WO2013176417A1 - 지반 천공 장치 - Google Patents

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WO2013176417A1
WO2013176417A1 PCT/KR2013/003843 KR2013003843W WO2013176417A1 WO 2013176417 A1 WO2013176417 A1 WO 2013176417A1 KR 2013003843 W KR2013003843 W KR 2013003843W WO 2013176417 A1 WO2013176417 A1 WO 2013176417A1
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WO
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rod
casing
inner rod
driver
rotatably connected
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Application number
PCT/KR2013/003843
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English (en)
French (fr)
Inventor
강익희
Original Assignee
Kang Ic Hi
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    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
    • E21B10/327—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools the cutter being pivoted about a longitudinal axis
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    • E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B3/00—Rotary drilling
    • E21B3/02—Surface drives for rotary drilling
    • E21B3/022—Top drives

Definitions

  • the present invention relates to a ground drilling device, and more particularly, to a ground drilling device for drilling holes in the ground in civil engineering for the purpose of anchor installation, grouting work and the like.
  • the ground drilling device is a drilling device for forming a hole in the ground for installing an anchor or grouting.
  • the process of installing the anchor first drills the ground at a predetermined angle, inserts the anchor body, and installs the anchor body in the perforated hole through the process of grouting.
  • the grouting method is a method of injecting reinforcement into cracks or cavities to stabilize ground or prevent leakage in various civil works such as tunnel construction or retaining wall construction. After inserting a hollow tube having a coercive force such as cement milk or urethane is coagulated by coercion.
  • the grouting device is connected to the control unit and connected to the control unit is connected to the supply unit for supplying the raw material to be mixed with the reinforcing material, and the stirring device for stirring and mixing the raw material is supplied through the pump.
  • the grouting apparatus 200 includes a support member 213, a first driver 230, a road casing 250, a second driver 260, and an inner rod ( 270, a drill 253, and an extended drill 280.
  • the first driver 230 is provided to be movable in the longitudinal direction of the support member 213 along the support member 213.
  • the road casing 250 is hollow and connected to the first driver 230 to be driven by rotation by the first driver 230 and supported together with the first driver 230 by a first pressing means (not shown). It is moved in the longitudinal direction of the member 213.
  • the second driver 260 is guided by the support member 213 to be movable along the support member 213.
  • the inner rod 270 is connected to the second driver 260 to be rotated by the second driver 260, and moves along the support member 213 together with the second driver 260.
  • the drill part 253 is provided at the tip of the rod casing 250 to rotate integrally with the rod casing 250, and includes a drill bit 2253.
  • the expansion drill part 280 is connected to the inner rod 270 and the rod casing 250.
  • the inner rod 270 is provided with a supply path (2711) in the longitudinal direction on the inside, the lower portion is provided with a connecting member (277) rotatably connected by the second swivel portion (275).
  • the second swivel portion 275 forms an inner diameter portion 2721 that is formed stepwise on the inner surface of the inner rod 270, and has a shape corresponding to the inner diameter portion 2721 on the upper outer surface of the connecting member 277.
  • the outer diameter portion 2776 is formed to be stepped.
  • one or more O-rings 2751 are provided between the inner diameter portion 2721 and the outer diameter portion 2776, and the inner diameter portion (2) may be further secured to further secure rotational support of the connecting member 277 with respect to the inner rod 270.
  • a bearing 2753 is provided between the 2721 and the outer diameter portion 2776.
  • connection member 277 is a hollow body, and the supply path 2711 extends through the connection member 277 in the longitudinal direction of the rod casing 250, and the injection hole 2773 communicating with the supply path 2711 is It is formed in the connecting member 277.
  • the drill portion 253 is formed with a through hole 2533 in the longitudinal direction of the rod casing 250, the lower portion of the drill portion 253 is provided with a drill bit 2253 of high hardness for performing a drilling operation.
  • one end of the grouting device 200 is connected to the supply path 2711 to the lower end of the connecting member 277, and the other end of the second hollow guide pipe 287 connected to the through hole 2533 of the drill portion 253 ).
  • the upper portion of the inner rod 270 is provided with a swivel portion 240, the supply pipe 221 is connected to the swivel body 241.
  • the first driver 230 is a casing 231, which is a hollow body installed to be movable in the longitudinal direction along the support member 213, and a driven gear 233 rotatably installed inwardly of the casing 231;
  • a driving gear 235 rotatably installed in the casing 231 and engaged with the driven gear 233, and a first motor 237 for driving the driving gear 235.
  • the second driver 260 may include a casing 261, which is a hollow body installed to be movable in the longitudinal direction along the support member 213, and a driven gear 263 rotatably installed inside the casing 261.
  • a drive gear 265 rotatably installed inside the casing 261 and engaged with the driven gear 263, and a second motor 267 for driving the drive gear 265.
  • extension drill unit 280 is connected to the rod casing 250 and the inner rod 270, one or more lengths of the rod casing 250 in the radial direction increases or decreases and having a drill bit 2811 Extension rod 281.
  • the extension drill part 280 is one or more extension rods 281 rotatably connected to the hinge 289 installed inside the lower portion of the hollow road casing 250, one end is connected to the connection member 277 It is rotatably connected and the other end includes a connecting rod 283 rotatably connected to the extension rod (281).
  • the grouting device 200 is formed of a hollow material having one end connected to the injection hole 2773 and extending along the longitudinal direction of the extension rod 281 and fixed to the extension rod 281 and having one or more nozzles 2851. 1 includes a guide 288.
  • the fixing means 286 fixes the first guide tube 288 to the extension rod 281.
  • the first guide pipe 288 is connected to the middle portion of the extension pipe portion 285 which is a portion fixed to the expansion rod 281.
  • reference numeral 2775 which is not described, is a seating portion, which is a curved jaw formed at the lower portion of the injection hole 2773, 256 is a space portion formed between the inner rod 270 and the road casing 250, and 278 is a space It is a bushing formed in the part 256.
  • the structure for drilling in the conventional expansion grouting apparatus 200 should include two driving units of the first driver 230 and the second driver 260, the manufacturing cost is increased and the structure is complicated. Since the fastening structure and driving mechanism between the inner rod 270, the rod casing 250, the drill portion 253, and the extended drill portion 280 are complicated, there are problems that require many components.
  • the present invention provides a ground perforation device which is operated by a single drive unit and reduces the number of components, the structure is not complicated and has a simple drive mechanism.
  • the present invention is a guide that is guided by a support member of the main body is installed on the ground and installed to be movable along the support member, the inner rod connected to the driver and rotationally driven, the inner rod
  • a hollow rod casing rotatably connected inwardly and having a drill portion at a distal end thereof, a clutch portion provided between the inner rod and the rod casing to transfer or release the rotational force of the inner rod to the rod casing;
  • Ground drilling apparatus comprising an extension drill portion having one or more extension rods rotatably connected to the rod casing and expandably contractible in the radial direction of the rod casing by rotation of the inner rod relative to the rod casing.
  • the outer side of the inner rod is provided with a projection projecting in the radial direction
  • the inner side of the rod casing is formed with an insertion groove for inserting the projection is characterized in that the inner rod is rotatably connected to the rod casing do.
  • the extension rod is rotatably connected to the hinge axis of the rod casing;
  • the extension drill portion is screwed to the male screw portion formed on the outer side of the inner rod and the lifting member is moved in the longitudinal direction of the inner rod by the rotation of the inner rod, one end to the extension rod in a position spaced apart from the hinge shaft It is rotatably connected and the other end is characterized in that it further comprises a link member rotatably connected to the elevating member.
  • the clutch portion is slidably connected to the inner rod and the lifting clutch member which is integrally rotated with the inner rod, and one end is connected to the lifting clutch member and the other end is made of a cylinder connected to the driver;
  • the elevating clutch member is provided with a protrusion on the inner diameter, and the rod casing is provided with a protrusion on the outer diameter, and the elevating clutch member is lowered and engaged with the road casing, while the elevating clutch is released to raise the rotation force of the elevating clutch member. It characterized in that the transfer or release to.
  • the clutch unit may be disposed on an opposite side to which the stator is fixedly fixed to one of the inner rod and the rod casing, and the stator is installed between the inner rod and the rod casing.
  • the stator and the mover are characterized in that the contact or release contact with each other depending on the power applied.
  • the ground drilling apparatus according to the present invention is a very useful invention that can be elevated and rotated by a single driver, the structure is not complicated by reducing the number of components, and the productivity can be dramatically improved through a simple driving mechanism.
  • Figure 1 shows a schematic configuration for explaining the puncture structure in a conventional expansion grouting device
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a portion of a perforation structure in a conventional expansion grouting device
  • FIG. 3 shows a schematic configuration of the ground drilling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a portion of a ground drilling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 illustrates a clutch portion of the ground drilling apparatus according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 9 illustrates the operation of FIG. 7.
  • Figure 3 shows a schematic configuration of a ground drilling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is shown to explain the operation of Figure 3
  • Figure 5 is a ground according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is shown to explain the operation of FIG. 5.
  • Ground drilling apparatus can be used for ground drilling, as well as the supply path 31 is formed as described below may be used as anchor installation grouting drilling device, expansion grouting drilling device.
  • the ground drilling apparatus 1 includes a driver 40, an inner rod 30, a road casing 60, and a clutch unit 50. ), And an extended drill part 70 and a drill part 80.
  • the driver 40 is guided by the support member 10, the support member 10 is installed on one side of the main body of the grouting device installed on the ground (Fig. 1 of the Republic of Korea Patent Registration 10-1098659 and the description thereof) Reference).
  • the driver 40 is installed to be slidably movable in the longitudinal direction, that is, the vertical direction along the support member 10.
  • the rail 11 for guiding the slide movement of the driver 40 is coupled to one side of the support member 10.
  • the driver 40 also includes a housing 41, a driven gear 44, a drive gear 43, and a motor 42.
  • the housing 41 is formed in the form of a hollow body is connected to the side of the lifting and lifting along the support member (10).
  • the driven gear 44 is rotatably installed inside the housing 41.
  • the inner side of the driven gear 44 is fixed to the outer circumferential surface of the inner rod 30 to be described later, and the inner rod 30 is integrally rotated in accordance with the rotation of the driven gear 44.
  • the drive gear 43 is rotatably installed inside the housing 41 and meshes with the driven gear 44. Installed in the housing 41, the motor 42 is connected to the drive gear 43 to drive the drive gear 43.
  • the inner rod 30 is connected to the driver 40 and driven to rotate. That is, the inner rod 30 penetrates the upper surface of the housing 41 of the driver 40 and passes through the lower surface of the driver 40, and freely rotates while the inner rod 30 is supported by the housing 41. It is configured to be possible.
  • the inner rod 30 is fixed to the driven gear 44 disposed inside the housing 41, and is rotated about the axial direction by the driving force of the motor 42.
  • a hollow supply path 31 may be formed therein.
  • the upper part of the inner rod 30 is provided with a swivel portion 20, the swivel body
  • the supply pipe 22 is connected to 21, and the inside of the supply pipe 22 communicates with the supply path 31 of the inner rod 30.
  • Description of the swivel portion 140 is described in Republic of Korea Patent No. 10-1098659, the description thereof will be omitted.
  • the rod casing 60 is formed to be hollow so that the inner rod 30 is inserted inward, and performs a function of rotatably connecting the inner rod 30. That is, the lower end of the inner rod 30 is inserted into the inner hollow portion of the inner rod 30 through the upper opening of the rod casing 60, and the lower end of the inner rod 30 is placed on the inner bottom of the rod casing 60. It is rotatably connected.
  • the outer side of the inner rod 30 is provided with a projection 33 projecting in the radial direction
  • the inner side of the rod casing 60 is formed with an insertion groove 75 for inserting the projection 33 is the inner rod ( 30 is rotatably connected to the rod casing 60.
  • the inner rod 30 is rotatable in the axial direction while being fixed inside the rod casing 60, and when the inner rod 30 is lifted, the rod casing 60 is integrally formed with the inner rod 30. It is elevated.
  • the clutch unit 50 functions to connect or disconnect between the inner rod 30 and the road casing 60.
  • the clutch unit 50 connects or disconnects between the inner rod 30 and the rod casing 60, thereby transmitting or releasing the rotational force of the inner rod 30 to the rod casing 60. do.
  • the ground drilling device 1 includes the clutch unit 50, the ground rod 30 and the road casing 60 are integrally rotated or the inner rod 30 is driven by using a single driver 40. Only the individual rotational drive to enable the extended drive of the expansion drill unit 70 to be described later.
  • the clutch unit 50 includes a lifting clutch member 54, a cylinder 51, a rotating bearing 53, and a binding member 55.
  • the lifting clutch member 54 is slidably connected to the outside of the inner rod 30 and rotates integrally with the inner rod 30 when the inner rod 30 is rotated. That is, the lifting clutch member 54 is freely provided in the longitudinal direction of the inner rod 30 with respect to the inner rod 30, and is bound in the radial direction of the inner rod 30 so that the inner rod 30 ) Rotates integrally with the inner rod 30 in the axial direction.
  • Such a configuration forms a protrusion-shaped guide portion on the outer circumferential surface of the inner rod 30 and forms a groove-shaped rail corresponding to the guide portion on the inner circumferential surface of the elevating clutch member 54, or an inner rod in contact with the elevating clutch member 54.
  • the outer surface of the 30 as a polygon and the inner surface of the elevating clutch member 54 may be implemented by forming a polygon.
  • the cylinder 51 performs a function of sliding the lifting clutch member 54 up and down with respect to the inner rod 30.
  • the cylinder 51 transmits or releases the rotational force of the elevating clutch member 54 to the rod casing 60.
  • the elevating clutch member 54 descends and contacts the rod casing 60.
  • the lifting clutch member 54 is also rotated so that the rod casing 60 is rotated, and the lifting clutch member 54 is lifted by the cylinder 51 as shown in FIG. It is separated from the road casing 60 and the rotational force of the inner rod 30 is not transmitted to the road casing 60.
  • the cylinder 51 is comprised from one or more, and the upper side is being fixed to the housing 41 of the driver 40.
  • the rod of the cylinder 51 is connected to the lifting clutch member 54.
  • a hose 52 for supplying hydraulic pressure is connected to one side of the cylinder 51.
  • the rotary bearing 53 is obtained between the rod of the cylinder 51 and the elevating clutch member 54, and the elevating clutch member 54 with the cylinder 51 fixed to the housing 41. Only to rotate with the inner rod (30).
  • Rotating bearing 53 is to be implemented as an axial bearing that is not separated in the vertical direction.
  • the binding member 55 is provided on at least one of the inner side of the elevating clutch member 54 and the outer side of the rod casing 60.
  • an example is installed inside the lower end of the elevating clutch member 54.
  • the binding member 55 may have an inner diameter surface having a sawtooth shape (or a plurality of protrusions protruding in a radial direction), and the outer surface of the upper end of the rod casing 60 may engage with the sawtooth shape of the binding member 55. It consists of a tooth shape (or a protrusion protruding in a radial direction), and the tooth shapes of the elevating clutch member 54 and the rod casing 60 mesh with each other to bind between the elevating clutch member 54 and the rod casing 60.
  • the teeth or protrusions formed on the rod casing 60 may be formed in a form in which the cross-sectional area is decelerated toward the upper end portion so as to be easily engaged with the elevating clutch member 54 which is lowered and bound.
  • the extension drill unit 70 is provided with a plurality of extension rods 71, and is connected to the inner rod 30 and the rod casing 60.
  • the extension rod 71 is provided to expand or contract in the radial direction of the road casing 60 by the rotation of the inner rod 30 with respect to the road casing 60. Accordingly, the extension rod 71 is increased and decreased in the radial direction of the road casing 60 and has a high hardness trill bit 711.
  • the drill portion 80 is provided at the front end of the rod casing 60 to rotate integrally with the rod casing 60, the lower portion of the drill portion 80 is provided with a high hardness bit 81 for performing a drilling operation do.
  • a bushing 61 for rotatably supporting the inner rod 30 is provided in the space 62 formed inside the rod casing 60.
  • the lower portion of the supply passage 31 of the inner rod 30 is connected to the through hole (not shown) of the drill unit 80, the side of the inner rod 30 and the expansion rod 71 A connecting pipe (not shown) communicates with the inside of the.
  • the extension drill part 70 includes a lifting member 72, a hinge shaft 74, and a link member 73.
  • reference numeral 32 denotes a male thread portion formed on the outer diameter surface of the inner rod 30, and 772 denotes a female thread portion formed on the inner diameter surface of the elevating member 72 to engage with the male thread portion of the inner rod 30. It is.
  • the elevating member 72 is screwed to the outside of the inner rod 30, is moved in the longitudinal direction of the inner rod 30 by the rotation of the inner rod (30). That is, when the inner rod 30 is driven to rotate by the driver 40, the lifting member 72 screwed to the inner rod 30 is elevated in the vertical direction.
  • the hinge shaft 74 is formed in the radial direction inside the rod casing 60, the lower end of the extension rod 71 is rotatably connected to the hinge shaft (74).
  • the hinge shaft 74 rotatably connects the extension rod 71 to the rod casing 60 to allow the extension rod 71 to expand or contract in the radial direction of the rod casing 60.
  • both ends of the link member 73 are rotatably connected to the elevating member 72 and the expansion rod 71. Therefore, by the lifting and lowering of the elevating member 72, the expansion rod 71 is rotated about the hinge axis 74 to expand in the lower direction as shown in Figure 6 to expand or retract upwards.
  • Figure 7 is a view showing a clutch portion of the ground drilling apparatus according to another embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a cross-sectional view along the line AA of Figure 7
  • Figure 9 is shown to explain the operation of Figure 7 .
  • the clutch unit 50 includes a stator 91, a mover 93, and a binding member 92, and according to the polarity of the stator 91 and the mover 93 according to the application of power, the inner rod 30.
  • the road casing 60 are connected and disconnected from each other.
  • the stator 91 and the mover 93 are provided with an electromagnet which generates a magnetic force according to the application of power.
  • the stator 91 and the mover 93 may be spaced apart from each other by having the same polarity or different polarity depending on the application of a power source, and approach and contact each other. It can be rotated integrally by the magnetic force in the contact state.
  • the stator 91 is fixed to the inner rod 30 and integrally rotated.
  • the mover 93 is provided in the road casing 60.
  • the stator 91 is provided in the road casing 60 and the mover 93 is provided in the inner rod 30.
  • the mover 93 is slidably installed in the longitudinal direction of the inner rod 30 and the rod casing 60. As a result, as the mover 93 moves up and down, the mover 93 comes into contact with or is released from the stator 91.
  • the binding member 92 is coupled to at least one of the stator 91 and the mover 93, and may be implemented in a sawtooth shape.
  • the binding member 92 performs a function of binding between the stator 91 and the mover 93 when the stator 91 and the mover 93 contact each other.
  • the binding member 92 may be formed of a radially extending projection formed along the circumferential direction on the surfaces of the stator 91 and the mover 93 facing each other. When the stator 91 and the mover 93 are in contact with each other, the protrusions may be engaged with each other to rotate integrally.
  • the mover 93 has a groove 931 extending in the longitudinal direction on the inner diameter surface, and an outwardly protruding insertion protrusion that is slidably inserted into the groove 931 of the mover 93 on the outer diameter surface of the rod casing 60. 69 is provided so that the mover 93 can slide up and down along the outer diameter surface of the road casing 60.
  • reference numeral 94 denotes a spring
  • 95 denotes a support member fixed to the rod casing 60 spaced downward from the mover 93.
  • the spring 94 is provided so that one end is in contact with the support member 95 and the other end is in contact with the mover 93 to elastically support the mover 93.
  • the ground drilling apparatus 1 is lifted and rotated by a single driver, the number of components is not complicated, and the productivity can be dramatically improved through a simple driving mechanism.
  • the ground drilling apparatus according to the present invention is lifted and rotated by a single driver, the structure is not complicated by reducing the number of components, and the productivity is greatly improved through a simple driving mechanism.

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Abstract

본 발명은 지반에 설치되는 본체의 지지부재(10)에 의해 안내되어 상기 지지부재(10)를 따라 이동 가능하게 설치되는 드라이버(40)와, 상기 드라이버(40)에 연결되어 회전 구동되는 인너로드(30)와, 상기 인너로드(30)가 내측으로 회전 가능하게 연결되며 선단에 드릴부(80)를 구비하는 중공의 로드케이싱(60)과, 상기 인너로드(30)와 상기 로드케이싱(60) 사이에 구비되어 상기 인너로드(30)의 회전력을 상기 로드케이싱(60)에 전달 또는 전달 해제하는 클러치부(50)와, 일단이 로드케이싱(60)에 회전 가능하게 연결되며 상기 로드케이싱(60)에 대한 상기 인너로드(30)의 회전에 의해 상기 로드케이싱(60)의 반경 방향으로 확장 축소 가능하게 구비된 하나 이상의 확장로드(71)로 이루어진 확장드릴부(70)를 포함하여 구성되는 지반 천공 장치(1)에 관한 것이다.

Description

지반 천공 장치
본 발명은 지반 천공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 앵커 설치를 목적으로 하거나, 그라우팅 작업 등을 위하여 토목공사에서 지반에 홀을 천공하는 지반 천공 장치에 관한 것이다.
지반 천공 장치는 앵커를 설치하거나 그라우팅을 위하여 지반에 홀을 형성하는 천공하는 장치이다.
앵커를 설치하는 과정은 먼저 소정의 각도로 지반을 천공하고, 앵커체를 삽입하고, 그라우팅을 실시하는 과정을 거쳐 천공된 홀에 앵커체를 설치한다.
그라우팅(Grouting) 공법은 터널공사나 옹벽공사와 같은 각종 토목공사에서 지반 안정이나 누수방지를 위해 갈라진 틈 또는 공동 등에 보강재를 주입하는 방법으로서, 먼저 취약지반에 구멍을 뚫고 이 구멍에 다수개의 분출공을 갖는 중공관을 삽입한 후 시멘트 밀크나 우레탄과 같은 보강재를 강압적으로 주입하여 응고시키는 것이다.
그라우팅 장치는 보강재로 혼합될 원재를 공급하는 공급장치와, 원재를 교반 혼합하는 교반장치 등에 연결되어 펌프를 통해 보강재를 공급받으며 제어부에 연결되어 제어된다.
선 출원된 대한민국등록특허 10-1098659호에 따르면 확장 그라우팅 장치가 개시된 바 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그라우팅 장치(200)는 지지부재(213)와, 제1 드라이버(230)와, 로드케이싱(250)과, 제2 드라이버(260)와, 인너로드(270)와, 드릴부(253) 및 확장드릴부(280)를 포함한다.
제1 드라이버(230)는 지지부재(213)를 따라 지지부재(213)의 길이 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 로드케이싱(250)은 중공으로 이루어지고, 제1 드라이버(230)에 연결되어 제1 드라이버(230)에 의해 회전 구동되며 제1 가압수단(미도시)에 의해 제1 드라이버(230)와 함께 지지부재(213)의 길이 방향으로 이동된다. 제2 드라이버(260)는 지지부재(213)에 의해 안내되어 지지부재(213)를 따라 이동 가능하게 구비된다. 인너로드(270)는 제2 드라이버(260)에 연결되어 제2 드라이버(260)에 의해 회전 구동되며, 제2 드라이버(260)와 함께 지지부재(213)를 따라 이동한다. 드릴부(253)는 로드케이싱(250)의 선단에 구비되어 로드케이싱(250)과 일체로 회전하며, 드릴비트(2531)를 구비한다. 확장드릴부(280)는 인너로드(270)와 로드케이싱(250)에 연결 설치된다.
또한, 인너로드(270)는 내측에 길이 방향으로 공급로(2711)가 형성되고, 하부로 제2 스위블부(275)에 의하여 회전 가능하게 연결되는 연결부재(277)를 구비한다. 이 경우, 제2 스위블부(275)는 인너로드(270)의 내면에 단차지게 형성되는 내경부(2721)를 형성하고, 연결부재(277)의 상부 외면에 내경부(2721)에 대응하는 형상으로 단차지게 형성되는 외경부(2776)를 형성한다. 아울러, 내경부(2721)와 외경부(2776)의 사이에 하나 이상의 오링(2751)이 구비되고, 인너로드(270)에 대한 연결부재(277)의 회전 지지를 더욱 확실하게 하기 위해 내경부(2721)와 외경부(2776) 사이에 베어링(2753)을 구비한다.
또한, 연결부재(277)는 중공체로서 공급로(2711)는 로드케이싱(250)의 길이 방향으로 연결부재(277)까지 관통 연장되고, 공급로(2711)에 연통된 분사공(2773)은 연결부재(277)에 형성된다. 드릴부(253)에는 로드케이싱(250)의 길이 방향으로 통공(2533)이 형성되며, 드릴부(253)의 하부에는 천공 작업을 수행하는 고경도의 드릴비트(2531)가 구비된다.
아울러, 그라우팅 장치(200)의 일단은 연결부재(277)의 하단으로 공급로(2711)에 연결되고, 타단은 드릴부(253)의 통공(2533)에 연결되는 중공의 제2 안내관(287)을 포함한다.
또한, 인너로드(270)의 상부에는 스위블부(240)가 구비되어, 스위블본체(241)에 공급관(221)이 연결된다. 아울러, 제1 드라이버(230)는 지지부재(213)를 따라 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 중공체인 케이싱(231)과, 케이싱(231)의 내측으로 회전 가능하게 설치되는 종동기어(233)와, 케이싱(231)의 내측으로 회전 가능하게 설치되며 종동기어(233)와 치합하는 구동기어(235)와, 구동기어(235)를 구동하는 제1 모터(237)를 포함한다. 그리고 제2 드라이버(260)는 지지부재(213)를 따라 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 중공체인 케이싱(261)과, 케이싱(261)의 내측으로 회전 가능하게 설치되는 종동기어(263)와, 케이싱(261)의 내측으로 회전 가능하게 설치되며 종동기어(263)와 치합하는 구동기어(265)와, 구동기어(265)를 구동하는 제2 모터(267)를 포함한다.
또한, 확장드릴부(280)는 로드케이싱(250)과 인너로드(270)에 연결되며, 로드케이싱(250)의 반경 방향으로의 길이가 증가 또는 감소하며 드릴비트(2811)를 구비하는 하나 이상의 확장로드(281)로 이루어진다. 이 경우, 확장드릴부(280)는 중공의 로드케이싱(250)의 하부 내측에 설치되는 힌지(289)에 회전 가능하게 연결되는 하나 이상의 확장로드(281)와, 일단이 연결부재(277)에 회전 가능하게 연결되며 타단은 확장로드(281)에 회전 가능하게 연결되는 연결로드(283)를 포함한다.
또한, 그라우팅 장치(200)는 일단이 분사공(2773)에 연결되고 확장로드(281)의 길이 방향을 따라 연장되어 확장로드(281)에 고정되며 하나 이상의 노즐(2851)을 구비하는 중공의 제1 안내관(288)을 포함한다. 이 경우, 고정수단(286)이 제1 안내관(288)을 확장로드(281)에 고정한다. 아울러, 제1 안내관(288)은 확장로드(281)에 고정되는 부분인 연장관부(285)의 중간 부분에 연결된다. 한편, 미설명된 부호 2775는 분사공(2773)의 하부로 형성되는 만곡된 턱부인 안착부이고, 256은 인너로드(270)와 로드케이싱(250) 사이에 형성되는 공간부이며, 278은 공간부(256)에 형성되는 부싱이다.
하지만, 종래의 확장 그라우팅 장치(200)에서 천공을 위한 구조는 제1 드라이버(230) 및 제2 드라이버(260)의 2개의 구동부를 구비하여야 하기 때문에 제조 단가가 상승되고 구조가 복잡한 문제점이 있었으며, 인너로드(270)와, 로드케이싱(250)과, 드릴부(253) 및 확장드릴부(280)들 간의 체결 구조 및 구동 메커니즘이 복잡하여 많은 구성물을 요구하는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 단일의 구동부로 작동되고 구성물의 수를 줄여 구조가 복잡하지 않고 간단한 구동 메커니즘을 갖는 지반 천공 장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명은 지반에 설치되는 본체의 지지부재에 의해 안내되어 상기 지지부재를 따라 이동 가능하게 설치되는 드라이버와, 상기 드라이버에 연결되어 회전 구동되는 인너로드와, 상기 인너로드가 내측으로 회전 가능하게 연결되며 선단에 드릴부를 구비하는 중공의 로드케이싱과, 상기 인너로드와 상기 로드케이싱 사이에 구비되어 상기 인너로드의 회전력을 상기 로드케이싱에 전달 또는 전달 해제하는 클러치부와, 일단이 로드케이싱에 회전 가능하게 연결되며 상기 로드케이싱에 대한 상기 인너로드의 회전에 의해 상기 로드케이싱의 반경 방향으로 확장 축소 가능하게 구비된 하나 이상의 확장로드로 이루어진 확장드릴부를 포함하여 구성된 지반 천공 장치를 제공한다.
상기에서, 인너로드의 외측에는 반경 방향으로 돌출된 돌기부를 구비하고, 상기 로드케이싱의 내측에는 상기 돌기부가 삽입되는 삽입홈이 형성되어 상기 인너로드가 상기 로드케이싱에 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 확장로드는 상기 로드케이싱의 힌지축에 회전 가능하게 연결되며; 상기 확장드릴부는 상기 인너로드의 외측에 형성된 수나사부에 나사 결합되어 상기 인너로드의 회전에 의해 상기 인너로드의 길이 방향으로 이동되는 승강부재와, 일단은 상기 힌지축과 이격된 위치로 확장로드에 회전 가능하게 연결되고 타단은 상기 승강부재에 회전 가능하게 연결된 링크부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 클러치부는 상기 인너로드에 슬라이딩 가능하게 연결되고 상기 인너로드와 일체로 회전되는 승강 클러치부재와, 일단이 상기 승강 클러치부재에 연결되고 타단은 드라이버에 연결된 실린더로 이루어지고; 상기 승강 클러치부재는 내경부에 돌기가 구비되고, 로드케이싱는 외경부에 돌기가 구비되어, 승강 클러치부재가 하강하여 로드케이싱에 치합하고, 상승하여 치합이 해제되면서 승강 클러치부재의 회전력을 상기 로드케이싱에 전달 또는 전달 해제시키는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 클러치부는 상기 인너로드와 상기 로드케이싱 중 하나에 고정되어 일체로 회전되는 고정자와, 상기 인너로드와 상기 로드케이싱 중 상기 고정자가 설치된 반대 측에 배치되는 것으로 상기 인너로드 또는 상기 로드케이싱의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하여 상기 고정자와 접촉 또는 접촉 해제되는 이동자를 포함하며; 상기 고정자 및 상기 이동자는 전원 인가에 따라 서로 접촉 또는 접촉 해제되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지반 천공 장치는 단일의 드라이버로 승강 및 회전 작동되고, 구성물의 수를 줄여 구조가 복잡하지 않으며, 간단한 구동 메커니즘을 통해 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 확장 그라우팅 장치에서 천공 구조를 설명하기 위하여 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 종래의 확장 그라우팅 장치에서 천공 구조의 일부분을 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지반 천공 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 4는 도 3의 작동을 설명하기 위하여 도시한 것이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지반 천공 장치의 일부분을 도시한 단면도이고,
도 6은 도 5의 작동을 설명하기 위하여 도시한 것이며,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 천공 장치의 클러치부를 도시한 것이고,
도 8은 도 7의 A-A선을 따른 단면도이며,
도 9는 도 7의 작동을 설명하기 위하여 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 지반 천공 장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지반 천공 장치의 개략적인 구성을 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 작동을 설명하기 위하여 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지반 천공 장치의 일부분을 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 작동을 설명하기 위하여 도시한 것이다.
본 발명에 따르는 지반 천공 장치는 지반 천공용으로 사용될 수 있음은 물론, 아래 설명하는 바와 같이 공급로(31)가 형성되어 앵커 설치용 그라우팅 천공 장치, 확장 그라우팅 천공 장치로 사용될 수도 있다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지반 천공 장치(1)는 드라이버(40)와, 인너로드(30)와, 로드케이싱(60)과, 클러치부(50)와, 확장드릴부(70) 및 드릴부(80)를 포함한다.
상기 드라이버(40)는 지지부재(10)에 의해 안내되며, 지지부재(10)는 지반에 설치되는 그라우팅 장치의 본체의 일 측에 설치된다(대한민국등록특허 10-1098659호의 도면 1 및 이에 관한 설명 참조). 아울러, 상기 드라이버(40)는 지지부재(10)를 따라 길이 방향으로, 즉, 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치된다. 이 경우, 지지부재(10)의 일 측에는 드라이버(40)의 슬라이드 이동을 안내하기 위한 레일(11)이 결합된다.
또한, 드라이버(40)는 하우징(41)과, 종동기어(44)와, 구동기어(43) 및 모터(42)로 구성된다.
상기 하우징(41)은 중공체의 형태로 이루어져 측면이 지지부재(10)를 따라 승강 가능하게 연결되어 있다. 상기 종동기어(44)는 하우징(41)의 내측에 회전 가능하게 설치된다. 이 경우, 종동기어(44)의 내측은 후술할 인너로드(30)의 외주면에 고정되어, 종동기어(44)의 회전에 따라 인너로드(30)가 일체로 회전된다. 구동기어(43)는 하우징(41)의 내측에 회전 가능하게 설치되며 종동기어(44)와 치합된다. 하우징(41)에 설치되며 모터(42)는 구동기어(43)에 연결되어 구동기어(43)를 구동시킨다.
인너로드(30)는 드라이버(40)에 연결되어 회전 구동된다. 즉, 인너로드(30)는 드라이버(40)의 하우징(41)의 상부면을 관통하고 내부를 지나 하부면을 관통하는 것으로서, 인너로드(30)가 하우징(41)에 지지된 상태에서 자유롭게 회전 가능하도록 구성된다. 아울러, 인너로드(30)는 하우징(41)의 내부에 배치된 종동기어(44)에 고정되며, 모터(42)의 구동력에 의해 축 방향을 중심으로 회전된다.
*상기 인너로드(30)의 길이 방향으로는 내부에 중공 형태의 공급로(31)가 형성될 수도 있으며, 이 경우, 인너로드(30)의 상부에는 스위블부(20)가 구비되어, 스위블본체(21)에 공급관(22)이 연결되어 있으며, 공급관(22)의 내부는 인너로드(30)의 공급로(31)에 연통된다. 대한민국등록특허 10-1098659호에 스위블부(140)에 대한 설명이 기재되어 있는바 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 로드케이싱(60)은 인너로드(30)가 내측으로 삽입하도록 중공으로 이루어지고, 인너로드(30)를 회전 가능하게 연결시키는 기능을 수행한다. 즉, 인너로드(30)의 하단은 로드케이싱(60)의 상단 개구부를 통해 인너로드(30)의 내부 중공부로 삽입되며, 인너로드(30)의 하단은 로드케이싱(60)의 내측 저면부에 회전 가능하게 연결된다. 이 경우, 인너로드(30)의 외측에는 반경 방향으로 돌출된 돌기부(33)를 구비하고, 로드케이싱(60)의 내측에는 돌기부(33)를 삽입시키는 삽입홈(75)이 형성되어 인너로드(30)가 로드케이싱(60)에 회전 가능하게 연결된다. 결국, 인너로드(30)는 로드케이싱(60)의 내부에 고정된 상태에서 축 방향으로 회전 가능하며, 인너로드(30)의 승강 시 로드케이싱(60)은 인너로드(30)와 함께 일체로 승강된다.
상기 클러치부(50)는 인너로드(30)와 로드케이싱(60)의 사이를 연결 또는 연결 해제하는 기능을 한다. 상기 클러치부(50)는 인너로드(30)와 로드케이싱(60)의 사이를 연결 또는 연결 해제함으로써, 인너로드(30)의 회전력을 로드케이싱(60)에 전달 또는 전달 해제하는 기능을 수행하게 된다. 이와 같이 지반 천공 장치(1)는 클러치부(50)를 구비함에 따라, 단일개의 드라이버(40)를 사용하여 인너로드(30) 및 로드케이싱(60)을 일체로 회전 구동하거나 인너로드(30) 만을 개별 회전 구동시켜 후술할 확장드릴부(70)의 확장 구동을 가능하게 한다.
상기 클러치부(50)는 승강 클러치부재(54)와, 실린더(51)와, 회전용 베어링(53) 및 결속부재(55)를 포함한다.
승강 클러치부재(54)는 인너로드(30)의 외측에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 인너로드(30)의 회전 시 인너로드(30)와 일체로 회전된다. 즉, 승강 클러치부재(54)는 인너로드(30)에 대해 인너로드(30)의 길이 방향으로는 자유롭게 승강 가능하게 구비되어 있고, 인너로드(30)의 반경 방향으로는 결속되어 인너로드(30)의 회전 시 인너로드(30)와 함께 축 방향으로 일체로 회전된다. 이러한 구성은 인너로드(30)의 외주면에 돌기 형태의 가이드부를 형성하고 승강 클러치부재(54)의 내주면에 가이드부에 대응되는 요홈 형태의 레일을 형성하거나, 승강 클러치부재(54)와 접하는 인너로드(30)의 외면을 다각형으로 하고 승강 클러치부재(54)의 내면을 다각형으로 형성하여 구현될 수 있다.
상기 실린더(51)는 승강 클러치부재(54)를 인너로드(30)에 대해 상하로 슬라이딩 구동시키는 기능을 수행한다. 상기 실린더(51)는 승강 클러치부재(54)의 회전력을 로드케이싱(60)에 전달 또는 전달 해제시키는 것으로서, 도 3에 도시된 것처럼 승강 클러치부재(54)가 하강하여 로드케이싱(60)에 접촉된 상태에서 인너로드(30)가 회전되면 승강 클러치부재(54)도 회전되어 로드케이싱(60)이 회전되고, 도 4에 도시된 것처럼 실린더(51)에 의해 승강 클러치부재(54)가 상승하여 로드케이싱(60)으로부터 분리되며 인너로드(30)의 회전력이 로드케이싱(60)에 전달되지 않는다.
아울러, 실린더(51)는 하나 이상으로 구성되고, 상측이 드라이버(40)의 하우징(41)에 고정되어 있다. 실린더(51)의 로드는 승강 클러치부재(54)에 연결된다. 아울러, 실린더(51)의 일 측에는 유압을 공급하기 위한 호스(52)가 연결된다. 이 경우, 회전용 베어링(53)은 실린더(51)의 로드와 승강 클러치부재(54)의 사이에 구되는 것으로서, 실린더(51)가 하우징(41)에 고정된 상태로 승강 클러치부재(54)만이 인너로드(30)와 함께 회전하도록 한다. 회전용 베어링(53)은 상하 방향으로 분리되지 않는 축 방향 베어링으로 구현하는 것이 한다.
상기 결속부재(55)는 승강 클러치부재(54)의 내측과 로드케이싱(60)의 외측 중 적어도 하나에 구비되는 것으로서, 본 실시 예에서는 승강 클러치부재(54)의 하단 내측에 설치된 예를 도시하였다. 상기 결속부재(55)는 내경면은 톱니 형상(또는 반경 방향으로 돌출된 복수의 돌기)으로 이루어질 수 있으며, 로드케이싱(60)의 상부 단부의 외면에는 결속부재(55)의 톱니 형상과 치합하는 톱니 형상(또는 반경 방향으로 돌출된 돌기)으로 이루어져 승강 클러치부재(54)와 로드케이싱(60)의 톱니 형상이 서로 치합하여 승강 클러치부재(54)와 로드케이싱(60) 간을 결속한다. 상기 로드케이싱(60)에 형성되는 톱니나 돌기는 상방향 단부로 갈수록 단면적이 감속하는 형태로 형성되어 하강하며 결속되는 승강 클러치부재(54)와 용이하게 치합되도록 할 수 있다.
상기 확장드릴부(70)는 다수개의 확장로드(71)를 구비하는 것으로서, 인너로드(30) 및 로드케이싱(60)에 연결 설치된다. 확장로드(71)는 로드케이싱(60)에 대한 인너로드(30)의 회전에 의해, 로드케이싱(60)의 반경 방향으로 확장 또는 축소 가능하게 구비된다. 따라서 상기 확장로드(71)는 로드케이싱(60)의 반경 방향으로의 길이가 증가 및 감소하며 고경도의 트릴비트(711)를 구비한다.
상기 드릴부(80)는 로드케이싱(60)의 선단에 구비되어 로드케이싱(60)과 일체로 회전하며, 드릴부(80)의 하부에는 천공 작업을 수행하는 고경도의 비트(81)를 구비한다. 또한, 로드케이싱(60)의 내부에 형성되는 공간부(62)에는 인너로드(30)를 회전 가능하게 지지하기 위한 부싱(61)이 설치된다. 아울러, 도시되지는 않았으나, 인너로드(30)의 공급로(31)의 하부는 드릴부(80)의 통공(미도시)에 연결되어 있고, 인너로드(30)의 측면과 확장로드(71)의 내부를 연결관(미도시)이 연통하고 있다.
상기 확장드릴부(70)는 승강부재(72)와, 힌지축(74) 및 링크부재(73)를 구비한다.
도 5 및 도 6에서 도면부호 32는 인너로드(30)의 외경면에 형성된 수나사부를, 772는 승강부재(72)의 내경면에 형성되어 인너로드(30)의 수나사부와 치합하는 암나사부를 도시한 것이다.
상기 승강부재(72)는 인너로드(30)의 외측에 나사 결합되어, 인너로드(30)의 회전에 의해 인너로드(30)의 길이 방향으로 이동된다. 즉, 인너로드(30)가 드라이버(40)에 의해 회전 구동되면, 인너로드(30)에 나사 결합된 승강부재(72)가 상하 방향으로 승강된다. 또한, 상기 힌지축(74)은 로드케이싱(60)의 내측에 반경 방향으로 형성되며, 확장로드(71)의 하단부는 힌지축(74)에 회전 가능하게 연결된다.
상기 힌지축(74)은 확장로드(71)를 상기 로드케이싱(60)에 회전 가능하게 연결시켜, 확장로드(71)를 로드케이싱(60)의 반경 방향으로 확장 또는 축소 가능하도록 한다. 아울러, 링크부재(73)는 양단이 승강부재(72)와 확장로드(71)에 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 승강부재(72)의 승하강에 의해, 확장로드(71)는 힌지축(74)에 대해 회전되어 도 6에 도시된 것처럼 하부 방향으로 벌어져 확장되거나 상방향으로 오무라든다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 천공 장치의 클러치부를 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 9는 도 7의 작동을 설명하기 위하여 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9를 참조하여, 전술한 실시 예에서 클러치부의 구조를 변경한 다른 실시 예를 설명한다. 즉, 클러치부(50)는 고정자(91)와, 이동자(93) 및 결속부재(92)를 구비하여, 전원 인가에 따라 고정자(91) 및 이동자(93)의 극성에 따라 인너로드(30)와 로드케이싱(60)가 서로 연결 및 연결 해제된다. 상기 고정자(91)와 이동자(93)는 전원의 인가에 따라 자기력이 발생하는 전자석이 구비된다. 고정자(91)와 이동자(93)가 전원의 인가에 따라 서로 같은 극성 또는 다른 극성을 가짐으로써 서로 이격되기도 하고, 접근하여 접촉한다. 접촉한 상태에서 자기력에 의하여 일체로 회전될 수 있다.
상기 고정자(91)는 인너로드(30)에 고정되어 일체로 회전된다. 이동자(93)는 로드케이싱(60)에 구비된다. 하지만, 반대로 고정자(91)가 로드케이싱(60)에 구비되고 이동자(93)가 인너로드(30)에 구비되는 것도 가능하다. 이동자(93)는 인너로드(30) 및 상기 로드케이싱(60)의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 결국, 이동자(93)는 승하강함에 따라, 고정자(91)와 접촉 또는 접촉 해제된다. 결속부재(92)는 고정자(91)와 이동자(93) 중 적어도 하나에 결합되는 것으로, 톱니 형태로 구현될 수 있다. 결속부재(92)는 고정자(91)와 이동자(93)의 접촉 시, 고정자(91)와 이동자(93) 간을 결속하는 기능을 수행한다. 상기 결속부재(92)는 고정자(91)와 이동자(93)의 서로 대향하는 면에 원주 방향을 따라 형성된 반경 방향으로 연장된 돌기로 이루어질 수 있다. 고정자(91)와 이동자(93)가 접촉할 때 돌기가 서로 치합되면서 일체로 회전되는 구조로 될 수 있다.
결국, 고정자(91) 및 이동자(93)는 전원 인가에 따라 서로 접촉 또는 접촉 해제되어 클러치의 기능을 수행한다. 이동자(93)은 내경면에 길이 방향으로 연장된 홈(931)이 형성되고, 로드케이싱(60)의 외경면에는 이동자(93)의 홈(931)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 외향 돌출된 삽입돌기(69)가 구비되어, 이동자(93)는 로드케이싱(60)의 외경면을 따라 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 된다.
도 7 및 도 9에서 도면부호 94는 스프링을 도시한 것이며, 95는 이동자(93)로부터 하향 이격되어 로드케이싱(60)에 고정 구비된 지지부재를 도시한 것이다. 상기 스프링(94)는 일단은 지지부재(95)에 타단은 이동자(93)에 접촉되도록 구비되어 이동자(93)를 탄성 지지한다.
정리하면, 본 발명에 따른 지반 천공 장치(1)는 단일의 드라이버로 승강 및 회전 작동되고, 구성물의 수를 줄여 구조가 복잡하지 않으며 간단한 구동 메커니즘을 통해 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 지반 천공 장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 지반 천공 장치는 단일의 드라이버로 승강 및 회전 작동되고, 구성물의 수를 줄여 구조가 복잡하지 않으며, 간단한 구동 메커니즘을 통해 생산성이 획기적으로 향상된다.

Claims (5)

  1. 지반에 설치되는 본체의 지지부재(10)에 의해 안내되어 상기 지지부재(10)를 따라 이동 가능하게 설치되는 드라이버(40)와, 상기 드라이버(40)에 연결되어 회전 구동되는 인너로드(30)와, 상기 인너로드(30)가 내측으로 회전 가능하게 연결되며 선단에 드릴부(80)를 구비하는 중공의 로드케이싱(60)과, 상기 인너로드(30)와 상기 로드케이싱(60) 사이에 구비되어 상기 인너로드(30)의 회전력을 상기 로드케이싱(60)에 전달 또는 전달 해제하는 클러치부(50)와, 일단이 로드케이싱(60)에 회전 가능하게 연결되며 상기 로드케이싱(60)에 대한 상기 인너로드(30)의 회전에 의해 상기 로드케이싱(60)의 반경 방향으로 확장 축소 가능하게 구비된 하나 이상의 확장로드(71)로 이루어진 확장드릴부(70)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 천공 장치(1).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 인너로드(30)의 외측에는 반경 방향으로 돌출된 돌기부(33)를 구비하고, 상기 로드케이싱(60)의 내측에는 상기 돌기부(33)가 삽입되는 삽입홈(75)이 형성되어 상기 인너로드(30)가 상기 로드케이싱(60)에 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 지반 천공 장치(1).
  3. 제2 항에 있어서, 상기 확장로드(71)는 상기 로드케이싱(60)의 힌지축(74)에 회전 가능하게 연결되며; 상기 확장드릴부(70)는 상기 인너로드(30)의 외측에 형성된 수나사부(32)에 나사 결합되어 상기 인너로드(30)의 회전에 의해 상기 인너로드(30)의 길이 방향으로 이동되는 승강부재(72)와, 일단은 상기 힌지축(74)과 이격된 위치로 확장로드(71)에 회전 가능하게 연결되고 타단은 상기 승강부재(72)에 회전 가능하게 연결된 링크부재(73)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 천공 장치(1).
  4. 제1 항에 있어서, 상기 클러치부(50)는 상기 인너로드(30)에 슬라이딩 가능하게 연결되고 상기 인너로드(30)와 일체로 회전되는 승강 클러치부재(54)와, 일단이 상기 승강 클러치부재(54)에 연결되고 타단은 드라이버(40)에 연결된 실린더(51)로 이루어지고; 상기 승강 클러치부재(54)은 내경부에 돌기가 구비되고, 로드케이싱(60)는 외경부에 돌기가 구비되어, 승강 클러치부재(54)가 하강하여 로드케이싱(60)에 치합하고, 상승하여 치합이 해제되면서 승강 클러치부재(54)의 회전력을 상기 로드케이싱(60)에 전달 또는 전달 해제시키는 것을 특징으로 하는 지반 천공 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 클러치부(50)는 상기 인너로드(30)와 상기 로드케이싱(60) 중 하나에 고정되어 일체로 회전되는 고정자(91)와, 상기 인너로드(30)와 상기 로드케이싱(60) 중 상기 고정자(91)가 설치된 반대 측에 배치되는 것으로 상기 인너로드(30) 또는 상기 로드케이싱(60)의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하여 상기 고정자(91)와 접촉 또는 접촉 해제되는 이동자(93)를 포함하며; 상기 고정자(91) 및 상기 이동자(93)는 전원 인가에 따라 서로 접촉 또는 접촉 해제되는 것을 특징으로 하는 지반 천공 장치.
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