KR20080089733A

KR20080089733A - 공압타격장치가 구비된 천공기

Info

Publication number: KR20080089733A
Application number: KR1020070032263A
Authority: KR
Inventors: 장봉환
Original assignee: (주)서림건설; 주식회사 도우엔지니어즈
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-10-08
Also published as: KR100877661B1

Abstract

본 발명은 공압타격장치가 구비된 천공기에 관한 것으로, 구동모터(M)와, 상기 구동모터(M)와 결합되어 회전되도록 구비된 케이싱파이프(10)와, 상기 케이싱파이프(10) 선단에 장착되어 회전되고, 지반을 천공하도록 구비된 캐싱비트(20)로 구비된 천공기(P)에 있어서, 일측으로 상기 천공기(P)의 케이싱파이프(10) 후단이 결합되고, 타측으로 구동모터(M)와 결합되어 회전토록 마련되며, 콤프레서에 의한 공압에 의해 상기 케이싱파이프(10) 후단을 타격토록 마련되어 작동 가능하도록 형성된 공압타격장치(100)가 구비된 것을 특징이며, 이중 로드 천공이 가능하도록 만든 공압타격장치가 구비된 천공기에 관한 것이다.

공압타격장치, 천공기, 비트해머, 공압.

Description

공압타격장치가 구비된 천공기{Hammer drill with air pressure impact apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 전체사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공압타격장치의 비트해머의 요부확대 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 단면도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 작동상태 단면도이다.

도 5은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 작동전 상태의 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 작동후 상태의 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 사용상태 실시예시도이다.

*도면의 주요부호에 대한 설명*

M : 구동모터 P : 천공기

10 : 케이싱파이프 12 : 수나사

20 : 캐싱비트 100 : 공압타격장치

110 : 케이싱아답타 112 : 암나사

114 : 단턱 116 : 압축공기 배출요홈

120 : 케이싱해머 122 : 실린더

130 : 공압공급헤드부 132 : 체크밸브

140 : 피스톤로드 142 : 타격홈부

150 : 비트척 152 : 결합통공

154 : 끼움홈 160 : 비트해머 링

170 : 비트척 링 172 : 파지수단

본 발명은 공압타격장치가 구비된 천공기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지질조건이 열악한 연약지반 또는 토피고가 낮은 지반에 응력재인 앵커(철근, 파이프)를 삽입시키기 위해 지반 또는 암반에 파이프 구멍을 천공하는 천공기의 캐싱비트 후단에 별도의 공압타격장를 구비하여 타격함으로써, 지반의 안정화를 위한 천공작업시에 천공기측으로 타격력을 인가하여 굴진의 직진성에 따른 품질이 우수한 직진형 천공이 가능하고, 부실시공의 감소와 빠른 시공성, 이에 따른 공기의 단축 및 비용이 절감될 수 있는 공압타격장치가 구비된 천공기에 관한 것이다.

일반적으로 지질조건이 열악하거나 토피고가 낮은 지반에 응력재인 앵커(철근, 파이프)를 삽입시키기 위한 구멍을 천공하는 종래 기술에 따른 천공기(P)는 선단에 지반천공시 암반 등을 파쇄하여 천공이 용이하도록 천공기(P) 선단에 캐싱비트(20)가 구비되고, 후단에 구동모터(M)가 구비되어 구동모터(M)에 의해 천공기(P)가 회전함과 동시에 캐싱비트(20)가 회전하면서 지반을 천공하도록 형성된 구조로 이루어져 있다.

이러한 종래의 천공기에 의한 천공작업은 지질조건이 열악하거나 토피고가 낮은 지반의 안정화를 확보할 수 없는 것이며, 이러한 종래의 천공기를 이용한 공사는 법면보강, 지반보강, 터널보강, 댐기초처리 등의 다양한 분야에 널리 쓰이고 있다. 즉, 상술한 바와 같은 구조의 종래 기술에 따른 천공기를 통해 법면보강, 지반보강, 터널보강, 댐기초처리 등의 시공시, 지반에 천공하는 경우 드릴을 회전으로만 앵커(철근, 파이프)을 천공하는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 천공기는 단순히 선단부에 구비된 드릴비트가 구동모터에 회전하면서 지반을 천공하는 것으로, 천공작업시간이 증대됨과 함께 공기의 지연, 공사비용의 증대 및 인건비 상승 등의 문제점이 있으며, 지반 천공시 암반층 등의 장애물에 드릴비트가 위치되면 회전되는 드릴비트의 마찰력에 의해 암판층을 파쇄하여 보링하는 작업을 수행하나, 암반층 등의 장애물의 경도가 높을 경우에는 드릴비트의 회전력에 의해 천공의 굴진은 하나 직진성이 어긋나게 되어 작업에 효율이 떨어진다. 즉, 앞서말한 와 같이, 이러한 과정을 통해 상당한 공기의 지연을 초래할 수 있는 문제점이 있으며, 법면보강, 지반보강, 터널보강, 댐기초처리 등의 시공시, 가장 기초가 되는 지반의 천공작업의 공기가 지연됨으로써, 전체 공기의 지연과 함께 시공비가 증가되는 문제점이 발생된다.

또한, 종래의 천공기는 전술한 바와 같이, 지반 내에 암반층 등의 천공장애물에 위치되었을 때 드릴축의 회전에 따른 드릴비트가 암반층 등의 천공장애물에 의해 일측으로 일정간격 이격되어 수직을 이루지 못하고 벗어나는 경우가 빈번하다. 이와 같이 굴진되는 천공이 직진성을 가지지 못하게 되면 앵커(철근, 파이프)의 삽입이 어렵고 그 만큼 작업의 효율이 떨어지며 공기의 지연이 발생되는 문제점과 굴진되는 천공의 품질이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 캐싱비트가 구비된 천공기의 후단에 공압타격장치를 구비함으로써, 천공작업시 천공기의 천공력을 더욱 증대하여 빠른 시공과 그에 따른 비용이 절감되는 공압타격장치가 구비된 천공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지반 천공작업시, 지반 내의 암반층 등의 천공장애물을 만남에 따라 천공되는 굴진방향의 일측으로 편향되는 것을 후단에 더 구비된 공압타격장치에 의해 선단의 드릴비트와 천공케이싱이 직진성을 가지도록 함으로써, 천공작업을 중단하지 않고 직진성을 가지도록 굴진하여 직선형 천공의 품질을 유지할 수 있는 공압타격장치가 구비된 천공기를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공압타격장치가 구비된 천공기는 구동모터(M)와, 상기 구동모터(M)와 결합되어 회전되도록 구비된 케이싱파이프(10)와, 상기 케이싱파이프(10) 선단에 마련되어 회전되고, 지반을 천공하도록 구비된 캐싱비트(20)로 구비된 천공기(P)에 있어서, 일측으로 상기 천공기(P)의 케이싱파이프(10) 후단이 결합되고, 타측으로 구동모터(M)와 결합되어 회전토록 마련되며, 콤프레서에 의한 공압에 의해 상기 케이싱파이프(10) 후단을 타격토록 마련되어 개별작동 가능하도록 형성된 공압타격장치(100)가 구비되되, 케이싱 천공작업과 다운함마 천공작업이 개별수행 가능하고, 케이싱과 다운함마를 결합하여 케이싱 천공작업과 다운함마 천공작업을 동시에 수행되는 2중 천공작업이 가능한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공압타격장치(100)는 상기 케이싱파이프(10) 후단에 결합되는 암나사(112)가 일측 내연에 구비된 케이싱아답타(110)와; 원통형상으로 길이방향으 로 길게 형성되고, 내측에 실린더(122)가 형성된 케이싱 해머(120)와; 일측으로 상기 케이싱 해머(120)의 타측에 기밀을 유지하도록 결합되고, 타측으로 구동모터(M)에 결합되어 회전되며, 그 내측에 콤프레서에 연결되어 압축공기를 단속하는 체크밸브(132)가 구비된 공압공급헤드부(130)와; 일측에 타격홈부(142)가 형성되며, 상기 공압공급헤드부(130)로부터 단속 공급되는 공압에 의해 상기 케이싱 해머(120) 내측에 형성된 실린더(122)에서 왕복이동토록 구비된 피스톤로드(140)와; 일측 외연에 둘레방향으로 끼움홈(154)이 형성되고, 내부에 결합통공(152)이 형성되며, 타측 외연에 쐐기형의 다수의 돌기(156)가 둘레방향으로 형성되어 상기 케이싱 해머(120)의 일측에 결합되고, 상기 결합통공(152)을 통해 케이싱아답타(110)가 관통 결합되는 비트척(150)과; 상기 비트척(150)의 결합통공(152)을 통해 결합된 케이싱아답타(110) 일단부에 결합되고, 비트척(150)의 으로부터 케이싱아답타(110)의 이탈을 방지토록 형성된 비트해머 링(160)과; 상기 비트척(150)과 케이싱아답타(110) 사이에 결합되어 피스톤로드(140)의 왕복운동에 의해 타격되는 케이싱아답타(110)의 탄발력을 감쇠시켜 제어토록 형성된 비트척 링(170)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 공압타격장치(100)의 케이싱아답타(110)는 일측에서 타측의 길이방향으로 직경이 축소되는 다단의 원통형상으로 형성되고, 일측으로 암나사(112)가 구비되어 케이싱파이프(10)의 후단부에 결합되며, 타측에 상기 비트해머 링(160)에 걸림되도록 비트해머 링(160)의 내경보다 크게 형성된 외경을 가진 다수의 단턱돌 기(114)가 형성되되, 공압에 의해 왕복운동되는 상기 피스톤로드(140)에 의해 케이싱아답타(110)의 다수의 단턱돌기(114)가 형성된 타단이 타격되어 그 타격력을 상기 케이싱파이프(10) 측으로 전달되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공압타격장치(100)의 비트해머 링(160)은 한 쌍의 반원 형상으로 구비되는 것이 바람직하며, 나아가 상기 비트척 링(170)은 한 쌍의 반원 형상으로 구비되고, 반원 형상의 각각의 외연 일측에 파지수단(172)이 구비된 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 구성을 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 전체사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공압타격장치의 비트해머의 요부확대 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 단면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 작동상태 단면도로서, 도 5는 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 작동전 상태의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 작동후 상태의 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기의 사용상태 실시예시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공압타격장치가 구비된 천공기는 캐싱비트(20)가 구비된 케이싱파이프(10)를 가진 통상의 천공기(P) 후단과 구동모터 사이에 공압타격장치(100)를 구비하여 연결구성된다. 여기서, 상기 캐싱비트(20)가 구비된 케이싱파이프(10)를 가진 통상의 천공기(P)는 캐싱비트(20)가 구비된 반대편 타측 단부에 수나사(12)가 형성된다. 한편, 천공기(P)의 캐싱비트(20), 케이싱파이프(10) 등의 세부적 구성은 통상의 천공기와 동일한 구성을 가진 것으로, 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위하여 상세한 구성은 생략한다.

여기서, 상기 공압타격장치(100)는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 통상의 천공기(P)와 구동모터 사이에 구비되되, 공압타격장치(100)는 케이싱아답타(110), 케이싱 해머(120), 공압공급헤드부(130), 피스톤로드(140), 비트척(150), 비트해머 링(160), 비트척 링(170) 등으로 구성된다.

상기 케이싱아답타(110)는 일측에서 타측의 길이방향으로 외경이 축소되는 다단의 원통형상으로 형성된다. 여기서, 케이싱아답타(110)는 최대 외경을 가진 일측단 내연에 천공기(P)의 후단부에 형성된 수나사(12)가 결합되도록 암나사(112)가 구비된다. 또한, 타측단에 후술되는 비트해머 링(160)에 걸림되도록 일단 외주연을 따라 다수의 단턱돌기(114)가 형성된다. 그리고, 일측단과 타측단 사이에 다수의 압축공기 배출홈(116)이 형성된다. 여기서, 압축공기 배출홈(116)은 후술되는 케이 싱해머(120) 내의 실린더(122)에 압축공기가 충진된 후, 압축공기가 비트해머의 이격에 따라 압축공기 배출홈(116)을 따라 배출되도록 형성되는 것이다.

상기 케이싱 해머(120)는 원통형상으로 길이방향으로 길게 형성되고, 내측으로 관통되어 실린더(122)가 형성된다. 여기서, 케이싱 해머(120)의 일측에는 후술되는 공압공급헤드부(130)가 결합되고, 타측에는 후술되는 비트헤머척(150)이 결합되되, 콤프레서(도시없음)에 의해 발생되는 높은 고압의 압축공기에 의해 공압이 실린더(122)에 걸릴 수 있도록 기밀이 유지되게 결합되는 것이 바람직하다.

상기 공압공급헤드부(130)는 일측으로 전술한 케이싱 해머(120)의 타측에 결합되고, 타측으로 구동모터(M)에 결합되어 회전된다. 또한, 공압공급헤드부(130) 내측에 콤프레서에 의해 발생되는 압축공기를 케이싱 해머(120)의 실린더(122) 내측으로 유입을 단속하는 체크밸브(132)가 구비된다.

상기 피스톤로드(140)는 원통형상으로 길이방향으로 길게 형성되고, 일측단에 타격홈부(142)가 형성되며, 공압공급헤드부(130)의 체크밸브(132)로부터 단속 공급되는 압축공기에 의해 형성되는 높은 압력의 공압에 의해 케이싱 해머(120) 내측의 실린더(122)에서 왕복이동토록 구비된다.

상기 비트척(150)은 일측으로 케이싱아답타(110)가 결합되고, 타측으로 상기 케이싱 해머(120)의 일측에 결합되며, 그 내측에 결합통공(152)이 형성되되, 상기 결합통공(152)은 일측에서 타측으로 단을 형성하면서 직경이 축소되며 형성된다. 또한, 케이싱아답타(110)이 결합되는 일측 외연에 후술되는 비트척 링(170)이 끼움되는 끼움홈(154)이 둘레로 형성된다. 한편, 타측 외연에 쐐기형의 다수의 돌기(156)가 둘레방향으로 형성되어 비트척(150)이 케이싱해머(120)의 일단측에 결합시 기밀을 유지함과 함께 공압타격장치(100)의 타격력에 의한 진동시 케이싱해머(120)로부터 비트척(150)이 일탈됨을 방지하도록 견고히 결합될 수 있는 것이다.

상기 비트해머 링(160)은 전술한 케이싱아답타(110)가 비트척(150)에 결합된 후, 케이싱아답타(110)의 다수의 단턱돌기(114)측 일단부에 결합되어 케이싱아답타(110)가 비트척(150)으로부터 이탈을 방지토록 형성된다. 여기서, 비트해머 링(160)은 반원형의 한쌍으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 비트척 링(170)은 반원의 링형 한쌍으로 형성되고, 각각의 반원의 링형상의 외연 일측에 파지수단(172)이 형성된다. 여기서, 비트척 링(170)은 지반을 천공하기 위한 천공기 후단에, 공압에 의한 타격력을 전달하는 작업의 수행시에는 전술한 비트척(150) 외연둘레에 형성된 끼움홈(154)에 결합되어 피스톤로드(140)의 왕복운동에 의해 타격되는 케이싱아답타(110)의 탄발력을 증가시키도록 위치되며, 탄발력의 감쇠시에는 비트척(150)과 케이싱아답타(110) 사이에 위치시켜 제어토록 형성된다.

즉, 지면을 천공할 때에는 비트척 링(170)을 비트척(150)과 케이싱아답타(110) 사이로부터 분리하여 선단부에 구비된 천공기(P)에 타격력이 증대되도록 하고, 일정깊이 천공한 후, 지반의 굴진 깊이를 더 깊게 천공하기 위해 천공기(P)의 케이싱파이프(10)을 연장할 때에는 공압타격장치(100)를 역회전하여 케이싱파이프(10)와 케이싱아답타(110)를 분리하고 공압타격장치(100)와 케이싱파이프(10)사이에 더 구비된 또 다른 케이싱파이프(10)를 연장하여 천공케이싱 작업을 수행토록 확보하는 것이다.

상술한 바와 같은 구성에 따른 본 발명의 공압타격장치가 구비된 천공기의 작용 및 효과를 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 천공기(P)의 후단에 별도의 공압타격장치(100)를 구비한다. 여기서, 공압타격장치(100)의 케이싱아답타(110)의 내연에 암나사(112)가 구비되어 있어 천공기(P)의 후단에 형성된 수나사(12)에 결합된다. 이렇게 천공기(P)와 공압타격장치(100)가 결합된 후, 공압타격장치(100)의 후단에는 구동모터(M)가 결합된다.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 공압타격장치(100)는 케이싱아답타(110)를 구비하여 비트척(150)의 결합통공(152)을 통해 이격조정되도록 끼움결합한다. 이렇게 비트척(150)에 끼움결합된 케이싱아답타의 타측단부의 다수의 단턱돌기(114)측으로 반원형상의 비트해머 링(160)을 결합하여 비트척(150)으로부터 케이싱아답타(110)가 이탈되지 않도록 결합한다.

다음으로, 케이싱해머(120)의 일단측에 케이싱아답타(110)가 결합된 비트척(150)을 결합한다. 이때, 비트척(150)의 타단측에 다수 형성된 쐐기형 돌기(156)에 의해 케이싱해머(120)에 기밀을 유지하며 견고히 결합된다. 이후, 케이싱해머(120)의 타단측으로 피스톤로드가 결합되고, 체크밸브를 구비한 공압공급헤드부(130)가 결합된다. 그리고, 공압공급헤드부(130)가 구동모터(M)에 결합되어 구동모터(M)의 회전에 따라 회전가능하게 된다. 또한, 콤프레서(도시없음)에 의해 발생되는 압축공기가 공압공급헤드부(130)를 통하여 케이싱해머(130)에 유입되도록 연통된다.

이렇게 구동모터(M)과 결합된 공압타격장치(100)의 케이싱아답타(110)의 일단부 내주연에 구비된 암나사(112)에 케이싱파이프(10) 후단에 형성된 수나사(12)와 나사결합되어 천공기(P)가 공압타격장치(100)와 결합된다. 따라서, 법면보강, 지반보강, 터널보강, 댐기초처리 등의 시공시에 기초공사를 하기 위해 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 공압타격장치가 구비된 천공기를 지반의 굴진을 위한 천공작업을 수행하는 현장에 위치한다.

다음으로, 천공작업현장에 공압타격장치가 구비된 천공기를 위치한 후, 구동모터(M)을 구동시켜 천공기(P)와 공압타격장치(100)를 회전시켜 지반에 천공될 위치에 천공을 시작한다. 이때, 천공기(P)의 선단에 구비된 캐싱비트(20)가 회전하면서 지반의 천공이 시작된다. 이렇게 천공기(P)가 회전하면서 선단부의 캐싱비트(20)에 의해 지반의 천공이 시작되면 천공기(P) 후단과 구동모터(M)사이에 결합되어 있는 공압타격장치(100)에 의해 천공기(P)의 후단을 타격하게 된다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 공압타격장치(100)의 타측에 형성된 공압공급헤드부(130)를 통해 콤프레서에 의해 발생되는 압축공기가 유입된다. 이렇게 유입되는 압축공기는 공압공급헤드부(130)의 내부에 구비된 체크밸브(132)에 의해 케이싱해머(120)의 실린더에 일정압력이 도달될 때까지 개방되어 압축공기가 유입된다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 공압공급헤드부(130)의 체크밸브(132)에 의해 케이싱해머(120)의 실린더(122) 내부 압력이 일정압력에 도달하면 체크밸브(132)는 압축공기가 더 이상 유입되지 않도록 단속한다. 이후, 실린더 내부에 구비된 피스톤로드(140)는 체크밸브(132)의 단속과 동시에 압축공기에 의해 천공기(P)측으로 빠르게 이동되고, 이동되는 피스톤로드(140)의 일단측에 형성된 타격홈부(142)에 연결되어 있는 케이싱아답타(110)의 타측단부가 타격되게 된다. 이때, 압축공기는 케이싱아답타(110)에 타격력을 전달함과 동시에, 타단측에 형성된 다수 의 압축공기 배출홈(116)을 통해 외부로 방출되게 되어 피스톤로드(140)에 의한 케이싱아답타(110)의 타격을 종료하게 된다.

다음으로, 타격이 종료된 시점에서 타격된 케이싱아답타(110)는 피스톤로드(140)의 타격력을 전달받아 케이싱아답타(110) 일측 내주연의 암나사(112)에 결합된 천공기(P)의 후단측으로 타격력이 전달되어 천공기(P) 선단의 회전되는 캐싱비트(20)에 회전력과 타격력을 동시에 인가하여 지반천공이 빠르게 수행되도록 되는 것이다.

다음으로, 타격력을 전달된 후, 비트척(150)에 결합된 케이싱아답타(110)는 천공기(P) 후단의 타격과 함께 비트척(150)의 외연둘레에 형성된 끼움홈(154)의 간극에 의해 발생되는 탄발력에 의해 케이싱해머(120)의 실린더(122) 내부로 순간 이격되고, 이격된 케이싱아답타(110)의 타단에 의해 실린더(122) 내부에 구비된 피스톤로드(140)는 공압공급헤드부(130)측으로 이동되게 된다.

이렇게 이동된 피스톤로드(140)는 공압공급헤드부(130)의 체크밸브(132)를 통해 단속유입되는 압축공기에 의해 반복적으로 빠르게 타격력을 발생시켜 케이싱아답타(110)로 지속적으로 전달함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 지반의 천공위치에 위치시켜 천공기(P)에 의한 지반의 천공작업이 빠르게 수행 가능한 것이다.

예를 들어 말하면, 공압타격장치(100)에 의해 천공기(P) 후단을 마치 망치로 못을 박는 것과 같이 공압에 의해 왕복이동되는 피스톤로드(140)를 통해 케이싱아답타(110)를 타격함으로써, 케이싱아답타(110)에 의해 천공기(P) 후단을 타격하게 되는 것과 같다. 따라서, 캐싱비트(20)에 의해 지반이 천공되는 작업시, 회전에 의한 천공작업과 동시에 타격함으로써 빠른 천공작업의 수행이 가능함을 물론이며, 천공작업시 암반 등의 장애물이 나타나게 되어 천공기에 의한 지반의 굴진이 직진성이 떨어지게 되어 천공품질이 나빠지는 부분을 공압타격장치(100)를 통해 굴진의 직진성을 향상시킴으로써 직진성이 우수한 천공작업이 가능한 것이다.

한편, 지반의 천공작업을 일정깊이 작업한 후, 더 깊은 천공을 하기 위해서는 캐싱비트(20)가 구비된 천공기(P) 후단에 드릴축(도시없음)을 연장하게된다. 여기서, 드릴축을 연장하기 위해서는 먼저 천공기(P)와 결합된 공압타격장치(100)의 케이싱아답타(110)로부터 천공기(P)의 결합을 해제한다. 이때, 천공기(P)와 케이싱아답타(110)의 분리는 구동모터(M)를 역회전하여 결합을 해제하게 된다.

여기서, 천공기(P)와 케이싱아답타(110)를 분리하기 전, 파지수단(172)이 구비된 비트척 링(170)을 비트척(150)과 비트해머(110) 사이에 결합한다. 이렇게, 비트척 링(170)이 결합되면 압축공기에 의한 피스톤로드(140)의 왕복이 감소함과 동시, 케이싱아답타(110)에 타격력을 가한 후 발생되는 케이싱아답타(110)의 탄발력이 비트척(150)과 비트해머(110) 사이의 간극을 비트척 링(170)이 보상하여 채움으 로써, 타격력이 정지한다.

따라서, 피스톤로드(140)가 케이싱해머(120)의 실린더(122)내에서 다시 원상복귀되는 것이 비트척 링(170)에 의해 완충됨으로써, 공압타격장치(100)의 타격력이 정지되어 공압타격장치(100)의 분리등의 별도의 수행없이 로드천공(다운함마)작업이 가능한것이다 지반 천공시 암반층 등의 장애물에 드릴비트가 위치되면 회전되는 드릴비트 타격력에 의해 암판층을 파쇄하여 천공하는 작업을 수행하나, 전석층등의 장애물이 있는경우 다운함마와 함께 동시에 2중천공 즉, 캐이싱천공작업과 다운함마천공작업을 수행 할 수 있는 것이며, 구동모터(M)의 작동을 멈추지 않은 상태에서 다운함마와 함께 캐이싱 천공작업 및 다운함마 천공작업의 2중천공작업을 빠르게 수행이 가능하다.

구체적으로 살펴보면, 비트척 링(170)에 의해 타격력이 급격히 정지되어 공압타격장치(100)에 구동모터(M)의 회전력만 전달될 때, 다운함마와 함께 캐이싱파이프(10) 내에 다운함마로드가 결합되어 2중천공을 수행하는 것이다. 이렇게 2중천공작업시 천공기의 천공력을 더욱 증대하여 빠른 시공과 그에 따른 비용이 절감되고, 작업에 효율과 직진성을 가지도록 굴진하여 직선형 천공의 품질을 유지 증대 하는 것을 특징으로 한다

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으 나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것이다.

본 발명은 드릴비트가 구비된 천공기의 후단에 공압타격장치를 구비함으로써, 천공작업시 천공기의 천공력을 더욱 증대하여 빠른 시공과 그에 따른 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지반 천공작업시, 지반 내의 암반층 등의 천공장애물을 만남에 따라 천공되는 굴진방향의 일측으로 편향되는 것을 후단에 더 구비된 공압타격장치에 의해 선단의 드릴비트와 천공케이싱이 직진성을 가지도록 함으로써, 천공작업을 중단하지 않고 직진성을 가지도록 굴진하여 직선형 천공의 품질을 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims

구동모터(M)와, 상기 구동모터(M)와 결합되어 회전되도록 구비된 케이싱파이프(10)와, 상기 케이싱파이프(10) 선단에 마련되어 회전되고, 지반을 천공하도록 구비된 캐싱비트(20)로 구비된 천공기(P)에 있어서,

일측으로 상기 천공기(P)의 케이싱파이프(10) 후단이 결합되고, 타측으로 구동모터(M)와 결합되어 회전토록 마련되며, 콤프레서에 의한 공압에 의해 상기 케이싱파이프(10) 후단을 타격토록 마련되어 개별작동 가능하도록 형성된 공압타격장치(100)가 구비되되,

케이싱 천공작업과 다운함마 천공작업이 개별수행 가능하고, 케이싱과 다운함마를 결합하여 케이싱 천공작업과 다운함마 천공작업을 동시에 수행되는 2중 천공작업이 가능한 것을 특징으로 하는 공압타격장치가 구비된 천공기.
제 1 항에 있어서,

상기 공압타격장치(100)는

상기 케이싱파이프(10) 후단에 결합되는 암나사(112)가 일측 내연에 구비된 케이싱아답타(110)와;

원통형상으로 길이방향으로 길게 형성되고, 내측에 실린더(122)가 형성된 케이싱 해머(120)와;

일측으로 상기 케이싱 해머(120)의 타측에 기밀을 유지하도록 결합되고, 타측으로 구동모터(M)에 결합되어 회전되며, 그 내측에 콤프레서에 연결되어 압축공기를 단속하는 체크밸브(132)가 구비된 공압공급헤드부(130)와;

일측에 타격홈부(142)가 형성되며, 상기 공압공급헤드부(130)로부터 단속 공급되는 공압에 의해 상기 케이싱 해머(120) 내측에 형성된 실린더(122)에서 왕복이동토록 구비된 피스톤로드(140)와;

일측 외연에 둘레방향으로 끼움홈(154)이 형성되고, 내부에 결합통공(152)이 형성되며, 타측 외연에 쐐기형의 다수의 돌기(156)가 둘레방향으로 형성되어 상기 케이싱 해머(120)의 일측에 결합되고, 상기 결합통공(152)을 통해 케이싱아답타(110)가 관통 결합되는 비트척(150)과;

상기 비트척(150)의 결합통공(152)을 통해 결합된 케이싱아답타(110) 일단부에 결합되고, 비트척(150)의 으로부터 케이싱아답타(110)의 이탈을 방지토록 형성된 비트해머 링(160)과;

상기 비트척(150)과 케이싱아답타(110) 사이에 결합되어 피스톤로드(140)의 왕복운동에 의해 타격되는 케이싱아답타(110)의 탄발력을 감쇠시켜 제어토록 형성된 비트척 링(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압타격장치가 구비된 천공기.
제 2항에 있어서,

상기 공압타격장치(100)의 케이싱아답타(110)는 일측에서 타측의 길이방향으 로 직경이 축소되는 다단의 원통형상으로 형성되고, 일측으로 암나사(112)가 구비되어 케이싱파이프(10)의 후단부에 결합되며, 타측에 상기 비트해머 링(160)에 걸림되도록 비트해머 링(160)의 내경보다 크게 형성된 외경을 가진 다수의 단턱돌기(114)가 형성되되,

공압에 의해 왕복운동되는 상기 피스톤로드(140)에 의해 케이싱아답타(110)의 다수의 단턱돌기(114)가 형성된 타단이 타격되어 그 타격력을 상기 케이싱파이프(10) 측으로 전달되는 것을 특징으로 하는 공압타격장치가 구비된 천공기.
제 2항에 있어서,

상기 공압타격장치(100)의 비트해머 링(160)은 한 쌍의 반원 형상으로 구비된 것을 특징으로 하는 공압타격장치가 구비된 천공기.
제 2항에 있어서,

상기 공압타격장치(100)의 비트척 링(170)은 한 쌍의 반원 형상으로 구비되고, 반원 형상의 각각의 외연 일측에 파지수단(172)이 구비된 것을 특징으로 하는 공압타격장치가 구비된 천공기.