KR101881251B1 - 콘크리트 파일 두부 절단 장치 - Google Patents

콘크리트 파일 두부 절단 장치 Download PDF

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서정훈
최준근
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Abstract

본 발명은, 콘크리트 파일의 두부를 절단하는 장치로서, 플레이트 형태이고, 선단부는 상기 콘크리트 파일 외주를 감싸는 홈 형상의 절단부 본체; 상기 절단부 본체의 양측단에서 전방으로 돌출되어 상기 콘크리트 파일의 측면으로 고정되는 고정 프레임; 상기 절단부 본체의 상부 양측에 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 유압 실린더; 상기 제1 및 제2 유압 실린더의 선단부에 각각 배치되고 상부로는 양단부에 롤러가 배치되며 상기 절단부 본체의 측단을 따라 이동하는 직육면체 형태의 제1 및 제2 동작 프레임; 상기 롤러에 감기어 배치되어 상기 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행하는 와이어 쏘를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공한다.
본 발명은, 지면의 상부로 노출되어 있는 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 작업 시간이 단축되고 노동력이 감소되며 절단작업의 효율 및 작업 생산성이 향상되도록 할 수 있고, 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 절단면의 수평 품질을 확보할 수 있으며, 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 안전사고를 방지할 수 있다.

Description

콘크리트 파일 두부 절단 장치{CONCRETE PILE HEAD CUTTING APPARATUS}
본 발명은 콘크리트 파일 두부 절단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어 쏘를 이용하여 콘크리트 파일의 노출된 두부를 절단할 수 있는 콘크리트 파일 두부 절단 장치에 관한 것이다.
콘크리트 파일 공사는 원심력을 활용하여 제작된 콘크리트파일을 매입식 또는 타입식 시공법을 통해 지반에 관입시킨 후 파일의 상부를 일정한 높이로 파쇄 및 두부정리함으로써 지반과 구조물의 지지력을 확보하는 공법이다.
상기와 같은 콘크리트파일의 작업공정은 매입식/타입식 공법을 활용한 파일의 지반관입, 콘크리트파일 상부의 두부정리, 지반과 상부 구조물의 연결을 통한 지지력 확보의 3가지로 구분할 수 있다. 여기서, 콘크리트파일 상부의 두부정리는 콘크리트파일의 지반 관입 이후 말뚝기초 시공에서 기초의 레벨을 맞추기 위해 콘크리트파일 상부를 절단하는 작업을 수행하게 된다.
상기와 같은 콘크리트파일의 상부를 절단할 때에는 건설장비(굴삭기 등)에 장착된 파쇄기를 이용하여 파쇄하거나, 작업자가 절단기로 직접 절단하게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 절단방법은 건설장비(굴삭기 등)에 장착된 파쇄기를 이용하여 절단할 경우에는 그 절단면이 매끄럽지 못한 문제점이 있으며, 작업자가 절단기로 직접 절단할 경우에는 안전사고(베임 등)발생, 콘크리트파일 기초면 지하수의 상승으로 인한 노무자 실족 및 감전사고 등의 안전사고 발생, 노무자 작업 숙련도에 따른 절단면의 수평상태 불량 등의 문제점이 있다.
본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2015-0112636호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지면의 상부로 노출되어 있는 콘크리트파일의 두부의 절단 작업을 수행하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 작업 시간이 단축되고 노동력이 감소되도록 하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 절단면의 수평 품질을 확보할 수 있도록 하여 절단작업의 효율 및 작업 생산성이 향상되도록 하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 안전사고를 방지할 수 있는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 콘크리트 파일의 두부를 절단하는 장치로서, 플레이트 형태이고, 선단부는 상기 콘크리트 파일 외주를 감싸는 홈 형상의 절단부 본체; 상기 절단부 본체의 양측단에서 전방으로 돌출되어 상기 콘크리트 파일의 측면으로 고정되는 고정 프레임; 상기 절단부 본체의 상부 양측에 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 유압 실린더; 상기 제1 및 제2 유압 실린더의 선단부에 각각 배치되고 상부로는 양단부에 롤러가 배치되며 상기 절단부 본체의 측단을 따라 이동하는 직육면체 형태의 제1 및 제2 동작 프레임; 상기 롤러에 감기어 배치되어 상기 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행하는 와이어 쏘를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공한다.
상기 절단부 본체의 선단부 중앙으로 배치되는 접착 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 절단부 본체가 연결되고, 상기 절단부 본체를 회전 및 이동시키는 이동부 본체와, 일단이 상기 이동부 본체의 전방 양측에 회전 가능하게 연결되고 상기 콘크리트 파일의 외주를 양측에서 감싸는 원호 형태인 제1 및 제2 클램프 암과, 일단은 상기 이동부 본체의 일측에 연결되고, 타단은 상기 제1 및 제2 클램프 암의 후방으로 각각 연결되는 제1 및 제2 클램프 암 동작부를 포함하는 이동부를 더 포함할 수 있다.
상기 이동부는 굴삭기를 포함할 수 있다.
상기 절단부 본체의 폭은, 상기 콘크리트 파일의 직경보다 클 수 있다.
상기 제1 및 제2 유압 실린더는 연동할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유압 실린더의 신장 길이는, 상기 콘크리트 파일의 직경에 대응할 수 있다.
상기 제1 및 제2 동작 프레임은, 단면 형태가 상기 절단부 본체의 측단을 감싸는 'ㄷ'형태일 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 지면의 상부로 노출되어 있는 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 작업 시간이 단축되고 노동력이 감소되며 절단작업의 효율 및 작업 생산성이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 절단면의 수평 품질을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 안전사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 파일 두부 절단 장치에서 사용하는 제1 및 제2 유압 실린더, 제1 및 제2 동작 프레임 및 와이어 쏘의 연결 관계를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 이동부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에서 사용하는 이동부 본체와 절단부 본체의 연결 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 콘크리트 파일 두부 절단 장치가 콘크리트 파일 상에 배치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 콘크리트 파일 절단 작업을 나타내는 도면이다.
도 7은 절단된 파일의 이동을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 파일 두부 절단 장치에서 사용하는 제1 및 제2 유압 실린더, 제1 및 제2 동작 프레임 및 와이어 쏘의 연결 관계를 나타내는 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치(100)는 절단부 본체(110), 고정 프레임(112), 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B), 제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B) 및 와이어 쏘(140)를 포함한다.
절단부 본체(110)는 소정의 크기를 갖는다. 절단부 본체(110)는 후술하는 이동부 본체(210)에 연결되어, 절단 작업 대상인 콘크리트 파일에 배치될 수 있다. 이때, 절단부 본체(110)의 폭은 절단 작업 대상인 콘크리트 파일의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
절단부 본체(110)는 플레이트 형태이지만, 소정의 금속 프레임 또는 금속 프로파일(profile)에 의해 제작되어 후술하는 절단 작업 중, 변형되지 않는다.
절단부 본체(110)는 선단부는 절단 작업 대상인 콘크리트 파일의 외주를 감싸는 반원 형상의 홈 형태인 것이 바람직하다.
고정 프레임(112)은 절단부 본체(110)의 양측단 각각에서 전방으로 돌출가능하게 구성된다. 고정 프레임(112)의 단부는 콘크리트 파일의 측면에 고정되어 콘크리트 파일 절단 작업 중, 절단부 본체(110)가 흔들리지 않도록 한다.
반원 형태인 절단부 본체(110)의 선단부 중앙으로는 접착 패드(114)가 배치될 수 있다.
접착 패드(114)는 절단 작업의 수행 시, 절단 작업 시 콘크리트 파일 표면에 접착되어 절단부 본체(110)가 흔들리지 않도록 하여 절단부 본체(110)가 손상되는 것을 방지한다.
제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)는 절단부 본체(110)의 상부 양측에 서로 평행하게 배치된다.
제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)는 후술하는 제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)이 절단부 본체(110)의 선단을 향하여 전진 및 후퇴할 수 있도록 한다. 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 피스톤 로드의 신길 길이는 콘크리트 파일의 절단 작업이 이루어지도록 하기 위해 절단 작업 대상인 콘크리트 파일의 직경에 대응하는 것이 바람직하다.
여기서, 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)는 서로 연동하는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)은 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 피스톤 로드 단부에 연결되어, 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 동작에 따라 콘크리트 파일을 향하여 전진하거나 원위치로 후퇴할 수 있다.
제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)의 외형은 직육면체 형태일 수 있으나, 사용자의 필요에 따라 다른 형태로 이루어질 수도 있다.
제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)은 단면 형태가 'ㄷ'형태로 이루어져, 절단부 본체(110)의 측단을 감싸는 상태에서 절단보 본체(110)의 측단을 따라 이동할 수 있다.
제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)의 상부에는 소정 개수의 롤러(134)가 배치될 수 있다. 롤러(134) 상에는 후술하는 와이어 쏘(wire saw)(140)가 감기어 배치될 수 있다.
와이어 쏘(140)는 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 길이가 신장되며 제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)이 전방으로 이동하면, 콘크리트 파일(1)의 외주에 대한 절단 작업을 수행한다. 여기서, 와이어 쏘(140)의 동작을 위해 복수의 롤러(134) 중 어느 하나 또는 그 이상의 개수의 롤러에는 와이어 쏘의 구동을 위한 모터(미도시)가 연결될 수 있다. 또한, 복수의 롤러(134) 중 하나의 롤러는 와이어 쏘(140)의 동작을 유지하기 위한 아이들 휠(idle wheel)로 설정될 수 있다.
와이어 쏘(140)는 이 분야에서 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 다른 절단 장치가 절단 작업 대상인 콘크리트 파일로 이동하거나, 절단 작업 완료 후 원래의 위치로 복귀하거나 다른 작업 대상으로 이동하기 위하여 다음과 같은 이동부(200)가 사용된다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 이동부의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에서 사용하는 이동부 본체와 절단부 본체의 연결 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 이동부(200)는 이동부 본체(210), 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)과 제1 및 제2 클램프 암 동작부(230A, 230B)를 포함한다.
우선, 이동부(200)는 굴삭기를 포함할 수 있다. 이동부(200)는 절단부 본체(110)를 파일 절단 작업 현장으로 이동시킨다.
이동부 본체(210)는 굴삭기의 암 선단에 배치될 수 있다. 이동부 본체(210)의 하부에는 절단부 본체(110)가 연결된다.
또한, 이동부 본체(210)는 후술하는 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)을 이용하여 절단된 파일을 소정의 위치에 고정시킬 수 있다.
제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)은 오목한 절단 작업 대상인 콘크리트 파일(concrete pile)(1)의 외주에 접하여 절단 작업 중 절단장치(100)가 흔들리지 않도록 하고, 절단 작업 후에는 절단된 파일을 고정하여 이송 작업이 용이하도록 한다.
제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)은 소정의 크기를 갖는 원호 형태로서, 일단이 절단부 본체(210)의 전방 양측에 회전 가능하게 연결된다. 여기서, 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)은 오목하게 형성된 부분이 서로 대향하도록 배치된다. 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)은 프레임을 원호 형상으로 절곡하여 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)은 원호 형상의 프레임을 복수개로 포함할 수 있다.
제1 및 제2 클램프 암 동작부(230A, 230B) 각각의 일단은 절단부 본체(110)의 측면에 연결되고, 타단은 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)의 외주 일측에 연결된다. 제1 및 제2 클램프 암 동작부(230A, 230B)는 외부에서 공급되는 유압에 의해 동작하여 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)이 콘크리트 파일(1)의 외주에 접하거나, 콘크리트 파일(1)의 외주와 이격되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보기로 한다.
사용자는 절단 작업을 수행하는 절단 장치(100)의 절단부 본체(110)를 이동부(200로 사용되는 굴삭기의 암(Arm) 단부에 연결한다.
이후, 사용자는 굴삭기를 운전하여 절단 작업 대상인 콘크리트 파일(1)의 근처로 절단 장치(100)를 이동시킨 후, 콘크리트 파일(1)의 외주에 결합되도록 한다.
도 5는 본 발명에 의한 콘크리트 파일 두부 절단 장치가 콘크리트 파일 상에 배치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 사용자는 제1 및 제2 클램프 암 동작부(230A, 230B)의 길이가 신장되도록 동작시키면, 제1 및 제2 클램프 암 동작부(230A, 230B가 신장되며 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)이 서로 근접하게 되고, 이에 따라 콘크리트 파일(1)의 외주면의 소정 위치에 결합됨을 알 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)의 결합 위치는 절단 작업 예정 위치보다 다소 높은 위치인 것이 바람직하다.
도 6은 콘크리트 파일 절단 작업을 나타내는 도면이다. 콘크리트 파일(1)에는 제1 및 제2 클램프 암(120A, 120B)가 결합되어 있으나, 절단부의 동작을 나타내기 위하여 클램프 암의 도시는 생략하였다.
도 6의 (a)를 참조하면, 사용자는 제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B) 상의 롤러(134)를 동작시켜 와이어 쏘(140)의 이동이 개시되도록 한다. 절단부 본체(110)에 배치되어 있는 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 길이를 신장시켜 제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)이 전방으로 이동하도록 하여 와이어 쏘(140)가 콘크리트 파일(1) 외주면에 접촉하여 절단 작업이 개시된다.
도 6의 (b)는 콘크리트 파일 절단 작업의 진행을 나타낸다. 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 길이를 신장시켜 제1 및 제2 동작 프레임(130A, 130B)이 전방으로 이동하며 와이어 쏘(140)가 롤러(134)에 의해 이동하며 절단 작업이 진행된다.
도 6의 (c)를 참조하면, 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)의 길이가 계속 신장하고 이에 따라 와이어 쏘(140)에 의한 절단 작업이 계속 진행되어 콘크리트 파일(1)이 절단됨을 알 수 있다.
콘크리트 파일(1)의 절단 작업이 완료되면, 제1 및 제2 유압 실린더(120A, 120B)는 원위치로 복귀시키지만, 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)의 결합 상태는 유지한다.
도 7은 절단된 파일의 이동을 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면, 사용자는 제1 및 제2 클램프 암(220A, 220B)를 이용하여 절단된 콘크리프 파일(1)의 두부를 들어올린다.
도 7의 (b)를 참조하면, 들어올려진 콘크리트 파일(1)을 소정의 위치로 이동시켜 적재하여 정리할 수 있다.
본 발명은, 지면의 상부로 노출되어 있는 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 작업 시간이 단축되고 노동력이 감소되며 절단작업의 효율 및 작업 생산성이 향상되도록 할 수 있고, 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 절단면의 수평 품질을 확보할 수 있으며, 콘크리트파일의 두부의 절단 작업 시 안전사고를 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 콘크리트 파일 두부 절단 장치
110: 절단부 본체 112: 고정 프레임
120A, 120B: 제1 및 제2 유압 실린더
130A, 130B: 제1 및 제2 동작 프레임 140: 와이어 쏘
200: 이동부
220A, 220B: 제1 및 제2 클램프 암
230A, 230B: 제1 및 제2 클램프 암 동작부

Claims (8)

  1. 콘크리트 파일의 두부를 절단하는 장치로서,
    플레이트 형태이고, 선단부는 상기 콘크리트 파일 외주를 감싸는 홈 형상의 절단부 본체;
    상기 절단부 본체의 양측단에서 전방으로 돌출되어 상기 콘크리트 파일의 측면으로 고정되는 고정 프레임;
    상기 절단부 본체의 상부 양측에 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 유압 실린더;
    직육면체 형태로서, 단면 형태는 상기 절단부 본체의 측단을 감싸는 'ㄷ'형태이고, 상기 제1 및 제2 유압 실린더의 선단부에 각각 배치되고 상부로는 양단부에 롤러가 배치되며 상기 절단부 본체의 측단을 따라 이동하는 제1 및 제2 동작 프레임;
    상기 롤러에 감기어 배치되어 상기 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행하는 와이어 쏘를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절단부 본체의 선단부 중앙으로 배치되는 접착 패드를 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절단부 본체가 연결되고, 상기 절단부 본체를 회전 및 이동시키는 이동부 본체와,
    일단이 상기 이동부 본체의 전방 양측에 회전 가능하게 연결되고 상기 콘크리트 파일의 외주를 양측에서 감싸는 원호 형태인 제1 및 제2 클램프 암과,
    일단은 상기 이동부 본체의 일측에 연결되고, 타단은 상기 제1 및 제2 클램프 암의 후방으로 각각 연결되는 제1 및 제2 클램프 암 동작부를 포함하는 이동부를 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동부는 굴삭기를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절단부 본체의 폭은,
    상기 콘크리트 파일의 직경보다 큰 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유압 실린더는 연동하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유압 실린더의 신장 길이는
    상기 콘크리트 파일의 직경에 대응하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  8. 삭제
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