지중천공용 굴착기{A excavator which is boring a ground}
본 고안은 비닐하우스 등을 설치하기 위한 기초용 파이프 또는 말뚝 등을 지중에 용이하게 매설하도록 지중에 구멍을 천공하는 굴착기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중심축은 통쇠로 된 긴 원기둥형으로 되어 있으며 이 중심축의 외주면에는 스크루날개가 고정부착되어 있고 중심축의 상부에는 통상의 드릴과 체결되도록 드릴체결구가 형성되어 있으며 중심축의 하부 끝단에는 삼각형의 굴착비트가 삽입용접되는 굴착비트삽입홈이 형성되어 있는데, 상기 스크루날개의 외측면에는 초경금속편이 삽입 고정되는 삽입요홈이 스크루날개를 따라 일정간격으로 형성되어 있어 상기 초경금속편이 삽입요홈에 삽입되어 고정 부착되도록 되어 있되 초경금속편의 일부분이 스크루날개의 외측으로 돌출되도록 되어 있어 스크루날개가 마모되는 것을 방지� ��도록 되어 있고 굴착된 흙을 용이하게 외부로 배출할 수 있는 것을 특징으로 하는 지중천공용 굴착기에 관한 것이다. 종래에는 논이나 밭 등에 비닐하우스 등을 설치하기 위한 기초용 파이프 또는 말뚝 등을 지중에 매설할 경우 지중에 구멍을 천공하지 않은 상태에서 기초용 파이프나 말뚝 자체를 망치나 해머 등으로 쳐서 지중에 박아 매설함으로써 많은 시간과 인력이 소모될 뿐 아니라 망치나 해머 등으로 기초용 파이프나 말뚝을 타입(打入)할 때 기초용 파이프나 말뚝의 상부가 마모되고 중간부분이 휘어져 손상되는 문제점이 있었다. 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 한국실용신안등록공보 등록번호 제 0127276호의 '비닐하우스 파이프 매설용 굴착기'에서는 도 5에 도시된 바와 같이 파이프 형상으로 내부가 비어있는 굴착기(1')의 본체봉(11')에 스크루날개(3')를 전기용접으로 설치하고, 스크루날개(3')에 고강도의 금강석편(12')을 산소용접으로 부착시키며, 본체봉(11')의 상부에 드릴체결구(4')를 장착시키고 하부에 형성된 넛트에는 굴착칼날(13')의 볼트(14')가 나사결합되도록 구성한 비닐하우스 파이프 매설용 굴착기가 개시되었으나, 상기 굴착기(1')는 스크루날개(3')의 상면부에 금강석편(12')이 용접 부착되어 있어 지중을 천공시 회전하는 스크루날개(3')의 하부와 외측면이 지중의 단단한 흙이나 돌 등에 금강석편(12')보다 먼저 부딪치면서 닿아 쉽게 마모됨으로써 금강석편(12') 이 효율적으로 스크루날개(3')의 마모를 방지하지 못하며, 또 금강석편(12')이 단단한 지반과 부딪쳐 쉽게 용접부위가 떨어져 나가게 되어 있고, 굴착기(1')의 본체봉(11')이 내부가 빈 파이프형상으로 되어 있어 강도가 약하여 지중에 단단한 암석 등과 부딪치게 되면 본체봉(11')이 휘어지거나 파손되는 문제점이 있었으며, 본체봉(11') 하부에 나사결합된 굴착칼날(13')은 스크루식으로 되어 있어 단단하지 않은 지면을 굴착시에는 용이하게 굴착할 수 있으나 단단한 지면의 천공시에는 쉽게 구부러지거나 파손되는 문제점이 있어 굴착기(1')의 전체적인 강도가 약하여 단단한 지반의 천공시에는 부적합하고 쉽게 파손되어 장기간 사용하기에 적합하지 않고 굴착된 흙이 쉽게 외부로 빠져 나가지 않아 굴착에 지장을 주는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 스크루날개의 외측으로 돌출되도록 초경금속편을 삽입 부착시켜 스크루날개가 쉽게 마모되는 것을 방지하고 굴착시 초경금속편이 쉽게 떨어져 나가지 않도록 하며, 굴착기의 전체적인 강도를 향상시켜 단단한 지반의 천공시에도 용이하게 굴착이 가능하고 장기간 사용시에도 파손이 되지 않는 굴착기를 제공하는 것에 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 굴착기의 중심축은 통쇠로 된 긴 원기둥형으로 되어 있으며 이 중심축의 외주면에는 스크루날개가 고정부착되어 있고 중심축의 상부에는 통상의 드릴과 체결되는 드릴체결구가 형성되어 있으며 중심축의 하부 끝단에는 삼각형의 굴착비트가 삽입고정되는 굴착비트삽입홈이 형성되어 있는데, 상기 스크루날개의 외측면에는 초경금속편이 삽입 고정되는 삽입요홈이 스크루날개를 따라 일정간격으로 형성되어 있되 상기 초경금속편의 일부분이 스크루날개의 외측으로 돌출되도록 되어 있어 스크루날개가 마모되는 것을 방지하고 굴착된 흙이 외부로 잘 빠져나가도록 되어 있는 것에 본 고안의 특징이 있다.
도 1은 본 고안에 따른 굴착기의 일실시예를 도시한 사시도 도 2는 도 1의 굴착기의 요부를 분해한 상태의 개략도 도 3은 본 고안에 따른 굴착기의 하부에 선단스크루날개가 부착된 상태를 도시한 사시도 도 4는 도 3의 굴착기의 요부를 분해한 상태의 개략도 도 5는 종래의 굴착기의 결합상태도 < 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 > 1a, 1b, 1'. 굴착기 2a, 2b. 중심축 3a, 3b, 3'. 스크루날개 4a, 4b, 4'. 드릴체결구 5a, 5b. 굴착비트 6a, 6b. 굴착비트삽입홈 7a, 7b, 7c. 초경금속편 8a, 8b, 8c. 삽입요홈 9. 선단스크루날개 10. 안내스크루날개 11'. 본체봉 12'. 금강석편 13'. 굴착칼날 14'. 볼트
이하 본 고안의 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1내지 4에 도시된 바와 같이 본 고안의 굴착기(1a)(1b)는 통상의 드릴(도시하지 않음)과 체결되어 드릴의 구동에 의해 회전하면서 지중을 굴착하는 것으로서, 굴착기(1a)(1b)의 중심축(2a)(2b)은 긴 원기둥형으로 되어 있으며, 이 중심축(2a)(2b)의 외주면에는 스크루날개(3a)(3b)가 고정 부착되어 있고 중심축(2a)(2b)의 상부에는 통상의 드릴과 체결되도록 드릴체결구(4a)(4b)가 형성되어 있으며, 중심축(2a)(2b)의 하부 끝단에는 초경금속으로 된 삼각형의 굴착비트(5a)(5b)가 삽입되어 용접부착되는 굴착비트삽입홈(6a)(6b)이 형성되어 있는데, 상기 스크루날개(3a)(3b)의 외측면에는 초경금속편(7a)(7b)이 삽입 부착되는 삽입요홈(8a)(8b)이 스크루날개(3a)(3b)를 따라 일정간격으로 형성되어 있어 상기 초경금속편(7a)(7b)이 삽입요홈(8a)(8b)에 삽입되어 용접 부착되도록 되어 있되 초경금속편(7a)(7b)의 일부분이 스크루날개(3a)(3b)의 외측으로 돌출되도록 되어 있어 스크루날개(3a)(3b)가 마모되는 것을 방지하도록 되어 있다. 상기 중심축(2a)(2b)은 주철이나 주강 등의 금속재질로 되어 있으며 단단한 지반을 굴착시에도 중심축(2a)(2b)이 휘어지거나 부러지는 것을 방지하기 위하여 통쇠로 된 긴 원기둥형으로 되어 있고, 지름은 직경 16mm, 길이 750mm 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 스크루날개(3a)(3b)는 중심축(2a)(2b)의 외주면에 나선형으로 용접 부착되어 있는 부분으로, 나선 사이의 간격이 60mm 정도의 간격을 유지하면서 반복적인 나선형으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 스크루날개(3a)의 하단에는 수평방향으로 중심축(2a)을 반회전하는 반쪽의 안내스크루날개(10)가 부착되어 있어 최초 굴착시 굴착기(1a)가 흔들리지 않도록 스크루날개(3a)를 안내하여 수직방향으로 바르게 지중을 천공하도록 되어 있다. 또한, 본 고안의 다른 실시예로서 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상기 스크루날개(3b)가 용접부착된 중심축(2b)의 하부에 스크루날개(3b)와 일정간격을 유지하여 선단스크루날개(9)를 용접부착시킴으로써 굴착기(1b)가 흔들리지 않고 서서히 지면을 파고 들어가도록 되어 있어 지중을 굴착시 굴착기(1b)의 선단부가 너무 빠르게 지중을 파고 들어 가지 않도록 함으로써 단단한 지반을 용이하게 굴착하고, 또 종래 굴착되는 흙이 잘 빠져 나가지 아니하여 굴착에 지장을 주던 것을 방지하여 지중을 천공하면서 발생되는 흙을 더욱 원활하게 외부로 배출할 수 있도록 되어 있다. 상기 선단스크루날개(9)는 중심축(2b)의 하부를 나선형으로 2 ~ 3회 정도 휘어감은 형상으로 되어 있으며, 이 선단스크루날개(9)에도 초경금속편(7c)이 삽입되는 삽입요홈(8c)이 선단스크루날개(9)의 외측면을 따라 일정간격으로 형성되어 있고, 스크루날개(3b)와 선단스크루날개(9) 사이의 간격은 30mm 정도를 유지하도록 하여 용접부착하는 것이 바람직하다. 한편, 스크루날개(3a)(3b)의 하부 끝단은 굴착이 용이하도록 굴착기(1a)(1b)의 선단부쪽으로 굽어져 있고 굽어진 스크루날개(3a)(3b)의 하부끝단 상부에는 사각형의 초경금속편(7d)이 용접부착되어 있다. 상기 초경금속편(7a)(7b)(7c)은 초경금속(또는 초경합금(超硬合金 , hard metal)이라고도 명명됨)재질로 되어 있는데, 통상적으로 탄화텅스텐에 코발트·니켈 등의 금속 가루를 섞어 만든 소결(燒結)합금으로 내열성, 내마모성, 내부식성, 내충격성이 뛰어나 주철·철강 제품의 절단 공구를 만드는 재료로 쓰이는 고강도의 물질이다. 이 초경금속편(7a)(7b)(7c)은 직육면체 형상의 작은 조각으로 형성되어 있으며 스크루날개(3a)(3b) 및 선단스크루날개(9)에 형성된 삽입요홈(8a)(8b)(8c)에 삽입되어 용접부착되어 있되 초경금속편(7a)(7b)(7c)의 상부 및 하부와 일측면 부분이 스크루날개(3a)(3b)와 선단스크루날개(9)의 외측으로 돌출되도록 고정부착되어 있어 지중의 굴착시 스크루날개(3a)(3b)와 선단스크루날개(9)보다 고강도의 초경금속편(7a)(7b)(7c)이 먼저 지중의 단단한 지반이나 돌 등과 마찰됨으로써 스크루날개(3a)(3b)와 선단스크루날개(9)의 손상 및 마모가 거의 없도록 되어 있으며, 또 초경금속편(7a)(7b)(7c)이 삽입요홈(8a)(8b)(8c)에 삽입 용접부착되어 있으므로 단단한 지반에 부딪쳐도 용접부위가 쉽게 떨어지지 않아초경금속편(7a)(7b)(7c)이 떨어져 나가지 않도록 되어 있다. 상기 삽입요홈(8a)(8b)(8c)에 삽입되는 초경금속편(7a)(7b)(7c)의 크기는 바람직하게는 가로 5mm, 세로 8mm, 높이 5mm 정도이고, 스크루날개(3a)(3b) 및 선단스크루날개(9)의 상면과 하면보다 각각 위·아래쪽으로 1mm 정도씩 돌출되고 측면으로는 2mm정도 돌출되도록 하며, 스크루날개(3a)(3b)가 중심축(2a)(2b)을 1회전시 통상 4개의 초경금속편(7a)(7b)(7c)이 용접부착되는 것이 바람직하다. 상기 굴착비트(5a)(5b)는 삼각형 형상으로 초경금속 재질로 되어 있고 중심축(2a)(2b) 하부 끝단의 굴착비트삽입홈(6a)(6b)에 삽입되어 용접 부착되어 있어 중심축(2a)(2b)과 일체로 형성됨으로써 도 5에 도시된 종래의 나사결합식으로 결합되며 스크루식으로 되어 있는 굴착칼날(12')보다 강도가 강하여 단단한 지면의 천공시에도 쉽게 구부러지거나 파손되지 않는 장점이 있다.
상기와 같이 본 고안에 의하면 초경금속편이 스크루날개와 선단스크루날개의 외측으로 돌출되도록 용접부착됨으로써 스크루날개와 선단스크루날개가 쉽게 손상 및 마모되는 것을 방지할 수 있으며, 삽입요홈에 초경금속편이 삽입되어 있어 단단한 지반에 부딪쳐도 쉽게 떨어져 나가지 않고, 또한 굴착기의 중심축이 통쇠로 된 긴 원기둥형으로 되어 있어 굴착기의 전체적인 강도가 향상되고 별도의 선단스크루날개를 구비하여 단단한 지반의 천공시에도 용이하게 굴착이 가능하고 굴착된 흙이용이하게 외부로 배출되도록 할 수 있으며 장기간 사용시에도 파손이 되지 않는 효과가 있다. |
