KR20020027346A - 파일 타설용 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지면에 파일을 타설하기 위한 파일 타설장치와 결합하여 사용되는 장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치(1)는 주몸체부(13)를 포함하며, 주몸체부는 피스톤과 실린더(20)로 구성된 램을 각각 포함하는 측부 파지구(18,19)들을 구비한다. 다른 파지수단(18)은 파일의 하단부를 파지하는 주몸체부(13)의 하방으로 연장되어 있고, 파지구(18,19)들은 파일을 집어 올리고 배치하도록 사용된다. 진동발생기(16)는 주몸체부(13)를 진동시키도록 하여 주몽체부(13)와 파지구(18,19,23)들에 의해 파지된 파일에 하방으로의 진동력을 가하도록 하여 파일을 지면속으로 타설하도록 작동된다.

Description

파일 타설용 장치{A DEVICE FOR DRIVING PILES}

지면에 파일을 박기 위하여, 진동력 발생기에 의해 파일에 급속한 햄머 타격을 가하는 장치가 알려져 이다. 이러한 공지의 장치에서는, 전형적으로 유압장치에 의해 파일에 정적인 힘을 가하며, 그러한 진동력 발생기는 파일과 정적인 힘의 작용점 사이에 배치된다. 또한, 파일을 붙잡는 장치를 통하여 진동력을 가하는 장치도 예를들어 EP 648297호에 알려져 있다. 파일 위로 자유로이 접근하기 어려운 길다란 파일을 타설하기 위해서 파일의 중간 위치에 측방으로 연장된 파지아암(gripper arms)들에 의해 파지하고 진동력을 상기 파지 아암을 통해 전달하는 장치가 알려져 있다. EP 648297호에 개시된 바와같이, 파일의 중간부분을 붙잡기 위한 수평 위치와 파일을 박거나 또는 제거하는 작업 개시 또는 완료시에 파일의 단부를 붙잡는 수직 위치 사이에서 파지 아암이 회동하는 것이 알려져 있다.

상기한 공지의 장치들은 파지 아암들이 여러 위치들 사이에서 회동되는 회동핀과 파지수단의 피스톤 로드들을 통해 진동력이 전달되는 단점이 이었다. 그 구성상 상기 회동핀과 피스톤 로드들은 타력 전달 경로에서의 취약점이 되어 파일에 가해질 수 있는 타력이 제한되고 구성요소의 수명을 단축시키게 된다.

본 발명은 지면에 파일(piles)을 박거나 제거하기 위한 파일 타설장치와 결합하여 사용하는, 진동력 발생수단을 포함하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 파일 타설장치와 연결수단의 측면도이다.

도 2는 본 발명의 파일 타설장치의 단부를 보여주는 도면이다.

본 발명의 목적은 파일에 타력을 전달하는 개선된 수단을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 제공되는, 지면에 파일을 박거나 제거하기 위하여 힘을 발생하는 장치와 결합하여 사용하기 위한 장치는 주몸체부, 힘발생장치에 연결되도록 하는 연결수단과 주몸체부 사이에 배치된 탄성수단을 포함하고, 상기 주몸체부는 진동력 발생기와 제 1 및 제 2 파지수단들을 구비하고, 주몸체부가 수직으로 파일을 박을 수 있게 하는 작동방향에 있을 때 상기 제 1 파지수단은 수직으로 배치된 파일의 중간 길이부분을 붙잡도록 주몸체부로 부터 수평으로 연장되어 있으며, 상기 제 2 파지수단은 수직으로 배치된 파일의 단부를 붙잡도록 제 1 파지수단에 대하여 대체로 직각으로 하방으로 주몸체부로 부터 연장되어 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 지면에 파일을 박거나 제거하기 위하여 힘을 발생하는 장치와 결합하여 사용하기 위한 장치는 주몸체부, 타력 발생장치에 연결되도록 하는 연결수단과 주몸체부 사이에 배치된 탄성수단을 포함하고, 상기 주몸체부는 진동력 발생기와, 수평으로 대향된 적어도 한쌍의 파지부재들을 포함하는 제 1 파지수단을 구비하며, 상기 주몸체부가 수직으로 파일을 박을 수 있게 하는 작동방향에 있을 때, 상기 제 1 파지수단은 수직으로 배치된 파일의 중간 길이부분을 붙잡도록 주몸체부로 부터 수평으로 연장되어 있으며, 상기 파지수단은 대향된 파지부재로 접근하고 멀어지는 방향으로 이동가능한 실린더와 수평으로 대향된 적어도 한 쌍의 파지부재들을 포함하고, 적어도 하나의 상기 파지부재는 주몸체부에대하여 고정된 피스톤을 갖는 유체로 작동가능한 램(ram)으로 구성된다.

본 발명의 상기한 다른 실시예의 장치는 또한 제 2 파지수단을 포함한다. 상기 제 2 파지수단은 대향된 램에 접근하고 멀어지는 방향으로 유체에 의해 이동가능한 실린더와 주몸체부에 고정된 피스톤을 구비하고, 적어도 한쌍의 대향된 유체에 의해 동작가능한 램들을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 파지수단은 고정된 작용점과, 그 고정된 작용점에 접근하거나 멀어질 수 있는 램을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 파지수단이 한쌍의 대향된 램들을 포함하는 경우에, 두개의 램들 사이에서 파일을 붙잡도록 제 2 램이 이동을 완료하기전에 제 1 램이 미리 설정된 고정된 파지위치로 이동가능하도록 구성된다.

상기 실린더는 주몸체부의 해당 구멍에서 슬라이드가능하게 구성된다.

이하에서는 첨부한 아래 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1에 있어서, 도시된 파지장치(1)는 연결수단(3)에 의해 굴착기의 유압으로 작동되는 부움(boom:2)에 연결되도록 구성된다. 상기 연결수단은 그의 상부 프레임부재(6)에 회동 연결구(4,5)들을 통해 부움(2)에 장착된다. 상기프레임부재(6)는 핀(8)에서 회동가능하게 장착된 주몸체부(7)를 포함한다. 상기 주몸체부(7)의 회동 운동은 두개의 유압으로 동작가능한 램과 실린더장치(9)들에 의해 제어되며, 상기 실린더장치들은 각각 주몸체부(7)의 양측에 회동가능하게 연결되고, 도 2에 도시된 바와같은 프레임(6)의 상부의 대향측에 회동가능하게 장착된다.

상기 연결수단(3)은 유압모터(11)에 의해 수직축을 중심으로 360°주몸체부(7)에 대하여 회전할 수 있는 하측의 연결요소(10)를 갖는다. 파지장치(1)는 상기 연결요소(10)에 견고하게 고정된 주연결부재(12)와 12개의 탄성요소(14)들을 통해 연결부재(12)에 연결된 주몸체부(13)를 포함하며, 상기 탄성요소(14)들은 6개씩 연결부재(12)의 양측에 배치된다. 상기 연결부재(12)는 4개의 부속 러버 버퍼(buffer:15)들을 구비하여 연결부재(12)를 향한 주몸체부(13)의 이동을 제한한다.

주몸체부(13)는 일측이 개방된 사실상 박스형 구조로서 진동력 발생기(16)를 지지하며, 그 진동력 발생기는 굴착기의 주유압원으로 부터 파이프(18)들을 통해 동력을 공급받는 유압모터(17)로 구성된다. 상기 유압모터(16)는 회전축으로부터 편심된 (도면에 도시되지 않은) 기어장치를 통해 샤프트를 회전시킨다. 상기 샤프트는 두개의 베어링들에 장착되는데, 상기 베어링들 각각은 하반부가 주몸체부(13)에 견고하게 고정된 강체의 크레이들(cradle)에 배치되고, 상기 베어링들은 베어링의 상반부를 형성하는 베어링 컵들로 구성되며 크레이들에 볼트로 고정된다. 상기 주몸체부는 두쌍의 측면 파지구(18,19)들을 구비하고 있으며, 각각의 파지구들은주몸체부(13)에 견고하게 고정된 (도시되지 않은) 피스톤으로 구성된 램과, 유압유체의 유입 또는 유출에 의해 대향된 실린더(20)로 접근하고 멀어지게 이동가능한 실린더(20)를 포함한다. 상기 실린더 각각은 그 외측 단부에 톱니가 형성된 면을 갖는 파지부재(21)를 구비한다. 또한, 각각의 실린더(20)는 주몸체부에 해당 구멍(22)에서 슬라이드가능하며, 실린더(20)와 구멍(22) 사이의 마찰을 감소시키도록 크롬층을 갖는다. 실린더로 유입 및 유출되는 유압 유체는 굴착기의 유압원으로부터 파이프(23)를 통해 공급된다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 파지구(18,19)들은 연결수단에 대하여 주몸체부가 회동하는 축으로부터 측방으로 편심되도록 주몸체부에 장착된다. 파지장치는 또한 주몸체부(13)의 하방으로 연장되고 연결수단을 중심으로 주몸체부(13)의 회전축과 사실상 정렬된 파지면들을 갖는 다른 파지수단(23)을 포함한다. 상기 파지수단(23)은 주몸체부(13)에 대하여 고정된 파지면 또는 접촉부(24)와 주몸체부의 하방으로의 연장부에 형성된 구멍(26)에서 슬라이드가능한 실린더(25)를 포함한다. 상기 실린더로 유입 및 유출되는 유압유체는 굴착기의 유압공급원에 연결된 파이프(27)를 통해 공급된다.

작동에 있어서, 파지장치(1)가 연결수단(3)에 의해 굴착기에 부착되면, 굴착기 타설장치는 부움(2)이 정지된 상태로 수직축을 중심으로 360°회동시킬 수 있게 되며 또한 부움 유압장치의 작동에 의해 부움에 대하여 파지수단을 회동시켜 축(4,5)을 중심으로 파지장치를 회동시킬 수 있게 된다. 유압 실린더(9)의 선택적 작동에 의해 축(8)을 중심으로 연결수단을 회동시킴으로써 파지장치의 정밀한 정렬이 얻어질 수 있다.

이렇게 하여, 작업자는 지면에 수평으로 놓여 있는 파일을 그 중간부를 잡고 들어 올릴 수 있으며, 그런 다음 파일을 수직으로 타설하도록 배치할 수 있다. 작업시에, 각 실린더쌍(18,19)들의 실린더(20)들중 하나는 대향된 실린더(20)의이동에 약간 앞서 미리 설정된 위치로 이동된다. 이렇게 하여, 파일을 연결수단 및 파지장치의 중심축에 대하여 정확하게 배치되어 파일이 타설될 때 편심된 경우에 발생하게 되는 응력을 감소시킨다. 부움의 작동에 의해 파일에 하방으로의 하중이 가해져 파지장치(1)를 통해 전달된다. 그때 진동력 발생기(16)가 작동되어 동심원적 하중에 의해 발생되는 진동력으로 인하여 주몸체부(13)를 진동시켜 하방으로의 진동력이 주몸체부와 파지구들에 의해 파지된 파일에 작용하게 된다.

파일이 지면속으로 타설됨에 따라, 파지장치는 미리 설정된 간격으로 파일을 재위치된다. 파일의 상단부가 파지장치와 부움이 도달하는 영역내에 있게 되면, 파일의 단부는 하측의 파지장치(23)에서 파지되며 파일이 요구되는 위치로 하방으로 타설될 때까지 파일 타설을 계속된다. 파일을 제거하기 위하여 작용되는 힘은 부움(2)을 들어올림으로써 반전되어 파지장치(1)에 상승력을 작용시킨다. 이로써 진동 발생기는 그 작용이 반대로 되어 파일이 지면으로부터 뽑혀지는 것을 돕는다.

본 발명의 파지장치에 많은 변형이 이루어질 수 있다. 예를들어, 측면 파지부재들이 대향된 두쌍의 파지구들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 한쌍의 대향된 파지구들만이 제공될 수도 있으며, 보다 무거운 정격 하중의 적용을 위하여 보다 많은 쌍의 파지구들이 제공될 수도 이다. 마찬가지로, 다른 실시예에서 각각의 파지구는 파지구들 사이에 파지되는 파일이 정확한 위치에 유지되는 것을 보장하도록 배치된 고정된 접촉부로 접근하거나 멀어지는 방향으로 이동가능한 오직 하나의 실린더만을 가질 수도 있다. 또한, 하측의 파지구(23)가 고정된 접촉부와 협동하는 오직 하나의 실린더를 갖는 것으로 기재되어 있지만, 이 위치에 두개의 대향된 실린더들이 제공될 수도 있다.

Claims (7)

1. 지면에 파일을 박거나 제거하기 위하여 타력 발생장치와 결합하여 사용하기 위한 장치로서, 주몸체부, 타력 발생장치에 연결되도록 하는 연결수단과 주몸체부 사이에 배치된 탄성수단을 포함하고, 상기 주몸체부는 진동력 발생기와 제 1 및 제 2 파지수단들을 구비하고, 주몸체부가 수직으로 파일을 타설할 수 있게 하는 작동방향에 있을 때 상기 제 1 파지수단은 수직으로 배치된 파일 길이의 중간 부분을 붙잡도록 주몸체부로 부터 수평으로 연장되어 있으며, 상기 제 2 파지수단은 수직으로 배치된 파일의 단부를 붙잡도록 제 1 파지수단에 대하여 대체로 직각으로 하방으로 주몸체부로 부터 연장되어 구성되는 장치.
2. 지면에 파일을 박거나 제거하기 위하여 타력 발생장치와 결합하여 사용하기 위한 장치로서, 주몸체부, 타력 발생장치에 연결되도록 하는 연결수단과 주몸체부 사이에 배치된 탄성수단을 포함하고, 상기 주몸체부는 진동력 발생기와, 수평으로 대향된 적어도 한쌍의 파지부재들을 포함하는 제 1 파지수단을 구비하며, 상기 주몸체부가 수직으로 파일을 박을 수 있게 하는 작동방향에 있을 때, 상기 제 1 파지수단은 수직으로 배치된 파일의 중간 길이부분을 붙잡도록 주몸체부로 부터 수평으로 연장되어 있으며, 상기 파지수단은 대향된 파지부재로 접근하고 멀어지는 방향으로 이동가능한 실린더와 수평으로 대향된 적어도 한 쌍의 파지부재들을 포함하고, 적어도 하나의 상기 파지부재는 주몸체부에 대하여 고정된 피스톤을 갖는 유체로 작동가능한 램(ram)으로 구성되는 장치.
3. 제 2항에 있어서, 제 2 파지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1항 또는 3항에 있어서, 상기 제 2 파지수단은 적어도 하나의 대향된 램을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 파지수단은 대향된 한쌍의 램을 포함하며, 상기 램들중 하나인 제 1 램은 제 2 램이 대향된 한쌍의 램들 사이에서 파일을 붙잡기 위한 이동을 완료하기전에 고정된 미리 설정된 파지위치로 이동가능한 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 파지수단과 제 2 파지수단들중 하나 또는 그 모두는 고정된 작용점을 향하거나 멀어지게 이동가능한 램과 고정된 작용점을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 램용의 각각의 실린더는 주몸체부의 해당 구멍에서 슬라이드가능한 것을 특징으로 하는 장치.