KR200423506Y1 - 외경 조정형 천공 비트장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 천공작업과 병행하여 이미 천공이 이루어진 그 구멍에 케이싱을 동시에 삽입 할 수 있어서, 케이싱 삽입공정이 불필요하여 어스앙카 공정을 대폭 단축한 외경조정형 천공비트장치에 관한 것이다.

본 고안은 전면에 암반 및 토사층을 굴착하는 굴착면을 형성하고, 전면중간 부분에 홈통가동부를 설치하여 이 부분에 날개비트를 삽입하고 원주방향으로 이동시켜 외경조정이 가능하도록 구성하며, 후단부에는 비트에 충격력을 지원하는 함마 장치에 삽입고정되는 섕크로 구성되고, 이 섕크는 중공축 형태로 하여 함마 장치에서 타격 력을 발생시킨 후 배출한 공기를 굴착면으로 연결하는 통로 역할을 하게 된다.

본 고안에 의하면 천공작업과 케이싱 삽입을 동시에 실시함으로써 케이싱 삽입을 위한 장비가 필요하지않아 토목공사 공정을 단축하고, 생산성을 향상하는 효과가 있다.

토목공사, 비트, 케이싱, 암반 및 토사 천공, 함마

Description

외경 조정형 천공 비트장치{EXCAVATION BIT WITH ADJUSTABLE DIAMETER}

도1은 종래의 기술에 따른 비트를 장치한 천공방법을 도시한 구성도;

도2부터 도4는 종래의 기술에 따른 비트를 장치한 천공방법을 차례로

도시한 단면도;

도5는 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트를 도시한 분해 사시도;

도6은 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트의 원래 상태를 도시한 단면도;

도7은 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트가 케이싱 외경보다 약간 크게

벌어진 상태를 도시한 단면도;

도8은 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트장치를 천공장치에 장착하여

천공작업과 함께 케이싱을 천공구멍에 동시에 삽입하는 과정 중, 초기에

케이싱에 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트장치를 삽입한 상태를

도시한 상태도;

도9는 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트장치를 천공장치에 장착하여

천공작업과 함께 케이싱을 천공구멍에 동시에 삽입하는 과정 중, 본 고안에

따른 외경 조정형 천공 비트장치가 케이싱 외경보다 약간 크게 벌어진

상태로 다양한 지반을 굴착하는 상태를 도시한 상태도;

도10은 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트장치로 다양한 지반굴착을

마치고 케이싱 밖으로 인양한 상태를 도시한 상태도;

도11은 본 고안에 따른 외경 조정형 천공 비트장치로 굴착할 때,

공기의 흐름과 이에 따른 파편의 배출 과정을 나타낸 단면도;

도12는 종래의 비트를 도시한 사시도;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 섕크 30a: 날개비트 30b: 날개비트

60: 외경조정형 비트 65: 외경조정형 비트 장치 70: 함마장치

75: 종래의 비트 80: 로타리 해드 85: 마스터

90: 천공장치 100: 함마장치 작동용 밸브 110: 공기압축기

120: H-빔 130: 토류판 140: 케이싱

본 고안은 기초토목공사의 어스앙카(EARTH ANCHOR)작업에 있어서, 도1에 표시된 바와 같이 천공장치(90)를 이용하여 지하층을 만들거나 옹벽을 만들기 위해 터파기 후에 이 벽이 무너지지 않게 보강공사를 하는 어스앙카 작업의 외경 조정형 천공 비트에 관한 것이다.

일반적으로 어스앙카 작업은 암반층, 연약지층, 전석층, 사력층, 매립층등 다양한 지반이 무너지지 않게 H-빔(120)과 토류판(130) 시공 후 도2에 표시한 바와 같이 하향 30도로 일반적인 깊이 10내지 30미터로 천공을 하고 천공된 이 구멍에 연철선으로 된 앙카체를 소정의 깊이로 삽입하고 시멘트 그라우트 용액을 압축 주입하여 천공한 공간을 메워 결속력이 생긴 앙카체에 H-빔(120)을 덛 대고 설계 인장력을 가해 터파기 층이 무너지지 않게 하는 작업이다.

보다 상세하게 천공 후에 이 구멍에 연철선을 삽입하기 위해 도1에 표시한 마스터(85)위에 탑재된 로타리 해드(80)를 끌어올리면 함마장치(70)와 종래의 비트(75)가 인양된다.

이때, 연약지층, 전석층, 사력층, 매립층등은 천공된 구멍이 유지되지 못하고 무너지게 되는데, 무너짐을 방지하기 위하여 도3에 표시한 바와 같이 케이싱(140)을 삽입하고, 도4에 표시한 바와 같이 케이싱(140) 안쪽으로 종래의 비트(75)를 장착한 함마장치(70)를 로타리 해드(80)의 회전력과 추진력을 이용하여 적당한 깊이만큼 굴착하고 종래의 비트(75)를 장착한 함마장치(70)를 인양하고,

이때부터는 케이싱(140)을 억지로 박고, 무너짐이 생기지않는 구간까지 도3 내지 도4 작업을 소정의 깊이까지 반복 후 구멍에 연철선을 삽입한 후 시멘트 그라우트 용액을 압축 주입하고 케이싱(140)을 인양하여 한 공정을 마치게 된다.

또한, 케이싱(140) 삽입 중에 지반이 무너지게 되면 재 작업을 실시해야 하고 공사 단가가 상승하게 된다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같이 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 고안의 주목적은 천공을 하면서 케이싱(140)을 동시에 삽입하게 함으로서 사력층, 매립층등 다양한 지반에서 천공한 구멍이 근본적으로 무너지지않게 하는 것은 물론이고,

원활한 케이싱(140) 삽입이 용이하게 하고, 설계위치에 정확하게 시공하는 외경 조정형 천공 비트장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 외경 조정형 천공 비트장치는 도5에 표시된 바와 같이 외경 조정형 천공 비트(60)의 전면중간 부분에 홈통(45)가동부를 설치하고,홈통(45)가동부에 날개비트(30a,30b)를 삽입하기 전에 날개비트 (30a,30b)가 외경 조정형 천공 비트(60)로부터 이탈을 방지하기 위하여 고정핀 (40a,40b)을 날개비트(30a,30b) 고정용 구멍(35a,35b)에 삽입한 후에, 홈통(45)가동부에 원주방향으로 이동이 되게 조립하고,

고정핀(40a,40b)의 위치를 섕크(20)의 연동 유도 홈(20b)에 맞춰 외경 조정형 천공 비트(60)에 조립하고 섕크(20) 고정 볼(57)을 볼 삽입구멍(56)에 28내지 30개를 넣은 다음 볼 누출 방지 볼트(55)로 막고, 손으로 외경 조정형 천공 비트(60)를 잡고 섕크(20)를 시계방향으로 돌리면 날개비트(30a,30b)가 원주방향으로 늘어나 케이싱(140)의 외경보다 약간 크게 늘어나고, 반 시계방향으로 돌리면 날개비트(30a, 30b)가 원래 위치로 들어가게 된다.

보다 구체적으로 도1에 표시한 바와 같이 천공장치(90)에 공기압축기(110)로부터 압축공기를 공급하고, 함마장치 작동용 밸브(100)를 열면 함마장치(90)가 작동하는데, 보다 구체적으로 도11에 표시된 함마장치(70)의 피스톤(72)이 섕크(20)의 타격면(20a)에 충격을 가하면 외경 조정형 천공 비트(60)의 굴착면(60b)과 날개비트 (30a,30b)의 선단(30c)에 충격력이 전달되어 다양한 지반을 파쇄하는 한편,

이때 공기의 흐름은 섕크(20)의 타격면(20a)을 충격한 후 발생한 함마장치(70)의 배기공기가 푸트밸브(20d)와 공기배출통로(20e,20f,60g)를 차례로 지나 이미 파쇄된 다양한 지반의 파편을 불어내게 된다.

이때 발생한 파편은 외경 조정형 천공 비트(60)의 파편 배출통로(60h,60i,140i)를 통해 밖으로 배출되는 한편, 연약지층, 전석층, 사력층, 매립층 등 에서는 지반의 무너져 내림으로 인하여 케이싱(140)은 자중으로 자연스럽게 들어가지 못하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 외경 조정형 천공 비트(60)의 하단부(60c)가 케이싱슈 (150)의 중단부(150a)를 누르면서 타격을 동시에 함으로서 항상 외경 조정형 천공 비트(60)의 선단부(60b)와 케이싱(140)이 일정한 간격을 유지하면서 구멍의 무너짐이 없이 케이싱(140)의 길이(일반적으로 1.5미터) 만큼 연속적으로 굴착이 이루어지게 된다.

일반적으로 암반층이 나오면 케이싱(140) 삽입을 중지하게 되는데, 이때는 도1의 로타리해드(80)를 로타리 해드측에서 보아 반 시계방향으로 약90도 정도를 돌리면, 도5의 연동 유도 홈(20b)이 고정핀(40a,40b)을 끌어당기게 되고 이에 따라 날개비트(30a,30b)가 외경 조정형 천공 비트(60)의 홈통 가동부(45)에 격납되고, 로타리 해드(80)을 인양하면 케이싱(140)은 그대로 둔 채로 함마장치(70)와 본 고안의 외경 조정형 천공 비트 장치(65)가 동반 인양되고, 다음 공정인 앙카체를 삽입하면 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 천공과 함께, 케이싱(140)을 동시에 삽입함으로서 천공한 구멍이 무너지는 것을 막을 수 있고, 재시공이 발생하지않아 경제적인 손실이 없고, 예정한 공기에 작업을 마칠 수 있으며, 정확하게 설계위치에 시공이 가능하다.

Claims (5)

1. 기초토목공사의 어스앙카(EARTH ANCHOR) 작업공정에서 천공장치(90)에 장착하여 다양한 지반에 구멍을 형성하는 비트장치에 있어서, 전면에 암반 및 토사층을 굴착하는 굴착면(60b)을 형성하고,

   전면중간 부분에 홈통(45)가동부를 설치하여 날개비트(30a,30b)를 삽입하고 원주방향으로 이동시켜 외경조정이 가능하도록 하고, 후단부에는 비트의 굴착면(60b,30c)에 충격력을 지원하는 함마장치(70)에 삽입 고정되는 섕크(20)로 구성되고,

   로타리 해드(80)를 로타리 해드측에서 보아 시계방향으로 약 90도 돌리면 날개비트 (30a,30b)가 케이싱(140)의 외경보다 약간 큰 비트가 되고, 반 시계방향으로 약 90도 돌리면 날개비트(30a,30b)가 격납되어 케이싱(140) 내부로 통과되게 구성되고,

   섕크(20)는 중공축 형태로 하여 함마장치(70)에서 타격 후 배출한 공기를 굴착면 (60b,30c)으로 연결하는 통로 역할을 하는 것을 특징으로 하는 외경 조정형 천공 비트장치.
2. 제 1항에 있어서, 외경 조정형 천공 비트의 외주 측면에 4개소의 파편 배출통로(60i)를 설치하는데, 2개소는 날개비트(30a,30b)의 위쪽까지 2개소는 굴착면 (60b)까지 연통 되게 한 파편 배출통로를 갖는 것을 특징으로 하는 외경 조정형 천공 비트장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 외경 조정형 천공 비트와 섕크(20)의 결합을 유지하기 위한 고정 볼(57)은 28에서 30개를 삽입하고, 그 크기나 수는 다양하게 변형 가능하고, 구형이거나 원통형으로 일반적인 것임을 특징으로 하는 외경 조정형 천공비트장치.
4. 제 3항에 있어서, 날개비트(30a,30b)의 이탈을 방지하기 위한 고정핀

   (40a,40b)은 날개비트(30a,30b)와 일체형 또는 일반적인 고정 키로 변형할 수 있는 것을 특징으로 하는 외경 조정형 천공 비트장치.
5. 제 1항에 있어서, 로타리 해드(80)를 로타리 해드측에서 보아 반 시계방향으로 약 90도 돌리면 날개비트(30a,30b)가 케이싱(140) 외경보다 약간 큰 비트가 되고, 시계방향으로 약 90도 돌리면 날개비트(30a,30b)가 격납되어 케이싱(140) 내부로 통과 되도록 변형할 수 있는 것을 특징으로 하는 외경 조정형 천공 비트장치.

Images