KR200283001Y1 - 오거 해머 - Google Patents

Abstract

본 고안은 백헤드의 하부에 웨어슬리브가 설치되고, 상기 웨어슬리브의 내부에는 실린더와 피스톤이 상부로부터 순차적으로 결합되어 설치되고, 상기 웨어슬리브의 하부에는 척이 설치되고 척의 하부에는 버튼비트가 설치된 공압해머의 외주에 상기 공압해머와 별개로 작동되며 스크류상의 날개가 그 외주에 형성된 오거가 설치되되, 상기 오거의 축의 외주에는 점토안내면이 일정간격마다 설치되며, 상기 점토안내면은 회전방향에 임한 부위는 비교적 완만한 경사각으로 형성되고, 그 반대부는 급경사로 형성되게 구성되며, 또한 상기 오거의 날개의 상면부에는 스크류 평면날개를 일정간격마다 설치하며, 오거의 날개의 하면부에는 삼각형의 수직압밀날개를 상기 날개의 하면부와 수직되게 형성한 것을 특징으로 하는 오거해머에 관한 고안이다. 따라서, 본 고안은 토사나 자갈층 뿐만 아니라 풍화암과 퇴적암 등의 연암 지층에도 천공작업을 수행할 수 있게 하고 굴진속도도 현저히 향상시키며, 슬러지의 배출을 원활하게 하고 경암의 지층구조에서도 천공작업을 할 수 있다.

Description

오거 해머{AUGER HAMMER}

일반적으로 지반을 소정의 깊이로 굴삭하여 건물등의 시공시 기초가 되는 기둥을 세우기 위한 중장비의 한종류인 공압해머는 중압추진장치에 의해 지중으로 추진되는 최초의 원통케이스가 구비되고 이 원통케이스 내부에 에어 공급홀이 형성된 고정부와 타격구로 구성된 해머가 내설되며 하단부에는 이동제한턱이 일체로 성형되어 있는 보조프레임이 나사방식으로 결합되어 있다.

상기 고정부 상부에는 중압추진장치 또는 보조관로에 결합되도록 나사산이 성형되고 하부에는 타격구를 공압에 의해 승,하강 시킬 수 있도록 체크밸브가 연결되며, 이 체크밸브 외측으로 에어컴프레셔에서 제공되는 공압을 분기시키기 위하여 에어공급홀과 연통된 분기홀이 연장형성된다.

그리고, 분기홀에는 타격구 상부에 위치한 지지부의 경사홀과 연통되도록 다수개의 배출홀이 일정간격으로 이격되게 형성되고 타격구에는 경사홀이 연통되어 분기홀을 통해 공급된 공압을 지중으로 전달시키는 에어홀이 형성되어 있으며, 에어홀 일단부에는 양방향으로 분사홀이 분기된다.

또한 타격구 외주면에 이동제한턱에 걸리는 걸림턱이 일체로 형성되어 있고 저면에는 지면과 접촉되면서 굴삭시킬수 있도록 방사형의 팁이 복수개 돌출형성된다.

이와 같이 구성된 종래의 에어해머는 건물의 기초가 되는 기둥을 세울 장소에 중압추진장치를 설치한 후 중압추진장치에 나사산이 가공된 해머의 고정부를 고정시킨 상태에서 에어컴프레서를 작동시키면 에어라인을 따라 흐르는 공압이 고정부의 에어공급홀 및 이에 연통된 분기홀로 전달됨고 동시에 다시 이에 형성된 배출홀을 통과하여 지지부의 경사홀로 유입된다.

그후 공압은 경사홀이 연통된 에어홀과 분사홀을 따라 외기로 분사되면서 타격구를 하강시키고 타격구 저면에 돌출형성되어진 팁이 지면 또는 암반을 분쇄시키면서 굴삭작업을 개시한다.

이때 해머의 하강시 타격구의 걸림턱이 보조프레임에 일체로 형성된 이동제한턱에 걸려 타격거리를 제한 하는 것이다.

한편, 타격이 완료되면 외부로 분사된 공압의 일부가 분사홀을 통해 역으로 제공되는 반력에 의해 고정부와 지지부 사이에 장착된 체크 밸브가 열림에 따라서 타격구를 초기 상태로 승강되고, 소정의 깊이로 에어해머가 추진되면 고정부에 별도의 보조관로를 나사방식으로 결합한 후 타격구를 반복적으로 승하강시켜 지중을 굴삭한다.

또한, 오거란 공압해머 보다는 강도가 약한 토사 자갈층이나 풍화암에 많이 쓰이는 천공용 기자재이다. 여러 종류의 오거가 있으며 모양에 따라 쓰임새가 약간씩 다르다. 또한 오거의 끝에 이빨의 모양에 따라서 또한 약간의 쓰임새가 달라진다.

공압해머와 오거는 각기 별개로 사용되어 특징에 따라서 공압해머는 암의 경도가 비교적 강한 지질의 천공작업을 하는데 사용되며, 오거는 풍화암과 퇴적암 같은 연암구조의 지질에 한정되어 사용된다.

따라서, 본고안은 두 개 장치의 장점을 효율적으로 결합구성하며 또한 개선된 기술적 구성을 추가하도록 한다.

도 1은 종래의 공압해머의 개략도

도 2는 천공장비의 실례에 관한 사시도

도 3은 본고안의 오거 부착전의 공압해머의 단면도

도 4는 공압해머의 작동원리 1단계에 관한 단면도

도 5는 공압해머의 작동원리 2단계에 관한 단면도

도 6는 공압해머의 작동원리 3단계에 관한 단면도

도 7는 공압해머의 작동원리 4단계에 관한 단면도

도 8은 슬러지의 배출에 관한 상세도

도 9는 본고안의 오거해머에 관한 사시도

도 10은 삼각형의 수직압밀날개가 오거날개에 부착된 오거해머의 상세도

도 11은 스크류 평면날개가 오거날개에 부착된 오거해머의 정면도

도 12는 스크류 평면날개가 오거날개에 부착된 오거해머의 평면도

도 13은 점토안내면이 오거축에 부착된 오거해머의 정면도

도 14는 점토안내면이 오거축에 부착된 오거해머의 평면도

도 15는 점토안내면이 오거축에 부착된 오거해머의 상세도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 백헤드(BACK HEAD)

20 : 백헤드 와셔(BACK HEAD WASHER)

30 : 백헤드 오링(BACK HEAD O-RING)

40 : 첵크 밸브(CHECK VALVE)

50 : 첵크밸브 스프링(CHECK VALVE SPRING)

60 : 공기분배기 (AIR DISTRIBUTER)

70 : 공기분배기 오링 (AIR DISTRIBUTER O-RING)

80 : 웨어슬리브(WEARSLEEVE)

90 : 실린더

100 : 피스톤

110 : 척(CHUCK)

120 : 풋 밸브(FOOT VALVE)

130 : 버턴 비트 (BUTTON BIT)

140 : 점토안내면

150 : 스크류 평면날개

160 : 수직압밀날개

170 : 스크류상 날개

180 : 버퍼링(BUFFER RING)

190 : 피스톤 스톱 링 (PISTON STOP RING)

200 : 비트 리테이너 링 (BIT RETAINER RING)

210 : 비트 리테이너 링 오링 ( BIT RETAINER RING O-RING)

220 : 척 와셔(CHUCK WASHER)

본 고안의 공압해머의 백헤드의 위쪽은 로드(도시되지 않음)와 연결되는 규격으로 나사가공이 되어 있다. 내부는 최초에 압축공기가 유입되는 홀이 형성되어 있고, 그 하부는 웨어슬리브와 결합된다. 백해드와 웨어슬리브 사이에 개재된 백헤드와셔는 백헤드와 웨어슬리브의 결합성을 향상시키기 위한 부품이며, 백헤드 오링은 백헤드와 웨어슬리브의 밀봉적으로 결합하기 위한 부품이다. 백헤드와 웨어슬리브의 내부에 형성된 압축공기 유입홀에 설치된 첵크밸브는 해머 작동시 골기압의 역류를 방지하기 위한 부품이며, 그 하부에 설치된 첵크밸브 스프링은 첵크밸브의 상하운동을 할 수 있게 하는 부품으로서, 상기 스프링의 결함시에는 해머가 작동하지 않는다.

상기 백헤드의 하부 단부의 외주에 설치된 버퍼링은 피스톤 상승시의 충격을 흡수하는 역할을 하며, 상기 버퍼링의 하부에 설치된 공기분배기는 피스톤이 하강시의 압축공기의 균등한 분배를 하는 역할을 한다. 공기 분배기의 균등한 홀이 뚫리지 않았을 경우 피스톤이 균등하게 항타를 하지 못하기 때문에 비트가 파손될 수있다.

공기분배기 오링은 상기 공기분배기가 웨어슬리브와의 결합시 압축공기의 밀봉역할을 하도록 공기분배기와 웨어슬리브 사이에 설치되어 있다.

웨어슬리브는 그 상단과 하단에는 백헤드와 척의 결합을 위한 나사부가 형성되어 있으며, 조립시에 백헤드는 백헤드 오링을 개재하여 웨어슬리브의 위쪽에 밀봉적으로 나사 결합된다. 또한, 웨어슬리브의 재질을 특별히 한정할 필요는 없으나, 내구성 및 강도가 우수한 포신과 같은 재질을 사용하거나 그와 동등한 강도의 재질을 사용하면 되며, 상기 웨어슬리브 내부에 설치되고, 첵크밸브와 공기분배기의 하부에 설치된 실린더는 피스톤이 상하운동을 할수 있게 한다. 실린더 하부에 위치한 피스톤은 압축공기에 의해 상하운동을 하면서 척과 결합되어 있는 비트를 쳐서 굴진시킨다.

피스톤의 운동위치의 최하단부로서 상기 웨어슬리브의 내부 벽면에 설치된 피스톤 스톱링은 피스톤이 일정한 거리만큼만 스트로크를 하며, 더 이상 밑으로 내려가지 못하게 하는 역할을 하며, 상기 비트와 웨어슬리브 사이에 설치된 비트리테이너링은 비트가 일정한 거리만큼만 내려갈 수 있게 비트를 지지하는 역할을 하며, 비트리테이너링의 외주에는 기밀을 위한 오링이 설치되어 있다.

웨어슬리브의 하부에 설치된 척은 비트의 상하운동 가이드 역할도 한다. 스플라인이 가공되어 있어서 공압해머의 회전시 비트도 회전을 시킨다.

척와셔는 척과 웨어슬리브와의 사이에 설치되어 결합성을 좋게 한다. 웨어슬리브의 내부에 형성된 압축공기 유입홀에 설치되고, 실린더와 피스톤의 연결위치에설치된 풋밸브는 피스톤 상승행정시 챔버형성을 돕고 공기 유통을 비트쪽으로 원활하게 해 주는 역할을 한다. 최하부에 설치된 버턴비트는 암석을 직접가격하여 부쒀뜨린다. 비트의 밑바닥에는 중석으로 되어 있는 팁이 박혀 있고 그 팁의 모양과 비트의 바닥모양으로 경암용과 연암용으로 구분된다.

상기와 같은 공압해머의 작동원리는 최초에 압축공기가 백헤드를 통해 유입되면 체크밸브를 밀고 공기분배기를 지나서 실린더의 외면을 따라서 하단의 공기실을 채우게 되며, 그 압축공기로 인해서 피스톤을 밀어 올린다. 상기 밀어올려진 피스톤은 상부의 공기를 압축시키며 상승한다. 최대 상승위치에서 압축된 공기는 밀어 올려진 공기보다 더욱 강한 힘으로 피스톤을 밀어 내리게 되며, 강한 힘으로 밀어 내려진 피스톤은 비트를 가격하고 위쪽의 압축공기는 피스톤을 내린 후 풋밸브와 버튼비트를 통해 배출된다.

이런 동작을 주기적으로 반복하므로 굴진되어 천공작업이 이루어 진다.

또한, 배출된 압축공기는 부서진 암석조각들을 위로 불어 올린다.

위쪽의 풋밸브와 바닥의 팁으로 결합되어 있는 비트는 피스톤이 비트를 가격하는 힘으로 암석을 가격하여 천공한다.

비트는 팁의 모양과 비트바닥의 모양에 따라 연암용과 중경암용으로 구별되며 팁의 재료로는 주로 중석이 쓰인다.

오거란 공압해머 보다는 강도가 약한 토사 자갈층이나 풍화암에 많이 쓰이는 천공용 기자재이다. 여러 종류의 오거가 있으며 모양에 따라 쓰임새가 약간씩 다르다. 또한 오거의 끝에 이빨의 모양에 따라서 또한 약간의 쓰임새가 달라진다.

본 고안은 항타식 공압해머에 오거의 날을 부착시켜 토사나 자갈층 뿐만 아니라 풍화암과 퇴적암 등의 연암 지층에도 천공작업을 수행할 수 있게 하고 굴진속도도 현저히 향상시킨다. 연암에서의 공압해머로는 슬러지의 배출을 원할하게 하고 오거 단독으로서는 천공하기 힘든 경도의 지층구조에서도 천공작업을 할 수 있다.

수직압밀날개는 기존의 스크류 날개의 하면부에 단속적으로 연직축 방향으로 하향해서 삼각형으로 돌출한 돌출부가 스크류 날개와 수직이 되는 구조로 설치된 것이다.

이 수직압밀날개는 회전압입할 때에는 공극률이 큰 암석들을 더 작게 부숴뜨리고 공벽의 허물어짐을 방지하면서 지주의 토사와 교반되어 압밀다짐을 할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 축의 외주부분에는 점토안내면을 설치하되 스크류 회전방향에 임한 부위는 비교적 완만한 경사로 형성되고, 그 반대부가 급경사로 형성된 것이며, 스크류의 회전에 따라서 상기 점토안내면이 회전하게 되며 이에 따라서 상기 점토안내면의 후방부위에는 일시적으로 공간부가 형성되어, 점토질등의 점착성이 있는 흙의 부착을 방지하게 된다.

또한, 상기 오거의 날개의 상면에는 스크류 평면날개를 일정간격마다 설치하되, 상기 스크류평면날개는 축의 외주에서 시작하여 스크류의 끝부위까지 소정의 두께로 형성된다.

따라서 상기 오거가 회전하여 굴삭작용을 할시 상기 스크류평면날개가 굴삭공벽을 압착시켜 굴삭공벽의 붕괴현상을 방지하게 된다. 따라서 사력층 및 전석층을 일정하게 천공가능하며 흙붕괴가 심한 사력, 전석층을 압착 굴삭함으로써 공벽의 보호는 물론 흙붕괴가 방지되며, 천공잔토량이 종래에 비하여 감소되며 , 간극율이 높은 지반일수록 공벽에 흙이 채워져 굴삭 배토량이 감소되며, 압착굴삭함으로써 토상의 밀도가 높아지게 되어 시멘트 또는 몰탈의 주입을 대폭 감소시킬 수 있으며, 배토의 처리비가 삭감되는 까닭에 산업폐기물처리시 원가절감을 이룰 수 있다.

비트에 의하여 굴삭된 굴삭토는 스크류부에 얹혀져 밀리어 오르게 되며, 이송되는 굴삭토가 스크류 평면날개에 이르게 되면, 상기 스크류 평면날개는 로드에서 시작되는 인별류우트곡선을 이루고 있는 까닦에 밀려나는 굴삭토가 스크류 평면날개의 외면으로 안내되면서 굴삭공의 굴삭공벽에 압착되어 지는 것이다.

본 고안은 항타식 공압해머에 오거의 날을 부착시켜 토사나 자갈층 뿐만 아니라 풍화암과 퇴적암 등의 연암 지층에도 천공작업을 수행할 수 있게 하고 굴진속도도 현저히 향상시키며, 슬러지의 배출을 원활하게 하고 경암의 지충구조에서도 천공작업을 할 수 있다.

또한, 공벽의 보호는 물론 흙붕괴가 방지되며, 천공잔토량이 종래에 비하여 감소되며 , 간극율이 높은 지반일수록 공벽에 흙이 채워져 굴삭 배토량이 감소되며, 압착굴삭함으로써 토상의 밀도가 높아지게 되어 시멘트 또는 몰탈의 주입을 대폭 감소시킬 수 있으며, 배토의 처리비가 삭감되는 까닭에 산업폐기물처리시 원가절감을 이룰 수 있으며, 점토질등의 점착성이 있는 흙의 부착을 방지하게 된다.

Claims (1)

1. 백헤드(10)의 하부에 웨어슬리브(80)가 설치되고, 상기 웨어슬리브(80)의 내부에는 실린더(90)와 피스톤(100)이 상부로부터 순차적으로 결합되어 설치되고, 상기 웨어슬리브(80)의 하부에는 척(110)이 설치되고 척(110)의 하부에는 버튼비트(130)가 설치된 공압해머의 외주에 상기 공압해머와 별개로 작동되며 스크류상 날개(170)가 그 외주에 형성된 오거가 설치되되, 상기 오거의 축의 외주에는 점토안내면(140)가 일정간격마다 설치되며, 상기 점토안내면(140)은 회전방향에 임한 부위는 비교적 완만한 경사각으로 형성되고, 그 반대부는 급경사로 형성되게 구성되며, 또한 상기 오거의 스크류상 날개(170)의 상면부에는 스크류 평면날개(150)를 일정간격마다 설치하며, 오거의 스크류상 날개(170)의 하면부에는 삼각형의 수직압밀날개(160)를 상기 스크류상날개(170)의 하면부와 수직되게 수직하방으로 형성하여, 굴진속도가 향상되고 슬러지의 배출이 원활하게 되는 것을 특징으로 하는 오거해머.