KR102596545B1 - 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치 및 이를 이용한 시공 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치 및 이를 이용한 시공 공법에 관한 것으로서, 궤도 주행형 구조를 이룸으로써 좁은 간격으로 파일의 연속 항타 시공이 가능하게 되며, 파일의 시공 후 상단 지면 노출 부위를 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭 방지를 통한 신속한 이동이 가능한 효과를 나타낸다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 파일(10)이 통과되는 관통공(21)이 형성된 플랫폼(20)과, 상기 플랫폼(20)을 하부에서 지지하는 하부 지지부(30)와, 상기 플랫폼(20)의 관통공 위치에 설치되어 파일(10)의 외주면을 가압 고정하는 파일 고정구(40)와, 상기 플랫폼(20)의 수평 이동이 가능하도록 하부 양측에 구비되는 이동수단을 포함하는 파일 압입장치에 있어서, 상기 이동수단은 구동바퀴(71)에 의해 궤도 주행이 가능하도록 무한궤도(70)가 구성되고; 상기 플랫폼(20)의 관통공(21) 위치에는 지면에 돌출된 파일(10)을 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭을 방지하기 위한 파일 커팅기(80)가 구성된 것을 특징으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 파일(10)이 통과되는 관통공(21)이 형성된 플랫폼(20)과, 상기 플랫폼(20)을 하부에서 지지하는 하부 지지부(30)와, 상기 플랫폼(20)의 관통공 위치에 설치되어 파일(10)의 외주면을 가압 고정하는 파일 고정구(40)와, 상기 플랫폼(20)의 수평 이동이 가능하도록 하부 양측에 구비되는 이동수단을 포함하는 파일 압입장치에 있어서, 상기 이동수단은 구동바퀴(71)에 의해 궤도 주행이 가능하도록 무한궤도(70)가 구성되고; 상기 플랫폼(20)의 관통공(21) 위치에는 지면에 돌출된 파일(10)을 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭을 방지하기 위한 파일 커팅기(80)가 구성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 파일 압입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장치의 주행성 및 시공 효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 이루는 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치 및 이를 이용한 시공 공법에 관한 것이다.
일반적으로 PHC 파일과 같은 콘크리트 파일은 파일 두부를 타격하여 근입하는 항타 공법, 선천공된 천공홀에 파일을 삽입하고 파일과 천공홀 사이 공간에 시멘트 그라우트재를 주입하여 고정하는 매입 공법 등에 의해 시공한다.
이중 상기 항타 공법은 큰 소음으로 인해 민원 발생이 빈번하므로, 도심지 공사에 적합하지 않다. 또한, 파일 항타 과정에서 파일 두부가 손상될 우려가 있다.
상기 매입 공법은 별도로 지반을 천공하는 과정이 필요하고, 천공홀의 공벽 붕괴 방지를 위한 별도의 조치가 필요하다. 또한, 그라우트재의 주입 및 경화 시간에 따라 공기가 많이 소요되고, 천공홀의 천공 및 그라우트재의 주입 과정 중 발생하는 슬라임을 폐기물 처리하여 제거해야 하는 번거로움이 있다. 뿐만 아니라 시멘트 그라우트재가 지반에 유출되는 경우, 토질 오염 문제를 야기할 수도 있다. 더욱이 천공 과정은 물론 시멘트 그라우트 제조를 위한 시멘트 플랜트 운영 중 시멘트 사일로에 시멘트를 투입하는 과정에서 비산 먼지가 발생한다.
따라서 상기와 같은 항타 공법 및 매입 공법이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 유압잭에 의해 파일을 압입하는 압입 공법이 개발되었다.
그 일 예로 국내 특허등록 제1904230호에서는 "카운터웨이트가 구비된 파일 압입 장비 및 이를 이용한 파일 압입 공법"이 개시되어 있다.
즉, 상기 선행 기술은 도 1 및 도 2를 통해 확인되는 바와 같이, 파일(1)이 통과되는 관통공(21)이 형성된 플랫폼(2)과, 상기 플랫폼(2)을 지지하는 하부 지지부(3)와, 상기 플랫폼(2)의 관통공(21) 위치에 설치되어 파일(1)의 외주면을 가압 고정하는 파일 고정구(4)와, 상기 파일 고정구(4)를 승하강 시키는 승강기구(5)와, 플랫폼(2) 상부에 적재되는 카운터웨이트(6)와, 하부지지부(3)의 양측에 종방향으로 각각 구비된 이동레일(73)과, 이동레일(73) 상에서 종방향으로 주행 가능한 아웃리거(7)와, 승강기구(5)를 구동하기 위한 발전기(9)를 포함하는 구성을 이루는 것을 확인할 수 있다.
상기 구성을 이루는 종래 기술에서의 파일 압입 장비는 이동레일(73) 구성으로 인한 주행 기능이 구비되어 순차적으로 복수의 파일(1)을 연속 시공이 가능하게 된다.
그러나, 상기한 종래 기술에서와같이 이동레일을 이용한 파일 압입 장비를 이동시키는 과정에서는 파일의 연속 시공 및 신속한 이동에 한계가 있는 문제점이 있었다.
또한, 파일 압입 후 이동 과정에서 지면에 박힌 파일의 상단부가 돌출되어 있기 때문에 이동간에 간섭이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 파일 압입 장비의 이동이 무한궤도 방식으로 이동이 이루어질 수 있도록 하여 보다 신속한 장비의 이동이 이루어짐과 함께 이동 과정에서 파일과의 간섭 발생을 방지하여 보다 효과적인 파일 연속 시공이 가능하도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 파일이 통과되는 관통공이 형성된 플랫폼과, 상기 플랫폼을 하부에서 지지하는 하부 지지부와, 상기 플랫폼의 관통공 위치에 설치되어 파일의 외주면을 가압 고정하는 파일 고정구와, 상기 플랫폼의 수평 이동이 가능하도록 하부 양측에 구비되는 이동수단을 포함하는 파일 압입장치에 있어서, 상기 이동수단은 구동바퀴에 의해 궤도 주행이 가능하도록 무한궤도가 구성되고; 상기 플랫폼의 관통공 위치에는 지면에 돌출된 파일을 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭을 방지하기 위한 파일 커팅기가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파일 커팅기는 고속 회전이 이루어지는 커팅날과, 상기 커팅날을 수평 이동시키기 위한 구동 실린더로 이루어지는 가운데, 관통공을 중심으로 다수개가 방사방향으로 배치된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 파일 압입장치는, 궤도 주행형 구조를 이룸으로써 좁은 간격으로 파일의 연속 항타 시공이 가능하게 되며, 파일의 시공 후 상단 지면 노출 부위를 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭 방지를 통한 신속한 이동이 가능한 효과를 나타낸다.
도 1은 종래 기술에서의 파일 압입 장비 측면 구조도.
도 2는 종래 기술에서의 파일 압입 장비 평면 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일 압입장치 측면 구조도.
도 4는 본 발명의 파일 압입장치 부분 절개 측면도.
도 5는 본 발명의 파일 압입장치 평면 구조도.
도 6은 본 발명에서 파일 고정부 평면 구조도.
도 7은 본 발명에서 파일 커팅기 배치상태 상세도.
도 8은 본 발명에서 회동쐐기가 구비된 파일 고정구 측단면도.
도 9는 본 발명에서 파일 고정구에 의한 파일 고정 상태도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회동쐐기 확대 단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 분진 집진부 개략 구조도.
도 2는 종래 기술에서의 파일 압입 장비 평면 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일 압입장치 측면 구조도.
도 4는 본 발명의 파일 압입장치 부분 절개 측면도.
도 5는 본 발명의 파일 압입장치 평면 구조도.
도 6은 본 발명에서 파일 고정부 평면 구조도.
도 7은 본 발명에서 파일 커팅기 배치상태 상세도.
도 8은 본 발명에서 회동쐐기가 구비된 파일 고정구 측단면도.
도 9는 본 발명에서 파일 고정구에 의한 파일 고정 상태도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회동쐐기 확대 단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 분진 집진부 개략 구조도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치 구조를 도 3 내지 도 9를 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 파일 압입장치는, 파일(10)이 통과되는 관통공(21)이 형성된 플랫폼(20)과, 상기 플랫폼(20)을 하부에서 지지하는 하부 지지부(30)와, 상기 플랫폼(20)의 관통공 위치에 설치되어 파일(10)의 외주면을 가압 고정하는 파일 고정구(40)와, 상기 플랫폼(20)의 수평 이동이 가능하도록 하부 양측에 구비되는 이동수단을 포함하는 구성을 이루게 된다.
특히, 본 발명에서의 상기 이동수단은 구동휠 형태의 구동바퀴(71)에 의해 궤도 주행이 가능하도록 무한궤도(70)가 구성되고, 상기 플랫폼(20)의 관통공(21) 위치에는 지면에 돌출된 파일(10)을 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭을 방지하기 위한 파일 커팅기(80)가 구성된다.
이때, 상기 파일 커팅기(80)는 고속 회전이 이루어지는 커팅날(81)과, 상기 커팅날(81)을 수평 이동시키기 위한 구동 실린더(82)로 이루어지는 가운데, 관통공(21)을 중심으로 다수개가 방사방향으로 배치됨이 바람직하다.
또한, 상기 파일 고정구(40)는 고정구 본체(41)에 유압잭(42)이 구성되고, 상기 유압잭(42) 선단에는 유압잭(42)의 신축 동작에 의해 파일(10)의 외주면 가압을 위한 가압고정구(43)가 일정 곡률면을 이루어 구성되며, 상기 가압고정구(43)에는 파일(10)의 안정적인 파지를 위한 회동쐐기(44)가 구성되되, 상기 회동쐐기(44)는 힌지핀(44a)에 의해 일정 각도 범위 내에서 회동 가능한 구조를 이루는 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기 파일 고정구(40)는 파일(10)을 고정시킨 상태에서 승강기구(50)에 의해 승하강 구동이 이루어지는 것으로, 상기 승강기구(50)는 선행 기술을 통한 공지의 기술이므로 이에 관련된 구체적인 구성 및 동작 설명은 생략키로 한다.
도면 중 미설명 부호 60은 카운터 웨이트이며, 72는 플랫폼(20)과 무한궤도(70)를 연결하는 연결지주이고, 90은 발전기를 각각 나타낸다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 파일 압입장치의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 파일 압입장치는 플랫폼(20)의 관통공(21)이 파일(10) 근입 위치와 일치하도록 압입장치를 위치시킨 상태에서 파일(10)을 파일 고정구(40)에 삽입하여 고정이 이루어지도록 하고, 이후 승강기구(50)를 하강시켜서 파일 고정구(40)를 하강시킴으로써 파일(10)을 지반에 근입시키게 되며, 이후 파일 고정구(40)의 고정을 해제하고 승강기구(50)를 상승시키는 작업을 반복하여 파일(10)을 소정 깊이만큼 압입시키는 공지의 과정을 통한 파일 압입이 이루어지게 된다.
이때, 본 발명에서의 파일 압입장치는 이동수단으로 무한궤도(70)가 하부 양측에 구성되어 있기 때문에, 연속적인 이동을 통해 좁은 간격으로 파일(10)을 연속 시공할 수 있게 된다.
특히, 파일(10)의 지반 근입 후 지면에 노출된 파일(10)의 상단부는 파일 커팅기(80)에 의해 커팅이 이루어질 수 있게 되어, 주행 과정에서 파일(10) 상단부와의 간업 발생이 방지되어 보다 신속한 이동이 가능하게 된다.
즉, 이때에는 구동모터(미도시)로부터 동력을 전달받은 커팅날(81)의 고속 회전이 이루어지는 가운데, 관통공(21)의 하부에 방사 형태로 배치된 다수의 커팅날(81)이 구동 실린더(82) 동작에 의해 전진되어 파일(10)에 대한 커팅 동작이 이루어진 후, 다시 원위치로 후진이 이루어지게 된다.
또한, 본 발명에서는 파일 고정구(40)에 구성된 가압고정구(43)에 회동쐐기(44)가 구성되어 있기 때문에 파일(10)에 대한 안정적인 파지력이 작용될 수 있게 된다.
즉, 상기 회동쐐기(44)는 힌지핀(44a)에 의해 회동이 가능한 연결 구성을 이루고 있기 때문에 파일 고정구(40)가 하강 구동되는 과정에서 파일(10)의 외벽면에 대해 더욱 가압이 이루어지면서 파일(10)의 미끄러짐 발생을 방지하고, 보다 효과적인 지반 압입 동작이 이루어질 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 파일 압입장치는, 궤도 주행형 구조를 이룸으로써 좁은 간격으로 파일의 연속 항타 시공이 가능하게 되며, 파일의 시공 후 상단 지면 노출 부위를 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭 방지를 통한 신속한 이동이 가능한 효과를 나타낸다.
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회동쐐기 단면 구조를 나타낸 것으로서, 회동쐐기(44) 표면에는 파일(10) 표면과의 밀착력 강화를 위한 밀착 코팅층(44b)이 코팅 형성된다.
이때, 상기 밀착 코팅층(44b)은 산화크롬 10~30중량%, 하이포아인산나트륨 1~20중량%, 아미노수지 20~40중량%, 규조토 분말 5~20중량%, 메톡시벤조알데히드 1~15중량%, 카보나이드 미분말 1~10중량%, 이소플라보노이드 1~5중량%, 알킬셀레닌산 1~10중량%의 비율로 혼합 조성을 이룸이 바람직하다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 마찰력 증대를 위한 밀착 코팅층(44b)의 코팅 형성으로 인해 슬립 현상 발생이 방지되고 회동쐐기(44)의 파일(10) 하강 압입력이 더욱 증대될 수 있게 된다.
특히, 밀착 코팅층(44b)에는 산화크롬 및 하이포아인산나트륨 성분이 혼합되어 있기 때문에 아미노수지 성분의 변색 및 산화 발생이 방지되고, 메톡시벤조알데히드는 회동쐐기(44)에의 접착력을 강화할 수 있게 되며, 규조토 분말 및 카보나이드 미분말은 밀착 코팅층(44b)의 밀도를 증대시킴으로 인해 표면 크랙 발생을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 추가 첨가된 이소플라보노이드 및 알킬셀레닌산은 각각 밀착 코팅층(44b)의 형성 과정에서 기포 발생을 억제하여 전체적으로 균일한 코팅 평탄면을 형성시킴과 함께 아미노수지의 경화를 방지하는 촉매 기능을 수행하게 되는 진보된 작용효과를 나타내게 된다.
또한, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로서, 플랫폼(20) 하부에는 파일 커팅기(80)에 의한 파일(10)의 커팅 과정에서 발생되는 분진으로 인한 파일 고정구(40) 및 무한궤도(50)의 오염 발생 방지를 위한 집진수단(100)이 구성되되, 상기 집진수단(100)은 흡입력 발생을 위해 흡기부 내부에 구성된 집진팬(110)과, 상기 집진팬(110)을 통해 유입된 분진을 필터링 하기 위한 필터부(120)와, 상기 필터부(120)를 통과하여 정화된 공기의 외부 배출이 이루어지는 배기부(130)로 구성된다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 파일 커팅기(80)에 의한 파일(10)의 커팅 과정에서 발생되는 분진이 집진팬(110) 구동에 의해 집진수단(100)으로 신속하게 유입되어지게 되어, 커팅 과정에서 발생되는 분진 미세입자가 파일 고정구(40) 표면에 쌓이거나 무한궤도(50)의 궤도 틈새에 유입됨으로 인한 오염발생 및 동작 오류 발생이 방지될 수 있게 된다.
또한, 집진수단(100)으로 유입된 분진은 필터부(120)에서 걸러진 후 정화된 공기만이 배기부(130)를 통해 외부로 배기가 이루어질 수 있게 되어 작업장의 환경이 개선되는 이점을 나타낸다.
그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 파일 압입장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 파일 커팅기가 방사방향으로 4개로 구성된 상태가 설명 및 도시되었으나, 이러한 파일 커팅기의 설치 위치 및 개수는 필요에 따라 가변되어질 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 파일 20 : 플랫폼
30 : 하부 지지부 40 : 파일 고정구
41 : 고정구 본체 42 : 유압잭
43 : 가압 고정구 44 : 회동쐐기
50 : 승강기구 60 : 카운터 웨이트
70 : 무한궤도 71 : 구동바퀴
80 : 파일 커팅기 81 : 커팅날
82 : 구동 실린더 90 : 발전기
100 : 집진수단 110 : 집진팬
120 : 필터부 130 : 배기부
30 : 하부 지지부 40 : 파일 고정구
41 : 고정구 본체 42 : 유압잭
43 : 가압 고정구 44 : 회동쐐기
50 : 승강기구 60 : 카운터 웨이트
70 : 무한궤도 71 : 구동바퀴
80 : 파일 커팅기 81 : 커팅날
82 : 구동 실린더 90 : 발전기
100 : 집진수단 110 : 집진팬
120 : 필터부 130 : 배기부
Claims (5)
- 파일(10)이 통과되는 관통공(21)이 형성된 플랫폼(20)과, 상기 플랫폼(20)을 하부에서 지지하는 하부 지지부(30)와, 상기 플랫폼(20)의 관통공 위치에 설치되어 파일(10)의 외주면을 가압 고정하는 파일 고정구(40)와, 상기 플랫폼(20)의 수평 이동이 가능하도록 하부 양측에 구비되는 이동수단을 포함하는 파일 압입장치에 있어서,
상기 이동수단은 구동바퀴(71)에 의해 궤도 주행이 가능하도록 무한궤도(70)가 구성되고;
상기 플랫폼(20)의 관통공(21) 위치에는 지면에 돌출된 파일(10)을 커팅하여 장치 이동 과정에서 간섭을 방지하기 위한 파일 커팅기(80)가 구성되며,
상기 파일 고정구(40)는 고정구 본체(41)에 유압잭(42)이 구성되고, 상기 유압잭(42) 선단에는 파일(10)의 외주면 가압을 위한 가압고정구(43)가 구성되며, 상기 가압고정구(43)에는 회동쐐기(44)가 구성되되, 상기 회동쐐기(44)는 힌지핀(44a)에 의해 일정 각도 범위 내에서 회동 가능한 구조를 이루며,
상기 회동쐐기(44) 표면에는 파일(10) 표면과의 밀착력 강화를 위한 밀착 코팅층(44b)이 코팅 형성되며,
상기 플랫폼(20) 하부에는 파일 커팅기(80)에 의한 파일(10)의 커팅 과정에서 발생되는 분진으로 인한 파일 고정구(40) 및 무한궤도(50)의 오염 발생 방지를 위한 집진수단(100)이 구성되되, 상기 집진수단(100)은 흡입력 발생을 위해 흡기부 내부에 구성된 집진팬(110)과, 상기 집진팬(110)을 통해 유입된 분진을 필터링 하기 위한 필터부(120)와, 상기 필터부(120)를 통과하여 정화된 공기의 외부 배출이 이루어지는 배기부(130)로 구성됨을 특징으로 하는 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 파일 커팅기(80)는 고속 회전이 이루어지는 커팅날(81)과, 상기 커팅날(81)을 수평 이동시키기 위한 구동 실린더(82)로 이루어지는 가운데, 관통공(21)을 중심으로 다수개가 방사방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 밀착 코팅층(44b)은 산화크롬, 하이포아인산나트륨, 아미노수지, 규조토 분말, 메톡시벤조알데히드, 카보나이드 미분말, 이소플라보노이드, 알킬셀레닌산의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 파일 커팅기가 구비된 파일 압입장치.
- 삭제
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