WO2012112016A2 - 천공기 - Google Patents

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WO2012112016A2
WO2012112016A2 PCT/KR2012/001281 KR2012001281W WO2012112016A2 WO 2012112016 A2 WO2012112016 A2 WO 2012112016A2 KR 2012001281 W KR2012001281 W KR 2012001281W WO 2012112016 A2 WO2012112016 A2 WO 2012112016A2
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gripping
leader
unit
head
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인석신
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In Suk Shin
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterized by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E21B19/164—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe motor actuated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/24—Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes

Definitions

  • the present invention relates to a perforator, and more particularly, to a perforator provided with a gripping means for supporting or gripping the rod so that the rod which is lifted by the head part and bores the ground is located coaxially with the head part.
  • the perforator is a device for drilling deep holes drilled from the ground to the ground for drilling work, soil inspection, groundwater development.
  • the prior art perforator has a main body equipped with a driving device such as an engine, a leader supported by the main body, a head portion sliding on the reader and generating a lifting or rotating force by the driving device of the main body, and connected to the head portion of the head.
  • the rod is lifted or rotated by a part, and is provided at the tip of the rod, and is lifted or rotated together with the rod, and an excavation unit for drilling the ground.
  • the excavation unit is composed of a bit for hitting the ground to be excavated, and a hammer operated by hydraulic pressure to impart the force to the bit.
  • the hydraulic pressure transmission to the excavation unit is possible by installing a separate hydraulic line on the rod.
  • Such a perforator is drilled to a predetermined depth by the bit of the excavation unit hitting the rotation or the ground.
  • the drilling units and rods are introduced into the ground.
  • the length of the rod is extended by connecting the rod by the depth that the excavation unit and the rod are drawn into the ground.
  • the joining of the rod consists of the process of separating the head from the rod that is drawn into the ground with the excavation unit and gripped by the rod clamp, then joining the new rod to the head and joining it to the rod held by the rod clamp. .
  • the present invention has been made to improve the above problems, and provides a perforator provided with a gripping means for supporting or gripping the rod coupled to the head portion to prevent shaking from occurring on the rod coupled to the head portion. Its purpose is to.
  • a perforator according to the present invention for achieving the above object is a head portion having a main body, a leader supported by the main body, a head portion having a drive shaft moved along the longitudinal direction of the leader, coupled to the rod, and the length of the leader Slidingly installed along the direction, and a holding unit for supporting or holding the rod coupled to the head portion, and a moving unit for moving the holding unit by the lifting force of the head portion.
  • the gripping unit may be rotatably installed at one end of the housing which is slidably installed in the leader in the longitudinal direction, and at one end of the housing which is spaced apart from each other in a direction crossing the longitudinal direction of the reader.
  • the first and second gripping arms extended in parallel to each other so as to provide a gripping space to be inserted, and the other ends of the first and second gripping arms are adjacent to each other so as to grip the rod inserted into the gripping space. It is preferable to have an actuator to make it.
  • the transfer unit extends along the longitudinal direction of the leader from the housing of the gripping unit, and the head member is installed to be relatively transferable, and is installed at an end of the extension member to move the gripping unit when the head is moved. It is provided with an interference member that interferes with the head portion to move.
  • the gripping unit further includes a plurality of friction protrusions protruding from the inner surface of the first and second gripping arms which are opposed to each other to improve the gripping force of the first and second gripping arms to the rod. It is preferable.
  • the perforator according to the present invention has a merit that the rod coupled to the head by the gripping unit is guided and positioned on the coaxial head of the head without shaking, so that the drilling work of the rod and the connection work of the new rod are easy, thereby saving work time. have.
  • FIG. 1 is a side view of a perforator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side view of the leader, head, gripping unit and transfer unit of the punching machine of FIG.
  • Figure 3 is a side view of the operating state when the head of the drilling machine of Figure 1 lowered
  • FIG 4 is a perspective view of the holding unit and the transfer unit of the perforator of Figure 1,
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the holding unit of the puncher of FIG.
  • the perforator 10 moves along the longitudinal direction of the main body 20, the leader 30 supported by the main body 20, and the leader 30, and is coupled to the rod 50.
  • a head unit 40 having a drive shaft 45 to be provided, and a gripping unit 60 installed on the leader 30 so as to be slidable in a longitudinal direction, and supporting or gripping a rod coupled to the head part 40.
  • the holding unit 60 is provided with a moving unit for moving by the lifting force of the head portion.
  • the main body 20 is provided with a moving means 21 so as to move with respect to the ground at the lower part, and the upper rotating cylinder for rotating the excavating member 51 and the leader 30 installed at the end of the rod 50 to be described later ( Hydraulic pressure supply means 22 for supplying hydraulic pressure to 37 is provided.
  • the moving means 21 for moving the main body 20 has been described with a structure having an endless track, but the moving means 21 is not limited to the illustrated example, but may include a plurality of transfer wheels. It may be.
  • the leader 30 is rotatably installed in the front portion of the main body 20 and extends a predetermined length along the vertical direction. At this time, the leader 30 rotates with respect to the main body 20 by the rotation cylinder 37.
  • the rotating cylinder 37 is rotatably installed at one end of the upper side of the main body 20 and the other end of the rotating cylinder 37 at the rear surface of the leader 30, and is a hydraulic actuator that is expanded and contracted by the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure supply means 22. It is preferable.
  • a rail 33 is formed on the front surface of the leader 30 so that the housing 70 of the gripping unit 60 to be described later is slidably coupled to the reader 30.
  • the rail 33 extends along the extending direction of the leader 30.
  • the rod clamp 32 protrudes forward at the end of the leader 30 and has a through hole corresponding to the cross section of the rod 50 so that the rod 50 can be inserted through the upper surface thereof.
  • the restraint block is formed, and the restraint unit is installed on the upper leader 30 of the restraint block to hold the outer circumferential surface of the rod 50 inserted into the through hole.
  • the binding unit is installed on the front surface of the leader 30 at the mutually opposite position with respect to the extension line of the through-hole center line of the restraint block, respectively.
  • a moving actuator is provided.
  • the restraining bars of the binding unit move in a direction adjacent to each other to grip the outer circumferential surface of the rod 50 inserted into the through hole of the restraining block.
  • the restraining bars of the binding unit are moved in a direction spaced apart from each other to separate from the outer peripheral surface of the rod 50.
  • the operator operates the head portion 40 to drill the ground through the excavation member 51, such as a hammer mounted on the rod 50 located on the lowermost side.
  • the head part 40 is slidably installed on the front surface of the leader 30 and moves along the longitudinal direction of the leader 30 by lifting means, although not shown in the drawing.
  • the lower surface of the head portion 40 is provided with a drive shaft 45 to which the upper end of the rod 50 is coupled.
  • the head portion 40 is penetrated in a direction parallel to the lengthwise direction of the leader so that the extension member can be inserted to be penetrated to be installed relative to the extension member 76 of the mobile unit 75 to be described later. It is preferable that a furnace (not shown) be formed.
  • the head portion 40 is installed in the leader 30 of the puncher 10 and is generally used as a device for lifting or lowering the rod 50. Detailed description thereof will be omitted.
  • the rod 50 has a circular cross section, is formed to extend a predetermined length in the vertical direction, the upper surface is formed with a coupling hole (not shown) in the vertical direction, the lower surface to be inserted into the coupling hole of the adjacent rod 50
  • Coupling protrusion 51 having a cross section of a size corresponding to the coupling sphere is formed so that.
  • a screw thread is formed on the outer circumferential surface of the coupling protrusion 51 and the inner circumferential surface of the coupling tool so that the rods 50 adjacent to each other may be screwed together.
  • an excavation member 51 is installed at the shortest end of the rod 50 so as to excavate the ground to be drilled, and although not shown in the drawing, the hydraulic supply means of the main body 20 ( A hydraulic line is formed so that hydraulic pressure can be supplied from the 22 to the digging member 51.
  • the hydraulic lines of the rods 50 may be formed to penetrate in the vertical direction of the rod 50 so as to communicate with each other.
  • the gripping unit 60 has a housing 70 that is slidably installed along the longitudinal direction of the reader 30 and a position spaced apart from each other along a direction crossing the longitudinal direction of the reader 30 on the housing 70.
  • One end is rotatably installed in the housing 70, and the first and second gripping arms 80 and 90 are formed to extend in parallel to each other so that a gripping space into which the rod 50 can be inserted is provided, and the gripping space is provided.
  • an actuator 95 is pivoted so that the other ends of the first and second gripping arms 80 and 90 are adjacent to each other.
  • the housing 70 includes a base member 71 having a sliding groove 74 corresponding to a cross section of the rail on a lower surface of the housing 70 so as to be slidably installed along the rail 33 protruding from the leader 30, and the base.
  • the first support plate 72 and the second support plate 73 protruding forward from the leader 30 are provided at positions spaced apart from each other in the longitudinal direction of the leader 30 on the upper surface of the member 71.
  • the base member 71 is formed in a plate shape having a predetermined thickness, and supporting arms protruding rearward from each end are formed at both ends so that the sliding groove 74 is formed at the lower side.
  • the support arm extends to be bent in a direction adjacent to each other so as to prevent the base member 71 from being separated from the rail 33.
  • the first and second support plates 72 and 73 are formed in a plate shape having a predetermined thickness, and are formed in a trapezoid such that the first and second grip arms 80 and 90 and the rotation member 95 can be easily installed. Although not limited to the illustrated example, but may be formed in a variety of shapes.
  • One end of the first grip arm 80 is hinged by a first hinge shaft 89a between the first and second support plates 72 and 73, and the base member (1) is based on the first hinge shaft 89a.
  • a first gripping portion 81 extending in a direction away from the first gripping portion 81 and an end portion of the first gripping portion 81, and having a predetermined angle with respect to an extension direction of the first gripping portion 81;
  • the second gripping portion 82 is formed to be inclined in the direction of one hinge axis 89a.
  • the second gripping portion 82 is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the first gripping portion 81, the contact area of the first gripping arm 80 with respect to the curved outer circumferential surface of the rod 50 may be increased.
  • the second gripping arm 90 has a second hinge axis 89b formed at a position where one end thereof is spaced from the first hinge axis 89a of the first gripping arm 80 and parallel to the first hinge axis 89a.
  • Hinges are coupled to the third gripping portion 91 extending in a direction away from the base member 71 with respect to the second hinge axis (89b), and is extended to the end of the third gripping portion (91)
  • a fourth holding portion 92 formed to be inclined in the direction of the second hinge axis 89b at a predetermined angle with respect to the extending direction of the third holding portion 91.
  • the fourth gripping portion 92 is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the third gripping portion 91, the contact area of the second gripping arm with respect to the curved outer circumferential surface of the rod 50 may be increased.
  • first and second grip arms (80,90) is provided with a plurality of friction protrusions 85 protruding on the inner surface facing each other.
  • the friction protrusion 85 increases the frictional force on the rod 50, thereby improving the gripping force of the first and second gripping arms 80 and 90 with respect to the rod 50.
  • One end of the actuator 95 is rotatably installed at the end of the first gripping arm 80, and the other end of the actuator 95 is rotatably installed between the first and second support plates 72 and 73 opposite to each other.
  • 96) and one end is rotatably installed at the end of the second gripping arm, and the other end is provided with the second cylinder 97 rotatably installed between the first and second support plates 72 and 73 opposite to the one end. do.
  • the first and second cylinders 96 and 97 are hydraulic actuators that operate by receiving hydraulic pressure by the hydraulic pressure supply means 22 of the main body 20.
  • One end of the moving unit 75 is fixed to the bottom surface of the base member 71, the other end of which extends upwardly along the longitudinal direction of the leader 30, and an extension member in which the head portion 40 is relatively movable. And an interference member 77 provided at an end of the extension member 76 to interfere with the head portion 40 so as to move the gripping unit 60 when the head portion 40 moves.
  • the extension member 76 is formed in a plate shape having a predetermined thickness and is inserted through the passage of the head portion 40 moving along the longitudinal direction to the leader 30.
  • the head portion 40 descends along the rod 50, the head portion 40 relatively moves to the extension member 76 even if the holding unit 60 contacts the ground or the rod clamp 32 and the lowering stops.
  • the extension member 76 or the head portion 40 is prevented from being damaged.
  • the interference member 77 protrudes forward from the upper end portion of the extension member 76 penetrating the head portion 40 so as to interfere with the upper surface of the head portion 40.
  • the interference member 77 may be formed to have a width larger than that of the through passage so as to prevent the interference member 77 from being separated through the through passage of the head portion 40.
  • the head portion 40 When coupling a new rod to the upper end of the rod 50 drawn into the ground by the drilling operation to the drilling member 51, first, the head portion 40 is separated from the rod gripped by the rod clamp (32). The head portion 40 separated from the rod is elevated upward along the leader 30, and the holding unit 60 is also raised and lowered together with the head portion 40 by the moving unit 75.
  • the new rod 50 is coupled to the drive shaft 45 of the head 40.
  • the first and second cylinders 96 and 97 are operated to rotate so that the other ends of the first and second grip arms 80 and 90 are adjacent to each other. Let's do it.
  • the operation of the first and second cylinders 96 and 97 causes the rod 50 to contact the inner surfaces of the first and second grip arms 80 and 90, and the first and second cylinders 96 and 97.
  • the first and second grip arms 80 and 90 grip the outer circumferential surface of the rod 50 by the hydraulic pressure supplied thereto.
  • the worker When the gripping operation of the rod 50 of the gripping unit 60 is completed, the worker lowers the head part 40 along the longitudinal direction of the leader 30. At this time, the gripping unit 60 is lowered together with the rod 50, and prevents the shaking from occurring in the rod 50 during the movement of the head portion 40.
  • the head part 40 rotates the new rod 50 to screw the rod inserted into the ground.
  • the first and second cylinders 96 and 97 operate to separate the other ends of the first and second grip arms 80 and 90 from each other to release the grip state of the rod 50 of the holding unit 60. .
  • the hydraulic pressure is supplied to the excavating member 51 to resume the drilling work on the ground.
  • the head portion 40 is relatively movable to the extension member 76 of the moving unit 75, the moving unit 75 moves to the head portion 40 even if the head portion 40 is lowered to be adjacent to the ground. Interference is prevented.
  • the punching machine 10 is loaded because the rod 50 coupled to the head portion 40 by the holding unit 60 is located on the coaxial axis of the head portion 40 without shaking.
  • the drilling operation of 50 and the connection work of the new rod 50 are easy, and there is an advantage of saving work time.

Abstract

본 발명은 천공기에 관한 것으로서, 본체와, 본체에 의해 지지되는 리더와,리더의 길이방향을 따라 이동되며, 로드와 결합되는 구동축을 갖는 헤드부와, 리더에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, 헤드부에 결합되는 로드를 지지 또는 파지하기 위한 파지유닛과, 파지유닛을 헤드부의 승강력에 의해 이동시키는 이동유닛을 구비한다. 본 발명에 따른 천공기는 파지유닛에 의해 헤드부에 결합된 로드가 가이드되어 흔들림없이 헤드부의 동축상에 위치하므로 로드의 천공작업 및 새로운 로드의 연결작업이 용이하여 작업시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.

Description

천공기
본 발명은 천공기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤드부에 의해 승강되어 지반을 천공하는 로드가 헤드부의 동축상에 위치하도록 상기 로드를 지지 또는 파지하는 파지수단이 마련된 천공기에 관한 것이다.
일반적으로 천공기는 시추작업, 토질검사, 지하수 개발등을 위하여 지상으로부터 지하로 뚫리는 심공을 굴착하는 장치이다.
천공기의 종래기술로는 대한민국 등록특허공보 제0624233호에 개시되어 있다.
종래기술의 천공기는 엔진등의 구동장치가 구비된 본체와, 본체에 의해 지지되는 리더와, 리더상에서 슬라이딩되며 본체의 구동장치에 의해 승강 또는 회전력을 발생하는 헤드부와, 헤드부에 연결되어 헤드부에 의해 승강 또는 회전되는 로드와, 로드의 선단에 마련되어 로드와 함께 승강 또는 회전되며, 지반을 굴착하는 굴착유니트로 이루어져 있다.
굴착유니트는 지반을 타격하여 굴착하는 비트와, 비트에 타격력을 부여하도록 유압에 의해 작동되는 해머로 이루어져 있다. 그리고, 굴착유니트로의 유압의 전달은 로드에 별도의 유압라인이 설치되어 가능하게 된다.
이러한, 천공기는 굴착유니트의 비트가 회전 또는 지반을 타격하여 일정 깊이로 굴착하게 된다. 지반이 굴착되면서 굴착유니트와 로드는 지반내로 인입된다. 굴착유니트와 로드가 지반내로 인입된 깊이만큼 로드를 연결하여 로드의 길이를 연장하게 된다.
한편, 굴착유니트가 연결된 로드를 지지하도록 지반과 가까운 리더의 단부에는 로드가 끼워져 파지되는 로드클램프가 마련되어 있다.
로드를 결합하는 작업은 굴착유니트와 함께 지반내로 인입되어 로드클램프에 의해 파지된 로드로부터 헤드부를 분리한 후, 헤드부에 새로운 로드를 결합하고, 이를 로드클램프에 파지된 로드에 결합하는 과정으로 이루어진다.
그러나, 상기와 같은 방법으로 로드를 결합할 경우에는 헤드부에 결합된 새로운 로드를 지지하는 별도의 수단이 마련되어 있지 않기 때문에, 새로운 로드는 흔들림이 발생된다. 새로운 로드의 흔들림은 새로운 로드의 결합위치와 로드클램프에 파지된 로드의 결합위치를 정렬하는 데에 있어 어려움이 있었다. 따라서, 로드를 연결하는 작업이 불편하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 헤드부에 결합된 로드에 흔들림이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 헤드부에 결합된 로드를 지지 또는 파지하는 파지수단이 마련된 천공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 천공기는 본체와, 상기 본체에 의해 지지되는 리더와, 상기 리더의 길이방향을 따라 이동되며, 로드와 결합되는 구동축을 갖는 헤드부와, 상기 리더에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 헤드부에 결합되는 상기 로드를 지지 또는 파지하기 위한 파지유닛과, 상기 파지유닛을 상기 헤드부의 승강력에 의해 이동시키는 이동유닛을 구비한다.
상기 파지유닛은 상기 리더에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 하우징과, 상기 리더의 길이방향과 교차되는 방향을 따라 상호 이격된 위치의 상기 하우징에 일단이 각각 회동가능하게 설치되며, 상기 로드가 삽입되는 파지공간이 마련될 수 있도록 상호 나란하게 연장형성된 제1 및 제2파지암과, 상기 파지공간에 삽입된 상기 로드를 파지하기 위해 상기 제1 및 제2파지암의 타단이 상호 인접되도록 회동시키는 액츄에이터를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 이송유닛은 상기 파지유닛의 하우징으로부터 상기 리더의 길이방향을 따라 연장형성되며, 상기 헤드부가 상대이송 가능하게 설치되는 연장부재와, 상기 연장부재의 단부에 설치되어 상기 헤드부의 이동시 상기 파지유닛을 이동시킬 수 있도록 상기 헤드부에 간섭되는 간섭부재를 구비한다.
이때, 상기 파지유닛은 상기 로드에 대한 상기 제1 및 제2파지암의 파지력을 향상시킬 수 있도록 상호 대향되는 상기 제1 및 제2파지암의 내측면에 돌출형성된 다수의 마찰돌기를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 천공기는 파지유닛에 의해 헤드부에 결합된 로드가 가이드되어 흔들림없이 헤드부의 동축상에 위치하므로 로드의 천공작업 및 새로운 로드의 연결작업이 용이하여 작업시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천공기에 대한 측면도이고,
도 2는 도 1의 천공기의 리더, 헤드부, 파지유닛 및 이송유닛에 대한 측면도이고,
도 3은 도 1의 천공기의 헤드부 하강시 작동상태에 대한 측면도이고,
도 4는 도 1의 천공기의 파지유닛 및 이송유닛에 대한 사시도이고,
도 5는 도 1의 천공기의 파지유닛에 대한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 천공기를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 천공기(10)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 천공기(10)는 본체(20)와, 상기 본체(20)에 의해 지지되는 리더(30)와, 상기 리더(30)의 길이방향을 따라 이동하며, 로드(50)와 결합되는 구동축(45)이 마련된 헤드부(40)와, 리더(30)에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, 헤드부(40)에 결합되는 로드를 지지 또는 파지하기 위한 파지유닛(60)과, 상기 파지유닛(60)을 헤드부의 승강력에 의해 이동시키는 이동유닛을 구비한다.
본체(20)는 하부에 지면에 대해 이동할 수 있도록 이동수단(21)이 마련되어 있으며, 상부에는 후술되는 로드(50)의 단부에 설치된 굴착부재(51) 및 리더(30)를 회동시키는 회동실린더(37)에 유압을 공급하는 유압공급수단(22)이 마련되어 있다.
한편, 도시된 예에서는 본체(20)를 이동시키는 이동수단(21)은 무한궤도를 구비한 구조를 설명하였으나, 이동수단(21)은 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 다수의 이송바퀴를 구비할 수도 있다.
리더(30)는 본체(20)의 전방부에 회동가능하게 설치되며, 상하방향을 따라 소정길이 연장형성되어 있다. 이때, 리더(30)는 회동실린더(37)에 의해 본체(20)에 대해 회동한다.
회동실린더(37)는 일단이 본체(20)의 상측에, 타단은 리더(30)의 후방면에 각각 회동가능하게 설치되며, 유압공급수단(22)으로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 유압 액츄에이터인 것이 바람직하다.
리더(30)의 전방면에는 후술되는 파지유닛(60)의 하우징(70)이 리더(30)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있도록 레일(33)이 형성되어 있다. 레일(33)은 리더(30)의 연장방향을 따라 연장형성된다.
한편, 천공대상 지면에 인접한 리더(30)의 하단부에는 지면에 인입된 로드(50)의 상면에 새로운 로드(50)를 결합시 지면에 인입된 로드(50)를 파지하는 로드클램프(32)가 설치되어 있다.
로드클램프(32)는 도면에 도시되진 않았지만, 리더(30)의 단부에 전방으로 돌출형성되며, 상면에 로드(50)가 관통되게 삽입될 수 있도록 로드(50)의 단면에 대응되는 관통구가 형성되는 구속블록과, 구속블럭의 상측 리더(30)에 설치되어 관통구에 삽입된 로드(50)의 외주면을 파지하는 구속유닛을 구비한다.
결속유닛은 도면에 도시되진 않았지만, 구속블럭의 관통구 중심선의 연장선을 기준으로 상호 대향되는 위치의 리더(30) 전방면에 각각 설치되어 상호 인접되는 방향으로 슬라이딩되는 구속바와, 상기 구속바를 이동시키는 이동액츄에이터를 구비한다.
지면에 인입된 로드(50)의 상단에 새로운 로드(50)를 결합시 결속유닛의 구속바들은 상호 인접되는 방향으로 이동하여 구속블럭의 관통구에 삽입된 로드(50)의 외주면을 파지한다.
로드(50)들의 결합이 완료되면, 결속유닛의 구속바들은 상호 이격되는 방향으로 이동되어 로드(50)의 외주면으로부터 분리된다. 이때, 작업자는 헤드부(40)를 작동시켜 최하측에 위치한 로드(50)에 장착된 햄머와 같은 굴착부재(51)를 통해 지면을 천공한다.
헤드부(40)는 리더(30)의 전방면에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 도면에 도시되진 않았지만 승하강수단에 의해 리더(30)의 길이방향을 따라 이동한다. 헤드부(40)의 하면에는 로드(50)의 상단이 결합되는 구동축(45)이 마련되어 있다.
또한, 헤드부(40)는 후술되는 이동유닛(75)의 연장부재(76)에 상대이송 가능하게 설치되기 위해 상기 연장부재가 관통되게 삽입될 수 있도록 리더의 길이방향과 나란한 방향으로 관통되는 관통로(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다. 헤드부(40)는 천공기(10)의 리더(30)에 설치되어 로드(50)를 승하강 또는 회전시키는 장치로서 종래에 일반적으로 사용하는 것으로 상세한 설명은 생략한다.
로드(50)는 원형의 단면을 갖고, 상하방향으로 소정길이 연장형성되며, 상면에는 상하방향으로 결합구(미도시)가 형성되어 있으며, 하면에는 인접된 로드(50)의 결합구에 삽입될 수 있도록 결합구에 대응되는 크기의 단면을 갖는 결합돌기(51)가 형성되어 있다. 이때, 상호 인접된 로드(50)들이 상호 나사결합될 수 있도록 결합돌기(51)의 외주면 및 결합구의 내주면에는 나사산이 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 로드(50)의 최단부에는 천공대상 지면을 굴착할 수 있도록 굴착부재(51)가 설치되어 있으며, 도면에 도시되진 않았지만, 로드(50)의 내부에는 본체(20)의 유압공급수단(22)으로부터 상기 굴착부재(51)로 유압이 공급될 수 있도록 유압라인이 형성되어 있다.
다수의 로드(50)들이 상호 결합되더라도 각 로드(50)들의 유압라인이 상호 연통되도록 로드(50)의 상하방향으로 관통되게 형성되는 것이 바람직하다.
파지유닛(60)은 리더(30)에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 하우징(70)과, 상기 하우징(70)에 리더(30)의 길이방향과 교차되는 방향을 다라 상호 이격된 위치의 하우징(70)에 일단이 각각 회동가능하게 설치되며, 로드(50)가 삽입되는 파지공간이 마련될 수 있도록 상호 나란하게 연장형성된 제1 및 제2파지암(80,90)과, 상기 파지공간에 삽입된 상기 로드(50)를 파지하기 위해 상기 제1 및 제2파지암(80,90)의 타단이 상호 인접되도록 회동시키는 액츄에이터(95)를 구비한다.
하우징(70)은 리더(30)에 돌출형성된 레일(33)을 따라 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있도록 하면에 레일의 단면에 대응되는 슬라이딩홈(74)이 형성되어 있는 베이스부재(71)와, 베이스부재(71)의 상면에 리더(30)의 길이방향으로 상호 이격된 위치에, 상기 리더(30)를 기준으로 전방으로 돌출형성된 제1지지판(72) 및 제2지지판(73)을 구비한다.
베이스부재(71)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 하측에 슬라이딩홈(74)이 형성될 수 있도록 양단부에 각각 후방으로 돌출형성된 지지암이 형성된다. 지지암은 레일(33)로부터 베이스부재(71)가 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 단부는 상호 인접되는 방향으로 절곡되게 연장형성된다.
제1 및 제2지지판(72,73)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 제1 및 제2파지암(80,90)과 회동부재(95)가 용이하게 설치될 수 있도록 사다리꼴로 형성되어 있으나, 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
제1파지암(80)은 일단이 제1 및 제2지지판(72,73) 사이에 제1힌지축(89a)에 의해 힌지결합되며, 상기 제1힌지축(89a)을 기준으로 베이스부재(71)로부터 멀어지는 방향으로 연장형성된 제1파지부분(81)과, 제1파지부분(81)의 단부에 연장형성되되, 제1파지부분(81)의 연장방향에 대해 소정의 각도를 가지고 상기 제1힌지축(89a) 방향으로 경사지게 형성된 제2파지부분(82)을 구비한다.
제2파지부분(82)이 제1파지부분(81)에 대해 소정각도로 경사지게 형성되어 있으므로 로드(50)의 만곡된 외주면에 대한 제1파지암(80)의 접촉면적을 증가시킬 수 있다.
제2파지암(90)은 일단이 제1파지암(80)의 제1힌지축(89a)에 대해 이격되는 위치에, 상기 제1힌지축(89a)과 나란하게 형성된 제2힌지축(89b)에 의해 힌지결합되며, 제2힌지축(89b)을 기준으로 베이스부재(71)로부터 멀어지는 방향으로 연장형성된 제3파지부분(91)과, 제3파지부분(91)의 단부에 연장형성되되, 제3파지부분(91)의 연장방향에 대해 소정의 각도를 가지고 상기 제2힌지축(89b) 방향으로 경사지게 형성된 제4파지부분(92)을 구비한다.
제4파지부분(92)이 제3파지부분(91)에 대해 소정각도로 경사지게 형성되어 있으므로 로드(50)의 만곡된 외주면에 대한 제2파지암의 접촉면적을 증가시킬 수 있다.
한편, 제1 및 제2파지암(80,90)은 상호 대향되는 내측면에 돌출형성된 다수의 마찰돌기(85)를 구비한다. 마찰돌기(85)에 의해 로드(50)에 대한 마찰력을 증가시켜, 로드(50)에 대한 제1 및 제2파지암(80,90)의 파지력을 향상시킨다.
액츄에이터(95)는 일단이 제1파지암(80)의 단부에 회동가능하게 설치되며, 타단은 일단에 대향되는 제1 및 제2지지판(72,73) 사이에 회동가능하게 설치된 제1실린더(96)와, 일단은 제2파지암의 단부에 회동가능하게 설치되며, 타단은 일단에 대향되는 제1 및 제2지지판(72,73) 사이에 회동가능하게 설치된 제2실린더(97)를 구비한다.
제1 및 제2실린더(96,97)는 본체(20)의 유압공급수단(22)에 의해 유압을 공급받아 작동하는 유압 액츄에이터인 것이 바람직하다.
이동유닛(75)은 베이스부재(71)의 하면에 일단이 고정되며, 타단은 리더(30)의 길이방향을 따라 상방으로 연장형성되며, 헤드부(40)가 상대이송 가능하게 설치되는 연장부재(76)와, 연장부재(76)의 단부에 설치되어 헤드부(40)의 이동시 파지유닛(60)을 이동시킬 수 있도록 헤드부(40)에 간섭되는 간섭부재(77)를 구비한다.
연장부재(76)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 리더(30)에 길이방향을 따라 이동하는 헤드부(40)의 관통로에 관통되게 삽입된다. 로드(50)를 따라 헤드부(40)가 하강할 경우, 파지유닛(60)이 지면 또는 로드클램프(32)에 접하여 하강이 중단되더라도 헤드부(40)가 연장부재(76)에 상대이송되므로 연장부재(76) 또는 헤드부(40)가 파손되는 것이 방지된다.
간섭부재(77)는 헤드부(40)의 상면에 간섭될 수 있도록 헤드부(40)를 관통한 연장부재(76)의 상단부에 전방으로 돌출형성된다. 이때, 간섭부재(77)는 상기 헤드부(40)의 관통로를 통해 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 관통로의 폭보다 더 큰 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 천공기(10)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
굴착부재(51)에 천공 작업에 의해 지면에 인입된 로드(50)의 상단에 새로운 로드를 결합할 경우, 먼저 로드클램프(32)에 의해 파지된 로드로부터 헤드부(40)를 분리시킨다. 로드로부터 분리된 헤드부(40)는 리더(30)를 따라 상방으로 승강되고, 이동유닛(75)에 의해 파지유닛(60)도 헤드부(40)와 함께 승강한다.
다음, 헤드부(40)의 구동축(45)에 새로운 로드(50)를 결합시킨다. 헤드부(40)에 로드(50)의 결합이 완료되면, 제1 및 제2실린더(96,97)를 작동시켜, 제1 및 제2파지암(80,90)의 타단이 상호 인접되도록 회동시킨다.
제1 및 제2실린더(96,97)의 작동에 의해 제1 및 제2파지암(80,90)의 내측면에 로드(50)가 접하게 되고, 제1 및 제2실린더(96,97)에 공급된 유압에 의해 제1 및 제2파지암(80,90)은 로드(50)의 외주면을 파지한다.
파지유닛(60)의 로드(50) 파지 작업이 완료되면 작업자는 헤드부(40)를 리더(30)의 길이방향을 따라 하강시킨다. 이때, 파지유닛(60)은 로드(50)와 함께 하강하며, 헤드부(40)의 이동시 로드(50)에 흔들림이 발생되는 것을 방지한다.
새 로드(50)의 결합돌기(51)가 지면에 인입된 로드의 결합구 내에 삽입되면 헤드부(40)는 새 로드(50)를 회전시켜 지면에 인입된 로드에 나사결합시킨다. 이때, 제1 및 제2실린더(96,97)은 제1 및 제2파지암(80,90)의 타단부가 상호 멀어지도록 작동하여 파지유닛(60)의 로드(50) 파지 상태를 해제한다.
로드(50)의 결합이 완료되면 굴착부재(51)로 유압을 공급하여 지면에 대한 천공작업을 재개한다. 이때, 헤드부(40)는 이동유닛(75)의 연장부재(76)에 상대이동가능하게 설치되어 있으므로 헤드부(40)가 지면에 인접되게 하강하더라도 이동유닛(75)이 헤드부(40)를 간섭하는 것이 방지된다.
상기 언급된 바와 같이 본 발명에 따른 천공기(10)는 파지유닛(60)에 의해 헤드부(40)에 결합된 로드(50)가 파지되어 흔들림없이 헤드부(40)의 동축상에 위치하므로 로드(50)의 천공작업 및 새로운 로드(50)의 연결작업이 용이하여 작업시간을 절약할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 본체와;
    상기 본체에 의해 지지되는 리더와;
    상기 리더의 길이방향을 따라 이동되며, 로드와 결합되는 구동축을 갖는 헤드부와;
    상기 리더에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 헤드부에 결합되는 상기 로드를 지지 또는 파지하기 위한 파지유닛과;
    상기 파지유닛을 상기 헤드부의 승강력에 의해 이동시키는 이동유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 천공기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파지유닛은
    상기 리더에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 하우징과;
    상기 리더의 길이방향과 교차되는 방향을 따라 상호 이격된 위치의 상기 하우징에 일단이 각각 회동가능하게 설치되며, 상기 로드가 삽입되는 파지공간이 마련될 수 있도록 상호 나란하게 연장형성된 제1 및 제2파지암과;
    상기 파지공간에 삽입된 상기 로드를 파지하기 위해 상기 제1 및 제2파지암의 타단이 상호 인접되도록 회동시키는 액츄에이터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 천공기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송유닛은
    상기 파지유닛의 하우징으로부터 상기 리더의 길이방향을 따라 연장형성되며, 상기 헤드부가 상대이송 가능하게 설치되는 연장부재와;
    상기 연장부재의 단부에 설치되어 상기 헤드부의 이동시 상기 파지유닛을 이동시킬 수 있도록 상기 헤드부에 간섭되는 간섭부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 천공기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 파지유닛은
    상기 로드에 대한 상기 제1 및 제2파지암의 파지력을 향상시킬 수 있도록 상호 대향되는 상기 제1 및 제2파지암의 내측면에 돌출형성된 다수의 마찰돌기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 천공기.
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