KR102394177B1 - Excavation bit for unexcavated excavation system of underground pipeline - Google Patents
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Abstract
Description
본발명은 상수도 배관매설을 위한 지중관로의 비개착 굴착시스템용 굴착비트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수도관 등의 배관을 매설하기 위해 천공 및 확장겸용 천공비트 모듈을 사용하여 지중관로를 비개착 공법으로 신속하고 정확하게 굴착하며, 특히 암석구간을 상기 비트를 사용하여 비개착식으로 용이하게 시공할 수 있으며 공사기간이 짧아져서 경제적인 지중관로의 비개착 굴착시스템용 굴착비트에 관한 것이다.The present invention relates to an excavation bit for a non-excavation system of an underground pipe for burial of a water supply pipe, and more particularly, to bury a pipe such as a water supply pipe, a drill bit module for both drilling and expansion is used to uncut the underground pipe line It relates to an excavation bit for a non-opening excavation system of an underground pipeline that can be excavated quickly and accurately by a construction method, in particular, a rock section can be easily constructed in a non-opening type using the above bit, and the construction period is shortened.
일반적으로, 등록번호 10-1309774호에 배경기술로 기재된 바와 같이, 주택이나 도로 등의 생활기반시설에는 식수 공급 및 오수 처리용 상·하수관 혹은 전력 및 통신케이블의 지하선로 역할을 위한 파이프를 지중매설하는 배관공사가 수행된다. In general, as described as background art in Registration No. 10-1309774, in living infrastructures such as houses and roads, water and sewage pipes for drinking water supply and sewage treatment or pipes for the role of underground lines for electric power and communication cables are laid underground. plumbing work is performed.
그리고 개착식 배관공사의 다양한 문제점들을 해결하기 위하여, 근자에는, 지표면을 개착(開鑿)하지 않고도 상기한 지하선로의 구축이 가능한 조향식 수평 천공방법(Horizontal Directional Drilling : HDD)을 주로 수행하고 있는 실정이다.And in order to solve the various problems of the open-pit plumbing construction, in recent years, the horizontal directional drilling method (HDD) that enables the construction of the above-mentioned underground line without opening the ground surface is mainly performed. am.
이러한, 조향식 수평 천공공법은, 기존의 오픈트렌치(Open trench) 방식을 이용한 지표면 개착시의 주변교통 정체는 물론 토사 되메우기(Backfilling, 覆土)로 인한 지반침하는 물론 하천 등지에서의 물막이 공사 및 선로 우This steerable horizontal drilling method uses the existing open trench method for ground subsidence due to backfilling and backfilling as well as traffic congestion during ground surface excavation, as well as clogging construction and tracks in rivers, etc. right
회의 문제점을 단번에 극복할 수 있는 이점이 있다.There is an advantage in that meeting problems can be overcome at once.
조향식 수평 천공공법은, 배관 관로 공사 및 지하매설물 공사시 상부 구조물의 파괴 및 변형을 초래하지 않도록 소구경의 드릴헤드(drill head)와 제팅프레셔(jetting pressure)를 사용하여 지하로 착공하는 공법으로 장소가 협소하고 특히, 복잡한 도심의 공사에서도 사전에 파악한 지장물을 피하여 360도 방향으로 원하는 각도와 깊이만큼 지상에서 바로 작업할 수 있는 장점을 지니고 있으며, 또한, 정밀하게 그 진행방향을 조정하므로 지장물의 우회가 가능하며 적은량의 벤토나이트와 물을 썩어 그 농도를 조정함으로써 침하의 위험이 없는 공법이다.The steerable horizontal drilling method is a method of starting underground using a small-diameter drill head and jetting pressure so as not to cause destruction or deformation of the upper structure during pipe line construction and underground installation construction. It has the advantage of being able to work directly on the ground at a desired angle and depth in a 360-degree direction, avoiding obstacles identified in advance, even in the construction of a small city, especially in complex urban construction. Bypassing water is possible and by adjusting the concentration by rotting a small amount of bentonite and water, there is no risk of subsidence.
이러한, 조향식 수평 천공공법에서 필요한 장비로는, 자체엔진과 굴진트랙 그리고 구동로드의 장착장치로 구성되고, 회전력과 추진력 제공을 위한 메인장치에 상기 구동로드가 연결되며, 상기한 구동로드의 그 선단에는 굴착시와 확공시 사용하는 드릴헤더 및 확공기가 각각 선택적으로 연결된다.As the equipment required in the steering-type horizontal drilling method, it consists of an engine, an excavation track, and a mounting device for a driving rod, and the driving rod is connected to a main device for providing rotational force and propulsion force, and the driving rod At the tip, a drill header and a reamer used during excavation and digging are selectively connected to each other.
이와 같은 조향식 수평 천공공법의 진행과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.The process of such a steering-type horizontal drilling method is briefly described as follows.
먼저, 드릴헤더를 전방으로 회전 굴진시켜 관로공을 천공한 이후, 상기 관로공의 대향 방향으로 인출된 구동로드로부터 드릴헤더를 분리하고 확공기를 대신 연결한 다음, 회전력을 갖는 상기 확공기를 끌어당겨 소구경 관로공을 재차 굴착하는 것에 따라 확장공으로 확공시킨다.First, after the drill header is rotated forward to drill the conduit hole, the drill header is separated from the drive rod drawn out in the opposite direction of the conduit hole, and a reamer is connected instead, and then the reamer having rotational force is pulled By pulling and excavating the small-diameter pipe hole again, it is made into an expansion hole.
여기서, 상기 드릴헤더와 확공기를 이용한 굴착 및 확공시, 굴진 효율의 증대와 더불어 관로공의 공벽(孔壁) 침하방지를 위해 벤토나이트를 적정비율로 물에 혼합한 이수액(泥水掖, "이하 벤토나이트 이수액"이라 한다)을 굴진방향 전방으로 고압분사시키게 된다.Here, during excavation and digging using the drill header and reamer, diluent mixed with bentonite in an appropriate ratio in water to increase the excavation efficiency and prevent the pore wall of the pipe hole from subsidence (泥水掖, "hereinafter Bentonite diluent) is injected at high pressure in the direction of excavation forward.
마지막으로, 관로공의 확공시 상기 확공기에 지중매설을 위한 관체를 매달아 함께 인입시켜 즉시 매설하거나 차후 별도로 상기한 확장공 내로 삽입시켜 매설할 수 있다.Finally, when digging the conduit hole, the tube body for underground burial is hung on the reamer to be immediately buried, or it can be buried by inserting it into the expansion hole separately later.
상기와 같은 단계를 걸쳐 작업을 수행하는 조향식 수평 천공공법은, 확공시 지중의 압력으로 인하여 구동로드가 파단되어 끊어지는 사태가 발생하여 작업의 정밀성이 떨어지는 문제점이 있었다. The steering-type horizontal drilling method for performing the work through the above steps has a problem in that the precision of the work is deteriorated because the driving rod is broken and cut due to the pressure in the ground during the drilling.
즉, 확공기에 의한 확공시 과도한 압력이 발생할 경우, 확공기를 끌어당기는 구동로드가 파단되어 망실됨에 따라 작업이 제대로 수행되지 못하고, 다른 경로로 재시공해야하는 문제가 있었다.That is, when excessive pressure is generated during the reaming by the reamer, the work cannot be performed properly as the driving rod pulling the reamer is broken and lost, and there is a problem that the reconstruction must be performed in a different route.
그리고 이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 등록번호 10-1309774호 청구항 1에는 지중관로의 굴착을 시작위치와 도착위치에 작업공간인 시작구와 도달구를 형성하고, 상기 시작구에서 최 선단에 드릴헤드가 부착된 다수의 구동로드를 순차적으로 연결하면서 상기 도달구 측방향으로 압입하면서 회전시켜 상기 도달구와의 사이에 안내공을 굴착한 후, 상기 도달구에서 상기 구동로드에 최 선단에 확공드릴이 연결된 다수의 본관을 순차적으로 연결하면서 상기 안내공의 확공작업을 수행함과 동시에 상기 본관들은 매설하도록 된 지중관로의 굴착방법에 있어서;And in order to solve this problem, in
상기한 본관을 상기 도달구에서 시작구로 압입하는 압력은, 상기 본관의 후면을 지지하면서 가압하는 배후가압력과, 상기 본관의 외주면을 밀면서 가압하도록 된 롤링가압력으로 이루어지며;The pressure for press-fitting the main tube from the arrival port to the starting port consists of a rear pressing force for pressing while supporting the rear surface of the main tube, and a rolling pressing force for pressing while pushing the outer peripheral surface of the main tube;
상기한 롤링가압력은, 상기 본관의 외주면에 착탈되어 밀착 및 이격되며 외부에서 동력을 전달받아 회전하는 롤링롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지중관로의 굴착방법이 공개되어 있다.The above-mentioned rolling pressing force is disclosed in an underground pipe excavation method, characterized in that it consists of a rolling roller that is detachably attached to, closely adhered to, and spaced apart from the outer circumferential surface of the main pipe, and rotates by receiving power from the outside.
그리고 청구항 4에는 상기한 확공드릴은, 구동로드가 선단에 연결됨으로써 회전력을 제공받기 위한 원추형의 머리부가 마련되고, 상기 머리부의 전면에And in
다수의 팁이 돌출되도록 형성되며, 상기 머리부로부터 뒤쪽으로 원통형의 직선몸체가 일체를 이루는 확공기;a reamer formed so that a plurality of tips protrude, a cylindrical straight body integrally formed from the head toward the rear;
상기 확공기의 내측에 다수로 장착되되, 전후 왕복운동을 하는 각각의 타격헤드가 상기 머리부에서 회전중심 둘레에 다수로 형성되는 관통홀 각각을 통해서 전방을 향하도록 설치되는 해머;A hammer mounted on the inside of the reamer, each of the hitting heads reciprocating back and forth is installed to face forward through each of the through holes formed in plurality around the center of rotation in the head;
상기 구동로드로부터 공급되는 물과 벤토나이트의 혼합물에 의해 동작하고, 상기 해머를 구동시키도록 펌핑력을 제공하는 머드펌프;a mud pump operated by a mixture of water and bentonite supplied from the driving rod, and providing a pumping force to drive the hammer;
상기 구동로드로부터 상기 머드펌프로 상기 혼합물을 공급하는 공급관에 설치되고, 상기 혼합물을 분배관을 통해서 상기 해머 각각의 몸체로 공급하는 분배모듈;a distribution module installed in a supply pipe for supplying the mixture from the driving rod to the mud pump, and supplying the mixture to each of the hammer bodies through the distribution pipe;
및 상기 분배모듈로부터 상기 분배관을 통해 공급되는 혼합물을 전방으로 분사하도록 상기 타격헤드에 형성되는 토출공을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지중관로의 굴착방법이 공개되어 있다.and a discharge hole formed in the striking head to forward the mixture supplied from the distribution module through the distribution pipe is disclosed.
또한, 등록번호 10-0598677호에는 유압 또는 전력에 의해 동작하며 지층을 굴착하는 지중 매설용 관로의 선단추진 장치에 있어서, 상기 추진장치는 분리 구비된 후 분리선 외측에서 고무 실링재를 매개로 용접판에 의해 일체로 된 원통형상의 본체;In addition, in Registration No. 10-0598677, in the tip propulsion device of a pipeline for underground burial that operates by hydraulic pressure or electric power and excavates a stratum, the propulsion device is provided separately and then applied to the welding plate through a rubber sealing material from the outside of the separation line. a cylindrical body united by;
상기 본체의 일 측 전방에 체결부재에 의해 분리 및 결합 가능하게 고정되며 다수의 토사 배출홀과 물 분사 관이 배열된 고정판;a fixing plate fixed to be detachably and coupled by a fastening member in front of one side of the main body and arranged with a plurality of soil discharge holes and water spray pipes;
상기 고정판에 장착되며 유압 또는 전력을 공급받아 동작되는 감속모터;a reduction motor mounted on the fixed plate and operated by receiving hydraulic pressure or power;
상기 감속모터의 축에 고정 설치되며 상기 본체의 일 측 선단부에 회전 가능하게 장착되되 토사 이송홀이 배열된 제1 회전판;a first rotating plate fixedly installed on the shaft of the reduction motor and rotatably mounted on one end of the main body, the soil transport hole being arranged;
상기 감속모터의 축에 고정 설치되며 상기 제1 회전판의 중앙부에 돌출된 제2 회전판; 및 상기 제1, 2 회전판의 전면에 배열된 다수의 바이트로 구비된 것을 특징으로 하는 지중 매설용 관로의 선단 추진장치가 공개되어 있다.a second rotating plate fixedly installed on the shaft of the reduction motor and protruding from the center of the first rotating plate; and a propulsion device for the tip of the underground burial pipe, characterized in that it is provided with a plurality of bites arranged on the front surface of the first and second rotary plates.
그러나 상기 종래기술들은 비트가 지중관로 시공에 적합하지 않아서 시공기간이 오래걸리며, 관로도 정확하게 시공되지 않아 공사가 어려워지는 단점이 있었다.However, the prior art has disadvantages in that the bit is not suitable for underground pipe construction, so the construction period is long, and the construction is difficult because the pipe is not accurately constructed.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본발명은 상수도관 등의 배관을 매설하기 위해 천공 및 확장겸용 천공비트 모듈을 사용하여 지중관로를 비개착 공법으로 신속하고 정확하게 굴착하며, 특히 암석구간을 상기 비트를 사용하여 비개착식으로 용이하게 시공할 수 있으며 공사기간이 짧아져서 경제적인 비개착 굴착시스템용 굴착비트를 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention uses a drill bit module for both drilling and expansion in order to bury pipes such as water supply pipes, to quickly and accurately excavate underground pipelines in a non-cutting method, In particular, an object of the present invention is to provide an economical excavation bit for a non-cutting excavation system because a rock section can be easily constructed in a non-cutting manner using the bit, and the construction period is shortened.
본발명은 지중관로의 비개착 굴착시스템용 굴착비트에 관한 것으로, 지중관로의 비개착 굴착시스템에 사용되는 굴착비트는 천공비트와 확공비트가 결합되어 굴착시 천공과 동시에 확공이 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an excavation bit for a non-opening excavation system of an underground pipeline, and the excavation bit used in the non-opening excavation system of an underground pipe is characterized in that the drilling bit and the drilling bit are combined to enable simultaneous drilling and drilling during excavation. .
또한, 상기 굴착비트는 선단부와 중단부 그리고 후방의 결합부로 구성되며, 상기 비트의 선단부는 선단이 둥글게 형성되어 회전시 흙 등이 묻는 것을 방지하고 절삭기능을 하는 절삭날이 결합되어 있으며, 선단부의 외주연에는 절단기능을 하는 절단날이 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the excavation bit is composed of a front end, a middle portion, and a rear coupling portion, and the tip of the bit is formed with a rounded tip to prevent soil etc. It is characterized in that a cutting blade having a cutting function is coupled to the outer periphery.
따라서 본발명은 상수도관 등의 배관을 매설하기 위해 천공 및 확장겸용 천공비트 모듈을 사용하여 지중관로를 비개착 공법으로 신속하고 정확하게 굴착하며, 특히 암석구간을 상기 다이아몬드 천공비트와 확공비트를 함께 결합한 비트를 사용하여 비개착식으로 용이하게 시공할 수 있으며 공사기간이 짧아져서 경제적인 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention uses a drilling bit module for both drilling and expansion to bury pipes such as water supply pipes, to quickly and accurately excavate an underground pipe using a non-opening method. It can be easily constructed in a non-interlocking manner by using a bit, and the construction period is shortened, which has a remarkable economic effect.
도 1은 본발명 다이아몬드 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트로 굴착구간을 비개착 굴착하는 사진
도 2는 도 1의 상세사진
도 3은 본발명의 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트 사진
도 4는 본발명의 비트가 굴착구간을 천공한 후 뚫고 나온사진
도 5는 본발명의 비트에 pe관을 메단 사진
도 6은 pe관을 천공된 구멍을 이용해 출발시작위치로 끌어당기는 사진
도 7은 본발명의 견인고리 모듈 사진
도 8은 본발명의 제어기사진
도 9는 본발명의 제어기 디스플레이에 비트의 깊이가 표시된 상태사진
도 10은 본발명의 제어기 디스플레이에 비트의 방향이 표시된 상태사진
도 11은 본발명의 비트본체 제어기 사진1 is a photo of a non-cutting excavation of an excavation section with a bit combined with a diamond drilling bit and a drilling bit of the present invention
Figure 2 is a detailed photograph of Figure 1
Figure 3 is a photo of the bits in which the punching bit and the drilling bit of the present invention are combined together;
4 is a photograph of the bit of the present invention protruding after drilling the excavation section;
Figure 5 is a picture of the pe pipe to the bit of the present invention
Figure 6 is a photograph of pulling the pe pipe to the starting position using a perforated hole
7 is a picture of the tow hook module of the present invention
8 is a picture of the controller of the present invention;
9 is a state picture in which the depth of the bit is displayed on the controller display of the present invention;
10 is a state photo in which the direction of the bit is displayed on the controller display of the present invention;
11 is a picture of the bit body controller of the present invention;
본발명은 지중관로의 비개착 굴착시스템용 굴착비트에 관한 것으로, 지중관로의 비개착 굴착시스템에 사용되는 굴착비트는 천공비트와 확공비트가 결합되어 굴착시 천공과 동시에 확공이 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an excavation bit for a non-opening excavation system of an underground pipeline, and the excavation bit used in the non-opening excavation system of an underground pipe is characterized in that the drilling bit and the drilling bit are combined to enable simultaneous drilling and drilling during excavation. .
또한, 상기 굴착비트는 선단부와 중단부 그리고 후방의 결합부로 구성되며, 상기 비트의 선단부는 선단이 둥글게 형성되어 회전시 흙 등이 묻는 것을 방지하고 절삭기능을 하는 절삭날이 결합되어 있으며, 선단부의 외주연에는 절단기능을 하는 절단날이 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the excavation bit is composed of a front end, a middle portion, and a rear coupling portion, and the tip of the bit is formed with a rounded tip to prevent soil etc. It is characterized in that a cutting blade having a cutting function is coupled to the outer periphery.
또한, 상기 중단부 외주연에는 돌기들이 형성되어 천공된 구멍을 확장하는 것을 특징으로 한다.In addition, protrusions are formed on the outer periphery of the middle part to expand the perforated hole.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.도 1은 본발명 다이아몬드 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트로 굴착구간을 비개착 굴착하는 사진, 도 2는 도 1의 상세사진, 도 3은 본발명의 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트 사진, 도 4는 본발명의 비트가 굴착구간을 천공한 후 뚫고 나온 사진, 도 5는 본발명의 비트에 pe관을 메단 사진, 도 6은 pe관을 천공된 구멍을 이용해 출발시작위치로 끌어당기는 사진, 도 7은 본발명의 견인고리 모듈 사진이다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. FIG. 1 is a photo of a non-excavating excavation section with a bit combined with a diamond drilling bit and a drilling bit of the present invention, FIG. 2 is a detailed photo of FIG. 1, FIG. 3 is a photograph of a bit in which the punching bit and the drilling bit of the present invention are combined together, FIG. 4 is a photograph of the bit of the present invention protruding after drilling an excavation section, FIG. A photograph of pulling the pe tube to the starting position using a perforated hole, FIG. 7 is a photograph of the towing hook module of the present invention.
본발명은 다이아몬드 천공비트로 굴착구간을 비개착 굴착후 도착지점에서 확공비트를 결합하되, 상기 확공비트 후방에 pe관을 연결하고, 상기 확공비트를 처음 굴착시작위치로 잡아당겨 확공하는 것이다.The present invention is to combine the drill bit at the arrival point after non-excavation of the excavation section with a diamond drill bit, connect the pe pipe to the rear of the drill bit, and pull the drill bit to the first excavation start position to drill the hole.
또한, 본발명은 상기 비개착 굴착방법은 다이아몬드 천공비트와 확공비트를 함께 결합한 비트를 사용하여 굴착구간을 비개착 굴착하는 것으로, 천공비트에 의해 천공된 구멍을 후방에 결합된 확공비트가 확공시키는 것이다.In addition, the present invention is that the non-cutting excavation method is to excavate the excavation section without cutting the excavation section using a bit combined with a diamond drilling bit and a drilling bit. will be.
본발명 지중관로의 비개착 굴착시스템은 비트의 선단부와 중단부 그리고 후방의 결합부로 지반에 상수도용 지중관로를 시공하는 것이다.The non-excavation system of the underground pipeline of the present invention is to construct an underground pipeline for water supply in the ground with the tip and middle parts of the bit, and the coupling part of the rear.
천공비트는 확공비트를 겸용할 수 있게 구성할 수 있는 것으로 상기 비트의 선단부는 선단이 둥글게 형성되어 회전시 흙 등이 묻는 것을 방지한다. 그리고 상기 몸체 선단부의 선단에는 절삭기능을 하는 절삭날이 결합되어 있다. 특히 상기 절삭날은 3개가 형성되되, 방사상으로 형성되어 절삭력을 균등하게 한다.The punching bit can be configured to be used as a drilling bit, and the tip of the bit is formed with a rounded tip to prevent soil, etc. from being buried during rotation. And a cutting edge having a cutting function is coupled to the tip of the front end of the body. In particular, the three cutting edges are formed, and are formed radially to equalize the cutting force.
상기 몸체 선단부의 외주연에는 절단기능을 하는 절단날이 결합된다. 그리고 상기 몸체 선단부는 선단으로 갈수록 폭이 좁아지게 콘형상으로 형성되어 있으며, 중단부는 후방으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성된다.A cutting blade having a cutting function is coupled to the outer periphery of the front end of the body. And the front end of the body is formed in a cone shape to become narrower toward the front end, and the middle portion is formed to become wider toward the rear.
상기 중단부 외주연에는 돌기들이 형성되어 천공된 구멍을 확장한다.Protrusions are formed on the outer periphery of the middle part to expand the perforated hole.
특히 상기 중단부 후방 외주연에는 구멍이 형성된 분사돌기가 형성되어, 비트를 후진할시 후방으로부터 유입된 물이 배출된다.In particular, a hole-formed spray protrusion is formed on the rear outer periphery of the middle part, and when the bit is reversed, the water introduced from the rear is discharged.
상기 결합부 구멍에는 체크밸브가 설치되어 흙탕물이 역류되는 것을 방지한다.A check valve is installed in the coupling hole to prevent backflow of muddy water.
그리고 본발명은 일부암석구간을 본발명의 비트를 사용하여 비개착식으로 시공하며, 슈팅 및 확공 시공시 벤트나이트등에 의해 굴착공을 채워 굳혀서 시 벤토나이트 투입으로 토질이 무너지지 않게 하며 매끄럽게 하는 역할을 하며, 또한 공사후 배출되는 이물질등에 의해 주위환경이 오염되는 것을 방지한다.And the present invention constructs some rock sections in a non-interleaving manner using the bit of the present invention, and during shooting and drilling construction, fills the excavation hole with bentonite, etc. , and also prevents the surrounding environment from being polluted by foreign substances discharged after construction.
선단부는 마치 소의 코와 같이 둥글게 구성되어 있다.The tip is rounded like a cow's nose.
본발명의 시공방법은 다음과 같이 세가지 방법이 있다.The construction method of the present invention has three methods as follows.
첫 번째 방법은 다이아몬드 천공비트로 굴착구간을 비개착 굴착후 도착지점에서 천공비트에 확공비트를 더 결합하되, 상기 확공비트 후방에 pe관을 연결하고, 상기 확공비트를 처음 굴착시작위치로 잡아당겨 확공하는 것이다.The first method is to further combine the drilling bit with the drilling bit at the arrival point after non-excavating the excavation section with a diamond drilling bit, connect the pe pipe to the rear of the drilling bit, and pull the drilling bit to the first excavation start position to drill will do
두 번째 방법은 다이아몬드 천공비트로 비개착 굴착후 도착지점에서 확공비트로 교체한 후 pe관 연결 후 처음위치로 잡아당기는 방법이다.The second method is to replace the drill bit with a drill bit at the destination after non-excavation with a diamond drill bit, and then pull it to the initial position after connecting the pe pipe.
세 번째 방법은 천공비트와 확공비트를 함께 결합하여 시공하는 것으로, 천공비트에 의해 천공된 구멍을 후방의 확공비트가 확공시키는 방법이다.The third method is to combine the drilling bit and the drilling bit together for construction, and the rear drilling bit drills the hole drilled by the drilling bit.
그리고 일반 확공비트는 칼날 수가 적으며 날카롭지 않으나, 본발명의 And the general drill bit has a small number of blades and is not sharp, but the
비트는 칼날 수가 많으며 여러 방향으로 틀어져 있으며 암반 및 기타장애물 추진에 용이하다. The bit has many blades, is twisted in several directions, and is easy to propel rocks and other obstacles.
첫 번째 시공방법에 의하면 굴착후 다이아몬드비트 천공비트에서 확공비트로 교체하고, 확공한다.According to the first construction method, after excavation, the diamond bit drilling bit is replaced with the drilling bit, and the drilling is carried out.
본발명에서 확공비트 또는 천공비트 또는 다이아몬드 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트에 파이프를 연결하는 방법은 견인고리모듈에 의해 서로 연결한다.In the present invention, the method of connecting the pipe to the bit in which the drill bit or the drill bit or the diamond drill bit and the drill bit is coupled together is connected to each other by the towing ring module.
보통 종래에는 견인고리 한본으로 연결되어 있으나 본발명은 견인고리와 한 쌍의 연결고리로 구성되는 견인고리 모듈에 의해 한번에 PE관을 2본으로 연결하여 시공한다. 곧 다이아몬드 확공비트를 견인고리 모듈로 연결하여 추진하는 것으로, 작업시간이 반으로 단축되며, 특히 암반지역을 다이아몬드 확공비트를 사용함으로써 파이프 비굴착 추진이 신속하고 용이하게 된다.Usually, one traction ring is connected in the prior art, but the present invention is constructed by connecting two PE pipes at a time by a traction ring module consisting of a traction ring and a pair of connecting rings. Shortly, by connecting the diamond drilling bit to the tow hook module, the working time is cut in half, and in particular, the non-excavation of the pipe becomes quick and easy by using the diamond drilling bit in the rocky area.
그리고 일반적으로 원통형 몸체 일단에 금속재질 고리가 결합되는 기존 견인고리는 무게가 무거우며 내부 소켓이 복잡하게 제작되어 있는 관계로 현장에서 파이프 연결하기 힘들며 효율성이 떨어지며, 견인고리는 내부 쪼이는 부분에 고무링이 설치되어 있으나, 파이프 삽입 후 쪼이는 역할을 하는데, 쪼이면서 고무링이 빠지는 경우가 있고, 이럴때 파이프가 작업 중 이탈하는 단점이 있다.And, in general, the conventional tow hook, which is a metal ring attached to one end of the cylindrical body, is heavy and has a complicated internal socket, so it is difficult to connect a pipe in the field and the efficiency is low. Although a ring is installed, it plays a role of tightening after inserting the pipe, and the rubber ring may come off while tightening, and in this case, there is a disadvantage that the pipe is separated during operation.
이에 비해, 본발명의 견인고리모듈은 한 쌍의 연결고리에 의해 파이프 사이즈 별 맞춤 연결이 가능하며, 플라스틱재질로서 제품 자체가 가벼우며 시공하기가 용이하며 파이프 이탈이 없는 장점이 있다.In contrast, the traction ring module of the present invention can be customized for each pipe size by a pair of connecting rings, and as a plastic material, the product itself is light, easy to install, and has the advantage of no pipe separation.
견인고리와 대칭으로 원판을 사이에 두고 결합되는 더블 연결고리, 곧 쌍둥이 연결고리는 원판 상면에 견인고리가 결합되고 원판하면에 두 개의 연결고리가 나란히 결합된 것으로 한번에 pe관을 상기 연결고리에 2본이 연결 가능하다.A double link, that is, a twin link, which is symmetrically coupled with a tow ring with a disc between them, is a double link with a pull ring on the upper surface of the disc and two link rings on the lower side of the disc. Bones can be connected
기존 파이프와 pe관이 삽입되는 견인고리는 철로 만들어져있으나, 본발명 연결고리는 플라스틱, 특히 pe재질로 제작되어 있다.The traction ring into which the existing pipe and pe pipe are inserted is made of iron, but the connecting ring of the present invention is made of plastic, especially pe material.
장점은 구성자체 심플하며, 가벼워서 휴대하기 용이하다.The advantage is that the structure itself is simple, and it is light and easy to carry.
또한 연결고리는 pe관 사이즈별로 여러 벌 제작되어 있어서 현장에서 사이즈에 맞는 견인고리모듈의 연결고리를 연결하여 작업하기 쉽다. 기존 시중판매제품은 견인고리 내부에 가운데 쪼이는 고무패킹이 있어서 빠지면 pe관도 같이 빠지는 현상이 나타나지만, 본발명 연결고리는 고무패킹을 없애버리고 탄성이 있는 플라스틱재질로서 바로 내부에서 관이랑 연결할 수 있도록 제작하여 탄성력에 의해 조이게 되어 작업중 관로 이탈우려가 없다. In addition, since several connecting rings are manufactured for each size of the pe pipe, it is easy to work by connecting the connecting rings of the tow hook module suitable for the size in the field. Existing commercial products have a rubber packing inside the tow ring, so when it is removed, the pe pipe also falls out. Therefore, it is tightened by elastic force, so there is no risk of deviated from the pipeline during operation.
상기 견인고리 모듈은 사출에 의해 제작이 저렴하게 제작된다. 특히 관경이 커질경우에는 견인고리와 원판은 철을 절삭가공하여 제작하고, 인서트 사출에 의해 연결고리와 일체로 성형할 수 있다. 그러므로 하나의 정해진 사이즈의 견인고리에 여러 사이즈의 연결고리를 장착할 수 있다.필요시 두 개의 연결고리의 사이즈를 달리하여 사용을 편리하게 할 수 있다.The traction hook module is manufactured inexpensively by injection. In particular, when the tube diameter is large, the traction ring and the disc can be manufactured by cutting iron and integrally formed with the connecting ring by insert injection. Therefore, several sizes of hooks can be mounted on one tow hook of a certain size. If necessary, the size of the two hooks can be different for convenient use.
본발명의 파이프 하우징 연결구성에 대해 설명하면, 본발명의 다이아몬드 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트가 연결된 파이프가 하우징 삽입 파이프가 하우징에 삽입 결합된다.When describing the pipe housing connection configuration of the present invention, the pipe to which the diamond drilling bit and the drilling bit of the present invention are connected together is inserted into the housing and the pipe is inserted into the housing.
본발명은 통상 굴착구간 전체에 걸쳐 한방향으로 굴착하여 반대편까지 뚫게 된다. 그러나 굴착구간이 길 경우에는 일부구간만 굴착, 반대편에서 굴착하여 만나게 하는 기법을 사용할 수도 있다. 그러므로 정확히 마주치게 작업자는 모니터 이용 오차없이 만나게 한다.The present invention is usually excavated in one direction over the entire excavation section and drilled to the other side. However, if the excavation section is long, the technique of excavating only some sections and excavating from the other side may be used. Therefore, the operator can meet accurately without error in using the monitor.
이를 위하여 지하의 굴착비트에 연결되는 후방파이프 내부에는 비트본체 제어기 하우징이 설치되고 상기 비트본체 제어기 하우징 내부에 통신모듈이 장착되어 지상의 제어기와 무선통신된다. 또는 유선으로 굴착구멍을 통해 인출하여 지상의 제어기와 연결하여 사용한다. 비트본체 제어기 하우징에는 위치를 정확히 파악하기 위해 GPS모듈이 설치된다. 도 8은 본발명의 제어기사진, 도 9는 본발명의 제어기 디스플레이에 비트의 깊이가 표시된 상태사진, 도 10은 본발명의 제어기 디스플레이에 비트의 방향이 표시된 상태사진, 도 11은 본발명의 비트본체 제어기 사진이다.To this end, a bit body controller housing is installed inside the rear pipe connected to the underground excavation bit, and a communication module is mounted inside the bit body controller housing to communicate wirelessly with the ground controller. Or take it out through an excavation hole by wire and connect it to the ground controller for use. A GPS module is installed in the bit body controller housing to accurately determine the location. 8 is a picture of the controller of the present invention, FIG. 9 is a picture of the state in which the depth of the bit is displayed on the controller display of the present invention, FIG. 10 is a picture of the state in which the direction of the bit is displayed on the display of the controller of the present invention, FIG. This is a picture of the body controller.
굴착비트인 비트본체 제어기와 무선통신하는 지상의 제어기는 데이터를 저장하는 저장부와, 입력부, 출력부, 송신부, 수신부, 제어부로 구성된다. 제어부는 수신된 데이터를 출력부를 통해 디스플레이(모니터)에 표시되게 하여 확인할 수 있게 한다. 입력부는 터치패널, 터치스크린을 사용하며, 이 경우 출력부를 같이 겸용할 수 있다. 입력부를 통해 입력된 제어신호는 송신부를 통해 비트본체 제어기에 전달되어 굴착비트를 제어하게 된다. 그리고 제어기에는 디스플레이가 장착되어 굴착공 내부의 비트의 위치를 확인할 수 있다.The terrestrial controller that wirelessly communicates with the bit body controller, which is an excavated bit, consists of a storage unit that stores data, an input unit, an output unit, a transmitter, a receiver, and a control unit. The control unit allows the received data to be displayed on a display (monitor) through the output unit to be confirmed. The input unit uses a touch panel and a touch screen, and in this case, the output unit can be used together. The control signal input through the input unit is transmitted to the bit body controller through the transmitting unit to control the excavation bit. And the controller is equipped with a display to check the position of the bit inside the excavation hole.
반대쪽에서 서로 굴착하는 굴착공은 수평방향을 택할 수 있으며 높이방향으로도 설계, 조절된다. 그리고 암반에 따라 수평방향 어긋남과 높낮이방향 어긋남을 동시에 제어할 수 있다.The drilling holes excavated from opposite sides can take the horizontal direction and are designed and controlled in the height direction as well. And it is possible to simultaneously control the deviation in the horizontal direction and the deviation in the height direction depending on the bedrock.
지상에 설치되는 본발명의 제어기는 컨트롤 패널인 제어반 형태로서 지하의 굴착비트 본체와 지상의 제어기 디스플레이인 모니터에 표시되는 방향이 일치할 시 똑같은 방향이 됨을 알 수 있다. 일례로서 도면에 도시된 바와 같이, 9:30 방향 표시가 동일하게 표시된다. 그러므로 제어기가 지시하는 방향으로 정확하게 굴착비트가 굴착되는 것을 알 수 있다.The controller of the present invention installed on the ground is in the form of a control panel, which is a control panel, and it can be seen that when the directions displayed on the underground excavation bit body and the ground controller display on the monitor coincide, the same direction becomes the same. As an example, as shown in the drawing, the 9:30 direction display is equally displayed. Therefore, it can be seen that the excavation bit is excavated precisely in the direction indicated by the controller.
상기와 같이, 지상의 제어기의 디스플레이에는 지하 굴착비트의 현재 방향이 표시되고, 지면에서의 굴착 깊이, 파이프 위치, 물 분사 온도 등등이 표시된다.As described above, the current direction of the underground excavation bit is displayed on the display of the ground controller, and the excavation depth in the ground, the pipe position, the water spray temperature, and the like are displayed.
지하의 본체 비트본체 제어기 모니터와, 관로탐지기능이 장착되어있는 지상의 제어기의 모니터표시내용에 대하여 도면에 의해 자세히 설명하면 다음과 같다.The details of the monitor display of the underground main body bit body controller monitor and the ground controller equipped with the pipeline detection function are described in detail with reference to the drawings as follows.
비트본체 제어기 모니터에는 비트본체 제어기 하우징의 각도(높이), 배터리, 하우징 온도, 압력 등등이 표시되어 있으며, 지상의 연결 제어기 모니터에는 방향, 각도, 주파수, 온도 등이 나타나고 있다.The angle (height) of the bit body controller housing, battery, housing temperature, pressure, etc. are displayed on the bit body controller monitor, and the direction, angle, frequency, temperature, etc. are displayed on the connected controller monitor on the ground.
하우징이 내장된 파이프를 지하에 삽입 후 지상의 제어기모니터는 지하 비트본체 제어기에서 보내온 주파수로 관로 위치를 먼저 탐색한다. 그리고 지하의 굴착비트 본체를 작동하고 있는 작업자가 방향을 확인한다.After inserting the pipe with the housing into the basement, the controller monitor on the ground first searches for the location of the pipeline with the frequency sent from the underground bit body controller. And the operator who is operating the underground excavation bit body checks the direction.
관로방향이 지하의 굴착비트 본체에서 전송된 방향이 지상 제어기의 모니터에 나타나는 탐지된 관로 위치랑 일치 될 때 방향이 똑같이 표기된다.When the pipe direction is the same as the direction transmitted from the underground excavation bit body matches the detected pipe position displayed on the ground controller's monitor, the same direction is displayed.
또한 온도는 굴착비트와 연결되는 비트본체 제어기의 하우징파이프 온도에 의해 제어하는 것으로, 굴착기계 작동 시 하우징온도가 40도 이상이면 굴착비트에 손상이 올 수 있으므로, 온도를 40도 미만으로 제한하기 위해 지상의 제어기는 굴착속도 , 물분사량을 조절한다.In addition, the temperature is controlled by the temperature of the housing pipe of the bit body controller connected to the excavation bit. If the housing temperature is over 40 degrees during the operation of the excavator, damage to the excavation bit may occur. In order to limit the temperature to less than 40 degrees, The ground controller controls the excavation speed and water injection amount.
도면에 의하면 굴착비트의 비트본체 제어기에도 방향지시표시가 9:30분,10시 등등으로 시간으로 방향을 지시하는 것을 알 수 있으며, 지상의 연결된 제어기 모니터에서도 굴착비트 방향이 설정된 대로 잘 가고 있는지 확인하며, 방향이 지시된 방향대로 가면 일치한 수치를 나타나는 것을 알 수 있다(예 9:30분 사진)According to the drawing, it can be seen that the direction indicator on the bit body controller of the excavation bit also indicates the direction in time at 9:30, 10 o’clock, etc., and check whether the direction of the excavation bit is going well as set in the connected controller monitor on the ground. And if the direction goes in the direction indicated, it can be seen that the same value appears (Example: 9:30 minutes photo)
10 : 다이아몬드 천공비트와 확공비트가 함께 결합된 비트
30 : pe관
40 : 견인고리모듈 41 : 견인고리
42 : 연결고리 43 : 원판
11 : 절삭날 12 : 절단날
13 : 돌기 14 : 구멍
15 : 분사돌기 10: A bit combined with a diamond drill bit and a drill bit
30: pe pipe
40: tow hook module 41: tow hook
42: linkage 43: disk
11: cutting edge 12: cutting edge
13: projection 14: hole
15: jet protrusion
Claims (3)
상기 지중관로의 비개착 굴착시스템은 비트의 선단부와 중단부 그리고 후방의 결합부로 지반에 상수도용 지중관로를 시공하는 것으로, 천공비트는 확관비트를 겸용할 수 있게 구성되는 것으로, 상기 비트의 선단부는 선단이 둥글게 형성되어 회전시 흙이 묻는 것을 방지하고, 상기 선단부의 선단에는 절삭기능을 하는 절삭날(11)이 결합되어 있되 방사상으로 형성되어 절삭력을 균등하게 하며,
상기 몸체 선단부의 외주연에는 절단기능을 하는 절단날(12)이 결합되고 상기 몸체 선단부는 선단으로 갈수록 폭이 좁아지게 콘형상으로 형성되어 있으며, 중단부는 후방으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성되고,
상기 중단부 외주연에는 돌기(13)들이 형성되어 천공된 구멍을 확장하되, 상기 중단부 후방 외주연에는 구멍이 형성된 분사돌기(15)가 형성되어, 비트를 후진할시 후방으로부터 유입된 물이 배출되며,
상기 결합부 구멍에는 체크밸브가 설치되어 흙탕물이 역류되는 것을 방지하는 것으로, 일부암석구간을 비트를 사용하여 비개착식으로 시공하되, 슈팅 및 확공 시공시 벤트나이트에 의해 굴착공을 채워 굳혀서 벤토나이트 투입으로 토질이 무너지지 않게 하며 매끄럽게 하는 역할을 하며, 또한 공사후 배출되는 이물질에 의해 주위환경이 오염되는 것을 방지하는 것이며, 선단부는 둥글게 구성되어 있는 것이며,
상기 비트에 파이프를 연결하는 구성은 견인고리모듈(40)에 의해 서로 연결하는 것으로, 견인고리(41)와 한 쌍의 연결고리(42)로 구성되는 견인고리 모듈(40)에 의해 한 번에 합성수지관(30)을 2본을 연결하여 시공하는 것으로, 상기 견인고리모듈(40)은 한 쌍의 연결고리(42)에 의해 파이프 사이즈 별 맞춤 연결이 가능하며, 견인고리(41)와 대칭으로 원판(43)을 사이에 두고 결합되는 더블 연결고리(40)는 원판 상면에 견인고리(41)가 결합되고 원판(43)하면에 두 개의 연결고리(42)가 나란히 결합된 것으로 한번에 합성수지관 2본을 연결가능하며,
연결고리는 합성수지관 사이즈별로 여러 벌 제작되어 있어서 현장에서 사이즈에 맞는 견인고리모듈의 연결고리를 연결하여 작업하는 것을 특징으로 하는 지중관로의 비개착 굴착시스템용 굴착비트As an excavation bit used in a non-excavation system of an underground pipeline, a drilling bit and a drilling bit are combined so that drilling is possible at the same time as drilling during excavation. The tip is formed with a rounded tip, and a cutting blade 11 is coupled to prevent soil, etc. from being buried during rotation, and a cutting blade 12 having a cutting function is coupled to the outer periphery of the tip. In the excavation bit for the non-opening excavation system of the underground pipeline, the protrusions 13 are formed on the outer periphery of the middle part to expand the perforated hole,
The non-opening excavation system of the underground pipe is to construct an underground pipe for water supply in the ground with the tip, middle, and rear coupling part of the bit, and the perforated bit is configured to be able to double as an expansion bit, and the tip of the bit is The tip is formed in a rounded shape to prevent soil from being deposited during rotation, and a cutting edge 11 having a cutting function is coupled to the tip of the tip and is formed radially to equalize the cutting force,
A cutting blade 12 having a cutting function is coupled to the outer periphery of the front end of the body, and the front end of the body is formed in a cone shape that becomes narrower toward the end, and the middle portion becomes wider toward the rear,
Protrusions 13 are formed on the outer periphery of the middle part to expand the perforated hole, and spray protrusions 15 with holes are formed on the rear outer periphery of the middle part, so that when the bit is reversed, water introduced from the rear is emitted,
A check valve is installed in the joint hole to prevent backflow of muddy water, and some rock sections are constructed in a non-opening type using a bit, but during shooting and drilling construction, the drilling hole is filled with bentonite and hardened and bentonite is inserted It plays a role of preventing the soil from collapsing and smoothing it, and also prevents contamination of the surrounding environment by foreign substances discharged after construction.
The configuration of connecting the pipe to the bit is to connect to each other by the traction ring module 40, and at a time by the traction ring module 40 consisting of the traction ring 41 and a pair of connecting rings 42 It is constructed by connecting two synthetic resin pipes 30 , and the traction ring module 40 can be customized for each pipe size by a pair of connection rings 42 , and is symmetrical with the traction ring 41 . The double connecting ring 40 coupled with the disc 43 interposed therebetween is a traction ring 41 coupled to the upper surface of the disc and two connecting rings 42 are coupled side by side on the lower surface of the disc 43, and a synthetic resin pipe 2 Bones can be connected,
Excavation bit for non-opening excavation system of underground pipe, characterized in that since several sets of connecting rings are produced for each size of synthetic resin pipe, they work by connecting the connecting rings of tow hook modules that are suitable for the size at the site.
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