KR102374277B1 - 오거 스크루용 토사제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부오거(1)를 승,하강시켜 지반을 천공하는 작업 완료 후, 상부오거(1)의 인발과정에서 스크루(4)에 잔류하는 토사를 하기 위해. 하부오거(2)의 상부 및 하부에 각각 결합되어 선택적으로 상부오거(1)의 스크루(4)에 이동되어 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거하는 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12)를 포함하는 토사제거부(10)를 구비한다.

Description

오거 스크루용 토사제거장치{SOIL REMOVAL DEVICE FOR AUGER SCREW}
본 발명은 오거 스크루용 토사제거장치에 관한 것으로, 상부오거를 승강 또는 하강시켜 지반을 천공하는 작업 완료 후, 상부오거의 인발과정에서 스크루에 잔류하는 토사를 제거하기 위한 오거 스크루용 토사제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 현대의 건축물은 날로 고층화 및 대형화되는 추세에 있으며, 이러한 고층의 건축물은 자중에 의한 수직하중이나 풍력을 크게 작용 받게 된다.
이와 같은 건축물은 지층을 관통하여서 지반층에 받쳐지는 지지말뚝으로 지지되는 구조로서 시공된다.
고층의 건축물을 시공함에 있어 필수적이라 할 수 있는 말뚝공사는 항타기 등으로 타격하여 지중에 말뚝을 직접적으로 삽입시키는 충격식과, 오거(Auger)를 회전시켜 굴착공을 천공한 후 그 굴착공 내에 말뚝을 삽입하는 천공식이 있다.
충격식 말뚝공사는 주로 연약 지반의 건축물 공사에 적용되는 반면에, 천공식 말뚝공사는 연약 지반과 경암 지반 건축물 공사에 폭넓게 적용되며 소음 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.
폭넓게 적용되는 천공식 말뚝공사는 굴착장비에 장착된 오거로서 지중 굴착작업으로 지반층까지 천공하고, 천공된 굴착공으로부터 오거를 인발한 후에 그 굴착공 내로 지지말뚝을 삽입시키도록 한다.
이와 같이 오거는 지반을 천공하는 장치로서, 크레인 천공기 등에 장착되어 파일을 지반에 설치하기 위한 토목공사에 주로 활용되고 있다.
예를 들면, 크레인 천공기의 오거 스크루는 건축공사장의 기초공사를 위하여 지중을 천공하는 기구로서, 모터의 작동에 따라 오거 스크루가 정회전 및 역회전 작동하면서 지면에서부터 지하로 소정의 깊이만큼 천공하게 된다.
이때, 오거 스크루의 지반 천공시 발생되는 다량의 흙은 스크루 회전과 함께 외부로 인출되고, 지반 천공을 마친 후 오거 스크루는 윗쪽으로 상승하여 구조물로부터 빠져나오게 된다.
여기서, 오거 스크루가 구조물에서 외부로 빠져나올 때, 스크루 날개에 토사 등이 잔류하게 되고, 잔류하는 토사가 스크루 날개를 타고 상승하는 과정에서 충격 및 바람 등에 의해 낙하되면서 공사현장의 주변으로 비산된다.
이로 인해, 비산되는 토사에 의해 오거 스크루로 천공작업을 하는 공사현장의 주변이나 인근건물 등이 오염되는 문제점이 있었다.
또한, 토사가 스크루 날개에 잔류하여 상승되는 과정에서 예치기 않게 비산되어 공사현장 주변에 있는 작업자에게로 낙하되어 인명사고를 유발하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 공사현장 주변에 보호막을 치고 작업을 실시하거나, 물을 살수하면서 작업을 하고 있으나, 보호막을 치고 작업을 하는 경우에는 흙먼지가 인근지역으로 비산되는 것까지는 막지 못하였고, 물을 살수하면서 작업을 실시하는 경우에는 공사현장이 너무 지저분해지고, 또 별도의 물을 계속적으로 공급함으로 그에 따른 번거로움과 물 낭비의 문제점이 지적되고 있다.
한국등록특허공보 제 10-1878867 (등록일자 : 2018년 07월 10일) 오거 스크루 토사 제거장치
본 발명의 목적은 상부오거가 승강 또는 하강하여 지반을 천공하는 작업과정에서 상부오거가 상승함에 따라 인발되는 스크루 날개에 잔류하는 토사를 용이하게 제거하기 위한 오거 스크루용 토사제거장치을 제공하는데 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하부오거(2)의 상부 및 하부에 각각 결합되어 선택적으로 상부오거(1)의 스크루(4)로 이동되어 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거하는 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12)를 포함하는 토사제거부(10)를 구비한다. 상기 상부 토사제거부(11)는, 중공의 형태를 갖으며 하부오거(2)의 상부에 결합되는 상부 본체(111)와, 상기 상부 본체(111)의 외주면에 결합되어 상부 브러쉬(112)를 상기 스크루(4)의 스크루 날개(5)로 이동시키는 상부 이동부(113)를 포함한다. 상기 상부 이동부(113)는, 상기 상부 본체(111)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 상부 브라켓(114)과, 일단은 상기 상부 브라켓(114)에 결합되고, 타단은 상기 상부 본체(111)에 결합되는 상부 이동실린더(115)를 포함하되, 상기 상부 브라켓(114)에 상기 상부 브러쉬(112)가 결합되고, 상기 상부 이동실린더(115)의 피스톤 왕복운동에 의해 상기 상부 브라켓(114)이 전진 또는 후진 이동됨으로써, 상기 상부 브러쉬(112)를 상기 스크루(4)의 스크루 날개(5) 사이로 이동시킨다. 상기 상부 이동부(113)는, 상기 상부 이동실린더(115)의 외주면을 감싸며, 일단은 상기 상부 브라켓(114)에 결합되고, 타단은 상기 상부 본체(111)에 결합되어 상기 상부 브라켓(114) 및 상기 상부 본체(111)로 탄성력을 제공하는 상부 탄성부(116)를 더 포함한다. 상기 하부 토사제거부(12)는, 중공의 형태를 갖으며 하부오거(2)의 하부에 결합되는 하부 본체(121)와, 상기 하부 본체(121)의 외주면에 결합되어 하부 브러쉬(122)를 상기 스크루(4)의 스크루 날개(5)로 이동시키는 하부 이동부(123)를 포함한다. 상기 하부 이동부(123)는, 상기 하부 본체(121)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 하부 브라켓(124)과, 일단이 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단이 하부 본체(121)에 결합되어 탄성력을 제공하는 하부 탄성부(126), 타단이 상기 하부 본체(121)에 결합되는 와이어(127), 및 상기 하부 브라켓(124)에 고정 설치되고 상기 와이어(127)의 일단을 당기거나 풀어주는 와이어 제어 수단(400)을 포함하여, 상기 와이어 제어 수단(400)이 상기 와이어(127)를 당기게 되면, 상기 하부 탄성부(126)가 수축됨과 더불어 상기 하부 브라켓(124)이 하부 본체(121)안으로 삽입되고, 상기 와이어 제어 수단(400)이 상기 와이어(127)를 풀어주면, 상기 하부 탄성부(126)가 탄성 복원됨과 더불어 상기 하부 브라켓(124)이 하부 본체(121) 바깥으로 노출된다. 상기 와이어 제어 수단(400)은 피스톤 로드의 단부에 와이어(127)가 결합된 와이어 조정용 실린더(401) 또는, 와이어(127)를 권취시키는 와이어 조정용 모터(402)를 포함한다. 상기 하부 이동부(123)는, 상기 하부 브라켓(124)의 하부에 회전 가능하게 결합되며 일단이 상기 하부 본체(121)의 내측면과 접촉되어 상기 하부 브라켓(124)의 전진 또는 후진 이동에 따라 회전하는 롤러(128)를 더 포함한다. 상기 하부 이동부(123)는, 상기 하부 본체(121)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 하부 브라켓(124)과, 일단은 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단은 상기 하부 본체(121)에 결합되는 하부 이동실린더(125)를 포함하되, 상기 하부 브라켓(124)에 상기 하부 브러쉬(122)가 결합되고, 상기 하부 이동실린더(125)의 피스톤 왕복운동에 의해 상기 하부 브라켓(124)이 전진 또는 후진 이동됨으로써, 상기 하부 브러쉬(122)를 상기 스크루(4)의 스크루 날개(5) 사이로 이동시킨다. 상기 하부 이동부(123)는, 상기 하부 이동실린더(125)의 외주면을 감싸며, 일단은 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단은 상기 하부 본체(121)에 결합되어 상기 하부 브라켓(124) 및 상기 하부 본체(121)로 탄성력을 제공하는 하부 탄성부(126)를 더 포함한다.
상기 하부 본체(121)의 외부 둘레면에는 토사를 하부 본체(121) 바깥으로 내보내는 토사 배출구(H)가 형성되고, 상기 토사 배출구(H)에는 상기 토사 배출구(H)를 개방하거나 폐쇄하는 토사 배출구 개폐 수단(20)이 장착되며, 상기 토사 배출구 개폐 수단(20)은 상기 하부 브라켓(124)과 연동되어 상기 하부 브라켓(124)이 스크루 날개(5) 방향으로 이동되었을 때 개방된다.
또한, 토사 제거시 상기 하부오거(2)는 스크루의 회전 방향과 반대 방향으로 회전된다.
본 발명에 따르면, 상부오거(1)를 승,하강시켜 지반을 천공하는 작업 완료 후, 상부오거(1)가 승강함에 따라 스크루(4)의 인발과정에서 상부 토사제거부(11)와 하부 토사제거부(12)를 통해 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거장치가 하부오거에 장착되어 크레인 천공기에 설치된 상태를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거장치의 전체 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 상부 토사제거부 및 하부 토사제거부의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거장치의 하부 토사제거부가 회전되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 하부 토사제거부의 전체 개략도로서 와이어 제어 수단으로서 와이어 조정용 실린더를 사용한 예이다.
도 6은 도면 5에 도시된 하부 토사제거부의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 하부 토사제거부의 전체 개략도로서 와이어 제어 수단으로서 와이어 조정용 모터를 사용한 예이다.
도 8은 도면 7에 도시된 하부 토사제거부의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 토사 배출구 개폐 수단의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 토사 배출구 개폐 수단의 동작 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 상부오거(1)를 승강 또는 하강시켜 지반을 천공하는 작업 완료 후, 상부오거(1)의 인발과정에서 스크루(4)에 잔류하는 토사를 제거하도록 상부 토사제거부(11)와 하부 토사제거부(12)를 포함하는 토사제거부(10)로 이루어질 수 있다.
상부오거(1)는 크레인 천공기(8)를 통해 특정 위치에서 승강 또는 하강하여 지반을 천공할 수 있다. 상부오거(1)는 하부오거(2)와 함께 하나의 리더(3 : Leader)의 전방에 결합되고, 리더(3)는 지면과 수직한 상태를 이루어 크레인 천공기(8)와 결합된다. 이때, 상부오거(1)와 하부오거(2)가 리더(3)에 결합되는 경우, 하부오거(2)는 상부오거(1)의 하부에 위치하며 상부오거(1)와 함께 승강 또는 하강할 수 있다. 여기서, 리더(3)는 지면으로부터 직립된 상태로 상부오거(1)와 하부오거(2)가 이동되는 승강 주행로의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 하부오거(2)는 개별적으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상부오거(1)는 리더(3)의 상단에 정지된 상태를 유지하여 고정되고, 하부오거(2)는 리더(3)를 따라 승강 또는 하강할 수 있다.
즉, 크레인 천공기(8)를 통해 상부오거(1)와 하부오거(2)가 리더(3)를 따라 승강 또는 하강함으로써 지반을 천공할 수 있다.
또한, 상부오거(1)에는 스크루(4)가 장착되고 하부오거(2)에는 케이싱로드(6)가 장착되며, 스크루(4)는 케이싱로드(6)의 내부로 수용될 수 있다. 스크루(4)는 상부오거(1)의 하부에 장착되어 리더(3)를 따라 승강 또는 하강하는 상부오거(1)를 통해 지반을 천공할 수 있다. 케이싱로드(6)는 하부오거(2)의 하부에 결합되는 소켓(7)에 탈착 가능하게 장착되며, 스크루(4)가 상부오거(1)의 이동에 따라 지반을 천공하는 경우, 토사가 무너지지 않게 보호하면서 스크루(4)가 원활하게 지반을 천공할 수 있도록 보호 및 이동의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
특히, 상부오거(1)와 하부오거(2)를 통해 스크루(4)와 케이싱로드(6)가 회전하게 되며, 회전되는 스크루(4)와 케이싱로드(6)에 의해 지반이 천공될 수 있다. 이때, 상부오거(1)와 하부오거(2) 간의 힘의 균형을 맞추기 위해, 스크루(4)는 시계 방향으로 회전시키고 케이싱로드(6)는 반시계 방향으로 회전시켜 지반을 천공한다.
아울러, 스크루(4)와 케이싱로드(6)가 특정 지지층에 도달하면 상부오거(1)는 스크루(4)를 역회전시킴과 함께 상승하여 스크루(4)를 인발하고, 이 과정에서 하부오거(2)의 소켓(7)으로부터 케이싱로드(6)를 분리시키게 되면, 케이싱로드(6)는 지반에 관입이 되어 지반에 천공이 형성될 수 있는 것이다.
이때, 상부오거(1)가 상승함에 따라 스크루(4)가 케이싱로드(6)로부터 인발되는 과정에서 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 잔류되어 스크루(4)의 상승과 함께 외부로 인출되는 토사를 토사제거부(10)를 통해 제거할 수 있다.
도 2 내지 4를 참조하면, 토사제거부(10)는 하부오거(2)와 결합되어 하부오거(2)의 승강 또는 하강에 따라 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 잔류되는 토사를 제거하도록 상부 토사제거부(11)와 하부 토사제거부(12)를 포함할 수 있다.
상부 토사제거부(11)는 하부오거(2)의 상부에 결합되어 선택적으로 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 위치함으로써 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다.
이때, 상부 토사제거부(11)는 상부 본체(111), 상부 브러쉬(112) 및 상부 이동부(113)를 포함할 수 있다.
상부 본체(111)는 하부오거(2)의 상부에 결합되며, 외주면으로는 상부 이동부(113)와 상부 브러쉬(112)가 결합될 수 있도록 내부의 공간이 형성될 수 있다. 상부 본체(111)는 하부오거(2)의 상부에 일체형으로 결합될 수 있다. 상부 본체(111)는 중공의 형태를 갖도록 형성되고, 외주면이 개방되어 내부공간이 형성되며, 그 내부공간은 중앙과 연통될 수 있다. 상부 본체(111)는 하부오거(2)의 상부에 결합되는 경우, 중앙으로 스크루(4)가 수용될 수 있다.
이때, 상부 본체(111)는 외주면으로 결합되는 상부 이동부(113)와 그 상부 이동부(113)에 결합되는 상부 브러쉬(112)를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
상부 이동부(113)는 상부 본체(111)에 구비되어 선택적으로 상부 브러쉬(112)를 스크루(4)로 이동시킬 수 있다. 상부 이동부(113)는 상부 본체(111)의 외주면에 다수개로 구비될 수 있다. 상부 이동부(113)는 상부 본체(111)의 외주면 둘레를 따라 일정 간격을 두고 구비될 수 있다.
이때, 상부 이동부(113)는 상부 본체(111)에서 외주면의 내부공간에 위치하도록 구비되는 상부 브라켓(114)과 일단은 상부 브라켓(114)에 결합되고, 타탄은 상부 본체(111)에 결합되어 상부 브라켓(114)을 전진 또는 후진 이동시키는 상부 이동실린더(115)로 이루어질 수 있다.
상부 브라켓(114)은 내측으로 상부 브러쉬(112)와 상부 이동실린더(115)가 결합될 수 있도록 내부에 공간이 형성될 수 있다, 상부 브라켓(114)은 상부 이동실린더(115)측으로 외부 이물질의 침투를 방지할 수 있다.
상부 이동실린더(115)는 상부 본체(111)와 평행한 상태를 이루고, 일단이 상부 브라켓(114)의 내측에 결합될 수 있다. 여기서, 상부 이동실린더(115)의 일단은 피스톤로드로 타단을 기준으로 전진 또는 후진 이동할 수 있다. 상부 이동실린더(115)는 일 예로, “전동실린더”일 수 있다. 상부 이동실린더(115)는 전원을 공급받아 피스톤 왕복운동을 할 수 있는 것이다.
이에 따라, 상부 브라켓(114)에 상부 브러쉬(112)가 구비된 경우, 상부 브라켓(114)이 상부 이동실린더(115)의 피스톤 왕복운동을 통해 전진 또는 후진 이동하면서 상부 브러쉬(112)를 스크루(4)로 이동시킬 수 있다.
이때, 상부 이동부(113)는 상부 이동실린더(115)를 통해 상부 브라켓(114)을 후진 이동시키는 경우, 상부 브라켓(114)에 구비된 상부 브러쉬(112)가 스크루(4)로부터 정확하게 이탈시킬 수 있도록 상부 탄성부(116)를 포함할 수 있다.
상부 탄성부(116)는 상부 이동실린더(115)가 내측에 위치하도록 상부 이동실린더(115)의 외주면을 감싸며, 일단은 상부 브라켓(114)에 결합되고, 타단은 상부 본체(111)에 결합될 수 있다. 상부 탄성부(116)는 일 예로, 상부 브라켓(114)과 상부 이동실린더(115)에 탄성력을 제공하는 "스프링"일 수 있다. 여기서, 상부 탄성부(116)는 “압축 스프링”인 것이 보다 바람직할 수 있다.
이에 따라, 상부 브러쉬(112)가 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 근접하도록 이동된 상태에서 상부 이동실린더(115)를 통해 상부 브러쉬(112)가 스크루 날개(5)로부터 멀어지도록 상부 브라켓(114)이 후진되는 과정에서 상부 탄성부(116)의 탄성복원력에 의해 상부 브러쉬(112)가 스크루 날개(5)로부터 신속하고 정확하게 이탈될 수 있는 것이다.
상부 브러쉬(112)는 일단이 다수 개의 강선이 다발로 이루어진 형태를 가질 수 있다. 상부 브러쉬(112)는 상부 이동부(113)를 통해 스크루(4)로 이동하여 스크루(4)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다. 상부 브러쉬(112)는 상부 본체(111)의 외주면에 상부 이동부(113)와 대응되도록 다수개로 구비될 수 있다.
이때, 상부 브러쉬(112)는 타단이 상부 브라켓(114)에 결합되고, 상부 이동실린더(115)에 의해 상부 브라켓(114)이 이동됨에 따라 스크루(4)의 스크루 날개(5)로 이동할 수 있다. 상부 브러쉬(112)는 상부 브라켓(114)에 다수개로 구비될 수 있으며, 이 경우, 상부 브라켓(114)에 상, 하로 배치될 수 있다. 상부 브러쉬(112)는 스크루 날개(5)에 접촉되도록 이동한 경우, 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다.
특히, 상부 브러쉬(112)는 상부오거(1)에 의해 스크루(4)가 회전하면서 승강 또는 하강 하는 경우에는 스크루 날개(5)의 사이 공간 내로 이동된 상태에서 스크루 날개(5)와 접촉하여 토사를 제거할 수 있는 것이다.
하부 토사제거부(12)는 하부오거(2)의 하부에 결합되어, 선택적으로 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 위치함으로써 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다.
이때, 하부 토사제거부(12)는 하부 본체(121), 하부 브러쉬(122) 및 하부 이동부(123)를 포함할 수 있다.
하부 본체(121)는 하부오거(2)의 하부에 결합되며, 외주면으로는 하부 이동부(123)와 하부 브러쉬(122)가 결합될 수 있도록 내부의 공간이 형성될 수 있다. 하부 본체(121)는 하부오거(2)의 하부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 하부 본체(121)는 중공의 형태를 갖도록 형성되고, 외주면이 개방되어 내부공간이 형성되며, 그 내부공간은 중앙과 연통될 수 있다. 하부 본체(121)는 하부오거(2)의 하부에 결합되는 경우, 중앙으로 스크루(4)가 수용될 수 있다.
또한, 하부 본체(121)는 하부오거(2)와 소켓(7)에 위치하여, 하부오거(2)로부터 회전력을 전달받아 회전할 수 있다.
이러한, 하부 본체(121)는 외주면으로 결합되는 하부 이동부(123)와 그 하부 이동부(123)에 결합되는 하부 브러쉬(122)를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
하부 이동부(123)는 하부 본체(121)에 구비되어 선택적으로 하부 브러쉬(122)를 스크루(4)로 이동시킬 수 있다. 하부 이동부(123)는 하부 본체(121)의 외주면에 다수개로 구비될 수 있다. 하부 이동부(123)는 하부 본체(121)의 외주면 둘레를 따라 일정 간격을 두고 구비될 수 있다.
이때, 하부 이동부(123)는 하부 본체(121)에서 외주면의 내부공간에 위치하도록 구비되는 하부 브라켓(124)과 일단은 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단은 하부 본체(121)에 결합되어 하부 브라켓(124)을 전진 또는 후진 이동시키는 하부 이동실린더(125)로 이루어질 수 있다.
하부 브라켓(124)은 내측으로 하부 브러쉬(122)와 하부 이동실린더(125)가 결합될 수 있도록 내부에 공간이 형성될 수 있다. 하부 브라켓(124)은 하부 이동실린더(125)측으로 외부 이물질의 침투를 방지할 수 있다.
하부 이동실린더(125)는 하부 본체(121)와 평행한 상태를 이루고, 일단이 하부 브라켓(124)의 내측에 결합될 수 있다. 여기서, 하부 이동실린더(125)의 일단은 피스톤로드로 타단을 기준으로 전진 또는 후진 이동할 수 있다. 하부 이동실린더(125)는 일 예로, “전동실린더”일 수 있다. 하부 이동실린더(125)는 전원을 공급받아 피스톤 왕복운동을 할 수 있는 것이다.
이에 따라, 하부 브라켓(124)에 하부 브러쉬(122)가 구비된 경우, 하부 브라켓(124)이 하부 이동실린더(125)의 피스톤 왕복운동을 통해 전진 또는 후진 이동하면서 하부 브러쉬(122)를 스크루(4)로 이동시킬 수 있다.
이때, 하부 이동부(123)는 하부 이동실린더(125)를 통해 하부 브라켓(124)을 후진 이동시키는 경우, 하부 브라켓(124)에 구비된 하부 브러쉬(122)가 스크루(4)로부터 정확하게 이탈될 수 있도록 하부 탄성부(126)를 포함할 수 있다.
하부 탄성부(126)는 하부 이동실린더(125)가 내측에 위치하도록 하부 이동실린더(125)의 외주면을 감싸며, 일단은 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단은 하부 본체(121)에 결합될 수 있다. 하부 탄성부(126)는 일 예로, 하부 브라켓(124)과 하부 이동실린더(125)에 탄성력을 제공하는 “스프링”일 수 있다. 여기서, 하부 탄성부(126)은 “압축 스프링”인 것이 보다 바람직할 수 있다.
이에 따라, 하부 브러쉬(122)가 스크루(4)의 스크루 날개(5)에 근접하도록 이동된 상태에서 하부 이동실린더(125)를 통해 하부 브러쉬(122)가 후진시 하부 탄성부(126)의 탄성복원력에 의해 스크루 날개(5)로부터 신속하고 정확하게 이탈될 수 있는 것이다.
하부 브러쉬(122)는 일단이 다수 개의 강선이 다발로 이루어진 형태를 가질 수 있다. 하부 브러쉬(122)는 하부 이동부(123)을 통해 스크루(4)로 이동하여 스크루(4)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다. 하부 브러쉬(122)는 다수개로 구비될 수 있다.
이때, 하부 브러쉬(122)는 타단이 하부 브라켓(124)에 결합되고, 하부 이동실린더(125)에 의해 하부 브라켓(124)이 이동됨에 따라 스크루(4)의 스크루 날개(5)로 이동할 수 있다. 하부 브러쉬(122)는 하부 브라켓(124)에 다수개로 구비될 수 있으며, 이 경우, 하부 브라켓(124)에 상, 하로 배치될 수 있다. 하부 브러쉬(122)는 스크루 날개(5)에 접촉되도록 이동한 경우, 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다.
특히, 하부 브러쉬(122)는 상부오거(1)에 의해 스크루(4)가 회전하면서 승강 또는 하강하는 경우에는 스크루 날개(5)의 사이 공간내로 이동된 상태에서 스크루 날개(5)와 접촉하여 토사를 제거할 수 있는 것이다.
이러한, 토사제거부(10)는 하부오거(2)를 기준으로 상부 및 하부에 각각 구비되는 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12)를 통해 스크루(4)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있는 것이다.
스크루(4)가 승강하는 과정에서 상부 토사제거부(11)와 하부 토사제거부(12)가 상부 브러쉬(112)와 하부 브러쉬(122)를 스크루(4)의 스크루 날개(5)로 이동시켜 스크루 날개(5)로부터 토사를 제거할 수 있는 것이다.
또한, 상부오거(1)가 승강하여 스크루(4)가 케이싱로드(6)로부터 완전하게 인발된 후, 하부 토사제거부(12)의 하부 브러쉬(122)가 스크루 날개(5)로 이동된 상태에서 하부오거(2)가 승강하게 되면, 하부오거(2)에 의한 승강과 함께 하부 토사제거부(12)가 회전하면서 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 재차 제거할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 하부 토사제거부(12)의 전체 개략도로서 와이어 제어 수단(400)으로서 와이어 조정용 실린더(401)를 사용한 예이고, 도 6은 도면 5에 도시된 하부 토사제거부(12)의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 토사제거장치에서 하부 토사제거부(12)의 전체 개략도로서 와이어 제어 수단(400)으로서 와이어 조정용 모터(402)를 사용한 예이고, 도 8은 도면 7에 도시된 하부 토사제거부(12)의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도면 5 내지 도면 8에 도시한 바와 같이, 상기 하부 이동부(123)는, 상기 하부 본체(121)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 하부 브라켓(124)과; 일단이 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단이 하부 본체(121)에 결합되어 탄성력을 제공하는 하부 탄성부(126); 타단이 상기 하부 본체(121)에 결합되는 와이어(127); 및 상기 하부 브라켓(124)에 고정 설치되고 상기 와이어(127)를 당기거나 풀어주는 와이어 제어 수단(400)을 포함하여, 상기 와이어 제어 수단(400)이 상기 와이어(127)를 당기게 되면, 상기 하부 탄성부(126)가 수축됨과 더불어 상기 하부 브라켓(124)이 하부 본체(121)안으로 삽입되고, 상기 와이어 제어 수단(400)이 상기 와이어(127)를 풀어주면, 상기 하부 탄성부(126)가 탄성 복원됨과 더불어 상기 하부 브라켓(124)이 하부 본체(121) 바깥으로 노출된다.
상기 와이어 제어 수단(400)은 피스톤 로드의 단부에 와이어(127)가 결합된 와이어 조정용 실린더(401) 또는, 와이어(127)를 권취시키는 와이어 조정용 모터(402)를 포함한다.
상기 하부 브라켓(124)의 하부에는 롤러(128)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 롤러(128)는 하부 브라켓(124)의 하부에 다수개 배치될 수 있다. 롤러(128)는 일단이 하부 본체(121)와 접촉할 수 있다. 롤러(128)은 하부 브라켓(124)의 전진 또는 후진 이동에 따라 일단이 하부 본체(121)의 내측면과 접촉된 상태로 회전함으로써, 하부 브라켓(124)의 전진 또는 후진 이동에서 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있다.
또한, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 하부 본체(121)의 외부 둘레면에는 토사를 하부 본체(121) 바깥으로 내보내는 토사 배출구(H)가 형성되고,
상기 토사 배출구(H)에는 상기 토사 배출구(H)를 개방하거나 폐쇄하는 토사 배출구 개폐 수단(20)이 장착되며, 상기 토사 배출구 개폐 수단(20)은 상기 하부 브라켓(124)과 연동되어 상기 하부 브라켓(124)이 스크루 날개(5) 방향으로 이동되었을 때 개방된다.
상기 토사 배출구(H)와 토사 배출구 개폐 수단(20)은 상기 하부 본체(121)에 2개 이상 형성될 수 있다.
상기 토사 배출구 개폐 수단(20)은 도면 9에 도시한 바와 같이, 곡면 형태의 판으로서 상기 토사 배출구(H)를 가로막는 개폐 도어(21)와, 상기 개폐 도어(21)의 측단으로부터 상기 하부 본체(121) 바깥 방향으로 확장되되 상기 하부 브라켓(124)이 스크루 날개(5) 방향으로 이동되었을 때 상기 하부 브라켓(124)의 단부와 맞닿는 개폐 도어 개방 레버(22), 상기 개폐 도어(21)와 상기 개폐 도어 개방 레버(22)의 경계면을 상기 하부 본체(121)에 연결시키되 상기 개폐 도어(21)와 개폐 도어 개방 레버(22)가 축 회전되도록 하는 힌지부(23)를 포함하여, 상기 스크루 날개(5) 방향으로 이동된 상기 하부 브라켓(124)의 단부가 상기 개폐 도어 개방 레버(22)를 푸쉬(PUSH)하면, 힌지부(23)를 통한 시소 운동에 의해 상기 개폐 도어(21)가 개방된다.
또한, 상기 토사 배출구 개폐 수단(20)은 상기 하부 브라켓(124)이 상기 하부 본체(121) 바깥 방향으로 멀어졌을 때 개방된 개폐 도어(21)를 폐쇄하는 개폐 도어 폐쇄 수단을 더 포함한다.
상기 개폐 도어 폐쇄 수단으로는 일례로 비틀림 스프링을 사용할 수 있다.
이러한, 토사제거부(10)는 크레인 천공기(8)에서 별도의 리모콘(미도시)을 통해 동작이 제어될 수 있으며, 외부로부터 공급되는 전원이 차단되는 경우에도 원활한 작동을 수행할 수 있다.
이 경우, 하부 토사제거부(12)의 하부 본체(121) 내측으로는 크레인 천공기(B) 또는 외부에 위치하는 리모콘(미도시)으로부터 제어신호를 전달받아 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123)의 동작을 제어할 수 있는 송신부(30)와 하부 본체(121)가 회전하는 경우, 그 회전력을 전달받아 전원을 생성하여 충전할 수 있는 발전기(40)와 발전기(40)로부터 생성되는 전원을 충전할 수 있는 배터리(50)가 더 구비될 수 있다.
송신부(30)는 하부 본체(121)의 내부에 구비되어, 크레인 천공기(8) 또는 사용자가 파지하고 있는 리모콘(미도시)으로부터 제어신호를 수신받고, 그 제어신호를 다시 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12)로 전달할 수 있다. 송신부(30)는 리모콘(미도시)으로부터 송신되는 제어신호를 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123)로 전달함으로써 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123)의 동작이 제어되도록 한다.
이 경우, 송신부(30)는 리모콘(미도시)으로부터 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123)를 동작시키기 위한 제어신호를 수신하여, 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123)로 전달하는 신호전달부재의 역할을 수행하는 것이다.
발전기(40)는 일측이 하부오거(2)에 접촉되도록 하부 토사제거부(12)에 구비될 수 있다. 발전기(40)는 일측에 하부오거(2)에 접촉되도록 하부 본체(121)의 외측에 고정된 상태로 구비될 수 있다. 발전기(40)는 하부 토사제거부(12)의 하부 본체(121)가 하부오거(2)에 의해 회전하는 경우, 그 회전력을 전달받아 전원을 생성할 수 있다.
즉, 발전기(40)는 하부 토사제거부(12)가 하부오거(2)를 통해 회전하는 경우마다, 그 회전력을 이용하여 전원을 생성하고, 생성된 전원은 배터리(50)에 전달할 수 있다.
배터리(50)는 하부 본체(121)의 내부에 구비되어, 외부로부터 전달되는 전원을 공급받아 충전할 수 있다. 배터리(50)는 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123) 각각의 동작이 이루어지도록 충전된 전원을 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12) 각각으로 공급할 수 있다. 배터리(50)는 발전기(40)로부터 전달되는 전원을 충전할 수 있다.
이때, 배터리(50)는 발전기(40)로부터 전달되는 전원에 의해 보다 빠른 시간 내로 충전을 수행할 수 있으며, 외부로부터 전원이 차단되는 경우, 상부 토사제거부(11)와 하부 토사제거부(12) 각각으로 충전된 전원을 전달하여 상부 이동부(113) 및 하부 이동부(123)의 동작이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
이에 따른 본 발명의 오거 스크루용 토사제거장치는 상부오거(1)를 승강 또는 하강시켜 지반을 천공하는 작업 완료 후, 상부오거(1)가 승강함에 따라 스크루(4)의 인발과정에서 상부 토사제거부(11)와 하부 토사제거부(12)를 통해 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거할 수 있다.
이때, 하부오거(2)를 지반과 근접하게 배치하고, 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12) 각각의 상부 이동부(113)와 하부 이동부(123)를 제어하여 상부 브러쉬(112) 및 하부 브러쉬(122)를 스크루 날개(5)에 위치시킴으로써, 스크루(4)의 인발하는 과정에서 토사가 제거되도록 하여 높은 위치에서 토사가 낙하되어 발생되는 인명사고를 미연에 방지할 수 있다.
1 : 상부오거 2 : 하부오거
3 : 리더 4 : 스크루
5 : 스크루 날개 6 : 케이싱로드
7 : 소켓 8 : 크레인 천공기
10 : 토사제거부 11 : 상부 토사제거부
12 : 하부 토사제거부 20 : 토사 배출구 개폐 수단
30 : 송신부 40 : 발전기
50 : 배터리

Claims (12)

  1. 하부오거(2)의 상부 및 하부에 각각 결합되어 선택적으로 상부오거(1)의 스크루(4)로 이동되어 스크루 날개(5)에 잔류하는 토사를 제거하는 상부 토사제거부(11) 및 하부 토사제거부(12)를 포함하는 토사제거부(10)를 구비하고,
    상기 상부 토사제거부(11)는,
    중공의 형태를 갖으며 하부오거(2)의 상부에 결합되는 상부 본체(111)와;
    상기 상부 본체(111)의 외주면에 결합되어 상부 브러쉬(112)를 상기 스크루(4)의 상기 스크루 날개(5)로 이동시키는 상부 이동부(113);를 포함하며,
    상기 상부 이동부(113)는,
    상기 상부 본체(111)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 상부 브라켓(114)과,
    일단은 상기 상부 브라켓(114)에 결합되고, 타단은 상기 상부 본체(111)에 결합되는 상부 이동실린더(115)를 포함하되,
    상기 상부 브라켓(114)에 상기 상부 브러쉬(112)가 결합되고, 상기 상부 이동실린더(115)의 피스톤 왕복운동에 의해 상기 상부 브라켓(114)이 전진 또는 후진 이동됨으로써, 상기 상부 브러쉬(112)를 상기 스크루(4)의 상기 스크루 날개(5) 사이로 이동시키는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 이동부(113)는,
    상기 상부 이동실린더(115)의 외주면을 감싸며, 일단은 상기 상부 브라켓(114)에 결합되고, 타단은 상기 상부 본체(111)에 결합되어 상기 상부 브라켓(114) 및 상기 상부 본체(111)로 탄성력을 제공하는 상부 탄성부(116)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 토사제거부(12)는,
    중공의 형태를 갖으며 하부오거(2)의 하부에 결합되는 하부 본체(121);와
    상기 하부 본체(121)의 외주면에 결합되어 하부 브러쉬(122)를 상기 스크루(4)의 상기 스크루 날개(5)로 이동시키는 하부 이동부(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 하부 이동부(123)는,
    상기 하부 본체(121)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 하부 브라켓(124);과
    일단이 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단이 하부 본체(121)에 결합되어 탄성력을 제공하는 하부 탄성부(126);
    타단이 상기 하부 본체(121)에 결합되는 와이어(127);
    및 상기 하부 브라켓(124)에 고정 설치되고 상기 와이어(127)를 당기거나 풀어주는 와이어 제어 수단(400)을 포함하여,
    상기 와이어 제어 수단(400)이 상기 와이어(127)를 당기게 되면, 상기 하부 탄성부(126)가 수축됨과 더불어 상기 하부 브라켓(124)이 하부 본체(121)안으로 삽입되고,
    상기 와이어 제어 수단(400)이 상기 와이어(127)를 풀어주면, 상기 하부 탄성부(126)가 탄성 복원됨과 더불어 상기 하부 브라켓(124)이 하부 본체(121) 바깥으로 노출되는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 와이어 제어 수단(400)은 피스톤 로드의 단부에 와이어(127)가 결합된 와이어 조정용 실린더 또는, 와이어를 권취시키는 와이어 조정용 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 하부 이동부(123)는,
    상기 하부 브라켓(124)의 하부에 회전 가능하게 결합되며 일단이 상기 하부 본체(121)의 내측면과 접촉되어 상기 하부 브라켓(124)의 전진 또는 후진 이동에 따라 회전하는 롤러(128)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 하부 이동부(123)는,
    상기 하부 본체(121)의 외주면에 삽입되도록 결합되는 하부 브라켓(124);과
    일단은 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단은 상기 하부 본체(121)에 결합되는 하부 이동실린더(125)를 포함하되,
    상기 하부 브라켓(124)에 상기 하부 브러쉬(122)가 결합되고, 상기 하부 이동실린더(125)의 피스톤 왕복운동에 의해 상기 하부 브라켓(124)이 전진 또는 후진 이동됨으로써, 상기 하부 브러쉬(122)를 상기 스크루(4)의 상기 스크루 날개(5) 사이로 이동시키는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 하부 이동부(123)는,
    상기 하부 이동실린더(125)의 외주면을 감싸며, 일단은 상기 하부 브라켓(124)에 결합되고, 타단은 상기 하부 본체(121)에 결합되어 상기 하부 브라켓(124) 및 상기 하부 본체(121)로 탄성력을 제공하는 하부 탄성부(126)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  11. 제6항 내지 제9항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 하부 본체(121)의 외부 둘레면에는 토사를 하부 본체(121) 바깥으로 내보내는 토사 배출구(H)가 형성되고,
    상기 토사 배출구(H)에는 상기 토사 배출구(H)를 개방하거나 폐쇄하는 토사 배출구 개폐 수단(20)이 장착되며, 상기 토사 배출구 개폐 수단(20)은 상기 하부 브라켓(124)과 연동되어 상기 하부 브라켓(124)이 스크루 날개(5) 방향으로 이동되었을 때 개방되는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    토사 제거시 상기 하부오거(2)는 스크루의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 오거 스크루용 토사제거장치.
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