KR102494871B1 - 건설기기의 클램핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설기기의 클램핑장치에 관한 것으로, 본 발명은 건설기기 본체에 결합되는 클램프몸체; 상기 클램프몸체의 수평 방향 양쪽에 각각 가운데 부분을 회전축으로 하여 회전 가능하게 결합되는 제1,2 링크부재; 상기 클램프몸체에 구비되어 상기 제1,2 링크부재의 각 상단부를 밀거나 당기는 구동유닛; 상기 제1,2 링크부재의 각 하단부에 연결되어 상기 제1,2 링크부재의 움직임에 따라 서로 간격이 넓어지거나 좁아지는 조오부재; 상기 조오부재에 장착되어 다양한 형태의 말뚝을 집는 복합클램핑블록; 및 상기 복합클램핑블록을 조오부재에 체결하는 체결유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 빔, 시트파일, 강관 파일, 등을 다양한 종류의 말뚝을 클램핑하여 설치 작업을 간단하게 할 수 있다.

Description

건설기기의 클램핑장치{CLAMPING APPARATUS FOR CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설기기의 클램핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 지중구조물을 설치하기 위하여 지반을 굴착한 다음 시공하게 된다. 지반을 굴착하기 위하여 지반에 에이치빔, 시트파일, 강관 파일 또는 콘크리트파일 등의 말뚝들을 설치한 후 지반을 굴착하면서 토류판들 및 띠장들을 설치하고 어스앵커들을 토벽에 설치하는 과정을 반복하면서 설정된 깊이까지 굴착한다. 아이빔, 에이치빔, 시트파일, 강관 파일 또는 콘크리트파일 등의 말뚝을 지반에 설치하는 작업은 항타기를 이용하며, 지반을 굴착하는 작업은 굴삭기가 사용된다.

항타기는 크레인에 파일을 때리는 부속장치를 붙여서 드롭 해머나 디젤 해머, 바이브로 해머 등으로 아이빔, 에이치빔, 시트파일, 강관 파일 또는 콘크리트파일 등의 말뚝을 항타하여 지반에 박는다. 최근 항타 작업은 말뚝의 손상을 줄이고 말뚝과 지반사이의 마찰력을 줄이기 위하여 지반에 파일공을 뚫고 그 속에 말뚝을 근입한 다음, 바이브로 해머 등으로 파일에 타격이나 진동을 가하는 방식으로 수행된다.

바이브로 해머(vibro hammer)는 진동식 말뚝 해머라고 한다. 바이브로 해머는 진동발생기를 말뚝에 부착하여 상하 진동을 주어 바이브로 해머의 자중과 상하 진동력에 의해 말뚝을 지반에 관입시킨다. 이로 인하여, 바이브로 해머는 소음이 적고, 말뚝 머리의 손상을 적게 하면서 빔, 시트파일, 강관 파일, 등을 지반에 박게 되며 인출할 때에도 사용할 수 있는 것이 특징이다.

그러나, 바이브로 해머는 지반에 박거나 인출할 말뚝의 종류에 따라 다양한 클램핑도구가 사용되므로 작업이 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 즉, 지반에 에이치 빔이나 아이빔을 삽입할 경우 에이치 빔이나 아이빔을 클램핑할 수 있는 형상의 클램핑도구를 장착하게 되고, 지반에 시트파일을 삽입할 경우 시트파일을 클램핑할 수 있는 형상의 클램핑도구를 장착하게 되고, 지반에 강관 파일을 삽입할 경우 강관 파일을 클램핑할 수 있는 형상의 클램핑도구를 장착하게 되므로 클램핑도구의 종류가 많아 지게 될 뿐만 아니라 작업이 변경될 때마다 클램핑도구를 탈착하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 빔, 시트파일, 강관 파일, 등을 다양한 종류의 말뚝을 클램핑하여 설치 작업을 간단하게 할 수 있는 건설기기의 클램핑장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 건설기기 본체에 결합되는 클램프몸체; 상기 클램프몸체의 수평 방향 양쪽에 각각 가운데 부분을 회전축으로 하여 회전 가능하게 결합되는 제1,2 링크부재; 상기 클램프몸체에 구비되어 상기 제1,2 링크부재의 각 상단부를 밀거나 당기는 구동유닛; 상기 제1,2 링크부재의 각 하단부에 연결되어 상기 제1,2 링크부재의 움직임에 따라 서로 간격이 넓어지거나 좁아지는 조오부재; 상기 조오부재에 장착되어 다양한 형태의 말뚝을 집는 복합클램핑블록; 및 상기 복합클램핑블록을 조오부재에 체결하는 체결유닛을 포함하는 건설기기의 클램핑장치가 제공된다.

상기 복합클램핑블록은 블록몸체부와, 상기 블록몸체부의 한쪽면인 접촉면에 수직 방향으로 관통되어 두 개의 경사평면들을 갖는 개구된 그리핑개구홈과, 상기 그리핑개구홈의 두 개 경사평면들이 만나는 부분에 수직 방향으로 관통되게 형성되어 상기 그리핑개구홈과 연통되는 삽입개구홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 그리핑개구홈의 두 개의 경사평면들 사잇각은 90도보다 작고 80도보다 큰 것이 바람직하다.

상기 그리핑개구홈의 두 개 경사평면에 다수 개의 돌기들이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 블록몸체부의 접촉면 중 그리핑개구홈 이외의 면에 다수 개의 돌기들이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 삽입개구홈의 횡단면 형상은 원형 또는 타원형인 것이 바람직하다.

상기 건설기기는 바이브로 해머, 파일드라이버, 크레인용 해머 중 한 개인 것이 바람직하다.

본 발명은 아이빔, 에이치빔, 시트파일, 강관 파일, 콘크리트 파일 등 다양한 종류의 말뚝을 클램핑하여 말뚝을 지반에 박거나 지반에 박힌 말뚝을 인출할 수 있게 되므로 말뚝의 형상에 따라 클램핑도구를 교체하지 않게 되어 작업이 편리하고 작업 시간을 단축시키게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 구성하는 구동유닛의 다른 일예를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 구성하는 복합클램핑블록의 일실시예를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 구성하는 복합클램핑블록의 일실시예를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예가 에이치빔을 클랭핑한 상태를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치가 에이치빔을 클랭핑한 상태를 도시한 정단면도,
도 8은 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치가 원형 강관 파일을 클랭핑한 상태를 도시한 정단면도,
도 9는 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치가 사각콘크리트말뚝을 클랭핑한 상태를 도시한 정단면도.

이하, 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 도시한 정면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 실시예를 도시한 측면도이다.

도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 일실시예는, 클램프몸체(10), 제1,2 링크부재(20)(30), 구동유닛(40), 조오부재(50), 복합클램핑블록(60), 체결유닛(70)을 포함한다.

클램프몸체(10)는 건설기기의 본체(B)에 결합된다. 건설기기는 바이브로 해머, 파일드라이버, 크레인용 해머바이브 등이 될 수 있다. 이하에서는 바이브로 해머인 경우에 대하여 설명한다. 클램프몸체(10)의 일예로, 클램프몸체(10)는 수평방향으로 위치하며 바이브로 해머 본체(B)에 결합되는 결합판(11)과, 그 결합판(11)의 하면에 서로 간격을 두고 수직방향으로 결합되며 각각 수평 방향으로 장공이 구비된 두 개의 수직판(12)들과, 그 두 개의 수직판(12)들의 하부 양측면 일부분을 서로 연결하는 연결판(13)을 포함한다.

제1,2 링크부재(20)(30)는 클램프몸체(10)의 수평 방향 양쪽에 각각 가운데 부분을 회전축으로 하여 회전 가능하게 결합된다. 제1 링크부재(20)는 클램프몸체(10)의 두 개의 수직판(12)들 사이에 위치하되, 수직판(12)의 중심선을 기준으로 한쪽에 위치하며 가운데 부분이 기준연결핀(14)에 의해 두 개의 수직판(12)에 결합된다. 즉, 제1 링크부재(20)는 기준연결핀(14)을 회전축으로 하여 회전 가능하게 된다. 제2 링크부재(30)는 클램프몸체(10)의 두 개의 수직판(12)들 사이에 위치하되, 수직판(12)의 중심선을 기준으로 다른 한쪽에 위치하며 가운데 부분이 기준연결핀(14)에 의해 두 개의 수직판(13)에 결합된다. 즉, 제2 링크부재(30)는 기준연결핀(14)을 회전축으로 하여 회전 가능하게 된다.

구동유닛(40)은 클램프몸체(10)에 구비되어 제1,2 링크부재(20)(30)의 각 상단부를 밀거나 당긴다. 구동유닛(40)의 일예로, 구동유닛(40)은 제1 링크부재(20)의 상단부에 연결되어 제1 링크부재(20)의 상당부를 밀거나 당기는 제1 유압실린더(41)와, 제2 링크부재(30)의 상단부에 연결되어 제2 링크부재(30)의 상당부를 밀거나 당기는 제2 유압실린더(42)를 포함한다. 제1 유압실린더(41)의 본체측은 클램프몸체(10)에 연결되고 로드측이 제1 링크부재(20)의 상단부에 연결핀(15)에 의해 연결된다. 또한, 제2 유압실린더(42)의 본체측은 클램프몸체(10)에 연결되고 로드측이 제2 링크부재(30)의 상단부에 연결핀(15)에 의해 연결된다.

구동유닛(40)의 다른 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동유닛(40)은 제1,2 링크부재(20)(30)의 상단부에 양쪽이 연결되는 텔레스코픽 실린더를 포함할 수도 있다.

조오부재(50)는 제1,2 링크부재(20)(30)의 각 하단부에 연결되어 제1,2 링크부재(20)(30)의 움직임에 따라 서로 간격이 넓어지거나 좁아진다. 제1 링크부재(20)에 연결된 조오부재(50)를 제1 조오부재라하고, 제2 링크부재(30)에 연결된 조오부재(50)를 제2 조오부재라 한다. 제1 조오부재(50)의 일예로, 도 4, 5에 도시한 바와 같이, 제1 조오부재(50)는 서로 간격을 두고 위치하는 두 개의 측면판(51)들과, 그 두 개의 측면판(51)들의 하단을 서로 연결하는 하면연결판(52)과, 두 개 측면판(51)들의 후면측 일부분을 서로 연결하는 후면연결판(53)과, 두 개의 측면판(51)들의 전면측을 서로 연결하는 전면지지판(54)을 포함한다. 제1 링크부재(20)의 하단부가 제1 조오부재(50)의 두 개의 측면판(51)들 사이에 위치한 상태에서 하부연결핀(55)이 측면판(51)들과 제1 링크부재(20)의 하단부를 관통하여 연결된다.

제2 조오부재(50)는 제1 조오부재(50)와 같게 구성되며, 구체적인 설명은 생략한다. 제2 링크부재(30)의 하단부가 제2 조오부재(50)의 하부연결핀(55)에 의해 연결된다.

복합클램핑블록(60)은 조오부재(50)에 장착되어 다양한 형태의 말뚝을 집는다. 복합클램핑블록(60)은 두 개이며 두 개의 조오부재(50)에 각각 장착된다.

복합클램핑블록(60)의 일예로, 복합클램핑블록(60)은 블록몸체부(61)와, 그 블록몸체부(61)의 한쪽면인 접촉면(2)에 수직 방향으로 관통되어 두 개의 경사평면(1)들을 갖는 개구된 그리핑개구홈(62)과, 그 그리핑개구홈(62)의 두 개 경사평면(1)들이 만나는 부분에 수직 방향으로 관통되게 형성되어 그리핑개구홈(62)과 연통되는 삽입개구홈(63)을 포함한다.

블록몸체부(61)의 일예로, 블록몸체부(61)는 육면체 형상인 것이 바람직하다. 즉, 블록몸체부(61)는 균일한 두께와 폭과 길이를 갖는다.

그리핑개구홈(62)의 두 개의 경사평면(1)들 사잇각은 90도보다 작고 80도보다 큰 것이 바람직하다.

그리핑개구홈(62)의 두 개 경사평면(1)에 다수 개의 돌기들이 구비되는 것이 바람직하다. 다수 개의 돌기들은 경사평면(1)에 서로 간격을 두고 형성되는 다수 개의 가로 방향 직선홈들과 서로 간격을 두고 형성되는 다수 개의 세로 방향 직선홈들에 의해 형성됨이 바람직하다. 다른 일예로, 두 개의 경사평면(1)에 길이 방향으로 서로 간격을 두고 다수 개의 직선홈들이 구비될 수도 있다. 직선홈들로 흙이나 이물질이 유입 배출된다.

블록몸체부(61)의 접촉면(2) 중 그리핑개구홈(62) 이외의 면에 다수 개의 돌기들이 구비되는 것이 바람직하다. 다수 개의 돌기들은 경사평면(1)에 서로 간격을 두고 형성되는 다수 개의 가로 방향 직선홈들과 서로 간격을 두고 형성되는 다수 개의 세로 방향 직선홈들에 의해 형성됨이 바람직하다. 접촉면(2) 중 그리핑개구홈(62) 이외의 면에 길이 방향으로 서로 간격을 두고 다수 개의 직선홈들이 구비될 수도 있다. 직선홈들로 흙이나 이물질이 유입 배출된다.

삽입개구홈(63)의 횡단면 형상은 원형 또는 타원형인 것이 바람직하다. 한편, 삽입개구홈(63)의 횡단면 형상은 사각형이 될 수도 있다.

복합클램핑블록(60)은 그리핑개구홈(62)이 형성된 접촉면(2)의 반대편면이 조오부재(50)의 전면지지판(54)에 접촉된 상태로 조오부재(50)에 장착된다. 이때, 조오부재(50)의 전면지지판(54)에 복합클램핑블록(60)의 크기에 상응하는 크기와 일정 깊이를 갖는 위치설정홈이 형성되고 그 위치설정홈에 복합클램핑블록(60)의 접촉면(2) 반대편 일부분이 삽입된 상태로 장착됨이 바람직하다. 위치설정홈이 구비되는 경우 복합클램핑블록(60)의 장착시 정확한 위치에 장착할 수 있게 된다.

체결유닛(70)은 복합클램핑블록(60)을 조오부재(50)에 체결한다. 체결유닛의 일예로, 체결유닛(70)은 복수 개의 볼트들을 포함하는 것이 바람직하다. 복수 개의 볼트들은 각각 조오부재(50)의 전면지지판(54)을 관통하여 복합클램핑블록(60)에 체결됨에 의해 복합클램핑블록(60)과 조오부재(50)를 체결한다.

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이하, 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치의 작동과 효과를 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 건설기기의 클램핑장치가 바이브로 해머의 본체(B)에 결합된다.

이때, 클램핑장치의 클램프몸체(10)가 바이브로 해머의 본체(B) 하면에 결합된다. 이와 같이 결합된 상태에서 구동유닛(40)을 작동시켜 제1,2 링크부재(20)(30)의 각 상단부를 당겨 제1,2 링크부재(20)(30)의 하단부를 서로 벌린다. 제1,2 링크부재(20)(30)의 하단부를 서로 벌림에 의해 제1,2 링크부재(20)(30)의 하단부에 각각 연결된 조오부재(50)의 간격이 서로 벌어지게 된다. 이와 같은 상태에서 조오부재(50)의 간격이 서로 벌어진 상태에서 조오부재(50)들에 각각 장착된 복합클램핑블록(60)들 사이로 말뚝의 상단부를 위치시킨다. 그리고 구동유닛(40)을 작동시켜 제1,2 링크부재(20)(30)를 밀어 제1,2 링크부재(20)(30)의 하단부를 서로 좁힌다. 제1,2 링크부재(20)(30)의 하단부를 좁힘에 의해 제1,2 링크부재(20)(30)의 하단부에 각각 연결된 조오부재(50)의 간격이 서로 좁아지면서 조오부재(50)에 장착된 복합클램핑블록(60)들이 말뚝의 상단부를 클램핑하게 된다. 이와 같이 클램핑장치의 복합클램핑블록(60)들이 말뚝을 클램핑한 상태에서 말뚝을 지반에 박거나 지반에 박힌 말뚝을 인출하게 된다. 복합클램핑블록(60)들이 말뚝을 클램핑한 것을 해제할 경우 조오부재(50)들의 간격을 서로 벌려 클램핑한 상태를 해제하게 된다. 복합클램핑블록(60)들이 말뚝을 클램핑할 때 말뚝이 아이빔, 에이치빔, 시트파일인 경우, 도 6, 7에 도시한 바와 같이, 두 개의 복합클램핑블록(60)의 접촉면으로 아이빔이나 에이치빔의 중간판부분을 클랭핑하게 되고, 원형강관 파일인 경우 두 개의 복합클램핑블록(60)의 그리핑개구홈의 두 개의 경사평면과 접촉면의 네 개의 모서리 부분들이 원형 강관 파일을 클램핑하게 되고, 단면형상이 사각형인 콘크리트 파일인 경우 두 개의 복합클램핑블록(60)의 그리핑개구홈의 두 개의 경사평면들이 단면형상이 사각형인 파일을 클랭핑하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 아이빔, 에이치빔, 시트파일, 강관 파일, 콘크리트 파일 등 다양한 종류의 말뚝을 클램핑하여 말뚝을 지반에 박거나 지반에 박힌 말뚝을 인출할 수 있게 되므로 말뚝의 형상에 따라 클램핑도구를 교체하지 않게 되어 작업이 편리하고 작업 시간을 단축시키게 된다.

10; 클램프몸체 20; 제1 링크부재
30; 제2 링크부재 40; 구동유닛
50; 조오부재 60; 복합클램핑블록
70; 체결유닛

Claims (7)

1. 건설기기 본체에 결합되는 클램프몸체;
   상기 클램프몸체의 수평 방향 양쪽에 각각 가운데 부분을 회전축으로 하여 회전 가능하게 결합되는 제1,2 링크부재;
   상기 클램프몸체에 구비되어 상기 제1,2 링크부재의 각 상단부를 밀거나 당기는 구동유닛;
   상기 제1,2 링크부재의 각 하단부에 연결되어 상기 제1,2 링크부재의 움직임에 따라 서로 간격이 넓어지거나 좁아지는 조오부재;
   상기 조오부재에 장착되어 다양한 형태의 말뚝을 집는 복합클램핑블록; 및
   상기 복합클램핑블록을 조오부재에 체결하는 체결유닛을 포함하며,
   상기 복합클램핑블록은 육면체 형상의 블록몸체부와, 상기 블록몸체부의 한쪽면인 접촉면에 수직 방향으로 관통되어 두 개의 경사평면들을 갖는 개구된 그리핑개구홈과, 상기 그리핑개구홈의 두 개 경사평면들이 만나는 부분에 수직 방향으로 관통되게 형성되어 상기 그리핑개구홈과 연통되는 삽입개구홈과, 상기 그리핑개구홈의 두 개 경사평면 및 블록몸체부의 접촉면에 각각 구비되는 다수 개의 돌기들을 포함하며,
   상기 그리핑개구홈의 두 개의 경사평면들 사잇각은 90도보다 작고 80도보다 크며, 상기 삽입개구홈의 횡단면 형상은 상기 말뚝의 모서리부분이 삽입되도록 원형 또는 타원형이며,
   상기 조오부재의 전면지지판에 상기 복합클램핑블록의 블록몸체부의 접촉면 반대편이 삽입되는 사각 형상의 크기와 일정 깊이를 갖는 위치설정홈이 형성되고, 상기 사각홈 형상인 위치설정홈에 복합클램핑블록의 접촉면 반대편 일부분이 삽입되어 장착되며, 상기 체결유닛인 복수 개의 볼트들이 각각 상기 조오부재를 관통하여 상기 복합클램핑블록의 블록몸체부에 체결됨에 의해 상기 복합클램핑블록과 조오부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 건설기기의 클램핑장치.
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