KR102627032B1 - 콘크리트 파일 두부 절단 장치 - Google Patents

콘크리트 파일 두부 절단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 파일의 주위를 따라 절단부가 이동하며 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행할 때 콘크리트 파일의 중앙 영역을 제외한 부분에 대해서만 절단을 수행하고, 이후 클램프 암이 콘크리트 파일을 클램핑하여 파단하도록 하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공하는 것으로서, 내측 중앙으로 형성되는 동공과, 상기 동공 둘레를 따라 이격부를 두고 상기 이격부 둘레를 따라 형성되는 철근부를 포함하는 콘크리트 파일의 지상 노출된 두부를 절단하는 장치로서, 이동 수단에 의해 절단 대상인 상기 콘크리트 파일로 이동하는 본체; 원호 형상으로 일단이 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 콘크리트 파일을 클램핑하는 제1 및 제2 클램프암; 상기 콘크리트 파일로 전진 또는 후진하고, 상기 콘크리트 파일의 외주 둘레를 따라 이동하며 상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 절단부; 및 상기 제1 및 제2 클램프암의 동작을 단속하고, 상기 절단부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 절단부가 상기 콘크리트 파일의 외주에서 철근부까지 절단하도록 제어한다.

Description

콘크리트 파일 두부 절단 장치{CONCRETE PILE HEAD CUTTING APPARATUS}
본 발명은 콘크리트 파일 두부 절단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 절단 대상인 콘크리트 파일의 중앙 영역을 제외한 부분에 대해서만 절단이 이루어지도록 한 후, 콘크리트 파일을 파단하여 처리하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치에 관한 것이다.
콘크리트 파일 공사는 원심력을 활용하여 제작된 콘크리트파일을 매입식 또는 타입식 시공법을 통해 지반에 관입시킨 후 파일의 상부를 일정한 높이로 파쇄 및 두부정리함으로써 지반과 구조물의 지지력을 확보하는 공법이다.
상기와 같은 콘크리트파일의 작업공정은 매입식/타입식 공법을 활용한 파일의 지반관입, 콘크리트파일 상부의 두부정리, 지반과 상부 구조물의 연결을 통한 지지력 확보의 3가지로 구분할 수 있다. 여기서, 콘크리트파일 상부의 두부정리는 콘크리트파일의 지반 관입 이후 말뚝기초 시공에서 기초의 레벨을 맞추기 위해 콘크리트파일 상부를 절단하는 작업을 수행하게 된다.
등록특허 10-1881251호를 참조하면, 제1 및 제2 클램프 암을 이용하여 콘크리트 파일의 외주를 감싸는 상태에서 와이어 쏘를 이용하여 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행함을 알 수 있다.
여기서, 와이어 쏘에 의한 콘크리트 파일 절단 완료한 상태에서, 제1 및 제2 클램프 암에 의한 콘크리트 파일의 클램핑 압력이 필요 수준이하인 경우, 제1 및 제2 클램프 암이 절단된 콘크리트 파일을 클램핑하지 못하여 절단된 콘크리트 파일이 주저앉으며 와이어 쏘가 끼이면서, 와이어 쏘가 손상되는 제점이 있다.
와이어 쏘가 아닌 절단휠을 이용하여 콘크리트 파일을 절단하는 경우에도 절단된 콘크리트 파일을 클램핑하지 못하여 절단된 콘크리트 파일이 주저앉으며 절단휠이 끼이며, 절단휠이 손상되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트 파일의 주위를 따라 절단부가 이동하며 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행할 때 콘크리트 파일의 중앙 영역을 제외한 부분에 대해서만 절단을 수행하고, 이후 클램프 암이 콘크리트 파일을 클램핑하여 파단할 수 있도록 하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내측 중앙으로 형성되는 동공과, 상기 동공 둘레를 따라 이격부를 두고 상기 이격부 둘레를 따라 형성되는 철근부를 포함하는 콘크리트 파일의 지상 노출된 두부를 절단하는 장치로서, 이동 수단에 의해 절단 대상인 상기 콘크리트 파일로 이동하는 본체; 원호 형상으로 일단이 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 콘크리트 파일을 클램핑하는 제1 및 제2 클램프암; 상기 콘크리트 파일로 전진 또는 후진하고, 상기 콘크리트 파일의 외주 둘레를 따라 이동하며 상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 절단부; 및 상기 제1 및 제2 클램프암의 동작을 단속하고, 상기 절단부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 절단부가 상기 콘크리트 파일의 외주에서 철근부까지 절단하도록 제어하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치를 제공한다.
상기 이동 수단은 굴삭기를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 클램프암이 회전하도록 하는 제1 및 제2 유압실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 클램프암의 단부 내측에 배치되는 보조 클램프 조(jaw)를 더 포함할 수 있다.
상기 절단부는, 상하로 일정 거리 이격되어 배치되고 그 사이로는 공간을 제공하며, 전방으로는 파일 도입홈이 형성되는 제1 및 제2 절단부 커버와, 상기 제1 및 제2 절단부 커버의 가장자리를 따라 배치되는 측면 커버와, 상기 제1 및 제2 절단부 커버의 사이에 배치되고, 전방으로는 상기 콘크리트 파일이 도입되는 원형홈이 형성되는 가이드 프레임과, 상기 가이드 프레임을 상기 콘크리트 파일로 전진시키거나 상기 콘크리트 파일에서 후진시키는 제1 이동유닛과, 일측이 개방된 원형으로 이루어지고, 상기 가이드 프레임의 하부에서 상기 콘크리트 파일 주위를 이동 가능하게 배치되는 절단 프레임과, 상기 절단 프레임의 양단부에 각각 배치되는 제1 및 제2 절단휠과, 상기 절단 프레임이 상기 가이드 프레임 상에서 이동하도록 하는 제2 이동유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 이동유닛은, 상기 가이드 프레임의 후방으로 연결되는 가이드 유압 실린더와, 상기 제1 및 제2 절단부 커버 양측의 상기 측면 커버에 배치되어, 상기 가이드 프레임의 이동을 가이드하는 전후진 가이드 실린더를 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 상기 제1 및 제2 절단휠로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 이동유닛은, 구동력을 제공하는 구동 모터와, 상기 절단 프레임의 외주측에 배치되고, 상기 구동 모터의 구동력을 전달받는 기어를 포함할 수 있다.
상기 절단부의 선단에 배치되고, 전방으로 이동한 상기 절단 프레임의 가장 자리가 삽입되는 절단 프레임 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 절단 프레임 고정 유닛은, 양단이 상기 제1 및 제2 절단부 커버에 상하로 연결되는 연결 로드와, 상기 연결 로드 상에 배치되고, 상기 절단 프레임의 가장자리가 삽입되는 프레임 삽입홈이 형성되는 프레임 고정블록을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 절단휠에 배치되는 휠커버를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 절단 대상인 상기 콘크리트 파일의 각 부위별 수치가 저장되는 수치 저장부와, 사용자에 의해 조작되어, 상기 제1 및 제2 클램프암 및 상기 절단부의 동작을 제어하는 조작 패널과, 상기 수치 저장부에 저장된 수치에 따른 제어신호를 출력하는 제어 유닛과, 상기 조작 패널의 조작 상황, 상기 제어 유닛에 입력되는 신호 및 상기 제어신호를 사용자에게 알려주는 모니터부를 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 파일의 각 부위별 수치는, 파일 외주 직경, 내부 동공 직경, 철근부 직경을 포함할 수 있다.
상기 제1 절단휠과 제2 절단휠의 이격 거리는, 상기 내부 동공 직경보다는 크고, 상기 철근부의 직경보다는 작을 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 콘크리트 파일의 주위를 따라 절단부가 이동하며 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행할 때 콘크리트 파일의 중앙 영역을 제외한 부분에 대해서만 절단을 수행하여, 콘크리트 파일의 절단 작업이 절단된 부분이 주저앉으며 절단휠이 끼이는 것을 방지할 수 있다.
또한, 콘크리트 파일 절단 작업이 콘크리트 파일을 클램핑하는 클램프 암의 클램프 압력이 부족한 경우에도 콘크리트 파일의 절단된 부분을 클램핑하지 못하고 낙하하는 현상이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 클램프암의 구성의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에서 사용하는 절단부가 포함하는 가이드 프레임과 절단 프레임의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 절단부가 포함하는 제1 및 제2 절단부 커버와 제1 이동 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 사용하는 절단 프레임 고정 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 절단 프레임 고정 유닛의 사용을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명에서 사용하는 제어부의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 절단 대상인 콘크리트 파일의 각 부위를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치(100)는 본체(110), 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B), 절단부(130)를 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치(100)는 제어부(170)를 포함한다.
도면을 참조하여, 상기한 구성 요소들에 대해 설명하기로 한다.
본체(110)는 소정의 크기와 형상을 갖는다.
본체(110)의 후단부는 본 발명에 따른 절단 장치(100)를 절단 작업 장소로 이동시키는 소정의 이동 수단(미도시)에 연결될 수 있다. 여기서, 이동 수단(미도시)은 굴삭기를 포함할 수 있다.
본체(110)의 전방 상부와 하부에는 지지부(112)가 배치된다.
지지부(112)는 소정의 크기를 갖는 플레이트 형태로 이루어진다.
지지부(112)의 전방 양측은 콘크리트 파일(1)의 표면에 접하며 콘크리트 파일(1)을 지지하도록 소정의 길이로 돌출된다.
본체(110) 상부와 하부의 지지부는 서로 동일한 크기와 형태로 이루어진다.
제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 서로 연동하며, 절단 작업 대상인 콘크리트 파일(1)의 외주를 양측에서 감싸며 콘크리트 파일(1)에 고정된다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 클램프암의 구성의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 소정의 곡률을 갖는 원호 형상으로 형성되어, 일단이 본체(110)의 양측에 회전 가능하게 연결된다.
제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 서로 동일한 형태와 크기로 이루어지고, 오목하게 형성된 부분이 서로 대향하도록 배치된다.
제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 프레임을 원호 형상으로 절곡하여 구성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 원호 형상의 프레임을 복수개로 포함할 수 있다.
제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 제1 및 제2 유압 실린더(122A, 122B)의 길이 변화에 따라 회전할 수 있다. 제1 및 제2 유압 실린더(122A, 122B)의 일단은 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B) 각각에 회전축으로 연결되고, 타단은 본체(110)의 양측에 회전축으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)은 서로 연동하는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 유압 실린더(122A, 122B)의 길이가 변화되면, 이는 회전축(122A, 122B)을 통해 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)으로 전달되어, 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)이 회전하도록 한다.
한편, 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)의 내측 단부에는 보다 작은 크기의 콘크리트 파일을 클램핑할 수 있도록 하기 위해 보조 클램프 조(jaw)(124)가 추가로 배치될 수도 있다.
절단부(130)는 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)의 하부에 배치되어, 콘크리트 파일(1)의 절단 작업을 수행한다.
여기서, 절단부(130)는 콘크리트 파일(1)에 대하여 전진 또는 후진하고, 콘크리트 파일(1)의 외주 둘레를 따라 이동하며 콘크리트 파일의 절단을 수행할 수 있다.
절단부(130)는 가이드 프레임(131), 제1 이동유닛(132), 절단 프레임(134), 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B), 제2 이동유닛, 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B), 측면 커버(139)를 포함한다.
도 4는 본 발명에서 사용하는 절단부가 포함하는 가이드 프레임과 절단 프레임의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 가이드 프레임(131)은 소정의 크기를 갖는 직사각형 형태로 이루어지고, 전방으로는 소정 직경을 갖는 원형 홈이 형성된다.
가이드 프레임(131)은 절단 대상인 콘크리트 파일의 주위에 배치된 후, 후술하는 절단 프레임(134)의 이동 경로를 제공한다.
가이드 프레임(131) 전방의 원형홈으로는 절단 대상인 콘크리트 파일(1)이 도입될 수 있다.
제1 이동유닛(132)은 가이드 프레임(131)을 직선상으로 이동시켜, 가이드 프레임(131)이 콘크리트 파일(1)로 전진하거나, 콘크리트 파일(1)에서 후진하도록 한다.
제1 이동유닛(132)은 일단이 가이드 프레임(131)의 후방으로 연결되어 가이드 프레임(131)이 전후로 이동하도록 하는 가이드 유압 실린더(132)와 가이드 프레임(131)가 전후로 직선 운동가능하게 하는 전후진 가이드 실린더(133)를 포함한다.
제1 이동 유닛(132)의 구성에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
절단 프레임(134)은 전방이 소정 폭으로 개방된 원형으로 이루어진다. 절단 프레임(134)의 개방된 부분으로는 절단 대상인 콘크리트 파일(1)이 도입될 수 있다.
절단 프레임(134)의 크기와 형상은 가이드 프레임(131)의 전방의 원형홈의 크기와 형상에 대응될 수 있다.
절단 프레임(134)은 후술하는 제2 이동유닛에 의해 가이드 프레임(131) 상에서 콘크리트 파일(1) 주위를 따라 이동할 수 있다.
제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)은 절단 프레임(134)의 양단부에 각각 배치된다. 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B) 각각은 제2 모터(M2)의 구동력을 전달받아 소정의 회전수로 회전하며, 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행한다.
여기서, 다양한 콘크리트 파일(1)의 크기에 대응하여 절단 작업을 수행할 수 있도록 하기 위해, 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)과 제2 모터(M2)의 위치가 변경가능하게 배치되는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 절단휠(136A, 136B) 각각에도 소정의 휠커버(137)를 배치하여 절단 작업 시, 콘크리트 파일(1)에서 발생된 파편이 여러 방향으로 튀는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
제2 이동유닛은 절단 프레임(134)이 가이드 프레임(131)의 하부에서 콘크리트 파일(1) 둘레를 따라 이동할 수 있도록 소정의 구동력을 제공한다.
제2 이동유닛은 구동 모터(M1)와 기어를 포함한다.
구동 모터(M1)는 외부의 전원을 공급받아 소정의 구동력을 발생시킨다. 여기서, 구동 모터(M1)는 가이드 프레임(131)의 일측으로 배치되지만, 구동력을 발생시킨 후, 절단 프레임(134)으로 전달할 수 있다면 다양한 위치에 배치될 수 있다.
기어(미도시)는 구동 모터(M1)의 구동력을 절단 프레임(134)으로 전달하여, 절단 프레임(134)이 가이드 프레임(131)을 따라 이동할 수 있도록 한다.
본 실시예에서, 기어는 가이드 프레임(131)의 외주측을 따라 배치되어 구동 모터(M1)의 구동축의 구동력을 전달받을 수 있다.
구동 모터(M1)의 구동력을 절단 프레임(134)으로 전달할 수 있다면, 체인 또는 롤러 등 다양한 수단이 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 사용하는 절단부가 포함하는 제1 및 제2 절단부 커버와 제1 이동 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)는 소정의 크기를 갖는 직사각형 형태로 이루어지고, 전방으로는 콘크리트 파일(1)이 도입되는 파일 도입홈(1381)이 형성된다. 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)는 서로 동일한 크기와 형태로 이루어진다.
제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B) 각각은 소정의 이격 거리를 갖고 상부와 하부로 배치된다. 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B) 사이의 이격 공간 상에는 상기한 가이드 프레임(131), 제1 이동유닛(132), 절단 프레임(134), 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B), 제2 이동유닛 등이 배치될 수 있다.
제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)는 커버의 장변이 전후 방향으로 배치될 수 있다.
측면 커버(139)는 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)의 양측에 각각 배치된다. 측면 커버(139)는 소정의 크기를 갖는 직사각형 형태로, 상단과 하단이 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)의 양측에 연결된다.
제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)와 측면 커버(139)는 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)에 의한 절단 작업 시, 콘크리트 파일(1)에서 발생된 파편이 여러 방향으로 튀는 것을 방지할 수 있다.
한편, 가이드 프레임(131) 전방의 원형홈 측에도 소정의 커버를 배치하여, 절단 작업 시, 콘크리트 파일(1)에서 발생된 파편이 튀는 것을 방지할 수 있다.
가이드 유압 실린더(132)의 일단은 가이드 프레임(131)의 후방으로 연결되고, 타단은 본체(110)의 하부에 연결될 수 있다.
전후진 가이드 실린더(133)는 후술하는 측면 커버(139)를 따라 본체(110)의 전후 방향으로 배치된다. 가이드 유압 실린더(132)에 의해 가이드 프레임(131)이 이동할 때, 전후진 가이드 실린더(133)는 가이드 프레임(131)이 전후로 직선 이동하도록 한다.
한편, 본 발명에서 사용하는 절단부(130)는 절단 프레임 고정 유닛(1350)을 더 포함한다.
절단 프레임 고정 유닛(135)은 절단 작업을 위해 콘크리트 파일(1) 측으로 이동한 절단 프레임(134)의 가장자리가 삽입된 후 고정되도록 하여, 절단 작업 중, 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)의 진동을 방지한다.
도 6은 본 발명에서 사용하는 절단 프레임 고정 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 절단 프레임 고정 유닛(135)은 연결 로드(1352)와 프레임 고정블록(1354)을 포함한다.
연결 로드(1352)는 소정의 길이와 직경을 갖는 원형 로드 형태로 이루어진다. 사용자의 필요에 따라 사각 로드 형태로 이루어질 수도 있다.
연결 로드(1352)의 양단은 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)에 각각 연결된다. 연결 로드(1352)는 상하로 배치된다.
프레임 고정블록(1354)은 소정의 크기를 갖는 직육면체 형상으로 이루어진다. 프레임 고정블록(1354)은 연결 로드(1352) 상에서 소정의 높이로 배치된다.
프레임 고정블록(1354)은 일측으로는 절단 프레임(134)의 가장 자리가 삽입되는 프레임 삽입홈(1355)이 형성된다.
프레임 삽입홈(1355)의 폭은 절단 프레임(134)의 두께에 대응한다.
따라서, 절단 작업을 위해 절단 프레임(134)이 콘크리트 파일(1)로 전진하며, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 절단 프레임(134)의 가장자리가 프레임 삽입홈(1355)에 삽입된다. 절단 프레임(134)의 가장자리가 프레임 삽입홈(1355)에 삽입되면, 콘크리트 파일(1)의 절단 작업이 진행되는 동안 절단 프레임(134)의 상하 진동이 방지되며, 절단휠이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도면에서는 절단 프레임 고정 유닛(1350)이 제1 및 제2 절단부 커버(138A, 138B)의 선단 양측으로 배치되는 것으로 도시하고 있으나, 절단 작업 중 절단 프레임(134)의 진동을 방지할 수 있다면 다양한 위치에 다양한 개수로 배치될 수 있다.
제어부(170)는 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)의 동작을 단속하고, 절단부(130)의 동작을 제어하여 콘크리트 파일(1)의 절단이 이루어지도록 한다.
도 8은 본 발명에서 사용하는 제어부의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
제어부(170)는 수치 저장부(171), 구성 요소의 동작을 수행하는 조작 패널(172), 수치 저장부(171)에서 출력되는 신호를 입력받은 후, 입력된 신호에 대응하는 제어신호를 출력하는 제어 유닛(173), 조작 패널(172)의 조작 상황, 수치 저장부(171)에 저장된 수치값, 제어 유닛(173)에서 출력되는 제어신호를 사용자에게 알려주는 모니터(174)를 포함할 수 있다.
수치 저장부(171)는 절단 대상인 콘크리트 파일(1)의 각 부위별 수치가 저장된다.
도 9는 절단 대상인 콘크리트 파일의 각 부위를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 콘크리트 파일(1)은 철근부(1A)와 내부 동공(1C)을 포함함을 알 수 있다.
즉, 콘크리트 파일(1)의 중앙으로는 소정 직경의 내부 동공(1C)이 형성되고, 그 주위를 따라 복수의 철근이 배치되는 철근부(1A)가 소정 두께로 형성된다. 내부 동공(1C)과 철근부(1A) 사이로는 소정 두께의 이격부(1B)가 형성됨을 알 수 있다.
수치 저장부(171)에는 콘크리트 파일(1)의 전체 직경(D), 철근부(1A)의 직경(D1), 내부 동공(1C)의 직경(D2)이 저장된다. 여기서, 설명의 편의를 위해 철근부(1A)의 직경은 철근부(1A)의 최내측 부위의 직경으로 상정하기로 한다.
여기서, 제어부(170)로는 소정의 태블릿 PC를 사용할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대해 살펴보기로 한다.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도면의 복잡함을 피하고, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치의 동작을 용이하게 이해하기 위해, 도면에는 콘크리트 파일(1), 절단 프레임(134), 제1 및 제2 절단 휠(136A, 136B)만을 도시하기로 한다.
또한, 도면에서 음영으로 표시된 부분은 콘크리트 파일(1)에서 절단된 부분을 나타낸다.
우선, 사용자는 이동 수단을 조작하여, 본체(110)가 절단 대상인 콘크리트 파일(1)에 접근하도록 한다.
여기서, 가이드 프레임(131)은 본체(110) 보다 후방으로 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 본체(110)의 전면이 콘크리트 파일(1)에 접한 후, 사용자가 조작 패널(112)을 조작하면, 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)이 콘크리트 파일(1)을 클램핑한다.
제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)이 콘크리트 파일(1)을 클램핑하면, 가이드 프레임(131)에 배치되는 절단 프레임(134)은 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B) 보다 콘크리트 파일(1)에서 원거리에 배치된다.
이후, 사용자가 조작 패널(172)을 조작하여 절단부(130)의 동작이 개시되도록 한다.
절단부(130)의 동작이 개시되면, 제1 이동유닛(132)은 가이드 프레임(131)이 콘크리트 파일(1)로 전진하도록 한다. 또한, 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)도 회전 동작이 개시된다.
가이드 프레임(131)이 콘크리트 파일(1)로 전진하면서, 도 11에 도시된 바와 같이, 콘크리트 파일(1)에 대한 절단을 수행한다.
제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)의 회전이 개시되어, 콘크리트 파일(1)의 절단 작업이 진행되면, 소정의 냉각수 공급 노즐(미도시)을 통해 절단휠로 냉각수를 공급하여 제1 및 제2 절단휠(136A, 136B)의 과열과 먼지 확산을 방지하는 것이 바람직하다.
수치 저장부(171)에는 콘크리트 파일(1)의 직경과 철근부(1A)의 직경이 저장되어 있으므로, 저장된 수치를 이용하여 가이드 프레임(131)이 철근부(1A)의 직경에 대응하는 거리만큼 전진하도록 하는 것이 바람직하다.
제어부(170)는 제1 이동 유닛(132)에 의해 가이드 프레임(131)이 콘크리트 파일(1)로 전진하도록 한다.
여기서, 제어부(170) 상에는 절단 대상인 콘크리트 파일(1)의 직경과 본원발명에 따른 콘크리트 파일 두부 절단 장치(100)가 포함하는 구성요소들의 가이드 프레임(131)의 크기에 관한 사항이 기저장되어 있으므로, 가이드 프레임(131)의 선단이 콘크리트 파일(1)의 외주에 도달하기 위한 제1 이동 유닛(132)에 의한 이동 거리 환산이 가능하다. 따라서, 제1 이동 유닛(132)이 소정 거리만큼 이동한 후 절단휠(136)이 콘크리트 파일(1)의 절단 작업이 가능한 위치에 도달한 것으로 판단되면, 제1 이동 유닛(132)의 동작이 정지되도록 할 수 있다.
또한, 가이드 프레임(131)의 선단이 콘크리트 파일(1)에 접하면, 제1 이동 유닛(132)의 동작이 정지되면서 제1 이동 유닛(132)으로 인가되는 압력이 일정 이상으로 증가하게 되고, 이를 감지하여 제1 이동 유닛(132)의 동작이 정지되도록 제어할 수도 있다.
가이드 프레임(131)의 전진에 의해, 도 11에 도시된 바와 같이, 또한, 절단 프레임(134)이 최대로 이동하게 되면, 제어부(170)는 제2 이동유닛이 포함하는 구동 모터(M1)와 기어(135)를 동작시켜, 절단 프레임(134)이 콘크리트 파일(1) 주위를 따라 좌우로 이동하며 절단 작업이 진행되도록 한다.
도 12과 도 13을 참조하면, 콘크리트 파일 주위를 따라 절단 프레임이 이동함을 알 수 있다.
여기서, 절단 프레임(1) 양단에 배치된 제1 절단휠(136A)과 제2 절단휠(136B)의 이격 거리는 내부 동공(1C)의 직경보다 크고, 철근부(1A)의 직경보다는 작게 이루어져 있어, 콘크리트 파일(1)의 외주에서 철근부(1A)까지 절단이 이루어지고, 콘크리트 파일(1)의 중앙의 동공(1C) 둘레의 이격부(1B)는 잔류하게 된다.
이후, 가이드 프레임(131)과 절단 프레임(134)이 원위치로 복귀하도록 하고, 제1 및 제2 클램프암(120A, 120B)이 콘크리트 파일(1)을 클램핑한 상태에서 콘크리트 파일(1)을 절단 부위를 기준으로 꺽어, 콘크리트 파일(1)을 파단한다.
이후, 콘크리트 파일(1)의 절단 부분을 다른 위치로 이동시켜 적재 처리한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 콘크리트 파일의 주위를 따라 절단부가 이동하며 콘크리트 파일에 대한 절단 작업을 수행할 때 콘크리트 파일의 중앙 영역을 제외한 부분에 대해서만 절단을 수행하고, 콘크리트 파일의 절단 작업이 절단된 부분이 주저앉으며 절단휠이 끼이는 것을 방지할 수 있다. 또한, 콘크리트 파일 절단 작업이 콘크리트 파일을 클램핑하는 클램프 암의 클램프 압력이 부족한 경우에도 콘크리트 파일의 절단된 부분을 클램핑하지 못하고 낙하하는 현상이 방지될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 콘크리트 파일 두부 절단 장치
110: 본체 112: 지지부
120A, 120B: 제1 및 제2 클램프암
130: 절단부 131: 가이드 프레임
132: 제1 이동유닛 134: 절단 프레임
136A, 136B: 제1 및 제2 절단휠
138A, 138B: 제1 및 제2 절단부 커버 139: 측면 커버
M1: 제1 모터 M2: 제2 모터
170: 제어부
171: 수치 저장부 172: 조작 패널
173: 제어 유닛 174: 모니터

Claims (14)

  1. 내측 중앙으로 형성되는 동공과, 상기 동공 둘레를 따라 이격부를 두고 상기 이격부 둘레를 따라 형성되는 철근부를 포함하는 콘크리트 파일의 지상 노출된 두부를 절단하는 장치로서,
    이동 수단에 의해 절단 대상인 상기 콘크리트 파일로 이동하는 본체;
    원호 형상으로 일단이 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 콘크리트 파일을 클램핑하는 제1 및 제2 클램프암;
    상기 콘크리트 파일로 전진 또는 후진하고, 상기 콘크리트 파일의 외주 둘레를 따라 이동하며 상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 절단부; 및
    상기 제1 및 제2 클램프암의 동작을 단속하고, 상기 절단부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 절단부가 상기 콘크리트 파일의 외주에서 철근부까지 절단하도록 제어하며,
    상기 절단부는,
    상하로 일정 거리 이격되어 배치되고 그 사이로는 공간을 제공하며, 전방으로는 파일 도입홈이 형성되는 제1 및 제2 절단부 커버와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버의 가장자리를 따라 배치되는 측면 커버와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버의 사이에 배치되고, 전방으로는 상기 콘크리트 파일이 도입되는 원형홈이 형성되는 가이드 프레임과,
    상기 가이드 프레임을 상기 콘크리트 파일로 전진시키거나 상기 콘크리트 파일에서 후진시키는 제1 이동유닛과,
    일측이 개방된 원형으로 이루어지고, 상기 가이드 프레임의 하부에서 상기 콘크리트 파일 주위를 이동 가능하게 배치되는 절단 프레임과,
    상기 절단 프레임의 양단부에 각각 배치되는 제1 및 제2 절단휠과,
    상기 절단 프레임이 상기 가이드 프레임 상에서 이동하도록 하는 제2 이동유닛을 포함하고,
    상기 제1 이동유닛은,
    상기 가이드 프레임의 후방으로 연결되는 가이드 유압 실린더와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버 양측의 상기 측면 커버에 배치되어, 상기 가이드 프레임의 이동을 가이드하는 전후진 가이드 실린더를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 수단은 굴삭기를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 클램프암이 회전하도록 하는 제1 및 제2 유압실린더를 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 클램프암의 단부 내측에 배치되는 보조 클램프 조(jaw)를 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 상기 제1 및 제2 절단휠로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 노즐을 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이동유닛은,
    구동력을 제공하는 구동 모터와,
    상기 절단 프레임의 외주측에 배치되고, 상기 구동 모터의 구동력을 전달받는 기어를 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  9. 내측 중앙으로 형성되는 동공과, 상기 동공 둘레를 따라 이격부를 두고 상기 이격부 둘레를 따라 형성되는 철근부를 포함하는 콘크리트 파일의 지상 노출된 두부를 절단하는 장치로서,
    이동 수단에 의해 절단 대상인 상기 콘크리트 파일로 이동하는 본체;
    원호 형상으로 일단이 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 콘크리트 파일을 클램핑하는 제1 및 제2 클램프암;
    상기 콘크리트 파일로 전진 또는 후진하고, 상기 콘크리트 파일의 외주 둘레를 따라 이동하며 상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 절단부; 및
    상기 제1 및 제2 클램프암의 동작을 단속하고, 상기 절단부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 절단부가 상기 콘크리트 파일의 외주에서 철근부까지 절단하도록 제어하며,
    상기 절단부는,
    상하로 일정 거리 이격되어 배치되고 그 사이로는 공간을 제공하며, 전방으로는 파일 도입홈이 형성되는 제1 및 제2 절단부 커버와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버의 가장자리를 따라 배치되는 측면 커버와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버의 사이에 배치되고, 전방으로는 상기 콘크리트 파일이 도입되는 원형홈이 형성되는 가이드 프레임과,
    상기 가이드 프레임을 상기 콘크리트 파일로 전진시키거나 상기 콘크리트 파일에서 후진시키는 제1 이동유닛과,
    일측이 개방된 원형으로 이루어지고, 상기 가이드 프레임의 하부에서 상기 콘크리트 파일 주위를 이동 가능하게 배치되는 절단 프레임과,
    상기 절단 프레임의 양단부에 각각 배치되는 제1 및 제2 절단휠과,
    상기 절단 프레임이 상기 가이드 프레임 상에서 이동하도록 하는 제2 이동유닛을 포함하고,
    상기 절단부의 선단에 배치되고,
    전방으로 이동한 상기 절단 프레임의 가장 자리가 삽입되는 절단 프레임 고정 유닛을 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절단 프레임 고정 유닛은,
    양단이 상기 제1 및 제2 절단부 커버의 선단 측에 상하로 연결되는 연결 로드와,
    상기 연결 로드 상에 배치되고, 상기 절단 프레임의 가장자리가 삽입되는 프레임 삽입홈이 형성되는 프레임 고정블록을 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 절단휠에 배치되는 휠커버를 더 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  12. 내측 중앙으로 형성되는 동공과, 상기 동공 둘레를 따라 이격부를 두고 상기 이격부 둘레를 따라 형성되는 철근부를 포함하는 콘크리트 파일의 지상 노출된 두부를 절단하는 장치로서,
    이동 수단에 의해 절단 대상인 상기 콘크리트 파일로 이동하는 본체;
    원호 형상으로 일단이 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 연결되고, 상기 콘크리트 파일을 클램핑하는 제1 및 제2 클램프암;
    상기 콘크리트 파일로 전진 또는 후진하고, 상기 콘크리트 파일의 외주 둘레를 따라 이동하며 상기 콘크리트 파일의 절단을 수행하는 절단부; 및
    상기 제1 및 제2 클램프암의 동작을 단속하고, 상기 절단부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 절단부가 상기 콘크리트 파일의 외주에서 철근부까지 절단하도록 제어하며,
    상기 제어부는,
    절단 대상인 상기 콘크리트 파일의 각 부위별 수치가 저장되는 수치 저장부와,
    사용자에 의해 조작되어, 상기 제1 및 제2 클램프암 및 상기 절단부의 동작을 제어하는 조작 패널과,
    상기 수치 저장부에 저장된 수치에 따른 제어신호를 출력하는 제어 유닛과,
    상기 조작 패널의 조작 상황, 상기 제어 유닛에 입력되는 신호 및 상기 제어신호를 사용자에게 알려주는 모니터부를 포함하고,
    상기 절단부는,
    상하로 일정 거리 이격되어 배치되고 그 사이로는 공간을 제공하며, 전방으로는 파일 도입홈이 형성되는 제1 및 제2 절단부 커버와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버의 가장자리를 따라 배치되는 측면 커버와,
    상기 제1 및 제2 절단부 커버의 사이에 배치되고, 전방으로는 상기 콘크리트 파일이 도입되는 원형홈이 형성되는 가이드 프레임과,
    상기 가이드 프레임을 상기 콘크리트 파일로 전진시키거나 상기 콘크리트 파일에서 후진시키는 제1 이동유닛과,
    일측이 개방된 원형으로 이루어지고, 상기 가이드 프레임의 하부에서 상기 콘크리트 파일 주위를 이동 가능하게 배치되는 절단 프레임과,
    상기 절단 프레임의 양단부에 각각 배치되는 제1 및 제2 절단휠과,
    상기 절단 프레임이 상기 가이드 프레임 상에서 이동하도록 하는 제2 이동유닛을 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 콘크리트 파일의 각 부위별 수치는,
    파일 외주 직경, 내부 동공 직경, 철근부 직경을 포함하는 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 절단휠과 제2 절단휠의 이격 거리는,
    상기 내부 동공 직경보다는 크고, 상기 철근부의 직경보다는 작은 콘크리트 파일 두부 절단 장치.
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