KR20140006421A - 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합함마 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴착을 위한 하강 동작과 굴착후 승강 동작이 지반의 천공홀내에 미리 압입시킨 로드를 따라 원할하게 이루어질 수 있도록 한 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 천공홀의 내부에 미리 로드를 압입 고정시키고, 조합 함마에 로드를 따라 승하강할 수 있는 승하강수단 및 클램핑 수단을 장착하여, 기중기의 견인력없이도 조합함마의 굴착을 위한 하강 동작과 굴착후 승강 동작이 로드를 따라 안정적이면서도 원할하게 이루어질 수 있도록 한 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합함마{Cluster hammer having automatic ascending and descending device}

본 발명은 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합함마에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천공을 위한 하강 동작과 천공후 승강 동작이 지반의 천공홀내에 미리 압입시킨 로드를 따라 원할하게 이루어질 수 있도록 한 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반의 보강이나 지반침하로 인한 구조물의 안전에 커다란 위험이 초래될 경우, 오염된 지하수의 이동을 차단하는 차폐벽 설치, 지반개량시공, 지중에 구조물이나 시설물의 축조를 위한 선행 터파기 등과 같은 시공 작업시, 보링 그라우팅 장치, 굴착장치, 연약지반 개량장치 등의 장비를 사용하여, 시공부지에 소정 깊이의 구멍을 천공(보링작업)한 후 그 내표면에 2차적으로 그라우팅 등의 시공을 하게 된다.

이러한 천공 작업을 이용하여 지중에 구멍을 천공할 때, 지반내에 경질의 두꺼운 경암층이나 화강암층이 존재하는 경우, 보링장치의 로드 하단부에 공압식 조합함마를 장착하여, 조합함마를 수직방향으로 상하운동시키는 동시에 유압모터의 회전력에 의하여 회전운동시킴으로써, 조합함마의 비트가 암반층을 타격하여 지중의 암반층이 천공된다.

여기서, 종래의 조합함마를 이용한 천공 작업의 일례를 첨부한 도 6을 참조로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 기중기에 진동수단을 갖는 케이싱(102)을 매달아서 시공부지내에 압입시킨다.

다음으로, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 케이싱(102)내에 조합함마(100)를 삽입시키는 동시에 바닥까지 진입시켜서 조합함마에 의한 지반내 천공 및 굴착이 이루어진다.

최종적으로, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 조합함마(100)에 의하여 굴착된 암반조각 및 흙 등이 조합함마(100)의 하부에 구성된 일정공간으로 압착되며 채워지면, 조합함마(100)를 다시 승강시켜서 외부의 퇴적 장소에 굴착토 등을 쌓아주는 작업이 진행된다.

이때, 상기 지반내에 케이싱(102)을 먼저 압입시키는 이유는 조합함마(100)의 상하 이동시 그 이동경로를 안내하는 역할을 하도록 함에 있고, 특히 조합함마(100)에 의한 천공 작업시 조합함마(100)가 좌우 및 상하방향으로 큰 진동을 하게 되므로, 조합함마(100)가 제위치에서 벗어나지 않게 잡아주는 역할을 하도록 함에 있다.

그러나, 조합함마의 구동시 진동이 크게 발생하기 때문에 케이싱만으로는 조합함마의 진동력을 지지하는데 한계가 있고, 특히 별도의 기중기의 견인력에 의하여 조합함마가 케이싱의 내부를 따라 상하 이동하기 때문에 기중기의 정밀한 조작력이 필요한 단점이 있다.

또한, 조합함마에 의하여 천공홀의 바닥면이 굴착되면, 그 굴착된 암반 조작 및 굴착토 등이 채워진 조합함마를 재차 기중기의 견인력을 이용하여 승강시켜야 하므로, 기중기의 정밀한 반복 조작이 요구되는 등 일련의 천공 및 굴착 작업이 매우 더디게 진행되는 단점이 있다.

여기서, 종래의 조합함마를 이용한 천공 작업의 다른 예를 첨부한 도 7을 참조로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 기중기의 견인력을 이용하여 조합함마의 일종인 드릴헤드(200: drill head) 및 드릴 스트링(202: drill string) 등을 천공홀 입구에 설치된 지지프레임(204)을 통해 천공홀내로 삽입시킨다.

다음으로, 도 7의 (b) 및 도 (c)에 도시된 바와 같이드릴 스트링에 굴착토 흡입수단(206)을 연결한 후, 천공홀의 바닥에 존재하는 암반층 등을 드릴헤드(200)가 굴착하게 되며, 굴착시 발생되는 암반 조각 및 굴착토 등이 굴착토 흡입수단을 통하여 외부로 흡입 제거된다.

이러한 종래의 다른 예에서도 재차 기중기의 견인력을 이용하여 조함함마의 일종인 드릴헤드 및 드릴 스트링을 바닥쪽으로 계속 하강시켜야 하므로, 이때에도 조합함마를 하강시키기 위한 기중기의 정밀한 조작이 요구되고, 일련의 천공 및 굴착 작업이 불안정하고 더디게 진행되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 천공홀의 내부에 미리 로드를 압입 고정시키고, 조합 함마에 로드를 따라 승하강할 수 있는 승하강수단 및 클램핑 수단을 장착하여, 기중기의 견인력없이도 조합함마의 굴착을 위한 하강 동작과 굴착후 승강 동작이 로드를 따라 안정적이면서도 원할하게 이루어질 수 있도록 한 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 지반에 형성된 천공홀내에 미리 압입되는 로드와; 로드의 외경에 대하여 조임 또는 조임 해제 작동하는 상부클램핑 수단과; 상부클램핑 수단의 아래쪽에 이격 배치되어, 상부클램핑 수단과 교대로 로드의 외경에 대하여 조임 또는 조임 해제 작동하는 하부클램핑 수단과; 상기 상부클램핑 수단과 하부클램핑 수단 간에 연결되어 상부클램핑 수단 또는 하부클램핑 수단에 승하강 구동력을 제공하는 승하강 구동수단과; 상기 하부클램핑 수단의 저부에 회전 가능하게 장착되어, 천공홀내의 바닥에 대한 회전 굴착 및 승하강 타격을 하도록 다수개의 함마유니트가 하우징내에 내설된 구조의 로터부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마를 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 상부클램핑 수단은: 상하로 이격 배치되는 중공형의 제1상부고정판 및 제1하부고정판과; 제1상부고정판 및 제1하부고정판에 각각 상단 및 하단이 고정볼트로 고정 결합되는 반구형 제1고정클램프와; 제1상부고정판 및 제1하부고정판에 각각 상단 및 하단이 결합되되, 제1고정클램프에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합되는 반구형 제1이동클램프와; 제1고정클램프에 대하여 제1이동클램프를 밀착 또는 벌어짐 이동시키도록 제1고정클램프와 제1이동클램프 간에 연결되는 복수개의 제1유압실린더; 로 구성하여, 제1유압실린더의 구동에 의하여 제1이동클램프가 제1고정클램프에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동하면서 제1고정클램프와 함께 로드에 대한 조임 또는 조임 해제 동작을 하도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1이동클램프의 상단 및 하단과 일치되는 제1상부고정판 및 제1하부고정판에는 다수개의 슬롯이 관통 형성되고, 각 슬롯을 통과하는 이동볼트에 의하여 제1이동클램프의 상단 및 하단이 각각 제1상부고정판 및 제1하부고정판에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 하부클램핑 수단은: 승하강 구동수단의 아래쪽에 상하로 이격 배치되는 중공형의 제2상부고정판 및 제2하부고정판과; 제2상부고정판 및 제2하부고정판에 각각 상단 및 하단이 고정볼트로 고정 결합되는 반구형 제2고정클램프와; 제2상부고정판 및 제2하부고정판에 각각 상단 및 하단이 결합되되, 제2고정클램프에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합되는 반구형 제2이동클램프와; 제2고정클램프에 대하여 제2이동클램프를 밀착 또는 벌어짐 이동시키도록 제2고정클램프와 제2이동클램프 간에 연결되는 복수개의 제2유압실린더; 로 구성하여, 제2유압실린더의 구동에 의하여 제2이동클램프가 제2고정클램프에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동하면서 제2고정클램프와 함께 로드에 대한 조임 또는 조임 해제 동작을 하도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제2이동클램프의 상단 및 하단과 일치되는 제2상부고정판 및 제2하부고정판에는 다수개의 슬롯이 관통 형성되고, 각 슬롯을 통과하는 이동볼트에 의하여 제2이동클램프의 상단 및 하단이 각각 제2상부고정판 및 제2하부고정판에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 승하강 구동수단은: 상단은 상부클램핑 수단의 제1하부고정판의 저면에 접촉하고, 하단은 상기 하부클램핑 수단의 제2상부고정판에 일체로 고정되는 중공몸체와; 상부클램핑 수단의 제1하부고정판의 저면과 중공몸체의 하단 외벽 간에 연결되는 다수개의 승하강용 유압실린더; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로터부의 하우징은 로드가 관통 삽입되는 중공홀이 중앙에 관통 형성된 구조로 구비된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 로드의 외표면에는 상부클램핑 수단 및 하부클램핑 수단의 조임력 전달이 극대화되도록 원주 및 길이방향을 따라 조임용 리브가 등간격을 이루며 일체로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로드의 하단끝 외경면에는 굴착된 토사 및 암반 조각들의 흡입을 위한 다수개의 흡입구가 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 조합 함마에 승하강을 위한 클램핑 수단을 구성하고, 지반에 일정 깊이의 천공홀을 뚫은 상태에서 미리 천공홀내에 천공깊이를 갖는 로드를 압입 고정시킨 다음, 승하강 구동수단에 의하여 작동하는 클램핑 수단에 의하여 조합함마가 로드를 따라 자동식으로 승하강할 수 있도록 함으로써, 기중기의 견인력없이도 조합 함마의 굴착을 위한 하강 동작과 굴착후 승강 동작 등이 로드를 따라 안정적이면서도 원할하게 이루어질 수 있다.

또한, 조합 함마가 자동으로 하강하여 지반내 원하는 천공깊이까지 천공 및 굴착을 한 후, 다시 자동으로 승강하게 되므로, 기중기의 정밀한 조작이 필요없고, 작업이 거의 반자동으로 진행되므로 일련의 천공 및 굴착 작업이 안정적이면서도 신속하게 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마를 나타내는 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마를 나타내는 개략적 단면도,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마의 하강 작동 흐름을 순서대로 나타낸 사시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마의 사용 과정을 설명하는 개략적 단면도,
도 6 및 도 7은 종래의 천공용 조합 함마의 작동 흐름을 설명하는 개략도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 특정 시공부지에 조합함마를 이용한 천공 작업을 진행할 때, 즉 공압에 의하여 조합함마가 수직방향으로 상하운동하는 타격력과 유압모터의 회전력에 의하여 회전운동하는 회전력에 의하여 지중 암반층에 대한 천공 작업을 할 때, 조합함마가 천공홀내에서 자동적으로 승하강되도록 함으로써, 일련의 천공 및 굴착 작업이 안정적이면서도 신속하게 진행될 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

이를 위해, 첨부한 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 지반에 미리 형성시킨 천공홀(60)내에 로드(10)를 압입하여 고정시키고, 기중기를 이용하여 본 발명의 조합함마(70)를 로드(10)에 승하강 가능하게 안착시킨다.

이어서, 본 발명의 조합함마(70)가 로드(10)를 따라 천공홀(60)내에 안착된 상태(도 5b의 (a)도면 참조)에서 미도시되었지만 외부의 유압공급수단 및 유압라인을 통하여 조합함마쪽으로 유압이 공급 및 차단 되는 등의 유압 제어가 이루어지면, 조합함마(70)가 로드(10)를 따라 천공홀의 바닥까지 자동으로 하강하여 굴착이 진행되고(도 5b의 (b)도면 참조), 이후 굴착된 암반 조각 및 토사들은 외부로부터 공급되는 물과 희석된 후, 진공 흡입에 의하여 외부로 배출된다(도 5b의 (c) 참조).

여기서, 본 발명에 따른 조합함마의 자동 승하강을 위한 구성을 첨부한 도 1 내지 도 3을 참조로 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

상기 로드(10)는 지반에 형성된 천공홀(60)내에 미리 압입되는 중공형의 원형 파이프 형태로 구비된다.

특히, 상기 로드(10)의 외표면은 후술하는 상부클램핑 수단(20) 및 하부클램핑 수단(30)의 고정 및 이동클램프에 의하여 조여지게 되는 바, 조임력 전달이 극대화될 수 있도록 로드(10)의 외표면에는 원주 및 길이방향을 따라 조임용 리브(12)가 등간격을 이루며 일체로 돌출 형성된다.

또한, 상기 로드(10)의 하단끝 외경면에는 원주방향을 따라 다수개의 흡입구(14)가 등간격을 이루며 관통 형성되는 바, 이 흡입구(14)는 후술하는 바와 같이 조합함마(70)의 로터부(50)에 의하여 굴착된 토사 및 암반 조각들이 로드(10)의 내부를 따라 외부로 진공 흡입되는 입구 역할을 하게 된다.

위와 같은 로드(10)에 승하강 가능하게 결합되는 본 발명의 조합함마(70)는 가장 아래쪽에 공압에 의하여 수직방향으로 상하운동하며 지반을 타격하는 동시에 유압모터의 회전력에 의하여 회전운동하며 지반을 뭉게는 통상의 로터부(50)가 배치되고, 그 위쪽에 조합함마(70)를 자동으로 승하강시키기 위한 하부클램핑 수단(30)과 승하강 구동수단(40)과 상부클램핑 수단(20)이 차례로 적층되는 식으로 구성된다.

상기 상부클램핑 수단(20)은 로드(10)의 외경에 대하여 조임 또는 조임 해제 작동하는 것으로서, 로드(10)가 삽입되는 중공홀을 갖는 원형 판체 형상으로 구비되어 상하로 이격 배치되는 중공형의 제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)과, 제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22) 사이에 연결되는 반구형의 제1고정클램프(24) 및 제1이동클램프(25)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 제1상부고정판(21)의 저면과 제1하부고정판(22)의 상면에 각각 제1고정클램프(24)의 상단 및 하단이 고정볼트(23)에 의하여 고정 체결되고, 또한 상기 제1상부고정판(21)의 저면 및 제1하부고정판(22)의 상면에 각각 제1이동클램프(25)의 상단 및 하단이 결합되되 제1고정클램프(24)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합된다.

이때, 상기 제1이동클램프(25)의 상단 및 하단과 일치되는 제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)에는 이동볼트(28)가 관통 삽입되는 다수개의 슬롯(27)이 관통 형성된다.

따라서, 상기 제1이동클램프(25)의 상단과 제1상부고정판(21)의 슬롯(27), 그리고 제1이동클램프(25)의 하단과 제1하부고정판(22)의 슬롯이 이동볼트(28)에 상호 연결됨으로써, 제1이동클램프(25)는 슬롯(27)의 길이만큼 이동 가능한 상태가 된다.

특히, 상기와 같이 제1고정클램프(24)에 대하여 제1이동클램프(25)가 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합되는 바, 제1고정클램프(24)와 제1이동클램프(25) 간에는 제1이동클램프(25)를 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 구동시키는 복수개의 제1유압실린더(26)가 연결된다.

즉, 상기 제1고정클램프(24)와 제1이동클램프(25)의 경계부에 복수개의 제1유압실린더(26)를 상하로 적층 배열하고, 배열된 각 유압실린더(26)의 몸체는 제1고정클램프(24)에 고정시키는 동시에 피스톤부는 제1이동클램프(25)에 고정시킴으로써, 제1고정클램프(24)에 대하여 제1이동클램프(25)가 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 연결된다.

이에 따라, 상기 제1유압실린더(26)의 구동에 의하여 제1이동클램프(25)가 제1고정클램프(24)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동하면서 제1고정클램프(24)와 함께 로드(10)에 대한 조임 또는 조임 해제 동작을 하게 된다.

상기 하부클램핑 수단(30)은 상부클램핑 수단(20)의 아래쪽에 승하강 구동수단(40)을 사이에 두고 이격 배치되어, 상부클램핑 수단(20)과 교대로 로드(10)의 외경에 대하여 조임 또는 조임 해제 작동하도록 구비된 것이다.

상기 하부클램핑 수단(30)은 로드(10)가 삽입되는 중공홀을 갖는 원형 판체 형상으로 구비되어 상하로 이격 배치되는 중공형의 제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)과, 제2상부고정판(31)과 제2하부고정판(32) 사이에 연결되는 반구형의 제2고정클램프(34) 및 제2이동클램프(35)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 제2상부고정판(31)의 저면과 제2하부고정판(32)의 상면에 각각 제2고정클램프(35)의 상단 및 하단이 고정볼트에 의하여 고정 체결되고, 또한 상기 제2상부고정판(31)의 저면 및 제2하부고정판(32)의 상면에 각각 제2이동클램프(35)의 상단 및 하단이 결합되되 제2고정클램프(34)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합된다.

이때, 상기 제2이동클램프(35)의 상단 및 하단과 일치되는 제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)에는 이동볼트(28)가 관통 삽입되는 다수개의 슬롯이 관통 형성된다.

따라서, 상기 제2이동클램프(35)의 상단과 제3상부고정판(31)의 슬롯, 그리고 제2이동클램프(35)의 하단과 제2하부고정판(32)의 슬롯이 이동볼트(28)에 상호 연결됨으로써, 제2이동클램프(35)는 슬롯의 길이만큼 이동 가능한 상태가 된다.

특히, 상기와 같이 제2고정클램프(34)에 대하여 제2이동클램프(35)가 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합되는 바, 제2고정클램프(34)와 제2이동클램프(35) 간에는 제2이동클램프(35)를 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 구동시키는 복수개의 제2유압실린더(36)가 연결된다.

즉, 상기 제2고정클램프(34)와 제2이동클램프(35)의 경계부에 복수개의 제2유압실린더(36)를 상하로 적층 배열하고, 배열된 각 유압실린더(36)의 몸체는 제2고정클램프(34)에 고정시키는 동시에 피스톤부는 제2이동클램프(35)에 고정시킴으로써, 제2고정클램프(34)에 대하여 제2이동클램프(35)가 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 연결된다.

이에 따라, 상기 제2유압실린더(36)의 구동에 의하여 제2이동클램프(35)가 제2고정클램프(34)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동하면서 제2고정클램프(34)와 함께 로드(10)에 대한 조임 또는 조임 해제 동작을 하게 된다.

상기 승하강 구동수단(40)은 상기와 같이 구성된 상부클램핑 수단(20)과 하부클램핑 수단(30) 간에 연결되어 상부클램핑 수단(20) 또는 하부클램핑 수단(30)에 승하강 구동력을 제공하도록 구성된 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 승하강 구동수단(40)은 로드(10)가 삽입되는 중공몸체(41)와 상부클램핑 수단(20) 또는 하부클램핑 수단(30)을 승강 또는 하강시키기 위한 다수개의 승하강용 유압실린더(42)로 구성된다.

보다 상세하게는 상기 승하강 구동수단(40)의 중공몸체(41)는 원통형 형상으로서, 상단은 상부클램핑 수단(20)의 제1하부고정판(22)의 저면에 접촉하고, 하단은 하부클램핑 수단(30)의 제2상부고정판(31)에 일체로 고정된다.

이때, 상기 승하강용 유압실린더(42)의 몸체부는 중공몸체(41)의 외경에 고정되고, 피스톤부는 상부클램핑 수단(20)의 제1하부고정판(22)의 저면에 일체로 연결된다.

한편, 상기 하부클램핑 수단(40)의 저부에는 천공홀(60)내의 바닥에 대하여 회전 굴착 및 승하강 타격을 하는 통상의 로터부(50)가 구성된다.

상기 로터부(50)는 하부클램핑 수단(40)의 제2하부고정판(32)과 일체로 연결되는 소정의 내체적을 갖는 하우징(51)과, 하우징(51)의 상면쪽에 장착되는 유압모터(54)와, 하우징(51)의 상부쪽 내부에 장착되어 유압모터(54)의 회전력을 감속시키는 감속기어부와, 하우징(51)의 원주방향을 따라 등간격을 이루며 수직 배열되는 다수개의 함마유니트(53)와, 하우징(51)의 상부쪽 내부에 구성되어 함마유니트에 수직 타격력을 제공하는 공압수단(55)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 하우징(51)의 중심에는 로드(10)가 관통 삽입되는 중공홀(52)이 관통 형성되고, 함마유니트(53)의 하단에는 암반층을 갈아내는 비트 등이 장착된다.

따라서, 상기 유압모터(54)의 회전력에 의하여 하우징(51) 및 함마유니트(53)가 회전하면서 천공홀(60) 바닥의 암반층을 갈아주는 작동을 하는 동시에 공압수단(55)의 구동력에 의하여 함마유니트(53)가 순간적으로 하강하면서 암반층 등을 수직방향으로 타격하게 됨으로써, 실질적인 지중 암반층에 대한 천공 작업이 이루어지게 된다.

여기서, 위와 같은 구성의 로터부는 공지된 것이므로, 구체적인 구성 및 동작은 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마의 하강 작동 흐름을 순서대로 나타낸 사시도이다.

먼저, 상기와 같이 지반에 미리 형성시킨 천공홀(60)내에 로드(10)를 압입하여 고정시킨 다음, 기중기를 이용하여 본 발명의 조합함마(70)를 로드(10)에 승하강 가능하게 안착시킨다.

이러한 상태에서, 조합함마(70)를 로드(10)를 따라 원하는 위치까지 하강시키고자 할 경우(예를 들어, 어느 정도 함마유니트(53)에 의한 천공작업이 이루어져 함마유니트(53)가 천공홀내의 바닥에 닿지 않는 경우), 도 4a에 도시된 바와 같이 하부클램핑 수단(30)의 제2유압실린더(36)를 구동시켜 제2고정클램프(34)로부터 제2이동클램프(35)가 벌어지는 상태가 되도록 한다.

이때, 상기 제2이동클램프(35)의 벌어짐 이동거리는 슬롯의 길이로 한정되며, 하부클램핑 수단(30)에 의한 로드(10) 조임력은 해제되는 상태가 된다.

다음으로, 상기 승하강 구동수단(40)의 승하강용 유압실린더(42)가 구동하여 피스톤부가 돌출되면, 상부클램핑 수단(20)은 로드(10)를 조여주면서 로드(10)에 견고하게 고정된 상태를 유지하게 되므로, 하부클램핑 수단(30)을 비롯하여 로드(10)가 구속없이 삽입되는 하우징(51)을 포함하는 로터부(50)가 피스톤의 돌출 길이만큼 하강하게 된다(도 4b 참조).

이어서, 상기 하부클램핑 수단(30)의 제2유압실린더(36)를 재구동시켜 제2고정클램프(34)에 대하여 제2이동클램프(35)가 밀착 이동되도록 함으로써, 제2고정클램프(34)와 제2이동클램프(35)의 내경면이 로드(10)의 조임용 리브(12)를 조여주게 되어, 하부클램핑 수단(30)이 로드(10)에 다시 견고하게 고정되는 상태가 된다(도 4c 참조).

다음으로, 상부클램핑 수단(20)의 제1유압실린더(26)를 구동시켜 제1고정클램프(24)로부터 제1이동클램프(25)가 벌어지는 상태가 되도록 하고, 이때 상기 제1이동클램프(25)의 벌어짐 이동거리도 슬롯(27)의 길이로 한정되며, 상부클램핑 수단(20)에 의한 로드(10) 조임력은 해제되는 상태가 된다.(도 4d 참조).

연이어, 상기 승하강 구동수단(40)의 승하강용 유압실린더(42)를 구동시켜 피스톤부를 원위치로 복귀 이동시키면, 반대로 하부클램핑 수단(30)이 로드(10)를 조여주면서 로드(10)에 견고하게 고정된 상태이므로, 상부클램핑 수단(20)이 승하강용 유압실린더(42)의 피스톤부에 의하여 아래쪽으로 당겨져 이동하게 된다(도 4e 참조).

마지막으로, 상부클램핑 수단(20)이 유압실린더(42)의 피스톤부에 의하여 당겨지면서 로드(10)를 따라 하강 이동 완료되면, 다시 상부클램핑 수단(20)의 제1유압실린더(24)를 구동시켜 제1이동클램프(25)를 제1고정클램프(24)쪽으로 당겨줌으로써, 제1고정클램프(24)와 제1이동클램프(25)의 내경면이 로드(10)의 조임용 리브(12)를 조여주게 되어, 상부클램핑 수단(20)이 로드(10)에 다시 견고하게 고정되는 상태가 된다(도 4f 참조).

한편, 상기 조합함마(70)에 의한 지중 암반층에 대한 천공 작업이 종료되거나, 조합함마(70)를 위쪽으로 약간 승강시켜야 하는 경우에 상기와 같은 조합함마의 하강 동작의 역순으로 조합함마의 승강 동작이 이루어질 수 있고, 이때 조합함마의 승강 동작은 상기와 같은 하강 동작의 역순으로 진행되므로, 그 구체적인 작동 흐름은 생략하기로 한다.

이상와 같이, 본 발명의 조합함마가 로드를 따라 자동으로 하강하여 지반내 원하는 천공깊이까지 천공 및 굴착을 한 후, 다시 자동으로 승강하게 되므로, 종래와 같이 기중기의 정밀한 조작이 필요없고, 천공 작업이 거의 반자동으로 진행되므로 일련의 천공 및 굴착 작업 과정이 보다 안정적이면서도 신속하게 진행될 수 있다.

10 : 로드 12 : 조임용 리브
14 : 흡입구 20 : 상부클램핑 수단
21 : 제1상부고정판 22 : 제1하부고정판
23 : 고정볼트 24 : 제1고정클램프
25 : 제1이동클램프 26 : 제1유압실린더
27 : 슬롯 28 : 이동볼트
30 : 하부클램핑 수단 31 : 제2상부고정판
32 : 제2하부고정판 33 : 고정볼트
34 : 제2고정클램프 35 : 제2이동클램프
36 : 제2유압실린더 38 : 이동볼트
40 : 승하강 구동수단 41 : 중공몸체
42 : 승하강용 유압실린더 50 : 로터부
51 : 하우징 52 : 중공홀
53 : 함마 유니트 54 : 유압모터
55 : 공압수단 60 : 천공홀
70 : 조합함마

Claims (9)

1. 지반에 형성된 천공홀(60)내에 미리 압입되는 로드(10)와;
   로드(10)의 외경에 대하여 조임 또는 조임 해제 작동하는 상부클램핑 수단(20)과;
   상부클램핑 수단(20)의 아래쪽에 이격 배치되어, 상부클램핑 수단(20)과 교대로 로드(10)의 외경에 대하여 조임 또는 조임 해제 작동하는 하부클램핑 수단(30)과;
   상기 상부클램핑 수단(20)과 하부클램핑 수단(30) 간에 연결되어 상부클램핑 수단(20) 또는 하부클램핑 수단(30)에 승하강 구동력을 제공하는 승하강 구동수단(40)과;
   상기 하부클램핑 수단(40)의 저부에 회전 가능하게 장착되어, 천공홀(60)내의 바닥에 대한 회전 굴착 및 승하강 타격을 하도록 다수개의 함마유니트(53)가 하우징(51)내에 내설된 구조의 로터부(50);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부클램핑 수단(20)은:
   상하로 이격 배치되는 중공형의 제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)과;
   제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)에 각각 상단 및 하단이 고정볼트(23)로 고정 결합되는 반구형 제1고정클램프(24)와;
   제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)에 각각 상단 및 하단이 결합되되, 제1고정클램프(24)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합되는 반구형 제1이동클램프(25)와;
   제1고정클램프(24)에 대하여 제1이동클램프(25)를 밀착 또는 벌어짐 이동시키도록 제1고정클램프(24)와 제1이동클램프(25) 간에 연결되는 복수개의 제1유압실린더(26);
   로 구성하여,
   제1유압실린더(26)의 구동에 의하여 제1이동클램프(25)가 제1고정클램프(24)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동하면서 제1고정클램프(24)와 함께 로드(10)에 대한 조임 또는 조임 해제 동작을 하도록 한 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1이동클램프(25)의 상단 및 하단과 일치되는 제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)에는 다수개의 슬롯(27)이 관통 형성되고, 각 슬롯(27)을 통과하는 이동볼트(28)에 의하여 제1이동클램프(25)의 상단 및 하단이 각각 제1상부고정판(21) 및 제1하부고정판(22)에 결합되는 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부클램핑 수단(30)은:
   승하강 구동수단의 아래쪽에 상하로 이격 배치되는 중공형의 제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)과;
   제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)에 각각 상단 및 하단이 고정볼트(33)로 고정 결합되는 반구형 제2고정클램프(34)와;
   제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)에 각각 상단 및 하단이 결합되되, 제2고정클램프(34)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동 가능하게 결합되는 반구형 제2이동클램프(35)와;
   제2고정클램프(34)에 대하여 제2이동클램프(35)를 밀착 또는 벌어짐 이동시키도록 제2고정클램프(34)와 제2이동클램프(35) 간에 연결되는 복수개의 제2유압실린더(36);
   로 구성하여,
   제2유압실린더(36)의 구동에 의하여 제2이동클램프(35)가 제2고정클램프(34)에 대하여 밀착 또는 벌어짐 이동하면서 제2고정클램프(34)와 함께 로드(10)에 대한 조임 또는 조임 해제 동작을 하도록 한 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2이동클램프(35)의 상단 및 하단과 일치되는 제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)에는 다수개의 슬롯(37)이 관통 형성되고, 각 슬롯(37)을 통과하는 이동볼트(38)에 의하여 제2이동클램프(35)의 상단 및 하단이 각각 제2상부고정판(31) 및 제2하부고정판(32)에 결합되는 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 승하강 구동수단(40)은:
   상단은 상부클램핑 수단(20)의 제1하부고정판(22)의 저면에 접촉하고, 하단은 하부클램핑 수단(30)의 제2상부고정판(31)에 일체로 고정되는 중공몸체(41)와;
   상부클램핑 수단(20)의 제1하부고정판(22)의 저면과 중공몸체(41)의 하단 외벽 간에 연결되는 다수개의 승하강용 유압실린더(42);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 로터부(50)의 하우징(51)은 로드(10)가 관통 삽입되는 중공홀(52)이 중앙에 관통 형성된 구조로 구비된 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 로드(10)의 외표면에는 상부클램핑 수단(20) 및 하부클램핑 수단(30)의 조임력 전달이 극대화되도록 원주 및 길이방향을 따라 조임용 리브(12)가 등간격을 이루며 일체로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 로드(10)의 하단끝 외경면에는 굴착된 토사 및 암반 조각들의 흡입을 위한 다수개의 흡입구(14)가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 자동식 승하강 이동이 가능한 천공용 조합 함마.

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