KR102660209B1

KR102660209B1 - 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법

Info

Publication number: KR102660209B1
Application number: KR1020230013776A
Authority: KR
Inventors: 정순용
Original assignee: 주식회사 이지지오텍
Priority date: 2023-02-01
Filing date: 2023-02-01
Publication date: 2024-04-24

Abstract

본 발명은 지반에 기둥을 매몰하기 위하여 천공 형성된 지반의 천공홀 하단부 측면을 자르거나 갈아서 직경을 넓힐 수 있는 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 굴착 천공홀 내벽의 암반을 절삭 혹은 연삭하여 공간을 형성하도록 구성되는 절삭 장치부; 및 지상에서 상기 절삭 장치부의 작동을 제어하도록 구성되는 동작 구동 장치부;를 포함하고, 상기 동작 구동 장치부는 연장 롯드를 통해 절삭 장치부의 종방향 위치를 결정하며, 구동 모터의 회전력으로 상기 연장 롯드를 연속 혹은 단속적으로 회전시켜 상기 절삭 장치부의 위치와 절삭 속도를 제어하도록 구성되고, 상기 절삭 장치부는 상기 연장 롯드의 하단에 결합하여 위치가 결정되고, 외부에서 제공되는 유체압력에 의해 작동하는 절삭유닛 이동수단과, 외부에서 제공되는 유체압력에 의해 구동되는 절삭 모터, 및 상기 절삭 모터의 회전축에 구비되는 절삭 부재를 포함하여, 유체압력이 가해지면 상기 절삭유닛 이동수단의 작동에 의해 절삭 모터가 천공홀 내벽 방향으로 이동하면서 절삭 부재가 천공홀 내벽을 절삭하거나 연삭하여 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 내경 절삭 장치가 제공된다.

Description

내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법 {UNDER REAMING APPARATUS AND UNDER REAMED PILE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반에 기둥을 매몰하기 위하여 천공 형성된 지반의 천공홀 하단부 측면을 자르거나 갈아서 직경을 넓힐 수 있는 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 관한 것이다.

통상적으로 건축물의 기초 공사 시에는 먼저 굴착기로 지반을 뚫고 그 구멍으로 강관이나 철골과 함께 콘크리트를 채워 지반에 매몰되는 기둥을 형성하는데, 건축물의 자중을 충분히 견디면서 지반의 침하를 방지하기 위해서는 가능한 구멍을 깊게 파거나 구멍의 직경을 확장하여야 한다.

도 1은 일반적인 말뚝 시공 장치를 나타내는 도면으로서, 관련 기술인 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0103787호와 같이, 확대구근을 형성할 때 원형관 안에 비트가 장착된 오거를 넣어 회전하면서 서로 상호 역회전하면서 관입하고, 이때 오거 끝에 부착된 비트는 땅을 굴착하고 굴착된 토사는 원형관 내부에 내삽된 스크류 로드를 타고 올라와 외부로 배출된다.

이와 같이 말뚝 내경보다 조금 더 넓게 지반을 긁어내거나, 천공 종료 후 말뚝 선단 주변을 좀 더 넓게 굴착하기 위하여 확공비트 또는 확공오거가 적용되고 있다. 도 1에서 "A"부분이 해머나 비트가 스크류가 구비된 로드의 하단부에서 교체되는 부분이다.

종래의 확공비트 또는 확공오거는 굴착로드의 측면에 확장구조체가 구비되고, 정역회전 혹은 확장을 위하여 별도로 구비된 기계적인 장치의 작동으로 펼쳐지는 구조로 구성된다.

그러나 종래의 확공오거는 확공오거를 펼치거나 접기 위해 별도의 복잡한 기계장치 혹은 유압장치를 구비해야만 하고, 이로 인해 통상 공기가 지나가는 중공부가 기계장치나 유압장치의 작동을 위한 공간으로 활용되거나 복잡한 추가적인 구성을 필요로 하는 문제점이 있으며, 정회전 시 접혀있고 역회전 시에 펼쳐지게 구성되어 있어 확공 천공 후 다시 정회전 하여 확장된 부분이 접혀야 하는데, 이때 완전하게 접히지 않는 오작동이 발생하여 회수 단계에서 문제가 발생하게 된다.

한편, 종래 해머를 이용한 굴착의 경우 구멍의 상단부와 하단부가 일률적인 직경을 가질 수밖에 없어 깊고 큰 구멍을 굴착하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요되고 장비 또한 대형화되어야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 굴착되는 구멍의 하단부만 국부적으로 확장할 수 있는 장비가 도입하여 해결할 수 있는데, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 "확장형 해머(등록특허 제10-0928029호)"가 제안된 바 있다.

도 2는 종래의 확장형 해머 구조로서 승하강블록이 상승한 상태로 확공이 이루어지는 것을 설명하기 위한 도면으로, "확장형 해머"의 경우, 유압실린더(300)에 의하여 승하강블록(400)이 상승하면서 에어해머(200) 각각을 외측으로 밀어내어 상기 해머비트(220)의 굴착 반경이 증가되는 구조인데 시공시 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 승하강블록(400)의 승하강에 따라 에어해머(200)가 회동하여 해머본체(100)와 이루는 경사각이 변하게 되나 승하강블록(400)이 에어해머(200)의 각도 변화를 능동적으로 수용할 수 없어 승하강블록(400)의 외측면이 에어해머(200)의 외측면을 안정적으로 지지할 수 없고(승하강블록(400)의 외측면과 에어해머(200)의 외측면 상이에 면접촉이 발생하지 않고 선접촉 내지 점접촉이 발생하여 하중 전달에 문제가 있음), 작업시 떨림 현상이 심하게 발생하게 되는 문제점이 있다.

둘째, 해머가 확장할 때 해머본체(100)의 외벽에서 에어해머(200)이 벌어짐에 따라 에어해머(200)를 안정적으로 지지하는 장치가 없는 문제점이 있으며, 이러한 구조적인 불안정으로 인해 확공을 위한 타격 시 해머와 비트 등의 주요 구성요소에 편심이 가해져서 암반의 확공에는 활용할 수 없는 문제가 발생하였다.

셋째, 슬러임을 배출하는 별도의 수단이 구비되지 않아 작업 후 잔재를 청소하기가 어려운 문제점이 있다,

따라서 보다 효과적으로 천공홀의 측벽을 확공을 할 수 있는 새로운 구조의 장치에 대한 연구와 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 10-2011-0103787(2011.09.21. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2020-0037981(2020.04.10. 공개) 대한민국 등록특허공보 10-0928029(2099.11.24. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0990201(2010.10.29. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1367359(2014.02.26. 공고) 미국 등록특허공보 4,271,915(1981.06.09. 공고)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 지반에 기둥을 매몰하기 위하여 천공 형성된 지반의 천공홀 하단부 측면을 자르거나 갈아서 직경을 넓힐 수 있는 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 굴착 천공홀 하단부의 직경을 확장시키기 위하여 이용되는 내경 절삭 장치로서, 굴착 천공홀 내벽의 암반을 절삭 혹은 연삭하여 공간을 형성하도록 구성되는 절삭 장치부; 및 지상에서 상기 절삭 장치부의 작동을 제어하도록 구성되는 동작 구동 장치부;를 포함하고, 상기 동작 구동 장치부는 연장 롯드를 통해 절삭 장치부의 종방향 위치를 결정하며, 구동 모터의 회전력으로 상기 연장 롯드를 연속 혹은 단속적으로 회전시켜 상기 절삭 장치부의 위치와 절삭 속도를 제어하도록 구성되고, 상기 절삭 장치부는 상기 연장 롯드의 하단에 결합하여 위치가 결정되고, 외부에서 제공되는 유체압력에 의해 작동하는 절삭유닛 이동수단과, 외부에서 제공되는 유체압력에 의해 구동되는 절삭 모터, 및 상기 절삭 모터의 회전축에 구비되는 절삭 부재를 포함하여, 유체압력이 가해지면 상기 절삭유닛 이동수단의 작동에 의해 절삭 모터가 천공홀 내벽 방향으로 이동하면서 절삭 부재가 천공홀 내벽을 절삭하거나 연삭하여 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 내경 절삭 장치가 제공된다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 장치부는 상기 연장 롯드의 하단부에 결합되는 결합 프레임의 단부에 일단부가 회전 가능하게 결합되는 회동 프레임의 타단부에 상기 절삭 모터가 결합되어, 상기 절삭유닛 이동수단에 의해 상기 회동 프레임을 회동시켜 절삭 모터가 천공홀 내벽을 향하는 방향과 천공형 내벽을 향하는 방향의 반대방향으로 전후 이동되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭유닛 이동수단은 상기 절삭 모터가 천공홀 내벽 방향으로 이동하는 힘을 제공하는 단동식 실린더로 구성되며, 상기 단동식 실린더에 유체 공급을 차단하면 스프링의 작동에 의해 상기 절삭 모터가 천공홀 내벽과 반대 방향으로 이동되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 결합 프레임의 일측에 덧댐판이 구비되고, 상기 덧댐판에는 상기 회동 프레임의 회동 방향으로 복수의 멈춤핀 고정구멍이 간격을 갖고 형성되며, 상기 멈춤핀 고정구멍에 선택적으로 삽입 고정되는 멈춤핀이 구비되어, 상기 멈춤핀을 상기 멈춤핀 고정구멍에 선택적으로 고정시킴으로써 상기 회동 프레임의 회전 각도를 제한하여 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 회동 프레임과 결합프레임 또는 상기 회동 프레임과 연장 롯드 사이에 일정 길이의 멈춤 케이블을 연결하여, 상기 회동프레임의 회전 각도를 제한하여 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭유닛 이동수단은 상기 절삭 모터에 공급되는 압력유체와 별도의 압력유체를 압력유체 배관을 통해 공급하여 상기 절삭 모터가 일정 이상 회전수로 회전하면서 내벽 절삭을 시작하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 장치부는 상기 연장 롯드의 하단부에 결합되는 결합 프레임의 단부에 구비되는 상기 절삭유닛 이동수단의 전후 구동 로드에 상기 절삭 모터가 결합되어 전후 선형이동하여 천공홀 내벽을 향하는 방향과 천공홀 내벽을 향하는 방향과 반대방향으로 전후 이동되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 모터는 유압 혹은 수압 혹은 공압에 의해 회전력이 발생되는 모터일 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 부재는 상기 절삭 모터의 회전축에 다층 배열되어 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 부재는 서로 다른 직경을 갖고 상기 절삭 모터의 샤프트에 다층 배열되어 절삭 단면의 모양이 조정되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 부재는 절삭부재 본체, 및 상기 절삭부재 본체의 가장자리에 구비되는 절삭날을 포함하며, 상기 절삭날은 교번적으로 높이를 달리하여 구비되어 하나의 절삭 부재가 절삭하는 범위를 넓게 하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 동작 구동 장치부는 지상에 구비되는 지지구조체에 구비되어 연속 또는 단속 회전력을 제공하는 구동 모터; 상단부가 상기 지지구조체의 하부에 회전 가능하도록 연결되며, 하단부는 상기 절삭 장치부가 결합되는 상기 연장 롯드;를 포함하여, 상기 구동 모터에 의해 발생하는 회전력을 상기 연장 롯드를 통해 전달하여 절삭 장치부를 회전시키도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 연장 롯드는 중공형의 파이프 형태로 형성되어 그 내부를 통해 상기 절삭 장치부에 수압 혹은 공압의 압력 유체를 공급하도록 이루어지며, 상기 절삭 모터는 수압 혹은 공압을 이용하는 모터로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 연장 롯드에 구비되어 그 연장 롯드를 굴착 천공홀에 대하여 지지 고정하도록 구성되는 지지고정 장치부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 지지고정 장치부는 상기 연장 롯드를 감싸며 회전 가능하게 구비되는 회전허용수단; 상기 회전허용수단에서 천공홀 내벽 방향으로 연장되는 공벽지지 프레임; 및 상기 공벽지지 프레임의 단부에 구비되는 정착부재;를 구비하여, 상기 정착부재는 유체압력이 공급되면 천공홀 내벽에 밀착되어 상기 연장 롯드가 천공홀에 대하여 지지고정된 상태에서 절삭 혹은 연삭 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 정착부재는 유체압력이 가해지면 길이가 늘어나는 유압 실린더 혹은 수압 실린더 혹은 공압 실린더일 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 정착부재는 유체압력에 공급되면 천공홀 내벽과 접촉하고 유체압력이 차단되면 천공홀 내벽에서 일정 거리 이격되는 단동식 실린더로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 지지고정 장치부는 상기 절삭 장치부의 최하단 절삭 모터 하부 및 최상단 절삭 모터 상부 중 적어도 하나에 구비할 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭유닛 이동수단 및 정착부재는 수압 혹은 공압으로 작동하는 단동식 실린더로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 절삭 부재는 상기 절삭 모터의 회전축에 다층 배열되어 구성되며, 상기 연장 롯드에 결합되는 전후 구동 장치에 의해 전후 이동가능하게 구비되고, 상기 연장 롯드의 회전에 의해 다층 배열된 복수의 상기 절삭 부재를 이용하여 절삭 혹은 연삭 후 일부 남은 암석 슬라이스를 직접 파쇄하도록 구성되는 파쇄 수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 파쇄 수단은 상기 암석 슬라이스 사이에서 상하 잔여 슬라이스를 부러뜨릴 수 있도록 암석 슬라이스 사이에 삽입되는 단면 V자 형태로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 굴착 지반의 천공홀 하단부의 직경을 확장시켜서 형성되는 말뚝의 돌기 형성 방법으로서, 상기한 일 관점에 따른 내경 절삭 장치의 절삭 장치부를 이용하여 돌기를 형성할 천공홀 하부에 위치시키는 제1 단계; 천공홀의 중심축을 중심으로 절삭 장치부를 연속적 혹은 단속적으로 회전시키고, 절삭 장치부의 절삭유닛 이동수단에 유체압력을 공급하여 절삭 모터와 절삭 부재를 천공홀 내벽 방향으로 전진시키면서 절삭 모터에 동력을 제공하여 절삭 부재가 천공홀의 내벽을 자르거나 갈아내어 직경을 넓히는 제2 단계; 유체압력을 차단하여 상기 절삭유닛 이동수단을 복귀시켜 상기 절삭 장치부를 천공홀 내벽에서 멀어지는 방향으로 후퇴시키는 제3 단계; 상기 절삭 장치부를 천공홀 외부로 이동시키는 제4 단계; 및 천공홀에 주입재를 주입하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 말뚝의 측면 돌기 형성 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제1 단계 이전에, 상부의 연약한 지반에서 공벽 붕괴를 방지하기 위한 케이싱이 설치된 후 실행되고, 상기 제1 단계 및 제3 단계는 천공홀 내부에서 상기 절삭 장치부의 상하 이동을 위하여 유체압력을 차단하여 상기 절삭유닛 이동수단을 후퇴시켜 절삭 부재가 천공홀 내벽에 닿지 않은 상태에서 이루어지며, 상기 제4 단계와 제5 단계 사이에, 천공홀의 하부에 남아 있는 슬라임을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제2 단계는 상기 절삭부의 높이를 다르게 설정하면서 반복 실행될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제2단계 종료 후, 실린내 내에 리턴 스프링이 구비되는 단동식 실린더로 구성되는 상기 지지고정 장치부로의 유체압력 공급을 일시 차단한 후 다시 제공하여 상기 지지고정 장치부가 천공홀 내벽에서 이탈되었다가 다시 고정되도록 하는 제2-1단계; 및 상기 제2-1단계 이후에 상기 제2단계에서 혹은 절삭 장치부를 역회전 하여 복수의 절삭 부재 사이에 일부 남아 있는 암석 슬라이스를 제거하는 2-2단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 제2단계 종료 후 절삭 모터의 회전을 유지한 상태로 절삭 장치부를 역회전하여 복수의 절삭 부재 사이에 일부 남아 있는 암석 슬라이스를 제거하는 제2-3단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 종래의 확공 장치에 비하여 상대적으로 구조가 간단하여 제작성이 뛰어나며, 이에 따라 경제성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 내경 확공 후 용이하게 회수할 수 있어 작업성과 시공성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 설계 확공 깊이로 정밀도 있게 확공할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 균등한 내경을 갖게 확공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 종래 일반적인 말뚝 시공 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 확장형 해머 구조로서 승하강블록이 상승한 상태로 확공이 이루어지는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제1 실시 예의 절삭 장치부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제1 실시 예의 절삭 장치부에 포함되는 절삭 부재의 일 실시 형태를 나타내는 도면으로, (A)는 평면도이고, (B)는 절삭날을 전개하여 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제1 실시 예의 절삭 장치부의 변형 예들 나타내는 도면으로, 도 4의 "A"부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제2 실시 예의 절삭 장치부를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타낸 제2 실시 예의 절삭 장치부의 변형 예에 따른 절단 동작을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치의 제2 실시 예의 절삭 장치부를 구성하는 절삭 부재의 일 실시 형태들에 의한 내경(확공)의 공간 확보 예시 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치의 제2 실시 예의 절삭 장치부를 구성하는 절삭 부재의 다른 실시 형태들에 의한 내경(확공)의 공간 확보 예시 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 파쇄 수단을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 지지고정 장치부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 의한 시공 과정을 나타내는 단면도이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내경 절삭 장치 및 이를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서 "절삭"으로 공간을 확보한다는 의미는, '자르거가 깍아서' 공간을 확보하는 것과, '갈아서' 공간을 확보하는 연삭의 의미를 포함한다. 즉, 천공홀 내벽을 자르거나 갈아서 공간을 확보한다는 의미이다.

먼저, 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제1 실시 예의 절삭 장치부를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제1 실시 예의 절삭 장치부에 포함되는 절삭 부재의 일 실시 형태를 나타내는 도면으로, (A)는 평면도이고, (B)는 절삭날을 전개하여 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제1 실시 예의 절삭 장치부의 변형 예들 나타내는 도면으로, 도 4의 "A"부를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 내경 절삭 장치는, 굴착 천공홀 하단부의 직경을 확장(또는 확공)시키기 위하여 이용되는 내경 절삭 장치로서, 도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 크게 동작 구동 장치부(100); 및 절삭 장치부(200);를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 내경 절삭 장치는, 굴착 천공홀 하단부의 직경을 확장(또는 확공)시키기 위하여 이용되는 내경 절삭 장치로서, 도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 지상에서 하기 절삭 장치부(200)의 동작을 제어하도록 구성되는 동작 구동 장치부(100); 및 상기 동작 구동 장치부(100)에 의해 제어되어 굴착 천공홀 내벽의 암반을 절삭 또는 연삭하여 공간을 형성하도록 구성되는 절삭 장치부(200);를 포함한다.

상기 동작 구동 장치부(100)는 그 동작 구동 장치부(100)를 구성하는 연장 롯드(140)의 하단부에 결합되는 절삭 장치부(200)의 동작을 제어하도록 구성되는 구성부이다.

구체적으로, 상기 동작 구동 장치부(100)는 지상에 구비되는 지지구조체(110)에 구비되어 연속 또는 단속 회전력을 제공하는 구동 모터(120), 및 상단부가 상기 지지구조체(110)에 회전 가능하게 결합되고, 하단부에 상기 절삭 장치부(200)가 결합되어, 상기 구동 모터(120)의 구동력을 기어트레인(130)을 통해 전달받아 회전하는 연장 롯드(140)가 회전하게 된다.

상기 연장 롯드(140)는 천공홀의 깊이에 맞게 연장하여 활용할 수 있도록 연결하고, 그 최하부는 절삭 장치부(200)에 결합된다. 다시 말해서, 상기 동작 구동 장치부(100)는 상기 연장 롯드(140)를 통해 상기 절삭 장치부(200)의 종방향(수직 방향을 포함) 위치를 결정한다.

여기에서, 상기 연장 롯드(140)는 중공형의 파이프 형태로 구비되며, 그 내부를 통해 절삭 장치부(200)에 압력 유체(예를 들면, 수압 또는 공압)를 공급하도록 구성될 수 있다.

이러한 동작 구동 장치부(100)는 구동 모터(120)의 회전력으로 상기 연장 롯드(140)를 연속 또는 단속적으로 회전시키면서 공압 컴프레셔이나 유입 컴프레셔 혹은 수압 컴프레셔 등의 컴프레셔(P)를 통해 제공되는 유체압력이 상기 연장 롯드(140) 내부의 연통로를 통해 절삭 장치부(200)로 공급되며, 절삭 장치부(200)를 구성하는 절삭 모터(221)를 구동시킨다.

여기에서, 싱기 절삭 모터(221)는 수압 혹은 공압을 이용하는 모터로 구성될 수 있고, 절삭유닛 이동수단(230)과 아래에서 설명될 지지고정 장치부(300)의 정착부재(330)는 수압 혹은 공압으로 작동하는 단동식 실린더로 구성될 수 있다. 상기 단동식 실린더에는 실린내 내에 리턴 스프링이 구비되어 구성된다.

다음으로, 상기 절삭 장치부(200)는 상기 동작 구동부(100)에 의해 제어되어 굴착 천공홀 내벽의 암반을 절삭 또는 연삭하여 공간을 형성하도록 구성되는 구성부이다.

구체적으로, 상기 절삭 장치부(200)는 상기 동작 구동 장치부(100)의 연장 롯드(140)의 하단부에 결합되는 결합 프레임(210)과, 상기 결합 프레임(210)의 양단부에 각각 구비되어 굴착 천공홀 내벽의 암반을 절삭 또는 연삭하는 절삭 유닛(220), 및 상기 절삭 유닛(220)을 천공홀 내벽 방향으로 이동시키도록 구성되는 절삭유닛 이동수단(230);을 포함한다.

상기 절삭 유닛(220)은 외부에서 제공되는 동력원으로 구동되는 절삭 모터(221), 및 상기 절삭 모터(221)의 회전 샤프트에 결합되는 절삭 부재(222)를 포함한다.

상기 절삭 부재(222)는 도 5에 나타낸 가장자리를 따라 절삭날(222a, 222b)이 구비되는데, 절삭 부재(222)를 수평적으로 바라볼 때, 절삭날(222a, 222b)은 절삭방향에 대하여 높이가 교번적으로 다르게 구성, 즉 이웃하는 절삭날(222a, 222b)은 교호하여 그 중심에서 벗어나게 구비될 수 있다. 즉, 절삭부재 본체(222c)의 가장자리에 구비되는 절삭날(222a, 222b)은 교번적으로 높이를 달리하여 구비될 수 있다. 이에 따라 절삭 부재(222)는 저삭하는 범위를 넓게 할 수 있다.

상기 절삭 유닛(220)은 일단부가 결합 프레임(210)의 단부에 회전 가능하게 결합되는 회동 프레임(223)의 타단부에 절삭 모터(221)가 결합되고, 상기 절삭유닛 이동수단(230)의 전후 이동 로드에 의해 회동 프레임(223)을 회동시켜 절삭 모터(221)가 천공홀 내벽 방향 반대방향으로 이동되게 된다.

여기에서, 상기 절삭유닛 이동수단(230)은 단동식 실린더로 구성되어 절삭 모터(221)가 천공홀 내벽 방향으로 이동하는 힘을 제공하고, 단동식 실린더에 유체 공급을 차단하면 스프링의 작동에 의해 절삭 모터가 천공홀 내벽을 향하는 방향과 반대 방향으로 이동되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 절삭유닛 이동수단(230)은 절삭 모터(221)에 공급되는 압력유체와 별도로 제어가 가능한 압력유체배관(미도시)을 통해 공급함으로써 절삭 모터(221)가 일정 이상 회전수로 회전하면서 내벽 절삭을 시작하도록 이루어질 수 있다.

한편, 상기 절삭 장치부(200)는 상기 회동 프레임(223)의 회전 각도를 제한하여 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한하도록 구성되는 절삭깊이 조정수단을 더 포함할 수 있다.

상기 절삭깊이 조정수단은 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 상기 회동 프레임(223)과 결합 프레임(210) 혹은 연장 롯드(140) 사이에 구비되는 일정 길이의 멈춤 케이블(232)로 구성되어, 회동 프레임(223)의 회전 각도를 제한함으로써 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한할 수 있다.

또한, 상기 절삭깊이 조정수단은 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 상기 결합 프레임(210)의 일측에 덧댐판(211)이 구비되고, 상기 덧댐판(211)에는 회동 프레임(223)의 회동 방향으로 복수의 멈춤핀 고정구멍이 일정 간격으로 형성되며, 상기 멈춤핀 고정구멍에 멈춤핀(231)를 선택적으로 고정시킴으로써 상기 회동 프레임(223)의 회전 각도를 제한하여 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한할 수 있다.

다음으로, 도 7 및 도 8을 참고하여 제2 실시 예의 절삭 장치부에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 제2 실시 예의 절삭 장치부를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7에 나타낸 제2 실시 예의 절삭 장치부의 변형 예에 따른 절단 동작을 설명하는 도면이다.

제2 실시 예의 상기 절삭 장치부(200)는 결합 프레임(210)에 구비되는 절삭유닛 이동수단의 로드에 절삭 모터(221)가 결합되어 전후 선형이동하여 천공홀 내벽을 향하는 방향과 천공홀 내벽을 향하는 방향의 반대방향으로 전후 이동되게 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 절삭 장치부(200)는 일정 간격 예를 들면 90°또는 180°의 간격을 갖고 연장 롯드(210)에 구비되는 결합 프레임(210) 각각에 구비되되, 도 8에 나타낸 바와 같이 하나는 절삭 부재(222)가 천공홀 내벽에 대하여 하향 45°(+45°)로 경사(도 8의 (A))를 갖고, 다른 하나의 절삭 부재(222)는 천공홀 내벽에 대하여 상향 45°(-45°)로 경사(도 8의 (B))를 가지면서, 상기 절삭유닛 이동수단(230)에 의해 이동가능하게 구성될 수 있다. 절삭 부재의 각도는 원하는 돌기의 단면 모양에 따라 변경될 수 있다.

이와 같이 구성되는 경우, 일측의 절삭 장치부(200)에 의해 1차적으로 상향 절단하고, 연장 롯드(140)를 회전시켜 타측의 절삭 장치부(200)에 의해 해당 1차 절단부에 대하여 2차적으로 하향 절단됨으로써 천공홀 내벽에 확장 공간을 형성된다.

상기 절삭 모터(221)는 유체압력에 의해, 바람직하게는 상기 연장 롯드(140)를 통해 공급되는 유체압력에 의해 작동되는 가압 회전 모터로 구성될 수 있으며, 전동 모터로도 구성될 수 있다.

상기한 제2 실시 예에서 절삭 부재(222)는 앞서 설명한 교번적인 절삭날(222a, 222b)과 같은 구조로 구성될 수 있다.

한편, 도 9 및 도 10은 각각 본 발명에 따른 내경 절삭 장치의 제2 실시 예의 절삭 장치부를 구성하는 절삭 부재의 실시 형태들에 의한 내경(확공)의 공간 확보 예시 도면이다. 도 11은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 파쇄 수단을 나타내는 도면이다.

상기 절삭 유닛(220)의 절삭 부재(222)는 도 9에 나타낸 바와 같이 전면부가 뭉뚝한 화살표 모양 또는 화살표 모양으로 형성될 수 있으며, 회전하면서 천공홀 내벽을 연삭할 수 있는 형태 또는 형상이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 절삭 유닛(220)의 절삭 부재(222)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 복수의 절삭날이 절삭 모터(221)의 샤프트에 다층 배열되어 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 절삭 부재(222)는 서로 다른 직경을 갖는 복수의 절삭날이 절삭 모터(221)의 샤프트에 간격을 갖고 다층 배열되며, 이때 각 절삭날의 돌출 정도를 달리하여 천공홀 측벽에 형성되는 돌기의 모양을 조정할 수 있다.

또한, 도 10과 같이 복수의 절삭 부재(223)를 이용하여 절삭 혹은 연삭 후 일부 남은 암석 슬라이스(3)를 파쇄할 수 있도록, 본 발명의 내경 절삭 장치는 상기 암반 슬라이드(3)를 파쇄하는 파쇄 수단(224)을 더 포함할 수 있다.

상기 파쇄 수단(224)은 일 실시 형태로 전후 구동가능한 구동 장치(예를 들면, 상기한 회동 프레임(223)이나 절삭유닛 구동수단과 같은 구성부)에 구비되는 파쇄 부재로 형성되어, 연장 롯드(140)의 회전에 의해 암석 슬라이스를 직접 파쇄하도록 구성될 수 있다.

상기 파쇄 수단(224)은 암석 슬라이스(3)사이에서 상하 잔여 슬라이스를 부러뜨릴 수 있도록 암석 슬라이스(3) 사이에 삽입되는 단면이 V자 형태의 쐐기 부재로 구성될 수 있다.

상기 파쇄 수단(224)은 단면이 V자 형태인 원반이 중심축을 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 연장 롯드(140) 혹은 절삭 장치부(200)에 일단부가 고정되는 유체 압력으로 작동하는 실린더를 이용하여, 쐐기 부재를 암석 슬라이스(3) 사이에 밀어 넣어서 암석 슬라이스(3)를 부러뜨려서 제거하는 것이 가능하다. 여기에서, 상기 파쇄 수단(224)이 암석 슬라이스(3) 사이에 삽입된 상태에서 연장 롯드(140)를 회전시키면 연속적으로 파쇄할 수 있다.

여기에서, 상기 파쇄 수단(224)은 복수의 암석 슬라이스(3)를 동시에 파쇄 할 수 있도록 상하 비대칭인 두께를 가지는 V자 형태로 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 내경 절삭 장치는 연장 롯드에 구비되어 그 연장 롯드를 안정적으로 지지 고정하기 위한 지지고정 장치부(300)를 더 포함할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 내경 절삭 장치에 포함되는 지지고정 장치부의 구성을 나타내는 도면이다.

상기 지지고정 장치부(300)는 연장 롯드(140)를 감싸며 연장 롯드(140)에 회전가능하게 구비되는 회전허용수단(310)과, 상기 회전허용수단(310)에서 천공홀 내벽 방향으로 연장되는 공벽지지 프레임(320), 및 상기 공벽지지 프레임(320)의 단부에 구비되는 정착부재(330)을 포함하여, 상기 정착부재(3330)는 유체압력이 공급되면 천공홀 내벽에 밀착되도록 하여 흔들림 없이 천공홀 내벽에 고정된 상태에서 절삭 혹은 연삭 작업이 이루어지도록 한다.

상기 회전허용수단은 베어링 부재로 구성될 수 있고, 상기 정착부재(330)는 유공압 실린더로 구성될 수 있다. 즉, 상기 정착부재(330)는 유체압력이 가해지면 길이가 늘어나는 유압 실린더 혹은 수압 실린더 혹은 공압 실린더로 구성될 수 있다.

또한, 상기 정착부재(330)는 그 일단은 상기 공벽지지 프레임(320)에 결합되고, 그 타단은 유체압력에 공급되면 천공홀 내벽과 접촉하고 유체압력이 차단되면 천공홀 내벽에서 일정 거리 이격되는 단동식 실린더로 구성될 수 있다.

상기한 지지고정 장치부(300)는 최하단 절삭 모터 하부 및 최상단 절삭 모터 상부 중 적어도 하나의 연장 롯드(140)에 구성될 수 있다.

다음으로, 상기한 본 발명에 따른 내경 절삭 장치를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 대하여 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명에 따른 내경 절삭 장치를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법에 의한 시공 과정을 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 내경 절삭 장치를 이용한 말뚝의 돌기 형성 방법은, 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기한 내경 절삭 장치에 포함되는 절삭 장치부(200)를 돌기를 형성할 천공홀 하부에 위치시키는 제1 단계; 동작 구동 장치부(100)를 동작시켜 천공홀의 중심축을 중심으로 절삭 장치부(200)를 연속적 혹은 단속적으로 회전시키고, 절삭 장치부(200)의 절삭유닛 이동수단(230)의 유체압 실린더에 수압이나 유입 또는 공압 등의 유체압력을 공급하여 절삭 모터(221)와 절삭부재(222)을 내벽 방향으로 전진시키면서 절삭 모터(221)에 동력을 제공하여 절삭부재(222)가 천공홀의 내벽을 자르거나 갈아내어 직경을 넓히는 제2 단계; 유체압력을 차단하여 절삭유닛 이동수단(230)의 유체압 실린더를 되돌림으로써 절삭 장치부(200)를 천공홀 내벽에서 멀어지는 방향으로 후퇴시키는 제3 단계; 및 절삭 장치부(200)를 천공홀 외부로 이동하는 제4 단계; 및 천공홀에 주입재를 주입하는 제5 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명의 말뚝의 돌기 형성 방법은 상기 제1 단계 이전에, 상부의 연약한 지반에서 공벽 붕괴를 방지하기 위한 케이싱이 설치된 후 실행되고, 상기 제1 단계 및 제3 단계는 천공홀 내부에서 절삭 장치부(200)의 상하 이동을 위하여 수압 혹은 공압을 차단하여 절삭유닛 이동수단(230)의 절삭유닛 이동수단(230)을 후퇴시켜 절삭부재(222)가 천공홀 내벽에 닿지 않은 상태에서 이루어진다.

또한, 본 발명의 말뚝의 돌기 형성 방법은 상기 제4 단계와 제5 단계 사이에, 천공홀의 하부에 남아 있는 슬라임을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 말뚝의 돌기 형성 방법에서 상기 제2 단계는 상기 절삭부의 높이를 다르게 설정하면서 반복 실행될 수 있다.

또한, 본 발명의 말뚝의 돌기 형성 방법에서, 상기 제2단계 종료 후 지지고정 장치부(300)의 유체압력을 일시 차단한 후 다시 제공하여 지지고정 장치부(300)가 천공홀 내벽에서 이탈되었다가 다시 고정되도록 하는 제2-1단계; 및 상기 제2-1단계 이후에 제2단계 혹은 절삭 장치부를 역회전 하여 복수의 절삭 부재(222) 사이에 일부 남아 있는 암석 슬라이스(3)를 제거하는 2-2단계를 더 포함하거나, 상기 제2단계 종료 후 절삭 모터(221)의 회전을 유지한 상태로 절삭 장치부(200)를 역회전 하여 복수의 절삭 부재(222) 사이에 일부 남아 있는 암석 슬라이스(3)를 제거하는 제2-3단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2-1단계는 지지고정 장치부(300)의 정착부재(330)가 수압 혹은 공압으로 작동하는 단동식 실린더로 구성되는데, 상기 단동식 실린더에는 실린내 내에 리턴 스프링이 구비되어, 상기 정착부재(330)는 유체압력이 공급되면 천공홀 내벽과 접촉하고 유체압력이 차단되면 천공홀 내벽에서 일정 거리 이격되어 천공홀 내벽에서 이탈되었다가 다시 고정되게 된다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 공벽
2: 케이싱
3: 암석 슬라이스
100: 동작 구동 장치부
110: 지지 구조체
120: 구동 모터
130: 기어 트레인
140: 연장 롯드
200: 절삭 장치부
210: 결합 프레임
211: 덧댐판
220: 절삭 유닛
221: 절삭 모터
222: 절삭 부재
222a, 222b: 절삭날
223: 회동 프레임
224: 파쇄 수단
230: 절삭유닛 이동수단
231: 멈춤 핀
232: 멈춤 케이블
300: 지지고정 장치부
310: 회전허용수단
320: 공벽지지 프레임
330: 정착 부재

Claims

굴착 천공홀 하단부의 직경을 확장시키기 위하여 이용되는 내경 절삭 장치로서,
굴착 천공홀 내벽의 암반을 절삭 혹은 연삭하여 공간을 형성하도록 구성되는 절삭 장치부; 및
지상에서 상기 절삭 장치부의 작동을 제어하도록 구성되는 동작 구동 장치부;를 포함하고,
상기 동작 구동 장치부는 연장 롯드를 통해 절삭 장치부의 종방향 위치를 결정하며, 구동 모터의 회전력으로 상기 연장 롯드를 연속 혹은 단속적으로 회전시켜 상기 절삭 장치부의 위치와 절삭 속도를 제어하도록 구성되고,
상기 절삭 장치부는, 상기 연장 롯드의 하단에 결합하여 위치가 결정되고, 외부에서 제공되는 유체압력에 의해 작동하는 절삭유닛 이동수단과, 외부에서 제공되는 유체압력에 의해 구동되는 절삭 모터, 및 상기 절삭 모터의 회전축에 구비되는 절삭 부재를 포함하여,
유체압력이 가해지면 상기 절삭유닛 이동수단의 작동에 의해 절삭 모터가 천공홀 내벽 방향으로 이동하면서 절삭 부재가 천공홀 내벽을 절삭하거나 연삭하여 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 절삭 장치부는,
상기 연장 롯드의 하단부에 결합되는 결합 프레임의 단부에 일단부가 회전 가능하게 결합되는 회동 프레임의 타단부에 상기 절삭 모터가 결합되어, 상기 절삭유닛 이동수단에 의해 상기 회동 프레임을 회동시켜 절삭 모터가 천공홀 내벽을 향하는 방향과 천공홀 내벽을 향하는 방향의 반대방향으로 전후 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 절삭유닛 이동수단은
상기 절삭 모터가 천공홀 내벽 방향으로 이동하는 힘을 제공하는 단동식 실린더로 구성되며, 상기 단동식 실린더에 유체 공급을 차단하면 스프링의 작동에 의해 상기 절삭 모터가 천공홀 내벽을 향하는 방향과 반대 방향으로 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제2항에 있어서,
상기 결합 프레임의 일측에 덧댐판이 구비되고,
상기 덧댐판에는 상기 회동 프레임의 회동 방향으로 복수의 멈춤핀 고정구멍이 간격을 갖고 형성되며,
상기 멈춤핀 고정구멍에 선택적으로 삽입 고정되는 멈춤핀이 구비되어,
상기 멈춤핀을 상기 멈춤핀 고정구멍에 선택적으로 고정시킴으로써 상기 회동 프레임의 회전 각도를 제한하여 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제2항에 있어서,
상기 회동 프레임과 결합프레임 또는 상기 회동 프레임과 연장 롯드 사이에 일정 길이의 멈춤 케이블을 연결하여, 상기 회동프레임의 회전 각도를 제한하여 천공홀 내벽의 절삭 깊이를 제한하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 절삭유닛 이동수단은
상기 절삭 모터에 공급되는 압력유체와 별도의 압력유체를 압력유체 배관을 통해 공급하여 상기 절삭 모터가 일정 이상 회전수로 회전하면서 내벽 절삭을 시작하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 절삭 장치부는
상기 연장 롯드의 하단부에 결합되는 결합 프레임의 단부에 구비되는 상기 절삭유닛 이동수단의 전후 구동 로드에 상기 절삭 모터가 결합되어 전후 선형이동하여 천공홀 내벽을 향하는 방향과 천공홀 내벽을 향하는 방향의 반대방향으로 전후 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 절삭 모터는,
유압 혹은 수압 혹은 공압에 의해 회전력이 발생되는 모터인 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 절삭 부재는
상기 절삭 모터의 회전축에 다층 배열되어 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 절삭 부재는
서로 다른 직경을 갖고 상기 절삭 모터의 샤프트에 다층 배열되어 절삭 단면의 모양이 조정되도록 하는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 절삭 부재는 절삭부재 본체, 및 상기 절삭부재 본체의 가장자리에 구비되는 절삭날을 포함하며,
상기 절삭날은 교번적으로 높이를 달리하여 구비되어 하나의 절삭 부재가 절삭하는 범위를 넓게 하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 동작 구동 장치부는,
지상에 구비되는 지지구조체에 구비되어 연속 또는 단속 회전력을 제공하는 구동 모터;
상단부가 상기 지지구조체의 하부에 회전 가능하도록 연결되며, 하단부는 상기 절삭 장치부가 결합되는 상기 연장 롯드;를 포함하여,
상기 구동 모터에 의해 발생하는 회전력을 상기 연장 롯드를 통해 전달하여 절삭 장치부를 회전시키도록 이루어지는 것을 특징을 하는
내경 절삭 장치.
제1항 또는 제12항에 있어서,
상기 연장 롯드는 중공형의 파이프 형태로 형성되어 그 내부를 통해 상기 절삭 장치부에 수압 혹은 공압의 압력 유체를 공급하도록 이루어지며,
상기 절삭 모터는 수압 혹은 공압을 이용하는 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제1항에 있어서,
상기 연장 롯드에 구비되어 그 연장 롯드를 굴착 천공홀에 대하여 지지 고정하도록 구성되는 지지고정 장치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제14항에 있어서,
상기 지지고정 장치부는
상기 연장 롯드를 감싸며 회전 가능하게 구비되는 회전허용수단;
상기 회전허용수단에서 천공홀 내벽 방향으로 연장되는 공벽지지 프레임; 및
상기 공벽지지 프레임의 단부에 구비되는 정착부재;를 구비하여,
상기 정착부재는 유체압력이 공급되면 천공홀 내벽에 밀착되어 상기 연장 롯드가 천공홀에 대하여 지지고정된 상태에서 절삭 혹은 연삭 작업이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제15항에 있어서,
상기 정착부재는
유체압력이 가해지면 길이가 늘어나는 유압 실린더 혹은 수압 실린더 혹은 공압 실린더로 구성되되, 상기 정착부재는 실린내 내에 리턴 스프링이 구비되어 유체압력이 공급되면 천공홀 내벽과 접촉하고 유체압력이 차단되면 천공홀 내벽에서 일정 거리 이격되는 단동식 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
삭제
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 지지고정 장치부는
상기 절삭 장치부의 최하단 절삭 모터 하부 및 최상단 절삭 모터 상부 중 적어도 하나에 구비하는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제15항에 있어서,
상기 절삭유닛 이동수단 및 정착부재는 수압 혹은 공압으로 작동하는 단동식 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제2항에 있어서,
상기 절삭 부재는 상기 절삭 모터의 회전축에 다층 배열되어 구성되며,
상기 연장 롯드에 결합되는 전후 구동 장치에 의해 전후 이동가능하게 구비되고, 상기 연장 롯드의 회전에 의해 다층 배열된 복수의 상기 절삭 부재를 이용하여 절삭 혹은 연삭 후 일부 남은 암석 슬라이스를 직접 파쇄하도록 구성되는 파쇄 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
제20항에 있어서,
상기 파쇄 수단은
상기 암석 슬라이스 사이에서 상하 잔여 슬라이스를 부러뜨릴 수 있도록 암석 슬라이스 사이에 삽입되는 단면 V자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는
내경 절삭 장치.
굴착 지반의 천공홀 하단부의 직경을 확장시켜서 형성되는 말뚝의 돌기 형성 방법으로서,
청구항 제16항에 따른 내경 절삭 장치의 절삭 장치부를 이용하여 돌기를 형성할 천공홀 하부에 위치시키는 제1 단계;
천공홀의 중심축을 중심으로 절삭 장치부를 연속적 혹은 단속적으로 회전시키고, 절삭 장치부의 절삭유닛 이동수단에 유체압력을 공급하여 절삭 모터와 절삭 부재를 천공홀 내벽 방향으로 전진시키면서 절삭 모터에 동력을 제공하여 절삭 부재가 천공홀의 내벽을 자르거나 갈아내어 직경을 넓히는 제2 단계;
유체압력을 차단하여 상기 절삭유닛 이동수단을 복귀시켜 상기 절삭 장치부를 천공홀 내벽에서 멀어지는 방향으로 후퇴시키는 제3 단계;
상기 절삭 장치부를 천공홀 외부로 이동시키는 제4 단계; 및
천공홀에 주입재를 주입하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
말뚝의 측면 돌기 형성 방법.
제22항에 있어서,
상기 제1 단계 이전에, 상부의 연약한 지반에서 공벽 붕괴를 방지하기 위한 케이싱이 설치된 후 실행되고,
상기 제1 단계 및 제3 단계는 천공홀 내부에서 상기 절삭 장치부의 상하 이동을 위하여 유체압력을 차단하여 상기 절삭유닛 이동수단을 후퇴시켜 절삭 부재가 천공홀 내벽에 닿지 않은 상태에서 이루어지며,
상기 제4 단계와 제5 단계 사이에, 천공홀의 하부에 남아 있는 슬라임을 제거하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
말뚝의 측면 돌기 형성 방법.
제22항 또는 제23항에 있어서,
상기 제2 단계는 상기 절삭부의 높이를 다르게 설정하면서 반복 실행되는 것을 특징으로 하는
말뚝의 측면 돌기 형성 방법.
제22항에 있어서,
상기 제2단계 종료 후, 상기 지지고정 장치부로의 유체압력 공급을 일시 차단한 후 다시 제공하여 상기 지지고정 장치부가 천공홀 내벽에서 이탈되었다가 다시 고정되도록 하는 제2-1단계; 및
상기 제2-1단계 이후에 상기 제2단계에서 혹은 절삭 장치부를 역회전 하여 복수의 절삭 부재 사이에 일부 남아 있는 암석 슬라이스를 제거하는 2-2단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
말뚝의 측면 돌기 형성 방법.
제22항에 있어서,
상기 제2단계 종료 후 절삭 모터의 회전을 유지한 상태로 절삭 장치부를 역회전하여 복수의 절삭 부재 사이에 일부 남아 있는 암석 슬라이스를 제거하는 제2-3단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
말뚝의 측면 돌기 형성 방법.