KR102274271B1

KR102274271B1 - 이송식 말뚝 회전 교정장치 및 이를 이용한 말뚝의 회전 교정방법

Info

Publication number: KR102274271B1
Application number: KR1020210017538A
Authority: KR
Inventors: 윤하영
Original assignee: (주)제이피이엔씨
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-07-08

Abstract

본 발명은 흙막이벽의 시공시 케이싱과 말뚝의 수직도를 맞출 수 있고, 말뚝 교정아암의 이송 및 승강 동작을 통해 정위치에서 틀어져 있는 말뚝으로 신속히 이동하여 말뚝 교정지그의 동작을 통해 말뚝을 회전 교정시킬 수 있으며, 제작비용을 현저히 줄일 수 있도록 한 이송식 파일 회전교정장치 및 이를 이용한 회전 교정 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치는, 흙막이벽 시공을 위한 케이싱의 수직 관입 안내 및 케이싱에 관입된 말뚝의 틀어진 자세를 교정하는데 사용되는 데 사용되는 이송식 말뚝 회전 교정장치에 있어서, 분할 연결된 케이싱 분할 가이드, 케이싱 분할 가이드의 사이에 길이방향으로 다수개가 배열되어 각기 케이싱의 수직 관입을 안내하도록 호형의 케이싱 가이드 벽을 갖고 말뚝이 시공될 위치의 지반에 설치되는 케이싱 가이드 프레임과; 상기 케이싱 가이드 프레임의 상면 일측에 배치되어 케이싱 가이드 프레임의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 설치된 아암 지지컬럼과; 상기 아암 지지컬럼에 외팔보 형태로 지지되어 상하로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있는 말뚝 교정아암과; 상기 말뚝 교정아암의 양단부에 각기 고정 설치되고, 해당 위치에서 교정을 수행 후 다음 교정 말뚝으로 이동시키고자 할 경우 말뚝 교정아암의 높이를 조절하는 컬럼고정형 아암승강용 실린더 및 구름이동형 아암승강용 실린더와; 상기 말뚝 교정아암에 서로 마주보도록 배치됨과 동시에 말뚝 교정아암에 이동 가능하도록 지지되어 케이싱이 제거된 후 케이싱 내부에 관입되어 있던 말뚝의 틀어진 자세를 바르게 회전 교정시키는 한 쌍의 말뚝 교정지그와; 상기 말뚝 교정아암에 각기 고정 설치되어 한 쌍의 말뚝 교정지그를 진퇴 동작시키는 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더; 및 상기 아암 지지컬럼을 이송시키기 위해 아암 지지컬럼측에 고정 설치된 이송모터;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

이송식 말뚝 회전 교정장치 및 이를 이용한 말뚝의 회전 교정방법{Traveling pile correction device and pile correction method using the same}

본 발명은 이송식 말뚝 회전 교정장치 및 이를 이용한 말뚝의 회전 교정방법에 관한 것으로, 특히 흙막이벽의 시공시 케이싱과 말뚝의 수직도를 맞출 수 있고, 말뚝 교정아암의 이송 및 승강 동작을 통해 정위치에서 틀어져 있는 말뚝으로 신속히 이동하여 말뚝 교정지그의 동작을 통해 말뚝을 회전 교정시킬 수 있으며, 제작비용을 현저히 줄일 수 있도록 한 이송식 파일 회전교정장치 및 이를 이용한 회전 교정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 케이싱을 이용한 현장타설파일 공법은 지반의 측정된 선정 위치에 케이싱(casing)을 설치한 뒤 내부 굴착이 이루어지고, 말뚝을 케이싱의 내부에 삽입시킨 후 콘크리트를 타설하고 케이싱을 인발해내는 작업이 이루어진다. 케이싱 인발은 콘크리트가 양생되기 전에 이루어지는 작업이기 때문에 인발시 파일이 일방향으로 회전되어 틀어지는 경우가 발생된다.

이 경우, 케이싱의 인발 후 콘크리크가 양생되면 파일에 띠장을 설치하기 위해 별도의 홈메우기 작업이 필요하게 된다. 더욱이 이 홈메우기 작업은 홈메우기 부분에서 위아래로 용접이 이루어져야 함으로 작업이 불편하고 어렵다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0927186호로서, '흙막이 및 차수용 연속 벽체 시공방법'이 제안되어 있다. 이는 가이드를 이용한 연속 케이싱 공법으로 연속 벽체를 시공하는 방법으로서 지반에 설치된 케이싱 가이드를 통해 케이싱을 삽입한 후에 이 케이싱의 내부 굴착 후 파일을 근입시키면서 케이싱을 인발하고, 파일 간을 몰탈로 연결한 후 케이싱 가이드를 해체함으로써 하나의 연속 벽체 구조물을 구축하도록 한 것이다. 이 시공방법에서는 케이싱 가이드는 케이싱의 삽입 안내를 가능하게 할 뿐 추후 근입된 파일의 교정을 수행할 수 있는 수단이나 방법은 제시되어 있지 않다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로서 한국 등록특허 등록번호 제10-2022845호의 '파일의 설치 간격과 수직도 유지를 겸하는 파일 회전교정장치 및 이를 이용한 회전 교정 방법'가 제안되어 있다. 이는 파일의 종류에 관계없이 비틀어진 파일을 바르게 회전 교정시킬 수 있도록 한 것으로, 케이싱 또는 파일이 삽입되는 위치마다 교정실리더가 한 쌍씩 설치되어 있는 구조를 갖는다. 이 경우 교정실리더의 설치가 증가되어 교정장치의 제작비용이 상승할 뿐만 아니라 유압회로가 복잡해지게 된다. 따라서 교정장치의 제작비용을 증가시키는 교정실리더의 설치 개수를 줄이면서 말뚝의 틀어진 자세를 바로 잡는 교정장치의 개발이 필요하다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0927186호 한국 등록특허 등록번호 제10-2022845호

본 발명은 흙막이벽의 시공시 케이싱과 말뚝의 수직도를 맞출 수 있고, 말뚝 교정아암의 이송 및 승강 동작을 통해 정위치에서 틀어져 있는 말뚝으로 신속히 이동하여 말뚝 교정지그의 동작을 통해 말뚝을 회전 교정시킬 수 있으며, 제작비용을 현저히 줄일 수 있도록 한 이송식 파일 회전교정장치 및 이를 이용한 회전 교정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치는,

흙막이벽 시공을 위한 케이싱의 수직 관입 안내 및 케이싱에 관입된 말뚝의 틀어진 자세를 교정하는데 사용되는 데 사용되는 이송식 말뚝 회전 교정장치에 있어서,

분할 연결된 케이싱 분할 가이드, 케이싱 분할 가이드의 사이에 길이방향으로 다수개가 배열되어 각기 케이싱의 수직 관입을 안내하도록 호형의 케이싱 가이드 벽을 갖고 말뚝이 시공될 위치의 지반에 설치되는 케이싱 가이드 프레임과; 상기 케이싱 가이드 프레임의 상면 일측에 배치되어 케이싱 가이드 프레임의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 설치된 아암 지지컬럼과; 상기 아암 지지컬럼에 외팔보 형태로 지지되어 상하로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있는 말뚝 교정아암과; 상기 말뚝 교정아암의 양단부에 각기 고정 설치되고, 해당 위치에서 교정을 수행 후 다음 교정 말뚝으로 이동시키고자 할 경우 말뚝 교정아암의 높이를 조절하는 컬럼고정형 아암승강용 실린더 및 구름이동형 아암승강용 실린더와; 상기 말뚝 교정아암에 서로 마주보도록 배치됨과 동시에 말뚝 교정아암에 이동 가능하도록 지지되어 케이싱이 제거된 후 케이싱 내부에 관입되어 있던 말뚝의 틀어진 자세를 바르게 회전 교정시키는 한 쌍의 말뚝 교정지그와; 상기 말뚝 교정아암에 각기 고정 설치되어 한 쌍의 말뚝 교정지그를 진퇴 동작시키는 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더; 및 상기 아암 지지컬럼을 이송시키기 위해 아암 지지컬럼측에 고정 설치된 이송모터;를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱 분할 가이드의 상부에 서로 나란한 한 쌍의 컬럼 가이드 레일이 설치되고, 상기 아암 지지컬럼의 하부에는 한 쌍의 컬럼 가이드 레일에 각기 지지되어 구름운동하는 복수개의 컬럼 이동롤러가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 컬럼 가이드 레일 중 어느 한쪽에 랙기어가 설치되고, 랙기어에 상기 이송모터의 회전축에 연결된 피니언 기어가 이맞물림되어져 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱 분할 가이드의 상부에는 가이드 컬럼레일측으로 토사 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위해 힌지 결합되어 회전개폐되는 토사유입차단용 덮개판이 다수개 연접되어 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아암 지지컬럼은 케이싱 분할가이드의 상부에 수평적으로 배치되어 상기 이송모터가 장착되는 이송모터장착용 컬럼 하부판, 이송모터장착용 컬럼 하부판에 직각으로 접합되어 있는 교정아암장착용 컬럼 수직판, 교정아암장착용 컬럼 수직판의 일측면에 한 쌍으로 설치되어 말뚝 교정아암의 슬라이딩 이동을 안내하는 아암이동용 리니어 가이드, 이송모터장착용 컬럼 하부판의 하면에 배치되어 일단이 케이싱 분할가이드의 상면에 선접되어 있도록 설치된 컬럼측 토사유입차단판, 컬럼측 토사유입차단판의 하면에 대향되게 설치된 한 쌍의 롤러 브라켓, 한 쌍의 롤러 브라켓에 각기 복수개로 설치되어 한 쌍의 컬럼 가이드 레일에 각기 지지되어 구름운동하는 복수개의 컬럼 이동롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 말뚝 교정아암은 아암 지지컬럼측 리니어 가이드에 상하 이동가능하도록 슬라이딩 결합되어 있는 아암 슬라이더와, 일단이 아암 슬라이더측에 고정되어 상,하부로 한 쌍씩 나란하게 설치된 상부 지그레일 및 하부 지그레일과, 상부 지그레일 및 하부 지그레일의 타단에 연결되어 아암 슬라이더와 마주보도록 배치된 아암 지지대를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 말뚝 교정아암의 안정된 이동을 위해 상기 구름이동형 아암승강용 실린더의 작동단에 연결된 바퀴 지지대, 바퀴 지지대에 지지되어 타측의 케이싱 분할가이드의 상면을 구름 이동하는 이동 바퀴, 바퀴 지지대에 일단이 고정되어 아암 지지대에 설치된 가이드 부싱에 슬라이딩 결합되어 있는 복수의 아암승강용 가이드축이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 한 쌍의 말뚝 교정지그에는 양단의 상,하부에 한 쌍을 이루어 각기 말뚝 교정아암의 상부 지그레일 및 하부 지그레일에 지지되어 구름 운동하는 지그 이동롤러가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치를 이용한 말뚝의 회전 교정방법은, 말뚝이 시공될 지반에 터파기 후 이송식 말뚝 회전 교정장치를 설치하는 단계와; 케이싱 가이드 벽의 안내를 받아 케이싱의 관입과 그 내부 굴착을 수행하고, 케이싱의 내부로 말뚝의 삽입과 콘크리트의 타설을 순차적으로 진행한 후 케이싱의 인발을 실시하는 단계와; 컬럼고정형 아암승강용 실린더 및 구름이동형 아암승강용 실린더를 신장 작동시켜 말뚝 교정아암을 상승시키는 단계와; 이송모터를 구동시켜 말뚝 교정아암을 교정이 필요한 말뚝의 상부 위치로 이송시키는 단계와; 컬럼고정형 아암승강용 실린더 및 구름이동형 아암승강용 실린더를 수축 작동시켜 말뚝 교정아암을 하강시켜 해당 말뚝의 상부 둘레로 한 쌍의 말뚝 교정지그가 위치되도록 하는 단계와; 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더를 신장 작동시켜 한 쌍의 말뚝 교정지그가 해당 말뚝의 틀어진 자세를 원위치로 회전 교정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 파일 회전교정장치 및 이를 이용한 회전 교정 방법에 따르면, 케이싱 가이드 프레임측에 아암 지지컬럼을 통해 지지된 말뚝 교정아암을 이송모터로 이송시켜 교정 대상인 말뚝으로 신속히 위치시킬 수 있고, 말뚝 교정아암에 설치된 컬럼고정형 아암승강용 실린더 및 구름이동형 아암승강용 실린더의 작동에 의해 말뚝의 교정 준비를 마친 후, 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더에 연결된 말뚝 교정지그를 통해 말뚝의 비틀어진 회전 교정을 신속히 수행할 수 있다.

이같이 본 발명은 말뚝 교정아암에 설치된 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더에 의해 흙막이벽에 시공되는 모든 말뚝의 틀어진 자세를 교정할 수 있어 종래와 달리 실린더의 설치 개수가 현저히 줄어들어 제작비용이 절감되고 유압회로도 간단해지며, 케이싱 가이드 프레임의 구조도 단순해지는 이점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4a는 도 1의 일측면도로서 말둑 교정아암이 하강 위치한 상태도.
도 4b는 도 1의 일측면도로서 말둑 교정아암이 상승 위치한 상태도.
도 5는 도 1에 도시된 이송식 말뚝 회전 교정장치에서 케이싱 가이드 프레임을 제거하고 나타낸 사시도.
도 6은 도 5의 정면도.
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치에 포함된 한 쌍의 말뚝 교정지그가 작동되기 전 상태로서 말뚝이 틀어져 있는 상태도.
도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치에 포함된 한 쌍의 말뚝 교정지그가 작동된 후 말뚝이 교정된 상태도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치에 적용된 토사유입차단용 덮개판의 개폐동작도.
도 9의 (가),(나)는 본 발명의 실시 예에 따른 이송식 말뚝 회전 교정장치를 이용하여 시공된 흙막이 벽체의 다양한 시공단면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 도 1의 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)는 도 7a 및 도 7b와 같이 흙막이벽 시공을 위한 케이싱(100)의 관입 안내 및 케이싱(100)에 관입된 말뚝(200)의 비틀어진 자세를 교정하는데 사용되는 데 사용된다. 여기서 말뚝(200)은 실시 예에서 H 형강을 적용하였으나 본 발명은 특정한 종류에 한정되는 것은 아니며 각형 강관 파일, ACT 파일 등등이 될 수 있다.

도 1 내지 도 4와 같이 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)는 케이싱 가이드 프레임(20), 케이싱 가이드 프레임(20)에 지지되어 길이방향(X)으로 이송운동을 하는 아암 지지컬럼(30), 아암 지지컬럼(30)에 외팔보 형태로 연결되어 수직방향(Z)으로 승강 이동하는 말뚝 교정아암(40), 말뚝 교정아암(40)을 승강 동작시키는 컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52), 말뚝 교정아암(40)에 상호 마주하여 흙막이 벽체 직각방향(Y)으로 이동 가능하게 설치된 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60), 말뚝 교정지그(60,60)를 진퇴 동작시키는 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더(70,70), 아암 지지컬럼(30)을 이송시키는 이송모터(80)를 포함한다.

도 4a와 같이 케이싱 가이드 프레임(20)은 말뚝(200)이 시공될 위치의 지반에 터파기하여 설치되는 것으로 분할 연결된 케이싱 분할 가이드(20a,20b), 케이싱 분할 가이드(20a,20b)의 사이에 길이방향으로 다수개가 연접되어 각기 케이싱(100)의 수직 관입을 안내하도록 케이싱(100)의 반경(R)을 갖는 호형의 케이싱 가이드 벽(201)을 갖는다. 케이싱 분할 가이드(20a,20b)는 도 4a에서와 같이 착탈 가능한 가이드 연결판(21)을 통해 연결될 수 있다. 케이싱 가이드 벽(201)의 직경은 관입될 케이싱(100)의 직경과 동일한 크기를 갖는다. 또한 케이싱 분할 가이드(20a,20b)는 하나 이상 구비되어 예시되지 않았지만 끼움 결합구조(예로 도브테일 결합구조)를 가지고 연접되게 설치될 수 있다.

이같이 케이싱 가이드 프레임(20)은 케이싱 분할 가이드(20a,20b)의 대향하는 면에 형성된 케이싱 가이드 벽(201)을 통해 케이싱(100)의 수직도를 정확히 맞출 수 있다. 일측 케이싱 분할 가이드(20a)의 상부에는 아암 지지컬럼(30)의 직선 이송을 안내하는 서로 나란한 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22)이 설치되어 있다.

또한, 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22) 중 어느 한쪽에 랙기어(24)가 설치되고, 랙기어(24)에는 이송모터(80)의 회전축에 연결된 피니언 기어(82)가 이맞물림되어져 있다. 이송모터(80)는 아암 지지컬럼(30)을 이송시키기 위해 아암 지지컬럼(30)측에 고정 설치된다. 즉, 이송모터(80)는 후술할 아암 지지컬럼(30)의 이송모터장착용 컬럼 하부판(31)에 고정 설치된다.

한편, 케이싱 분할 가이드(20a)의 상부에는 도 8과 같이 가이드 컬럼레일(22)측으로 토사 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위해 힌지 결합되어 회전개폐되는 토사유입차단용 덮개판(26)이 다수개 연접되어 더 설치되어 있다. 따라서 케이싱(100)의 관입 작업에서 발생되는 토사가 가이드 컬럼레일(22)측으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이같이 토사유입차단용 덮개판(26)이 설치된 구간에 아암 지지컬럼(30)이 위치되거나 그 구간을 지나가게 되는 경우 해당 토사유입차단용 덮개판(26)을 열어젖혀서 아암 지지컬럼(30)이 이송할 수 있도록 한다.

아암 지지컬럼(30)은 케이싱 가이드 프레임(20)의 상면 일측에 배치되어 케이싱 가이드 프레임(20)의 길이방향을 따라 이송모터(80)의 구동으로 이동 가능하도록 설치되어 있다.

도 5 및 도 6과 같이 아암 지지컬럼(30)은 케이싱 분할가이드(20a)의 상부에 수평적으로 배치되어 상기 이송모터(80)가 장착되는 이송모터장착용 컬럼 하부판(31), 이송모터장착용 컬럼 하부판(31)에 직각으로 접합되어 있는 교정아암장착용 컬럼 수직판(32), 교정아암장착용 컬럼 수직판(32)의 일측면에 한 쌍으로 설치되어 말뚝 교정아암(40)의 슬라이딩 이동을 안내하는 아암이동용 리니어 가이드(33), 이송모터장착용 컬럼 하부판(31)의 하면에 배치되어 일단이 케이싱 분할가이드(20a)의 상면에 선접되어 있도록 설치된 컬럼측 토사유입차단판(34), 컬럼측 토사유입차단판(34)의 하면에 대향되게 설치된 한 쌍의 롤러 브라켓(35), 한 쌍의 롤러 브라켓(35)에 각기 복수개로 설치되어 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22)에 각기 지지되어 구름운동하는 복수개의 컬럼 이동롤러(36)를 포함하고 있다.

이같이 아암 지지컬럼(30)의 하부에는 복수개의 컬럼 이동롤러(36)가 설치되어 아암 지지컬럼(30)은 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22)의 안내를 받아 X축 방향으로 이송운동을 한다.

말뚝 교정아암(40)은 아암 지지컬럼(30)에 지지되어 함께 이송운동을 한다. 또한 말뚝 교정아암(40)은 해당 말뚝을 교정하고 난 후 상승 이동을 하고, 다시 교정 대상 위치에서는 하강 이동을 하도록 설치된다.

말뚝 교정아암(40)은 아암 지지컬럼(30)에 설치된 리니어 가이드(33)를 통해 상하 이동가능하도록 슬라이딩 결합되어 있는 아암 슬라이더(42)와, 일단이 아암 슬라이더(42)측에 고정되어 상,하부로 한 쌍씩 나란하게 설치된 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)과, 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)의 타단에 연결되어 아암 슬라이더(42)와 마주보도록 배치된 아암 지지대(46)를 포함한다.

한편, 말뚝 교정아암(40)의 안정된 이송을 위해 상기 구름이동형 아암승강용 실린더(52)의 작동단에 연결된 바퀴 지지대(55), 바퀴 지지대(55)에 지지되어 타측의 케이싱 분할가이드(20b)의 상면을 구름 이동하는 이동 바퀴(56), 바퀴 지지대(55)에 일단이 고정되어 아암 지지대(46)에 설치된 가이드 부싱(57)에 슬라이딩 결합되어 있는 복수의 아암승강용 가이드축(58)이 더 포함되어 있다.

따라서 이송모터(80)의 구동시 말뚝 교정아암(40)은 일단이 아암 지지컬럼(30)에 지지되고 타단이 이동 바퀴(56)의 구름 지지를 통해 케이싱 가이드 프레임(20)의 상면에서 안정되게 이송 운동을 할 수 있다.

컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52)는 말뚝 교정아암(40)의 양단부에 각기 한 쌍씩 고정 설치되어 해당 위치에서 교정을 수행 후, 다음 교정 말뚝으로 이동시키고자 할 경우 말뚝 교정아암(40)의 높이를 조절한다.

도 7과 같이 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)는 말뚝 교정아암(40)에 서로 마주보도록 배치됨과 동시에 말뚝 교정아암(40)에 이동 가능하도록 지지되어 케이싱(100)이 제거된 후 케이싱 내부에 관입되어 있던 말뚝(200)의 비틀어진 자세를 바르게 회전 교정시키는 역할을 한다. 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)는 서로 대향하는 말뚝 교정턱(601,601)을 갖는다. 본 실시 예에서 말뚝 교정턱(601,601)은 수직한 평면 형태를 이루고 있으나 말뚝(200)의 단면 형상이나 구조에 따라 다양한 형태로 나타날 수 있다.

한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)에는 양단의 상,하부에 한 쌍을 이루어 각기 말뚝 교정아암(40)의 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)에 지지되어 구름 운동하는 지그 이동롤러(62)가 설치되어 있다. 따라서 지그 이동롤러(62)의 구름 운동을 통해 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)는 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)에 지지된 상태에서 원활하게 이동하면서 말뚝(200)의 자세 교정을 수행한다.

한 쌍의 교정지그 작동용 실린더(70,70)는 말뚝 교정아암(40)에 각기 고정 설치되어 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)를 진퇴 동작시킨다. 이때 일측의 교정지그 작동용 실린더(70)는 말뚝교정 아암(40)의 아암 슬라이더(42)측에 고정 설치되고 타측의 교정지그 작동용 실린더(70)는 아암 지지대(46)측에 고정 설치된다.

이와 같이 구성된 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)를 이용한 말뚝의 시공 과정과 교정 동작을 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 4a와 같이 말뚝(200)이 시공될 위치에 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)가 설치된다. 이러한 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)의 설치는 터파기된 지면에 케이싱 가이드 프레임(20)이 설치된 후 그의 주변으로 되메우기가 실시된다. 케이싱 가이드 프레임(20)은 흙막이 벽체의 길이에 대응하여 도 3과 같이 길이 방향으로 하나 이상 연접되어 설치될 수 있다. 따라서 케이싱 가이드 벽(201)이 말뚝(200)이 시공될 위치에 배치된다. 이때 케이싱 가이드 프레임(20과 20)간의 결합은 일예로 예시된 더브테일 끼움 결합이 될 수 있다.

그 다음, 케이싱 가이드 벽(201)을 따라 케이싱 천공작업이 이루어진다. 이때 도 4a와 같이 케이싱(100)은 케이싱 가이드 벽(201)의 안내를 따라 관입이 이루어짐으로 정확한 수직도를 유지할 수 있다. 케이싱(100)은 오거 장비에 의해 관입이 이루어질 수 있다. 이후 케이싱(12)의 내부로 말뚝(200)을 삽입시킨다. 말뚝(200)은 근입 후 항타가 이루어질 수 있다.

그 다음, 케이싱(100)내로 시멘트 밀크 또는 콘크리트를 타설한 후 케이싱(100)의 인발이 실시된다. 이때 케이싱(100)의 인발시 케이싱(100)의 회전과 더불어 중간에 콘크리트와의 마찰에 의해 말뚝(200)은 도 7a와 같이 어느 한쪽 방향으로 소정량 회전되어져 있게 된다. 따라서 교정이 필요하게 된다.

그 다음, 이송모터(80)가 구동하여 아암 지지컬럼(30)과 일체로 말뚝 교정아암(40)이 교정이 필요한 말뚝(200)의 상방으로 이동한다.

여기서 말뚝 교정아암(40)은 교정이 필요한 해당 말뚝(200)으로 이동하기 전에, 1차로 컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52)를 신장 작동시켜 말뚝 교정아암(40)을 도 4b와 같이 상승시킨 후, 2차로 이송모터(80)를 구동시켜 아암 지지컬럼(30)을 교정이 필요한 말뚝(200)측으로 이동시킨다. 따라서 교정을 마친 말뚝으로부터 이동 방해를 받지 않고 아암 지지컬럼(30)이 이동할 수 있다.

이후, 컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52)를 수축 작동시켜서 말뚝 교정아암(40)을 도 4a와 같이 하강시킨다. 이렇케 말뚝 교정아암(40)의 상승, 이동 및 하강을 순차적으로 진행함으로서 해당 말뚝(200)의 교정 후 말뚝 교정아암(40)의 이동을 수행할 수 있고, 다음 위치에서의 말뚝(200)의 교정을 신속히 수행할 준비를 하게 된다.

그 다음, 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더(70,70)가 신장 작동하여 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)는 도 7b와 같이 천공축의 중심(O)으로 이동하게 되고, 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)에 맞닿는 말뚝(200)은 틀어진 자세에서 원위치로 회전 복귀하여 바른 교정이 이루어진다.

이와 같이 본 발명의 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)를 사용하면, 말뚝 교정아암(40)을 이송모터(80)의 구동 제어를 통해 케이싱 가이드 프레임(20)의 상면에서 어느 한 방향 또는 교정이 필요한 방향으로 신속히 이동시킬 수 있다. 또한 말뚝 교정아암(40)이 이동 완료된 위치에서 말뚝 교정아암(40)에 설치된 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더(70,70)의 작동을 통해 동작되는 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)로 틀어진 말뚝(200)을 용이하게 교정할 수 있다.

따라서 일열로 배열된 다수의 케이싱 가이드 벽(201)의 중심축마다 종래와 같이 교정지그 작동용 실린더와 교정지그를 설치할 필요가 없어져 본 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)의 제작 비용을 절감할 수 있다. 물론 말뚝(200)의 자세 교정이 이루어지는 만큼 종래와 같이 별도의 어렵고 힘든 홈메우기 작업이 불필요해지며, 이로 인해 흙막이 공기가 단축됨은 물론이다.

이후, 말뚝(200)의 회전 교정이 모두 완료되면, 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)는 철거되고, 터파기 부분에 데메우기가 실시된다.

이와 같이 하여 말뚝(200)의 교정 작업이 모두 완료되면 도 9의 (가),(나)에 예시된 바와 같이 흙막이 벽체(500)의 다양한 단면을 얻을 수 있다.

상기 실시 예에서는 케이싱(100)을 사용하는 경우로서, 예로 CIP 공법이나 SCW 공법 등에 적용될 수 있다.

그러나 본 발명의 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)는 케이싱(100)을 사용하지 않는 경우로서 토류판을 사용하는 흙막이 공법에 적용될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 터파기, 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)의 설치, 천공, 말뚝(200)의 근입, 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)를 이용한 말뚝(200)의 교정, 천공홀과 말뚝(200) 사이의 공간에 채움재 충전, 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)의 철거 및 되메우기의 순으로 진행될 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20: 케이싱 가이드 프레임
30: 아암 지지컬럼
40: 말뚝 교정아암
50: 컬럼고정형 아암승강용 실린더
52: 구름이동형 아암승강용 실린더
60: 말뚝 교정지그
70: 교정지그 작동용 실린더
80: 이송모터

Claims

흙막이벽 시공을 위한 케이싱(100)의 수직 관입 안내 및 케이싱(100)에 관입된 말뚝(200)의 틀어진 자세를 교정하는데 사용되는 데 사용되는 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)에 있어서,
분할 연결된 케이싱 분할 가이드(20a,20b), 케이싱 분할 가이드(20a,20b)의 사이에 길이방향으로 다수개가 배열되어 각기 케이싱(100)의 수직 관입을 안내하도록 호형의 케이싱 가이드 벽(201)을 갖고 말뚝(200)이 시공될 위치의 지반에 설치되는 케이싱 가이드 프레임(20)과;
상기 케이싱 가이드 프레임(20)의 상면 일측에 배치되어 케이싱 가이드 프레임(20)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 설치된 아암 지지컬럼(30)과;
상기 아암 지지컬럼(30)에 외팔보 형태로 지지되어 상하로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있는 말뚝 교정아암(40)과;
상기 말뚝 교정아암(40)의 양단부에 각기 고정 설치되고, 해당 위치에서 교정을 수행 후 다음 교정 말뚝으로 이동시키고자 할 경우 말뚝 교정아암(40)의 높이를 조절하는 컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52)와;
상기 말뚝 교정아암(40)에 서로 마주보도록 배치됨과 동시에 말뚝 교정아암(40)에 이동 가능하도록 지지되어 케이싱(100)이 제거된 후 케이싱 내부에 관입되어 있던 말뚝(200)의 틀어진 자세를 바르게 회전 교정시키는 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)와;
상기 말뚝 교정아암(40)에 각기 고정 설치되어 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)를 진퇴 동작시키는 한 쌍의 교정지그 작동용 실린더(70,70); 및
상기 아암 지지컬럼(30)을 이송시키기 위해 아암 지지컬럼(30)측에 고정 설치된 이송모터(80);를 포함한 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 1항에 있어서,
상기 케이싱 분할 가이드(20a)의 상부에 서로 나란한 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22)이 설치되고, 상기 아암 지지컬럼(30)의 하부에는 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22)에 각기 지지되어 구름운동하는 복수개의 컬럼 이동롤러(36)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 2항에 있어서,
상기 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22) 중 어느 한쪽에 랙기어(24)가 설치되고, 랙기어(24)에 상기 이송모터(80)의 회전축에 연결된 피니언 기어(82)가 이맞물림되어져 있는 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 2항에 있어서,
상기 케이싱 분할 가이드(20a)의 상부에는 가이드 컬럼레일(22)측으로 토사 등의 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위해 힌지 결합되어 회전개폐되는 토사유입차단용 덮개판(26)이 다수개 연접되어 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 1항에 있어서,
상기 아암 지지컬럼(30)은
케이싱 분할가이드(20a)의 상부에 수평적으로 배치되어 상기 이송모터(80)가 장착되는 이송모터장착용 컬럼 하부판(31), 이송모터장착용 컬럼 하부판(31)에 직각으로 접합되어 있는 교정아암장착용 컬럼 수직판(32), 교정아암장착용 컬럼 수직판(32)의 일측면에 한 쌍으로 설치되어 말뚝 교정아암(40)의 슬라이딩 이동을 안내하는 아암이동용 리니어 가이드(33), 이송모터장착용 컬럼 하부판(31)의 하면에 배치되어 일단이 케이싱 분할가이드(20a)의 상면에 선접되어 있도록 설치된 컬럼측 토사유입차단판(34), 컬럼측 토사유입차단판(34)의 하면에 대향되게 설치된 한 쌍의 롤러 브라켓(35), 한 쌍의 롤러 브라켓(35)에 각기 복수개로 설치되어 한 쌍의 컬럼 가이드 레일(22,22)에 각기 지지되어 구름운동하는 복수개의 컬럼 이동롤러(36)를 포함한 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 1항에 있어서,
상기 말뚝 교정아암(40)은
아암 지지컬럼(30)측 리니어 가이드(33)에 상하 이동가능하도록 슬라이딩 결합되어 있는 아암 슬라이더(42)와, 일단이 아암 슬라이더(42)측에 고정되어 상,하부로 한 쌍씩 나란하게 설치된 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)과, 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)의 타단에 연결되어 아암 슬라이더(42)와 마주보도록 배치된 아암 지지대(46)를 포함한 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 1항에 있어서,
상기 말뚝 교정아암(40)의 안정된 이동을 위해 상기 구름이동형 아암승강용 실린더(52)의 작동단에 연결된 바퀴 지지대(55), 바퀴 지지대(55)에 지지되어 타측의 케이싱 분할가이드(20b)의 상면을 구름 이동하는 이동 바퀴(56), 바퀴 지지대(55)에 일단이 고정되어 아암 지지대(46)에 설치된 가이드 부싱(57)에 슬라이딩 결합되어 있는 복수의 아암승강용 가이드축(58)이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
제 6항에 있어서,
한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)에는 양단의 상,하부에 한 쌍을 이루어 각기 말뚝 교정아암(40)의 상부 지그레일(44) 및 하부 지그레일(45)에 지지되어 구름 운동하는 지그 이동롤러(62)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치.
청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)를 이용한 말뚝의 회전 교정방법에 있어서,
말뚝(200)이 시공될 지반에 터파기 후 이송식 말뚝 회전 교정장치(10)를 설치하는 단계와;
케이싱 가이드 벽(22)의 안내를 받아 케이싱(100)의 관입과 그 내부 굴착을 수행하고, 케이싱(100)의 내부로 말뚝(200)의 삽입과 콘크리트의 타설을 순차적으로 진행한 후 케이싱(100)의 인발을 실시하는 단계와;
컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52)를 신장 작동시켜 말뚝 교정아암(40)을 상승시키는 단계와;
이송모터(80)를 구동시켜 말뚝 교정아암(40)을 교정이 필요한 말뚝(200)의 상부 위치로 이송시키는 단계와;
컬럼고정형 아암승강용 실린더(50) 및 구름이동형 아암승강용 실린더(52)를 수축 작동시켜 말뚝 교정아암(40)을 하강시켜 해당 말뚝(200)의 상부 둘레로 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)가 위치되도록 하는 단계와;
한 쌍의 교정지그 작동용 실린더(70,70)를 신장 작동시켜 한 쌍의 말뚝 교정지그(60,60)가 해당 말뚝(200)의 틀어진 자세를 원위치로 회전 교정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송식 말뚝 회전 교정장치를 이용한 말뚝의 회전 교정방법.