KR101219299B1

KR101219299B1 - 항타기

Info

Publication number: KR101219299B1
Application number: KR1020120100758A
Authority: KR
Inventors: 황성태
Original assignee: 석정건설(주)
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-01-09

Abstract

본 발명은 항타기에 관한 것으로, 대차, 대차를 지지하는 다수개의 아웃트리거수단과, 대차의 상부에 설치되는 스윙용 유압실린더와, 스윙용 유압실린더에 유압을 공급하는 제1 유압공급수단과, 스윙용 유압실린더의 로드의 선단에 설치되는 집게수단을 갖는 스윙수단이 향타수단에 의해 지반에 박히는 시트파일 또는 강관파일을 흔들어 파일의 타입을 원활하게 한 것을 특징으로 한다.

Description

항타기{PILE HAMMER}

본 발명은 강관파일이나 시트파일 등과 같은 파일을 지반에 타입하는 항타기에 관한 것으로, 특히 파일을 흔들어 타입이 원활하게 이루어지도록 한 항타기에 관한 것이다.

일반적으로 향타공법은 상승한 파일해머가 자유낙하하여 파일을 타격함으로써 지반에 박는 공법이다. 항타공법은 소음 및 진동에 의한 환경공해의 대표적인 공법으로 생각되어 엄격한 규제가 이루어지고 있다. 1990년대 이후 파일기초의 항타로 인한 지반진동 및 소음 등 민원발생사례가 급증하면서 선굴착에 의한 저소음, 저진동공법, 특히 SIP(soil cement injected precast pile)공법의 적용이 보편화되었다. SIP공법이란 오거로 시멘트 페이스트를 주입하면서 굴진하고, 지지층에 도달하면 시멘트 페이스트를 주입하면서 서서히 오거를 인발한 후, 기성파일을 삽입하여 압입 또는 경타하는 공법이다.

그러나 파일이 타입되는 동안, 지반의 점착력이 강하여 파일이 박히지 않거나 파일이 암반에 걸려 더 이상 타입되지 못하는 경우가 발생하면 향타작업의 진행이 중단되었다.

오거 드라이버 유닛(AUGER DRIVER UNIT)과 유압실린더를 이용한 향타공법을 예를 들면, 지반의 점착력이 강하거나, 크고 작은 돌이나 암반이 산재되어 있는 경우 오거 드라이버 유닛의 중량만으로 파일을 박을 수 없었다. 이 때문에 리더 하부에 설치된 유압실린더를 작동시킴으로써 증강된 압입력을 통해 파일을 강제로 박는데, 유압실린더의 압입력이 한계에 다다르면 파일의 압입작업을 계속 진행할 수 없고, 윈치드럼에 감긴 와이어로 파일에 압력을 부여해도 역시 압입작업을 계속 진행할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 파일을 흔들며 타입할 수 있는 항타기를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 톱시브(12)를 갖는 오거 드라이버 유닛(1); 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 중심부에 회전가능하게 연결되는 오거연결로드(41); 상기 오거연결로드(41)의 하단에 조립되어 굴착된 흙의 배토작동을 수행하는 오거스크류로드(4); 상기 오거스크류로드(4)의 하단에 부착되어 굴착작동을 수행하는 오거헤드(42); 상기 오거연결로드(41)를 회전가능하게 감싼 채 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 직하방에 설치되는 회전수단(2); 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단에 실린더몸체(31)가 지지된 채 피스톤로드(32)는 상기 회전수단(2)을 지지하는 유압실린더(3); 상기 회전수단(2)의 하부 연결플랜지(25)에 조립된 채 상기 오거스크류로드(4)를 감싸주는 케이싱로드(7); 상기 케이싱로드(7)의 하단측에 설치되어 시트파일(6)의 하단을 붙잡아주는 계지핀(71); 상기 케이싱로드(7)의 상단측에 설치되며 크램핑 유압실린더(51)와 크램프(52)를 구비하여 상기 시트파일(6)의 상단을 붙잡아주는 크램프수단(5); 상기 회전수단(2)의 상면 중심부에 수직상으로 설치된 채 상기 오거 드라이버 유닛(1)에 연결된 상기 오거연결로드(41)의 회전작동을 방해하지 않도록 감싸주는 슬라이딩 중공기둥(81); 상기 회전수단(2)의 상면에 고정 설치된 채 상기 오거연결로드(41)의 관통을 허용하는 소음방지부재(82); 상기 소음방지부재(82)의 상방에 설치된 채 상기 슬라이딩 중공기둥(81)을 타고 상하로 승강작동하면서 상기 시트파일(6)에 타력을 가하는 중량체의 타격해머(8); 상기 타격해머(8)를 원하는 높이까지 강제로 상승시킨 후 자연낙하시켜 상기 타격해머(8)의 자체 중량으로 상기 시트파일(6)에 타력을 가하도록 하는 해머승강수단(9); 상기 시트파일(6)에 인접하게 배치되는 대차(110); 상기 대차(110)에 설치되어 지면으로부터 상기 대차(110)를 지지하는 다수개의 아웃트리거수단(120); 상기 아웃트리거수단(120)의 지지를 받는 상기 대차(110)의 상부에 설치되는 스윙용 유압실린더(130); 상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 스윙용 유압실린더(130)에 유압을 공급하는 제1 유압공급수단(140); 상기 제1 유압공급수단(140)으로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)의 선단에 설치되며, 서로 회전되게 힌지 결합된 한쌍의 집게편들(151)(153)과, 상기 집게편들(151)(153)의 사이에 설치되어 상기 집게편들(151)(153)을 벌렸다 오므리는 그립용 유압실린더(155)로 이루어진 집게수단(150); 및 상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 그립용 유압실린더(155)에 유압을 공급하기 위한 제2 유압공급수단(160)을 포함하며, 상기 집게수단(150)의 집게편들(151)(153)이 상기 시트파일(6)을 물고 있는 상태에서 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)가 신축되어 상기 시트파일(6)을 흔드는 것을 특징을 한다.

구체적으로, 상기 대차(110)는 바퀴(170)가 더 설치될 수 있다.

상기 해머승강수단(9)은 상기 타격해머(8)의 상부 양측에 회전가능하게 설치된 한쌍의 해머측 활차(91)와, 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단에 돌출된 브라켓(16) 양측에 회전가능하게 설치되는 한쌍의 오거측 활차(92)와, 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 전면 일측에 회전가능하게 부착된 복수의 승강안내활차(93)와, 상기 승강안내활차(93)를 통해서 하향으로 인입되어 상기 해머측 활차(91)와 상기 오거측 활차(92)에 지그재그상으로 연설되게 한 다음 그 끝단이 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 일측에 고정 부착되는 승강용 와이어(9a)로 이루어지며, 상기 승강용 와이어(9a)는 외부의 동력에 의하여 상기 타격해머(8)를 강제로 들어올린 후 자연낙하시키는 작동을 반복적으로 수행할 수 있다.

상기 해머승강수단(9)은 상기 타격해머(8)의 상단 양측에 외측을 향해 대칭상으로 돌출되는 브라켓(97)과, 상기 회전수단(2)의 양측에 피스톤로드(96)가 상향을 향해 출몰작동하도록 수직상으로 설치된 채 상기 피스톤로드(96)의 선단을 상기 브라켓(97)에 결합핀으로 결착시킨 공압실린더(9b)로 이루어지며, 상기 공압실린더(9b)의 상기 피스톤로드(96)가 상향으로 출현할 때에는 상기 타격해머(8)를 강제로 들어올리고 상기 피스톤로드(96)가 몰입작동할 때에는 상기 타격해머(8)가 자연낙하되는 상태가 되게 하는 작동을 반복적으로 수행할 수 있다.

상기 오거 드라이버 유닛(1)과 상기 회전수단(2)을 지지하는 유압실린더(3)의 피스톤로드 선단(32)에 부착된 채 상기 회전수단(2)의 상면 양측에 고정 설치된 브라켓(21)의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 연결부재(33)에는 상기 타격해머(8)의 타격작동시 상기 회전수단(2)이 일정거리만큼 하강이동을 허용하는 안전장공(34)이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은 내부가 빈 구조의 하우징(210); 상기 하우징(210)의 내부에 설치되어 자중에 의해 낙하하여 강관파일(201)을 타격하는 타격해머(211); 상기 하우징(210)의 상부에 설치되어 로드(231)가 상기 하우징(210)의 상부를 관통하여 상기 타격해머(211)와 연결되며, 상기 타격해머(211)를 상승시키는 실린더(230); 상기 타격해머(211)와 상기 강관파일(201)의 두부 사이에 개재되어 상기 타격해머(211)와 상기 강관파일(201)의 직접 접촉을 방지하는 드라이브 캡(240); 상기 강관파일(201)에 인접하게 배치되는 대차(110); 상기 대차(110)에 설치되어 지반으로부터 상기 대차(110)를 지지하는 다수개의 아웃트리거수단(120); 상기 아웃트리거수단(120)의 지지를 받는 상기 대차(110)의 상부에 설치되는 스윙용 유압실린더(130); 상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 스윙용 유압실린더(130)에 유압을 공급하는 제1 유압공급수단(140); 상기 제1 유압공급수단(140)으로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)의 선단에 설치되며, 서로 회전되게 힌지 결합된 한쌍의 집게편들(151)(153)과, 상기 집게편들(151)(153)의 사이에 설치되어 상기 집게편들(151)(153)을 벌렸다 오므리는 그립용 유압실린더(155)로 이루어진 집게수단(150); 및 상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 그립용 유압실린더(155)에 유압을 공급하기 위한 제2 유압공급수단(160)을 포함하며, 상기 집게수단(150)의 집게편들(151)(153)이 상기 강관파일(201)을 물고 있는 상태에서 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)가 신축되어 상기 강관파일(201)을 흔드는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 파일을 흔들며 박음으로써 타입이 원활하게 이루어진다. 예를 들면, 점토질지층과 같이 점착력이 강한 지반인 경우 파일을 흔들면 파일을 감싸는 지반의 구멍이 커지기 때문에 파일의 표면에 대한 지반의 점착력이 약화되어 파일이 원활하게 타입될 수 있다. 또한, 파일의 하부에 암석 등이 걸린 경우 파일을 흔들면 암석 등이 옆으로 밀려나기 때문에 파일이 원활하게 타입될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 항타기의 사용예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 표시 A부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서 타격해머를 승강시키는 일예의 구조를 단면하여 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 3의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에서 시트파일의 하부를 고정하는 계지핀이 형성된 케이싱로드를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에서 시트파일의 상단을 고정하는 크램프 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제1 실시예에서 타격해머를 승강시키는 다른 예의 구조를 단면하여 나타낸 정면도 및 측면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제1 실시예에서 유압실린더의 피스톤로드와 회전수단의 연결구조를 나타낸 정면 단면도 및 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 항타기의 사용예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 항타기는 제1 향타수단과 제1 스윙스단(흔드는수단)으로 대별된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스윙수단은 대차(110), 아웃트리거수단(120), 스윙용 유압실린더(130), 제1 유압공급수단(140), 집게수단(150) 및 제2 유압공급수단(160)으로 이루어질 수 있다.

대차(110)는 좌우 양측에 바퀴(170)가 설치되어 이동이 편리하며, 전면(111)에 견인용 고리 등(도면부호 미표시)이 설치될 수 있다. 차량 등은 견인용 고리 등에 핀 등을 사용하여 연결되어 대차(110)를 원하는 장소에 편리하게 이동시킬 수 있다. 이러한 대차(110)는 차량 등으로 견인되어 시트파일(6)에 인접하게 배치된다.

아웃트리거수단(120)은 대차(110)의 각 모서리 부분에 고정 설치되어 대차(110)를 지면으로부터 견고하게 지지한다. 아웃트리거수단(120)은 스윙용 유압실린더(130)가 시트파일(6)을 흔들 때에 대차(110)를 지면으로부터 견고하게 지지하여 움직이지 않게 위치를 고정시킨다.

아웃트리거수단(120)은 대차(110)에 고정되는 대경관(121)과, 대경관(121)에 출몰가능하게 삽입되는 소경관(123)과, 대경관(121)과 소경관(123)의 상면을 관통하여 설치되어 대경관(121)으로부터 소경관(123)을 출몰시키는 나사봉부재(미도시)로 이루어질 수 있다.

또한 도 2와 같이, 아웃트리거수단(120)은 대차(110)에 고정되는 대경관(121)과, 대경관(121)에 출몰가능하게 삽입되는 소경관(123)과, 대경관(121)에 고정된 상태에서 로드가 소경관(123)과 연결되어 로드가 신축됨으로 인해 소경관(123)을 대경관(121)으로부터 출몰시키는 유압실린더(125)로 이루어질 수 있다.

스윙용 유압실린더(130)는 아웃트리거수단(120)의 지지를 받는 대차(110)의 상부에 설치된다. 스윙용 유압실린더(130)는 좌우 양 끝단이 대차(110)의 상부에 견고히 고정되며 로드(131)가 대차(110)의 후면을 향하도록 대차(110)의 상부에 설치된다. 이러한 스윙용 유압실린더(130)는 제1 유압공급수단(140)으로부터 공급되는 유압에 의해 로드(131)가 신축된다. 대차(110)는 로드(131)가 시트파일(6)과 대향하도록 시트파일(6)에 인접하게 배치된다.

제1 유압공급수단(140)은 대차(110)의 상부에 설치된다. 제1 유압공급수단(140)은 대차(110)의 상부에 각각 설치되는 제1 유압펌프(141)와 제1 오일탱크(143)로 이루어지며, 제1 오일탱크(143) 내의 오일을 제1 유압펌프(141)가 펌핑하여 스윙용 유압실린더(130)에 압송함으로써 로드(131)를 신축시킨다.

집게수단(150)은 제1 유압공급수단(140)으로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)의 선단에 고정 설치된다. 집게수단(150)은 시트파일(6)을 견고하게 물어 스윙용 유압실린더(130)가 시트파일(6)을 흔들 수 있도록 한다.

예를 들면, 집게수단(150)은 서로 회전되게 힌지(158) 결합된 한쌍의 집게편들(151)(153)과, 집게편들(151)(153)의 사이에 설치되어 집게편들(151)(153)을 벌렸다 오므리는 그립용 유압실린더(155)로 이루어질 수 있다. 그립용 유압실린더(155)의 로드가 신장되면 집게편들(151)(153)은 힌지(158)를 중심으로 서로 벌어지고, 그립용 유압실린더(155)의 로드가 수축되면 벌어진 집게편들(151)(153)은 서로 오므린다. 이러한 집게수단(150)은 그립용 유압실린더(155)의 강력한 유압력에 의해 시트파일(6)을 견고하게 물어 스윙용 유압실린더(130)가 시트파일(6)을 효과적으로 흔들 수 있도록 한다.

제2 유압공급수단(160)은 대차(110)의 상부에 설치되어 그립용 유압실린더(155)에 유압을 공급한다. 제2 유압공급수단(160)은 대차(110)의 상부에 각각 설치되는 제2 유압펌프(161)와 제2 오일탱크(163)로 이루어지며, 제2 오일탱크(163) 내의 오일을 제2 유압펌프(161)가 펌핑하여 그립용 유압실린더(155)에 압송함으로써 로드를 신축시킨다.

이와 같은 제1 스윙수단은 집게수단(150)의 집게편들(151)(153)이 시트파일(6)을 물고 있는 상태에서 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)가 반복적으로 신축됨으로 인해 지반에 박히는 시트파일(6)을 흔들어 시트파일(6)이 지반에 원활하게 타입되도록 한다.

그립용 유압실린더(155)를 신장시켜 집게수단(150)의 집게편들(151)(153)을 벌리고, 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)를 신장시켜 벌어진 집게편들(151)(153)을 시트파일(6)로 전진시킨다. 벌어진 집게편들(151)(153)의 사이로 시트파일(6)이 위치할 때까지 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)를 신장시킨다.

벌어진 집게편들(151)(153) 사이에 시트파일(6)이 위치하면 스윙용 유압실린더(130)의 작동을 멈추고 그립용 유압실린더(155)를 수축시켜 벌어진 집게편들(151)(153)을 오므림으로써 시트파일(6)을 견고하게 물고, 이어서 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)를 반복적으로 신축시킴으로써 집게편들(151)(153)이 물고 있는 시트파일(6)을 앞뒤로 흔들어 시트파일(6)이 지반에 원활하게 타입되도록 한다.

즉, 강한 점착력을 갖는 점토질지층과 같은 지반에 시트파일(6)이 타입되는 경우, 시트파일(6)이 원활하게 타입되는 동안에는 제1 스윙수단은 작동을 멈추고 대기상태에 놓인다. 그러나 지반의 강한 점착력으로 인해 시트파일(6)의 타입이 어려움을 겪게 되면 상기된 바와 같이 제1 스윙수단이 작동하여 시트파일(6)을 앞뒤로 흔든다. 이처럼 시트파일(6)을 앞뒤로 흔들면 시트파일(6)을 감싸는 지반의 구멍이 커지기 때문에 시트파일(6)의 표면에 대한 지반의 점착력이 점차 약화된다. 시트파일(6)을 감싸는 지반의 구멍이 커지면, 제1 스윙수단은 물고 있는 집게편들(151)(153)을 벌린 후 작동을 멈추고 대기상태에 놓인다. 이후 재차 시트파일(6)의 타입이 어려움을 겪게 되면 제1 스윙수단은 그때마다 반복적으로 작동하여 시트파일(6)을 흔들어 시트파일(6)이 원활하게 타입될 수 있도록 한다.

또한, 암석이나 돌이 많은 지반에 시트파일(6)이 타입되는 경우, 시트파일(6)이 원활하게 타입되는 동안에는 제1 스윙수단은 작동을 멈추고 대기상태에 놓인다. 그러나 시트파일(6)의 하단에 돌 등이 걸려 시트파일(6)의 타입이 어려움을 겪게 되면 그때마다 제1 스윙수단은 반복적으로 작동하여 시트파일(6)을 앞뒤로 흔든다. 그러면 시트파일(6)의 하단에 걸린 돌 등이 점차 옆으로 밀려나기 때문에 시트파일(6)이 원활하게 타입될 수 있다.

도 4 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 시트파일(6)을 타입하는 제1 향타수단은 오거 드라이버 유닛(1)을 구비한다. 오거 드라이브 유닛(1)은 잘 알려진 바와 같이 내부에 회전수단이 내설되고 그 회전수단의 출력축(11)은 하향 돌출된다. 오거 드라이버 유닛(1)의 상부에는 복수개의 톱시브(12)가 설치되며, 톱시브들(12)은 오거 드라이버 유닛(1)을 공중에 매달아 놓은 상태에서 승강작동을 안내하는 작용을 담당한다.

도시하지는 않았지만, 오거 드라이버 유닛(1)은 크롤러 주행장치에서 인출되어 리더의 상단에 설치된 복수개의 가이드 시브를 거친 행거용 와이어가 톱시브(12)에 연설되는 구조에 의하여 리더의 상단측에 매달린 상태로 설치되며, 이와 같이 설치된 오거 드라이버 유닛(1)은 크롤러 주행장치의 운전자가 운전석 등에 장착된 와이어 조작레버로 행거용 와이어를 인출 작동시키거나 또는 권취 작동시키는 작동에 따라서 하강하거나 상승한다.

오거 드라이버 유닛(1)의 양측면에는 트러스트 시브(13)가 장착되며, 도시하지는 않았지만 트러스트 시브(13)와 리더의 하단에 설치된 가이드 시브에는 견인용 와이어가 연결되며, 견인용 와이어는 윈치에 귄치되고 선단은 리더 또는 크롤러 주행장치에 연결된다. 따라서 윈치가 견인용 와이어을 권치하면 오거 드라이버 유닛(1)은 하강압력을 받아 하강하고, 윈치가 견인용 와이어를 풀면 오거 드라이버 유닛(1)이 상승한다.

오거 드라이버 유닛(1)의 아래에는 회전수단(2)이 설치되며, 회전수단(2)은 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 양측에 힌지 결합된 두개의 유압실린더(3)에 의하여 매달린 상태로 설치된다. 유압실린더(3)는 몸체(31)가 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 양측에 회전되게 설치되고, 피스톤로드(32)는 회전수단(2)의 상면 양측에 고정 설치된 브라켓(21)을 관통하는 안전핀(22)에 의해 연결되며, 그 연결구조는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 피스톤로드(32)의 선단에 용접된 연결부재(33)가 브라켓(21)의 상방에서 내측으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 상태에서 안전핀(22)이 브라켓(21)과 연결부재(33)를 관통하는 구조에 의하여 연결된다.

또한 브라켓(21)에 삽입되는 연결부재(33)에는 수직방향으로 길게 뚫어진 안전장공(34)이 형성되고, 안전장공(34)으로 안전핀(22)이 관통하는 구조로서 유압실린더(3)의 피스톤로드(32)와 회전수단(2)의 브라켓(21)이 연결된다. 안전장공(34)은 시트파일(6)을 압입시킬 때 오거 드라이버 유닛(1)과 유압실린더(3) 및 오거스크류로드(4)와 오거헤드(42)를 안전하게 보호하면서 시트파일(6)의 압입작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

오거 드라이버 유닛(1)의 출력축(11)에는 오거연결로드(41)가 회전되게 연결되며, 오거연결로드(41)는 회전수단(2)과 그 내부에 회전가능하게 설치된 선회기어(23) 각각의 중심부를 관통하여 상기 출력축(11)에 연결된다. 회전수단(2)의 내부에 설치된 선회기어(23)는 워엄휠로 구성되며, 회전수단(2)의 일측에 설치된 유압모터(미도시)의 출력축인 워엄기어(24)에 치합되어 워엄기어(24)의 회전작동에 의해 회전한다.

회전수단(2)과 선회기어(23) 및 오거연결로드(41)는 상호간에 회전작동을 간섭하지 않도록 설치되며, 오거연결로드(41)의 하단은 회전수단(2)의 하단 중심부에 선회기어(23)와 연결된 연결플랜지(25)를 관통한 상태에서 오거스크류로드(4)와 연결된다. 오거스크류로드(4)는 길이를 따라 형성된 다수개의 배토공(72)을 통해 굴착된 흙의 배토작업을 수행한다.

연결플랜지(25)는 오거연결로드(41)와 오거스크류로드(4)를 연결시켜주는 기능을 수행하며, 제1 스윙수단은 연결플랜지(25)가 해체됨으로써 오거연결로드(41)와 오거스크류로드(4)가 분리된 상태에서 시트파일(6)을 흔드는 것이 바람직하다. 오거연결로드(41)와 오거스크류로드(4)가 분리되지 않은 경우 제1 스윙수단은 제1 향타수단 전체를 흔들어야 하기 때문에 다소 무리가 있다. 따라서 연결플랜지(25)가 해체되어 오거연결로드(41)와 오거스크류로드(4)가 분리되면, 제1 스윙수단은 연결플랜지(25) 아래에 위치하는 오거스크류로드(4) 등을 포함한 구성요소들만을 흔들 수 있기 때문에 시트파일(6)을 효과적으로 흔들 수 있다. 제1 스윙수단의 흔드는 작업이 완료된 후 다시 연결플랜지(25)를 사용해서 오거연결로드(41)와 오거스크류로드(4)를 연결해야 하는 작업이 수반되지만, 그래도 오거연결로드(41)와 오거스크류로드(4)를 분리해서 흔들어야만 시트파일(6)을 효과적으로 흔들 수 있기 때문에 감수할 만 하다.

오거연결로드(41)의 하단에 연결되는 오거스크류로드(4)는 지반의 굴착깊이에 따라 복수개가 다단상으로 연결되며, 도 6에 도시된 바와 같이 오거스크류로드(4)의 하단에는 굴착작동을 수행하는 오거헤드(42)가 부착된다. 회전수단(2)의 선회기어(23)에 연결된 연결플랜지(25)에는 오거연결로드(41)의 하단과 그 하단에 연결된 오거스크류로드(4)를 감싸주는 크램프수단(5)이 연결되며, 크램프수단(5)의 일측(도면상 정면측)에는 크램핑 유압실린더(51)와 크램프(52)가 설치된다.

크램핑 유압실린더(51)는 크램프수단(5)의 몸체에 회전되게 설치되어 경사지게 돌출되고, 크램핑 유압실린더(51)의 피스톤로드는 크램프수단(5)의 몸체 하단에 회전되게 설치된 크램프(52)에 회전되게 결합되며, 크램프(52)와 크램프수단(5)의 하단 사이에는 크램핑공간(53)이 형성된다. 크램프(52)는 캠구조를 이루어 크램핑 유압실린더(51)의 피스톤로드가 신장되면 크램핑공간(53)이 벌어지기 때문에 시트파일(6) 상단의 삽입을 허용한다. 피스톤로드가 수축되면 크램핑공간(53)이 좁아지기 때문에 크램핑공간(53)에 삽입된 시트파일(6)의 상단을 압압하여 고정할 수 있다.

크램프수단(5)의 하단에는 오거스크류로드(4)의 회전을 허용하는 상태로 감싸주는 케이싱 로드(7)가 설치되고, 케이싱 로드(7)의 하단에는 시트파일(6)의 하단을 견고하게 붙잡아주는 계지핀(71)이 설치된다. 계지핀(71)은 케이싱 로드(7)의 하단 양측에 돌출된 상태로 용접되어 시트파일(6)의 하단 내측의 양쪽 코너부분에 대칭상으로 용접된 스토퍼(미도시)에 삽입되는 구조를 갖는다.

시트파일(6)은 상단 일측에 구멍(미도시)을 형성하여 시트파일(6)을 들어올리는 파일용 와이어(63)을 묶을 수 있도록 하고, 파일용 와이어(63)는 크램프수단(5)의 일측에 회전되게 부착된 안내활차(54)를 지나 윈치(미도시)에 권치된다.

회전수단(2)의 상면 중심부에는 그 중심부를 관통하는 오거연결로드(41)의 회전작동을 허용하면서 감싸주는 슬라이딩 중공기둥(81)이 설치되고, 슬라이딩 중공기둥(81)이 관통한 상태로 회전수단(2)의 상면에는 소음방지부재(82)가 설치되며, 소음방지부재(82)의 상측에 중량체의 타격해머(8)가 슬라이딩 중공기둥(81)을 타고 상하로 승강할 수 있도록 설치된다. 타격해머(8)는 해머승강수단(9)에 의하여 상승한 후 자연낙하하면서 타력을 가한다.

회전수단(2)의 상면에 고정 설치된 소음방지부재(81)는 타격해머(8)의 타력을 시트파일(6)에 전달시키면서 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 목재 또는 고무재 등으로 이루어짐이 바람직하다.

해머승강수단(9)은 승강용 와이어(9a)를 통해서 타격해머(8)를 승강시킬 수 있고, 공압실린더(9b)를 통해서 타격해머(8)를 승강시킬 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 해머승강수단(9)이 승강용 와이어(9a)를 통해서 타격해머(8)를 승강시키는 경우, 타격해머(8)의 상단 양측에는 한쌍의 해머측 활차(91)가 회전되게 설치되고, 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 전면측으로 돌출된 브라켓(16) 양측에 오거측 활차(92)가 회전되게 설치되며, 오거 드라이버 유닛(1)의 전면 일측에는 수직방향으로 복수개의 승강안내활차(93)가 회전되게 설치된다.

윈치(미도시)에서 인출되는 승강용 와이어(9a)의 선단은 상측 및 하측의 승강안내활차(93)를 차례로 통과한 후 타격해머(8)에 설치된 해머측 활차(91)에 감긴다. 해머측 활차(91)에 감긴 승강용 와이어(9a)의 선단은 다시 오거측 활차(92)에 감긴 후 해머측 활차(91)에 감긴 다음 오거 드라이버 유닛(1)의 하단에 묶이거나 용접되어 고정된다.

윈치가 작동하여 승강용 와이어(9a)가 권치되면 타격해머(8)가 상승하고, 타격해머(8)를 소정 높이까지 상승시킨 다음 승강용 와이어(9a)를 순간 풀어주면 타격해머(8)는 자체 중량으로 자연낙하하여 소음방지부재(82)를 타격하며, 소음방지부재(82)에 가해진 타력이 시트파일(6)에 전달되어 시트파일(6)이 타입된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 공압실린더(9b)를 통해서 타격해머(8)를 승강시키는 경우, 회전수단(2)의 양측에 두개의 공압실린더(9b)를 설치한다. 공압실린더(9b)는 회전장치(2)의 상면을 관통하여 내부 바닥면에 고정되고, 피스톤로드(96)는 타격해머(8)의 상단 양측에 돌출된 브라켓(97)에 회전되게 결합된다. 공압실린더(9b)가 작동하여 피스톤로드(96)가 신장되면 타격해머(8)가 상승하고, 타격해머(8)가 소정 높이까지 상승한 상태에서 공압실린더(9b)에 걸린 유압을 제거하면 타격해머(8)는 자연낙하하여 소음방지부재(82)를 타격한다.

해머승강수단(9)의 타격해머(8)의 타격압력 조정은 유압실린더(3)로서 조정할 수 있다. 즉, 유압실린더(3)의 피스톤로드(32)를 완전히 수축시킨 경우에는 타격해머(8)를 상승시킬 수 있는 높이가 가장 짧아져 타격압력이 가장 약한 상태가 되며, 피스톤로드(32)를 완전히 신장시킨 경우에는 타격해머(8)를 상승시킬 수 있는 높이가 가장 길어져 타격압력이 가장 강한 상태가 된다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 항타기의 사용예를 나타낸 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 항타기는 제2 향타수단과 제2 스윙수단으로 대별된다. 제2 스윙수단은 제1 실시예의 제1 스윙수단과 동일한 구성으로 이루어지기 때문에 상세한 설명은 생략한다. 제2 스윙수단은 제2 향타수단이 타입하는 강관파일(201)을 흔들어 강관파일(201)의 타입을 원활하게 한다.

제2 항타기는 굴삭기, 크레인 등의 중장비본체(220)의 리더(221)측에 승강가능하게 설치되고, 리더(221)는 중장비본체(220)측에 백스테이(222)에 의해 지지된다.

이러한 제2 항타기는 내부가 빈 구조의 하우징(210)과, 하우징(210)의 내부에 설치되어 자중에 의해 낙하하여 강관파일(201)을 타격하는 타격해머(211)와, 하우징(210)의 상부에 설치되어 로드(231)가 하우징(210)의 상부를 관통하여 타격해머(211)와 연결되며 타격해머(211)를 상승시키는 실린더(230)와, 타격해머(211)와 강관파일(201)의 두부 사이에 개재되어 타격해머(211)와 강관파일(201)의 직접 접촉을 방지하는 드라이브 캡(240)으로 이루어진다.

이러한 구성에 의해, 타격해머(211)가 자유낙하운동하여 강관파일(201)의 두부를 타격하면 강관파일(201)은 충격에 의해 지반에 타입되고, 실린더(230)는 타격해머(211)을 상부로 승강시켜 위치에너지를 발생시키는 역할을 한다.

제2 스윙수단은 드라이브 캡(240)으로부터 분리된 강관파일(201)을 흔드는 것이 바람직하며, 제1 실시예의 효과와 동일하게 점토질지층과 같이 점착력이 강한 지반인 경우 강관파일(201)을 흔들면 강관파일(201)을 감싸는 지반의 구멍이 커지기 때문에 강관파일(201)의 표면에 대한 지반의 점착력이 약화되어 강관파일(201)이 원활하게 타입될 수 있다. 또한, 강관파일(201)의 하부에 암석 등이 걸린 경우 강관파일(201)을 흔들면 암석 등이 옆으로 밀려나기 때문에 강관파일(201)이 원활하게 타입될 수 있다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 오거 드라이버 유닛 2 : 회전수단
3 : 유압실린더 4 : 오거스크류로드
5 : 크램프수단 6 : 시트파일
7 : 케이싱 로드 8 : 타격해머
9 : 해머승강수단 9a : 승강용 와이어
9b : 공압실린더 11 : 출력축
12 : 톱시브 13 : 트러스트 시브
16,21,97 : 브라켓 22 : 안전핀
23 : 선회기어 24 : 워엄기어
25: 연결플랜지 31 : 몸체
32 : 피스톤로드 33 : 연결부재
34 : 안전장공 41 : 오거연결로드
42 : 오거헤드 51 : 크램핑 유압실린더
52 : 크램프 53 : 크램핑공간
63 ; 파일용 와이어 71 : 계지핀
72 : 배토공 81 : 슬라이딩 중공기둥
82 : 소음방지부재 91 : 해머측 활차
92 : 오거측 활차 93 : 승강안내활차
110 : 대차 111 : 전면
120 : 아웃트리거 121 : 대경관
123 : 소경관 125 : 유압실린더
130 : 스윙용 유압실린더 131 : 로드
140 : 제1 유압공급수단 141 : 제1 유압펌프
143 : 제1 오일탱크 150 : 집게수단
151,153 : 집게편 155 : 그립용 유압실린더
158 : 힌지 160 : 제2 유압공급수단
161 : 제2 유압펌프 163 : 제2 오일탱크
170 : 바퀴 201 : 강관파일
210 : 하우징 211 : 타격해머
220: 중장비본체 221 : 리더
222 : 백스테이 230 : 실린더
231 : 로드 240 : 드라이브 캡

Claims

톱시브(12)를 갖는 오거 드라이버 유닛(1);
상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 중심부에 회전가능하게 연결되는 오거연결로드(41);
상기 오거연결로드(41)의 하단에 조립되어 굴착된 흙의 배토작동을 수행하는 오거스크류로드(4);
상기 오거스크류로드(4)의 하단에 부착되어 굴착작동을 수행하는 오거헤드(42);
상기 오거연결로드(41)를 회전가능하게 감싼 채 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 직하방에 설치되는 회전수단(2);
상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단에 실린더몸체(31)가 지지된 채 피스톤로드(32)는 상기 회전수단(2)을 지지하는 유압실린더(3);
상기 회전수단(2)의 하부 연결플랜지(25)에 연결된 채 상기 오거스크류로드(4)를 감싸주는 케이싱로드(7);
상기 케이싱로드(7)의 하단측에 설치되어 시트파일(6)의 하단을 붙잡아주는 계지핀(71);
상기 케이싱로드(7)의 상단측에 설치되며 크램핑 유압실린더(51)와 크램프(52)을 구비하여 상기 시트파일(6)의 상단을 붙잡아주는 크램프수단(5);
상기 회전수단(2)의 상면 중심부에 수직상으로 설치된 채 상기 오거 드라이버 유닛(1)에 연결된 상기 오거연결로드(41)의 회전작동을 방해하지 않도록 감싸주는 슬라이딩 중공기둥(81);
상기 회전수단(2)의 상면에 고정 설치된 채 상기 오거연결로드(41)의 관통을 허용하는 소음방지부재(82);
상기 소음방지부재(82)의 상방에 설치된 채 상기 슬라이딩 중공기둥(81)을 타고 상하로 승강작동하면서 상기 시트파일(6)에 타력을 가하는 타격해머(8);
상기 타격해머(8)를 원하는 높이까지 강제로 상승시킨 후 자연낙하시켜 상기 타격해머(8)의 자체 중량으로 상기 시트파일(6)에 타력을 가하도록 하는 해머승강수단(9);
상기 시트파일(6)에 인접하게 배치되는 대차(110);
상기 대차(110)에 설치되어 지면으로부터 상기 대차(110)를 지지하는 다수개의 아웃트리거수단(120);
상기 아웃트리거수단(120)의 지지를 받는 상기 대차(110)의 상부에 설치되는 스윙용 유압실린더(130);
상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 스윙용 유압실린더(130)에 유압을 공급하는 제1 유압공급수단(140);
상기 제1 유압공급수단(140)으로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)의 선단에 설치되며, 서로 회전되게 힌지 결합된 한쌍의 집게편들(151)(153)과, 상기 집게편들(151)(153)의 사이에 설치되어 상기 집게편들(151)(153)을 벌렸다 오므리는 그립용 유압실린더(155)로 이루어진 집게수단(150); 및
상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 그립용 유압실린더(155)에 유압을 공급하기 위한 제2 유압공급수단(160)을 포함하며,
상기 집게수단(150)의 집게편들(151)(153)이 상기 시트파일(6)을 물고 있는 상태에서 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)가 신축되어 상기 시트파일(6)을 흔드는 것을 특징을 하는 항타기.
제1 항에 있어서,
상기 대차(110)는 바퀴(170)가 더 설치되는 항타기.
제1 항에 있어서,
상기 해머승강수단(9)은 상기 타격해머(8)의 상부 양측에 회전가능하게 설치된 한쌍의 해머측 활차(91)와, 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단에 돌출된 브라켓(16) 양측에 회전가능하게 설치되는 한쌍의 오거측 활차(92)와, 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 전면 일측에 회전가능하게 부착된 복수의 승강안내활차(93)와, 상기 승강안내활차(93)를 통해서 하향으로 인입되어 상기 해머측 활차(91)와 상기 오거측 활차(92)에 지그재그상으로 연설되게 한 다음 그 끝단이 상기 오거 드라이버 유닛(1)의 하단 일측에 고정 부착되는 승강용 와이어(9a)로 이루어지며,
상기 승강용 와이어(9a)는 외부의 동력에 의하여 상기 타격해머(8)를 강제로 들어올린 후 자연낙하시키는 작동을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 항타기.
제1 항에 있어서,
상기 해머승강수단(9)은 상기 타격해머(8)의 상단 양측에 외측을 향해 대칭상으로 돌출되는 브라켓(97)과, 상기 회전수단(2)의 양측에 피스톤로드(96)가 상향을 향해 출몰작동하도록 수직상으로 설치된 채 상기 피스톤로드(96)의 선단을 상기 브라켓(97)에 결합핀으로 결착시킨 공압실린더(9b)로 이루어지며,
상기 공압실린더(9b)의 상기 피스톤로드(96)가 상향으로 출현할 때에는 상기 타격해머(8)를 강제로 들어올리고 상기 피스톤로드(96)가 몰입작동할 때에는 상기 타격해머(8)가 자연낙하되는 상태가 되게 하는 작동을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 항타기.
제1 항에 있어서,
상기 오거 드라이버 유닛(1)과 상기 회전수단(2)을 지지하는 유압실린더(3)의 피스톤로드 선단(32)에 부착된 채 상기 회전수단(2)의 상면 양측에 고정 설치된 브라켓(21)의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 연결부재(33)에는 상기 타격해머(8)의 타격작동시 상기 회전수단(2)이 일정거리만큼 하강이동을 허용하는 안전장공(34)이 형성된 것을 특징으로 하는 항타기.
내부가 빈 구조의 하우징(210);
상기 하우징(210)의 내부에 설치되어 자중에 의해 낙하하여 강관파일(201)을 타격하는 타격해머(211);
상기 하우징(210)의 상부에 설치되어 로드(231)가 상기 하우징(210)의 상부를 관통하여 상기 타격해머(211)와 연결되며, 상기 타격해머(211)를 상승시키는 실린더(230);
상기 타격해머(211)와 상기 강관파일(201)의 두부 사이에 개재되어 상기 타격해머(211)와 상기 강관파일(201)의 직접 접촉을 방지하는 드라이브 캡(240);
상기 강관파일(201)에 인접하게 배치되는 대차(110);
상기 대차(110)에 설치되어 지반으로부터 상기 대차(110)를 지지하는 다수개의 아웃트리거수단(120);
상기 아웃트리거수단(120)의 지지를 받는 상기 대차(110)의 상부에 설치되는 스윙용 유압실린더(130);
상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 스윙용 유압실린더(130)에 유압을 공급하는 제1 유압공급수단(140);
상기 제1 유압공급수단(140)으로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)의 선단에 설치되며, 서로 회전되게 힌지 결합된 한쌍의 집게편들(151)(153)과, 상기 집게편들(151)(153)의 사이에 설치되어 상기 집게편들(151)(153)을 벌렸다 오므리는 그립용 유압실린더(155)로 이루어진 집게수단(150); 및
상기 대차(110)의 상부에 설치되며, 상기 그립용 유압실린더(155)에 유압을 공급하기 위한 제2 유압공급수단(160)을 포함하며,
상기 집게수단(150)의 집게편들(151)(153)이 상기 강관파일(201)을 물고 있는 상태에서 상기 스윙용 유압실린더(130)의 로드(131)가 신축되어 상기 강관파일(201)을 흔드는 것을 특징으로 하는 항타기.