KR101444916B1 - Balanced back tension top sheave for pile driver - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a top sheave (60) of a pile driver which is a construction machine for drilling a hole or driving a pile. The top sheave (60) which is mounted on the upper end of a leader (20) and has a plurality of pulleys to support an actuating device (50) for drilling the ground or driving a pile includes: a rear bracket (64) protruding from the rear end part of the top sheave (60) and an extension wire (71) binds a hydraulic cylinder (72) mounted in a pile driver vehicle (10) and the rear bracket (64) with each other, such that tension corresponding to an external force acting to the front end part of the top sheave (60) is applied to the rear end part of the top sheave (60) through the extension wire (71) when the actuating device (50) is operated, thereby efficiently restraining generation of bending stress inside the leader (20). The back tension top sheave according to the present invention can effectively restrain inversion of the pile driver or deformation and damage of the leader (20), prevent accidents that may occur while the pile driver is used, and secure durability of the pile driver and relevant belongings.

Description

파일드라이버용 균형유지형 백텐션 탑시브{BALANCED BACK TENSION TOP SHEAVE FOR PILE DRIVER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a balance-

본 발명은 지반에 굴착공을 천공하거나 말뚝을 타입하는 건설기계인 파일드라이버(pile driver)의 탑시브(top sheave)(60)에 관한 것으로, 리더(leader)(20) 상단에 탑재되고 다수의 풀리(pulley)가 장착되어 지반천공 또는 말뚝타입용 구동장치(50)를 지지하는 탑시브(60)에 있어서, 탑시브(60)의 후단부에 돌출된 후방브래킷(64)을 형성하고, 파일드라이버 차량(10)에 설치된 유압실린더(72)와 후방브래킷(64)을 인장선(71)으로 결속하여, 구동장치(50)의 작동시 탑시브(60) 전단부에 작용하는 외력에 상응하는 장력을 인장선(71)을 통하여 탑시브(60)의 후단부에 작용시킴으로써, 리더(20)내 휨응력 발생을 억제한 것이다.
The present invention relates to a top sheave (60) of a pile driver, which is a construction machine for drilling a pile or drilling an excavation hole in a ground, wherein the top sheave (60) A top sheave (60) having a pulley mounted thereon for supporting a ground drilling or pile type driving device (50) is provided with a rear bracket (64) protruding from the rear end of the top sheave (60) The hydraulic cylinder 72 and the rear bracket 64 provided on the driver's vehicle 10 are coupled with the tension lines 71 so that the hydraulic cylinders 72 and the rear brackets 64 corresponding to the external forces acting on the front ends of the top sheaves 60 The tension is applied to the rear end portion of the top sheave 60 via the tension line 71, thereby suppressing the occurrence of the bending stress in the leader 20. [

파일드라이버는 각종 건설 구조물의 말뚝 기초 시공시 지반을 천공하여 굴착공을 형성하거나, 지반에 기성 말뚝을 타입(打入) 하는 등의 작업을 수행하는 건설기계로서, 일반적으로 도 1에서와 같은 구조를 가진다.The file driver is a construction machine that performs operations such as drilling a ground during the pile foundation construction of various construction structures to form a drilling hole, or to type a ground pile into the ground. In general, .

도 1은 자주식 파일드라이버를 예시한 것으로, 전면에 가이드봉(40)이 설치된 수직 장주형 구조물인 리더(leader)(20)가 차량(10)의 전방측에 장착되며, 지반 천공 또는 말뚝 타입을 수행하는 구동장치(50)가 리더(20)의 가이드봉(40)에 결합되어 승강되는 방식으로 작동한다.FIG. 1 illustrates a self-propelled pile driver. A leader 20, which is a vertical pillar structure having a guide rod 40 on its front side, is mounted on the front side of the vehicle 10, The driving device 50 is operated in such a manner that it is coupled to the guide rod 40 of the reader 20 and is lifted and lowered.

일반적으로 파일드라이버의 리더(20)는 다수의 단위관체(單位管體)(30)가 연속으로 접합되어 구성되며, 도 1의 하부 발췌 사시도에서와 같이, 단위관체(30)의 상, 하단에 각각 플랜지(31)가 형성되어 인접 단위관체(30)의 플랜지(31)가 상호 체결됨으로써, 전체 리더(20)가 구성된다.In general, the reader 20 of the file driver is constructed by connecting a plurality of unit tubes 30 in a continuous manner. As shown in a bottom cut-away perspective view of FIG. 1, the upper and lower ends of the unit tubes 30 A flange 31 is formed and the flanges 31 of the adjacent unit tubes 30 are mutually fastened to each other to constitute an entire reader 20.

도 1에 예시된 파일드라이버의 구동장치(50)에는 지반을 천공하는 오거(auger)(55)가 장착되어 있으나, 이 밖에도 말뚝을 포착한 상태로 지반에 압입 또는 타입하는 항타기나, 지반에 관입된 구조물을 인발하는 진동 인발기 등이 구동장치(50)로서 장착될 수도 있으며, 이러한 구동장치(50)는 리더(20) 전면의 가이드봉(40)에 결합된 상태에서 가이드봉(40)을 따라 승강 주행하는 방식으로 작동된다.Although an auger 55 for perforating the ground is mounted on the driving device 50 of the pile driver illustrated in Fig. 1, it is also possible to use a piling device that presses or inserts the pile into the ground, And the driving device 50 may be attached to the guide rod 40 on the front surface of the reader 20 and may be attached to the guide rod 40 And is operated in such a manner as to ascend and descend.

리더(20)에 장착된 구동장치(50)의 지지 및 이동은 구동장치(50)와 차량(10)에 설치된 윈치(winch) 등의 동력원을 강연선(鋼撚線) 등의 구동선(59)을 결선 연결하여, 구동선(59)을 귄취 및 권출함으로써 수행되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 파일드라이버의 리더(20) 상단에는 다수의 풀리가 장착된 탑시브(top sheave)(60)가 탑재되어 구동장치(50)에 연결된 구동선(59)이 탑시브(60)의 전방풀리(62) 및 후방풀리(63)를 경유하여 차량(10)으로 연결되는 구조를 가지며, 이러한 탑시브(60) 관련 종래기술로는 특허 제1052500호를 들 수 있다.
Supporting and moving of the drive unit 50 mounted on the reader 20 can be achieved by driving the drive unit 50 and a power source such as a winch mounted on the vehicle 10 via a drive line 59 such as a stranded wire, A top sheave 60 having a plurality of pulleys is mounted on the upper end of the reader 20 of the file driver as shown in FIG. 1, And the drive wire 59 connected to the drive unit 50 is connected to the vehicle 10 via the front pulley 62 and the rear pulley 63 of the top sheave 60. In this structure, (60) Related Art Patent No. 1052500 is a related art.

특허 제1052500호를 비롯한 종래의 파일드라이버용 탑시브(60)는 도 1의 상부 발췌 확대부에서와 같이, 리더(20) 상단에 고정된 시브프레임(61)에 전방풀리(62) 및 후방풀리(63) 등 다수의 풀리가 장착되어 구성되는 것으로, 구동장치(50)와 구동선(59)을 통하여 직접 연결되는 전방풀리(62)는 리더(20)와 상당 수준 이격된 거리를 가지게 되므로 시브프레임(61)의 전단부(前端部) 역시 리더(20)의 중심축에서 전방측으로 돌출되는 형태를 가질 수 밖에 없다.A conventional top sieve 60 for a pile driver includes a front pulley 62 and a rear pulley 62 attached to a sheave frame 61 fixed to the upper end of the leader 20, The front pulley 62 directly connected to the driving device 50 through the driving line 59 has a distance from the reader 20 so that the front pulley 62 and the sheave 63 are spaced apart from each other by a considerable distance, The front end portion of the frame 61 also has a shape protruding forward from the central axis of the reader 20.

구동장치(50)를 구동하는 구동선(59)에는 구동장치(50) 자체는 물론 구동장치(50)에 장착되는 오거(55) 및 해머 등의 굴착장비, 콘크리트제 또는 강제(鋼製) 기성말뚝 또는 진동인발기 등 육중한 장치 및 부재의 자중이 재하될 뿐 아니라, 구동장치(50) 및 부속 장착물의 이동 및 정지 등 작동 전반에서 발생되는 각종 충격이 직접 작용하게 되고, 이러한 하중 및 충격은 탑시브(60)에 장착된 전방풀리(62)에 일차적으로 작용하게 되므로, 도 1의 상부 발췌 확대부에서와 같이, 시브프레임(61)의 전단부에 막대한 외력이 작용하게 된다.The drive line 59 for driving the drive unit 50 is provided with a drive unit 50 as well as an auger 55 mounted on the drive unit 50 and excavating equipment such as a hammer, Not only a weight of a heavy equipment such as a pile or an erection such as a vibration, but also a weight of the member, and various impacts generated in the overall operation such as movement and stop of the drive unit 50 and the attached parts are directly applied, A large external force acts on the front end portion of the sheave frame 61, as in the upper extraction enlargement of Fig. 1, since it acts primarily on the front pulley 62 mounted on the top sheave 60. Fig.

특히, 굴착공에서 굴착장비를 철수하는 과정 또는 현장타설 말뚝의 시공시 콘크리트 타설 후 지반에 관입된 케이싱(casing)을 인발하는 과정에서는 구동장치(50)의 자중 등 일반 하중에 비견할 수 없을 정도의 막대한 하중이 작용하게 되므로, 도 1의 상부 발췌 확대부에서 W로 표시된 방향으로 시브프레임(61) 전단부에 편중된 막대한 하중이 작용하게 되고, 이는 시브프레임(61)은 물론 리더(20)에 도면상 M으로 표시된 모멘트를 유발하게 되어, 리더(20) 및 파일드라이버 자체를 전도시키거나 리더(20)의 단위관체(30)간 접합부를 파손시키는 등의 문제를 야기하게 된다.Particularly, in the process of withdrawing the excavating equipment from the excavation hole or pulling out the casing intruded into the ground after the concrete is poured when the excavated pile is installed, it can be compared with the general load such as the self weight of the driving device 50 A large load concentrated on the front end portion of the sheave frame 61 acts in the direction indicated by W in the upper extracting enlarged portion of FIG. 1, and the sheave frame 61, as well as the reader 20, Causing the moment indicated by the letter M in the drawing to cause the lead 20 and the pile driver itself to be conducted or the joint between the unit tubes 30 of the leader 20 to be broken.

또한, 상기와 같은 즉각적인 전도 사고 또는 리더(20) 파손의 문제가 발생되지 않는다 하여도, 리더(20)에 지속적인 휨응력이 발생됨으로 인하여 리더(20)의 단위관체(30)간 접속부 및 리더(20)와 차량(10)간 연결부의 변형은 물론, 단위관체(30) 자체의 변형 및 피로파괴 등의 문제가 발생될 수 있으며, 전술한 바와 같이, 파일드라이버의 리더(20)는 구동장치(50)의 승강 주행로 역할을 수행하는 것인 바, 리더(20)의 변형은 구동장치(50)의 이탈 등 심각한 사고를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.
Even if there is no problem of an immediate conduction accident or breakage of the reader 20, a continuous bending stress is generated in the reader 20, so that the connection between the unit tubes 30 of the reader 20 and the connection between the reader 20 And the fatigue failure of the unit tube 30 itself may occur as well as the deformation of the connection portion between the driving unit 50 and the vehicle 10, The deformation of the reader 20 can cause a serious accident such as disengagement of the driving device 50. In addition,

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 파일드라이버(pile driver)의 리더(leader)(20) 상단에 탑재되고 다수의 풀리(pulley)가 장착되는 탑시브(top sheave)(60)에 있어서, 구동장치(50)에 결선된 구동선(59)이 연결되는 전방풀리(62)가 전단부(前端部)에 장착되는 시브프레임(61)의 후단에는 후방브래킷(64)이 형성되고, 후방브래킷(64)에는 인장선(71)의 상단이 연결되며, 인장선(71)의 하단에는 파일드라이버 차량(10)에 장착된 유압실린더(72)가 연결되어, 유압실린더(72)가 신축됨에 따라 인장선(71)의 장력이 조절됨을 특징으로 하는 파일드라이버용 균형유지형 백텐션 탑시브이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems and has an object of providing a top sheave (60) mounted on a leader (20) of a pile driver and equipped with a plurality of pulleys A rear bracket 64 is formed at a rear end of a sheave frame 61 to which a front pulley 62 connected to a drive line 59 connected to the drive unit 50 is mounted at a front end, The upper end of the tension line 71 is connected to the rear bracket 64 and the hydraulic cylinder 72 mounted to the pile driver's vehicle 10 is connected to the lower end of the tension line 71, The tensile force of the tension line 71 is adjusted.

또한, 상기 시브프레임(61) 후단의 후방브래킷(64)에는 하단부가 평면상 파일드라이버 차량(10) 양 측방으로 분기된 분기판(75)이 연결되고, 분기판(75)의 양측 하단에는 각각 인장선(71)이 연결되며, 분기판(75) 양측 하단에 각각 연결된 인장선(71) 하단에는 파일드라이버 차량(10)에 장착된 유압실린더(72)가 연결되어, 유압실린더(72)가 신축됨에 따라 인장선(71)의 장력이 조절됨을 특징으로 하는 파일드라이버용 균형유지형 백텐션 탑시브이다.
A branch plate 75 branched from both sides of the pile driver's vehicle 10 in a plan view is connected to the rear bracket 64 at the rear end of the sheave frame 61, And a hydraulic cylinder 72 mounted on the pile driver vehicle 10 is connected to the lower end of a tension line 71 connected to the lower ends of both sides of the branch plate 75 so that the hydraulic cylinder 72 And the tensile strength of the tension line (71) is adjusted as it is stretched and contracted.

본 발명을 통하여, 파일드라이버의 전도 또는 리더(20)의 변형 및 파손을 효과적으로 억제할 수 있으며, 이로써 파일드라이버의 사용중 발생될 수 있는 사고를 예방하고 파일드라이버 및 관련 부속물의 내구성을 확보할 수 있다.Through the present invention, it is possible to effectively suppress the conduction of the file driver or the deformation and breakage of the reader 20, thereby preventing an accident that may occur during use of the file driver, and securing the durability of the file driver and related accessories .

또한, 리더(20)의 축방향 외력 외에 휨응력을 유발할 수 있는 편심 외력을 배제함으로써, 리더(20)와 차량(10)간 연결부, 리더(20)의 단위관체(30)간 연결부 및 리더(20)의 단위관체(30) 자체에 작용하는 휨응력을 획기적으로 저감할 수 있으며, 이로써 리더(20)의 변형을 억제하고 구동장치(50)의 승강 주행 안정성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.
The connection between the reader 20 and the vehicle 10, the connection between the unit tubes 30 of the reader 20, and the connection between the reader 20 and the vehicle 20 are eliminated by excluding the eccentric external force that can cause a bending stress other than the axial external force of the reader 20 The bending stress exerted on the unit tube 30 itself can be remarkably reduced. Thus, it is possible to suppress the deformation of the leader 20 and secure the stability of the driving device 50 in the ascending and descending directions.

도 1은 종래의 탑시브가 탑재된 파일드라이버 구조도
도 2는 본 발명이 탑재된 파일드라이버 구조도
도 3은 본 발명의 사시도
도 4는 본 발명의 작동상태 설명도
도 5는 본 발명의 설치상태 사시도FIG. 1 is a block diagram of a conventional file driver having a top-
FIG. 2 is a block diagram of a file driver
3 is a perspective view of the present invention
Fig. 4 is an explanatory view
5 is a perspective view of the installation state of the present invention

본 발명의 상세한 구성 및 작동 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선 도 2는 본 발명의 탑시브(60)가 탑재된 파일드라이버를 예시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 탑시브(60) 후단부는 인장선(71)을 통하여 파일드라이버 차량(10)과 연결되며, 탑시브(60)에 후단부 인장력 즉, 백텐션(back tension)을 가하는 인장선(71)의 차량(10) 연결부에는 유압실린더(72)가 설치되어 인장선(71)의 긴장상태를 유지 및 조절하게 된다.2 is a perspective view of a pile driver loaded with the top sheave 60 of the present invention. As shown in the figure, the rear end of the top sheave 60 of the present invention is connected to the pile driver's vehicle 10 via a tension line 71, And a hydraulic cylinder 72 is provided at a connecting portion of the vehicle 10 with a tension line 71 for applying a back tension to the top sheave 60 so as to apply a back tension, The state is maintained and adjusted.

도 3에서와 같이, 본 발명의 탑시브(60)는 저면이 리더(20) 상단에 결속되는 시브프레임(61)과, 시브프레임(61) 전단부에 설치되는 전방풀리(62) 및 시브프레임(61) 후단에 형성되는 후방브래킷(64) 등으로 구성되며, 도 4에서와 같이, 구동장치(50)에 결선된 구동선(59)이 연결되는 전방풀리(62)가 전단부(前端部)에 장착되는 시브프레임(61)의 후단에는 후방브래킷(64)이 형성되고, 후방브래킷(64)에는 인장선(71)의 상단이 연결되며, 인장선(71)의 하단에는 파일드라이버 차량(10)에 장착된 유압실린더(72)가 연결되는 구조를 가진다.3, the top sheave 60 of the present invention includes a sheave frame 61 whose bottom surface is bound to the upper end of the leader 20, a front pulley 62 provided at the front end of the sheave frame 61, A front pulley 62 connected to the driving line 59 connected to the driving device 50 is connected to the front end portion A rear bracket 64 is formed at the rear end of the sheave frame 61 mounted on the rear bracket 64 and the upper end of the tension line 71 is connected to the rear bracket 64. At the lower end of the tension line 71, 10 is connected to a hydraulic cylinder 72 mounted on the hydraulic cylinder.

따라서, 유압을 인가하여 유압실린더(72)를 신축함에 따라 인장선(71)에 작용하는 장력이 조절될 수 있으며, 도 2의 발췌 확대부에서와 같이, 시브프레임(61) 전단부에 작용하는 하중(W)에 상응하는 장력(P)을 인장선(71)에 작용시킴으로써, 시브프레임(61) 전, 후단에 작용하는 힘의 균형을 유지할 수 있고, 이로써 리더(20)에는 축방향 압축력만이 작용할 뿐 리더(20)의 구조적 안정성에 치명적인 악영향을 미치는 모멘트 및 휨응력이 발생되지 않는다.Accordingly, the tension acting on the tension line 71 can be adjusted by applying the hydraulic pressure and expanding and contracting the hydraulic cylinder 72, and the tension acting on the front end portion of the sheave frame 61 The force acting on the front and rear ends of the sheave frame 61 can be maintained by applying the tension P corresponding to the load W to the tension line 71. As a result, And the moment and the bending stress that adversely affect the structural stability of the leader 20 are not generated.

한편, 도 5는 본 발명의 탑시브(60)가 리더(20) 상단에 탑재된 상태를 도시하고 있는데, 도시된 실시예는 2열의 인장선(71)을 분기 적용함으로서 리더(20) 배면부를 종단하는 구동선(59)은 물론 각종 풀리 및 와이어로프 등의 리더(20) 배후부 장착물과 인장선(71)간 간섭을 최소화할 수 있도록 한 것이다.5 shows a state in which the top sheave 60 of the present invention is mounted on the upper end of the reader 20. In the illustrated embodiment, the two rows of tension lines 71 are branched, So that the interference between the trailing edge of the leader 20 such as various pulleys and wire rope and the tension line 71 as well as the terminating drive line 59 can be minimized.

즉, 도 5에서와 같이, 시브프레임(61) 후단의 후방브래킷(64)에는 하단부가 평면상 파일드라이버 차량(10) 양 측방으로 분기된 분기판(75)을 연결하고, 분기판(75)의 양측 하단에 각각 별도의 인장선(71)을 연결한 것으로, 분기판(75) 양측 하단에 각각 연결된 인장선(71) 하단에는 파일드라이버 차량(10)에 장착된 유압실린더(72)가 각각 연결되는 구조를 가지는 것이다.5, a branch plate 75 branched from both sides of the pile driver vehicle 10 in a plan view is connected to the rear bracket 64 at the rear end of the sheave frame 61, The hydraulic cylinders 72 mounted on the pile driver's vehicle 10 are provided at the lower ends of the tension lines 71 connected to the lower ends of both sides of the branch plate 75, And has a structure to be connected.

이렇듯, 파일드라이버 리더(20)내 휨모멘트 형성을 억제함으로써, 파일드라이버의 전도 또는 리더(20)의 변형 및 파손을 효과적으로 억제할 수 있으며, 이로써 사고 방지, 내구성 향상 및 구동장치(50)의 승강 주행 안정성 확보 등의 효과를 얻을 수 있다.
As a result, by suppressing the formation of the bending moment in the file driver reader 20, it is possible to effectively prevent the file driver from conducting or deforming or damaging the reader 20, thereby preventing accident, improving durability, It is possible to obtain an effect such as securing stability of driving.

10 : 차량
20 : 리더(leader)
30 : 단위관체
31 : 플랜지(flange)
40 : 가이드봉
50 : 구동장치
55 : 오거(auger)
59 : 구동선
60 : 탑시브
61 : 시브프레임
62 : 전방풀리
63 : 후방풀리
64 : 후방브래킷
71 : 인장선
72 : 유압실린더
75 : 분기판10: Vehicle
20: Leader
30: Unit tube
31: flange
40: guide rod
50: Driving device
55: auger
59: drive line
60: Top Sieve
61: Sheave frame
62: front pulley
63: rear pulley
64: Rear bracket
71: tensile line
72: Hydraulic cylinder
75: Branch plate

Claims (2)

파일드라이버(pile driver)의 리더(leader)(20) 상단에 탑재되고 다수의 풀리(pulley)가 장착되는 탑시브(top sheave)(60)로서, 구동장치(50)에 결선된 구동선(59)이 연결되는 전방풀리(62)가 전단부(前端部)에 장착되는 시브프레임(61)의 후단에는 후방브래킷(64)이 형성되고, 후방브래킷(64)에는 인장선(71)의 상단이 연결되며, 인장선(71)의 하단에는 파일드라이버 차량(10)에 장착된 유압실린더(72)가 연결되어, 유압실린더(72)가 신축됨에 따라 인장선(71)의 장력이 조절되는 파일드라이버용 균형유지형 백텐션 탑시브에 있어서,
시브프레임(61) 후단의 후방브래킷(64)에는 하단부가 평면상 파일드라이버 차량(10) 양 측방으로 분기된 분기판(75)이 연결되고;
분기판(75)의 양측 하단에는 각각 인장선(71)이 연결되며;
분기판(75) 양측 하단에 각각 연결된 인장선(71) 하단에는 파일드라이버 차량(10)에 장착된 유압실린더(72)가 연결되어;
유압실린더(72)가 신축됨에 따라 인장선(71)의 장력이 조절되면서도 리더(20) 배후부 장착물과 인장선(71)간 간섭은 최소화됨을 특징으로 하는 파일드라이버용 균형유지형 백텐션 탑시브.A top sheave 60 mounted on the top of a leader 20 of a pile driver and having a plurality of pulleys mounted thereon, A rear bracket 64 is formed at the rear end of the sheave frame 61 to which the front pulley 62 to which the front pulley 62 is connected and a rear end of the tension line 71 is connected to the rear bracket 64 And the hydraulic cylinder 72 mounted on the pile driver vehicle 10 is connected to the lower end of the tension line 71 so that the tension of the tension line 71 is adjusted as the hydraulic cylinder 72 is expanded and contracted. In the balance-maintaining type back-tensioned top sheave,
A branch plate (75) branched at both sides of the pile driver vehicle (10) is connected to the rear bracket (64) at the rear end of the sheave frame (61);
Tension lines (71) are connected to lower ends of both sides of the branch plate (75);
A hydraulic cylinder 72 mounted on the pile driver vehicle 10 is connected to the lower ends of the tension lines 71 connected to the lower ends of both sides of the branch plate 75;
Wherein tension of the tension line (71) is adjusted as the hydraulic cylinder (72) is expanded and contracted, so that interference between the rear part of the leader (20) and the tension line (71) is minimized. . 삭제delete
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