WO2013105797A1 - 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치 및 그 방법 - Google Patents

지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2013105797A1
WO2013105797A1 PCT/KR2013/000204 KR2013000204W WO2013105797A1 WO 2013105797 A1 WO2013105797 A1 WO 2013105797A1 KR 2013000204 W KR2013000204 W KR 2013000204W WO 2013105797 A1 WO2013105797 A1 WO 2013105797A1
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WO
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slime
fluid pressure
drill
discharge
drilling
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/000204
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English (en)
French (fr)
Inventor
임성대
최동규
조형권
Original Assignee
(주)삼일이엔씨
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Publication date
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • 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
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
    • 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
    • E21B12/00—Accessories for drilling tools
    • E21B12/06—Mechanical cleaning devices

Definitions

  • the present invention relates to a construction method and apparatus in the construction field associated with the foundation or the ground of the structure, and more particularly to effectively discharge the slime generated in the excavation process for the buried construction of the pile or anchor or horizontal drilling It relates to a method and an apparatus.
  • the entire drilling length is mainly used for the construction of tension members such as piles that are used for foundations, buoyancy-prevention anchors, slope stability, and piles that resist anchors or pull-outs used in ground-related structures. Drill with the same diameter.
  • the end portion of the pile or anchor, etc. may be partially partially drilled.
  • Slimes are generated in the ground in the process of drilling the same diameter or partially expanding the drilling.
  • the slime generated in this way is discharged during the drilling process, but during the recovery of the drill to the ground, a large amount of slime falls to the bottom of the drilling and accumulates on the bottom.
  • the structure is constructed with residual slime accumulated on the bottom of the perforated tip, the settlement of the tip support and the settling length will be reduced when the load is applied to the structure.
  • the foundation of the structure is a pile, the bearing capacity is weakened and the long-term settlement is increased, which impairs the safety of the structure.
  • the foundation is an anchor member, the anchorage length and the adhesion force are reduced. The more severe the damage.
  • the drilling equipment In actual construction, the drilling equipment is raised and lowered to the ground and the ground several times for the treatment of the remaining slime, and the slime is discharged as much as possible using fluid pressure, or the slime is discharged by using air and circulating water. It takes extra equipment and construction period for the discharge of residual slime, is cumbersome and pollutes much of the site.
  • the slime remaining on the bottom of the perforation depends a lot on various ground characteristics, on-site conditions such as groundwater and drilling equipment, and it is very difficult to keep the thickness of the remaining slime on the bottom of the perforation thin and uniform. Furthermore, the wear on the outer circumference of the drill rod circumference, where the drill is mounted on the tip, increases the gap between the wall retaining casing and the drill rod outer side, causing much more slime to fall to the ground in the process of recovering the drill to the ground.
  • the thickness of the remaining slime accumulated on the bottom of the drill at 20 to 30 meters of vertical drilling varies slightly depending on the ground conditions, drill characteristics, and wear of the outer diameter of the drill rod, but it can be at least 20 cm to 100 cm, which reduces the bearing capacity of the structure. It is a level that greatly threatens the safety of the structure body by increasing the settlement amount.
  • the lower end of the pile is manufactured as an open end so that the slime rises to the center by the final stroke, and the pile body reaches the bottom of the perforation as much as possible. As it is not opened, the tip bearing capacity of the pile is considerably lowered.
  • Prior Patent Document 1 As an example of a prior art document regarding a slime treatment method, there is a Korean Patent No. 10-0677165 (called “prior patent document 1") "a slime removal apparatus and its removal method". Prior Patent Document 1 adds a separate large suction tower and equipment such as slime chamber and process.
  • Prior Patent Literature 2 has the advantage of not requiring a separate fresh water supply, unlike the Prior Patent Literature 1, but requires a separate device such as a spray nozzle, a pressurized pump, a collecting means, and a slime storage container, and it takes a lot of time and repetition for direct collection and floating material collection. There is a problem that takes work.
  • an object of the present invention is a drilling tool in operation without inputting a separate equipment for the slime treatment during the drilling work for the construction of the pile or tension member in the construction related to the foundation or ground of the structure or the installation of the horizontal structure
  • the present invention provides a slime removal method and apparatus for removing most of the remaining slime remaining in the perforation hole.
  • Another object of the present invention is to provide a slime removal method and apparatus for securing economic efficiency and shortening the air in removing slime generated during drilling.
  • Another object of the present invention is to provide a slime removal method and apparatus for improving the bearing capacity of the pile in the drilling work during construction work, reduce long-term settlement and improve the resistance to pull in the case of tension members.
  • the slime drop prevention device is installed near the tip of the drill rod to which the drill bit can be mounted, and the slime drop prevention device includes a working body for operating the radial expander and the radial expander; A fluid pressure chamber for applying a fluid pressure to the actuator, a fluid pressure outlet for slime discharge for forming a fluid pressure flow above the radial extension, and extending a fluid supply passage to the drill bit body and the drill rod; And a valve unit for intermittently controlling the injection into the fluid pressure chamber and the injection into the fluid pressure outlet for slime discharge with respect to the fluid in the fluid supply passage.
  • the slime drop prevention device in the slime removal device generated during the drilling work for construction, is installed near the tip of the drill rod can be mounted drill bit, the slime drop prevention device is formed a sliding inclined portion at the end of the drill rod And a radial expansion body that is radially expanded while being inclined sliding by the own weight of the ground excavation drill in the sliding slope portion, and a fluid pressure ejection hole for slime discharge which forms a fluid pressure flow above the radial expansion body.
  • a valve unit which extends the fluid supply passage in the drill rod and intermittently controls the injection into the slime discharge fluid pressure ejection outlet with respect to the fluid pressure in the fluid supply passage.
  • the slime fall prevention device in the slime removal method generated during the drilling work of the construction work, is installed in the vicinity of the tip of the drill rod, while drilling with a ground drilling drill to simultaneously inject the slime generated by drilling
  • the process of discharging from the perforation part, and expanding the slime drop prevention mechanism located near the tip of the drill rod after completion of the formation of the drilling hole to block the perforation part of the tip, and the direction of injection fluid pressure in the slime drop prevention It is characterized in that the process made to discharge the remaining slime remaining in the drill rod section by changing the fluid pressure flow upward.
  • the slime drop prevention device in the slime removal device generated during drilling work for construction, is installed near the tip of the drill rod can be mounted, the slime drop prevention device is a radial expansion body and the radial expansion body And a fluid pressure outlet for slime discharge to form a fluid pressure flow above the radial extension, and a fluid pressure pressurizing passage for applying a fluid pressure to the actuator. And a valve unit for extending the supply passage and intermittently controlling the injection of the fluid pressure pressurization passage and the injection into the slime discharge fluid pressure ejection outlet for the fluid in the fluid supply passage.
  • the slime drop prevention device in the slime removal device generated during drilling work for construction, is installed near the tip of the drill rod can be mounted, the slime drop prevention device is a radial expansion body and the radial expansion body And a working pressure actuator and a fluid pressure chamber for applying fluid pressure to the actuator, and extending a fluid supply passage to the drill bit body and the drill rod and injecting the fluid in the fluid supply passage into the fluid pressure chamber. It is characterized by consisting of a valve unit for controlling the interruption.
  • the slime fall prevention device in the slime removal method generated during the drilling work of the construction work, is installed in the vicinity of the tip of the drill rod, while drilling with a ground drilling drill to simultaneously inject the slime generated by drilling And a process of recovering the drill rod from the hole by expanding the slime drop prevention tool located near the end of the drill rod after the formation of the hole, and then recovering the drill rod from the hole.
  • the slime drop prevention device in the slime removal device generated during drilling work for construction, is installed near the tip of the drill rod can be mounted, the slime drop prevention device;
  • a discharge fluid pressure ejection port is provided, and the actuator is operated by using the fluid pressure supplied through the drill bit body and the fluid supply passage extending to the drill rod to remove residual slime in the drill rod section after drilling. It is characterized by the configuration.
  • the present invention is a drilling hole in a general manner using the fluid pressure (pneumatic or hydraulic pressure) for the drilling and slime treatment of the drilling drill itself used in the drilling operation without the use of fresh water supply or circulating water or separate residual slime treatment means
  • the slime fall prevention device installed at the height of the lower rod is operated by the wireless, wired, or maneuvering method on the ground at the completion of the drilling to prevent the floating slime falling from the upper part of the perforated tip.
  • the slime located at the top is completely discharged so that the slime is discharged enough to not accumulate on the bottom of the perforation.
  • the bottom surface can almost maintain the original state at the time of completion of drilling, thus securing the bearing capacity of the pile and preventing long-term settlement. And it is easy to secure the pulling force of underground anchors and the like.
  • the drill is used before the drill is completely recovered from the ground to the ground.
  • the remaining slime treatment it is very simple and economical, and the air is shortened, and only the slime discharged from the ground is treated, so that the environment around the site is not messy and neatly cleaned.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a drill rod equipped with a slime fall prevention device in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a detailed cross-sectional perspective view of the slime drop prevention device of Figure 1
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective cross-sectional view of FIG.
  • Figure 4 is a cross-sectional configuration of the slime drop prevention device of Figure 1,
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
  • FIG. 11 is a sectional view showing the main parts of an operating state of the opening / closing key shown in FIGS. 9 and 10;
  • FIG. 13 is a cross-sectional perspective view of a main part for operating an opening / closing key using a key control extension pipe formed on a drill rod and a key control box installed at the ground portion;
  • FIG. 14 is a cutaway configuration diagram of the key control box of FIG.
  • FIG. 17 is a view showing that the fall prevention device of FIG. 16 uses the key slot to move up and down;
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a drill rod 2 equipped with a slime drop preventing device 8 according to an embodiment of the present invention
  • the drill rod 2 shown in (a) of Figure 1 is a slime induction surrounding the shaft It is a tubular drill rod having a tube 4, and the drill rod 2 shown in Fig. 1B is a screw type drill rod having a spiral blade 6 formed on the shaft.
  • These drill rods 2 may be connected in multiple stages depending on the drilling depth.
  • a drill bit body 7 having a drill bit is mounted or a drill bit body 7 is mounted together with a hammer part.
  • the tubular drill rod 2 shown in (a) of FIG. 1 is expensive but can narrow the gap between the steel pipe casing 3 and the slime induction pipe 4 that are fitted to prevent collapse of the drilling hole 1. Therefore, the slime discharge power due to the floating air pressure is very excellent.
  • Screw-type drill rod (2) as shown in Figure 1 (b) is mainly used in the formation of the drill holes (1) for the pile and is cheaper than the tubular shape and repaired by welding the reinforcement member when the spiral wings (6) wear There is an easy advantage.
  • the screw-type drill rod (2) has a relatively wider gap between the steel tube casing (3) and the spiral blade (6) than the tube la type, so the slime discharge force due to the floating air pressure is lower than the tube la type.
  • the spiral blades 6 of the screw-type drill rods 2 become evacuation routes that can be prevented from falling vertically when a part of the airborne slime falls due to less floating force. ), A lot of slime is left.
  • the radially expandable slime drop prevention device 8 is provided near the tip of the drill rod 2 as shown in FIG. 1 (a) (b). There is an enemy characteristic.
  • FIG. 2 to 6 are views related to the slime drop prevention device 8 of the present invention
  • FIG. 2 is a detailed cross-sectional perspective view of the slime drop prevention device 8 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a sectional plan view of the slime drop preventing device 8 of FIG. 1 associated with the steel pipe casing 3.
  • 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
  • the slime drop prevention device 8 of the present invention is preferably mounted on the tip of the drill rod 2, it is mounted on the tip of the drill rod (2) It may be mounted on the upper portion of the drill bit body (7 of FIG. 1) installed at the tip of 2) or may be installed inside the drill bit body (7).
  • the drill bit body 7 may include a hammer or be configured without a hammer.
  • the slime drop preventing device 8 of the present invention includes a connecting table 9 having a side open case 10, and a lower portion of the connecting table 9 is provided with a drill bit body 7 or a coupling groove 11a.
  • the fastener 11 having) is integrally formed.
  • the connecting rod 9 is mounted to the front end of the drill rod 2 by a joining method such as fitting, fastening, or welding, and the radially extending body 12 and the radially expanding body are provided in the side open case 10 of the connecting member 9.
  • the actuator 14 for operating the sieve 12 has a configuration in which the sieve 12 is inserted.
  • the radial extension 12 and the actuator 14 are fixedly coupled with a fastening member such as a bolt or the like.
  • the radial extension 12 is formed of an elastic material such as rubber or urethane, it may be formed in a donut shape as shown in FIGS. 2 to 4, and may be formed of a rigid material made of a resin, a metal, a polymer material, or the like. As shown in FIG. 7, arc-shaped partition blocks are formed.
  • the radial expander 12 may be configured to be connected to a flexible joint member 13 that may prevent slime from falling between adjacent radial expanders 12 formed as an arc-shaped dividing block.
  • the actuator 14 which pushes the radial extension 12 to extend radially is a plurality of arc-shaped members, which are guided to the upper guide protrusion 10a of the case 10 on both sides of each arc-shaped actuator 14.
  • Step surface 14a is formed so that it may become.
  • a fluid pressure chamber 16 is formed in the core of the case 10 by a chamber inner partition formed concentrically, and a plurality of through holes 17 are provided in the chamber inner partition so that a fluid pressurizing the actuator 14 can pass therethrough. Is formed.
  • Each of the through holes 17 formed in the inner partition wall of the chamber is preferably fitted with a stopper 23 for adjusting the operating pressure.
  • the stopper 23 fitted into the through hole 17 is in the form of a pipe through which the fluid pressure can pass, and the front end is fixed to the actuator 14 and the rear end of the stopper 23 is configured to have a locking step.
  • the stopper 23 is a very high pressure of 10 ⁇ 30kg / cm2 when the air pressure is used for the slime discharge with the stopper function to prevent the actuator 14 from moving forward anymore while using the actuator 14 Promote the proper pressure to pressurize.
  • the upper part of the case 10 is formed with a fluid pressure ejection outlet 18 for slime discharge communicated with the fluid pressure chamber 16.
  • the slime discharge fluid pressure ejection outlet 18 is a means for forming a fluid pressure flow above the radial expander 12, and is preferably located above the case 10, but may be formed in the radial expander 12. have.
  • a high pressure acts on the fluid pressure chamber 16
  • a fluid of high pressure is ejected upward of the radial expansion body 12 through the slime discharge fluid pressure ejection opening 18. As shown in FIG.
  • a tubular fluid supply passage 20 for supplying a fluid such as air or liquid having a very high pressure is provided at the uppermost end of the drill rod 2 in which the drill bit is installed.
  • the fluid supply passage 20 is formed through the drill bit body 7 on which the drill bit is mounted, to the discharge hole formed under the drill bit body 7.
  • the very high fluid pressure injected through the fluid supply passage 20 is discharged to the discharge hole below the drill bit body 7 and is generated from the slit generated at the end perforated portion drilled by the drill. It is floated and discharged upwards.
  • the radial expansion body 12 is driven to expand by using a high pressure fluid pressure passing through the fluid supply passage 20 after completion of the formation of the drilling hole to block the drilled part by drilling the rod. (2) It prevents the slime in the section from falling into the perforated part and changes the flow direction of the strongly injected fluid pressure directly from the inside so that the drill rod (2) is directly directed upward. Allow remaining slimes in the section to be discharged to the outside.
  • the slime fall prevention device 8 is a valve unit for intermittently controlling the injection of the fluid flowing in the fluid supply passage 20 into the fluid pressure chamber 16 or the fluid pressure outlet 18 for slime discharge. 22).
  • the valve unit 22 controls the valve so that a strong fluid pressure can be discharged through the lower discharge port of the drill bit body 7 through the fluid supply passage 20 during the drilling of the ground drilling drill.
  • the fluid pressure chamber 16 and the slime discharge fluid pressure of the slime drop prevention device 8 are changed by changing the flow path of the fluid pressure to the lower discharge port of the drill bit body 7.
  • the valve is controlled to be injected into the blower outlet 18.
  • Valve unit 22 is a variety of within the range that is implemented to be stable and durable in the adverse conditions such as the slime fall prevention device 8 is located deep in the ground during the drilling operation, and subjected to a strong blow by the mounted hammer, etc. Configuration is possible. If a conventional three-way valve can be operated suitably in such a condition, the three-way valve can also be employed as the valve unit 22 of the present invention.
  • valve unit 22 shown in FIGS. 2 to 6 performs opening and closing control by using the opening and closing key 24.
  • valve unit 22 forms a switching passage 26 branched from the fluid supply passage 20, and the switching passage 26 is formed in communication with the fluid pressure chamber 16.
  • key operation chamber 42 is formed on the fluid pressure chamber 16, and the opening and closing key 24 is installed to open one of the fluid supply passage 20 and the switching passage 26.
  • a driving unit 28 capable of driving the key 24 is provided.
  • the driving unit 28 for driving the opening and closing key 24 may be wired or wirelessly adjusted, and may use a motor using a mounting battery or an external power source as a power source and a gearbox for shifting, and an actuator may also be used.
  • the drive unit 28 may be configured to be mounted inside the tip of the drill rod 2 to be wired or wirelessly adjusted, or may be configured to be manually operated from the ground using the tow line 32.
  • FIGS. 2 and 3 show an example in which the drive unit 28 is configured using the battery, the motor, and the gearbox for opening / closing the key 24.
  • the drive unit 28 moves the opening and closing key 24 to the left side so that the fluid pressure is injected into the fluid pressure chamber 16.
  • the driving force of the driving unit 28 is used or the biasing force of the return spring 30 mounted on the opening / closing key 24 is used.
  • the opening key 24 can be moved to the right. Then, as in FIGS. 5 and 6 (a), the fluid pressure does not go to the switching passage 26 but passes through the fluid supply passage 20.
  • FIG 8 shows a configuration in which the drive unit 28 for driving the opening and closing key 24 uses the traction line 32.
  • the tow 32 is connected to both ends or one end of the opening and closing key 24, and is formed to extend to the ground through the drill rod 2 while being guided by the guide roll 34 at the side end.
  • By pulling or releasing the tow string 32 by using an external electric regulator or to open and close the key 24 can be opened and closed operation.
  • the traction line 32 may be connected to only one end of the opening / closing key 24.
  • 9 and 10 illustrate an example of a driving unit in which an opening and closing key 24 is driven but indirectly controlled using a fluid pressure and key control boxes 36 and 38.
  • the left and right key control branch passages 40 are branched from the fluid supply passage 20 so as to communicate with the left and right ends of the key operation chamber 42, and the left and right key control branch passages 40 are formed. It opens and closes using the control keys 36a and 38a of the key control boxes 36 and 38.
  • the control key 36a of the key control box 36 shown in FIG. 9 is connected to the traction line 32 as a key capable of vertical operation, and the control key 38a of the key control box 38 shown in FIG. Is connected to the draw line 32 via the guide roll 44 as a key capable of horizontal operation.
  • the return springs 46 are also provided in the control keys 36a and 38a in FIGS. 9 and 10.
  • a corresponding one of the left and right control keys 36a and 38a is opened so that a part of the strong fluid pressure flows into the open one of the left and right key control branch passages 40 to operate the key. It is injected into one end of the left and right ends of the seal 42. Then, the opening / closing key 24 subjected to the fluid pressure in the key operating chamber 42 is moved to the left or right side (front or rear) to direct the fluid pressure flowing into the fluid supply passage 20 to the fluid pressure chamber 16. You can switch.
  • FIG. 11 shows the configuration and operation of the opening / closing key 24 shown in FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 11A illustrates a case in which the opening / closing key 24 opens the fluid supply passage 20
  • FIG. 11B illustrates a case in which the opening / closing key 24 opens the switching passage 26. In the case of communicating with the fluid pressure chamber 16.
  • the switching passage 26 has been described as an example formed separately by using a pipe. However, when the fluid supply passage 20 penetrates the fluid pressure chamber 16, a separate pipe is used. It should be understood that this may be achieved by forming an inlet with an on / off valve in the fluid supply passage 20 at the position of the fluid pressure chamber 16 without branching. Therefore, it is to be understood that the diverting passage 26 includes the concept even when an inlet having an open valve is formed at the position of the fluid pressure chamber 16 without the pipe branch.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram of operating the opening and closing keys by using one or two key control pipes 50 installed in the longitudinal direction in each drill rod 2,
  • Figure 12 is an example of the two key control pipes 50 Is showing.
  • the pipes 50 for key control installed in each drill rod 2 are formed in a row, and separate fluid pressure P is applied to two key control pipes 50 connected in series.
  • the opening and closing key 24 in the key operating chamber 42 near the tip of the drill rod as shown in FIGS. 9 and 10 is opened and closed.
  • FIG. 12 there are no key control boxes 36 and 38 as shown in FIGS. 9 and 10, and a fluid pressure P separate from the fluid pressure injected through the fluid supply passage 20 is provided to the external fluid injection control means. 13 may be injected, or the fluid pressure P branched from the fluid supply passage 20 may be injected through the key control box 52 described in FIG. 13.
  • FIG. 13 is a cross-sectional perspective view of the main part for operating the key for opening and closing using the key control pipe 50 formed in the drill rod 2 and the key control box 52 installed at the ground portion.
  • 14 is a cutaway perspective configuration diagram of the key control box 52 of FIG. 13.
  • the key control box 52 having the same function as the key control boxes 36 and 38 located inside the tip of the drill rod 2 in FIGS. 9 and 10 is exposed to the ground portion. Or mounted in close proximity to the drill rod 2 position, the control key 52a of the key control box 52 is configured such that the adjustment knob 54 is connected via a string. "52b" is a return spring.
  • the key control pipe 50 branched from the pipe-type fluid supply passage 20 functions the same as the switch passage 26 of FIGS. 1 to 8 or the same as the key control branch passage 40 of FIGS. 9 and 10. Can function.
  • the key control pipe 50 formed in the drill rod 2 is configured such that the traction line 32 passes through, so that the opening and closing key 24 is operated as shown in FIG. 8.
  • the tow string 32 passes through the pipe 50 for key control, the tow of the tow string 32 can be easily and safely implemented.
  • the slime falling prevention device of the present invention may be implemented to operate using the own weight of the ground drilling drill.
  • FIG. 16 is a block diagram of a slime drop prevention device 8A using the self-weight of the ground drilling drill according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is a slime drop prevention device 8A of FIG. 16 using a key slot. The figure shows that the upper and lower limit movement.
  • the slime fall prevention device (8) has a connecting rod (9) fastened to the end of the drill rod (2), the connecting rod (9) forms a sliding inclined portion (60)
  • the sliding inclined portion 60 is provided with a radial expansion 62 radially expanded while being inclined sliding by the weight of the ground drilling drill.
  • the fastener 64 which can provide heavy self-weight along with the ground drilling drill in the lower part of the connecting table 9, and as shown in FIG. It is configured to be fastened to the key slot 66 that defines the moving distance.
  • the fastener 64 has a structure in which the radial expansion body 62 is slidably supported, and a drill bit body (7 in FIG. 1) or a hammer is mounted on the lower portion of the fastener 64 as in the example shown in FIG. 2. Can be.
  • the fluid supply passage 20 extends in the core portion of the connecting table 9 and the fastener 64, and a valve 70 capable of opening and closing the fluid supply passage 20 is provided, and the fluid formed in the connecting table 9 is provided.
  • a plurality of injection holes 72 are formed in the inner wall portion of the supply passage 20.
  • the injection hole 72 is naturally opened as the fastener 64 is lowered within the Shanghai distance range defined by the key slot 66, so that the temporary chamber 74 is formed between the connecting rod 9 and the fastener 64.
  • the temporary chamber 74 is in communication with the slime discharge fluid pressure outlet 18 located near the radial expansion body 62.
  • the inlet 72 is naturally closed when the fastener 94 rises to the highest point in the Shanghai distance range defined by the key slot 66, and the temporary chamber 74 formed between the connecting rod 9 and the fastener 64. ) Disappears.
  • the valve 72 is opened so that a strong fluid pressure can be discharged through the lower discharge port of the drill bit body (7 in FIG. 1) through the fluid supply passage (2).
  • the flow path of the fluid pressure to the lower discharge port of the drill bit body (7 in FIG. 1) is blocked, that is, the valve 72 is closed and the drill rod 2 is closed.
  • the radial extension 62 radially expands downward along the sliding inclined portion 60 formed on the connecting rod 9 by pulling up the connecting rod 9 of the slime drop prevention device 8A mounted at the tip of the slide. do.
  • FIG. 18 is a configuration and operation state diagram of the slime drop prevention device (8B) according to another embodiment of the present invention.
  • the slime fall prevention device 8B shown in FIG. 18 has a radial expansion body 12 formed of an arc-shaped dividing block similarly to the slime fall prevention device 8 shown in FIG. 7.
  • the slime drop preventing device 8 of FIG. 7 is connected to the joint member 13 which can prevent slime falling between the radial expansion bodies 12, the slime drop preventing device 8B shown in FIG.
  • An actuator 80 having a streamlined head in place of the member 13 is configured to be sandwiched between the radial expanders 12 which are arc dividing blocks.
  • curved inclined surfaces are formed at the rear left and right ends of the radial expander 12 so that the streamlined actuator 80 can be easily inserted, and the radial extender 12 is extended to the center and then returned to its original position.
  • a return spring 82 is provided which gives a biasing force.
  • the actuator 80 which pushes the radial extension 12 radially expands has a streamlined shape at the head and a push rod 80a integrally formed at the rear end, but the push rod 80a is a fluid pressure chamber 16. It is configured to fit in the operation hole formed in the inner wall of the fluid pressure groove portion is formed from the rear end toward the head.
  • the slime fall prevention device 8B prevents the remaining slime remaining in the drill rod 2 section from falling to the periphery of the drilled part, and a strong fluid pressure is ejected to the slime discharge fluid pressure ejection outlet 18. When the residual slime remaining in the section of the drill rod (2) is discharged to the outside as possible.
  • the fluid of the high pressure through the slime discharge fluid pressure ejection port 18 has been described as an example in which the ejection above the radial expansion body 12, 62, the slime discharge fluid pressure It can also be used without the blower outlet 18. In this case, if the drill rod 2 is recovered from the drilling hole while the radial expanders 12 and 62 are expanded, the remaining slime in the drill rod 2 section does not fall to the bottom of the drilling hole.
  • the actuator 14 for operating the radial expander 12 (62) has been described as an example to operate with the fluid pressure applied to the fluid pressure chamber 16, the actuator 14 It should be understood that it is also possible to form a fluid pressure pressurized passage which can be pressurized immediately and to use the fluid pressure pressurized passage.
  • the slime drop prevention device can be configured without the radial expanders 12 and 62 and the actuator 14.
  • the slime removal device of the present invention for removing slime generated during drilling work in the construction
  • the slime drop prevention device is installed near the tip of the drill rod that can be mounted drill bit of the ground excavation drill, And a fluid pressure pressurizing passage for applying a fluid pressure to the slime discharge fluid pressure ejection outlet 18 for forming a fluid pressure flow above the drilling hole 1, and a drill bit.
  • the fluid supply passage 20 is extended to the main body 7 and the drill rod 2, and the valve unit is configured to intermittently control the injection of the fluid pressure pressurization passage with respect to the fluid in the fluid supply passage 20.
  • This slime fall prevention device is applicable to all of the slime fall prevention devices (8) (8A) (8B) shown in the drawings in a number of ways, it is possible to prevent the falling of the slime only by a strong air pressure upwards of the drilling hole.
  • the slime removal method generated during the construction work drilling work using the slime drop prevention device of the present invention implemented without the radial expansion bodies 12 and 62 and the actuator 14 is perforated and drilled at the same time with a drill for drilling a ground. Discharging the slime generated by the injection fluid pressure from the perforation part, and changing the direction of the injection fluid pressure in the slime drop prevention port located near the tip of the drill rod after completion of the formation of the perforation hole (1). 1) Direct hydraulic pressure flow upwards to allow the remaining slime remaining in the drill rod (2) section to be discharged to the outside and at the same time to recover the drill rod (2).
  • the present invention can be used to effectively discharge the slime generated during the excavation process for the construction of the pile or anchor during the construction or horizontal drilling.

Abstract

본 발명은 구조물의 기초나 지반과 관련된 시공에 있어 말뚝이나 인장부재 시공을 위한 천공작업이나 수평방향 구조물 설치를 위한 천공작업 중 슬라임 처리를 위한 별도의 장비를 투입하지 않고 작업중인 천공 도구 자체를 이용하여 천공홀 내에 남아 있는 잔여 슬라임의 대부분을 제거하도록 함으로써 경제성 확보와 공기 단축은 물론이고 말뚝의 지지력이 개선되고 장기침하가 줄어들며 인장부재의 인발저항력이 개선될 수 있도록 한 것이다.

Description

지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치 및 그 방법
본 발명은 구조물의 기초나 지반과 관련된 건설분야에서의 시공방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 말뚝이나 앵커의 매입 시공 또는 수평방향 천공을 위한 굴착 과정에서 발생하는 슬라임을 외부로 효과적으로 배출하는 방법과 장치에 관한 것이다.
일반적으로 건설분야에서는 구조물의 기초에 사용되는 압축을 받는 말뚝이나 부력방지앵커, 사면안정 및 기타 지반 관련 구조물에 사용되는 앵커 또는 인발에 저항하는 말뚝과 같은 인장부재의 시공을 위해 주로 천공길이 전체를 같은 직경으로 천공한다. 또 지지력 향상을 위해서 말뚝이나 앵커의 선단부 등에는 부분적으로 확장 천공을 하기도 한다.
이렇게 같은 직경으로 천공하거나 부분적으로 확장 천공을 하는 과정에서 지중내에 슬라임이 발생된다. 이렇게 발생되는 슬라임은 천공과정에서 배출처리를 수행하지만 천공완료후 드릴을 지상으로 회수하는 도중에 천공 바닥면으로 슬라임 일부가 다량 낙하하며 바닥면에 쌓이게 된다.
만일 천공선단 바닥면에 쌓여진 잔여 슬라임이 있는 채로 구조물이 건설되면 구조물에 사용하중 작용시 선단 지지부의 침하 및 정착길이 축소를 야기시킨다. 구조물의 기초가 말뚝일 경우에는 지지력을 약화시키고 장기침하량을 증가시켜 구조물의 안전성을 해치며, 구조물의 기초가 앵커부재인 경우에는 정착길이와 부착력의 감소를 가져오게 되는데, 잔여 슬라임의 두께가 두꺼울수록 그 피해가 심해진다.
실제 시공에서는 잔여 슬라임의 처리를 위해 천공장비를 여러 번 지상과 지중으로 오르내리면서 유체압을 이용하여 슬라임을 최대한 배출하거나, 추가로 에어 와 순환수 등을 이용하여 슬라임을 배출시키기도 하는데, 이러한 작업은 잔여 슬라임 배출을 위한 별도의 장비와 공사기간을 소요케하고 번거럽고 현장 주변도 많이 오염시킨다.
천공 바닥면에 남게되는 슬라임은 다양한 지반 특성과 지하수 등 현장여건 및 천공장비 등의 조건에 많이 좌우되며, 천공바닥면에 잔여 슬라임이 쌓이는 두께를 얇고 균일하도록 유지하기가 상당히 어렵다. 더욱이 선단에 드릴을 장착하는 드릴 로드 원주외측의 마모로 인하여 공벽유지용 케이싱과 드릴로드 외측과의 간격이 넓어지면서 드릴을 지상으로 회수하는 과정에 훨씬 더 많은 양의 슬라임이 천공 바닥면으로 떨어진다.
실제로 20 ~ 30미터 수직 천공시 천공 바닥면에 쌓이는 잔여 슬라임의 두께는 지반조건과 드릴특성 및 드릴로드 외경부 마모도 등에 따라 다소 다르지만 최소 20cm에서 100cm 이상이 되기도 하는데, 이는 구조물의 지지력을 떨어뜨리고 장기침하량을 증가시켜 구조물 본체의 안전성을 크게 위협하는 수준이다.
이에 대한 대책으로 매입 기성말뚝의 경우 말뚝의 하단 중심부를 개단(open end)으로 제작하여 최종 경타에 의해 슬라임이 중심부로 올라오게 하고 말뚝 본체는 최대한 천공 바닥면에 닿게 만드는데 이 때 말뚝 선단부가 폐단이 아닌 개단이 되면서 말뚝의 선단지지력이 상당히 저하되는 단점이 있다.
현장타설말뚝의 경우 최종 경타가 어려우므로 장기침하 방지를 위한 슬라임 배출이 더욱 더 절실히 요망된다.
앵커나 인장 말뚝과 같은 인장 부재의 경우 잔여 슬라임이 들어찬 만큼 추가 천공을 하지 않으면 정착길이 부족으로 구조부재의 안전성을 저해한다.
슬라임 처리 방법에 대한 선행문헌의 일예로서 국내 등록특허 제10-0677165호("선행특허문헌1"이라 함) "슬라임 제거장치 및 그 제거방법"이 있다. 선행특허문헌1에서는 별도의 대형 흡입타워와 슬라임챔버 등의 장비와 공정이 추가된다.
12슬라임 처리방법에 대한 다른 선행문헌의 일예로는 국내 공개특허 제10-2011-0035068호("선행특허문헌2"라 함) "굴착공 내 잔존물 제거장치 및 이를 이용한 잔존물 제거방법"이 있다. 선행특허문헌2는 선행특허문헌1과는 다르게 별도의 청수공급이 필요 없는 장점이 있으나 분사노즐과 가압펌프 및 채집수단과 슬라임저장통 등의 별도 장치가 필요하며 직접 채집과 부유물 채집 등에 많은 시간과 반복 작업이 소요되는 문제가 있다.
상기한 바와 같이 말뚝이나 인장부재의 충분한 지지력을 확보하기 위해 종래의 기술들은 천공 작업이 완료된 다음 잔여 슬라임 처리를 위한 별도의 장비를 투입하여 별도의 공정을 추가로 수행하여야 하므로 경제성이 떨어지고 공기가 추가로 소요될 뿐만 아니라 대부분 물을 동반하여 처리하므로 현장 주변의 환경적인 측면에서도 매우 불리한 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 구조물의 기초나 지반과 관련된 시공에 있어 말뚝이나 인장부재 시공을 위한 천공작업이나 수평방향 구조물 설치를 위한 천공작업 중 슬라임 처리를 위한 별도의 장비를 투입하지 않고 작업중인 천공 도구 자체를 이용하여 천공홀 내에 남아 있는 잔여 슬라임의 대부분이 제거 가능한 슬라임 제거방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 천공작업시 발생하는 슬라임을 제거함에 있어 경제성 확보와 공기 단축이 이루어질 수 있도록 하는 슬라임 제거방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 건설공사중 천공작업에 있어 말뚝의 지지력이 개선되고 장기침하가 줄어들며 인장부재의 경우 인발저항력이 개선될 수 있도록 하는 슬라임 제거방법과 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적에 따라 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거장치에 있어서, 드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 방사상 확장체와 상기 방사상 확장체를 가동시키는 작동체와 상기 작동체에 유체압을 가하는 유체압챔버와, 상기 방사상 확장체 상방으로 유체압 흐름을 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구를 구비하고, 드릴비트본체와 드릴로드에 유체공급통로를 연장 형성하고 상기 유체공급통로내의 유체에 대해서 상기 유체압 챔버로의 주입 및 상기 슬라임배출용 유체압분출구로의 주입을 단속제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거장치에 있어서, 드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 드릴로드의 단부에 슬라이딩경사부를 형성하고 상기 슬라이딩경사부에 지반굴착용 드릴의 자중에 의해서 경사슬라이딩되면서 방사상 확장되는 방사상 확장체와, 상기 방사상 확장체 상방으로 유체압 흐름을 형성케 하는 슬라임배출용 유체압 분출구를 구비하고, 드릴본체와 드릴로드에 유체공급통로를 연장 형성하고 상기 유체공급통로내의 유체압에 대해서 상기 슬라임배출용 유체압 분출구로의 주입을 단속제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거방법에 있어서, 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 장치하고, 지반굴착용 드릴로 천공함과 동시에 천공으로 생성되는 슬라임을 주입 유체압을 이용하여 천공부에서 배출시키는 과정과, 천공홀 형성완료후 드릴로드 선단 부근에 위치한 상기 슬라임낙하방지구를 확장시켜서 선단의 천공부를 막는 과정과, 상기 슬라임낙하방지구에서 주입 유체압의 방향을 변경하여 상방으로의 유체압 흐름 형성으로 드릴로드 구간에 남아있는 잔여 슬라임을 외부로 배출되게 하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거장치에 있어서, 드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 방사상 확장체와 상기 방사상 확장체를 가동시키는 작동체와 상기 작동체에 유체압을 가하는 유체압 가압통로와, 상기 방사상 확장체 상방으로 유체압 흐름을 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구를 구비하고, 드릴비트본체와 드릴로드에 유체공급통로를 연장 형성하고 상기 유체공급통로내의 유체에 대해서 상기 유체압 가압통로의 주입 및 상기 슬라임배출용 유체압분출구로의 주입을 단속제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거장치에 있어서, 드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 방사상 확장체와 상기 방사상 확장체를 가동시키는 작동체와 상기 작동체에 유체압을 가하는 유체압 챔버를 구비하고, 드릴비트본체와 드릴로드에 유체공급통로를 연장 형성하고 상기 유체공급통로내의 유체에 대해서 상기 유체압 챔버로의 주입을 단속제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거방법에 있어서, 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 장치하고, 지반굴착용 드릴로 천공함과 동시에 천공으로 생성되는 슬라임을 주입 유체압을 이용하여 천공부에서 배출시키는 과정과, 천공홀 형성완료후 드릴로드 선단 부근에 위치한 상기 슬라임낙하방지구를 확장시켜서 선단의 천공부를 막고 천공홀로부터 드릴로드를 회수하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거장치에 있어서, 드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는; 호형 분할블록으로 된 다수의 방사상 확장체와, 유선형 선두부를 가지며 방사상 확장체 사이에 끼어들며 방사상 확장체를 방사상 확장되도록 밀어주는 작동체와, 상기 방사상 확장체 상방으로 유체압 흐름을 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구를 구비하고, 상기 작동체는 드릴천공후 드릴로드구간에 있는 잔여 슬라임을 제거하기 위해 드릴비트본체와 드릴로드에 연장된 유체공급통로를 통해 공급되는 유체압을 이용하여 작동되게 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 청수 공급이나 순환수의 사용 또는 별도의 잔여 슬라임 처리수단이 없이 천공작업에 사용 중인 천공 드릴 자체의 천공과 슬라임 처리를 위한 유체압(공압 또는 수압 등)을 이용하여 일반적인 방법으로 천공홀 내의 슬라임을 외부로 처리하다가 천공 완료 시점에 지상에서 무선이나 유선 또는 인력 등의 조종 방법에 의해 하단 로드 정도의 높이에 설치한 슬라임 낙하방지장치를 작동시켜 천공선단 상부의 부유 슬라임이 낙하하지 않도록 한 상태에서 상부에 위치한 슬라임이 완전히 배출되게 하므로 슬라임이 천공 바닥면에 쌓이지 않을 만큼 충분히 배출되는 것이다.
이러한 본 발명에서는 천공홀 바닥면에 슬라임이 쌓이지 않고 드릴을 지상으로 회수하는 동안 대부분의 부유 슬라임이 외부로 배출되므로 바닥면은 천공 완료 시점의 원상태를 거의 유지할 수 있으므로 말뚝의 지지력 확보와 장기침하 방지 및 지중앵커 등의 인발력 확보가 용이해진다.
또, 천공을 완료하고 드릴을 지상으로 회수한 다음 별도의 잔여 슬라임 처리장치들과 공정을 필요로 하는 기존의 방법과는 달리, 본 발명에서는 천공 드릴이 지중에서 지상으로 완전히 회수되기 전에 드릴을 이용하여 잔여 슬라임 처리가 완료되므로 매우 간편하고 경제적이며 공기가 단축되고 지상에서는 배출되는 슬라임만 처리하게 되므로 현장 주변 환경도 너저분하지 않고 깔끔하게 정리되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 슬라임 낙하방지구를 선단 부근에 장착한 드릴로드 구성도,
도 2는 도 1의 슬라임 낙하방지구의 상세 단면 사시도,
도 3은 도 2의 부분분리 사시 단면도,
도 4는 도 1의 슬라임 낙하방지구의 평단면 구성도,
도 5는 도 4의 A-A선 단면도,
도 6은 도 4의 B-B선 단면도,
도 7은 다른 확장체의 슬라임 낙하방지구 구성도,
도 8 내지 도 10은 개폐용키 작동구의 다양한 예시도,
도 11는 도 9 및 도 10에 도시된 개폐용 키의 작동상태를 보여주는 요부 단면도,
도 12는 키제어용 파이프를 이용하여 개폐용 키를 작동시키는 개념도,
도 13은 드릴로드에 형성된 키제어용 연장파이프와 지상부에 설치된 키 제어박스를 이용하여 개폐용 키를 작동시키는 요부 단면사시도,
도 14는 도 13의 키 제어박스의 절개 구성도,
도 15는 드릴로드에 형성된 키제어용 연장파이프와 견인줄을 이용하여 개폐용 키를 작동시키는 개념도,
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 지반굴착용 드릴의 자중을 이용하는 슬라임 낙하방지구 구성도,
도 17은 도 16의 낙하방지구가 키슬롯을 이용하여 상하 제한운동하는 것을 보여주는 도면,
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 슬라임 낙하방지구 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 슬라임 낙하방지구(8)를 장착한 드릴로드(2)의 구성도로서, 도 1의 (a)에 도시된 드릴로드(2)는 축대를 둘러싼 슬라임유도관(4)을 갖는 튜브라형 드릴로드(tubular drill rod)이고, 도 1의 (b)에 도시된 드릴로드(2)는 축대에 나선날개(6)가 형성된 스크류형 드릴로드이다. 이러한 드릴로드(2)는 천공 깊이에 따라 다단 연결될 수 있다.
드릴로드(2)의 최선단에는 드릴비트를 갖는 드릴비트본체(7)가 장착되거나 해머부와 함께 드릴비트본체(7)가 장착된다.
도 1의 (a)에 도시된 튜브라형 드릴로드(2)는 고가이지만 천공홀(1)의 무너짐을 방지하기 위해 끼워지는 강관 케이싱(3)과 슬라임유도관(4)의 간극을 좁혀 줄 수 있으므로 부상 공기압에 의한 슬라임 배출력이 매우 우수한 특징이 있다.
도 1의 (b)와 같은 스크류형 드릴로드(2)는 말뚝용 천공홀(1)의 형성에 주로 이용되며 튜브라형에 비해서 가격이 저렴하고 나선날개(6) 마모시 보강부재 용접으로 수리가 용이한 장점이 있다. 하지만 스크류형 드릴로드(2)는 강관 케이싱(3)과 나선날개(6)의 간극이 튜브라형에 비해서는 상대적으로 넓으므로 튜브라형에 비해 부상 공기압에 의한 슬라임 배출력은 떨어진다. 스크류형 드릴로드(2)의 나선날개(6)는 공중 부상하는 슬라임의 일부가 부상력을 적게 받음으로 인해 떨어질 때 수직 낙하되지 않도록 대피할 수 있는 대피로가 됨에 따라 천공 완료후에 드릴로드(2)에 많은 슬라임이 남겨지는 현상이 주로 나타난다.
본 발명에서는 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임을 최대한 제거하기 위해서 드릴로드(2)의 선단 부근에 도 1의 (a)(b)에서와 같이 방사상 확장 가능한 슬라임낙하 방지구(8)를 장치한 구성적 특징이 있다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 슬라임낙하방지구(8)에 관련된 도면으로서, 도 2는 도 1의 슬라임 낙하방지구(8)의 상세 단면 사시도이고, 도 3은 도 2의 부분분리 사시 단면도이며, 도 4는 강관케이싱(3)과 관련된 도 1의 슬라임 낙하방지구(8)의 평단면 구성도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이고 도 6은 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 슬라임낙하방지구(8)는 드릴로드(2)의 선단에 장착되는 것이 바람직하며, 드릴로드(2)의 선단에 장착된다 함은 드릴로드(2)의 선단에 장치되는 드릴비트본체(도 1의 7)에서의 상부에 장착되거나 드릴비트본체(7) 내부에 장치될 수 있음을 포함하는 것이다. 드릴비트본체(7)는 해머를 포함할 수도 있고 해머 없이도 구성될 수 있는 것이다.
본 발명의 슬라임 낙하방지구(8)는 측방 개방된 케이스(10)를 갖는 연결대(9)를 구비하며, 연결대(9)의 하부에는 드릴비트본체(7)나 해머가 장착되는 결합홈(11a)을 갖는 체결구(11)가 일체로 형성된다.
연결대(9)는 끼움, 체결, 또는 용접과 같은 결합방법으로 드릴로드(2)의 선단에 장착되고, 연결대(9)의 측방 개방된 케이스(10)에는 방사상 확장체(12)와 상기 방사상 확장체(12)를 가동시키는 작동체(14)가 삽입된 구성을 갖는다. 방사상 확장체(12)와 작동체(14)는 볼트 등과 같은 체결부재로 결합 고정된다.
방사상 확장체(12)는 고무나 우레탄과 같은 탄성재 재질로 구현된다면 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 도넛형태로 형성될 수 있고, 수지나 금속, 고분자재료 등으로 된 강성재질로 구현되면 도 7과 같이 호형 분할블록들로 형성된다.
도 7과 같이 방사상 확장체(12)가 호형 분할블록으로 형성된 인접 방사상 확장체(12)간에는 슬라임 낙하를 방지할 수 있는 가요성 이음부재(13)로 연결되게 구성할 수 있다.
방사상 확장체(12)를 방사상으로 확장되도록 밀어주는 작동체(14)는 다수개로 분할된 호형 부재로서, 각 호형 작동체(14)의 양측에는 케이스(10)의 상측 가이드돌부(10a)에 안내될 수 있도록 계단면(14a)이 형성된다.
그리고 케이스(10)의 심부에는 동심 형성된 챔버내부격벽에 의해서 유체압 챔버(16)가 형성되며, 챔버내부격벽에는 작동체(14)에 압력을 가하는 유체가 통과될 수 있도록 통공(17)이 다수 형성된다.
챔버내부격벽에 형성된 각 통공(17)에는 작동압력조절 겸용 스토퍼(23)가 끼워지는 것이 바람직하다. 통공(17)에 끼워지는 스토퍼(23)는 유체압이 통과될 수 있는 파이프형태로서, 그 선단은 작동체(14)에 고정되고 후미단에는 걸림턱이 형성된 구성이다. 상기 스토퍼(23)는 작동체(14)가 더 이상 전진하지 못하도록 하는 스토퍼 기능과 함께 슬라임 배출용으로 공기압이 사용될 경우 10~30kg/㎠의 아주 높은 압력이 작용하는데 이를 사용하면서도 작동체(14)에 가압에 적정한 압력이 되도록 해주는 역할도 도모한다.
그러므로 유체압 챔버(16)에 높은 유체 압력이 작용하면 유체압 챔버(16)의 통공(17)을 통해서 주입되는 높은 유체압이 작동체(14)를 밀어주므로 방사상 확장체(12)가 방사상으로 확장될 수 있다.
케이스(10)의 상부에는 유체압 챔버(16)와 연통된 슬라임배출용 유체압분출구(18)가 형성된다. 슬라임배출용 유체압분출구(18)는 방사상 확장체(12) 상방으로 유체압 흐름을 형성하기 위한 수단으로서, 케이스(10)의 상부에 위치되는 것이 바람직하지만 방사상 확장체(12)에 형성될 수도 있다. 유체압 챔버(16)에 높은 압력이 작용하면 슬라임배출용 유체압분출구(18)를 통해서 높은 압력의 유체가 방사상 확장체(12)의 상방으로 분출되어진다.
도 1에 도시된 드릴로드(2)의 심부에는 아주 높은 압력을 갖는 공기나 액체와 같은 유체를 공급하기 위한 관체형태의 유체공급통로(20)가 드릴비트가 설치된 드릴로드(2)의 최선단까지 연장형성된다. 또 드릴비트가 장착되는 드릴비트본체(7)를 통과하여 드릴비트본체(7) 하방에 형성된 토출구까지 상기 유체공급통로(20)가 형성된다.
지반굴착용 드릴로 천공시 유체공급통로(20)를 통해서 주입되는 아주 높은 유체압은 드릴비트본체(7) 하방의 토출구로 토출되어서 드릴에 의해 천공된 선단 천공부에 발생되는 슬라임을 천공부로부터 부상시켜서 상방으로 배출되게 한다.
본 발명의 슬라임 낙하방지구(8)에서는 천공홀 형성완료후 유체공급통로(20)를 통과하는 고압의 유체압을 이용하여서 방사상 확장체(12)가 확장되게 구동하여천공부와 차단시켜서 드릴로드(2) 구간에 있던 슬라임이 선단 천공부로는 떨어지지 않도록 막아줌과 아울러 강력하게 주입되는 유체압의 흐름방향을 내부에서 바로 변경하여서 드릴로드(2) 상방을 직접적으로 향하도록 함으로써 드릴로드(2) 구간에 남아 있는 잔여 슬라임이 외부로 배출되게 한다.
이를 위하여 슬라임 낙하방지구(8)는 유체공급통로(20)내에 흐르는 유체에 대해서 유체압 챔버(16)로의 주입이나 슬라임배출용 유체압분출구(18)로의 주입이 이루어지게 단속제어하는 밸브유닛(22)을 구비한다.
밸브유닛(22)은 지반굴착용 드릴이 천공을 하는 중에는 강력한 유체압이 유체공급통로(20)를 통해서 드릴비트본체(7)의 하방 토출구를 통해서 토출될 수 있도록 밸브제어하는 반면에, 천공홀(도 1의 1)의 형성이 완료되면 드릴비트본체(7)의 하방 토출구로 가는 유체압의 흐름 경로를 변경하여서 슬라임낙하 방지구(8)의 유체압 챔버(16)와 슬라임배출용 유체압분출구(18)로 주입되도록 밸브제어하는 것이다.
밸브유닛(22)은 천공작업시 슬라임 낙하방지구(8)가 지중 깊숙히 위치하는 것과 또 탑재된 해머 등에 의한 강한 타격을 받는 등과 같은 악조건에도 안정성 있고 내구성 있게 작동될 수 있게 구현되는 범위 내에서 다양한 구성이 가능하다. 통상의 3웨이 밸브가 이러한 조건에 적합하게 작동될 수 있다면 3웨이 밸브도 본 발명의 밸브유닛(22)으로 채용 가능한 것이다.
슬라임 낙하방지구(8)를 구성함에 있어 도 2 내지 도 6에 도시된 밸브유닛(22)은 개폐용 키(24)를 이용하여서 개폐제어를 하는 것이다.
즉 밸브유닛(22)은 유체공급통로(20)에서 분기된 전환통로(26)를 형성하고, 전환통로(26)는 유체압 챔버(16)와 연통되게 형성한다. 또 유체압 챔버(16) 상부에 키작동실(42)을 형성하고 개폐용 키(24)가 유체공급통로(20)와 전환통로(26)중의 하나를 개방시킬 수 있도록 설치되며, 또 상기 개폐용 키(24)를 구동시킬 수 있는 구동부(28)를 구비한다.
개폐용 키(24)를 구동시키는 구동부(28)는 유선 또는 무선 조정이 가능하며 장착 배터리나 외부전원을 동력원으로 이용하는 모터와 변속을 위한 기어박스를 이용할 수 있으며, 액츄에이터도 이용할 수 있다. 이러한 구동부(28)는 드릴로드(2)의 선단 내부에 장착되어 유무선 조정되게 구성할 수 있으며, 견인줄(32)을 이용해서 지상에서 수동 조작하도록 구성할 수도 있다.
도 2 및 도 3에서는 구동부(28)를 개폐용 키(24)를 배터리, 모터와 기어박스를 이용하여 구성한 일예를 보여주고 있으며, 전환통로(26)를 개방시킬 경우에 도 5 및 도 6의 (b)에서와 같이 구동부(28)가 개폐용 키(24)를 좌측으로 이동시켜서 유체압이 유체압 챔버(16)로 주입되게 한다. 또 원래대로 전환통로(26)를 닫고 유체공급통로(20)를 개방시킬 경우에는 구동부(28)의 구동력을 이용하거나 아니면 개폐용 키(24)에 장착된 복귀스프링(30)의 바이어스력에 의해서 개방용 키(24)가 우측 이동시킬 수 있다. 그러면 도 5 및 도 6의 (a)에서와 같이 유체압이 전환통로(26)로는 가지 않고 유체공급통로(20)를 통과하게 된다.
도 8에서는 개폐용 키(24)를 구동시키는 구동부(28)가 견인줄(32)을 이용하는 구성을 보여주고 있다.
견인줄(32)을 개폐용 키(24)의 양단이나 일단에 연결하고 측단에 있는 안내롤(34)의 안내를 받으며 드릴로드(2) 속을 통해 지상까지 연장되게 형성한 구성으로서, 작업자가 수동으로 하거나 외부의 전동 조정기를 이용해서 견인줄(32)을 당기거나 놓아줌으로써 개폐용 키(24)가 개폐작동을 할 수 있는 것이다.
도 8의 예시에서, 도 3에 도시된 바와 같이 개폐용 키(24)에 복귀스프링(30)이 구비되면 개폐용 키(24)의 일단에만 견인줄(32)을 연결할 수도 있다.
도 9와 도 10은 개폐용 키(24)를 구동시키되 유체압과 키제어박스(36)(38)를 이용한 간접 제어로 수행하는 방식의 구동부의 일예이다.
도 9 및 도 10에서는 유체공급통로(20)에서 좌우 키제어용 분기통로(40)를 각각 분기형성하여 키작동실(42)의 좌우측단으로 연통되게 형성하고, 좌우 키제어용 분기통로(40)를 키 제어박스(36)(38)의 제어키(36a)(38a)를 이용하여 개폐하는 것이다.
도 9에 도시된 키제어박스(36)의 제어키(36a)는 수직 작동이 가능한 키로서 견인줄(32)에 연결되어 있으며, 도 10에 도시된 키제어박스(38)의 제어키(38a)는 수평 작동이 가능한 키로서 안내롤(44)을 통해 견인줄(32)에 연결된다. 도 9 및 도 10의 제어키(36a)(38a)에도 복귀스프링(46)이 장치된다.
좌우 견인줄(32)중 하나를 당기면 좌우 제어키(36a)(38a)중 대응된 하나가 개방되고 그에 따라 강력한 유체압의 일부가 좌우의 키제어용 분기통로(40)중에 열려있는 하나로 유입되어 키작동실(42)의 좌우측단중 일측단으로 주입된다. 그러면 키작동실(42)에서 유체압을 받은 개폐용 키(24)가 좌측이나 우측(전방이나 후방)으로 위치이동함으로써 유체공급통로(20)로 흐르는 유체압을 유체압챔버(16)로의 방향 전환을 꾀할 수 있다.
도 11에서는 도 9 및 도 10에 도시된 개폐용 키(24)의 구성과 작동상태를 보여주고 있다. 도 11의 (a)는 개폐용 키(24)가 유체공급통로(20)를 개방할 경우이고, 도 11의 (b)는 개폐용 키(24)가 전환통로(26)를 개방할 경우 즉 유체압챔버(16)와 연통하는 경우이다.
상기한 도 1 내지 도 11에서, 전환통로(26)는 파이프를 사용하여 별도 분기하여 형성한 일예로 설명하였지만, 유체공급통로(20)가 유체압 챔버(16)를 관통하는 경우에는 별도의 파이프 분기없이 유체압챔버(16) 위치의 유체공급통로(20)에 개폐밸브를 갖는 주입구를 형성함으로써 달성될 수도 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 전환통로(26)는 파이프 분기없이 유체압챔버(16) 위치에 개페밸브를 갖는 주입구가 형성된 경우까지도 포함하는 개념임을 이해하여야 한다.
도 12는 각 드릴로드(2)에 길이방향으로 내장 설치된 하나 또는 두개의 키제어용 파이프(50)를 이용하여 개폐용 키를 작동시키는 개념도로서, 도 12에는 두개의 키제어용 파이프(50)를 일예로 보여주고 있다.
드릴로드(2)가 다단 연결될 시 각 드릴로드(2)에 설치된 키제어용 파이프(50)는 일렬로 연장형성되며, 서로 일렬 연결된 두개의 키제어용 파이프(50)에 별도의 유체압(P)을 엇갈리게 주입하여서 도 9 및 도 10에서와 같은 드릴로드 선단 부근에 있는 키작동실(42)에 있는 개폐용 키(24)가 개폐작동되게 하는 것이다.
도 12에서는 도 9 및 도 10과 같은 키 제어박스(36)(38)가 없으며 유체공급통로(20)를 통해 주입되는 유체압과는 별도의 유체압(P)이 외부 유체압주입 제어수단에 의해서 주입될 수도 있고, 하기 도 13에서 설명되 키제어박스(52)를 통해서 유체공급통로(20)로부터 분기된 유체압(P)이 주입될 수도 있다.
도 13은 드릴로드(2)에 형성된 키제어용 파이프(50)와 지상부에 설치된 키 제어박스(52)를 이용하여 개폐용 키를 작동시키는 요부 단면사시도이다. 그리고, 도 14는 도 13의 키 제어박스(52)의 절개 사시 구성도이다.
도 13 및 도 14를 함께 참조하면, 도 9 및 도 10에서 드릴로드(2)의 선단의 내부에 위치한 키제어박스(36)(38)와 같은 기능의 키제어박스(52)가 지상부에 노출되거나 근접한 드릴로드(2) 위치에 장착되며, 키제어박스(52)의 제어키(52a)에는 끈을 매개로 조정 손잡이(54)가 연결되게 구성한다. "52b"는 복귀스프링이다.
파이프형태의 유체공급통로(20)로부터 분기된 키제어용 파이프(50)는 도 1 내지 도 8의 전환통로(26)과 동일한 기능을 하거나 도 9 및 도 10의 키제어용 분기통로(40)과 같은 기능을 할 수 있다.
도 13 및 도 14의 구성에서, 키제어용 파이프(50)가 도 1 내지 도 8과 같은 유체압챔버(16)와 연통되는 경우에는 키제어용 파이프(50)는 드릴로드(2)에 한개만 설치된다. 그런데 도 9 및 도 10에서와 같이 키작동실에 있는 개폐용 키(24)를 개폐작동시키도록 할 경우에는 두개의 키제어용 파이프(50)가 채용되어 키작동실(42)의 양측단과 연통되게 구성한다.
도 15에서는 드릴로드(2)에 형성된 키제어용 파이프(50)를 견인줄(32)이 통과되도록 구성하여서 도 8과 같이 개폐용 키(24)를 작동시키는 개념도를 보여주고 있다. 도 8에서와는 달리 도 15의 구성에서는 달리 견인줄(32)이 키제어용 파이프(50) 속을 통과하므로 견인줄(32)의 견인이 수월하고 안전하게 구현할 수 있는 이점이 있다.
한편 본 발명의 슬라임 낙하방지구는 지반굴착용 드릴의 자중을 이용하여 작동할 수 있도록 구현할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 지반굴착용 드릴의 자중을 이용하는 슬라임 낙하방지구(8A)의 구성도이고, 도 17은 도 16의 슬라임 낙하방지구(8A)가 키슬롯을 이용하여 상하 제한운동하는 것을 보여주는 도면이다.
도 16 및 도 17을 함께 참조하면, 슬라임 낙하방지구(8)는 드릴로드(2)의 단부에 체결되는 연결대(9)를 구비하며, 연결대(9)에는 슬라이딩경사부(60)를 형성하며, 또 상기 슬라이딩경사부(60)에 지반굴착용 드릴의 자중에 의해서 경사슬라이딩되면서 방사상 확장되는 방사상 확장체(62)를 구비한다.
연결대(9)의 하부에 지반굴착용 드릴과 함께 무거운 자중을 제공할 수 있는 체결구(64)를 헐겁게 끼움 형성하되, 도 17에 도시된 바와 같이 고정키(68)가 연결대(9)의 상하 이동거리를 규정하는 키슬롯(66)에 체결되게 구성한다.
체결구(64)는 방사상 확장체(62)가 슬라이딩 가능케 끼워져 지지하는 구조이며, 체결구(64)의 하부에도 도 2에 도시된 일예와 마찬가지로 드릴비트본체(도 1의 7)나 해머가 장착될 수 있다.
연결대(9)와 체결구(64)의 심부에는 유체공급통로(20)가 연장형성되며, 유체공급통로(20)를 개폐할 수 있는 밸브(70)가 장치되고, 연결대(9)에 형성된 유체공급통로(20)의 내벽부에는 다수 주입구(72)가 형성된다. 상기 주입구(72)는 체결구(64)가 키슬롯(66)이 규정하는 상하이동거리범위내에서 하강됨에 따라 자연스럽게 개방되어서 연결대(9)와 체결구(64) 사이에 생기는 임시챔버(74)와 연통되며, 임시챔버(74)는 방사상 확장체(62) 부근에 위치한 슬라임배출용 유체압분출구(18)와 연통형성된다. 상기 주입구(72)는 체결구(94)가 키슬롯(66)이 규정하는 상하이동거리범위내의 최상위점으로 상승되면 자연스럽게 닫히고, 연결대(9)와 체결구(64) 사이에 생겼던 임시챔버(74)도 없어진다.
지반굴착용 드릴이 천공을 하는 중에는, 강력한 유체압이 유체공급통로(2)를 통해서 드릴비트본체(도 1의 7)의 하방 토출구를 통해서 토출될 수 있도록 밸브(72)가 개방되게 한다. 그후 천공홀(도 1의 1)의 형성이 완료가 되면 드릴비트본체(도 1의 7)의 하방 토출구로 가는 유체압의 흐름 경로를 차단하고 즉 밸브(72)를 닫고, 드릴로드(2)의 선단에 장착된 슬라임 낙하방지구(8A)의 연결대(9)를 당겨올려줌으로써 연결대(9)에 형성된 슬라이딩경사부(60)를 따라 방사상 확장체(62)가 하방으로 경사 슬라이딩되면서 방사상으로 확장된다. 그와 동시에 유체공급통로(20) 내벽부의 다수 주입구(72)가 자연스럽게 열림과 함께 연결대(9)와 체결구(64)간에 임시챔버(74)가 생기게 되므로, 유체공급통로(2)를 타고온 강력한 유체압의 흐름이 주입구(72), 임시챔버(74)와 그 임시챔버(74)에 연통된 슬라임배출용 유체압분출구(18)로 형성되는 것이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 슬라임 낙하방지구(8B)의 구성 및 작동 상태도이다.
도 18에 도시된 슬라임 낙하방지구(8B)는 도 7에 도시된 슬라임 낙하방지구(8)와 유사하게 방사상 확장체(12)가 호형 분할블록으로 구성한 것이다.
다만 도 7의 슬라임 낙하방지구(8)가 방사상 확장체(12)간에 슬라임 낙하를 방지할 수 있는 이음부재(13)로 연결되어 있지만, 도 18에 도시된 슬라임 낙하방지구(8B)에서는 이음부재(13)를 대신하여 유선형 선두부를 갖는 작동체(80)가 호형 분할블록인 방사상 확장체(12) 사이에 끼어 들 수 있는 구조로 구성된다.
도 18에서, 방사상 확장체(12)의 좌우 양측단 후면에는 유선형 작동체(80)가 쉽게 끼어들 수 있도록 곡형 경사면이 형성되며, 중앙부에는 방사상 확장체(12)가 확장된 후 다시 원위치로 복귀할 수 있도록 하는 바이어스력을 주는 복귀스프링(82)이 설치된다.
방사상 확장체(12)를 방사상으로 확장되도록 밀어주는 작동체(80)는 선두부가 유선형 형태이고 후미부에는 푸쉬로드(80a)가 일체로 형성되어 있되 푸쉬로드(80a)는 유체압챔버(16)의 내벽에 형성된 작동공에 끼워지게 구성하며 후단으로부터 선두부를 향해서 유체압박 홈부가 형성된다.
그러므로 유체압챔버(16)에 높은 유체압이 유입되면 도 18의 (a)~(c)에 도시된 순서와 같이 작동체(80)가 앞으로 밀리면서 분할블록형태인 호형작동체(14)를 밀어줌과 동시에 호형 작동체(14) 사이에 끼이게 된다.
이와 같은 상태가 되면 슬라임 낙하방지구(8B)가 드릴로드(2) 구간에 남아 있는 잔여 슬라임이 천공부 선단으로 떨어지는 것을 방지하게 되며, 슬라임배출용 유체압분출구(18)로 강력한 유체압이 분출되면 드릴로드(2)의 구간에 남아 있는 잔여 슬라임이 외부로 최대한 배출되게 해준다.
그후 유체압챔버(16)에 유체압이 사라지면 복귀스프링(82)의 압축력에 의해서 확장상태에 있던 방사상 확장체(12)가 직경이 줄어들고 방사상 확장체(12)가 작동체(80)를 밀어 넣어줌으로써 모두 원위치로 복귀되어 도 18의 (a)와 같은 상태가 된다.
첨부 도면과 함께 바람직하게 설명한 본 발명에서는 슬라임배출용 유체압분출구(18)를 통해서 높은 압력의 유체가 방사상 확장체(12)(62)의 상방으로 분출되는 일예로 설명하였지만, 슬라임배출용 유체압 분출구(18)가 없이도 사용할 수도 있다. 이 경우에는 방사상 확장체(12)(62)를 확장시킨 상태로 드릴로드(2)를 천공홀에서 회수하면 드릴로드(2) 구간에 있는 잔여 슬라임이 천공홀의 바닥으로 떨어지지 않는다.
또 본 발명에서는 방사상 확장체(12)(62)를 작동시키는 작동체(14)가 유체압 챔버(16)로 모여서 가해지는 유체압으로 작동하는 것을 일예로 설명하였지만, 해당 작동체(14)를 바로 가압할 수 있는 유체압 가압통로를 형성하고 그 유체압 가압통로를 이용하는 구성도 가능함을 이해하여야 한다.
또 본 발명에서는 방사상 확장체(12)(62) 및 작동체(14)가 없이도 슬라임낙하방지구를 구성할 수 있다.
즉, 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임을 제거하기 위한 본 발명의 슬라임 제거장치는, 지반굴착용 드릴의 드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 천공홀(1)의 상방으로 유체압 흐름을 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구(18)와, 슬라임배출용 유체압분출구(18)로 유체압을 가하는 유체압 가압통로를 구비하며, 드릴비트본체(7)와 드릴로드(2)에 유체공급통로(20)를 연장 형성하고 상기 유체공급통로(20)내의 유체에 대해서 상기 유체압 가압통로로의 주입을 단속제어하는 밸브유닛으로 구성하는 것이다.
이러한 슬라임 낙하방지구는 여러방식으로 도면에 도시된 슬라임낙하방지구(8)(8A)(8B) 모두에 변형 적용가능하며, 천공홀의 상방으로 향하는 강력한 공기압만으로도 슬라임의 낙하를 방지할 수 있는 것이다.
상기 방사상 확장체(12)(62) 및 작동체(14) 없이 구현되는 본 발명의 슬라임 낙하방지구를 이용하여 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거방법은, 지반굴착용 드릴로 천공함과 동시에 천공으로 생성되는 슬라임을 주입 유체압을 이용하여 천공부에서 배출시키는 과정과, 천공홀(1) 형성완료후 드릴로드 선단 부근에 위치한 상기 슬라임낙하방지구에서 주입 유체압의 방향을 변경하여 천공홀(1) 상방으로의 직접적인 유체압 흐름 형성으로 드릴로드(2) 구간에 남아있는 잔여 슬라임을 외부로 배출되게 함과 동시에 드릴로드(2)를 회수하는 과정으로 이루어지게 하는 것이다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
본 발명은 건설공사중 말뚝이나 앵커의 매입 시공하거나 수평방향 천공을 위한 굴착 과정에서 발생하는 슬라임을 효과적으로 배출하는데 이용할 수 있다.

Claims (23)

  1. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리장치에 있어서,
    드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 방사상 확장체와 상기 방사상 확장체를 가동시키는 작동체와 상기 작동체에 유체압을 가하는 유체압챔버와 슬라임배출을 위한 유체압 흐름을 상기 방사상 확장체 상방으로 직접적으로 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구를 구비하고, 드릴로드와 드릴비트본체 하방의 토출구까지 슬라임 배출을 위한 강력한 유체압이 공급되는 유체공급통로가 연장 형성되고 상기 유체공급통로 내로 흐르는 강력한 유체압에 대해서 드릴비트본체 하방 토출구로의 토출과 상기 유체압 챔버로의 주입 및 상기 슬라임배출용 유체압분출구로의 주입이 가능하게 유체 흐름방향의 변경을 제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체공급통로에서 분기되어 유체압챔버로 연통된 전환통로를 더 구비하며, 상기 밸브유닛이 유체공급통로와 전환통로내의 유체에 대해서 주입 단속을 제어하게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 밸브유닛은 유체공급통로와 전환통로중 하나를 개방시키는 개폐용 키와, 상기 개폐용 키를 구동시키는 구동부로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 모터와 기어박스로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 개폐용 키에 연결된 견인줄을 이용하여 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 다단 연결된 각 드릴로드에 길이방향으로 내장설치된 키제어용 파이프를 일렬 정렬되게 하고 상기 키제어용 파이프에 유체압을 제공하여서 상기 개폐용 키가 작동되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 다단 연결된 각 드릴로드에 길이방향으로 내장설치된 키제어용 파이프를 일렬 정렬되게 하고 상기 개폐용 키에 연결된 견인줄을 키제어용 파이프 속을 관통시켜 외부로 제공되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 상기 개폐용 키를 키작동실에 작동가능케 설치하고, 상기 유체공급통로에서 분기한 키제어 분기통로를 상기 키작동실과 연통되게하고 키제어박스의 제어키를 이용하여 상기 키제어 분기통로의 개폐를 제어하게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 키제어 분기통로는 유체공급통로에서 두개로 분기되어서 키작동실의 양측단에 각기 연통되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 키제어박스는 드릴로드의 선단이나 지상부의 드릴로드중 하나에 위치되게 설치함을 특징으로하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 방사상 확장체는 탄성재로서 도넛형태로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 방사상 확장체는 강성재질로서 호형 분할블록들로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  13. 제12항에 있어서, 호형 분할블록형태의 방사상 확장체의 사이에는 이음부재로 연결되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  14. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리장치에 있어서,
    드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되,
    상기 슬라임낙하방지구는; 호형 분할블록으로 된 다수의 방사상 확장체와, 유선형 선두부를 가지며 방사상 확장체 사이에 끼어들며 방사상 확장체를 방사상 확장되도록 밀어주는 작동체와, 유체압 흐름을 상기 방사상 확장체 상방으로 직접적으로 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구를 구비하고, 상기 작동체는 드릴천공후 드릴로드구간에 있는 잔여 슬라임을 제거하기 위해, 드릴로드와 드릴비트본체 하방의 토출구까지 슬라임배출을 위한 강력한 유체압이 공급되게 연장된 유체공급통로를 통해 공급되는 유체압을 이용하여 작동되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 작동체의 양측단 후면에는 유선형 작동체가 쉽게 끼어들 수 있도록 곡형 경사면에 형성되고 중앙부에는 확장후 원위치로 복귀할 수 있도록 바이어스력을 주는 복귀스프링이 설치되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  16. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리장치에 있어서,
    드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 드릴로드 선단과 체결되는 연결대의 단부에 슬라이딩경사부를 형성하고 상기 슬라이딩경사부에 지반굴착용 드릴의 자중에 의해서 경사슬라이딩되면서 방사상 확장되는 방사상 확장체와, 슬라임배출을 위한 유체압 흐름을 상기 방사상 확장체 상방으로 직접적으로 형성케 하는 슬라임배출용 유체압 분출구를 구비하고, 드릴로드와 드릴비트본체 하방의 토출구까지 슬라임 배출을 위한 강력한 유체압이 공급되는 유체공급통로가 연장 형성되고 상기 유체공급통로 내로 흐르는 강력한 유체압에 대해서 드릴비트본체 하방 토출구로의 토출과 상기 유체압 챔버로의 주입 및 상기 슬라임배출용 유체압분출구로의 주입이 가능하게 유체 흐름방향의 변경을 제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 연결대의 하부에 지반굴착용 드릴과 함께 자중을 제공할 수 있는 체결구를 헐겁게 끼움 형성하고, 연결대의 상하 이동거리를 규정하는 키슬롯에 고정키가 위치되게 구성하며, 상기 체결구와 연결대의 상대적인 이동에 의해 상기 슬라임배출용 유체압 분출구로 연통되는 임시챔버 및 주입구가 선택적으로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  18. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리장치에 있어서,
    드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 방사상 확장체와 상기 방사상 확장체를 가동시키는 작동체와 상기 작동체에 유체압을 가하는 유체압 가압통로와 상기 방사상 확장체 상방으로 유체압 흐름을 직접적으로 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구를 구비하고, 드릴로드와 드릴비트본체 하방의 토출구까지 슬라임배출을 위한 강력한 유체압이 공급되는 유체공급통로를 연장 형성하고 상기 유체공급통로내의 유체압에 대해서 드릴비트본체 하방 토출구로의 토출과 상기 유체압 가압통로의 주입 및 상기 슬라임배출용 유체압분출구로의 주입이 가능하게 유체흐름방향의 변경을 제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  19. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리장치에 있어서,
    드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 방사상 확장체와 상기 방사상 확장체를 가동시키는 작동체와 상기 작동체에 유체압을 가하는 유체압 챔버를 구비하고, 드릴로드와 드릴비트본체 하방의 토출구까지 슬라임 배출을 위한 강력한 유체압이 공급되는 유체공급통로가 연장 형성되고 상기 유체공급통로 내로 흐르는 강력한 유체압에 대해서 드릴비트본체 하방 토출구로의 토출과 상기 유체압 챔버로의 주입이 가능하게 유체 흐름방향의 변경을 제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  20. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리방법에 있어서,
    드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 장치하고, 지반굴착용 드릴로 천공함과 동시에 천공으로 천공부에 생성된 슬라임을 드릴비트의 하방으로 토출되는 주입 유체압을 이용하여 선단의 천공부로부터 외부로 배출시키는 과정과,
    천공홀 형성완료후 드릴로드 선단 부근에 위치한 상기 슬라임낙하방지구를 확장시켜서 선단의 천공부와 차단되게 하는 과정과,
    슬라임낙하방지구에서의 차단과 동시에 드릴비트 하방 토출구로 공급되는 주입 유체압의 방향을 슬라임낙하방지구에서 변경하여 드릴로드가 있는 상방으로의 강력한 유체압 흐름이 직접적으로 형성되게 하여서 드릴로드 구간에 남아있는 잔여 슬라임을 외부로 배출되게 하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리방법.
  21. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리방법에 있어서,
    드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 장치하고, 지반굴착용 드릴로 천공함과 동시에 천공으로 생성되는 슬라임을 드릴비트의 하방으로 토출되는 주입 유체압을 이용하여 선단의 천공부로부터 외부로 배출시키는 과정과,
    천공홀 형성완료후 드릴로드 선단 부근에 위치한 상기 슬라임낙하방지구를 확장시켜서 선단의 천공부와 차단되게 하고 천공홀로부터 드릴로드를 회수하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리방법.
  22. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리장치에 있어서,
    드릴비트가 장착 가능한 드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 설치하되, 상기 슬라임낙하방지구는 슬라임 배출을 위한 유체압 흐름을 천공홀의 상방으로 직접적으로 형성케 하는 슬라임배출용 유체압분출구와, 상기 슬라임배출용 유체압분출구로 유체압을 가하는 유체압 가압통로를 구비하며, 드릴로드와 드릴비트본체 하방의 토출구까지 슬라임 배출을 위한 강력한 유체압이 공급되는 유체공급통로가 연장 형성되고 상기 유체공급통로 내로 흐르는 강력한 유체압에 대해서 드릴비트본체 하방 토출구로의 토출과 상기 유체압 가압통로로의 주입이 가능하게 유체 흐름방향의 변경을 제어하는 밸브유닛으로 구성함을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리장치.
  23. 건설공사 천공작업중 발생되는 슬라임 제거를 위한 슬라임 처리방법에 있어서,
    드릴로드의 선단 부근에 슬라임낙하방지구를 장치하고, 지반굴착용 드릴로 천공함과 동시에 천공으로 생성되는 슬라임을 드릴비트의 하방으로 토출되는 주입 유체압을 이용하여 선단의 천공부로부터 외부로 배출시키는 과정과,
    천공홀 형성완료후 드릴비트의 하방으로 공급되는 주입 유체압의 방향을 드릴로드 선단 부근에 위치한 슬라임낙하방지구에서 변경하여 드릴로드가 있는 상방으로의 강력한 유체압 흐름이 직접적으로 형성되게 하여서 드릴로드 구간에 남아있는 잔여 슬라임을 외부로 배출되게 함과 동시에 드릴로드를 회수하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 지반굴착용 드릴을 이용한 슬라임 처리방법.
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