KR200364939Y1 - 해머비트 및 이를 이용한 지반 굴착 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 지반의 굴착 또는 개량을 위하여 사용되는 지반 굴착 장치 및 에어해머의 타격단부로서 사용되는 해머비트에 관한 것으로, 지반의 굴착 또는 개량을 위하여, 내부에 공압형 타격수단이 수용되기 위한 수용부가 형성되며 하면이 개방된 적어도 하나 이상의 오거축 ; 상기 오거축의 하면을 통하여 상기 오거축에 그 상부가 삽입되며, 하면에 다수의 해머팁이 마련되며, 내부에 공기배출통로가 형성되며, 하부에 상기 공기배출통로와 연통되는 공기배출구가 형성되는 해머비트 ; 상기 수용부에 마련되어 압축공기의 작동에 의하여 상기 해머비트의 상하 왕복운동을 유발하는 공압형 타격수단 ; 을 포함하여 이루어지며, 상기 공압형 타격수단에 사용된 압축공기는 상기 해머비트의 공기배출통로를 지나 상기 공기배출구로 배출되는 지반 굴착 장치에 있어서 : 상기 공기배출구가 상기 해머비트 하부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 고안은 지반의 굴착 또는 개량을 위하여 사용되는 지반 굴착 장치 및 에어해머의 타격단부로서 사용되는 해머비트에 관한 것이다.
지반 굴착 장치는 파일시공 등을 위하여 지반을 굴착하는 장치 외에 지반의 개량을 위하여 개량재의 공급 및 혼합과 함께 지반을 굴착하는 장치 등이 있다.
일반적으로 건축물의 지지 등을 위하여 지반에 파일을 시공하게 되는데, 이러한 파일시공을 위하여 지반을 굴착하는 스크류가 그 외주면에 부설된 오거축으로 지반을 굴착하며, 지반이 암반층일 경우에는 스크류가 부착된 오거축만으로는 굴착작업이 불가능하기 때문에 별도의 암반굴착용 해머비트가 구비된 에어해머를 사용하게 되는데, 이러한 암반굴착용 에어해머는 압축공기를 이용한 피스톤의 타격에 의하여 오거축의 선단에 마련된 해머비트가 암반층을 분쇄하면서 굴착하게 된다.
한편, 지반 개량을 위하여 사용되는 지반 굴착 장치는 주로 심층 혼합 처리 공법에 사용될 수 있으며, 심층 혼합 처리 공법이란 현장에서 심층으로 흙 속에 시멘트, 벤토나이트, 석회, 고화재, 슬래그, 또는 미생물 등 흙 속의 성질을 개량하거나 오염 물질을 고화 또는 처리할 수 있는 개량 재료를 교반 날개가 부착된 1축 또는 3축의 오거축을 회전시킬 수 있는 특수 장비(Multi-Shaft Auger Machine)를 이용하여 저압 또는 고압으로 지중에 유입하면서 흙과 혼합하여 단위 중량의 증가, 함수비의 저하, 결합력의 증대, 미생물 처리 등의 물리화학적 변화를 일으켜 차수성 및 압축 강도의 증가, 오염 확산 방지 등을 도모하는 지중 연속 개량 공법을 말한다.
일반적으로 지반 굴착 장치는 개량 대상 혹은 굴착 대상 지반을 오거축이 원하는 깊이까지 파고 들어가야 하며, 이를 위하여 오거축의 선단에 굴착 날개가 마련된다.
이러한 굴착 날개가 설명된 종래의 기술로서, 본 명세서에 일체화된 일본 공개특허공보 평1-219210호 "연약지반개량장치"가 알려져 있다.
그러나 상기와 같이 굴착날개만으로 지반을 굴착할 경우 연약지반은 용이하게 굴착이 이루어지나, 굴착 대상 지반 내에 암반층이나 전석층 등과 같은 경질 지반이 존재한다면 이를 뚫지 못하고 오히려 기계 손상이 발생하는 사례가 빈번하였다.
종래의 기술로서 본 명세서에 일체화된 국내 실용신안등록번호 20-0317286호 "지반 개량용 교반장치"는 암반층이나 전석층 등의 경질 지반의 파쇄 및 굴착을 위하여 오거축의 하단에 공압식 해머비트를 채택한 구조를 보여주고 있다.
상기에서 굴착 해머는 그 상면이 공압에 의해 상하로 왕복 이동하는 피스톤에 의해 타격되며, 피스톤의 타격에 의해 하면에 마련된 다수의 해머팁에 의해 암반층 등을 타격하는 해머비트를 포함하여 이루어진다.
또한 해머비트는 오거축에 스플라인 결합되어 있으므로, 피스톤의 타격에 의해 상하로 이동하면서 동시에 오거축과 함께 회전한다.
한편, 종래의 기술로서 본 명세서에 일체화된 국내 실용신안등록출원제20-2000-0004791호 "공압 해머의 에어 공급구조"(2000년 9월 15일 공고), 국내 특허출원 제10-2001-0064898호 "굴착용 스크류식 에어해머"(2003년 5월 1일 공개) 등 또한 종래의 공압식 해머비트의 구조를 보여주고 있다.
이와 같은 종래의 기술들은 해머비트의 내부에 압축공기가 배출되는 공기배출통로가 형성되며, 해머비트의 하면에 상기 공기배출통로와 연통되는 공기배출구가 형성되어 있다.
이때 공기배출구로 배출되는 압축공기는 오거축 내부에 마련되는 공압형 타격수단의 적절한 가동을 유지하기 위하여 배출될 뿐만 아니라, 공기배출구로부터 배출되면서 그 압력에 의하여 개량재와 지반의 혼합을 유도하며, 또한 오거축 외주를 따라 지상으로 배출되면서 오거축 주변의 개량재와 지반의 혼합을 유도하는 기능도 한다.
상기와 같이 해머비트 자체는 지중의 암반층 등을 파쇄하기 위하여 도입된 것이나, 실제로 지중의 상황은 암반층 또는 전석층만으로 이루어지지는 않는다.
즉, 지중은 그 심도에 따라서 암반층 또는 전석층 등의 경질 지반이 존재하는 경우도 있으나, 동일 위치에서 그 심도를 달리하여 암반층 또는 전석층 등의 경질 지반층과, 어느 정도의 유동성을 가진 연약 지반층이 번갈아 존재하기도 한다.
해머비트가 암반층 또는 전석층 등의 경질 지반을 타격할 때는 문제가 되지 않으나, 해머비트가 어느 정도의 유동성을 가진 연약 지반층을 타격할 경우 지반은해머비트의 하면에 의해 피스톤 면과 같은 강력한 압력을 받게 되며, 이에 의하여 해머비트의 압력을 받는 지반은 압력이 낮은 부분으로 몰리는 경향을 보일 것이다.
이때 해머비트 하면에 형성되는 공기배출구는 지반이 해머비트의 하면으로부터 받는 압력에 의하여 지반이 몰리는 부분이 되기 쉽다.
결국, 이러한 현상이 발생할 경우 해머비트 하면의 공기배출구는 어느 정도의 유동성 있는 연약지반으로 충진되어 막히게 되며, 공기배출구가 지반에 의하여 막힐 경우 압축공기의 배출이 불가능하게 되어 해머비트의 작동 자체가 정지하게 된다는 문제점을 가진다.
현재까지는 이와 같은 문제점이 발생할 경우 오거축을 지상으로 인발한 후 막힌 해머비트의 공기배출구를 소정의 도구를 이용하여 뚫은 후 다시 오거축을 지반에 삽입하여 굴착작업을 진행하였다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 명확히 하기 위하여 도 1 내지 도 3을 통하여 설명한다.
도 1은 파일 시공을 위하여 지반을 굴착하는 지반 굴착 장치의 측면도이다.
도 1과 같이 오거드라이유니트(10)에 오거축(20)이 마련된다.
오거축(20)은 그 외주를 따라 스크류(30)가 권회되며, 오거축(20)의 최하단에 위치한 스크류(30)에는 굴착팁(40)이 마련된다.
한편, 오거축(20)의 하면은 개방되며, 상기 개방된 면을 통하여 해머비트(100)가 상기 오거축(20)에 결합된다.
해머비트(100)의 상세한 형태는 도 2 및 도 3에 도시하였다.
해머비트(100)는 상부가 상기 오거축(20)에 결합되며, 하면에는 다수의 해머팁(101)이 마련되며, 내부에는 공기배출통로(102)가 형성된다.
공기배출통로(102)는 해머비트(100)의 상부로부터 직하강으로 형성되어 해머비트(100)의 하부에서 2개의 지로로 분기되며, 그 지로는 해머비트(100)의 하면에 형성된 공기배출구(103)와 연통된다.
오거축(20)의 내부에는 공압형 타격수단(미도시)이 마련되는 수용부(미도시)가 마련되며, 공압형 타격수단은 압축공기의 작동에 의하여 해머비트(100)의 상하 왕복운동을 유발한다.
해머비트(100)가 상부의 공압형 타격수단(구체적으로는 압축공기에 의하여 작동되는 피스톤과의 충돌)에 의하여 하부로 이동하면, 해머비트(100) 하면의 지반은 그 유동성에 의하여 압력이 낮은 지점으로 유동하게 되며, 유동성 지반의 일부분은 해머비트(100)의 공기배출구(103)로 삽입된다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점에 착안하여 안출된 것으로, 해머비트의 공기배출구가 막히는 주요 원인이 공기배출구가 해머비트의 하면에 형성되어 해머비트가 유동성의 연약 지반을 타격할 경우 연약 지반은 압력이 낮은 부분(공기배출구)으로 이동하려는 경향에 기인한다는 점에 착안하여, 해머비트의 공기배출구를 해머비트로부터 직접적인 타격을 받는 지반(즉, 해머비트의 하면과 접하는 지반)과 직접 접하지 않는 해머비트 하부의 측면에 형성하고자 한다.
이에 의하여 해머비트의 공기배출구가 유동성 지반에 의하여 막히지 않게 되어 해머비트의 안정적인 작동이 가능하게 될 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 지반 굴착 장치의 측면도,
도 2는 도 1의 지반에 삽입되는 부위의 상세도,
도 3은 도 1의 해머비트가 지반에 충격을 가할 때의 지반 상태도,
도 4는 본 고안에 의한 일 실시례의 해머비트가 지반에 충격을 가할 때의 지반 상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20 : 오거축
100 : 해머비트 101 : 해머팁
102 : 공기배출통로 103 : 공기배출구
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 지반의 굴착 또는 개량을 위하여, 내부에 공압형 타격수단이 수용되기 위한 수용부가 형성되며 하면이 개방된 적어도 하나 이상의 오거축 ; 상기 오거축의 하면을 통하여 상기 오거축에 그 상부가 삽입되며, 하면에 다수의 해머팁이 마련되며, 내부에 공기배출통로가 형성되며, 하부에 상기 공기배출통로와 연통되는 공기배출구가 형성되는 해머비트 ; 상기 수용부에 마련되어 압축공기의 작동에 의하여 상기 해머비트의 상하 왕복운동을 유발하는 공압형 타격수단 ; 을 포함하여 이루어지며, 상기 공압형 타격수단에 사용된 압축공기는 상기 해머비트의 공기배출통로를 지나 상기 공기배출구로 배출되는 지반 굴착 장치에 있어서 : 상기 공기배출구가 상기 해머비트 하부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공압형 타격수단 내지 상기 공압형 타격수단이 수용되는 수용부 등은 본 고안의 출원일 이전에 이미 널리 알려진 것으로 당업자에 의하여 다양한 변형이 가능하다. 이러한 공압형 타격수단 내지 수용부 등은 본 명세서에 일체화된 종래의 기술에서도 이미 공지되어 있다.
상기에서 해머비트는 크게 상부와 하부로 구분되며, 해머비트의 상부는 오거축에 삽입되는 부분을 언급하는 것이며, 해머비트의 하부는 하면에 해머팁이 마련되며 직접 지반과 접하게 되는 기둥형 몸체를 언급하는 것이다.
일반적으로 해머비트의 하부는 원통형을 이루나, 이에 한정되지 않는다.
본 고안의 다른 사상으로, 하면에 다수의 해머팁이 마련되며, 내부에 상부의 공기유입구와 연통되는 공기배출통로가 형성되며, 하부에 상기 공기배출통로와 연통되는 공기배출구가 형성되는 공압형 해머비트에 있어서 : 상기 공기배출구가 상기 해머비트 하부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 공압형 해머비트란 압축공기에 의하여 작동되는 해머비트로서, 필수적으로 압축공기가 배출될 수 있도록 공기배출통로 및 공기배출구가 형성되는 해머비트를 말한다. 통상적으로 해머비트는 유압형 해머비트와 공압형 해머비트로 구분되며, 유압형 해머비트의 경우 공기배출통로 및 공기배출구가 불필요하다.
상기에 있어서, 상기 공기배출구는 상기 해머비트 하부의 측면에 둘 이상 넷 이하가 형성되는 것이 바람직하다.
이하 본 고안에 의한 일 실시례에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.
본 실시례의 기술적 특징은 해머비트 하부의 공기배출구와 연관이 되므로 종래의 기술에 의한 해머비트가 지반에 충격을 가할 때의 지반 상태도인 도 3과 비교하여, 본 고안에 의한 일 실시례의 해머비트가 지반에 충격을 가할 때의 지반 상태도인 도 4를 대비하여 설명한다. 한편, 종래의 기술인 도 1이 본 고안과 부합되는범위 이내에서 도 1을 참조하여 본 고안을 설명한다.
도 1과 같이 오거드라이유니트(10)에 오거축(20)이 마련된다.
도 1의 지반 굴착 장치는 파일 시공을 위한 지반 굴착 장치이며, 본 고안은 지반 개량을 위한 지반 굴착 장치에도 이용될 수 있다.
오거축(20)은 그 외주를 따라 스크류(30)가 권회되며, 오거축(20)의 최하단에 위치한 스크류(30)에는 굴착팁(40)이 마련된다.
한편, 오거축(20)의 하면은 개방되며, 상기 개방된 면을 통하여 해머비트(100)가 상기 오거축(20)에 결합된다.
해머비트(100)는 상부가 상기 오거축(20)에 결합되며, 하면에는 다수의 해머팁(101)이 마련되며, 내부에는 공기배출통로(102)가 형성된다.
공기배출통로(102)는 해머비트(100)의 상부로부터 직하강으로 형성되어 해머비트(100)의 하부에서 2개의 지로로 분기되며, 그 지로는 해머비트(100)의 측면에 형성된 공기배출구(103)와 연통된다.
오거축(20)의 내부에는 공압형 타격수단(미도시)이 마련되는 수용부(미도시)가 마련되며, 공압형 타격수단은 압축공기의 작동에 의하여 해머비트(100)의 상하 왕복운동을 유발하며, 공압형 타격수단에 사용된 압축공기는 공기배출통로(102)를 지나 공기배출구(103)로 배출된다.
본 실시례의 공기배출구(103)는 해머비트(100) 하부의 측면에 형성된다.
해머비트(100)의 하부는 하면에 해머팁(101)이 마련되며 직접 지반과 접하게 되는 원통체를 언급하는 것이다. 해머비트(100)의 상부는 해머비트(100)의 하부로부터 연설되어 오거축(20)과 결합한다.
공기배출구(103)가 해머비트(100) 하부의 측면에 형성됨으로써, 공기배출통로(102)는 상부로부터 직하강하여 해머비트(100) 하부의 내부에서 수평으로 분기되어 공기배출구(103)와 연통된다. 다만 공기배출통로(102)가 분기되는 형태는 당업자에 의하여 다양하게 조정될 수 있다.
본 실시례의 경우 공기배출구(103)를 해머비트(100) 하부의 측면에 대칭으로 2개를 형성하는 것으로 하였지만, 실시례에 따라서는 다양한 숫자의 공기배출구(103)가 형성될 수 있다.
이와 같이 공기배출구(103)가 형성된 본 실시례의 해머비트(100)는 타격을 받아 하부로 이동하여 유동성의 연약 지반에 압력을 가할 경우에도, 연약 지반은 도 4와 같이 해머비트(100)의 하부면 외곽 쪽으로 대부분의 압력이 분산되어, 지반이 공기배출구(103)로 역류하는 경우가 발생하지 않게 된다.
이에 반하여, 종래의 기술에 의한 지반 상태도인 도 3을 보면 해머비트(100)의 공기배출구(103)가 해머비트(100)의 하면에 형성되어 있기 때문에 지반이 해머비트(100)로부터 압력을 받게 될 경우, 지반의 일부는 해머비트(100)의 외곽 쪽으로 압력이 분산되나 일부는 공기배출구(103)를 통하여 압력이 분산되어 실제로는 공기배출구(103)로 지반이 역류하는 경우가 발생하게 된다. 이렇게 공기배출구(103)로 역류한 지반에 의하여 막힐 경우 해머비트를 구동하는 공압형 타격수단은 사용된 압축공기가 배출될 수 없어 그 작동을 멈추게 한다.
이와 같이 본 실시례의 해머비트는 지반이 암반층 내지 전석층 등의 경질지반과 유동성의 연약지반이 혼재하는 경우에도 해머비트의 공기배출구로 지반이 역유입되는 경우가 발생하지 않아 결과적으로 지반 굴착 장치의 원활한 작동이 보장될 수 있다.
또한 공기배출구가 해머비트 하부의 외주면에 형성됨으로써, 압축공기는 해머비트로부터 방사상으로 배출되며, 압축공기의 방사상 배출은 해머비트 주변의 개량재와 지반의 혼합(지반 개량 장치의 경우)을 보조할 수 있다.
이에 반해 종래의 기술에 의할 경우 해머비트로부터 배출되는 압축공기는 방사상으로 배출되지 않고 지반만이 존재하는 해머비트의 하부로 배출되므로, 해머비트로부터 고압으로 배출되는 공기를 개량재와 지반의 혼합을 위하여 사용할 수 없으며, 오직 고압으로 배출된 공기가 오거축을 따라 지상으로 배출되는 과정에서만 개량재와 지반의 혼합을 위하여 사용할 수 있다. 이때 오거축을 따라 지상으로 배출되는 공기는 대부분 부력에 의하여 이동될 뿐이므로 그 혼합력은 매우 미미할 수 밖에 없다.
상기의 실시례는 본 고안의 바람직한 일 실시례에 불과하며, 본 고안의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 고안의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 고안의 범위에 속하는 것이다.
본 고안은 해머비트의 공기배출구를 해머비트로부터 직접적인 타격을 받는지반과 직접 접하지 않는 해머비트 하부의 외주면에 형성하여, 해머비트의 공기배출구가 유동성 지반에 의하여 막히지 않도록 할 수 있는 해머비트 및 이러한 해머비트를 이용한 지반 굴착 장치를 제공할 수 있다.
특히, 본 고안은 지반이 암반층 내지 전석층 등의 경질지반과 유동성의 연약지반이 혼재하는 경우에도 원활하게 지속적으로 작동하는 지반 굴착 장치를 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 지반의 굴착 또는 개량을 위하여, 내부에 공압형 타격수단이 수용되기 위한 수용부가 형성되며 하면이 개방된 적어도 하나 이상의 오거축 ; 상기 오거축의 하면을 통하여 상기 오거축에 그 상부가 삽입되며, 하면에 다수의 해머팁이 마련되며, 내부에 공기배출통로가 형성되며, 하부에 상기 공기배출통로와 연통되는 공기배출구가 형성되는 해머비트 ; 상기 수용부에 마련되어 압축공기의 작동에 의하여 상기 해머비트의 상하 왕복운동을 유발하는 공압형 타격수단 ; 을 포함하여 이루어지며, 상기 공압형 타격수단에 사용된 압축공기는 상기 해머비트의 공기배출통로를 지나 상기 공기배출구로 배출되는 지반 굴착 장치에 있어서 :상기 공기배출구가 상기 해머비트 하부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 굴착 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 공기배출구는 상기 해머비트 하부의 측면에 둘 이상 넷 이하가 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 굴착 장치.
- 하면에 다수의 해머팁이 마련되며, 내부에 상부의 공기유입구와 연통되는 공기배출통로가 형성되며, 하부에 상기 공기배출통로와 연통되는 공기배출구가 형성되는 공압형 해머비트에 있어서 :상기 공기배출구가 상기 해머비트 하부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 해머비트.
- 제 3 항에 있어서, 상기 공기배출구는 상기 해머비트 하부의 측면에 둘 이상 넷 이하가 형성되는 것을 특징으로 하는 해머비트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0021039U KR200364939Y1 (ko) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | 해머비트 및 이를 이용한 지반 굴착 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0021039U KR200364939Y1 (ko) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | 해머비트 및 이를 이용한 지반 굴착 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200364939Y1 true KR200364939Y1 (ko) | 2004-10-15 |
Family
ID=49351045
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR20-2004-0021039U KR200364939Y1 (ko) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | 해머비트 및 이를 이용한 지반 굴착 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200364939Y1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109882105A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-14 | 吉林省丰河水业有限公司 | 一种管内气压开孔钻头 |
| KR20230163712A (ko) | 2022-05-24 | 2023-12-01 | 강성재 | 소음감소기가 부착된 공압식 드릴굴착기 |
-
2004
- 2004-07-23 KR KR20-2004-0021039U patent/KR200364939Y1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109882105A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-14 | 吉林省丰河水业有限公司 | 一种管内气压开孔钻头 |
| CN109882105B (zh) * | 2019-04-23 | 2024-04-26 | 吉林省丰河水业有限公司 | 一种管内气压开孔钻头 |
| KR20230163712A (ko) | 2022-05-24 | 2023-12-01 | 강성재 | 소음감소기가 부착된 공압식 드릴굴착기 |
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