KR20210050675A - Circular pile expansion excavating apparatus - Google Patents

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KR20210050675A
KR20210050675A KR1020190135026A KR20190135026A KR20210050675A KR 20210050675 A KR20210050675 A KR 20210050675A KR 1020190135026 A KR1020190135026 A KR 1020190135026A KR 20190135026 A KR20190135026 A KR 20190135026A KR 20210050675 A KR20210050675 A KR 20210050675A
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김규상
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Abstract

The present invention relates to an excavation apparatus for internal excavation of a circular tube that can be excavated by centrifugal force while extended wings are automatically deployed by friction with the ground. According to an embodiment of the present invention, the excavation apparatus for internal excavation of a circular tube comprises: an excavation shaft which is inserted into a circular tube penetrating into the ground and rotates; and at least one extension wing which is pivotally connected to one side of the excavation shaft and are deployed by friction with the ground while the excavation shaft is rotated.

Description

원형관 중굴용 굴착장치{CIRCULAR PILE EXPANSION EXCAVATING APPARATUS}Excavation equipment for heavy excavation of circular pipes{CIRCULAR PILE EXPANSION EXCAVATING APPARATUS}

본 발명은 원형관 중굴용 굴착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반에 원형관을 삽입하기 위해 굴착하는 기술이 개시된다.The present invention relates to an excavation apparatus for heavy excavation of a circular tube, and more particularly, a technique of excavating to insert a circular tube into the ground is disclosed.

일반적으로 강관이나 콘크리트 말뚝 같은 원형관을 지반에 박을 때 속파기공법(중굴공법)을 사용하는 경우가 있다. 이는 원형관을 회전시키면서 그 원형관 안에 비트가 장착된 오거를 넣어 회전하면서 서로 상호 역회전하면서 관입하는 방식이다. 이때 오거 끝에 부착된 비트는 땅을 굴착하고 굴착된 토사는 원형관 내부에 내삽된 오거를 타고 올라와 외부로 배출된다. In general, when a circular pipe such as a steel pipe or a concrete pile is driven into the ground, the rapid digging method (heavy drilling method) is sometimes used. This is a method in which an auger with a bit is inserted into the circular tube while rotating the tube and rotates inversely to each other and penetrates. At this time, the bit attached to the end of the auger excavates the ground, and the excavated soil goes up through the auger inserted inside the circular pipe and is discharged to the outside.

이 경우, 강관은 두께가 얇아서 일반적인 비트를 사용해도 속파기 공법을 적용할 수 있지만 콘크리트 말뚝은 살두께가 두꺼워 일반적인 비트를 사용하면 콘크리트 말뚝 두께에 해당하는 흙을 굴착할 수 없게 된다. 따라서 이에 대한 원형관 중굴용 확장 굴착장치가 요구된다.In this case, since the steel pipe is thin, the rapid digging method can be applied even if a general bit is used, but the concrete pile is thick, so if a general bit is used, the soil corresponding to the thickness of the concrete pile cannot be excavated. Therefore, there is a need for an expansion excavation device for heavy excavation of circular pipes.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0865688호로서, '굴착 장치'가 제안되어 있다. 이는 아웃터 로드와, 상기 아웃터 로드를 회전시키는 회전구동장치와, 상기 아웃터 로드에 삽입되는 인너 로드와; 상기 인너 로드의 상단부를 상하로 승강시키는 승강장치와, 상기 인너 로드의 하부에 형성되며, 적어도 한 쌍의 랙 톱니열을 구비하는 랙과, 상기 랙 톱니열과 나사결합되며, 회전축이 상기 아웃터 로드의 외측으로 돌출되고 그 회전축의 중심축선이 아웃터 로드의 지름방향으로 뻗어 있는 피니언과, 상기 피니언의 회전축의 단부에 형성되어 있는 확대날개;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.As a background technology of the present invention, as Korean Patent Registration No. 10-0865688, a'digging device' has been proposed. This includes an outer rod, a rotation driving device for rotating the outer rod, and an inner rod inserted into the outer rod; An elevating device for raising and lowering the upper end of the inner rod, a rack formed under the inner rod and having at least a pair of rack tooth rows, and screwed with the rack tooth row, and a rotation shaft of the outer rod It characterized in that it comprises a pinion protruding outward and extending a central axis of the rotation shaft in the radial direction of the outer rod, and an enlarged blade formed at an end of the rotation shaft of the pinion.

이같이 상기 배경기술은 비트 상부에서 동력을 전달받아 치형 결합을 통해 비트의 확대날개가 펼쳐지는 외부 조작방식으로 복잡한 구조를 갖으며, 이에 의해 제작 비용이 상승하게 된다. 또한 2개의 확대날개가 확장 굴착의 힘을 받기 때문에 파손될 염려가 높아지는 문제가 있다.As described above, the background technology has a complex structure with an external operation method in which power is transmitted from the top of the bit and the enlarged wings of the bit are spread through tooth-like coupling, thereby increasing the manufacturing cost. In addition, there is a problem that the fear of damage is increased because the two expansion blades receive the force of the expansion excavation.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 확장날개가 지반과의 마찰에 의해 자동으로 전개되면서 원심력에 의해 굴착이 가능한 원형관 중굴용 굴착장치를 제공하기 위함이다.The technical problem to be solved of the present invention is to provide an excavation apparatus for heavy excavation of a circular tube capable of excavating by centrifugal force while the expansion blades are automatically developed by friction with the ground.

또한, 확장날개와 헬리컬날개 간의 간섭을 최소화하여 굴착된 토사가 상방으로 이송하는데 장애를 최소화할 수 있는 원형관 중굴용 굴착장치를 제공하기 위함이다.In addition, it is to provide an excavation device for heavy excavation of circular pipes that can minimize interference between the expansion blades and the helical blades to minimize obstacles in transporting the excavated soil upwards.

또한, 복수의 확장날개를 이용하여 굴착반경을 조절하고 굴착 효율을 증대시킬 수 있는 원형관 중굴용 굴착장치를 제공하기 위함이다.In addition, it is to provide an excavation apparatus for heavy excavation of circular pipes that can adjust the excavation radius and increase excavation efficiency using a plurality of expansion blades.

또한, 공압을 이용하여 수직하방을 굴착하고, 확장날개를 이용하여 굴착반경을 확대시킬 수 있어 굴착효율을 향상시킬 수 있는 원형관 중굴용 굴착장치를 제공하기 위함이다.In addition, it is to provide an excavation apparatus for heavy excavation of circular pipes that can improve excavation efficiency by excavating vertically downwards using pneumatic and expanding the excavation radius using expansion blades.

본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치는 지반에 관입되는 원형관에 삽입되어 회전하는 굴착샤프트와, 상기 굴착샤프트의 일측에 회동연결되며, 상기 굴착샤프트가 회전화면서 지반과의 마찰에 의해 전개되는 적어도 하나 이상의 확장날개를 포함한다.The excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention includes an excavation shaft that is inserted into a circular tube penetrated into the ground and rotates, and is pivotally connected to one side of the excavation shaft, and friction with the ground while the excavation shaft rotates. It includes at least one or more expansion blades deployed by.

또한, 상기 굴착샤프트의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 상기 굴착샤프트가 회전시 굴착된 토사를 상방으로 이송시키는 적어도 하나 이상의 헬리컬날개를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include at least one helical blade formed in a spiral shape along the outer circumferential surface of the excavation shaft, and transferring the excavated soil upward when the excavation shaft rotates.

또한, 단면이 '┌┐'자 형태로 상기 굴착샤프트의 측면에 확장형성되고, 상기 확장날개와 회동결합하여 상기 확장날개가 상기 굴착샤프트로부터 벌어지는 것을 기 설정된 각도로 제한하는 연결부를 더 포함할 수 있다.In addition, the cross-section is formed to expand on the side of the excavation shaft in the form of a'┌┐' shape, the expansion blade and the rotationally coupled to limit the opening of the expansion blade from the excavation shaft to a predetermined angle may further include a connection. have.

또한, 상기 확장날개의 일단에 회동결합하고, 외주면에 돌출부재가 형성되는 회전휠을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a rotary wheel that is pivotally coupled to one end of the expansion wing and has a protruding member formed on an outer circumferential surface thereof.

또한, 상기 확장날개는, 상기 굴착샤프트의 외측면에 회동축에 의해 회동결합되고, 상기 굴착샤프트의 외측면에 형성된 적어도 하나 이상의 스토퍼에 의해 회동각도가 제한될 수 있다.In addition, the expansion blade may be rotationally coupled to an outer surface of the excavation shaft by a rotation shaft, and a rotation angle may be limited by at least one stopper formed on an outer surface of the excavation shaft.

이에 따라, 확장날개가 지반과의 마찰에 의해 자동으로 전개되면서 원심력에 의해 굴착이 가능하다.Accordingly, it is possible to excavate by centrifugal force while the expansion blades are automatically deployed due to friction with the ground.

또한, 확장날개와 헬리컬날개 간의 간섭을 최소화하여 굴착된 토사가 상방으로 이송하는데 장애를 최소화할 수 있다.In addition, by minimizing the interference between the expansion blade and the helical blade, it is possible to minimize the obstacles in transferring the excavated soil upward.

또한, 복수의 확장날개를 이용하여 굴착반경을 조절하고 굴착 효율을 증대시킬 수 있다.In addition, it is possible to adjust the excavation radius and increase excavation efficiency by using a plurality of expansion blades.

또한, 공압을 이용하여 수직하방을 굴착하고, 확장날개를 이용하여 굴착반경을 확대시킬 수 있어 굴착효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to excavate vertically downward using pneumatic pressure, and increase the excavation radius by using the expansion blades, thereby improving excavation efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치 중 굴착샤프트의 샤프트부에 형성된 수용홈을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치가 원형관에 삽입되어 이동하면서 확장날개가 전개되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에 연결부가 삽입된 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치 중 확장날개가 굴착샤프트의 외측면에 연결된 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에 의해 굴착반경이 가변되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 도 7에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에서 회전휠에 돌출부재가 형성되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에 하부굴착부를 더 포함하는 것을 설명하기 위한 구성도이다.
도 12는 도 11에 따른 하부굴착부에 대한 세부 구성도이다.
1 is a block diagram of an excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary view for explaining a receiving groove formed in a shaft portion of an excavation shaft among the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 1.
3 and 4 are exemplary views for explaining that the expansion blades are deployed while the excavation device for heavy drilling of the circular pipe according to FIG. 1 is inserted into the circular pipe and moved.
5 and 6 are exemplary views for explaining that a connection part is inserted into the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 1.
FIG. 7 is an exemplary view for explaining that the expansion blades are connected to the outer surface of the excavation shaft in the excavation apparatus for heavy excavation of the circular pipe according to FIG. 1.
8 and 9 are exemplary views for explaining that the excavation radius is varied by the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 7.
10 is an exemplary view for explaining that a protruding member is formed on a rotating wheel in the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 7.
FIG. 11 is a configuration diagram for explaining further including a lower excavation part in the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 1.
12 is a detailed configuration diagram of the lower excavation portion according to FIG. 11.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used are terms selected in consideration of functions in the embodiments, and the meaning of the terms may vary according to the intentions or precedents of users or operators. Therefore, the meaning of the terms used in the embodiments to be described later follows the definition when it is specifically defined in the present specification, and when there is no specific definition, it should be interpreted as the meaning generally recognized by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치 중 굴착샤프트의 샤프트부에 형성된 수용홈을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3 및 도 4는 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치가 원형관에 삽입되어 이동하면서 확장날개가 전개되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a configuration diagram of an excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view for explaining a receiving groove formed on a shaft portion of an excavation shaft among the excavation apparatus for heavy excavation of a circular tube according to FIG. 1 3 and 4 are exemplary views for explaining that the expansion blades are deployed while the excavation device for heavy excavation of the circular pipe according to FIG. 1 is inserted into the circular pipe and moved.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치(100)는 굴착샤프트(110) 및 확장날개(120)를 포함한다. 원형관 중굴용 굴착장치(100)는 원형관의 지반 관입시 오거(auger)에 연결되어 확장 굴착에 사용된다. 특히 원형관이 PHC 파일로 이루어진 경우 살두께(t)가 갖는 링형의 투영면적에서 확장 굴착이 이루어지도록 하여 PHC 파일의 관입을 용이하게 할 수 있다. 도 1에서 (a)는 확장날개(120)가 접혀진 상태를 나타내고, (b)는 확장날개(120)가 전개된 상태를 나타낸다.1 to 4, the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention includes an excavation shaft 110 and an expansion blade 120. The excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe is connected to an auger when the circular pipe penetrates the ground and is used for expansion excavation. In particular, when the circular pipe is made of a PHC pile, it is possible to facilitate penetration of the PHC pile by allowing expansion excavation in the ring-shaped projection area of the thickness t. In FIG. 1, (a) represents a state in which the expansion blades 120 are folded, and (b) represents a state in which the expansion blades 120 are deployed.

굴착샤프트(110)는 오거(auger)의 드릴샤프트에 결합되어 회전한다. 굴착샤프트(110)는 지반에 관입되는 원형관에 삽입되어 회전하면서 회전동력을 전달한다. 굴착샤프트(110)는 기 설정된 길이로 형성될 수 있으며, 이는 사용자의 설계에 의해 달라질 수 있다. 보다 구체적으로, 굴착샤프트(110)는 결합부(111)와 샤프트부(112)를 포함한다. 결합부(111)는 드릴샤프트에 결합하도록 단면이 다각형 구조로 형성된다. 샤프트부(112)는 확장날개(120)와 연결된다. 이 경우, 결합부(111)와 샤프트부(112)는 동축상에 형성되며, 단면은 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 결합부(111)의 단면이 육각단면이고, 샤프트부(112)의 단면이 사각단면일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The excavation shaft 110 is coupled to the drill shaft of an auger and rotates. The excavation shaft 110 is inserted into a circular pipe penetrated into the ground and rotates to transmit rotational power. The excavation shaft 110 may be formed to a preset length, which may vary depending on the user's design. More specifically, the excavation shaft 110 includes a coupling portion 111 and a shaft portion 112. The coupling part 111 is formed in a polygonal structure in cross section so as to be coupled to the drill shaft. The shaft part 112 is connected to the expansion blade 120. In this case, the coupling portion 111 and the shaft portion 112 are formed coaxially, and cross-sections may be formed in different shapes. For example, the cross-section of the coupling portion 111 may be a hexagonal cross-section, and the cross-section of the shaft portion 112 may be a rectangular cross-section, but is not limited thereto.

또한, 사프트부의 일측에는 적어도 하나 이상의 수용홈(113)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 샤프트부(112)의 일측 단면은 'ㄷ'자 구조나, 'ㄹ'자 구조로 형성될 수 있다. 이는 샤프트부(112)의 내측으로 확장날개(120)를 결합하기 위한 구조이다. 예를 들어, 샤프트부(112)의 일측 단면이 'ㄷ'자 구조인 경우, 샤프트부(112)의 일측 수용홈(113)에 확장날개(120)의 일측이 수용되어 회동한다. 샤프트부(112)의 일측 단면이 'ㄹ'자 구조인 경우, 샤프트부(112)의 양측 수용홈(113)에 확장날개(120)의 일측이 수용되어 회동한다. 이에 따라, 굴착샤프트(110)를 원형관 내측에 삽입시 그 부피를 줄일 수 있으며, 확장날개(120)가 확장되어 회전시 굴착된 토사가 굴착샤프트(110)와 확장날개(120) 사이에 끼이는 문제를 최소화할 수 있다.In addition, at least one receiving groove 113 may be formed on one side of the shaft part. For example, a cross section of one side of the shaft part 112 may be formed in a'C' shape or a'D' shape. This is a structure for coupling the expansion blades 120 to the inside of the shaft part 112. For example, when the cross-section of one side of the shaft part 112 has a'C'-shaped structure, one side of the expansion blade 120 is accommodated in the receiving groove 113 on one side of the shaft part 112 and rotates. When one side of the shaft part 112 has a'ㄹ'-shaped structure, one side of the expansion blade 120 is accommodated in both receiving grooves 113 of the shaft part 112 and rotates. Accordingly, when the excavation shaft 110 is inserted into the circular pipe, its volume can be reduced, and the expansion blade 120 is expanded so that the soil excavated during rotation is sandwiched between the excavation shaft 110 and the expansion blade 120. This can minimize the problem.

확장날개(120)는 굴착샤프트(110)의 일측에 회동연결된다. 확장날개(120)는 적어도 하나 이상으로 형성되어, 굴착샤프트(110)가 회전화면서 지반과의 마찰에 의해 전개된다. 확장날개(120)는 굴착샤프트(110)의 회전동력을 통해 원형관 보다 더 넓은 회전반경으로 굴착하여 원형관의 지반 삽입을 용이하게 한다. 확장날개(120)의 일측은 굴착샤프트(110)의 일측에 회동결합되어 굴착샤프트(110)로부터 일정한 각도 만큼 벌어지면서 전개된다. 이 경우, 확장날개(120)의 길이는 사용자의 설계에 의해 가변될 수 있다. 이는 삽입하고자 하는 원형관의 크기에 따라 굴착범위를 다르게 하기 위함이다. 복수의 확장날개(120)는 전개시 서로 간섭되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.The expansion blade 120 is pivotally connected to one side of the excavation shaft 110. The expansion blade 120 is formed of at least one or more, and is developed by friction with the ground while the excavation shaft 110 is rotated. The expansion blades 120 excavate with a wider radius of rotation than the circular pipe through the rotational power of the drilling shaft 110 to facilitate the ground insertion of the circular pipe. One side of the expansion blade 120 is pivotally coupled to one side of the excavation shaft 110 and is developed while being opened by a certain angle from the excavation shaft 110. In this case, the length of the expansion blade 120 may be varied according to a user's design. This is to vary the excavation range according to the size of the circular tube to be inserted. It is preferable that the plurality of expansion blades 120 are formed so as not to interfere with each other during deployment.

또한, 확장날개(120)는 일측이 굴착샤프트(110)의 샤프트부(112)의 수용홈(113)에 삽입되어 회동할 수 있다. 이 경우, 샤프트부(112)에는 적어도 하나 이상의 수용홈(113)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 확장날개(120)가 샤프트부(112)에 접혀진 경우에는 샤프트부(112)와 15°각도로 벌어질 수 있다. 이는 굴착샤프트(110)의 회전에 의한 원심력에 의해 확장날개(120)가 지반과의 마찰되면서 자동으로 벌어지게 하기 위함이다. 이 경우, 샤프트부(112)의 수용홈(113)의 일측 단부는 확장날개(120)가 최소 벌어지도록 경사지게 형성될 수 있다. 확장날개(120)가 샤프트부(112)에 펼쳐진 경우에는 샤프트부(112)와 90°각도까지 전개될 수 있다. 이는 굴착을 위한 최대 벌림각이다. 이 경우, 샤프트부(112)의 수용홈(113) 단부에 의해 확장날개(120)가 최대 벌어지는 각도가 제한되게 된다.In addition, one side of the expansion blade 120 may be inserted into the receiving groove 113 of the shaft portion 112 of the excavation shaft 110 and rotated. In this case, at least one receiving groove 113 may be formed in the shaft part 112. For example, when the expansion blade 120 is folded on the shaft part 112, it may be opened at an angle of 15° to the shaft part 112. This is to automatically open the expansion blades 120 while rubbing against the ground by the centrifugal force caused by the rotation of the excavation shaft 110. In this case, one end of the receiving groove 113 of the shaft part 112 may be formed to be inclined so that the expansion blade 120 is at least wide open. When the expansion blade 120 is spread on the shaft part 112, it may be deployed up to a 90° angle with the shaft part 112. This is the maximum opening angle for excavation. In this case, the angle at which the expansion blade 120 opens up is limited by the end of the receiving groove 113 of the shaft part 112.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치(100)는 헬리컬날개(130)를 더 포함할 수 있다. 헬리컬날개(130)는 굴착샤프트(110)의 외주면을 따라 나선형으로 형성된다. 헬리컬날개(130)는 굴착샤프트(110)가 회전시 굴착된 토사를 상방으로 이송시키는 역할을 한다. 헬리컬날개(130)는 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 헬리컬날개(130)가 한 쌍으로 형성되는 경우 상호 180도의 위상을 가지고 동일 나선 방향으로 선회되어 굴착샤프트(110)의 샤프트부(112)의 둘레에 형성될 수 있다. 헬리컬날개(130)는 확장날개(120)와 서로 간섭되지 않도록 형성될 수 있다. 다만, 복수의 확장날개(120)가 헬리컬날개(130)와 중첩되는 경우 헬리컬날개(130)에는 절개홈(131)을 통해 확장날개(120)가 전개되는 것을 간섭하지 않을 수 있다.On the other hand, the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention may further include a helical blade 130. Helical wing 130 is formed in a spiral along the outer peripheral surface of the excavation shaft (110). The helical blade 130 serves to transport the excavated soil upward when the excavation shaft 110 rotates. Helical wing 130 may be formed of at least one or more. For example, when the helical blades 130 are formed in a pair, they may be formed around the shaft part 112 of the excavation shaft 110 by being rotated in the same spiral direction with a phase of 180 degrees to each other. The helical blade 130 may be formed so as not to interfere with each other with the expansion blade 120. However, when the plurality of expansion blades 120 overlap with the helical blades 130, the expansion blades 120 may not interfere with the deployment of the expansion blades 120 through the cutout groove 131 in the helical blades 130.

도 5 및 도 6은 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에 연결부가 삽입된 것을 설명하기 위한 예시도이다.5 and 6 are exemplary views for explaining that a connection part is inserted into the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 1.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치(100)는 연결부(140)를 더 포함할 수 있다. 도 5에서 (a)는 확장날개(120)가 접혀진 것을 나타내고, (b)는 확장날개(120)가 펼쳐진 것을 나타낸다.5 and 6, the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention may further include a connection part 140. In FIG. 5, (a) indicates that the expansion blades 120 are folded, and (b) indicates that the expansion blades 120 are unfolded.

연결부(140)는 단면이 '┌┐'자 형태로 굴착샤프트(110)의 측면에 확장형성된다. 연결부(140)는 확장날개(120)와 회동결합하여 확장날개(120)가 굴착샤프트(110)로부터 벌어지는 것을 기 설정된 각도로 제한한다. 예를 들어, 연결부(140)는 굴착샤프트(110)의 샤프트부(112) 하단에 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 확장날개(120)는 연결부(140)의 개방된 하부와 측부를 따라 회동하게 된다. 확장날개(120)는 연결부(140)의 하부로 회동하여 접혀지고, 연결부(140)의 측부로 회동하면서 전개된다. 예를 들어, 확장날개(120)가 연결부(140)의 하부로 회동시 굴착샤프트(110)와 벌어진 각도는 최소 15°로 설정되고, 확장날개(120)가 연결부(140)의 측부로 회동시 굴착샤프트(110)와 벌어진 각도는 최대 90°로 설정될 수 있다.The connection part 140 is formed to expand on the side of the excavation shaft 110 in the form of a'┌┐' shape in cross section. The connection part 140 is pivotally coupled with the expansion blade 120 to limit the expansion blade 120 to be opened from the excavation shaft 110 to a preset angle. For example, the connection part 140 may be formed at least one or more below the shaft part 112 of the excavation shaft 110. In this case, the expansion blade 120 is rotated along the open lower and side portions of the connection part 140. The expansion blade 120 is folded by rotating to the lower portion of the connecting portion 140, and is deployed while rotating to the side of the connecting portion 140. For example, when the expansion blade 120 is rotated to the lower part of the connection part 140, the angle of opening with the excavation shaft 110 is set to at least 15°, and when the expansion blade 120 is rotated toward the side of the connection part 140 The angle between the excavation shaft 110 and the gap may be set to a maximum of 90°.

또한, 헬리컬날개(130)와 연결부(140)가 동시에 형성되는 경우, 헬리컬날개(130)의 일측은 연결부(140)의 일측과 연결되어 서로 간의 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다. 다시 말해, 확장날개(120)를 통해 굴착된 토사가 곧바로 헬리컬날개(130)를 따라 상방으로 이송되도록 한다. 이는 확장날개(120)를 통해 굴착된 토사가 헬리컬날개(130) 사이에 끼어져 이송을 방해하는 것을 방지하기 위함이다. 연결부(140)가 굴착샤프트(110)의 샤프트부(112)의 측면에 형성됨에 따라 확장날개(120)의 길이는 샤프트부(112)에 직접 연결된 경우보다 줄일 수 있다. 연결부(140)에 의해 확장날개(120)가 굴착샤프트(110)의 외측에 형성됨에 따라 회전반경이 커지기 때문에 확장날개(120)의 길이를 줄여 회전반경을 조절할 수 있다.In addition, when the helical blade 130 and the connection part 140 are formed at the same time, one side of the helical blade 130 is connected to one side of the connection part 140 to prevent interference between each other. In other words, the soil excavated through the expansion blades 120 is directly transferred upward along the helical blades 130. This is to prevent the soil excavated through the expansion blades 120 from intervening between the helical blades 130 and interfering with the transport. As the connection part 140 is formed on the side of the shaft part 112 of the excavation shaft 110, the length of the expansion blade 120 can be reduced compared to the case where it is directly connected to the shaft part 112. As the expansion blade 120 is formed on the outside of the excavation shaft 110 by the connection part 140, the rotation radius increases, so the length of the expansion blade 120 may be reduced to adjust the rotation radius.

도 7은 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치 중 확장날개가 굴착샤프트의 외측면에 연결된 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 8 및 도 9는 도 7에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에 의해 굴착반경이 가변되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.7 is an exemplary view for explaining that the expansion blades are connected to the outer surface of the excavation shaft among the excavation apparatus for heavy excavation of the circular pipe according to FIG. 1, and FIGS. 8 and 9 are It is an exemplary view for explaining that the excavation radius is variable.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 원형관 중굴용 굴착장치(100)의 확장날개(120)는 굴착샤프트(110)의 샤프트부(112) 외측면에 회동축(121)에 의해 회동결합할 수 있다. 이 경우, 굴착샤프트(110)의 샤프트부(112) 외측면에 형성된 적어도 하나 이상의 스토퍼(114)가 형성되어 확장날개(120)의 전개 각도를 제한할 수 있다. 스토퍼(114)는 최소벌림각(a1)과 최대벌림각(a2)을 설정할 수 있도록 한 쌍으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 샤프트부(112)가 사각단면으로 형성되는 경우, 4개의 확장날개(120)가 형성될 수 있으며, 스토토퍼는 8개가 형성될 수 있다. 복수의 확장날개(120)는 샤프트부(112)에 같은 평면상에 결합될 수 있으나, 다른 편면상으로 결합되는 것도 가능하다.7 to 9, the expansion blade 120 of the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe can be pivotally coupled to the outer surface of the shaft portion 112 of the excavation shaft 110 by a rotation shaft 121. have. In this case, at least one stopper 114 formed on the outer surface of the shaft part 112 of the excavation shaft 110 may be formed to limit the spreading angle of the expansion blade 120. The stopper 114 may be formed in a pair so as to set the minimum opening angle (a1) and the maximum opening angle (a2). For example, when the shaft part 112 is formed in a square cross-section, four expansion blades 120 may be formed, and eight stoppers may be formed. The plurality of expansion blades 120 may be coupled to the shaft portion 112 on the same plane, but may be coupled to the other side.

예를 들어, 4개의 확장날개(120)를 형성하는 경우, 2개는 샤프트부(112)의 외측면 상측에, 다른 2개는 샤프트부(112)의 회측면 하측에 형성될 수 있다. 이 경우, 상측에 형성된 확장날개(120)와 하측에 형성된 확장날개(120)의 길이는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상측에 형성된 확장날개(120)의 길이가 하측에 형성된 확장날개(120)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 다시 말해, 상측의 확장날개(120)의 화전반경(D1)이 하측의 확장날개(120)의 회전반경(D2) 보다 길게 된다. 상측의 확장날개(120)와 하측의 확장날개(120)는 90°위상 차이를 가지도록 배열될 수도 있다. 이에 따라, 지반의 굴착 성능을 증대시킬 수 있다.For example, in the case of forming the four expansion blades 120, two may be formed on the upper side of the outer surface of the shaft part 112, and the other two may be formed on the lower side of the rear side surface of the shaft part 112. In this case, the lengths of the expansion blades 120 formed on the upper side and the expansion blades 120 formed on the lower side may be different from each other. For example, the length of the expansion blade 120 formed on the upper side may be formed to be longer than the length of the expansion blade 120 formed on the lower side. In other words, the rotation radius D1 of the upper expansion blade 120 is longer than the rotation radius D2 of the lower expansion blade 120. The upper expansion blade 120 and the lower expansion blade 120 may be arranged to have a 90° phase difference. Accordingly, it is possible to increase the excavation performance of the ground.

도 10은 도 7에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에서 회전휠에 돌출부재가 형성되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.10 is an exemplary view for explaining that a protruding member is formed on a rotating wheel in the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 7.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치(100)는 회전휠(150)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention may further include a rotating wheel 150.

회전휠(150)은 확장날개(120)의 일단에 회동결합하고, 외주면에 돌출부재(151)가 형성된다. 예를 들어, 회전휠(150)은 외주면에 톱니 또는 총알 형상의 돌출부재(151)가 형성될 수 있다. 확장날개(120)가 복수로 형성되는 경우, 각 확장날개(120)에는 회전휠(150)이 형성되는 것도 가능하다. 회전휠(150)은 하나의 확장날개(120)를 사이에 두고 한쌍의 바퀴와 같은 형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 하나의 확장날개(120)의 일단 외에 중단에도 회전휠(150)이 형성될 수도 있다. 이에 따라, 확장날개(120)가 접혀지거나 펼쳐지는 것을 용이하도록 하고, 지반의 굴착을 보다 용이하게 할 수 있다.The rotating wheel 150 is pivotally coupled to one end of the expansion blade 120, and a protruding member 151 is formed on the outer circumferential surface thereof. For example, the rotating wheel 150 may have a serrated or bullet-shaped protruding member 151 formed on an outer circumferential surface thereof. When the expansion blades 120 are formed in plural, it is also possible to form a rotation wheel 150 on each expansion blade 120. The rotating wheel 150 may be formed in the same shape as a pair of wheels with one expansion blade 120 interposed therebetween, but is not limited thereto. In addition to the one end of the expansion blade 120, the rotation wheel 150 may be formed in the middle. Accordingly, it is possible to facilitate the expansion blade 120 to be folded or unfolded, and to facilitate the excavation of the ground.

이러한 회전휠(150)은 도 1 내지 도 6에 따른 원형관 중굴용 굴착장치(100)에 적용하여 사용하는 것도 가능하며, 헬리컬날개(130)를 추가하여 사용하는 것도 가능하다.Such a rotating wheel 150 may be applied to the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe according to FIGS. 1 to 6, and may be used by adding a helical blade 130.

도 11은 도 1에 따른 원형관 중굴용 굴착장치에 하부굴착부를 더 포함하는 것을 설명하기 위한 구성도이고, 도 12는 도 11에 따른 하부굴착부에 대한 세부 구성도이다.FIG. 11 is a configuration diagram for explaining further including a lower excavation unit in the excavation apparatus for heavy excavation of a circular pipe according to FIG. 1, and FIG. 12 is a detailed configuration diagram of the lower excavation unit according to FIG. 11.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원형관 중굴용 굴착장치(100)는 하부굴착부(160)를 더 포함할 수 있다.11 and 12, the excavation apparatus 100 for heavy excavation of a circular pipe according to an embodiment of the present invention may further include a lower excavation part 160.

하부굴착부(160)는 굴착샤프트(110)의 샤프트부(111)의 내측에 수용되어 하부로 피스톤 운동하면서 지반을 굴착하는 역할을 한다. 구체적으로, 하부굴착부(160)는 도 12와 같이 피스톤부(161)와 드릴부(162)를 더 포함할 수 있다. 피스톤부(161)는 외부로부터 공기를 주입받아 공압으로 드릴부(162)를 가압하게 된다. 피스톤부(161)는 샤프트부(112)의 내측 상부에 위치하여 이동한다. 피스톤부(161)가 드릴부(162)를 타격하는 타격력은 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 드릴부(162)는 일측이 샤프트부(112)의 내측 하부에 위치한다. 드릴부(162)는 피스톤부(161)에 의해 타격되어 지반을 수직하방으로 굴착하게 된다. 드릴부(162)는 측면 단면이 'ㅗ'자 형태로 형성되고, 바닥면이 굴착이 용이하게 요철이 형성될 수 있다. 드릴부(162)는 수직방향으로 토사 및 풍화암을 효과적으로 굴착하며, 확장날개(120)에 의해 굴착반경을 확대함으로써 보다 효율적인 굴착이 가능하다.The lower excavation unit 160 is accommodated inside the shaft unit 111 of the excavation shaft 110 and serves to excavate the ground while moving the piston downward. Specifically, the lower drilling part 160 may further include a piston part 161 and a drill part 162 as shown in FIG. 12. The piston part 161 receives air from the outside and presses the drill part 162 with pneumatic pressure. The piston part 161 is located on the inner upper part of the shaft part 112 and moves. The striking force that the piston part 161 strikes the drill part 162 may vary according to user settings. One side of the drill part 162 is located below the inner side of the shaft part 112. The drill part 162 is hit by the piston part 161 to excavate the ground vertically downward. The drill part 162 has a side cross-section in the shape of a'ㅗ' shape, and the bottom surface may be formed with irregularities to facilitate excavation. The drill part 162 effectively excavates soil and weathered rock in the vertical direction, and by expanding the excavation radius by the expansion blade 120, more efficient excavation is possible.

이러한 하부굴착부(160)는 도 1 내지 도 10의 원형관 중굴용 굴착장치(100)에도 적용이 가능하며, 헬리컬날개(130)를 추가하여 사용하는 것도 가능하다.This lower excavation part 160 can be applied to the excavation apparatus 100 for heavy excavation of circular pipes of FIGS. 1 to 10, and it is also possible to use a helical wing 130 in addition.

이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.The present invention has been described above with reference to the drawings, but is not limited thereto. Accordingly, the present invention should be interpreted by the description of the claims intended to cover obvious modifications that can be derived from the described embodiments.

100 : 원형관 중굴용 굴착장치
110 : 굴착샤프트
111 : 결합부
112 : 샤프트부
113 : 수용홈
114 : 스토퍼
120 : 확장날개
121 : 회동축
130 : 헬리컬날개
131 : 절개홈
140 : 연결부
150 : 회전휠
151 : 돌출부재
160 : 하부굴착부
161 : 피스톤부
162 : 드릴부
100: excavation device for heavy excavation of circular pipes
110: excavation shaft
111: coupling part
112: shaft part
113: receiving groove
114: stopper
120: expansion wing
121: pivot shaft
130: Helical wing
131: incision groove
140: connection
150: rotating wheel
151: protruding member
160: lower excavation part
161: piston part
162: drill part

Claims (5)

지반에 관입되는 원형관에 삽입되어 회전하는 굴착샤프트; 및
상기 굴착샤프트의 일측에 회동연결되며, 상기 굴착샤프트가 회전화면서 지반과의 마찰에 의해 전개되는 적어도 하나 이상의 확장날개를 포함하는 원형관 중굴용 굴착장치.
An excavation shaft that is inserted into a circular pipe penetrated into the ground and rotates; And
An excavation apparatus for a circular pipe, which is pivotally connected to one side of the excavation shaft, and includes at least one expansion blade that is developed by friction with the ground while the excavation shaft is rotated.
제1항에 있어서,
상기 굴착샤프트의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 상기 굴착샤프트가 회전시 굴착된 토사를 상방으로 이송시키는 적어도 하나 이상의 헬리컬날개를 더 포함하는 원형관 중굴용 굴착장치.
The method of claim 1,
The drilling apparatus for a circular pipe further comprises at least one helical blade formed in a spiral shape along the outer circumferential surface of the drilling shaft and transferring the excavated soil upward when the drilling shaft rotates.
제1항 또는 제2항에 있어서,
단면이 '┌┐'자 형태로 상기 굴착샤프트의 측면에 확장형성되고, 상기 확장날개와 회동결합하여 상기 확장날개가 상기 굴착샤프트로부터 벌어지는 것을 기 설정된 각도로 제한하는 연결부를 더 포함하는 원형관 중굴용 굴착장치.
The method according to claim 1 or 2,
Among the circular pipes further comprising a connecting portion having a cross section of a'┌┐' shape and extending on the side of the excavation shaft, and pivotally coupled with the expansion blade to limit the expansion of the expansion blade from the excavation shaft to a preset angle Excavation equipment for excavation.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 확장날개의 일단에 회동결합하고, 외주면에 돌출부재가 형성되는 회전휠을 더 포함하는 원형관 중굴용 굴착장치.
The method according to claim 1 or 2,
A circular pipe heavy excavation apparatus further comprising a rotation wheel which is pivotally coupled to one end of the expansion wing and has a protruding member formed on an outer circumferential surface thereof.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 확장날개는,
상기 굴착샤프트의 외측면에 회동축에 의해 회동결합되고, 상기 굴착샤프트의 외측면에 형성된 적어도 하나 이상의 스토퍼에 의해 회동각도가 제한되는 원형관 중굴용 굴착장치.
The method according to claim 1 or 2,
The expansion wing,
An excavation apparatus for a circular pipe in which a rotation angle is limited by at least one stopper formed on an outer surface of the excavation shaft and rotationally coupled to an outer surface of the excavation shaft.
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