KR101836870B1 - 하부견인식 항타기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구조에 의해 파일오거를 하부에서 당기도록 구비됨에 따라 무배토방식에서 회전 압입력을 파일을 박는 데에 유효할 뿐만 아니라 간단한 부가구성에 의해 파일의 압입깊이를 충분하게 형성할 수 있는 하부견인식 항타기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 본체(21) 상에 일정 높이로 상향 연장되는 리더(22)와, 상기 리더(22) 상에 슬라이드 가능하게 결합된 상태에서 일정 길이의 관형태로 된 파일(10)을 회전 가능하게 장착하도록 된 파일오거(23)가 구비된 항타기에 있어서; 상기 파일오거(23)의 상부측에 와이어(25)에 의해 연결되어 상기 파일오거(23)의 하중을 지지하거나 끌어 올리도록 된 상부견인수단(24)과; 상기 상부견인수단(24)에 대향된 하부측에서 견인력을 발휘하도록 상기 파일오거(23)의 하부측에 다른 와이어(31)에 의해 연결되되, 상기 파일오거(23)의 파일링 작업중에 상기 파일오거(23) 자체를 하부로 견인하도록 된 하부견인수단(30)을 포함하여 이루어진 하부견인식 항타기가 제공된다.

Description

하부견인식 항타기{Down tension type driving pile machine}

본 발명은 하부견인식 항타기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조에 의해 파일오거를 하부에서 당기도록 구비됨에 따라 파일을 박는 압입력을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 하부견인식 항타기에 관한 것이다.

일반적으로 항타기는 파일을 타격, 진동 또는 회전 압입 등의 방법으로 지중에 박을 수 있는 장치로, 그 중에서 회전 압입방식은 해머에 의한 타격방식이나 진동드라이버에 의한 진동방식에 비해 소음이나 진동 발생이 적은 장점이 있는 것이며, 이러한 회전 압입방식의 항타기는 대개 스크류에 의해 지중의 토사를 배출하여 파일을 박는 배토방식과 토사를 별도로 배출하지 않은 상태로 파일을 직접적으로 압입하는 무배토방식으로 구분되어 있다.

전술된 바와 같은 회전 압입방식 중에서 배토방식은 스크류에 의해 파일설치 부위의 토사를 굴착하여 배출한 후에, 스크류에 의해 형성된 파일공 상에 파일을 압입하는 것으로, 이는 파일설치 부위의 토사를 굴착하여 배출하는 과정에서 파일공 주변의 지반이 교란 또는 이완됨으로 인해 토사의 치밀도가 낮아질 수 있고, 이에 따라 파일 주변의 토사와 파일과의 마찰력도 저하되어 파일이 설치된 지반의 지지력이 약화될 수 있는 문제점이 있는 것이다.

이에 비해, 무배토방식은 파일을 박는 과정에서 토사를 배출하지 않음에 따라 지반이 약화되는 것을 방지할 수 있고, 파일을 박기 전에 토사를 굴착 및 배출하기 위한 스크류 및 그에 관련된 제반구성이 불필요하여 항타기 자체의 구성을 컴팩트하게 유지할 수 있는 것이다.

그런데 종래의 무배토방식을 위한 항타기는 파일을 장착하여 회전시키도록 된 파일오거의 자중에 의해 누르는 힘만으로 파일을 회전 압입시키도록 구비됨에 따라, 항타기의 리더 상에서 일정하게 하향으로 슬라이드되는 파일오거의 자중만으로는 파일을 압입하는 힘을 충분히 발휘하는 데에 한계가 있을 뿐만 아니라 이로 인해 파일을 지중에 일정 깊이 이상으로 압입하는 데에 한계가 있는 것이다.

한국 공개특허공보 제10-2014-0030084호(2014. 03. 11)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구조에 의해 파일오거를 하부에서 당기도록 구비됨에 따라 무배토방식에서 회전 압입력을 파일을 박는 데에 유효할 뿐만 아니라 간단한 부가구성에 의해 파일의 압입깊이를 충분하게 형성할 수 있는 하부견인식 항타기를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 본체(21) 상에 일정 높이로 상향 연장되는 리더(22)와, 상기 리더(22) 상에 슬라이드 가능하게 결합된 상태에서 일정 길이의 관형태로 된 파일(10)을 회전 가능하게 장착하도록 된 파일오거(23)가 구비된 항타기에 있어서;

상기 파일오거(23)의 상부측에 와이어(25)에 의해 연결되어 상기 파일오거(23)의 하중을 지지하거나 끌어 올리도록 된 상부견인수단(24)과;

상기 상부견인수단(24)에 대향된 하부측에서 견인력을 발휘하도록 상기 파일오거(23)의 하부측에 다른 와이어(31)에 의해 연결되되, 상기 파일오거(23)의 파일링 작업중에 상기 파일오거(23) 자체를 하부로 견인하도록 된 하부견인수단(30)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하부견인식 항타기가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 하부견인수단(30)은 상기 본체(21)의 일측에 위치되어 와이어(31)를 권취하도록 된 하부드럼(32)과, 상기 하부드럼(32) 상에 권취되는 와이어(31)가 연속적으로 걸리도록 상기 본체(21)의 전방에 좌우로 위치되는 제1 및 제2 본체측 시브(33,34)와, 상기 각 본체측 시브(33,34)에 대응되도록 상기 파일오거(23)의 하단 양측에 좌우로 위치되는 제1 및 제2 오거측 시브(35,36) 및 상기 제1 및 제2 오거측 시브(35,36) 사이에 위치되는 횡단시브(37)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하부견인식 항타기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 파일오거(23)에는 하향 연장되어 지중에 길이의 일부가 삽입 가능하도록 된 파일익스텐더(40)와, 상기 파일익스텐더(40)의 하단에 결합되어 상기 파일(10)을 착탈 가능하게 장착시키도록 된 소켓(41)이 구비된 것을 특징으로 하는 하부견인식 항타기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 소켓(41)은 상기 파일(10)의 상단 외주에 끼워지는 소켓바디(42)와, 상기 소켓바디(42)의 내부에 위치되어 상기 파일(10)의 내경에 삽입되는 내부지지체(46)가 구비된 것을 특징으로 하는 하부견인식 항타기가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 파일(10)을 회전 압입하도록 된 파일오거(23)의 파일링 작동중에 하부에서 견인하도록 된 하부견인수단(30)이 구비됨에 따라, 상기 파일오거(23) 자체의 하중에 더하여 상기 하부견인수단(30)에 의한 견인력으로 파일을 박을 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 파일(10)을 지중에 충분한 깊이로 박음과 동시에 다른 장비에 비해 동일한 깊이로 압입하는 데에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 하부견인수단(30)은 본체(21)와 파일오거(23) 상에 좌우로 위치되는 다수의 본체측 시브(33,34)와 오거측 시브(35,36)가 구비되고, 하부드럼(32) 상에 권취되는 와이어(31)가 상기 본체측 시브(33,34)와 오거측 시브(35,36)에 연속적으로 걸리도록 구비됨에 따라, 파일오거(23)의 좌우 양측에서 와이어(31)가 견인하도록 구비되어 파일오거(23)를 안정적이면서도 균형있게 견인할 수 있을 뿐만 아니라 본체(21)와 파일오거(23)를 반복적으로 왕복하는 와이어(31)에 의해 하부드럼(32)에 의한 권취 구동력을 배가시킨 상태로 전달하여 장치의 구동 및 작동상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 파일오거(23) 상에 일정 길이로 하향 연장되는 파일익스텐더(40)가 결합됨에 따라, 파일링 작업중에 상기 파일익스텐더(40)의 하단에 결합된 소켓(41) 및 파일(10)을 지중에 박은 이후에도 상기 파일익스텐더(40)의 연장길이에 의해 추가적으로 회전 압입이 가능하여 상기 파일(10)의 압입깊이(D)를 충분히 깊게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 상기 파일(10)을 깊게 박음에 따른 터파기 작업과 같은 후공정에서 파일의 간섭을 회피하여 작업상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 파일익스텐더(40)의 하단에 결합되어 파일(10)을 착탈 가능하게 장착하도록 된 소켓(41)의 구성 중에 파일(10)의 내경을 삽입하도록 된 내부지지체(46)가 포함됨에 따라, 상기 내부지지체(46)에 의해 파일(10)의 상단을 지지하여 찌그러짐과 같은 상단 변형을 방지하여 다수의 파일(10)을 용접 등에 의해 길이를 연장하도록 연결할 때에 작업상의 편리함을 제공함과 동시에 견고한 결합력을 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 측면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구성의 요부를 도시한 측면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 정면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태를 도시한 측면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 항타기(20)는 궤도차량 형태로 이동 가능하게 구비된 본체(21) 상에 일정 높이로 수직 상향된 리더(22)가 구비되고, 상기 리더(22) 상에 상하로 슬라이드되는 파일오거(23)가 구비된 것이며, 상기 파일오거(23)는 도시되지 않은 회전구동수단에 의해 일정 길이로 연장된 파일(10)을 회전시켜 지중에 압입하도록 구비된 것이다.

이러한 구성에 있어서, 상기 파일오거(23)는 상부와 하부에 각각 상부견인수단(24)과 하부견인수단(30)이 결합되는데, 상기 상부견인수단(24)은 상기 파일오거(23)의 상측에 결합되어 하중을 지탱하여 추락 등을 방지하거나 상기 파일오거(23) 자체를 끌어 올리도록 된 것이고, 상기 하부견인수단(30)은 상기 파일오거(23)에 의해 파일(10)을 회전 압입시킬 때에 상기 파일오거(23) 자체를 하부로 견인하여 압입효과를 높이도록 된 것이다.

이와 같은 상부견인수단(24)과 하부견인수단(30)은 각각 다른 와이어(25,31)에 의해 상기 파일오거(23)의 상부와 하부에 연장 결합되는데, 상기 상부견인수단(24)은 상기 파일오거(23)의 상부측으로 연장되는 와이어(25)를 권취하도록 된 상부드럼(26)과 상기 리더(22)의 상단측에 위치되는 상부측 시브(27) 등을 포함하여 이루어지고, 상기 하부견인수단(30)은 상기 파일오거(23)의 하부측으로 연장되는 다른 와이어(31)를 권취하도록 된 하부드럼(32)과 상기 본체(21)와 파일오거(23)의 하단에 장착되는 본체측 시브(33,34)와 오거측 시브(35,36) 등을 포함하여 이루어진 것이다.

이러한 구성에 있어서, 상기 상부드럼(26)과 하부드럼(32)은 회전 구동에 의해 와이어(25,31)를 권취하도록 구비되는데, 이는 본체(21)의 일측에 일정 규격으로 구획된 기계실 등에 상호 근접된 상태로 설치되어 장치의 점검이나 작동 등의 편리함을 제공할 수 있게 되며, 상기 상부드럼(26)과 하부드럼(32)의 일측에는 상기 리더(22)를 직립되게 설치하도록 연결되는 와이어를 권취하는 리더드럼(28)이나 상기 파일오거(23) 상에 장착할 수 있도록 파일(10)을 들어 올릴 수 있도록 연장되는 와이어를 권취하는 파일드럼(29)이 위치될 수 있는 것이다.

이와 같은 상부드럼(26)이나 리더드럼(28) 및 파일드럼(29)은 통상의 항타기의 구성에서도 유사하게 구비될 수 있는 것이고, 통상의 항타기에는 본 발명의 하부드럼(32) 대신에 파일(10)을 박기 전에 미리 토사를 배출시키도록 장착되는 스크류를 들어 올릴 수 있도록 와이어가 연결되는 스크류드럼이 설치될 수 있는데, 본 발명의 항타기(20)는 별도의 스크류를 장착할 필요가 없는 무배토방식에 적합함에 따라 통상의 항타기에 적용하는 경우에 스크류드럼을 하부드럼(32)으로 대체 사용할 수도 있는 것이다.

이러한 본 발명은 토사를 별도로 배출하지 않은 상태로 파일(10)을 지중에 박음과 동시에 파일링 작업중에 파일오거(23)를 하부에서 견인하도록 구비되는데, 이를 포함한 세부적인 구성과 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부견인수단(30)은 파일링 작업 중에 상기 파일오거(23)를 하부로 견인하도록 하부드럼(32)에 권취되는 와이어(31)가 연장되는데, 상기 본체(21)와 파일오거(23)에는 상기 하부드럼(32)으로부터 연장되는 와이어(31)가 걸리도록 된 본체측 시브(33,34)와 오거측 시브(35,36)가 설치된 것이다.

한편, 본 발명은 무배토방식으로 작업이 가능하도록 상기 파일(10)의 하단에 비트부(11)가 직접적으로 형성할 수 있고, 상기 파일오거(23) 상에는 일정 길이로 연장되는 관형태의 파일익스텐더(40)와 이 파일익스텐더(40)의 하단에 결합된 소켓(41)이 구비될 수 있는데, 이를 도 3과 도 4를 더하여 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부견인수단(30)은 하나의 하부드럼(32)으로부터 연장되는 와이어(31)를 반복적으로 걸도록 된 시브가 구비되는데, 이를 위해 상기 본체(21) 상에는 그 전방에 파일(10)을 중심으로 좌우에 위치되도록 제1 본체측 시브(33)와 제2 본체측 시브(34)가 구비되고, 상기 파일오거(23)의 하부측에 상기 본체측 시브(33,34)에 대응되도록 제1 오거측 시브(35)와 제2 오거측 시브(36)가 구비된 것이다.

또한 상기 본체측 시브(33,34)와 오거측 시브(35,36)는 단일개 또는 쌍으로 구비되어 와이어(31)가 상하로 왕복된 상태로 걸리도록 구비될 수 있고, 상기 제1 오거측 시브(35)와 제2 오거측 시브(36) 사이에는 좌측의 제1 오거측 시브(35)에 걸린 와이어(31)를 횡방향으로 전달하여 우측의 제2 오거측 시브(36)에 걸리도록 한 횡단시브(37)가 구비된 것으로, 상기 오거측 시브(35,36)는 상기 본체측 시브(33,34)에 대해 일정 각도로 경사지게 배치되어 원활한 회전이 가능함에 따라 와이어의 진행이나 힘의 전달이 용이하도록 구비되고, 상기 횡단시브(37)의 경우에는 상기 본체측 시브(33,34)의 회전방향에 대해 직각방향으로 회전되도록 회전축이 전방을 향하도록 배치될 수 있는 것이다.

이러한 구성에 따르면, 본 발명은 하나의 하부드럼(32)으로부터 연장되는 와이어(31)를 상기 본체(21)와 파일오거(23) 사이에 반복적으로 왕복시켜 하부드럼(32)의 회전 구동력에 비해 상대적으로 큰 견인력(통상적으로 와이어(31)의 장력은 와이어(31)의 가닥수에 비례하므로 본체(21)와 파일오거(23) 사이를 반복하는 와이어(31)의 가닥수가 많을수록 견인력이 커짐)을 발휘함과 동시에 파일오거(23)의 좌우균형을 맞추어 안정적으로 견인할 수 있도록 구비된 것이다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 파일오거(23)의 하단에는 파일(10)과 유사하게 관형태로 일정 길이로 연장된 파일익스텐더(40)가 결합되고, 상기 파일익스텐더(40)의 하단에 상기 파일(10)을 착탈 가능하게 결합하는 소켓(41)이 결합되는데, 상기 소켓(41)은 하단이 개방된 캡형태로 구비되어 하부로 상기 파일(10)의 상단측을 끼우도록 된 소켓바디(42)가 구비되고, 상기 소켓바디(42)의 측면에는 대략 T자 형태로 된 걸림홈(43)이 형성된 것이다.

여기에서 상기 걸림홈(43)은 파일(10)의 상단 측면에 형성된 걸림돌기(12)가 진행 가능하도록 상하방향으로 연장된 삽입부(44)와 이 삽입부(44)의 상단에 횡방향으로 연장된 걸림부(45)로 이루어진 것으로, 상기 파일오거(23)를 하향시켜 상기 삽입부(44)에 파일(10)의 걸림돌기(12)를 끼운 후에 파일오거(23)를 회전작동에 따라 상기 파일익스텐더(40)와 소켓(41)을 일방향으로 회전시켜 상기 걸림부(45) 측에 걸림돌기(12)가 걸리도록 한 것이고, 파일(10)의 박음작업이 끝난 후에 파일오거(23)의 역방향 회전에 의해 파일(10)로부터 소켓(41)을 분리하게 된다.

또한 상기 소켓(41)에는 소켓바디(42)의 내부에 파일(10)의 상단 내경에 삽입되는 내부지지체(46)가 구비될 수 있는데, 상기 내부지지체(46)는 상기 소켓바디(41)와의 사이에 상기 파일(10)이 끼워질 수 있는 공간이 형성되고, 하단으로 점차 축경되는 경사가 형성되어 끼움작업이 원활하도록 된 것이다.

이와 같은 구성에 따르면, 상기 파일익스텐더(40)는 파일오거(23)가 작동 가능한 스트로크의 최하단에 위치된 상태에서 지중에 삽입 가능한 정도로 길게 연장되어 파일(10)을 지중에 소정의 압입깊이(D)로 깊게 박음에 따라 터파기 등의 후공정 작업 중에 파일(10)이 걸리는 것을 방지하여 작업상의 편리함을 제공할 수 있게 되고, 상기 소켓(41)의 경우에는 상기 내부지지체(46)가 구비됨에 따라 파일(10)의 상단이 찌그러지는 것을 방지하여 다수의 파일(10)을 용접 등에 의해 길이를 연장하도록 상호 결합할 때에 작업상의 편리함을 제공하게 된다.

한편, 전술된 바와 같이 상기 파일(10)을 설치한 이후에는 상기 파일(10)의 선단 지지력을 좀 더 보강할 필요가 있는 경우에 상기 파일(10)로부터 상기 파일익스텐더(40)와 소켓(41)을 분리하고, 지중에 설치된 중공의 파일(10) 내부로 그라우팅 장치를 하강시켜 상기 파일(10)의 선단에 시멘트 몰탈 구근을 형성하는 작업을 행할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 파일 11: 비트부
12: 걸림돌기 20: 항타기
21: 본체 22: 리더
23: 파일오거 24: 상부견인수단
25: 와이어 26: 상부드럼
27: 상부측 시브 28: 리더드럼
29: 파일드럼 30: 하부견인수단
31: 와이어 32: 하부드럼
33: 제1 본체측 시브 34: 제2 본체측 시브
35: 제1 오거측 시브 36: 제 2 오거측 시브
37: 횡단시브 40: 파일익스텐더
41: 소켓 42: 소켓바디
43: 걸림홈 44: 삽입부
45: 걸림부 46: 내부지지체

Claims (4)

1. 본체(21) 상에 일정 높이로 상향 연장되는 리더(22)와, 상기 리더(22) 상에 슬라이드 가능하게 결합된 상태에서 일정 길이의 관형태로 된 파일(10)을 회전 가능하게 장착하도록 된 파일오거(23)가 구비된 항타기에 있어서;
   상기 파일오거(23)의 상부측에 와이어(25)에 의해 연결되어 상기 파일오거(23)의 하중을 지지하거나 끌어 올리도록 된 상부견인수단(24)과;
   상기 상부견인수단(24)에 대향된 하부측에서 견인력을 발휘하도록 상기 파일오거(23)의 하부측에 다른 와이어(31)에 의해 연결되되, 상기 파일오거(23)의 파일링 작업중에 상기 파일오거(23) 자체를 하부로 견인하도록 된 하부견인수단(30)을 포함하며;
   상기 하부견인수단(30)은 상기 본체(21)의 일측에 위치되어 와이어(31)를 권취하도록 된 하부드럼(32)과, 상기 하부드럼(32) 상에 권취되는 와이어(31)가 연속적으로 걸리도록 상기 본체(21)의 전방에 좌우로 위치되는 제1 및 제2 본체측 시브(33,34)와, 상기 각 본체측 시브(33,34)에 대응되도록 상기 파일오거(23)의 하단 양측에 좌우로 위치되는 제1 및 제2 오거측 시브(35,36) 및 상기 제1 및 제2 오거측 시브(35,36) 사이에 위치되는 횡단시브(37)로 구성되고;
   상기 파일오거(23)에는 하향 연장되어 지중에 길이의 일부가 삽입 가능하도록 된 파일익스텐더(40)와, 상기 파일익스텐더(40)의 하단에 결합되어 상기 파일(10)을 착탈 가능하게 장착시키도록 된 소켓(41)이 구비되며;
   상기 소켓(41)은 상기 파일(10)의 상단 외주에 끼워지는 소켓바디(42)와, 상기 소켓바디(42)의 내부에 위치되어 상기 파일(10)의 내경에 삽입되는 내부지지체(46)가 구비된 것을 특징으로 하는 하부견인식 항타기.
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