KR20150101365A - Excavating bit with expandable wings - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축 공기로 펼쳐지는 확공 날개를 구비한 굴착 비트에 관한 것으로, The present invention relates to an excavating bit having a wing extending into compressed air,
보다 상세하게는 기초 파일의 프리보링 시공 중 지반에 매설공을 굴착할 때 리밍(reaming)을 통하여 기초 파일 매설공의 내벽에 부분적인 확공을 형성하는 굴착 비트에 있어서, 지상에서 공급되는 압축 공기를 통해 비트 본체 외측으로 펼쳐지는 확공 날개를 구비하여, 비트 본체의 회전에 의하여 확공 날개가 매설공을 점차적으로 파쇄함에 따라 확공 날개의 펼침 정도가 점차 커지면서 확공을 형성하여 기초 파일의 프리보링 시공의 용이성 확보 및 시공 시간을 단축할 수 있는 확공 날개를 구비한 굴착 비트에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an excavating bit for partially expanding the inner wall of a foundation file buried hole by reaming when excavating a buried hole in the ground during pre-boring of a foundation file, And the wing blade is gradually broken by the rotation of the bit body so that the degree of spreading of the wing blade is gradually increased to form a wedge so that the ease of pre-boring construction of the foundation pile To a drilling bit having a wing that can shorten the time required for securing and constructing the drilling bit.
통상적으로 건물이나 구조물이 세워지는 경우, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부의 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초 공사가 행해지는데,In the case where a building or structure is ordinarily raised, foundation work is performed to reinforce the ground in order to support the upper structure according to the condition of the ground or the load of the structure,
경질지반처럼 구조물에 접한 지반이 이를 지지하기에 충분한 강도의 강성을 가지고 있는 경우에는 그 위에 직접 기초 공사를 수행할 수 있지만, 그렇지 못한 연약지반인 경우에는 지반 침하를 방지하기 위해 파일을 박거나 지반을 개량하는 지정공사를 수행하여 지반을 강화한 후, 그 위에 기초 공사를 수행하게 된다.If the ground contacted with the structure has sufficient rigidity to support it, the foundation can be carried out directly on it. However, in case of the soft ground, the pile or ground To strengthen the ground, and then to carry out foundation work on it.
이때 연약지반에 시공되는 파일은 그 재질에 따라 강관 파일, PC 파일, PHC 파일 등으로 구분되고, 그 형태 및 용도에 따라 강널 파일, 관형 파일, H-형강 파일 등으로 구분된다.At this time, the files to be installed on the soft ground are classified into steel pipe files, PC files, PHC files according to their materials, and they are classified into a steel pipe file, a tubular type file, and an H-shaped steel pipe file depending on the form and use.
또한 기존 건물의 중, 개축 시 기초 보강 공사를 할 경우 또는 대형 굴착장비의 사용이 불가능한 협소한 지역에 대한 기초 보강 공사를 할 경우에는 소구경 파일인 마이크로 파일을 사용한다.Also, if you are going to do basic reinforcement work in the middle of an existing building, or if you want to do basic reinforcement work for a narrow area where large excavation equipment is not available, you should use micro file of small diameter file.
이러한 마이크로 파일은 일정한 구경과 길이로 천공되어진 파일구멍으로 삽입된 다음 콘크리트나, 그라우트재와 같은 충진재를 충진시켜 마이크로 파일을 지반과 일체화시키는 공정을 통해 설치된다.These microfiles are inserted through punched holes with a certain diameter and length, and then filled with a filler such as concrete or grout material, thereby integrating the microfiles with the ground.
상기와 같은 공정을 기초 파일의 프리보링 공정이라 하는데, 이때 설치되는 마이크로 파일(이하 소구경 기초 파일이라 통칭함.)의 지지력, 특히 구조물로부터 가해지는 인장력에 대하여는 지반과 콘크리트 상호간의 마찰로만 저항하여야 하기 때문에 연약지반의 경우 지반과 콘크리트와의 경계면에서 슬립현상과 분리현상이 발생하는 문제가 있다.The above process is referred to as pre-boring process of the foundation pile. The supporting force of the micro pile (hereinafter referred to as the small pile foundation file) installed at this time, especially the tensile force applied from the structure, must be resisted only by the friction between the foundation and the concrete The slip phenomenon and the separation phenomenon occur at the interface between the ground and the concrete in the case of the soft ground.
이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기술로써, 본 발명의 출원인이 등록받은 대한민국 등록특허 제10-1334393호(2013.11.22.) "소구경 기초파일의 프리보링 시공방법"이 있는데,As a technique for solving the above problems, Korean Patent Registration No. 10-1334393 (Nov. 23, 2013), entitled " Preboring Construction Method of Small Diameter Foundation Files, " filed by the applicant of the present invention,
도 1a 및 도 1b를 참고하여 상기 등록특허를 간단하게 설명하면(이하 종래 기술을 설명하는 도 1 및 도 2와, 본 발명에 관한 도 3 내지 도 5에서 동일한 참조부호는 상호 무관함.), 지반(G) 매설공(1) 굴착단계((a)단계)와, 확공(5) 형성단계((b)단계)와, 기초파일(10) 매립단계((c)단계)와 콘크리트(C) 타설 및 양생단계((d)단계)를 거쳐 이루어진다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross- (G) buried holes (1), excavation steps (a), spreading 5 forming steps (b),
상기 등록특허에 의한 시공 중 도 1a에 도시된 (b)단계에서, 매설공(1) 굴착을 행한 후에 확공 전용 장비(3; 도 1a에는 확공 전용 장비로써 본 발명의 굴착비트가 도시되어 있음.)를 매설공 내로 삽입하고, 확공 장비의 타격과 회전을 통해 매설공보다 넓은 직경을 갖는 확공(5)을 수직방향으로 소정 간격 이격하여 형성한다.In the step (b) shown in FIG. 1A, the excavation bit of the present invention is shown in FIG. 1A as dedicated equipment for exclusive use of wastes after excavation of a buried hole (1). Is inserted into the buried hole and the widening 5 having a larger diameter than the buried hole is formed at a predetermined interval in the vertical direction by blowing and rotating the widening equipment.
이러한 확공 전용 장비를 굴착 비트라 하며, 이러한 굴착 비트에 관한 종래 기술로써, 대한민국 등록특허 제10-1132704호 "암반에서 확공이 가능한 굴착 비트 구조"(이하 종래 기술이라 함.)가 있는데,This prior art dedicated equipment is called a digging bit, and as a conventional technique related to such digging bit, there is a digging bit structure that can be extended in the rock (Korean Patent Registration No. 10-1132704)
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 종래 기술은 공기통로(22)를 갖는 경사홈(미지칭)을 구비한 하우징 비트(20)와, 바닥면이 하우징 비트의 경사홈과 동일한 경사를 갖는 경사면(34)이 형성된 윙비트(30)와, 하우징 비트에 내장되어 상기 윙비트를 하우징 비트의 외부를 향해 반복 인출입되도록 하는 해머 척(40)으로 구성된다.2, the prior art includes a
상기 종래 기술에서 상기 윙비트(30)는 상기 해머 척(40)의 수직방향 타격에 의하여 가압되면서 하우징 비트(20)의 경사홈을 타고 올라가면서 하우징 비트를 벗어나 외부로 돌출된 상태가 된다.The
그리고 하우징 비트가 회전하면서 상기 윙비트(30)가 반복적으로 하우징 비트(20)에서 인출입되면서 이에 따른 파쇄 에너지와 회전력을 이용하여 확공(5; 도 1 참고)을 형성하게 된다.As the housing bit is rotated, the
그런데 상기 종래 기술과 같은 굴착 장비(3)를 이용하여 본 발명의 출원인의 등록특허에 기반을 둔 시공 중 확공을 형성할 때 정확한 크기로 확공을 형성하기 힘들 뿐만 아니라, 확공 시간이 매우 길며, 특히 종래 굴착 비트의 내구성이 약해 시공 중 잦은 고장 및 파손 등이 발생하여 시공 기간이 증가되는 문제점이 발생하였다.However, it is difficult to form a hole in a precise size when forming a hole in a construction based on the registered patent of the applicant of the present invention by using the
이는 상기 종래 기술에서 윙비트(30)가 파쇄 에너지를 이용하여 회전하면서 매설공에 확공을 형성하는 것에 기인한 것이다.This is due to the fact that the
즉, 수직방향으로 가해지는 압력이 경사홈과 경사면의 슬라이딩 이동에 의하여 윙비트의 수평 방향 파쇄 에너지로 변환되는데, 반복적인 타격과 함께 회전력을 이용하여 확공을 형성하므로, 해머 척의 압력과 윙비트의 파쇄 에너지의 방향이 상호 직교되는 방향으로 작용함으로써, 해머 척의 압력이 윙비트로 전달될 때 수평 방향의 파쇄 에너지와 수직 방향의 대항력으로 분산되는 것에 기인한 것이다.That is, the pressure applied in the vertical direction is converted into the horizontal direction crushing energy of the wing bit by the sliding movement of the inclined groove and the inclined surface. Since the wing bit is formed by using the rotational force together with the repetitive hitting, The direction of the crushing energy acts in a direction perpendicular to each other, so that when the pressure of the hammer chuck is transmitted to the wing bit, the crushing energy is distributed in the horizontal direction and the counterforce in the vertical direction.
따라서 상기 종래 기술에 따른 굴착 비트는 사용되는 압력에 비하여 파쇄 에너지의 손실이 크기 때문에 확공 형성 효율이 낮아 시공 시간이 오래 걸리며, 해머 척과 윙비트들에 과한 압력이 집중되면서 이에 의한 고장 및 파손이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.Therefore, the excavation bit according to the related art has a large loss of crushing energy compared to the pressure used, and therefore, it takes a long time for construction because of low efficiency of formation of holes, and excessive pressure is concentrated on the hammer chuck and wing bits, There is an easy problem.
특히 해머척의 경사홈 또는 윙비트의 경사면에 미세한 파손이 발생하게 되면, 파손에 의하여 슬라이딩 이동이 간섭받게 되면서 윙비트의 확공 형성 효율이 더욱 저하되어 시공 시간 또한 증대될 뿐만 아니라, 해머 척의 타격에 의하여 상기 윙비트가 돌출될 때 하우징 비트의 경사홈을 타고 외부로 돌출되므로 확공 형성 시 하우징 비트가 하강하면서 확공이 형성되기 때문에, 확공의 외측 단면 형상(특히 확공의 상부면)이 하측을 향하도록 형성되어서, 확공을 이용한 전단키로서의 기능을 보장할 수 없으므로 상기 종래 기술의 비트를 상기 등록특허 제10-1334393호에 적용하는데 한계가 있다.Particularly, if the slant grooves of the hammer chuck or the slant face of the wing bit cause minute breakage, the sliding movement is interfered by the breakage, the wing bit forming efficiency of the wing bit is further lowered and the construction time is also increased. Since the housing bit is lowered when the wing bit is protruded to protrude to the outside when the wing bit is protruded from the inclined groove of the housing bit, the outer cross-sectional shape (in particular, the upper face of the wedge) Thus, there is a limitation in applying the bit of the above-mentioned prior art to the above-mentioned Japanese Patent No. 10-1334393 since it can not guarantee the function as a shear key using the overhead.
또한 상기 종래 기술은 해머 척과 윙비트의 타격을 통해 윙비트의 돌출이 이루어지기 때문에 이에 의하여 발생하는 소음이 매우 커서 현장 여건이 열악해질 수밖에 없으며,In addition, since the wing bit is protruded through the hitting of the hammer chuck and the wing bit, the noise generated by the wing bit is very large,
나아가 상기 종래 기술은 확공 전용 비트로써, 일반적인 직경의 윙비트를 사용하여 매설공 확공 형성 위치까지 굴착하고, 상기 종래 기술의 확공 전용 윙비트로 교체하여 확공을 형성한 후 다시 일반 윙비트로 교체하여 매설공을 재차 굴착해야 하므로 확공 개수에 따라 매번 비트를 교체해야하기 때문에 시공이 매우 번거로운 문제가 있다.
In addition, the above-mentioned prior art technique is to use a wing bit of a general diameter as a dedicated bit for drilling, to excavate the wing bit to a buried hole forming position, to replace the wing bit of the prior art with a wing bit, It is necessary to replace the bit every time according to the number of openings, so that there is a problem that construction is very troublesome.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems,
비트 본체가 회전하면서 압축 공기를 이용하여 확공 날개가 매설공을 파쇄하면서 점차적으로 펼쳐지도록 하여, 굴착 비트의 구성 부품들에 가해지는 대항력, 마찰력, 부하를 저감시켜 고장 및 파손 발생을 줄일 수 있고, 확공 날개가 비트 본체 내부로 접히는 것을 방지하여, 확공 날개의 파쇄 돌기를 통해 매설공의 내벽을 긁어내듯이 확공을 형성함으로써, 확공 형성 효율을 증대시켜 기초 파일의 프리보링 공정의 전체 시공 시간을 단축할 수 있는 굴착 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The bit body is rotated and the wing blade gradually expands while crushing the buried hole by using the compressed air so that the counter force, frictional force, and load applied to the components of the excavation bit are reduced, It is possible to prevent the wing blade from being folded into the bit body and to form the wedge as if scraping the inner wall of the wedge hole through the fracture projection of the wing blade so as to increase the bubble forming efficiency and shorten the entire construction time of the pre- And to provide an excavation bit that can be used.
또 본 발명은 압축 공기를 확공 날개의 일부분에 집중시킴으로써, 확공 날개가 비트 본체 내부로 접히는 것을 방지하여 보다 빠른 확공 형성이 가능하도록 비트 본체의 수용부로 노출되는 공기 분사 노즐을 갖는 확공 날개 펼침 유지 수단과, 상기 공기 분사 노즐이 수용되는 수용홈을 갖는 확공 날개를 포함하는 굴착 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention also provides a wing blade unfolding and holding device having an air jet nozzle that is exposed to a receiving portion of a bit body so as to prevent the wing blade from being folded into the bit body by concentrating the compressed air on a part of the wing blade, And a wing having a receiving groove in which the air jet nozzle is received.
나아가 본 발명은 확공 형성 작업 중 매설공에서 발생하는 모래, 흙, 돌멩이 등과 같은 굴착 잔재물이 수용부와 확공 날개 사이에 끼어서 굴착 비트의 고장이나 파손이 유발되는 것을 방지할 수 있도록 외주면의 전부 또는 일부에 수용부와 연통되는 다수의 슬릿홈을 구비한 확공 날개를 포함하는 굴착 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Furthermore, in order to prevent the excavation residues such as sand, soil, pebbles, and the like, which are generated in the buried holes in the hole forming operation, from interfering between the receiving portion and the drilled wing to cause failure or breakage of the drilling bit, And a drill bit having a plurality of slit grooves communicating with the receiving portion.
한편, 본 발명은 확공 날개의 펼침 시 확공 날개가 비트 본체 외부로 이탈되는 것을 방지함과 동시에, 확공 날개의 펼침 반경을 제한시켜 균일하면서 적절한 크기의 확공을 반복 형성할 수 있도록 확공 날개의 안내면 내측에 스토퍼가 구비되고, 안내면이 접하는 수용부의 접면에 상기 스토퍼가 안내되는 안내홈과, 상기 안내홈의 외측 단부에 상기 스토퍼가 걸리는 걸림턱이 구비된 굴착 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a wing blade for preventing the wing blade from being released to the outside of the bit body when the wing blade is unfolded, A stopper is provided at the end of the guide groove, a guide groove in which the stopper is guided on the contact surface of the accommodating portion with which the guide surface is in contact, and a stopper for hooking the stopper at the outer end of the guide groove.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트는In order to achieve the above-mentioned object, the excavating bit having the wing according to the present invention
방사상으로 배열되는 복수개의 수용부를 갖는 비트 본체;A bit body having a plurality of receiving portions radially arranged;
상기 수용부에서 수직 방향 회동축을 통해 결합되어 상기 비트 본체의 외부로 펼쳐지도록 설치되며, 외측 펼침 방향으로 돌출 형성된 파쇄돌기를 구비한 복수개의 확공 날개; A plurality of wing blades which are coupled through a vertical rotation shaft in the receiving portion and installed so as to spread out of the bit body, and have a crushing protrusion protruded in an outer spreading direction;
상기 비트 본체에 내장되며, 상기 확공 날개의 내측면을 향해 공기를 분사하는 확공 날개 펼침 유지 수단; 및A wing spreader holding means embedded in the bit body for spraying air toward the inner side of the wing blade; And
상기 비트 본체를 상기 확공 날개의 펼침 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 회전 구동 수단; Rotation driving means for rotating the bit body in the same direction as the unfolding direction of the wing blade;
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And a control unit.
또 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트에서 상기 회전 구동 수단은Further, in the excavating bit equipped with the wing according to the present invention,
상기 비트 본체에 연결된 회전축을 회전시키는 외부 구동 수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
And an external driving means for rotating a rotary shaft connected to the bit body.
그리고 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트에서 상기 회전 구동 수단은In the excavating bit having the wing according to the present invention,
상기 비트 본체에 내장되어 상기 확공 날개가 수용되는 몸통부를 회전시키는 전동 모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
And an electric motor incorporated in the bit body for rotating the body portion in which the wing blade is received.
나아가 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트에서 상기 확공 날개 펼침 유지 수단은 상기 수용부로 노출되는 공기 분사 노즐을 포함하고,Further, in the excavating bit having the wing according to the present invention, the wing spreader holding means includes an air jetting nozzle exposed to the receiving portion,
상기 확공 날개는 내측면에 상기 공기 분사 노즐이 수용되면서 분사된 공기가 체류하는 수용홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And the air bladder includes a receiving groove on the inner side of which the air spray nozzle is accommodated and in which air injected therein stays.
본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트는 비트 본체가 회전함과 동시에 압축 공기를 이용하여 확공 날개가 점차적으로 펼쳐지면서 매설공의 내벽을 긁어내듯이 확공을 형성하여 시공 현장에서의 소음을 줄일 수 있으며, The excavating bit with the wing according to the present invention can reduce the noise at the construction site by forming the wing as if the bit body rotates and the wing blade gradually expands using the compressed air to scrape the inner wall of the buried hole In addition,
특히 수직 방향 회동축을 통해 비트 본체의 수용부에 축결합되는 확공 날개와, 상기 확공 날개의 내측면을 향해 공기를 분사하는 확공 날개 펼침 유지 수단을 도입함으로써,In particular, a wing blade which is axially coupled to a receiving portion of the bit body through a vertical rotation shaft and a wing-wing spreading-and-holding means for jetting air toward the inner side of the wing-
확공 날개의 파쇄돌기가 매설공의 내벽에 접촉되면서 발생하는 반발력을 상쇄시켜 확공 날개의 펼침 상태가 견고하게 유지되므로 확공을 균일하고 정확하게 형성할 수 있으며, 시공 시간을 크게 단축할 수 있고, 굴착 비트 부품들에 가해지는 대항력, 마찰력, 저항력 등의 부하를 해소함으로써 전체적인 내구성 향상을 도모하여 이에 따른 고장 및 파손 방지할 수 있다.
It is possible to uniformly and precisely form the widening of the wing blades because the repulsive force generated when the wing protrusion of the wing blade comes into contact with the inner wall of the buried hole is canceled and the spreading state of the wing blade is firmly maintained, The load such as the opposing force, the frictional force, and the resistance force applied to the parts is solved to improve the overall durability, thereby preventing the breakdown and damage.
또 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트는 비트 본체를 회전 구동 시키는 회전 구동 수단으로써, 비트 본체에 연결된 회전축을 회전시키는 외부 구동 수단 또는 비트 본체에 내장되어 확공 날개가 수용되는 몸통부를 회전시키는 전동 모터를 채용함에 따라 매설공의 크기, 깊이 등에 맞게 다양한 사양의 굴착 비트를 제공할 수 있으므로 범용성 및 효용성이 뛰어나다.
Further, the excavating bit with a wing according to the present invention is a rotation driving means for rotating and driving the bit body, an external driving means for rotating the rotary shaft connected to the bit body, or a body built in the bit body, By adopting the electric motor, excavation bits of various specifications can be provided according to the size and depth of the buried hole, and therefore, it is excellent in versatility and utility.
나아가 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트는 확공 날개의 내측면에 형성된 수용홈에 수용되는 공기 분사 노즐을 채택하여 압축 공기가 확공 날개의 일부분에 집중됨에 따라 확공 날개가 보다 강한 압력으로 펼쳐지면서 확공을 형성하게 되므로 확공 형성 작업을 쉽고 빠르게 진행할 수 있다.
Further, according to the present invention, the excavating bit equipped with the wing blade adopts the air injection nozzle accommodated in the receiving groove formed on the inner side of the wing blade, so that as the compressed air is concentrated on a part of the wing blade, So that the bubble forming operation can be carried out easily and quickly.
도 1은 본 발명에 따른 굴착 비트가 사용되는 시공 방법을 설명하기 위한 도면들.
도 2는 종래 기술에 따른 굴착 장비를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 굴착 비트의 작동 상태를 각각 도시한 사시도 및 요부 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 굴착 비트를 개략적으로 도시한 단면도들.
도 5는 본 발명에 따른 굴착 비트의 분해 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 굴착 비트의 작동 상태를 각각 도시한 횡방향 단면도들.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a construction method in which an excavating bit according to the present invention is used; FIG.
2 is a view for explaining a drilling rig according to the prior art;
FIG. 3 is a perspective view and a main part perspective view showing an operating state of an excavating bit according to the present invention; FIG.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating an excavation bit according to the present invention.
5 is an exploded perspective view of an excavating bit according to the present invention.
Figs. 6 and 7 are cross-sectional views, respectively, showing an operating state of an excavating bit according to the present invention; Fig.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the present invention has been described in connection with certain embodiments, it is obvious that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In the drawings, the same reference numerals are used for the same reference numerals, and in particular, the numerals of the tens and the digits of the digits, the digits of the tens, the digits of the digits and the alphabets are the same, Members referred to by reference numerals can be identified as members corresponding to these standards.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In the drawings, the components are expressed by exaggeratingly larger (or thicker) or smaller (or thinner) in size or thickness in consideration of the convenience of understanding, etc. However, It should not be.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term " comprising " or " consisting of ", or the like, refers to the presence of a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
It is to be understood that the first to second aspects described in the present specification are merely referred to in order to distinguish between different components and are not limited to the order in which they are manufactured, It may not match.
본 발명에 따른 굴착 비트를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 3 내지 도 5를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정한다.In describing the excavation bit according to the present invention, when it is specified for the sake of convenience, the rough direction reference is made with reference to FIG. 3 to FIG. 5, the upward, downward, leftward and rightward directions are determined as the direction in which the gravitational force is applied.
특히 도 3에서 비트 본체(10)의 중앙을 내측으로 하여 수용부(13)에서 확공 날개(20)가 펼쳐지는 방향을 외측으로 정하고, 또 각 구성들 간의 결합 관계에서는 상대적인 개념으로써 내측과 외측을 정하여 사용하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.In particular, in FIG. 3, the direction in which the
그리고 상술한 바와 같이, 도 3 내지 도 7의 참조부호와 동일한 도 1 및 도 2의 참조부호는 상호 무관하다.As described above, the reference numerals of Figs. 1 and 2, which are the same as those of Figs. 3 to 7, are independent of each other.
또 본 명세서에서 본 발명의 출원인의 등록특허 제10-1334393호(2013.11.22.) "소구경 기초파일의 프리보링 시공방법"을 기초로 하여 확공 굴착 시공을 대표하여 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 대구경 기초 파일의 프리보링 시공 등 확공 형성이 필요한 다양한 시공 방법에 본 발명이 활용됨은 물론이다.
In the present specification, the open-pit excavation construction will be described on the basis of the "pre-boring construction method of the small-diameter foundation file" of the applicant's registered patent No. 10-1334393 (November 23, 2013) It is needless to say that the present invention is applied to various construction methods requiring preforming such as preboring construction of a large diameter foundation file.
이하에서는 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a drilling bit with a wing according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 확공 날개를 구비한 굴착 비트는 크게, 비트 본체(10)와, 비트 본체(10)에 수용되어 외측 방향으로 펼쳐지는 복수의 확공 날개(20)와, 상기 확공 날개(20)의 펼침 동작을 위한 펼침 유지 수단(30) 및 복귀 수단(40)으로 구성된다(이하 시공 방법에 관한 설명은 도 1 참고.). 3 to 7, a drilling bit with a wing according to the present invention comprises a
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 비트 본체(10)는 원통형 부재로써, 지반에 굴착된 매설공(1) 내로 삽입되어 소정 높이에서 매설공(1)보다 넓은 직경을 갖는 확공을 형성하기 위한 장비이다.3 to 5, the
상기 비트 본체(10)는 하부에 확공 날개(20)가 수용되는 몸통부(11)와, 상기 몸통부(11) 상부와 연결된 축연결부(12)로 이루어진다.The
도면에 도시되지 않았으나, 상기 축연결부(12)는 외부 구동 수단과 연결된 회전축이 결합되어, 비트 본체가 지상에서 지하로 매입되어 확공 형성 높이에서 일방향으로 회전할 수 있다.Although not shown in the drawing, the
또 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 축연결부(12)는 길이방향을 따라 관통된 공기 공급로(31)가 구비되며, 상기 공기 공급로(31)는 지상의 압축 공기 분사 수단(미도시)과 연결되면서, 상기 몸통부(11)에 구비된 공기 분사 노즐(32; 도 5 참고.)과 함께 확공 날개 펼침 유지 수단(30)으로 기능하게 된다.3 to 5, the
이밖에 상기 비트 본체(10)는 외부 구동 수단이 아닌 비트 본체에 장착된 전동 모터를 이용한 회전 구동 수단이 더 구비될 수 있고(이와 관련해서는 후술함.), 굴착 시 발생되는 잔재물을 외부로 배출하기 위한 잔재 배출 수단 등이 더 구비될 수 있다.In addition, the
상기 몸통부(11)는 상기 공기 공급로(31)가 연결된 중심부를 기준으로 확공 날개(20)가 수용될 수 있는 수용부(13)가 방사상으로 복수개 구비되는데, 상기 수용부(확공 날개)의 개수는 확공의 직경에 따라 제작자의 선택에 의하여 달라질 수 있는 것으로, 본 명세서에서는 수용부(13)와 확공 날개(20)가 총 3개씩 구비된 형태가 대표적으로 도시되어 있다.The
상기 수용부(13)(확공 날개(20))들은 공기 공급로(31)를 중심으로 동일한 각도로 배치되어 비트 본체가 회전하면서 확공 날개가 펼쳐지면서 확공을 형성하여, 확공 형성이 매설공(1)에 대하여 균일하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.The receiving portions 13 (the wing blades 20) are disposed at the same angle with respect to the
따라서 등록특허 제10-1334393호에 따른 프리보링 시공을 행할 경우 일반 비트를 이용하여 매설공을 설계 깊이까지 소정 깊이로 굴착하여 완성한 후에, 본 발명에 따른 확공 비트로 교체한 다음, 시공 설계 상 최상부(또는 최하부)에 위치하는 확공 위치로 확공 비트를 삽입한 후 확공을 형성하고, 이어서 순차적으로 상부에서 하부(또는 하부에서 상부)로 설계 상 추가 확공 위치까지 확공 비트를 이동시킨 후 해당 위치에서 확공을 굴착하게 된다.Therefore, in the case of performing the pre-boring work according to the registered patent No. 10-1334393, the buried hole is excavated to a predetermined depth up to a design depth by using general bits, and then replaced with a drilled bit according to the present invention. Or the lowest position), and then form the wedge. Then, sequentially move the wedge bit from the upper portion to the lower portion (or the lower portion to the upper portion) to the additional wedge position by design, And excavated.
즉, 도 2에 도시된 종래 기술에 따른 확공 비트의 경우 일반 직경을 갖는 윙비트를 사용하여 매설공을 굴착한 후 확공 형성 위치에 도달하면 확공 직경을 갖는 윙비트로 교체한 다음 확공을 형성해야 하기 때문에, 확공의 수가 증가됨에 따라 윙비트의 교체 횟수 역시 증가되므로 매우 번거롭고 시공 시간이 오래 걸리며, 해머 척의 타격과 함께 하강, 회전하면서 확공이 점진적으로 형성되기 때문에 확공 형성 시 윙비트가 확공부의 상부를 파쇄하는 면(확공의 상부면, 즉 매설공에서 확공의 최외측면으로 이어지는 면)의 모양이 외측으로 갈수록 하측으로 경사지면서 형성되고, 확공 굴착 완료 시 확공의 하부면도 도 2의 윙비트의 바닥 형상과 같이 경사면을 형성하므로 기초파일의 지지력을 향상시키는 전단키로서의 기능을 보장할 수 없는데 반하여,That is, in the case of the bite bit according to the prior art shown in FIG. 2, if the wing bit having the general diameter is used to excavate the buried hole, when the bite hole reaches the bite forming position, Therefore, since the number of wing bit replacement increases as the number of wing holes increases, it is very troublesome and requires a long time for construction. Since the wing bit is gradually formed while descending and rotating with the hammer chuck striking, (The upper surface of the wing, that is, the surface extending from the buried hole to the outermost side of the wedge) is inclined downward as it goes outward, and the lower surface of the wedge is also inclined downward The function as a shear key for improving the supporting force of the foundation pile can not be guaranteed,
본 발명은 일반 비트를 사용하여 매설공을 기본 설계 깊이로 1차 굴착하여 완성한 후, 본 발명의 확공 비트로 교체한 상태에서 확공 비트를 삽입하고, 상부에서 하부(또는 하부에서 상부)로 확공의 각 형성 위치마다 확공 비트를 이동시킨 다음 순차적으로 확공을 형성할 수 있으므로 확공의 개수에 상관없이 확공 비트를 1회만 교체한 상태로 시공을 행할 수 있기 때문에 매우 편리하고, 이에 따라 시공 시간을 획기적으로 단축할 수 있으며,In the present invention, the buried holes are firstly excavated to the basic design depth by using general bits, and then the buried bits are inserted in the state where the buried bits are replaced with the buried bits of the present invention. Since it is possible to sequentially form the wedge after moving the wedge bit for each forming position, it is possible to perform the construction in a state in which the wedge bit is replaced only once irrespective of the number of the wedge. Therefore, the construction time is remarkably shortened In addition,
본 발명의 확공 날개는 수평 방향으로 펼침하면서 확공을 형성하므로 확공의 상부면 및 하부면이 매설공과 직각 형태로 형성되기 때문에 기초파일의 지지력을 위한 전단키로써의 기능을 보다 확실하게 구현할 수 있게 된다.
Since the wing blade of the present invention spreads in the horizontal direction and forms a wedge, the upper and lower surfaces of the wedge are formed in a right angle with the buried hole, so that it is possible to more reliably realize the function as a shear key for supporting force of the foundation pile.
이어서 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 비트 본체(10)의 수용부(13)에 수용되는 확공 날개(20)는 일측이 비트 본체(10)에 축결합되어 후술하는 확공 날개 펼침 유지 수단(30)에 의하여 비트 본체(10) 외측을 향해 펼쳐지게 된다.3 to 5, the
특히 도 3의 좌측 원내 부분 사시도에 도시된 바와 같이, 상기 확공 날개(20)는 비트 본체(10)의 회전 방향(도 3에서 시계 방향)을 감안하여 회전 방향에서 수직으로 수용부(13)에 결합되는 회동축(21)을 통해 결합되는 것이 바람직하다.3, the
또 상기 확공 날개(20)는 회동축(21)을 기점으로 고정되는 경량부(20A)와 회동되는 파쇄면으로 편중된 중량부(20B)로 구성되어 회동축(21)을 축으로 회동될 때 원심력에 의하여 중량부(20B)의 중량이 외측 방향으로 쏠리면서 파쇄 에너지를 향상시킬 수 있는 형태가 바람직하며,The
이에 따라 상기 확공 날개(20)는 평면 형상이 회동축(21)을 상측 꼭짓점으로 하는 유사 이등변 삼각형 형태로 이루어진다.Accordingly, the
이하에서는 설명의 편의를 위하여 도 5에 도시된 바와 같이, 확공 날개(20)의 외주면 중 수용부(13) 내측으로 접하는 외주면을 내측면(20a), 중량부(20B)로써 회동 운동의 호 형상을 이루는 외주면을 안내면(20b), 비트 본체(10) 외측으로 노출되어 회동 시 매설공(1)의 내벽에 접촉하여 긁으면서 확공을 형성하는 외주면을 파쇄면(20c)으로 구분하여 지칭하도록 하고,5, the outer circumferential surface of the outer circumferential surface of the
상기 수용부(13)의 내주면에서 확공 날개(20)의 내측면(20a)이 접하는 부위를 수용부(13)의 내측면(13a), 상기 안내면(20b)이 접하는 부위를 접면(13b), 그리고 상면과 바닥면으로 구분하여 지칭하도록 한다.A portion of the inner peripheral surface of the receiving
상기 파쇄면(20c)에는 외측 방향으로 돌출 형성된 다수의 파쇄돌기(23)가 구비되어 비트 본체(10)가 회전할 때 확공 날개 펼침 수단에 의하여 확공 날개(20)가 비트 본체(10) 외측으로 펼쳐지면서 매설공(1)의 내벽을 긁듯이 파쇄가 이루어져 확공(5)을 형성하도록 한다.The crushing
상기 파쇄돌기(23)는 파쇄면(20c) 전체에 걸쳐 다수가 배치될 수 있으며, 파쇄면(20c)과 안내면(20b)의 연결부, 즉 외측 모서리부에 파쇄돌기(23)가 수직 방향으로 일렬 또는 다열 배치되는 것이 매설공(1)의 내벽 파쇄 효율 면에서 보다 바람직하며, 도 4의 좌측 원내 사시도들에서 파쇄돌기가 일렬 또는 2열로 배치되어 있는 것을 확인할 수 있다. A plurality of the crushing
도 4의 좌측 하부 원내 사시도와 같이 수직 방향으로 2열로 배치된 파쇄돌기를 구비할 경우 각 열의 파쇄 돌기들의 형성위치가 상호 교차되도록 배열되는 것이 바람직하며, 따라서 회전 방향을 기준으로 제1열(외측)의 파쇄돌기에 의하여 파쇄되지 못한 지반 부위를 제2열(내측)의 파쇄돌기가 접촉되면서 파쇄시키는 기능을 하게 된다.4, when the crushing protrusions are arranged in two rows in the vertical direction, the crushing protrusions of the respective rows are preferably arranged so as to intersect with each other. Therefore, And the crushing protrusions of the second row (inner side) are in contact with each other.
이때 상기 확공 날개(20)의 회동축(21)은 확공 날개(20)의 경량부(20A)에 일체로 형성될 수 있으나, 확공 날개(20) 및 기타 구성의 교체 필요 시 확공 날개(20)의 분리가 쉽게 이루어지도록 별도의 회동축(21)이 확공 날개(20)의 경량부(20A)를 관통하면서 비트 본체(10)의 수용부(13)에 축결합되는 것이 보다 바람직하다.At this time, the
이를 위하여 상기 확공 날개(20)의 경량부(20A)에는 수직방향으로 관통 형성된 축공(22)이 구비되고, 상기 비트본체의 수용부(13) 상면과 바닥면에는 확공 날개(20) 상, 하측으로 노출되는 회동축(21)이 삽입되어 축결합되는 축결합부(14)가 구비된다.The
이때 상기 축결합부(14)는 수용부(13)의 상면에 회동축(21)의 상측 말단부가 삽입되는 축결합공(14A)과, 수용부(13)의 바닥면, 즉 몸통부(11)를 수직방향으로 관통하는 축결합홀(14B)로 구성된다.At this time, the
또 상기 축결합홀(14B) 내주면에는 나사부(미도시)가 구비되고, 상기 회동축(21)의 머리부(21b) 외주면에는 상기 나사부에 결합되는 대응나사부(21a)가 구비되며, 머리부는 공구 사용이 가능한 형태(예를 들어 볼트 형태, 육각 너트 형태, 육각 렌치용 홈 형태 등)로 이루어진다.A threaded portion (not shown) is provided on the inner peripheral surface of the
따라서 상기 확공 날개(20)를 수용부(13)에 수용한 상태에서 상기 회동축(21)을 축결합홀(14B)을 통해 축결합공(14A)에 삽입되도록 결합하고, 공구를 통해 몸통부(11)에 나사 결합으로 고정시킴으로써, 확공 날개(20)와 비트 본체(10)와의 결합을 용이하게 할 수 있다.The
또 확공 날개(20)를 포함하는 다른 부품들의 교체가 필요하여 확공 날개(20)를 분리할 경우 상기 회동축(21)을 풀어줌으로써 확공 날개(20)의 분리가 이루어지며, 이러한 구성은 후술하는 복귀 수단(40)으로써의 탄성체의 탈착 구조와 연계되어 굴착 비트의 유지, 보수가 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
In addition, when the
이어서 본 발명의 확공 날개 펼침 유지 수단(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 비트 본체(10)의 길이방향으로 형성되어 지상의 압축 공기 공급 수단(미도시)과 연결된 공기 공급로(31)를 포함한다.4, the open wing spreading and holding means 30 of the present invention includes an
상기 공기 공급로(31)는 별도의 공기 공급관으로 구비되거나, 또는 외부 구동 수단을 도입하는 경우 회전축 내부의 중공이 공기 공급로로 활용되어 회전축이 공기 공급관(33)으로써 기능할 수 있다.The
또 상기 공기 공급로(31)는 몸통부(11)에 방사상으로 배열된 수용부(13)들과 연통된 공기 분사부와 연결되는데, 이때 상기 공기 분사부는 수용부(13)의 내측면(13a)에 형성되어 확공 날개(20)의 내측면(20a)을 향해 공기 분사가 이루어져 공기 공급로(31)를 통해 수직 방향으로 하강된 압축 공기가 확공 날개(20)의 펼침 방향, 즉 비트 본체(10) 외측 방향과 분사부의 압축 공기 분사 방향이 동일하게 형성되도록 한다.The
이때 상기 확공 날개 펼침 유지 수단(30)은 분사부로써, 수용부(13)의 내측면(13a)에서 외측 방향, 즉 공기 공급로(31)에서 수용부(13) 방향으로 노출된 공기 분사 노즐(32; 도 5 참고.)을 포함하거나,At this time, the open-air spreading and holding means 30 of the open-
또는 상기 공기 공급로와 연결되어 상기 수용부에 수직 방향으로 구비된 노즐관(32a)과, 상기 노즐관과 연결되어 수용부(13)의 내측면(13a) 방향에서 외측 방향, 즉 노즐관(32a)과 직교되는 수평 방향 외측으로 돌출된 노즐부(32b)로 구성된 공기 분사 노즐(32; 도 6 참고.)을 포함하고,A
상기 확공 날개(20)는 내측면(20a)에 상기 공기 분사 노즐(32)이 수용되는 수용홈(24)이 오목 형성된다.The
따라서 도 6의 [A]에 도시된 바와 같이, 확공 날개(20)가 수용부(13)에 수용된 상태에서 공기 분사 노즐(32) 역시 수용홈(24)에 수용(삽입)된 상태가 되고, 이에 따라 지상에서 압축 공기의 공급이 이루어지면, 도 6의 [B], [C]에 도시된 바와 같이, 공급되는 압축 공기는 상기 공기 분사 노즐(32)을 통해 압축 공기가 수용홈(24)에 집중되면서 분사되므로 확공 날개(20)가 매설공의 내벽에 접촉되면서 발생하는 반발력을 상쇄시킬 수 있고, 결국, 매설공의 내벽에 확공이 형성됨에 따라 확장된 직경만큼 상기 확공 날개가 점차적으로 펼쳐져서 필요한 직경의 확공을 형성하게 된다.Therefore, as shown in [A] of FIG. 6, the
또 본 발명은 압축 공기의 분사 방향이 확공 날개(20)의 펼침 방향과 동일 방향으로 집중, 분사되므로 수용홈(24) 상에 체류하는 압축 공기의 일부만이 외부로 배출되면서(이와 관련해서는 후술함) 압축 공기의 압력이 고압으로 일정하게 유지되어 확공을 정확한 모양으로 빠르게 형성할 수 있다. In addition, since the injection direction of the compressed air is concentrated and injected in the same direction as the spreading direction of the
뿐만 아니라, 상기 확공 날개가 펼쳐진 상태에서 확공을 형성하므로 확공의 외측 단면 형상이 수직 형태로 굴착되기 때문에, 본 발명의 출원인의 등록특허 제10-1334393호에 따른 기초파일의 프리보링 시공 시 확공이 형성된 부위에 콘크리트가 양생되면서 기초파일의 지지력을 증대시키는 전단키로서의 기능을 보다 확실하게 보장할 수 있다.In addition, since the outer cross-sectional shape of the bore hole is excavated in a vertical form, since the wing is formed in the unfolded state, the preforming of the foundation file according to the applicant's patent No. 10-1334393 The function as a shear key for increasing the supporting force of the foundation pile can be assured more reliably while the concrete is cured at the formed site.
그리고 상기 확공 날개(20)는 수직방향으로 소정 높이를 가지므로 상기 분사 노즐(32)과, 수용홈(24) 역시 수직 방향으로 소정 길이를 갖는 구조로 이루어지거나(도 4 참고),Since the
또는 수직 방향으로 소정 길이를 갖는 노즐관(32a)에 외측 방향으로 돌출된 노즐부(32b)가 소정 간격으로 이격 배열되는 구조로 이루어질 수 있다.
Or
한편 본 발명은 외부 구동 수단이 아닌, 비트 본체(10)의 회전 구동 수단으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 비트 본체(10)의 축연결부(12)에 상기 몸통부(11)를 회전시키는 전동 모터(M)가 내장될 수 있다.The present invention is not limited to the external driving means but may be a rotation driving means of the
이를 위하여 상기 비트 본체(10)는 상기 공기 공급로(31)가 구비된 공기 공급관(33) 하부에 고정 결합되고, 상기 공기 공급로(31)와 연통된 공기 분기로(17A)가 방사상으로 배치되어 있는 고정 분체(17)와,The
상기 고정 분체(17) 하부에 고정 결합되어 구동축(M1)을 갖는 전동 모터(M)가 내장되며, 상기 전동 모터(M) 둘레를 따라 상기 공기 분기로(17A)와 연통된 공기 이송로(18B)가 구비된 모터 하우징(18)과,An electric motor M having a
상기 모터 하우징(18)과 상기 몸통부(11) 사이에서, 모터 하우징에 회전 결합되고, 몸통부에 고정 결합되어, 상기 전동 모터(M)의 구동축(M1)에 의하여 상기 몸통부(11)와 동반 회전되며, 상기 공기 이송로(18B)와 연통된 공기 압축로(19A)를 구비한 회전 분체(19)를 포함한다.The electric motor M is rotatably coupled to the motor housing between the
따라서 상기 고정 분체(17)와, 상기 모터 하우징(18) 및 회전 분체(19)는 상술한 축연결부(12)로 기능하고, 상기 전동 모터(M)에 의하여 상기 몸통부(11)가 회하게 된다.Therefore, the fixed
이를 보다 구체적으로 설명하면, 우선 상기 고정 분체(17)는 상기 공기 공급로(31)와 연통되도록 수직 방향으로 형성된 복수개(도면 상 3개)의 공기 분기로(17A)가 일정 간격으로 이격하여, 고정 분체의 중심 둘레를 따라 방사상으로 배치되어 있는데, 각각의 공기 분기로(17A)는 상기 공기 공급로(31)와와 연결된 협폭부(17a)와, 상기 협폭부(17a)에서 하측으로 갈수록 고정 분체(17)의 외주면을 향해 경사지면서 공기 분기로(17A)의 폭이 넓어지는 광폭부(17b)로 구성되어, 공기 분기로(17A)들은 고정 분체(17)의 중심을 기준으로 종단면 상 흡사 원뿔 형태로 배치된다.More specifically, first, the fixed
그리고 상기 모터 하우징(18)은 전동 모터(M)가 장착된 장착부 둘레를 따라 공기 이송로(18B)가 수직 방향으로 구비되어 있고,The
상기 회전 분체(19)는 상단이 상기 모터 하우징(18)에 회전 가능하도록 결합되고, 하단이 상기 몸통부(11)에 고정 결합되며, 중앙에 전동 모터(M)의 구동축(M1)이 관통 결합하는 축홀이 수직 방향으로 구비되어 있다.The
상기 회전 분체(19)는 복수개(도면 상 3개)의 공기 압축로(19A)가 상기 축홀 둘레를 따라 방사상으로 배치되어 있는데, 각각의 공기 압축로(19A)는 상기 공기 이송로(18B)와 연통된 광폭부(19a)와, 상기 광폭부(19a)에서 하측으로 갈수록 회전 분체(19)의 내측을 향해 경사지면서 공기 압축로(19A)의 폭이 좁아지는 협폭부(19b), 즉, 구멍 형태로 구성되어, 공기 압축로(19A)들은 회전 분체(19)의 중심을 기준으로 종단면 상 역 원뿔 형태와 흡사한 형태로 배치된다.A plurality of (three in the figure)
그리고 상기 공기 압축로(19A)들의 협폭부(19b)가 상기 공기 분사 노즐(32)의 노즐관(32a)과 연결되어, 공기 분기로(17A)와 공기 이송로(18B)를 경유하면서 팽창된 압축 공기는 상기 공기 압축로(19A)들의 협폭부(19b)를 경유하면서 다시 압축되어 상기 노즐관(32a)을 지나 노즐부(32b)로 최종 배출, 분사된다.The
따라서 확공 형성을 위하여 상기 전동 모터(M)를 구동시킨 후 공기 공급로(31) 상으로 압축 공기를 공급하면,Therefore, when the compressed air is supplied onto the
먼저 압축 공기는 공기 분기로(17A)를 경유하여 공기 이송로(18B)로 유입되고, 공기 이송로(18B)를 지난 압축 공기는 공기 압축로(19A)의 폭이 좁아지면서 압축되어 몸통부(11)의 노즐관(32a)을 경유하여 노즐부(32b)를 통해 확공 날개(20)의 내측면을 향해 분사되고,The compressed air is first introduced into the
동시에 전동 모터(M)에 의하여 [회전 분체(19), 몸통부(11)]의 결합체가 회전하게 되어,At the same time, the combined body of the
결국 확공 날개(20)가 펼쳐지도록 하는 압축 공기의 압력에 원심력이 더해져, 매설공의 내벽이 파쇄되면서 확공이 점차적으로 형성된다.As a result, the centrifugal force is added to the pressure of the compressed air that causes the
이 경우 상기 공기 압축로(19A)가 단절되어 있는 상태에서 회전 분체(19)가 회전하므로 상기 공기 이송로(18B)는 도넛 형상으로 설치되는 것이 바람직하다.In this case, since the
그리고 상기 몸통부(11)는 하부에 외주면을 따라 공기 배출홀(11a)이 구비된 연장부(11A)와, 상기 연장부(11A)에 나사 결합되어 상기 공기 배출홀(11a)을 개폐하는 개폐부재(11B)를 포함한다.The
상기 개폐부재(11B)를 통해 상기 공기 배출홀(11a)의 개폐 정도를 조절하여 배출되는 압축 공기의 양을 조절함으로써, 확공 날개(20)가 펼쳐지도록 하는 압력을 조절할 수 있다.The degree of opening and closing of the
즉, 후술하는 슬릿홈(25)에 의하여 압축 공기의 일부가 외부로 배출되어지나, That is, a part of the compressed air is discharged to the outside by the
확공을 형성하는 지반이 경질일 경우에는 공급되는 압축 공기의 양이 확공 날개(20)가 펼쳐지는 정도(즉, 압축 공기가 체류할 수 있는 수용부(13) 상의 내부 공간의 부피)를 넘어 과하게 공급되면 압축 공기의 역류 내지 압축 공기 공급 수단의 과부하가 발생할 수 있고,When the ground forming the opening is hard, the amount of the compressed air to be supplied is excessively larger than the extent to which the
지반이 연질일 경우에는 압축 공기의 압력이 너무 높아 확공 날개(20)가 점차적으로 펼쳐지지 않고 한 번에 펼쳐져 확공의 형태가 부정확하게 형성될 수 있으므로,In the case where the ground is soft, the pressure of the compressed air is too high, so that the
상기 개폐 부재(11B)를 통해 배출되는 압축 공기의 양을 조절하여 수용부(13) 상에 체류하는 압축 공기의 압력을 조절하여, 상기와 같은 문제점을 해결하도록 한다.The pressure of the compressed air staying on the
또 상기 노즐관(32a) 하부에는 탄성체로 결합된 캡(32c)이 구비되어 압축 공기가 공급되는 경우에만 상기 캡(32c)이 열려 상기 공기 배출홀(11a)로 압축공 기의 일부가 배출되도록 할 수 있다.
The
다음으로 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 확공의 형성이 완료된 후 압축 공기의 공급을 중단하면 자동으로 확공 날개(20)가 수용부(13)로 복귀하도록 하는 복귀 수단(40)을 포함한다.6 and 7, according to the present invention, when the supply of the compressed air is stopped after the formation of the blanks is completed, the return means 40 (see FIG. 6) for automatically returning the
상기 복귀 수단(40)은 수용부(13)의 내측면(13a)과 확공 날개(20)의 내측면(20a)을 연결하여 양측 단부가 수축되도록 탄성력을 발휘하는 탄성체(41)로 구성된다.The returning means 40 is constituted by an
따라서 압축 공기에 의하여 확공 날개(20)가 완전하게 펼쳐져 확공의 형성이 완료되어 압축 공기의 공급을 중단하게 되면, 탄성체(41)의 탄성력에 의하여 확공 날개(20)가 수용부(13)로 자동 복귀 하게 된다.Therefore, when the
확공 날개(20)의 복귀를 용이하게 하게 하기 위하여 상기 탄성체(41)는 최대한 확공 날개(20)의 중량부(20B)에 근접한 위치, 즉 상기 수용홈(24)에 인접한 위치에 구비되는 것이 보다 바람직하다.It is preferable that the
그리고 상기 탄성체(41)의 체결 용이성 확보 및 상술한 굴착 비트의 분리 용이성 확보를 위하여,In order to secure the ease of fastening of the
상기 확공 날개(20)는 좌, 우 횡방향으로 관통 형성되어 상기 탄성체(41)가 삽입되는 관통홀(26)이 구비되며,The
상기 탄성체(41)는 상기 관통홀(26) 상에 위치하여 탄성력을 발휘하는 탄성부(41a)와, 상기 탄성부(41a)의 일측과 연결되며 상기 관통홀(26)의 외측 내주면에 구비된 나사부(26a)에 나사 결합되고 공구 사용이 가능한 형태로 이루어진(도면에서는 대표적으로 드라이버의 사용이 가능한 볼트 형태가 도시되어 있음.) 헤드부(41b)와, 상기 탄성부(41a)의 타측과 연결되며 수용부(13)의 내측면(13a)에 구비된 체결공(16)에 나사 결합되는 꼬리부(41c)로 구성된다.The
따라서 확공 날개(20)가 수용부(13)에 결합된 상태에서 상기 탄성체(41)를 상기 관통홀(26)을 통해 삽입한 후(이때 꼬리부(41c)를 관통홀(26)의 직경보다 작게 하는 것이 결합 및 분리 관점에서 보다 바람직하다.) 헤드부(41b)를 공구를 사용하여 조이면 헤드부(41b)와 꼬리부(41c)가 동시에 관통홀(26)과 체결공(16)의 각 나사부(26a)(16a)에 나사 결합된다.The
또 확공 날개(20)를 비트 본체(10)에서 해체할 때에는 상기 탄성체(41)와 회동축(21)을 각각 풀어주는 것(순서는 무관.)만으로 확공 날개(20)의 분리가 가능하고, 특히 탄성체(41)의 탄성력 저하 등의 손상이 발생하여 교체가 필요할 때 확공 날개(20)를 분리할 필요할 필요 없이 탄성체(41)만을 분리, 교체할 수 있으므로 굴착 비트의 유지, 보수가 매우 용이하다. When the
한편 상기 확공 날개(20)가 펼쳐지면서 탄성체(41)의 길이가 늘어나는데, 이때 확공 날개의 중량부 궤적이 원호 형상으로 이루어지므로 관통홀(26)의 내주면에 탄성체의 탄성부(41a)가 접촉되어 손상이 발생할 여지가 있다.Meanwhile, the length of the
이를 방지하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 관통홀(26) 내측은 확공 날개(20)의 펼침 궤적에 맞게 탄성부(26)의 길이 및 형태 변위를 간섭하지 않도록 하는 절개부(26b)를 포함하여 이루어진다.6, the inside of the through
그리고 확공의 직경 즉, 확공 날개(20)의 펼침 반경이 커짐에 따라 상기 탄성체(41)의 팽창 길이가 길어질 수밖에 없으므로 상기 절개부(26b)를 통한 확공 날개(20)와 탄성체(41)간의 간섭, 접촉을 방지하는데 한계가 있다.As the diameter of the widening
이에 본 발명은 변형된 탄성체(42)를 도입하여, 탄성체의 분리, 결합이 보다 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.Thus, the present invention can facilitate separation and coupling of the elastic body by introducing the deformed elastic body (42).
이를 위하여 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 변형된 탄성체(42)는 헤드부로써, 상기 확공 날개(20)의 관통공(26)의 길이에 상응하도록 이루어져 관통공에 삽입하여 나사 결합되는 볼트부(42b)를 포함하여 이루어진다.7, the deformed
따라서 상기 탄성체(42)가 확공 날개(20)와 수용부(13) 모두에 결합이 완료되면, 탄성부(42a)의 일단이 관통공(26)의 외측면이 아닌 관통공의 내측면 상에만 위치하게 되므로 볼트부를 통한 분리, 결합 작업을 보다 쉽게 행할 수 있다.
Therefore, when the
이어서 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 확공 날개(20)는 외주면의 전부 또는 일부에 상기 수용부(13)와 연통되는 다수의 슬릿홈(25)이 펼침 방향으로 함몰 형성되어 구비된다.4 to 7, a plurality of
도 6, 도 7의 [A]에 도시된 바와 같이 확공 날개(20)가 수용부(13)에 완전 수용된 상태에서 분사 노즐(32)에 의한 공기 배출이 이루어지면, 도 6, 도 7의 [B]에 도시된 바와 같이 확공 날개(20)가 펼쳐지면서 수용부(13)에 배출된 공기가 차게 되고 이에 따라 수용부(13)와 연통된 슬릿홈(25)으로 압축 공기의 일부가 배출된다.6 and 7, when the air is exhausted by the
즉, 상기 확공 날개(20)가 펼쳐지면서 회전함에 따라, 확공 날개(20)와 수용부(13)의 내주면 사이에 형성된 틈(미세 간극) 사이로 매설공(1) 내벽이 파쇄되면서 발생된 잔재물(예를 들어 모래, 흙, 돌멩이 등)이 끼게 되어 확공 날개(20)의 회동을 방해함과 동시에 파손을 유발하는 요인으로 작용할 수 있는데,That is, as the
상기 슬릿홈(25)을 통해 압축 공기가 배출되면서 틈 사이로 압축 공기가 새어나가 틈 사이에 끼인 잔재물을 제거할 수 있어 상기와 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있다.The compressed air is discharged through the
이는 상기 슬릿홈(25)이 구비되지 않을 경우 확공 날개(20)와 수용부(13) 사이의 틈으로 압축 공기가 배출되는 압력이 제한적이어서 잔재물 제거 효과를 기대할 수 없는 것에 기인한 구성이다.This is because the pressure for discharging the compressed air into the gap between the
또한 상기 슬릿홈(25)을 통해 배출되는 압축 공기는 압축 공기에 의한 매설공(1) 내벽의 파쇄 효과를 보조함과 동시에 파쇄 되면서 발생하는 분진이 압축 공기에 의하여 매설공(1)을 타고 외부로 배출되도록 하는 효과를 갖는다.
The compressed air discharged through the
다음 본 발명은 상기 확공 날개(20)의 회동 반경을 제한하는 제한 수단을 더 포함한다.The present invention further includes limiting means for limiting the turning radius of the wing (20).
본 발명은 상기 제한 수단으로써, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 확공 날개(20)의 안내면(20b) 내측 단부에 돌출 형성된 스토퍼(27)가 구비되고,6 and 7, a
상기 확공 날개(20)의 안내면(20b)에 접하는 수용부(13)의 접면(13b)에 상기 스토퍼(27)가 안내되는 안내홈(15)이 펼침 방향을 따라 오목 형성되어 있으며, 상기 안내홈(15)의 외측 단부에 상기 스토퍼(27)가 걸리는 걸림턱(15a)이 구비된다.A
상기 안내홈(15)의 길이, 즉 걸림턱(15a)과 접면(13b)의 내측 단부 사이의 길이는 형성하려는 확공의 직경에 상응하도록 형성될 것이며, 따라서 굴착 비트에 의하여 매설공(1)의 내벽의 파쇄가 이루어져 일정 크기의 확공이 형성되면, 상기 스토퍼(27)가 상기 걸림턱(15a)에 걸리면서 확공 날개(20)의 회동 반경을 제한하여 공기 분사가 계속 이루어지더라도 확공 날개(20)의 중량부(20B)가 수용부(13)에서 완전 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The length of the
뿐만 아니라, 상기 스토퍼의 횡방향 크기를 달리 제작하게 되면, 상기 걸림턱과 스토퍼의 접촉 위치가 달라지므로 이를 통한 확공 날개의 회동 반경을 조절하는 것이 가능하다.In addition, if the size of the stopper is different from that of the stopper, the contact position between the stopper and the stopper is changed, so that the turning radius of the wing can be adjusted.
이때 상기 스토퍼(27)는 좌우폭 및 돌출폭이 소정 두께 이상(예를 들어 안내면(20b)의 좌우 길이에 대하여 약 1/7 ~ 1/5 의 두께)을 가져 스토퍼(27)와 걸림턱(15a)의 접촉 충격에 의한 파손을 방지하고,At this time, the
또 상기 스토퍼(27)와, 안내홈(15) 및 걸림턱(15a)은 각각 안내면(20b)과 접면(13b)의 수직방향으로 다열 배치됨으로써 스토퍼(27)와 걸림턱(15a)의 파손에 의하여 확공 날개(20)의 회동 제한 기능이 상실되는 것을 상호 보완(보강)할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다.
Further, the
따라서 본 발명은 상기한 구성들을 통해 압축 공기의 압력을 이용하여 확공 날개가 점차적으로 펼쳐지면서 회전하여 매설공 내벽에 대하여 파쇄가 이루어지므로 확공 효율을 증대시켜 시공 시간을 단축할 수 있으며, 특히 종래 굴착 비트와 같이 구동 압력에 대항하는 대항력, 마찰력, 저항력 등이 발생하지 않으므로, 이에 따라 각 구성 부품들에 가해지는 압력 부하가 발생하지 않아 내구성이 향상되어 굴착 비트의 고장 및 파손을 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, since the wing blade is gradually expanded by using the compressed air pressure, the wing is rotated about the inner wall of the buried hole to increase the efficiency of wringing, Friction, and resistance against the drive pressure, such as a bit, does not occur. Therefore, the pressure load applied to each component is not generated, thereby improving the durability and preventing the failure or damage of the excavation bit.
본 명세서에서 본 발명의 구성들, 특히 파쇄돌기(23) 내지 스토퍼(27) 등의 재질에 관한 설명은 생략하나, 굴착 비트의 특성 상 파손을 방지할 수 있는 내구성이 보장된 재질로 이루어짐은 자명하다.
Although the description of the structures of the present invention, particularly the materials of the
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 확공 날개를 구비한 굴착 비트를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but various modifications, alterations, and substitutions can be made by those skilled in the art, Changes and substitutions are to be construed as falling within the scope of protection of the present invention.
10 : 비트 본체
11 : 몸통부
12 : 축연결부
13 : 수용부
14 : 축결합부
15 : 안내홈
16 : 체결공
20 : 확공 날개
21 : 회동축
22 : 축공
23 : 파쇄돌기
24 : 수용홈
25 : 슬릿홈
26 : 관통홀
27 : 스토퍼
30 : 확공 날개 펼침 유지 수단
31 : 공기 공급로
32 : 분사 노즐
40 : 복귀 수단
41, 42 : 탄성체 10: bit body 11: body part
12: shaft connecting portion 13: receiving portion
14: shaft coupling portion 15: guide groove
16: fastening hole
20: wing blade 21:
22: shaft hole 23: crushing projection
24: receiving groove 25: slit groove
26: Through hole 27: Stopper
30: open wing spreading maintenance means 31: air supply path
32: injection nozzle
40: return means 41, 42: elastic body
Claims (4)
상기 수용부에서 수직 방향 회동축을 통해 결합되어 상기 비트 본체의 외부로 펼쳐지도록 설치되며, 외측 펼침 방향으로 돌출 형성된 파쇄돌기를 구비한 복수개의 확공 날개;
상기 비트 본체에 내장되며, 상기 확공 날개의 내측면을 향해 공기를 분사하는 확공 날개 펼침 유지 수단; 및
상기 비트 본체를 상기 확공 날개의 펼침 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 회전 구동 수단;
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확공 날개를 구비한 굴착 비트.A bit body having a plurality of receiving portions radially arranged;
A plurality of wing blades which are coupled through a vertical rotation shaft in the receiving portion and installed so as to be spread out of the bit body and have a crushing protrusion protruding in an outer spreading direction;
A wing spreader holding means embedded in the bit body for spraying air toward the inner side of the wing blade; And
Rotation driving means for rotating the bit body in the same direction as the unfolding direction of the wing blade;
Wherein the drill bit has a plurality of drill bits.
상기 회전 구동 수단은
상기 비트 본체에 연결된 회전축을 회전시키는 외부 구동 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 확공 날개를 구비한 굴착 비트.The method according to claim 1,
The rotation drive means
And an external drive means for rotating a rotary shaft connected to the bit body.
상기 회전 구동 수단은
상기 비트 본체에 내장되어 상기 확공 날개가 수용되는 몸통부를 회전시키는 전동 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 확공 날개를 구비한 굴착 비트.The method according to claim 1,
The rotation drive means
And an electric motor built in the bit body for rotating the body portion in which the wing blade is housed.
상기 확공 날개 펼침 유지 수단은 상기 수용부로 노출되는 공기 분사 노즐을 포함하고,
상기 확공 날개는 내측면에 상기 공기 분사 노즐이 수용되면서 분사된 공기가 체류하는 수용홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확공 날개를 구비한 굴착 비트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the open-air spreading and holding means includes an air injection nozzle exposed to the accommodation portion,
Wherein the wing blade includes an accommodating groove in which the air injected while the air injection nozzle is accommodated is retained on an inner surface thereof.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140022348 | 2014-02-26 | ||
KR20140022348 | 2014-02-26 |
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Publication Number | Publication Date |
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