KR100914546B1 - 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 앵커홀을 한번에 형성시킴으로써 작업성을 향상시킨 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 관한 것이다.

이를 위해, 중앙을 중심으로 대각선 방향으로 각 모서리를 향해 제1슬라이딩공이 복수로형성된 베이스;상기 베이스의 상방에 배치되며, 제1슬라이딩공에 대응된 제2슬라이딩공이 형성된 고정플레이트;상기 제1슬라이딩공을 따라 각각 유동되도록 설치된 복수의 유압실린더;상기 유압실린더에 의해 각각 승강되도록 설치된 유압모터와, 상기 유압모터에 각각 설치되며 제2슬라이딩공을 통해 노출된 코어 드릴을 포함하는 유압구동부;상기 베이스와 고정 플레이트 사이에 설치되어 고정 플레이트를 베이스에 지지하는 지지바:를 포함하여 구성된 다축 천공 드릴장치를 제공한다.

Description

다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법{multi-axis punching drill device and construction method using the same}

본 발명은 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 앵커홀이 한번에 형성되도록 한 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량의 교각상에는 교량 상판의 하중을 지지해주는 교좌장치가 설치된다.

상기 교좌장치는 교량 상판 구조물과 교각 또는 콘크리트 구조물 사이에 설치되어 구조물 상부로 전달되는 모든 하중을 교각 또는 교대를 구성하는 콘크리트 구조물에 전달하는 역할을 한다.

이러한 교좌장치는 단순히 하중을 전달하는 기능만 수행하는 것이 아니라, 두 구조물을 연결함으로써 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 여러가지 기능을 수행할 수 있도록 연구가 진행되고 있는 실정이다.

이때, 종래의 교좌장치에 대해 첨부된 도 1a 및 도 1b를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

교좌장치는 도 1a에 도시된 바와 같이, 상측슈(10)와 하측슈(20)로 이루어지며, 상측슈(10)의 상부 및 하측슈(20)의 하부에는 콘크리트 구조물에 매입되는 네 개의 앵커(11)가 형성된다.

이와 같은 교좌장치는 도 1b에 도시된 바와 같이, 교량의 상판 콘크리트구조물(C)과 교각(B) 사이에 설치된다.

이때, 교량의 상판 콘크리트 구조물(C)에는 교좌장치의 앵커(11)가 매립되기 위한 앵커홀(11a)이 형성된다.

이때, 상기 앵커홀(11a)을 형성시키기 위해서는 별도의 천공장치가 필요하게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 코어 드릴(30)을 포함하는 천공장치가 제공되어, 상기 코어 드릴(30)로 하여금 앵커홀을 형성시키도록 한 것이다.

한편, 공사 시방서나 설계 기준에 미달되고, 늘어나는 교통량과 부하하중으로 인해 교좌장치의 파손 및 균열 그리고 열차나 중차량의 통행으로 과중한 하중이 집중되는 경우, 그에 따르는 성능을 향상시키기 위해 기존 교좌장치의 교체 또는 유지보수작업을 수행하게 된다.

이에 따르는 보수작업시, 교량을 인상시킨 후 기존 교좌장치를 철거시키고, 새로운 교좌장치의 설치를 위해 필요한 구조물을 별도로 설치한 후 교좌장치를 교체하는 작업을 수행하게 된다.

이때에도, 역시 천공장치의 코어드릴(30)을 이용해 교량 상판의 콘크리트 구조물에 앵커홀을 형성시키게 된다.

하지만, 종래의 천공장치는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

천공장치에 코어드릴(30)이 한개만 설치됨으로써, 한번에 복수의 앵커홀을 형성시키지 못하였다.

즉, 앵커홀(11a)을 형성시키기 위해 일련의 작업을 여러번 수행해야 함으로써 여간 번거로운 것이 아니었다.

특히, 작업 장소가 협소한 공간이기 때문에, 일련의 작업을 여러번 수행해야 하는 것은 작업성이 떨어질 수밖에 없게 된다.

나아가, 작업성의 저하로 인해, 앵커홀의 위치가 정확하게 맞지 않는 등의 2차적인 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수의 앵커홀을 한번에 형성시키도록 한 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법을 제공하도록 한 것이다.

이를 위해, 중앙을 중심으로 대각선 방향으로 각 모서리를 향해 제1슬라이딩공이 복수로형성된 베이스;상기 베이스의 상방에 배치되며, 제1슬라이딩공에 대응된 제2슬라이딩공이 형성된 고정플레이트;상기 제1슬라이딩공을 따라 각각 유동되도록 설치된 복수의 유압실린더;상기 유압실린더에 의해 각각 승강되도록 설치된 유압모터와, 상기 유압모터에 각각 설치되며 제2슬라이딩공을 통해 노출된 코어 드릴을 포함하는 유압구동부;상기 베이스와 고정 플레이트 사이에 설치되어 고정 플레이트를 베이스에 지지하는 지지바:를 포함하여 구성된 다축 천공 드릴장치를 제공한다.

이때, 상기 각각의 코어 드릴에는 코어 드릴의 승강을 고르게 가이드 하는 가이드부가 더 설치되되, 상기 가이드부는,고정플레이트를 기준으로 상부와 하부에서 각각 코어 드릴을 감싼채로 나사결합된 상부고정구와 하부고정구를 포함하며, 상부고정구와 하부고정구 중 코어 드릴의 외주면에 대응된 내주면에는 베어링이 설치된 것이 바람직하다.

또한, 제1슬라이딩공에 대응된 유압실린더의 저면에는 나사홈이 형성되며,베이스의 저면으로부터 제1슬라이딩공을 통해 상기 나사홈에 체결된 볼트가 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 형태는 중앙을 중심으로 대각선 방향으로 각 모서리를 향해 제1슬라이딩공이 복수로형성된 베이스;상기 베이스의 상방에 배치되며, 제1슬라이딩공에 대응된 제2슬라이딩공이 형성된 고정플레이트;상기 제1슬라이딩공을 따라 각각 유동되도록 설치된 복수의 유압실린더;상기 유압실린더에 의해 각각 승강되도록 설치된 유압모터와, 상기 유압모터에 각각 설치되며 제2슬라이딩공을 통해 노출된 코어 드릴을 포함하는 유압구동부;상기 베이스와 고정 플레이트 사이에 설치되어 고정 플레이트를 베이스에 지지하는 지지바:를 포함하여 구성된 다축 천공 드릴장치를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 있어서,제1슬라이딩공 및 제2슬라이딩공을 따라 유동되면서 천공 위치를 조절하는 위치조절 단계;유압실린더에 의해 유압모터가 상승되는 상승 단계;유압 모터에 의해 복수의 스크류 드릴이 교량의 일정 부위를 일시에 천공하는 천공단계;유압실린더에 의해 천공된 앵커홀로부터 유압모터가 하강되는 완료 단계:를 포함하는 다축 천공 드릴장치를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법을 제공한다.

본 발명에 따른 다축 천공 드릴장치 및 이를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

코어 드릴의 개수가 복수로 제공됨으로써, 여러 개의 앵커홀을 한번에 형성시킬 수 있다.

이때, 코어 드릴 상호간에 간격이 조절될 수 있도록 베이스 및 고정 플레이트 상에 제1,2슬라이딩공이 제공됨으로써, 앵커홀의 위치를 다양하게 형성시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 하나의 장치로도 다양한 크기의 교좌장치를 설치시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 교좌장치를 나타낸 사시도

도 1b는 종래의 교좌장치가 교량에 설치된 상태를 나타낸 단면도

도 2는 코어드릴의 상태를 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축 천공 드릴장치를 나타낸 사시도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축 천공 드릴장치를 나타낸 평면도

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축 천공 드릴장치의 유압구동부가 상승되기 전,후를 나타낸 측면도

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축 천공 드릴장치를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법을 나타낸 순서도.

*도면의 주요부호에 대한 설명*

100 : 베이스 110 : 제1슬라이딩공

120 : 단차홈 200 : 고정플레이트

210 : 제2슬라이딩공 300 : 유압실린더

310 : 피스톤 로드 400 : 유압구동부

410 : 유압모터 420 : 코어드릴

500 : 지지바 600 : 가이드부

610 : 제1지지구 620 : 제2지지구

630 : 베어링

이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다축 천공 드릴장치(이하 '드릴장치'라 함)에 대해 설명하도록 한다.

드릴장치는 베이스(100)와, 고정 플레이트(200)와, 유압실린더(300)와, 유압구동부(400)와, 지지바(500)를 포함하여 구성된다.

베이스(100)는 드릴장치의 하부를 구성하며, 유압구동부(400)의 동력 및 후술하는 코어드릴의 회전력에 대해 견고하게 대항할 수 있도록 이루어진다.

이때, 베이스(100)는 사각 형태의 플레이트로 이루어짐이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

이때, 베이스(100)에는 제1슬라이딩공(110)이 형성된다.

상기 제1슬라이딩공(110)은 유압실린더(300)가 배치되는 부위이며, 유압실린더(300)의 유동을 위해 제공된다.

이때, 제1슬라이딩공(110)은 복수로 제공되며, 베이스(100)의 중앙을 중심으로 각 모서리를 향해 대각선 방향으로 형성된다.

이때, 제1슬라이딩공(110)은 장공의 형태로 이루어진다.

한편, 상기 제1슬라이딩공(110)에 대응된 베이스(100)의 저면에는 단차홈(120)이 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 유압실린더(300)를 베이스(100)에 고정시키기 위한 볼트가 도 3에 도시된 바와 같이 배치되도록 하기 위함이다.

만약, 단차홈(120)이 형성되지 않는다면, 볼트(B)의 헤드부가 베이스(100)의 저면으로부터 튀어나와 드릴장치의 안정적인 배치가 어려워지게 된다.

다음으로, 고정 플레이트(200)는 드릴장치의 상부를 구성하며, 베이스(100)의 상방에 대향되게 배치된다.

이때, 고정 플레이트(200)의 형태는 베이스(100)의 형태가 사각으로 이루어진 바, 그에 대응되게 사각 형태로 이루어짐이 바람직하다.

이때, 고정 플레이트(200)에는 베이스(100)의 제1슬라이딩공(110)에 대응되는 제2슬라이딩공(210)이 형성된다.

상기 제2슬라이딩공(210)은 제1슬라이딩공(110)과 더불어, 앵커홀의 위치를 조절하기 위해 유압실린더(300) 및 코어 드릴이 유동되도록 하기 위한 것이다.

이때, 상기 제2슬라이딩공(210) 역시, 고정 플레이트(200)의 중앙을 중심으로 각 모서리를 향해 대각선 방향으로 형성되며, 장공의 형태로 이루어진다.

다음으로, 유압실린더(300)는 유압구동부(400)를 승강시키는 역할을 하며, 베이스(100)에 설치된다.

이때, 유압실린더(300)의 저면은 제1슬라이딩공(110)에 대응된다.

이때, 유압실린더(300)는 원통형으로 이루어지며, 피스톤 로드(310)를 포함한다.

그리고, 상기 유압실린더(300)의 저면에는 도 5a에 도시된 바와 같이 나사홈(320)이 형성된다.

상기 나사홈(320)은 베이스(100) 상에 유압실린더(300)가 고정될 수 있도록, 볼트(B)가 결합되기 위한 것이다.

상기 나사홈(320)은 제1슬라이딩공(110)에 대응되도록 형성된다.

다음으로, 유압구동부(400)는 앵커홀을 천공시키는 역할을 하며, 유압모터(410)와 코어드릴(420)을 포함한다.

상기 유압모터(410)는 유압실린더(300)의 피스톤 로드(310)에 의해 승강되도록 설치되며, 주지된 유압모터의 구성과 동일하다.

그리고, 코어드릴(420)은 유압모터(410)의 동력을 전달받아 회전하면서 앵커홀을 천공하는 역할을 한다.

상기 코어드릴(420)은 유압모터(410)에 설치되며, 유압실린더(300)에 의해 유압모터(410)와 함께 승강된다.

다음으로, 지지바(500)는 베이스(100)의 상방에 고정플레이트(200)를 지지시키는 역할을 하며, 베이스(100)와 고정플레이트(200) 사이에 설치된다.

이때, 지지바(500)는 복수로 제공됨이 바람직하다.

또한, 지지바(500)의 하단부는 베이스(100)에 고정되고, 지지바(500)의 상단부는 고정플레이트(200)에 나사 결합됨이 바람직하다.

즉, 이와 같은 구성에 의해, 고정플레이트(200)는 지지바(500)로부터 탈착이 가능하게 된다.

한편, 코어드릴(420)에는 코어드릴(420)의 승강을 균형적으로 고르게 하기 위한 가이드부(600)가 더 설치된다.

즉, 코어드릴(420)이 승강되는 과정에서, 치우치지 않고 직선방향으로 승강되도록 한 것이다.

이를 위해, 가이드부(600)는 고정플레이트(200)를 기준으로 코어드릴(420)의 상,하부를 각각 지지하는 제1지지구(610)와 제2지지구(620)를 포함한다.

이때, 설명의 편의상, 고정플레이트(200)를 기준으로 코어드릴(420)의 하부에 설치된 것을 제1지지구(610)라 하고, 코어드릴(420)의 상부에 설치된 것을 제2지지구(620)라 한다.

상기 제1지지구(610)의 중앙에는 도 5a에 도시된 바와 같이 코어드릴(420)이 상,하로 통과된 삽입공(611)이 형성되며, 그의 외주면에는 제2지지구(620)가 나사체결되기 위한 나사가 형성된다.

이때, 제1지지구(610)의 삽입공(611)을 형성하는 내주면에는 베어링(630)이 설치된다.

이때, 코어드릴(420)은 베어링(630)에 의해 고정된 상태는 아니며, 베어링(630)을 통해 상,하부로 자유롭게 승강될 수 있는 상태이다.

한편, 제1지지구(610)의 외경은 제2슬라이딩공(210)의 폭에 비해 작게 형성됨은 당연하며, 제2슬라이딩공(210)을 통해 고정플레이트(200)의 상부로 노출된 상태가 된다.

그리고, 제2지지구(620)는 제1지지구(610)를 고정플레이트(200)에 고정시키는 역할을 하며, 제2슬라이딩공(210)을 통해 노출된 제1지지구(610)의 외주면에 나사 결합된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 드릴장치의 결합 및 작용에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 드릴장치의 결합에 대해 설명하면 다음과 같다.

베이스(100)에 유압구동부(400)가 설치된 유압실린더(300)를 고정시킨다.

이때, 유압실린더(300)의 나사홈(320)은 제1슬라이딩공(110)에 대응된다.

다음으로, 볼트(B)를 이용하여 베이스(100) 저면의 단차홈(120)을 통해 나사홈(320)에 체결시킨다.

다음으로, 각 코어드릴(420)에 가이드부(600)의 제1지지구(610)를 결합시킨다.

이후, 고정 플레이트(200)를 지지바(500)의 상단에 안착시킨다.

이때, 제1지지구(610)가 설치된 코어드릴(420) 및 제1지지구(610)의 상부는 제2슬라이딩공(210)을 통해 외측으로 노출된다.

다음으로, 체결수단을 이용하여 고정플레이트(200)를 지지바(500)에 나사결합시킨다.

이후, 가이드부(600)의 제2지지구(620)를 제1지지구(610)에 나사 결합시킨다.

이로써, 드릴장치의 결합이 완료된다.

이하, 드릴장치의 작용에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 형성시키고자 하는 앵커홀의 위치를 파악하여, 코어드릴(420) 상호 간에 거리를 조절시킨다.(S10)

이를 위해, 제2지지구(620) 및 유압실린더(300)의 저면에 결합된 볼트(B)를 분리시킨다.

이에 따라, 유압실린더(300)는 제1슬라이딩공(110) 상에서 이동이 자유로운 상태가 되며, 코어드릴(420)은 제2슬라이딩공(210) 상에서 이동이 자유로운 상태가 된다.

이후, 유압실린더(300)를 이동하여 코어드릴(420) 상호 간에 위치를 조절시킨다.

다음으로, 제2지지구(620)를 제1지지구(610)에 결합하여 제1지지구(610)를 고정플레이트(200)에 고정시킨다.

이후, 유압실린더(300)의 저면에 볼트(B)를 체결하여, 유압실린더(300)를 베이스(100)에 고정시킨다.

다음으로, 유압실린더(300)를 작용하여 유압구동부(400)를 상승시킨다.(S20)

이때, 유압모터(410)는 피스톤 로드(310)에 의해 상승되며, 코어드릴(420)은 베어링(630)을 통과하여 천공시키고자 하는 부위에 접촉된다.

이때, 코어드릴(420)이 상승되는 과정에서, 각 코어드릴(420)은 가이드부(600)에 의해 균형을 맞추며 고르게 상승되므로 위치가 흐트러지는 일은 발생하지 않게 된다.

다음으로, 유압모터(410)를 구동하여 코어드릴(420)을 회전시킨다.(S30)

이때, 4개의 코어드릴(420)이 동시에 회전됨에 따라, 앵커홀은 일시에 형성될 수 있다.

이후, 천공작업이 완료되면, 유압모터(420)의 구동을 정지시키고, 유압실린더(300)를 작용하여 유압구동부(400)를 하강시킨다.

이에 따라, 유압구동부(400)는 원위치되며, 앵커홀에 대한 천공작업이 완료된다.(S40)

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다축 천공 드릴장치는 천공드릴(500)이 복수로 제공됨에 따라 교좌장치의 앵커에 대응되는 앵커홀을 한번에 형성시킬 수 있음으로써, 작업성이 향상될 수 있다.

Claims (4)

1. 중앙을 중심으로 대각선 방향으로 각 모서리를 향해 제1슬라이딩공이 복수로형성된 베이스;

   상기 베이스의 상방에 배치되며, 제1슬라이딩공에 대응된 제2슬라이딩공이 형성된 고정플레이트;

   상기 제1슬라이딩공을 따라 각각 유동되도록 설치된 복수의 유압실린더;

   상기 유압실린더에 의해 각각 승강되도록 설치된 유압모터와, 상기 유압모터에 각각 설치되며 제2슬라이딩공을 통해 노출된 코어 드릴을 포함하는 유압구동부;

   상기 베이스와 고정 플레이트 사이에 설치되어 고정 플레이트를 베이스에 지지하는 지지바:를 포함하여 구성된 다축 천공 드릴장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 코어 드릴에는 코어 드릴의 승강을 고르게 가이드 하는 가이드부가 더 설치되되, 상기 가이드부는,

   고정플레이트를 기준으로 상부와 하부에서 각각 코어 드릴을 감싼채로 나사결합된 제1지지구와 제2지지구를 포함하며, 제1지지구와 제2지지구 중 코어 드릴의 외주면에 대응된 어느 하나의 내주면에는 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 다축 천공 드릴장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   제1슬라이딩공에 대응된 유압실린더의 저면에는 나사홈이 형성되며,

   베이스의 저면으로부터 제1슬라이딩공을 통해 상기 나사홈에 체결된 볼트가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다축 천공 드릴장치.
4. 중앙을 중심으로 대각선 방향으로 각 모서리를 향해 제1슬라이딩공이 복수로형성된 베이스;상기 베이스의 상방에 배치되며, 제1슬라이딩공에 대응된 제2슬라이딩공이 형성된 고정플레이트;상기 제1슬라이딩공을 따라 각각 유동되도록 설치된 복수의 유압실린더;상기 유압실린더에 의해 각각 승강되도록 설치된 유압모터와, 상기 유압모터에 각각 설치되며 제2슬라이딩공을 통해 노출된 코어 드릴을 포함하는 유압구동부;상기 베이스와 고정 플레이트 사이에 설치되어 고정 플레이트를 베이스에 지지하는 지지바:를 포함하여 구성된 다축 천공 드릴장치를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법에 있어서,

   제1슬라이딩공 및 제2슬라이딩공을 따라 유동되면서 천공 위치를 조절하는 위치조절 단계;

   유압실린더에 의해 유압모터가 상승되는 상승 단계;

   유압 모터에 의해 복수의 스크류 드릴이 교량의 일정 부위를 일시에 천공하는 천공단계;

   유압실린더에 의해 천공된 앵커홀로부터 유압모터가 하강되는 완료 단계:를 포함하는 다축 천공 드릴장치를 이용한 교량의 앵커홀 시공방법.