KR20140048721A - Drilling apparatus - Google Patents

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KR20140048721A
KR20140048721A KR1020120115001A KR20120115001A KR20140048721A KR 20140048721 A KR20140048721 A KR 20140048721A KR 1020120115001 A KR1020120115001 A KR 1020120115001A KR 20120115001 A KR20120115001 A KR 20120115001A KR 20140048721 A KR20140048721 A KR 20140048721A
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KR1020120115001A
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박선열
곽진수
양창진
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주식회사 에버다임락툴
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Abstract

A drilling device comprises a guide device, a pilot bit part, and expandable wings. The guide device comprises: a device body having an air hole penetrated along a central axis and upper and lower body parts separated based on a piston part protruding from the central circumference; hanging protrusion parts formed on the lateral surface of the lower body part; and guide protrusion parts formed on the bottom of the lower body part. The pilot bit part comprises: a bit part body having a receiving groove for receiving the lower body part to be rotated, hanging sill parts protruding from the inner surface of the receiving groove to restrict the rotation of the lower body part due to the interaction with the hanging protrusion parts, and entrances for expandable wings arranged on the lateral surface; and multiple first rotary bits mounted on the bottom of the bit part body to be rotated. Each expandable wing comprises: a wing body inserted in one of the entrances for expandable wings and having a guide groove formed thereon to make the wing body draw into or out from the entrances for expandable wings by the interaction with the guide protrusion parts; and multiple second rotary bits mounted on the outer side of the wing body to be rotated.

Description

굴착장치{Drilling apparatus}Drilling apparatus

본 발명은 굴착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관을 지중에 시공하는데 사용되는 해머비트 장비에 구비되는 굴착장치에 관한 것이다. The present invention relates to an excavation device, and more particularly to an excavation device provided in the hammer bit equipment used to construct a steel pipe underground.

건물, 항만, 도로 등의 공사현장에서 상부 구조물의 하중을 지지하기 위하여 지반을 강화할 필요가 있을 경우, 강관을 지중에 삽입하고 강관의 내부를 콘크리트 등으로 메움으로써, 튼튼한 기초를 만드는 공법이 사용되고 있다. 강관을 지중에 시공하는데 해머비트(Hammer bit) 장비가 사용된다. 일반적으로, 해머비트 장비는 회동장치와 타격장치 및 굴착장치를 포함하여 구성된다. When it is necessary to reinforce the ground to support the load of the upper structure at the construction sites such as buildings, ports, and roads, a method of making a solid foundation by inserting steel pipe into the ground and filling the inside of the steel pipe with concrete, etc. is used. . Hammer bit equipment is used to construct steel pipes underground. In general, the hammer bit equipment includes a rotating device, a striking device and a drilling device.

해머비트 장비에 의해 강관을 지중에 시공하는 방법은 RCD(Reverse Circulation Drill)비트 공법과 확장비트 공법으로 대별된다. RCD비트 공법은 강관을 해머를 이용해서 지층에 직접 압입하고, 강관 내부의 굴착토를 RCD비트를 이용하여 역으로 빨아들임으로써, 강관 내부의 굴착토를 제거하는 방법이다. 확장비트 공법은 확장비트에 케이싱 슈를 장착하고 케이싱 슈를 강관과 용접함으로써 확장비트와 강관을 연결한다. 이후, 확장비트를 확장한 상태로 해머를 통해 상하 충격을 주어 굴착하면서 강관을 끌고 내려감으로써 강관을 삽입하는 방법이다. The method of constructing steel pipe underground by hammer bit equipment is roughly divided into reverse circulation drill (RCD) bit method and extended bit method. RCD bit method is a method of removing the excavated soil inside the steel pipe by directly injecting the steel pipe into the strata using a hammer, and sucked back the excavated soil inside the steel pipe using the RCD bit. Expansion bit method connects expansion bit and steel pipe by attaching casing shoe to expansion bit and welding casing shoe with steel pipe. Afterwards, the steel pipe is inserted by pulling down the steel pipe while giving an up and down impact through the hammer while the expansion bit is extended.

한편, 암반층 이하로 강관을 압입하기 위해서는 강관 외경보다 넓게 지층을 천공하여야 하는데, 종래에 따른 RCD비트 공법의 경우 강관 내부를 통해 들어간 비트를 확장하는 방법이 곤란하다. 비트를 일부 확장하는 방법을 적용한 기술도 암반 천공 능력이 떨어지고, 천공 후 강관 내부를 통해 지상으로 인양하기 위해 축소하는 방법에 문제가 많기 때문에, 천공 후 인양하지 못하는 경우가 잦다. 이 경우, 확장비트 공법이 사용될 수 있다. On the other hand, in order to press the steel pipe below the rock layer, the ground layer must be drilled wider than the outer diameter of the steel pipe. However, in the case of the conventional RCD bit method, it is difficult to extend the bit entered through the inside of the steel pipe. Even the technique of applying the bit extension method is often not able to lift after drilling because of the lack of rock drilling ability and the problem of shrinking to lift to the ground through the inside of the steel pipe after drilling. In this case, the extended bit technique can be used.

그런데, 종래에 따른 확장비트 공법은 해머 피스톤의 상하운동에 의한 힘으로 확장비트를 타격하여 하강 굴착을 하게 된다. 해머링을 위해서는 많은 공기압력이 필요하게 되는바 유류비용이 상승하는 단점이 있다. 유류비용을 절감하기 위하여 확장비트의 타격을 위한 해머링을 하지 않고, 확장비트를 회전만 시켜 굴착하는 경우, 확장비트의 타격이 없는 상태이기 때문에, 천공의 측면 지층이 파쇄되지 않고, 결과적으로 아래쪽으로 굴착이 진전되지 않는다.By the way, according to the conventional expansion bit method hits the expansion bit with the force of the vertical movement of the hammer piston to the downward excavation. Hammering requires a lot of air pressure bar oil has the disadvantage of rising costs. In order to reduce oil cost, the drilling bit is not hammered and the expansion bit is rotated to excavate, so that the expansion bit is not hit. Excavation does not progress.

미국등록특허 제5,787,999호(1998.08.04 공고)United States Patent No. 5,787,999 (August 4, 1998 announcement)

본 발명의 과제는 회전에 의한 천공 작업과 지중에서 천공 확장이 가능하여 유류비용을 절감할 수 있는 굴착장치를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide an excavation apparatus that can reduce the oil cost by being able to expand the drilling in the ground and drilling work by rotation.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 굴착장치는, 중심축을 따라 에어 홀이 관통되며 중앙 둘레를 따라 돌출된 피스톤부를 중심으로 상축부와 하축부가 형성된 디바이스 몸체와, 상기 하축부의 측면에 형성된 걸림 돌기부, 및 상기 하축부의 하단에 형성된 가이드 돌기부를 구비한 가이드 디바이스; 상기 하축부를 회전 가능하게 수용하는 수용 홈이 형성되고 상기 수용 홈의 내면에 상기 걸림 돌기부와 상호 작용에 의해 상기 하축부의 회전을 제한하는 걸림 턱부가 형성되며 측면에 확장 윙용 출입구들이 형성된 비트부 몸체, 및 상기 비트부 몸체의 하단에 회전 가능하게 장착된 복수의 제1 회전 비트들을 구비한 파일럿 비트부; 및 상기 확장 윙용 출입구들에 각각 삽입되는 윙 몸체를 구비하고, 상기 윙 몸체에 상기 가이드 돌기부와 상호 작용에 의해 상기 윙 몸체를 상기 확장 윙용 출입구를 통해 인출 또는 인입 동작시키는 가이드 홈이 형성되며, 상기 윙 몸체의 인출 부위에 회전 가능하게 장착된 제2 회전 비트를 구비한 확장 윙들;을 포함한다. Excavation device according to the present invention for achieving the above object is a device body formed with an upper shaft portion and a lower shaft portion around the piston portion through which the air hole penetrates along the central axis and protrudes along the center circumference, and the side of the lower shaft portion A guide device having a formed locking protrusion and a guide protrusion formed at a lower end of the lower shaft portion; An accommodation groove for rotatably receiving the lower shaft portion is formed, and a locking jaw portion for restricting rotation of the lower shaft portion is formed on the inner surface of the accommodation groove by restricting the rotation of the lower shaft portion, and a bit part in which entrances for expansion wings are formed on the side surface thereof. A pilot bit unit having a body, and a plurality of first rotating bits rotatably mounted at a lower end of the bit unit body; And a wing body inserted into the expansion wing entrances, respectively, and a guide groove is formed in the wing body to draw out or pull out the wing body through the expansion wing entrance through interaction with the guide protrusion. It includes; extending wings having a second rotational bit rotatably mounted to the lead portion of the wing body.

본 발명에 따르면, 파일럿 비트부에 대해 해머링에 의한 상하 타격 없이 파일럿 비트부의 회전에 의해서만 지층을 파쇄해서 천공할 수 있다. 또한, 지중에서 확장 윙들을 확장시켜 제2 회전 비트의 회전에 의해 천공 확장이 가능하며, 천공 확장과 동시에 회전에 의한 천공을 아래쪽으로 진전시킬 수 있다. 그 결과, 유류비용의 절감 효과가 있을 수 있다. According to the present invention, the ground layer can be crushed and drilled only by the rotation of the pilot bit portion without hitting the pilot bit portion up and down by hammering. In addition, it is possible to expand the perforation by the rotation of the second rotary bit by expanding the expansion wings in the ground, and to advance the perforation by the rotation at the same time as the perforation expansion. As a result, the oil cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착장치에 대한 단면도.
도 2는 도 1의 가이드 디바이스에 대한 사시도.
도 3은 도 1의 파일럿 비트부에 대한 분해 사시도.
도 4는 도 3에 대한 단면도.
도 5는 도 1의 확장 윙에 대한 사시도.
도 6은 도 5의 확장 윙에 대한 분해 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 확장 윙의 인출입 동작 예를 설명하기 위한 도면. 1 is a cross-sectional view of an excavation device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the guide device of FIG.
3 is an exploded perspective view of the pilot bit unit of FIG.
4 is a cross-sectional view of FIG. 3.
5 is a perspective view of the expansion wing of FIG.
6 is an exploded perspective view of the extension wing of FIG. 5;
7 and 8 are views for explaining a pull-out operation example of the expansion wing of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴착장치에 대한 단면도이다. 도 2는 도 1의 가이드 디바이스에 대한 사시도이다. 도 3은 도 1의 파일럿 비트부에 대한 분해 사시도이다. 도 4는 도 3에 대한 단면도이다. 도 5는 도 1의 확장 윙에 대한 사시도이다. 도 6은 도 5의 확장 윙에 대한 분해 사시도이다.1 is a cross-sectional view of an excavation device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the guide device of FIG. 1. FIG. 3 is an exploded perspective view of the pilot bit unit of FIG. 1. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3. 5 is a perspective view of the expansion wing of FIG. 1. 6 is an exploded perspective view of the expansion wing of FIG. 5.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 굴착장치는 가이드 디바이스(110)와, 파일럿 비트부(120), 및 확장 윙(130)들을 포함한다.1 to 6, the excavator includes a guide device 110, a pilot bit portion 120, and expansion wings 130.

가이드 디바이스(110)는 디바이스 몸체(111)와, 걸림 돌기부(115), 및 가이드 돌기부(116)를 구비한다. 디바이스 몸체(111)에는 중심축을 따라 에어 홀(117)이 관통되어 형성된다. 에어 홀(117)은 외부로부터 고압공기를 공급받는다. 디바이스 몸체(111)는 중앙 둘레를 따라 돌출된 피스톤부(112)를 중심으로 상축부(113)와 하축부(114)가 형성된다.The guide device 110 includes a device body 111, a locking protrusion 115, and a guide protrusion 116. The air hole 117 is formed through the device body 111 along the central axis. The air hole 117 receives high pressure air from the outside. The device body 111 has an upper shaft portion 113 and a lower shaft portion 114 formed around the piston portion 112 protruding along the center circumference.

피스톤부(112)는 상축부(113)와 하축부(114)보다 큰 직경을 갖는다. 피스톤부(112)는 강관(10)의 하단에 결합된 케이싱 슈(11)의 상단을 하측으로 밀면서 강관(10)을 천공 속으로 끌고 내려가는 역할을 한다. 피스톤부(112)의 외주면에는 굴착 과정에서 발생하는 흙이나 자갈 등 슬러지를 천공으로 배출하는 복수의 배출 홈들이 형성될 수 있다. The piston portion 112 has a larger diameter than the upper shaft portion 113 and the lower shaft portion 114. The piston part 112 serves to pull the steel pipe 10 into the hole while pushing the upper end of the casing shoe 11 coupled to the lower end of the steel pipe 10 downward. On the outer circumferential surface of the piston 112, a plurality of discharge grooves for discharging sludge such as soil or gravel generated during the excavation process may be formed.

상축부(113)는 회전구동 장치에 의해 회전 동작하고, 승강구동 장치에 의해 승강 동작함으로써, 가이드 디바이스(110)가 회전 및/또는 승강 동작할 수 있게 한다. 하축부(114)는 하측 부위가 상측 부위보다 작은 직경을 가질 수 있다. 하축부(114)의 상측 부위에 외주면을 따라 링형 핀(118)이 체결되는 핀 홈(114a)이 형성될 수 있다. 링형 핀(118)은 비트부 몸체(121)의 내주면에 형성된 핀 홈(124)과도 체결됨으로써, 파일럿 비트부(120)가 가이드 디바이스(110)로부터 상하 방향으로 이탈되지 않게 한다.The upper shaft 113 rotates by the rotary drive device and moves up and down by the lift drive device, thereby enabling the guide device 110 to rotate and / or move up and down. The lower shaft portion 114 may have a diameter lower than that of the upper portion. A pin groove 114a to which the ring-shaped pin 118 is fastened along the outer circumferential surface may be formed at an upper portion of the lower shaft portion 114. The ring-shaped pin 118 is also fastened to the pin groove 124 formed on the inner circumferential surface of the bit body 121, so that the pilot bit portion 120 is not separated from the guide device 110 in the vertical direction.

걸림 돌기부(115)는 하축부(114)의 측면에 형성된다. 걸림 돌기부(115)는 비트부 몸체(121)의 수용 홈(122)의 내면에 형성된 걸림 턱부(123)와 상호 작용을 해서 하축부(114)의 회전을 제한한다. 걸림 돌기부(115)는 균등한 간격으로 이격된 3개의 걸림 돌기(115a)들을 포함할 수 있다. 걸림 턱부(123)는 균등한 간격으로 이격된 3개의 걸림 턱(123a)들을 포함할 수 있다. 하축부(114)의 회전시 걸림 돌기(115a)들은 걸림 턱(123a)들 사이에 형성된 양쪽 공간에서 각각 이동 가능할 수 있는 크기로 이루어진다. 이에 따라, 가이드 디바이스(110)는 파일럿 비트부(120)에 대해 일정 각도까지만 정,역 회전하도록 제한될 수 있다. The locking protrusion 115 is formed at the side of the lower shaft 114. The locking protrusion 115 may interact with the locking jaw portion 123 formed on the inner surface of the receiving groove 122 of the bit body 121 to limit the rotation of the lower shaft 114. The locking protrusion 115 may include three locking protrusions 115a spaced at equal intervals. The locking jaw 123 may include three locking jaws 123a spaced at equal intervals. The locking projections 115a at the time of rotation of the lower shaft portion 114 have a size that can be moved in each of the spaces formed between the locking jaws 123a. Accordingly, the guide device 110 may be limited to forward and reverse rotation only up to a certain angle with respect to the pilot bit unit 120.

가이드 돌기부(116)는 하단에 형성된다. 가이드 돌기부(116)는 확장 윙(130)들의 개수와 동일한 개수의 가이드 돌기(116a)들을 구비할 수 있다. 각각의 가이드 돌기(116a)는 하축부(114)의 중앙으로부터 외측으로 갈수록 반경이 점차 커지면서 굽어진 형태를 가질 수 있다. 확장 윙(130)들이 균등한 간격으로 배치되는 경우, 가이드 돌기(116a)들은 균등한 간격으로 배치될 수 있다. Guide protrusion 116 is formed at the bottom. The guide protrusion 116 may have the same number of guide protrusions 116a as the number of the extension wings 130. Each of the guide protrusions 116a may have a curved shape with a radius gradually increasing from the center of the lower shaft portion 114 to the outside. When the extension wings 130 are disposed at equal intervals, the guide protrusions 116a may be disposed at equal intervals.

파일릿 비트부(120)는 비트부 몸체(121) 및 복수의 제1 회전 비트(126)들을 구비한다. 비트부 몸체(121)에는 하축부(114)를 회전 가능하게 수용하는 수용 홈(122)이 형성된다. 수용 홈(122)의 내면에는 걸림 턱부(123)가 형성된다. 그리고, 수용 홈(122)의 내면에는 하축부(114)의 핀 홈(114a)에 대응하게 핀 홈(124)이 형성된다. 비트부 몸체(121)에는 하단 쪽으로 관통되어 디바이스 몸체(111)의 에어 홀(117)과 연통되는 에어 홀(121a)이 형성될 수 있다. 비트부 몸체(121)의 측면에는 슬러지 배출 홈(121b)이 형성될 수 있다.The pilot bit portion 120 includes a bit portion body 121 and a plurality of first rotating bits 126. The bit part body 121 is provided with a receiving groove 122 for rotatably accommodating the lower shaft portion 114. A locking jaw portion 123 is formed on the inner surface of the accommodation groove 122. In addition, the pin groove 124 is formed on the inner surface of the accommodation groove 122 to correspond to the pin groove 114a of the lower shaft portion 114. An air hole 121a may be formed in the bit body 121 to communicate with the air hole 117 of the device body 111. The sludge discharge groove 121b may be formed at the side of the bit part body 121.

비트부 몸체(121)는 피스톤부(112)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 비트부 몸체(121)의 둘레에 배치된 케이싱 슈(11)의 상단이 피스톤부(112)의 하단에 대응됨으로써, 피스톤부(112)는 케이싱 슈(11)의 상단을 하측으로 밀면서 강관(10)을 천공 속으로 끌고 내려갈 수 있다. 비트부 몸체(121)의 측면에는 확장 윙용 출입구(125)들이 형성된다.The bit part body 121 may be formed to have a diameter smaller than the diameter of the piston part 112. Accordingly, the upper end of the casing shoe 11 disposed around the bit part body 121 corresponds to the lower end of the piston part 112, whereby the piston part 112 pushes the upper end of the casing shoe 11 downward. The steel pipe 10 can be dragged down into the perforation. Sides of the bit part body 121 is formed with the entrance 125 for the expansion wing.

제1 회전 비트(126)들은 비트부 몸체(121)의 하단에 회전 가능하게 장착된다. 가이드 디바이스(110)의 회전에 의해 비트부 몸체(121)가 회전할 때, 제1 회전 비트(126)들은 원활한 회전이 가능하도록 비트부 몸체(121)의 하단에 각각 장착된다. 제1 회전 비트(126)들이 지층에 맞닿은 상태에서 비트부 몸체(121)가 회전하게 되면, 제1 회전 비트(126)들은 지층과의 마찰에 의해 회전하게 되며, 그에 따라 지층이 파쇄되면서 굴착이 진행될 수 있다. 제1 회전 비트(126)는 회전하면서 지층을 파쇄하게 되므로, 지층 파쇄시 부하를 작게 받을 수 있다. 제1 회전 비트(126)는 외면에 버튼 팁(126a)들이 형성되어 파쇄 효과를 높일 수 있다.The first rotation bits 126 are rotatably mounted at the lower end of the bit body 121. When the bit body 121 is rotated by the rotation of the guide device 110, the first rotation bits 126 are respectively mounted at the bottom of the bit body 121 to enable smooth rotation. When the bit body 121 is rotated while the first rotating bits 126 are in contact with the ground layer, the first rotating bits 126 are rotated by friction with the ground layer. Can proceed. Since the first rotation bit 126 breaks the ground layer while rotating, the first rotation bit 126 may receive a small load when the ground layer is broken. The first rotation bit 126 may have button tips 126a formed on an outer surface thereof to increase the crushing effect.

제1 회전 비트(126)들은 구름 면이 수평 면에 대해 경사진 형태로 비트부 몸체(121)에 각각 장착될 수 있다. 이에 따라, 제1 회전 비트(126)들은 회전시 부하가 더욱 작게 걸리면서 지층을 파쇄하는 효과를 높일 수 있다.The first rotation bits 126 may be mounted to the bit body 121 in a form where the rolling surface is inclined with respect to the horizontal surface. Accordingly, the first rotation bits 126 may increase the effect of crushing the ground layer while taking a smaller load during rotation.

확장 윙(130)들은 윙 몸체(131) 및 제2 회전 비트(136)를 각각 구비한다. 윙 몸체(131)는 확장 윙용 출입구(125)에 삽입되며, 확장 윙용 출입구(125)를 통해 인출 또는 인입되도록 슬라이드 이동한다. 제2 회전 비트(136)는 윙 몸체(131)의 인출 부위에 회전 가능하게 장착된다. 예컨대, 윙 몸체(131)의 하단 외측 가장자리에 경사면이 형성되고, 경사면에 제2 회전 비트(136)의 장착을 위한 장착 홈(132)이 형성될 수 있다.The extension wings 130 have a wing body 131 and a second rotating bit 136, respectively. The wing body 131 is inserted into the expansion wing entrance 125 and slides to be withdrawn or drawn through the expansion wing entrance 125. The second rotation bit 136 is rotatably mounted to the lead portion of the wing body 131. For example, an inclined surface may be formed at the bottom outer edge of the wing body 131, and a mounting groove 132 for mounting the second rotation bit 136 may be formed on the inclined surface.

제2 회전 비트(136)는 비트 회전축(137)과, 비트 롤러(138), 및 버튼 팁(139)들을 구비할 수 있다. 비트 회전축(137)은 윙 몸체(131)의 장착 홈(132) 내에 외측 단부가 내측 단부보다 높게 설치된다. 비트 롤러(138)는 비트 회전축(137)에 회전 가능하게 설치되고 장착 홈(132)으로부터 일부 돌출되게 형성된다. 이에 따라, 비트 롤러(138)는 구름 면이 천공의 측면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 회전 비트(136)는 회전시 부하가 보다 작게 걸리면서 천공의 측면 지층을 파쇄하는 효과를 높일 수 있다.The second rotary bit 136 may have a bit rotation axis 137, a bit roller 138, and button tips 139. Bit rotation shaft 137 is installed in the mounting groove 132 of the wing body 131, the outer end is higher than the inner end. The bit roller 138 is rotatably installed on the bit rotation shaft 137 and is formed to partially protrude from the mounting groove 132. Accordingly, the bit rollers 138 may be disposed with the rolling surface inclined with respect to the side of the perforation. Accordingly, the second rotation bit 136 may increase the effect of crushing the lateral strata of the perforation while the load is smaller during rotation.

버튼 팁(139)들은 비트 롤러(138)의 둘레 면과 바깥 측면에 형성될 수 있다. 비트 롤러(138)의 구름 면이 천공의 측면에 대해 경사져 배치되므로, 윙 몸체(131)가 확장될 때, 비트 롤러(138)의 바깥 측면이 천공의 측면 지층에 먼저 닿게 된다. 비트 롤러(138)의 바깥 측면에 형성된 버튼 팁(139)들이 천공의 측면 지층을 먼저 파쇄하기 시작함에 따라, 비트 롤러(138)에 걸리는 부하가 보다 줄어들 수 있다.The button tips 139 may be formed on the circumferential and outer sides of the bit roller 138. Since the rolling surface of the bit roller 138 is inclined with respect to the side of the perforation, when the wing body 131 is expanded, the outer side of the bit roller 138 first contacts the side strata of the perforation. As the button tips 139 formed on the outer side of the bit roller 138 begin to break the lateral strata of the perforations first, the load on the bit roller 138 can be further reduced.

윙 몸체(131)에는 가이드 돌기(116a)와 상호 작용에 의해 윙 몸체(131)를 확장 윙용 출입구(125)를 통해 인출 또는 인입 동작시키는 가이드 홈(133)이 형성된다. 가이드 홈(133)은 가이드 돌기(116a)의 회전에 따라 윙 몸체(131)를 슬라이드 이동시키도록 가이드 돌기(116a)를 끼워서 안내하는 형상으로 이루어진다. 이에 대해, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. The wing body 131 is formed with a guide groove 133 which draws or draws out the wing body 131 through the door 125 for the expansion wing by interacting with the guide protrusion 116a. The guide groove 133 has a shape in which the guide protrusion 116a is inserted and guided to slide the wing body 131 according to the rotation of the guide protrusion 116a. This will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.

도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 디바이스(110)의 걸림 돌기(115a)들이 반시계 방향으로 더 이상 회전하지 못하게 파일럿 비트부의 걸림 턱(123a)들에 맞닿아 있는 상태에서, 가이드 돌기(116a)들은 확장 윙(130)들이 파일럿 비트부(120)에 인입된 상태가 되도록 가이드 홈(133)들 내에 위치한다. As illustrated in FIG. 7, the guide protrusions 116a are in contact with the locking jaws 123a of the pilot bit portion so that the locking protrusions 115a of the guide device 110 can no longer rotate counterclockwise. Are positioned in the guide grooves 133 such that the extension wings 130 are retracted into the pilot bit portion 120.

이 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 파일럿 비트부(120)가 지층과의 마찰력에 의해 회전이 억제된 상태에서 가이드 디바이스(110)의 걸림 돌기(115a)들이 시계 방향으로 회전하면, 가이드 돌기(116a)들은 걸림 돌기(115a)들과 함께 회전하면서 가이드 홈(133)들에 의해 안내를 받아 확장 윙(130)들이 파일럿 비트부(120)로부터 인출되도록 한다. 이때, 걸림 돌기(115a)들이 시계 방향으로 더 이상 회전하지 못하게 걸림 턱(123a)들에 맞닿으면, 확장 윙(130)들은 최대로 인출된다. 한편, 3개의 확장 윙(130)들이 구비된 것으로 예시되어 있지만, 1개, 2개, 4개 이상으로 구비되는 것도 가능함은 물론이다.In this state, as shown in FIG. 8, when the locking projections 115a of the guide device 110 rotate clockwise in a state where the rotation of the pilot bit portion 120 is suppressed by the frictional force with the ground layer, the guide The protrusions 116a are guided by the guide grooves 133 while rotating together with the locking protrusions 115a to allow the extension wings 130 to be pulled out of the pilot bit part 120. At this time, when the locking projections 115a abut against the locking jaws 123a such that they do not rotate in the clockwise direction, the extension wings 130 are drawn out to the maximum. Meanwhile, although three extension wings 130 are illustrated as being provided, it is also possible to provide one, two, four, or more.

예를 들어, 전술한 구성을 갖는 굴착장치에 의해 지층을 굴착하는 과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. For example, the process of excavating the ground layer by the excavating device having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

먼저, 강관(10) 내에 가이드 디바이스(110)의 피스톤부(112)를 삽입시키고 케이싱 슈(11)를 파일럿 비트부(120)의 상측 둘레에 배치해서 강관(10)의 하단에 결합시킨다. 그리고, 가이드 디바이스(110)의 걸림 돌기(115a)들이 반시계 방향으로 더 이상 회전하지 못하게 파일럿 비트부(120)의 걸림 턱(123a)들에 맞닿게 해서 확장 윙(130)들이 파일럿 비트부(120)에 인입된 상태가 되도록 한다. 파일럿 비트부(120)를 지면에 맞닿게 한 상태에서, 가이드 디바이스(110)를 반시계 방향으로 회전시키면, 확장 윙(130)들이 파일럿 비트부(120)에 인입된 상태로 유지되면서 파일럿 비트부(120)는 가이드 디바이스(110)와 함께 일체로 회전하게 된다. 이 과정에서, 제1 회전 비트(126)들의 회전에 의해 지층이 파쇄되면서 천공 작업이 이루어지게 된다. 천공 작업이 계속될수록 굴착장치는 천공 속을 따라 내려가게 되며, 피스톤부(112)에 의해 강관(10)도 함께 밀려 내려가게 된다. First, the piston part 112 of the guide device 110 is inserted into the steel pipe 10, and the casing shoe 11 is disposed around the upper side of the pilot bit part 120 to be coupled to the lower end of the steel pipe 10. In addition, the engaging projections 115a of the guide device 110 abut against the locking jaws 123a of the pilot bit portion 120 so that the locking projections 115a do not rotate in the counterclockwise direction so that the extension wings 130 are connected to the pilot bit portion ( 120). When the guide bit 110 is rotated counterclockwise in a state where the pilot bit part 120 is brought into contact with the ground, the pilot bit part is maintained while the extension wings 130 remain in the pilot bit part 120. 120 rotates integrally with the guide device 110. In this process, as the ground layer is broken by the rotation of the first rotation bits 126, the drilling operation is performed. As the drilling operation continues, the drilling apparatus descends along the drilling hole, and the steel pipe 10 is also pushed down by the piston part 112.

이후, 지중에서 강관(10) 외경보다 넓게 지층을 천공하고자 하면, 가이드 디바이스(110)를 시계 방향으로 회전시킨다. 이때, 파일럿 비트부(120)는 지층과의 마찰력에 의해 회전이 억제되므로, 가이드 디바이스(110)의 걸림 돌기(115a)들은 걸림 턱(123a)들로부터 점차 벗어나게 된다. 이에 따라, 가이드 돌기(116a)들도 확장 윙(130)들이 파일럿 비트부(120)로부터 점차 인출되도록 가이드 홈(133)들을 따라 이동하게 된다. 확장 윙(130)들은 파일럿 비트부(120)로부터 인출됨과 동시에 회전하게 되므로, 제2 회전 비트(136)들의 회전에 의해 천공의 측면 지층이 파쇄되면서 천공의 내경이 점차 넓어질 수 있다.Subsequently, when the ground layer is to be drilled wider than the outer diameter of the steel pipe 10 in the ground, the guide device 110 is rotated in the clockwise direction. At this time, since the rotation of the pilot bit unit 120 is suppressed by the frictional force with the ground layer, the locking protrusions 115a of the guide device 110 are gradually deviated from the locking jaws 123a. Accordingly, the guide protrusions 116a are also moved along the guide grooves 133 such that the extension wings 130 are gradually drawn out from the pilot bit part 120. Since the extension wings 130 are rotated at the same time as they are drawn out from the pilot bit part 120, the inner diameter of the perforations may be gradually widened while the side strata of the perforations are broken by the rotation of the second rotation bits 136.

이후, 확장 윙(130)들을 복귀시켜 굴착장치를 강관(10)으로부터 외부로 인양하고자 하면, 가이드 디바이스(110)를 반시계 방향으로 회전시키면서 상승시킨다. 그러면, 확장 윙(130)들의 상면이 케이싱 슈(11)의 하단과 닿게 되고, 그 마찰력에 의해 확장 윙(130)들의 회전이 억제된다. 이 상태에서, 가이드 디바이스(110)가 반시계 방향으로 계속 회전하게 되면, 가이드 돌기(116a)들은 확장 윙(130)들을 파일럿 비트부(120)에 인입시키도록 가이드 홈(133)들을 따라 이동하게 된다. 걸림 돌기(115a)들이 반시계 방향으로 더 이상 회전하지 못하게 걸림 턱(123a)들에 맞닿게 되면, 확장 윙(130)들은 파일럿 비트부(120)에 완전히 인입된다. 그러면, 파일럿 비트부(120)는 강관(10) 내로 삽입될 수 있는 상태가 되므로, 가이드 디바이스(110)의 상승시 파일럿 비트부(120)는 가이드 디바이스(110)와 함께 강관(10)으로부터 외부로 인양될 수 있다.Thereafter, when the extension wings 130 are to be returned to lift the excavator from the steel pipe 10 to the outside, the guide device 110 is raised while rotating in the counterclockwise direction. Then, the upper surface of the expansion wings 130 is in contact with the lower end of the casing shoe 11, the rotation of the expansion wings 130 is suppressed by the friction force. In this state, when the guide device 110 continues to rotate in the counterclockwise direction, the guide protrusions 116a move along the guide grooves 133 to introduce the extension wings 130 into the pilot bit portion 120. do. When the locking protrusions 115a are brought into contact with the locking jaws 123a so that they cannot rotate in the counterclockwise direction, the extension wings 130 are fully inserted into the pilot bit part 120. Then, the pilot bit portion 120 is in a state that can be inserted into the steel pipe 10, the pilot bit portion 120 is external from the steel pipe 10 together with the guide device 110 when the guide device 110 is raised. Can be salvaged.

전술한 바와 같이, 파일럿 비트부(120)에 대해 해머링에 의한 상하 타격 없이 제1 회전 비트(126)를 갖는 파일럿 비트부(120)의 회전에 의해서만 지층을 파쇄해서 천공할 수 있다. 또한, 지중에서 확장 윙(130)들을 확장시켜 제2 회전 비트(135)의 회전에 의해 천공 확장이 가능하며, 천공 확장과 동시에 회전에 의한 천공을 아래쪽으로 진전시킬 수 있다. 그 결과, 유류비용의 절감 효과가 있을 수 있다.As described above, the ground layer may be crushed and drilled only by the rotation of the pilot bit unit 120 having the first rotation bit 126 without hitting the pilot bit unit 120 by hammering. In addition, by expanding the extension wings 130 in the ground can be expanded by the rotation of the second rotary bit 135, it is possible to advance the drilling by the rotation at the same time as the drilling expansion. As a result, the oil cost can be reduced.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10..강관 11..케이싱 슈
110..가이드 디바이스 112..피스톤부
115..걸림 돌기부 116..가이드 돌기부
120..파일럿 비트부 123..걸림 턱부
125..확장 윙용 출입구 126..제1 회전 비트
130..확장 윙 133..가이드 홈
136..제2 회전 비트10. Steel pipe 11. Casing shoe
110..Guide device 112..Piston part
115..Jump protrusion 116..Guide protrusion
120. Pilot bit section 123. Jamming jaw section
125..Exit for extension wing 126..1st rotating bit
130..Extension wing 133..Guide groove
136..2nd rotation bit

Claims (3)

중심축을 따라 에어 홀이 관통되며 중앙 둘레를 따라 돌출된 피스톤부를 중심으로 상축부와 하축부가 형성된 디바이스 몸체와, 상기 하축부의 측면에 형성된 걸림 돌기부, 및 상기 하축부의 하단에 형성된 가이드 돌기부를 구비한 가이드 디바이스;
상기 하축부를 회전 가능하게 수용하는 수용 홈이 형성되고 상기 수용 홈의 내면에 상기 걸림 돌기부와 상호 작용에 의해 상기 하축부의 회전을 제한하는 걸림 턱부가 형성되며 측면에 확장 윙용 출입구들이 형성된 비트부 몸체, 및 상기 비트부 몸체의 하단에 회전 가능하게 장착된 복수의 제1 회전 비트들을 구비한 파일럿 비트부; 및
상기 확장 윙용 출입구들에 각각 삽입되는 윙 몸체를 구비하고, 상기 윙 몸체에 상기 가이드 돌기부와 상호 작용에 의해 상기 윙 몸체를 상기 확장 윙용 출입구를 통해 인출 또는 인입 동작시키는 가이드 홈이 형성되며, 상기 윙 몸체의 인출 부위에 회전 가능하게 장착된 제2 회전 비트를 구비한 확장 윙들;
을 포함하는 굴착장치.An air hole penetrates along a central axis and a device body having an upper shaft portion and a lower shaft portion formed around a piston portion protruding along a center circumference, a locking protrusion formed on a side of the lower shaft portion, and a guide protrusion formed at a lower end of the lower shaft portion. A guide device provided;
An accommodation groove for rotatably receiving the lower shaft portion is formed, and a locking jaw portion for restricting rotation of the lower shaft portion is formed on the inner surface of the accommodation groove by restricting the rotation of the lower shaft portion, and a bit part in which entrances for expansion wings are formed on the side surface thereof. A pilot bit unit having a body, and a plurality of first rotating bits rotatably mounted at a lower end of the bit unit body; And
The wing body having a wing body respectively inserted into the expansion wing entrances, the guide body is formed in the wing body for the drawing or withdrawal operation of the wing body through the entrance for the expansion wing by interacting with the guide projection, the wing Expansion wings having a second rotational bit rotatably mounted to a lead-out portion of the body;
Excavator comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제2 회전 비트는,
상기 윙 몸체의 장착 홈 내에 외측 단부가 내측 단부보다 높게 설치된 비트 회전축과,
상기 비트 회전축에 회전 가능하게 설치되고 상기 장착 홈으로부터 일부 돌출되게 형성된 비트 롤러, 및
상기 비트 롤러의 둘레 면과 바깥 측면에 형성된 버튼 팁들을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착장치.The method of claim 1,
The second rotation bit,
A bit rotation shaft provided with an outer end higher than an inner end in a mounting groove of the wing body;
A bit roller rotatably installed on the bit rotation shaft and formed to partially protrude from the mounting groove, and
And a button tip formed on a circumferential surface and an outer side of the bit roller. 제1항에 있어서,
상기 제1 회전 비트들은 구름 면이 수평 면에 대해 경사진 형태로 상기 비트부 몸체에 각각 장착된 것을 특징으로 하는 굴착장치.The method of claim 1,
The first rotating bits are excavating apparatus, characterized in that each of the rolling surface is mounted on the body of the bit portion in a form inclined with respect to the horizontal plane.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150125755A (en) * 2014-04-30 2015-11-10 (주)씨엔피텍 Drilling bit
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