KR102590487B1 - 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법 - Google Patents

케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법에 관한 것으로서, 상세하게는 어스오거와 천공스크류 연결 부위에 케이싱오거 내부에 부착된 부상토를 제거하도록 부상토 제거 유니트를 설치하여 천공스크류의 회전에 따라 회전되면서 케이싱오거 내부의 부상토를 제거하도록 함으로써 부상토 제거 효율을 증대시키도록 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법에 관한 것이다.

Description

케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법{AUGER CAPABLE OF REMOVING FLOATING SOIL OF CASING AUGER AND ENGINEERING METHOD FOR DRILLING USING THE SAME THEREOF}
본 발명은 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법에 관한 것으로서, 상세하게는 어스오거와 천공스크류 연결 부위에 케이싱오거 내부에 부착된 부상토를 제거하도록 부상토 제거 유니트를 설치하여 천공스크류의 회전에 따라 회전되면서 케이싱오거 내부의 부상토를 제거하도록 함으로써 부상토 제거 효율을 증대시키도록 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법에 관한 것이다.
각종 건축 및 건설 현장에서 연약지반의 보강 및 기초공사시 천공스크류를 이용하여 지반에 구멍을 뚫는 작업을 수행하고 있는데, 이러한 천공스크류를 이용한 지반 천공 작업시 천공스크류를 통해 토사가 상승하는 이른바 부상토가 발생하게되고, 부상토가 높은 곳에서 낙하함에 따라 지상에서 근무하는 작업자가 부상을 당하게되는 일이 빈번하게 발생하고 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 천공스크류를 통해 상승하는 부상토를 제거하는 부상토 제거장치가 제공되고 있다.
부상토 제거장치의 일례로 국내 등록특허 제10-2178545호인 상부오거의 스크루에 부착된 토사를 제거하는 토사제거장치와 국내 공개특허 제10-2021-0084841호인 오거스크류용 토사제거장치가 개시되어 있다.
상기 상부오거의 스크루에 부착된 토사를 제거하는 토사제거장치는 도 1에 도시된 바와 같이 하부오거(B)의 장치케이싱 상단에 결합되어 상부오거(A)의 천공작업 완료 후 인발시 상기 상부오거(A)의 천공스크류(A1)에 부착된 토사를 제거하는 토사제거장치(C)에 있어서, 상기 토사제거장치(C)는 모터(21)의 회전력에 의해 회전되며, 내측에 상기 상부오거(A)의 천공스크류(A1)가 통과하고, 상기 천공스크류(A1)에 부착된 토사가 제거될 때 외부로 비산되는 것을 방지하며, 하부는 링 형상으로 외측에 기어가 형성되고, 상부는 내부가 빈 원통 형상인 링기어 회전체부(1)와; 상기 링기어 회전체부(1)를 회전시키는 회전력을 주는 상기 모터(21)와, 상기 모터(21)의 회전축에 결합되고 상기 링기어 회전체부(1)와 기어 결합하여 회전력을 전달하는 피니언기어(22)를 포함하는 구동부(2)와; 상기 링기어 회전체부(1)의 상단에 설치된 베어링에 결합되어 브레이크에 의해 정지되어도 상기 링기어 회전체부(1)의 회전을 간섭하지 않고, 브레이크되지 않을 때는 상기 링기어 회전체부(1)의 회전에 의해 같이 회전되는 브러쉬 고정링부(3)와; 상기 브러쉬 고정링부(3)에 결합되며, 상기 브러쉬 고정링부(3)에 의해 상기 천공스크류(A1)의 회전방향과 반대 방향으로 회전되어 상기 천공스크류(A1)에 부착된 토사를 제거하고, 다단으로 설치되며, 일단에 다수 개의 브러쉬(41)가 설치되는 브러쉬부(4)와; 토사 제거가 완료되어 상기 브러쉬(41)를 접을 때 상기 브러쉬 고정링부(3)를 브레이크하여 상기 브러쉬 고정링부(3)를 정지시키는 브레이킹부(5)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 오거스크류용 토사제거장치는 도 2에 도시된 바와 같이 링 형상을 갖고 케이싱오거(13)의 상면에 고정 설치되며, 외주연에 볼끼움홈(a1)이 형성된 베어링플레이트(20)와; 상기 베어링플레이트(20)의 외측에 위치되도록 링 형상을 갖고 성형되며, 내주연에 볼끼움홈(a2)이 형성된 링기어(30)와; 상기 베어링플레이트(20)의 볼끼움홈(a1)과 링기어(30)의 볼끼움홈(a2) 사이에 복수개가 배치되는 베어링볼(35)과; 상기 링기어(30)의 상면과 조립되는 받침대(41)에 천공스크류(17)의 길이방향으로 원통형상의 와이어받침통(45)이 구비된 로터리케이스(40)와; 상기 로터리케이스(40)의 내주연에서 등간격을 갖고 배치되며, 와이어끼움홀(53)과 받침통체결홀(52)이 구비된 와이어브라켓(50)과; 상기 와이어받침통(45)과 와이어브라켓(50) 사이에 위치하여, 상기 와이어브라켓(50)이 와이어받침통(45)에 조립되면서 고정되고, 양단부는 상기 와이어끼움홀(53)을 통해 천공스크류(17) 방향으로 인출되는 브러시와이어(60)를 포함해 구성된다.
그러나 이러한 종래의 부상토 제거장치는 천공스크류에 묻어 있는 부상토만을 제거할 수 있고, 케이싱오거 내주면에 부착된 부상토를 제거할 수 없어 케이싱오거에 부착된 부상토가 낙하되어 안전사고가 발생하는 문제점이 있다.
국내 등록특허 제10-2178545호 국내 공개특허 제10-2021-0084841호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 어스오거와 천공스크류 연결 부위에 케이싱오거 내부에 부착된 부상토를 제거하도록 부상토 제거 유니트를 설치하여 천공스크류의 회전에 따라 회전되면서 케이싱오거 내부의 부상토를 제거하도록 함으로써 부상토 제거 효율을 증대시키도록 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
지지타워와, 상기 지지타워를 승강하는 어스오거와, 상기 어스오거의 하부에 수직으로 설치되어 회전되는 천공스크류와, 상기 지지타워를 승하강하면서 케이싱을 삽입하는 케이싱오거를 포함하는 오거에 있어서, 상기 어스오거와 천공스크류 사이에 설치되고, 상기 천공스크류의 회전과 연동되어 회전되면서 상기 케이싱오거가 상승되면 상기 케이싱오거 내부에 부착된 부상토를 제거하는 부상토 제거 유니트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 부상토 제거 유니트는 육각 형태로 형성되어 상기 어스오거의 오거모터에 삽입 고정되는 상부 헤드와; 외주면에서 길이 방향으로 형성되되, 중심축에서 방사상으로 한 쌍의 고정 브라켓이 형성되는 본체 케이스와; 상기 케이싱오거 내부에서 회전되면서 부착 부상토를 제거하도록 상기 본체 케이스의 각각의 브라켓에 고정되는 스크래퍼; 및 상기 본체 케이스의 하부에 결합되고, 상기 천공스크류의 상단이 삽입되어 연결되는 연결 케이스로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 상부 헤드는 상기 어스오거와 키에 의해 결합되도록 서로 대향되는 부분에 높이차를 가지는 키홈이 형성된다.
여기에서 또, 상기 스크래퍼는 일방향으로 절곡되어 경사를 가진다.
여기에서 또, 상기 스크래퍼는 상기 케이싱오거의 내주면과 마찰되되록 탄성 재질로 형성되고, 그 길이가 상기 케이싱오거의 지름보다 크게 형성된다.
여기에서 또, 상기 스크래퍼는 강도 보강을 위해 끝단에 실리콘 또는 테프론 재질의 마감 플레이트가 부착된다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거를 이용한 천공 공법에 있어서, 어스오거와 케이싱오거를 하강시키면서 천공스크류를 일방향으로 회전시키고, 케이싱을 반대방향으로 회전시키면서 지반에 근입시킴과 동시에 상기 천공스크류의 회전에 따라 부상토 제거 유니트가 회전되면서 상기 케이싱오거 내주면에 부착되는 부상토를 제거하는 근입 및 부상토 제거 공정과; 상기 천공스크류의 설계깊이까지 근입이 완료되면, 상기 어스오거 및 케이싱오거를 상승시키면서 상기 천공스크류 및 케이싱을 각각 반대방향으로 회전시켜 지반에서 배출함과 동시에 상기 부상토 제거 유니트가 타방향으로 회전되면서 상기 케이싱오거 내주면에 부착되는 부상토를 제거하는 배출 및 부상토 제거 공정; 및 상기 천공스크류가 배출되어 형성된 지반의 천공홀에 파일을 삽입하는 파일 삽입 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거 및 이를 이용한 천공 공법에 따르면, 어스오거와 천공스크류 연결 부위에 케이싱오거 내부에 부착된 부상토를 제거하도록 부상토 제거 유니트를 설치하여 천공스크류의 회전에 따라 회전되면서 케이싱오거 내부의 부상토를 제거하도록 함으로써 부상토 제거 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래의 상부오거의 스크루에 부착된 토사를 제거하는 토사제거장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 오거스크류용 토사제거장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거중 부상토 제거 유니트의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거를 이용한 천공 공법을 설명하기 위한 공정도이다.
이하, 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 부분 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거중 부상토 제거 유니트의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거(100)는 지지타워(110)와, 어스오거(120)와, 천공스크류(130)와, 케이싱오거(140) 및 부상토 제거 유니트(150)로 구성된다.
먼저, 오거(100)는 지상에 수직상으로 고정 설치된 지지타워(110)를 따라 상,하로 승강 이동이 가능하게 설치되는 어스오거(120)와 케이싱오거(140)가 구비되는데, 상기 케이싱오거(140)는 지지타워(110)의 하측에 설치되어 천공되는 지반에 케이싱을 삽입시킬 수 있도록 가압하는 기능을 갖고 있으며, 상기 어스오거(120)는 지지타워(110)의 상측에 설치되어 천공스크류(130)를 회전시켜 케이싱이 삽입될 수 있게 지반을 천공하는 기능을 수행한다.
상기와 같은 오거(100)의 구성은 이미 일반적인 기술이며, 본 발명에서는 상기 어스오거(120)와 천공스크류(130) 사이에 설치되고, 천공스크류(130)의 회전과 연동되어 회전되면서 케이싱오거(140)가 상승되면 케이싱오거(140) 내부에 부착된 부상토를 제거하는 부상토 제거 유니트(150)를 설치하여 어스오거(120)의 작동으로 천공스크류(130)가 회전하면서 지반을 천공하며 상승이동하여 케이싱오거(140)의 내주면에 부착되는 부상토를 제거할 수 있도록 하는데 있다.
부상토 제거 유니트(150)는 상부 헤드(151)와, 본체 케이스(153)와, 스크래퍼(155) 및 연결 케이스(157)로 구성된다.
상부 헤드(151)는 육각 형태로 형성되어 어스오거(120)의 오거모터(미도시)에 삽입 고정된다. 이때, 상부 헤드(151)는 어스오거(120)의 오거모터에 구비된 키에 의해 결합되도록 서로 대향되는 부분에 높이차를 가지는 키홈(151a)이 형성되는 것이 바람직하다.
본체 케이스(153)는 외주면에서 길이 방향으로 형성되되, 중심축에서 방사상으로 한 쌍의 고정 브라켓(153a)이 형성된다.
스크래퍼(155)는 케이싱오거(140) 내부에서 회전되면서 부착 부상토를 제거하도록 본체 케이스(153)의 각각의 브라켓(153a)에 볼트 고정된다.
그리고, 스크래퍼(155)는 일방향으로 절곡되어 경사를 가지는 것이 바람직하고, 케이싱오거(140)의 내주면과 마찰되되록 탄성 재질로 형성되고, 그 길이가 케이싱오거(140)의 지름보다 크게 형성되며, 강도 보강을 위해 끝단에 실리콘 또는 테프론 재질의 마감 플레이트(155a)가 부착된다.
연결 케이스(157)는 본체 케이스(153)의 하부에 결합되고, 천공스크류(130)의 상단이 삽입되어 연결된다. 이때, 연결 케이스(157)는 천공스크류(130)의 상단이 결합되도록 내부가 육각 형태로 형성되고, 천공스크류(130)의 상단에 형성된 키홈(미도시)이 키에 의해 결합되도록 한 쌍의 키홀(H)이 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거를 이용한 천공 공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거를 이용한 천공 공법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거를 이용한 천공 공법은 근입 및 부상토 제거 공정(S110)과, 배출 및 부상토 제거 공정(S120) 및 파일 삽입 공정(S130)으로 구성된다.
《근입 및 부상토 제거 공정-S110》
지지타워(110)에서 어스오거(110)와 케이싱오거(140)를 하강시킴과 동시에 어스오거(110)의 어스모터를 회전시켜 부상토 제거 유니트(150)와 천공스크류(130)를 일방향으로 회전시키고, 케이싱오거(140)의 케이싱모터를 회전시켜 케이싱을 반대방향으로 회전시키면서 지반에 근입시키면서 부상토 제거 유니트(150)의 스크래퍼(155)가 정회전되면서 케이싱오거(140) 내주면에 부착되는 부상토를 제거한다.
《배출 및 부상토 제거 공정-S120》
천공스크류(130)와 케이싱이 설계깊이까지 근입되면, 지지타워(110)에서 어스오거(110)와 케이싱오거(140)를 상승시킴과 동시에 어스오거(110)의 어스모터를 역회전시켜 부상토 제거 유니트(150)와 천공스크류(130)를 역방향으로 회전시키고, 케이싱오거(140)의 케이싱모터를 역회전시켜 케이싱을 역방향으로 회전시키면서 지반에 배출시키면서 부상토 제거 유니트(150)의 스크래퍼(155)가 역회전되면서 케이싱오거 내주면에 부착되는 부상토를 제거한다.
《파일 삽입 공정-S130》
천공스크류(130)와 케이싱의 배출이 완료되면, 지반의 천공홀에 파일을 삽입한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 지지타워 120 : 어스오거
130 : 천공스크류 140 : 케이싱오거
150 : 부상토 제거 유니트 151 : 상부 헤드
153 : 본체 케이스 155 : 스크래퍼
157 : 연결 케이스

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 지지타워와, 상기 지지타워를 승강하는 어스오거와, 상기 어스오거의 하부에 수직으로 설치되어 회전되는 천공스크류와, 상기 지지타워를 승하강하면서 케이싱을 삽입하는 케이싱오거를 포함하는 오거에 있어서,
    상기 어스오거와 천공스크류 사이에 설치되고, 상기 천공스크류의 회전과 연동되어 회전되면서 상기 케이싱오거가 상승되면 상기 케이싱오거 내부에 부착된 부상토를 제거하는 부상토 제거 유니트를 구비하며,
    상기 부상토 제거 유니트는,
    육각 형태로 형성되어 상기 어스오거의 오거모터에 삽입 고정되는 상부 헤드와;
    외주면에서 길이 방향으로 형성되되, 중심축에서 방사상으로 한 쌍의 고정 브라켓이 형성되는 본체 케이스와;
    상기 케이싱오거 내부에서 회전되면서 부착 부상토를 제거하도록 상기 본체 케이스의 각각의 브라켓에 고정되는 스크래퍼; 및
    상기 본체 케이스의 하부에 결합되고, 상기 천공스크류의 상단이 삽입되어 연결되는 연결 케이스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 헤드는,
    상기 어스오거와 키에 의해 결합되도록 서로 대향되는 부분에 높이차를 가지는 키홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 스크래퍼는,
    일방향으로 절곡되어 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 스크래퍼는,
    상기 케이싱오거의 내주면과 마찰되되록 탄성 재질로 형성되고, 그 길이가 상기 케이싱오거의 지름보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 스크래퍼는,
    강도 보강을 위해 끝단에 실리콘 또는 테프론 재질의 마감 플레이트가 부착되는 것을 특징으로 하는 케이싱오거의 부상토 제거가 가능한 오거.
  7. 삭제
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