KR100597069B1 - 콘크리트말뚝 자동 절단장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 콘크리트 말뚝의 두부 정리시 콘크리트 말뚝 외주면을 일정한 높이 및 깊이로 절단하는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

콘크리트 말뚝의 강선을 손상시키지 않으면서 간단하고 경제적이며 정밀하게 콘크리트 말뚝의 외주면을 절단할 수 있는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 콘크리트 말뚝 두부 정리시 콘크리트 말뚝의 외주면을 절단하는 콘크리트 말뚝 절단장치에 있어서, 원통 형상의 고정부와 상기 고정부의 상단 외주면으로부터 연장 연결된 원판 형상의 레일판으로 구성되어 콘크리트 말뚝 외주면에 절첩식으로 밀착 고정되며, 상기 레일판의 상부면에는 원형의 기어 레일이 형성된 원형 작업대와; 상기 원형 작업대의 기어레일에 기어로 맞물려 구동되며, 상기 원형 콘크리트 말뚝 외주면을 회동하면서 그라인더 날로 상기 콘크리트 말뚝 외주면을 절단하는 그라인더 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

콘크리트 말뚝의 두부 정리시 말뚝 외주면을 자동으로 절단하는 데 사용된다.

콘크리트 말뚝, 절단, 그라인더, 기어

Description

콘크리트말뚝 자동 절단장치{The auto-cutting device using concrete pile}

도 1은 종래 콘크리트 말뚝이 인력에 의해 절단된 상태를 나타내는 평면도이다.

도 2는 종래 콘크리트 말뚝이 인력에 의해 절단된 상태를 나타내는 입면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단 장치가 콘크리트 말뚝에 설치된 상태를 나타내는 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단 장치가 콘크리트 말뚝에 설치된 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 원형작업대의 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단 장치의 구동 개념도이다.

도 7은 본 발명에 따른 그라인더 장치의 종단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 그라인더 장치의 입면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 그라인더 장치의 파단 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘크리트 말뚝 2 : 원형작업대

23 : 기어레일 24, 25 : 제1, 제2 탈선방지레일

3 : 그라인더 장치 33 : 그라인더 날

34, 35 : 제1 및 제2 탈선방지부재 36 : 기어

37 : 동력부 40 : 급수탱크 및 급수장치

본 발명은 콘크리트 말뚝 자동 절단장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 콘크리트 말뚝의 강선을 손상시키지 않으면서 간단하고 경제적이며 정밀하게 콘크리트말뚝의 상부를 절단할 수 있는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치에 관한 것이다.

콘크리트 말뚝은 연질의 지면위에 토목공사 및 건축물을 안전하게 시공할 수 있도록 구조물의 중량을 지중에 전달하기 위한 것으로, 그 내부에는 소정의 간격으로 강선이 내장되어 있다. 이러한 콘크리트 말뚝은 통상적으로 기초터파기를 마친 상태에서 타격 또는 매입시키는 방법으로 지중의 암반층까지 박아 사용한다.

이처럼 콘크리트 말뚝을 지중에 관입한 후에는 지면위로 노출된 콘크리트 말뚝의 윗부분, 즉 지표면으로부터 일정한 높이를 제외한 나머지 부분을 일정한 길이로 제거하고, 콘크리트 말뚝 내부의 강선을 노출시키게 되는데, 이를 일반적으로 두부 정리 작업이라 한다.

이러한, 콘크리트 말뚝 두부 정리 작업은 콘크리트 기초와 콘크리트 말뚝이 구조적으로 연속성을 유지할 수 있도록 하기 위한 것으로, 자세하게는 콘크리트 말뚝의 상단부 콘크리트를 제거하고 말뚝 내부강선을 노출시켜 콘크리트 기초 내부에 배근하는 철근과 콘크리트 말뚝의 강선을 이음하여 연속되게 하기 위한 것이다.

종래 통상적인 콘크리트 말뚝의 두부 정리방법을 설명하면, 우선 제거해야할 콘크리트 말뚝의 상단부에 미리 정해진 일정한 높이에 맞추어 표시선을 표시한 후, 상기 표시선을 따라 콘크리트 말뚝 외주부를 말뚝내부의 강선을 피하여 소정 깊이만큼 그라인더로 인력 절단한다. 콘크리트 말뚝을 소정 깊이로 절단한 후에는, 상기에 의한 절단선까지 콘크리트를 파쇄하여 내부 강선을 감싸고 있는 콘크리트 피복을 벗겨내고, 상기 절단선에 맞추어 소형 햄머로 잔다듬을 하여 마무리하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 두부정리 작업에서는 유압파쇄기에 의한 충격력과 소형 햄머에 의한 충격력이 절단 면적이 작은 곳에 집중되면서 상당히 많은 수의 종방향 균열이 발생하게 되었는데, 특히 인력 절단으로 인해 절단 깊이가 얕거나, 절단면이 폐합되지 않은 곳에 집중적으로 발생하게 되었다.

또한, 종래 콘크리트 말뚝의 두부 정리방법에서는, 콘크리트 말뚝 절단시 작업자가 중량의 그라인더를 들고 콘크리트 말뚝을 절단하게 되는 바, 그라인더를 콘크리트 말뚝의 외주면을 따라 동일한 깊이 및 높이로 균일하게 절단하는 것이 용이하지 않았다.

따라서, 상기와 같은 이유로 인해, 콘크리트 말뚝의 절단 깊이가 일정치 않을 경우에는 도 1에서와 같이 절단 깊이가 얕은 곳(12)에 종방향 균열이 발생하게 되거나, 콘크리트 말뚝(1)의 절단 높이가 일정치 않을 경우에는 도 2에서와 같이 절단면이 폐합되지 않은 곳에 균열이 발생하거나, 절단 높이가 낮은 곳에 응력집중(13)현상이 발생하여 말뚝본체는 구조적으로 불안정한 상태에 놓이게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이처럼 콘크리트 말뚝에 균열이 발생할 경우에는 기초와 연결된 부분의 강도가 현저하게 감소할 수 있고, 그에 따라 보수보강을 부수적으로 해야 하는 문제점이 발생하게 되었다.

뿐만 아니라, 작업자가 콘크리트 말뚝의 절단 작업 중 자칫 실수라도 할 경우에는 콘크리트 말뚝 내부의 강선(11)까지 절단하게 되어 상기 강선을 보강하는 작업이 추후에 필요하게 되었다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 콘크리트 말뚝의 강선을 손상시키지 않으면서 간단하고 경제적이며 정밀하게 콘크리트 말뚝의 외주면을 절단할 수 있는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 콘크리트 말뚝 두부정리시 콘크리트 말뚝의 외주면을 절단하는 콘크리트 말뚝 절단장치에 있어서, 원통 형상의 고정부와 상기 고정부의 상단 외주면으로부터 연장 연결된 원판 형상의 레일판으로 구성되어 콘크리트 말뚝 외주면에 절첩식으로 밀착 고정되며, 상기 레일판의 상부면에는 원형의 제1 · 제2 탈선방지 레일 및 기어레일이 각기 다른 반경으로 형성된 원형작업대와; 상기 원형작업대의 기어레일에 기어로 맞물려 구동되며, 상기 원형 콘크리트 말뚝 외주면을 회동하면서 그라인더 날로 상기 콘크리트 말뚝 외주면을 절단하는 그라인더 장치로 구성되되, 상기 그라인더 장치는 본체와; 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 내삽되며, 상기 그라인더 날과 상기 그라인더 날이 작동하도록 동력을 공급하는 제1 동력부가 고정되는 그라인더 날 소켓부와; 상기 본체 하단에 설치되며, 상기 제1 · 제2 탈선방지레일의 외측에 걸림 형식으로 체결되어 레일을 따라 이동되는 제1 · 제2 탈선방지부재와; 상기 제1 · 제2 탈선방지부재 사이에 설치되며, 상기 기어레일의 기어홈에 맞물리도록 형성된 기어와; 상기 기어의 일측에 연결되어 상기 기어가 구동할 수 있도록 동력을 공급하는 제2 동력부; 및 상기 제1 · 제2 동력부의 동작을 각기 제어하는 제1 · 제2 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단 장치가 콘크리트 말뚝에 설치된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단 장치가 콘크리트 말뚝에 설치된 상태를 나타내는 종단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 원형작업대의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단 장치의 구동 개념도이며, 도 7 ~ 도 9는 각각 본 발명에 따른 그라인더 장치의 종단면도, 입면도 및 파단 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 절단장치는, 콘크리트 말뚝(1) 외주면에 절첩식으로 밀착 고정되며 상부에는 원형의 기어레일(23)이 형성된 원형작업대(2)와, 상기 원형작업대(2)의 기어 레일(23)에 기어가 맞물려 구동되며, 상기 원형 콘크리트 말뚝(1) 외주면을 회동하면서 그라인더 날(33)로 상기 콘크리트 말뚝(1) 외주면을 절단하는 그라인더 장치(3)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 원형작업대(2)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 고정부(21)와 상기 고정부의 상단 외주면으로부터 연장 연결된 원판 형상의 레일판(22) 및 이를 보강하는 보강재(28)로 구성된다.

그리고, 상기 레일판(22)의 상부면에는 단면이 'T'형상으로 일정간격 이격되게 설치된 원형의 제1 및 제2 탈선방지레일(24, 25)이 형성되고, 상기 제1 및 제2 탈선방지레일(24, 25)의 반경 사이에는 기어홈이 형성된 원형의 기어레일(23)이 형성된다.

상기 고정부(21)와 상기 레일판(22)은 종축으로 분리 제조되어 볼트(26) 등에 의해 체결되는 것으로, 상기 레일판(22)의 일단에는 경첩(27)이 형성되어 있어 상기 경첩(27)을 축으로 상기 고정부(21)와 상기 레일판(22)을 벌려 콘크리트 말뚝에 용이하게 조립 체결할 수 있게 된다.

이때, 상기 고정부(21)의 내주면에는 고무 패드 등을 덧붙여 상기 고정부(21)가 상기 콘크리트 말뚝(1)에 설치된 후에는 상기 콘크리트 말뚝(1)에 견고하게 밀착 고정되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 보강재(28)는 6개 이상으로 설치하여 그라인더 장치의 구동에도 유동하지 않게 하는 것이 바람직하다.

상기 그라인더 장치(3)는 상기 콘크리트 말뚝(1)의 외주면을 따라 상기 원형작업대(2)의 기어레일(23)에 기어가 맞물려 회동되는 장치로서, 그 구성으로는 크게 본체(31)와, 상기 본체(31) 상단에 설치되어 상기 그라인더 날(33)의 열기를 식혀주기 위해 물을 공급하는 급수탱크 및 급수장치(40)로 구성된다.

또한 상기 본체(31)는, 일측에 내삽되는 그라인더 날 소켓부(32)와, 하단에 고정 설치되는 제1 · 제2 탈선방지부재(34, 35) 및 기어(36)와, 상기 기어(36)의 일측에 연결되어 상기 기어(36)가 구동할 수 있도록 동력을 공급하는 제2 동력부(38)로 구성된다.

상기 그라인더 날 소켓부(도 9의 32)는 상기 그라인더 날(33)의 일단을 견고하게 고정하면서 상기 본체(31)에 슬라이딩 가능하게 내삽되는 것으로, 상기 그라인더 날 소켓부(32)의 일측 또는 양측에는 끝단이 볼트 처리된 슬라이딩봉(321)이 연장 연결되어 있어 상기 본체(31)에 형성된 슬라이딩 홈(311)에 끼워져 슬라이드 이동된다. 또한, 상기 그라인더 날 소켓부(32)가 소정의 위치로 슬라이드 된 후에는 외부에서 제2 볼트소켓(322)으로 볼트 체결하여 위치 고정하게 된다.

이때, 상기 본체(31)의 내부에는 상기 그라인더 날 소켓부(32)가 상하로 유동하지 않고 슬라이딩 이동할 수 있도록 별도의 이동 가이드(312)를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 그라인더 날 소켓부(32)의 내부에는 상기 그라인더 날(33)이 구동할 수 있도록 동력을 공급하는 제1 동력부(37)가 형성되며, 상기 제1 동력부(37)는 상기 본체(31) 상부에 형성된 제1 제어스위치(370)에 의해 제어된다.

상기 탈선방지부재(34, 35)는 상기 제1 · 제2 탈선방지레일(24, 25)의 양 외측에 각각 체결되어 레일을 따라 이동되는 것으로, 상기 탈선방지부재(34, 35)는 그 단면이 '┗'형으로 형성되어 'T'형의 단면을 가지는 상기 제1 · 제2 탈선방지레일(24, 25)에 걸림 형식으로 체결된다.

이때, 상기 제1 · 제2 탈선방지레일(24, 25)에 접하게 되는 상기 제1 · 제2 탈선방지부재(34, 35)와 상기 본체(31)의 접점부에는 원활한 이동을 위하여 마찰방지용 바퀴(39)를 설치하는 것이 바람직하다. 특히 상기 본체(31) 하부에 설치된 상기 마찰방지용 바퀴(39-1)는 상기 그라인더 장치(3)의 하중을 지지할 수 있도록 설계하여 상기 기어가 원활하게 구동할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 탈선방지부재(35)는 도 8의 입면도에 도시된 바와 같이, 좌우로 슬라이드 이동가능하게 형성되어, 볼트 및 제1 볼트소켓(350)으로 고정된다.

상기 제2 동력부(38)는 상기 기어(36)가 구동할 수 있도록 동력을 제공하는 것으로, 상기 제2 동력부(38)의 작동은 상기 본체(31) 상부에 형성된 제2 제어 스위치(380)에 의해 제어된다. 이때, 제2 동력부(38)와 상기 기어(36)의 사이에는 상기 그라인더 장치(3)의 회동 속도를 늦출 수 있도록 감속 기어(360)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 말뚝 절단장치의 사용방법을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

콘크리트 말뚝을 절단하기 위해, 우선 콘크리트 말뚝(1)을 지중으로 관입시킨 뒤 두부 정리를 요하는 높이에 표시선을 표시한다.

이후, 상기 원형작업대(2)의 고정부(21) 및 레일판(22)을 소정 간격으로 벌려서 상기 표시선에 맞추어 상기 원형작업대(2)를 위치시킨 후, 상기 고정부(21) 및 레일판(22)을 볼트로 체결하여 콘크리트 말뚝에 고정시킨다.

상기 원형작업대(2)가 콘크리트 말뚝(1)에 설치되면, 상기 그라인더 장치(3)의 제2 탈선방지부재(35)를 외측 방향으로 소정간격 슬라이딩시킨 후, 상기 원형작업대(2)의 제1 탈선방지레일(24) 및 기어레일(23)에 상기 그라인더 장치(3)의 제1 탈선방지부재(24) 및 기어(36)가 대응되도록 위치 조절하여 상기 그라인더 장치(3)를 설치한다.

이후, 상기 제2 탈선방지부재(35)가 상기 제2 탈선방지레일(25)에 체결되도록 내측 방향으로 슬라이딩시키고 외부에서 제1 볼트소켓(350)으로 고정한다. 이에 따라, 상기 그라인더 장치(3)가 레일을 따라 회동하더라도 상기 그라인더 장치(3)가 바깥으로 탈선하지 않게 된다.

상기 그라인더 장치(3)가 상기 원형작업대(2)에 설치되면, 상기 그라인더 날 소켓부(32)의 일측에 형성된 제2 볼트소켓(322)을 조임 해제한 후 상기 슬라이딩봉(321)을 슬라이드 이동시켜 상기 그라인더 날(33)이 상기 콘크리트 말뚝(1)의 외주면에 닿도록 깊이 조절한다.

이후, 상기 그라인더 장치(3)의 제1 및 제2 제어 스위치(370, 380)를 작동시키고 상기 그라인더 장치(3)가 작동되는 상태에서 상기 슬라이딩봉(321)을 조금씩 앞으로 이동시켜 상기 그라인더 날(33)을 전진시킴으로써, 상기 그라인더 장치(3)가 상기 콘크리트 말뚝(1)의 외주면을 회동하면서 상기 그라인더 날(33)에 의해 말뚝을 소정 깊이로 절단하게 된다. 이때, 절단하는 깊이는 상기 콘크리트 말뚝(1)의 내부강선이 손상되지 않는 범위내에서 최대한 깊게 절단하도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 말뚝 자동 절단장치는 절단 깊이 조절장치를 통해 콘크리트 말뚝 내부의 강선을 손상하지 않는 범위내에서 최대의 깊이로 콘크리트 말뚝의 외주면을 절단할 수 있다. 외주면 절단작업을 최대한 깊게 한다는 것은 말뚝 전체 단면적에서 절단되는 면적을 최대로 하고, 절단되지 않은 면적을 최소로 한다는 것으로서 절단되지 않은 면적이 적을수록 균열 발생 가능성이 낮게 된다. 그 이유는 콘크리트가 취성재료 이므로 많은 면적에 외부충격이 가해지면 불규칙한 균열이 발생할 가능성이 높기 때문이다. 따라서 본 발명은 말뚝 두부정리 작업중 발생 할 수 있는 종방향 균열 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 콘크리트 말뚝을 정밀하게 수평으로 절단할 수 있게 되어 절단된 상기 콘크리트 말뚝의 일부에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 콘크리트 말뚝 절단공정을 기계에 의한 자동화로 작업할 수 있게 되어 숙련된 기능공을 요하지 않을 뿐만 아니라, 장치가 간단하여 콘크리트 말뚝의 두부 정리공정에 본 발명을 적용하여 시공하더라도 비용 상승이 거의 발생하지 않는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 콘크리트 말뚝 두부정리시 콘크리트 말뚝의 외주면을 절단하는 콘크리트 말뚝 절단장치에 있어서,

   원통 형상의 고정부와 상기 고정부의 상단 외주면으로부터 연장 연결된 원판 형상의 레일판으로 구성되어 콘크리트 말뚝 외주면에 절첩식으로 밀착 고정되며, 상기 레일판의 상부면에는 원형의 제1 · 제2 탈선방지레일 및 기어레일이 각기 다른 반경으로 형성된 원형작업대와;

   상기 원형작업대의 기어레일에 기어로 맞물려 구동되며, 상기 원형 콘크리트 말뚝 외주면을 회동하면서 그라인더 날로 상기 콘크리트 말뚝 외주면을 절단하는 그라인더 장치로 구성되되, 상기 그라인더 장치는

   본체와;

   상기 본체에 슬라이딩 가능하게 내삽되며, 상기 그라인더 날과 상기 그라인더 날이 작동하도록 동력을 공급하는 제1 동력부가 고정되는 그라인더 날 소켓부와;

   상기 본체 하단에 설치되며, 상기 제1 · 제2 탈선방지레일의 외측에 걸림 형식으로 체결되어 레일을 따라 이동되는 제1 · 제2 탈선방지부재와;

   상기 제1 · 제2 탈선방지부재 사이에 설치되며, 상기 기어레일의 기어홈에 맞물리도록 형성된 기어와;

   상기 기어의 일측에 연결되어 상기 기어가 구동할 수 있도록 동력을 공급하는 제2 동력부; 및

   상기 제1 · 제2 동력부의 동작을 각기 제어하는 제1 · 제2 제어부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 그라인더 장치는

   상기 본체 상단에 결합되며, 상기 그라인더 날의 열기를 식혀주기 위해 물을 공급하는 급수탱크 및 급수장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 제1 · 제2 탈선방지레일에 접하게 되는 상기 제1 · 제2 탈선방지부재와 본체의 접점부에는 다수의 마찰방지용 바퀴가 설치되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 말뚝 자동 절단장치.

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