KR20210011645A - 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법은 지반을 파쇄하도록 굴착 장비에 회전 가능하게 결합된 해머의 케이스에 왕복 운동 가능하게 삽입 결합된 삽입부재와; 상기 삽입부재의 단부에 고정되며 상기 해머를 회전시켜 상기 지반을 천공시에 파쇄된 지반인 슬라임이 상기 해머의 회전 방향을 따라 밀리어 배출되도록 하는 원반 형상의 슬라임 배출부와; 상기 슬라임 배출부의 직경 방향을 따라 상기 슬라임 배출부의 외부로 돌출되게 복수로 배치되며 상기 슬라임 배출부의 높이 방향을 따라 하부로 돌출되게 배치되는 복수의 제1파쇄부재와, 상기 제1파쇄부재의 중앙 영역에 상기 슬라임 배출부의 높이 방향을 따라 하부로 상기 제1파쇄부재보다 상대적으로 높은 높이로 돌출되며 상기 슬라임 배출부의 직경 방향을 따라 배치되는 복수의 제2파쇄부재로 이루어지는 파쇄부로 이루어진 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법으로서, 천공하고자 하는 지반의 깊이에 따른 토질을 확인하는 제1단계와; 확인된 지반의 토질에 맞은 상기 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도를 결정하여 비트를 선택하는 제2단계와; 선택된 상기 비트를 지반 천공용 해머에 설치하는 제3단계와; 상기 비트가 설치된 지반 천공용 해머를 이용하여 지반을 천공하는 제4단계를; 포함하여 구성됨으로써, 지반을 천공시에 지반과 직접적으로 접촉되는 비트의 하면의 높이가 중앙 영역과 가장자리 영역이 상이도록 다단 형상으로 형성되어 작은 압력으로도 지반의 천공이 효율적으로 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 지반의 토질에 따라 비트 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도가 상이한 비트를 선택하여 지반의 천공 작업이 이루어지도록 함으로써 굴진 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법{DRILLING METHOD USING BIT FOR DRILLING THE GROUND}
본 발명은 건설 장비 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법에 관한 것이다.
지반천공은 말뚝기초의 시공, 착정(鑿井), 시추, 지하구조물 시공을 위한 토류벽 가설 또는 연약지반 개량을 위한 압밀 촉진 등의 목적으로 지반에 수직 또는 수직에 근사한 방향의 굴착공을 형성하는 것으로서, 지반의 특성이나 소요심도에 따라서 다양한 장비와 공법이 적용된다.
이러한 지반천공 유형 중에서, 말뚝기초의 시공을 위한 지반천공이 대표적이라 할 수 있으며, 말뚝기초는 선단 지지력과 주면(柱面)마찰력에 의하여 말뚝상부 구조물의 하중이나 지하수로 인한 지중구조물의 부압(浮壓)에 저항하게 되므로, 통상 말뚝기초용 지반천공은 암반층 이상의 굴착심도를 필요로 하게 된다.
지반은 토질이나 지질, 절·성토 상태 및 인위적인 개량상태에 따라 다양한 물리적 특성을 가지게 되며, 굴착구간의 지반특성에 따라 굴착장비 및 굴진속도 등이 결정된다.
도 1은 종래의 지반 천공용 해머의 전체적인 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 지반 천공용 해머에 설치되는 비트의 구조를 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 지반 천공용 해머는, 지반의 파쇄를 위한 굴착장비의 선단에 구비되며, 외면에 스크루가 형성된 회전축(도시하지 않음)의 하단에 연결되는 백헤드(back head; 10)와, 백헤드(10)의 일측에 결합되어 고정되는 케이스(20)와, 백헤드(10)가 연결된 케이스(20)의 일측과 반대편인 케이스(20)의 타측에 결합되어 고정되는 비트 고정링(30)을 포함한다.
또한, 비트 고정링(30)의 내부에 위치하여 바닥면에 형성된 팁(41)을 통해 직접 지반을 파내기 위한 비트(40)와, 케이스(20)의 내부에 설치된 상태에서 승강작용에 의해 비트(40)를 타격하는 피스톤(50)과, 피스톤(50)과 백헤드(10) 사이에 설치되어 백헤드(10)로부터 유입되는 공기압을 피스톤(50)에 제공하여 피스톤(50)에 승강 작용을 유도하는 이너슬리브(inner sleeve; 60)를 포함한다.
비트(40)는 지반과 접촉되면서 지반을 파쇄하는 역할을 하도록 그 바닥면과 측면의 다수의 개소에 소정의 높이로 돌출 형성되는 복수의 팁(41)과, 비트(40)의 중심에 관통 형성되어 수분이나 공기를 토출하여 슬라임이 배출되도록 하는 송기구(42)와, 일단이 송기구(42)와 연통되고 타단이 비트(40)의 저부면과 연통되도록 비트(40)의 내부에 경사지게 형성되는 분기로(43)와, 비트(40)의 둘레 방향을 따라 둘레면에 내측으로 굴곡지게 함몰 형성된 복수의 배출공(44)과, 분기로(43)와 배출공(44)이 상호 연결되도록 하여 비트(40)의 중앙 영역에서 파쇄된 슬라임이 비트(40)의 외부로 배출되도록 하는 슬라임 배출부(45)로 이루어진다.
그리고, 이너슬리브(60)는 피스톤(50)의 중심부의 공간에 피스톤(50)과 밀착되도록 배치되며, 이너슬리브(60)의 상측에는 백헤드(10)로부터 유입되는 공기압을 선택적으로 유입시키기 위한 체크밸브(70)가 구비되며, 피스톤(50)과 비트(40) 사이에는 별도의 결합밸브(80)가 설치되어 있다.
이러한 구성을 갖는 종래의 지반 천공용 해머를 이용하여 지반을 천공하는 방법은 다음과 같다.
해머의 내부로 압축공기가 인가되면 체크밸브(70)가 개방되어 중공(中空)의 피스톤(50)이 상승하게 되고, 비트(40) 상단에 고정되고 피스톤(50)에 결합되는 결합밸브(80)에서 피스톤(50)이 이탈하여 결합밸브(80)가 개방되면 순간적으로 압축공기가 비트(40)의 송기구(42)를 통하여 배기됨과 동시에 피스톤(50)이 자중에 의하여 낙하하면서 비트(40)를 타격하게 되는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 지반 천공용 해머에 있어서는, 지반의 토질과 관계없이 특정한 비트(40)를 이용하여 모든 지반을 천공하기 때문에 토질과 비트의 형상이 알맞지 않을 경우에는 더욱 큰 압력을 가해야하므로 에너지의 소모가 많아지기 때문에 효율적인 지반 천공이 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 지반을 천공시에 지반과 직접적으로 접촉되는 비트의 하면의 높이가 중앙 영역과 가장자리 영역이 상이도록 다단 형상으로 형성되어 작은 압력으로도 지반의 천공이 효율적으로 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 지반의 토질에 따라 비트 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도가 상이한 비트를 선택하여 지반의 천공 작업이 이루어지도록 함으로써 굴진 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있는 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 지반 천공용 비트를 이용한 ㅈ지반 천공 방법은, 지반을 파쇄하도록 굴착 장비에 회전 가능하게 결합된 해머의 케이스에 왕복 운동 가능하게 삽입 결합된 삽입부재와; 상기 삽입부재의 단부에 고정되며 상기 해머를 회전시켜 상기 지반을 천공시에 파쇄된 지반인 슬라임이 상기 해머의 회전 방향을 따라 밀리어 배출되도록 하는 원반 형상의 슬라임 배출부와; 상기 슬라임 배출부의 직경 방향을 따라 상기 슬라임 배출부의 외부로 돌출되게 복수로 배치되며 상기 슬라임 배출부의 높이 방향을 따라 하부로 돌출되게 배치되는 복수의 제1파쇄부재와, 상기 제1파쇄부재의 중앙 영역에 상기 슬라임 배출부의 높이 방향을 따라 하부로 상기 제1파쇄부재보다 상대적으로 높은 높이로 돌출되며 상기 슬라임 배출부의 직경 방향을 따라 배치되는 복수의 제2파쇄부재로 이루어지는 파쇄부로 이루어진 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법으로서, 천공하고자 하는 지반의 깊이에 따른 토질을 확인하는 제1단계와; 확인된 지반의 토질에 맞은 상기 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도를 결정하여 비트를 선택하는 제2단계와; 선택된 상기 비트를 지반 천공용 해머에 설치하는 제3단계와; 상기 비트가 설치된 지반 천공용 해머를 이용하여 지반을 천공하는 제4단계를; 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2단계에서 토질이 단단해질수록 상기 파쇄부의 폭이 상대적으로 넓은 비트를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 제2단계에서 토질이 단단해질수록 상기 파쇄부의 개수가 상대적으로 많은 비트를 선택할 수 있다.
또한, 상기 제2단계에서 토질이 단단해질수록 상기 파쇄부의 돌출 정도가 상대적으로 큰 비트를 선택할 수 있다.
아울러, 상기 토질은 토사, 풍화암, 연암, 경암으로 이루어지고, 상대적으로 재질이 약한 토사에서 상대적으로 재질이 단단한 경암으로 갈수록 상기 파쇄부의 폭이 넓고 개수가 많으며 돌출 정도가 큰 비트를 선택할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법은 지반을 천공시에 지반과 직접적으로 접촉되는 비트의 하면의 높이가 중앙 영역과 가장자리 영역이 상이도록 다단 형상으로 형성되어 작은 압력으로도 지반의 천공이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지반의 토질에 따라 비트 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도가 상이한 비트를 선택하여 지반의 천공 작업이 이루어지도록 함으로써 굴진 속도를 증대시켜 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 지반 천공용 해머의 전체적인 구조를 도시한 단면도이고,
도 2는 도 1의 지반 천공용 해머에 설치되는 비트의 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 전체적인 구조를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 평면도이며,
도 5는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 측면도이고,
도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 평면도이며,
도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 측면도이고,
도 8의 (a), (b), (c)는 본 발명에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 측면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법을 순차적으로 기재한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 해머를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 전체적인 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 평면도이며, 도 5는 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 측면도이고, 도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 평면도이며, 도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 측면도이고, 도 8의 (a), (b), (c)는 본 발명에 따른 지반 천공용 비트의 구조를 도시한 측면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법을 순차적으로 기재한 흐름도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법은, 지반을 파쇄하도록 굴착 장비에 회전 가능하게 결합된 해머의 케이스에 왕복 운동 가능하게 삽입 결합된 삽입부재(100)와; 상기 삽입부재의 단부에 고정되며 상기 해머를 회전시켜 상기 지반을 천공시에 파쇄된 지반인 슬라임이 상기 해머의 회전 방향을 따라 밀리어 배출되도록 하는 원반 형상의 슬라임 배출부(200)와; 상기 슬라임 배출부(200)의 직경 방향을 따라 상기 슬라임 배출부(200)의 외부로 돌출되게 복수로 배치되며 상기 슬라임 배출부(200)의 높이 방향을 따라 하부로 돌출되게 배치되는 복수의 제1파쇄부재(310)와, 상기 제1파쇄부재(310)의 중앙 영역에 상기 슬라임 배출부(200)의 높이 방향을 따라 하부로 상기 제1파쇄부재(310)보다 상대적으로 높은 높이로 돌출되며 상기 슬라임 배출부(200)의 직경 방향을 따라 배치되는 복수의 제2파쇄부재(320)로 이루어지는 파쇄부(300)로 이루어진 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법으로서, 천공하고자 하는 지반의 깊이에 따른 토질을 확인하는 제1단계와; 확인된 지반의 토질에 맞은 상기 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도를 결정하여 비트를 선택하는 제2단계와; 선택된 상기 비트를 지반 천공용 해머에 설치하는 제3단계와; 상기 비트가 설치된 지반 천공용 해머를 이용하여 지반을 천공하는 제4단계를; 포함한다.
우선, 지반 천공용 비트의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
지반 천공용 비트는 크게 삽입부재(100)와, 슬라임 배출부(200), 파쇄부(300)로 구성되며, 삽입부재(100)는 지반 천공용 해머의 몸체를 이루는 케이스의 단부에 그 높이 방향을 따라 소정 거리 이동 가능하게 삽입 결합되어 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법을 지반 천공용 해머에 고정시켜 지반의 파쇄가 이루어지도록 하는 역할을 한다.
슬라임 배출부(200)는 삽입부재(100)의 단부에 고정되며 상기 해머를 회전시켜 상기 지반을 천공시에 파쇄된 지반인 슬라임이 상기 해머의 회전 방향을 따라 밀리어 배출되도록 원반 형상으로 형성된 부재이다.
파쇄부(300)는 지반을 천공시에 지반과 직접적인 접촉이 이루어지도록 하여 실질적으로 지반을 파쇄함으로써 지반의 천공이 이루어지도록 하는 역할을 하며, 슬라임 배출부(200)의 하면에 슬라임 배출부(200)와 일체로 형성되어 있다.
이러한 파쇄부(300)는 상대적으로 낮은 높이를 갖도록 형성된 제1파쇄부재(310)와, 제1파쇄부재(310)에 비하여 상대적으로 높은 높이를 갖도록 형성되는 제2파쇄부재(320)로 구성되어 있다.
제1파쇄부재(310)는 슬라임 배출부(200)의 가장자리에 슬라임 배출부(200)의 직경 방향을 따라 복수로 배치되며 슬라임 배출부(200)의 높이 방향을 따라 돌출되게 형성되는 부재이다.
이러한 제1파쇄부재(310)의 슬라임 배출부(200)의 직경 방향을 따라 배치된 양측 가장자리에는 제1파쇄부재(310)의 하측으로 갈수록 점진적으로 폭이 축소되도록 하는 경사면(311)이 형성되어 있다.
제1파쇄부재(310)의 양측 가장자리에 폭이 축소되도록 하는 경사면(311)이 형성됨으로써 지반을 천공시에 원심력에 의하여 중심을 찾아갈 수 있도록 함으로써 연직 천공을 유지할 수 있도록 하여 지반 천공의 직진성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 상기 경사면(311)과 상기 경사면(311) 사이의 제1파쇄부재(310)의 외측 단부면에는 굴곡지게 형성된 굴곡면(312)이 구비되어 있는데, 이러한 굴곡면(312)으로 인하여 제1파쇄부재(310)의 외측 단부면과 지반 사이의 일정 공간을 형성할 수 있도록 하여 지반을 파쇄시에 발생하는 슬라임의 배출이 원활하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트의 경우에는 제1파쇄부재(310)가 상호 대향되게 4개가 구비되어 있으나, 지반의 재질이 단단할수록 제1파쇄부재(310)의 개수를 증가시키는 것이 효율적인 천공이 이루어지도록 하는데 효과적이다.
즉, 지반은 크게 토사, 풍화암, 연암, 경암 등과 같은 재질로 이루어지는데, 토사, 풍화암, 연암, 경암으로 갈수록 재질이 단단해지므로 지반의 재질을 확인하여 단단한 재질로 이루어진 지반일수록 제1파쇄부재(310)의 개수가 많은 비트를 이용하여 지반을 천공하는 것이 굴진 속도를 증대시켜 작업량을 늘일 수 있는 효과가 있다.
예를들면, 지반이 토사와 풍화암으로 이루어진 경우에는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1파쇄부재(310)의 개수가 3개로 구비된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하고, 지반이 풍화암과 연암으로 이루어진 경우에는 도 4에 도시한 바와같이, 제1파쇄부재(310)의 개수가 4개로 구비된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하며, 지반이 연암과 경암으로 이루어진 경우에는 도 7에 도시한 바와 같이, 제1파쇄부재(310)의 개수가 5개로 구비된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 지반의 재질이 단단할수록 제1파쇄부재(310)의 폭이 크게 형성된 비트를 사용하는 것이 효과적인데, 예를들면 지반이 토사와 풍화암으로 이루어진 경우에는 제1파쇄부재(310)의 폭이 가장 좁게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하고, 지반이 풍화암과 연암으로 이루어진 경우에는 제1파쇄부재(310)의 폭이 중간 정도로 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하며, 지반이 연암과 경암으로 이루어진 경우에는 제1파쇄부재(310)의 폭이 가장 넓게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 제1파쇄부재(310)는 슬라임 배출부(200)의 중심에서 외측으로 갈수록 그 폭이 점진적으로 확장되게 형성되어 있으며, 슬라임 배출부(200)의 측면에도 외측으로 돌출되게 구비되어 전체적으로 'ㄴ'자 형상으로 형성되어 지반을 천공하는 천공 효율을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 제2파쇄부재(320)는 슬라임 배출부(200)의 중앙 영역에서 제1파쇄부재(310)의 높이보다 상대적으로 높을 높이를 갖도록 돌출되게 형성되어 비트가 전체적으로 다단 형상으로 형성되도록 한다.
제2파쇄부재(320)의 하부 둘레면에는 제2파쇄부재(320)의 하측으로 갈수록 점진적으로 폭이 축소되도록 하는 경사면(321)이 형성되어 있다.
이러한 경사면(321)이 형성됨으로써 지반을 천공시에 원심력에 의하여 중심을 찾아갈 수 있도록 함으로써 연직 천공을 유지할 수 있도록 하여 지반 천공의 직진성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 제2파쇄부재(320)와 제2파쇄부재(320) 사이에는 제2파쇄부재(320)의 구조적인 강성을 높일 수 있도록 하는 보강부(330)가 제2파쇄부재(320)와 일체로 형성되어 있다.
제2파쇄부재(320) 사이에는 제2파쇄부재(320) 사이에 보강부(330)가 제2파쇄부재(320)와 일체로 형성됨으로써 비트가 회전 구동하면서 제2파쇄부재(320)가 지반과 마찰을 일으키면서 지반을 파쇄시에 제2파쇄부재(320)를 견고하게 지지함으로써 제2파쇄부재(320)의 변형을 방지하여 강성을 높일 수 있게 된다.
그리고, 보강부(330)의 측면은 내측으로 오목하도록 굴곡지게 형성되는데, 이는 제2파쇄부재(320)가 회전 구동 및 직선 왕복 운동하면서 지반을 파쇄시에 지반과의 접촉 면적을 줄여서 저항이 작아지도록 함과 동시에 제2파쇄부재(320)를 지지하는 지지력을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 보강부(330)의 높이는 제2파쇄부재(320)의 높이보다 상대적으로 낮게 형성되는 것이 효과적인데, 이 또한 지반을 파쇄시에 지반과의 접촉 면적을 줄여서 저항이 작아지도록 하여 효과적인 천공이 이루어지도록 하기 위함이다.
제2파쇄부재(320)와 제2파쇄부재(320) 사이의 내측에는 제2파쇄부재(320)의 내측으로 오목하게 함몰되는 함몰홈(322)이 형성되어 있다.
제2파쇄부재(320)와 제2파쇄부재(320)의 내측에 이러한 함몰홈(322)이 형성됨으로써 파쇄된 슬라임이 외부로 배출되도록 슬라임의 이동을 안내하여 신속하게 슬라임을 외부로 배출할 수 있도록 한다.
제1파쇄부재(310)와 제2파쇄부재(320)의 높이가 상이하도록 비트의 하면이 다단 형상으로 형성되도록 함으로써 천공 속도를 향상시킬 수 있으며, 직진성을 향상시킬 수 있게 되는데, 만약 비트의 하면이 평탄하게 형성되어 있는 경우에는 지반의 암반이 약한 쪽이 먼저 파쇄됨으로 인하여 천공 방향이 일측으로 기울어지게 되지만, 비트의 하면이 다단 형상으로 형성된 경우에는 이러한 영향을 최소화할 수 있기 때문에 연직 천공이 가능하게 되는 것이다.
그리고, 지반의 재질이 단단할수록 제2파쇄부재(320)가 돌출되는 정도를 크게 형성한 비트를 사용하는 것이 효과적인데, 예를들면 지반이 토사와 풍화암으로 이루어진 경우에는 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2파쇄부재(320)의 돌출 높이가 상대적으로 가장 낮게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하고, 지반이 풍화암과 연암으로 이루어진 경우에는 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2파쇄부재(320)의 돌출 높이가 상대적으로 중간 정도로 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하며, 지반이 연암과 경암으로 이루어진 경우에는 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2파쇄부재(320)의 돌출 높이가 상대적으로 가장 높게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 비트는 제1파쇄부재(310)와 제2파쇄부재(310)로 이단으로 구성될 수도 있으나, 도 8의 (a), (b), (c)에 도시한 바와 같이, 파쇄부재를 2단, 3단, 4단 등과 같이 다단으로 구성할 수도 있음은 물론이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법은 다음과 같다.
우선, 천공하고자 하는 지반의 깊이에 따른 토질을 확인는데, 이러한지반은 크게 토사, 풍화암, 연암, 경암 등으로 이루어지고 토사에서 경암으로 갈수록 점진적으로 단단한 재질이 된다.(S1)
지반이 토사, 풍화암, 연암, 경암 중 어느 하나의 재질 또는 둘 이상의 어떤 재질로 형성된지가 확인 되면 확인된 지반의 토질에 맞은 제1파쇄부재(310)의 폭과 개수 및 제2파쇄부재(320)의 돌출 정도를 결정하여 비트를 선택한다.(S2)
여기서, 지반이 토사와 풍화암으로 이루어진 경우에는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1파쇄부재(310)의 개수가 3개로 구비된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하고, 지반이 풍화암과 연암으로 이루어진 경우에는 도 4에 도시한 바와같이, 제1파쇄부재(310)의 개수가 4개로 구비된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하며, 지반이 연암과 경암으로 이루어진 경우에는 도 7에 도시한 바와 같이, 제1파쇄부재(310)의 개수가 5개로 구비된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 지반의 재질이 단단할수록 제1파쇄부재(310)의 폭이 크게 형성된 비트를 사용하는 것이 효과적인데, 예를들면 지반이 토사와 풍화암으로 이루어진 경우에는 제1파쇄부재(310)의 폭이 가장 좁게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하고, 지반이 풍화암과 연암으로 이루어진 경우에는 제1파쇄부재(310)의 폭이 중간 정도로 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하며, 지반이 연암과 경암으로 이루어진 경우에는 제1파쇄부재(310)의 폭이 가장 넓게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
지반의 재질이 단단할수록 제2파쇄부재(320)가 돌출되는 정도를 크게 형성한 비트를 사용하는 것이 효과적인데, 예를들면 지반이 토사와 풍화암으로 이루어진 경우에는 제2파쇄부재(320)의 돌출 높이가 상대적으로 가장 낮게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하고, 지반이 풍화암과 연암으로 이루어진 경우에는 제2파쇄부재(320)의 돌출 높이가 상대적으로 중간 정도로 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하며, 지반이 연암과 경암으로 이루어진 경우에는 제2파쇄부재(320)의 돌출 높이가 상대적으로 가장 높게 형성된 비트를 이용하여 천공이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
비트의 선택이 완료되면 선택된 비트를 지반 천공용 해머의 몸체를 형성하는 케이스의 내부로 삽입하여 고정되도록 한 후에 지반 천공용 해머를 구동시키면 지반 천공용 해머의 내부에 구비된 피스톤(500)이 자중에 의하여 낙하하면서 비트를 타격하게 되어 비트의 파쇄부(300)가 지반에 하중을 가함으로써 지반을 파쇄하게 된다.(S3, S4)
파쇄부(300)가 지반을 파쇄하는 과정을 좀더 상세하게 설명하면 상대적으로 돌출된 높이가 높은 파쇄부(300)의 제2파쇄부재(320)가 회전하면서 지반을 타격하여 지반의 1차적인 파쇄가 이루어지도록 하는데, 이때, 제2파쇄부재(320)의 하부 둘레면에 형성된 경사면(321)에 의하여 지반을 파쇄시에 원심력에 의하여 중심을 찾아갈 수 있도록 함으로써 연직 천공을 유지할 수 있도록 하여 지반 천공의 직진성을 향상시킬 수 있게 된다.
제2파쇄부재(320)에 의하여 지반의 1차적인 파쇄가 이루어진 후에 비트가 회전하면서 연직 방향으로 지반의 내부로 더 진행하게 되면 제1파쇄부재(310)가 지반을 타격하게 지반의 2차적인 파쇄가 이루어지도록 하는데, 이때, 제1파쇄부재(310)의 양측 가장자리에 폭이 축소되도록 형성된 경사면(311)에 의하여 지반을 천공시에 중심을 찾아갈 수 있도록 함으로써 연직 천공을 유지할 수 있도록 하여 지반 천공의 직진성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 이러한 과정에서 파쇄된 지반인 슬라임은 슬라임 배출부(200)의 회전 구동에 의하여 본 발명의 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법의 외부로 배출됨으로써 원활한 천공 작업이 지속적으로 가능하도록 할 수 있다.
이상, 본 발명의 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다.
본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 삽입부재 200 : 슬라임 배출부
300 : 파쇄부 310 : 제1파쇄부재
311 : 경사면 312 : 굴곡면
320 : 제2파쇄부재 321 : 경사면
322 : 함몰홈

Claims (5)

  1. 지반을 파쇄하도록 굴착 장비에 회전 가능하게 결합된 해머의 케이스에 왕복 운동 가능하게 삽입 결합된 삽입부재(100)와; 상기 삽입부재의 단부에 고정되며 상기 해머를 회전시켜 상기 지반을 천공시에 파쇄된 지반인 슬라임이 상기 해머의 회전 방향을 따라 밀리어 배출되도록 하는 원반 형상의 슬라임 배출부(200)와; 상기 슬라임 배출부(200)의 직경 방향을 따라 상기 슬라임 배출부(200)의 외부로 돌출되게 복수로 배치되며 상기 슬라임 배출부(200)의 높이 방향을 따라 하부로 돌출되게 배치되는 복수의 제1파쇄부재(310)와, 상기 제1파쇄부재(310)의 중앙 영역에 상기 슬라임 배출부(200)의 높이 방향을 따라 하부로 상기 제1파쇄부재(310)보다 상대적으로 높은 높이로 돌출되며 상기 슬라임 배출부(200)의 직경 방향을 따라 배치되는 복수의 제2파쇄부재(320)로 이루어지는 파쇄부(300)로 이루어진 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법으로서,
    천공하고자 하는 지반의 깊이에 따른 토질을 확인하는 제1단계와;
    확인된 지반의 토질에 맞은 상기 파쇄부의 폭과 개수 및 돌출 정도를 결정하여 비트를 선택하는 제2단계와;
    선택된 상기 비트를 지반 천공용 해머에 설치하는 제3단계와;
    상기 비트가 설치된 지반 천공용 해머를 이용하여 지반을 천공하는 제4단계를;
    포함한 것을 특징으로 하는 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 토질이 단단해질수록 상기 파쇄부의 폭이 상대적으로 넓은 비트를 선택하는 것을 특징으로 하는 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 토질이 단단해질수록 상기 파쇄부의 개수가 상대적으로 많은 비트를 선택하는 것을 특징으로 하는 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 토질이 단단해질수록 상기 파쇄부의 돌출 정도가 상대적으로 큰 비트를 선택하는 것을 특징으로 하는 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토질은 토사, 풍화암, 연암, 경암으로 이루어지고, 상대적으로 재질이 약한 토사에서 상대적으로 재질이 단단한 경암으로 갈수록 상기 파쇄부의 폭이 넓고 개수가 많으며 돌출 정도가 큰 비트를 선택하는 것을 특징으로 하는 지반 천공용 비트를 이용한 지반 천공 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040060210A1 (en) * 2002-08-30 2004-04-01 Masao Nishimura Pin assembly and implements connecting apparatus
KR200399806Y1 (ko) * 2005-08-01 2005-10-31 진철영 암반 굴착 장치
JP4061849B2 (ja) * 2001-02-27 2008-03-19 三菱マテリアル株式会社 掘削ビット
KR20120094714A (ko) * 2011-02-17 2012-08-27 백은미 지반 천공용 해머의 비트

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4061849B2 (ja) * 2001-02-27 2008-03-19 三菱マテリアル株式会社 掘削ビット
US20040060210A1 (en) * 2002-08-30 2004-04-01 Masao Nishimura Pin assembly and implements connecting apparatus
KR200399806Y1 (ko) * 2005-08-01 2005-10-31 진철영 암반 굴착 장치
KR20120094714A (ko) * 2011-02-17 2012-08-27 백은미 지반 천공용 해머의 비트

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