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KR102388624B1 - boring head excavating ground using ultra high pressure water and operating without electric power - Google Patents

boring head excavating ground using ultra high pressure water and operating without electric power Download PDF

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KR102388624B1
KR102388624B1 KR1020190162864A KR20190162864A KR102388624B1 KR 102388624 B1 KR102388624 B1 KR 102388624B1 KR 1020190162864 A KR1020190162864 A KR 1020190162864A KR 20190162864 A KR20190162864 A KR 20190162864A KR 102388624 B1 KR102388624 B1 KR 102388624B1
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pressure
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water
cylinders
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정종범
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Abstract

유입되는 물을, 별도의 외부전원이나 조절장치 없이도, 자체 증압하여 초고압으로 분사할 수 있는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드는, 제1 내경의 제1 및 제2 실린더; 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경의 제3 실린더; 상기 제1 실린더에 삽입되는 제1 피스톤, 상기 제2 실린더에 삽입되는 제2 실린더, 양단에 상기 제1 및 제2 피스톤이 결합되어 상기 제1 내지 제3 실린더를 관통하는 공통로드(common rod), 및 상기 공통로드에 결합되며 상기 제3 실린더에 삽입되는 제3 피스톤을 포함하는 피스톤 모듈; 제1 및 제2 실린더의 양단에 연결되어 물을 공급하는 제1 내지 제4 가압경로; 및 상기 제3 실린더 양단에 연결된 제1 배출경로;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 실린더 내부의 물은, 상기 제1 및 제2 실린더 내부 빈 공간의 단면적을 상기 제3 실린더 내부 빈 공간의 단면적으로 나눈 값으로 증압될 수 있다.The non-powered boring head according to the present invention capable of injecting incoming water to an ultra-high pressure by self-increasing without a separate external power source or control device includes: first and second cylinders of a first inner diameter; a third cylinder having a second inner diameter smaller than the first inner diameter; A first piston inserted into the first cylinder, a second cylinder inserted into the second cylinder, and the first and second pistons coupled to both ends of a common rod passing through the first to third cylinders and a piston module coupled to the common rod and including a third piston inserted into the third cylinder; first to fourth pressure paths connected to both ends of the first and second cylinders to supply water; and a first discharge path connected to both ends of the third cylinder. In this case, the pressure of the water in the third cylinder may be increased by dividing the cross-sectional area of the empty space inside the first and second cylinders by the cross-sectional area of the empty space inside the third cylinder.

Figure R1020190162864
Figure R1020190162864

Description

초고압수 분사를 이용한 지반굴착용 무전원 보링헤드{boring head excavating ground using ultra high pressure water and operating without electric power}Unpowered boring head for ground excavation using ultra high pressure water injection {boring head excavating ground using ultra high pressure water and operating without electric power}

본 발명은 무전원 보링헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 외부 전원의 공급 없이도 유입되는 물의 압력을 초고압으로 증압하여 분사함으로써 지반을 파고들어갈 수 있는, 초고압수 분사를 이용하여 지반을 굴착할 수 있는 무전원 보링헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a non-powered boring head, and more particularly, to excavate the ground using ultra-high pressure water injection, which can dig into the ground by spraying by increasing the pressure of the incoming water to an ultra-high pressure without external power supply. It relates to an unpowered boring head.

초고압수 분사기술은 유입되는 유체를 초고압으로 증압하여 분사함으로써 대상물을 절단하거나 파쇄하는 기술로, 기계가공분야, 석재가공분야, 토목분야 등 다양한 산업분야에 널리 이용되는 기술이다. 특히, 토목분야에서는 초고압수를 보링세드를 통하여 분사함으로써 지면을 굴착하는 기술이 개발되어 활용되고 있다.The ultra-high pressure water spraying technology is a technology that cuts or crushes an object by spraying the inflowing fluid to ultra-high pressure. It is a technology widely used in various industrial fields such as machining, stone processing, and civil engineering. In particular, in the civil engineering field, a technique for excavating the ground by spraying ultra-high pressure water through a boring sed has been developed and utilized.

이와 같이 보링헤드를 통하여 분사되는 초고압수 생성을 위해서는 전력이나 내연기관을 이용하여 공급되는 물을 가압하여야 하는 경우가 많아, 초고압수 생성을 위한 부가장비가 증가하고, 안전사고 위험성이 높으며, 구조가 복잡하여 고장발생이 잦은 문제점이 있다.As described above, in order to generate ultra-high pressure water sprayed through the boring head, it is often necessary to pressurize the water supplied using electric power or an internal combustion engine. There is a problem that it is complicated and often malfunctions occur.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 외부전력 공급없이 유입되는 물의 압력에 기초한 피스톤 모듈의 왕복운동만으로, 유입되는 물을 초고압으로 증압하여 분사함으로써 지반을 굴착할 수 있는 무전원 보링헤드를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a non-powered boring head capable of excavating the ground by boosting and spraying the incoming water to an ultra-high pressure only by reciprocating the piston module based on the pressure of the incoming water without supplying external power. will be.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 지면굴착용 무전원 보링헤드는, 제1 내경을 가지며 중심축과 외경이 동일한 제1 및 제2 실린더; 상기 제1 및 제2 실린더와 외경이 동일하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에 결합되며, 내부에 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 가지며 상기 제1 및 제2 실린더와 중심축이 동일한 제3 실린더가 형성된 중심몸체; 및 상기 제1 실린더에 삽입되는 제1 피스톤, 상기 제2 실린더에 삽입되는 제2 실린더, 양단에 상기 제1 및 제2 피스톤이 결합되어 상기 제1 내지 제3 실린더를 관통하는 공통로드(common rod), 및 상기 공통로드에 결합되며 상기 제3 실린더에 삽입되는 제3 피스톤을 포함하는 피스톤 모듈을 포함할 수 있다.Powerless boring head for ground excavation according to the present invention for solving the above technical problem, the first and second cylinders having a first inner diameter and the same outer diameter as the central axis; The first and second cylinders have the same outer diameter, are coupled between the first and second cylinders, have a second inner diameter smaller than the first inner diameter therein, and have the same central axis as the first and second cylinders a central body on which a third cylinder is formed; and a first piston inserted into the first cylinder, a second cylinder inserted into the second cylinder, and a common rod coupled to both ends of the first and second pistons passing through the first to third cylinders. ), and a piston module including a third piston coupled to the common rod and inserted into the third cylinder.

이때, 물은 상기 제1 실린더의 배럴구간을 포함하는 유입경로를 통해 상기 제1 실린더의 일측방향에서 상기 중심몸체로 공급되며, 증압된 물은 상기 제2 실린더의 배럴구간을 포함하는 제1 배출경로를 통해 상기 제2 실린더의 타측방향으로 배출되며, 상기 제3 실린더 내부의 물은, 상기 피스톤 모듈의 왕복운동에 기초하여 상기 제1 및 제2 실린더 내부 빈공간의 단면적을 상기 제3 실린더 내부 빈공간의 단면적으로 나눈 값으로 증압될 수 있다.At this time, water is supplied to the central body from one side of the first cylinder through an inflow path including the barrel section of the first cylinder, and the pressurized water is a first discharge including the barrel section of the second cylinder. The water in the third cylinder is discharged to the other side of the second cylinder through the path, and the cross-sectional area of the empty space inside the first and second cylinders is calculated based on the reciprocating motion of the piston module. The pressure can be increased by dividing the cross-sectional area of the empty space.

상기 중심몸체 내에는, 제1 및 제2 실린더의 양단에 연결되어 물을 공급하는 제1 내지 제4 가압경로; 상기 제3 실린더 타단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제1 유출입공; 및 상기 제3 실린더 일단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제2 유출입공이 마련될 수 있다.In the central body, first to fourth pressure paths connected to both ends of the first and second cylinders for supplying water; a first inlet and outlet hole provided at the other end of the third cylinder and connected to the first discharge path; and a second outlet hole provided at one end of the third cylinder and connected to the first discharge path.

제1 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 일단에 연결된 제1 및 제3 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제1 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출될 수 있다.In the first pressure-increasing mode, water is supplied through first and third pressurization paths connected to one end of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from one end of the corresponding cylinder to the other end, and the third Water pressurized by the piston may be discharged to the first discharge path through the first inlet/outlet hole.

제2 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 타단에 연결된 제2 및 제4 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제2 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출될 수 있다.In the second pressure-increasing mode, water is supplied to the second and fourth pressurization paths connected to the other ends of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from the other end of the corresponding cylinder to one end, and the third Water pressurized by the piston may be discharged to the first discharge path through the second inlet/outlet hole.

상기 무전원 보링헤드는, 증압모드에 따라서, 물을 상기 제1 및 제3 가압경로로 공급하거나 상기 제2 및 4 가압경로로 선택적으로 공급하되, 상기 중심몸체에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제1 홀에 삽입되는 가압경로 조절부재; 및 증압모드에 따라서, 상기 제1 배출경로를 상기 제1 및 제2 유출입공 중 하나와 선택적으로 연통시키되, 상기 중심몸체 내에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제2홀에 삽입되는 배출경로 조절부재를 더 포함할 수 있다. The non-powered boring head supplies water to the first and third pressurization paths or selectively to the second and fourth pressurization paths according to the pressure increasing mode, but a third provided in the central body parallel to the third cylinder 1 Pressing path adjusting member inserted into the hole; and a discharge path adjusting member that selectively communicates the first discharge path with one of the first and second inlet and outlet holes according to the pressure increasing mode, and is inserted into a second hole provided in the central body parallel to the third cylinder may further include.

상기 제1 홀에 있어서, 길이방향 중심은 상기 유입경로와 연통되며, 일측에는 상기 제1 및 제3 가압경로와 연통되는 제1 공급홀이 형성되며, 타측에는 상기 제2 및 제4 가압경로와 연통되는 제2 공급홀이 형성될 수 있다.In the first hole, the longitudinal center communicates with the inflow path, a first supply hole communicating with the first and third pressing paths is formed on one side, and the second and fourth pressing paths on the other side A second supply hole to communicate with may be formed.

상기 가압경로 조절부재는, 상기 제1 홀의 일단 및 타단에 축고정되되 상기 제1 홀 내부에서 길이방향으로 이동가능한 원기둥형상을 가지며, 일측에는 상기 제1 홀을 가로방향으로 밀봉하는 제1 밀봉부재가 결합되며, 타측에는 상기 제1 홀을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제2 밀봉부재가 결합될 수 있다.The pressure path adjusting member is shaft-fixed at one end and the other end of the first hole and has a cylindrical shape movable in the longitudinal direction inside the first hole, and a first sealing member for sealing the first hole in the horizontal direction at one side is coupled, and a second sealing member capable of sealing the first hole in the transverse direction may be coupled to the other side.

제1 증압모드에서는, 상기 가압경로 조절부재는 상기 제1 홀의 일단에 위치하여 상기 제1 공급홀은 상기 제1 홀의 중심부와 연통되나 상기 제2 공급홀은 상기 제2 밀봉부재에 의하여 상기 제1 홀의 중심부와 차단될 수 있다.In the first pressure increasing mode, the pressure path adjusting member is located at one end of the first hole so that the first supply hole communicates with the center of the first hole, but the second supply hole is connected to the first by the second sealing member. It can be blocked from the center of the hole.

제2 증압모드에서는, 상기 가압경로 조절부재는 상기 제1 홀의 타단에 위치하여 상기 제1 공급홀은 상기 제1 밀봉부재에 의하여 제1 홀의 중심부와 차단되나 상기 제2 공급홀은 상기 제1 홀의 중심부와 연통될 수 있다.In the second pressure-increasing mode, the pressure path adjusting member is located at the other end of the first hole so that the first supply hole is blocked from the center of the first hole by the first sealing member, but the second supply hole is the first hole. It can communicate with the center.

상기 제2홀에 있어서, 길이방향 중심은 상기 유입경로와 연통되며, 일측은 상기 제2 유출입홀 및 상기 제1 배출경로와 연통되며, 타측은 상기 제1 유출입홀 및 상기 제1 배출경로와 연통될 수 있다.In the second hole, the longitudinal center communicates with the inlet path, one side communicates with the second outlet hole and the first outlet path, and the other end communicates with the first outlet hole and the first outlet path. can be

상기 배출경로 조절부재는, 상기 제2 홀의 일단 및 타단에 축고정되되 상기 제2 홀 내부에서 길이방향으로 이동가능한 원기둥형상을 가지며, 일측에는 상기 제2 홀을 가로방향으로 밀봉하는 제3 밀봉부재가 결합되며, 타측에는 상기 제2 홀을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제4 밀봉부재가 결합될 수 있다.The discharge path adjusting member is shaft-fixed at one end and the other end of the second hole and has a cylindrical shape movable in the longitudinal direction inside the second hole, and a third sealing member for sealing the second hole in the horizontal direction at one side is coupled, and a fourth sealing member capable of sealing the second hole in the transverse direction may be coupled to the other side.

제1 증압모드에서는, 상기 배출경로 조절부재는 상기 제2 홀의 일단에 위치하여 상기 제1 유출입홀은 상기 제2 홀의 중심부와 연통되나 상기 제2 유출입홀은 상기 제4 밀봉부재에 의하여 상기 제2 홀의 중심부와 차단될 수 있다.In the first pressure-increasing mode, the discharge path adjusting member is located at one end of the second hole so that the first inflow hole communicates with the center of the second hole, but the second inflow hole is connected to the second by the fourth sealing member. It can be blocked from the center of the hole.

제2 증압모드에서는, 상기 배출경로 조절부재는 상기 제2 홀의 타단에 위치하여 상기 제2 유출입홀은 상기 제3 밀봉부재에 의하여 상기 제2 홀의 중심부와 차단되나 상기 제1 유출입홀은 상기 제2 홀의 중심부와 연통될 수 있다.In the second pressure-increasing mode, the discharge path adjusting member is located at the other end of the second hole so that the second inflow hole is blocked from the center of the second hole by the third sealing member, but the first inflow hole is the second It can communicate with the center of the hall.

제1 증압모드에서, 상기 배출경로 조절부재의 일측 고정축은 상기 제1 실린더의 타측으로 돌출되며, 상기 가압경로 조절부재의 일측 고정축은 상기 제1 실린더의 타측으로 돌출될 수 있다. 제2 증압모드에서, 상기 배출경로 조절부재의 타측 고정축은 상기 제2 실린더의 일측으로 돌출되며, 상기 가압경로 조절부재의 타측 고정축은 상기 제2 실린더의 일측으로 돌출될 수 있다.In the first pressure increasing mode, one fixed shaft of the discharge path adjusting member may protrude to the other side of the first cylinder, and one fixed shaft of the pressure path adjusting member may protrude to the other side of the first cylinder. In the second pressure increasing mode, the other fixed shaft of the discharge path adjusting member may protrude toward one side of the second cylinder, and the other fixed shaft of the pressure path adjusting member may protrude toward one side of the second cylinder.

상기 배출경로 조절부재는, 증압모드의 전환에 따라, 상기 제1 및 제2 피스톤에 의하여 상기 배출경로 조절부재의 일측 및 타측 고정축의 돌출부가 교대로 가압되어 상기 제2 홀에서 길이방향으로 왕복운동할 수 있다.The discharge path adjusting member, according to the change of the pressure increase mode, by the first and second pistons of the discharge path adjusting member one side and the protrusion of the other fixed shaft is pressed alternately by the reciprocating movement in the longitudinal direction in the second hole can do.

상기 가압경로 조절부재는, 증압모드의 변환에 따라 상기 제1 및 제2 피스톤에 의하여 상기 가압경로 조절부재의 일측 및 타측 고정축의 돌출부가 교대로 가압되어 상기 제1 홀에서 길이방향으로 왕복운동할 수 있다.The pressure path adjusting member, the first and second pistons according to the change of the pressure increasing mode, the protrusions of one side and the other side of the fixed shaft of the pressure path adjusting member are pressed alternately to reciprocate in the longitudinal direction in the first hole. can

상기 중심몸체에는, 제1 증압모드에서 상기 제2 및 제4 가압경로를 통하여 상기 제1 및 제2 실린더로부터 배출되는 물을 상기 제2 실린더의 배럴에 대칭적으로 마련된 복수의 제2 배출경로를 통하여 상기 제2 실린더의 타단방향으로 배출하기 위한 제1 배출공; 및 제2 증압모드에서 상기 제1 및 제3 가압경로를 통하여 상기 제1 및 제2 실린더로부터 배출되는 물을 상기 복수의 제2 배출경로를 통하여 상기 제2 실린더의 타단방향으로 배출하기 위한 제2 배출공이 더 형성될 수 있다.In the central body, a plurality of second discharge paths symmetrically provided in the barrel of the second cylinder for water discharged from the first and second cylinders through the second and fourth pressure paths in the first pressure increase mode are provided. a first discharge hole for discharging in the other end direction of the second cylinder; and a second for discharging water discharged from the first and second cylinders through the first and third pressure paths in the second pressure increasing mode to the other end direction of the second cylinder through the plurality of second discharge paths. A discharge hole may be further formed.

이때, 상기 지면굴착용 무전원 보링헤드는, 상기 제2 실린더의 타측에서 연장되며, 상기 제1 배출경로를 통하여 배출되는 증압된 물을 공급받아 상기 제2 실린더와 중심축이 동일한 제1 분사공을 통하여 분사하는 분사부; 및 상기 분사부에 베어링 결합되며, 상기 복수의 제2 배출경로를 통하여 배출되는 물에 의하여 회전력을 발생하는 회전부; 및 상기 회전부와 함께 회전가능하며, 상기 제1 분사공을 통하여 분사되는 증압된 물을 복수의 제2 분사공을 통하여 분산하여 분사하는 분산부를 포함하는 분사무듈을 더 포함할 수 있다.At this time, the non-powered boring head for ground excavation extends from the other side of the second cylinder, receives the pressurized water discharged through the first discharge path, and provides a first injection hole having the same central axis as the second cylinder. a spraying unit for spraying through; and a bearing coupled to the injection unit, and a rotating unit generating rotational force by water discharged through the plurality of second discharge paths. and a spray module that is rotatable together with the rotating part and includes a dispersion part that disperses and sprays the pressurized water sprayed through the first spray hole through a plurality of second spray holes.

본 발명에 따른 초고압수 분사를 이용하여 지반을 굴착할 수 있는 무전원 보링헤드는 유입되는 물의 압력에 따른 피스톤 모듈의 왕복운동에 기초하여, 외부전원의 공급없이도, 물을 초고압으로 증압하여 분사할 수 있으므로 안전사고의 위험성이 낮고, 그 구조가 간단하여 소형화가 가능함과 동시에 내구성이 높은 효과를 제공할 수 있다.The non-powered boring head capable of excavating the ground using ultra-high pressure water injection according to the present invention is based on the reciprocating motion of the piston module according to the pressure of the incoming water, without the supply of external power, the water can be sprayed by increasing the pressure to ultra-high pressure. Therefore, the risk of safety accidents is low, and the simple structure makes it possible to miniaturize and provide a high durability effect.

본 발명에 따른 무전원 보링헤드는 피스톤 모듈이 왕복운동하는 복수의 실린더의 내경을 달리 설계함으로써 물의 분사압을 용이하게 증압할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The non-powered boring head according to the present invention can provide an effect of easily increasing the injection pressure of water by designing different inner diameters of a plurality of cylinders in which the piston module reciprocates.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 기본 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 기본구성에 대응되는 블락도이다.
도 5 및 도 6은 제1 증압모드 개시시점에서의 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 길이방향의 제1 및 제2 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 물의 이동 경로를 설명하기 이한 개념도와 상기 무전원 보링헤드(100)의 여러 부분에서의 가로방향 단면도들이다.
도 9는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 우측면도이다.
도 10 내지 도 13은 도 5에 도시된 단면도의 일부분들에 대한 확대도이며, 도 14 내지 도 17은 도 6에 도시된 단면도의 일부분들에 대한 확대도이다.
도 18 및 도 19는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 제1 증압모드 종료시점 및 제2 증압모드 개시시점에서의 단면도들이다.
1 to 3 are conceptual views for explaining the basic operating principle of the non-powered boring head 100 according to the present invention.
4 is a block diagram corresponding to the basic configuration of the non-powered boring head 100 according to the present invention.
5 and 6 are first and second cross-sectional views in the longitudinal direction of the non-powered boring head 100 according to the present invention at the start of the first pressure-increasing mode.
7 and 8 are conceptual views for explaining the movement path of water in the non-powered boring head 100 according to the present invention, and cross-sectional views in the transverse direction at various parts of the non-powered boring head 100 .
9 is a right side view of the non-powered boring head 100 according to the present invention.
10 to 13 are enlarged views of parts of the cross-sectional view shown in FIG. 5 , and FIGS. 14 to 17 are enlarged views of parts of the cross-sectional view shown in FIG. 6 .
18 and 19 are cross-sectional views of the non-powered boring head 100 according to the present invention when the first pressure-increasing mode ends and the second pressure-increasing mode starts.

본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational or functional advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낼 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals provided in the respective drawings may refer to the same members.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 기본 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다.1 to 3 are conceptual views for explaining the basic operating principle of the non-powered boring head 100 according to the present invention.

상기 무전원 보링헤드(100)는 유입되는 물의 이동에 따른 구성요소들의 기계적 운동에 기초하여 외부전원의 공급없이도 자체적으로 물을 초고압으로 증압하여 분사할 수 있으면서도 내구성이 높은 것을 특징으로 한다. 한편, 내구성의 확보를 위하여 상기 무전원 보링헤드(100)의 구성요소들은 금속재 및 강화합성수지재로 구현됨이 바람직하다. 그리고 상기 무전원 보링헤드(100)는 피스톤 모듈이 왕복운동하는 복수의 실린더의 내경을 달리 설계함으로써 물을 원하는 증압비로 용이하게 증압할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The non-powered boring head 100 is characterized in that it can spray water by increasing the pressure to an ultra-high pressure by itself without external power supply based on the mechanical movement of the components according to the movement of the incoming water, and is characterized in that it has high durability. On the other hand, in order to ensure durability, the components of the non-powered boring head 100 are preferably implemented with a metal material and a reinforced synthetic resin material. In addition, the non-powered boring head 100 can provide an effect of easily increasing the pressure of water to a desired pressure increase ratio by designing different inner diameters of a plurality of cylinders in which the piston module reciprocates.

상기 무전원 보링헤드(100)는 제1 실린더(101), 제2 실린더(102), 제3 실린더(103), 피스톤 모듈(110), 복수의 가압경로(121 내지 124)를 포함한다. 한편, 도 1 내지 도 2에 도시된 상기 무전원 보링헤드(100)의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 무전원 보링헤드(100)는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.The non-powered boring head 100 includes a first cylinder 101 , a second cylinder 102 , a third cylinder 103 , a piston module 110 , and a plurality of pressurization paths 121 to 124 . Meanwhile, since the components of the non-powered boring head 100 shown in FIGS. 1 and 2 are not essential, the non-powered boring head 100 may have more components or fewer components.

상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102)는 동일한 외경 및 동일한 제1 내경을 갖는다. 그리고 상기 제3 실린더(103)는 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102)의 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는다. 상기 제1 내지 제3 실린더(101, 102 및 103)은 동일한 중심축을 가진다.The first cylinder 101 and the second cylinder 102 have the same outer diameter and the same first inner diameter. And the third cylinder 103 has a second inner diameter smaller than the first inner diameter of the first cylinder 101 and the second cylinder 102 . The first to third cylinders 101 , 102 and 103 have the same central axis.

상기 피스톤 모듈(110)은 상기 제1 실린더(101)에 삽입되어 왕복운동하는 제1 피스톤(111), 상기 제2 실린더(102)에 삽입되어 왕복운동하는 제2 피스톤(112), 상기 제3 실린더(103)에 삽입되어 왕복운동하는 제3 피스톤(113) 및 공통 로드(common rod, 114)를 포함한다. 상기 공통 로드(114)는 상기 제1 내지 제3 실린더(101, 102 및 103)를 관통하여 설치된다.The piston module 110 includes a first piston 111 inserted into the first cylinder 101 to reciprocate, a second piston 112 inserted into the second cylinder 102 to reciprocate, and the third It is inserted into the cylinder 103 and includes a third piston 113 and a common rod 114 reciprocating. The common rod 114 is installed through the first to third cylinders 101 , 102 and 103 .

상기 공통 로드(114)의 양단에는 상기 제1 피스톤(111) 및 상기 제2 피스톤(112)이 결합되며, 상기 공통 로드(114)의 가로방향 중심부에는 상기 제3 실린더(103)가 결합된다. 상기 공통 로드(114)는 상기 제1 실린더(101)의 한쪽과 상기 제3 실린더(103)의 한쪽과 상기 제2 실린더(102)의 양쪽을 관통하여 상기 제1 내지 제3 피스톤(111 내지 123)과 결합된다.The first piston 111 and the second piston 112 are coupled to both ends of the common rod 114 , and the third cylinder 103 is coupled to the transverse central portion of the common rod 114 . The common rod 114 passes through one side of the first cylinder 101, one side of the third cylinder 103, and both sides of the second cylinder 102 to pass through the first to third pistons 111 to 123. ) is combined with

상기 제1 실린더(101)에서 그 일단에는 제1 가압경로(121)가, 그 타단에는 제2 가압경로(122)가 연결되며, 상기 제2 실린더(102)에서는 그 일단에는 제3 가압경로(123)가, 그 타단에는 제4 가압경로(124)가 연결된다. 이러한 가압경로들(121 내지 124)은 증압모드에 따라(즉, 피스톤 이동방향에 따라) 상기 제1 피스톤(111) 및 제2 피스톤(112)을 가압하기 위한 물을 공급하거나, 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102) 내부의 물을 배출하는 경로로 이용된다.In the first cylinder 101, a first pressure path 121 is connected to one end thereof, and a second pressure path 122 is connected to the other end thereof, and in the second cylinder 102, a third pressure path ( 123) is connected to the other end of the fourth pressing path 124. These pressurization paths 121 to 124 supply water for pressurizing the first piston 111 and the second piston 112 according to the pressure increasing mode (that is, according to the piston movement direction), or the first cylinder 101 and the second cylinder 102 are used as a path for discharging the inside of the water.

상기 제3 실린더(103)의 양단에는 제1 유출입공(131) 및 제2 유출입공(132)이 형성되어 있다. 상기 제1 유출입공(131)은 상기 제3 실린더(103)의 타단을 제1 배출경로(미도시)와 연통시키며, 상기 제2 유출입공(132)은 상기 제3 실린더(103)의 일단을 상기 제1 배출경로와 연통시킬 수 있다. 이러한 유출입공들(131 및 132)은 증압모드에 따라서 상기 제3 실린더(103)의 일단이나 타단으로 물을 공급하거나 증압수를 배출하는데 이용된다.A first outlet hole 131 and a second outlet hole 132 are formed at both ends of the third cylinder 103 . The first inlet and outlet hole 131 communicates the other end of the third cylinder 103 with a first discharge path (not shown), and the second inlet hole 132 connects one end of the third cylinder 103 . It may communicate with the first discharge path. These inlet and outlet holes 131 and 132 are used to supply water to one end or the other end of the third cylinder 103 or discharge the pressure-increasing water according to the pressure-increasing mode.

상기 무전원 보링헤드(100)에서는 물의 압력에 의하여 상기 제1 내지 제3 피스톤(111 내지 113)이 상기 공통 로드(114)와 함께 이동한다. 이때, 상기 제3 실린더(103) 내부의 물은, 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102) 내부의 빈 공간의 단면적을 상기 제3 실린더(103) 내부의 빈 공간의 단면적으로 나눈 압력으로 증압되어 상기 제1 유출입공(131) 또는 상기 제2 유출입공(132)로 배출된다.In the non-powered boring head 100 , the first to third pistons 111 to 113 move together with the common rod 114 by the pressure of water. At this time, the water in the third cylinder 103 is obtained by dividing the cross-sectional area of the empty space inside the first cylinder 101 and the second cylinder 102 by the cross-sectional area of the empty space inside the third cylinder 103 . The pressure is increased and discharged through the first outlet hole 131 or the second outlet hole 132 .

상기 무전원 보링헤드(100)는 외부 공급 전원없이 유입되는 물의 압력만으로 상술한 초고압으로 증압된 물을 분사할 수 있는데, 이에 대해서는 향후 다른 도면들을 참조하여 상세히 살펴본다.The non-powered boring head 100 can spray the above-mentioned ultra-high pressure water pressure only by the pressure of the incoming water without an external power supply, which will be described in detail with reference to other drawings in the future.

이상에서는 상기 무전원 보링헤드(100)의 기본 구성요소들 각각에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 개념도를 참조하여 상기 무전원 보링헤드(100)가 제1 증압모드와 제2 증압모드에서 동작하는 메커니즘에 대해 살펴본다.In the above, each of the basic components of the non-powered boring head 100 was examined. Hereinafter, a mechanism in which the non-powered boring head 100 operates in the first pressure-increasing mode and the second pressure-increasing mode will be described with reference to the conceptual diagrams illustrated in FIGS. 1 to 3 .

참고로 도 1 및 도 2는 제1 증압모드를, 그리고 도 3은 제2 증압모드를 설명하기 위한 개념도이다. 그리고 제1 증압모드는 상기 피스톤 모듈(110)이 상기 무전원 보링헤드(100) 내부의 일측에서 타측으로 이동하는 증압모드를 말하며, 제2 증압모드는 상기 피스톤 모듈(110)이 상기 무전원 보링헤드(100) 내부의 타측에서 일측으로 이동하는 증압모드를 말한다.For reference, FIGS. 1 and 2 are conceptual diagrams illustrating a first pressure-increasing mode, and FIG. 3 is a second pressure-increasing mode. And the first pressure-increasing mode refers to a pressure-increasing mode in which the piston module 110 moves from one side to the other side inside the non-powered boring head 100, and the second pressure-increasing mode is the piston module 110 in the non-powered boring head ( 100) It refers to the pressure-increasing mode that moves from the other side to one side of the inside.

제1 증압모드에서는 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 일단에 연결된 상기 제1 가압경로(121) 및 상기 제3 가압경로(123)로 물이 공급된다. 그러면 상기 제1 피스톤(111) 및 상기 제2 피스톤(112)이 공급되는 물에 의하여 가압되어, 상기 제1 내지 제3 피스톤(111 내지 113)은 대응되는 실린더의 일단에서 타단으로 이동한다.In the first pressure increase mode, water is supplied to the first pressure path 121 and the third pressure path 123 connected to one end of the first cylinder 101 and the second cylinder 102 . Then, the first piston 111 and the second piston 112 are pressurized by the supplied water, and the first to third pistons 111 to 113 move from one end of the corresponding cylinder to the other end.

즉, 상기 공통 로드(114)에 결합된 상기 피스톤 모듈(110) 전체가 상기 무전원 보링헤드(100)의 일단에서 타단으로 이동한다. 이로 인하여 상기 제3 실린더(103) 내의 물이 상기 제3 피스톤(113)에 의하여 증압되어 상기 제1 유출입공(131)으로 배출된다.That is, the entire piston module 110 coupled to the common rod 114 moves from one end of the non-powered boring head 100 to the other end. As a result, the water in the third cylinder 103 is pressurized by the third piston 113 and discharged to the first inlet/outlet hole 131 .

한편, 제1 증압모드에서는 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102) 내부에 저장되어 있는 물은 각각 상기 제2 가압경로(122) 및 상기 제4 가압경로(124)를 통하여 실린더 외부로 배출된다. 그리고 상기 제2 유출입공(132)을 통해서는 상기 제3 실린더(103) 내부로 물이 공급된다.On the other hand, in the first pressure increasing mode, the water stored in the first cylinder 101 and the second cylinder 102 is supplied to the cylinder through the second pressure path 122 and the fourth pressure path 124, respectively. discharged to the outside And water is supplied into the third cylinder 103 through the second inlet and outlet holes 132 .

제2 증압모드에서는 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 타단에 연결된 상기 제2 가압경로(122) 및 상기 제4 가압경로(124)로 물이 공급된다. 그러면 상기 제1 피스톤(111) 및 상기 제2 피스톤(112)이 물에 의하여 가압되어, 상기 제1 내지 제3 피스톤(111 내지 113)은 대응되는 실린더의 타단에서 일단으로 이동한다.In the second pressure increase mode, water is supplied to the second pressure path 122 and the fourth pressure path 124 connected to the other ends of the first cylinder 101 and the second cylinder 102 . Then, the first piston 111 and the second piston 112 are pressurized by water, and the first to third pistons 111 to 113 move from the other end of the corresponding cylinder to one end.

즉, 상기 공통 로드(114)에 결합된 상기 피스톤 모듈(110) 전체가 상기 무전원 보링헤드(100)의 타단에서 일단으로 이동한다. 이로 인하여 상기 제3 실린더(103) 내의 물은 상기 제3 피스톤(113)에 의하여 증압되어 상기 제2 유출입공(132)으로 배출된다.That is, the entire piston module 110 coupled to the common rod 114 moves from the other end of the non-powered boring head 100 to one end. As a result, the water in the third cylinder 103 is pressurized by the third piston 113 and discharged to the second inlet/outlet hole 132 .

한편, 제2 증압모드에서는 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102) 내부에 저장되어 있는 물은 각각 상기 제1 가압경로(121) 및 상기 제3 가압경로(123)를 통하여 실린더 외부로 배출된다. 그리고 상기 제1 유출입공(131)을 통해서는 상기 제3 실린더(103) 내부로 물이 공급된다.On the other hand, in the second pressure increasing mode, the water stored in the first cylinder 101 and the second cylinder 102 is supplied to the cylinder through the first pressure path 121 and the third pressure path 123, respectively. discharged to the outside And water is supplied into the third cylinder 103 through the first inlet and outlet holes 131 .

상술한 메커니즘에 따라, 상기 제3 실린더(103)내의 물은 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102) 내부의 빈 공간의 단면적을 상기 제3 실린더(103) 내부의 빈 공간의 단면적으로 나눈 증압비로 증압되어 배출될 수 있다.According to the mechanism described above, the water in the third cylinder 103 is the cross-sectional area of the empty space inside the first cylinder 101 and the second cylinder 102 , the cross-sectional area of the empty space inside the third cylinder 103 . It can be discharged by increasing the pressure by dividing the pressure by .

도 4는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 기본구성에 대응되는 블락도이다.4 is a block diagram corresponding to the basic configuration of the non-powered boring head 100 according to the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 무전원 보링헤드(100)는 앞서 살펴본 제1 내지 제3 실린더(101 내지 103), 제1 내지 제3 피스톤(111 내지 113), 공통 로드(114) 및 제1 내지 제4 가압경로(121 내지 124)에 추가적으로 가압경로 조절부재(140) 및 배출경로 조절부재(150)를 더 포함한다. Referring to FIG. 4 , the non-powered boring head 100 includes the first to third cylinders 101 to 103 , the first to third pistons 111 to 113 , the common rod 114 , and the first to third cylinders 101 to 103 . 4 In addition to the pressing paths (121 to 124), it further includes a pressing path adjusting member 140 and a discharge path adjusting member (150).

상기 가압경로 조절부재(140)는 증압모드에 따라서 상기 제1 가압경로(121) 및 상기 제3 가압경로(123)를 통하여 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 일단으로 물을 공급하거나, 상기 제2 가압경로(122) 및 상기 제4 가압경로(124)를 통하여 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 타단로 물을 공급할지를 결정할 수 있다.The pressure path adjusting member 140 moves to one end of the first cylinder 101 and the second cylinder 102 through the first pressure path 121 and the third pressure path 123 according to the pressure increasing mode. It may be determined whether to supply water or to supply water to the other end of the first cylinder 101 and the second cylinder 102 through the second pressurization path 122 and the fourth pressurization path 124 .

상기 배출경로 조절부재(150)는 증압모드에 따라서 제1 배출경로(160)를 상기 제3 실린더(103)의 제1 유출입공(131) 또는 제2 유출입공(132)과 선택적으로 연통시킬 수 있다.The discharge path control member 150 may selectively communicate the first discharge path 160 with the first outlet hole 131 or the second outlet hole 132 of the third cylinder 103 according to the pressure increase mode. there is.

여기서, 상기 제3 실린더(103)는 상기 제1 실린더(101)의 타단과 상기 제2 실린더(102)의 일단에 결합되는 중심몸체(170)의 내부에 상기 중심몸체(170)의 길이방향으로 마련될 수 있다. 그리고 상기 제3 실린더(103)는 상기 제1 실린더(101)의 타단과 상기 제2 실린더(102)의 일단과 연통된다. 이러한 구조에 따라 피스톤 모듈(110)은 상기 제1 내지 제3 실린더(101 내지 103) 내에서 왕복운동을 할 수 있다.Here, the third cylinder 103 is inside the central body 170 coupled to the other end of the first cylinder 101 and one end of the second cylinder 102 in the longitudinal direction of the central body 170 . can be provided. And the third cylinder 103 communicates with the other end of the first cylinder 101 and one end of the second cylinder 102 . According to this structure, the piston module 110 may reciprocate within the first to third cylinders 101 to 103 .

그리고 상기 중심몸체(170)의 내부에는 상기 가압경로 조절부재(140)가 삽입되는 제1 홀(미도시)과 상기 배출경로 조절부재(150)가 삽입되는 제2 홀(미도시)이 상기 제3 실린더(103)와 평행하게 상기 중심몸체(170)의 길이방향으로 형성되어 있을 수 있다.And a first hole (not shown) into which the pressing path adjusting member 140 is inserted and a second hole (not shown) into which the discharge path adjusting member 150 is inserted are formed in the central body 170 . 3 may be formed in the longitudinal direction of the central body 170 parallel to the cylinder (103).

상기 가압경로 조절부재(140) 및 상기 배출경로 조절부재(150)는, 외부 전원 공급을 위한 전기장치 없이, 상기 무전원 보링헤드(100)로 유입되는 물의 압력에 의한 기계적 동작만으로 상술한 동작 또는 기능을 수행할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 안전사고의 위험성 및 내구성이 뛰어난 장점을 제공할 수 있다. The pressure path control member 140 and the discharge path control member 150 have the above-described operation or function only by mechanical operation by the pressure of water flowing into the non-powered boring head 100 without an electric device for supplying external power. can be performed. Therefore, the powerless boring head 100 according to the present invention can provide the advantage of excellent durability and risk of safety accidents.

이하에서는 보다 구체적인 예를 참조하여 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)에 대해 상세히 살펴본다.Hereinafter, the powerless boring head 100 according to the present invention will be described in detail with reference to a more specific example.

도 5 및 도 6은 제1 증압모드 개시시점에서의 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 길이방향의 제1 및 제2 단면도이다.5 and 6 are first and second cross-sectional views in the longitudinal direction of the non-powered boring head 100 according to the present invention when the first pressure-increasing mode starts.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 물의 이동 경로를 설명하기 이한 개념도와 상기 무전원 보링헤드(100)의 여러 부분에서의 가로방향 단면도들이다.7 and 8 are conceptual views for explaining the movement path of water in the non-powered boring head 100 according to the present invention, and cross-sectional views in the transverse direction at various parts of the non-powered boring head 100 .

도 9는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 우측면도이다.9 is a right side view of the non-powered boring head 100 according to the present invention.

도 10 내지 도 13은 도 5에 도시된 단면도의 일부분들에 대한 확대도이며, 도 14 내지 도 17은 도 6에 도시된 단면도의 일부분들에 대한 확대도이다.10 to 13 are enlarged views of parts of the cross-sectional view shown in FIG. 5 , and FIGS. 14 to 17 are enlarged views of parts of the cross-sectional view shown in FIG. 6 .

도 18 및 도 19는 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 제1 증압모드 종료시점 및 제2 증압모드 개시시점에서의 단면도들이다.18 and 19 are cross-sectional views of the non-powered boring head 100 according to the present invention at the end of the first pressure-increasing mode and the beginning of the second pressure-increasing mode.

먼저, 상기 무전원 보링헤드(100)의 구조에 대해 살펴본다.First, a structure of the non-powered boring head 100 will be described.

상기 무전원 보링헤드(100)는 기본적으로 제1 실린더(101), 제2 실린더(102), 피스톤 모듈(110), 중심몸체(170) 및 분사모듈(200)로 구성된다. 상기 제1 및 제2 실린더(101 및 102)와 상기 중심몸체(170)는 지면을 굴착하면서 이동하는 특성상 동일한 외경을 가지는 것이 바람직하다.The non-powered boring head 100 is basically composed of a first cylinder 101 , a second cylinder 102 , a piston module 110 , a central body 170 , and an injection module 200 . The first and second cylinders 101 and 102 and the central body 170 preferably have the same outer diameter as they move while excavating the ground.

상기 피스톤 모듈(110)은 제1 피스톤(111), 제2 피스톤(112), 제3 피스톤(113) 및 공통 로드(114)를 포함한다. 상기 제1 피스톤(111)은 복수의 측면 패킹(111A)와 복수의 밀봉수단(111B)을 포함하고 있다. 이는, 부재번호가 부여되지 않았으나, 상기 제2 피스톤(112)에서도 마찬가지이다. 그리고 부재번호가 부여되지 않았으나, 직경이 작은 제3 피스톤(113)에도 피스톤 패킹이 포함되어 있다. The piston module 110 includes a first piston 111 , a second piston 112 , a third piston 113 , and a common rod 114 . The first piston 111 includes a plurality of side packings 111A and a plurality of sealing means 111B. This is the same in the second piston 112, although no reference number is given. And although no reference number is given, the piston packing is also included in the third piston 113 having a small diameter.

또한, 피스톤의 패킹 뿐만 아니라 구성요소들 사이에 밀봉이 필요한 부분들에는 원형으로 표시된 복수의 밀봉수단이 장착되어 있다. 예컨대, 도 10을 참조하면, 상기 실린더 커버(101A)와 상기 제1 실린더(101)의 몸체 사이에는 복수의 밀봉수단(101A-1 내지 101A-3)이 장착되어 있고, 상기 실린더 커버(101A)의 외측 커버(101B) 사이에도 복수의 밀봉수단(101B-1)이 장착되어 있다.In addition, a plurality of sealing means indicated in a circle are mounted on the parts requiring sealing between the components as well as the packing of the piston. For example, referring to FIG. 10 , a plurality of sealing means 101A-1 to 101A-3 are mounted between the cylinder cover 101A and the body of the first cylinder 101, and the cylinder cover 101A A plurality of sealing means (101B-1) is also mounted between the outer cover (101B) of the.

그리고 상기 제1 피스톤(111)의 일단은 상기 실린더 커버(101A)로 밀봉된다. 부재번호는 부여되지 않았으나, 이는 상기 제2 실린더(102)의 타단에 대해서도 마찬가지이다. 본 발명의 다른 구현예에서는 상기 실린더들(101 및 102)은 커버에 의해 밀봉되지 않고 배럴과 연결된 구조로 밀봉될 수도 있다.And one end of the first piston 111 is sealed with the cylinder cover 101A. Although no reference number is given, the same applies to the other end of the second cylinder 102 . In another embodiment of the present invention, the cylinders 101 and 102 may not be sealed by a cover, but may be sealed in a structure connected to the barrel.

상기 중심몸체(170)에는 제3 실린더(103), 가압경로 조절부재(140)가 삽입되는 제1 홀(171), 배출경로 조절부재(150)가 삽입되는 제2 홀(172)이 형성되어 있다. 그리고 상기 중심몸체(170)에는 물이 이동할 수 있는 다양한 홀들과 연결공 그리고 경로들이 형성되어 있다. 이들의 일부는 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102)에 마련된 경로들과 연통된다.The central body 170 is formed with a third cylinder 103, a first hole 171 into which the pressure path adjusting member 140 is inserted, and a second hole 172 into which the discharge path adjusting member 150 is inserted. there is. In addition, various holes, connection holes, and paths through which water can move are formed in the central body 170 . Some of them communicate with paths provided in the first cylinder 101 and the second cylinder 102 .

상기 제1 홀(171)의 길이방향 중심은 유입경로(173)와 연통된다. 물은 유입관(190)과 연통된 상기 유입경로(173)를 통하여 상기 제1 실린더(101)의 일측방향에서 상기 제1 홀(171)로 유입되어 복수의 홀과 경로를 통하여 다른 구성요소들로 전달된다. 상기 유입경로(173)는 상기 제1 실린더(101)의 배럴(barrel)구간과 상기 중심몸체(170)에 형성된 구간을 포함할 수 있다.The longitudinal center of the first hole 171 communicates with the inflow path 173 . Water is introduced into the first hole 171 from one side of the first cylinder 101 through the inlet path 173 communicating with the inlet pipe 190, and other components through the plurality of holes and paths. is transmitted to The inflow path 173 may include a barrel section of the first cylinder 101 and a section formed in the central body 170 .

상기 유입경로(173)는 상기 외측 커버(101B)와 상기 실린더 커버(101A)에 의하여 형성되는 구간을 포함할 수 있다. 상기 유입경로(173)는 2개의 경로로 구성될 수 있다. 이는 상기 중심몸체(170)에 다수의 홀이 형성되어야 하는 구조적 특성상 직경이 작은 경로를 복수 개 만들어 안정적으로 물을 공급하기 위함이다.The inflow path 173 may include a section formed by the outer cover 101B and the cylinder cover 101A. The inflow path 173 may be composed of two paths. This is to stably supply water by creating a plurality of paths having a small diameter due to the structural characteristics in which a plurality of holes must be formed in the central body 170 .

상기 제1 홀(171)의 일단에는 제1 가압경로(121) 및 제3 가압경로(123)와 연통되는 제1 공급홀(174)이 형성되어 있다. 상기 제1 홀(171)의 타단에는 제2 가압경로(122) 및 제4 가압경로(124)와 연통되는 제2 공급홀(175)이 형성되어 있다.A first supply hole 174 communicating with the first pressing path 121 and the third pressing path 123 is formed at one end of the first hole 171 . A second supply hole 175 communicating with the second pressing path 122 and the fourth pressing path 124 is formed at the other end of the first hole 171 .

상기 중심몸체(170)에는 상기 제2 가압경로(122) 및 상기 제4 가압경로(124)와 연통되어 상기 중심몸체(170)로부터 증압되지 않은 물을 외부로 배출하기 위한 2개의 제1 배출공(176)이 형성되어 있다. 상기 제1 배출공(176)은 유도경로(176A 및 176B)를 통하여 2개의 제2 배출경로(182 및 183)와 연통된다.The central body 170 has two first discharge holes communicating with the second pressing path 122 and the fourth pressing path 124 for discharging water that is not pressurized from the central body 170 to the outside. (176) is formed. The first discharge hole 176 communicates with the two second discharge paths 182 and 183 through the guide paths 176A and 176B.

상기 제2 배출경로(182 및 183)는 상기 제2 실린더(102)의 배럴에 대칭적으로 형성되어 있으며, 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 통하여 물은 상기 제2 실린더(102)의 타단으로 배출된다. 상기 제2 배출경로(182 및 183)가 대칭적으로 형성된 것은 향후 살펴볼 분사모듈(200)의 회전부(203)를 균형적이고 안정적으로 회전시키 위함이다. 한편, 도시된 바와 달리, 증압되지 않은 물을 배출하는 제2 배출경로는 3개 이상이 상기 제2 실린더(102)의 배럴에 대칭적으로 마련될 수도 있다.The second discharge paths 182 and 183 are symmetrically formed in the barrel of the second cylinder 102 , and water through the second discharge paths 182 and 183 flows into the second cylinder 102 . discharged to the other end. The reason that the second discharge paths 182 and 183 are formed symmetrically is to rotate the rotating part 203 of the injection module 200 to be considered in the future in a balanced and stable manner. On the other hand, unlike the drawings, three or more second discharge paths for discharging non-pressurized water may be symmetrically provided in the barrel of the second cylinder 102 .

상기 중심몸체(170)에는 상기 제1 가압경로(121) 및 상기 제3 가압경로(123)와 연통되어 상기 중심몸체(170)로부터 증압되지 않은 물을 상기 제2 실린더(102)의 타단으로 배출하기 위한 제2 배출공(177)이 형성되어 있다. 상기 제2 배출공(177)은 유도경로(177A 및 177B)를 통하여 2개의 제2 배출경로(182 및 183)와 연통된다. The central body 170 communicates with the first pressurization path 121 and the third pressurization path 123 to discharge water that is not pressurized from the central body 170 to the other end of the second cylinder 102 . A second discharge hole 177 is formed for this. The second discharge hole 177 communicates with the two second discharge paths 182 and 183 through the guide paths 177A and 177B.

상기 가압경로 조절부재(140)는 상기 제1 홀(171)의 일단 및 타단에 축고정되며 상기 제1 홀(171) 내부에서 길이방향으로 이동가능한 원기둥형상을 가진다. 상기 가압경로 조절부재(140)의 일측에는 상기 제1 홀(171)을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제1 밀봉부재(141)가 결합되며, 상기 가압경로 조절부재(140)의 타측에는 상기 제1 홀(171)을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제2 밀봉부재(142)가 결합된다.The pressure path adjusting member 140 is shaft-fixed to one end and the other end of the first hole 171 and has a cylindrical shape movable in the longitudinal direction inside the first hole 171 . A first sealing member 141 capable of sealing the first hole 171 in the horizontal direction is coupled to one side of the pressing path adjusting member 140 , and the second sealing member 141 is coupled to the other side of the pressing path adjusting member 140 . A second sealing member 142 capable of sealing the first hole 171 in the horizontal direction is coupled.

상기 가압경로 조절부재(140)의 일측 고정축(143) 및 타측 고정축(144)은 상기 가압경로 조절부재(140)의 몸체보다 직경이 작으며, 각각 상기 제1 실린더(101)의 타측과 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출될 수 있다.One fixed shaft 143 and the other fixed shaft 144 of the pressure path adjusting member 140 are smaller in diameter than the body of the pressure path adjusting member 140, respectively, the other side of the first cylinder 101 and It may protrude to one side of the second cylinder 102 .

상기 제2 홀(172)의 길이방향 중심은 상기 유입경로(173)와 연통되어 상기 유입경로(173)를 통하여 물을 공급받을 수 있다. 도면에서는 상기 제2 홀(172)은 홀 연통경로(178)를 통하여 상기 제1 홀(171)을 경유하여 상기 유입경로(173)에 연통되나, 본 발명의 다른 구현예에서 상기 제2 홀(172)은 상기 유입경로(173)와 직접 연통될 수도 있고 다른 경로를 통하여 상기 유입경로(173)와 연통될 수도 있다.A longitudinal center of the second hole 172 may communicate with the inflow path 173 to receive water through the inflow path 173 . In the drawing, the second hole 172 communicates with the inflow path 173 via the first hole 171 through the hole communication path 178, but in another embodiment of the present invention, the second hole ( 172 may be directly communicated with the inflow path 173 or may communicate with the inflow path 173 through another path.

상기 제2 홀(172)의 일측은 상기 제3 실린더(103)에 형성된 제2 유출입공(132) 및 상기 제1 배출경로(160)와 연통될 수 있다. 상기 제2 홀(172)의 일측은 제1 연결공(180)을 통하여 상기 제1 배출경로(160)와 연통될 수 있다. 상기 제2 홀(172)의 타측은 상기 제1 유출입공(131) 및 상기 제1 배출경로(160)와 연통될 수 있다. 상기 제2 홀(172)의 타측은 제2 연결공(181)을 통하여 상기 제1 배출경로(160)와 연통될 수 있다.One side of the second hole 172 may communicate with the second outlet hole 132 and the first outlet path 160 formed in the third cylinder 103 . One side of the second hole 172 may communicate with the first discharge path 160 through the first connection hole 180 . The other side of the second hole 172 may communicate with the first outlet hole 131 and the first outlet path 160 . The other side of the second hole 172 may communicate with the first discharge path 160 through the second connection hole 181 .

상기 배출경로 조절부재(150)는 상기 제2 홀(172)의 일단 및 타단에 축고정되며 상기 제2 홀(172) 내부에서 길이방향으로 이동가능한 원기둥형상을 가진다. 상기 배출경로 조절부재(150)의 일측에는 상기 제2 홀(172)을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제3 밀봉부재(151)가 결합되며, 상기 배출경로 조절부재(150)의 타측에는 상기 제2 홀(172)을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제4 밀봉부재(152)가 결합된다.The discharge path control member 150 is shaft-fixed to one end and the other end of the second hole 172 and has a cylindrical shape movable in the longitudinal direction inside the second hole 172 . A third sealing member 151 capable of sealing the second hole 172 in the transverse direction is coupled to one side of the discharge path control member 150 , and the other side of the discharge path control member 150 has the second hole 172 . A fourth sealing member 152 capable of sealing the second hole 172 in the horizontal direction is coupled.

상기 배출경로 조절부재(150)의 일측 고정축(153) 및 타측 고정축(154)은 상기 배출경로 조절부재(150)의 몸체보다 직경이 작으며, 각각 상기 제1 실린더(101)의 타측과 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출될 수 있다.One fixed shaft 153 and the other fixed shaft 154 of the discharge path control member 150 are smaller in diameter than the body of the discharge path control member 150, respectively, the other side of the first cylinder 101 and It may protrude to one side of the second cylinder 102 .

상기 제1 배출경로(160)는 상기 제1 유출입공(131) 및 상기 제2 유출입공(132)를 통하여 배출되는 증압수를 상기 중심몸체(170)의 외부로 배출할 수 있다. 상기 제1 배출경로(160)는 상기 중심몸체(170)에 마련된 구간, 상기 제2 실린더(102)의 배럴에 마련된 구간, 상기 제2 실린더(102)의 커버(102A)에 마련된 구간 및 상기 커버(102A)와 상기 분사모듈(200)의 분사부(201) 사이에 형성된 구간을 포함할 수 있다.The first discharge path 160 may discharge the pressurized water discharged through the first inlet hole 131 and the second outlet hole 132 to the outside of the central body 170 . The first discharge path 160 is a section provided in the central body 170, a section provided in the barrel of the second cylinder 102, a section provided in the cover 102A of the second cylinder 102, and the cover It may include a section formed between (102A) and the injection unit 201 of the injection module (200).

이와 같이, 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 물의 유입과 배출, 그리고 증압된 물의 배출을 위한 모든 경로가 내부에 마련되어 있어, 콤팩트한 사이즈로 구현될 수 있고, 외부에서 가해지는 힘이나 충격에 강한 구조적 특징을 가지므로 내구성이 강하고 고장률이 낮은 장점을 가질 수 있다.As such, the non-powered boring head 100 according to the present invention has all the paths for the inflow and discharge of water and the discharge of the pressurized water, so it can be implemented in a compact size, and external force or impact Because it has strong structural characteristics, it can have advantages of strong durability and low failure rate.

상기 제1 가압경로(121)는 상기 중심몸체(170)에 형성된 제1 구간과 상기 제1 실린더(101)의 배럴에 형성된 제2 구간을 포함할 수 있다. 상기 제4 가압경로(124)는 상기 중심몸체(170)에 형성된 제3 구간 및 상기 제2 실린더(102)의 배럴에 형성된 제4 구간을 포함할 수 있다. The first pressing path 121 may include a first section formed in the central body 170 and a second section formed in the barrel of the first cylinder 101 . The fourth pressing path 124 may include a third section formed in the central body 170 and a fourth section formed in the barrel of the second cylinder 102 .

상기 제2 가압경로(122)는 상기 중심몸체(170)에 형성되어 상기 제3 구간과 연통될 수 있다. 상기 제3 가압경로(123)는 상기 중심몸체(170)에 형성되어 상기 제1 구간과 연통될 수 있다. 한편, 상술한 하위 구간들은 도면상에서 명확하게 파악할 수 있어 이들에 대해서는 별도의 부재번호를 부여하지 않았다.The second pressing path 122 may be formed in the central body 170 to communicate with the third section. The third pressing path 123 may be formed in the central body 170 to communicate with the first section. On the other hand, since the above-described sub-sections can be clearly identified in the drawings, separate reference numbers are not assigned to them.

그리고 상기 제1 가압경로(121) 및 상기 제4 가압경로(124)의 일부는 실린더 커버부에 형성되어 있을 수도 있다. 한편, 도면에서 부재번호를 부여하여 설명하지는 않았으나, 상기 중앙몸체(170)와 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102)의 결합부분, 상기 피스톤 모듈(110)이 상기 중앙몸체(170)와 접촉하는 부분, 상기 가압경로 조절부재(140)와 상기 배출경로 조절부재(150)가 상기 중앙몸체(170)와 접촉하는 부분, 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)와 실린더 커버의 결합부분 등에는 밀봉부재가 마련되어 있다.In addition, a portion of the first pressing path 121 and the fourth pressing path 124 may be formed in the cylinder cover portion. On the other hand, although not described by giving reference numbers in the drawings, the coupling portion of the central body 170 and the first cylinder 101 and the second cylinder 102, the piston module 110 is the central body 170 ), a portion in which the pressure path adjusting member 140 and the discharge path adjusting member 150 are in contact with the central body 170, the first cylinder 101 and the second cylinder 102 A sealing member is provided at the coupling portion of the cylinder cover and the like.

상기 분사모듈(200)은 상기 제1 배출경로(160)를 통하여 공급되는 초고압으로 증압된 물을 상기 제2 실린더(102)의 중심축에서 연장된 경로로 분사할 수 있다. 상기 증압된 물은 지반을 굴착할 수 있는 강력한 힘을 제공한다. The injection module 200 may inject the water pressurized to ultra-high pressure supplied through the first discharge path 160 in a path extending from the central axis of the second cylinder 102 . The pressurized water provides a strong force to excavate the ground.

상기 분사모듈(200)은 분사부(201), 회전부(203) 및 분산부(204)를 포함한다. 상기 분사부(201)는 상기 제2 실린더(102)의 타측에 결합된다. 상기 분사부(201)는 상기 제1 배출경로(160)를 통하여 배출되는 증압된 물을 상기 제2 실린더(102)와 중심축이 동일한 제1 분사공(201A)을 통하여 분사할 수 있다.The injection module 200 includes an injection unit 201 , a rotation unit 203 , and a dispersion unit 204 . The injection part 201 is coupled to the other side of the second cylinder 102 . The injection unit 201 may inject the pressurized water discharged through the first discharge path 160 through the first injection hole 201A having the same central axis as the second cylinder 102 .

상기 회전부(203)는 베어링(202)을 통해 상기 분사부(201)에 결합되며, 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 통하여 배출되는 증압되지 않은 물에 의하여 회전할 수 있다. 상기 회전부(203)에서 증압되지 않은 물이 공급되는 부분에는 동일한 방향성을 갖는 복수의 홈들(203A)이 원주를 따라 마련되어 있어, 상기 회전부(203)는 상기 증압되지 않은 물의 배출압력에 의하여 회전할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 회전부(203)는 상기 증압되지 않은 물의 압력에 의하여 회전력을 발생할 수 있는 프로펠러와 같은 다른 구조를 가질 수도 있다.The rotating part 203 is coupled to the spraying part 201 through a bearing 202 , and may be rotated by non-pressurized water discharged through the second discharge paths 182 and 183 . A plurality of grooves 203A having the same directionality are provided along the circumference of the rotating part 203 to which the non-increased water is supplied, so that the rotating part 203 can rotate by the discharge pressure of the non-increased water. there is. Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the rotating part 203 may have another structure such as a propeller capable of generating rotational force by the pressure of the non-increased water.

상기 분산부(204)는 상기 회전부(203)에 결합되어 상기 회전부(203)와 함께 회전할 수 있다. 상기 분산부(204)는 분산경로(204') 및 복수의 제2 분사공(204A 내지 204E)을 포함한다. 상기 분산경로(204')는 상기 분산부(204)의 지름방향으로 형성된 경로이며, 상기 제1 분사공(201A)을 통하여 분사되는 증압된 물을 상기 분산부(204)가 이동하는 경로이다.The dispersing unit 204 may be coupled to the rotating unit 203 to rotate together with the rotating unit 203 . The dispersion unit 204 includes a dispersion path 204' and a plurality of second injection holes 204A to 204E. The dispersing path 204 ′ is a path formed in the radial direction of the dispersing unit 204 , and is a path through which the dispersing unit 204 moves the pressurized water sprayed through the first injection hole 201A.

상기 복수의 제2 분사공(204A 내지 204E)은 상기 분산경로(204')를 통해 공급되는 증압된 물을 분산하여 분사한다. 상기 복수의 제2 분사공(204A 내지 204E)은 지름선을 기준을 왼쪽에 형성된 복수의 분사공(204A), 상기 지름선을 기준으로 오른쪽에 형성된 복수의 분사공(204B), 지름선 상에 위치하는 분사공들(204C 및 204D)을 포함한다.The plurality of second injection holes 204A to 204E disperse and spray the pressurized water supplied through the dispersion path 204'. The plurality of second injection holes 204A to 204E are a plurality of injection holes 204A formed on the left side with respect to the diameter line, a plurality of injection holes 204B formed on the right side with respect to the diameter line, and on the diameter line. and located injection holes 204C and 204D.

상기 분사공들(204C 및 204D)은 증압된 물을 지면과 수직이 아닌 반시계방향으로 기울어지게 분사할 수 있다. 그러면 그에 따른 분사 반작용으로 인하여 상기 분산부(204)에는 시계방향의 회전력이 가해진다. 상기 분사공들(204C 및 204D)에 의한 회전력의 방향은, 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 통하여 분사되는 증압되지 않은 물에 의하여 상기 회전부(203)에 가해지는 회전력의 방향과 동일한 것이 바람직하다.The injection holes 204C and 204D may spray the pressurized water inclined counterclockwise rather than perpendicular to the ground. Then, a clockwise rotational force is applied to the dispersion unit 204 due to the resulting spray reaction. The direction of the rotational force by the injection holes 204C and 204D is the same as the direction of the rotational force applied to the rotation part 203 by the non-increased water injected through the second discharge paths 182 and 183. desirable.

한편, 상기 분산부(204)에 시계방향의 회전력이 가해지도록 방향성을 가지고 기울어지게 증압된 물을 분사하는 것은 다른 분사공들(204A 및 204B)에 대해서도 동일하게 적용될 수도 있다. 그리고 상기 분사공들(204A 및 204B)은 지름선을 중심으로 좌우 대칭으로 배치되어 있어 상기 분사부(201)에 가해지는 회전력을 더 강해질 수 있다.On the other hand, spraying the pressure-increased water with a directionality so that a clockwise rotational force is applied to the dispersion unit 204 may be equally applied to the other injection holes 204A and 204B. In addition, the injection holes 204A and 204B are symmetrically disposed about the diameter line, so that the rotational force applied to the injection unit 201 may be stronger.

이와 같이, 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 증압된 물과 증압되지 않은 물 모두에 의하여 가해지는 회전력에 의하여, 상기 분사모듈(200)이 회전하면서 증압된 물을 분사하므로, 회전하지 않으면서 증압된 물을 분사하는 경우에 비하여, 지반 굴착시 직진성이 향상될 수 있다.As such, the non-powered boring head 100 according to the present invention sprays the pressurized water while the injection module 200 rotates by the rotational force applied by both the pressurized water and the non-increased water. Compared to the case of spraying the water pressurized in the ground, straightness can be improved when excavating the ground.

이와 같이 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 물의 유입과 이동 및 배출 그리고 분사에 필요한 복수의 경로와 홀 그리고 연결공들이 모두 상기 제1 실린더(101), 상기 제2 실린더(102) 및 상기 중심몸체(170)에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.As described above, in the non-powered boring head 100 according to the present invention, the first cylinder 101, the second cylinder 102 and the plurality of paths, holes and connection holes required for inflow, movement, discharge, and injection of water are all provided. It is characterized in that it is formed in the central body (170).

이상에서는 상기 무전원 보링헤드(100)의 구조에 대해 살펴보았다. 이하에서는, 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)에 소정의 압력을 공급되는 물이 채워져 있는 상태를 가정하여, 증압모드에 따른 상기 무전원 보링헤드(100)의 동작 메커니즘을 살펴본다.In the above, the structure of the non-powered boring head 100 was examined. Hereinafter, an operation mechanism of the non-powered boring head 100 according to the pressure-increasing mode will be described on the assumption that water supplied to a predetermined pressure is filled in the non-powered boring head 100 according to the present invention.

제1 증압모드에서 상기 제1 피스톤(111) 및 상기 제2 피스톤(112)은 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 일단에 위치하며, 상기 제3 피스톤(113)은 상기 제3 실린더(103)의 일측에 위치한다. 그리고 상기 가압경로 조절부재(140)는 상기 제1 홀(171)의 일단에 위치하며 상기 배출경로 조절부재(150)는 상기 제2 홀(172)의 일단에 위치한다. 그리고 상기 가압경로 조절부재(140)의 일측 고정축(143)은 상기 제1 실린더(101)의 타측으로 돌출되어 있다.In the first pressure increasing mode, the first piston 111 and the second piston 112 are positioned at one end of the first cylinder 101 and the second cylinder 102, and the third piston 113 is It is located on one side of the third cylinder 103 . And the pressure path adjusting member 140 is located at one end of the first hole 171 , and the discharge path adjusting member 150 is located at one end of the second hole 172 . In addition, one fixed shaft 143 of the pressing path adjusting member 140 protrudes to the other side of the first cylinder 101 .

상기 가압경로 조절부재(140)가 상기 제1 홀(171)의 일단에 위치함에 따라 상기 제1 공급홀(174)은 상기 제1 홀(171)의 중심부와 연통되며 상기 제2 공급홀(175)은 상기 제2 밀봉부재(142)에 의하여 상기 제1 홀(171)의 중심부와 차단된다.As the pressure path adjusting member 140 is positioned at one end of the first hole 171 , the first supply hole 174 communicates with the central portion of the first hole 171 , and the second supply hole 175 . ) is blocked from the center of the first hole 171 by the second sealing member 142 .

그러면 상기 유입관(190)으로부터 공급되어 상기 유입경로(173)를 경유하여 상기 제1 홀(171)로 공급되는 물은 상기 제1 공급홀(174)을 통하여 상기 제1 가압경로(121) 및 상기 제3 가압경로(123)를 통하여 이동한다. 그러면 상기 제1 피스톤(111)은 상기 제1 실린더(101)의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제2 피스톤(112)은 상기 제2 실린더(102)의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤(113)은 상기 제3 실린더(103)의 일단에서 타단으로 이동한다. 즉, 상기 피스톤 모듈(110) 전체가 상기 무전원 보링헤드(100)의 내부에서 일측에서 타측으로 이동한다.Then, the water supplied from the inlet pipe 190 and supplied to the first hole 171 through the inlet path 173 is the first pressurized path 121 and It moves through the third pressing path 123 . Then, the first piston 111 moves from one end of the first cylinder 101 to the other end, and the second piston 112 moves from one end of the second cylinder 102 to the other end, and the third The piston 113 moves from one end of the third cylinder 103 to the other end. That is, the entire piston module 110 moves from one side to the other inside the non-powered boring head 100 .

이때, 상기 제1 실린더(101)에 채워진 물은 상기 제2 가압경로(122)를 통하여 배출되고, 상기 제2 실린더(102)에 채워진 물은 상기 제4 가압경로(124)를 통하여 배출된다. 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)로부터 배출되는 물은 상기 제1 배출공(176), 상기 유도경로(176A 및 176B) 및 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 경유하여 상기 제2 실린더(102)의 타단방향으로 배출된다. 이때, 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 통하여 배출되는 물은 상기 분사모듈(200)의 상기 회전부(203)에 회전력을 부여한다.At this time, the water filled in the first cylinder 101 is discharged through the second pressurization path 122 , and the water filled in the second cylinder 102 is discharged through the fourth pressurization path 124 . Water discharged from the first cylinder 101 and the second cylinder 102 passes through the first discharge hole 176, the induction paths 176A and 176B, and the second discharge paths 182 and 183 to be discharged in the other end direction of the second cylinder 102 . At this time, the water discharged through the second discharge paths 182 and 183 applies a rotational force to the rotating part 203 of the injection module 200 .

제1 증압모드에서 상기 배출경로 조절부재(150)는 상기 제2 홀(172)의 일단에 위치하며 상기 제2 유출입공(132)은 상기 제2 홀(172)의 중심부와 연통되나 상기 제1 유출입공(131)은 상기 제4 밀봉부재(152)에 의하여 상기 제2 홀(172)의 중심부와 차단된다.In the first pressure-increasing mode, the discharge path control member 150 is located at one end of the second hole 172 , and the second inlet/outlet hole 132 communicates with the center of the second hole 172 , but the first The inlet and outlet holes 131 are blocked from the central portion of the second hole 172 by the fourth sealing member 152 .

상기 제3 피스톤(113)이 상기 제3 실린더(103)의 일측에서 타측으로 이동하며, 상기 홀 연통경로(178)를 통하여 상기 제1 홀(171)로부터 상기 제2 홀(172)로 유입되는 물은 상기 제2 유출입공(132)을 통하여 상기 제3 실린더(103)의 일측으로 공급된다.The third piston 113 moves from one side of the third cylinder 103 to the other side, and flows into the second hole 172 from the first hole 171 through the hole communication path 178 . Water is supplied to one side of the third cylinder 103 through the second outlet hole 132 .

상기 제3 실린더(103)의 타측에 저장된 물은 상기 제1 유출입공(131)을 통하여 증압 배출되어 상기 제2 홀(172)의 제2 연결공(181), 상기 제1 배출경로(160), 제1 분사공(201A) 및 제2 분사공(204A 내지 204E)을 통하여 상기 제2 실린더(102)의 타측방향으로 분사된다. 상기 증압된 물은 지반굴착을 위한 파쇄력을 제공한다. 이와 함께 상기 증압된 물은 상기 분사모듈(200)의 상기 분산부(204)에 회전력을 부여할 수 있다.The water stored in the other side of the third cylinder 103 is pressure-discharged through the first inlet/outlet hole 131 , the second connection hole 181 of the second hole 172 , and the first discharge path 160 . , is injected in the other direction of the second cylinder 102 through the first injection hole 201A and the second injection hole 204A to 204E. The pressurized water provides a crushing force for excavation of the ground. In addition, the pressurized water may impart a rotational force to the dispersion unit 204 of the injection module 200 .

이때, 상기 제2 연결공(181)을 통하여 배출되는 물의 압력은 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102) 내부의 빈 공간의 단면적을 상기 제3 실린더(103) 내부의 빈 공간의 단면적으로 나눈 증압비로 증압될 수 있다.At this time, the pressure of the water discharged through the second connection hole 181 is the cross-sectional area of the empty space inside the first cylinder 101 and the second cylinder 102 of the empty space inside the third cylinder 103 . The pressure can be increased by the pressure increase ratio divided by the cross-sectional area.

예컨대, 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 내경이 80mm이고, 상기 제3 실린더(103)의 내경이 21.5mm이며, 공통 로드(114)의 직경이 20mm인 경우를 가정한다. 그러면, 물의 증압비는 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102) 내부의 빈 공간의 단면적(802-202)을 상기 제3 실린더(103) 내부의 빈 공간의 단면적(21.52-202)으로 나눈 값인 199.1798로 산출될 수 있다. 이는 제2 증압모드에서도 마찬가지이다. 이와 같이, 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는, 외부전원 공급없이, 공급되는 물에 의한 기계적 동작으로도 초고압으로 증압된 물을 분사할 수 있다.For example, it is assumed that the inner diameter of the first cylinder 101 and the second cylinder 102 is 80 mm, the inner diameter of the third cylinder 103 is 21.5 mm, and the diameter of the common rod 114 is 20 mm. do. Then, the water pressure increase ratio is the cross-sectional area (80 2 - 20 2 ) of the empty space inside the first cylinder 101 and the second cylinder 102 and the cross-sectional area (21.5 2 ) of the empty space inside the third cylinder 103 It can be calculated as 1991.798, which is a value divided by -20 2 ). This is also the case in the second pressure-increasing mode. As described above, the non-powered boring head 100 according to the present invention can spray water pressurized to an ultra-high pressure even with a mechanical operation by the supplied water without external power supply.

한편, 상기 분사모듈(200)의 방향이 하방이면 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 지반을 하방으로 굴착할 수 있고, 상기 분사모듈(200)의 방향이 측방이면 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 측방으로 지반을 굴착할 수 있다.On the other hand, if the direction of the injection module 200 is downward, the non-powered boring head 100 according to the present invention can excavate the ground downward, and if the direction of the injection module 200 is lateral, non-powered boring according to the present invention The head 100 may excavate the ground laterally.

다음으로 상기 무전원 보링헤드(100)의 증압모드가 제1 증압모드에서 제2 증압모드로 전환되는 메커니즘을 살펴본다.Next, a mechanism in which the pressure-increasing mode of the non-powered boring head 100 is switched from the first pressure-increasing mode to the second pressure-increasing mode will be described.

제1 증압모드에서 제2 증압모드로 전환되기 전, 상기 가압경로 조절부재(140)에서 상기 제1 실린더(101)의 타측으로 돌출된 일측 고정축(143) 및 상기 배출경로 조절부재(150)에서 상기 제1 실린더(101)의 타측으로 돌출된 일측 고정축(153)이, 이동하는 상기 제1 피스톤(111)의 관성에 의하여 가압된다(도 18 참조).Before switching from the first pressure-increasing mode to the second pressure-increasing mode, one fixed shaft 143 protruding from the pressure path adjusting member 140 to the other side of the first cylinder 101 and the discharge path adjusting member 150 The one-side fixed shaft 153 protruding to the other side of the first cylinder 101 is pressed by the inertia of the moving first piston 111 (see FIG. 18 ).

그러면 상기 가압경로 조절부재(140)의 타측 고정축(144)이 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출되고, 상기 배출경로 조절부재(150)에서 타측 고정축(154)이 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출된다. 그러면 상기 무전원 보링헤드(100)의 증압모드는 제1 증압모드에서 제2 증압모드로 전환된다(도 19 참조).Then, the other fixed shaft 144 of the pressing path adjusting member 140 protrudes to one side of the second cylinder 102 , and the other fixed shaft 154 in the discharge path adjusting member 150 is connected to the second cylinder. It protrudes to one side of (102). Then, the pressure-increasing mode of the non-powered boring head 100 is switched from the first pressure-increasing mode to the second pressure-increasing mode (see FIG. 19 ).

참고로 도 18 및 도 19는 제1 증압모드에서 제2 모드로 전환되는 과정을 설명하기 위한 것이며, 도 18 및 도 19에는 이에 필요한 부재번호만 도시하였다.For reference, FIGS. 18 and 19 are for explaining a process of switching from the first pressure-increasing mode to the second mode, and only reference numerals necessary for this are illustrated in FIGS. 18 and 19 .

다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 제2 증압모드에서의 동작 메커니즘을 살펴본다. 참고로, 상기 무전원 보링헤드(100)의 제2 증압모드에서의 동작 메커니즘은 도 19 및 앞서 살펴본 제1 증압모드에서의 동작 메커니즘을 참조하여 살펴본다.Next, an operation mechanism of the non-powered boring head 100 in the second pressure boosting mode according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10 . For reference, the operation mechanism of the non-powered boring head 100 in the second pressure-increasing mode will be described with reference to FIG. 19 and the operation mechanism in the first pressure-increasing mode.

제2 증압모드에서 상기 제1 피스톤(111) 및 상기 제2 피스톤(112)은 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)의 타단에 위치하며, 상기 제3 피스톤(113)은 상기 제3 실린더(103)의 타단에 위치한다. 그리고 상기 가압경로 조절부재(140)는 상기 제1 홀(171)의 타단에 위치하며 상기 배출경로 조절부재(150)는 상기 제2 홀(172)의 타단에 위치한다. 그리고 상기 가압경로 조절부재(140)의 타측 고정축(144)은 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출되어 있다.In the second pressure increasing mode, the first piston 111 and the second piston 112 are located at the other ends of the first cylinder 101 and the second cylinder 102, and the third piston 113 is It is located at the other end of the third cylinder 103 . And the pressure path adjusting member 140 is located at the other end of the first hole 171 , and the discharge path adjusting member 150 is located at the other end of the second hole 172 . And the other fixed shaft 144 of the pressing path adjusting member 140 protrudes toward one side of the second cylinder 102 .

상기 가압경로 조절부재(140)가 상기 제1 홀(171)의 타단에 위치함에 따라 상기 제1 공급홀(174)은 상기 제1 밀봉부재(141)에 의하여 상기 제1 홀(171)의 중심부와 차단되며 상기 제2 공급홀(175)은 상기 제1 홀(171)의 중심부와 연통된다.As the pressure path adjusting member 140 is positioned at the other end of the first hole 171 , the first supply hole 174 is moved to the center of the first hole 171 by the first sealing member 141 . and the second supply hole 175 communicates with the central portion of the first hole 171 .

그러면 상기 제1 홀(171)로 공급되는 물은 상기 제2 공급홀(175)을 통하여 상기 제2 가압경로(122) 및 상기 제4 가압경로(124)를 통하여 이동한다. 그러면 상기 제1 피스톤(111)은 상기 제1 실린더(101)의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제2 피스톤(112)은 상기 제2 실린더(102)의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤(113)은 상기 제3 실린더(103)의 타단에서 일단으로 이동한다. 즉, 상기 피스톤 모듈(110) 전체가 상기 무전원 보링헤드(100)의 내부에서 타측에서 일측으로 이동한다.Then, the water supplied to the first hole 171 moves through the second pressurization path 122 and the fourth pressurization path 124 through the second supply hole 175 . Then, the first piston 111 moves from the other end of the first cylinder 101 to one end, and the second piston 112 moves from the other end of the second cylinder 102 to one end, and the third The piston 113 moves from the other end of the third cylinder 103 to one end. That is, the entire piston module 110 moves from the other side to one side inside the non-powered boring head 100 .

이때, 상기 제1 실린더(101)에 채워진 물은 상기 제1 가압경로(121)를 통하여 배출되고, 상기 제2 실린더(102)에 채워진 물은 상기 제3 가압경로(123)를 통하여 배출된다. 상기 제1 실린더(101) 및 상기 제2 실린더(102)로부터 배출되는 물은 상기 제2 배출공(177), 상기 유도경로(177A 및 177B) 및 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 통하여 상기 제2 실린더(102)의 타측방향으로 배출된다. 이때, 상기 제2 배출경로(182 및 183)를 통하여 배출되는 물은 상기 분사모듈(200)의 상기 회전부(203)에 회전력을 부여한다.At this time, the water filled in the first cylinder 101 is discharged through the first pressurization path 121 , and the water filled in the second cylinder 102 is discharged through the third pressurization path 123 . The water discharged from the first cylinder 101 and the second cylinder 102 is discharged through the second discharge hole 177, the guide paths 177A and 177B, and the second discharge paths 182 and 183. The second cylinder 102 is discharged in the other direction. At this time, the water discharged through the second discharge paths 182 and 183 applies a rotational force to the rotating part 203 of the injection module 200 .

제2 증압모드에서 상기 배출경로 조절부재(150)는 상기 제2 홀(172)의 타단에 위치하며 상기 제2 유출입공(132)은 상기 제3 밀봉부재(151)에 의하여 상기 제2 홀(172)의 중심부와 차단되나 상기 제1 유출입공(131)은 상기 제2 홀(172)의 중심부와 연통된다.In the second pressure-increasing mode, the discharge path adjusting member 150 is located at the other end of the second hole 172, and the second inlet/outlet hole 132 is formed in the second hole ( 172), but the first outlet hole 131 communicates with the center of the second hole 172.

상기 제3 피스톤(113)이 상기 제3 실린더(103)의 타측에서 일측으로 이동하며, 상기 제2 홀(172)로 유입되는 물은 상기 제1 유출입공(131)을 통하여 상기 제3 실린더(103)의 타측으로 공급되며, 상기 제3 실린더(103)의 일측에 저장된 물은 상기 제2 유출입공(132)을 통하여 증압 배출되어 상기 제2 홀(172)의 제1 연결공(180), 상기 제1 배출경로(160), 상기 제1 분사공(201A) 및 상기 제2 분사공(204A 내지 204E)을 통하여 상기 제2 실린더(102)의 타측방향으로 분사된다. 상기 증압된 물은 지반굴착을 위한 파쇄력을 제공한다. 이와 함께 상기 증압된 물은 상기 분사모듈(200)의 상기 분산부(204)에 회전력을 부여할 수 있다.The third piston 113 moves from the other side of the third cylinder 103 to one side, and the water flowing into the second hole 172 passes through the first outlet hole 131 into the third cylinder ( 103), the water stored at one side of the third cylinder 103 is pressure-discharged through the second inlet/outlet hole 132, and the first connection hole 180 of the second hole 172; It is injected in the other direction of the second cylinder 102 through the first discharge path 160 , the first injection hole 201A, and the second injection hole 204A to 204E. The pressurized water provides a crushing force for excavation of the ground. In addition, the pressurized water may impart a rotational force to the dispersion unit 204 of the spray module 200 .

이때, 상기 제1 연결공(180)을 통하여 배출되는 물은 상기 제1 실린더(101) 및 제2 실린더(102) 내부의 빈 공간의 단면적을 상기 제3 실린더(103) 내부의 빈 공간의 단면적으로 나눈 증압비로 증압될 수 있다.At this time, the water discharged through the first connection hole 180 is the cross-sectional area of the empty space inside the first cylinder 101 and the second cylinder 102 , and the cross-sectional area of the empty space inside the third cylinder 103 . The pressure can be increased by the pressure increase ratio divided by .

다음으로 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)의 증압모드가 제2 증압모드에서 제1 증압모드로 전환되는 메커니즘을 살펴본다.Next, a mechanism in which the pressure-increasing mode of the non-powered boring head 100 according to the present invention is switched from the second pressure-increasing mode to the first pressure-increasing mode will be described.

제2 증압모드에서 제1 증압모드로 전환되기 전, 상기 가압경로 조절부재(140)에서 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출된 타측 고정축(144) 및 상기 배출경로 조절부재(150)에서 상기 제2 실린더(102)의 일측으로 돌출된 타측 고정축(154)이, 이동하는 상기 제2 피스톤(112)의 관성에 의하여 가압된다.Before switching from the second pressure-increasing mode to the first pressure-increasing mode, the other fixed shaft 144 protruding from the pressure path adjusting member 140 to one side of the second cylinder 102 and the discharge path adjusting member 150 The other fixed shaft 154 protruding to one side of the second cylinder 102 is pressed by the inertia of the moving second piston 112 .

그러면 상기 가압경로 조절부재(140)의 일측 고정축(143)이 상기 제1 실린더(101)의 타측으로 돌출되고, 상기 배출경로 조절부재(150)에서 일측 고정축(153)이 상기 제1 실린더(101)의 타측으로 돌출된다. 그러면 상기 무전원 보링헤드(100)의 증압모드는 제2 증압모드에서 제1 증압모드로 전환된다(도 5 및 도 6 참조). Then, one fixed shaft 143 of the pressing path adjusting member 140 protrudes to the other side of the first cylinder 101 , and one fixed shaft 153 in the discharge path adjusting member 150 is connected to the first cylinder. (101) protrudes to the other side. Then, the pressure-increasing mode of the non-powered boring head 100 is switched from the second pressure-increasing mode to the first pressure-increasing mode (see FIGS. 5 and 6 ).

즉, 상기 가압경로 조절부재(140)는, 증압모드의 전환에 따라, 상기 제1 피스톤(111) 및 제2 피스톤(112)에 의하여 상기 가압경로 조절부재(140)의 일측 및 타측 고정축(143 및 144)의 돌출부가 교대로 가압되면서 상기 제1 홀(171)에서 길이방향으로 왕복이동한다.That is, the pressure path adjusting member 140, according to the change of the pressure increasing mode, by the first piston 111 and the second piston 112, one side and the other side of the fixed shaft ( The protrusions 143 and 144 are alternately pressed while reciprocating in the longitudinal direction in the first hole 171 .

그리고 상기 배출경로 조절부재(150)는, 증압모드의 전환에 따라, 상기 제1 피스톤(111) 및 상기 제2 피스톤(112)에 의하여 상기 배출경로 조절부재(150)의 일측 및 타측 고정축(153 및 154)의 돌출부가 교대로 가압되면서 상기 제2 홀(172)에서 길이방향으로 왕복이동한다.And the discharge path adjusting member 150, according to the change of the pressure increasing mode, by the first piston 111 and the second piston 112, one side and the other side of the fixed shaft of the discharge path adjusting member 150 ( The protrusions 153 and 154 are alternately pressed while reciprocating in the longitudinal direction in the second hole 172 .

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는, 외부 전원의 공급없이도, 유입경로(173)를 통하여 유입되는 물의 가압 및 이동에 기초하여 피스톤 모듈(110)의 왕복행정 모두에 대해 물을 증압하는 제1 증압모드 및 제2 증압모드를 반복적으로 수행할 수 있다.As described above, the non-powered boring head 100 according to the present invention performs both the reciprocating strokes of the piston module 110 based on the pressurization and movement of water flowing in through the inlet path 173, without supply of external power. The first pressure-increasing mode and the second pressure-increasing mode for increasing water pressure may be repeatedly performed.

그리고 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 증압을 위하여 물이 이동하는 모든 경로로 홀 등이 상기 무전원 보링헤드(100)의 내부에 마련되어 있어, 외부에서 가해지는 힘이나 충격에 강하므로 높은 내구성과 낮은 고장률을 갖는 장점을 갖는다.And since the non-powered boring head 100 according to the present invention has holes and the like provided inside the non-powered boring head 100 for all paths through which water moves for pressure-increasing, it is strong against external force or impact, so it has high durability. and low failure rate.

또한, 본 발명에 따른 무전원 보링헤드(100)는 공급되는 물에 의한 기계적 동작만으로 공급되는 물에 대한 초고압 증압을 가능케 하여 콤팩트한 사이즈로 구현 가능한 장점을 가진다.In addition, the non-powered boring head 100 according to the present invention has the advantage that it can be implemented in a compact size by enabling ultra-high pressure boosting of the supplied water only by mechanical operation by the supplied water.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions are provided by those skilled in the art to which the present invention pertains. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.

100: 무전원 보링헤드 101: 제1 실린더
102: 제2 실린더 103: 제3 실린더
110: 피스톤 모듈
111: 제1 피스톤 112: 제2 피스톤
113: 제3 피스톤 114: 공통 로드
121: 제1 가압경로 122: 제2 가압경로
123: 제3 가압경로 124: 제4 가압경로
131: 제1 유출입공 132: 제2 유출입공
140: 가압경로 조절부재 150: 배출경로 조절부재
160: 제1 배출경로 170: 중심몸체
180, 181: 제1, 제2 연결공 182, 183: 제2 배출경로
190: 유입관 200: 분사모듈
100: no-power boring head 101: first cylinder
102: second cylinder 103: third cylinder
110: piston module
111: first piston 112: second piston
113: third piston 114: common rod
121: first pressure path 122: second pressure path
123: third pressure path 124: fourth pressure path
131: first outlet hole 132: second outlet hole
140: pressure path control member 150: discharge path control member
160: first discharge path 170: central body
180, 181: first and second connection holes 182, 183: second discharge path
190: inlet pipe 200: injection module

Claims (7)

제1 내경을 가지며 중심축과 외경이 동일한 제1 및 제2 실린더; 상기 제1 및 제2 실린더와 외경이 동일하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에 결합되며, 내부에 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 가지며 상기 제1 및 제2 실린더와 중심축이 동일한 제3 실린더가 형성된 중심몸체; 및 상기 제1 실린더에 삽입되는 제1 피스톤, 상기 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤, 양단에 상기 제1 및 제2 피스톤이 결합되어 상기 제1 내지 제3 실린더를 관통하는 공통로드(common rod)을 포함하며,
물은 상기 제1 실린더의 배럴구간을 포함하는 유입경로를 통해 상기 제1 실린더의 일측방향에서 상기 중심몸체로 공급되며, 증압된 물은 상기 제2 실린더의 배럴구간을 포함하는 제1 배출경로를 통해 상기 제2 실린더의 타측방향으로 배출되며, 상기 제3 실린더 내부의 물은 상기 피스톤 모듈의 왕복운동에 기초하여 상기 제1 및 제2 실린더 내부 빈공간의 단면적을 상기 제3 실린더 내부 빈공간의 단면적으로 나눈 값으로 증압되며,
상기 중심몸체 내에는, 제1 및 제2 실린더의 양단에 연결되어 물을 공급하는 제1 내지 제4 가압경로; 상기 제3 실린더 타단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제1 유출입공; 및 상기 제3 실린더 일단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제2 유출입공이 마련되며,
제1 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 일단에 연결된 제1 및 제3 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제1 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되며,
제2 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 타단에 연결된 제2 및 제4 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제2 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되되,
증압모드에 따라서, 물을 상기 제1 및 제3 가압경로로 공급하거나 상기 제2 및 4 가압경로로 선택적으로 공급하되, 상기 중심몸체에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제1 홀에 삽입되는 가압경로 조절부재; 및 증압모드에 따라서, 상기 제1 배출경로를 상기 제1 및 제2 유출입공 중 하나와 선택적으로 연통시키되, 상기 중심몸체 내에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제2홀에 삽입되는 배출경로 조절부재를 더 포함하며,
상기 제1 홀에 있어서, 길이방향 중심은 상기 유입경로와 연통되며, 일측에는 상기 제1 및 제3 가압경로와 연통되는 제1 공급홀이 형성되며, 타측에는 상기 제2 및 제4 가압경로와 연통되는 제2 공급홀이 형성되며,
상기 가압경로 조절부재는, 상기 제1 홀의 일단 및 타단에 축고정되되 상기 제1 홀 내부에서 길이방향으로 이동가능한 원기둥형상을 가지며, 일측에는 상기 제1 홀을 가로방향으로 밀봉하는 제1 밀봉부재가 결합되며, 타측에는 상기 제1 홀을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제2 밀봉부재가 결합되며,
제1 증압모드에서는, 상기 가압경로 조절부재는 상기 제1 홀의 일단에 위치하여 상기 제1 공급홀은 상기 제1 홀의 중심부와 연통되나 상기 제2 공급홀은 상기 제2 밀봉부재에 의하여 상기 제1 홀의 중심부와 차단되며,
제2 증압모드에서는, 상기 가압경로 조절부재는 상기 제1 홀의 타단에 위치하여 상기 제1 공급홀은 상기 제1 밀봉부재에 의하여 제1 홀의 중심부와 차단되나 상기 제2 공급홀은 상기 제1 홀의 중심부와 연통되는 것을 특징으로 하는, 지면굴착용 무전원 보링헤드.
first and second cylinders having a first inner diameter and having the same outer diameter as the central axis; The first and second cylinders have the same outer diameter, are coupled between the first and second cylinders, have a second inner diameter smaller than the first inner diameter therein, and have the same central axis as the first and second cylinders a central body on which a third cylinder is formed; and a first piston inserted into the first cylinder, a second piston inserted into the second cylinder, and a common rod coupled to both ends of the first and second pistons passing through the first to third cylinders. ), including
Water is supplied to the central body from one side of the first cylinder through an inlet path including the barrel section of the first cylinder, and the pressurized water is a first discharge path including the barrel section of the second cylinder is discharged in the other direction of the second cylinder through the The pressure is increased by dividing the cross-sectional area,
In the central body, first to fourth pressure paths connected to both ends of the first and second cylinders for supplying water; a first inlet and outlet hole provided at the other end of the third cylinder and connected to the first discharge path; and a second inlet/outlet provided at one end of the third cylinder and connected to the first discharge path,
In the first pressure-increasing mode, water is supplied through first and third pressurization paths connected to one end of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from one end of the corresponding cylinder to the other end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the first inlet hole,
In the second pressure-increasing mode, water is supplied to the second and fourth pressurization paths connected to the other ends of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from the other end of the corresponding cylinder to one end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the second inlet hole,
According to the pressure increasing mode, water is supplied to the first and third pressure paths or selectively through the second and fourth pressure paths, but the pressure is inserted into the first hole provided in the central body parallel to the third cylinder path control member; and a discharge path adjusting member that selectively communicates the first discharge path with one of the first and second inlet and outlet holes according to the pressure increasing mode, and is inserted into a second hole provided in the central body parallel to the third cylinder further comprising,
In the first hole, the longitudinal center communicates with the inflow path, a first supply hole communicating with the first and third pressing paths is formed on one side, and the second and fourth pressing paths on the other side A second supply hole to communicate is formed,
The pressure path adjusting member is shaft-fixed at one end and the other end of the first hole and has a cylindrical shape movable in the longitudinal direction inside the first hole, and a first sealing member for sealing the first hole in the horizontal direction at one side is coupled, and a second sealing member capable of sealing the first hole in the transverse direction is coupled to the other side,
In the first pressure increasing mode, the pressure path adjusting member is located at one end of the first hole so that the first supply hole communicates with the center of the first hole, but the second supply hole is connected to the first by the second sealing member. Blocked from the center of the hall,
In the second pressure-increasing mode, the pressure path adjusting member is located at the other end of the first hole so that the first supply hole is blocked from the center of the first hole by the first sealing member, but the second supply hole is the first hole. Power-free boring head for ground excavation, characterized in that it communicates with the center.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 내경을 가지며 중심축과 외경이 동일한 제1 및 제2 실린더; 상기 제1 및 제2 실린더와 외경이 동일하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에 결합되며, 내부에 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 가지며 상기 제1 및 제2 실린더와 중심축이 동일한 제3 실린더가 형성된 중심몸체; 및 상기 제1 실린더에 삽입되는 제1 피스톤, 상기 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤, 양단에 상기 제1 및 제2 피스톤이 결합되어 상기 제1 내지 제3 실린더를 관통하는 공통로드(common rod)을 포함하며,
물은 상기 제1 실린더의 배럴구간을 포함하는 유입경로를 통해 상기 제1 실린더의 일측방향에서 상기 중심몸체로 공급되며, 증압된 물은 상기 제2 실린더의 배럴구간을 포함하는 제1 배출경로를 통해 상기 제2 실린더의 타측방향으로 배출되며, 상기 제3 실린더 내부의 물은 상기 피스톤 모듈의 왕복운동에 기초하여 상기 제1 및 제2 실린더 내부 빈공간의 단면적을 상기 제3 실린더 내부 빈공간의 단면적으로 나눈 값으로 증압되며,
상기 중심몸체 내에는, 제1 및 제2 실린더의 양단에 연결되어 물을 공급하는 제1 내지 제4 가압경로; 상기 제3 실린더 타단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제1 유출입공; 및 상기 제3 실린더 일단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제2 유출입공이 마련되며,
제1 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 일단에 연결된 제1 및 제3 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제1 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되며,
제2 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 타단에 연결된 제2 및 제4 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제2 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되되,
증압모드에 따라서, 물을 상기 제1 및 제3 가압경로로 공급하거나 상기 제2 및 4 가압경로로 선택적으로 공급하되, 상기 중심몸체에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제1 홀에 삽입되는 가압경로 조절부재; 및 증압모드에 따라서, 상기 제1 배출경로를 상기 제1 및 제2 유출입공 중 하나와 선택적으로 연통시키되, 상기 중심몸체 내에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제2홀에 삽입되는 배출경로 조절부재를 더 포함하며,
상기 제2홀에 있어서, 길이방향 중심은 상기 유입경로와 연통되며, 일측은 상기 제2 유출입공 및 상기 제1 배출경로와 연통되며, 타측은 상기 제1 유출입공 및 상기 제1 배출경로와 연통되며,
상기 배출경로 조절부재는, 상기 제2 홀의 일단 및 타단에 축고정되되 상기 제2 홀 내부에서 길이방향으로 이동가능한 원기둥형상을 가지며, 일측에는 상기 제2 홀을 가로방향으로 밀봉하는 제3 밀봉부재가 결합되며, 타측에는 상기 제2 홀을 가로방향으로 밀봉할 수 있는 제4 밀봉부재가 결합되며,
제1 증압모드에서는, 상기 배출경로 조절부재는 상기 제2 홀의 일단에 위치하여 상기 제1 유출입공은 상기 제2 홀의 중심부와 연통되나 상기 제2 유출입공은 상기 제4 밀봉부재에 의하여 상기 제2 홀의 중심부와 차단되며,
제2 증압모드에서는, 상기 배출경로 조절부재는 상기 제2 홀의 타단에 위치하여 상기 제2 유출입공은 상기 제3 밀봉부재에 의하여 상기 제2 홀의 중심부와 차단되나 상기 제1 유출입공은 상기 제2 홀의 중심부와 연통되는 것을 특징으로 하는, 지면굴착용 무전원 보링헤드.
first and second cylinders having a first inner diameter and having the same outer diameter as the central axis; The first and second cylinders have the same outer diameter, are coupled between the first and second cylinders, have a second inner diameter smaller than the first inner diameter therein, and have the same central axis as the first and second cylinders a central body on which a third cylinder is formed; and a first piston inserted into the first cylinder, a second piston inserted into the second cylinder, and a common rod coupled to both ends of the first and second pistons passing through the first to third cylinders. ), including
Water is supplied to the central body from one side of the first cylinder through an inlet path including the barrel section of the first cylinder, and the pressurized water is a first discharge path including the barrel section of the second cylinder is discharged in the other direction of the second cylinder through the The pressure is increased by dividing the cross-sectional area,
In the central body, first to fourth pressure paths connected to both ends of the first and second cylinders for supplying water; a first inlet and outlet hole provided at the other end of the third cylinder and connected to the first discharge path; and a second inlet/outlet provided at one end of the third cylinder and connected to the first discharge path,
In the first pressure-increasing mode, water is supplied through first and third pressurization paths connected to one end of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from one end of the corresponding cylinder to the other end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the first inlet hole,
In the second pressure-increasing mode, water is supplied to the second and fourth pressurization paths connected to the other ends of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from the other end of the corresponding cylinder to one end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the second inlet hole,
According to the pressure increasing mode, water is supplied to the first and third pressure paths or selectively through the second and fourth pressure paths, but the pressure is inserted into the first hole provided in the central body parallel to the third cylinder path control member; and a discharge path adjusting member that selectively communicates the first discharge path with one of the first and second inlet and outlet holes according to the pressure increasing mode, and is inserted into a second hole provided in the central body parallel to the third cylinder further comprising,
In the second hole, the longitudinal center communicates with the inlet path, one side communicates with the second outlet hole and the first outlet path, and the other end communicates with the first outlet hole and the first outlet path. becomes,
The discharge path adjusting member is shaft-fixed at one end and the other end of the second hole and has a cylindrical shape movable in the longitudinal direction inside the second hole, and a third sealing member for sealing the second hole in the horizontal direction at one side is coupled, and a fourth sealing member capable of sealing the second hole in the transverse direction is coupled to the other side,
In the first pressure-increasing mode, the discharge path adjusting member is located at one end of the second hole so that the first inlet and outlet holes communicate with the center of the second hole, but the second outlet and outlet holes are connected to the second by the fourth sealing member. cut off from the center of the hall,
In the second pressure-increasing mode, the discharge path adjusting member is located at the other end of the second hole so that the second inlet and outlet holes are blocked from the central portion of the second hole by the third sealing member, but the first inlet and outlet holes are the second Powerless boring head for ground excavation, characterized in that it communicates with the center of the hole.
제1 내경을 가지며 중심축과 외경이 동일한 제1 및 제2 실린더; 상기 제1 및 제2 실린더와 외경이 동일하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에 결합되며, 내부에 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 가지며 상기 제1 및 제2 실린더와 중심축이 동일한 제3 실린더가 형성된 중심몸체; 및 상기 제1 실린더에 삽입되는 제1 피스톤, 상기 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤, 양단에 상기 제1 및 제2 피스톤이 결합되어 상기 제1 내지 제3 실린더를 관통하는 공통로드(common rod)을 포함하며,
물은 상기 제1 실린더의 배럴구간을 포함하는 유입경로를 통해 상기 제1 실린더의 일측방향에서 상기 중심몸체로 공급되며, 증압된 물은 상기 제2 실린더의 배럴구간을 포함하는 제1 배출경로를 통해 상기 제2 실린더의 타측방향으로 배출되며, 상기 제3 실린더 내부의 물은 상기 피스톤 모듈의 왕복운동에 기초하여 상기 제1 및 제2 실린더 내부 빈공간의 단면적을 상기 제3 실린더 내부 빈공간의 단면적으로 나눈 값으로 증압되며,
상기 중심몸체 내에는, 제1 및 제2 실린더의 양단에 연결되어 물을 공급하는 제1 내지 제4 가압경로; 상기 제3 실린더 타단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제1 유출입공; 및 상기 제3 실린더 일단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제2 유출입공이 마련되며,
제1 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 일단에 연결된 제1 및 제3 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제1 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되며,
제2 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 타단에 연결된 제2 및 제4 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제2 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되되,
증압모드에 따라서, 물을 상기 제1 및 제3 가압경로로 공급하거나 상기 제2 및 4 가압경로로 선택적으로 공급하되, 상기 중심몸체에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제1 홀에 삽입되는 가압경로 조절부재; 및 증압모드에 따라서, 상기 제1 배출경로를 상기 제1 및 제2 유출입공 중 하나와 선택적으로 연통시키되, 상기 중심몸체 내에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제2홀에 삽입되는 배출경로 조절부재를 더 포함하며,
제1 증압모드에서, 상기 배출경로 조절부재의 일측 고정축은 상기 제1 실린더의 타측으로 돌출되며, 상기 가압경로 조절부재의 일측 고정축은 상기 제1 실린더의 타측으로 돌출되며,
제2 증압모드에서, 상기 배출경로 조절부재의 타측 고정축은 상기 제2 실린더의 일측으로 돌출되며, 상기 가압경로 조절부재의 타측 고정축은 상기 제2 실린더의 일측으로 돌출되며,
상기 배출경로 조절부재는, 증압모드의 전환에 따라, 상기 제1 및 제2 피스톤에 의하여 상기 배출경로 조절부재의 일측 및 타측 고정축의 돌출부가 교대로 가압되어 상기 제2 홀에서 길이방향으로 왕복운동하며,
상기 가압경로 조절부재는, 증압모드의 변환에 따라 상기 제1 및 제2 피스톤에 의하여 상기 가압경로 조절부재의 일측 및 타측 고정축의 돌출부가 교대로 가압되어 상기 제1 홀에서 길이방향으로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는, 지면굴착용 무전원 보링헤드.
first and second cylinders having a first inner diameter and having the same outer diameter as the central axis; The first and second cylinders have the same outer diameter, are coupled between the first and second cylinders, have a second inner diameter smaller than the first inner diameter therein, and have the same central axis as the first and second cylinders a central body on which a third cylinder is formed; and a first piston inserted into the first cylinder, a second piston inserted into the second cylinder, and a common rod coupled to both ends of the first and second pistons passing through the first to third cylinders. ), including
Water is supplied to the central body from one side of the first cylinder through an inlet path including the barrel section of the first cylinder, and the pressurized water is a first discharge path including the barrel section of the second cylinder is discharged in the other direction of the second cylinder through the The pressure is increased by dividing the cross-sectional area,
In the central body, first to fourth pressure paths connected to both ends of the first and second cylinders for supplying water; a first inlet and outlet hole provided at the other end of the third cylinder and connected to the first discharge path; and a second inlet/outlet provided at one end of the third cylinder and connected to the first discharge path,
In the first pressure-increasing mode, water is supplied through first and third pressurization paths connected to one end of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from one end of the corresponding cylinder to the other end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the first inlet hole,
In the second pressure-increasing mode, water is supplied to the second and fourth pressurization paths connected to the other ends of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from the other end of the corresponding cylinder to one end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the second inlet hole,
According to the pressure increasing mode, water is supplied to the first and third pressure paths or selectively through the second and fourth pressure paths, but the pressure is inserted into the first hole provided in the central body parallel to the third cylinder path control member; and a discharge path adjusting member that selectively communicates the first discharge path with one of the first and second inlet and outlet holes according to the pressure increasing mode, and is inserted into a second hole provided in the central body parallel to the third cylinder further comprising,
In the first pressure-increasing mode, one fixed shaft of the discharge path adjusting member protrudes to the other side of the first cylinder, and one fixed shaft of the pressure path adjusting member protrudes to the other side of the first cylinder,
In the second pressure-increasing mode, the other fixed shaft of the discharge path adjusting member protrudes to one side of the second cylinder, and the other fixed shaft of the pressure path adjusting member protrudes to one side of the second cylinder,
The discharge path adjusting member, according to the change of the pressure increase mode, by the first and second pistons of the discharge path adjusting member one side and the protrusion of the other fixed shaft is pressed alternately by the reciprocating movement in the longitudinal direction in the second hole and
The pressure path adjusting member is, in accordance with the change of the pressure increasing mode, the protrusions of one side and the other fixed shaft of the pressure path adjusting member are pressed alternately by the first and second pistons to reciprocate in the longitudinal direction in the first hole. A non-powered boring head for ground excavation, characterized in that.
제1 내경을 가지며 중심축과 외경이 동일한 제1 및 제2 실린더; 상기 제1 및 제2 실린더와 외경이 동일하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에 결합되며, 내부에 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 가지며 상기 제1 및 제2 실린더와 중심축이 동일한 제3 실린더가 형성된 중심몸체; 및 상기 제1 실린더에 삽입되는 제1 피스톤, 상기 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤, 양단에 상기 제1 및 제2 피스톤이 결합되어 상기 제1 내지 제3 실린더를 관통하는 공통로드(common rod)을 포함하며,
물은 상기 제1 실린더의 배럴구간을 포함하는 유입경로를 통해 상기 제1 실린더의 일측방향에서 상기 중심몸체로 공급되며, 증압된 물은 상기 제2 실린더의 배럴구간을 포함하는 제1 배출경로를 통해 상기 제2 실린더의 타측방향으로 배출되며, 상기 제3 실린더 내부의 물은 상기 피스톤 모듈의 왕복운동에 기초하여 상기 제1 및 제2 실린더 내부 빈공간의 단면적을 상기 제3 실린더 내부 빈공간의 단면적으로 나눈 값으로 증압되며,
상기 중심몸체 내에는, 제1 및 제2 실린더의 양단에 연결되어 물을 공급하는 제1 내지 제4 가압경로; 상기 제3 실린더 타단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제1 유출입공; 및 상기 제3 실린더 일단에 마련되어 상기 제1 배출경로와 연결되는 제2 유출입공이 마련되며,
제1 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 일단에 연결된 제1 및 제3 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 일단에서 타단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제1 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되며,
제2 증압모드에서는, 상기 제1 및 제2 실린더 타단에 연결된 제2 및 제4 가압경로로 물이 공급되어 상기 제1 내지 제3 피스톤이 대응되는 실린더의 타단에서 일단으로 이동하며, 상기 제3 피스톤에 의하여 증압된 물이 상기 제2 유출입공을 통하여 상기 제1 배출경로로 배출되되,
증압모드에 따라서, 물을 상기 제1 및 제3 가압경로로 공급하거나 상기 제2 및 4 가압경로로 선택적으로 공급하되, 상기 중심몸체에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제1 홀에 삽입되는 가압경로 조절부재; 및 증압모드에 따라서, 상기 제1 배출경로를 상기 제1 및 제2 유출입공 중 하나와 선택적으로 연통시키되, 상기 중심몸체 내에 상기 제3 실린더와 평행하게 마련된 제2홀에 삽입되는 배출경로 조절부재를 더 포함하며,
상기 중심몸체에는, 제1 증압모드에서 상기 제2 및 제4 가압경로를 통하여 상기 제1 및 제2 실린더로부터 배출되는 물을 상기 제2 실린더의 배럴에 대칭적으로 마련된 복수의 제2 배출경로를 통하여 상기 제2 실린더의 타단방향으로 배출하기 위한 제1 배출공; 및 제2 증압모드에서 상기 제1 및 제3 가압경로를 통하여 상기 제1 및 제2 실린더로부터 배출되는 물을 상기 복수의 제2 배출경로를 통하여 상기 제2 실린더의 타단방향으로 배출하기 위한 제2 배출공이 더 형성되어 있으며,
상기 제2 실린더의 타측에서 연장되며, 상기 제1 배출경로를 통하여 배출되는 증압된 물을 공급받아 상기 제2 실린더와 중심축이 동일한 제1 분사공을 통하여 분사하는 분사부; 상기 분사부에 베어링 결합되며, 상기 복수의 제2 배출경로를 통하여 배출되는 물에 의하여 회전력을 발생하는 회전부; 및 상기 회전부와 함께 회전가능하며, 상기 제1 분사공을 통하여 분사되는 증압된 물을 복수의 제2 분사공을 통하여 분산하여 분사하는 분산부를 포함하는 분사모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 지면굴착용 무전원 보링헤드.
first and second cylinders having a first inner diameter and having the same outer diameter as the central axis; The first and second cylinders have the same outer diameter, are coupled between the first and second cylinders, have a second inner diameter smaller than the first inner diameter therein, and have the same central axis as the first and second cylinders a central body on which a third cylinder is formed; and a first piston inserted into the first cylinder, a second piston inserted into the second cylinder, and a common rod coupled to both ends of the first and second pistons passing through the first to third cylinders. ), including
Water is supplied to the central body from one side of the first cylinder through an inlet path including the barrel section of the first cylinder, and the pressurized water is a first discharge path including the barrel section of the second cylinder is discharged in the other direction of the second cylinder through the The pressure is increased by dividing the cross-sectional area,
In the central body, first to fourth pressure paths connected to both ends of the first and second cylinders for supplying water; a first inlet and outlet hole provided at the other end of the third cylinder and connected to the first discharge path; and a second inlet/outlet provided at one end of the third cylinder and connected to the first discharge path,
In the first pressure-increasing mode, water is supplied through first and third pressurization paths connected to one end of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from one end of the corresponding cylinder to the other end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the first inlet hole,
In the second pressure-increasing mode, water is supplied to the second and fourth pressurization paths connected to the other ends of the first and second cylinders so that the first to third pistons move from the other end of the corresponding cylinder to one end, and the third The water pressurized by the piston is discharged to the first discharge path through the second inlet hole,
According to the pressure increasing mode, water is supplied to the first and third pressure paths or selectively through the second and fourth pressure paths, but the pressure is inserted into the first hole provided in the central body parallel to the third cylinder path control member; and a discharge path adjusting member that selectively communicates the first discharge path with one of the first and second inlet and outlet holes according to the pressure increasing mode, and is inserted into a second hole provided in the central body parallel to the third cylinder further comprising,
In the central body, a plurality of second discharge paths symmetrically provided in the barrel of the second cylinder for water discharged from the first and second cylinders through the second and fourth pressure paths in the first pressure increase mode are provided. a first discharge hole for discharging in the other end direction of the second cylinder; and a second for discharging water discharged from the first and second cylinders through the first and third pressure paths in the second pressure increasing mode to the other end direction of the second cylinder through the plurality of second discharge paths. The discharge hole is further formed,
an injection unit extending from the other side of the second cylinder and receiving the pressurized water discharged through the first discharge path and injecting it through a first injection hole having the same central axis as the second cylinder; a rotating unit coupled to the bearing to the injection unit and generating a rotational force by water discharged through the plurality of second discharge paths; and a spray module rotatable together with the rotating part, the spray module comprising a dispersion part for dispersing and spraying the pressurized water sprayed through the first spray hole through a plurality of second spray holes, the ground Powerless boring head for excavation.
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