KR100814892B1 - 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터에 관한 것으로서, 시트파일을 파지하는 조오와, 진동을 발생시켜 조오에 진동을 제공하는 진자부를 포함하는 바이브레이터에 있어서, 상기 바이브레이터의 조오를 진자부에서 회전시키기 위해, 상기 바이브레이터의 진자부 하면에 일단이 회전가능하게 결합된 회전플레이트와; 상기 회전플레이트와 조오를 연결하도록 설치된 브라켓과; 상기 진자부 하면에 일단이 회전가능하게 결합되고 타단으로 출입되는 피스톤의 단부가 브라켓에 회전가능하게 결합된 유압실린더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하여, 진자부로부터 회전되는 조오를 통해 지면에 눕혀져 있는 시트파일을 손쉽게 파지할 수 있어 작업성이 향상되고, 종래와 같이 시트파일을 잡는 별도의 작업자가 불필요하게 되므로 인해 작업자의 부상을 방지할 수 있게 된다.

시트파일, 바이브레이터, 진자, 조오, 유압실린더

Description

틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터{Vibrator for Pile driver}

본 발명은 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바이브레이터의 조오를 진자부에서 회전되게 구성하여, 시트파일의 설치작업이 원활히 이루어지도록 한 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터에 관한 것이다.

일반적으로, 건축이나 토목공사에 있어서 기반을 튼튼하게 하기 위한 파일공사나 터파기 공사 시에 흙을 파낼 경우에 토사 붕괴 현상을 방지하기 위하여, 흙막이 가시설인 차수벽을 설치하여야 한다.

이와 같은 차수벽을 설치하기 위해서는 먼저 기초시설로서 지하에 수직 구멍을 천공한 다음 빔을 설치해야 한다. 즉 차수벽을 설치하기 위한 토리판 공법의 경우 먼저 경계선 부분에 정확한 간격으로 수직 구멍을 뚫은 다음, 이에 H빔 등 사이에 나무판을 설치하여 흙막이 공사를 시행한 다음, 굴착 작업을 실시한다.

이와 같은 공정에 있어 가장 중요한 것은 H빔을 정확하게 수직으로 설치하거나 구멍을 뚫는 일일 것이다. 이와 같은 작업에 사용되는 장비로써 진동을 이용하 는 파일 드라이버 즉 바이브레이터(이하 "바이브레이터" 라 한다)가 널리 사용되고 있는데, 이것은 굴삭기 또는 크레인 등에 설치되어 작업이 수행되고 있다.

이러한 바이브레이터는 파일을 파지한 상태에서 진동을 발생시켜 파일과 흙 사이의 마찰력을 현저하게 감소시킴으로써(파일표면 마찰저항 감소), 비교적 작은 구동력으로 파일을 용이하게 박을 수 있게 된다. 또한, 파일 뽑기에 있어서도 진동을 부여함으로써 파일 박기와 같은 효과를 얻을 수 있게 된다. 이러한 바이브레이터는 진자부에 형성된 편심캠의 회전에 의한 진동원리를 이용하고 있다.

이와 같은 바이브레이터는 대형 빔은 크레인으로, 소형 빔이나 일반적인 빔은 굴삭기를 이용하여 파일박기나 뽑기를 행하고 있다.

이러한 바이브레이터는 파일박기나 뽑기 이외에도 지반을 다지는 다짐기 등으로 다양하게 사용되고 있다.

첨부도면 도 1은 종래의 바이브레이터를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 종래의 바이브레이터(10)는 진동을 발생시키는 진자부(20)와, 시트파일(2)을 파지하는 조오(Jaw)(40)로 이루어진다.

상기 진자부(20)는 그 외관을 이루는 하우징(21)이 크레인 또는 굴삭기 등의 파워쇼벨의 붐(60) 선단부의 로터리브라켓(50)에 설치된다.

상기 로터리브라켓(50)은 하면과, 전,후면이 개구된 대략 "ㄷ"자 형상으로서 그 상면이 붐(60)의 선단부에 회전가능하게 연결되어 설치되고, 그 내부에는 진자부(20)의 하우징(21)이 삽입되어 설치된다.

즉, 상기 하우징(21)은 그 측면과 로터리브라켓(50) 사이에 설치된 다수의 방진고무(30)에 의해서 로터리브라켓(50)상에 탄력 지지되게 설치된다.

그리고, 상기 하우징(21)의 내부에는 도시되지는 않았지만, 복수개의 샤프트가 각각 회전가능하게 설치되고, 이 중 일측의 샤프트에는 동력원인 유압모터(22)가 직접 연결된다. 상기 샤프트의 중앙부위에는 동력전달수단인 기어가 각각 형성되고, 샤프트의 일측에는 부채꼴형상으로 형성된 중량체인 편심캠이 형성된다.

한편, 상기 진자부(20)의 하우징(21) 하면에는 시트파일(2)을 파지하는 조오(40)가 볼트로서 체결되어 고정된다.

상기 조오(40)는 고정조오(41)와 이동조오(42)가 한쌍을 이루도록 설치되며, 이동조오(42)에는 유압 등의 작동원이 작용하여 고정조오(41)측으로 이동되거나 또는 반대로 이격된다.

이와 같은 종래의 바이브레이터(10)를 이용한 시트파일(2)의 설치작업은, 지면에 놓여져 있는 시트파일(2)에 구멍 등을 천공하여 체인(미도시)을 연결하고, 연결된 체인을 조오(40)의 일측에 걸어 고정시킨다.

이는, 시트파일(2)을 파지하기 위한 조오(40)가 진자부(20)의 하면에 고정되고, 조오(40)의 개구(고정조오와 이동조오 사이의 공간)가 지면을 향한 상태로 고정되어 있기 때문에, 지면에 횡으로 눕혀져 있는 시트파일(2)을 조오(40)가 직접 파지할 수 없기에, 눕혀져 있는 중량체인 시트파일(2)을 들어 올리기 위함이다.

이와 같이 체인으로 연결한 상태에서 붐(60)이 상방향으로 이동되면서 바이 브레이터(10)를 들어 올려 시트파일(2)을 지면에 대해 수직하게 위치시킨다.

이후, 지면상의 작업자들이 수직하게 들어 올려진 시트파일(2)이 움직이지 않도록 시트파일(2)의 하부측을 잡은 상태에서 조오(40)가 작동하여 시트파일(2)의 상단부를 파지한다.

이후, 크레인 또는 굴삭기 등이 작동하여 파지한 시트파일(2)을 설치하고자 하는 곳으로 이동시키고, 진자부(20)내에서 회전되는 편심캠에 의해 발생된 진동이 하우징(21)을 통해 조오(40)를 상하로 진동시키므로 인해 시트파일(2)을 지반에 도 2a와 같이 박는다.

한편, 상기와 같은 시트파일(2)의 설치 시는, 도 2b와 같이 지반에 박혀 기 설치된 시트파일(2)에 바이브레이터(10)의 진자부(20)가 겹치는 중첩 간격(L)만큼의 간섭이 발생되는데, 이와 같은 간섭의 발생 시는 바이브레이터(10)가 설치된 로터리브라켓(50)이 붐(60)상에서 90도 회전되어 기 설치된 시트파일(2)과의 중첩 간격을 해소함으로써 간섭을 피하게 된다.

그리고, 상기와 같은 진자부(20)의 진동을 이용하여 지반에 박혀 있는 시트파일(2)을 빼낼 수도 있다.

그러나, 이와 같이 이루어진 종래의 바이브레이터(10)는 조오(40)로 시트파일(2)을 파지할 때, 수직하게 들어 올려진 중량체인 시트파일(2)의 흔들림을 억제하기 위해 시트파일(2)을 잡아 고정시키는 작업자가 시트파일(2)의 흔들림으로 인해 다치게 되는 등의 안전사고가 항상 내재되어 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 바이브레이터(10)에서는 조오(40)와 시트파일(2)을 체인으로 연결하여 시트파일(2)을 들어 올리는데, 이러한 작업은 매 시트파일(2)마다 반복적으로 이루어지므로 인해 전반적인 작업공정이 더디게 진행되는 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 바이브레이터의 조오를 진자부에서 회전되게 구성함으로써 별도의 작업자 없이 시트파일을 조오로 손쇱게 파지할 수 있어 작업자의 부상을 방지하고 작업성이 향상되도록 한 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적으로는, 바이브레이터의 진자부에 회전되는 조오를 감지하는 근접센서를 설치하여, 조오에 시트파일이 파지되어 있음을 조정자에게 알려 오조작으로 인한 조오의 오작동을 방지하여, 시트파일의 추락사고 등과 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있도록 한 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터를 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터는, 시트파일을 파지하는 조오와, 진동을 발생시켜 조오에 진동을 제공하는 진자부를 포함하는 바이브레이터에 있어서, 상기 바이브레이터의 조오를 진자부에서 회전시키기 위해, 상기 바이브레이터의 진자부 하면에 일단이 회전가능하게 결합된 회전플레이트와; 상기 회전플레이트와 조오를 연결하도록 설치된 브라켓과; 상기 진자부 하면에 일단이 회전가능하게 결합되고 타단으로 출입되는 피스톤의 단부가 브라켓에 회전가능하게 결합된 유압실린더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 회전플레이트가 접하는 바이브레이터의 진자부에는 회전플레이트를 감지하는 근접센서 또는 리미트스위치가 설치되고, 상기 근접센서 또는 리미트스위치에 의해 회전플레이트가 진자부에 접촉됨이 감지되면, 이를 조정자에게 알리기 위한 경고등이나 경고음이 작동됨이 바람직하다.

본 발명의 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터에 따르면, 진자부로부터 회전되는 조오를 통해 지면에 눕혀져 있는 시트파일을 손쉽게 파지할 수 있어 작업성이 향상되고, 종래와 같이 시트파일을 잡는 별도의 작업자가 불필요하게 되므로 인해 작업자의 부상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명의 근접센서에 의해 회전되는 조오를 감지하여 이를 조정자 에게 알림으로써, 조정자의 오조작을 방지하여 시트파일의 추락사고 등과 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 바이브레이터(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 시트파일(2)을 파지하는 조오(40)와, 진동을 발생시켜 조오(40)에 진동을 제공하는 진자부(20)를 포함하고, 상기 진자부(20)에서 조오(40)를 회전시킬 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 본 발명의 바이브레이터(100)는, 진자부(20)의 하면에 일단이 회전가능하게 결합된 회전플레이트(120)와, 상기 회전플레이트(120)와 조오(40)를 연결하도록 설치된 브라켓(140)과, 상기 진자부(20) 하면에 일단이 회전가능하게 결합되고 타단으로 출입되는 피스톤(170)의 단부가 브라켓(140)에 회전가능하게 결합된 유압실린더(160)를 포함하여 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 진자부(20)의 하면에는 별도의 고정플레이트(110) 를 고정시켜 구성하고, 이 고정플레이트(110)의 하면 선단부에 회전플레이트(120)의 선단부를 회전가능하게 결합한 힌지부(130)를 구성한다.

그리고, 상기 브라켓(140)은 일정간격으로 이격된 복수개로서 회전플레이트(120)와 조오(40) 사이에 그 상하단부가 각각 고정되게 설치되어, 회전플레이트(120)와 조오(40) 사이에 유압실린더(160)를 설치할 수 있는 이격공간을 확보한다.

상기 브라켓(140)의 선단 하부에는 양측의 브라켓(140)을 연결하는 힌지핀(150)이 설치되고, 이 힌지핀(150)에는 유압실린더(160)로부터 출입되는 피스톤(170)의 단부가 회전가능하게 결합된다.

도면 중 도면번호 "161"과 "171"은 각각 고정플레이트(110)에 힌지된 유압실린더(160)의 힌지부와, 힌지핀(150)에 힌지된 피스톤(170)의 힌지부를 나타낸 것이다.

한편, 상기와 같이 형성된 고정플레이트(110)에는 회전플레이트(120)의 회전여부를 감지하는 근접센서(180)가 설치된다.

이는, 상기 회전플레이트(120)가 고정플레이트(110)에 접한 상태인 경우에는, 대부분 조오(40)가 시트파일(2)을 파지한 상태이므로 근접센서(180)에 의해 회전플레이트(120)가 고정플레이트(110)에 접한 상태가 감지되면, 이를 콘트롤러(미도시)가 조정실에 설치된 경고등이나 경고음을 작동시켜 조정자에게 알려 조오(40)에 시트파일(2)이 파지되어 있음을 인지시킴으로써 조정자의 오조작으로 인한 조오(40)의 오작동을 방지하여 조오(40)의 벌어짐 즉 고정조오(41)측으로 이동된 이 동조오(42)의 역이동을 방지함으로써 시트파일(2)의 추락으로 인한 안전사고를 예방하게 된다.

또는, 상기 회전플레이트(120)가 고정플레이트(110)에 접할 때, 콘트롤러가 직접 유압회로를 제어하여 조오(40)의 작동을 제어할 수도 있다.

한편, 본 실시예에서는 회전플레이트(120)의 회전여부를 근접센서(180)로서 감지하였으나, 근접센서(180) 대신 리미트스위치를 사용할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터의 작동은 하기와 같다.

먼저, 지면에 놓여져 있는 시트파일(2)의 파지 시는, 크레인이나 굴삭기를 조정하는 조정자가 바이브레이터(100)에 설치된 유압실린더(160)를 작동시키면, 유압실린더(160)로부터 피스톤(170)이 인출된다.

그러면, 인출되는 피스톤(170)에 의해 힌지핀(150)을 매개로 브라켓(140)과 회전플레이트(120) 및 조오(40)가 회전플레이트(120)와 고정플레이트(110)간의 힌지부(130)를 축으로 도 5 및 도 6과 같이 회전된다.

이때, 상기와 같이 조오(40)는 고정조오(41)와 이동조오(42)로 구성되어 있는데, 하부로 더 돌출된 고정조오(41)가 상부측에, 이동조오(42)가 하부측으로 위치되게 회전되고, 이의 회전량은 회전플레이트(120)가 고정플레이트(110)에 대략 수직하게 위치될 때까지 회전됨이 바람직하다.

그리고, 이와 같은 조오(40)의 회전은, 회전된 조오(40)가 지면에 횡으로 눕 혀져 있는 시트파일(2)의 일단부를 파지할 때, 이동조오(42)보다 더 돌출된 고정조오(41)의 단부를 시트파일(2)의 상면에 걸림되게 함으로써 시트파일(2)을 신속하게 파지할 수 있게 되고, 이와 같이 걸림되는 조오(40)를 통해서 조정자가 조오(40)의 위치를 손쉽게 인지할 수 있기 때문이다.

한편, 상기와 같이 고정플레이트(110)에 수직하게 회전된 조오(40)를 이의 고정조오(41)가 시트파일(2)의 상면에 걸림될 때까지 이동시킨 후, 조오(40)를 전진시켜 고정조오(41)와 이동조오(42) 사이에 시트파일(2)을 위치시킨 후, 이동조오(42)를 고정조오(41)측으로 이동시켜 시트파일(2)을 파지한다.

이와 같은 상태에서 붐(60)을 통해 바이브레이터(100)를 상방향으로 들어 올리면서 작동된 유압실린더(160)를 역작동시키면, 시트파일(2)은 그 일단이 들리면서 역회전되는 조오(40)에 의해 지면에 수직한 상태로 들리고, 이와 같은 상태 그대로 지반에 박혀 설치된다.

따라서, 바이브레이터(100)의 조오(40)를 통한 시트파일(2)의 파지 시, 종래와 같이 작업자가 시트파일(2)을 잡지 않아도 되므로 인해 작업자의 부상을 사전에 방지할 수 있고, 근접센서(180)에 의해 조오(40)에 시트파일(2)이 파지되어 있음을 조정자가 인지할 수 있게 함으로써 오조작으로 인한 시트파일(2)의 추락 등과 같은 안전사고를 미연에 예방할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 바이브레이터를 도시한 사시도이다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 바이브레이터에 의한 파일박기 작업의 일례를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 틸팅형 조오를 갖는 바이브레이터의 정면 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 틸팅형 조오를 갖는 바이브레이터의 측면 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따라 회전된 조오만을 도시한 측면 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따라 회전된 조오를 갖는 바이브레이터를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 시트파일 10 : 바이브레이터

20 : 진자부 21 : 하우징

22 : 모터 30 : 방진고무

40 : 조오(Jaw) 41 : 고정조오

42 : 이동조오 50 : 로터리브라켓

60 : 붐(boom) 100 : 바이브레이터

110 : 고정플레이트 120 : 회전플레이트

130 : 힌지부 140 : 브라켓

150 : 힌지핀 160 : 유압실린더

161 : 힌지부 170 : 피스톤

171 : 힌지부 180 : 근접센서

Claims (3)

1. 시트파일을 파지하는 조오와, 진동을 발생시켜 조오에 진동을 제공하는 진자부를 포함하는 바이브레이터에 있어서,

   상기 바이브레이터의 조오를 진자부에서 회전시키기 위해,

   상기 바이브레이터의 진자부 하면에 일단이 회전가능하게 결합된 회전플레이트와;

   상기 회전플레이트와 조오를 연결하도록 설치된 브라켓과;

   상기 진자부 하면에 일단이 회전가능하게 결합되고 타단으로 출입되는 피스톤의 단부가 브라켓에 회전가능하게 결합된 유압실린더;를 포함하여 구성되고,

   상기 회전플레이트가 접하는 바이브레이터의 진자부에는 회전플레이트를 감지하는 근접센서 또는 리미트스위치가 설치된 것을 특징으로 하는 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 근접센서 또는 리미트스위치에 의해 회전플레이트가 진자부에 접촉됨이 감지되면, 이를 조정자에게 알리기 위한 경고등이나 경고음이 작동되는 것을 특징으로 하는 틸팅형 조오가 구비된 바이브레이터.

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