KR20110011790U - Bypass mechanism of dth hammer - Google Patents

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Abstract

본 고안은 지하수개발이나 온천개발을 할 때 사용하는 천공기용 해머의 바이패스 구조에 관 한 것이다. 본 고안의 천공기용 해머의 바이패스 구조는 압축공기 분배기의 바이패스 밸브 안착구멍에 위치하여 천공깊이에 따라 개폐하는 바이패스밸브와, 바이패스 밸브의 출구측으로 토출된 압축공기를 중심관통구멍으로 배출시키기 위해 바이패스 밸브 안착구멍과 중심관통구멍을 연결하는 바이패스 통로로 구성하고, 압축공기 분배기의 외측 원주 면에서 중심 방향으로 연통시킨 바이패스 통로는 압축공기 분배기의 외측 표면에서 막음 조치하여 구성한 것이다. 본 고안에 따르면, 지하수의 수량에 상관없이 지표에서부터 원하는 깊이까지 단번에 굴착을 할 수 있다. The present invention relates to the bypass structure of the hammer for boring machine used for groundwater or hot spring development. The bypass structure of the hammer for punched air of the present invention is located in the bypass valve seating hole of the compressed air distributor and opens and closes according to the drilling depth, and the compressed air discharged to the outlet side of the bypass valve is discharged to the center through hole. It consists of a bypass passage connecting the bypass valve seating hole and the center through hole, and the bypass passage communicating in the center direction from the outer circumferential surface of the compressed air distributor is constructed by blocking the outer surface of the compressed air distributor. . According to the present invention, regardless of the amount of groundwater can be excavated at once from the surface to the desired depth.

Description

천공기용 해머의 바이패스 구조{BYPASS MECHANISM OF DTH HAMMER}Bypass structure of hammer for drilling machine {BYPASS MECHANISM OF DTH HAMMER}

본 고안은 지하수 또는 온천 등에 사용되는 관정을 굴착(착정,천공)하는 천공기의 해머에 관한 것으로, 특히 토사층이나 암반 등을 굴착하는 과정에서 굴착깊이가 깊어짐에 따라 굴착 암편이나, 지하수로 인해 굴착을 방해하는 현상을 해결하기 위한 것이다.The present invention relates to a hammer of a drilling machine for drilling (boring, drilling) wells used in groundwater or hot springs, and in particular, in the process of digging soil layers or rocks, the excavation depth is deepened. It is to solve the disturbing phenomenon.

본 고안은 지하수 또는 온천 등을 개발할 때에는 토사층이나 암반 등을 뚫어관정을 굴착하는 해머에 관한 것으로, 굴착은 높은 압력의 압축공기를 주 에너지원으로 사용하는 해머를 사용한다.
The present invention relates to a hammer that drills a well through a soil layer or a rock when developing groundwater or hot spring, and the drilling uses a hammer that uses compressed air of high pressure as a main energy source.

굴착 과정에서 굴착깊이가 깊어지면 굴착 암편이나, 지하수가 굴착을 방해하는 요인으로 작용하였다.
In the excavation process, when the excavation depth was deepened, excavation rock fragments or groundwater acted as a factor that hindered excavation.

도 1에 도시한 바와 같이 천공기(11)의 구조를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the structure of the perforator 11 as shown in Figure 1 as follows.

천공기(11)는 가이드(70), 로터리 헤드(30), 로드(40),해머(15) 등으로 구성되고, 해머(15)의 선단에는 비트(20)가 위치하여 굴착을 행한다. 굴착에 필요한 에너지는 공기압축기(14)에서 고압의 압축공기를 생성하여 제공한다.
The punching machine 11 is comprised from the guide 70, the rotary head 30, the rod 40, the hammer 15, etc., and the bit 20 is located in the tip of the hammer 15, and excavation is performed. Energy required for excavation is generated by providing high pressure compressed air in the air compressor (14).

가이드(70)는 로터리헤드(30)를 전진 또는 후진시키고, 로터리헤드(30)는 해머(15)와 비트(20)를 회전시킨다. 로드(40)는 해머(15)에 압축공기를 제공하고 굴착깊이에 따라 길이를 연장하여 사용한다.
The guide 70 moves the rotary head 30 forward or backward, and the rotary head 30 rotates the hammer 15 and the bit 20. The rod 40 is used to provide compressed air to the hammer 15 and extend the length according to the drilling depth.

종래의 해머(15)는 도 2에 도시 한 바와 같이 톱서브(101)의 상부 입구(a)를 통하여 압축공기가 공급되고, 이 압축공기는 체크밸브(103)와 공기압분배기(104)를 거쳐 피스톤(111)을 움직이면, 피스톤(111)의 하단부가 비트(20)의 상단부(20a)를 충격하고 이 충격력으로 비트(20)의 하단부(20c)가 토사층 및 암반을 파쇄하여 굴착이 이루어진다. 이때 압축공기는 피스톤(111)을 움직인 뒤 하부 구멍(20d)을 통하여 배출된다.
Conventional hammer 15 is supplied with compressed air through the upper inlet (a) of the top sub 101 as shown in Figure 2, the compressed air is passed through the check valve 103 and the air pressure distributor (104) When the piston 111 is moved, the lower end portion of the piston 111 impacts the upper end portion 20a of the bit 20 and the lower end portion 20c of the bit 20 crushes the soil layer and the rock by this impact force, and excavation is performed. At this time, the compressed air is discharged through the lower hole 20d after moving the piston 111.

이와 같은 종래의 공기압 해머(15)에서는 선단에 장착된 비트(20)의 하부구멍 (20d)을 통하여 배출되는 압축공기가 토사층 또는 암반 등의 파쇄된 파편과 지하에서 용출되는 지하수를 함께 지표 밖으로 불어내게 된다. 그러나 천공 깊이가 깊어지게되면 굴착 암편이나 지하수가 해머(15)의 하부구멍(20d)을 통해 배출되는 압축공기만으로는 굴착 암편이나 지하수 등을 지표 밖으로 불어내지 못하게 되어 굴착이 불가능한 상태에 이르게 된다.
In the conventional pneumatic hammer 15, the compressed air discharged through the lower hole 20d of the bit 20 mounted at the tip blows the crushed debris, such as the soil layer or the rock, and the groundwater eluted from the ground together. To me. However, when the depth of drilling deepens, the excavated rock piece or groundwater does not blow the excavated rock piece or groundwater through the lower hole 20d of the hammer 15 to the outside of the surface, and the excavation is impossible.

이때, 공기압축기(14)에서 생산되는 공기압력은 21Bar내지 24Bar, 풍량은 900cfm 내지 1150cfm으로, 지표로부터 천공깊이가 깊어져 지하수 량이 많아지면, 상기의 피스톤(111)을 강제로 움직이게 한 압축공기 만으로는 지하수를 지표 밖으로 불어내지 못함으로써, 종국에는 굴착을 하지 못하게 된다.
At this time, the air pressure produced by the air compressor 14 is 21Bar to 24Bar, the air flow is 900cfm to 1150cfm, when the depth of drilling deepens from the surface, the amount of groundwater increases, the compressed air alone forcing the piston 111 to move Failure to blow groundwater out of the surface will ultimately prevent excavation.

이를 해결하기 위하여 종래에는 굴착과정에서 굴착깊이가 깊어져서 굴착 암편과 지하수가 굴착을 방해하면 굴착을 중단하고 로드(40)을 지상으로 꺼내고, 도 3에 도시한 바와 같이 해머를 분해하여 체크밸브(103)에 바이패스 구멍(105)을 뚫은 후 해머를 조립하여 굴착한 위치에 다시 삽입한 뒤 굴착을 재개하였다.
In order to solve this, conventionally, the excavation depth is deepened during the excavation process, and when the excavation arm piece and the groundwater interfere with the excavation, the excavation is stopped and the rod 40 is taken out to the ground, and the hammer is disassembled as shown in FIG. After drilling the bypass hole 105 in 103), the hammer was assembled and inserted again in the excavated position, and excavation was resumed.

이 바이패스 구멍(105)을 뚫음으로써 일정량의 고압의 압축공기가 바이패스 구멍 (105)을 통해 중심관통 구멍(109)을 지나 바이패스가 된다.By drilling this bypass hole 105, a certain amount of high-pressure compressed air passes through the bypass hole 105 and passes through the center through hole 109 to bypass.

한편, 바이패스 구멍(105)을 뚫음으로써 일정량의 고압의 압축공기가 바이패스 되기는 하나, 해머에 작용하는 굴착 압력은 실제로 감소하므로 여분의 공기압축기를 준비하여 압축공기의 량을 늘려서 공급해야 한다.
On the other hand, although a certain amount of high-pressure compressed air is bypassed by drilling the bypass hole 105, since the excavation pressure acting on the hammer is actually reduced, it is necessary to prepare an extra air compressor to increase the amount of compressed air.

또한, 관정 굴착을 옮겨서 할 경우 해머를 분해하여 체크밸브(103)에 바이패스 구멍(105)을 막은 후, 해머를 조립하여 굴착을 하다가 굴착깊이가 깊어져 굴착 암편과 지하수가 굴착을 방해하면 굴착을 중단하고 로드(40)을 지상으로 다시 꺼내고, 해머를 분해하여 체크밸브(103)에 바이패스 구멍(105)을 뚫은 후 해머를 조립하여 굴착한 위치에 다시 삽입한 뒤 굴착을 한다.In addition, in the case of moving the well drilling, the hammer is disassembled to close the bypass hole 105 in the check valve 103, and then the hammer is assembled and excavated, and the excavation depth is deepened. After stopping the rod 40 to the ground again, disassemble the hammer to drill the bypass hole 105 in the check valve 103, and then put the hammer back into the excavated position and excavation.

본 고안은 굴착작업 도중에 로드(40)를 지상으로 꺼내 해머(15)를 분해하여 바이패스 구멍을 뚫지 않고 굴착 암편과 지하수가 증가하여도 지속적인 굴착작업이 가능한 해머의 바이패스를 위한 구조를 개선하는데 그 목적이 있다.The present invention takes out the rod 40 to the ground during the excavation work to disassemble the hammer 15 to improve the structure for the bypass of the hammer, which is capable of continuous excavation work even if the excavation arm piece and groundwater increase without drilling the bypass hole. The purpose is.

지하수개발이나 온천개발을 할 때 사용하는 해머에 있어서, 압축공기 분배기의 바이패스 밸브 안착구멍에 위치하여 천공깊이에 따라 개폐하는 바이패스밸브와, 바이패스 밸브의 출구측으로 토출된 압축공기를 중심관통구멍으로 배출시키기 위해 바이패스 밸브 안착구멍과 중심관통구멍을 연결하는 바이패스 통로로 구성하고, 압축공기 분배기의 외측 원주 면에서 중심 방향으로 연통시킨 바이패스 통로는 압축공기 분배기의 외측 표면에서 막음 조치하여 구성하고, 바이패스 밸브는 밸브시트와 밸브 여닫음 체 및 탄성체로 구성한다. In the hammer used for groundwater development and hot spring development, the bypass valve is located in the bypass valve seating hole of the compressed air distributor and opens and closes according to the depth of drilling, and the compressed air discharged to the outlet side of the bypass valve Comprising a bypass passage connecting the bypass valve seating hole and the center through hole for discharge into the hole, the bypass passage communicated from the outer circumferential surface of the compressed air distributor to the center direction is blocked at the outer surface of the compressed air distributor. The bypass valve is composed of a valve seat, a valve closing body and an elastic body.

상기에서 살펴 본 바와 같이 굴착작업 도중에 해머를 밖으로 인양하여 해머를 분해하여 바이패스 구멍을 뚫을 필요가 없어 생산성이 향상된다.As discussed above, the productivity is improved because the hammer is not lifted out during the excavation operation to disassemble the hammer and drill a bypass hole.

도 1은 천공장비를 이용하여 일반적인 천공방법을 도시한 상태도;
도 2는 종래의 공기압 해머의 단면도;
도 3은 종래의 체크밸브를 통한 바이패스의 구조를 나타낸 사시도;
도 4는 본 고안에 따른 천공기용 해머의 바이패스 구조의 사시도 이다.1 is a state diagram showing a general drilling method using the drilling equipment;
2 is a cross-sectional view of a conventional pneumatic hammer;
Figure 3 is a perspective view showing the structure of the bypass through the conventional check valve;
Figure 4 is a perspective view of the bypass structure of a hammer for a perforator according to the present invention.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 천공기용 해머의 바이패스 구조는, 압축공기 분배기의 바이패스 밸브 안착구멍에 위치하여 천공깊이에 따라 개폐하는 바이패스 밸브와, 바이패스 밸브의 출구측으로 토출된 압축공기를 중심관통구멍으로 배출시키기 위해 바이패스 밸브 안착구멍과 중심관통구멍을 연결하는 바이패스 통로로 구성하고, 바이패스 밸브는 밸브시트와 밸브 여닫음 체 및 탄성체로 구성하고,압축공기 분배기의 외측 원주 면에서 중심 방향으로 연통시킨 바이패스 통로는 압축공기 분배기의 외측 표면에서 막음 조치하여 구성한다.
The bypass structure of the hammer for drilling machine according to a preferred embodiment of the present invention, the bypass valve is located in the bypass valve seating hole of the compressed air distributor and opened and closed according to the drilling depth, and the compressed air discharged to the outlet side of the bypass valve The bypass valve is composed of a bypass passage connecting the bypass valve seating hole and the center through hole to discharge the gas through the center through hole.The bypass valve is composed of a valve seat, a valve closing body, and an elastic body, and an outer circumference of the compressed air distributor. The bypass passage, which is communicated from the surface to the center, is constructed by blocking the outer surface of the compressed air distributor.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되지 말아야 하며, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 고안의 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과하고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, but should be construed as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the specification of the present invention is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical ideas of the present invention, various equivalents that can replace them It should be understood that there may be variations and examples.

도 4에 나타낸 바와 같이 압축공기 분배기(104)에 바이패스 밸브(107)를 설치하여 통상적으로 18Bar내지 20Bar의 압력이 되면 바이패스 밸브가 자동으로 열리도록 하기 위하여 압축공기 분배기(104)의 상면 일측에 바이패스 밸브 안착 구멍(401)을 뚫어 바이패스 밸브(107)를 삽입 설치하고, 바이패스 밸브(107)가 빠져나오지 못하게 스넵링(707)을 삽입하고 바이패스 밸브 안착 구멍(401)과 중심관통 구멍(109)을 연결하기 위한 바이패스 통로(501)을 압축공기 분배기(104) 외부에서 중심방향으로 뚫어 바이패스가 이루어지게 한다.
As shown in FIG. 4, one side of the upper surface of the compressed air distributor 104 is provided so that the bypass valve is automatically opened when the bypass valve 107 is installed in the compressed air distributor 104 so that the pressure is generally 18 Bar to 20 Bar. Insert the bypass valve 107 by inserting the bypass valve seating hole 401 into the valve, inserting the snap ring 707 so that the bypass valve 107 does not come out, and the bypass valve seating hole 401 and the center. The bypass passage 501 for connecting the through hole 109 is drilled in the center direction from the outside of the compressed air distributor 104 so that bypass is made.

보다 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시한 바와 같이 해머(15)의 톱서브의 입구(a)로 압축공기가 유입되어 압축공기 공간(b)에 대기상태로 유지하고 있다가, 천공 깊이가 깊어지면 도 4에 도시한 바와 같이 바이패스 밸브(107)에 압축공기 공간(b)에 대기상태로 있던 압력이 바이패스 밸브 볼(705)과 하부의 스프링 (703)에 전달되어 바이패스 밸브 볼(705)이 아래 방향으로 내려가고 밸브 시트(706)와 바이패스 볼(705) 사이에 틈이 생기고 이 틈 사이로 압축공기가 빠져나와 중심관통 구멍(109)을 연결하기 위한 바이패스 통로(501)을 지나 중심관통 구멍(109)을 통해 바이패스가 이루어진다.More specifically, as shown in FIG. 2, when compressed air flows into the inlet a of the top sub of the hammer 15, the compressed air is kept in the compressed air space b, and when the depth of drilling deepens. As shown in FIG. 4, the pressure that is in the standby state in the compressed air space b is transferred to the bypass valve 107 to the bypass valve ball 705 and the lower spring 703 to bypass the ball valve 705. Downwards and a gap is created between the valve seat 706 and the bypass ball 705, and the compressed air escapes through the bypass passage 501 for connecting the center through hole 109. Bypass is made through the center through hole 109.

톱서브:101 체크밸브:103
압축공기 분배기:104 바이패스 구멍:105
중심관통 구멍:109 피스톤:111
비트:20 바이패스밸브:107
바이패스 통로:501Top sub: 101 Check valve: 103
Compressed Air Distributor: 104 Bypass Hole: 105
Center through hole: 109 piston: 111
Bit: 20 bypass valve: 107
Bypass passage: 501

Claims (3)

지하수 또는 온천 등에 사용하는 관정을 굴착하는 천공기의 해머에 있어서, 압축공기 분배기의 바이패스 밸브 안착구멍에 위치하여 천공깊이에 따라 개폐하는 바이패스밸브와, 바이패스 밸브의 출구측으로 토출된 압축공기를 중심관통구멍으로 배출시키기 위해 바이패스 밸브 안착구멍과 중심관통구멍을 연결하는 바이패스 통로로 구성한 것을 특징으로 하는 천공기용 해머의 바이패스 구조.In the hammer of the drilling machine for drilling wells used for groundwater or hot spring, the bypass valve is located in the bypass valve seating hole of the compressed air distributor and opens and closes according to the drilling depth, and the compressed air discharged to the outlet side of the bypass valve. A bypass structure of a hammer for a perforator, comprising a bypass passage connecting a bypass valve seating hole and a center through hole to be discharged to the center through hole. 제 1항에 있어서, 바이패스 밸브는 밸브시트와 밸브 여닫음 체 및 탄성체로 구성한 것을 특징으로 하는 천공기용 해머의 바이패스 구조. The bypass structure of a hammer for a perforator according to claim 1, wherein the bypass valve is composed of a valve seat, a valve closing body, and an elastic body. 제 1항에 있어서, 압축공기 분배기의 외측 원주면에서 중심방향으로 연통시킨 바이패스 통로의 외측 원주면을 막음 조치한 것을 특징으로 하는 천공기용 해머의 바이패스 구조.The bypass structure of a hammer for a perforation machine according to claim 1, wherein the outer circumferential surface of the bypass passage communicating with the center from the outer circumferential surface of the compressed air distributor is blocked.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113565431A (en) * 2021-08-27 2021-10-29 中国铁建重工集团股份有限公司 Pressure control method of air compressor for pneumatic down-the-hole hammer

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