KR102643419B1 - 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직천공 비트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따른 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치는 외면에 제1 결합홈이 형성된 파일럿 비트와, 상기 파일럿 비트의 외면에 결합되도록 내면에는 상기 제1 결합홈에 대응되는 제1 결합 돌기가 형성되고, 외면에는 제2 결합홈이 형성된 링 비트와, 상기 링 비트의 외면에 결합되도록 내면의 축 방향 전방에는 상기 제2 결합홈에 대응되는 제2 결합 돌기가 형성되고, 내면의 축 방향 후방에는 제1 결합부가 형성된 케이싱 슈, 및 상기 케이싱 슈의 내면에 결합되도록 외면의 축 방향 전방에는 상기 제1 결합부에 대응되는 제1 대응 결합부가 형성된 선도관을 포함한다.

Description

재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치{REUSABLE DIRECT BORING BIT DEVICE WITH IMPROVED STRAIGHTNESS}

본 발명은 직천공 비트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 그라우트(Grout) 또는 그라우팅(Grouting)이라 함은 토목 공사에서 누수 방지 공사나 토질 안정 등을 위하여 지반의 갈라진 틈, 공동 등에 그라우트재를 주입하는 것을 말하며, 그라우트재는 중력이나 펌프를 이용하여 충전한다.

이러한 그라우팅 공법은 강관을 지반에 설치하고 그 강관의 내측으로 패커를 설치한 후 그라우트재를 주입하여 고결 시킴으로써 강관과 지반을 일체로 만들고 토질, 암반의 전단 강도를 증대시키는 역할을 하며 주입을 강관 내부에서 수행하므로 시공성 및 경제성 측면에서 매우 유리한 공법이다.

통상, 강관 그라우팅 공법은 지반을 천공하는 단계, 천공홀에 주입 노즐이 설치된 강관을 삽입하는 단계, 및 강관 내부에 패커를 설치하면서 그라우트재를 주입하는 단계로 이루어진다.

그러나 이러한 방법은 지반 천공 후 강관을 삽입하기 때문에 천공홀이 유지되기 힘든 연약한 토사지반에서는 천공홀의 무너짐, 이물질의 혼입 등으로 강관의 삽입을 어렵게 하여 실용성이 떨어진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 지반 천공과 동시에 강관을 삽입하는 직천공 방법이 제안되고 있다.

한국등록특허 제0166423호에는 종래의 직천공 장치가 개시된다. 이러한 직천공 장치는 주입 노즐이 설치된 강관의 선단부 내주면에 암나사 가공이 되어 외주면에 수나사 가공된 천공 비트가 나사 체결되면서 강관과 천공 비트가 직접 결합되도록 구성된다.

그러나 이와 같이 구성할 경우 강관 내주면과 일치하는 크기의 천공 비트가 필요하게 되므로 통상의 천공 비트를 그대로 적용할 수 없으며, 천공 과정에서 발생하는 외력에 의해 강관의 주입 노즐이 파손되거나 이탈하는 문제가 있을 수 있고, 강관에 변형이 발생하게 되는 문제가 있을 수 있다.

또한, 터널 시공 과정에서 활용되는 수평 천공의 경우 터널과 터널 사이의 벽체를 천공하는 것인데, 종래의 천공 비트는 터널 벽체를 수평 천공한 후에 재사용하는 것이 불가능하다는 문제도 있다. 이는 수직 천공의 경우에도 마찬가지이다.

따라서 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 통상의 천공 비트를 그대로 적용할 수 있으며, 강관의 주입 노즐 보호 및 변형을 방지할 수 있는 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치는 외면에 제1 결합홈이 형성된 파일럿 비트와, 상기 파일럿 비트의 외면에 결합되도록 내면에는 상기 제1 결합홈에 대응되는 제1 결합 돌기가 형성되고, 외면에는 제2 결합홈이 형성된 링 비트와, 상기 링 비트의 외면에 결합되도록 내면의 축 방향 전방에는 상기 제2 결합홈에 대응되는 제2 결합 돌기가 형성되고, 내면의 축 방향 후방에는 제1 결합부가 형성된 케이싱 슈, 및 상기 케이싱 슈의 내면에 결합되도록 외면의 축 방향 전방에는 상기 제1 결합부에 대응되는 제1 대응 결합부가 형성된 선도관을 포함한다.

이때, 상기 제1 결합부는 나사산이고, 상기 제1 대응 결합부는 상기 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산일 수 있다.

이때, 상기 선도관의 축 방향 전방에는 축 방향 후방보다 직경이 감소하는 제1 축관부가 형성되고, 상기 제1 대응 결합부는 상기 제1 축관부에 형성될 수 있다.

이때, 상기 선도관의 축 방향 후방에는 연결관이 결합되도록 제2 결합부가 형성되고, 상기 연결관의 외면에는 상기 제2 결합부에 대응되는 제2 대응 결합부가 형성될 수 있다.

이때, 상기 연결관의 축 방향 전방에는 축 방향 후방보다 직경이 감소하는 제2 축관부가 형성되고, 상기 제2 대응 결합부는 상기 제2 축관부에 형성될 수 있다.

이때, 상기 제2 결합부는 나사산이고, 상기 제2 대응 결합부는 상기 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산일 수 있다.

이때, 상기 케이싱 슈의 외경이 상기 선도관의 외경보다 크게 형성되는 경우 상기 선도관의 외면에는 상기 케이싱 슈의 외면과 축 방향 연장선 상에 배치되는 직진도 확보 부재가 구비될 수 있다.

이때, 상기 직진도 확보 부재는 축 방향을 따라 연장되는 적어도 둘 이상의 플레이트일 수 있다.

이때, 상기 플레이트에는 폭 방향으로 연장되는 직진면이 구비되고, 각각의 상기 플레이트는 상기 선도관의 둘레 방향을 따라 균등 간격으로 배치될 수 있다.

이때, 상기 플레이트에는, 상기 선도관의 외면과 접촉하는 접촉면과, 상기 선도관의 외면으로부터 이격 배치되는 이격면이 구비될 수 있다.

이때, 상기 직진도 확보 부재는 축 방향을 따라 연장되고, 상기 선도관의 외면을 감싸도록 배치되는 튜브일 수 있다.

이때, 상기 선도관의 외경은 상기 케이싱 슈의 외경과 동일하게 형성될 수 있다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치는 케이싱 슈의 축 방향 후방에 선도관이 결합하게 되어 해머, 로드 등의 구성을 보호할 수 있고, 이러한 선도관이 케이싱 슈와 링 비트를 통해 파일럿 비트에 결합되므로 통상적으로 사용되는 크기의 파일럿 비트를 사용할 수 있게 되어 시공 비용 절감이 가능하다.

또한, 지반 천공 이후에는 지반에 그라우팅재를 주입하기 위해 파일럿 비트, 해머, 로드 등의 구성을 회수하고, 선도관의 내부에 강관을 삽입하게 되는데, 선도관이 천공홀 내부를 지지하고 있는 상태에서 선도관의 내부에 강관을 삽입하게 됨으로써 천공홀이 무너지거나 이물질이 혼입되는 것을 방지할 수 있으며, 강관 삽입 과정에서 강관 및 주입 노즐이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

아울러 케이싱 슈와 선도관이 제1 결합부와 제1 대응 결합부를 통해 상호 결합되므로 이러한 결합 상태를 해제하는 방식으로 케이싱 슈를 분리한 후 케이싱 슈만 교체하는 것이 가능함으로써 교체 비용을 절감할 수 있다. 특히, 터널 벽체의 수평 천공 후에 선도관은 남겨두고, 케이싱 슈를 분리해서 케이싱 슈, 링 비트 및 파일럿 비트까지 모두 회수한 후 재사용 할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관 연결 부분을 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 B 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 연결관을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관과 연결관의 연결 부분을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 측면도로서, 선도관의 외면에 직진도 확보 부재가 설치되지 않은 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 단면도로서, 선도관의 외면에 플레이트가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ 부분의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관 외면에 설치된 플레이트와 천공홀 내면의 접촉 상태를 확대 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 단면도로서, 선도관의 외면에 튜브가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 Ⅱ-Ⅱ 부분의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관 연결 부분을 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 B 부분을 확대 도시한 도면이다. 여기서 X 방향은 축 방향이고, Y 방향은 둘레 방향이고, W는 폭 방향을 의미한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 재사용 가능 및 직진도가 향상된 직천공 비트 장치는 외면에 제1 결합홈(110)이 형성된 파일럿 비트(100)와, 파일럿 비트(100)의 외면에 결합되도록 내면에는 제1 결합홈(110)에 대응되는 제1 결합 돌기(210)가 형성되고, 외면에는 제2 결합홈(220)이 형성된 링 비트(200)와, 링 비트(200)의 외면에 결합되도록 내면의 축 방향(X) 전방에는 제2 결합홈(220)에 대응되는 제2 결합 돌기(310)가 형성되고, 내면의 축 방향(X) 후방에는 제1 결합부(320)가 형성된 케이싱 슈(300), 및 케이싱 슈(300)의 내면에 결합되도록 외면의 축 방향(X) 전방에는 제1 결합부(320)에 대응되는 제1 대응 결합부(410)가 형성된 선도관(400)을 포함한다.

이러한 파일럿 비트(100)의 축 방향(X) 후단에는 축 방향(X)을 따라 연장되는 천공 방향으로 충격을 인가하는 해머와 지반 천공을 위한 동력원이 연결되는 로드가 배치된다. 즉, 로드가 회전함에 따라 파일럿 비트(100)가 함께 회전하게 되고, 이와 동시에 해머가 파일럿 비트(100)에 충격을 인가하는 방식으로 지반을 천공하는 것이다.

이때, 파일럿 비트(100)의 외면에는 파일럿 비트(100)와 함께 회전하면서 지반을 천공하는 링 비트(200)가 구비되며, 링 비트(200)의 내면에는 제1 결합 돌기(210)가 형성되고, 이러한 제1 결합 돌기(210)는 파일럿 비트(100)의 외면에 형성된 제1 결합홈(110)에 결합된다.

또한, 링 비트(200)의 외면에는 제2 결합홈(220)이 형성되고, 이러한 제2 결합홈(220)에는 케이싱 슈(300)의 내면에 형성된 제2 결합 돌기(310)가 결합하게 된다. 이를 통해 링 비트(200)와 케이싱 슈(300)의 안정적인 고정이 가능하게 된다.

아울러 케이싱 슈(300)의 축 방향(X) 후방에는 선도관(400)이 결합하게 되며, 이러한 선도관(400)은 지반 천공 과정에서 내부에 배치되는 해머, 로드 등의 구성을 보호하게 되는데, 이러한 선도관(400)이 케이싱 슈(300)와 링 비트(200)를 통해 파일럿 비트(100)에 결합되므로 통상적으로 사용되는 크기의 파일럿 비트(100)를 사용할 수 있게 되어 시공 비용 절감이 가능하다. 특히, 터널 벽체의 수평 천공 후에 선도관(400)은 남겨두고, 케이싱 슈(300)를 분리해서 케이싱 슈(300), 링 비트(200) 및 파일럿 비트(100)까지 모두 회수한 후 재사용 할 수 있다.

또한, 지반 천공 이후에는 지반에 그라우팅재를 주입하기 위해 파일럿 비트(100), 해머, 로드 등의 구성을 회수하고, 선도관(400)의 내부에 강관을 삽입하게 된다. 즉, 선도관(400)이 천공홀(H) 내부를 지지하고 있는 상태에서 선도관(400)의 내부에 강관을 삽입하게 됨으로써 천공홀(H)이 무너지거나 이물질이 혼입되는 것을 방지할 수 있으며, 강관 삽입 과정에서 강관 및 주입 노즐이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 선도관(400)의 내부에 강관을 삽입한 이후에는 선도관(400)과 이에 결합된 케이싱 슈(300)를 회수해서 다른 지반 천공 작업에 사용하게 된다. 다만, 지반 천공 과정이 반복됨에 따라 케이싱 슈(300)는 점차적으로 내구성이 저하되기 마련이며, 이러한 경우 케이싱 슈(300)를 교체하게 되는데, 종래의 경우 케이싱 슈(300)와 선도관(400)이 용접 방식으로 고정됨에 따라 케이싱 슈(300) 교체 시 선도관(400)까지 같이 교체할 수 밖에 없게 되어 교체 비용이 상승하는 문제가 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치는 케이싱 슈(300)와 선도관(400)이 제1 결합부(320)와 제1 대응 결합부(410)를 통해 상호 결합되므로 이러한 결합 상태를 해제하는 방식으로 케이싱 슈(300)를 분리한 후 케이싱 슈(300)만 교체하는 것이 가능함으로써 교체 비용을 절감할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 결합부(320)는 나사산이고, 제1 대응 결합부(410)는 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산일 수 있다. 일 예로, 나사산은 암 나사산이고, 대응 나사산은 수 나사산일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 나사산이 수 나사산이고, 대응 나사산이 암 나사산일 수도 있다. 다른 예로, 제1 결합부(320)와 제1 대응 결합부(410)는 스플라인 방식의 고정 구조일 수도 있다. 이와 나사산과 대응 나사산을 이용해서 케이싱 슈(300)와 선도관(400)을 결합하게 되면 추후 케이싱 슈(300) 교체 시 선도관(400)을 쉽게 분리할 수 있게 되어 작업성이 향상된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 연결관을 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 선도관(400)의 축 방향(X) 전방에는 축 방향(X) 후방보다 직경이 감소하는 제1 축관부(400a)가 형성되고, 제1 대응 결합부(410)는 제1 축관부(400a)에 형성될 수 있다. 즉, 제1 축관부(400a)가 형성됨에 따라 선도관(400)의 축 방향(X) 전방 직경(D1)은 축 방향(X) 후방 직경(D2)보다 작게 형성되며, 이와 같이 제1 축관부(400a)가 케이싱 슈(300)의 내면에 삽입될 수 있게 기본적으로 축관된 상태에서 제1 축관부(400a)의 외면에 제1 대응 결합부(410)가 형성되는 것이다. 이와 같이 구성하면 제1 축관부(400a)의 두께가 유지되면서 제1 대응 결합부(410)를 형성할 수 있게 되어 제1 축관부(400a)의 내구성이 감소하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관과 연결관의 연결 부분을 도시한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 선도관(400)의 축 방향(X) 후방에는 연결관(500)이 결합되도록 제2 결합부(420)가 형성되고, 연결관(500)의 외면에는 제2 결합부(420)에 대응되는 제2 대응 결합부(510)가 형성될 수 있다. 즉, 선도관(400)과 연결관(500)이 제2 결합부(420)와 제2 대응 결합부(510)를 통해 상호 결합되므로 선도관(400)의 축 방향(X) 후방에 연결관(500)을 쉽게 결합할 수 있게 되어 작업성이 향상된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 연결관(500)의 축 방향(X) 전방에는 축 방향(X) 후방보다 직경이 감소하는 제2 축관부(500a)가 형성되고, 제2 대응 결합부(510)는 제2 축관부(500a)에 형성될 수 있다. 즉, 제2 축관부(500a)가 형성됨에 따라 연결관(500)의 축 방향 전방 직경(D3)은 축 방향(X) 후방 직경(D4)보다 작게 형성되며, 이와 같이 제2 축관부(500a)가 선도관(400)의 내면에 삽입될 수 있게 기본적으로 축관된 상태에서 제2 축관부(500a)의 외면에 제2 대응 결합부(510)가 형성되는 것이다. 이와 같이 구성하면 제2 축관부(500a)의 두께가 유지되면서 제2 대응 결합부(510)를 형성할 수 있게 되어 제2 축관부(500a)의 내구성이 감소하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 결합부(420)는 나사산이고, 제2 대응 결합부(510)는 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산일 수 있다. 일 예로, 나사산은 암 나사산이고, 대응 나사산은 수 나사산일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 나사산이 수 나사산이고, 대응 나사산이 암 나사산일 수도 있다. 다른 예로, 제2 결합부(420)와 제2 대응 결합부(510)는 스플라인 방식의 고정 구조일 수도 있다. 이와 나사산과 대응 나사산을 이용해서 선도관(400)과 연결관(500)을 결합하게 되면 선도관(400)의 축 방향(X) 후방에 연결관(500)을 쉽게 결합할 수 있게 되어 작업성이 향상된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 측면도로서, 선도관의 외면에 직진도 확보 부재가 설치되지 않은 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 단면도로서, 선도관의 외면에 플레이트가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 케이싱 슈(300)의 외경이 선도관(400)의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 케이싱 슈(300)의 외경이 선도관(400)의 외경보다 d 만큼 크게 형성되는 것이다.

일반적인 직천공 비트 장치의 경우 12 미터 이상의 길이를 갖게 되는데, 이와 같이 케이싱 슈(300)의 외경이 선도관(400)의 외경보다 d 만큼 크게 형성되면 축 방향(X) 후방으로 갈수록 직천공 비트 장치의 직진성을 유지하는 것이 어려워질 수 있다.

이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 선도관(400)의 외면에는 케이싱 슈(300)의 외면과 축 방향(X) 연장선 상에 배치되는 직진도 확보 부재(600)가 구비될 수 있다. 즉, 직진도 확보 부재(600)의 외면이 케이싱 슈(300)의 외면과 축 방향(X) 연장선 상에 배치됨으로써 직천공 비트 장치의 직진성을 유지하는 것이 용이하게 되어 지반 천공 품질이 우수해지게 된다.

도 8은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ 부분의 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 직진도 확보 부재(600)는 축 방향(X)을 따라 연장되는 적어도 둘 이상의 플레이트(610)일 수 있다. 플레이트(610)는 직천공 비트 장치의 직진성을 확보할 수 있을 정도로 축 방향(X)을 따라 충분한 길이로 형성될 수 있으며, 선도관(400)이 어느 일측으로 치우치지 않도록 적어도 둘 이상 구비될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 플레이트(610)에는 폭 방향(W)으로 연장되는 직진면(611)이 구비되고, 각각의 플레이트(610)는 선도관(400)의 둘레 방향(Y)을 따라 균등 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 플레이트(610)에는 폭 방향(W)을 따라 일정 길이로 연장되는 직진면(611)이 구비됨으로써 지반 천공 과정에서 직천공 비트 장치의 직진도를 유지하는 것이 용이하게 된다.

또한, 둘 이상의 플레이트(610)가 선도관(400)의 둘레 방향(Y)을 따라 균등 간격으로 배치됨으로써 선도관(400)이 둘레 방향(Y)을 따라 어느 일측으로 치우치지 않게 된다.

이때, 플레이트(610)의 폭 방향(W) 양단에는 천공홀(H)의 내면을 지지하는 지지점(611a)이 각각 구비될 수 있다. 이와 같이 플레이트(610)의 폭 방향(W) 양단에 지지점(611a)이 구비됨에 따라 직천공 비트 장치의 직진도를 유지하는 것이 용이하게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관 외면에 설치된 플레이트와 천공홀 내면의 접촉 상태를 확대 도시한 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 플레이트(610)에는, 선도관(400)의 외면과 접촉하는 접촉면(612)과, 선도관(400)의 외면으로부터 이격 배치되는 이격면(613)이 구비될 수 있다. 즉, 플레이트(610)를 선도관(400)의 외면에 결합할 때 접촉면(612)을 용접 방식으로 결합할 수 있다. 또한, 플레이트(610)의 폭 방향(W) 양측 단부가 선도관(400)의 외면으로부터 이격 배치됨으로써 전술한 지지점(611a)이 천공홀(H)의 내면을 지지할 수 있게 되어 직천공 비트 장치의 직진도를 유지하는 것이 용이하게 된다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 단면도로서, 선도관의 외면에 튜브가 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 Ⅱ-Ⅱ 부분의 단면도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 직진도 확보 부재(600)는 축 방향(X)을 따라 연장되고, 선도관(400)의 외면을 감싸도록 배치되는 튜브(620)일 수 있다. 이러한 튜브(620)는 직천공 비트 장치의 직진성을 확보할 수 있을 정도로 축 방향(X)을 따라 충분한 길이로 형성될 수 있으며, 튜브(620)가 선도관(400)의 외면을 감싸도록 배치됨으로써 선도관(400)이 어느 일측으로 치우치지 않게 된다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직천공 비트 장치의 선도관을 도시한 단면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 선도관(400)의 외경은 케이싱 슈(300)의 외경과 동일하게 형성될 수 있다. 이와 같이 구성하면 별도의 직진도 확보 부재(600)가 구비되지 않더라도 직천공 비트 장치의 직진성을 확보할 수 있게 된다.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직천공 비트 장치는 케이싱 슈(300)의 축 방향(X) 후방에 선도관(400)이 결합하게 되어 해머, 로드 등의 구성을 보호할 수 있고, 이러한 선도관(400)이 케이싱 슈(300)와 링 비트(200)를 통해 파일럿 비트(100)에 결합되므로 통상적으로 사용되는 크기의 파일럿 비트(100)를 사용할 수 있게 되어 시공 비용 절감이 가능하다.

또한, 지반 천공 이후에는 지반에 그라우팅재를 주입하기 위해 파일럿 비트(100), 해머, 로드 등의 구성을 회수하고, 선도관(400)의 내부에 강관을 삽입하게 되는데, 선도관(400)이 천공홀(H) 내부를 지지하고 있는 상태에서 선도관(400)의 내부에 강관을 삽입하게 됨으로써 천공홀(H)이 무너지거나 이물질이 혼입되는 것을 방지할 수 있으며, 강관 삽입 과정에서 강관 및 주입 노즐이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

아울러 케이싱 슈(300)와 선도관(400)이 제1 결합부(320)와 제1 대응 결합부(410)를 통해 상호 결합되므로 이러한 결합 상태를 해제하는 방식으로 케이싱 슈(300)를 분리한 후 케이싱 슈(300)만 교체하는 것이 가능함으로써 교체 비용을 절감할 수 있다. 특히, 터널 벽체의 수평 천공 후에 선도관(400)은 남겨두고, 케이싱 슈(300)를 분리해서 케이싱 슈(300), 링 비트(200) 및 파일럿 비트(100)까지 모두 회수한 후 재사용 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100 : 파일럿 비트 110 : 제1 결합홈
200 : 링 비트 210 : 제1 결합 돌기
220 : 제2 결합홈 300 : 케이싱 슈
310 : 제2 결합 돌기 320 : 제1 결합부
400 : 선도관 400a : 제1 축관부
410 : 제1 대응 결합부 420 : 제2 결합부
500 : 연결관 500a : 제2 축관부
510 : 제2 대응 결합부 600 : 직진도 확보 부재
610 : 플레이트 611 : 직진면
611a : 지지점 612 : 접촉면
613 : 이격면 620 : 튜브
H : 천공홀 W : 폭 방향
X : 축 방향 Y : 둘레 방향

Claims (12)

1. 외면에 제1 결합홈이 형성된 파일럿 비트;
   상기 파일럿 비트의 외면에 결합되도록 내면에는 상기 제1 결합홈에 대응되는 제1 결합 돌기가 형성되고, 외면에는 제2 결합홈이 형성된 링 비트;
   상기 링 비트의 외면에 결합되도록 내면의 축 방향 전방에는 상기 제2 결합홈에 대응되는 제2 결합 돌기가 형성되고, 내면의 축 방향 후방에는 제1 결합부가 형성된 케이싱 슈; 및
   상기 케이싱 슈의 내면에 결합되도록 외면의 축 방향 전방에는 상기 제1 결합부에 대응되는 제1 대응 결합부가 형성된 선도관;
   을 포함하고,
   상기 선도관의 축 방향 전방에는 축 방향 후방보다 직경이 감소하는 제1 축관부가 형성되고,
   상기 제1 대응 결합부는 상기 제1 축관부에 형성되고,
   상기 케이싱 슈의 외경이 상기 선도관의 외경보다 크게 형성되는 경우 상기 선도관의 외면에는 상기 케이싱 슈의 외면과 축 방향 연장선 상에 배치되는 직진도 확보 부재가 구비되고,
   상기 직진도 확보 부재는 축 방향을 따라 연장되는 적어도 둘 이상의 플레이트이고,
   상기 플레이트에는 폭 방향으로 연장되는 직진면이 구비되고,
   각각의 상기 플레이트는 상기 선도관의 둘레 방향을 따라 균등 간격으로 배치되고,
   상기 플레이트에는, 상기 선도관의 외면과 접촉하는 접촉면과, 상기 선도관의 외면으로부터 이격 배치되는 이격면이 구비되는 직천공 비트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 결합부는 나사산이고,
   상기 제1 대응 결합부는 상기 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산인 직천공 비트 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 선도관의 축 방향 후방에는 연결관이 결합되도록 제2 결합부가 형성되고,
   상기 연결관의 외면에는 상기 제2 결합부에 대응되는 제2 대응 결합부가 형성된 직천공 비트 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결관의 축 방향 전방에는 축 방향 후방보다 직경이 감소하는 제2 축관부가 형성되고,
   상기 제2 대응 결합부는 상기 제2 축관부에 형성되는 직천공 비트 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 결합부는 나사산이고,
   상기 제2 대응 결합부는 상기 나사산과 나사 결합하는 대응 나사산인 직천공 비트 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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