KR20070113821A

KR20070113821A - 오거 해머

Info

Publication number: KR20070113821A
Application number: KR1020060047601A
Authority: KR
Inventors: 이채구
Original assignee: 창신인터내셔날 주식회사
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-29
Also published as: KR100783777B1

Abstract

본 발명은 오거 해머에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시추기 혹은 중압추진장치 등과 같은 굴삭장치를 이용하여 굴삭시 잦은 굴삭작업에 따른 비트의 마모 또는 손상이 발생하여도 그 비트의 교체가 용이한 오거 해머에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 오거 해머는 원통 형상의 케이싱과 상기 케이싱의 내부에 장착된 공압부 및 결합부재에 의해 상기 케이싱의 종단부에 장착된 해머 비트를 구비한 해머 및 상기 케이싱에 장착된 해머 비트를 통과하여 탈부착 가능하도록 원통 형상을 가지며, 상기 케이싱의 외주면과 나사 결합되도록 내주면에 나사산이 형성된 케이싱 비트를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때 바람직하게는 상기한 케이싱 비트의 측면 및 저면에는 슬러지 배출홈이 형성되며, 그 저면에는 초경합금 재질의 팁이 돌출 성형되어 있는 것을 특징으로 한다.

지반, 굴삭, 케이싱, 케이싱 비트, 해머, 해머 비트, 오거

Description

오거 해머{Auger hammer}

도 1은 일반적인 지반 굴삭 방법을 설명하기 위한 개략도.

도 2는 종래 기술에 따른 오거해머를 설명하기 위한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 오거 해머의 공압부를 설명하기 위한 내부 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 오거 해머를 설명하기 위한 개략 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트를 설명하기 위한 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트를 설명하기 위한 저면도.

도 7은 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트 장착 상태를 설명하기 위한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 중압추진장치 110: 드릴링 리그

120: 로드 130, 210: 해머

220, 330: 해머 비트 211, 310: 케이싱

212, 312: 스크류 320: 공압부

340: 케이싱 비트 344: 슬러지 배출홈

213, 345: 팁

본 발명은 시추기 혹은 중압추진장치 등과 같은 굴삭장치를 이용하여 굴삭시 잦은 굴삭작업에 따른 마모 또는 손상이 발생하여도 그 교체가 용이한 비트를 구비한 오거 해머에 관한 것이다.

일반적으로, 건물 등의 시공시 기초가 되는 기둥을 세우거나, 터널 굴삭시 강관을 아치형으로 삽입시켜 지반의 안전성을 높이기 위해서는 먼저 지반을 소정 깊이로 굴삭하는 바, 이와 같은 굴삭작업을 위해서는 일 예로써 도 1에 도시한 바와 같이, 로드(rod, 120)를 세울 장소에 설치된 중압추진장치(100)와, 그 중압추진장치(100)에 연결된 드릴링 리그(drilling rig, 110)와, 드릴링 리그(110)에 의해 지지 및 회전되는 로드(120), 및 일단이 상기한 로드(120)와 결합된 해머(130) 등을 필요로 하고 있다.

한편, 등록실용신안 제 20-0283001호에서는 상기한 바와 같은 해머(130)의 일 예로써 암반 등을 포함하여 비교적 단단한 지질을 갖는 지반을 굴삭하기에 적합한 공압(air pressure) 해머와, 풍화암 또는 퇴적암 등과 같은 비교적 연한 지질을 갖는 지반을 굴삭하기에 적합한 오거(auger)를 일체화시킨 오거 해머를 제시하고 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 공압부(미도시)가 장착된 케이싱(211)을 포함한 해머(210)와, 상기한 해머(210)의 종단에 장착된 해머 비트(220), 및 스 크류(212) 등을 포함하여 케이싱(211)의 외측면에 장착된 오거로 이루어진 오거 해머(200)가 제시되고 있으며, 이때 오거 해머(200)의 스크류(212) 하단부에 복수개의 팁(213)을 용접 부착시킴에 따라 지반 굴삭 특성을 향상시키는 방안을 제시하고 있다.

그러나, 이상과 같이 스크류(212)의 하단부에 복수개의 팁(213)들을 용접하여 부착시키면, 잦은 굴삭작업에 따라 팁(213)에 마모가 발생하거나 혹은 손상이 발생할 경우, 당해 팁(213)의 교체를 위해서는 오거 전체를 교체하거나 용접 부착된 팁(213)을 제거한 후 새로운 팁(213)을 용접에 의해 재부착하여야 한다는 어려움이 있었다.

이에, 본 발명에서는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하여, 시추기 혹은 중압추진장치 등과 같은 굴삭장치를 이용하여 굴삭시 잦은 굴삭작업에 따른 마모 또는 손상이 발생하여도 그 교체가 용이한 비트를 구비한 오거 해머를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 오거 해머는 원통 형상의 케이싱과 상기 케이싱의 내부에 장착된 공압부 및 결합부재에 의해 상기 케이싱의 종단부에 장착된 해머 비트를 구비한 해머 및 상기 케이싱에 장착된 해머 비트를 통과하여 탈부착 가능하도록 원통 형상을 가지며, 상기 케이싱의 외주면과 나사 결합되도록 내주면에 나사산이 형성된 케이싱 비트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 케이싱 비트의 측면 및 저면에는 슬러지 배출홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이싱 비트의 저면에는 복수개의 팁이 돌출 성형되어 있는 것이 바람직하다.

단, 상기 팁은 초경합금으로 이루어지는 것이 더욱더 바람직할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오거 해머에 대해 상세히 설명하도록 한다. 단, 이하에서는 그 원동력에 따라 다양한 종류로 분류되는 해머 중 압축공기력에 의한 공압식 해머를 일 예로 하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 오거 해머의 공압부를 설명하기 위한 내부 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 오거 해머의 공압부(320)는 백헤드(back_head, 321a)와, 웨어슬리브(wear_sleeve, 322)와, 체크밸브(check_valve, 323a)와, 버퍼링(326c)과, 공기분배기(324a)와, 실린더(325)와, 피스톤(326a)과, 척(chuck, 327), 및 풋밸브(foot_valve, 328) 등을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성에 있어, 웨어슬리브(322)는 공압부의 메인 프레임으로써, 그 상단과 하단에 백헤드(321a) 및 척(327)과의 결합을 위한 나사부가 형성되어 있으며, 웨어슬리브(322)는 그 재질을 특별히 한정할 필요는 없으나 내구성 및 강도가 우수한 포신(gun barrel)에 사용되는 재질 등을 사용하거나 그와 동등한 강도의 재질을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

백헤드(321a)는 지반에 삽입되는 시추용 로드(도 1의 120)와 오거 해머(300) 를 서로 연결될 수 있도록 하기 위한 것으로, 백헤드(321a)의 상단에는 상기한 로드(도 1의 120)와의 연결이 가능하도록 나사산이 형성되어 있으며, 내부에는 로드(도 1의 120)를 통해 공급되는 압축공기가 유입될 수 있는 관통공이 형성되어 있다.

이때, 백헤드(321a)는 그 하부가 웨어슬리브(322)에 결합 및 지지 되어야 하는 바, 백헤드 와셔(washer, 321b)를 상기한 백헤드(321a)와 웨어슬리브(322) 사이에 개재하여 그 결합성을 향상시키고, 나아가 백헤드 오링(O-ring, 321c)을 사용하여 당해 백헤드(321a)와 웨어슬리브(322)의 결합부를 밀봉시킬 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

체크밸브(323a)는 해머 작동시 공기압의 역류를 방지하기 위한 것으로, 백헤드(321a)와 웨어슬리브(322)의 내부에 형성된 압축공기 유입홀에 설치된 체크밸브(323a)의 하부에 체크밸브 스프링(323b)을 설치하여 체크밸브(323a)의 상하운동을 가능하도록 한다.

버퍼링(326c)은 후술할 피스톤(326a)의 상승시의 충격을 흡수하기 위한 것으로, 상기한 백헤드(321a) 하측 단부의 외주를 따라 설치된다.

버퍼링(326c)의 하부에 설치된 공기 분배기(324a)는 압축공기를 균등하게 분배하여 피스톤(326a)을 적절히 하강시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 공기 분배기(324a)에는 복수개의 홀들이 형성되어 있다.

이때, 상기한 홀들이 균등하게 뚫려있지 않은 경우에는 피스톤(326a)을 균등하게 항타하지 못하여 후술할 해머 비트(330)가 파손될 수 있으므로 상기한 복수개 의 홀들은 그 위치 및 간격이 균등하게 형성되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 공기 분배기 오링(324b)을 공기 분배기(324a)와 웨어슬리브(322) 사이에 설치하여 당해 공기 분배기(324a)가 웨어슬리브(322)와 결합시 압축공기가 밀봉될 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직할 것이다.

실린더(325)는 피스톤(326a)에 압축공기를 가하여 당해 피스톤(326a)의 상하 운동이 가능하도록 하기 위한 것으로, 웨어슬리브(322)의 내부에서 체크밸브(323a) 및 공기 분배기(324a)의 하부에 설치된다. 그리고, 피스톤(326a)은 실린더(325)의 하부에 위치하여 상기한 압축공기에 의해 상하운동을 함에 따라 척(327)과 결합되어 있는 해머 비트(330)를 타격하여 굴진시킨다.

이때, 피스톤(326a) 운동위치의 최하단부로써 웨어슬리브(322)의 내부 벽면에는 피스톤 스톱링(326b)이 설치되어 피스톤(326a)이 일정한 거리 만큼만 스트로크(stroke)를 하도록 한다. 그리고, 해머 비트(330)와 웨어슬리브(322) 사이에 비트 리테이너링(329a)을 설치하여 해머 비트(330)가 일정한 거리 만큼만 내려갈 수 있도록 당해 해머 비트(330)를 지지하며, 비트 리테이너링(329a)의 외주에는 기밀을 위한 오링을 설치한다.

척(327)은 해머 비트(330)를 공압부에 고정 및 지지함은 물론 운동 시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 웨어슬리브(322)에 설치된 척(327)은 스플라인(spline)이 형성되어 있어 상기한 해머 비트(330)의 상하운동을 가이드함은 물론 케이싱의 회전에 따라 해머 비트(330)도 회전되도록 한다.

그리고, 풋밸브(328)는 피스톤(326a)의 상승 행정시 챔버 형성을 돕고 해머 비트(330) 쪽으로의 공기 유통이 원활히 일어날 수 있도록 하기 위한 것으로, 웨어슬리브(322)의 내부에 형성된 압축공기 유입홀에 설치되고 실린더(325)와 피스톤(326a)의 연결위치에 설치된다.

상기와 같은 해머 비트(330)는 암석을 직접 가격하여 파쇄하기 위한 것으로, 해머 비트(330)의 바닥면에는 중석 재질 등의 팁이 박혀 있는데, 그 팁의 모양과 해머 비트(330)의 바닥모양으로 경암용과 연암용으로 구분되기도 한다.

이와 같은 구성에 의해, 최초에 압축공기가 백헤드(321a)를 통해 유입되면, 유입된 압축공기가 체크밸브(323a)를 밀고 공기분배기(324a)를 지나서 실린더(325)의 외면을 따라서 하단의 공기실을 채우게 되어, 그 압축공기로 인해 피스톤(326a)이 밀어 올려지게 된다.

이때, 밀어올려진 피스톤(326a)은 상부의 공기를 압축시키면서 상승하게 되는데, 최대 상승위치에서 압축된 상부의 공기는 밀어 올려진 공기보다 더욱 강한 힘으로 피스톤(326a)을 밀어 내리게 되어, 강한 힘으로 밀어 내려진 피스톤(326a)은 해머 비트(330)를 가격하고 위쪽의 압축공기는 피스톤(326a)을 내린 후 풋 밸브(328)와 해머 비트(330)에 형성된 배출공(도 7의 331 참조)을 통해 배출될 수 있도록 구성된다.

한편, 전술한 바와 같은 공압부는 이미 공지된 기술이므로 그에 대한 좀 더 상세한 설명은 생략하도록 하도록 하며, 이하에서는 상기한 바와같은 공압부가 케이싱 내에 장착된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오거 해머에 대해 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 오거 해머를 설명하기 위한 개략 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 오거 해머(300)는 케이싱(310)과, 공압부(320)와, 백헤드(321a)와, 스크류(312)와, 해머 비트(330), 및 케이싱 비트(340)를 포함하여 구성된다.

즉, 케이싱(310)의 외주면에는 지반 굴삭시 오거 해머(300)의 직진성을 높임은 물론 상하 운동하는 피스톤(326a)에 의해 해머 비트(330)가 굴진시 발생되는 슬러지의 배출을 돕기 위해 그 길이 방향으로 스크류(312)가 형성되어 있다.

그리고, 케이싱(310)의 내부에는 도 3에서 설명한 바와 같은 공압부(320)가 설치되고, 일단에는 로드(도 1의 120)와 결합될 수 있도록 백헤드(321a)가 노출되도록 설치되며, 지반과 접하는 케이싱(310)의 타단으로는 해머 비트(330)가 돌출되어 있다.

한편, 스크류(312)가 형성되어 있지 않은 케이싱(310) 일측 단부의 외주면에는 케이싱 비트(340)가 결합되는데, 이와 같은 케이싱 비트(340)는 종래 기술에 따른 스크류(도 2의 212)에 부착된 팁(도 2의 213)의 기능을 대신할 수 있도록 하기 위한 것으로, 해머 비트(330)를 통과하여 탈착 가능하도록 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 케이싱(310)의 외주면과 나사결합 될 수 있도록 그 내주면에는 나사산(도 5의 342)이 형성되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트에 대해 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트를 설명하기 위한 사시도이 고, 도 6은 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트를 설명하기 위한 저면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 오거 해머의 케이싱 비트 장착 상태를 설명하기 위한 사시도이다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 케이싱 비트(340)는 연결구(341) 및 굴삭구(343)를 포함하여 구성되며, 원통형상의 연결구(341)의 내주면에는 상기 케이싱(310)의 외주면에 형성된 나사산(미도시)과 상호 결합될 수 있는 나사산(342)이 형성되어 있고, 상기 연결구(341)의 하측에 일체형으로 결합된 굴삭구(343)는 그 외경이 연결구(341)보다 큰 원통 형상을 갖는다.

이때, 굴삭구(343)에는 그 측면 및 저면을 따라 슬러지 배출홈(344)을 형성하여, 케이싱 비트(340)에 동기하여 굴삭구(343)를 회전시키면서 지반을 굴삭시 슬러지의 배출이 용이하도록 한다. 즉, 도 3에서 설명한 바와 같이 압축공기에 의해 피스톤(326a)을 운동시켜 해머 비트(330)를 가격하고 난 후에는, 압축공기가 해머 비트(330)의 내측에 형성된 배출공(331)을 통해 배출되면서 굴삭시 발생된 슬러지를 당해 압축공기와 함께 외부로 불어나갈 수 있도록 하고 있는데, 이때 굴삭구(343)의 측면 및 저면에 상기한 슬러지 배출홈(344)을 형성하여 슬러지가 압축공기와 함께 용이하게 불어나갈 수 있는 통로를 형성할 수 있도록 한다.

또한, 그 일부가 굴삭구(343)의 저면으로부터 소정 부분이 노출될 수 있도록 팁(345)을 원통형 굴삭구(343)의 면에 평행하게 삽입 결합시켜 굴삭 특성이 향상될 수 있도록 한다. 단, 상기 팁(345)은 암반, 흙 등과의 마찰에 의해 마모가 심하게 발생하여 적당한 강도를 요하는 부분이므로 초경합급 재질로 이루어지는 것이 바람 직할 것이며, 상기 팁(345)은 고가의 재료이므로 케이싱 비트(340)의 굴삭구(343) 팁(345)이 안착될 수 있는 홈(미도시)을 형성한 후 당해 팁(345)을 삽입한 다음 용접을 통해 결합시킴으로써 그 교체가 용이하도록 하는 것이 더욱 바람직할 것이다.

이에 따르면, 케이싱 비트(340)는 해머 비트(330)를 통과하여 케이싱(310)의 외주면과 나사결합됨에 따라 그 탈착이 용이하게 됨은 물론, 나사 결합된 상태에서 케이싱(310)에 동기하여 회전됨에 따라 굴삭구(343)의 하단으로부터 소정 길이 돌출된 팁(345)에 의해 지반을 굴삭 특성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 도시하지는 않았지만 상기한 케이싱 비트는(340) 다양한 외경을 갖는 해머에 결합될 수 있도록 다양한 내경을 가질 수 있고, 필요에 따라서는 지반 굴삭 직경 역시 변경이 가능하도록 굴삭구(343)의 외경을 다양하게 형성시킬 수 있음은 당업자 수준에서 자명할 것이다.

이상에서 본 발명에 의한 오거 해머에 대해 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상과 같은 본 발명의 오거 해머에 의하면, 해머 비트를 관통하여 나사 체결 가능한 케이싱 비트를 구비함에 따라, 굴삭시 잦은 굴삭작업에 따른 비트의 마모 또는 손상이 발생하여도 오거 전체를 교체할 필요 없이 그 비트만을 용이하게 교체가 가능하여 사용 편리성을 향상시키고 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

Claims

원통 형상의 케이싱과 상기 케이싱의 내부에 장착된 공압부 및 결합부재에 의해 상기 케이싱의 종단부에 장착된 해머 비트를 구비한 해머; 및

상기 케이싱에 장착된 해머 비트를 통과하여 탈부착 가능하도록 원통 형상을 가지며, 상기 케이싱의 외주면과 나사 결합되도록 내주면에 나사산이 형성된 케이싱 비트

를 포함하는 것을 특징으로 하는 오거 해머.
제 1항에 있어서,

상기 케이싱 비트의 측면 및 저면에는 슬러지 배출홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오거 해머.
제 1항에 있어서,

상기 케이싱 비트의 저면에는 복수개의 팁이 돌출 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 오거 해머.
제 3항에 있어서,

상기 팁은 초경합금인 것을 특징으로 하는 오거 해머.