KR102307347B1 - 다수의 에어햄머를 구비하는 확공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 햄머링이 가능한 햄머를 다수 구비하는 확공장치를 제안한다. 본 발명의 확공장치는, 적어도 일부가 측벽에 성형되는 다수의 햄머지지홈(22)을 구비하는 원통상의 바디(20)와; 바디(20)에 의하여 지지되고, 오일의 출입에 의하여 상하 운동하는 피스톤로드(12)를 구비하고 있는 유압실린더(10)를 포함하고 있다. 그리고 다수의 햄머(32)는, 에어공급파이프(39)에 의하여 공급되는 고압의 에어에 의하여 햄머링 동작을 수행할 수 있고, 바디(20)의 내부에 핀(Pa) 지지되어 하부의 일부가 햄머지지홈(22)을 통하여 각각 외부로 펼쳐질 수 있으며, 하단부에는 비트(34)가 장착되어 있다. 본 발명의 링크기구(16,18)는, 다수 그리고 유압실린더(10)의 피스톤로드의 하강 및 상승에 따라서, 다수의 햄머의 하단부가 햄머지지홈(22)을 통하여 바디(20)의 외측으로 펼치거나 바디(20)의 내측으로 접을 수 있다.

Description

다수의 에어햄머를 구비하는 확공장치{Device for enlarging excavation hole with air hammers}

본 발명은 굴착공의 지름을 확대하는 확공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 직경으로 만들어진 굴착공의 지름을 다수의 에어햄머를 이용하여 더욱 확대할 수 있고 굴착 작업에 의한 반력에 대하여 충분한 구조적 강도를 가질 수 있도록 구성되는 확공장치에 관한 것이다.

토목 공사에서, 일반적인 굴착장치를 이용하여 만드는 굴착공의 크기는 굴착장치의 크기와 직접적인 관계를 가지고 있다. 예를 들어 굴착장치에 장착된 다수의 비트를 이용하여 굴착공을 형성하기 때문에, 굴착 가능한 굴착공의 크기에는 한계가 있을 수밖에 없다. 따라서 일정 크기 이상의 굴착공은 특수한 장비를 이용하게 되는데, 이러한 장비로 상대적으로 큰 직경의 굴착작업을 하기 위해서는, 고가의 장비를 이용함에도 불구하고 장시간이 소요되는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 윙비트를 구비하는 비트 어셈블리가 다양한게 제안된 바 있으며, 하나의 예로서 한국 특허 출원 제10-2014-0129354호를 들 수 있다. 일반적으로 확공을 위한 윙비트를 구비하는 비트 어셈블리는, 윙비트가 펼쳐진 상태를 유지하기 위하여 복잡한 구조를 가지고 있다. 그리고 이와 같은 윙비트는 햄머링 기능이 없기 때문에 굴착 작업의 효율에서도 일정한 한계가 지적될 수밖에 없다.

본 발명의 목적은 일정 크기로 성형된 굴착공을 원하는 크기로 확공시키는 것이 용이한 확공장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 굴착공을 확공시키는 크기의 조절이 쉬운 확공장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 햄머링을 수행하는 다수의 햄머가 더욱 견고하게 지지될 수 있는 확공장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 바디의 회전에 대하여 햄머가 충분한 구조적 강도를 가지고 지지됨으로써 신뢰도가 높은 확공장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 확공을 위한 굴착 작업시, 다수의 버튼팁을 구비하는 비트의 충분한 활용이 가능한 확공장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 에어햄머를 구비하는 확공장치는; 측벽에 성형되는 상단부와 저면에 형성되는 내측단부를 구비하고, 측벽과 저면에서 연속하여 성형되는 다수의 햄머지지홈을 구비하는 원통상의 바디와; 바디에 의하여 지지되고, 오일의 출입에 의하여 상하 운동하는 피스톤로드를 구비하고 있는 유압실린더; 에어공급파이프에 의하여 공급되는 고압의 에어에 의하여 햄머링 동작을 수행하는 비트를 구비하고, 바디 내부에서 핀 지지되는 다수의 햄머; 그리고 유압실린더의 피스톤로드의 하강 및 상승에 따라서, 다수의 햄머의 하단부가 햄머지지홈을 통하여 바디의 외측으로 펼치거나 바디의 내측으로 접을 수 있는 링크기구를 포함하여 구성된다. 그리고 다수의 햄머는, 핀을 중심으로 회전하면서, 하부의 일부가 햄머지지홈의 상단부까지 펼쳐질 수 있고, 하부가 햄머지지홈의 내측단부까지 접힐 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에서 링크기구에 대한 실시 예에 의하면, 피스톤로드의 하단부에 설치되어 연동하는 연동부재와, 상단부가 연동부재와 핀 연결되고, 하단부가 햄머의 상단부와 핀 연결되는 다수의 연동링크로 구성된다. 그리고 연동부재의 하강에 의하여 연동링크는 햄머의 하단부를 햄머지지홈의 외측으로 펼치고, 연동부재의 상승에 의하여 연동링크는 햄머의 하단부를 햄머지지홈의 내측으로 접히게 된다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 햄머는 사각 기둥형상을 가져서, 햄머지지홈의 측면과 면접촉하게 되어, 부분적인 응력집중을 방지하고 전체적으로 구조적 강도에 대한 신뢰성을 높이고 있다.

그리고 본 발명의 실시 예에 의하면, 햄머의 하단부에 착탈 가능하게 설치되는 비트는 사각형상을 가지고 있어서 버튼팁의 마모에 따라 다른 방향으로 장착 가능하다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 비트의 하단부에 착탈 가능하게 설치되는 비트는 햄머에 대하여 자유회전 가능하게 설치됨으로써, 굴착 작업시의 반력에 의한 손상을 방지할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 햄머링을 수행하고 있는 다수의 햄머와 회전운동하는 바디에 의하여 기본적으로 효율적인 확공작업이 가능하게 될 것으로 기대된다. 즉 바디의 외측으로 펼쳐지는 햄머와 그 하단부의 비트가 확공을 위한 굴착작업을 효율적으로 진행할 수 있어서, 원하는 깊이 이하의 확공 작업에 충분히 유리한 작용 효과를 가질 것으로 기대된다.

그리고 본 발명에 의하면, 고압의 에어에 의하여 햄머링을 수행하고 있는 햄머가 바디의 햄머지지홈 사이에 지지되고 있기 때문에, 바디의 회전에 의한 확공을 위한 굴착 작업이 가장 안정적으로 수행될 수 있을 것으로 기대된다. 즉, 바디의 회전시 햄머가 햄머지지홈의 측면에 의하여 견고하게 지지될 수 있기 때문에, 확공 작업의 효율이 충분히 확보될 수 있음은 물론이고, 확공장치 자체의 신뢰도 역시 충분히 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다. 여기서 햄머를 사각 기둥 형상으로 하여 햄머지지홈의 측면과 면접촉하도록 함으로써, 응력집중의 문제점을 해소할 수 있을 것으로 예상된다.

그리고 비트를 사각 형상을 가지도록 하고, 일정 시간 사용후 비트의 위치를 변경시켜 사용할 수 있어서, 전체적으로 장시간 효율적으로 사용할 수 있을 것이다. 또한 비트를 자유롭게 회전할 수 있도록 구성하는 실시 예에 의하면, 불규칙적으로 존재하는 암반 등에 의하여 큰 반력이 발생하는 경우 비트의 자유 회전을 이용하여 반력이 장비 전체로 전달되는 것을 어느 정도 완화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

또한 본 발명의 확공장치는, 햄머가 햄머지지공에 의하여 지지될 수 있으며, 햄머의 펼침 각도를 충분히 조절하여 작업할 수 있는 장점도 기대할 수 있다. 이러한 점은 하나의 확공장치를 이용하여 확공되는 크기를 조절할 수 있다는 작업의 효율성을 제공하는 것이라고도 할 수 있다.

도 1은 본 발명 확공장치의 요부 예시 사시도.
도 2는 본 발명 확공장치에서 햄머가 닫힌 상태를 보인 단면도 및 저면도.
도 3은 본 발명 확공장치에서 햄머가 열린 상태를 보인 단면도 및 저면도.
도 4는 본 발명 확공장치의 다른 실시 예의 단면도 및 저면도.
도 5는 본 발명 확공장치의 동작을 예시적으로 보인 설명도.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 비트의 지지구조를 보인 단면 예시도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명 확공장치의 요부를 도시한 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 확공장치는, 원통상의 바디(20)와, 이러한 바디(20)에 외측으로 돌출 가능하도록 설치되는 다수의 햄머(32)를 포함하고 있다. 그리고 본 발명 확공장치의 전체를 종단면으로 도시한 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 바디(20)의 상측에는 커버(40)가 설치되고, 이러한 커버(40)의 상면(42)에는 죠인트(2)가 설치되어 있다.

이러한 죠인트(2)를 통하여 바디(20)는 회전할 수 있도록 외부장치와 연결된다. 이와 같은 죠인트(2)는 실제로 지금까지 널리 적용되고 있는 구성이기 때문에 이 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이와 같이 죠인트(2)를 통하여 전달되는 외부장치의 회전력이 본 발명의 확공장치의 바디(20)를 회전시키는 동력으로 작용하게 된다. 즉, 본 발명의 확공장치는 전체적으로 회전하면서 확공 작업을 수행하게 되는 것이다.

그리고 원통형상의 바디(20)의 상부[도시한 실시 예에 있어서는 바디(20)의 상부에 형성되는 지지판(21)]에는 상하 방향으로 유압실린더(10)가 지지되어 있다. 이러한 유압실린더(10)의 하부에는 유압실린더(10)의 동작(오일의 출입)에 의하여 상하 방향으로 직선 왕복운동을 수행하는 피스톤로드(12)가 설치되어 있다.

본 발명의 확공장치는 다수의 햄머(32)를 구비하고 있다. 도시한 실시 예에서 햄머(32)는 4개로 구성되고 있으며, 도 2 및 도 3의 저면도에서 알 수 있는 바와 같이 대칭을 이루도록 설치되어 있다. 이러한 햄머(32)의 하단부에는 실제 굴착 작업을 수행하는 비트(34)가 설치되어 있다. 그리고 이러한 비트(34)의 저면 및 측면 등에는 파쇄를 위한 고경도의 버튼팁이 설치되어 있음은 공지의 사실이고, 햄머(32)에 착탈 가능하게 구성되는 것도 공지의 사실이다.

본 발명에서 햄머(32)는 공급되는 고압의 에어를 이용하여 햄머링(Hammering)을 수행하는 부분이고, 실질적으로 확공을 위한 굴착을 수행하는 것이라고 할 수 있다. 여기서 햄머(32)로 고압 에어의 공급은 에어공급파이프(39)에 의하여 외부에서 공급된다. 그리고 에어공급파이프(39)에서 공급되는 고압의 에어를 이용하여 하단부에 설치된 비트(34)가 상하 방향으로 짧은 왕복운동을 수행하는 햄머링 동작은 실질적으로 널리 알려진 구성이기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 본 발명 확공장치는, 죠인트(2)를 통하여 연결된 외부 동력을 이용하여 원통형 바디(20) 자체가 회전하고, 이와 동시에 햄머(32)도 상하방향의 왕복운동을 통하여 지반을 타격하는 햄머링이 동시에 수행된다고 할 수 있다.

그리고 본 발명의 다수의 햄머(32)는 실질적으로 확공작업을 수행하기 위한 것인데, 이와 같은 확공작업을 위하여 햄머(32)의 하단부는 외측으로 벌어질 수 있도록 회동 가능하도로 지지되어 있다. 도 2에 상세하게 도시한 바와 같이, 햄머(32)의 중간부분은 바디(20)의 내측벽에 회전 가능하게 지지된다. 구체적인 구성을 예를 들어 보면, 통 형상을 가지는 햄머(32)의 중간에 설치된 지지브라켓(36)의 일측이, 바디(20)의 내측면에 지지되어 있는 고정브라켓(28)과 핀(Pa) 연결되어 있음을 알 수 있다.

따라서 햄머(32)는, 바디(20)의 내측면에 배치되는 핀(Pa)를 중심으로, 햄머(32)의 하단부가 외측으로 벌어질 수 있도록 상하 방향에 대하여 일정 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 지지됨을 알 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 햄머(32)가 닫힌 상태[핀(Pa)을 중심으로 햄머(32)의 하단부가 바디(20)의 내측으로 접힌 상태]에서, 도 3에 도시한 바와 같이 햄머(32)가 펼쳐진 상태[핀(Pa)을 중심으로 햄머(32)가 바디(20)의 하단부가 외측으로 펼쳐진 상태]로 될 수 있음을 알 수 있다.

이와 같이 햄머(32)의 닫힌 상태에서 펼쳐진 상태로 자세 변경하기 위한 구동원으로 상술한 유압실린더(10)를 이용한다. 유압실린더(10)의 피스톤로드(12)에는 예를 들면 판 형상의 연동부재(16)가 연결되어 있어서 피스톤로드(12)와 연동하면서 상하 운동한다. 이러한 연동부재(16)와 다수 햄머(32)의 상단부 사이에는 연동링크(18)가 각각 설치되어 있다. 연동링크(18)는, 햄머(32) 및 연동부재(16)와 각각 핀(Pb,Pc) 연결되어 있어서, 관절운동 가능하도록 설치되어 있다.

본 발명에서는, 유압실린더(10)의 동작에 의하여 하강하거나 상승하는 피스톤로드(12)의 움직임에 대하여, 다수의 햄머(32)가 핀(Pa)을 중심으로 회동하여 하단부가 바디(20) 외측으로 펼쳐지거나 바디(20) 내측으로 접히게 되는데, 이들을 서로 연결하는 것이 연동부재(16) 및 연동링크(18)라고 할 수 있다. 이러한 연동부재(16) 및 연동링크(18)는. 피스톤로드(12)와 햄머(32) 상단부를 연동시키는 링크기구에 대한 예시적인 구성이라고 할 수 있음은 통상의 기술자라면 충분히 이해될 것이다.

여기서 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 햄머(32)가 내측으로 접힌 상태에서, 연동링크(18)는 하단부가 바디(20)의 내측으로 들어간 상태를 가지고 있다. 따라서 연동부재(16)가 하강하면, 햄머(32)는 핀(Pc)을 중심으로 하단부가 외측으로 벌어지게 되고, 이는 햄머(32)의 상단부가 핀(Pc)을 중심으로 내측으로 이동한다는 것과 동일한 것이다.

본 발명의 바디(20)에는, 햄머(32)가 설치되는 위치에 대응하도록 햄머지지홈(22)이 햄머(32)의 수에 대응하도록 다수 성형되어 있다. 본 발명의 햄머지지홈(22)은, 바디(20)의 측벽(24a)과 저면(24b)에 같이 성형되어 있다. 즉 햄머지지홈(22)은 측벽(24a)의 일정한 높이에서 시작하여 저면(24b)에서 내측으로 일정 거리 들어간 상태로 연속적으로 성형되어 있다.

이와 같은 햄머지지홈(22)은 햄머(32)가 그 내부에 수납되는 것이라고 할 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 햄머(32)가 외측으로 펼쳐진 상태에서는 측벽(24a)의 햄머지지홈(22)에 들어가 있는 상태이고, 도 2에 도시한 바와 같이 햄머(32)가 내측으로 접힌 상태에서는 저면(24b)의 햄머지지홈(22)에 들어가 있는 상태이다.

그리고 햄머지지홈(22)의 상단부(22a) 및 내측단부(22b)는, 실질적으로 햄머(32)의 상한 및 하한을 규제하는 스토퍼로써의 기능을 가지고 있다. 즉 햄머(32)가 가장 외측으로 펼쳐지는(열리는) 경우 햄머(32)이 중간 외측부분이 햄머지지홈(22)의 상단부(22a)에 접촉하게 되면 햄머(32)가 그 이상 더 외측으로 벌어지는 것이 것이 규제된다. 그리고 햄머(32)가 내측으로 접히는 경우, 햄머(32)의 중간부분 내측이 햄머지지홈(22)의 내측단부(22b)에 접촉하게 되면 그 이상 내측으로 접히는 것이 방지된다.

본 발명의 햄머지지홈(22)은 이와 같은 스토퍼로써의 기능 이외에, 햄머(32) 자체를 지지하는 기능도 가지고 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 원통형 바디(20)는 죠인트(2)를 통하여 외부장치에서 전달되는 회전력에 의하여 회전하고, 이러한 회전과 더불어 햄머(32)는 에어공급파이프(39)를 통하여 공급되는 고압에 의하여 햄머링을 동시에 수행하고 있다. 죠인트(2)를 통하여 전달된 회전력은 원통형 바디(20)를 회전시키게 된다.

이러한 바디(20)의 회전에 따라서 다수의 햄머(32)도 같이 회전해야하는데, 이때 햄머(32)의 회전은 실질적으로 바디(20)의 회전을 따라 회전하는 것이라고할 수 있다. 즉 햄머지지홈(22)에 끼워져 있는 다수의 햄머(32)는, 원통형 바디(20)의 회전에 따라서 햄머지지홈(22)의 일측면에서 가하는 회전력을 따라 바디(20)와 같이 회전하게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 확공장치에서 다수의 햄머(32)는 각각 햄머지지홈(22)에 삽입되어 있는 상태에서, 원통형 바디(20)의 회전에 따라서 같이 회전하는 것임을 알 수 있을 것이다. 그리고 도 4는 도 3에 도시한 실시 예와 기본적인 구성은 동일하나, 햄머(32)의 하단부에 장착되는 비트(34)의 형상이 상이한 실시 예를 도시하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 햄머(32)는 사각 기둥형상을 가지고 있다. 그리고 바디(20)가 회전하게 되면, 사각 기둥형상의 햄머(32)의 측면이 햄머지지홈(22)이 측면과 접촉하게 될 것이다. 즉 사각 기둥의 햄머(32) 측면이 햄머지지홈(22)과 접촉하게 되면, 실질적으로 양자는 면접촉을 수행하게 된다. 이와 같이 양자가 면접촉을 하게 되면, 접촉하는 부분의 응력이 최대한 분산되기 때문에 응력집중에 의한 부분적인 손상을 방지함은 물론이고, 동작 신뢰성이 높아질 수 있음은 당연하다고 할 수 있다.

그리고 도 1 내지 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 햄머(32)의 하단부에 부착되어 있는 비트(34)도 사각형으로 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 여기서 굴착 작업시, 햄머(32)도 회전하기 때문에 비트(34)의 버튼팁 중에서 중심점에서 멀리 있는 부분의 것이 마모가 상대적으로 심하다. 도 3의 (b)를 예로 들면, 외측면(34b)의 버튼팁이 마모가 심하고 그 중에서도 선행하는 부분이라고 할 수 있는 전면(34a)와 외측면(34b)의 모서리 부분이 심할 것으로 생각된다.

즉, 바디(20)의 회전 및 햄머(32)의 햄머링이 동시에 진행되기 때문에, 비트(34)의 일측부분(외측부분)의 버튼팁의 마모가 가장 심하다는 것은 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 사각형으로 성형된 본 발명 비트(34)에 부착된 일부분의 버튼팁이 마모되면, 비트(34)를 분리한 후 다른 방향으로 장착함으로써, 전체적으로 균등한 버튼팁의 마모를 도모할 수 있다.

다음에는 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예는 도 2에 도시한 사각형 비트에 대신하여 비트(34)를 원형으로 성형한 것이다. 이와 같이 비트(34)를 원형으로 성형하는 경우에는, 비트(34)가 햄머(32)의 하단부에서 자유롭게 회전할 수 있도록 장착하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 확공작업을 위한 지반은 실제로 암반 등이 불규칙적이기 때문에, 비트(34)가 자유롭게 회전할 수 있도록 함으로써, 햄머(32)를 비롯한 전체 확공장치에 전달되는 부하를 경감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이와 같이 비트(34)가 햄머(32)에 대하여 자유롭게 회전 가능하게 지지되는 구성 예를 도 6을 참조하면서 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 비트(34)는 햄머(32)의 하단부 내측으로 삽입된다. 이때 비트(34)의 기둥부분(34c)과 바디(32) 사이에는, 바디(32)에 고정되는 척(54)이 개재되어 있다.

그리고 비트(34)의 상부를 이루고 있는 헤드(34a) 하부의 넥부분(34b)과 바디(32) 사이 중에서, 상술한 척(54)의 상부에 해당하는 부분에는 비트 리테이너 링(52)이 설치되어 있다. 이러한 비트 리테이너 링(52)은 넥부분(34b) 중의 일부만 차지하고 있기 때문에, 비트(34)의 햄머링은 충분히 가능하다. 여기서 비트 리테이너 링(52)은 예를 들면 반원형 정도의 링으로 형성되고, 비트(34)의 헤드(34a)가 걸리게 되기 때문에, 비트(34)가 임의로 바디(32)에서 이탈하지는 못한다.

그러나 비트(34)는 바디(32)에 대하여 구속되지는 않기 때문에, 바디(32)에 대하여 자유롭게 회전할 수 있는 것이다. 이와 같이 비트(34)가 자유롭게 회전하는 것은, 바디(32)의 회전 및 비트(34)의 햄머링 과정에서 암반 등에 비트(34)가 부딪히게 되면 자유롭게 회전함으로써 그 반력을 햄머 및 장치 전체에 전달하는 것을 최대한 억제하기 위한 구성이라고 할 수 있다.

다음에는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 확공장치의 동작에 대하여 도 5를 참고하면서 살펴보기로 한다.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 굴착공의 1차 천공은 일반적인 굴착장치(50)를 이용하여 소정의 직경을 가지는 굴착공이 형성된다. 이와 같은 일반적인 굴착장치(50)도 죠인트(2)를 통하여 외부장치(60)와 연결되어 소정의 회전운동을 수행하게 되는 것은 본 발명과 동일하다.

일반적인 굴착장치(50)를 이용하여 기본적인 지름을 가지는 굴착공의 성형이 완료되면, 일반적인 굴착장치(50)를 상방으로 빼내고, (b)에 도시한 바와 같이 본 발명의 확공장치를 굴착공에 투입한다. 이때 확공장치는 다수의 햄머(32)가 접힌 상태를 가지는데 이는 도 2의 (a)에 도시한 바와 같은 상태이다.

그리고 외부장치(60)를 통하여 굴착공으로 투입되는 본 발명의 확공장치가 원하는 깊이에 도달하면, 에어공급파이프(39)를 통하여 고압의 에어가 공급됨과 동시에 죠인트(2)를 통하여 외부장치에서 전달되는 회전력에 의하여 원통형 바디(20)가 회전을 시작한다. 또한 유압실린더(10)에는 오일이 공급되면서 피스톤로드(12)는 신장하여 하방으로 이동하게 된다.

피스톤로드(12)의 하강은 연동부재(16)를 같이 하강시키게 된다. 도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 연동부재(16)의 하강은 연동링크(18)를 통하여, 햄머(32)가 핀(Pa)을 중심으로 회동하도록 작용하게 된다. 그리고 햄머(32)의 회동은 실질적으로 하단부에 설치된 비트(34)가 바디(20)의 외측으로 벌어지는 방향임은 상술한 바와 같다.

즉, 연동링크(18)는 하단부가 내측으로 들어가는 경사 상태로 세팅(접힌상태)되어 있기 때문에, 연동부재(16)가 하강하면 연동링크(18)의 하단부는 더 내측으로 이동하고 이에 따라서 햄머(32)는 그 하단부의 비트(34)가 외측으로 벌어지도록 핀(Pa)을 중심으로 회동하게 되는 것이다. 그리고 피스톤로드(12)가 설정된 정도만큼 하강하여 멈추게 되면, 햄머(32)의 중간 외측 부분이 햄머지지홈(22)의 상단부(22a)에 접촉하게 되어 더 이상 벌어지는 것이 방지된다.

이러한 상태에서 굴착 작업이 진행되면, 바디(20)의 회전 및 햄머(32)의 햄머링이 진행되면서 확공장치가 하강하게 된다. 그리고 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 확공이 필요한 정도의 깊이까지 확공장치가 하강하면서 굴착작업이 진행될 수 있다. 이렇게 일정한 깊이의 확공 작업이 완료되면, 다음에는 확공장치의 다수의 햄머(32)가 내측으로 접혀야 한다.

이와 같은 확공 작업은 상술한 바와 같이 햄머링 및 회전이 동시에 진행되고 있는 상태임을 상술한 바와 같다. 이러한 과정에서 바디(32)에 고정된 사각형상의 비트(34)와 바디(32)에 대하여 자유롭게 회전 가능하게 지지되는 원형의 비트(34)가 각각 가질 수 있는 장점에 대해서는 상술한 바와 같다.

이상과 같은 확공 작업이 완료되면, 본 발명 확공장치를 다시 상부로 빠져나가야 한다. 이러한 경우에는 햄머(32)가 접혀여 하는데, 햄머(32)가 접히는 것은 펼치지는 과정과 반대로 진행된다. 예를 들면 유압실린더(10)가 작동하여 피스톤로드(12)를 상승시키고, 이에 따라 연동부재(16)를 상승시킨다. 그리고 연동링크(18)는 연동부재(16)의 상승과 같이 약간 상승하면서 전체적으로는 시계 방향으로 회전하게 되고, 그 하단부는 핀(Pc)을 통하여 햄머(32)가 핀(Pa)을 중심으로 비트(34)가 내측으로 움직이도록 햄버(32)를 회전시키게 된다.

그리고 유압실린더(10)가 완전히 상승하게 되면, 도 2에 도시한 바와 같이 햄머(32)는 바디(20)의 내측으로 완전히 접히게 된다. 이러한 상태는 햄머(32)의 내측부분이 햄머지지홈(22)의 내측단부(22b)에 접촉하는 상태라고도 할 수 있다. 이렇게 하여 햄머(32)가 바디(20)의 내측으로 접힌 상태에서, 굴착공에서 완전히 제거되면(끌어올려지면) (d)에 도시한 바와 같이 굴착공의 하부에 부분적인 확공 작업이 완료되는 것이다.

여기서 본 발명의 확공장치의 확공 면적은 햄머(32)가 펼쳐지는 정도에 기초하여 결정된다고 할 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이 햄머(32)가 최대한 펼쳐지면, 가장 큰 면적(지름)의 확공이 가능하게 될 것이다. 그러나 이와 같이 햄머(32)가 외측으로 완전히 펼쳐지지 않더라도 햄머지지홈(22)의 내부에서 지지될 수 있는 범위 내에서는 바디(20)의 회전과 같이 확공 작업이 가능하게 될 것이다. 즉, 햄머(32)가 펼쳐지는 각도에 따라서 확공 정도가 다양하게 결정될 수 있을 것임을 알 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 햄머(32)가 바디(20)의 하단에 설치되는 비트(34)가 외측으로 벌어질 수 있도록 구성함으로써, 확공작업을 가능하게 하는 점에 착안하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기술적 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것임은 당연할 것으로 생각된다.

본 발명의 기본적인 착상에 기초하여 살펴보면, 상술한 지지판(21)은 바디(20)의 내측에서 유압실린더(10)를 지지하기 위한 구조물이라고 정의될 수 있고, 이러한 기본적인 기능의 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것임은 당연하다. 그리고 피스톤로드(12)의 하강에 따라서 햄머(32)를 회동시켜 비트(34)를 외측으로 펼칠 수 있는 범위 내에서, 연동부재(16) 및 연동링크(18)에 대신할 수 있는 링크기구에도 다양한 변형이 가능할 것임은 당연하다고 생각된다.

또한 다수의 햄머(32)가 바디(20)의 내부에서 핀(Pa)을 중심으로 회동 가능하게 지지되는 구성 및 연동부재(16) 등과 연동하는 구성에 대해서도 다양한 변형이 가능할 것이다. 또 다른 실시 예로서 고려할 수 있는 것은 햄머지지홈(22)에 대한 것이다. 실질적으로 햄머(32)는 확공을 위한 것이어서, 바디(20)의 외측으로 펼쳐질 수 있어야 한다. 따라서 확공을 위한 굴착작업이 가능한 범위 내에서, 햄머지지홈(22)의 형상 또는 형성 위치에 대해서는 많은 변형이 가능할 것으로 생각된다.

2 ..... 죠인트
10 ..... 유압실린더
12 ..... 피스톤로드
16 ..... 연동부재
18 ..... 연동링크
20 ..... 바디
21 ..... 지지판
22 ..... 햄머지지홈
22a ..... 햄머지지홈의 상단부
22b ..... 햄머지지홈의 내측단부
24a ..... 바디의 측벽
24b ..... 바디의 저면
32 ..... 햄머
34 ..... 비트
40 ..... 커버
42 ..... 커버의 상면

Claims (5)

1. 죠인트(2)를 통하여 연결되는 외부 동력으로 회전하고, 측벽에 성형되는 상단부(22a)와 저면에 형성되는 내측단부(22b)까지 측벽과 저면에서 연속하여 성형되는 다수의 햄머지지홈(22)을 구비하는 원통상의 바디(20)와;
   바디(20)의 내부에서 지지되고, 오일의 출입에 의하여 상하 운동하는 피스톤로드(12)를 구비하고 있는 유압실린더(10);
   에어공급파이프(39)에 의하여 공급되는 고압의 에어에 의하여 햄머링 동작을 수행하는 비트(34)를 구비하고, 바디(20) 내부에서 핀(Pa) 지지되는 다수의 햄머(32); 그리고
   유압실린더(10)의 피스톤로드의 하강 및 상승에 따라서, 다수의 햄머의 하단부가 햄머지지홈(22)을 통하여 바디(20)의 외측으로 펼치거나 바디(20)의 내측으로 접을 수 있는 링크기구를 포함하여 구성되고;
   상기 링크기구는, 피스톤로드(12)의 하단부에 설치되어 연동하는 연동부재(16)와, 상단부가 연동부재(16)와 핀 연결되고, 하단부가 햄머의 상단부와 핀 연결되는 다수의 연동링크로 구성되고, 연동부재의 하강에 의하여 연동링크는 햄머의 하단부를 햄머지지홈(22)의 외측으로 펼치고, 연동부재의 상승에 의하여 연동링크는 햄머의 하단부를 햄머지지홈(22)의 내측으로 접고;
   다수의 햄머(32)는, 바디(20)의 내측면에서 핀(Pa)을 중심으로 하부가 햄머지지홈(22)의 상단부(22a)까지 펼쳐지거나 하부가 햄머지지홈(22)의 내측단부(22b)까지 접힐 수 있고, 원통형 바디(20)의 회전에 따라서 햄머지지홈(22)의 일측면에서 가하는 회전력을 따라 바디(20)와 같이 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 다수의 에어햄머를 구비하는 확공장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 햄머는 사각 기둥형상을 가져서, 햄머지지홈의 측면과 면접촉하는 다수의 에어햄머를 구비하는 확공장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 햄머의 하단부에 착탈 가능하게 설치되는 비트는 사각형상을 가지는 다수의 에어햄머를 구비하는 확공장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 비트의 하단부에 착탈 가능하게 설치되는 비트는 햄머에 대하여 자유회전 가능하게 설치되는 다수의 에어햄머를 구비하는 확공장치.

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