천공기{DRILLING EQUIPMENT}
본 발명은 천공기에 관한 것으로써, 특히, 제2모터가 제1모터어셈블리의 외측에 배치되거나, 제1모터가 제2모터어셈블리의 외측에 배치되는 천공기에 관한 것이다.
종래의 천공기는 한국등록실용 제384053호에 제시된 것이 있다. 통상적으로 구조물의 기초공사인 파일설치 작업 또는 연약지반의 보강을 위한 그라우팅 작업을 행하기 위해서 사용되는 천공장비는, 천공장비 본체(100)와, 상기 장비 본체(100)의 지지대(200)에 지지되어 수직 방향으로 세워지는 가이드(300)와, 상기 가이드(300)를 따라서 이동 가능하게 지지되어 지반을 천공하는 오거(auger)(400) 및 상기오거(400)의 외측을 감싸는 원통형의 파이프로 이루어진 케이싱(500)으로 구성된다. 상기 천공장비 본체(100)는 스스로 이동할 수 있도록 이루어져 위치를 옮기면서 천공작업을 할 수 있도록 형성된다. 상기 지지대(200)는 본체(100)와 가이드(300) 양쪽에 각각 힌지 고정되어 본체(100)에 지지된 상태로 그 각도를 조절할수 있도록 구성된다. 상기 오거(400)는 외주면에 나선형의 굴삭날이 형성되어 지반을 굴착할 수 있도록 이루어지며, 이러한 오거(400)의 선단부에는 단단한 금속이나 다이아몬드 등으로 이루어진 팁이 고정되어 지반천공시 암석과 같은 단단한 물질로부터 오거가 손상되거나 파손되는 것을 방지하도록 되어있다. 그리고 오거(400)와 케이싱(500)의 상부에는 모터(M)가 각각 장착되어 이들 각각의 모터의 구동에 의하여 오거(400) 및 케이싱(500)은 각각 독립적으로 회전할 수 있도록 구성된다. 이와 같은 구조의 천공장비는 통상적으로 사용되고 있는 것이거나 이와 유사한 것으로 이루어질 수 있으며 상기 케이싱(500)의 외측에 돌출부가 형성되어, 점토층과 같이 부착력이 강한 지반의 천공시 상기 케이싱(500) 외벽에 점토층이 부착되는 것을 억제하도록 이루어진다. 상기 돌출부는 케이싱(500)의 외측면을 따라서 나선형으로 형성되는데, 이러한 돌출부는 케이싱(500)과 일체로 형성되거나 아니면 별도로 제작하여 케이싱(500)에 용접 등으로 고정 설치할 수 있다. 이러한 돌출부는 오거(400)에 형성된 굴삭날의 나선방향과 반대방향의 나선부를 이루도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 형성된 돌출부로 인하여 지반천공시 케이싱(500) 외벽에 점토층이 부착되는 것을 억제하므로 케이싱(500)의 회전을 원활하게 하여준다. 상기와 같은 본 고안의 케이싱이 제공된 천공장비를 사용하여 지반을 천공하려면, 먼저 천공장비를 천공위치로 이동하여 그 위치를 고정한 다음, 천공장비를 작동시키면 오거(400)와 케이싱(500)이 각각의 모터(M)의 회전력에 의하여 서로 반대방향으로 서서히 회전하면서 지반을 천공하게 된다. 그리고 천공하면서 발생되는 흙은 도시되지 않은 배토장치를 통하여 케이싱(500)의 상부로 배출시키게 된다. 이러한 굴착시 케이싱(500)의 외측에 형성된 돌출부로 인하여 케이싱(500)의 외경보다 더 큰 단면을 형성하면서 지반을 천공하게 되며, 이에 따라 지층이 해안 매립지와 같이 부착력이 강한 점토층일 경우에도 케이싱(500) 외벽에는 점토층이 부착되는 것을 억제하면서 지반을 천공할 수 있게된다. 이와 같이 지반이 천공되면 케이싱(500)은 그대로 두고 그 내부의 오거(400)는 케이싱(500) 외부로 인출한 후, 천공구멍에 파일을 설치하거나 또는 그라우팅 작업을 행한 다음 케이싱(500)을 인발하면 하나의 천공구에 대한 작업이 완료된다. 그러나, 종래의 이러한 천공기는 오거(400)를 회동시키는 모터(M)와 케이싱(500)을 회전시키는 모터(M)가 일직선상에 배치되어 장비가 작업할 수 있는 최소공간의 높이가 높아지게 되어 작업이 어려워지는 문제점이 있다. 또한, 모터(M)에 연결되는 변속기도 모터(M)의 일직선상에 배치되어 장치의 높이가 높아지게 된다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 상기 제1모터어셈블리와 상기 제2모터어셈블리가 컴팩트하게 유지될 수 있게 되어 지형의 높이가 제한된 곳에서도 용이하게 작업할 수 있는 천공기를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 천공기는, 제1기어와, 상기 제1기어에 연동되며 스크류를 회전시키는 제2기어와, 상기 제1기어를 회동시키는 제1모터를 포함하는 제1모터어셈블리와 제3기어와, 상기 제3기어에 연동되며 케이싱을 회전시키는 제4기어와, 상기 제3기어를 회동시키는 제2모터를 포함하며 상기 제1모터어셈블리의 하부에 배치되는 제2모터어셈블리를 포함하여 이루어지며, 상기 제2모터가 상기 제1모터어셈블리의 외측에 배치되거나, 상기 제1모터가 상기 제2모터어셈블리의 외측에 배치되는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하면, 상기 제1모터어셈블리와 상기 제2모터어셈블리가 컴팩트하게 유지될 수 있게 되어 지형의 높이가 제한된 곳에서도 용이하게 작업할 수 있는 이점이 있다. 전술한 구성에서, 상기 제3기어 및 상기 제4기어가 베벨기어로 구비되거나, 상기 제1기어 및 상기 제2기어가 베벨기어로 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 천공기에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다. 제2모터가 제1모터어셈블리의 외측에 배치되거나, 제1모터가 제2모터어셈블리의 외측에 배치되어 장치가 컴팩트하게 유지될 수 있게 되어 지형의 높이가 제한된 곳에서도 용이하게 작업할 수 있다. 상기 제3기어와 상기 제4기어는 베벨기어로 구비되어, 제2모터가 제2모터어셈블리의 양측에 배치될 수 있게 되어 상기 제1모터어셈블리와 상기 제2모터어셈블리를 더욱 컴팩트하게 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천공기 부분 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공기 부분 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 천공기는, 제1기어(32)와, 상기 제1기어(31)에 연동되며 스크류(10)를 회전시키는 제2기어(31)와, 상기 제1기어(32)를 회동시키는 제1모터(33)를 포함하는 제1모터어셈블리(30)와 제3기어(42)와, 상기 제3기어(42)에 연동되며 케이싱(20)을 회전시키는 제4기어(41)와, 상기 제3기어(42)를 회동시키는 제2모터(43)를 포함하며 상기 제1모터어셈블리(30)의 하부에 배치되는 제2모터어셈블리(40)를 포함하여 이루어진다. 제1모터어셈블리(30)는 제1기어(32)와, 상기 제1기어(31)에 연동되며 스크류(10)를 회전시키는 제2기어(31)와, 상기 제1기어(32)를 회동시키는 제1모터(33)를 포함한다. 제1기어(32)는 평기어로 구비되며, 다수개 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 두개가 구비되어 제2기어(31)의 양측에 배치된다. 제2기어(31)는 상기 제1기어(31)에 치합되어 연동되며 스크류(10)와 축이음되어 스크류(10)를 회전시킨다. 제2기어(31)도 평기어로 구비되며, 제1기어(32)보다 직경이 더 크도록 형성된다. 제1모터(33)는 제1기어하우징(34)의 상부 또는 하부에 배치되며 제1기어(32)에 축이음되어 제1기어(32)를 회동시킨다. 나아가, 제1모터어셈블리(30)는 제1기어(32)와 제2기어(31)를 둘러싸는 제1기어하우징(34)을 포함한다. 제2모터어셈블리(40)는 제1모터어셈블리(30)의 하부에 배치되며, 제3기어(42)와, 상기 제3기어(42)에 치합되어 연동되며 케이싱(20)을 회전시키는 제4기어(41)와, 상기 제3기어(42)를 회동시키는 제2모터(43)를 포함하여 이루어진다. 제3기어(42)는 평기어로 구비되며, 제1기어(32)와 같이 다수개 구비될 수 있다. 제4기어(41)는 링기어로 구비되며 중심부에 스크류(10)가 관통되는 관통공이 형성된다. 또한, 제4기어(41)는 스크류(10)가 내부에 삽입되는 케이싱(20)에 축이음된다. 한편, 제4기어(41)는 상부에 케이싱(20)의 상단이 걸리는 걸림턱이 내측으로 돌출형성된다. 이러한 걸림턱은 제4기어(41)와 케이싱(20)의 조립시 제4기어(41)가 더이상 내려가지 않도록 하는 스토퍼 역할을 한다. 이와 같이 상기 걸림턱으로 인해 제4기어(41)의 위치가 결정되어 조립이 용이해지는 이점이 있다. 또한, 케이싱(20)에는 케이싱(20)과 제4기어(41)가 볼팅체결될 수 있도록 볼트가 삽입되는 관통공이 원주방향을 따라 다수개 형성된다. 이러한 관통공으로 인해 케이싱(20)과 제4기어(41)는 견고하게 조립될 수 있다. 제2모터(43)는 제2기어하우징(44)의 상부에 배치되며 제3기어(42)에 축이음 된다. 제1모터(33)와 제2모터(43)는 전기 모터 또는 유압모터로 구비될 수 있다. 나아가, 제2모터어셈블리(40)는 제3기어(42)와 제4기어(41)를 둘러싸는 제2기어하우징(44)을 포함한다. 제2기어하우징(44)과 케이싱(20)의 외주면 사이에는 베어링이 배치되어 케이싱(20)이 제2기어하우징(44)에 대해 원활하게 회동될 수 있게 된다. 또한, 이와 같이 단순한 구조로 케이싱(20)이 안정적으로 지지되면서 원활하게 회동될 수 있도록 할 수 있다. 이와 같이 제1기어하우징(34)과 제2기어하우징(44)을 포함하여 기어가 외부 이물질로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 제2모터(43)가 제1모터어셈블리(30)의 외측에 배치되거나, 제1모터(33)가 제2모터어셈블리(40)의 외측에 배치된다. 본 실시예에서는 제2모터(43)가 제1모터어셈블리(30)의 외측에 배치되는 것을 예로 들어 설명하겠다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제4기어(41)의 반경은 제2기어(31)의 반경보다 크 게 형성되어 제2모터(43)가 제1모터어셈블리(30)의 외측에 배치될 수 있다. 이러한 경우에는 제2모터(43)가 제1기어하우징(34)의 측부에 배치된다. 이로인해 제1모터어셈블리(30)의 제1기어하우징(34)의 아래에 제2모터(43)가 배치되는 것을 방지하여 장치의 전체높이가 낮아지게 되는 이점이 있다. 본 발명의 다른 실시예로 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제3기어(42') 및 상기 제4기어(41')가 베벨기어로 구비되거나, 상기 제1기어(32) 및 상기 제2기어(31)가 베벨기어로 구비될 수 있다. 이러한 경우에는 제2모터(43)가 제2기어하우징(44) 측부에 배치되거나, 제1모터(33)가 제1기어하우징(34)의 측부에 배치된다. 이로인해 제1모터어셈블리(30)와 제2모터어셈블리(40)의 전체높이가 낮아지게 되는 이점이 있다. 이와 같은 구조를 적용하게 되면 제1모터(33) 상단에서부터 제2기어하우징(44) 하단까지 2m이하의 높이로 할 수 있다. 한편, 제4기어(41')가 베벨기어로 구비될 경우에는 링 형상의 베벨기어로 구비되며, 케이싱(20)의 상단에 고정되도록 설치된다. 본 발명의 천공기는 제1모터(33)가 작동되면 제1기어(32)가 회동되고 이에 연동되어 제2기어(31)가 회동되어 스크류(10)가 회동된다. 또한, 제2모터(43)가 작동되면 제3기어(42)가 회동되고 이에 연동되어 제4기어(41)가 회동되어 케이싱(20)이 회동된다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
본 발명은 지면 천공기뿐만 아니라 다양한 천공기에 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 천공장치의 케이싱을 설명하기 위한 천공장비의 측면도. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천공기 부분 단면도. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공기 부분 단면도. ** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** 10 : 스크류 20 : 케이싱 30 : 제1모터어셈블리 31 : 제2기어 32 : 제1기어 33 : 제1모터 34 : 제1기어하우징 40 : 제2모터어셈블리 41, 41' : 제4기어 42, 42' : 제3기어 43 : 제2모터 44 : 제2기어하우징 |
