KR102461097B1

KR102461097B1 - 트렌치커터의 커팅바이트

Info

Publication number: KR102461097B1
Application number: KR1020200136894A
Authority: KR
Inventors: 강태영
Original assignee: 강태영
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2022-10-31
Also published as: KR20220052681A

Abstract

본 발명에 따른 트렌치커터의 커팅바이트는, 몸체와, 상기 몸체 상측의 전면 모서리에 부착된 커팅팁과, 상기 몸체의 양측면에 구비된 마모방지 블록편을 포함하여 이루어진다. 상기 마모방지 블록편은 초경합금 소재로 이루어지며, 상기 커팅팁의 하방에 위치된다.
또한, 상기 마모방지 블록편은 커팅휠의 회전방향을 기준으로 전방에서 후방으로 가면서 경사지게 돌출되는 형태로 이루어지며, 경사각도는 30도 이하로 이루어진다.
상기 마모방지 블록편의 표면은 평면형태, 또는 파형곡면형태 또는 엠보싱 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 커팅바이트의 몸체에 마모방지 블록편이 구비된 특성상, 굴착과정에서 파쇄된 토석에 의해 몸체의 취약부분이 부분적으로 마모되는 현상이 적극적으로 방지됨으로써, 특히 연약지반 굴착에서와 같이 커팅팁은 계속 사용가능함에도 불구하고 몸체의 마모로 인하여 커팅바이트 전체를 교체해야 하는 문제가 발생하지 않게 된다.
또한, 굴착과정에서 마모방지 블록편에 의해 토석입자의 응집상태가 효과적으로 와해됨으로써 토석의 흡입작용이 보다 원활하게 이루어지는 등 커팅바이트의 기능이 향상된다.
따라서, 본 발명에 의하면 결과적으로 굴착작업의 효율이 높아짐으로써 공사기일 단축 및 공사비용 절감에 도움이 된다는 이점이 있다.

Description

트렌치커터의 커팅바이트{cutting bite of trench cutter}

본 발명은 지반을 굴착하는 트렌치커터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트렌치커터의 커팅휠에 구비된 커팅바이트에 관한 것이다.

지면에 트렌치를 형성하기 위한 설비인 트렌치커터는 도 1에 나타난 것과 같이 지면을 굴착하는 커팅휠(5)과 이를 지지하는 크레인(7)으로 이루어지며, 커팅휠(5)은 디스크(10)와, 디스크(10)의 외주면에 구비된 다수개의 홀더(12)와 이에 구비된 커팅바이트(20)로 구성되어 있다.

커팅바이트(20)는 몸체(22) 및 그 선단에 구비된 커팅팁(24)으로 이루어져 있으며, 커팅팁(24)은 몸체(22)의 선단에 블레이징 방식으로 결착된다.

커팅휠(5)은 다수개가 조합되어 각각의 커팅바이트(20)가 교차 배치되는 형태로 구성된다.

커팅바이트(20)의 구성요소 중에서 지반에 대하여 직접적인 굴착작용을 행하는 커팅팁(24)은 흙이나 암석 등의 지반요소와 강하게 충돌하기 때문에, 쉽게 마모가 되지 않도록 텅스텐 카바이드와 같이 내마모성이 뛰어난 초경합금소재로 이루어지며, 몸체(22)는 상대적으로 내마모성은 약하나 취성이 강하고 단가가 저렴한 기계구조용 합금강으로 이루어지는 것이 일반적이다.

이와 같은 트렌치커터에 의하면 크레인(7)에 의해 지지된 커팅횔(5)이 회전함으로써 다수개의 커팅바이트(20)가 지면을 굴착하여 트렌치를 형성하게 되며, 이 과정에서 커팅팁(24)에 의해 지반에 포함된 토석이 파쇄되고, 파쇄된 토석은 펌프 등에 의해 흡입되어 지상으로 배출된다.

이러한 종래기술에 있어서 토양에 암석등의 경질성분이 많이 포함된 이른바 경질지반에 대해서는 굴착과정에서 커팅휠(5)이 회전하면서 커팅바이트(20)에 집중적으로 충격이 가해지기 때문에 커팅팁(24)이 먼저 마모되거나 크랙이 발생하게 되며, 커팅팁(24)의 마모나 크랙 정도가 기준치를 초과하면 커팅바이트(20) 전체를 교체하여 사용하게 된다.

한편, 토양에 점토 등의 연질성분이 많이 포함된 연약지반에 대해서는 커팅팁(24)은 쉽게 마모되지 않지만 상대적으로 내마모성이 약한 몸체(22)가 심하게 마모되는 현상이 발생하며, 특히 커팅팁(24)을 지지하는 몸체(22)의 상부가 심하게 마모되면, 커팅팁(24)에 대한 지지력이 약해짐으로써 커팅휠(5)에 의한 굴착작동이 제대로 이루어지지 않게 된다.

따라서, 커팅팁(24)은 마모되지 않고 몸체(22)만이 마모되더라도, 앞서 말한 바와 같이 몸체(22)와 커팅팁(24)이 은납 블레이징 방식으로 결착된 특성상, 커팅팁(24)을 몸체에서 분리하기 어렵기 때문에 커팅바이트(20) 전체를 교체해야 하는 필요가 발생하게 된다.

그러므로, 재질적인 특성상 커팅팁(24)이 몸체(22)에 비해 훨씬 고가임에도 불구하고, 상대적으로 저렴한 몸체(22)가 마모되는 현상에 의해서도 커팅바이트(20) 전체를 교체해야 하는 낭비요소가 발생하게 된다.

또한, 커팅바이트(20)만 교체하여 장비를 계속 사용할 수 있으면 그나마 다행이지만, 심한 경우에는 홀더(12)까지도 마모됨으로써 마모된 홀더(12)를 교체해야 하는데, 홀더(12)는 특수용접 방식으로 디스크(10)에 결합되어 있기 때문에, 홀더(12)를 교체하는 작업(마모된 홀더를 디스크에서 분리하고 새 홀더를 디스크에 결합하는 작업)은 전문인력에 의한 많은 작업시간을 필요로 한다.

따라서, 종래기술에 의하면 커팅바이트(20)의 몸체(22) 및 홀더(12)가 마모되는 현상을 효과적으로 방지하지 못함으로써 결과적으로 공사기일 및 공사비용이 증가하는 결과가 초래된다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연약지반 굴착과정에서 홀더와, 커팅바이트의 몸체가 마모되는 현상이 방지되도록 함으로써, 사용 내구성이 향상되는 트렌치커터의 커팅휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 트렌치커터의 커팅바이트는, 몸체와, 상기 몸체 상측의 전면 모서리에 부착된 커팅팁과, 상기 몸체의 양측면에 구비된 마모방지 블록편을 포함하여 이루어진다.

상기 마모방지 블록편은 초경합금 소재로 이루어지며, 상기 커팅팁의 하방에 위치된다.

또한, 상기 마모방지 블록편은 커팅휠의 회전방향을 기준으로 전방에서 후방으로 가면서 경사지게 돌출되는 형태로 이루어지며, 경사각도는 30도 이하로 이루어진다.

상기 마모방지 블록편의 표면은 평면형태로 이루어지거나, 파형곡면형태로 이루어지거나, 엠보싱 형태로 이루어질 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 커팅바이트의 몸체에 마모방지 블록편이 구비된 특성상, 굴착과정에서 파쇄된 토석에 의해, 커팅바이트를 지지하는 홀더 및 커팅바이트의 몸체가 부분적으로 마모되는 현상이 적극적으로 방지된다.

따라서, 특히 연약지반 굴착에서와 같이 커팅팁은 계속 사용가능함에도 불구하고 홀더와 커팅바이트의 몸체가 심하게 마모되어 홀더 또는 커팅바이트 전체를 교체해야 하는 문제가 발생하지 않게 됨으로써 장비의 사용효율이 향상된다.

또한, 굴착과정에서 마모방지 블록편에 의해 토석입자의 응집상태가 효과적으로 와해됨으로써 토석의 흡입작용이 보다 원활하게 이루어지게 된다.

그러므로, 본 발명에 의하면 결과적으로 굴착작업의 효율이 높아짐으로써 공사기일 단축 및 공사비용 절감에 도움이 된다는 이점이 있다.

도 1: 일반적인 트렌치커터의 커팅휠의 구성을 나타낸 도면
도 2: 본 발명에 따른 트렌치커터의 커팅바이트를 전면에서 나타낸 도면
도 3: 본 발명에 따른 트렌치커터의 커팅바이트를 후면에서 나타낸 도면
도 4: 본 발명에 따른 트렌치커터의 커팅바이트를 상면에서 나타낸 도면
도 5: 본 발명에 있어서, 마모방지 블록편의 표면이 파형곡면형태로 이루어진 것을 나타낸 도면
도 6: 본 발명에 있어서, 마모방지 블록편의 표면이 엠보싱형태로 이루어진 것을 나타낸 도면
도 7: 본 발명에 있어서, 다수개의 마모방지 블록편 구비된 커팅바이트를 나타낸 도면
도 8: 본 발명에 따른 커팅바이트가 커팅휠에 구비된 상태를 나타낸 도면
도 9: 본 발명에 따른 커팅바이트에 의한 굴착작용을 나타낸 도면
도 10: 본 발명에 따른 커팅바이트에 의해 파쇄된 토석입자의 흐름을 나타낸 도면
도 11: 본 발명에 있어서 평면상 진원형의 마모방지 블록편이 구비된 트렌치커터의 커팅바이트를 전면에서 나타낸 도면
도 12: 본 발명에 있어서 평면상 진원형의 마모방지 블록편이 구비된 트렌치커터의 커팅바이트를 후면에서 나타낸 도면

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도 2 부터 도 12 까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 2와 도 3에 나타난 것과 같이 본 발명의 실시예에 따른 트렌치커터의 커팅바이트(30)는, 몸체(32)와, 상기 몸체(32) 상측의 전면 모서리에 부착된 커팅팁(34)과, 상기 몸체(32)의 양측면에 구비된 마모방지 블록편(36)을 포함하여 이루어진다.

상기 마모방지 블록편(36)은 텅스텐 카바이트와 같은 초경합금 소재로서, 몸체(32)와 블레이징 등의 방법으로 결착되며, 상기 커팅팁(34)의 하방에 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마모방지 블록편(36)은 커팅휠(5)의 회전방향을 기준으로 전방에서 후방으로 가면서 경사지게 돌출되는 형태로 이루어지며, 도 4 에 나타난 것과 같이 그 표면(361)이 몸체(32)의 표면(321)에 대하여 30도 이하의 경사각도를 형성하게 된다.

본 발명에 의한 상기 마모방지 블록편(36)의 표면(361)은 기본적으로 평면형태로 이루어지나, 파형곡면형태(도 5 참조) 내지는 엠보싱형태(도 6 참조)로도 이루어질 수 있다.

또한, 도 7에 나타난 것과 같이 상기 마모방지 블록편(36)은 다수개가 구비되어, 위아래로 배치될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 상기 마모방지 블록편(36)은 평면상의 형태가 다양하게 이루어질 수 있는데, 특히 좌우폭이 좁고 상하폭이 긴 이른바 세로방향 타원형태(도 2, 3 참조) 내지는 진원형태(도 11, 12 참조)로 이루어지는 것이 제조효율 및 내구성 유지 측면에서 유리하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 트렌치커터의 커팅바이트의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 8에 나타난 것과 같이 본 발명에 의한 커팅바이트(30)는 종래와 마찬가지로 커팅휠(5)에 구비되며, 도 9에 나타난 것과 같이 커팅휠(5) 이 회전됨에 따라 상기 커팅바이트(30)가 지반을 파고 들어서 지반에 대한 굴착이 이루어지며, 이 과정에서 상기 커팅팁(34)은 지반을 구성하는 토석을 파쇄하게 된다.

그리고, 도 10에 나타난 것과 같이, 상기 커팅팁(34)에 의해 파쇄된 토석은 커팅바이트(30)가 움직임에 따라 몸체(32)의 측면을 따라 흐르게 되는데, 이때 상기 마모방지 블록편(36)에 의해 몸체(32)의 상부와의 직접 접촉이 방지되며, 따라서, 몸체(32)의 해당 부분이 토석과 접하여 마모되는 현상이 발생하지 않게 된다.

구체적으로는 상기 마모방지 블록편(36)이 커팅팁(34)의 바로 아래(몸체(32)의 상부)에 배치된 특성상 커팅팁(34)을 직접 지지하는 몸체(32)의 상부에 대한 마모가 효과적으로 방지되며, 이에 따라 연약지반 공사에서 몸체(32)의 상부가 부분적으로 심하게 마모되어 커팅팁(34)에 대한 몸체(32)의 지지력이 약화되는 문제가 발생하지 않게 된다.

또한, 상기 마모방지 블록편(36)이 커팅휠(5)의 회전방향을 기준으로 전방에서 후방으로 가면서 경사지게 돌출되어 있기 때문에 파쇄된 토석입자가 마모방지 블록편(36)을 타고 넘어가면서 그 응집상태가 와해된다.

따라서, 토석입자의 유동성이 향상됨으로써 펌프에 의한 토석입자의 흡입작용이 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

그리고, 상기 마모방지 블록편(36)에 의해 토석입자의 응집상태가 와해됨으로써, 토석입자로부터 홀더(12)에 가해지는 충격 또한 약해지기 때문에 결과적으로 홀더(12)가 마모되는 현상 또한 적극적으로 방지된다.

여기서, 상기 마모방지 블록편(36)의 경사각도 즉, 마모방지 블록편(36)의 표면(361)과 몸체(32)의 표면(321)이 이루는 각도는, 전술한 바와 같이 30도 이하로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 경사각도가 30도를 초과하는 경우에도, 토석입자의 응집이 와해되기는 하지만, 토석입자에 의해 마모방지 블록편(36)에 가해지는 저항이 비례적으로 그 만큼 커지기 때문에 이러한 상관관계를 고려하여 설정된 것이다.
상기 마모방지 블록편(36)의 표면(361)이 파형곡면형태 또는 엠보싱형태로 이루어진 경우에는 파쇄된 토석입자의 응집상태가 더욱 강하게 와해된다.

삭제

그러므로, 이와 같은 본 발명에 의하면 상기 마모방지 블록편(36)에 의해 몸체(32)가 부분적으로 마모되는 현상이 방지될 뿐만 아니라, 토석입자의 흡입작용이 보다 원활하게 이루어지며, 홀더(12)가 마모되는 현상 또한 방지된다는 기술적인 특징이 있다.

30: 커팅바이트 32: 몸체
34: 커팅팁 36: 마모방지 블록편

Claims

몸체(32)와,
상기 몸체(32) 상측의 전면 모서리에 부착된 커팅팁(34)과,
상기 몸체(32)의 양측면에 구비된 마모방지 블록편(36)
을 포함하여 이루어지며,

상기 마모방지 블록편(36)은
초경합금 소재로 이루어지며,
상기 커팅팁(34)의 하방에 위치되며,
커팅휠(5)의 회전방향을 기준으로 전방에서 후방으로 가면서 경사지게 돌출되며,
그 표면(361)이 몸체(32)의 표면(321)에 대하여 30도 이하의 경사각도를 형성하는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 마모방지 블록편의 표면은 평면형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.
제1항에 있어서,
상기 마모방지 블록편의 표면은 파형곡면형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.
제1항에 있어서,
상기 마모방지 블록편의 표면은 엠보싱 형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.
제1항에 있어서,
상기 마모방지 블록편은 다수개가 구비되는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.
제1항에 있어서,
상기 마모방지 블록편은 평면상 타원형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.
제1항에 있어서,
상기 마모방지 블록편은 평면상 진원형태로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 트렌치커터의 커팅바이트.