KR20150105857A - 다중 코어 배럴 함마 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암반층에서 대구경(1000mm이상)의 굴착작업을 할 때 사용하는 파일 드릴링 머신(Pile DrillingMachine)에 설치하여 사용하는 다중 코어 배럴 함마 시스템에 관한 것으로서, 대구경을 굴착함에 있어서 함마비트에 의해 도넛형의 굴착공을 형성할 때 비트바디에 형성되어 있는 비트에 의해 파쇄된 파쇄물의 배출이 신속하게 이루어질 수 있도록 구성하여 작업효율성을 극대화 할 수 있도록 하며, 회전체에 함마비트를 동심으로 설치하여 대구경의 굴착이 코어 형성 없이 단번에 이루어질 수 있도록 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)에 결합하여 사용하는 원기둥 형상의 회전체에 형성된 조립구멍으로 조립되며, 원형 또는 단면적이 넓은 사각형 구성의 비트바디가 구비된 함마비트와, 비트바디가 상사점에서 파쇄면과 직접 간섭되지 않도록 하기 위해 회전체에 설치한 롤러비트와, 회전체에 형성되며 함마비트에 의해 파쇄된 파쇄물을 상부로 배출하는 흡입배출관을 포함하도록 구성된 다중 코어 배럴 함마 시스템에 있어서;
상기 흡입배출관은 회전체의 회전방향 반대쪽으로 비트바디와 근접하도록 형성하며; 상기 비트바디의 바닥에는 중심에서 흡입배출관 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로를 음각으로 형성하여 비트바디에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관으로 신속하게 배출되도록 하여 파쇄효율성을 향상시킬 수 있도록 하거나,
상기 회전체에는 함마비트를 복수의 동심원을 갖도록 배열하고; 상기 흡입배출관은 회전체의 회전방향 반대쪽으로 비트바디와 근접하도록 형성하며; 상기 비트바디의 바닥에는 중심에서 흡입배출관 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로를 음각으로 형성하여 비트바디에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관으로 신속하게 배출되도록 하여 파쇄효율성을 향상시킬 수 있도록 하며;
또한 함마비트가 동심으로 배열되는 회전체의 중앙으로 단면적이 원형으로 구성된 비트바디가 결합된 중심용 함마비트를 더 설치하거나, 회전체와 별개로 구동되는 오거를 더 설치하며, 또한 오거축상에는 비트바디의 일측면이 중심에 닿도록 중심용 함마비트를 설치하며, 중심용 함마비트의 회전방향 반대쪽으로 흡입배출관을 형성하여 비트바디에 형성된 파쇄물유로를 통해 배출되는 파쇄물과 오거에 의해 파쇄된 파쇄물을 배출할 수 있도록 한 것이다.

Description

다중 코어 배럴 함마 시스템{Multi-core barrel hammer system}

본 발명은 암반층에서 대구경(1000mm이상)의 굴착작업을 할 때 사용하는 파일 드릴링 머신(Pile DrillingMachine)에 설치하여 사용하는 다중 코어 배럴 함마 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대구경을 굴착함에 있어서 함마비트에 의해 도넛형의 굴착공을 형성할 때 비트바디에 형성되어 있는 비트에 의해 파쇄된 파쇄물의 배출이 신속하게 이루어질 수 있도록 구성하여 작업효율성을 극대화 할 수 있는 다중 코어 배럴 함마 시스템을 제공코자 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 회전체에 함마비트를 동심으로 설치하여 대구경의 굴착이 코어 형성 없이 단번에 이루어질 수 있도록 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템을 제공코자 하는 것이다.

일반적으로 건축 및 교량기초공사를 위해서 연약지반이나, 암반층 등에 강관 등으로 제작되는 파일을 설치하여 보강작업을 행하는 작업(R.C.D공법)을 하게 된다.

상기한 R.C.D공법의 경우 대구경(1000mm이상)의 굴착작업을 행하는 공법이다.

대표적으로는 파일 드릴링 머신의 드릴 파이프 상단에 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)를 결합하고, 드릴 파이프 하측으로 하부에 원주방향으로 수개의 비트를 결합한 비트바디를 설치한 상태에서 비트바디를 가압 상태에서 구동함으로 해서 암반층에 굴착공을 단번에 천공하는 방법이 있다.

또한 파일 드릴링 머신의 드릴 파이프 상단에 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)를 결합하고, 드릴 파이프 하측으로 파이프 형상의 비트바디를 결합하며, 이 비트바디의 하단에 수개의 비트를 설치하여 드럼 스테빌라이져가 회전할 때 비트바디가 함께 회전되고, 비트가 암반층을 긁으면서 도넛형상의 홈을 형성하도록 하고, 일정깊이로 홈이 형성되어 코어 배럴이 형성되면 이를 제거하여 굴착공을 천공하는 방법이다.

상기 코어 배럴 방식의 경우 전기한 바와 같이 암반층 전체를 굴착하는 방법에 비해 굴착면적을 최소화 하면서도 대형 굴착공을 굴착할 수 있는 등의 장점이 있으나, 굴착 과정에서 암반층과 마찰되는 비트의 마모가 과도하여 비트 교체 비용이 많이 들고, 작업성이 매우 저조한 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 본 발명자가 권리권자인 파일 드릴링머신의 코어배럴 작업용 굴착함마가 등록(KR 200444654 Y1 2009.05.20.)한 바 있다.

상기한 선등록 구성은 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)에 결합되며 플랜지가 상단에 구비된 회전체에 지반을 굴착하는 함마비트와, 분쇄물을 지상으로 배출하도록 흡입배출관을 형성한 코어 배럴 작업용 굴착함마에 있어서, 상기 회전체는 단면이 도넛과 같이 속이 빈 구성이 되도록 아래쪽이 개방된 원기둥 형상으로 구성하고, 상기 함마 비트는 회전체에 아래쪽으로 개방된 2개 이상의 조립구멍에 결합하여 도넛 형상의 굴착공 천공으로 코어 배럴을 형성되도록 구성으로 이루어진다.

상기한 선행기술의 경우 기존 1000mm이상의 대구경 굴착작업을 향하는 R.C.D공법에 비해 월등히 향상된 굴착능력을 제공할 수 있어 작업 공기를 대폭 단축할 수 있는 효과를 제공하고 있다. 그러나 천공을 담당하고 있는 함마 비트 및 비트바디가 원기둥 형상으로, 그 구성은 회전체의 가장자리 측에 원주방향으로 설치되는 적어도 2대 이상의 함마비트를 설치하고, 또한 상기 도넛형인 회전체의 바닥에는 상기 함마비트와 간섭되지 않도록 복수의 롤러비트를 설치하며, 분쇄물을 지상으로 배출하도록 흡입배출관을 형성한 구성으로 이루어져 있다. 이와 같은 구성은 굴착시 굴착 중심을 기준으로 비트바디의 안쪽과 바깥쪽에 위치하는 비트의 개수보다 중간부분의 비트 개수가 많게 형성되는 형상으로 천공시 안쪽과 바깥쪽 비트의 마모가 심하게 발생하게 잦은 교체작업이 필요하게 되며, 또 파쇄력 저하로 작업능률이 저하되는 등의 문제점이 있었던 것으로, 업계에서는 이를 해결할 수 있는 신규한 구성의 함마비트가 요구되고 있는 실정이었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 본 발명자는 대한민국 등록실용신안출원 2013-0000940호의 코어배럴 작업용 굴착함마의 함마비트를 출원한바 있다. 상기한 선출원된 함마비트의 경우 굴착함마의 비트바디는 아랫변과 윗변이 호형인 사다리꼴로 구성하여 단면적을 넓게 구성한 것으로, 함마비트의 바닥에 파쇄를 위해 형성한 비트가 균일하게 마모되어 함마비트의 사용수명을 대폭 연장할 수 있는 등의 효과를 기대할 수 있었다.

그러나 상기한 선행기술들의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 함마비트에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관으로 신속하게 배출되지 못하고, 파쇄지역에서 머물다가 흡입배출관이 상부로 이동될 때 배출되는 구성으로 이루어져 있다. 이와 같은 파쇄물 배출 지연은 함마비트가 이미 파쇄되어 있는 파쇄물을 다시 타격하여 파쇄하는 형상이 되는 것이므로, 결국 파쇄능력을 저하시켜 신속한 굴착작업을 기대할 수 없는 원인이며, 또한 공기지연, 굴착비용증가 등을 수반하게 되었던 것으로, 업계에서는 파쇄물의 신속한 배출을 유도하여 굴착 작업에 따른 여러 문제점을 해결할 수 있는 신규한 구성의 함마 시스템이 요구되고 있는 실정이었다.

KR 200444654 Y1 2009.05.20.

이에 본 발명자는 종래 문제점으로 대두되고 있는 파쇄물의 정체 현상을 해결코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 함마비트의 구성을 개량하여 굴착공을 형성할 때 비트바디에 형성되어 있는 비트에 의해 파쇄된 파쇄물의 배출이 굴착함마 하측에서 정체되는 일 없이 신속하게 이루어질 수 있도록 하여 작업효율성을 극대화 할 수 있게 하며, 또한 회전체에 함마비트를 동심으로 설치하여 대구경의 굴착이 코어 형성 없이 단번에 이루어질 수 있도록 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결수단으로 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템은;

첫째 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)에 결합하여 사용하는 원기둥 형상의 회전체에 형성된 조립구멍으로 조립되며, 원형 또는 단면적이 넓은 사각형 구성의 비트바디가 구비된 함마비트와, 비트바디가 상사점에서 파쇄면과 직접 간섭되지 않도록 하기 위해 회전체에 설치한 롤러비트와, 회전체에 형성되며 함마비트에 의해 파쇄된 파쇄물을 상부로 배출하는 흡입배출관을 포함하도록 구성된 다중 코어 배럴 함마 시스템에 있어서; 상기 흡입배출관은 회전체의 회전방향 반대쪽으로 비트바디와 근접하도록 형성하며; 상기 비트바디의 바닥에는 중심에서 흡입배출관 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로를 음각으로 형성하여 비트바디에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관으로 신속하게 배출되도록 하여 파쇄효율성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

둘째 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)에 결합하여 사용하는 원기둥 형상의 회전체에 형성된 조립구멍으로 조립되며, 원형 또는 단면적이 넓은 사각형 구성의 비트바디가 구비된 함마비트와, 비트바디가 상사점에서 파쇄면과 직접 간섭되지 않도록 하기 위해 회전체에 설치한 롤러비트와, 회전체에 형성되며 함마비트에 의해 파쇄된 파쇄물을 상부로 배출하는 흡입배출관을 포함하도록 구성된 다중 코어 배럴 함마 시스템에 있어서; 상기 회전체에는 함마비트를 복수의 동심원을 갖도록 배열하고; 상기 흡입배출관은 회전체의 회전방향 반대쪽으로 비트바디와 근접하도록 형성하며; 상기 비트바디의 바닥에는 중심에서 흡입배출관 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로를 음각으로 형성하여 비트바디에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관으로 신속하게 배출되도록 하여 파쇄효율성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

셋째 상기 롤러비트는 바깥쪽 동심원에 배열되는 함마비트와 안쪽 동심원에 배열된 함마비트의 경계에 걸쳐지게 설치하였다.

넷째 함마비트가 동심으로 배열되는 회전체의 중앙으로 단면적이 원형으로 구성된 비트바디가 결합된 중심용 함마비트를 더 설치하였다.

다섯째 함마비트가 동심으로 배열되는 회전체의 중앙으로, 회전체와 별개로 구동되는 오거를 더 설치하며, 또한 오거축상에는 비트바디의 일측면이 중심에 닿도록 중심용 함마비트를 설치하며, 중심용 함마비트의 회전방향 반대쪽으로 흡입배출관을 형성하여 비트바디에 형성된 파쇄물유로를 통해 배출되는 파쇄물과 오거에 의해 파쇄된 파쇄물을 배출할 수 있도록 하였다.

여섯째 상기 비트바디에 형성된 파쇄물유로는 비트바디의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 점차 넓어져 파쇄물의 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 하였다.

일곱째 회전체의 바깥쪽에 결합되는 함마비트는 회전체 외부로 케이싱 두께만큼 노출되도록 크게 형성하였다.

여덟째 회전체의 상측으로 저장통 받침을 일체로 설치하고, 저장통 받침 상측으로는 하부가 개방된 슬래그저장통을 배치하며, 슬래그저장통은 천정판의 중앙에 조립공이 형성되어 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)와 회전체를 연결하는 로드에 끼워지고, 외부 상측으로는 와이어고리를 마련하여 인양와이어의 하단부를 고정하며, 슬래그저장통의 내부에는 상기 회전체에 설치된 흡입배출관을 연장하여 파쇄물을 슬래그저장통 내로 배출할 수 있도록 하였다.

아홉째 흡입배출관의 주변으로 비트바디 쪽이 개방된 ㄷ형의 유도격벽을 회전체 하측에 일체로 형성하되, 상기 유도격벽은 회전체 바닥을 기준으로 할 때 하면이 비트바디가 상사점에 위치한 상태에서 비트바디 보다 낮게 형성하여 회전체가 회전할 때 비파쇄부분과 면접되지 않게 구성하였다.

본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템을 사용할 경우 기존 1000mm이상의 대구경 굴착작업을 향하는 R.C.D공법에 비해 월등히 향상된 굴착능력을 제공할 수 있어 작업 공기를 대폭 단축할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명을 사용할 경우 비트바디에 의해 파쇄된 파쇄물이 비트바디에 형성되어 있는 파쇄물유로를 통해 흡입배출관으로 신속하게 배출되는 것으로, 파쇄물 정체로 인한 패쇄력 저하 등의 문제점을 일소할 수 있으므로 종래 함마 시스템에 비해 월등히 향상된 파쇄능력을 제공할 수 있는 것이다.

또한 본 발명은 회전체에 동심으로 함마비트를 설치하고, 중앙으로 중심용 함마비트 또는 회전체와 별개로 구동하는 오거를 더 설치함으로 해서 작업과정에서 내부에 코어가 형성되지 않게 대구경 굴착작업이 가능한 효과를 제공할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템은 R.C.D공법은 물론이고, 오거 전용기, 켈리 바가 설치된 로터리 드릴머신 등 각종 굴착 장비에 범용으로 적용하여 사용할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 바람직한 제1실시례를 보인 정면도로서 파쇄되는 상태도
도 2는 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 바람직한 제1실시례를 보인 정면도로서 지상으로 인양 후 슬래그저장통을 상향 이동시킨 상태도
도 3은 도 1의 저면도
도 4는 본 발명에 적용되는 흡입배출관의 하부 구조를 보인 단면도
도 5는 본 발명에 적용되는 비트바디의 바람직한 예를 보인 저면 사시도
도 6은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제2실시례를 보인 저면도
도 7은 도 6에서 제공하는 본 발명 제2실시례에 의해 굴착될 때 바깥쪽과 안쪽 비트바디 사이에 형성될 수 있는 비파쇄영역을 롤러비트로 파쇄하는 예를 보인 단면도
도 8은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제3실시례를 보인 저면도
도 9는 도 8의 작동상태를 보인 정면도
도 10은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제4실시례를 보인 저면도
도 11은 도 10의 작동상태를 보인 정면도
도 12는 본 발명 제4실시례로 물막이 공사 등을 위한 연속벽체 말뚝공사를 행하는 예를 보인 공정도
도 13은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제4실시례를 보인 저면도
도 14는 도 13의 작동상태를 보인 정면도
도 15는 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제6실시례를 보인 저면도
도 16은 도 15의 작동상태를 보인 정면도

이하 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 여러 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1, 도 2는 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 바람직한 제1실시례를 보인 정면도로서 파쇄되는 상태도 및 지상으로 인양 후 슬래그저장통을 상향 이동시킨 상태도를 도시한 것이고, 도 3은 도 1의 저면도, 도 4는 본 발명에 적용되는 흡입배출관의 하부 구조를 보인 단면도, 도 5는 본 발명에 적용되는 비트바디의 바람직한 예를 보인 저면 사시도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)은 도시된 바와 같이 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer;2)에 결합하여 사용하는 장비로서, 상기 드럼 스테빌라이져(2)와 결합되는 플랜지(3)가 상단에 구비된 회전체(4)와, 이 회전체(4)의 가장자리 측에 원주방향으로 설치되는 적어도 2대 이상의 함마비트(5)와, 상기 함마비트(5)에 구비되는 비트바디(52)의 상사점 위치에서 파쇄면와 직접 간섭되지 않도록 하기 위해 도넛형인 회전체(4)의 바닥에 설치되는 복수의 롤러비트(6)와, 분쇄물을 지상으로 배출하도록 흡입배출관(7)을 포함하는 구성을 갖는다.

회전체(4)는 아래쪽이 개방되는 원기둥 형상이고, 단면이 도넛과 같이 속이 빈 구성으로 이루어지며 상부에는 막혀있는 구성을 갖는다.

상기 회전체(4)에는 아래쪽으로 개방되도록 축방향으로 2개 이상의 조립구멍(4a)을 형성하고, 이들 조립구멍(4a)에 함마비트(5)를 결합한다.

상기 함마비트(5)는 조립구멍(4a)에 내입 상태로 회전체(4)에 결합되는 함마본체(51)와, 함마본체(51)에 승강되게 결합한 비트바디(52)와, 비트바디(52)의 하단에 지면과 접하도록 조립한 수개의 비트(53)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

이와 같은 구성은 본 발명자가 소유하고 있는 파일 드릴링머신의 코어배럴 작업용 굴착함마(1)(KR 200444654 Y1 2009.05.20.)의 구성과 동일한 구성을 갖는다.

본 발명에서는 상기와 같이 구성되는 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)을 구성함에 있어서, 비트바디(52)에 의해 파쇄된 파쇄물을 효과적으로 배출할 수 있는 구성을 제안하고자 하는 것으로, 흡입배출관(7)의 위치이동과, 바트바디(52)의 구조변경 행하는 간단한 구성이면서도 파쇄물 배출 능력을 극대화 하고, 아울러 패쇄 능력을 향상시켜 굴착 능력을 배가시킬 수 있게 한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 회전체(4)의 회전방향 반대쪽으로 비트바디(52)와 근접하도록 흡입배출관(7)을 형성하고, 상기 비트바디(52)의 바닥에는 중심에서 흡입배출관(7) 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로(54)를 음각으로 형성한다.

상기 파쇄물유로(54)의 바람직한 예로는 비트바디(52)의 중심에서 흡입배출관(7) 쪽으로 갈수록 깊이가 점차 깊어지고, 폭이 점차 넓어지는 구성을 갖도록 음각으로 형성한다. 이와 같이 비트바디(52)에 파쇄물유로(54)를 형성하는 경우 비트바디(52)에 의해 파쇄될 때 파쇄물은 비어있는 파쇄물유로(54)로 유입되고, 파쇄물유로(54)로 유입된 파쇄물들은 회전체(4)의 회전에 따라 흡입배출관(7)의 아래로 노출되면서 이때 파쇄물이 신속하게 흡입배출관(7)으로 흡입되어 배출이 이루어지게 되는 것이다.

따라서 본 발명에서 제공하는 비트바디(52)를 적용하는 경우 비트바디(52)에 의해 파쇄된 파쇄물들이 정체 상태로 비트바디(52)에 의해 재차 타격되기 전에 흡입배출관(7)으로 신속하게 배출되므로 파쇄능력을 높일 수 있게 되는 것이다.

본 발명이 적용되는 비트바디(52)는 평면에서 볼 때 원형 또는 사각형이 적용될 수 있으며, 바람직하기로는 사각형 구성의 것을 사용하여 비트바디(52)에 구비되는 비트(53)가 편마모되는 등의 염려가 없도록 한다.

한편 본 발명은 상기 회전체(4)의 상측으로 저장통 받침(15)을 일체로 설치하며, 저장통 받침(15) 상측으로는 하부가 개방된 슬래그저장통(16)을 배치한다. 이때 슬래그저장통(16)은 천정판(16a)의 중앙에 조립공(16b)이 형성되어 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer;2)와 회전체(4)를 연결하는 로드(2a)에 끼워지는 형상을 제공한다. 또한 슬래그저장통(16)의 외부 상측으로는 와이어고리(16c)를 마련하고 기체에 고정된 인양기(미도시)와 인양와이어(17)의 하단부를 고정토록 구성하고 있으며, 슬래그저장통(16)의 내부에는 상기 회전체(4)에 설치된 흡입배출관(7)을 연장하여 파쇄물을 슬래그저장통(16) 내로 배출할 수 있게 한다.

이와 같이 슬래그저장통(16)을 설치하는 경우 본 발명 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)을 이용하여 전석층 등을 파쇄할 때 파쇄물이 슬래그저장통(16)에 저장되며, 슬래그저장통(16)에 일정량의 파쇄물이 채워지면 다중 코어 배럴 함마 시스템(1) 전체를 지상으로 인양한 상태에서 도 3과 같이 로드(2a)에 끼워져 있는 슬래그저장통(16)만 상향 이동시켜 파쇄물을 배출한 후 다시 저장통 받침(15) 위에 슬래그저장통(16)을 올린 후 다시 파쇄작업을 진행하면 되는 것이다.

또한 본 발명은 회전체(4)의 하측으로 흡입배출관(7)으로 파쇄물을 효과적으로 유도 배출할 수 있는 기능을 갖도록 구성하고 있다.

즉, 흡입배출관(7)의 주변으로 비트바디(52) 쪽이 개방된 ㄷ형의 유도격벽(18)을 회전체(4) 하측에 일체로 형성하여 비트바디(52)에 형성된 파쇄물유로(54)로 배출되는 파쇄물이 주변으로 비산되지 않고 유도격벽(18)에 막혀 흡입배출관(7)으로 신속하게 배출될 수 있게 되는 것이다. 이때 상기 유도격벽(18)은 회전체(4) 바닥을 기준으로 할 때 하면이 비트바디(52)가 상사점에 위치한 상태에서 비트바디(52) 보다 낮게 형성하여 회전체(4)가 회전할 때 비파쇄부분과 면접되지 않게 구성하여 파쇄에 지장이 없도록 구성한다.

도 6은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제2실시례를 보인 저면도를 도시한 것이고, 도 7은 도 6에서 제공하는 본 발명 제2실시례에 의해 굴착될 때 바깥쪽과 안쪽 비트바디 사이에 형성될 수 있는 비파쇄영역을 롤러비트로 파쇄하는 예를 보인 단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2실시례에서 제공하는 배럴 함마 시스템은 회전체(4)에 동심으로 함마비트(5)를 배열한 구성을 제안하고 있다. 도시된 바에 의하면 바깥쪽에 3개의 함마비트(5)가 배치되고 안쪽에 2개의 함마비트(5)가 배치되도록, 2개의 동심원으로구성하고 있다.

동심으로 배치되는 바깥쪽 함마비트(5)의 비트바디(52)와, 안쪽 함마비트(5)의 비트바디(52) 배열로는,

첫째 기준이 되는 바깥쪽 비트바디(52)와, 안쪽 비트바디(52)의 일부가 겹쳐지는 파쇄영역을 갖도록 하는 구성이다. 그러나 이와 같이 바깥쪽과 안쪽 비트바디(52)의 파쇄영역이 겹쳐지도록 하는 경우 겹쳐지는 부분을 중복 파쇄하게 되는 구성이므로 파쇄 능력을 저감시키게 되는 구조로서 바람직하지 않다.

둘째 기준이 되는 바깥쪽 비트바디(52)와, 안쪽 비트바디(52)의 파쇄영역이 선접촉될 수 있도록 하는 구성이다. 이와 같은 구성은 상기 첫째 배열에서와 같은 파쇄 능력 저감 의 문제점을 해결하여 비트바디(52)의 단면적에 부합하는 파쇄영역을 제공할 수 있다.

셋째 기준이 되는 바깥쪽 비트바디(52)와, 안쪽 비트바디(52)의 파쇄영역 사이에 비파쇄영역(11)이 생기도록 구성한 것이다. 이와 같은 비파쇄영역(11)은 10~50mm의 좁은 폭이 되도록 바깥쪽 비트바디(52)와 안쪽 비트바디(52)를 위치시키고, 비파쇄영역(11)에는 회전체(4)에 구름되도록 설치되는 롤러비트(6)가 위치될 수 있도록 한다.

상기와 같이 얇은 비파쇄영역(11)이 롤러비트(6)의 구름이동에 의해 파쇄되므로 바깥쪽과 안쪽에 위치하는 비트바디(52)와 함께 넓은 파쇄면을 제공하여 파쇄능력을 극대화 할 수 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제3실시례를 보인 저면도를 도시한 것이고, 도 9는 도 8의 작동상태를 보인 정면도를 도시한 것이다.

본 발명 제 3실시례에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)은 제1실시례 또는 제2실시례를 구성함에 있어서, 함마비트(5)가 동심원으로 결합되어 있는 회전체(4)의 중심에 단면적이 원형으로 구성된 비트바디(81)가 결합되는 중심용 함마비트(8)를 더 결합한 구성으로 이루어진다.

이와 같이 회전체(4)의 중심에 중심용 함마비트(8)를 더 설치하는 구성으로 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)을 제공하는 경우 회전체(4)가 회전할 때 중심용 함마비트(8)가 회전체(4)에 동심으로 결합되어 있는 함마비트(5)들과 함께 회전하면서 코어 생성 부분을 파쇄하는 형상이 되므로, 제1,2실시례를 이용하여 중앙에 코어가 형성되도록 파쇄하는 공정 후 코어를 분리하는 코어분리공정을 더 행하는 번거로움 없이 대구경의 굴착이 한 번에 이루어지게 되는 것으로, 굴착 효율성 향상을 기재할 수 있는 것이다.

도 10은 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제4실시례를 보인 저면도를 도시한 것이고, 도 11은 도 10의 작동상태를 보인 정면도를 도시한 것이다.

본 발명 제4실시례는 상기 제3실시례와 같이 제1실시례 또는 제2실시례를 구성함에 있어서, 함마비트(5)가 동심원으로 결합되어 있는 회전체(4)의 중심에 오거(9)를 설치한 구성이다. 상기 오거(9)는 드럼 스테빌라이져(2)의 중심을 관통하여 설치되어 있으며, 회전체(4)와 함께 구동되도록 설치한다.

이와 같은 구성은 물막이 공사 등을 위한 연속벽체 말뚝공사(PIP공법이라고도 한다.)를 대구경으로 시공할 때 사용할 수 있는 것으로 도 10에 도시된 바와 같이 회전체(4)에 결합되어 있는 함마비트(5)를 이용하여 먼저 시공된 이웃하는 2개의 기둥(12)의 가장자리측 오버랩 부분(12a)을 파쇄하고, 양측 기둥(12) 사이의 토사층(13)을 오거(9)로 천공할 수 있도록 함으로 해서 물막이 공사 등을 위한 연속벽체 말뚝공사의 공기단축과 함께 공사비용 절감을 기대할 수 있도록하는 기능성을 제공하게 되는 것이다.

도 12는 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제5실시례를 보인 저면도를 도시한 것이고, 도 13은 도 12의 작동상태를 보인 정면도를 도시한 것이다.

본 발명 제5실시례는 상기 제3실시례와 같이 제1실시례 또는 제2실시례를 구성함에 있어서, 함마비트(5)가 동심원으로 결합되어 있는 회전체(4)의 중심에 오거(9)를 설치하여 코어 부분을 파쇄할 수 있게 한다. 또한 오거축(91)상에는 저면에서 볼때 비트바디(101)의 일측면이 중심에 닿도록 편심된 위치에 중심용 함마비트(10)를 설치하며, 중심용 함마비트(10)의 회전방향 반대쪽으로 흡입배출관(7)을 형성하여 비트바디(101)에 형성된 파쇄물유로(102)를 통해 오거(9) 및 중심용 함마비트(10)에 의해 파쇄된 파쇄물을 신속하게 배출할 수 있도록 한 것이다. 상기 오거(9)는 드럼 스테빌라이져(2)의 중심을 관통하여 설치되어 있다.

이와 같은 구성 또한 상기 제3실시례와 같이 회전체(4)에 동심으로 결합되어 있는 함마비트(5)들과 함께 코어 생성 부분을 오거(9) 및 중심용 함마비트(10)가 파쇄하는 형상이 되므로 제1,2실시례를 이용하여 중앙에 코어가 형성되도록 파쇄하는 공정 후 코어를 분리하는 코어분리공정을 더 행하는 번거로움 없이 대구경의 굴착이 한 번에 이루어지게 되는 것으로, 굴착 효율성 향상을 기재할 수 있는 것이다.

도 14는 본 발명에서 제공하는 다중 코어 배럴 함마 시스템의 제6실시례를 보인 저면도를 도시한 것이고, 도 15는 도 14의 작동상태를 보인 정면도를 도시한 것이다.

본 발명 제6실시례는 상기 제1 내지 제3실시례, 제5실시례에 적용될 수 있는 것으로, 특히 전석층과 토사층이 반복되는 등의 지질에 매우 효과적으로 운용할 수 있는 것으로, 회전체(4)의 바깥에 위치하는 케이싱(14)이 본 발명의 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)과 함께 하강할 수 있도록 구성한 것이다.

본 발명의 제6실시례는 회전체(4)에 결합되어 있는 함마비트(5)를 회전체(4) 외부로 케이싱(14) 두께만큼 노출되도록 크게 형성한 구성을 가지도록 한 것이다. 도시된 바에 의하면 상기 제1실시례를 기준으로 하여 도시하고 있으며, 제2 내지 제5실시례에도 동일한 방법으로 적용될 수 있음은 당연하다.

제6실시례와 같이 본 발명을 구성할 경우 회전체(4)의 바깥으로 함마비트(5)가 노출된 상태에서 확장된 굴착이 이루어지므로, 회전체(4) 외부에 케이싱(14)을 배치하여 회전체(4)와 함께 지하로 케이싱(14)을 압입할 수 있으므로, 특히 전석층과 토사층이 교대로 출현하는 지질 등에서도 효과적인 천공 작업이 이루어질 수 있는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:다중 코어 배럴 함마 시스템 2:드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)
2:로드 3:플랜지
4:회전체 4a:조립구멍
5:함마비트 51:함마본체
52:비트바디 53:비트
54:파쇄물유로 6:롤러비트
7:흡입배출관 8,10:중심용 함마비트
81,101:비트바디 9:오거
91:오거축 11:비파쇄영역
12:기둥 13:토사층
14:케이싱 15:저장통 받침
16:슬래그저장통 16a:천정판
16b:조립공 16c:와이어고리
17:인양와이어 18:유도격벽

Claims (10)

1. 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer;2)에 결합하여 사용하는 원기둥 형상의 회전체(4)에 형성된 조립구멍(4a)으로 조립되며, 원형 또는 단면적이 넓은 사각형 구성의 비트바디(52)가 구비된 함마비트(5)와, 비트바디(52)가 상사점에서 파쇄면과 직접 간섭되지 않도록 하기 위해 회전체(4)에 설치한 롤러비트(6)와, 회전체(4)에 형성되며 함마비트(5)에 의해 파쇄된 파쇄물을 상부로 배출하는 흡입배출관(7)을 포함하도록 구성된 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)에 있어서;
   상기 흡입배출관(7)은 회전체(4)의 회전방향 반대쪽으로 비트바디(52)와 근접하도록 형성하며;
   상기 비트바디(52)의 바닥에는 중심에서 흡입배출관(7) 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로(54)를 음각으로 형성하여 비트바디(52)에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관(7)으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
2. 파일 드릴링 머신의 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer;2)에 결합하여 사용하는 원기둥 형상의 회전체(4)에 형성된 조립구멍(4a)으로 조립되며, 원형 또는 단면적이 넓은 사각형 구성의 비트바디(52)가 구비된 함마비트(5)와, 비트바디(52)가 상사점에서 파쇄면과 직접 간섭되지 않도록 하기 위해 회전체(4)에 설치한 롤러비트(6)와, 회전체(4)에 형성되며 함마비트(5)에 의해 파쇄된 파쇄물을 상부로 배출하는 흡입배출관(7)을 포함하도록 구성된 다중 코어 배럴 함마 시스템(1)에 있어서;
   상기 회전체(4)에는 함마비트(5)를 복수의 동심원을 갖도록 배열하고;
   상기 흡입배출관(7)은 회전체(4)의 회전방향 반대쪽으로 비트바디(52)와 근접하도록 형성하며;
   상기 비트바디(52)의 바닥에는 중심에서 흡입배출관(7) 쪽으로 개구되도록 파쇄물유로(54)를 음각으로 형성하여 비트바디(52)에 의해 파쇄된 파쇄물이 흡입배출관(7)으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서;
   바깥쪽 비트바디(52)와 안쪽 비트바디(52)의 파쇄영역 사이에 비파쇄영역이 생기도록 구성하고;
   상기 롤러비트(7)는 바깥쪽 동심원에 배열되는 함마비트(5)와 안쪽 동심원에 배열된 함마비트(5) 경계 부분의 비파쇄영역에 위치되도록 설치한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
4. 청구항 2에 있어서;
   함마비트(5)가 동심으로 배열되는 회전체(4)의 중앙으로 단면적이 원형으로 구성된 비트바디(81)가 결합된 중심용 함마비트(8)를 더 설치한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
5. 청구항 2에 있어서;
   함마비트(5)가 동심으로 배열되는 회전체(4)의 중앙으로, 회전체(4)와 함께 구동되는 오거(9)를 더 설치한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서;
   오거축(91)상에는 비트바디(101)의 일측면이 오거(9)의 중심에 닿도록 중심용 함마비트(10)를 설치하며;
   중심용 함마비트(10)의 회전방향 반대쪽으로 흡입배출관(7)을 형성하여 비트바디(101)에 형성된 파쇄물유로(54)를 통해 배출되는 파쇄물과 오거(9)에 의해 파쇄된 파쇄물을 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
7. 청구항 1 내지 6에 있어서;
   상기 비트바디(52)에 형성된 파쇄물유로(54)는 비트바디(52)의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 점차 넓어져 파쇄물을 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
8. 청구항 1 내지 6에 있어서;
   회전체(4)에 바깥 원주에 결합되는 함마비트(5)는 회전체(4) 외부로 케이싱(14) 두께만큼 노출되도록 크게 형성한 구성한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
9. 청구항 1 내지 6에 있어서;
   회전체(4)의 상측으로 저장통 받침(15)을 일체로 설치하고, 저장통 받침(15) 상측으로는 하부가 개방된 슬래그저장통(16)을 배치하며,
   슬래그저장통(16)은 천정판(16a)의 중앙에 조립공(16b)이 형성되어 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer;2)와 회전체(4)를 연결하는 로드(2a)에 끼워지고, 외부 상측으로는 와이어고리(16c)를 마련하여 인양와이어(17)의 하단부를 고정하며,
   슬래그저장통(18)의 내부에는 상기 회전체(4)에 설치된 흡입배출관(7)을 연장하여 파쇄물을 슬래그저장통(16) 내로 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.
   
10. 청구항 1 내지 6에 있어서;
    흡입배출관(7)의 주변으로 비트바디(52) 쪽이 개방된 ㄷ형의 유도격벽(18)을 회전체(4) 하측에 일체로 형성하되,
    상기 유도격벽(18)은 회전체(4) 바닥을 기준으로 할 때 하면이 비트바디(52)가 상사점에 위치한 상태에서 비트바디(52) 보다 낮게 형성하여 회전체(4)가 회전할 때 비파쇄부분과 면접되지 않게 구성한 것을 특징으로 하는 다중 코어 배럴 함마 시스템.

Images