KR102178354B1

KR102178354B1 - 파일 인발장치

Info

Publication number: KR102178354B1
Application number: KR1020180102038A
Authority: KR
Inventors: 박정원
Original assignee: 박정원
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2020-11-11
Also published as: KR20200025138A

Abstract

본 발명은 파일 인발장치를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 크레인(2)의 오거(4)에 장착되며 상하단으로 관통된 관형상으로 이루어지며 내부로는 파일(7)이 삽입되는 굴착관(20); 상기 크레인(2)에 구비되며 상기 굴착관(20)의 외부에 적어도 두 군데 이상 배치된 복수개의 서포트 아암(30); 상기 크레인(2)의 상기 오거(4)에 구비된 굴착 지지부(40); 상기 크레인(2)에 구비된 굴착 가동드럼으로부터 상기 서포트 아암(30)을 거쳐서 상기 굴착 지지부(40)에 결합되어 상기 굴착 가동드럼의 회전시 상기 굴착 지지부(40)에 의해 상기 굴착관(20)을 지중(5)에 매설된 파일(7) 주위의 지중(5)에 파고들도록 하는 굴착 드라이빙 와이어(40);를 포함하며, 상기 서포트 아암(30)은 상기 크레인(2)의 굴착관(20) 지지부에 결합된 상기 굴착관(20)의 중심부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍으로 배치된 것을 특징으로 한다.

Description

파일 인발장치{Pile pullout apparatus}

본 발명은 파일 인발장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파일이 박혀있는 지반을 신속하고 용이하게 굴착하여 파일 인발작업이 쉽게 이루어지도록 하는 새로운 구성의 파일 인발장치에 관한 것이다.

건축물에 가해지는 여러 가지 하중을 지반으로 전달시키기 위한 구조물을 기초 구조물이라고 하며, 기초 구조물의 시공을 총칭하여 기초공사라고 한다 기초공사는 지반이 충분한 내력(耐力)을 지니고 있을 경우에는 직접 지반 위에 기초 구조물을 구축할 수 있으나 지반이 약할 경우에는 지반을 개량하거나 말뚝을 박아 그 위에 기초 구조물을 구축한다 이러한 파일시공은 건축물 기초에 매우 중요한 공사이다.

한편, 기초공사에서 파일을 시공하는 방법으로 해머로서 파일 상단을 타설하여 시공하는 타설시방법과 항타기에 장착된 오거(Auger) 머신에 장착된 스크류를 통해 지반을 굴착하여 파일공을 형성하고 굴착된 파일공에 시트파일(SHEET PILE : 강널말뚝)을 근입하는 굴착시방법이 사용되고 있다. 이때, 타설시방법은 해머로서 파일 상단을 타설 시 타격음과 진동이 크게 발생하는 문제점으로 인해 그 사용상 제약이 많아 주로 굴착시방법을 이용하게 된다.

굴착시방법은 항타기의 리더에 설치되는 오거스크류를 이용하여 파일공을 천공하는 천공 작업을 하고 오거스크류를 통한 천공 작업이 완료되면, 파일공의 천공을 위한 스크류를 역회전시켜서 굴착된 파일공에서 빼낸 다음 천공된 파일공에서의 흙더미가 무너지는 등의 붕괴를 방지하기 위해 리더가 작동하여 별도로 구비되는 시트파일을 인양하고, 인양된 시트파일을 오거스크류에 별도로 설치되는 바이브레이터를 이용하여 천공된 파일공에 시트파일을 설치하는 근입 작업을 하게 된다.

그런데, 기존에는 파일이 박혀있는 지반을 파고 내려가다가 다른 지반보다 더 단단한 지반(예를 들어, 암반)을 만나게 되므로, 단단한 지반을 오거스크류로 파고 내려가는데 시간이 많이 걸리면서도 파고 내려가기도 쉽지 않으며 오거스크류를 회전작동시키는 오거에 부하가 많이 걸리는 문제가 생긴다.

한국등록특허 제10-1808960호(2017년12월07일 등록) 한국등록특허 제10-1840640호(2018년03월15일 등록) 한국공개특허 제10-2016-0109674호(2016년09월21일 공개)

본 발명의 목적은 파일이 박혀있는 지반을 굴착하여 내려가다가 암반과 같이 더 단단한 지반을 만나더라도 굴착 시간 지연이나 굴착 작업의 어려움이 없이 굴착해나갈 수 있는 새로운 구성의 파일 인발장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 크레인의 오거에 장착되며 상하단으로 관통된 관형상으로 이루어지며 내부로는 파일이 삽입되는 굴착관; 상기 크레인에 구비되며 상기 굴착관의 외부에 적어도 두 군데 이상 배치된 복수개의 서포트 아암; 상기 크레인에 구비된 굴착 지지부; 상기 크레인에 구비된 굴착 가동드럼으로부터 상기 서포트 아암을 거쳐서 상기 굴착 지지부에 결합되어 상기 굴착 가동드럼의 회전시 상기 굴착 지지부에 의해 상기 굴착관을 지중에 매설된 파일 주위의 지중에 파고들도록 하는 굴착 드라이빙 와이어;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치가 제공된다.

상기 서포트 아암은 상기 크레인의 굴착관 지지부에 결합된 상기 굴착관의 중심부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍으로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 굴착관의 중심을 기준으로 대칭된 위치에 배치된 한 쌍의 서포트 아암이 서포트 아암 셋트이며, 상기 서포트 아암 셋트는 상기 굴착관의 중심부를 기준으로 적어도 두 개 이상으로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 서포트 아암 셋트를 구성하는 각각의 서포트 아암에는 와이어 통과홀이 구비되어, 상기 와이어 통과홀을 상기 굴착 드라이빙 와이어가 통과하여 상기 크레인에 구비된 굴착 지지부에 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 굴착 지지부는, 상기 크레인의 상기 오거에 구비된 상부 지지롤러; 상기 서포트 아암에 구비된 하부 지지롤러;를 포함하여 구성되며, 상기 상부 지지롤러와 상기 하부 지지롤러를 경유하여 상기 굴착 드라이빙 와이어가 지나가며 상기 굴착 가동드럼에 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 굴착 드라이빙 와이어의 양단부가 상기 굴착 가동드럼에 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 굴착관의 외주면에 돌출된 나선부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 나선부는 내부에 중공부가 있는 나선형 파이프로 구성되고, 상기 나선부의 하단부는 상기 굴착관의 외주면에서 내주면으로 연통되고, 상기 나선부의 내부 중공부에는 물이 주입되어 상기 굴착관의 내부로 물이 공급되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 굴착관은 크레인의 오거에 구비된 회전 구동부에 장착되어, 상기 회전 구동부의 구동에 의해 굴착관이 회전되고, 상기 굴착관의 하단부에는 굴착 비트가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 크레인의 상기 오거에는 링형상의 워터 주입관이 구비되고, 상기 나선부의 상단부는 상기 워터 주입관에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 나선부의 내부 중공부는 상기 워터 주입관의 내부 주입 중공부에 연통되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 굴착관에는 내표면에서 외표면으로 연통된 복수개의 워터 분출홀이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 파일 인발장치는 본 발명에 의한 파일 인발장치는 파일을 지반에서 인발하기 위한 작업으로 지반을 파고 내려가다가 다른 지반보다 더 단단한 지반(예를 들어, 암반)을 만나게 되더라도, 상기 굴착관을 굴착 드라이빙 와이어에 의해 밑으로 내리 눌러주는 힘을 더 가해주게 되므로, 단단한 암반과 같이 굴착하기 어려운 단단한 지반이라도 신속하게 파고 내려갈 수 있으므로, 지반을 파고 내려가는 전체적인 지반 굴착 시간이 많이 걸리는 경우를 방지하는 효과를 가진다..

한편, 상기한 효과는 본 발명의 효과의 일부이며, 본 발명은 상기 효과 이외에 여러 가지 다양한 효과가 있으며, 본 발명의 특징은 상기한 효과만으로 한정되지는 않음을 이해해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 파일 인발장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도
도 2는 본 발명에 의한 파일 인발장치의 평면도
도 3은 본 발명에 의한 파일 인발장치의 일측면도
도 4는 본 발명에 의한 파일 인발장치에 의해 파일 주위의 지반을 굴착하는 과정을 보여주는 측면도
도 5는 본 발명에 의한 파일 인발장치에 의해 파일 주위의 지반을 굴착하는 과정을 보여주는 단면도
도 6은 본 발명에 의한 파일 인발장치에 의해 파일 주위의 암반 등의 지반을 굴착한 상태를 보여주는 측면도
도 7은 도 4에 도시된 파일 인발장치에 의해 파일 주위의 지반을 굴착하는 상태를 확대하여 보여주는 측단면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 파일 인발장치의 사시도
도 9는 도 8의 일측면도
도 10은 도 8에 도시된 파일 인발장치에 의해 파일 주위의 지반을 굴착하는 상태를 확대하여 보여주는 측단면도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 파일 인발장치의 주요부의 구조를 개략적으로 보여주는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 파일 인발장치는 크레인(2)의 오거(4)에 장착되는 굴착관(20)과 복수개의 서포트 아암(30)과 굴착 지지부(40) 및 굴착 드라이빙 와이어(40)를 구비한다.

상기 크레인(2)에는 와이어 지지대(3)가 구비되고, 상기 크레인(2)에 구비된 굴착 가동드럼에 권취되는 와이어(6)는 상기 와이어 지지대(3)를 거쳐서 상기 오거(4)에 연결 후크와 같은 연결수단을 매개로 연결된다. 굴착관(20)으로 파일(7) 주위의 지반(5)을 파고 내려갈 때에 크레인(2)의 와이어 권취드럼이 일방향으로 회전하면서 와이어(6)를 와이어 지지대(3)의 상단부에서 아래로 내려가도록 풀어주고, 상기 굴착관(20)을 파일(7) 주위를 파고 내려간 굴착홀에서 다시 빼낼 때에는 상기 크레인(2)의 와이어 권취드럼을 반대 방향으로 회전시켜서 상기 와이어(6)가 와이어 지지대(3)의 상단부로 올라가도록 감아준다. 상기 크레인(2)의 굴착 가동드럼의 회전에 따라 상기 와이어(6)가 와이어 지지대(3)에서 아래로 내려가거나 와이어 지지대(3)의 상단부쪽으로 올라게 되어, 상기 오거(4)를 승강시킨다. 오거(4)에 연결된 굴착관(20)도 오거(4)의 승강에 따라 같이 승강하게 된다.

상기 굴착관(20)은 크레인(2)의 오거(4)에 장착된다. 크레인(2)의 오거(4)에는 모터와 같은 회전 구동부가 구비되고, 상기 회전 구동부에 굴착관(20)의 상단부가 연결되어, 상기 회전 구동부의 구동에 의해 굴착관(20)이 회전될 수 있다. 회전 구동부가 모터인 경우에는 모터의 모터축에 커플러와 같은 연결수단에 의해 굴착관(20)의 상단부가 연결되어, 상기 모터의 모터축 회전에 따라 굴착관(20)이 회전될 수 있도록 구성된다. 상기 굴착관(20)은 내부에 상하단부로 연통된 중공부를 구비한다. 굴착관(20)은 원형관 형상으로 구성된 것을 일례로 한다. 상기 굴착관(20)의 내부로 파일(7)(PHC 파일(7))이 삽입 가능하도록 구성된다. 상기 굴착관(20)의 하단부에는 복수개의 굴착 비트(22)가 구비되어, 상기 굴착 비트(22)가 지반을 파쇄(특히, 지반 내의 암반(5SG)을 파쇄)하여 굴진되어 압입될 수 있도록 구성된다.

상기 크레인(2)에는 복수개의 서포트 아암(30)이 구비된다. 크레인(2)의 오거(4)에는 인발용 와이어(6)가 연결되고, 상기 인발용 와이어(6)는 크레인(2)의 인발용 권취드럼에 연결될 수 있는데, 상기 크레인(2)의 전방에 구비된 복수개의 서포트 아암(30)은 굴착관(20)의 외부에 적어도 두 군데 이상 배치된다. 상기 서포트 아암(30)이 두 개인 경우에는 굴착관(20)의 중심부를 기준으로 대칭되는 위치에 두 개의 서포트 아암(30)이 배치된다. 서포트 아암(30)이 네 개인 경우도 가능한데, 서포트 아암(30)이 네 개인 경우에도 굴착관(20)의 중심부를 기준으로 대칭되는 위치에 두 개의 서포트 아암(30)들이 배치된다.

상기 크레인(2)에는 굴착 지지부(40)가 구비된다. 상기 굴착 지지부(40)는 상부 지지롤러(42)와 하부 지지롤러(44)를 포함한다.

상기 상부 지지롤러(42)는 크레인(2)의 오거(4)에 구비된다. 오거(4)를 위에서 볼 때에 앞쪽과 뒤쪽에 각각 하나씩 상부 지지롤러(42)가 구비된다. 상부 지지롤러(42)가 네 개인 경우에는 오거(4)를 위에서 볼 때에 앞쪽과 뒤쪽에 두 개씩 상부 지지롤러(42)가 배치된다.

상기 하부 지지롤러(44)는 크레인(2) 전방의 서포트 아암(30)에 구비된다. 상기 서포트 아암(30)이 두 개인 경우에는 상기 크레인(2)의 오거(4)를 위에서 볼 때에 앞쪽과 뒤쪽에 각각 하나씩 하부 지지롤러(44)가 구비된다. 하부 지지롤러(44)가 네 개인 경우에는 오거(4)를 위에서 볼 때에 앞쪽과 뒤쪽에 두 개씩 하부 지지롤러(44)가 배치된다. 상기 하부 지지롤러(44)는 상부 지지롤러(42)의 아래 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 굴착 드라이빙 와이어(40)는 크레인(2)에 구비된 굴착 가동드럼으로부터 상기 서포트 아암(30)을 거쳐서 상기 굴착 지지부(40)에 결합되어 굴착 가동드럼의 회전시 굴착 지지부(40)에 의해 상기 굴착관(20)을 지중(5)에 매설된 파일(7) 주위의 지중(5)에 쉽게 파고들도록 하기 위한 힘을 더해주게 된다.

이때, 상기 굴착 드라이빙 와이어(40)의 양단부는 크레인(2)에 구비된 굴착 가동드럼에 연결됨과 동시에 상기 상부 지지롤러(42)의 외주면과 하부 지지롤러(44)의 외주면을 굴착 드라이빙 와이어(40)가 경유하여 지나가게 된다. 상기 크레인(2)에 구비된 서포트 아암(30)이 두 군데에 있는 경우에는 두 개의 굴착 드라이빙 와이어(40)가 크레인(2)의 굴착 가동드럼에 연결되고 동시에 두 개의 굴착 드라이빙 와이어(40)가 상기 두 개의 서포트 아암(30)에 형성된 와이어 가이드홀을 통과하여 상기 상부 지지롤러(42)와 하부 지지롤러(44)를 경유하도록 지나가게 된다. 도면에서는 굴착 드라이빙 와이어(40)가 상부 지지롤러(42)와 하부 지지롤러(44)를 경유하여 결합된 구조가 도시되어 있다.

상기한 구성의 본 발명의 파일 인발장치에 의하여 지중(5)에 박혀있는 파일(7)을 인발하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

지중(5)에 박혀있는 파일(7)이 지반의 굴착에 의해 굴착관(20)의 내부로 들어올 수 있도록 상기 굴착관(20)은 지반의 노면에 세워져서 배치된다.

상기 크레인(2)의 굴착 가동드럼을 일방향으로 회전(굴착 드라이빙 와이어(40)를 끌어당겨 내리는 방향으로 회전)시켜서 굴착 가동드럼에 굴착 드라이빙 와이어(40)를 감아주면 상기 굴착 드라이빙 와이어(40)가 상부 지지롤러(42)를 내리 누르는 힘에 의해 상기 크레인(2)의 오거(4)와 함께 굴착관(20)이 지반을 파고 들어가고, 굴착관(20)이 지반을 파고 들어감에 따라 지반에 매설되어 있던 파일(7)은 굴착관(20)의 내부로 들어가게 된다. 이때, 상기 굴착관(20)은 크레인(2)의 오거(4)에 구비된 회전 구동장치에 의해 회전되면서 상기 상부 지지를러를 굴착 드라이빙 와이어(40)가 아래로 내리 누르는 힘에 의해 상기 파일(7)이 박힌 지반을 굴착하여 내려간다. 상기 굴착관(20)의 하단부에는 굴착 비트(22)가 구비되어, 상기 굴착관(20)의 회전에 의해 굴착 비트(22)가 지반을 파고들어가면서 굴착관(20)이 지반을 파내면서 내려가도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 굴착관(20)이 장착된 오거(4)는 크레인(2)에 구비된 인발 로프드럼에 인발 로프를 매개로 연결되어 있어서, 상기 굴착관(20)이 지반을 굴착하여 내려가는 동안 상기 인발 로프드럼도 일방향으로 회전하면서 상기 인발로프를 풀어주기 때문에, 상기 크레인(2)의 오거(4)도 굴착관(20)과 함께 내려가게 된다.

한편, 상기 굴착관(20)이 파일(7) 주위의 지반을 파고 내려가다가 암반(5SG)과 같이 다른 지반보다 더 단단한 지반을 만나더라도 상기 굴착 드라이빙 와이어(40)가 굴착관(20)을 당겨서 내리누르는 힘이 있기 때문에, 암반(5SG)과 같이 단단한 지반이더라도 원활하게 굴착될 수 있다.

상기 굴착관(20)이 파일(7)의 하단부 근처까지 파고 내려가서 파일(7)을 인발할 수 있는 상태가 되면, 상기 크레인(2)의 인발 로프드럼을 인발로프가 내려가는 회전 방향과 반대되는 방향으로 역회전시켜서 상기 오거(4)와 함께 상기 굴착관(20)을 지반의 굴착홀에서 들어올린다. 이때, 상기 오거(4)에는 파일(7) 그립수단이 구비되어 있어서, 상기 파일(7) 그립수단에 의해 파일(7)을 그립한 상태에서 오거(4)와 굴착관(20)을 위로 들어올릴 때에 상기 파일(7)도 함께 인발해내도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 오거(4)와 굴착관(20)을 먼저 지반의 굴착홀에서 들어낸 다음, 상기 파일(7)을 별도의 인발장치를 이용하여 지반의 굴착홀로부터 들어낼 수도 있다.

따라서, 본 발명에 의한 파일 인발장치는 파일(7)을 지반에서 인발하기 위한 작업으로 지반을 파고 내려가다가 다른 지반보다 더 단단한 지반(예를 들어, 암반(5SG))을 만나게 되더라도, 상기 굴착관(20)을 굴착 드라이빙 와이어(40)에 의해 밑으로 내리 눌러주는 힘을 더 가해주게 되므로, 단단한 암반(5SG)과 같이 굴착하기 어려운 단단한 지반이라도 신속하게 파고 내려갈 수 있으므로, 지반을 파고 내려가는 전체적인 지반 굴착 시간이 많이 걸리는 경우를 방지하는 효과를 가진다. 또한, 암반(5SG)과 같이 단단한 지반이라도 상기 굴착관(20)을 내리 누르는 힘이 더해짐으로써 보다 손쉽게 단단한 지반을 파내려 갈 수 있으며, 상기 굴착관(20)을 회전 작동시키는 오거(4) 부분에 부하가 많이 걸리는 문제도 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면, 상기 굴착관(20)의 중심부를 기준으로 대칭되는 위치에 각각 상부 지지롤러(42)와 하부 지지롤러(44)를 구비하고, 굴착관(20)을 중심부를 기준으로 대칭되는 위치에 각각 굴착 드라이빙 와이어(40)가 배치되어 있어서, 상기 굴착관(20)으로 지반을 파내려갈 때에 대칭되는 위치에 균형이 있게 배치된 굴착 드라이빙 와이어(40)와 상부 지지롤러(42) 및 하부 지지롤러(44)와 복수개의 서포트 아암(30)에 의하여 굴착관(20)이 어느 한쪽으로 치우치지 않고 똑바로 균형을 잡은 상태에서 지반을 파고 내려가도록 할 수 있으므로, 지반 굴착 작업에 있어서 안전한 작업이 가능하면서 굴착관(20)이 어느 한쪽으로 치우쳐서 크레인(2)과 같은 다른 장비나 서포트 장치 등에 충돌하는 경우가 생기지 않으므로, 작업의 안전성을 더욱 확실하게 보장하며, 파일(7) 인발작업에 있어서 안전성을 더욱더 높여주게 된다.

또한, 크레인(2)에 구비된 복수개의 서포트 아암(30)과 복수개의 균형배치된 상부 지지롤러(42)와 하부 지지롤러(44) 및 복수개의 굴착 드라이빙 와이어(40)만에 의해 파일(7) 인발을 위한 굴착관(20)의 굴착 작업이 이루어지도록 할 수 있으므로, 파일(7) 인발 작업을 위한 장비 자체의 구조도 기존에 비하여 매우 간소화되는 효과가 있다.

한편, 본 발명에서는 굴착관(20)의 외주면을 따라 나선형으로 연장되면서 굴착관(20)의 외주면에서 돌출된 굴착 나선부(24)를 더 구비한다.

따라서, 상기 굴착관(20)이 파일(7) 주위의 지반을 파내려 갈 때에 상기 굴착 나선부(24) 부분이 지반에 접촉되고 굴착관(20)의 외주면은 파일(7) 주위의 굴착 지반에서 떨어져 있게 되어 굴착관(20)의 회전시 부하 저항을 최소한 줄여줄 수 있으며, 굴착관(20)의 회전에 의한 지반 굴착시 부하 저항을 최소한으로 함으로써 굴착관(20)을 회전시키는 크레인(2)의 오거(4) 부분에 큰 부하가 걸리는 경우를 방지하며, 크레인(2)의 오거(4) 부분의 저항 감소로 인하여 크레인(2)의 오거(4) 부분의 수명을 늘리고 굴착관(20)의 수명도 늘려주는 효과가 있다.

또한, 상기 굴착 나선부(24)는 내부에 중공부가 있는 나선형 파이프 형상으로 구성되어 있고, 굴착 나선부(24)의 상단부는 굴착관(20)의 외주면 상단부에 배치되고, 상기 굴착 나선부(24)의 하단부는 굴착관(20)의 외주면 하단부에 배치되거나 굴착관(20)을 관통하여 굴착관(20)의 내주면 하단부에 배치되도록 구성된다. 또한, 상기 크레인(2)이나 굴착관(20)의 외부에는 물공급기가 구비되고, 상기 물공급기에 연결된 물공급관은 굴착 나선부(24)의 상단부로 물을 분사하도록 구성된다.

따라서, 상기 굴착관(20)에 의해 파일(7) 주위의 지반을 파고 들어가는 동안에 상기 물공급관으로부터 물이 굴착 나선부(24)의 상단부로 분사되어, 굴착 나선부(24)의 내부 중공부로 물이 통과하여 상기 굴착 나선부(24)의 하단부로 토출되는 물이 굴착관(20)의 하단부에 구비된 굴착 비트(22) 쪽으로 공급되므로, 지반을 굴착하는 동안에 굴착관(20)과 굴착 비트(22)가 과열되지 않고 물에 의해 식혀주므로, 굴착관(20)과 굴착 비트(22)가 지반을 굴착하는 저항력에 의해 소손되는 경우를 방지하고, 상기 지반에 물을 공급함으로써 지반을 굴착이 보다 용이해지고 특히 암반(5SG)과 같이 다른 지반에 비하여 단단한 지반을 굴착하는데 있어서 더욱 도움이 된다.

한편, 상기 굴착 나선부(24)는 내외표면으로 연통된 복수개의 물토출홀(24H)이 구비되어 있어서, 상기 굴착 나선부(24) 내부의 중공부를 통과하는 물의 일부가 상기 물토출홀(24H)을 통해서 토출되므로, 상기 굴착관(20)의 회전에 의해 지반을 굴착하는 동안에 물이 지반으로 더 공급되어 지반의 굴착 작업이 보다 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 굴착관(20)을 회전시키면서 바이브레이션을 가하여 굴착 작업이 이루어지도록 구성될 수 있다. 상기 크레인(2)의 오거(4)에 오거 헤드가 승강 가능하게 장착됨과 동시에 오거(4)에 구비된 유압모터(54)에 의해 오거 헤드가 회전 가능하도록 구성된다. 오거(4)에 구비된 유압모터(54)의 모터축에 상기 오거 헤드가 연결되도록 구성될 수 있다. 상기 오거(4)의 오거 헤드에는 굴착관(20)이 연결되도록 구성될 수 있다. 상기 오거(4)에는 바이브레이션 유닛(52)이 구비되어, 상기 오거(4)에 연결되고, 상기 바이브레이션 유닛(52)은 유압에 의해 바이브레이션이 이루어지는 유닛으로 이루어진다. 이때, 상기 바이브레이션 유닛(52)과 유압모터(54)에는 각각 유압장치(50)의 바이브레이션 유압라인과 유압모터(54)용 유압라인이 연결된다. 한편, 상기 바이브레이션 유닛(52)은 유압 실린더로 구성될 수 있으며, 상기 유압 실린더의 실린더 로드는 상기 오거 헤드에 원주 방향으로 형성된 슬립홈에 연결되어, 상기 오거 헤드가 회전할 때에 상기 유압 실린더의 실린더 로드는 오거 헤드의 슬립홈을 따라 슬립되어 유압 실린더가 오거(4)에 고정된 상태로 유지될 수 있다. 바람직하게, 상기 오거(4)의 하단부와 오거 헤드의 상단부 사이에는 완충 스프링이 개재된다. 완충 스프링은 오거 헤드가 바이브레이션 작동을 할 때에 완충 작용을 하게 된다.

따라서, 상기 유압모터(54)에 의해 오거 헤드와 굴착관(20)이 회전하면서 파일 주변의 지반을 파내려가고, 상기 바이브레이션 유닛(52)에 의해서는 오거 헤드에 바이브레이션을 가하여 굴착관(20)이 진동되도록 함으로써 파일 주위 지반을 파내려가도록 할 수 있다. 바이브레이션 유닛(52)이 유압 실린더로 이루어진 경우, 오거(4)에 구비된 복수개의 유압 실린더에 유압의 공급 및 배출을 빨리 반복하여 복수개의 유압 실린더의 실린더 로드가 신속하게 신축됨에 따라 상기 오거 헤드에 바이브레이션이 일어나고, 오거 헤드에 연결된 굴착관(20)이 진동하도록 구성될 수 있다. 특히, 파일 주위의 지반 중에서 다른 부분보다 더 단단한 암반과 같은 지반을 만나게 될 때에 상기 유압모터(54)에 의해 굴착관(20)을 회전시킴과 동시에 상기 바이브레이션 유닛(52)에 의해 오거 헤드에 바이브레이션을 가하여서 오거 헤드에 연결된 굴착관(20)의 진동으로 인하여 파일 주위 지반을 더 쉽고 신속하게 파내려갈 수 있게 된다. 즉, 본 발명에서는 오거(4)의 오거 헤드에 연결된 굴착관(20)에 위아래로 진동하는 바이브레이션을 가하면서 동시에 굴착관(20)을 회전시킴으로써 파일 주위의 지반을 더 빠르게 파내려 갈 수 있으며, 굴착관(20)을 회전시키면서 바이브레이션을 가함으로써 암반과 같이 상대적으로 더 단단한 지반을 파내려갈 때에 굴착 효율이 더 높아지는 것이다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

2. 크레인 3. 와이어 지지대
4. 오거 5. 지중
5SG. 암반 6. 와이어
7. 파일 20. 굴착관
22. 굴착 비트 24. 굴착 나선부
24H. 물토출홀 30. 서포트 아암
40. 굴착 지지부 42. 상부 지지롤러
44. 하부 지지롤러

Claims

크레인(2)의 오거(4)에 장착되며 상하단으로 관통된 관형상으로 이루어지며 내부로는 파일(7)이 삽입되는 굴착관(20);
상기 크레인(2)에 구비되며 상기 굴착관(20)의 외부에 적어도 두 군데 이상 배치된 복수개의 서포트 아암(30);
상기 크레인(2)에 구비된 굴착 지지부(40);
상기 크레인(2)과 상기 굴착 지지부(40)에 연결되어 상기 굴착 지지부(40)에 의해 상기 굴착관(20)을 지중(5)에 매설된 파일(7) 주위의 지중(5)에 파고들도록 하는 굴착 드라이빙 와이어(40);를 포함하고,
상기 굴착관(20)의 외주면을 따라 나선형으로 연장되면서 굴착관(20)의 외주면에서 돌출된 굴착 나선부(24)를 더 포함하고,
상기 굴착 나선부(24)는 내부에 중공부가 있는 나선형 파이프 형상으로 구성되고, 상기 굴착 나선부(24)의 상단부는 상기 굴착관(20)의 외주면 상단부에 배치되고, 상기 굴착 나선부(24)의 하단부는 상기 굴착관(20)의 외주면 하단부에 배치되거나 상기 굴착관(20)을 관통하여 상기 굴착관(20)의 내주면 하단부에 배치되도록 구성되며, 상기 크레인(2)이나 굴착관(20)의 외부에는 물공급기가 구비되고, 상기 물공급기에 연결된 물공급관은 상기 굴착 나선부(24)의 상단부로 물을 분사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제1항에 있어서,
상기 굴착 드라이빙 와이어는, 상기 크레인(2)에 구비된 굴착 가동드럼으로부터 상기 서포트 아암(30)을 거쳐서 상기 굴착 지지부(40)에 결합되어 상기 굴착 가동드럼의 회전시 상기 굴착 지지부(40)에 의해 상기 굴착관(20)을 지중(5)에 매설된 파일(7) 주위의 지중(5)에 파고들도록 하는 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제1항에 있어서,
상기 서포트 아암(30)은 상기 크레인(2)의 상기 오거(4)에 결합된 상기 굴착관(20)의 중심부를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 적어도 한 쌍으로 배치된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제3항에 있어서,
상기 굴착관(20)의 중심을 기준으로 대칭된 위치에 배치된 한 쌍의 서포트 아암(30)이 서포트 아암 셋트이며, 상기 서포트 아암 셋트는 상기 굴착관(20)의 중심부를 기준으로 적어도 두 개 이상으로 대칭되도록 구비된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제2항에 있어서,
상기 서포트 아암 셋트를 구성하는 각각의 서포트 아암(30)에는 와이어 통과홀이 구비되어, 상기 와이어 통과홀을 상기 굴착 드라이빙 와이어(40)가 통과하여 상기 크레인(2)에 구비된 굴착 지지부(40)에 결합된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제1항에 있어서,
상기 굴착 지지부(40)는,
상기 크레인(2)의 상기 오거(4)에 구비된 상부 지지롤러(42);
상기 서포트 아암(30)에 구비된 하부 지지롤러(44);를 포함하여 구성되며,
상기 상부 지지롤러(42)와 상기 하부 지지롤러(44)를 경유하여 상기 굴착 드라이빙 와이어(40)가 지나가며 상기 크레인(2)에 구비된 굴착 가동드럼에 결합된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제6항에 있어서,
상기 굴착 드라이빙 와이어(40)의 양단부가 상기 굴착 가동드럼에 연결된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.
제1항에 있어서,
상기 오거(4)에는 오거 헤드가 회전 및 승강 가능하게 장착되고, 상기 오거(4)에 구비된 바이브레이션 유닛(52)이 상기 오거 헤드에 연결되어, 상기 오거 헤드에 장착된 상기 굴착관(20)을 회전시키면서 바이브레이션을 가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 파일 인발장치.