KR101882257B1 - 단관말뚝 연속시공장치 및 이를 이용한 기둥말뚝 시공방법 - Google Patents

Abstract

단관말뚝 연속시공장치를 제공한다.
본 발명은 위치이동이 가능하도록 주행부를 갖는 본체부 ; 상기 본체부에 수직하게 구비되는 수직대 ; 상기 수직대에 형성된 래크기어와 기어물림되는 피니언기어를 회전구동시키는 제1모터를 갖추고, 상기 수직대에 일단이 활주이동가능하게 조립되어 상기 제1모터의 회전구동력에 의해서 상기 수직대를 따라 상하이동되는 수평대 ; 상기 수평대의 하부에 위치되는 단관말뚝의 상단과 결합되어 상기 수평대에 구비되는 제2모터의 회전구동력에 의해서 상기 단관말뚝을 일방향 회전시키는 연결회전체를 포함하고, 상기 연결회전체에 상단이 연결된 단관말뚝을 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 회전근입하고, 선근입된 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 연결된 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 말뚝연결체를 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 회전근입하여 기둥말뚝을 시공한다.

Description

단관말뚝 연속시공장치 및 이를 이용한 기둥말뚝 시공방법{Apparatus for constructing a short pipe and Method for constructing a column using the same}

본 발명은 제한된 공간에서 단관말뚝을 지중에 연속하여 시공하는 장치 및 이를 이용하여 지주파일을 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지표면 아래에 터널, 저수조와 같은 지하구조물을 시공하는 경우에는 지표면 위에 설치되는 교통시설이나 건물 등과의 영향은 최소화하면서, 충분한 크기의 지하구조물을 형성하기 위해서 근래에 다양한 형태의 비개착 시공방법이 개발되었다.

일반적인 비개착 시공방법 중 하나는 다수의 강관을 이용하는 방식으로써, 지표면 아래인 지중에 지하구조물이 시공될 공간의 상부와 측부를 따라 원형 단면 형상의 다수의 강관을 압입 배치한 다음, 상기 지하구조물이 시공될 공간을 배토하여 빈공간을 형성함으로써 해당하는 빈공간에 저수조 또는 지하터널과 같은 지하구조물을 시공하는 것이다.

대한민국 등록특허 10-1362465호에는 지중에 지하구조물이 시공될 공간의 상부 또는 상부와 측부를 따라 소정의 단면 형상의 다수의 강관을 압입 추진한 후, 상기 지하구조물이 시공될 공간을 배토하여 형성하고, 해당 공간에 상기 지하구조물을 형성하는 비개착 시공방법을 개시하고 있다.

그러나 이러한 종래의 비개착식 지하구조물 공법에서 원형단면상의 다수의 강관을 시공하고자 하는 지하구조물의 높이에 맞추어 강제 압입해야만 하기 때문에 다수의 강관을 지중에 수직방향으로 매설하여 설치하는 공정이 매우 복잡하고, 작업시간이 과다하게 소요되어 작업생산성을 저하시키고, 공사기간이 길어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 건물내부 또는 터널내부와 같이 내부공간이 제한된 협소한 공간에서 길이가 짧은 단관말뚝을 연속하여 지중에 근입하면서 기둥파일을 지중에 시공할 수 있는 단관말뚝 연속 시공장치 및 이를 이용한 기둥말뚝 시공방법 및 지하구조물 시공방법을 제공한다.

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

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실시예는, 위치이동이 가능하도록 주행부를 갖는 본체부 ; 상기 본체부의 상부에 구비되는 작동실린더의 로드선단과 상단이 연결되고,상기 본체부의 힌지브라켓과 힌지핀을 매개로 조립되는 다른 힌지브라켓을 길이중간에 갖추어 상기 본체부에 회동가능하게 구비되는 수직대 ; 상기 수직대에 형성된 래크기어와 기어물림되는 피니언기어를 회전구동시키는 제1모터를 갖추고, 상기 수직대에 일단이 활주이동가능하게 조립되어 상기 제1모터의 회전구동력에 의해서 상기 수직대를 따라 상하이동되는 수평대 ; 상기 수평대의 하부에 위치되는 단관말뚝의 상단과 결합되어 상기 수평대에 구비되는 제2모터의 회전구동력에 의해서 상기 단관말뚝을 일방향 회전시키는 연결회전체를 포함하고, 상기 연결회전체에 상단이 연결된 단관말뚝을 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 회전근입하고, 선근입된 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 연결된 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 말뚝연결체를 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 회전근입하여 기둥말뚝을 시공하고, 상기 단관말뚝 또는 상기 말뚝연결체의 회전근입시 발생하는 반발력에 의한 상기 본체부의 위치이동을 방지하는 본체고정부를 포함하고, 상기 본체고정부는 상기 본체부에 구비되어 구조물에 단부가 접하는 제1고정부와 상기 수직대에 구비되어 상기 구조물에 단부가 접하는 제2고정부를 포함하며, 상기 제1고정부는 상기 본체부의 상부에 배치되어 상기 구조물의 천정면과 로드선단이 접하여 수직고정력을 발생시키는 제1수직실린더를 포함하고, 상기 본체부의 좌우양측에 착탈가능하게 배치되어 상기 구조물의 내측면과 로드선단이 접하여 수평고정력을 발생시키는 제1수평실린더를 포함하며, 상기 제2고정부는 상기 수직대에 각각 배치되어 상기 구조물의 천정면과 지면에 로드선단이 접하여 수직고정력을 발생시키는 제2수직실린더를 포함하고, 상기 수직대의 좌우양측에 착탈가능하게 배치되어 상기 구조물과 접하여 수직고정력을 발생시키는 제2수평실린더를 포함하며, 상기 제1수평실린더와 제2수평실린더는 상기 본체부의 본체프레임과 수직대에 각각 고정설치되는 고정브라켓의 고정볼트와 대응하는 조립공을 관통형성한 연결브라켓을 포함하고, 상기 조립공을 통하여 노출되는 고정볼트의 단부에 체결되는 너트에 의해서 상기 본체부의 양측과 상기 수직대의 양측에 각각 착탈가능하게 조립되어 상기 구조물의 내부공간으로 본체부가 진입되기 전 상기 제1수평실린더와 제2수평실린더를 상기 본체프레임과 수직대로부터 분리한 상태에서 상기 구조물의 내부공간으로 본체부와 더불어 수직대가 진입되어 작업위치에 정위치된 다음 재장착하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 제공한다.

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바람직하게, 상기 수평대의 전방에서 단관말뚝을 파지하여 대기하는 말뚝공급부를 포함하고, 상기 말뚝공급부는 상기 수직대의 좌우양측에 일단이 조립되는 한쌍의 지지대와, 상기 한쌍의 지지대의 타단으로부터 서로 마주하도록 절곡되는 한쌍의 연장대와, 상기 단관말뚝의 상단외부면과 접하여 클램핑하는 한쌍의 클램퍼를 작동시키는 작동부 및 상기 한쌍의 지지대와 일단이 연결되고, 상기 수직대의 좌우양측에 타단이 조립되는 한쌍의 경사지지대를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 한쌍의 지지대와 한쌍의 경사지지대는 상기 수직대의 양측에 고정설치되는 고정대의 힌지핀을 매개로 회동가능하게 조립될 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 한쌍의 지지대는 상기 한쌍의 연장대를 일단에 구비하는 이동지지대와, 상기 이동지지대의 타단이 일단으로 슬라이딩가능하게 조립되는 고정지지대를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 말뚝연결체는 선근입된 단관말뚝과 다른 단관말뚝을 서로 연결하는 결합부를 포함하고, 상기 결합부는 상기 단관말뚝의 상단에 일체로 구비되는 제1결합구와, 상기 제1결합구의 내부면으로 대응진입되는 삽입부를 갖추어 다른 단관말뚝의 하단에 일체로 구비되는 제2결합구 및 상기 제1결합구에 형성된 제1핀공과 상기 삽입부에 형성된 제2핀공으로 진입되어 연결되는 결합핀을 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 제1결합구의 내부면과 상기 삽입부의 외부면은 다각단면상으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 적어도 하나의 말뚝삽입홀을 관통형성한 대구경 강관을 준비하는 단계 ; 상기 말뚝삽입홀에 인접하도록 단관말뚝 연속시공장치를 상기 대구경 강관의 내부로 진입이동시키는 단계 ; 상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝삽입홀에 대응위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ; 상기 말뚝삽입홀에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ; 상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 외부면에 절개부를 절개형성한 대구경 강관을 준비한 다음, 상기 절개부를 통하여 일정깊이 함몰형성된 진입로 피트를 형성하는 단계 ; 상기 진입로피트를 따라 단관말뚝 연속시공장치를 상기 대구경 강관의 내부로 진입이동시키는 단계 ; 상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 진입로피트에 대응위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ; 상기 진입로피트에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ; 상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 외부면에 절개부를 절개형성한 대구경 강관을 준비한 다음, 상기 절개부를 통하여 일정깊이 함몰형성된 벽체용 피트를 형성하는 단계 ; 상기 벽체용 피트를 따라 단관말뚝 연속 시공장치를 진입이동시키는 단계 ; 상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 벽체용 피트에 대응위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ; 상기 벽체용 피트에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ; 상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 기둥말뚝을 시공하고, 단관말뚝 연속시공장치가 제거되어 비워지는 벽체용 피트에는 콘크리트 몰타르를 충진한 다음 경화시켜 수직한 콘크리트 벽체를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 구조물벽체와 기둥체사이에 단관말뚝 연속 연속시공장치를 배치하는 단계 ; 상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 구조물벽체와 기둥체사이에 위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ; 상기 구조물벽체와 기둥체사이에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ; 상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 회전근입하는 단계 이전에 상기 단관말뚝 연속시공장치의 본체부의 양측에 구비되는 제1수평실린더 또는 수직대의 양측에 구비되는 제2수평실린더에 의해서 수평고정력을 발생시키는 단계를 포함하며, 상기 수평고정력은 상기 제1수평실린더 또는 제2수평실린더의 각 로드선단은 상기 구조물벽체에 접하여 지지되고, 서로 인접하는 한쌍의 기둥체 외부면에 접하는 보조지지판에 접하여 지지되면서 발생될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는 기둥체와 기둥체사이에 단관말뚝 연속 연속시공장치를 배치하는 단계 ; 상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 기둥체와 기둥체사이에 위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ; 상기 기둥체와 기둥체사이에 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ; 상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 회전근입하는 단계 이전에 상기 단관말뚝 연속시공장치의 본체부의 양측에 구비되는 제1수평실린더 또는 수직대의 양측에 구비되는 제2수평실린더에 의해서 수평고정력을 발생시키는 단계를 포함하며, 상기 수평고정력은 상기 제1수평실린더 또는 제2수평실린더의 각 로드선단은 서로 인접하는 한쌍의 기둥체 외부면에 접하는 보조지지판에 접하여 지지되면서 발생될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 건물의 내부공간이나 대구경 강관의 내부공간과 같이 제한된 공간에서 단관말뚝을 지중에 수직하게 회전근입시킬 수 있기 때문에 순차적으로 연결되면서 연속하여 회전관입되는 단관말뚝에 의해서 지중에 일정깊이의 근입되어 고정되는 기둥말뚝을 간편하게 수행할 수 있다.

(2) 단관말뚝이나 말뚝연결체의 회전근입시 발생하는 반발력에 의해서 본체부와 수직대가 흔들리고 들뜨는 현상을 건물의 내면이나 대구경 강관의 내면에 접하는 수직, 수평실린더를 갖는 본체고정부에 의해서 방지할 수 있기 때문에 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 지중에 회전근입되는 단관말뚝이나 말뚝연결체의 수직상태를 양호하게 유지하여 시공정밀도를 높일 수 있다.

(3) 단관말뚝을 말뚝공급부에 의해서 수평대의 연결회전체의 직하부로 수평이동시킴으로써 중량물인 단관말뚝을 서로 연결하여 결합하는 작업을 작업자가 간편하게 수행할 수 있기 때문에 작업자의 작업부하를 줄이고 안전사고를 방지할 수 있다.

(4) 개구부에 노출되는 선근입된 단관말뚝과 다른 단관말뚝을 결합부의 제1,2결합구 및 결합핀에 의해서 보다 간편하고 신속하게 연결하여 결합할 수 있기 때문에 다수개의 단관말뚝을 연속하여 시공하여 기둥말뚝을 시공하고 지하구조물을 시공하는 작업생산성을 높이고, 전체적인 시공기간을 단축하여 시공비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치에서 제1,2수평실린더를 채용하여 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치에서 제1,2수평실린더를 채용하여 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치에서 말뚝공급부를 채용하여 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치에서 말뚝공급부를 채용하여 적용한 평면도이다.
도 7a 내지 도 7d 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치에서 상,하측 단관말뚝을 결합부에 의해서 서로 연결하는 순서도이다.
도 8a 내지 도 8e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 말뚝삽입홀을 통해 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.
도 9a 내지 도 9e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 진입로피트에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.
도 10a 내지 도 10e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 벽체용 피트에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.
도 11a 내지 도 11e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 구조물벽체와 기둥체사이에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.
도 12a 내지 도 12e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 기둥체와 기둥체사이에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단관말뚝 연속시공장치(100)는 도 1 내지 도 6 에 도시한 바와 같이, 본체부(110), 수직대(120), 수평대(130) 및 연결회전체(140)를 포함하여 건물이나 대구경 강관과 같은 구조물의 제한된 공간에서 지중에 단관말뚝(101)을 하강회전력에 의하여 지중에 연속적으로 회전관입시켜 복수개의 단관말뚝으로 이루어지는 일정길이의 기둥말뚝(103)을 지중에 매입되도록 시공하고, 지하저수조, 터널과 같은 지하구조물을 시공하는 것이다.

상기 본체부(110)는 엔진과 같은 동력에 의해서 위치이동이 가능하도록 주행부(112)를 포함하며, 이러한 본체부(110)는 복수개의 프레임구조물과 강판에 의해서 대략 박스형태로 이루어질 수 있으며, 엔진과 더불어 유압펌프 및 유압탱크를 탑재할 수 있다.

상기 본체부(110)는 상기 단관말뚝(101)의 회전관입시 흔들림과 더불어 들뜸을 방지할 수 있도록 지면이나 구조물의 바닥면에 로드선단이 접하여 수직고정력을 발생시키는 복수개의 고정실린더(114)를 수직하게 구비할 수 있다.

이때, 상기 주행부(112)는 엔진동력에 의해서 무한궤도방식으로 순환되는 캐터필러로 구비되는 것으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 엔진동력에 의해서 회전구동되는 복수개의 휠부재로 구비될 수 있다.

상기 수직대(120)는 상기 본체부(110)의 전방에 지표면에 대하여 수직하게 설치되는 수직구조물로 이루어질 수 있으며, 이러한 수직대(120)의 상단은 상기 본체부의 상부에 구비되는 작동실린더(122)의 로드선단과 핀부재를 매개로 하여 회동가능하게 연결되고, 상기 작동실린더(122)의 후단은 상기 본체부의 상부에 다른 핀부재를 매개로 회동가능하게 연결될 수 있다.

그리고 상기 수직대(120)의 길이중간에 구비되는 힌지브라켓(123a)은 상기 본체부의 전방에 구비되는 다른 힌지브라켓(123b)과 힌지핀(123)을 매개로 회동가능하게 조립된다.

이에 따라, 상기 수직대(120)의 상부에 로드선단이 연결된 작동실린더(122)의 전후진 왕복작동에 의해서 상기 수직대(120)는 상기 힌지핀(123)을 중심으로 하여 회동됨으로써 지표면에 대하여 수직대를 수평대(130)와 더불어 대략 지표면에 대하여 수직하게 배치하거나 일정각도 경사지게 배치할 수 있도록 가변시킬수 있는 것이다.

상기 수평대(130)는 상기 수직대(120)에 형성된 래크기어(125)와 기어물림되는 피니언기어를 회전구동시키는 제1모터(131)를 갖추고, 상기 수직대(120)의 양측면에 형성된 레일(126)을 따라 활주이동가능하도록 대응조립되는 슬라이더를 일단에 갖추어 상기 제1모터(131)의 회전구동력에 의해서 상기 단관말뚝(101)의 회전관입이 가능하도록 상기 수직대(120)를 따라 상하 왕복이동되는 것이다.

상기 연결회전체(140)는 상기 수평대(130)의 하부에 위치되는 단관말뚝(101)의 상단과 결합되어 상기 수평대(130)에 구비되는 제2모터(141)의 회전구동력에 의해서 상기 단관말뚝(101)을 일방향 회전시키는 것이다.

이에 따라, 상기 연결회전체(140)에 상단이 연결된 단관말뚝(101)을 상기 제2모터(141)의 회전구동력에 의해서 일방향으로 회전시킴과 동시에 상기 제1모터(131)의 회전구동력에 의해서 상기 수평대(130)를 하강시키게 되면, 상기 단관말뚝(101)은 하강 및 회전력에 의해서 지중에 회전근입되는 것이다.

그리고 지중에 선근입된 단관말뚝(101)의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 연결된 말뚝연결체(102)의 상단을 상기 연결회전체(140)에 연결하여 결합한 다음, 상기 말뚝연결체(102)를 상기 제1,2모터(131,141)의 회전구동력에 의해서 하강회전시키는 공정을 반복하게 되면, 지중에 순차적으로 연속하여 회전근입되는 복수개의 단관말뚝이 연속하여 연결된 말뚝연결체에 의해서 일정길이의 기둥말뚝(103)을 시공할 수 있는 것이다.

이때, 초기에 상기 연결회전체(140)에 상단이 연결되어 회전관입되는 단관말뚝(101)의 하부단에는 스크류형상의 굴착비트(101a)를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 수직대의 하단에는 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 회전관입되는 단관말뚝의 외부면과 선단이 접하여 지지하도록 벌림오므림 작동되는 한쌍의 지지암을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 말뚝연결체(102)는 도 7a 내지 도 7b 에 도시한 바와 같이, 복수개의 단관말뚝을 길이방향으로 서로 연결하여 일체로 결합하는 결합부(150)를 포함하는바, 이러한 결합부(150)는 선근입된 단관말뚝(101)을 하부말뚝으로 하고, 다른 단관말뚝(101)을 상부말뚝으로 하여 서로 연결하여 결합할 수 있도록 제1,2결합구(151,152) 및 결합핀(153)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 결합부(150)는 상기 굴착비트를 구비하거나 구비하지 않는 단관말뚝(101)의 상단에 일체로 용접되어 구비되는 제1결합구(151)를 갖추고, 상기 제1결합구(151)의 내부면으로 대응진입되어 삽입배치되는 삽입부(152b)를 일정길이 돌출형성하여 다른 단관말뚝의 하단에 일체로 용접되어 구비되는 제2결합구(152)를 갖추는 한편, 상기 제1결합구의 내부면으로 상기 제2결합구의 삽입구가 대응삽입되어 중첩되도록 상기 제1결합구에 관통형성된 제1핀공(151a)과 상기 삽입부(152b)에 관통형성된 제2핀공(152a)을 포함하고, 상기 제1,2핀공으로 진입되어 연결되는 일정길이의 결합핀(153)을 포함할 수 있다.

이때, 서로 일치되는 제1,2핀공(151a,152a)으로 대응삽입되어 외부노출되는 결합핀(153)의 일단부에는 핀공으로부터의 분리이탈을 방지하도록 고정클립을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1결합구(151)의 내부면은 상기 제2결합구와의 결합력을 높일 수 있도록 상기 삽입부의 외부면과 동일하게 육각형과 같은 다각단면상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 단관말뚝의 상단에 구비되는 제1결합구의 제1핀공(151a)은 상기 말뚝연결체(140)의 하부에 구비되는 피결합구의 핀공과 결합핀을 매개로 연결될 수 있다.

한편, 상기 제1,2모터(131,141)의 회전구동력에 의한 상기 단관말뚝 또는 상기 말뚝연결체의 회전하강 근입시 발생하는 반발력에 의해서 상기 본체부(110)가 들뜨거나 진동하면서 위치가 이동하는 것을 방지하도록 상기 본체부(110)를 건물의 내부공간에 구비되는 벽체나 기둥과 같은 구조물이나 대구경 강관과 같은 구조물에서 고정력을 발생시키는 본체고정부(160)를 포함할 수 있다.

이러한 본체고정부(160)는 상기 본체부(110)에 구비되어 건물이나 대구경 강관과 같은 구조물에 단부가 접하여 고정력을 발생시키는 제1고정부(160a)를 포함하거나 상기 수직대(130)에 구비되어 상기 구조물에 단부가 접하여 고정력을 발생시키는 제2고정부(160b)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1고정부(160a)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 본체부의 상부에 배치되어 구조물의 천정면과 로드선단이 접하여 본체부를 확고히 고정하도록 수직방향의 고정력을 발생시키는 적어도 하나의 제1수직실린더(161)를 포함하거나 상기 본체부(110)의 좌우양측에 고정설치되거나 착탈가능하게 배치되어 상기 구조물과 로드선단이 접하여 수평고정력을 발생시키는 한쌍의 제1수평실린더(162)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 제1수직실린더(161)의 전진작동에 의해서 로드선단이 건물이나 대구경 강관과 같은 구조물의 천정면이나 내부면에 접하거나 상기 제1수평실린더(162)의 전진작동에 의해서 로드선단이 상기 구조물의 내부면에 접하게 되면, 상기 연결회전체의 회전과 더불어 상기 수평대의 하강작동에 의한 단관말뚝이나 말뚝연결체의 회전관입시 발생하는 반발력에 의한 본체부의 뜰듬이나 진동을 방지할 수 있기 때문에 단관말뚝이나 말뚝연결체의 회전하강 관입시 수평면에 대한 수직도를 일정하게 유지하면서 지중에 단관말뚝이나 말뚝연결체를 회전하강 근입하는 작업을 보다 원활하고 정밀하게 수행할 수 있는 것이다.

이때, 상기 한쌍의 제1수평실린더(162)는 상기 본체부(110)의 측면인 본체프레임에 고정설치되는 고정브라켓(166)의 고정볼트(166a)와 대응하는 조립공(167a)을 관통형성한 연결브라켓(167)을 포함하고, 상기 조립공을 통하여 노출되는 고정볼트(166a)의 단부에 체결되는 너트에 의해서 상기 본체부(110)의 양측에 각각 착탈가능하게 조립되는 것이다.

여기서, 상기 조립공(167a)은 하향 개구된 장공형태로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 원형 관통공 형태로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1수평실린더(162)는 상기 구조물의 내부공간으로 본체부가 진입되기 전 본체부로부터 분리한 상태에서 상기 구조물의 내부공간으로 본체부가 간섭없이 진입되어 작업위치에 정위치된 다음 재장착할 수 있기 때문에 건물이나 대구경 강관의 내부로의 진입시 걸림을 방지할 수 있는 것이다.

즉, 상기 제2고정부(160b)는 도 3 과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 수직대(120)의 상부에 배치되어 제1수직실린더와 마찬가지로 상기 구조물의 천정면과 로드선단이 접하여 수직대를 확고히 고정하도록 수직방향의 고정력을 발생시키는 한쌍의 제2수직실린더(163)를 포함하거나 상기 수직대(120)의 좌우양측에 고정설치되거나 착탈가능하게 배치되어 상기 구조물의 내측면과 로드선단이 접하여 수평고정력을 발생시키는 한쌍의 제2수평실린더(164)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 제2수직실린더(163)의 전진작동에 의해서 로드선단이 건물이나 대구경 강관과 같은 구조물의 천정면이나 내부면에 접하거나 상기 제2수평실린더(164)의 전진작동에 의해서 로드선단이 상기 구조물의 내부면에 접하게 되면, 상기 연결회전체의 회전과 더불어 상기 수평대의 하강작동에 의한 단관말뚝이나 말뚝연결체의 회전하강 관입시 발생하는 반발력에 의한 수직대의 뜰듬이나 진동을 방지할 수 있기 때문에 단관말뚝(101)이나 말뚝연결체(102)의 회전하강 관입시 수평면에 대한 수직도를 일정하게 유지하면서 지중에 단관말뚝(101)이나 말뚝연결체(102)를 회전하강 근입하는 작업을 보다 원활하고 정밀하게 수행할 수 있는 것이다.

이때, 상기 한쌍의 제2수평실린더(164)는 상기 고정볼트를 갖는 고정브라켓과 조립공을 갖는 연결브라켓과 같은 브라켓구조물에 의해서 상기 수직대(120)의 양측에 각각 착탈가능하게 조립됨으로써 상기 제1수평실린더(162)와 마찬가지로 상기 구조물의 내부공간으로 본체부가 진입되기 전 상기 수직대로부터 분리한 상태에서 상기 구조물의 내부공간으로 본체부와 더불어 수직대가 진입되어 작업위치에 정위치된 다음 재장착할 수 있기 때문에 건물이나 대구경 강관의 내부로의 진입시 걸림을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 수평대의 전방에 위치하여 회전하강 관입하고자 하는 단관말뚝(101)을 파지하여 대기하는 말뚝공급부(170)를 포함하는바, 이러한 말뚝공급부(170)는 상기 수직대(120)의 좌우양측에 일단이 조립되는 한쌍의 지지대(171)를 갖추고, 상기 한쌍의 지지대의 타단으로부터 서로 마주하도록 대략 직각으로 절곡되는 한쌍의 연장대(172)를 갖추는 한편, 작업대기하고자 하는 단관말뚝(101)의 상단외부면과 접하여 파지하도록 한쌍의 클램퍼(173)를 클램핑 작동시키는 작동부(170)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 한쌍의 지지대(171)와 수직대(120)의 좌우양측사이에는 중량물인 단관말뚝(101)을 클램퍼로서 클램핑하여 지지하는 지지대의 수평상태를 안전하게 유지할 수 있도록 상기 한쌍의 지지대(171)에 일단이 연결되고, 상기 수직대(120)의 좌우양측에 타단이 조립되는 한쌍의 경사지지대(175)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 한쌍의 지지대(171)와 한쌍의 경사지지대(175)의 각 일단부는 상기 수직대(120)의 좌우양측에 고정설치되는 고정대(176)의 힌지핀(176a)을 매개로 하여 각각 회동가능하게 조립됨으로써 상기 수직대를 중심으로 하여 한쌍의 지지대를 좌우양측으로 벌리거나 오므릴 수 있기 때문에 단관말뚝(101)의 상단 양측에 배치되는 한쌍의 클램퍼(173)를 단관말뚝의 외부면으로부터 멀어지게 하거나 상기 단관말뚝의 외부면에 근접시킬 수 있다.

그리고 상기 한쌍의 지지대(171)는 상기 연장대(172)를 각 일단에 구비하는 한쌍의 이동지지대(171b)를 갖추고, 상기 이동지지대(171b)의 타단이 일단으로 슬라이딩가능하게 대응 조립되어 상기 수직대의 양측에 고정설치되거나 상기 수직대의 양측에 고정설치된 고정대의 힌지핀(176a)을 매개로 하여 회동가능하게 조립된다.

이에 따라, 상기 클램퍼(173)에 의해서 클램핑된 단관말뚝(101)은 외관인 고정지지대(171a)의 내부공으로 슬라이딩 이동가능하게 조립된 내관인 이동지지대(171b)의 수평이동에 의해서 상기 단관말뚝(101)을 연결회전체의 직하부에 위치되도록 배치한 다음, 상기 수평대(130)의 하강과 더불어 하강되는 연결회전체(140)와 수평이동되어 대기하는 단관말뚝(101)의 상단을 서로 연결하여 결합하는 작업을 작업자가 보다 간편하게 수행할 수 있는 것이다.

이때, 상기 말뚝공급부(170)는 상기 제1,2수평실린더(162,164)와 마찬가지로 상기 고정볼트를 갖는 고정브라켓과 조립공을 갖는 연결브라켓과 같은 브라켓구조물에 의해서 상기 수직대의 양측에 착탈가능하게 조립됨으로써 상기 제1,2수평실린더(162,164)와 마찬가지로 상기 구조물의 내부공간으로 본체부가 진입되기 전 수직대로부터 분리한 상태에서 상기 구조물의 내부공간으로 본체부와 더불어 수직대가 진입되어 작업위치에 정위치된 다음 재장착할 수 있기 때문에 건물이나 대구경 강관과 같은 구조물의 내부로의 진입시 걸림을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상기한 구성을 갖는 단관말뚝 연속시공장치(100)를 이용하여 대구경 강관(210)의 제한된 내부공간에서 기둥말뚝(103)이 지중에 일정깊이 근입되도록 시공하는 작업은 먼저 도 8a 에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 말뚝삽입홀(215)을 관통형성하고, 일정크기의 내경을 갖는 대구경 강관(210)을 준비한다.

상기 대구경 강관(210)에 관통형성되는 말뚝삽입홀(215)은 기둥말뚝을 형성하는 단관말뚝의 외경과 대략 동일하거나 상대적으로 큰 내경을 갖는 크기로 관통형성되며, 상기 대구경 강관(210)의 길이방향으로 일정간격을 두고 복수개 관통형성될 수 있다.

이때, 상기 대구경 강관(210)은 지표면 아래에 토양에 덮어져 매설되어 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 지표면에 몸체일부가 매설되어 부분적으로 노출되거나 지표면에 올려져 배치될 수 있다.

또한, 상기 대구경 강관(210)은 상기 단관말뚝 연속시공장치의 전체높이보다 상대적으로 큰 내경크기를 갖는 원형관체나 사각관체로 구비될 수 있다.

이어서, 도 8b 에 도시한 바와 같이, 상기 대구경 강관(210)의 내부로 상기 단관말뚝 연속시공장치(100)를 진입이동시킴으로써 상기 단관말뚝 연속 시공장치(100)를 말뚝삽입홀(215)에 인접배치하여 위치시킨다.

그리고 도 8c 에 도시한 바와 같이, 상기 단관말뚝이나 말뚝 연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전시켜 근입하기 이전에 상기 대구경 강관의 내부에 배치된 말뚝단관 연속시공장치(100)를 상기 본체부(110)에 구비되는 제1고정부(160a) 또는 상기 수직대(120)에 구비되는 제2고정부O(160b)로 이루어지는 본체고정부(160)에 의해서 확고히 안정적으로 위치고정할 수 있다.

즉, 상기 본체부(110)의 상부에 구비되는 제1수직실린더(161)의 로드선단을 강관 구조물(210)의 천정면에 직간접적으로 접하도록 함으로써 상기 본체부를 대구경 강관(210)의 내부에 위치고정하는 수직고정력을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 본체부(110)의 양측에 구비되는 제1수평실린더(162)의 로드선단을 강관 구조물의 내면에 직간접적으로 접하도록 함으로써, 상기 본체부를 위치고정하는 수평고정력을 발생시킬 수 있다.

이와 더불어, 상기 단관말뚝의 하강회전 관입시 발생하는 반발력에 의한 본체의 움직임을 제1고정부와 더불어 방지하거나 독립적으로 방지할 수 있도록 상기 수직대(120)의 상부에 구비되는 제2수직실린더(163)의 로드선단을 대구경 강관의 천정면에 직간접적으로 접하도록 함으로써 상기 수직대를 위치고정하는 수직고정력을 발생시킬 수 있고, 상기 수직대(120)의 양측에 구비되는 제2수평실린더(164)의 로드선단을 대구경 강관의 내면에 접하여 상기 수직대(120)를 위치고정하는 수평고정력을 발생시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 대구경 강관 내부에 삽입배치된 단관말뚝 연속 시공장치(100)는 상기 본체고정부의 제1,2고정부 또는 제1,2고정부중 어느 하나에 의해서 하강회전 관입시 발생하는 반발력에 기인하는 본체부의 움직임을 방지할 수 있는 것이다.

도 8d에 도시한 바와 같이, 상기 대구경 강관(210)에 관통형성된 말뚝삽입홀을 통하여 단관말뚝을 하강회전 관입하는 작업을 위해서는 상기 단관말뚝(101)의 상단을 상기 수평대(130)에 구비되는 연결회전체(140)에 연결하여 결합한 다음, 상기 제1모터의 회전구동력에 의해서 수평대(130)를 하강안내함과 동시에 상기 제2모터의 회전구동력에 의해서 상기 단관말뚝(101)을 회전시키면, 하단에 굴착비트를 갖는 단관말뚝이 하강회전되면서 지중에 서서히 회전근입되는 것이다.

그리고 상기 말뚝 삽입홀(215)을 통하여 하단에 굴착비트를 갖는 단관말뚝(101)을 하강회전력에 의해서 회전근입한 다음, 상기 개구부(115)에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단은 도 7a 내지 도 7d 에 도시한 바와 같이, 상기 결합부(150)의 제1,2결합구(151,152) 및 결합핀(153)에 의해서 서로 일체화되도록 결합되어 적어도 2개이상의 단관말뚝이 서로 연결된 말뚝연결체(102)를 형성하게 된다.

이어서, 상기 말뚝연결체(102)의 상단이 상승복귀된 수평대에 설치된 연결회전체(140)에 결합한 다음, 도 8e 에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2모터(131,141)의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체(102)를 하강회전시켜 지중에 회전근입하게 되면, 지중에 적어도 2개 이상의 단관말뚝(101)이 서로 연결된 말뚝연결체(102)로 이루어지는 일정길이의 기둥말뚝(103)을 시공완성할 수 있는 것이다.

도 9a 내지 도 9e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 진입로피트에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.

상기한 구성을 갖는 단관말뚝 연속시공장치(100)를 이용하여 대구경 강관(210)의 개구부를 통하여 형성되는 진입로피트(216)에서 기둥말뚝(103)이 지중에 일정깊이 근입되도록 시공하는 작업은 먼저 9a 에 도시한 바와 같이, 길이방향으로 개구부(215a)를 절개형성한 대구경 강관(210)을 준비한다.

상기 대구경 강관의 외부면에 형성된 절개부를 통하여 일정깊이(h) 함몰형성된 진입로 피트(216)를 형성하며, 상기 진입로 피트(216)의 폭은 단관말뚝 연속시공장치(100)의 주행부가 통과할 수 있을 정도의 크기로 형성되고, 상기 진입로 피트(216)의 깊이(h)는 상기 본체부와 수직대에 구비되는 제1,2수평실린더가 대구경 강관의 내부에 위치할 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

이어서, 도 9b 에 도시한 바와 같이, 상기 진입로 피트를 통하여 대구경 강관(210)의 내부로 상기 단관말뚝 연속 시공장치(100)를 진입이동시킨 다음, 기둥말뚝을 시공하고자 하는 위치에 정지시킨다.

이러한 상태에서 도 9c 내지 도 9e 에 도시한 바와 같이, 상기 본체부(110)에 구비되는 제1고정부(160A) 또는 상기 수직대(120)에 구비되는 제2고정부로 이루어지는 본체고정부(160)를 대구경 강관내부에 접하여 지지되도록 하여 단관말뚝 연속 시공장치(100)를 위치고정한 다음, 연결회전체(140)에 연결되는 단관말뚝이나 말뚝 연결체를 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 근입하는 작업을 연속하여 반복수행함으로써, 지중에 적어도 2개 이상의 단관말뚝(101)이 서로 연결된 말뚝연결체(102)로 이루어지는 일정길이의 기둥말뚝(103)을 시공완성할 수 있는 것이다.

도 10a 내지 도 10e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 진입로피트에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.

상기한 구성을 갖는 단관말뚝 연속시공장치(100)를 이용하여 대구경 강관(210)의 개구부를 통하여 형성되는 벽체용 피트(216a)에서 기둥말뚝(103)이 지중에 일정깊이 근입되도록 시공하는 작업은 먼저 10a 에 도시한 바와 같이, 길이방향으로 개구부(215b)를 절개형성한 대구경 강관(210)을 준비한다.

상기 대구경 강관의 외부면에 형성된 절개부(215b)를 통하여 일정깊이(h) 함몰형성된 벽체용 피트(216a)를 형성한다.

상기 벽체용 피트(216a)의 폭은 상기 단관말뚝 연속시공장치(100)의 주행부가 자유롭게 통과할 수 있을 정도의 크기로 형성되고, 상기 벽체용 피트(216b)의 깊이(h)는 상기 본체부와 수직대에 구비되는 제1,2수평실린더가 벽체용 피트의 내부면과 대응하여 위치할 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 벽체용 피트(216a)는 상기 기둥말뚝(103)의 시공후 단관말뚝 연속시공장치(100)를 외부로 인출한 상태에서 몰타르가 채워져 경화됨으로써 선시공된 기둥말뚝(103)의 상단이 하단에 일체로 연결되는 지중구조물의 수직한 콘크리트 벽체를 형성하게 된다.

이어서, 도 10b 에 도시한 바와 같이, 상기 벽체용 피트(216a)의 바닥면을 통하여 대구경 강관(210)의 내부로 상기 단관말뚝 연속 시공장치(100)를 진입이동시킨 다음, 기둥말뚝을 시공하고자 하는 위치에 정지시킨다.

이러한 상태에서 도 10c 내지 도 10e 에 도시한 바와 같이, 상기 본체부(110)에 구비되는 제1고정부(160a) 또는 상기 수직대(120)에 구비되는 제2고정부로 이루어지는 본체고정부(160)를 벽체용 피트의 내부면에 접하여 지지되도록 하여 단관말뚝 연속 시공장치(100)를 위치고정한 다음, 연결회전체에 연결되는 단관말뚝이나 말뚝 연결체를 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 근입하는 작업을 연속하여 반복수행함으로써, 상기 벽체용 피트의 바닥면에 적어도 2개 이상의 단관말뚝(101)이 서로 연결된 말뚝연결체(102)로 이루어지는 일정길이의 기둥말뚝(103)을 시공완성할 수 있는 것이다.

그리고 상기 기둥말뚝을 시공한 다음, 단관말뚝 연속시공장치(100)가 외부로 제거되어 비워지는 벽체용 피트(216a)에는 콘크리트 몰타르를 충진하여 경화시킴으로써 지중구조물의 벽체를 이루는 수직한 콘크리트 벽체를 형성할 수 있다.

도 11a 내지 도 11e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 구조물벽체와 기둥체사이에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.

상기한 구성을 갖는 단관말뚝 연속시공장치(100)를 이용하여 수직한 구조물벽체(B)와 수직한 기둥체(P)사이에서 기둥말뚝(103)이 지중에 일정깊이 근입되도록 시공하는 작업은 먼저 11a 와 도 11b 에 도시한 바와 같이, 콘크리트소재로 현장타설되는 RC벽체나 예비성형된 PC벽체로 이루어지는 구조물벽체(B)와 바닥면으로부터 대략 수직하게 시공되는 기둥체(P)와의 사이에 단관말뚝 연속시공장치(100)를 배치한다.

그리고 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하기 전에 도 11c 에 도시한 바와 같이, 상기 단관말뚝 연속시공장치의 본체부(110) 양측에 각각 구비되는 한쌍의 제1수평실린더(162) 또는 상기 수직대(120)의 양측에 구비되는 한쌍의 제2수평실린더(164)에 의해서 기둥말뚝을 시공하고자 하는 위치에 본체부를 확고히 위치고정할 수 있다.

즉, 좌우한쌍으로 구비되는 제1수평실린더(162) 또는 제2수평실린더(164)의 전진작동에 의해서 외측으로 확장연장되는 로드선단은 상기 구조물벽체(B)에 접하여 지지됨과 동시에 서로 인접하는 한쌍의 기둥체(P) 외부면에 일측면이 접하도록 구비되는 대략 사각판상의 보조지지판(169)의 타측면에 접하여 지지된다.

이때, 상기 보조지지판(169)은 대략 사각판상으로 이루어지는 금속소재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 직선상의 금속프레임으로 이루어질 수 있다.

상기 보조지지판(169)의 일측면과 기둥체(P)와의 사이에는 고무소재 또는 수지소재로 이루어지는 완충부재(169a)를 개재하는 것이 바람직하다.

연속하여, 상기 제1,2수평실린더(162,164)에 의해서 단관말뚝 연속시공장치가 구조물벽체와 기둥체사이에 확고히 위치고정된 상태에서 도 11d 와 도 11e 에 도시한 바와 같이, 연결회전체에 연결되는 단관말뚝이나 말뚝연결체를 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 근입하는 작업을 연속하여 반복수행함으로써, 시공면에 적어도 2개 이상의 단관말뚝(101)이 서로 연결된 말뚝연결체(102)로 이루어지는 일정길이의 기둥말뚝(103)을 시공완성할 수 있는 것이다.

도 12a 내지 도 12e 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단관말뚝 연속시공장치를 이용하여 기둥체와 기둥체사이에서 기둥말뚝을 시공하는 공정도이다.

상기한 구성을 갖는 단관말뚝 연속시공장치(100)를 이용하여 복수개의 수직한 기둥체(P)들사이에서 기둥말뚝(103)이 지중에 일정깊이 근입되도록 시공하는 작업은 먼저 12a 와 도 21b 에 도시한 바와 같이, 바닥면으로루터 대략 수직하게 시공되는 기둥체(P)들 사이에 단관말뚝 연속시공장치(100)를 배치한다.

이때, 상기 기둥체(P)는 상기 단관말뚝 연속시공장치(100)를 사이에 두고 2열로 배열되는 수직구조물이다.

그리고 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하기 전에 도 12c 에 도시한 바와 같이, 상기 단관말뚝 연속시공장치의 본체부(110) 양측에 각각 구비되는 한쌍의 제1수평실린더(162) 또는 상기 수직대(120)의 양측에 구비되는 한쌍의 제2수평실린더(164)에 의해서 기둥말뚝을 시공하고자 하는 위치에 본체부를 확고히 위치고정할 수 있다.

즉, 좌우한쌍으로 구비되는 제1수평실린더(162) 또는 제2수평실린더(164)의 전진작동에 의해서 외측으로 확장연장되는 각 로드선단은 2열로 배열되고, 서로 인접하는 한쌍의 기둥체(P) 외부면에 일측면이 접하도록 구비되는 대략 사각판상의 보조지지판(169)의 타측면에 각각 접하여 지지됨으로써 수평방향으로 고정력을 발생시킨다.

그리고 상기 제1,2수평실린더(162,164)에 의해서 단관말뚝 연속시공장치가 2열의 기둥체들사이에 확고히 위치고정된 상태에서 도 12d 와 도 12e 에 도시한 바와 같이, 연결회전체에 연결되는 단관말뚝이나 말뚝 연결체를 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 근입하는 작업을 연속하여 반복수행함으로써, 시공면에 적어도 2개 이상의 단관말뚝(101)이 서로 연결된 말뚝연결체(102)로 이루어지는 일정길이의 기둥말뚝(103)을 시공완성할 수 있는 것이다.

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.

110 : 본체부
120 : 수직대
130 : 수평대
131 : 제1모터
140 : 연결회전체
141 : 제2모터
150 : 결합부
151 : 제1결합구
152 : 제2결합구
153 : 결합핀
160 : 본체고정부
160a,160b : 제1,2고정부
161,162 : 제1수직,수평실린더
163,164 : 제1수직 수평실린더
170 : 말뚝공급부
171 : 지지대
172 : 연장대
173 : 클램퍼
174 : 작동부
210 : 대구경 강관
215 : 개구부
220 : 소구경 강관

Claims (18)

1. 위치이동이 가능하도록 주행부를 갖는 본체부 ;
   상기 본체부의 상부에 구비되는 작동실린더의 로드선단과 상단이 연결되고,상기 본체부의 힌지브라켓과 힌지핀을 매개로 조립되는 다른 힌지브라켓을 길이중간에 갖추어 상기 본체부에 회동가능하게 구비되는 수직대 ;
   상기 수직대에 형성된 래크기어와 기어물림되는 피니언기어를 회전구동시키는 제1모터를 갖추고, 상기 수직대에 일단이 활주이동가능하게 조립되어 상기 제1모터의 회전구동력에 의해서 상기 수직대를 따라 상하이동되는 수평대 ;
   상기 수평대의 하부에 위치되는 단관말뚝의 상단과 결합되어 상기 수평대에 구비되는 제2모터의 회전구동력에 의해서 상기 단관말뚝을 일방향 회전시키는 연결회전체를 포함하고,
   상기 연결회전체에 상단이 연결된 단관말뚝을 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 회전근입하고, 선근입된 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 연결된 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 말뚝연결체를 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 하강회전시켜 지중에 회전근입하여 기둥말뚝을 시공하고,
   상기 단관말뚝 또는 상기 말뚝연결체의 회전근입시 발생하는 반발력에 의한 상기 본체부의 위치이동을 방지하는 본체고정부를 포함하고,
   상기 본체고정부는 상기 본체부에 구비되어 구조물에 단부가 접하는 제1고정부와 상기 수직대에 구비되어 상기 구조물에 단부가 접하는 제2고정부를 포함하며,
   상기 제1고정부는 상기 본체부의 상부에 배치되어 상기 구조물의 천정면과 로드선단이 접하여 수직고정력을 발생시키는 제1수직실린더를 포함하고, 상기 본체부의 좌우양측에 착탈가능하게 배치되어 상기 구조물의 내측면과 로드선단이 접하여 수평고정력을 발생시키는 제1수평실린더를 포함하며,
   상기 제2고정부는 상기 수직대에 각각 배치되어 상기 구조물의 천정면과 지면에 로드선단이 접하여 수직고정력을 발생시키는 제2수직실린더를 포함하고, 상기 수직대의 좌우양측에 착탈가능하게 배치되어 상기 구조물과 접하여 수직고정력을 발생시키는 제2수평실린더를 포함하며,
   상기 제1수평실린더와 제2수평실린더는 상기 본체부의 본체프레임과 수직대에 각각 고정설치되는 고정브라켓의 고정볼트와 대응하는 조립공을 관통형성한 연결브라켓을 포함하고, 상기 조립공을 통하여 노출되는 고정볼트의 단부에 체결되는 너트에 의해서 상기 본체부의 양측과 상기 수직대의 양측에 각각 착탈가능하게 조립되어 상기 구조물의 내부공간으로 본체부가 진입되기 전 상기 제1수평실린더와 제2수평실린더를 상기 본체프레임과 수직대로부터 분리한 상태에서 상기 구조물의 내부공간으로 본체부와 더불어 수직대가 진입되어 작업위치에 정위치된 다음 재장착하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 수평대의 전방에서 단관말뚝을 파지하여 대기하는 말뚝공급부를 포함하고,
   상기 말뚝공급부는 상기 수직대의 좌우양측에 일단이 조립되는 한쌍의 지지대와, 상기 한쌍의 지지대의 타단으로부터 서로 마주하도록 절곡되는 한쌍의 연장대와, 상기 단관말뚝의 상단외부면과 접하여 클램핑하는 한쌍의 클램퍼를 작동시키는 작동부 및 상기 한쌍의 지지대와 일단이 연결되고, 상기 수직대의 좌우양측에 타단이 조립되는 한쌍의 경사지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 한쌍의 지지대와 한쌍의 경사지지대는 상기 수직대의 양측에 고정설치되는 고정대의 힌지핀을 매개로 회동가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 한쌍의 지지대는 상기 한쌍의 연장대를 일단에 구비하는 이동지지대와, 상기 이동지지대의 타단이 일단으로 슬라이딩가능하게 조립되는 고정지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 말뚝연결체는 선근입된 단관말뚝과 다른 단관말뚝을 서로 연결하는 결합부를 포함하고,
   상기 결합부는 상기 단관말뚝의 상단에 일체로 구비되는 제1결합구와, 상기 제1결합구의 내부면으로 대응진입되는 삽입부를 갖추어 다른 단관말뚝의 하단에 일체로 구비되는 제2결합구 및 상기 제1결합구에 형성된 제1핀공과 상기 삽입부에 형성된 제2핀공으로 진입되어 연결되는 결합핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1결합구의 내부면과 상기 삽입부의 외부면은 다각단면상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치.
11. 적어도 하나의 말뚝삽입홀을 관통형성한 대구경 강관을 준비하는 단계 ;
    상기 말뚝삽입홀에 인접하도록 제1항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 단관말뚝 연속 시공장치를 상기 대구경 강관의 내부로 진입이동시키는 단계 ;
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝삽입홀에 대응위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ;
    상기 말뚝삽입홀에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ;
    상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
12. 외부면에 절개부를 절개형성한 대구경 강관을 준비한 다음, 상기 절개부를 통하여 일정깊이 함몰형성된 진입로 피트를 형성하는 단계 ;
    상기 진입로피트를 따라 제1항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 단관말뚝 연속 시공장치를 상기 대구경 강관의 내부로 진입이동시키는 단계 ;
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 진입로 피트에 대응위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ;
    상기 진입로 피트에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ;
    상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
13. 외부면에 절개부를 절개형성한 대구경 강관을 준비한 다음, 상기 절개부를 통하여 일정깊이 함몰형성된 벽체용 피트를 형성하는 단계 ;
    상기 벽체용 피트를 따라 제1항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 단관말뚝 연속 시공장치를 진입이동시키는 단계 ;
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 벽체용 피트에 대응위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ;
    상기 벽체용 피트에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ;
    상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 기둥말뚝을 시공하고, 단관말뚝 연속시공장치가 제거되어 비워지는 벽체용 피트에는 콘크리트 몰타르를 충진한 다음 경화시켜 수직한 콘크리트 벽체를 형성하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
15. 구조물벽체와 기둥체사이에 제1항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 단관말뚝 연속 연속시공장치를 배치하는 단계 ;
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 구조물 벽체와 기둥체사이에 위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ;
    상기 구조물 벽체와 기둥체사이에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ;
    상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 회전근입하는 단계 이전에
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 본체부의 양측에 구비되는 제1수평실린더 또는 수직대의 양측에 구비되는 제2수평실린더에 의해서 수평고정력을 발생시키는 단계를 포함하며,
    상기 수평고정력은 상기 제1수평실린더 또는 제2수평실린더의 각 로드선단은 상기 구조물벽체에 접하여 지지되고, 서로 인접하는 한쌍의 기둥체 외부면에 접하는 보조지지판에 접하여 지지되면서 발생되는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
17. 기둥체와 기둥체사이에 제1항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 단관말뚝 연속시공장치를 배치하는 단계 ;
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 연결회전체에 단관말뚝의 상단을 연결한 다음, 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 기둥체와 기둥체사이에 위치하는 단관말뚝을 하강회전시켜 지중에 회전근입하는 단계 ;
    상기 기둥체와 기둥체사이에서 외부노출되는 단관말뚝의 상단과 다른 단관말뚝의 하단이 서로 연결되어 결합된 말뚝연결체를 형성하는 단계 ;
    상기 말뚝연결체의 상단을 상기 연결회전체에 결합한 다음, 상기 제1,2모터의 회전구동력에 의해서 상기 말뚝연결체를 하강회전시켜 지중에 하강회전 근입하는 단계를 포함하여 지중에 일정길이의 기둥말뚝을 시공하는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 회전근입하는 단계 이전에
    상기 단관말뚝 연속시공장치의 본체부의 양측에 구비되는 제1수평실린더 또는 수직대의 양측에 구비되는 제2수평실린더에 의해서 수평고정력을 발생시키는 단계를 포함하며,
    상기 수평고정력은 상기 제1수평실린더 또는 제2수평실린더의 각 로드선단은 서로 인접하는 한쌍의 기둥체 외부면에 접하는 보조지지판에 접하여 지지되면서 발생되는 것을 특징으로 하는 단관말뚝 연속 시공장치를 이용한 기둥말뚝 시공방법.

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