암석의 구멍뚫기용으로 많이 사용되며, 로드 끝에 분리가 가능한 디테쳐블 비트(detachable bit, 그림 4-6 참조)를 사용한다. 일자(一字) 비트는 소구경 용이고, 십자 비트는 대구경 용이다.
착암기의 주요기종은 다음과 같다.
1) 잭해머
잭해머(Jack hammer)는 하향으로 구멍을 뚫는 데 사용된 착암기로 사람이 손에 들고 작업하며 공기에 의해 작동된다. 이것이 아래를 향해 작업한다 하여 가라앉는 다는 뜻의 싱커(sinker)라 불리기도 한다. 이는 중량에 의해 몇 가지 규격으로 분류되며 해머 부분과 로드(rod) 및 비트(bit)로 구성되고 있다. 이 작동은 압축 공기를 이용하여 피스톤 작용을 일으켜 분당 2,200회까지의 타격을 가하도록 되어 있다.
또한 이 에너지가 로드를 통해 착암기 비트로 전달되어 암석에 타격을 가하게 되어 일부의 공기는 로드와 비트 가운데의 구멍을 통해 나아가 구멍 내의 암석 부스러기와 먼지를 불어 내며, 또한 비트의 열을 식히는 역할도 하게 된다. 습식 착암기에서는 공기 대신 물이 주입되어 공기의 역할을 하게 된다. 잭해머의 대표적인 규격은 아래 표 4-5와 같다.
<표 4-5> 잭해머의 대표적인 규격
<그림 4-7> 웨곤드릴과 자세
2) 왜건 드릴
대형 착암기로서 왜건 드릴(Wagon drill)은 이동이 가능한 바퀴 위에 드리프터를 장착한 착암기를 말한다. 이것은 약 11.5cm까지의 지름으로 9m 깊이까지 구멍뚫기를 할 수 있다. 이 장비는 경사면에서도 작동이 가능하여 이런 지형에서 사용이 될 때는 잭해머보다 더 성능이 좋다. 이것은 하향부터 수평방향보다 약간 높은 곳까지 작동이 가능하며, 그림 4-7과 같다.
3) 드리프터(Drifter)
잭해머와 비슷한 기계이나 좀더 커서 장치에 안착되어 있으며, 하향은 수평이고 상향으로도 구멍뚫기를 할 수 있다. 중량은 다소 차이가 있으나 약 30∼120㎏f 정도이며, 구멍뚫기 지름도 약 11cm 정도까지 뚫을 수 있다. 따라서 광산이나 터널공사 등에 많이 사용되며, 공기 및 물로 작동하는 방식이 있다.
4) 스토퍼(Stopper)
드리프터와 비슷하며, 고압 공기로 작동되는 충격식 착암기로서 주로 위를 향한 구멍뚫기에 사용된다. 따라서 주로 터널공사와 같이 위쪽을 구멍뚫기하는 데 많이 이용되고 있다.
5) 피스톤 드릴(Piston drill)
피스톤의 가운데에 빈 드릴 튜부가 장착된 충격식 착암기로 타격과 회전을 조절할 수 있어 해당 암석에 맞도록 적절히 조절하여 사용할 수 있도록 되어 있다. 이것은 텅스텐 카바이드 비트(tungsten carbide-insert bits)를 사용하여 15cm 지름의 구멍뚫기를 할 수 있으며, 구멍뚫기 깊이는 약 20m 정도로 제한되어 있다.
6) 샷드릴(Shot drill)
회전 마모식 착암기로 비트는 긴 로드의 끝을 거칠게 하여 만들어져 있으며, 이 로드가 압력을 가하며 회전하는 동안 강철 샷을 비트 밑으로 가하여 바위를 부서뜨리고, 물을 공급하여 암석 부스러기를 제거해 낸다. 중요 부분은 샷비트, 코어 배럴(core barrel), 슬래그 배럴, 드릴 로드, 펌프, 동력회전장치 등이다. 이것으로 구멍뚫기를 할 때는 일정 기간마다 코어를 잘라 내면서 구멍뚫기를 계속 진행한다.
일반적으로 샷드릴은 지름 6∼30cm로 약 180m 깊이까지 구멍뚫기 한다. 또한 지름 150cm 까지도 구멍뚫기가 가능하며 이 경우 시간당 구멍뚫기 깊이는 약 30cm이다. 특수 장치를 이용하여 15cm 지름은 약 300m 깊이까지 구멍뚫기한 기록도 있으며 어떤 종류의 암석도 굴착이 가능하다.
7) 블래스트홀 드릴(Blast-hole drill)
로드 밑에 회전을 통해 암석을 파쇄하는 롤러 비트가 달려 있는 회전식 착암기로 구멍 내부의 부스러기는 공기로 제거한다. 이것은 주로 트럭이나 궤도트럭에 장착되어 자체 동력으로 회전한다. 구멍뚫기는 트라이 콘롤러 타입 비트를 이용해서 하는 데, 비트가 구멍 내에서 회전할 때 압축 공기가 계속 들어가 부스러기 제거와 냉각 기능을 한다. 이 드릴은 비교적 연하거나 중질의 현무암이나 석회암에는 적합하나 경질의 화강암 등에는 부적합하다.
8) 다이아몬드 드릴(Diamond drill)
비트 끝에 여러 개의 작은 다이어몬드를 박은 회전 마모식 드릴이다. 비트가 회전하면서 암석을 마모시키며 주로 코어를 채취하는 데 많이 쓰인다. 이 장비는 다이아몬드 비트, 코어 배럴(채취 로드), 조인트 튜브, 회전 토크를 전달하는 회전식 헤드(rotary head) 등으로 이루어져 있으며, 코어 배럴의 길이는 약 60∼450cm 까지 있다. 비트가 코어 배럴의 깊이까지 들어가면 코어를 잘라 내고 드릴을 제거한다.
9) 트랙/휠 마운트 드릴(Track/Wheel mount drill)
대형 착암기로서 트랙(궤도)이나 차륜에 장착한 드릴은 자체적으로 이동이 가능하기 때문에 왜건 드릴보다 편리하므로 건설현장에서 많이 사용되고 있다. 또한 유압식 파워에 의한 작동과 왜건 드릴보다 3∼4배 높은 효율성 그리고 다각도에서의 구멍뚫기 능력 등을 가지고 있다. 실제로 트랙 마운트 드릴들은 수직으로부터 15°의 각도와 수평 및 상향의 구멍뚫기도 가능하다. |