KR20170107217A - 강관 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관 조립체에 관한 것으로서, 굴착시 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 1 강관; 굴착시 상기 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 2 강관; 및 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재;를 포함할 수 있다.

Description

강관 조립체{Steel pipe assembly}

본 발명은 강관 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 강관이 조립되어 이루어지는 굴착용 강관 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 강관 그라우팅 공법은 지반을 보강하면서 차수성을 향상시키는 지하 굴착보조 공법으로, 강관을 지반에 설치하고 그 강관의 내측으로 그라우트재를 주입함으로서 주입재에 의한 지반의 고결로 강관과 지반을 일체로 만들고 토질, 암반의 전단강도를 증대시키는 것을 특징으로 하며 주입을 강관속에서 수행하므로 시공성, 경제성 측면에서 매우 유리한 공법이다.

이러한 강관 그라우팅 공법은 그 효과를 인정받아 터널보강 공법의 일환으로 정착되어 널리 이용되고 있다.

일반적으로 강관 그라우팅 공법은 지반을 굴착하는 단계와, 굴착된 굴착홀에 스트레이너(그라우트재 주입부)가 설치된 강관을 삽입하는 단계와, 강관과 굴착홀 사이에 실링재를 투입하는 단계와, 패커를 설치하면서 시멘트를 주입하는 단계로 이루어진다.

그러나 이러한 방법은 굴착 후 강관을 삽입하는 방법으로 진행되기 때문에 굴착홀이 자연 유지되지 않는 연약한 토사지반에서는 굴착홀의 무너짐 또는 이물질 혼합 등으로 강관의 삽입이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 대한민국 등록특허공고 제100919628호에 개시된 바와 같이, 접철이 가능한 윙비트를 이용하여 강관의 설치를 용이하게 할 수 있는 기술이 개발되었다.

이러한 종래의 굴착용 비트는, 파이프 형태의 강관이 비트 몸체에 의해 삽입되어져서 상기 비트 몸체와 함께 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있는 것으로서, 비트 몸체에서 외경 방향으로 돌출되는 고정식 숄더 부재가 설치될 수 있다.

그러나, 이러한 고정식 숄더 부재는, 상기 강관의 걸림턱에 항상 걸림 결합되는 것으로서, 예를 들어서, 굴착시 암반을 만나는 경우, 그 자리에 상기 강관만을 남겨 놓고 상기 비트 몸체만 굴착 진행 방향으로 그대로 진행할 수는 없었다.

따라서, 종래에는 굴착시 암반을 만나는 경우, 상기 비트 몸체를 지상으로 완전히 들어 올려서 상기 고정식 숄더 부재가 없는 다른 비트 몸체를 교체한 후, 다시 재굴착하는 번거로움이 있었고, 이로 인하여 굴착 시간 및 굴착 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 강관은 굴착용 비트와 함께 굴착홀에 삽입되기 어려운 구조이고, 굴착용 비트와의 체결시 미리 정해진 길이로 절단된 강관을 이용해야 하기 때문에 다양한 현장 상황에 맞추어서 강관의 길이를 미리 결정하여 맞추기가 어려웠었던 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로 복수개의 강관으로 이루어지고, 굴착용 비트의 정회전시 비틀림 체결 상태를 유지하나 강관을 역회전시키면 쉽게 분리가 가능하여 굴착후 강관 조립체의 일부를 남기거나 일부분만 끌어 올리는 등 다양한 형태의 현장 환경에 맞추어서 다양한 길이로 조립하여 사용할 수 있게 하는 강관 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 강관 조립체는, 굴착시 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 1 강관; 굴착시 상기 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 2 강관; 및 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 비틀림 결합 부재는, 상기 제 1 강관 또는 상기 제 2 강관에 형성되는 돌기부; 및 상기 돌기부와 대응되도록 상기 제 2 강관 또는 상기 제 1 강관에 형성되고, 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관이 길이방향으로 연장되도록 맞댄 상태에서 상기 제 2 강관과 상기 제 2 강관을 상대적으로 정방향으로 비틀면 상기 돌기부에 걸림 결합될 수 있고, 역방향으로 비틀면 분리될 수 있도록 굴착용 비트의 회전 방향과 반대 방향으로 구부러진 형태로 형성되는 걸림부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 돌기부는 사각 돌기 형상이고, 상기 걸림부는 L자 형태일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 돌기부 및 상기 걸림부는 서로 연결된 상기 제 1 강관 및 상기 제 2 강관의 외경 방향으로 노출되지 않도록 내경면에 형성되는 내부형 또는 외경 방향으로 노출되는 외부형일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 굴착홀에 선단에 삽입되고, 파이프 형상으로 형성되며, 굴착용 비트의 강관용 숄더 부재에 의해 걸림 결합되어 전진될 수 있도록 내경면에 걸림턱이 형성되는 첨단 강관; 및 상기 첨단 강관과 제 1 강관이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 첨단 강관과 상기 제 1 강관에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 굴착용 비트는, 첨단 굴착면이 형성되는 비트 몸체; 협폭홀을 굴착하거나 외부로 빠져나올 수 있도록 상기 비트 몸체의 내부 방향으로 선택적으로 수축될 수 있고, 확폭홀을 굴착할 수 있도록 상기 비트 몸체로부터 외경 방향으로 선택적으로 신장될 수 있는 굴착용 숄더 부재; 파이프 형태의 강관이 상기 비트 몸체에 의해 삽입되어져서 상기 비트 몸체와 함께 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있도록 상기 비트 몸체로부터 외경 방향으로 선택적으로 신장되어 상기 강관의 걸림턱에 걸림 결합되고, 굴착 조건에 따라 상기 강관은 남겨 놓고 상기 비트 몸체만 상기 굴착 진행 방향으로 진행되거나 외부로 빠져나올 수 있도록 상기 비트 몸체의 내부 방향으로 선택적으로 수축될 수 있는 강관용 숄더 부재; 및 상기 비트 몸체에 설치되고, 상기 굴착용 숄더 부재 및 상기 강관용 숄더 부재를 선택적으로 신장 및 수축시키는 숄더 가동 장치;를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 복수개의 강관으로 이루어져서 사용 및 보관이 편리하고, 굴착용 비트의 정회전시 비틀림 체결 상태를 유지하나 강관을 역회전시키면 쉽게 분리가 가능하여 굴착후 강관 조립체의 일부를 남기거나 일부분만 끌어 올리는 등 다양한 형태의 현장 환경에 맞추어서 다양한 길이로 조립하여 사용할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강관 조립체를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 2는 도 1의 강관 조립체의 부분 절단 사시도이다.
도 3은 도 1의 강관 조립체의 부품 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 강관 조립체를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 5는 도 4의 강관 조립체의 부분 절단 사시도이다.
도 6은 도 4의 강관 조립체의 부품 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강관 조립체를 이용할 수 있는 굴착용 비트를 나타내는 외관 사시도이다.
도 8는 도 7의 굴착용 비트를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 9은 도 7의 굴착용 비트를 나타내는 확대 부품 분해 사시도이다.
도 10는 도 7의 굴착용 비트의 굴착용 숄더 부재를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 11는 도 7의 굴착용 비트의 강관용 숄더 부재를 나타내는 후방 부품 분해 사시도이다.
도 12은 도 7의 굴착용 비트의 강관 조립체의 운반 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강관 조립체(1000)를 나타내는 사용 상태 사시도이고, 도 2는 도 1의 강관 조립체(1000)의 부분 절단 사시도이고, 도 3은 도 1의 강관 조립체(1000)의 부품 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강관 조립체(1000)는, 굴착시 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 1 강관(1001)와, 굴착시 상기 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 2 강관(1002) 및 상기 제 1 강관(1001)과 상기 제 2 강관(1002)이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 제 1 강관(1001)과 상기 제 2 강관(1002)에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재(1010)를 포함할 수 있다.

예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비틀림 결합 부재(1010)는, 상기 제 1 강관(1001) 또는 상기 제 2 강관(1002)에 형성되는 돌기부(1011); 및 상기 돌기부(1011)와 대응되도록 상기 제 2 강관(1002) 또는 상기 제 1 강관(1001)에 형성되고, 상기 제 1 강관(1001)과 상기 제 2 강관(1002)이 길이방향으로 연장되도록 맞댄 상태에서 상기 제 2 강관(1002)과 상기 제 2 강관(1002)을 상대적으로 정방향으로 비틀면 상기 돌기부(1011)에 걸림 결합될 수 있고, 역방향으로 비틀면 분리될 수 있도록 굴착용 비트(100)의 회전 방향과 반대 방향으로 구부러진 형태로 형성되는 걸림부(1012)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 돌기부(1011)는 사각 돌기 형상이고, 상기 걸림부(1012)는 L자 형태일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 돌기부(1011)와 상기 걸림부(1012)의 형상은 도면에 반드시 국한되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 돌기부(1011)와 상기 걸림부(1012)를 이용하여 굴착용 비트의 정회전시 비틀림 체결 상태를 유지하면서 복수개의 강관들을 서로 연결시켜서 사용할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 강관을 역회전시키면 쉽게 분리가 가능하여 굴착후 강관 조립체의 일부를 남기거나 일부분만 끌어 올리는 등 다양한 형태의 현장 환경에 맞추어서 다양한 길이로 조립하여 사용할 수 있다.

여기서, 도 1 내지 도 3에 도시된 상기 돌기부(1011) 및 상기 걸림부(1012)는 서로 연결된 상기 제 1 강관(1001) 및 상기 제 2 강관(1002)의 외경 방향으로 노출되지 않도록 내경면에 형성되는 내부형일 수 있다.

이러한, 내부형은 상기 돌기부(1011) 및 상기 걸림부(1012)가 외부로 노출되지 않아서 보호될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 강관 조립체(2000)를 나타내는 사용 상태 사시도이고, 도 5는 도 4의 강관 조립체(2000)의 부분 절단 사시도이고, 도 6은 도 4의 강관 조립체(2000)의 부품 분해 사시도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 강관 조립체(2000)은, 상기 돌기부(1011) 및 상기 걸림부(1012)는 서로 연결된 상기 제 1 강관(1001) 및 상기 제 2 강관(1002)의 외경 방향으로 노출되는 외부형일 수 있다. 이러한 상기 외부형은 내부에 매끈한 형태의 내경면이 형성될 수 있어서 이를 통해서 다양한 유체를 쉽게 이송시킬 수 있다.

또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강관 조립체(1000)는, 상기 굴착홀에 선단에 삽입되고, 파이프 형상으로 형성되며, 굴착용 비트(100)의 강관용 숄더 부재(30)에 의해 걸림 결합되어 전진될 수 있도록 내경면에 걸림턱(1003a)이 형성되는 첨단 강관(1003) 및 상기 첨단 강관(1003)과 제 1 강관이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 첨단 강관(1003)과 상기 제 1 강관(1001)에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재(1010)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 비틀림 결합 부재(1010)는 상술된 상기 돌기부(1011)와 상기 걸림부(1012)로 이루어질 수 있다.

따라서, 이러한 상기 첨단 강관(1003)은 상기 걸림턱(1003a)을 이용하여 상기 굴착용 비트(100)의 강관용 숄더 부재(30)에 의해 걸림 결합되어 전진될 수 있고, 이러한 상기 첨단 강관(1003)에 상술된 적어도 하나 이상의 상기 제 1 강관(1001)과 상기 제 2 강관(1002)들을 교차로 연결하여 길이 방향으로 길게 필요한 만큼 연장하여 사용할 수 있다.

도 7은 상기 굴착용 비트(100)를 나타내는 외관 사시도이고, 도 8는 도 7의 상기 굴착용 비트(100)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 9은 도 7의 상기 굴착용 비트(100)를 나타내는 확대 부품 분해 사시도이고, 도 10는 도 7의 상기 굴착용 비트(100)의 굴착용 숄더 부재(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 11는 도 7의 상기 굴착용 비트(100)의 강관용 숄더 부재(30)를 나타내는 후방 부품 분해 사시도이다.

도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 굴착용 비트(100)는, 비트 몸체(10)와, 굴착용 숄더 부재(20)와, 강관용 숄더 부재(30) 및 숄더 가동 장치(40)를 포함할 수 있다.

예컨대, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 비트 몸체(10)는 첨단 굴착면(10a)이 형성되는 금속 블록일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 비트 몸체(10)는 선단에 상기 첨단 굴착면(10a)이 형성되고, 후단에 축수용부(H1)가 형성되며, 상기 축수용부(H1)의 주변에 외경 방향으로 기울어지도록 길게 형성되는 캠홀부(12)가 형성되는 헤드부(11)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 헤드부(11)에 후술될 상기 숄더 가동 장치(40)의 캠돌기부(44)와 접촉되어 상기 캠돌기부(44)가 상기 헤드부(11)로부터 이탈되지 않도록 상기 헤드부(11)를 구속하는 이탈 방지핀(13)이 설치될 수 있다.

또한, 예컨대, 상기 헤드부(11)의 상기 첨단 굴착면(10a)에는 굴착이 용이하도록 반구 형상의 초경팁들이 설치될 수 있다.

여기서, 상기 헤드부(11)는, 도시된 바와 같이, 작동 유체 투입홀 또는 작동 유체 배출홈이 형성될 수 있다.

따라서, 굴착시 에어나 물 등의 작동 유체를 작동 유체 투입홀로 투입하여 마출이나 충격을 감소시키고, 굴착된 이물질들은 상기 작동 유체 배출홈을 따라 외부로 쉽게 배출시킬 수 있다. 이러한 상기 작동 유체 투입홀 또는 상기 작동 유체 배출홈의 개수나 형상은 매우 다양할 수 있다.

또한, 예컨대, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 굴착용 숄더 부재(20)는 협폭홀을 굴착할 수 있도록 상기 비트 몸체(10)의 내부 방향으로 선택적으로 수축될 수 있고, 확폭홀을 굴착할 수 있도록 상기 비트 몸체(10)로부터 외경 방향으로 선택적으로 신장될 수 있는 총 3개의 금속 블록일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 굴착용 숄더 부재(20)의 개수나 형태나 종류는 도면에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 개수나 형태나 종류로 적용될 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 굴착용 숄더 부재(20)는, 선단에 상기 비트 몸체(10)로부터 외부로 돌출되어 노출되는 노출부(20a)가 형성되고, 후단에 둥근면(20b)이 형성되며, 상기 굴착 진행 방향으로 돌출되어 상기 캠홀부(12)에 삽입되는 삽입 돌기(20c)가 형성되고, 상기 굴착 진행 방향의 반대 방향으로 이탈 방지 돌기(20d)가 형성될 수 있다.

또한, 도시하지 않았지만, 상기 굴착용 숄더 부재(20)는 외부로 돌출되어 노출되는 상기 노출부(20a)에는 초경팁이 설치되거나, 초경면이 형성될 수 있다.

따라서, 상기 굴착용 숄더 부재(20)는 상기 비트 몸체(10)의 내부 방향으로 수축되어 협폭홀을 굴착하거나 외부로 빠져 나갈 수 있고, 상기 비트 몸체(10)로부터 외경 방향으로 신장되어 강관이 삽입될 수 있는 확폭홀을 굴착할 수 있다.

또한, 예컨대, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 강관용 숄더 부재(30)는, 도 12의 파이프 형태의 상기 첨단 강관(1003), 상기 제 1 강관(1001) 및 상기 제 2 강관(1002) 등이 상기 비트 몸체(10)에 의해 삽입되어져서 상기 비트 몸체(10)와 함께 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있도록 상기 비트 몸체(10)로부터 외경 방향으로 선택적으로 신장되어 상기 첨단 강관(1003)의 걸림턱(1003a)에 걸림 결합되고, 굴착 조건에 따라 상기 첨단 강관(1003), 상기 제 1 강관(1001), 상기 제 2 강관(1002) 등은 남겨 놓고 상기 비트 몸체(10)만 상기 굴착 진행 방향으로 진행되거나 외부로 빠져나올 수 있도록 상기 비트 몸체(10)의 내부 방향으로 선택적으로 수축될 수 있는 총 3개의 금속 블록일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 강관용 숄더 부재(30)의 개수나 형태나 종류는 도면에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 개수나 형태나 종류로 적용될 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 강관용 숄더 부재(30)는, 선단에 상기 비트 몸체(10)로부터 외부로 돌출되어 노출되는 노출부(30a)가 형성되고, 후단에 둥근면(30b)이 형성되며, 상기 굴착 진행 방향으로 돌출되는 삽입 돌기(30c)가 형성되고, 상기 굴착 진행 방향의 반대 방향으로 이탈 방지 돌기(30d)가 형성될 수 있다.

따라서, 상기 강관용 숄더 부재(20)는 상기 비트 몸체(10)의 외경 방향으로 신장되어 후술될 상기 첨단 강관(1003)의 걸림턱(1003a)에 걸림 결합되어 상기 첨단 강관(1003)이 상기 비트 몸체(10)에 의해 삽입되어져서 상기 비트 몸체(10)와 함께 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있고, 상기 비트 몸체(10)의 내부 방향으로 선택적으로 수축되어 굴착 조건에 따라 상기 첨단 강관(1003) 등은 남겨 놓고 상기 비트 몸체(10)만 상기 굴착 진행 방향으로 진행되거나 외부로 빠져나올 수 있다.

한편, 예컨대, 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 숄더 가동 장치(40)는 상기 비트 몸체(10)에 설치되고, 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)를 선택적으로 신장 및 수축시키는 장치로서, 외통 부재(41)와, 회전캠(42) 및 회전축 부재(45)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 외통 부재(41)는 상기 헤드부(11)와 이탈 방지핀(46)에 의해 고정되는 것으로서, 상기 굴착용 숄더 부재(20)와 상기 강관용 숄더 부재(30)의 위치가 고정될 수 있도록 숄더 수용홀(H2)이 형성되는 실린더 형태의 금속 블록일 수 있다.

또한, 예컨대, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 회전캠(42)은 상기 헤드부(11)의 상기 축수용부(H1)에 일부분이 삽입되고, 상기 외통 부재(41)를 기준으로 회전이 가능하게 설치되는 것으로서, 회전시 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)의 상기 삽입 돌기(20c)(30c)들을 외경 방향으로 안내하여 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)를 전진시키거나 반대 방향으로 안내하여 후진시킬 수 있도록 상기 삽입 돌기(30c)가 삽입되고, 상기 외경 방향으로 기울어지도록 길게 형성되는 캠홀부(43) 및 상기 캠홀부(43)의 인근에 설치되고, 상기 굴착용 숄더 부재(20)와 상기 강관용 숄더 부재(30)의 상기 둥근면을 지지할 수 있도록 상기 캠홀부(43)를 따라 둥근 지지면(R)이 형성되는 캠돌기부(44)가 형성되는 일종의 상기 외통 부재(41)의 내부에서 회전이 가능하게 설치되는 일종의 캠장치일 수 있다.

또한, 예컨대, 상기 회전축 부재(45)는 상기 회전캠(42)을 선택적으로 정회전 또는 역회전시키도록 상기 회전캠(42)과 연결되는 일종의 축부재일 수 있다.

도 12은 도 7의 굴착용 비트(100)의 강관 운반 상태를 나타내는 단면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 굴착용 비트(100)의 작동 과정을 설명하면, 상기 회전축 부재(45)를 정회전시켜서 상기 외통 부재(41)를 기준으로 상기 회전캠(42)을 정회전시키면, 상기 회전캠(42)이 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)의 상기 삽입 돌기(20c)(30c)들을 외경 방향으로 안내하여 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)를 동시에 전진시킬 수 있다.

따라서, 상기 굴착용 숄더 부재(20)가 상기 비트 몸체(10)로부터 외경 방향으로 신장되어 강관이 삽입될 수 있는 확폭홀을 굴착하면서 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있고, 아울러, 상기 강관용 숄더 부재(20)가 상기 비트 몸체(10)의 외경 방향으로 신장되어 상기 첨단 강관(1003)의 걸림턱(1003a)에 걸림 결합됨으로써 상기 첨단 강관(1003)이 상기 비트 몸체(10)에 의해 삽입되어져서 상기 비트 몸체(10)와 함께 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있다.

이어서, 도시하지 않았지만, 상기 회전축 부재(45)를 역회전시켜서 상기 외통 부재(41)를 기준으로 상기 회전캠(42)을 역회전시키면, 상기 회전캠(42)이 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)의 상기 삽입 돌기(20c)(30c)들을 내경 방향으로 안내하여 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30)를 동시에 후진시킬 수 있다.

따라서, 상기 굴착용 숄더 부재(20)가 상기 비트 몸체(10)로부터 내경 방향으로 수축되어 협폭홀을 천공하거나 또는 외부로 빠져 나갈 수 있고, 아울러, 상기 강관용 숄더 부재(20)가 상기 비트 몸체(10)의 내경 방향으로 수축되어 상기 첨단 강관(1003)이나, 상기 제 1 강관(1001)이나, 상기 제 2 강관(1002) 등을 남겨 놓고 상기 비트 몸체(10)만 상기 굴착 진행 방향으로 진행되거나 외부로 빠져나올 수 있다.

그러므로, 상기 굴착용 숄더 부재(20)를 이용하여 굴착을 하고, 상기 강관용 숄더 부재(30)를 이용하여 상기 비트 몸체(10)의 교체 없이도 상기 첨단 강관(1003)이나, 상기 제 1 강관(1001)이나, 상기 제 2 강관(1002) 만을 남겨 놓고 상기 비트 몸체(10)만 굴착 진행 방향으로 그대로 진행할 수 있어서 굴착 시간 및 굴착 비용을 크게 절감할 수 있고, 윙비트 대신 상기 굴착용 숄더 부재(20)를 이용하여 굴착을 견고하고 용이하게 하며, 부품의 강도와 내구성을 높이고, 상기 굴착용 숄더 부재(20) 및 상기 강관용 숄더 부재(30) 모두 내설식이기 때문에 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 부품의 수리 및 교체를 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1000: 강관 조립체
1001: 제 1 강관
1002: 제 2 강관
1003: 첨단 강관
1010: 비틀림 결합 부재
1011: 돌기부
1012: 걸림부
10: 비트 몸체
11: 헤드부
12: 캠홀부
13: 이탈 방지핀
20: 굴착용 숄더 부재
30: 강관용 숄더 부재
40: 숄더 가동 장치
41: 외통 부재
42: 회전캠
43: 캠홀부
44: 캠돌기부
45: 회전축 부재
100: 굴착용 비트

Claims (6)

1. 굴착시 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 1 강관;
   굴착시 상기 굴착홀에 삽입될 수 있도록 파이프 형상으로 형성되는 제 2 강관; 및
   상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재;
   를 포함하는, 강관 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 비틀림 결합 부재는,
   상기 제 1 강관 또는 상기 제 2 강관에 형성되는 돌기부; 및
   상기 돌기부와 대응되도록 상기 제 2 강관 또는 상기 제 1 강관에 형성되고, 상기 제 1 강관과 상기 제 2 강관이 길이방향으로 연장되도록 맞댄 상태에서 상기 제 2 강관과 상기 제 2 강관을 상대적으로 정방향으로 비틀면 상기 돌기부에 걸림 결합될 수 있고, 역방향으로 비틀면 분리될 수 있도록 굴착용 비트의 회전 방향과 반대 방향으로 구부러진 형태로 형성되는 걸림부;
   를 포함하는, 강관 조립체.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 돌기부는 사각 돌기 형상이고, 상기 걸림부는 L자 형태인, 강관 조립체.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 돌기부 및 상기 걸림부는 서로 연결된 상기 제 1 강관 및 상기 제 2 강관의 외경 방향으로 노출되지 않도록 내경면에 형성되는 내부형 또는 외경 방향으로 노출되는 외부형인, 강관 조립체.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴착홀에 선단에 삽입되고, 파이프 형상으로 형성되며, 굴착용 비트의 강관용 숄더 부재에 의해 걸림 결합되어 전진될 수 있도록 내경면에 걸림턱이 형성되는 첨단 강관; 및
   상기 첨단 강관과 제 1 강관이 비틀림 결합될 수 있도록 상기 첨단 강관과 상기 제 1 강관에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 비틀림 결합 부재;
   를 더 포함하는, 강관 조립체.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 굴착용 비트는,
   첨단 굴착면이 형성되는 비트 몸체;
   협폭홀을 굴착하거나 외부로 빠져나올 수 있도록 상기 비트 몸체의 내부 방향으로 선택적으로 수축될 수 있고, 확폭홀을 굴착할 수 있도록 상기 비트 몸체로부터 외경 방향으로 선택적으로 신장될 수 있는 굴착용 숄더 부재;
   파이프 형태의 강관이 상기 비트 몸체에 의해 삽입되어져서 상기 비트 몸체와 함께 굴착 진행 방향을 따라 진행될 수 있도록 상기 비트 몸체로부터 외경 방향으로 선택적으로 신장되어 상기 강관의 걸림턱에 걸림 결합되고, 굴착 조건에 따라 상기 강관은 남겨 놓고 상기 비트 몸체만 상기 굴착 진행 방향으로 진행되거나 외부로 빠져나올 수 있도록 상기 비트 몸체의 내부 방향으로 선택적으로 수축될 수 있는 강관용 숄더 부재; 및
   상기 비트 몸체에 설치되고, 상기 굴착용 숄더 부재 및 상기 강관용 숄더 부재를 선택적으로 신장 및 수축시키는 숄더 가동 장치;
   를 포함하는 굴착용 비트인, 강관 조립체.

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