KR200470047Y1 - 동재하 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전체적인 크기를 최소화할 수 있도록 함과 더불어 안정적인 설치 상태의 유지가 가능하면서도 설치가 용이하게 이루어질 수 있고, 별도의 크레인과 같은 장비를 사용하지 않고도 동재하 시험이 가능하도록 한 새로운 형태의 말뚝 동재하 시험장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 고안은 말뚝의 상측에 위치되면서 선택적인 자유 낙하에 의해 상기 말뚝을 타격하는 드롭해머; 상기 말뚝의 상면에 얹히는 하부 지지판과, 상기 하부 지지판의 저면으로부터 상기 말뚝의 상단측 둘레면을 따라 밀착되도록 돌출 형성되는 복수의 말뚝용 지지가이드로 구성되는 말뚝 안착부; 상기 말뚝 안착부를 이루는 하부 지지판의 상면에 고정되는 상부 지지판과, 상기 상부 지지판의 상면으로부터 수직한 방향을 따라 돌출 형성되면서 상기 드롭해머의 정위치 낙하를 안내하도록 지지하는 복수의 해머용 지지가이드로 구성되는 해머 지지부; 상기 드롭해머를 상향 이동시킴과 더불어 자유 낙하시키는 해머 동작부; 그리고, 상기 말뚝에 매립 설치되는 측정게이지로부터 상기 드롭해머에 의한 말뚝 타격시 상기 말뚝에 가해지는 충격에 따른 측정데이터를 제공받아 분석하는 항타분석기:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치가 제공된다.

Description

동재하 시험장치{appratus for dynamic pile load test}

본 고안은 말뚝 동재하 시험장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 전체적인 크기를 최소화할 수 있도록 함과 더불어 안정적인 설치 상태의 유지가 가능하면서도 설치가 용이하게 이루어질 수 있고, 별도의 크레인과 같은 장비를 사용하지 않고도 동재하 시험이 가능하도록 한 새로운 형태의 말뚝 동재하 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 동재하 시험장치라 함은 말뚝의 정적지지력 결정, 말뚝항타시 말뚝과 지반간의 거동측정 및 항타장비의 성능 검증 등을 위해 실시되는 장치이다.

첨부된 도 1은 기존의 일반적인 동재하 시험장치에 대한 구조를 개략적으로 나타낸 도면으로써, 이를 통해 알 수 있듯이 기존의 일반적인 동재하 시험장치는 드롭해머(10)와, 메인 프레임(20)과, 항타분석기(50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 메인 프레임(20)은 말뚝(1)이 설치된 지면의 주변을 따라 상기 말뚝(1)의 헤드 부위를 감싸도록 설치되면서 상기 드롭해머(10)의 낙하 경로를 안내하는 구성이고, 상기 드롭해머(10)는 상기 메인 프레임(20)의 상단에 위치된 상태로 크레인(2)에 의해 선택적인 낙하가 이루어지면서 말뚝(1)을 항타하는 구성이며, 상기 항타분석기(50)는 말뚝(1)에 매입되는 측정게이지(3)를 통해 측정데이터를 제공받은 후 이를 분석하는 기기이다.

상기한 바와 같은 동재하 시험장치는 크레인(2)에 의해 들어올려진 드롭해머(10)를 자유낙하시켜 말뚝(1)을 타격하고, 이러한 말뚝(1)의 타격에 의한 충격은 측정게이지(3)를 통해 항타분석기(50)로 제공되어 분석됨으로써 상기 말뚝(1)의 극한 하중이나 허용 침하량 이내에서 지지할 수 있는 하중의 크기를 얻을 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 종래의 동재하 시험장치에 대하여는 국내 등록특허공보 제10-0779486호 및 등록실용신안공보 제20-0142328호 등과 같이 다양한 구조로 제공되고 있다.

하지만, 전술한 종래의 동재하 시험장치는 메인 프레임(20)이 지면에 설치되는 반면 상기한 지면은 견고하지 않음을 고려할 때 대중량의 드롭해머(10)가 상기 메인 프레임(20)을 따라 낙하되는 도중 상기 메인 프레임(20)의 기울어짐이 발생될 우려가 있고, 이로 인해 낙하 편심이 발생되어 정확한 동재하 시험이 진행되지 못한다는 문제점을 가진다.

특히, 상기한 메인 프레임(20)을 지면에 안정적으로 설치하기 위해서는 전체적인 구조가 커질 수밖에 없을 뿐 아니라 상기 메인 프레임(20)의 기울어짐을 방지하기 위한 별도의 구조물(예컨대, 지면 고정용 와이어 등)이 추가로 필요하다는 문제점을 가진다.

또한, 전술한 종래 기술에 따른 동재하 시험장치는 전체적인 메인 프레임(20)의 높이가 상기 말뚝(1)의 높이에 상기 드롭해머(10)의 기준 낙하 높이가 더해진 높이에 이르도록 형성되어야 함에 따라 운반이 용이하지 못하고 설치를 위한 시공이 곤란하다는 문제점을 함께 가진다.

또한, 전술한 종래 기술에 따른 동재하 시험장치는 드롭해머(10)의 승강을 위한 크레인(2) 장비가 추가로 제공되어야 함에 따라 장비 사용으로 인한 비용 증가 및 해당 크레인(2) 장비의 설치를 위한 작업 시간의 증가가 야기될 수밖에 없다는 문제점을 가진다.

본 고안은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 고안의 목적은 드롭해머의 낙하시 메인 프레임의 기울어짐이 방지될 수 있도록 하여 정확한 동재하 시험이 진행될 수 있도록 하고, 전체적인 높이를 최소화하여 원활한 설치 및 운반이 가능하도록 하며, 별도의 크레인과 같은 장비를 사용하지 않고도 동재하 시험이 가능하도록 한 새로운 형태의 말뚝 동재하 시험장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 동재하 시험장치에 따르면 말뚝의 상측에 위치되면서 선택적인 자유 낙하에 의해 상기 말뚝을 타격하는 드롭해머; 상기 말뚝의 상면에 얹히는 하부 지지판과, 상기 하부 지지판의 저면으로부터 상기 말뚝의 상단측 둘레면을 따라 밀착되도록 돌출 형성되는 복수의 말뚝용 지지가이드로 구성되는 말뚝 안착부; 상기 말뚝 안착부를 이루는 하부 지지판의 상면에 고정되는 상부 지지판과, 상기 상부 지지판의 상면으로부터 수직한 방향을 따라 돌출 형성되면서 상기 드롭해머의 정위치 낙하를 안내하도록 지지하는 복수의 해머용 지지가이드로 구성되는 해머 지지부; 상기 드롭해머를 상향 이동시킴과 더불어 자유 낙하시키는 해머 동작부; 그리고, 상기 말뚝에 매립 설치되는 측정게이지로부터 상기 드롭해머에 의한 말뚝 타격시 상기 말뚝에 가해지는 충격에 따른 측정데이터를 제공받아 분석하는 항타분석기:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 드롭해머는 복수의 철판을 적층하여 형성한 램과, 상기 램의 각 둘레면에 상기 각 철판의 적층 방향을 따라 형성되면서 고정되는 복수의 결합 브라켓을 포함하여 구성되며, 상기 램은 복수로 제공되면서 서로 적층됨과 더불어 상기 각 결합 브라켓의 상측 끝단 및 하측 끝단은 상부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 말뚝 안착부를 이루는 각 말뚝용 지지가이드는 하나 혹은, 둘 이상이 상기 말뚝의 외주면으로부터 방사 방향을 따라 연속되는 에이치 빔(H-beam)으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 말뚝 안착부를 이루는 각 말뚝용 지지가이드의 길이는 상기 말뚝에 매립 설치되는 측정게이지의 설치 높이에까지는 이르지 않을 정도의 길이를 갖도록 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 말뚝 안착부를 이루는 각 말뚝용 지지가이드의 하측 끝단은 저부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 해머 지지부를 이루는 각 해머용 지지가이드는 상기 드롭해머의 각 모서리를 감싸도록 상기 드롭해머의 모서리 형상과 동일한 형상을 이루도록 절곡 형성되어 이루어지며, 상기 각 해머용 지지가이드의 외면에는 드롭해머의 자유낙하시 각 해머용 지지가이드의 휨을 방지하기 위한 가이드프레임이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 말뚝 안착부를 이루는 하부 지지판과 상기 해머 안착부를 이루는 상부 지지판 간은 볼트 체결을 통해 선택적인 결합 혹은, 분리가 가능하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 드롭 해머의 상면에는 걸림공이 관통 형성되는 고리부가 돌출 형성되며, 상기 해머 동작부는 상기 해머 지지부의 상측 끝단에 설치되며, 상기 드롭 해머의 낙하 방향을 향해 인출됨과 더불어 저면에는 상기 드롭 해머의 고리부가 수용되는 수용부가 형성된 메인 로드를 가지는 메인 실린더와, 상기 메인 로드의 끝단에 설치되면서 상기 메인 로드의 수용부에 상기 드롭 해머의 고리부가 수용될 경우 서로 간을 결합하는 결합부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 결합부는 상기 메인 로드의 끝단 둘레벽에 고정되는 보조 실린더와, 상기 보조 실린더의 구동에 의해 상기 메인 로드의 수용부와 상기 드롭 해머의 고리부를 순차적으로 관통하여 서로 결합되도록 하는 보조 로드를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 고안의 동재하 시험장치는 드롭해머의 자유 낙하를 지지하는 구조물이 말뚝의 상단에 직접 설치될 수 있도록 구성함으로써 동재하 시험장치의 전체적인 크기를 최소화할 수 있게 됨과 안정적인 설치 상태의 유지가 가능하면서도 설치가 용이하게 이루어질 수 있다는 효과를 가진다.

특히, 본 고안의 동재하 시험장치에서는 드롭해머의 자유 낙하를 위한 해머 동작부를 실린더 구조로 구성함으로써 별도의 크레인과 같은 장비를 사용하지 않고도 동재하 시험이 가능하게 됨과 더불어 정확하면서도 작업 시간을 최대한 단축할 수 있게 된 효과를 추가로 가진다.

도 1은 종래 일반적인 동재하 시험장치를 설명하기 위해 나타낸 구조도
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 동재하 시험장치를 설명하기 위해 나타낸 구조도
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 동재하 시험장치 중 드롭해머의 구조를 설명하기 위해 더욱 구체적으로 나타낸 구성도
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 동재하 시험장치 중 말뚝 안착부 및 해머 지지부의 구조를 설명하기 위해 더욱 구체적으로 나타낸 구성도
도 5 및 도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 동재하 시험장치 중 말뚝 안착부의 구조 및 이의 사용 예를 설명하기 위해 나타낸 저면도
도 7은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 동재하 시험장치 중 해머 지지부의 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 8 내지 도 11은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 동재하 시험장치 중 해머 동작부에 대한 다른 실시예의 구조 및 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 구성도

이하, 본 고안의 동재하 시험장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.

실시예의 구조에 대한 설명에 앞서, 본 고안의 동재하 시험장치는 지면에 매립되는 말뚝(1)의 동재하 시험을 위한 장치이며, 이때 상기 말뚝(1)에는 상기 말뚝의 타격시 가해지는 충격을 측정하는 측정게이지(3)가 매립 설치된다.

첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 동재하 시험장치는 크게 드롭해머(100)와, 말뚝 안착부(200)와, 해머 지지부(300)와, 해머 동작부(400) 및 항타분석기(500)를 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 드롭해머(100)는 말뚝(1)의 타격을 위한 부위로써, 지면에 시공된 말뚝(1)의 상측에 위치되면서 선택적인 자유 낙하에 의해 상기 말뚝(1)을 타격하도록 구성된다.

상기한 드롭해머(100)는 첨부된 도 3과 같이 복수의 철판을 적층하여 형성한 램(110)과, 상기 램(110)의 각 둘레면에 상기 각 철판의 적층 방향을 따라 형성되면서 고정되는 복수의 결합 브라켓(120)을 포함하여 구성된다.

상기 램(110)은 복수로 제공하여 서로 적층함으로써 상기 드롭해머(100)를 형성한다.

특히, 상기한 드롭해머(100)을 이루는 각 결합 브라켓(120)의 상측 끝단 및 하측 끝단은 상부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성함이 바람직하다. 이는 각 램(110) 간을 서로 적층하는 과정에서 상기한 결합 브라켓(120)의 구조적 특징에 의해 각 램(110)의 위치가 정확히 일치될 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기한 드롭해머(100)를 이루는 각 램(110) 중 가장 상측에 위치되는 램(110)의 상면에는 고리부(111)가 돌출 형성되며, 상기한 고리부(111)에는 걸림공(112)이 관통 형성된다. 이때, 상기한 고리부(111)의 구조는 후술될 해머 동작부(400)에 원활히 연결될 수 있도록 한 구성이다.

다음으로, 상기 말뚝 안착부(200)는 말뚝(1)에 결합 고정되는 부위로써, 첨부된 도 4와 같이 하부 지지판(210)과 말뚝용 지지가이드(220)로 구성된다.

여기서, 상기 하부 지지판(210)은 상기 말뚝(1)의 상면에 얹히는 부위로써, 평판형의 금속 플레이트로 형성된다.

또한, 상기 말뚝용 지지가이드(220)는 상기 말뚝(1)의 상단 둘레를 감싸면서 지지하는 부위로써, 복수로 제공됨과 더불어 그 각각은 상기 하부 지지판(210)의 저면으로부터 상기 말뚝(1)의 상단측 둘레면을 따라 밀착되도록 돌출 형성되어 이루어진다.

특히, 본 고안의 실시예에서는 상기한 각 말뚝용 지지가이드(220)가 상기 말뚝(1)의 외주면으로부터 방사 방향을 따라 복열을 이루면서 제공됨과 더불어 그 각각은 에이치 빔(H-beam)으로 형성됨을 추가로 제시한다. 이러한 구조는 동재하 시험의 대상이 되는 말뚝(1)의 직경에 관계없이 공용적인 사용이 가능하도록 한 것이다.

즉, 첨부된 도 5와 같이 상대적으로 큰 직경의 말뚝(1)에 대한 동재하 시험시에는 외측열을 이루는 각 말뚝용 지지가이드(220)가 상기 말뚝(1)의 외주면에 밀착되면서 상기 말뚝(1)을 감싸도록 구성되고, 첨부된 도 6과 같이 상대적으로 작은 직경의 말뚝(1)에 대한 동재하 시험시에는 내측열을 이루는 각 말뚝용 지지가이드(220)가 상기 말뚝(1)의 외주면에 밀착되면서 상기 말뚝(1)을 감싸도록 구성되는 것이다.

상기 각 열의 말뚝용 지지가이드(220) 상호 간은 볼트 체결 등으로 선택적인 결합 혹은, 분리가 이루어질 수 있도록 구성되며, 상기한 각 말뚝용 지지가이드(220)의 길이는 상기 말뚝(1)에 매립 설치되는 측정게이지(3)의 설치 높이에까지는 이르지 않을 정도의 길이를 갖도록 형성된다.

삭제

이와 함께, 상기 각 말뚝용 지지가이드(220)의 하측 끝단은 저부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성된다. 이러한 구조는 말뚝(1)에 상기 각 말뚝용 지지가이드(220)를 설치하는 과정에서 상기한 경사 부위에 의해 상기 말뚝(1)이 상기 각 말뚝용 지지가이드(220)들의 내측으로 정확히 안내될 수 있도록 하기 위한 것이다.

다음으로, 상기 해머 지지부(300)는 상기 드롭해머(100)의 정위치 낙하를 안내하도록 지지하는 부위이며, 상기한 해머 지지부(300)는 첨부된 도 4 및 도 7과 같이 상부 지지판(310) 및 해머용 지지가이드(320)로 구성된다.

삭제

상기 상부 지지판(310)은 상기 말뚝 안착부(200)를 이루는 하부 지지판(210)의 상면에 고정되는 부이이고, 상기 해머용 지지가이드(320)는 상기 상부 지지판(310)의 상면으로부터 수직한 방향을 따라 돌출 형성되면서 상기 드롭해머(100)의 정위치 낙하를 안내하도록 지지하는 부위이다.

상기 상부 지지판(310)은 상기 하부 지지판(210)과 볼트 체결을 통해 선택적인 결합 혹은, 분리가 가능하도록 구성됨이 바람직하다. 이러한 구조는 상기 말뚝 안착부(200)와 해머 지지부(300) 간이 분리 가능하도록 구성함으로써 운반시 높이를 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기에서 해머용 지지가이드(320)는 드롭해머(100)의 네 모서리 부위를 지지할 수 있도록 복수로 제공되면서 상기 상부 지지판(310)의 상면 네 모서리 부위에 각각 설치되며, 상기한 각 해머용 지지가이드(320)들은 상기 드롭해머(100)의 모서리를 감싸도록 절곡 형성되어 이루어진다.

이와 함께, 상기한 각 해머용 지지가이드(320)의 외면에는 가이드프레임(330)이 더 포함되어 구성되며, 상기한 가이드프레임(330)은 상기 각 해머용 지지가이드(320)를 수평 방향으로 감싸도록 구성함으로써 상기 드롭해머(100)의 자유낙하시 각 해머용 지지가이드(320)의 휨을 방지하게 된다.

다음으로, 상기 해머 동작부(400)는 상기 드롭해머(100)를 상향 이동시킴과 더불어 자유 낙하시키기 위한 구성이다.

본 고안에서는 상기한 해머 동작부(400)가 통상의 크레인으로 구성됨을 그 예로 하며, 상기 크레인은 상기 드롭해머(100)의 상면에 형성된 고리부(111)를 이용하여 상기 드롭해머(100)를 들어올리거나 혹은, 자유 낙하시키도록 동작된다.

삭제

다음으로, 상기 항타분석기(500)는 상기 말뚝(1)에 매립 설치되는 측정게이지(3)로부터 상기 드롭해머(100)에 의한 말뚝 타격시 상기 말뚝(1)에 가해지는 충격에 따른 측정데이터를 제공받아 분석하는 구성이다. 이때, 상기한 항타분석기(500)는 통상의 피디에이(PDA) 단말기가 될 수 있다.

삭제

하기에서는, 전술한 바와 같이 구성되는 본 고안의 실시예에 따른 동재하 시험장치를 이용한 동재하 시험과정에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 말뚝(1)에 측정게이지(3)를 매립 설치함과 더불어 항타분석기(500)를 상기 측정게이지(3)에 연결한다.

이의 상태에서, 말뚝(1)의 상단에 말뚝 안착부(200)를 구성하는 복수의 말뚝용 지지가이드(220)를 감싸도록 얹음으로써 상기 말뚝(1)에 말뚝 안착부(200)의 결합이 이루어지며, 이의 경우 상기 말뚝(1)의 상단 둘레면은 상기 각 말뚝용 지지가이드(220)의 내벽면이 밀착된 상태를 이룸으로써 상기 말뚝 안착부(200)의 유동됨은 방지될 수 있게 된다.

만일, 상기 말뚝(1)이 대구경 규격의 말뚝일 경우에는 첨부된 도 5와 같이 복열로 이루어진 각 말뚝용 지지가이드(220) 중 내측 열의 말뚝용 지지가이드를 제거한 후 전술한 과정을 수행한다. 이때, 상기 내측 열의 말뚝용 지지가이드의 제거는 각 열의 말뚝용 지지가이드 간을 서로 결합하는 볼트의 체결을 해제하면 된다.

또한, 상기와 같이 말뚝 안착부(200)를 상기 말뚝(1)의 상단에 얹는 과정에서 상기 말뚝 안착부(200)를 이루는 각 말뚝용 지지가이드(220)의 하측 끝단은 저부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성됨을 고려할 때 비록 말뚝용 지지가이드(220)의 위치와 말뚝(1)의 상단 위치가 정확히 서로 일치되지 않더라도 서로 간의 결합이 진행될수록 상기 말뚝용 지지가이드(220)의 위치는 상기 말뚝(1)의 위치에 일치되면서 결합된다.

그리고, 상기한 바와 같이 말뚝(1)에 말뚝 안착부(200)의 결합이 완료되면 상기한 말뚝 안착부(200)의 상면에 해머 지지부(300)를 결합 고정한다.

이때, 상기 해머 지지부(300)의 결합은 상기 해머 지지부(300)를 구성하는 상부 지지판(310)을 상기 말뚝 안착부(200)의 하부 지지판(210) 상면에 얹은 상태로 상호 간을 체결 결합함으로써 이루어진다.

다음으로, 상기 해머 지지부(300)의 해머용 지지가이드(320) 내로 드롭해머(100)를 제공한다.

이후, 상기 드롭해머(100)를 상기 해머 지지부(300)의 상단에 위치한 상태로 그 구속을 해제하게 되면 상기한 드롭해머(100)는 자중에 의해 자유낙하 되면서 말뚝의 상단을 타격하게 된다. 이때, 상기 드롭해머(100)는 상기 각 해머용 지지가이드(320)에 의한 낙하 방향을 안내받기 때문에 상기한 말뚝(10)의 정확한 타격 지점을 상기 드롭해머(100)가 타격할 수 있게 된다.

그리고, 상기한 드롭해머(100)의 자유낙하에 따른 말뚝(1)의 타격에 의해 상기 말뚝(1)에 매립 설치되어 있던 측정게이지(3)를 통해 상기한 타격력이 측정되고, 이렇게 측정된 데이터는 항타분석기(500)로 제공된 후 상기 항타분석기(500)를 통해 사용자가 원하는 정보로 제공된다.

결국, 전술한 바와 같은 본 고안의 실시예에 따른 동재하 시험장치는 드롭해머(100)의 낙하를 지지하는 구조가 말뚝(1)에 직접 설치되도록 구성함으로써 상기한 시험장치의 전체 높이를 저감시킬 수 있게 됨에 따른 운반상의 유리함을 얻을 수 있다.

한편, 본 고안의 실시예에 따른 동재하 시험장치를 구성하는 각 구성 요소 중 상기 해머 동작부(400)는 전술된 실시예에서와 같이 반드시 크레인으로만 구성하여야 되는 것은 아니다.

즉, 상기 해머 동작부(400)를 크레인으로만 구성할 경우 그 장비의 사용을 위한 시간의 증가로 인해 시험에 소요되는 비용적 부담이 커진다는 단점이 있을 뿐 아니라 상기 크레인과 드롭해머(100) 간의 연결을 위한 작업이 수작업으로 진행됨에 따라 작업 시간이 전반적으로 오래 걸린다는 단점이 있다.

이에 따라, 본 고안의 다른 실시예에서는 상기 해머 동작부(400)가 유공압 실린더를 이용한 구조로 구성됨을 제시한다.

이를 첨부된 도 8 내지 도 11을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 실시예에 따른 해머 동작부(400)는 크게 메인 실린더(410)와 결합부(420)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 메인 실린더(410)는 상기 해머 지지부(300)를 이루는 해머용 지지가이드(320)의 상측 끝단에 설치되며, 상기 드롭해머(100)의 낙하 방향을 향해 인출됨과 더불어 저면에는 상기 드롭해머(100)의 고리부(111)가 수용되는 수용부(411)가 형성된 메인 로드(412)를 포함하여 구성된다.

이와 함께, 상기 결합부(420)는 상기 메인 로드(412)의 끝단에 설치되면서 상기 메인 로드(412)의 수용부(411)에 상기 드롭해머(100)의 고리부(111)가 수용될 경우 서로 간을 결합하는 구성이다.

이때, 본 고안의 실시예에 따른 결합부(420)는 상기 메인 로드(412)의 끝단 둘레벽면에 고정되는 보조 실린더(421)와, 상기 보조 실린더(421)의 구동에 의해 상기 메인 로드(412)의 수용부(411)와 상기 드롭해머(100)의 고리부(111)를 순차적으로 관통하여 서로 결합되도록 하는 보조 로드(422)를 포함하여 구성됨을 제시한다. 즉, 메인 로드(412)와 고리부(111) 간의 결합 및 결합 해제가 작업자에 의한 수동 조작이 아닌 자동 조작으로 이루어질 수 있도록 구성되는 것이다.

하기에서는, 전술한 구조의 해머 동작부(400)를 이용한 드롭해머(100)의 자유 낙하 과정에 대하여 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

먼저, 최초의 상태는 상기 드롭해머(100)가 말뚝(1)의 상단인 말뚝 안착부(200)를 이루는 하부 지지판(210)의 상면에 얹힌 상태로 유지된다.

이의 상태에서, 동재하 시험을 위한 조작이 발생되면 상기 메인 실린더(410)의 구동이 이루어지면서 메인 로드(412)의 하향 돌출이 진행된다.

그리고, 상기한 과정에 의해 상기 메인 로드(412)의 수용부(411)로 상기 드롭해머(100)의 고리부(111)가 수용되면 상기 메인 실린더(410)의 구동이 중단됨과 더불어 보조 실린더(421)의 구동이 이루어진다.

이렇듯, 상기 보조 실린더(421)의 구동이 이루어지면 그의 보조 로드(422)가 돌출 이동되면서 상기 메인 로드(412)의 수용부(411) 및 상기 드롭해머(100)의 고리부(111)에 순차적으로 관통하게 되고, 이러한 보조 로드(422)에 의해 상기 메인 로드(412) 및 드롭해머(100) 간은 서로 결합된 상태를 이루게 된다.

이후, 상기 메인 실린더(410)의 재차적인 동작이 진행되면서 그의 메인 로드(412)를 상향 이동시키게 되고, 이로 인해 상기 드롭해머(100)는 상기 메인 로드(412)와 함께 점차적으로 상승 이동하게 된다.

계속해서, 상기 드롭해머(100)의 위치가 미리 설정된 높이에까지 이르게 되면 상기 메인 실린더(410)의 구동이 중단됨과 더불어 보조 실린더(421)가 구동되면서 그의 보조 로드(422)를 후퇴 이동시키게 된다.

이로 인해, 상기 메인 로드(412)와 고리부(111) 간의 결합이 순간적으로 해제되며, 이러한 결합 해제에 따라 상기 드롭해머(100)는 자유낙하를 수행하면서 말뚝(1)의 상단을 타격하게 된다.

이후, 상기한 드롭해머(100)의 자유낙하에 따른 말뚝(1)의 타격에 의해 상기 말뚝(1)에 매립 설치되어 있던 측정게이지(3)를 통해 상기한 타격력이 측정되고, 이렇게 측정된 데이터는 항타분석기(500)로 제공된 후 상기 항타분석기(500)를 통해 사용자가 원하는 정보로 제공된다.

결국, 전술한 바와 같은 본 고안의 다른 실시예에 따른 해머 동작부(400)의 구조로 인해 크레인의 사용을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 동재하 시험에 소요되는 시간을 최대한 단축시킬 수 있게 된 장점을 가진다.

100. 드롭해머 110. 램
111. 고리부 112. 걸림공
120. 결합 브라켓 200. 말뚝 안착부
210. 하부 지지판 220. 말뚝용 지지가이드
300. 해머 지지부 310. 상부 지지판
320. 해머용 지지가이드 330. 가이드프레임
400. 해머 동작부 410. 메인 실린더
411. 수용부 412. 메인 로드
420. 결합부 421. 보조 실린더
422. 보조 로드 500. 항타 분석기

Claims (9)

1. 말뚝의 상측에 위치되면서 선택적인 자유 낙하에 의해 상기 말뚝을 타격하는 드롭해머;
   상기 말뚝의 상면에 얹히는 하부 지지판과, 상기 하부 지지판의 저면으로부터 상기 말뚝의 상단측 둘레면을 따라 밀착되도록 돌출 형성되는 복수의 말뚝용 지지가이드로 구성되어 상기 말뚝에 직접 설치되는 말뚝 안착부;
   상기 말뚝 안착부를 이루는 하부 지지판의 상면에 고정되는 상부 지지판과, 상기 상부 지지판의 상면으로부터 수직한 방향을 따라 돌출 형성되면서 상기 드롭해머의 정위치 낙하를 안내하도록 지지하는 복수의 해머용 지지가이드로 구성되는 해머 지지부;
   상기 드롭해머를 상향 이동시킴과 더불어 자유 낙하시키는 해머 동작부; 그리고,
   상기 말뚝에 매립 설치되는 측정게이지로부터 상기 드롭해머에 의한 말뚝 타격시 상기 말뚝에 가해지는 충격에 따른 측정데이터를 제공받아 분석하는 항타분석기를 포함하여 구성되어,
   상기 드롭해머의 낙하를 지지하는 구조가 상기 말뚝에 직접 설치되도록 함으로써 드롭해머의 낙하시 기울어짐을 방지하여 낙하 편심이 방지되도록 하면서도 전체적인 높이를 최소화하여 운반상의 유리함을 얻을 수 있도록 함을 특징으로 하는 동재하 시험 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 드롭해머는
   복수의 철판을 적층하여 형성한 램과,
   상기 램의 각 둘레면에 상기 각 철판의 적층 방향을 따라 형성되면서 고정되는 복수의 결합 브라켓을 포함하여 구성되며,
   상기 램은 복수로 제공되면서 서로 적층됨과 더불어 상기 각 결합 브라켓의 상측 끝단 및 하측 끝단은 상부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 말뚝 안착부를 이루는 각 말뚝용 지지가이드는 상기 말뚝의 외주면으로부터 방사 방향을 따라 복열을 이루면서 제공됨과 더불어 그 각각은 에이치 빔(H-beam)으로 형성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 말뚝 안착부를 이루는 각 말뚝용 지지가이드의 길이는
   상기 말뚝에 매립 설치되는 측정게이지의 설치 높이에까지는 이르지 않을 정도의 길이를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 말뚝 안착부를 이루는 각 말뚝용 지지가이드의 하측 끝단은 저부로 갈수록 점차 외향 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 해머 지지부를 이루는 각 해머용 지지가이드는 상기 드롭해머의 각 모서리를 감싸도록 상기 드롭해머의 모서리 형상과 동일한 형상을 이루도록 절곡 형성되어 이루어지며,
   상기 각 해머용 지지가이드의 외면에는 드롭해머의 자유낙하시 각 해머용 지지가이드의 휨을 방지하기 위한 가이드프레임이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 말뚝 안착부를 이루는 하부 지지판과 상기 해머 안착부를 이루는 상부 지지판 간은 볼트 체결을 통해 선택적인 결합 혹은, 분리가 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 드롭 해머의 상면에는 걸림공이 관통 형성되는 고리부가 돌출 형성되며,
   상기 해머 동작부는
   상기 해머 지지부의 상측 끝단에 설치되며, 상기 드롭 해머의 낙하 방향을 향해 인출됨과 더불어 저면에는 상기 드롭 해머의 고리부가 수용되는 수용부가 형성된 메인 로드를 가지는 메인 실린더와,
   상기 메인 로드의 끝단에 설치되면서 상기 메인 로드의 수용부에 상기 드롭 해머의 고리부가 수용될 경우 서로 간을 결합하는 결합부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 결합부는
   상기 메인 로드의 끝단 둘레벽에 고정되는 보조 실린더와,
   상기 보조 실린더의 구동에 의해 상기 메인 로드의 수용부와 상기 드롭 해머의 고리부를 순차적으로 관통하여 서로 결합되도록 하는 보조 로드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동재하 시험장치.
   
   

Images