KR20090097604A

KR20090097604A - 지반 직천공장치

Info

Publication number: KR20090097604A
Application number: KR1020080022858A
Authority: KR
Inventors: 김진섭
Original assignee: (유)초당지질; 신원특수건설(주); 서천건설(주); 김진섭
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-16
Also published as: KR100972020B1

Abstract

본 발명은, 회전에 의해 지반을 파쇄하는 중앙비트부(110)와, 중앙비트부(110)에서 후방으로 연장형성된 로드부(120)를 구비한 파쇄부재(100); 로드부(120)의 외주를 덮어 보호하도록 설치된 회전관(200); 로드부(120)의 후단이 결합하도록 전방에 형성된 로드부 결합부(310)와, 회전관(200)이 결합하도록 로드부 결합부(310)의 외측에 형성된 회전관 결합부(320)와, 회전력 인가부에 결합하도록 후방에 형성된 회전력 인가부 결합부(330)를 구비한 결합부재(300);를 포함하는 지반 직천공장치를 제시함으로써, 슬라임의 배출이 원활히 이루어지도록 하고, 천공 후 비트의 이탈작업이 간편하도록 한다.

지반, 천공, 비트, 회전

Description

지반 직천공장치{APPARATUS FOR GROUND BORING}

본 발명은 건설 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 지반의 천공을 위한 장치에 관한 것이다.

지반 직천공장치는 천공 비트(Down Hole Bit), 해머(Hammer) 등에 의해 구성되며, 광산용, 어스앙카용, 지질조사용, 지하수개발용 등의 지표천공에 사용되는 타격수단으로서, 해머에서 전달하는 충격에너지를 지반 또는 암반으로 전달하여 해당 지반 및 암반을 부수는 역할을 한다.

천공 비트는 해머에서 전달하는 충격을 받는 비트 연결부와, 그 충격을 암반에 전달하는 고강도의 타격핀들이 박혀있는 헤드로 구성되며, 해머생크에 연결부가 삽입 고정되어 해머의 유압작동에 따라 외부 노출된 비트 헤드가 지면이나 암반을 타격하게 된다.

도 1,2는 종래의 지반 직천공장치(10)를 도시한 것으로서, 각도를 조절할 수 있는 천공장비의 전단에 장착되고, 그 장비 본체로부터 회전력, 타격력 등을 인가받아 지반, 사면, 터널 등에 홀을 천공하기 위한 용도로 사용된다.

도 2는 종래의 지반 직천공장치(10)의 단면을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 비트(11)가 외부 케이싱(12)과 함께 지반에 근입되면서 천공하는 구성을 취하는데, 외부 케이싱(12)은 회전하지 않고, 비트(11)만이 회전(또는 타격과 함께)하면서 굴진하고, 슬라임은 외부 케이싱(12)의 내부를 통해 천공 홀 외부로 유출된다.

그런데, 이와 같은 종래의 지반 직천공장치(10)는 다음과 같은 점에서 문제로 지적되어 왔다.

첫째, 비트(11)는 회전하지만, 외부 케이싱(12)은 회전하지 않으므로, 슬라임의 배출이 원활히 이루어지지 않아, 천공작업이 더디게 진행된다는 점이다.

둘째, 연약지반의 경우 그라우팅 작업 전 천공 홀이 무너지는 것을 방지하기 위해 외부 케이싱(12)을 홀에 남겨둔 채 비트(11)만을 제거해야 하는데, 비트(11)의 후면 턱부와 외부 케이싱(12)의 전단의 저촉에 의해 위 제거작업이 대단히 불편하다는 점이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬라임의 배출이 원활히 이루어지도록 하고, 천공 후 비트의 이탈작업이 간편하도록 하는 지반 직천공장치를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 회전에 의해 지반을 파쇄하는 중앙비트부(110)와, 상기 중앙비트부(110)에서 후방으로 연장형성된 로드부(120)를 구비한 파쇄부재(100); 상기 로드부(120)의 외주를 덮어 보호하도록 설치된 회전관(200); 상기 로드부(120)의 후단이 결합하도록 전방에 형성된 로드부 결합부(310)와, 상기 회전관(200)이 결합하도록 로드부 결합부(310)의 외측에 형성된 회전관 결합부(320)와, 회전력 인가부에 결합하도록 후방에 형성된 회전력 인가부 결합부(330)를 구비한 결합부재(300);를 포함하는 지반 직천공장치를 제시한다.

상기 회전관(200)의 후단에는 측방으로 돌출부(201)가 형성되고, 상기 결합부재(300)의 회전관 결합부(320)는 상기 회전관(200)의 후단이 삽입되는 회전관 삽입부(321); 상기 회전관 삽입부(321)의 주위에 형성된 통형 몸체부(322); 상기 돌출부(201)가 삽입되도록 상기 통형 몸체부(322)의 전단에서 후방으로 형성된 삽입홈(323); 상기 돌출부(201)가 고정되도록 상기 삽입홈(323)에서 측방으로 연장형성된 고정홈(324);을 포함하며, 상기 결합부재(300)는 상기 고정홈(322)이 형성된 방향과 반대방향으로 회전하는 것이 바람직하다.

상기 돌출부(201), 삽입홈(321), 고정홈(322)은 각각 상기 회전관(200), 결합부재(300)의 양측에 형성된 것이 바람직하다.

상기 로드부(120)의 후단 및 로드부 결합부(310)는 나사결합구조인 것이 바람직하다.

상기 로드부(120)의 후단에는 숫나사부(121)가 형성되고, 상기 로드부 결합부(310)는 상기 회전관 삽입부(321)의 내면에서 전방으로 돌출형성된 통형 결합부(311); 상기 로드부(120)의 숫나사부(121)가 결합하도록 상기 통형 결합부(311)의 내주면에 형성된 암나사부(312);를 포함하고, 상기 회전관(200)의 후단은 상기 통형 몸체부(322)와 상기 통형 결합부(311)의 사이 영역에 삽입되는 것이 바람직하다.

상기 회전력 인가부 및 회전력 인가부 결합부(330)는 나사결합구조인 것이 바람직하다.

상기 중앙비트부(110)의 심부에는 공기 주입구(111)가 형성된 것이 바람직하다.

상기 중앙비트부(110)의 외주에는 방사상으로 슬라임 배출홈(112)이 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 슬라임의 배출이 원활히 이루어지도록 하고, 천공 후 비트의 이탈작업이 간편하도록 하는 지반 직천공장치를 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지반 직천공장치는 기본적으로, 회전에 의해 지반을 파쇄하는 중앙비트부(110)와, 중앙비트부(110)에서 후방으로 연장형성된 로드부(120), 중앙비트부(110)의 외주를 둘러 장착되는 외주비트부(130)를 구비한 파쇄부재(100); 로드부(120)의 외주를 덮어 보호함과 아울러, 상단이 외주비트부(130)에 접촉하도록 설치된 회전관(200); 로드부(120)의 후단이 결합하도록 전방에 형성된 로드부 결합부(310)와, 회전관(200)이 결합하도록 로드부 결합부(310)의 외측에 형성된 회전관 결합부(320)와, 회전력 인가부에 결합하도록 후방에 형성된 회전력 인가부 결합부(330)를 구비한 결합부재(300);를 포함하여 구성된다.

이는 천공 완료 후, 결합부재(300)로부터 회전관(200)을 이탈하고, 천공 홀에 외주비트부(130) 및 회전관(200)을 남겨둔 채, 결합부재(300) 및 파쇄부재(100)의 중앙비트부(110), 로드부(120)만을 제거하도록 구성된 것이다(도 10).

즉, 결합부재(300)에 파쇄부재(100), 회전관(200)를 결합하고, 천공장비의 회전력 인가부에 의해 이들을 회전시키는 구조를 취한 것이다.

여기서, 회전관(200)을 천공 홀에 남겨두는 이유는 연약지반에서 홀이 무너짐에 따라 그라우팅 작업을 실시할 수 없는 경우를 방지하기 위함이고, 외주비트부(130)는 중앙비트부(110)와 함께 천공작업을 수행한 후, 중앙비트부(110)와 분리되어 회전관(200)과 함께 지중에 매몰된다.

따라서, 본 발명에 의한 지반 직천공장치에 의해 천공작업을 하는 경우, 중 앙비트부(110)를 포함하는 파쇄부재(100) 및 회전관(200) 전체가 회전하는 구성을 취하므로, 회전관(200)의 외부를 통해 천공될 홀을 통한 슬라임의 배출이 원활히 이루어짐에 따라 전체 천공작업의 효율을 높일 수 있다.

도 4 내지 7은 위 결합부재(300)에 관한 바람직한 실시예를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 회전관(200)의 후단에는 측방으로 돌출부(201)가 형성된다.

결합부재(300)의 회전관 결합부(320)는, 회전관(200)의 후단이 삽입되는 회전관 삽입부(321); 회전관 삽입부(321)의 주위에 형성된 통형 몸체부(322); 돌출부(201)가 삽입되도록 통형 몸체부(322)의 전단에서 후방으로 형성된 삽입홈(323); 돌출부(201)가 고정되도록 상기 삽입홈(323)에서 측방으로 연장형성된 고정홈(324);을 포함하는 구성을 취한다.

즉, 삽입홈(323)과 고정홈(324)은 'ㄴ'자형 홈의 구성을 취하고, 회전관(200) 후단의 돌출부(201)가 이에 삽입 및 고정되는 구성을 취하므로, 천공작업 완료 후 결합부재(300)로부터 회전관(200)을 이탈하고, 천공 홀에 외주비트부(130) 및 회전관(200)을 남겨둔 채, 결합부재(300) 및 파쇄부재(100)의 중앙비트부(110), 로드부(120)만을 제거하는 작업을 대단히 간편하게 할 수 있다는 효과가 있다.

결합부재(300)는 고정홈(322)이 형성된 방향과 반대방향으로 회전하므로, 회전에 의한 천공 작업시 회전관(200)이 이탈할 우려도 방지할 수 있다.

이러한 돌출부(201), 삽입홈(321), 고정홈(322)은 각각 회전관(200), 결합부재(300)의 양측에 형성되는 것이 구조의 안정성 측면에서 바람직하다.

회전관(200)은 천공작업 완료 후 결합부재(300)로부터 쉽게 이탈될 것이 요구되지만, 파쇄부재(100)의 로드부(120)는 결합부재(300)와 함께 외부로 이탈되어야 하므로, 이들의 결합부위인 로드부(120)의 후단 및 로드부 결합부(310)는 견고한 체결구조인 나사결합구조를 채택하는 것이 바람직하다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 로드부(120)의 후단에는 숫나사부(121)가 형성되고, 로드부 결합부(310)는, 회전관 삽입부(321)의 내면에서 전방으로 돌출형성된 통형 결합부(311); 로드부(120)의 숫나사부(121)가 결합하도록 통형 결합부(311)의 내주면에 형성된 암나사부(312);를 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.

여기서, 회전관(200)의 후단은 통형 몸체부(322)와 통형 결합부(311)의 사이 영역에 삽입되게 된다.

천공장비의 회전력 인가부 및 회전력 인가부 결합부(330)도 위와 같은 이유로 견고한 나사결합구조를 취하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 지반 직천공장치는 천공작업시 슬라임이 회전관(200)의 외부를 통해 배출되는 구성이므로, 도 8,9에 도시된 바와 같이, 중앙비트부(110)의 심부에 공기 주입구(111)가 형성되고, 이에 의해 천공작업 중 공기를 주입함으로써, 슬라임의 배출을 촉진하는 것이 바람직하다.

나아가, 외주비트부(130)의 외주에 방사상으로 슬라임 배출홈(112)이 형성되는 경우, 이 슬라임 배출홈(112)을 통해 슬라임의 배출이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 종래의 지반천공장비의 구성도.

도 2는 종래의 지반 직천공장치의 구성도.

도 3 내지 9는 본 발명에 의한 지반 직천공장치의 실시예를 도시한 것으로서,

도 3은 전체 측면도.

도 4는 회전관 후단의 측면도.

도 5는 결합부재의 측면도.

도 6은 회전관과 결합부재의 결합상태의 측면도.

도 7은 회전관 및 결합부재의 단면도.

도 8은 파쇄부재의 측면도.

도 9는 파쇄부재의 정면도.

도 10은 외주비트부, 회전관과 중앙비트부, 로드부, 결합부재의 분리된 상태의 측면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 파쇄부재 110 : 비트부

111 : 공기 주입구 112 : 슬라임 배출홈

120 : 로드부 121 : 숫나사부

130 : 외주비트부 200 : 회전관

201 : 돌출부 300 : 결합부재

310 : 로드부 결합부 311 : 통형 결합부

312 : 암나사부 320 : 회전관 결합부

321 : 회전관 삽입부 322 : 통형 몸체부

323 : 삽입홈 324 : 고정홈

330 : 회전력 인가부 결합부

Claims

회전에 의해 지반을 파쇄하는 중앙비트부(110)와, 상기 중앙비트부(110)에서 후방으로 연장형성된 로드부(120), 상기 중앙비트부(110)의 외주를 둘러 장착되는 외주비트부(130)를 구비한 파쇄부재(100);

상기 로드부(120)의 외주를 덮어 보호함과 아울러, 상단이 상기 외주비트부(130)에 접촉하도록 설치된 회전관(200);

상기 로드부(120)의 후단이 결합하도록 전방에 형성된 로드부 결합부(310)와, 상기 회전관(200)이 결합하도록 로드부 결합부(310)의 외측에 형성된 회전관 결합부(320)와, 회전력 인가부에 결합하도록 후방에 형성된 회전력 인가부 결합부(330)를 구비한 결합부재(300);를 포함하고,

천공 완료 후, 상기 결합부재(300)로부터 상기 회전관(200)을 이탈하고, 천공 홀에 상기 외주비트부(130) 및 회전관(200)을 남겨둔 채, 상기 결합부재(300) 및 상기 파쇄부재(100)의 중앙비트부(110), 로드부(120)만을 제거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제1항에 있어서,

상기 회전관(200)의 후단에는 측방으로 돌출부(201)가 형성되고,

상기 결합부재(300)의 회전관 결합부(320)는

상기 회전관(200)의 후단이 삽입되는 회전관 삽입부(321);

상기 회전관 삽입부(321)의 주위에 형성된 통형 몸체부(322);

상기 돌출부(201)가 삽입되도록 상기 통형 몸체부(322)의 전단에서 후방으로 형성된 삽입홈(323);

상기 돌출부(201)가 고정되도록 상기 삽입홈(323)에서 측방으로 연장형성된 고정홈(324);을 포함하며,

상기 결합부재(300)는 상기 고정홈(322)이 형성된 방향과 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제2항에 있어서,

상기 돌출부(201), 삽입홈(321), 고정홈(322)은 각각 상기 회전관(200), 결합부재(300)의 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제3항에 있어서,

상기 로드부(120)의 후단 및 로드부 결합부(310)는 나사결합구조인 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제4항에 있어서,

상기 로드부(120)의 후단에는 숫나사부(121)가 형성되고,

상기 로드부 결합부(310)는

상기 회전관 삽입부(321)의 내면에서 전방으로 돌출형성된 통형 결합 부(311);

상기 로드부(120)의 숫나사부(121)가 결합하도록 상기 통형 결합부(311)의 내주면에 형성된 암나사부(312);를 포함하고,

상기 회전관(200)의 후단은 상기 통형 몸체부(322)와 상기 통형 결합부(311)의 사이 영역에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제3항에 있어서,

상기 회전력 인가부 및 회전력 인가부 결합부(330)는 나사결합구조인 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제1항에 있어서,

상기 중앙비트부(110)의 심부에는 공기 주입구(111)가 형성된 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.
제7항에 있어서,

상기 외주비트부(130)의 외주에는 방사상으로 슬라임 배출홈(112)이 형성된 것을 특징으로 하는 지반 직천공장치.