KR101029579B1 - 말뚝공 천공용 소음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타격 및 회전에 의하여 말뚝공을 천공하는 햄머의 보호를 위하여 햄머에 씌워지는 것으로서, 말뚝공의 연직도를 높일 수 있도록 구성된 새로운 구조의 햄머 캡을 구비하는 햄머 장치와, 햄머에 의하여 지반을 굴진할 때 햄머 비트에 냉각수를 지속적이고 안정적으로 공급할 수 있는 햄머 물 공급 장치와, 말뚝공 상단에서 강관 말뚝 위에 씌워져 소음 기능을 발휘하면서도 슬라임(slime)을 용이하게 배출할 수 있는 말뚝공 상단 소음장치, 이러한 햄머 캡과 햄머 물 공급 장치를 구비하여 연직도가 우수한 말뚝공을 천공할 수 있는 햄머 천공장치 및 이를 이용한 말뚝공 시공방법에 관한 것이다.

햄머, 캡, 말뚝공, 연직도, 슬라임, 캡, 소음, 천공, 물

Description

말뚝공 천공용 소음장치{Silencer for Pile}

본 발명은 말뚝공 천공용 햄머의 보호 및 연직도 유지를 위한 햄머 캡을 구비하는 햄머 장치, 햄머에 물을 공급하기 위한 햄머 물 공급 장치, 강관말뚝 상단의 소음장치(消音裝置), 이들을 구비한 햄머 천공 장치 및 이를 이용한 말뚝공 시공 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 타격 및 회전에 의하여 말뚝공을 천공하는 햄머의 보호를 위하여 햄머에 씌워지되, 말뚝공의 연직도를 높일 수 있도록 구성된 새로운 구조의 햄머 캡을 구비하는 햄머 장치와, 햄머에 의하여 지반을 굴진할 때 햄머 비트에 냉각수를 지속적이고 안정적으로 공급할 수 있는 신규한 햄머 물 공급 장치와, 말뚝공 상단에서 강관 말뚝 위에 씌워져 소음 기능을 발휘하면서도 슬라임(slime)을 용이하게 배출할 수 있는 말뚝공 천공용 소음장치, 이러한 햄머 캡과 햄머 물 공급 장치를 구비하여 연직도가 우수한 말뚝공을 천공할 수 있는 햄머 천공장치 및 이를 이용한 말뚝공 시공방법에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 햄머 천공 장치를 이용하여 지반에 말뚝공(200)을 천공하는 상태를 보여주는 개략적인 수직 단면도가 도시되어 있다. 도 2a에는 햄머(110) 위에 햄머 캡(120)이 씌워지는 상태를 보여주는 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2b 에는 햄머 캡(120)이 씌워진 상태를 보여주는 결합 단면도가 도시되어 있으며, 도 2c에는 햄머 캡(120)이 씌워진 햄머(110) 위에 연결 로드(103)가 복수개로 연결되는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

암반으로 이루어진 지반에 말뚝공을 형성하기 위해서는 도면에 도시된 것처럼, 크레인(101)을 이용하여 햄머(110)에 의해 암반을 파쇄하여 말뚝공(200)을 굴착하게 된다. 암반을 타격하여 파쇄하는 상기 햄머(110)는 선단의 햄머 비트(111)와 햄머 본체(112)로 이루어져 있으며, 공압에 의하여 상기 햄머 비트(111)가 수직으로 진동하여 암반을 타격함과 동시에 모터(102)에 의해 전달되는 회전력에 의해 햄머 비트(111)가 회전하여 굴진함으로써 말뚝공(200)을 천공하게 된다. 즉, 햄머 비트(111)가 지반을 타격하여 암반 등을 분쇄함과 동시에 회전하여 지반을 굴착하여 말뚝공(200)을 형성하게 되는 것이다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 것처럼, 상기 햄머 본체(112)의 외부로는 햄머(110)를 보호하고 말뚝공(200)이나 강관말뚝(케이싱이라고도 한다)의 내면과의 유격(또는 틈새)을 최소화하기 위한 햄머 캡(120)이 씌워진다. 상기 햄머 캡(120)은 원통형으로 이루어져 있고, 중앙에 햄머 본체(112)가 삽입되는 삽입부(121)가 형성되어 있으며, 중앙에는 햄머(110)의 축(113)이 삽입되는 축 삽입공(122)이 형성되어 있다. 부재번호 123은 햄머 캡(120) 외부에 일체로 형성되어 강성을 증가시키는 보강리브(123)이다.

도 1 및 도 2c에 도시된 것처럼, 지반을 굴착함에 있어서 말뚝공(200)의 최하단에는 위와 같이 햄머 캡(120)이 씌워진 햄머(110)가 위치하여 지반을 굴착해가 고, 햄머(110) 위에는 모터(102)와의 연결을 위한 연결 로드(103)가 설치된다. 상기 연결 로드(103)는 말뚝공의 천공 깊이에 맞추어 상기 햄머 캡(120) 위에 복수개 설치된다.

일반적으로 연결 로드(103)의 하단 중앙에는 연결축 삽입공(도시하지 않음)이 형성되어 있어, 상기 햄머 캡(120)의 상단 축 삽입공(122)을 관통하여 외부로 돌출된 햄머(110)의 축(113)을 상기 연결 로드(103)의 연결축 삽입공에 삽입한 후 햄머(110)와 연결 로드(103)를 서로 연결한다. 상기 연결 로드(103) 간에도 이와 같은 연결축 방식으로 연결이 이루어진다. 예를 들어, 도 2c에 도시된 것처럼, 햄머 캡(120)의 바로 위에 있는 연결 로드(103)의 상단에는 연결축 설치공(104)이 형성되고, 상기 연결축 설치공(104)에는 연결축(105)이 삽입되어 고정된다. 앞에서 설명한 햄머 캡(120)과 연결 로드(103)의 결합방식과 마찬가지로, 아래쪽 연결 로드(103)의 연결축(105)은 위쪽의 연결 로드(103)의 하단에 형성된 연결축 삽입공(도시하지 않음)에 삽입하여 연결하는 방식으로 순차적으로 쌓아나간다. 그리고 연결 로드(103)들 중 가장 위쪽의 연결 로드(103)의 상단에 형성된 연결축 설치공(104)에는, 이미 본 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 모터(102)(도 1 참조)에 연결하기 위한 연결축이 삽입되어 고정된다. 상기 햄머(110)의 축(113), 위아래의 연결 로드(103)를 서로 연결하는 축, 및 연결 로드(103)와 모터(102)를 연결하는 축은, 다각형 단면을 가진 축으로 이루어진다. 도면에서는 육각형의 단면으로 이루어진 형태를 예시하고 있다. 이러한 축의 중앙에는, 햄머 비트(111)를 수직 진동 타격시킴과 동시에 공기가 주입될 수 있는 공기 주입공(114)이 형성되어 있다.

말뚝공(200)을 천공함에 있어서는 연직도를 유지하는 것이 매우 중요한데, 이와 같은 종래의 햄머 장치에서는 말뚝공(200)의 연직도 유지에 어려움이 있다. 도 3에는 햄머 캡(120)이 씌워진 햄머(110)의 선단부가 지반을 굴진하는 상태를 보여주는 수직 지반 단면도가 도시되어 있다. 앞서 설명한 것처럼, 햄머(110)의 외부에 햄머 캡(120)이 씌워져 있고, 햄머 캡(120) 위에는 연결 로드(103)들이 연결되어 있다. 하지만, 햄머 캡(120)의 길이는, 햄머 본체(112)의 축(113)(도 2a 및 e도 2b 참조)이 햄머 캡(120)의 상단을 관통하여 햄머 캡(120) 위로 돌출되어야만 연결이 가능해지는 구조적인 특성에 기인하여, 햄머 본체(112)의 크기에 맞출 수밖에 없기 때문에 햄머 캡(120)과 햄머(110)의 조립체의 길이는 햄머 본체(112)의 길이에 불과할 정도로 짧다. 이와 같이, 햄머(110)와 햄머 캡(120) 조립체의 길이가 짧으면, 연결 로드(103)와 햄머 본체(112) 사이에 수직이 유지되기 어렵고, 햄머 장치에 의해 형성되는 말뚝공(200)을 수직으로 정확히 천공하기 어렵게 된다.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 햄머(110)를 이용하여 굴착한 말뚝공(200)에는 강관 말뚝(케이싱이라고도 한다)(210)을 삽입하는 것이 일반적이다. 강관 말뚝(210)이 삽입된 부분에서는 햄머 캡(120)이 강관 말뚝(210)에 의해 가이드 되어 연직도가 어느 정도 유지될 수 있다(도 3에서 강관 말뚝은 단면으로 도시되어 있다). 도 3에서 하단의 점선은 계획했던 연직 상태이고, 실선은 실제 시공시 연직 상태에서 각도가 비뚤어진 상태이다. 그런데, 도 3에 도시된 것처럼, 햄머 캡(120)이 강관 말뚝(210)의 하단부를 지나도록 지반을 더 깊게 굴착하는 경우에는, 햄머 캡(120)의 길이가 햄머 본체(112)의 길이에 맞추어져서 매우 짧기 때문 에, 햄머 캡(120)의 상단부가 강관 말뚝(210)을 벗어나서 더 아래로 내려가게 된다. 이렇게 되면, 도면에 도시된 것처럼, 햄머(110) 및 햄머 캡(120)을 가이드 하지 못해 비뚤어지기 쉽고, 햄머(110) 및 햄머 캡(120)이 조금이라도 비뚤어진다면 연결 로드(103)로부터 햄머 캡(120)이 비뚤어지는 각도는 예상 외로 매우 크기 때문에 말뚝공(200)의 연직도가 크게 어긋나게 된다. 말뚝공(200)이 어긋나는 각도가 크면 강관 말뚝(210)의 관입이 어려워 시공상 차질이 생기게 되고, 시공 후의 말뚝의 구조적인 안정성도 보장하기 어렵게 된다.

한편, 햄머 비트(111)가 지반(암반)을 타격하여 굴착함에 있어서, 부서진 암반, 토사 등은 축을 통해 공급되는 공기로 불어서 말뚝공(200) 외부로 밀어내는 구조로 되어 있다. 햄머 비트(111)가 지반을 굴착할 때에는 상당히 높은 열이 발생하는데, 이러한 종래의 구조에서는 햄머 비트(111)에 발생하는 높은 열을 해소하지 못하여 햄머 비트(111)의 변형이 발생하거나 타격 및 굴착 효율이 저하되는 현상이 발생하게 된다. 또한, 부서진 암반 등의 알갱이가 단순히 공기로만 불어 내져 외부로 배출되어야 하므로 그 배출이 원활하게 이루어지지 못하게 되고, 그로 인하여 말뚝공의 천공 굴진 속도가 저하되는 문제점이 발생하고 있다.

또한, 말뚝공(200) 천공시에는 햄머 비트(111)의 타격으로 인하여 상당한 소음(騷音)이 발생하게 되어 민원의 대상이 되고 있으므로 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.

본 발명은 위와 같은 종래의 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 연결 로드(103)와 햄머 본체(112) 사이에서의 틀어짐을 최소화하여 햄머 천공 장치에 의해 형성되는 말뚝공의 연직도가 향상되도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 말뚝공과 햄머 사이의 유격으로 인하여 말뚝공의 연직도가 훼손되는 것을 방지하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 햄머의 선단에서 지반을 파쇄하고 굴진하는 햄머 비트의 작동 효율이 저하되지 않도록 햄머 비트를 냉각시킬 수 있는 물이 햄머의 회전과 무관하게 안정적이고 지속적으로 공급되도록 하여, 햄머의 굴진 효율을 향상시킬 수 있도록 하며, 분쇄된 암반 조각, 토사 등을 분진 없이 용이하게 배출되도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 말뚝공의 강관말뚝 상부에 씌워 타격 소음을 줄이고 슬라임을 용이하게 배출할 수 있는 소음장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에서는, 타격과 회전에 의해 지반을 굴진하여 말뚝공을 천공하는 햄머 장치로서, 햄머 비트와 햄머 본체를 포함하고, 햄머 본체의 상단에 축이 설치되어 있는 햄머; 및 원통형으로 이루어져서 상기 햄머 본체 위에 씌워져 결합되는 햄머 캡을 포함하며, 상기 햄머 캡에는, 하부에 햄머 본체가 삽입되는 삽입부가 형성되고, 상기 삽입부의 내측 상면에는 상 기 햄머 상단의 축이 삽입되는 내부 축 삽입공이 형성되고, 상기 내부 축 삽입공의 상부로는, 상기 내부 축 삽입공에 삽입된 축의 상단을 벗어나도록 햄머 본체를 위로 연장한 연장부가 형성되며, 상기 연장부의 상단부에는 모터 또는 연결 로드와 연결하기 위한 상단 연결축이 삽입되는 상부 축 삽입공이 형성되며, 상기 아래쪽의 내부 축 삽입공과 위쪽의 상부 축 삽입공 사이의 상기 연장부에는 연통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 햄머 장치가 제공된다.

위와 같은 본 발명의 햄머 장치에서, 상기 햄머 캡 외면에는 강성 증가를 위한 보강리브를 일체로 형성하고, 상기 보강 리브와 말뚝공(또는 강관말뚝) 사이의 유격을 줄이기 위해, 상기 보강 리브의 외주에는 축방향으로 간격을 유지하여 복수개의 링부재를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여 모터의 하부에서 햄머의 햄머 비트에 물을 공급하는 햄머 물 공급 장치가 제공되는데, 이는, 본체와, 상기 본체를 관통하여 회전 가능하게 설치되는 축 연결블록을 포함하며, 상기 축 연결블록의 상단에는 상기 모터에 결합하는 모터 연결축이 삽입되는 삽입공이 형성되고, 상기 축 연결블록의 하단에는 햄머 캡 또는 연결 로드의 상단 연결축이 삽입되는 삽입공이 형성되고, 상기 본체와 축 연결블록 사이에는 상기 축 연결블록의 둘레방향으로 수평 유로가 형성되고, 상기 본체에는 외부로부터 상기 수평 유로까지 연통하는 공급유로가 형성되며, 상기 축 연결블록의 외면에는 상기 수평 유로와 연통하는 하향 유로가 형성되고, 상기 하향 유로의 하단에는 연결 로드 또는 햄머 캡의 물 공급 파이프와 연결되는 구성을 가진다.

또한, 본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 햄머를 이용하여 말뚝공을 천공할 때 말뚝공의 상단을 덮어서 소음을 차단하는 말뚝공 천공용 소음장치가 제공되는데, 이는, 말뚝공의 강관 말뚝의 상단을 덮어씌워 소음을 차단하는 함체를 포함하고, 상기 함체의 상면에는 햄머에 연결하기 위한 축이 삽입되는 축 관통부가 형성되고, 상기 함체의 내부에는, 강관 말뚝의 상단 주위를 감싸서 소음을 차단하고, 슬라임이 배출되는 복수개의 배출공이 형성되어 있는 차단부재가 설치되며, 상기 함체와 상기 차단부재를 횡방향으로 관통하도록 설치되고, 회전에 의해 상기 차단부재 및 함체 내부의 슬라임을 외부로 배출시키는 스크루 부재가 구비되는 구조를 가진다.

또한, 본 발명에서는 상기한 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본체와 햄머 비트를 구비한 햄머와, 모터를 구비하여, 햄머에 의해 지반을 굴진하여 말뚝공을 천공하는 햄머 천공 장치가 제공되는데, 상기 햄머의 본체 외부에는 햄머 캡이 씌워지는데; 상기 햄머 캡은, 원통형으로 이루어져 있으며 하부에는 햄머 본체가 삽입되는 삽입부가 내부에 형성되어 있고, 상기 삽입부의 내면에는 햄머의 축이 삽입되는 내부 축 삽입공이 형성되어 있으며 상단부에는 연결축이 삽입되는 상부 축 삽입공이 형성되어 있고, 햄머에 햄머 캡이 씌워진 상태에서 전체적인 햄머와 햄머 캡의 길이가 햄머보다 더 길게 연장되도록 상기 삽입부 위쪽으로 연장부가 형성되어 있는 구성을 가지며; 상기 모터의 하부에는, 햄머의 햄머 비트에 물을 공급하는 햄머 물 공급 장치가 구비되어 있는데; 상기 햄머 물 공급 장치는, 본체와 상기 본체를 관통하여 설치된 축 연결부로 구성되며, 상기 축 연결부는 모터의 회전에 따 라 상기 본체에 대하여 회전이 가능하고, 상기 축 연결부의 상단 및 하단에는 삽입공이 형성되어 있어 상부의 모터와 연결되는 축이 상기 축 연결부의 상단에 형성된 삽입공에 끼워지며, 하부의 연결축은 상기 축 연결부의 하단에 형성된 삽입공에 끼워지며; 상기 햄머 물 공급 장치에는 외부로부터 물 공급관이 연결되어 햄머 물 공급 장치의 내부로 물이 공급되는데, 상기 본체 내부에는 상기 축 연결부를 감싸도록 수평 유로가 형성되어 있고, 상기 축 연결부에서 상기 수평 유로가 위치하는 높이의 아래쪽으로는 축 연결부에 상기 수평 유로와 연통되는 하향 유로가 형성되어 있으며, 상기 하향 유로의 하단부는 연결 로드 또는 햄머 캡에 구비된 물 공급 파이프와 연결되어 있어서 축 연결부가 회전하고 그에 따라 연결 로드 또는 햄머 캡이 회전하더라도 지속적으로 상기 물 공급 파이프로 물이 공급되는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 본 발명의 햄머 천공 장치에서는 앞서 설명한 본 발명에 따른 소음장치가 더 구비될 수 있다.

또한 본 발명에서는 위와 같은 햄머 천공 장치를 이용하여 말뚝공을 시공하는 방법이 제공되는데, 햄머 물 공급 장치의 구성에 의해, 연결 로드 또는 햄머 캡이 회전하더라도 지속적으로 상기 물 공급 파이프로 물이 흘러 햄머 비트에 물이 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 햄머 장치를 이용하게 되면, 동일한 깊이를 천공하더라도 종래의 경우보다 연결 로드의 사용개수를 줄일 수 있게 되고, 특히 연결 로드와 햄머 사이에서의 각도 틀어짐이 줄어들어 연직도의 훼손을 최소화할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 따라서 연직도가 우수한 말뚝공을 용이하게 천공할 수 있게 된다.

또한 본 발명에서는 햄머 캡의 외면에 링부재가 구비될 수 있는데, 상기 링부재는 햄머 캡과 말뚝공 사이에 유격이 생기는 것을 방지하는 기능을 하게 되므로, 말뚝공의 연직도 향상에 기여하게 되는 효과를 발휘하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치를 이용하게 되면, 모터에 의해 햄머가 회전하더라도 지속적이고 안정적으로 햄머 비트에 물을 공급할 수 있게 된다. 따라서 햄머 비트를 효율적으로 냉각시켜 햄머의 작동 효율을 높이며, 말뚝공 굴착으로 발생되는 토사, 암석 등을 진흙 형태의 슬라임으로 만들어 배출하게 되므로, 먼지 등의 비산을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 배출할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한, 본 발명에 따른 소음장치를 이용하게 되면 햄머의 타격 등으로 인하여 발생하는 굴착 소음을 효율적으로 차단할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다.

우선, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 햄머 천공 장치에 구비되는 햄머 장치의 구성을 설명한다. 도 4에는 본 발명에 따른 햄머 장치의 햄머 캡(20)과 햄머(110)의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 5a에는 햄머 캡(20)과 햄머(110)의 분리 단면도가 도시되어 있으며 도 5b에는 결합 단면도가 도 시되어 있다. 도 6 및 도 7에는 본 발명에 따른 햄머 캡(20)과 햄머(110)를 이용하여 말뚝공(200)을 천공하는 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있는데, 도 6에는 도 1에 대응되는 도면이 도시되어 있고, 도 7에는 도 3에 대응되는 도면이 도시되어 있다. 도 4 내지 도 7에 있어서, 앞의 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 종래 기술의 내용과 동일한 부재에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하였으며, 이에 대한 반복 설명은 생략한다. 도 6에서 부재번호 30은 본 발명의 햄머 물 공급 장치(30)이고, 부재번호 50은 본 발명의 소음장치(50)인데, 이에 대해서는 후술한다.

도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 햄머 장치는, 햄머 비트(111)와 햄머 본체(112)로 이루어진 햄머(110)와, 상기 햄머 본체(112) 위에 씌워지는 햄머 캡(20)을 포함한다. 상기 햄머 캡(20)은 원통형으로 이루어져서 햄머 본체(112) 외부에 위로부터 아래로 씌워져 결합된다.

구체적으로, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것처럼, 햄머 캡(20)의 하부에는 햄머 본체(112)가 삽입되는 삽입부(21)가 내부에 형성되어 있고, 상기 삽입부(21)의 내측 상면에는 햄머(110) 상단의 축(113)이 삽입되는 내부 축 삽입공(22)이 형성되어 있다. 상기 내부 축 삽입공(22)의 상부로는 햄머 본체(112)를 위로 연장한 연장부(24)가 형성되어 있다. 상기 햄머 캡(20)의 연장부(24) 상단부에는 모터(102) 또는 연결 로드(103)와의 연결을 위한 상단 연결축(도시하지 않음)을 삽입하기 위한 상부 축 삽입공(23)이 형성되어 있다. 상기 내부 축 삽입공(22)과 상기 상부 축 삽입공(23) 사이의 연장부(24)에는 햄머 비트(111)의 작동을 위한 공압이 공급되도록 연통공(26)이 형성되어 있다. 도 5a 및 도 5b에서는 내부 축 삽입공(22)과 상부 축 삽입공(23), 그리고 연통공(26)이 동일한 크기의 지름으로 형성되어 있으나, 이들은 각각의 목적에 알맞게 다른 크기의 지름으로 형성되어도 좋다.

본 발명에 따른 햄머 캡(20)은, 종래의 햄머 캡과 달리 햄머 본체(112)가 삽입되는 삽입부(21) 위쪽으로 연장부(24)가 형성되어 있고, 삽입부(21)의 내측 상면에는 내부 축 삽입공(22)이 형성되고, 연장부(24)의 상단에는 별도의 상부 축 삽입공(23)이 형성되며, 상기한 아래쪽의 내부 축 삽입공(22)과 위쪽의 상부 축 삽입공(230 사이에 연통공(26)이 형성된다는 차이점이 있다. 즉, 햄머 본체(1120의 축(113)은 햄머 캡(20)의 하단 일부에만, 다시 말해서 내부 축 삽입공(22)에 삽입되어 햄머 캡(20) 위로 돌출됨이 없이 잠입된 상태를 유지하고, 그로부터 위쪽으로 연장부(24)가 더 형성되어 있어, 연결 로드(103)가 햄머 캡(20) 상단의 상부 축 삽입공(23)에 상기 햄머(110)의 축(113)과는 별도의 부재로서 삽입되는 상단 연결축(도시하지 않음)에 연결되는 형태이다. 이러한 본 발명에 따른 햄머 장치의 구조는, 햄머(110)에 햄머 캡(20)이 씌워진 상태에서의 전체적인 햄머(110)와 햄머 캡(20) 조립체의 길이가 종래의 햄머 캡(120)을 사용할 때보다 더 길게 연장할 수 있도록 한 것이다. 이와 같은 본 발명의 구성은 말뚝공의 연직도에 있어서 종래에 비해 큰 장점이 있는데, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 햄머 캡(20)을 이용하게 되면 동일한 깊이를 천공하더라도 종래의 경우보다 연결 로드(103)의 사용개수를 줄이 수 있게 되고, 특히 도 7에 도시된 것처럼 연결 로드(103)와 햄머(110) 사이에서의 각도 틀어짐이 줄어들어 연직도의 훼손을 최소화할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 즉, 앞서 도 3에서 살펴본 것처럼, 종래의 햄 머 캡(120)의 경우는 햄머(110)의 축(113)을 직접 연결 로드(103)에 연결하여야만 하는 구조적인 한계에 의해 그 길이가 매우 짧게 구성되기 때문에 강관 말뚝(210)으로부터 햄머 캡(120)이 쉽게 벗어날 수 있게 되고, 그에 따라 햄머 캡(120)의 각도가 틀어져 연직도가 쉽게 훼손되는데 비하여, 본 발명의 경우는, 햄머 캡(20)의 길이를 매우 길게 설계할 수 있기 때문에, 도 7에 도시된 것처럼 강관 말뚝(210)의 하단부로부터 매우 깊숙이 굴착해 나가더라도 햄머 캡(20)의 긴 길이가 강관 말뚝(210) 안에 위치하여 안내를 받게 된다. 따라서, 햄머(110) 및 햄머 캡(20)이 비뚫어지는 현상을 방지하는 한편, 비뚤어지는 각도를 최소화하여 우수한 연직도를 유지할 수 있는 효과를 발휘하게 되는 것이다. 따라서 이와 같은 햄머 캡(20)을 구비한 본 발명의 햄머 장치를 이용하게 되면 연직도가 우수한 말뚝공(200)을 용이하게 천공할 수 있게 된다. 이와 같이 연직도가 양호한 상태로 계속 천공해 나가면 이미 천공된 말뚝공(200)의 벽면이 강관 말뚝(210)과 마찬가지로 연직도를 유지해주는 기능을 발휘하게 되어 더 깊게 지반을 천공하여도 연직도가 좋은 말뚝공(200)을 형성할 수 있게 된다.

한편, 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 햄머 캡(20)의 외면(만일 보강 리브(27)(도 4 참조)가 형성되어 있을 때에는 보강 리브(27)의 외면)으로 링부재(25)를 더 설치하여도 좋다. 상기 링부재(25)는 햄머(110)의 길이 방향(축방향)으로 간격을 유지하여 복수개가 설치된다.

상기 링부재(25)는 햄머 캡(20)의 외면 즉, 보강 리브(123)와 말뚝공(200) 내면(또는 말뚝공에 삽입된 강관말뚝의 내면) 사이의 유격을 없애거나 또는 최소화 함으로써 상기 유격으로 인한 각도 틀어짐 즉, 연직도의 훼손을 최소화해준다.

또한, 후술하는 것처럼, 햄머 캡(20)의 보강 리브(27)의 측면으로는 햄머 비트(111)에 슬라임 형성용 물을 공급하기 위한 물 공급 파이프(26)가 구비될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.

다음에서는 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치(30)에 대하여 설명한다. 앞서 종래 기술에서 설명한 것처럼, 기존에는 햄머 비트(111)에 의해 분쇄된 암석, 토사 등은 햄머(110)의 축(113) 내부를 통해 공급되는 공압에 의해 위로 불어 내었다. 그러나 이러한 공압만으로는 암석, 토사 등을 외부로 배출하는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라 먼지 등이 비산 하는 문제점이 있었다. 또한, 햄머 비트(111)의 과열을 방지하는데도 한계가 있다. 이러한 한계와 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 다음과 같은 햄머 물 공급 장치(30)를 제공한다.

도 8 내지 도 12에는 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치(30)에 대한 도면이 개시되어 있다. 구체적으로 도 8에는 햄머 물 공급 장치(30)가 모터 연결축(102a)에 의해 크레인의 모터(102)와 연결되는 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있고, 도 9에는 연결된 상태의 개략적인 측단면도가 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에는 각각 상기 햄머 물 공급 장치(30)의 내부를 보여주는 단면도가 도시되어 있는데, 도 10에는 분해도가 도시되어 있고, 도 11에는 결합도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치(30)는, 본체(31)와, 상기 본체(31)를 관통하여 설치된 축 연결블록(32)으로 구성된다. 상기 축 연 결블록(32)의 상단 및 하단에는 삽입공(32a)(32b)이 형성되어 있다. 상기 축 연결블록(32)의 상단 삽입공(32a)에는 모터(102)와 연결되는 모터 연결축(102a)이 끼워지며, 축 연결블록(32)의 하단 삽입공(32b)에는 연결 로드(103) 또는 햄머 캡(20)(도 5a 및 도 5b 참조)에 끼워지는 상단 연결축(150)이 끼워진다. 물론 햄머(110)(도 2a 참조)의 축(113)이 상기 축 연결블록(32)의 하단 삽입공(32b)에 끼워질 수도 있다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 햄머 물 공급 장치(30)의 본체(31)에는 공급유로(31a)가 형성되고, 상기 공급유로(31a)에는 외부로부터의 물 공급관(40)이 접속되어 햄머 물 공급 장치(30)의 내부로 물이 공급되는데, 도 10에 도시된 것처럼, 본체(31) 내부의 축 연결블록(32)의 외주에는 둘레방향으로 오목부(35)가 형성되고, 이 오목부(35)는 본체(31)의 공급유로(31a)와 연결되어 축 연결 블록(32)이 모터(102)에 의해 회전하더라도 언제나 공급유로(31a)와 연통하는 수평유로(31b)를 형성하게 된다. 즉, 상기 본체(31)와 축 연결블록(32) 사이에는 오목하게 수평 유로(31b)가 형성되는데, 본체(31)에 상기 축 연결블록(32)이 삽입된 상태에서 상기 수평 유로(31b)와 본체(31)의 내경면에 의하여 물이 횡방향(원주방향)으로 흐를 수 있는 통로가 형성되는 것이다. 물 공급관(40)이 접속된 공급유로(31a)는, 상기 수평 유로(31b)와 연통되어 있어, 상기 물 공급관(40)을 통해 상기 수평 유로(31b)에 물이 공급된다. 도 10에 도시된 실시예에서는, 수평 유로(31b)를 형성하기 위하여 본체(31)의 내경면에도 오목부(33)를 형성하여도 좋다. 이렇게 하면, 상기 본체(31)의 오목부(33)와 축 연결블록(32)의 오목부(35)가 조합 하여 수평 유로(31b)를 형성하게 된다.

상기 축 연결블록(32)의 오목부(35) 아래쪽의 외면에는 상기 오목부(35)와 연통하는 하향 유로(34)가 축 연결블록(32)의 길이 방향(축방향)으로 형성되어 있다. 따라서, 축 연결블록(32)이 본체(31) 내에 삽입되어 있는 상태에서는, 상기 축 연결블록(32)의 외면과 본체(31)의 내면 사이에 하향 유로(34)가 형성되는 것이다. 이렇게 하여, 상기 하향 유로(34)는 수평 유로(31b)와 연통하게 되어 수평 유로(31b)를 흐르는 물은 하향 유로(34)를 통해 축 연결블록(32)의 아래로 흐르게 된다.

상기 축 연결블록(32)의 하단에서는, 상기 하향 유로(34)에 하향 연결관(41)(도 9 참조)이 접속되고, 하향 연결관(41)은 연결 로드(103) 또는 햄머 캡(20 또는 120)에 설치되는 물 공급 파이프(26)에 연결된다.

한편, 도 9 내지 도 11에서 부재번호 36은 본체(31)에 대해 상기 축 연결블록(32)이 원활히 회전할 수 있도록 하는 베어링 부재(36)이다.

이와 같은 햄머 물 공급 장치(30)의 구성에 의하면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 다각형(도면에 도시된 실시예에서는 육각형) 단면을 가진 모터 연결축(102a)에 의하여 모터(102)와 축 연결블록(32)이 연결되어 있으므로, 모터(102)가 회전함에 따라 축 연결블록(32)이 일체로 회전하게 된다. 이때, 햄머 물 공급 장치(30)의 본체(31)에서 축 연결블록(32)을 감싸는 부분에는 베어링 부재(36)가 구비되어 있으므로 본체(31)는 고정된 상태에서 축 연결블록(32)만이 회전하게 된다. 이러한 상태에서 위에서 설명한 것처럼 본체(31)와 축 연결블록(32) 사이에 형성된 수평 유로(31b)에 의하여 둘레방향 어느 지점에서나 공급 유로(31a)와 연통하여 공급유로(31a)에서 공급되는 물이 흐르게 된다. 또한, 축 연결블록(32)의 하향 유로(34)는 수평 유로(31b)와 항상 연통하고 있으므로, 축 연결블록(32)이 회전하더라도 수평 유로(33)를 흐르는 물은 항상 하향 유로(34)를 따라 아래로 흐르게 된다.

축 연결블록(32)의 하향 유로(34)를 따라 흐르는 물은 본체(31) 외부에서 접속된 하향 연결관(41)을 따라 아래로 계속 흐르게 된다.

상기 하향 연결관(41)은 축 연결블록(32)의 아래쪽에 연결되어 있는 연결 로드(103) 또는 햄머 캡(20, 120)의 외부에 설치되어 있는 물 공급 파이프(26)와 연결되어 있어, 상기 하향 유로(34)를 따라 아래로 흐르는 물은 물 공급 파이프(26)를 따라 계속하여 아래로 흐르게 된다.

상기 물 공급 파이프(26)의 하단부는 햄머(110)의 햄머 비트(111) 부분까지 연장되어 있어, 하향 유로(34)를 통해 물 공급 파이프(26)로 흐른 물은 햄머 비트(111) 부분에 공급되어 햄머 비트(111)의 햄머 작용에 의해 암반 등이 파쇄될 때, 암석 알갱이, 토사 등이 물에 섞여 슬라임을 만들게 된다. 이렇게 만들어진 슬라임은 햄머(110)를 통해 공급되는 공압에 의해 상부로 밀어 올려져 용이하게 배출된다. 즉, 위와 같은 본 발명의 햄머 물 공급 장치(30)에 의해 햄머 비트(111)에 물을 용이하게 공급할 수 있게 된다. 또한, 이러한 물 공급에 의하여 햄머 비트(111)를 용이하게 냉각시킬 수 있게 되어 햄머 비트(111)의 과열에 따른 손상 및 굴진 속도의 저하를 방지할 수 있게 되며, 굴착으로 생기는 토사, 암석 조각 등을 진흙 같은 슬라임 형태로 만들어서 외부로 배출하므로 먼지 비산의 발생을 방지할 수 있으며 굴착으로 생기는 토사, 암석 조각 등을 용이하게 배출할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치(30)에 의하면, 햄머 비트(111)까지 물을 공급하는 물 공급 파이프(26)가 모터(102)의 회전에 맞추어 햄머 캡(20)과 함께 회전하더라도 물의 공급이 언제나 가능하여 파이프의 꼬임 등이 발생하지 않는다.

위와 같은 구성을 가진 본 발명의 햄머 캡(20)과 햄머 물 공급 장치(30)를 구비한 본 발명의 햄머 천공 장치를 이용하여 말뚝공을 천공하는 과정을 도 6 내지 도 11을 참조하여 살펴본다. 크레인(101)에 의해 수직이동이 가능하도록 지지축에 의해 지지된 회전 모터(102)의 하부로 모터 연결축(102a)이 설치되는데, 상기 모터 연결 축(102a)은 본 발명의 햄머 물 공급 장치(30)의 축 연결블록(32) 상부에 형성된 삽입공(32a)에 끼워진다. 상기 햄머 물 공급 장치(30)는 크레인(101)에 설치된 지지축에 수직이동이 가능하도록 설치된다. 상기 햄머 물 공급 장치(30)의 축 연결블록(32)의 하부에 형성된 삽입공(32b)에는 상단 연결축(150)이 축이 끼워진다. 말뚝공(200)을 천공하는 초기에는 말뚝공(200)이 깊지 않으므로 연결 로드(103)가 필요없어 상기 축 연결블록(32)의 하부 삽입공(32b)에는 상기 햄머 캡(20)의 상부 축 삽입공(23)에 설치되는 상단 연결축(150)(도 8 및 도 9 참조) 또는 햄머 본체(112)의 축(113)(도 2a 참조)이 끼워진다. 말뚝공(200)이 점점 더 깊어지고 그에 따라 연결 로드(103)를 사용하게 되면 상기 축 연결블록(32)의 하부 삽입공(32b)에는 연결 로드(103)의 상부에 설치된 연결축(105)(도 2c 참조)이 끼워지게 된다.

모터(103)가 회전하면서 상기한 축(150, 또는 105, 또는 113)에 형성된 공기 주입공을 통해 공기가 주입되면 햄머(110)의 햄머 비트(111)가 수직으로 진동함과 동시에 회전하면서 지반을 굴진하면서 말뚝공(200)을 천공하게 된다. 말뚝공(200)이 점점 깊게 천공해가면서 모터(103) 및 햄머 물 공급 장치(30)가 지지축을 따라 수직으로 하강하게 되는데, 모터(120)의 하강 스크로크가 한계에 달해 더 이상 하강할 수 없는 상태에 이르게 되면 햄머(110)와 햄머 물 공급 장치(30) 사이에 연결 로드(103)를 필요한 개수로 더 설치한 후 계속하여 굴착한다.

전술한 바와 같이, 상기 햄머(110)의 본체(112) 외부에는 본 발명에 따른 햄머 캡(20)이 씌워진다. 본 발명의 햄머 캡(20)은 연장부(24)를 가져 종래의 햄머 캡(120)보다 길이가 더 길게 형성되므로, 말뚝공(200)을 연직이 되도록 천공하는데 매우 유리하다. 특히, 햄머 캡(20)의 외면으로 링부재(25)를 구비하는 경우에는, 상기 링부재(25)를 통해 햄머 캡(20)과 말뚝공(200) 사이의 유격(틈새)을 더 줄일 수 있으므로, 말뚝공(200)의 연직도 향상에 기여하게 된다.

한편, 햄머 물 공급 장치(30)가 구비되어 있으므로, 물 공급관(40)을 통해서 본체(31)의 공급유로(31a)로 유입된 물은 수평 유로(31b)를 따라 흐른다. 수평유로(31b)를 흐르는 물은 다시 아래쪽으로 연결된 하향 유로(34)를 따라 하향 연결관(41) 및 물 공급 파이프(26)로 공급된다. 수평 유로(31b)는 그의 둘레방향 어느 지점에서든지 공급유로(31a)와 만나서 항상 연통되는 구조로 이루어지므로, 하향 유로(34)가 형성되어 있는 축 연결블록(32)이 모터(102)의 회전에 의해 회전하더라도 수평 유로(31b)로부터 하향 유로(34)로 항상 물이 흐르게 된다. 상기 물 공급 파이프(26)는 햄머 캡(20)의 외면에 설치되는데, 그의 선단은 햄머 캡(20)의 하단부까지 연장되어 있어 햄머 비트(111)에 지속적으로 물이 공급된다. 햄머 비트(111)에 공급된 물은 햄머 비트(111)를 냉각시킴과 동시에 햄머 비트(111)에 의해 파쇄되어 굴착된 토사, 암석 등과 섞여서 진흙 같은 슬라임을 형성하게 된다. 종래와 같이 상부로부터 햄머 비트(111)로 가압 공기가 공급되면 그에 의해 슬라임이 햄머 캡(20)과 강관 말뚝(210) 사이의 틈새를 따라서 또는 햄머 캡(20) 외주의 보강 리브(27)와 강관 말뚝(210) 사이의 틈새를 따라서 외부로 밀려나와 배출된다. 이와 같이 본 발명에 의한 햄머 물 공급 장치(30)를 이용하게 되면, 모터(102)에 의해 햄머(110)가 회전하더라도 지속적이고 안정적으로 햄머 비트(111)에 물을 공급할 수 있게 된다. 따라서 햄머 비트(111)를 효율적으로 냉각시켜 햄머의 작동 효율을 높이며, 진흙 형태의 슬라임을 만들어 배출하게 되므로, 먼지 등의 비산을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 배출할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 말뚝공 천공시에 발생하는 소음을 감소시키고 슬라임(배출물)을 용이하게 배출시킬 수 있는 말뚝공 천공용 소음장치(消音裝置)(50)가 제공된다. 도 12에는 소음장치의 개략도가 도시되어 있고, 도 13에는 도 12의 C-C선에 따른 단면도가 도시되어 있다. 도 6을 병행 참조한다.

본 발명에 따른 말뚝공 천공용 소음장치(50)는 지상에서 말뚝공(200)의 상단에 설치된다. 말뚝공(200)에 강관 말뚝(210)이 삽입되는 경우에는 상기 강관 말뚝(210)의 상단부에 본 발명의 소음장치(50)가 설치된다(도 13 참조).

도 12 및 도 13에 도시된 것처럼, 소음장치(50)는 강관 말뚝(210)의 상단을 덮어씌우는 함체(51)로 이루어져 있는데, 상기 함체(51)의 상면에는 햄머(110)의 상단 연결축(150)(도 6 참조)이 삽입되는 축 관통부(52)가 형성되어 있다. 함체(51) 내에는 상기 강관 말뚝(210)의 상단 주위를 감싸는 차단부재(53)가 구비된다. 일반적으로 말뚝공(200)에 삽입된 강관 말뚝(210)은 그 상단부가 지상에 돌출되는데, 이러한 경우 상기 강관 말뚝(210)의 돌출된 상단부는 상기 차단부재(53) 안쪽에 위치하게 된다. 도면에 도시된 실시예에서 상기 차단부재(53)는 강관 말뚝(210)의 형상에 대응되도록 원통형의 부재로 이루어져 있다. 이러한 차단부재(53)에는, 강관 말뚝(210)을 통하여 말뚝공(200)의 내부로부터 배출되는 슬라임(배출물)이 흘러나가도록 복수개의 측면 배출공(531)이 형성되어 있다. 슬라임이 측면 배출공(531)을 통하여 차단부재(53) 밖으로 흘러나오게 되면, 이를 다시 함체(51) 밖으로 배출시켜야 한다. 이를 위해서, 상기 함체(51)에는 스크루 부재(55)가 관통설치되어 있다. 상기 스크루 부재(55)는 모터(도시 생략)에 의하여 회전하는 구성으로 이루어지는데, 스크루 부재(55)가 회전하게 되면, 차단부재(53) 밖으로 흘러나온 슬라임이 상기 스크루 부재(55)를 따라 앞쪽(도 13에서 왼쪽) 또는 뒤쪽(도 13에서 오른쪽)으로 이송되어 함체(51) 밖으로 배출된다.

이와 같이 본 발명에 따른 말뚝공 소음장치(50)를 이용하게 되면, 햄머(110)의 사용으로 인한 소음은 1차로 차단부재(53)에 의하여 줄어들게 되고 2차로 함체(51)에 의하여 더욱 줄어들게 된다. 따라서 햄머(110)를 이용한 말뚝공 시공시에 발생하는 소음을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 발휘된다. 한편, 말뚝공(200)으로부터 강관 말뚝(210)의 상부로 배출되는 슬라임은 우선 차단부재(53)의 배출 공(531)에 의해 함체(51) 안으로 흘러가는데, 함체(51)에는 스크루 부재(55)가 관통해 있고 모터 등의 구동수단에 의해 스크루 부재(55)가 회전하게 되면, 스크루 작동에 의해 함체(51) 내에 있던 슬라임이 스크루 부재(55)의 표면을 따라 이송되므로 함체(51)의 외부로 용이하게 배출시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 햄머 천공 장치를 이용하여 지반에 말뚝공을 천공하는 상태를 보여주는 개략적인 수직 단면도이다.

도 2a는 햄머 위에 햄머 캡이 씌워지는 상태를 보여주는 분해 사시도이다.

도 2b는 햄머 캡이 씌워진 상태를 보여주는 결합 단면도이다.

도 2c는 햄머 캡이 씌워진 햄머 위에 연결 로드가 복수개로 연결되는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.

도 3은 종래의 햄머 캡이 씌워진 햄머의 선단부가 지반을 굴진하는 상태를 보여주는 수직 지반 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 햄머 장치의 햄머 캡과 햄머의 개략적인 분해 사시도이다.

도 5a는 본 발명에 따른 햄머 캡과 햄머의 분리 단면도이다.

도 5b는 본 발명에 따른 햄머 캡과 햄머의 결합 단면도이다.

도 6 및 도 7은 각각 본 발명에 따른 햄머 장치를 이용하여 말뚝공을 천공하는 상태를 보여주는 도면으로서, 도 6은 도 1에 대응되는 수직 단면도이고, 도 7은 도 3에 대응되는 수직 지반 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치가 모터 연결축에 의해 모터와 연결되는 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도이다.

도 9는 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치가 모터 및 연결 로드에 연결된 상태를 보여주는 개략적인 측단면도이다.

도 10 및 도 11은 각각 본 발명에 따른 햄머 물 공급 장치의 내부를 보여주는 단면도로서, 도 10은 분해도이고 도 11은 결합도이다.

도 12는 본 발명에 따른 소음장치의 개략도이다.

도 13은 도 12의 선 C-C에 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 햄머 20 : 햄머 캡

30 : 햄머 물 공급 장치 50 : 소음장치

Claims (1)

1. 햄머(110)를 이용하여 말뚝공(200)을 천공할 때 강관 말뚝(210)의 상단을 덮어서 소음을 차단하기 위한 말뚝공 천공용 소음장치(消音裝置)로서,

   말뚝공(200)의 강관 말뚝(210)의 상단을 덮어씌워 소음을 차단하는 함체(51)를 포함하고,

   상기 함체(51)의 상면에는 햄머(110)에 연결하기 위한 축이 삽입되는 축 관통부(52)가 형성되고,

   상기 함체(51)의 내부에는, 강관 말뚝(210)의 상단 주위를 감싸서 소음을 차단하고, 슬라임이 배출되는 복수개의 배출공(531)이 형성되어 있는 차단부재(53)가 설치되며,

   상기 함체(51)와 상기 차단부재(53)를 횡방향으로 관통하도록 설치되고, 회전에 의해 상기 차단부재(53) 및 함체(51) 내부의 슬라임을 외부로 배출시키는 스크루 부재(55)가 구비되는 것을 특징으로 하는 말뚝공 천공용 소음장치.

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