KR20220078245A - 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트 - Google Patents

Abstract

타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는, 지반 혹은 암반의 천공과 동시에 강관 케이싱의 선단에 구비되는 견인슈를 타격하여 강관 케이싱을 전방으로 견인할 수 있는 천공비트에 있어서, 선단에 형성되는 파쇄부, 후단이 천공장치와 연결되도록 형성되는 연결부, 상기 파쇄부 및 상기 연결부 사이에 상기 견인슈의 내경을 통과할 수 없도록 소정의 너비로 형성되어, 상기 천공장치의 구동에 의해 상기 견인슈를 타격하는 타격턱, 상기 천공비트의 외주면을 따라 상기 타격턱에 소정의 깊이를 가지도록 소정 간격으로 형성되는 적어도 하나의 삽입홈, 및 천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 적어도 하나의 삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 보강부재를 포함한다.

Description

타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트{Perforation device that delays abrasion of the strike area}

본 발명은 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강관 케이싱의 선단에 구비되는 견인슈를 타격하여 지반 혹은 암반의 천공을 수행함과 동시에 강관 케이싱을 전방으로 견인하는 천공비트에서, 견인슈를 직접 타격하여 접촉하는 타격턱 부분에 마모에 강한 재질의 보강부재를 구비함으로써, 타격턱의 길이를 길게 하지 않더라도 천공비트의 사용 수명을 용이하게 연장할 수 있도록 하는 기술적 사상에 관한 것이다.

일반적으로 지반 또는 암반을 굴착하기 위해 사용되는 천공비트는 비트의 후단에서 제공되는 충격력으로 선단의 비트(파쇄부)가 암반을 파쇄, 천공할 수 있도록 구현되고 있다.

도 1은 일반적인 천공비트에 형성되는 타격턱을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 천공비트에서 타격턱은 강관에 결합되어 강관을 견인하는 견인슈를 강관 내부에서 타격하여 강관을 전진시킬 수 있도록, 비트의 선단부(도면의 좌측)에서 소정 위치만큼 이격된 위치에 선단부에 비해 일정 수준만큼 돌출되도록 형성되고 있다. 도면에는 상기 타격턱이 약 90°를 이루도록 형성된 경우가 도시되어 있으나, 일반적으로 타격턱은 약 90°뿐 아니라 약 45°의 각도로 경사면을 가지도록 형성될 수도 있다.

종래의 천공비트에서 암반을 파쇄하는 선단부의 비트를 설치하기 위해서는 경도가 일정 수준 이하가 되도록 열처리가 필요하게 된다. 이로 인해 전술한 바와 같이 천공비트의 타격턱이 견인슈를 반복하여 타격하면서 타격턱의 마모나 변형이 발생하기 더욱 용이하게 되어 천공비트의 사용 수명을 단축시키고, 작업 효율을 저하시키는 문제가 있다.

도 2는 일반적인 천공비트에서 반복적인 견인슈 타격으로 인한 타격턱의 마모 및 변형을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 반복된 견인슈에 대한 타격으로 천공비트의 타격턱이 마모되어 형상이 변형되거나, 타격턱의 전방부근이 패임이 발생한 경우가 도시되어 있다.

이처럼 타격턱이 마모되는 경우에는 마모된 타격턱 주변을 새로 절삭하여 그 형상을 다시 다듬어야할 필요가 있고, 이러한 절삭 작업의 반복을 위해 애초에 타격턱의 길이 자체를 길게 제작해달라는 요구가 발생하게 된다. 이는 전체 작업의 진행 속도를 크게 저하시키고 절삭 작업을 위한 번거로움이 증가하여 효율이 낮아지는 문제가 있다.

또한 견인슈 역시 반복적인 타격을 받으며 타격부분에 우그러짐 등의 변형이 발생할 수 있는데, 이때 타격턱 전방 부근에 패임이 발생하는 경우 변형된 견인슈가 패임이 발생한 위치에 끼일 수 있는 문제가 있다.

이처럼 변형된 견인슈가 천공비트에 발생한 패임 위치에 끼는 경우에는, 추후 천공비트 인발시 삽입된 강관 케이싱이 함께 인발되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 천공비트에서 타격턱 및/또는 타격턱 전방 부위의 마모나 변형 발생을 방지하거나 지연시킬 수 있도록 함으로써, 타격턱 자체의 길이를 길게 형성하지 않고 비교적 짧은 길이의 타격턱으로 제작이 가능하여 제작 효율을 높이고, 또한 마모/변형으로 인한 천공비트의 절삭 작업 등의 번거로운 부가 작업을 줄여 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 기술적 사상이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강관 케이싱의 선단에 구비되는 견인슈를 타격하여 지반 혹은 암반의 천공을 수행함과 동시에 강관 케이싱을 전방으로 견인하는 천공비트에서, 견인슈를 직접 타격하여 접촉하는 타격턱 부분에 마모에 강한 재질의 보강부재를 구비함으로써, 타격턱의 길이를 길게 하지 않더라도 천공비트의 사용 수명을 용이하게 연장할 수 있도록 하는 기술적 사상을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는, 지반 혹은 암반의 천공과 동시에 강관 케이싱의 선단에 구비되는 견인슈를 타격하여 강관 케이싱을 전방으로 견인할 수 있는 천공비트에 있어서, 선단에 형성되는 파쇄부, 후단이 천공장치와 연결되도록 형성되는 연결부, 상기 파쇄부 및 상기 연결부 사이에 상기 견인슈의 내경을 통과할 수 없도록 소정의 너비로 형성되어, 상기 천공장치의 구동에 의해 상기 견인슈를 타격하는 타격턱, 상기 천공비트의 외주면을 따라 상기 타격턱에 소정의 깊이를 가지도록 소정 간격으로 형성되는 적어도 하나의 삽입홈, 및 천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 적어도 하나의 삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 보강부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는, 상기 타격턱으로부터 전방 소정 범위 이내의 천공비트 몸체 외주면을 따라 소정의 깊이를 가지도록 형성되는 적어도 하나의 제2삽입홈, 및 상기 천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 제2삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 제2보강부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 보강부재는, 원기둥 형상, 다각기둥 형상, 또는 단면이 "L"자인 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 보강부재는, 텅스텐 또는 텅스텐 합금 재질로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 천공비트에서 타격턱 및/또는 타격턱 전방 부위의 마모나 변형 발생을 방지하거나 지연시킬 수 있도록 함으로써, 타격턱 자체의 길이를 길게 형성하지 않고 비교적 짧은 길이의 타격턱으로 제작이 가능하여 제작 효율을 높이고, 또한 마모/변형으로 인한 천공비트의 절삭 작업 등의 번거로운 부가 작업을 줄여 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 천공비트에 형성되는 타격턱을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 천공비트에서 반복적인 견인슈 타격으로 인한 타격턱의 마모 및 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 실시 예들을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는 지반 혹은 암반의 천공과 동시에 강관 케이싱의 선단에 구비되는 견인슈를 타격하여 강관 케이싱을 전방으로 견인할 수 있는 천공비트에서, 선단에 형성되는 파쇄부, 후단이 천공장치와 연결되도록 형성되는 연결부, 상기 파쇄부 및 상기 연결부 사이에 상기 견인슈의 내경을 통과할 수 없도록 소정의 너비로 형성되어, 상기 천공장치의 구동에 의해 상기 견인슈를 타격하는 타격턱, 상기 천공비트의 외주면을 따라 상기 타격턱에 소정의 깊이를 가지도록 소정 간격으로 형성되는 적어도 하나의 삽입홈, 및 천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 적어도 하나의 삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 보강부재를 포함할 수 있다.

또한 구현 예에 따라, 상기 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는 상기 타격턱으로부터 전방 소정 범위 이내의 천공비트 몸체 외주면을 따라 소정의 깊이를 가지도록 형성되는 적어도 하나의 제2삽입홈, 및 상기 천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 제2삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 제2보강부재를 더 포함할 수 있다.

이하 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트를 상세히 설명하도록 한다.

도 3 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 실시 예들을 도시한 도면이다.

먼저 도 3 내지 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 다른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트를 나타낸다. 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 단면도가 도시되어 있으며, 도 4는 제1실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 사시도가 도시되어 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 도면에서 도색된 부분은 천공비트의 마모/변형을 방지 또는 연장시키기 위해 구비되는 초경패드일 수 있다.

제1실시 예에서, 상기 초경패드는 단면이 'L'자 형상으로 구현되어 천공비트에 단속적으로 배치될 수 있다. 이처럼 단면이 'L'자 형상인 초경패드가 구비되는 경우, 천공비트의 타격턱 및 타격턱의 전방 부분까지 동시에 보강이 가능한 효과를 가질 수 있다.

한편 천공비트에서 상기 초경패드에 대응되는 위치(즉, 초경패드가 설치될 위치)에는 상기 초경패드의 형상에 상응하도록 삽입홈이 미리 형성되어 있을 수 있다.

또한 초경패드는 천공비트의 재질에 비해 경도가 높은 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 일 예에 의하면, 상기 초경패드는 텅스텐 또는 텅스텐 합금(예컨대, 텅스텐 카바이드)의 재질로 형성될 수 있으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 초경패드의 재질은 전술한 바와 같이 상기 천공비트의 재질에 비해 강한 경도를 가져, 상기 천공비트의 타격턱 및/또는 타격턱 전방 부분의 마모나 패임, 변형 등의 발생을 지연시키거나 방지할 수 있으면 다양한 재질로 구현되는 것이 가능할 수 있다.

이러한 초경패드는 다양한 방식으로 천공비트에 매입될 수 있다. 예를 들어, 상기 초경패드는 압입 또는 브레이징 방식을 통해 매입될 수 있다.

초경패드는 천공비트의 타격턱 둘레를 따라 소정 간격을 두고 배치될 수 있으며, 견인슈 타격에 의한 천공비트의 마모 및/또는 변형이 발생하기 쉬운 위치가 초경패드에 의해 직접 보강될 수 있어, 천공비트의 마모 및/또는 변형을 방지하거나 지연시킬 수 있다.

상기 초경패드와 관련하여 상술한 설명은 그 형상(단면)을 제외하면 후술할 본 발명의 다른 실시 예들에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트를 타나낸다. 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 단면도가 도시되어 있으며, 도 6은 제2실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 사시도가 도시되어 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에서 초경패드는 타격턱과 타격턱의 전방 부분에 각각 별도로 삽입, 배치될 수 있다. 이러한 경우, 상기 초경패드의 단면은 사각형 형상일 수 있다. 즉, 상기 초경패드의 전체적인 형상은 사각기둥 형상일 수 있다.

이러한 제2실시 예에서 설명되는 초경패드의 형상(사각기둥 형상)의 경우, 제1실시 예에서 설명한 'L'자 형상의 초경패드에 비해 상대적으로 제작이 용이할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 사시도가 도시되어 있다.

제3실시 예에서, 그 단면도는 제2실시 예와 동일 또는 유사할 수 있다.

다만, 제3실시 예에서의 초경패드는 그 단면이 원형을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 제3실시 예에서 초경패드의 전체적인 형상은 원기둥 형상일 수 있다.

이러한 경우, 타격턱에 배치된 원기둥 형상의 초경패드는 타격턱의 마모가 소정 수준 진행된 후 외부로 노출될 수 있다. 이러한 현상에 대비하여 제3실시 예에서 초경패드는 천공비트에 상대적으로 깊게 배치되는 것이 바람직할 수 있다.

이처럼 본 발명의 제3실시 예와 같이 보강부재로써 초경패드가 구비되면, 종래와 같이 타격턱 및/또는 타격턱의 전방 부분에 다소 마모나 변형이 발생하더라도 더 이상 진행되지 않거나, 또는 마모나 변형의 진행을 상당히 지연시킬 수 있어 천공패드의 사용 수명을 연장하고 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있다.

또한 초경패드의 형상이 원기둥 형상인 경우, 다른 형상(예컨대, 'L'자 형상, 사각 기둥 형상 등)에 비해 상대적으로 제조가 매우 용이하고 제조단가를 낮출 수 있어 유리한 효과를 가질 수 있다.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 제4실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트를 타나낸다. 도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 단면도가 도시되어 있으며, 도 9는 제4실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 사시도가 도시되어 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 제4실시 예에서, 천공비트의 타격턱은 천공비트의 외주면에 대해 소정의 각도를 가지도록 형성되어 경사면이 형성되어 있을 수 있다.

일 예에 의하면, 상기 타격턱은 천공비트의 외주면에 대해 약 45°의 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 타격턱이 형성된 경사면에 초경패드를 단속적으로 배치하여 타격턱의 마모를 방지할 수 있다.

제4실시 예에서 초경패드의 형상은 제3실시 예와 동일 또는 유사한 형상인 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.

도 8에 도시된 단면도와 같이, 본 발명의 제4실시 예에서는 경사면을 따라 배치되는 초경패드가 소정의 각도로 천공비트의 중심부를 향해 비스듬히 삽입되는 형태가 되어 타격턱 자체의 마모는 물론 타격턱의 전방부분에 대한 마모, 변형, 패임 등도 다소나마 함께 방지할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

도 10 내지 도 11은 본 발명의 제5실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트를 타나낸다. 도 10은 본 발명의 제5실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 단면도가 도시되어 있으며, 도 11은 제5실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트의 사시도가 도시되어 있다.

도 10 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제5실시 예에 따른 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는 제4실시 예에서 설명한 바와 동일하게 타격턱이 천공비트의 외주면에 대해 소정의 각도(예컨대, 45°)를 가지도록 형성될 수 있으며, 또한 마찬가지로 타격턱이 형성하는 경사면에 초경패드가 단속적으로 배치될 수 있다.

그리고 제3실시 예에서와 동일하게, 타격턱의 전방부분에 초경패드를 단속적으로 배치하여, 제4실시 예에 비해 타격턱 전방부분을 한층 더 보강할 수 있다. 즉, 본 발명의 제5실시 예는 타격턱의 각도에 차이점(예컨대, 90°, 45°)이 있고, 초경패드의 배치나 초경패드의 형상은 제3실시 예와 동일할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

1. 지반 혹은 암반의 천공과 동시에 강관 케이싱의 선단에 구비되는 견인슈를 타격하여 강관 케이싱을 전방으로 견인할 수 있는 천공비트에 있어서,
   선단에 형성되는 파쇄부;
   후단이 천공장치와 연결되도록 형성되는 연결부;
   상기 파쇄부 및 상기 연결부 사이에 상기 견인슈의 내경을 통과할 수 없도록 소정의 너비로 형성되어, 상기 천공장치의 구동에 의해 상기 견인슈를 타격하는 타격턱;
   상기 천공비트의 외주면을 따라 상기 타격턱에 소정의 깊이를 가지도록 소정 간격으로 형성되는 적어도 하나의 삽입홈; 및
   천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 적어도 하나의 삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 보강부재를 포함하는 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트는,
   상기 타격턱으로부터 전방 소정 범위 이내의 천공비트 몸체 외주면을 따라 소정의 깊이를 가지도록 형성되는 적어도 하나의 제2삽입홈; 및
   상기 천공비트 몸체에 비해 강한 경도를 가지며, 상기 제2삽입홈에 각각 삽입될 수 있도록 형성되는 적어도 하나의 제2보강부재를 더 포함하는 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는,
   원기둥 형상, 다각기둥 형상, 또는 단면이 "L"자인 형상으로 형성되는 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는,
   텅스텐 또는 텅스텐 합금 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 타격턱 마모 지연이 가능한 천공비트.
   
   
   
   

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