KR102604483B1 - 회수형 천공비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반 천공에 사용되는 천공용 비트를 강재 케이싱 내부를 통하여 용이하게 회수할 수 있고, 보다 효과적이고 효율적인 천공 시공이 가능하며, 뛰어난 제작성을 확보할 수 있는 회수형 천공비트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 강재 케이싱 내부에서 회전하여 지반 또는 암반을 굴착하도록 비트 하우징 바디 및 상기 비트 하우징 바디의 일단부에 힌지핀을 통해 힌지 결합되어 구비되는 한 쌍의 윙비트를 포함하는 천공비트에 있어서, 상기 한 쌍의 윙비트는 복수의 초경버튼과, 비트 본체부, 및 비트 결합부를 포함하는 제1 윙비트 및 제2 윙비트로 이루어지고, 상기 비트 하우징 바디는 슬라임배출부와, 비트본체부 수용공간과, 비트결합부 수용공간과, 제2힌지공, 및 공기주입공을 포함하며, 상기 윙비트 및 비트 하우징 바디는 상기 공기주입공으로부터 주입되는 공기를 지반 또는 암반으로 전달하기 위한 하나 이상의 공기전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수형 천공비트가 제공된다.

Description

회수형 천공비트{WITHDRAWABLE DRILLING BIT}

본 발명은 회수형 천공비트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지반 천공에 사용되는 천공용 비트를 강재 케이싱 내부를 통하여 용이하게 회수할 수 있고, 보다 효과적이고 효율적인 천공 시공이 가능하며, 뛰어난 제작성을 확보할 수 있는 회수형 천공비트에 관한 것이다.

지반 천공용 비트는 지반 굴착기로부터 구동력과 공압을 제공받고, 천공 작업시에는 외력에 의해 제공되는 회전력과 타격에 의해 토사 및 암반층을 천공하는 기능을 수행한다.

일반적으로 지반 굴착용 비트는 외부에 위치한 지반 굴착기로부터 제공되는 공압에 의해 구동되는 해머의 선단에 위치하여, 해머로부터 전달되는 회전력과 타격에 의해 지반을 파쇄하여 천공하면서 전진하게 된다.

도 1은 강재 케이싱을 이용한 지반 혹은 암반의 천공 개요도로서, 실제 지반 굴착 작업시에는 작업중 굴착공이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 파이프 형태의 강재 케이싱(steel casing)을 굴착공에 삽입하면서 굴착 작업을 진행하는데, 도 1에 나타낸 바와 같이, 해머비트(3)의 외경 이상의 직경으로 지반 또는 암반을 천공하면서 해머비트와 강재 케이싱은 동시에 전진하게 된다. 강재 케이싱(2)은 공벽이 무너지는 것을 방지하고 천공 종료 후 해머 비트(3)를 제거한 후에도 일시적으로 혹은 영구적으로 지반 속에 남겨두게 된다. 통상 해머 비트(3)는 외부의 동력원에 의해 지반을 누르거나 타격하면서 회전하는 작동에 의해 지반 혹은 암반을 천공하여 확보된 공간 속으로 전진하게 된다.

이러한 강재 케이싱을 이용한 굴착에서 해머 비트는 굴착시 파일럿 비트의 외곽으로 윙비트가 펼쳐져서 케이싱의 외경보다 큰 회전직경을 갖고 회수시에는 케이싱 내부로 접혀질 수 있는 구조를 가진 확경 비트가 사용되어야 한다. 확경 비트에 관한 기술은 예컨대, 대한민국 등록특허 제10-0461525호 및 제10-0871127호에 개시되어 있다.

제10-0461525호의 경우 확경 비트는 공압 피스톤에 의해 타격되는 가이드 디바이스와, 가이드 디바이스의 하부에 위치하는 파일럿 비트와, 비확경 상태에서 그 저면이 파일럿 비트의 선단면과 실질적으로 동일 평면상에 위치하고 굴착이 시작됨에 따라 경사진 상측 방향으로 슬라이딩 되어 확경 상태로 전환되는 윙비트를 포함한다. 그러나 상기와 같은 구조를 갖는 확경 비트는 윙비트의 저면이 파일럿 비트의 선단면과 동시에 굴착공 저면과 접촉하면서 굴착이 진행되므로 극심한 소음이 발생할 뿐만 아니라 굴착 속도가 매우 느린 단점이 있다.

제10-0871127호의 경우 비트하우징에 경사지게 승강되도록 끼워지는 윙비트가 비트하우징의 외경 밖으로 돌출되어 굴착이 이루어지고, 윙비트의 외측 끝단이 비트하우징의 외경 내에 위치하게 되어 회수가 가능하게 한다. 이러한 구조는 비트하우징과 윙비트 사이의 상대적인 움직임을 지나치게 제약하여 이물질이 많은 환경 하에서 오작동의 우려가 큰 단점이 있다.

또한, 이들 종래 기술은 강재 케이싱을 통하여 천공비트를 회수할 수 있으나, 비트의 외경을 축소시키는데 있어 부가적 부품들이 포함되어 강한 외력에 고장이 발생할 소지가 높고, 외경을 축소시키기 위해 별도의 조작을 해야 하는 등의 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0461525호(2005.04.06. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0871127호(2008.12.03. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1745393호(2017.06.09. 공고) 대한민국 공개특허 제10-2016-0020329호(2016.02.23. 공개)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 지반 천공에 사용되는 천공용 비트를 강재 케이싱 내부를 통하여 용이하게 회수할 수 있고, 보다 효과적이고 효율적인 천공 시공이 가능하며, 뛰어난 제작성을 확보할 수 있는 회수형 천공비트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 강재 케이싱 내부에서 회전하면서 지반 또는 암반을 굴착하도록 비트 하우징 바디 및 상기 비트 하우징 바디의 일단부에 힌지핀을 통해 힌지 결합되어 구비되는 한 쌍의 윙비트를 포함하는 천공비트에 있어서, 상기 한 쌍의 윙비트는 각각 지반 또는 암반을 굴착하는 굴착방향을 향하는 면인 굴착면에 복수의 초경버튼이 구비되고, 굴착 시 일측이 강재 케이싱의 외측으로 돌출되게 구비되는 비트본체부 돌출부를 포함하는 비트 본체부, 및 상기 비트 본체부의 타측이 굴착방향의 반대방향으로 돌출되어 형성되되 제1힌지공이 형성되는 비트 결합부를 포함하여, 상기 제1힌지공을 중심으로 일정 각도로 회전이 가능하게 구비되는 제1 윙비트 및 제2 윙비트로 이루어지고, 상기 비트 하우징 바디는 지반 또는 암반이 파쇄되어 발생하는 광니의 배출이 가능하게 형성된 하나 이상의 슬라임배출부와, 상기 비트 본체부에 대응하여 그 비트 본체부의 수용이 가능한 비트본체부 수용공간과, 상기 비트본체부 수용공간이 연장되어 상기 비트 결합부에 대응하여 그 비트 결합부의 수용이 가능한 비트결합부 수용공간과, 상기 비트결합부 수용공간의 측면에 형성되되 상기 제1힌지공에 대응하는 위치에 형성되는 제2힌지공, 및 상기 비트 하우징 바디의 길방방향으로 관통 형성되어 공기의 주입이 가능한 공기주입공을 포함하며, 상기 윙비트 및 비트 하우징 바디는 상기 공기주입공으로부터 주입되는 공기를 천공비트 외부로 전달하기 위한 하나 이상의 공기전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회수형 천공비트가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 하나 이상의 공기전달부는 상기 윙비트의 일측면에 형성되거나 상기 윙비트의 내부를 관통되는 형태로 형성되되 상기 공기주입공과 연통되게 형성되는 제1 공기전달부와, 상기 비트 결합부가 수용되는 비트결합부 수용공간의 측벽에 형성되는 제2 공기전달부와, 상기 비트본체부가 대향하는 상기 비트본체부 수용공간의 측벽 각각의 일부가 절개되어 형성된 제3 공기전달부, 및 일단은 상기 공기주입공과 연통되고 타단은 상기 비트 하우징 바디의 외부와 연통되는 제4 공기전달부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 공기전달부는 상기 윙비트 각각의 비트결합부의 모서리부에 상응하는 부위에서 그 비트결합부 수용공간의 측벽에 길이방향으로 형성되는 요홈, 및 상기 윙비트 각각의 비트결합부의 모서리부가 모따기되어 형성되는 모따기부 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제3 공기전달부는 상기 비트 하우징 바디의 비트본체부 수용공간을 형성하는 측벽 일부가 절개되어 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제4 공기전달부는 상기 비트 하우징 바디의 공기주입공에 연통되고, 타단은 굴착방향의 반대 방향을 지향하면서 그 비트 하우징 바디의 외부와 연통되게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 윙비트를 강재 케이싱을 통해 인입시킬 때 상기 한 쌍의 윙비트가 모아진 상태에서 와이어나 케이블타이를 포함한 가고정부재가 관통되어 가고정되기 위한 가고정부재 장착부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 비트본체부에서 굴착방향의 반대방향을 향하는 비트본체부의 저면은 단턱지는 단턱면으로 형성되어, 상기 비트본체부 수용공간에서 굴착방향을 향하는 비트본체부 수용공간의 일측에 단턱면으로 형성된 면에 회동가능하게 구비되고, 상기 비트결합부에서 굴착방향의 반대방향을 향하는 비트결합부의 저면은 상기 비트결합부 수용공간에서 굴착방향을 향하는 비트결합부 수용공간의 저면에 회동가능하게 구비되고, 상기 비트결합부에서 상기 비트 하우징 바디의 외경에 인접하는 면인 비트결합부 힌지공외측면은 상기 비트결합부 수용공간의 측면에서 상기 제2힌지공이 형성되는 비트결합부수용공간힌지공측면에 회동가능하게 구비되고, 상기 비트결합부에서 상기 비트본체부의 일측 방향을 향하는 비트결합부외측면은 상기 제2힌지공이 형성되지 않는 비트결합부수용공간의 측면에 회동가능하게 구비되고, 상기 비트결합부 수용공간은, 굴착방향으로의 깊이가 상기 굴착방향에 대해 직각인 방향의 폭보다 작게 형성되고, 상기 비트 하우징 바디는 그 비트 하우징 바디의 회전축이 상기 힌지핀과 교차되며, 상기 한 쌍의 윙비트는 각각 45도보다 작게 회전되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 윙비트를 구성하는 제1 윙비트와 제2 윙비트는 굴착면을 바라볼 때 상기 힌지축과 직교되는 방향으로 연장하는 부분의 두께가 다르게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상대적으로 두께가 두꺼운 윙비트에는 복수의 초경버튼을 구성하는 중앙 초경버튼을 포함하며, 상기 중앙 초경버튼은 그 중앙 초경버튼의 원주상의 한 점이 상기 비트 하우징 바디의 회전축 상에 위치되도록 하거나, 그 중앙 초경버튼의 지름의 1.5 ~ 2배 이내의 거리에 상기 비트 하우징 바디의 회전축이 위치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 비트결합부 수용공간에 있어 힌지핀의 결합방향에서 바라볼 때 상기 한 쌍의 윙비트 각각의 비트결합부가 수용되는 공간의 중심 라인에 있어서, 상기 한 쌍의 윙비트 중 하나의 윙비트의 비트결합부가 수용되는 공간의 중심라인과, 다른 하나의 윙비트의 비트결합부가 수용되는 공간의 중심라인은 시프트(shift)되어 위치되도록 형성되는, 즉 동일 선상에 위치되지 않도록 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 힌지핀은 그 힌지핀의 단부에 구비되어 힌지핀의 이탈을 방지하기 위한 힌지핀고정수단을 더 포함하며, 상기 힌지핀은 상기 비트 하우징 바디의 회전축과 교차되게 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 회수형 천공비트는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 지반 천공에 사용되는 천공용 비트를 강재 케이싱 내부를 통하여 용이하게 회수할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 부품을 최소화하면서도 내구성을 구비하고, 견고한 고정력을 유지할 수 있으며, 굴착 센터부에서의 확실한 굴착으로 뛰어난 천공 시공을 행할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 제작이 뛰어난 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 지반 혹은 암반이 파쇄되어 발생하는 광니(鑛泥, slime)를 외부로 용이하게 배출할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 강재 케이싱을 이용한 지반 혹은 암반의 천공 개요도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 비트 하우징 바디를 하부 측에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 비트 하우징 바디를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 나타내는 하부측 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 윙비트를 일측에서 바라본 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 회수형 천공비트의 비트본체부의 일부(비트본체부 돌출부)를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 회수형 천공비트가 강재 케이싱 내부를 통과하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 비트 하우징 바디의 다른 실시 형태를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 한 개 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 비트 하우징 바디를 하부 측에서 바라본 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 비트 하우징 바디를 나타내는 측면도이다. 도 6은 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 나타내는 하부측 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 윙비트를 일측에서 바라본 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 회수형 천공비트의 비트본체부의 일부(비트본체부 돌출부)를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 회수형 천공비트는, 강재 케이싱 내부에서 회전하여 지반 또는 암반을 굴착하도록 비트 하우징 바디 및 상기 비트 하우징 바디의 일단부에 힌지 결합되어 구비되는 한 쌍의 윙비트를 포함하는 천공비트에 있어서, 도 2 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 한 쌍의 윙비트(100)는 각각 지반 또는 암반을 굴착하는 굴착방향을 향하는 면에 복수의 초경버튼(111)이 구비되고, 굴착 시 일측이 강재 케이싱의 외측으로 돌출되게 구비되는 비트본체부 돌출부(112)를 포함하는 비트 본체부(110), 및 상기 비트 본체부(110)의 타측이 굴착방향의 반대방향으로 돌출되어 형성되되 제1힌지공(121)이 구비되는 비트 결합부(120)를 포함하여, 상기 제1힌지공(121)을 중심으로 일정 각도로 회전이 가능하게 구비되는 제1 윙비트(101) 및 제2 윙비트(102)로 이루어지고, 상기 비트 하우징 바디(200)는 지반 또는 암반이 파쇄되어 발생하는 광니의 배출이 가능하게 형성된 슬라임배출부(203)와, 상기 비트 본체부(110)에 대응하여 비트 본체부(100)의 수용이 가능한 비트본체부 수용공간(210)과, 상기 비트본체부 수용공간(210)이 연장되어 상기 비트 결합부(120)에 대응하여 그 비트 결합부(120)의 수용이 가능한 비트결합부 수용공간(220)과, 상기 비트결합부 수용공간(220)의 측면에 형성되되 상기 제1힌지공(121)에 대응되는 제2힌지공(230)과, 상기 비트 하우징 바디의(200) 중심축으로 관통 형성되어 공기의 주입이 가능한 공기주입공(130)을 구비하여 이루어진다.

상기 한 쌍의 윙비트(100: 101, 102)와 비트 하우징 바디(200)는 제1힌지공(121)과 제2힌지공(230)에 결합되는 힌지핀(H)을 통해 힌지 결합되며, 이에 따라 상기 한 쌍의 윙비트(100)는 각각 비트 하우징 바디(200)의 일단부에서 제1힌지공(121)과 제2 힌지공(230)을 축으로 일정 각도로 회전하게 된다.

상기 한 쌍의 윙비트(100)에서 비트 본체부(110)는 굴착면에서 바라볼 때 단면 "L"자 형태로 형성되며, 상대적으로 길이가 긴 변의 배면 측의 일측에 비트 결합부(120)가 형성되게 된다.

또한, 상기 한 쌍의 윙비트(100)에서 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)가 서로 면하는 측에서의 모서리부(105)는 모따기되어 형성되는 것이 바람직하다(도 3 및 도 6 참조).

상기 한 쌍의 윙비트(100)의 비트본체부 돌출부(112)는 비트 하우징 바디(200)의 외부 및 강재 케이싱의 외부로 돌출된 상태에서 지반 또는 암반을 굴착하게 된다. 상기 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)는 힌지축을 축으로 일정각도로 회전되어 직경이 축소될 수 있는데, 이때 비트 하우징 바디(200)의 외경 및 강재 케이싱의 내경보다 작은 직경을 갖게 되어 강재 케이싱의 내부로 자유롭게 통과되는 것이 가능하며 이에 따라 굴착 시공 완료 시 용이하게 회수할 수 있게 된다.

여기에서, 본 발명은 제1 윙비트(101)과 제2 윙비트(102)를 강재 케이싱을 통해 인입시킬 때 와이어나 케이블타이과 같은 가고정부재를 통해 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(103)가 모아진 상태로 가고정부재를 장착할 수 있는 가고정부재 장착부를 더 포함할 수 있다.

상기 가고정부재는 와이어나 케이블 타이로 한정되는 것은 아니며 한 쌍의 윙비트(100; 101, 102)가 모아진 상태에서 강재 케이싱을 통해 인입된 후 작업자가 제거할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 가고정부재 장착부는 도 3에 예시한 바와 같이 윙비트(100; 101, 102)의 비트본체부(110)가 면하는 비트 하우징 바디(200)의 측벽에 형성되는 제1 장착 구멍(201), 및 상기 윙비트(100: 101, 102) 각각이 비트결합부 수용공간에 장착된 상태에서 상기 제1 장착 구멍(201)과 상응하는 위치에서 윙비트의 비트본체부에 관통 형성되는 제2 장착 구멍(202)으로 구성될 수 있다.

이와 같이 상기 한 쌍의 윙비트(101, 102)는 힌지축을 축으로 회전하여 모아진 상태에서 가고정부재를 통해 가고정되게 된다.

계속해서, 상기 윙비트(100: 101, 102)의 굴착면에는 지반 또는 암반을 굴착하는 초경버튼(111)이 다수 개 구비된다. 상기 초경버튼(111)은 회전 시 상호 중첩되지 아니하며 공백이 발생되지 아니하는 것이 바람직하다. 즉, 초경버튼(111)은 다수 개 구비되되 원활하고 효율적인 굴착을 위해 균일하고 굴착의 공백이 발생되지 않도록 배치되어야 하는 것이다.

상기 윙비트(100: 101, 102)는 비트 본체부(110)와 비트 결합부(120)를 포함하여, 이를테면 'L'자 형상으로 형성될 수 있다. 비트 본체부(110)는 굴착면에 상기 초경버튼(111)과 비트본체부 돌출부(112)를 포함하여 지반 또는 암반을 굴착하는 부분이고, 비트 결합부(120)는 제1 힌지공(121)을 구비하여 윙비트(100: 101, 102)를 상기 비트 하우징 바디(200)에 회전가능하도록 연결시키는 부분이다.

또한, 상기 윙비트(100)에서 있어서, 상기 비트 결합부(120)에 접하는 비트 본체부(110)의 저면은 2단으로 단턱지게 형성될 수 있다. 이와 관련하여 상기 비트본체부(110)의 저면이 안착되는 비트본체부 안착면(261a)은 상대적으로 하방으로 단차지게 형성될 수 있다(도 4 참조). 도면부호 261b는 비트본체부 안착면(261a)에 비하여 상대적으로 상방으로 돌출된 부분으로 이 돌출된 부분의 측면에 윙비트의 측면이 접하게 되어 회전구속력을 보다 확실하게 확보할 수 있게 된다. 이에 대해서는 아래에서 좀 더 상세히 설명한다.

또한, 상기 윙비트(100: 101, 102)는, 상기 윙비트(100)와 비트 하우징 바디(200)에 형성되어 상기 공기주입공(130)으로부터 주입되는 공기를 굴착되는 지반 또는 암반으로 전달시키기 위해 형성되는 하나 이상의 공기전달부(240, 251, 252, 253)을 구비한다.

상기 공기주입부는 윙비트(100: 101, 102)의 일측면에 형성된 홈일 수 있고, 윙비트(100: 101, 102)의 내부를 관통되는 형태로 형성되되, 상기 공기주입공(130)과 연통되게 상기 제1 윙비트(101) 및 제2 윙비트(102)에 각각 형성되는 제1 공기전달부(240)과, 상기 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)의 비트 결합부(120)가 수용되는 비트결합부 수용공간(220)의 측벽 및 상기 윙비트(100: 1010, 102) 중 적어도 하나에 형성되는 제2 공기전달부(251)와, 상기 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)의 비트본체부(110)의 측면이 대향하는 상기 비트본체부 수용공간(210)의 측벽 각각의 일부가 절개되어 형성된 제3 공기전달부(252), 및 일단은 상기 비트 하우징 바디(200)의 공기주입공(130)과 연통되고 타단은 상기 비트 하우징 바디(200)의 외부와 연통되는 제4 공기전달부(253) 중 적어도 하나를 포함한다.

상기 제1 공기전달부(240)는 도면에서 힌지축이 형성되는 측의 제1 윙비트(101)의 일단부 및 제2 윙비트(102)의 일단부(일측 벽면)에서 상기 공기주입공(130)과 연통 형성되는 것을 예시하고 있다.

상기 제2 공기전달부(251)는 도면에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 윙비트(101, 102) 각각의 비트결합부(120)의 모서리부에 상응하는 부위에서 그 비트결합부 수용공간(220)의 측벽에 길이방향으로 요홈 형태(251)로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 공기전달부(251)는 요홈 형태 대신에 상기 윙비트(100: 101, 102) 각각의 비트결합부(120)의 모서리부가 모따기되어 형성될 수 있다.

이러한 제2 공기전달부(251)는 비트결합부 수용공간과 모서리부가 모따기된 윙비트에 모두 형성될 수도 있다.

상기 제3 공기전달부(252)는 비트 하우징 바디(200)의 비트본체부 수용공간의 측벽 일부가 절개된 절개부로 형성되는데, 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)의 회전축이 위치되는 측의 전방 측 일부가 절개되어 형성되는 것이다. 다시 말해서, 상기 제3 공기전달부(252)는 윙비트(101, 102)의 비트본체부 돌출부(112)의 반대 측에 형성되는 공간에 상응하여 상기 비트본체부 수용공간의 측벽 일부가 절개되어 형성되어 이루어진다.

그리고 상기 제4 공기전달부(253)는 도면에 나타낸 바와 같이 일단이 상기 비트 하우징 바디(200)의 공기주입공(130)에 연통되고, 타단은 굴착방향의 반대 방향(즉, 비트 하우징 바디(200)의 후방)을 지향하면서 그 비트 하우징 바디(200)의 외부와 연통되게 형성된다.

계속해서, 상기 비트 하우징 바디(200)의 공기주입공(130)은 천공 비트가 고속으로 회전될 시에도 고압의 공기가 안정적으로 주입되어야 하므로, 비트 하우징 바디(200)의 중심부를 관통하여 형성되는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 공기주입공(130)은 도 4에 잘 나타낸 바와 같이 장공으로 형성되되 중심부가 양측부에 비하여 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 비트 하우징 바디(200)은 슬라임배출부(203)를 구비하는데, 슬라임배출부(203)는 비트 하우징 바디(200)의 외측부에 형성되는 것이 바람직하고, 도면에 도시된 바와 같이 비트 하우징 바디(200)의 외측부의 일부가 삭감된 공간으로 형성될 수 있다. 슬라임배출부(203)가 비트 하우징 바디(200)의 외측부의 일부가 삭감된 공간으로 형성된 경우 비트 하우징 바디(200)이 강재 케이싱의 내부에 위치되게 되면, 비트 하우징 바디(200)의 외측부의 일부가 삭감된 공간은 강재 케이싱의 내부면과 함께 광니의 배출통로로 작용하게 되는 것이 가능하게 되는 것이다.

다음으로, 상기 한 쌍의 윙비트(100)와 비트 하우징 바디(200) 간을 결합시키는 힌지핀의 중심축은 비트 하우징 바디(200)의 회전축과 교차된다. 윙비트(100: 101, 102)는 회수형 천공비트가 회전되는 축을 중심으로 하여 회전되는 것이다. 힌지핀이 힌지축을 중심으로 위치됨으로써 힌지핀은 비트 하우징 바디(200)의 회전시 더욱 안정적으로 비트 하우징 바디(200)과 윙비트(100: 101, 102)를 연결시킬 수 있게 된다.

상기한 본 발명의 회수형 천공비트는, 상기 비트 본체부(110)에서 굴착방향의 반대방향을 향하는 비트본체부(110)의 저면이 비트본체부 수용공간(210)에서 굴착방향을 향하는 비트본체부 수용공간(210)의 저면 일측에 형성된 단턱면(261a)에 안착되어 지지되고, 상기 비트 결합부(120)에서 굴착방향의 반대방향을 향하는 비트결합부의 저면은 비트결합부 수용공간(220)에서 굴착방향을 향하는 비트결합부 수용공간(즉, 공기주입공(130)이 개구되어 형성된 면)(220)에 구비되며, 상기 윙비트(100)의 굴착면은 동일 평면으로 구성되게 된다.

여기에서, 상기 비트본체부(110)의 저면이 안착되는 비트본체부 수용공간(210)의 저면(261)에서, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 그 비트본체부(110)의 저면이 안착되는 측의 안착면(261a)이 다른 측(261b)보다 하방으로 함몰된 형태로 이루어진다. 다시 말해서, 비트본체부 수용공간의 저면에서 비트본체부(110)가 안착되는 부분이 하방으로 단턱진 단턱면으로 형성되게 된다.

이와 같이 비트본체부(110)의 저면이 안착되는 측의 안착면(261a)이 다른 측(261b)보다 함몰된 단턱면으로 형성됨으로써, 천공비트가 고속으로 회전될 때 윙비트(100: 101, 102)의 회전방향에 대한 구속력을 증대시켜 안정성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 회수형 천공비트를 구성하는 비트 하우징 바디의 다른 실시 형태로서, 윙비트의 비트본체부(110)가 안착되는 안착면은 다른 측과 동일 평면 상에 있도록 형성될 수도 있다. 다시 말해서, 비트본체부 수용공간의 저면은 동일 평면으로 이루어지게 된다.

또한, 상기 비트 결합부(120)의 외측벽은 제2 힌지공(230)이 형성된 비트 하우징 바디(200)의 측벽에 회동가능한 간극을 갖고 인접하고, 비트 결합부(120)의 전방벽은 제2 힌지공(230)이 형성되지 않은 비트결합부 수용공간의 내측면에 회동가능한 간극을 갖고 인접하여 지지된다.

정리하자면, 비트하우징 바디(200)의 비트결합부 수용공간은 비트본체부 수용공간의 일부가 굴착반대방향으로 연장되어 형성되는 것으로, 비트본체부 수용공간과 비트결합부 수용공간을 형성하는 각각의 측면들 및 저면들은 윙비트(100: 101, 102)의 상응하는 부분들에 회동가능한 간극을 가지면서 인접하여 지지된다. 다시 말해서, 비트본체부의 저면은 비트본체부 수용공간(210)의 저면(261)에 지지되고, 비트결합부의 저면은 비트결합부 수용공간(220)의 안착공간(262a, 262a)에 구비된다.

상기 비트하우징 바디(200)의 비트결합부 수용공간(210)은 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102) 각각의 비트결합부가 수용되는 직방형의 공간으로 형성되는데, 도 4에 나타낸 바와 같이 각각의 윙비트가 수용되는 공간은 어긋나게 형성된다.

다시 말해서, 상기 비트결합부 수용공간(210)에서 각각의 윙비트의 비트결합부(120)가 수용되는 공간(261a, 262b) 각각에서 하나의 공간(262a)의 중심(C1)이 다른 하나의 공간(262b)의 중심(C2)과 동일 선상에 위치되지 않도록 구성, 즉 다른 선상에 위치되도록 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 하나의 공간(262a)의 중심(C1)이 다른 하나의 공간(262b)의 중심(C2)에 대하여 쉬프트(shift)되어("D") 위치되도록 구성된다.

이와 같이 구성됨으로써 비트결합부 수용공간(120)의 각 면이 윙비트(100: 101, 102)를 지지함에 있어서 상하좌우의 3방향의 강한 외력에 의해 강한 저항을 받는 윙비트(100: 101, 102)를 상하좌우에서 보다 안정적으로 지지하기 위한 것이다. 또한, 윙비트(100: 101, 102)가 일정 각도로 회전됨에 있어, 보다 정확한 일방향의 안정적인 회전을 지지하게 되는 효과도 지니게 된다.

한편, 본 발명의 회수형 천공비트에서, 윙비트(100: 101, 102)가 힌지축을 축으로 회전되는 회전 각도는 45도 보다 작은 것이 바람직하다.

이러한 윙비트의 회전 각도와 관련하여, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 비트결합부 수용공간(220)의 굴착방향으로의 깊이(L1)는 굴착방향에 대해 직각인 방향의 길이(폭)(L2)보다 작게 형성된다.

이러한 비트결합부 수용공간(220)의 형상 및 비율은 윙비트(100: 101, 102)가 회전되는 일정각도와 상관이 있다. 즉 윙비트(100: 101, 102)가 45도보다 작은 각도로만 회전되기 때문에 비트결합부 수용공간(220)의 깊이가 폭보다 작게 형성되는 것이다.

만약 윙비트가 45도보다 큰 각도로 회전되고 비트결합부 수용공간(220)의 깊이가 폭보다 크게 형성되는 경우, 윙비트(100: 101, 102)의 비트 본체부(110) 및 비트 결합부(120)는 필요한 강도를 확보하지 못하게 되어 굴착을 수행할 수 있는 강도를 확보할 수 없게 되기 때문이다.

계속해서, 도 9는 본 발명에 따른 회수형 천공비트가 강재 케이싱 내부를 통과하는 것을 나타내는 도면으로, 윙비트(100:101, 102)에 있어서, 비트본체부 돌출부(112)는 비트본체부 돌출부(112)는 비트본체부 회전대응면(112a)과 비트본체부 돌출부측면(112b)과 비트본체부 축관대응면(112c)을 포함한다.

상기 비트본체부 회전대응면(112a)은 비트 본체부(110)가 일정각도로 회전될 경우, 비트본체부 돌출부(112)의 일부가 강재 케이싱의 내경에 대응되게끔 굴착방향의 반대방향 부분이 모따기되어 형성된다.

또한, 비트본체부 회전대응면(112a)은 윙비트(100: 101, 102)가 회전되어 모아진 상태에서, 윙비트(100: 101, 102)가 강재 케이싱의 내부면의 형상에 대응하여 원활하게 이동되도록 하기 위한 것이다. 따라서, 비트본체부 회전대응면(112a)은 강재 케이싱의 내부면의 형상과 동일한 원통면의 일부인 곡면 형상으로 모따기될 수 있다.

그리고 상기 비트본체부 돌출부측면(112b)은 비트본체부 돌출부(112)가 돌출되는 방향을 향하는 측면으로, 비트본체부 회전대응면(112a) 및 비트본체부 축관대응면(112c)은 비트본체부 돌출부(112) 및 비트본체부 돌출부측면(112b)의 일부가 모따기 되어 형성되는 것으로 이해될 수도 있을 것이다.

또한, 비트본체부 돌출부측면(112b)은 비트본체부 회전대응면(112a)의 원통면의 일부인 곡면 형상과 원활하게 연결되기 위해 역시, 원통면의 일부인 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 비트본체부 돌출부측면(112b)이 원통면의 일부인 곡면 형상으로 형성되는 것은 비트본체부 돌출부(112)가 회전 중심축을 중심으로 하는 원호의 일부 형상으로 평면 형상을 구성하게 하여, 윙비트(100: 101, 102)의 회전시 윙비트(100: 101, 102)의 회전의 편심을 저감시켜서 윙비트(100: 101, 102)의 회전 및 굴착의 효율을 증대시키는데 기여할 수 있다.

상기 비트본체부 축관대응면(112c)은 비트 본체부(110)가 일정각도로 회전되어 비트본체부 회전대응면(112a)이 강재 케이싱의 내경에 접촉될 경우, 비트본체부 돌출부(112)의 굴착방향 측의 모서리가 강재 케이싱의 축관부의 내경에 대응되어 비트 본체부(110)가 축관부의 내부로 삽입될 수 있도록 굴착방향 부분이 모따기되어 형성된다.

또한, 비트본체부 축관대응면(112c)은 지반 또는 암반을 굴착함에 있어서 굴착되는 지반 또는 암반의 외주부를 원활히 굴착하기 위해 윙비트(100: 101, 102)의 모서리 부분을 모따기하여 초경버튼(111)의 설치 각도를 조정시킨 면이다.

여기에서, 상기 비트본체부 축관대응면(112c)의 형성과 관련하여, 도 10에 나타낸 바와 같이, 회수형 천공비트가 강재 케이싱의 내부를 최초 통과되는 경우, 윙비트(100: 101, 102)의 모서리 부분이 강재 케이싱의 축관부(110)에 걸리는 일이 발생될 수 있는 것이다.

즉, 비트본체부 축관대응면(112c)을 형성시키는 모따기를 과다하게 시행하면 비트본체부 축관대응면(112c)과 비트본체부 돌출부측면(112b)의 모서리가 축관부(110)에 걸리게 되고, 비트본체부 축관대응면(112c)을 형성시키는 모따기를 과소하게 시행하면 굴착되는 지반 또는 암반의 외주부를 원활히 굴착하기 어렵게 되는 것이다.

따라서, 모따기하여 비트본체부 축관대응면(112c)을 형성시키는데 있어서, 비트본체부 축관대응면(112c)과 비트본체부 돌출부측면(112b)의 모서리가 축관부(110)에 걸리지 않도록 최대치 이하의 모따기를 시행하는 것이 바람직하게 된다.

또한, 본 발명의 윙비트(100: 101, 102))는 도 6에 나타낸 바와 같이 비트 하우징 바디(200)의 회전축에 가장 인접하게 위치되는 중앙 초경버튼(111a)을 포함하는 제1 윙비트(101)와, 제1 윙비트와 쌍으로 형성되어 제1 윙비트와 함께 비트본체부 수용공간 및 비트결합부 수용공간 내에 수용되는 제2 윙비트(102)를 포함하고, 제1 윙비트(101)의 일측이 강재 케이싱의 외측으로 돌출되게 형성되는 제1비트 본체부돌출부의 반대방향으로 제2 윙비트(102)의 일측이 강재 케이싱의 외측으로 돌출되어 형성되는 제2비트 본체부돌출부가 형성된다.

제1 윙비트(101)는 중앙 초경버튼(111a)을 포함하는 윙비트이다. 따라서 윙비트(100: 101, 102)가 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)로 구성되는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 제1 윙비트(101)와 제2 윙비트(102)는, 제1 윙비트(101)의 폭이 제2 윙비트(102)보다 더 넓고, 제1 윙비트(101)의 일부는 비트 하우징 바디(200)의 회전축 상에 위치되고 제2 윙비트(102)는 회전축 상에 위치되지 않는, 비대칭의 형상으로 형성되게 된다.

중앙 초경버튼(111a)은 천공비트가 굴착을 하는데 있어서, 굴착면의 중심부를 굴착하는 초경버튼이다. 천공비트의 초경버튼은 단일한 외형으로 형성되는 것이 바람직하므로, 중앙 초경버튼(111a)은 윙비트의 비트본체부 상면에 단일하고 독립적으로 형성되는 것이 바람직한 것이다.

상기 중앙 초경버튼(111a)은, 그 중앙 초경버튼(111a)의 원주상의 한 점이 비트 하우징 바디(200)의 회전축 상에 위치되도록, 다시 말해서 중앙 초경버튼(111a)의 중심점이 비트 하우징 바디(200)의 회전축 상에 위치되지 않고, 비트 하우징 바디(200)의 회전축 상에 위치되도록 하거나 중앙 초경버튼의 지름의 1.5 ~ 2배 이내의 거리에 위치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 중앙 초경버튼(111a)의 중심점이 비트 하우징 바디(200)의 회전축과 중첩되지 않는 것은, 중앙 초경버튼(111a)이 굴착면의 중심부를 굴착하는데 있어서, 중앙 초경버튼(111a)의 중심이 비트 하우징 바디(200)의 회전축 상에 위치하게 되면 굴착의 효과가 거의 발생되지 않는 문제가 발생되기 때문이다. 이를 위해 중앙 초경버튼(111a)의 중심점은 비트 하우징 바디(200)의 회전축으로부터 일정 거리 이격되어 형성되는 것이 바람직하게 된다.

그러나 중앙 초경버튼(111a)이 회전축으로부터 너무 이격되어, 중앙 초경버튼(111a)이 위치되는 면이 회전축의 외측에 위치하게 되면 굴착면의 중심부에서는 굴착의 공백이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위한 중앙 초경버튼(111a)의 최적의 위치는 중앙 초경버튼(204)의 중심점이 비트 하우징 바디(200)의 회전축으로부터 중앙 초경버튼(111a)의 지름의 1.5배 ~ 2배 이내의 거리에 위치되는 것이다.

또한, 상기 윙비트에 있어서, 비트결합부(120)의 저면은 도 7에 나타낸 바와 같이 굴착시 비트결합부 수용공간의 저면에 접하는 제1비트결합부저면(120a)과, 제1비트결합부저면(120a)에 대해 일정각도만큼 각도차를 이루며 제1비트결합부저면과 연속되는 제2비트결합부저면(120b)을 포함한다.

또한, 비트 결합부(120)는 제1 비트결합부 저면(120a)과 연속하여 형성되는 비트결합부 외측면(120c), 및 상기 비트결합부 외측면(120c)과 대향하고 비트결합부 수용공간의 저면과 비트본체부 수용공간의 단턱면(261)에 접하고 제2 비트결합부저면(120b)과 연속하는 2단의 단턱면으로 형성되는 비트결합부 내측면(120d)을 포함한다.

상기 비트결합부 외측면(120c)과 비트결합부 내측면(120d) 중 하부측 단턱면은 평행한 상태에서 일정각도만큼 각도차를 이루며 형성되어, 굴착시 비트 결합부 외측면(120c)이 비트본체부의 일측방향에 위치되는 비트결합부 수용공간의 측면과 접하게 되고, 회전시 비트결합부 내측면(120d)은 비트 본체부(110)의 타측방향에 위치되는 비트결합부 수용공간의 측면과 접하게 된다.

제1비트결합부저면(120a)과 제2 비트결합부저면(120b)이 각도차를 이루고, 비트결합부 외측면(120c)과 비트결합부 내측면(120d)이 평행한 상태에서 각도차를 이루는 것은 상기 각도차만큼 윙비트(100: 101, 102)가 회전되기 때문이다. 즉, 윙비트(100: 101, 102)가 회전됨에 있어서 윙비트(100: 101, 102) 중 비트 하우징 바디(200)의 내부 공간에 수용되는 비트 결합부(120)가 비트결합부 수용공간 내에서 원활하게 회전되도록 하기 위한 여유 공간을 확보하기 위한 것이다. 따라서 제1비트결합부저면(120aa)과 제2비트결합부저면(120b)의 각도차와, 비트결합부 외측면(120c)과 비트결합부 내측면(120d)가 평행한 상태에서 발생되는 각도차는, 윙비트(100: 101, 102)가 회전되는 각도와 동일한 것이 바람직하게 된다.

또한, 제2비트결합부저면(120b) 및 비트결합부 내측면(120d)은 윙비트(100: 101, 102)가 회전되어 모아진 경우, 비트결합부 수용공간의 저면 및 비트결합부 수용공간의 측면과 접하게 됨으로써 윙비트(100: 101, 102)가 회전된 상태를 지지하게 하는 역할도 하게 된다.

한편, 윙비트(100)와 비트하우징 바디(200) 간을 힌지결합시키는 힌지핀에 있어, 힌지핀의 직경은 제1 힌지공(121)의 직경 및 제2 힌지공(230)의 직경보다 작은 것이 바람직하다.

힌지핀의 직경이 제1 힌지공(121)의 직경 및 제2 힌지공(230)의 직경보다 작은 것은 윙비트(100: 101, 102)가 회전되어 굴착할 때 강한 외력의 영향을 받는데, 윙비트(100: 101, 102)는 비트본체부 수용공간의 저면과 비트본체부 수용공간의 측벽, 및 비트결합부 수용공간의 저면과 비트결합부 수용공간의 힌지공이 형성된 측벽 및 비트결합부 수용공간의 전방벽에 의해 지지되어 강한 외력이 힌지핀 및 제1 힌지공(121) 및 제2 힌지공(230)에는 전달되지 않도록 하기 위한 것이다.

힌지핀 및 제1 힌지공(121) 및 제2 힌지공(230)은 비트본체부 수용공간을 이루는 면, 및 비트결합부 수용공간을 형성하는 면에 비해 작은 구조물이어서 강한 외력에 의해 변형되거나 파괴될 가능성이 더 높기 때문이다.

이에 더해, 제2 힌지공(230)의 직경은, 제1 힌지공(121)의 직경보다 작은 것이 보다 바람직하다. 이는 제1 힌지공(121)의 내경으로부터 힌지핀의 외경을 항상 일정 간격 이격시키기 위한 것이다. 즉, 힌지핀의 양단에서 제1 힌지공(121)보다 작은 제2 힌지공(230)이 힌지핀의 중심축에 대한 힌지핀의 위치를 고정시킴으로써 힌지핀이 항시 제1 힌지공(121)의 내경의 모든 면으로부터 일정 간격 이격되는 것이 가능하게 되는 것이다. 이때 역시, 힌지핀의 직경은 제2 힌지공(230)의 직경보다 작게 형성되는데, 힌지핀의 직경과 제2 힌지공(230)의 직경의 차이는 힌지핀과 제2 힌지공(230)의 조립 공차로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 힌지핀의 직경과 제2 힌지공(230)의 직경의 차이는 최소로 유지되는 것이 바람직한 것이다.

또한, 윙비트(100: 101, 102)의 윙비트 결합부(120)에 있어서, 제2 힌지공(230)을 중심축을 중심으로 하여 윙비트 결합부(120)의 최내연(윙비트결합부 수용공간의 측벽에 인접하는 측)까지의 거리는 윙비트 결합부(120)의 최외연(최내연의 반대되는 측)까지의 거리보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기 힌지핀의 단부에 구비되어 그 힌지핀이 이탈되는 것을 방지시키기 위한 힌지핀 고정수단을 더 포함한다.

힌지핀의 측면은 비트 하우징 바디의 외부로 돌출되지 않는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 비트 하우징 바디의 외부면과 동일한 면상에 위치되는 것이 좋다. 힌지핀 고정수단 또한, 비트 하우징 바디의 외부로 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 힌지핀과 힌지핀 고정수단이 비트 하우징 바디의 외부로 돌출되지 않는 것이 바람직한 이유는 광니가 힌지핀 또는 힌지핀 고정수단과 충돌하여 힌지핀 또는 힌지핀 고정수단이 손상되거나 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 힌지핀 고정수단은, 힌지핀의 외주면 일측에 환형으로 형성되는 힌지핀홈과, 힌지핀홈에 삽입가능한 스냅링(S)과, 제2 힌지공(230)의 외주부가 확장된 형태로 형성되어 상기 스냅링을 수용하는 고정홈을 포함할 수 있다.

이때, 상기 힌지핀 고정수단은 힌지핀의 양쪽 모두에 구비되어 힌지핀을 고정시킬 수 있으며, 힌지핀 고정수단이 힌지핀의 일측에만 설치되는 경우, 힌지핀의 타측에는 힌지핀의 삽입 또는 돌출을 방지하는 다른 수단 또는 부재가 부가될 수 있다.

상기 스냅링은 힌지핀홈 및 고정홈에 동시에 걸려서 힌지핀의 이탈을 방지하며, 힌지핀은 비트 하우징 바디(200)의 외부면으로 돌출되지 아니하고, 스냅링이 고정홈의 내부에서 위치하게 되어 스냅링은 비트 하우징 바디의 외부면으로 돌출되지 아니한다.

여기에서, 고정홈은 생략될 수도 있는데, 이 경우 힌지핀의 측면 및 힌지핀홈 및 스냅링은 비트 하우징 바디의 외부로 돌출될 수 있을 것이다.

스냅링은 그 스냅링의 분리를 위해 링이 개방되는 개방부의 단부에 스냅링을 확경 내지 축경시킬 수 있는 외장조작부를 더 포함할 수 있고, 고정홈은 비트 하우징 바디(200)의 외부에서 상기 외장조작부를 조작하기 위한 외장조작공을 더 포함할 수 있다. 상기 외장조작공은 고정홈의 일측에 설치됨에 있어서, 굴착 반대방향 측에 설치되는 것이 바람직하다. 외장조작부는 스냅링이 외력에 의해 내부에서 회전되는 것을 방지시키는 역할도 하는데, 스냅링의 외장조작부가 굴착 방향 측에 위치된다면 외력에 의해 스냅링이 반대방향으로 회전되게 하는 일이 빈번하게 발생될 우려가 있게 되기 때문이다. 그러므로 스냅링의 외장조작부가 굴착 반대방향 측에 설치되고 고정되는 것이 가능하도록, 스냅링의 외장조작부의 위치를 고정시키는 외장조작공을 굴착 반대방향 측에 구비시키는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 힌지핀 고정수단의 다른 실시 예로서, 힌지핀의 직경보다 넓은 면적의 판으로 힌지핀의 일측에 부착가능한 고정머리와, 고정머리를 힌지핀의 일측에 고정시키는 고정볼트와, 고정머리가 비트하우징의 외부로 돌출되지 않도록 고정머리를 비트 하우징 바디의 내부에 수용하는 고정머리홈을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 이러한 힌지핀 고정수단은 힌지핀의 양쪽 모두에 설치되어 힌지핀을 고정시킬 수 있다. 이 경우에도 힌지핀 고정수단이 힌지핀의 일측에만 설치되는 경우, 힌지핀의 타측에는 힌지핀의 삽입 또는 돌출을 방지하는 다른 수단이 부가될 수 있다.

상기 고정볼트는 적어도 2개 이상 설치되어 힌지핀과 고정머리 사이의 회전을 제한시키는 것이 바람직하다.

상기 고정머리 및 고정머리홈은 원형으로 형성될 수 있으나, 고정머리 및 고정머리홈은 원형이 아닌 이형으로 형성되어 비트 하우징 바디(200)에 대한 힌지핀의 회전을 제한시키는 것이 바람직하다. 힌지핀이 자유회전되는 것이 가능하게 되면 힌지핀의 마모 내지 파괴가 초래될 우려가 있기 때문이다.

이러한 고정머리는 고정볼트에 의해 힌지핀의 일측에 고정되어 힌지핀의 이탈을 방지하며, 고정머리는 고정머리홈에 수용되어 비트 하우징 바디(200)의 외부면으로 돌출되지 아니한다.

상기 고정머리홈은 생략될 수도 있는데, 이 경우 고정머리 및 고정볼트는 비트 하우징 바디(200)의 외부로 돌출될 수 있을 것이다.

힌지핀 고정수단의 또 다른 실시 예로서, 힌지핀의 일단부에 힌지핀을 횡방향으로 관통시키는 고정핀홀과, 고정핀홀을 통과하며 설치되되 고정핀홀의 양측으로 돌출되는 고정핀을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 힌지핀 고정수단은 힌지핀의 양쪽 모두에 설치되어 힌지핀을 고정시킬 수 있다. 이 경우에도 힌지핀 고정수단이 힌지핀의 일측에만 설치되는 경우, 힌지핀의 타측에는 힌지핀의 삽입 또는 돌출을 방지하는 다른 수단이 부가될 수 있다.

또 다른 실시 예에서 고정핀은 고정핀홀을 관통하여 설치되되 양단이 고정핀홀의 외측으로 돌출되어 힌지핀의 이탈을 방지한다. 여기에서, 고정핀은 스프링핀, 분할핀, R형핀 등의 형태의 것이 이용될 수 있다.

그리고 또 다른 실시예의 힌지핀 고정수단은, 고정핀홀의 양측으로 돌출되는 고정핀의 양단을 비트 하우징 바디의 내부에 수용시키는 고정핀삽입홈을 더 포함할 수 있다.

고정핀삽입홈은 힌지핀 및 힌지핀 고정수단을 비트 하우징 바디(200)의 외부로 돌출시키기 않기 위한 것이다. 고정핀의 양단을 비트하우징의 내부에 수용시키는 고정핀삽입홈을 더 포함하는 경우, 돌출되는 고정핀의 양단은 고정핀삽입홈에 수용되어 비트 하우징 바디(200)의 외부면으로 돌출되지 아니한다. 또한 힌지핀의 측면 또한 비트 하우징 바디(200)의 외부로 돌출되지 않는다.

고정핀삽입홈은 고정핀 및 힌지핀이 힌지핀의 회전축을 중심으로 회전되는 것을 제한시킬 수 있도록, 제한된 영역에 제한된 면적으로 형성되는 것이 바람직하다. 고정핀삽입홈이 제2 힌지공(230)의 주변에 환형 내지 부채꼴 형상으로 형성되게 되면, 힌지핀이 자유회전되는 것이 가능하여 힌지핀 또는 고정핀의 마모 내지 파괴가 초래될 우려가 있는 것이다.

상기에서 설명한 힌지핀 고정수단의 실시 예들은 이에 국한되지 아니하며 다른 형태나 형식으로 형성되어도 무방한 것은 물론인 사실이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 회수형 천공비트는, 지반 천공에 사용되는 천공용 비트를 강재 케이싱 내부를 통하여 용이하게 회수할 수 있으며, 부품을 최소화하면서도 내구성을 구비하고, 견고한 고정력을 유지할 수 있으며, 나아가 굴착 센터부에서의 확실한 굴착으로 뛰어난 천공 시공을 행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 제작이 뛰어나며, 지반 혹은 암반이 파쇄되어 발생하는 광니(鑛泥, slime)를 외부로 용이하게 배출할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 101, 102: 윙비트
105: 모서리부
110: 비트 본체부
111: 초경버튼
111a: 중앙 초경버튼
112: 비트본체부 돌출부
112a: 비트본체부 회전대응면
112b: 비트본체부 돌출부측면
112c: 비트본체부 축관대응면
120: 비트 결합부
120a: 제1비트결합부저면
120b: 제2비트결합부저면
120c: 비트결합부 외측면
120d: 비트결합부 내측면
121: 제1 힌지공
130: 공기주입공
200: 비트 하우징 바디
203: 슬라임배출부
210: 비트본체부 수용공간
220: 비트결합부 수용공간
230: 제2 힌지공
240: 제1 공기전달부
251: 제2 공기전달부
252: 제3 공기전달부
253: 제4 공기전달부
261, 261a, 261b: 비트본체부 수용공간의 저면
262, 262a, 262b: 비트결합부 수용공간

Claims (3)

1. 강재 케이싱 내부에서 회전하면서 지반 또는 암반을 굴착하도록 비트 하우징 바디 및 상기 비트 하우징 바디의 일단부에 힌지핀을 통해 힌지 결합되어 구비되는 한 쌍의 윙비트를 포함하는 천공비트에 있어서,
   상기 한 쌍의 윙비트는 각각 지반 또는 암반을 굴착하는 굴착방향을 향하는 면인 굴착면에 복수의 초경버튼이 구비되고, 굴착 시 일측이 강재 케이싱의 외측으로 돌출되게 구비되는 비트본체부 돌출부를 포함하는 비트 본체부, 및 상기 비트 본체부의 타측이 굴착방향의 반대방향으로 돌출되어 형성되되 제1힌지공이 형성되는 비트 결합부를 포함하여, 상기 제1힌지공을 중심으로 일정 각도로 회전이 가능하게 구비되는 제1 윙비트 및 제2 윙비트로 이루어지고,
   상기 제1 윙비트와 제2 윙비트는 굴착면을 바라볼 때 상기 힌지핀과 직교되는 방향으로 연장하는 부분의 두께가 다르게 형성되고,
   상기 비트 하우징 바디는 지반 또는 암반이 파쇄되어 발생하는 광니의 배출이 가능하게 형성된 하나 이상의 슬라임배출부와, 상기 비트 본체부에 대응하여 그 비트 본체부의 수용이 가능한 비트본체부 수용공간과, 상기 비트본체부 수용공간이 연장되어 상기 비트 결합부에 대응하여 그 비트 결합부의 수용이 가능한 비트결합부 수용공간과, 상기 비트결합부 수용공간의 측면에 형성되되 상기 제1힌지공에 대응하는 위치에 형성되는 제2힌지공, 및 상기 비트 하우징 바디의 길이방향으로 관통 형성되어 공기의 주입이 가능하게 형성되는 공기주입공을 포함하고,
   상기 비트결합부에서 굴착방향의 반대방향을 향하는 비트결합부의 저면은 상기 비트결합부 수용공간에서 굴착방향을 향하는 비트결합부 수용공간의 저면에 회동가능하게 구비되되, 상기 비트결합부의 저면은 상기 비트결합부 수용공간의 저면에 접하는 제1비트결합부저면과, 상기 제1비트결합부저면에 대해 일정각도만큼 각도차를 이루며 제1비트결합부저면과 연속되는 제2비트결합부저면을 포함하고,
   상기 윙비트 및 비트 하우징 바디는 상기 공기주입공으로부터 주입되는 공기를 상기 천공비트 외부로 전달하기 위한 하나 이상의 공기전달부를 포함하고,
   상기 비트결합부에서 상기 비트 하우징 바디의 외경에 인접하는 면인 비트결합부 힌지공외측면은 상기 비트결합부 수용공간의 측면에서 상기 제2힌지공이 형성되는 비트결합부수용공간힌지공측면에 회동가능하게 구비되고,
   상기 비트결합부에서 상기 비트본체부의 일측 방향을 향하는 비트결합부외측면은 상기 제2힌지공이 형성되지 않는 비트결합부수용공간의 측면에 회동가능하게 구비되고,
   상기 비트결합부 수용공간은, 굴착방향으로의 깊이가 상기 굴착방향에 대해 직각인 방향의 폭보다 작게 형성되며,
   상기 비트 하우징 바디는 그 비트 하우징 바디의 회전축이 상기 힌지핀과 교차되게 구비되고,
   상기 힌지핀의 단부에 구비되어 그 힌지핀이 이탈되는 것을 방지시키기 위한 힌지핀 고정수단을 더 포함하며,
   상기 힌지핀 고정수단은, 상기 힌지핀의 일단부에 힌지핀을 횡방향으로 관통시키는 고정핀홀, 및 상기 고정핀홀을 통과하여 설치되되 그 고정핀홀의 양측으로 돌출되는 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는
   회수형 천공비트.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 비트결합부 수용공간에 있어 힌지핀의 결합방향에서 바라볼 때 상기 한 쌍의 윙비트 각각의 비트결합부가 수용되는 공간의 중심 라인에 있어서, 상기 한 쌍의 윙비트 중 하나의 윙비트의 비트결합부가 수용되는 공간의 중심라인과, 다른 하나의 윙비트의 비트결합부가 수용되는 공간의 중심라인은 시프트(shift)되어 위치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는
   회수형 천공비트.

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