KR102614415B1 - Drill and Drilling System for Reaming Having Reaming Control Device - Google Patents

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KR102614415B1
KR102614415B1 KR1020210184012A KR20210184012A KR102614415B1 KR 102614415 B1 KR102614415 B1 KR 102614415B1 KR 1020210184012 A KR1020210184012 A KR 1020210184012A KR 20210184012 A KR20210184012 A KR 20210184012A KR 102614415 B1 KR102614415 B1 KR 102614415B1
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Abstract

본 발명은 확공용 굴착 드릴에 관한 것으로서, 복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부; 굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부; 상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉; 및 상기 복수의 단 사이에 위치되어 확공을 위해 상기 외벽의 외경보다 더 돌출될 수 있도록 구성된 복수의 확공날을 포함하는 확공부를 포함하고, 상기 확공날이 돌출된 상태에서 굴착시, 상기 외벽과 상기 돌출된 확공날이 이루는 각도가 둔각이 되도록 구성된다. The present invention relates to an excavation drill for expansion, including an outer wall composed of a plurality of stages, and a striking portion configured to transmit a blow for excavation; A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object; a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction; and an expansion portion including a plurality of expansion blades located between the plurality of stages and configured to protrude further than the outer diameter of the outer wall for expansion, and when excavating with the expansion blades protruding, the outer wall and The angle formed by the protruding reaming blade is configured to be an obtuse angle.

Description

확공용 굴착 드릴 및 굴착 시스템{Drill and Drilling System for Reaming Having Reaming Control Device}{Drill and Drilling System for Reaming Having Reaming Control Device}

본 명세서에 개시된 기술은 확공용 굴착 드릴 및 굴착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴착과 동시에 확공도 동시에 가능하고 확공에 따른 부하를 감소시킬 수 있는 확공용 굴착 드릴 및 굴착 시스템에 관한 것이다. The technology disclosed in this specification relates to an expansion drill and an excavation system, and more specifically, to an expansion drill and an excavation system that enable excavation and expansion at the same time and reduce the load due to expansion.

기존의 굴착 시스템은 크게 회전식 굴착 시스템과 타격식 굴착 시스템을 포함한다. Existing excavation systems largely include rotary excavation systems and percussion excavation systems.

먼저, 회전식 굴착 시스템은 대표적인 예로서 건설 현장에서 사용하는 천공기나 원유 시추를 위해 땅 속에 구멍을 뚫는 경우이다. 해당 기술은 스파이럴 형태의 굴착 날이 회전하는 동시에 땅 속에 삽입되고 해당 날 면을 따라 굴착 방향과 반대 방향으로 땅속 물질이 외부로 이송되는 특징이 있다. 그러나, 경우에 따라 굴착 물질이 산업용 폐기물, 방사능 물질 등 위험 물질에 해당할 경우 해당 기술의 특징인 땅속 물질의 외부 노출은 환경오염을 발생시킬 수 있으며, 작업자들에게 유해 물질 등의 노출이 불가피하다는 단점이 있다. First, a representative example of a rotary drilling system is a boring machine used at a construction site or a hole drilled into the ground for crude oil drilling. This technology has the characteristic that a spiral-shaped digging blade is inserted into the ground while rotating, and underground materials are transported to the outside along the blade surface in the opposite direction to the direction of excavation. However, in some cases, if the excavated material is a hazardous material such as industrial waste or radioactive material, external exposure of the underground material, which is a characteristic of the technology, may cause environmental pollution, and exposure of workers to hazardous materials is inevitable. There is a downside.

타격식 굴착 시스템은 대표적인 예로서 건설 현장이나 사용 종료 매립지 등의 땅 속에 구멍을 뚫는 경우이다. 해당 기술은 굴착기 등에 항타기(혹은 타공기)를 연결하여 한쪽 끝이 쐐기 형태인 봉의 다른 쪽 끝을 내려쳐서 땅을 뚫는 방식에 해당한다. 그러나 이러한 방식은 굴착된 구멍의 형상이 봉의 절단면(원형)과 동일한 형상을 갖는다는 한계가 있다. 경우에 따라서 굴착된 구멍의 형상이 3차원의 요철이 필요한 경우 해당 기술로는 해당 천공 형상을 형성할 수 없는 단점이 있다. A typical example of a percussion excavation system is when a hole is drilled into the ground at a construction site or disused landfill. This technology involves connecting a pile driver (or drill) to an excavator and drilling into the ground by hitting the other end of a wedge-shaped bar at one end. However, this method has a limitation in that the shape of the excavated hole has the same shape as the cutting surface (circle) of the rod. In some cases, if the shape of the excavated hole requires three-dimensional irregularities, there is a disadvantage in that the corresponding hole shape cannot be formed with the corresponding technology.

한편, 기존의 드릴 중심축의 압축에 의해 확공날이 바깥으로 밀려나는 확공 방식은 구조적으로 도 1에서와 같이 확공날의 최하단면(A 부분)이 지면과 평행할 수 밖에 없다. 따라서, 확공 후의 추가적으로 굴착할 때, 뾰족한 드릴팁과 달리 확공날에 큰 부하가 걸려서 확공날이 상하는 경우가 많다. 또한, 지면과 맞닿는 수직면이 넓어 확공 시에 큰 힘이 필요하고, 확공 후에 중심 축과 맞물린 면적이 좁아 이 부분에서 변형이나 파손이 일어날 가능성이 크다.Meanwhile, the existing expansion method in which the expansion blade is pushed outward by compression of the central axis of the drill is structurally bound to have the lowest cross-section (part A) of the expansion blade parallel to the ground, as shown in FIG. 1. Therefore, during additional excavation after expansion, a large load is applied to the expansion blade, unlike a sharp drill tip, and the expansion blade is often damaged. In addition, the vertical surface in contact with the ground is wide, so a large amount of force is required when expanding, and the area engaged with the central axis after expansion is narrow, so there is a high possibility that deformation or damage will occur in this area.

본 명세서에 개시된 기술은 기존에 존재하는 압축방식의 굴착 시스템에서의 앞서 설명한 내구성 등의 문제점을 해결하기 위한 굴착 시스템 및 이를 이용한 굴착 방법을 제공한다. The technology disclosed in this specification provides an excavation system and an excavation method using the same to solve the problems such as durability described above in the existing compression type excavation system.

본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상에 따른 확공용 굴착 시스템이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical tasks to be achieved by the expansion excavation system according to the technical spirit of the technology disclosed in this specification are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

앞서 설명한 예시적 과제들을 해결하기 위한 일 실시예에 의한 확공용 굴착 드릴은, 복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부; 굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부; 상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉; 및 상기 복수의 단 사이에 위치되어 확공을 위해 상기 외벽의 외경보다 더 돌출될 수 있도록 구성된 복수의 확공날을 포함하는 확공부를 포함하고, 상기 확공날이 돌출된 상태에서 굴착시, 상기 외벽과 상기 돌출된 확공날이 이루는 각도가 둔각이 되도록 구성된다. An excavation drill for expansion according to an embodiment for solving the exemplary problems described above includes an outer wall composed of a plurality of stages, and a striking portion configured to transmit a blow for excavation; A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object; a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction; and an expansion portion including a plurality of expansion blades located between the plurality of stages and configured to protrude further than the outer diameter of the outer wall for expansion, and when excavating with the expansion blades protruding, the outer wall and The angle formed by the protruding reaming blade is configured to be an obtuse angle.

본 발명의 다른 실시예에 의한 확공용 굴착 드릴은, 복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부; 굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부; 상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉; 및 상기 복수의 단 사이에 위치되어 확공을 위해 상기 외벽의 외경보다 더 돌출될 수 있도록 구성된 복수의 확공날을 포함하는 확공부를 포함하고, 상기 확공날은 서로 인접하여 설치되는 두 개의 외벽 단들 중 하단 외벽에 형성된 가이드면을 따라 경사 이동할 수 있도록 안내하는 하부 가이드와 상단 외벽에 형성된 가이드면을 따라 수평 이동할 수 있도록 안내하는 상부 가이드를 포함한다. An excavation drill for expansion according to another embodiment of the present invention includes an outer wall composed of a plurality of stages, and a striking portion configured to transmit a blow for excavation; A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object; a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction; and an expansion portion including a plurality of expansion blades located between the plurality of stages and configured to protrude further than the outer diameter of the outer wall for expansion, wherein the expansion blades are one of two outer wall stages installed adjacent to each other. It includes a lower guide that guides an inclined movement along a guide surface formed on the lower outer wall and an upper guide that guides a horizontal movement along a guide surface formed on the upper outer wall.

상기 중심 봉의 회전에 의하여 상기 복수의 단 중 하나 이상이 상부로 이동함에 따라 상기 확공날이 돌출 위치로 이동한다. As one or more of the plurality of stages moves upward due to rotation of the central rod, the expansion blade moves to the protruding position.

본 발명의 일 실시예에 의한 확공용 굴착 시스템은, 복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부; 굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부; 상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉; 상기 중심 봉을 회전시키도록 구성된 확공조절기구; 및 상기 중심 봉의 회전에 의하여 상기 복수의 단 중 하나 이상이 이동함에 따라, 상기 타격부의 외경보다 반경방향 외측으로 더욱 돌출되는 제1위치와 상기 타격부의 외경과 동일한 제2위치 사이의 구간 내에서 이동 가능하도록 구성되는 복수의 확공날을 포함하는 확공부를 포함한다. An excavation system for expanding a hole according to an embodiment of the present invention includes an outer wall composed of a plurality of stages, and a striking portion configured to transmit a blow for excavation; A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object; a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction; an expansion adjustment mechanism configured to rotate the central rod; And as one or more of the plurality of stages moves due to rotation of the center rod, movement within a section between a first position that protrudes further outward in the radial direction than the outer diameter of the striking portion and a second position that is equal to the outer diameter of the striking portion. It includes an expansion portion including a plurality of expansion blades configured to enable.

상기 확공날이 돌출된 상태에서 굴착시, 상기 외벽과 상기 돌출된 확공날이 이루는 각도가 둔각이 되도록 구성된다. When excavating with the expansion blade protruding, the angle formed between the outer wall and the protruding expansion blade is configured to be an obtuse angle.

상기 중심 봉의 단위 회전 당 상기 복수의 단 각각의 이동거리는 서로 같거나 상이하다. The moving distances of each of the plurality of stages per unit rotation of the central rod may be the same or different from each other.

상기 외벽을 구성하는 복수의 단들 중 중 적어도 하나 이상은 상기 중심 봉과 나사결합하도록 구성된다. At least one of the plurality of stages constituting the outer wall is configured to be screwed to the central rod.

상기 외벽을 구성하는 복수의 단들은 굴착부 위치로부터 길이방향을 따라 제1단 외벽, 제2단 외벽 및 제3단 외벽을 포함하고, 상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 상기 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 상기 중심 봉의 회전에 의해 길이방향을 따라 상하 이동하도록 구성된다. A plurality of stages constituting the outer wall include a first stage outer wall, a second stage outer wall, and a third stage outer wall along the longitudinal direction from the excavation location, and among the first stage, second stage, and third stage outer walls, The outer wall screwed to the central rod is configured to move up and down along the longitudinal direction by rotation of the central rod.

상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 상기 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 동일하거나 또는 상이한 피치의 나사 홈 구조를 갖는다. Among the first, second, and third stage outer walls, the outer walls screwed to the center rod have screw groove structures of the same or different pitches.

상기 확공부는 상기 타격부의 길이방향으로 제1단 확공부와 제2단 확공부를 포함하고, 상기 제1단 확공부를 구성하는 확공날은 상기 제1단 외벽과 상기 제2단 외벽에 의해 이동가능하게 지지되며, 상기 제2단 확공부를 구성하는 상기 제2단 외벽과 상기 제3단 외벽에 의해 이동가능하게 지지된다. The expanded portion includes a first-stage expanded portion and a second-stage expanded portion in the longitudinal direction of the hitting portion, and the expansion blade constituting the first-stage expanded portion is formed by the first-stage outer wall and the second-stage outer wall. It is movably supported, and is movably supported by the second stage outer wall and the third stage outer wall constituting the second stage expanded portion.

상기 제1단 확공부와 상기 제2단 확공부 각각을 구성하는 복수의 확공날은 상기 중심 봉의 축 방향에서 바라볼 때 서로 겹치지 않도록 배치된다. A plurality of expansion blades constituting each of the first stage expansion part and the second stage expansion part are arranged so as not to overlap each other when viewed in the axial direction of the center rod.

상기 확공조절기구는, 외력에 의해 회전하도록 구성된 제1 기구; 및 상기 제1 기구에 인가되는 회전력을 상기 중심 봉의 회전을 위한 구동력으로 변환하도록 구성된 제2 기구를 포함한다. The expansion control mechanism includes a first mechanism configured to rotate by external force; and a second mechanism configured to convert the rotational force applied to the first mechanism into a driving force for rotation of the center rod.

이러한 본 명세서에 개시된 기술의 굴착 드릴 및 굴착 시스템에 의하면 굴착과 동시에 확공도 가능하다. According to the drill and excavation system of the technology disclosed in this specification, excavation and expansion at the same time are possible.

또한, 동 굴착 드릴 및 시스템에 의하면 굴착된 구멍의 형상을 3차원의 요철 등으로 형성할 수 있으며, 특히, 땅 속의 무른 정도에 상관없이 확공날의 확공 정도를 조절할 수 있어, 이로부터 굴착되는 땅 속의 구멍의 형상을 임의로 형태로 만들 수 있다.In addition, according to the drill and system, the shape of the excavated hole can be formed into three-dimensional irregularities, etc. In particular, the degree of expansion of the expansion blade can be adjusted regardless of the softness of the ground, so the ground excavated from this can be adjusted. The shape of the hole inside can be made arbitrarily.

특히, 동 굴착 드릴 및 시스템에서와 같이 드릴 중심축의 인장에 의해 확공날이 바깥으로 팽창/돌출하는 방식은 확공날의 최하단면을 비스듬히 제작할 수 있어서 확공 시 지면을 더 쉽게 밀어낼 수 있을 뿐만 아니라 확공날을 더욱 뾰족하게 만들어 (흙과 맞닿는 면적의 축소) 확공에 요구되는 부하를 줄일 수 있으며, 확공 후 굴착 시, 확공날과 외벽단의 각도를 둔각으로 만들 수 있기 때문에, 더 쉽게 드릴이 가능하며 확공날과 드릴에 걸리는 부하를 줄일 수 있다. 이는 곧 드릴의 구조 안정성, 굴착 용이성, 드릴날 수명과 직결된다. In particular, in the method of expanding/protruding the reaming blade outward by the tension of the central axis of the drill, as in the same excavation drill and system, the lowest cross-section of the reaming blade can be manufactured at an angle, which not only makes it easier to push out the ground when expanding, but also expands. By making the blade sharper (reducing the area in contact with the soil), the load required for expansion can be reduced. When excavating after expansion, the angle between the expansion blade and the edge of the outer wall can be made obtuse, making drilling easier. The load on the reaming blade and drill can be reduced. This is directly related to the structural stability of the drill, ease of digging, and drill bit lifespan.

한편, 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 굴착 시스템 및 이를 이용한 굴착 방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects that can be achieved by the excavation system and the excavation method using the same according to an embodiment of the technology disclosed in this specification are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be obtained from the description below. It will be clearly understandable to technicians.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래기술에 의한 압축방식의 굴착 드릴의 예시를 나타낸다.
도 2는 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 굴착 드릴의 전체 구성을 나타낸 사시도 및 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 의한 굴착 드릴의 (a) 확공 전 및 (b) 확공 후의 상태도로서 확공시 외벽과 확공날 사이의 둔각을 나타낸다.
도 4는 도 3에서의 확공 전후 외벽을 구성하는 복수의 단들의 이동상태를 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 도 2에 의한 굴착 드릴의 타격부인 외벽을 구성하는 각 단(제1단 내지 제3단)의 상세도이다.
도 8은 도 2에 의한 굴착 드릴의 확공부 중 확공날을 나타낸다.
도 9는 도 2에 의한 굴착 드릴의 외벽 각 단과 확공날의 결합 상태를 나타낸다.
도 10은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 굴착 시스템 중 확공조절기구을 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 굴착 시스템 중 외벽을 구성하는 각 단에 형성된 나사 구조의 다양한 형태/조합을 예시적으로 설명한 개략도이다.
In order to more fully understand the drawings cited in this specification, a brief description of each drawing is provided.
Figure 1 shows an example of a compression type excavation drill according to the prior art.
Figure 2 is a perspective view and an exploded perspective view showing the overall configuration of an excavation drill according to an embodiment of the technology disclosed in this specification.
Figure 3 is a state diagram of the excavation drill shown in Figure 2 (a) before expansion and (b) after expansion, showing the obtuse angle between the outer wall and the expansion blade during expansion.
Figure 4 shows the movement state of a plurality of stages constituting the outer wall before and after the expansion in Figure 3.
Figures 5 to 7 are detailed views of each stage (first to third stages) constituting the outer wall, which is the striking portion of the excavation drill shown in Figure 2.
Figure 8 shows the expansion blade of the expansion part of the excavation drill shown in Figure 2.
Figure 9 shows the combined state of each end of the outer wall of the excavation drill shown in Figure 2 and the expansion blade.
Figure 10 is a diagram showing an expansion control mechanism in an excavation system according to an embodiment of the technology disclosed in this specification.
11 to 13 are schematic diagrams illustrating various shapes/combinations of screw structures formed at each stage constituting the outer wall of the excavation system according to an embodiment of the technology disclosed in this specification.

본 명세서에 개시된 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 명세서에 개시된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 명세서에 개시된 기술은 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The technology disclosed in this specification can be subject to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the technology disclosed in this specification to specific embodiments, and the technology disclosed in this specification is understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the technology disclosed in this specification. It has to be.

본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the technology disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of related known technology may unnecessarily obscure the gist of the technology disclosed in this specification, the detailed description will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description of this specification are merely identifiers to distinguish one component from another component.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "결합된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결 또는 결합될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as "connected" or "combined" with another component, the component may be directly connected or combined with the other component, but in particular, the opposite It should be understood that unless a base material exists, it may be connected or combined through another component in the middle.

또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.In addition, the components expressed as '~ part' in this specification may be two or more components combined into one component, or one component may be differentiated into two or more components according to more detailed functions. In addition, each of the components described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions that each component is responsible for, and some of the main functions of each component may be different from other components. Of course, it can also be performed exclusively by a component.

다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 기술의 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second” used in various embodiments may modify various elements regardless of order and/or importance, and refer to the elements. It is not limited. For example, a first component may be renamed a second component without departing from the scope of the technology disclosed in this specification, and similarly, the second component may also be renamed the first component.

본 발명에서는 드릴 몸체의 원통 외벽과 중심 봉의 상대운동에 의해 외벽을 구성하는 복수의 단(가령, 3단)이 견인되게 된다. 이에 의해 외벽 단들 사이의 거리가 멀어지게 되고 이로 인해 확장된 구멍을 메우기 위해 확공날이 바깥쪽으로 튀어 나옴으로써 확공이 이루어진다. 이후에 반대로 외벽 단들 사이의 거리가 가까워지게 되면 확장되었던 확공날이 중심축 쪽으로 이동하며 원래의 원통 형상으로 복귀한다.In the present invention, a plurality of stages (for example, three stages) constituting the outer wall are pulled by the relative movement of the cylindrical outer wall of the drill body and the central rod. As a result, the distance between the edges of the outer wall increases, and the reaming blade protrudes outward to fill the enlarged hole, thereby expanding the hole. Later, when the distance between the outer wall edges becomes closer, the expanded reaming blade moves toward the central axis and returns to its original cylindrical shape.

이를 이루기 위해 확공날은 우선 도브 테일의 형태로 이루어져 외벽 단의 움직임이 확공날에 잘 전달될 수 있게 이루어져야 한다. 또한, 외벽 3단이 견인될 때 확공날이 바깥쪽으로 확공될 수 있도록 확공날의 면적이 외부로 노출된 부위가 작고 중심축 쪽의 면적이 넓어야 한다. 이로 인해 땅과 맞닿는 부분이 좁아 확공시 부하가 적게 걸리고, 외벽과 확공날이 이루는 각도가 둔각을 이루에 되어 확공 후 굴착 시 부하 또한 적게 걸리게 된다.To achieve this, the reaming blade must first be shaped like a dovetail so that the movement of the outer wall edge can be well transmitted to the reaming blade. In addition, so that the expansion blade can be expanded outward when the third stage of the outer wall is towed, the area of the expansion blade exposed to the outside must be small and the area near the central axis must be large. As a result, the part in contact with the ground is narrow, so less load is applied during expansion, and the angle between the outer wall and the expansion blade forms an obtuse angle, so less load is applied during excavation after expansion.

굴착 드릴 및 굴착 시스템Excavation drills and excavation systems

본 실시예에 의한 확공용 굴착 시스템에 사용되는 굴착 드릴은 전체적으로 도 2 이하에서와 같은 2단 확공날 시스템으로 이루어진다. 동일한 기술적 사상을 유지하며 1단 또는 다단으로의 변경 적용함은 당업자에게 자명하다고 할 것이다. The digging drill used in the expansion drilling system according to this embodiment consists of a two-stage expansion blade system as shown in FIG. 2 and below. It will be obvious to those skilled in the art that the change to single-stage or multi-stage can be applied while maintaining the same technical idea.

도 2는 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 굴착 드릴의 전체 구성을 나타낸 사시도 및 분해 사시도이다. Figure 2 is a perspective view and an exploded perspective view showing the overall configuration of an excavation drill according to an embodiment of the technology disclosed in this specification.

이러한 2단 확공날 굴착 시스템은 도 2에 도시된 드릴 본체와 확공조절기구(500)를 포함하고, 드릴 본체는 크게 4개의 기능적 부분인, 타격부(100), 확공부(200), 중심 봉(300), 굴착부(400)로 구성된다. This two-stage reaming blade excavation system includes the drill body and the reaming control mechanism 500 shown in FIG. 2, and the drill main body is largely divided into four functional parts, the striking part 100, the reaming part 200, and the center rod. It consists of (300) and an excavation part (400).

도 2에 도시된 바와 같이, 동 실시예에 의한 확공용 굴착 시스템은, 굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부(400), 굴착부(400)에 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부(100), 굴착부(400)에 일단이 결합되고 타격부의 내부를 관통하는 중심 봉(300), 중심 봉을 회전시키도록 구성된 확공조절기구(500) 및 중심 봉(300)의 회전에 의하여, 타격부(100)의 외경보다 반경방향 외측으로 더욱 돌출되는 제1 위치와 타격부(100)의 외경과 동일한 제2 위치 사이에서 이동 가능하도록 구성되는 복수의 확공날을 포함하는 확공부(200)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the excavation system for expanding the hole according to the same embodiment includes a wedge-shaped excavation portion 400 configured to contact the excavation object, and a striking portion configured to deliver a blow for excavation to the excavation portion 400. 100), the central rod 300, one end of which is coupled to the excavation unit 400 and penetrating the inside of the striking unit, the expansion adjustment mechanism 500 configured to rotate the central rod, and the rotation of the central rod 300, striking. An expanded portion 200 including a plurality of expansion blades configured to be movable between a first position that protrudes further outward in the radial direction than the outer diameter of the portion 100 and a second position equal to the outer diameter of the striking portion 100. Includes.

먼저 도 2에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 굴착 시스템 중 타격부(100)는 서로 상대적인 이동이 가능하도록 설치된 복수의 단으로 구성된 외벽으을 포함한다. 이러한 단의 개수는 굴착 깊이 등에 의하여 추가될 수 있다. First, as shown in FIG. 2, the striking unit 100 of the excavation system according to one embodiment includes an outer wall composed of a plurality of stages installed to enable relative movement. The number of these stages can be added depending on the excavation depth, etc.

타격부(100)는 외부 타공기(미도시)로부터 가해지는 힘을 직접적으로 받는 기능을 수행한다. 이는 예시적으로 실린더 형상으로 이루어질 수 있으며, 그 내부는 중공형으로 이루어져 회전이 가능한 중심 봉(300)이 삽입되도록 구성된다. 중심 봉(300)은 쐐기형 굴착부(400)에 일단이 결합되고 타격부(100)의 길이방향으로 내부를 관통하도록 배치되며, 회전은 후술하는 확공조절기구(500)와의 기어 관계에 의하여 수행된다. The striking unit 100 performs the function of directly receiving force applied from an external perforator (not shown). This can exemplarily be formed in a cylindrical shape, and its interior is hollow so that a rotatable central rod 300 is inserted into it. The central rod 300 is coupled at one end to the wedge-shaped excavation part 400 and is arranged to penetrate the interior in the longitudinal direction of the striking part 100, and rotation is performed by a gear relationship with the expansion control mechanism 500, which will be described later. do.

타격부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 굴착부 위치로부터 길이방향을 따라 제1단 외벽(110), 제2단 외벽(120), 제3단 외벽(130)으로 구성된다. 이러한 외벽을 구성하는 복수의 단 중 중 적어도 하나 이상은 중심 봉과 나사결합하도록 구성된다. 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 중심 봉의 회전에 의해 길이방향을 따라 상하 이동하게 된다. As shown in FIG. 2, the striking unit 100 is composed of a first stage outer wall 110, a second stage outer wall 120, and a third stage outer wall 130 along the longitudinal direction from the excavation position. At least one of the plurality of stages constituting the outer wall is configured to be screwed to the central rod. Among the first, second, and third stage outer walls, the outer wall screwed to the central rod moves up and down along the longitudinal direction by rotation of the central rod.

나사결합과 관련하여, 확공날의 돌출/펼침 정도를 조정할 수 있도록 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 서로 동일한 피치의 나사 홈 구조를 갖거나 또는 서로 상이한 피치의 나사 홈 구조를 갖을 수 있다. 이러한 피치 관련해서는 후술하는 실시예를 통해 상세히 설명한다. In relation to screw connection, in order to adjust the degree of protrusion/expansion of the expansion blade, the outer walls of the first, second, and third stages that are screwed to the central rod have screw groove structures of the same pitch or are screwed to each other. It can have screw groove structures of different pitches. This pitch will be explained in detail through examples described later.

제1단 외벽(110)과 제2단 외벽(120) 사이에서는 제1단 확공부가 위치/지지되어 제1단 확공부를 구성하는 한 쌍의 확공날(200)이 제1단 외벽(110)과 제2단 외벽(120) 사이의 이동에 의해 이동가능하게 된다. Between the first stage outer wall 110 and the second stage outer wall 120, the first stage reamed part is located/supported and a pair of reaming blades 200 constituting the first stage reamed part are formed on the first stage outer wall 110. ) and the second stage outer wall 120 can be moved.

마찬가지로, 제2단 외벽(120)과 제3단 외벽(130) 사이에서는 제2단 확공부가 위치/지지되어 제2단 확공부를 구성하는 한 쌍의 확공날(200)이 제2단 외벽(120)과 제3단 외벽(130) 사이의 이동에 의해 이동가능하게 된다. Likewise, between the second stage outer wall 120 and the third stage outer wall 130, the second stage reamed portion is positioned/supported so that a pair of reaming blades 200 constituting the second stage reamed portion are connected to the second stage outer wall. It becomes movable by movement between 120 and the third stage outer wall 130.

이러한 서로 인접하게 배치되는 외벽 단들, 가령 제1단 외벽(110)과 제2단 외벽(120)을 예로서 설명하면, 하부 단인 제1단 외벽(110)에는 V 형 단면의 가이드 면/가이드 홈(111)이 형성되고 상부 단인 제2단 외벽(120)에는 수평 단면의 가이드 면/가이드 홈(121)이 형성된다(도 5, 6 참조). 이러한 가이드 면/가이드 홈(111, 121)에는 서로 상보적인 구조를 갖는 도브 테일 형상의 제1 확공부의 한 쌍의 확공날(200)이 결합된다(도 8, 9 참조). Taking the outer wall stages arranged adjacent to each other, such as the first stage outer wall 110 and the second stage outer wall 120, as an example, the lower stage, the first stage outer wall 110, has a guide surface/guide groove of a V-shaped cross section. (111) is formed, and a guide surface/guide groove 121 of horizontal cross section is formed on the second stage outer wall 120, which is the upper end (see FIGS. 5 and 6). A pair of expansion blades 200 of the first expansion portion of the dovetail shape having a complementary structure to each other are coupled to these guide surfaces/guide grooves 111 and 121 (see FIGS. 8 and 9).

마찬가지로 도 6, 7에서 도시된 바와 같이, 제2단 외벽(120)과 제3단 외벽(130) 사이에서도 동일한 구조의 가이드 면/가이드 홈(122, 131)이 형성되고, 이러한 가이드 면/가이드 홈(122, 131)에는 서로 상보적인 구조를 갖는 도브 테일 형상의 제2 확공부의 한 쌍의 확공날(200)이 결합된다(도 8, 9 참조). Likewise, as shown in FIGS. 6 and 7, guide surfaces/guide grooves 122, 131 of the same structure are formed between the second stage outer wall 120 and the third stage outer wall 130, and these guide surfaces/guides A pair of expansion blades 200 of the second expansion portion of the dovetail shape having a complementary structure to each other are coupled to the grooves 122 and 131 (see FIGS. 8 and 9).

즉, 동 발명에 있어서의 확공날(200)은, 도 8, 9에 도시된 바와 같이, 서로 인접하여 설치되는 두 개의 외벽 단들 중 하단 외벽에 형성된 가이드 면/홈을 따라 경사 이동할 수 있도록 안내하는 하부 가이드(111, 122)와 상단 외벽에 형성된 가이드 면/홈을 따라 수평 이동할 수 있도록 안내하는 상부 가이드(121, 131)를 포함하는 구조로 이루어진다. That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the expansion blade 200 in the present invention is guided to move inclinedly along the guide surface/groove formed on the lower outer wall of the two outer wall stages installed adjacent to each other. It consists of a structure including lower guides 111 and 122 and upper guides 121 and 131 that guide horizontal movement along the guide surface/groove formed on the upper outer wall.

이로써 확공날(200)은 기존의 압축력에 의해 외부로 돌출되는 구조가 아닌 견인력에 의해 외부로 돌출되는 구조가 되며, 또한 도 3에 도시된 바와 같이 확공날(200)이 돌출된 상태에서 굴착시, 외벽과 돌출된 확공날(200)이 이루는 각도가 둔각이 된다(도 3 A 참조). As a result, the expansion blade 200 has a structure that protrudes outward by traction force rather than the structure that protrudes outward by the existing compressive force. Also, as shown in FIG. 3, when excavating with the expansion blade 200 protruding, , the angle formed by the outer wall and the protruding expansion blade 200 becomes an obtuse angle (see Figure 3 A).

쐐기형 굴착부(400)는 굴착 대상물(가령, 지면)과 직접적으로 맞닿는 부위로서 굴착 진입의 용이성을 위해 쐐기 형상으로 구성된다. The wedge-shaped excavation portion 400 is a portion that directly contacts the excavation object (e.g., the ground) and is configured in a wedge shape to facilitate entry into the excavation.

중심 봉(300)은 예시적으로 세장형 실린더 형상으로 구성되며 일 선단은 쐐기형 굴착부(400)의 중심에 형성된 홈에 결합되어 확공용 굴착 시스템이 상하로 움직일 수 있도록 가이드 하는 역할을 한다. 한편, 중심 봉(300)의 적어도 일부에는 나사산이 형성되어 있으며, 이러한 나사산은 확공조절기구(500)와 함께 작동가능하도록 형성되며 아울러 외벽을 구성하는 복수의 단과 함께 작동가능하도록 형성된다. The central rod 300 is illustratively configured in the shape of an elongated cylinder, and one tip is coupled to a groove formed in the center of the wedge-shaped excavation part 400 to guide the expansion excavation system to move up and down. Meanwhile, screw threads are formed on at least a portion of the central rod 300, and these screw threads are formed to be operable with the expansion adjustment mechanism 500 and also operable with a plurality of stages constituting the outer wall.

확공조절기구(500)는 확공날(200)의 확공 정도, 즉 확공날(200)이 펼쳐지고 오므려지는 제1, 2위치를 결정하도록 중심 봉(300)을 회전시키는 기능을 한다. 한편, 도 10에 도시된 확공조절기구(500)의 설치 위치 관련하여 중심 봉(300)을 회전시킬 수 있는 한 이러한 설치위치 및 조절메커니즘은 충분히 변경가능하다. The expansion control mechanism 500 functions to rotate the central rod 300 to determine the degree of expansion of the expansion blade 200, that is, the first and second positions at which the expansion blade 200 is unfolded and retracted. Meanwhile, as long as the central rod 300 can be rotated with respect to the installation position of the expansion adjustment mechanism 500 shown in FIG. 10, the installation position and adjustment mechanism can be sufficiently changed.

이러한 확공조절기구(500)는 외력에 의해 회전하도록 구성된 제1기구(510)와, 제1기구에 인가되는 회전력을 중심 봉(300)의 회전을 위한 구동력으로 변환하도록 구성된 제2 기구(520)를 포함한다. This expansion control mechanism 500 includes a first mechanism 510 configured to rotate by an external force, and a second mechanism 520 configured to convert the rotational force applied to the first mechanism into a driving force for rotation of the central rod 300. Includes.

도 10에서와 같이, 예시적으로, 제1, 2 기구는 베벨기어를 포함할 수 있다. 제2기구(520)와 중심봉(300)은 일체형으로 구성될 수 있다. 따라서, 제1 기구(510)가 회전하면 제2 기구(520) 외주 면으로 회전력이 전달되고 이에 따라 제2 기구(520)와 결합 형성된 중심 봉(300)이 회전하게 된다. 중심 봉의 회전은 외벽을 구성하는 복수의 단 중심에 형성된 나사구조에 의해 서로 연동하게 되어 이러한 견인력은 외벽 단의 상승이동을 유발하고 결과적으로 확공날(200)을 외부로 펼치게 한다. As shown in Figure 10, exemplarily, the first and second mechanisms may include bevel gears. The second mechanism 520 and the central rod 300 may be formed as one piece. Therefore, when the first mechanism 510 rotates, rotational force is transmitted to the outer peripheral surface of the second mechanism 520, and the central rod 300 coupled to the second mechanism 520 rotates accordingly. The rotation of the central rod is interlocked by the screw structure formed at the center of the plurality of stages constituting the outer wall, and this traction force causes the outer wall edge to move upward and, as a result, expands the expansion blade 200 to the outside.

실시예Example

나사결합과 관련하여 앞서 언급한 바와 같이, 확공날(200)의 돌출/펼침 정도를 조정할 수 있도록 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 서로 동일한 피치의 나사 홈 구조를 갖거나 또는 서로 상이한 피치의 나사 홈 구조를 갖을 수 있다. As mentioned above in relation to screw coupling, the outer walls screwed to the central rod among the first, second and third stage outer walls are of the same pitch so that the degree of protrusion/expansion of the expansion blade 200 can be adjusted. It may have a screw groove structure or may have screw groove structures of different pitches.

도 4는 확공 전후 외벽을 구성하는 복수의 단들의 이동상태를 나타낸다. 동 도면을 참조하면, 고정된 제1단 외벽(110)을 기준으로 제2단과 제3단 외벽들이 견인되면서 확공날(200)이 돌출된다. Figure 4 shows the movement status of a plurality of stages constituting the outer wall before and after expansion. Referring to the same drawing, the expansion blade 200 protrudes as the second and third stage outer walls are pulled based on the fixed first stage outer wall 110.

구체적으로, 제1단과 제2단 사이가 Δx 만큼 멀어지도록 견인되었다면 제3단은 제1단을 기준으로 2Δx 만큼 견인되어야 제2단과 제3단 사이가 Δx 만큼 멀어지게 되므로 상단의 확공날(200)과 하단의 확공날(200)이 동시에 같은 변위만큼 움직이게 된다. Specifically, if the 1st and 2nd stages are towed apart by Δx , the 3rd stage must be towed by 2 Δx based on the 1st stage so that the 2nd and 3rd stages are separated by Δx , so the expansion blade at the top ( 200) and the lower reaming blade 200 move at the same time by the same displacement.

도 11 내지 도 13은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 굴착 시스템 중 외벽을 구성하는 각 단에 형성된 피치의 다양한 조합을 예시적으로 설명한 개략도이다. 11 to 13 are schematic diagrams illustrating various combinations of pitches formed at each stage constituting the outer wall of the excavation system according to an embodiment of the technology disclosed in this specification.

도 11은 상단과 하단 확공날(200)을 동시에 확공하는 메커니즘 예시로서, 동 도면에서와 같이, 제3단 외벽(130)의 내부와 제2단 외벽(120)의 내부의 나사홈의 피치 길이를 2배 차이가 나도록 형성하면, 중심 봉의 1 회전당 제2단 외벽(120)과 제3단 외벽(130)의 병진 운동도 2배 차이가 나게 된다. 여기서 A는 중심 봉이 회전하는 동안 이탈을 방지시키기 위한 홈이다.Figure 11 is an example of a mechanism for simultaneously expanding the upper and lower expansion blades 200. As in the same figure, the pitch length of the screw grooves inside the third stage outer wall 130 and the second stage outer wall 120 If formed so that there is a two-fold difference, the translational movements of the second-stage outer wall 120 and the third-stage outer wall 130 per rotation of the center rod also become twice different. Here, A is a groove to prevent the center rod from coming off while it rotates.

도 12은 상단과 하단 확공날(200)을 동시에 확공하는 다른 메커니즘 예시로서, 동 도면에서와 같이, 제3단 외벽(130)의 내부와 제1단 외벽(110)의 내부의 나사홈의 피치 길이는 같되, 스크류 방향을 반대로 하면 제2단 외벽(120)을 기준으로 제3단 외벽(130)과 제1단 외벽(110)이 동일한 정도로 멀어지게 하면서 확공을 동시에 가능케 한다. Figure 12 is another example of a mechanism for simultaneously expanding the upper and lower expansion blades 200. As in the same figure, the pitch of the screw grooves inside the third stage outer wall 130 and the inside of the first stage outer wall 110 are shown in Figure 12. The length is the same, but if the screw direction is reversed, the third stage outer wall 130 and the first stage outer wall 110 are spaced apart to the same degree based on the second stage outer wall 120, thereby enabling expansion at the same time.

도 13은 상단과 하단 확공날(200)을 동시에 확공하는 또 다른 메커니즘 예시로서, 제3단 외벽(130)을 기준으로 제1단 외벽(110)과 제2단 외벽(120)의 나사 홈의 피치 길이를 2개 차이가 나도록 형성하여 중심 봉의 1 회전당 병진운동거리를 2배 차이가 나도록 하여 상단과 하단의 확공날(200)에 의한 동시 확공을 가능하게 한다. Figure 13 is another example of a mechanism that simultaneously expands the upper and lower expansion blades 200, and shows the screw grooves of the first stage outer wall 110 and the second stage outer wall 120 based on the third stage outer wall 130. The pitch lengths are formed so that there are two differences, so that the translational movement distance per rotation of the center rod is twice different, enabling simultaneous expansion by the upper and lower expansion blades (200).

이상, 본 명세서에 개시된 기술을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.Above, the technology disclosed in this specification has been described in detail with preferred embodiments, but the technical idea of the technology disclosed in this specification is not limited to the above embodiments, and is within the scope of the technical idea of the technology disclosed in this specification in the field. Various modifications and changes are possible by those with ordinary knowledge.

100 타격부
110 제1단 외벽
120 제2단 외벽
130 제3단 외벽
200 확공부
300 중심 봉
400 쐐기형 굴착부
500 확공조절기구
100 striking department
110 1st stage outer wall
120 2nd stage outer wall
130 3rd stage outer wall
200 Expansion Department
300 center rod
400 wedge-shaped excavation
500 expansion control mechanism

Claims (20)

복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부;
굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부;
상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉; 및
상기 복수의 단 사이에 위치되어 확공을 위해 상기 외벽의 외경보다 더 돌출될 수 있도록 구성된 복수의 확공날을 포함하는 확공부
를 포함하고,
상기 확공날이 돌출된 상태에서 굴착시, 상기 외벽과 상기 돌출된 확공날이 이루는 상방향의 각도가 둔각이 되도록 구성되고,
상기 중심 봉의 회전에 의하여 상기 복수의 단 중 하나 이상이 상부로 이동함에 따라 상기 확공날이 돌출 위치로 이동하는,
확공용 굴착 드릴.
A striking portion including an outer wall composed of a plurality of stages and configured to transmit a blow for excavation;
A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object;
a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction; and
An expansion portion including a plurality of expansion blades located between the plurality of stages and configured to protrude more than the outer diameter of the outer wall for expansion.
Including,
When excavating with the expansion blade protruding, the upward angle formed between the outer wall and the protruding expansion blade is configured to be an obtuse angle,
As one or more of the plurality of stages moves upward by rotation of the central rod, the expansion blade moves to the protruding position,
Excavation drill for expansion.
복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부;
굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부;
상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉; 및
상기 복수의 단 사이에 위치되어 확공을 위해 상기 외벽의 외경보다 더 돌출될 수 있도록 구성된 복수의 확공날을 포함하는 확공부
를 포함하고,
상기 확공날은 서로 인접하여 설치되는 두 개의 외벽 단들 중 하단 외벽에 형성된 가이드면을 따라 경사 이동할 수 있도록 안내하는 하부 가이드와 상단 외벽에 형성된 가이드면을 따라 수평 이동할 수 있도록 안내하는 상부 가이드를 포함하고,
상기 중심 봉의 회전에 의하여 상기 복수의 단 중 하나 이상이 상부로 이동함에 따라 상기 확공날이 돌출 위치로 이동하는,
확공용 굴착 드릴.
A striking portion including an outer wall composed of a plurality of stages and configured to transmit a blow for excavation;
A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object;
a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction; and
An expansion portion including a plurality of expansion blades located between the plurality of stages and configured to protrude more than the outer diameter of the outer wall for expansion.
Including,
The expansion blade includes a lower guide that guides the blade to move inclinedly along a guide surface formed on the lower outer wall of the two outer wall stages installed adjacent to each other, and an upper guide that guides the blade to move horizontally along the guide surface formed on the upper outer wall. ,
As one or more of the plurality of stages moves upward by rotation of the center rod, the expansion blade moves to the protruding position,
Excavation drill for expansion.
삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중심 봉의 단위 회전 당 상기 복수의 단 각각의 이동거리는 서로 같거나 상이한,
확공용 굴착 드릴.
According to claim 1 or 2,
The moving distances of each of the plurality of stages per unit rotation of the center rod are the same or different from each other,
Excavation drill for expansion.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외벽을 구성하는 복수의 단 중 중 적어도 하나 이상은 상기 중심 봉과 나사결합하도록 구성된,
확공용 굴착 드릴.
According to claim 1 or 2,
At least one of the plurality of ends constituting the outer wall is configured to be screwed to the central rod,
Excavation drill for expansion.
제5항에 있어서,
상기 외벽을 구성하는 복수의 단은 상기 굴착부 위치로부터 길이방향을 따라 제1단 외벽, 제2단 외벽 및 제3단 외벽을 포함하고, 상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 상기 중심 봉의 회전에 의해 길이방향을 따라 상하 이동하도록 구성된,
확공용 굴착 드릴.
According to clause 5,
The plurality of stages constituting the outer wall include a first stage outer wall, a second stage outer wall, and a third stage outer wall along the longitudinal direction from the excavation location, and the first stage, second stage, and third stage outer walls. The outer wall screwed to the center rod is configured to move up and down along the longitudinal direction by rotation of the center rod,
Excavation drill for expansion.
제6항에 있어서,
상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 상기 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 동일하거나 상이한 피치의 나사 홈 구조를 갖는,
확공용 굴착 드릴.
According to clause 6,
Among the first, second and third stage outer walls, the outer wall screwed to the center rod has a screw groove structure of the same or different pitch,
Excavation drill for expansion.
제6항에 있어서,
상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 상기 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 서로 상이한 회전방향을 갖도록 하는 나사 홈 구조를 갖는,
확공용 굴착 드릴.
According to clause 6,
Among the first, second and third end outer walls, the outer wall screwed to the center rod has a screw groove structure so as to have different rotation directions,
Excavation drill for expansion.
제6항에 있어서,
상기 확공부는 상기 타격부의 길이방향으로 제1단 확공부와 제2단 확공부를 포함하고,
상기 제1단 확공부를 구성하는 확공날은 상기 제1단 외벽과 상기 제2단 외벽에 의해 이동가능하게 지지되며, 상기 제2단 확공부를 구성하는 상기 제2단 외벽과 상기 제3단 외벽에 의해 이동가능하게 지지되는,
확공용 굴착 드릴.
According to clause 6,
The expanded portion includes a first-stage expanded portion and a second-stage expanded portion in the longitudinal direction of the hitting portion,
The expansion blade constituting the first stage expansion part is movably supported by the first stage outer wall and the second stage outer wall, and the second stage outer wall and the third stage constituting the second stage expansion part movably supported by the outer wall,
Excavation drill for expansion.
제9항에 있어서,
상기 제1단 확공부와 상기 제2단 확공부 각각을 구성하는 복수의 확공날은 상기 중심 봉의 축 방향에서 바라볼 때 서로 겹치지 않도록 배치되는,
확공용 굴착 드릴.
According to clause 9,
A plurality of expansion blades constituting each of the first stage expansion part and the second stage expansion part are arranged so as not to overlap each other when viewed in the axial direction of the center rod,
Excavation drill for expansion.
제1항에 있어서,
상기 확공날은 서로 인접하여 설치되는 두 개의 외벽 단들 중 하단 외벽 내부에 형성된 가이드면을 따라 경사 이동할 수 있도록 안내하는 하부 가이드와 상단 외벽 내부에 형성된 가이드면을 따라 수평 이동할 수 있도록 안내하는 상부 가이드를 포함하는,
확공용 굴착 드릴.
According to paragraph 1,
The expansion blade includes a lower guide that guides the two outer wall stages installed adjacent to each other to move inclinedly along the guide surface formed inside the lower outer wall and an upper guide that guides the horizontal movement along the guide surface formed inside the upper outer wall. containing,
Excavation drill for expansion.
복수의 단으로 구성된 외벽을 포함하고, 굴착을 위한 타격을 전달하도록 구성된 타격부;
굴착 대상물과 접촉하도록 구성된 쐐기형 굴착부;
상기 쐐기형 굴착부에 일단이 결합되고 상기 타격부의 길이방향으로 내부를 관통하는 중심 봉;
상기 중심 봉을 회전시키도록 구성된 확공조절기구; 및
상기 중심 봉의 회전에 의하여 상기 복수의 단 중 하나 이상이 이동함에 따라, 상기 타격부의 외경보다 반경방향 외측으로 더욱 돌출되는 제1위치와 상기 타격부의 외경과 동일한 제2위치 사이의 구간 내에서 이동 가능하도록 구성되는 복수의 확공날을 포함하는 확공부를 포함하는,
확공용 굴착 시스템.
A striking portion including an outer wall composed of a plurality of stages and configured to transmit a blow for excavation;
A wedge-shaped excavation portion configured to contact the excavation object;
a central rod having one end coupled to the wedge-shaped excavation portion and penetrating the interior of the striking portion in the longitudinal direction;
an expansion adjustment mechanism configured to rotate the central rod; and
As one or more of the plurality of stages moves due to rotation of the central rod, movement is possible within a section between a first position that protrudes further outward in the radial direction than the outer diameter of the striking portion and a second position that is equal to the outer diameter of the striking portion. Comprising a reaming portion including a plurality of reaming blades configured to,
Excavation system for expansion.
제12항에 있어서,
상기 확공날이 돌출된 상태에서 굴착시, 상기 외벽과 상기 돌출된 확공날이 이루는 상방향의 각도가 둔각이 되도록 구성된,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 12,
When excavating with the expansion blade protruding, the upward angle formed by the outer wall and the protruding expansion blade is configured to be an obtuse angle,
Excavation system for expansion.
제12항에 있어서,
상기 중심 봉의 단위 회전 당 상기 복수의 단 각각의 이동거리는 서로 같거나 상이한,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 12,
The moving distances of each of the plurality of stages per unit rotation of the center rod are the same or different from each other,
Excavation system for expansion.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외벽을 구성하는 복수의 단들 중 중 적어도 하나 이상은 상기 중심 봉과 나사결합하도록 구성된,
확공용 굴착 시스템.
According to any one of claims 12 to 14,
At least one of the plurality of stages constituting the outer wall is configured to be screwed to the central rod,
Excavation system for expansion.
제15항에 있어서,
상기 외벽을 구성하는 복수의 단들은 굴착부 위치로부터 길이방향을 따라 제1단 외벽, 제2단 외벽 및 제3단 외벽을 포함하고, 상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 상기 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 상기 중심 봉의 회전에 의해 길이방향을 따라 상하 이동하도록 구성된,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 15,
A plurality of stages constituting the outer wall include a first stage outer wall, a second stage outer wall, and a third stage outer wall along the longitudinal direction from the excavation location, and among the first stage, second stage, and third stage outer walls, The outer wall screwed to the central rod is configured to move up and down along the longitudinal direction by rotation of the central rod,
Excavation system for expansion.
제16항에 있어서,
상기 제1단, 제2단 및 제3단 외벽들 중 상기 중심 봉과 나사결합하는 외벽은 i) 동일하거나 또는 상이한 피치의 나사 홈 구조를 갖거나 ii) 서로 상이한 회전방향을 갖도록 하는 나사 홈 구조를 갖는,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 16,
Among the first, second, and third end outer walls, the outer wall screwed with the center rod i) has a screw groove structure with the same or different pitch, or ii) has a screw groove structure with different rotation directions. Having,
Excavation system for expansion.
제16항에 있어서,
상기 확공부는 상기 타격부의 길이방향으로 제1단 확공부와 제2단 확공부를 포함하고,
상기 제1단 확공부를 구성하는 확공날은 상기 제1단 외벽과 상기 제2단 외벽에 의해 이동가능하게 지지되며, 상기 제2단 확공부를 구성하는 상기 제2단 외벽과 상기 제3단 외벽에 의해 이동가능하게 지지되는,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 16,
The expanded portion includes a first-stage expanded portion and a second-stage expanded portion in the longitudinal direction of the hitting portion,
The expansion blade constituting the first stage expansion part is movably supported by the first stage outer wall and the second stage outer wall, and the second stage outer wall and the third stage constituting the second stage expansion part movably supported by the outer wall,
Excavation system for expansion.
제18항에 있어서,
상기 제1단 확공부와 상기 제2단 확공부 각각을 구성하는 복수의 확공날은 상기 중심 봉의 축 방향에서 바라볼 때 서로 겹치지 않도록 배치되는,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 18,
A plurality of expansion blades constituting each of the first stage expansion part and the second stage expansion part are arranged so as not to overlap each other when viewed in the axial direction of the center rod,
Excavation system for expansion.
제12항에 있어서,
상기 확공조절기구는,
외력에 의해 회전하도록 구성된 제1 기구; 및
상기 제1 기구에 인가되는 회전력을 상기 중심 봉의 회전을 위한 구동력으로 변환하도록 구성된 제2 기구를 포함하는,
확공용 굴착 시스템.
According to clause 12,
The expansion control mechanism is,
a first mechanism configured to rotate by an external force; and
Comprising a second mechanism configured to convert the rotational force applied to the first mechanism into a driving force for rotation of the center rod,
Excavation system for expansion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465987B1 (en) 2012-10-25 2014-12-10 이광익 Hammer bit and construction method using the same
KR102328749B1 (en) * 2019-11-20 2021-11-22 한국기계연구원 Drilling Apparatus for Reaming and Method Using the Same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120108707A (en) * 2011-03-25 2012-10-05 연세대학교 산학협력단 Drill assembly and drilling machine with the same
KR20130057161A (en) * 2011-11-23 2013-05-31 (주)삼일이엔씨 Drilled hole enlargeable drill that scalable enlargement is possible in each drilling step
KR101420918B1 (en) * 2012-05-25 2014-08-13 강익희 Ground Boring Device
KR20140062591A (en) * 2012-11-13 2014-05-26 (주)삼일이엔씨 Drill bit for underground excavation and slime discharging method using that

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465987B1 (en) 2012-10-25 2014-12-10 이광익 Hammer bit and construction method using the same
KR102328749B1 (en) * 2019-11-20 2021-11-22 한국기계연구원 Drilling Apparatus for Reaming and Method Using the Same

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