강할 수 있다. 제2 위치에서, 이동식 비트(140)의 단부는 중앙 고정식 비트(123)의 단부보다 지면에 더 근접할 수 있다.
중앙 고정식 비트(123)의 단부는 원뿔형으로 뾰족한 형상일 수 있다.
이동식 비트(140)의 단부 역시, 원뿔형으로 뾰족한 형상일 수 있다.
이동식 비트(140)는 중앙 고정식 비트(123)보다 그 직경이 감소하는 경사각이 더 클 수 있다. 즉, 이동식 비트(140)는 중앙 고정식 비트(123)보다 더 날카로울 수 있다.
또, 이동식 비트(140)는 중앙 고정식 비트(123)보다 더 견고한 재질로 형성될 수 있다.
이로써, 이동식 비트(140)는 중앙 고정식 비트(123)보다 더 견고한 암반을 파쇄하는 데 사용될 수 있다.
2.4. 가림막(150)
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)의 가림막(150)에 대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)의 가림막(150)의 닫힌 상태 및 열린 상태에 대한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 가림막(150)은 오거 하단부(124)에서 오거 홈(125)을 개폐할 수 있다.
오거 하단부(124)는 지면과 접촉 또는 근접하여 천공을 수행하기 때문에, 오거 홈(125)을 차단하지 않으면, 파쇄되는 암반의 파편이 오거 홈(125) 내부로 유입되어 이동식 비트(140)에 충격을 줄 수 있고, 이동식 비트 가이드(144)에 끼어 이동식 비트(140)의 이동을 제한하는 등의 문제를 유발할 수 있다.
가림막(150)은 오거 홈(125)을 닫아 외부로부터 차단하고, 이동식 비트(140)의 돌출을 위해서 필요한 만큼만 오거 홈(125)을 열 수 있다.
가림막(150)은 그 중앙에 오픈 영역을 형성할 수 있다. 오픈 영역은 중심에서 그 직경이 커지면서 완전히 열린 상태가 될 수 있고, 또는 그 직경이 작아지면서 완전히 닫힌 상태가 될 수 있다.
도 7(a)는 이동식 비트(140)가 오거 몸체(128) 내부에 완전히 수용된 제1 위치에서의 가림막(150)을 도시한다. 이 때 가림막(150)은 오픈 영역을 없애고 오거 홈(125)을 완전히 닫을 수 있다.
도 7(b)는 이동식 비트(140)가 오거 하단부(124)에서부터 일정 길이만큼 돌출된 상태에서의 가림막(150)을 도시한다. 이 때 가림막(150)은 이동식 비트(140)가 돌출되는 정도에 따라 돌출된 부위의 이동식 비트(140)의 직경에 대응되는 정도로 오픈 영역을 형성할 수 있다. 예를 들면, 이동식 비트(140)는 돌출되면서 가림막(150)의 중앙부를 밀 수 있고, 그 힘에 의해 가림막(150)의 일부가 열리면서 이동식 비트(140)의 직경과 일치하는 크기의 오픈 영역이 형성될 수 있다.
3. 천공 방법
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오거 스크류(120)를 이용한 천공 방법에 대한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저, 이동식 비트(140)가 오거 홈(125)에 수용된 상태에서 고정식 비트(122)가 천공을 수행할 수 있다(S1100). 이후, 피타격 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상인 것이 감지될 수 있다(S1200). 이에 따라 이동식 비트(140)가 돌출되고, 이동식 비트(140)로 천공이 수행될 수 있다(S1300). 이후, 피타격 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 것이 감지될 수 있다(S1400). 이에 따라 이동식 비트(140)는 수용 상태로 복귀하고, 고정식 비트(122)로 천공이 수행될 수 있다(S1500).
이하에서는 각 단계에 대해 상세히 기술한다.
먼저, 이동식 비트(140)가 오거 홈(125)에 수용된 상태에서 고정식 비트(122)가 천공을 수행할 수 있다(S1100).
이동식 비트(140)는 오거 홈(125)에 수용되는 제1 위치에 배치될 수 있다. 오거 몸체(128)의 회전에 의해 고정식 비트(122)가 지면에 대해 천공을 수행할 수 있다.
이후, 센서(180)를 통해 피타격 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상인 것이 감지될 수 있다(S1200). 이에 따라 이동식 비트(140)가 돌출되고, 이동식 비트(140)로 천공이 수행될 수 있다(S1300).
센서(180)는 피타격 암반의 경도를 포함하는 암반의 특성을 감지할 수 있다. 센서(180)는 제어부(500)에 감지한 암반의 경도를 포함한 정보를 전달할 수 있다. 제어부(500)는 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상인 경우, 이동식 비트(140)가 더 적합한 경암인 것으로 판단할 수 있다. 제어부(500)는 이동식 비트(140)를 제2 위치로 이동시켜 돌출시키고, 이동식 비트(140)는 경암에 대해 효과적으로 천공을 수행할 수 있다.
한편 제어부(500)는, 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 경우, 이동식 비트(140)를 제1 위치에 유지시키고, 고정식 비트(122)를 운용할 수 있다.
이후, 피타격 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 것이 감지될 수 있다(S1400). 이에 따라 이동식 비트(140)는 수용 상태로 복귀하고, 고정식 비트(122)로 천공이 수행될 수 있다(S1500).
센서(180)는 피타격 암반의 경도를 포함한 정보를 감지하고, 감지한 정보를 제어부(500)에 전달할 수 있다. 제어부(500)는 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 경우, 이동식 비트(140)를 오거 홈(125) 내부인 제1 위치로 복귀시킬 수 있다.
연암인 경우에는, 고정식 비트(122) 또는 중앙 고정식 비트(123)만으로도 천공이 효율적으로 진행될 수 있다. 따라서, 연암의 경우에, 이동식 비트(140)를 제1 위치에 배치시킴으로써, 불필요한 이동식 비트(140)의 사용을 최소화할 수 있다. 이로 인해 이동식 비트(140)의 마모를 줄이고, 수명을 연장시킬 수 있다.
한편, 피타격 암반의 경도가 정해진 경도 이상인 경우에는 이동식 비트(140)는 여전히 돌출된 상태로 유지되어 천공을 수행할 수 있다.
상술한 과정을 통해, 암반의 경도를 감지하고, 감지한 암반의 경도에 따라 이동식 비트(140) 및 고정식 비트(122) 중 적합한 비트로 천공을 수행하도록 이동식 비트(140)의 승강 위치를 조절하는 오거 스크류(120), 오거 드라이버(100), 천공 기기(10) 및 천공 방법이 제공될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
10 천공 기기 100 오거 드라이버
120 오거 스크류 122 고정식 비트
123 중앙 고정식 비트 124 오거 하단부/오거 헤드
125 오거 홈 126 오거 블레이드
128 오거 몸체 140 이동식 비트
142 모터 144 이동식 비트 가이드
146 모터 가이드 147 모터 암
148 모터 샤프트 150 가림막
160 구동부 180 센서
200 리더 300 유압 펌프
400 주행부 500 제어부
600 본체

Claims (25)

  1. 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체;
    상기 오거 몸체의 외곽에 그 둘레 방향을 따라 형성되는 오거 블레이드;
    상기 오거 몸체의 하단부에 지면을 향하도록 고정 설치되고, 상기 오거 몸체의 회전에 따라 암반을 파쇄하는 고정식 비트;
    상기 오거 몸체 내부에 수용되는 제1 고정 위치 및 상기 오거 몸체의 하단부로부터 하방으로 돌출되는 제2 고정 위치 간을 승강하도록 상기 오거 몸체의 내부에 설치되고, 상기 제2 고정 위치에 배치된 경우 상기 암반을 파쇄하는 이동식 비트; 및
    상기 이동식 비트가 상기 오거 몸체 내부에 수용된 경우, 상기 이동식 비트의 손상이 방지되도록 상기 오거 몸체의 하단부에서 상기 이동식 비트가 수용되는 상기 오거 몸체의 내부 빈 공간인 오거 홈을 폐쇄하고,
    상기 이동식 비트의 적어도 일부분이 외부에 돌출된 경우, 파쇄된 암반 파편들의 상기 오거 홈으로의 유입이 차단되도록 외부에 돌출된 상기 이동식 비트의 적어도 일부분의 직경에 대응되는 영역을 개방하는 가림막; 을 포함하고,
    상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 경우, 상기 이동식 비트가 상기 암반으로 인해 손상되지 않도록 상기 이동식 비트가 상기 오거 몸체 내부에 수용되어 외부에 돌출되지 않는 상기 제1 고정 위치에 배치되고,
    상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상인 경우, 상기 이동식 비트가 상기 암반을 파쇄하도록 상기 이동식 비트의 적어도 일부가 외부에 돌출되는 상기 제2 고정 위치에 배치되는
    오거 스크류.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 오거 홈은 상기 오거 몸체의 내부에서 상기 이동식 비트가 승강되도록, 상기 오거 몸체의 하단부에서부터 상향으로 연장되는,
    오거 스크류.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 오거 몸체 내면에 상기 상하 방향으로 연장 배치되어, 상기 이동식 비트의 이동 경로를 제공하는 이동식 비트 가이드;를 더 포함하는
    오거 스크류.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 이동식 비트 가이드에는 상기 이동식 비트의 나사산에 대응되는 나사골이 형성되는
    오거 스크류.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 오거 몸체 내부에 위치하며, 상기 이동식 비트를 회전시킴으로써 상기 이동식 비트 가이드를 따라 상기 이동식 비트를 승강시키는 모터;를 더 포함하는
    오거 스크류.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 오거 몸체 내면에 배치되되, 상기 이동식 비트 가이드의 상방으로 연장 되어 상기 모터의 이동 경로를 제공하는 모터 가이드;를 더 포함하는
    오거 스크류.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 모터의 회전력을 상기 이동식 비트에게 전달하고, 상기 모터 및 상기 이동식 비트 간 이격 거리를 유지하는 모터 샤프트를 더 포함하는
    오거 스크류.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 오거 몸체의 하단부에는 상기 오거 몸체 중심으로부터 외곽 방향으로 확장되는 오거 헤드가 구비되고,
    상기 고정식 비트는 상기 오거 헤드의 외곽에 위치하는
    오거 스크류.
  11. 제4 항에 있어서,
    상기 이동식 비트는 상기 오거 몸체의 중심축을 따라 위치하는
    오거 스크류.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 고정식 비트는 제1 길이만큼 연장되며,
    상기 이동식 비트는 상기 제2 고정 위치에 배치 시, 상기 오거 몸체의 하단부에서부터 제2 길이만큼 외부로 돌출되며,
    상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 긴,
    오거 스크류.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 이동식 비트가 상기 제1 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수와, 상기 이동식 비트가 상기 제2 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수는 상이한
    오거 스크류.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 이동식 비트가 상기 제1 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수는, 상기 이동식 비트가 상기 제2 고정 위치에 배치될 때 상기 오거 몸체의 회전 수보다 큰
    오거 스크류.
  15. 제1 항에 있어서,
    타격 대상인 암반의 특성을 감지하는 센서에 의해 감지된 상기 암반의 특성에 따라 상기 이동식 비트의 돌출 여부가 결정되는
    오거 스크류.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 고정식 비트 또는 상기 이동식 비트가 상기 암반을 타격 시 발생하는 진동수를 측정하여 상기 암반의 경도를 감지하는 진동 센서를 포함하는
    오거 스크류.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 센서는, 미리 정해진 시간 동안 상기 오거 스크류의 상하 방향으로의 이동 거리를 측정하는
    오거 스크류.
  18. 삭제
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 이동식 비트는 적어도 일 영역에서 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형으로 형성되는
    오거 스크류.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 고정식 비트는 적어도 일 영역에서 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형으로 형성되고,
    상기 이동식 비트는 그 직경이 작아지는 경사각이 상기 고정식 비트보다 더 큰
    오거 스크류.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정식 비트는 상기 오거 몸체 하단부의 중앙에 위치하는 중앙 고정식 비트를 포함하고,
    상기 이동식 비트의 중심축 및 상기 중앙 고정식 비트의 중심축은 일치하는
    오거 스크류.
  22. 제1 항, 제4 항 내지 제17 항 및 제19 항 내지 제21 항 중 어느 한 항의 상기 오거 스크류;
    상기 오거 스크류의 상단부와 체결되는 체결부; 및
    상기 체결된 오거 스크류에 회전력을 전달하는 구동부;를 포함하는
    오거 드라이버.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 오거 드라이버;
    상기 오거 드라이버와 결합되어 상기 오거 드라이버가 상하 방향으로 이동되도록 가이드하는 리더;
    상기 오거 드라이버를 제어하는 컨트롤러; 및
    천공 작업 위치로 이동할 수 있는 주행체;를 포함하는
    천공 기기.
  24. 상하 방향으로 연장되는 오거 몸체, 상기 오거 몸체 하단부에서 돌출되는 고정식 비트, 상기 오거 몸체 내부를 승강할 수 있는 이동식 비트 및 상기 이동식 비트가 상기 오거 몸체 내부에 수용된 경우, 상기 이동식 비트의 손상이 방지되도록 상기 오거 몸체의 하단부에서 상기 이동식 비트가 수용되는 상기 오거 몸체의 내부 빈 공간인 오거 홈을 폐쇄하고 상기 이동식 비트의 적어도 일부분이 외부에 돌출된 경우, 파쇄된 암반 파편들의 상기 오거 홈으로의 유입이 차단되도록 외부에 돌출된 상기 이동식 비트의 적어도 일부분의 직경에 대응되는 영역을 개방하는 가림막을 포함하는 오거 스크류를 회전시켜 암반을 파쇄하는 천공 방법으로서,
    상기 이동식 비트가 암반으로 인해 손상되지 않도록 상기 이동식 비트가 상기 오거 몸체 내부에 수용되어 외부에 돌출되지 않는 제1 고정 위치에 배치된 상태에서 상기 오거 스크류를 회전시킴으로써 상기 고정식 비트로 암반을 파쇄하는 단계;
    센서를 통해 타격 대상인 암반의 경도를 감지하는 단계; 및
    상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 이상인 경우, 상기 이동식 비트가 상기 암반을 파쇄하도록 상기 이동식 비트를 상기 이동식 비트의 적어도 일부가 외부에 돌출되는 제2 고정 위치에 배치시켜 상기 이동식 비트로 암반을 파쇄하는 단계;
    를 포함하는
    천공 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 이동식 비트가 상기 제2 고정 위치에 배치된 상태에서 상기 센서를 통해 타격 대상인 암반의 경도를 감지하는 단계; 및
    상기 암반의 경도가 미리 정해진 경도 미만인 경우, 상기 이동식 비트를 상기 제1 고정 위치로 배치하는 단계; 를 더 포함하는
    천공 방법.
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