KR200475458Y1 - 기초파일 박음장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기초파일을 지반에 타입할 때 소음이 발생하지 않도록 하는 기초파일 박음장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 크레인(1)에 의해 지면에 수직을 이루도록 직립 설치되는 가이드프레임(10); 유압에 의해 메인피스톤(41)이 기초파일(P)의 두부에 압력을 가할 수 있도록 상기 가이드프레임(10) 내부에 설치되는 메인잭(40); 상기 메인잭(40)을 상기 가이드프레임(10) 내부에 고정시키기 위한 메인잭 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기초파일 박음장치{Apparatus For Driving Foundation Pile}

본 고안은 기초파일 박음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건설공사 또는 토목공사용 기초파일을 지반에 타입할 때 유압을 이용함으로써 소음이 발생하지 않도록 하고 기초파일의 두부 손상을 방지할 수 있는 기초파일 박음장치에 관한 것이다.

연약 지반에 건설공사 또는 토목공사를 시행하기 위하여 지반을 강화시키기 위한 공사가 선행되고 있다. 여러 가지 시공방법이 제안되고 있으며, 특히 어스 오거(earth-auger) 등의 굴착장비로 지반을 먼저 천공하고 그 천공부에 기성 파일을 삽입한 다음 파일의 주변을 그라우트하여 지지력을 확보하는 프리보링(preboring) 공법이 있다.

이러한 공법에는 크레인이나 클롤러 등에 부착된 상태로 지반에 파일을 항타시키는 항타기가 사용된다. 통상적인 항타기는 파워팩으로부터 유압원이 호스 및 파이프에 의해 실린더에 연결되고, 피스톤로드의 단부에 결합된 램이 자유낙하방식으로 하강된다. 항타기는 램의 위치에너지에 의한 충격력에 의해 파일의 항타작업이 이루어지도록 하는 것이다. 그러나 이러한 작업에는 램의 충격력에 의해 주변 소음이 심하여 여러 가지 규제가 따른다. 이 소음을 방지하고 파일의 두부 손상을 방지하기 위해 두부와 램 사이에 완충수단이 개입되어 사용되고는 있지만, 소음 방지에는 한계가 따르고 에너지 손실을 야기할 수밖에 없다. 강널말뚝 시공도 항타기를 이용하는 한 이와 유사한 문제를 가진다.

대한민국 실용신안등록출원 제20-2000-0024625호 대한민국 특허출원 메인0-2009-0065515호

위와 같은 문제에 대한 본 고안의 목적은, 건설공사 또는 토목공사에서 지반에 기초파일을 타입하기 위한 기초파일 박음장치를 제공하는 것으로서, 보다 구체적으로는 램의 타격에 의한 소음이 발생하지 않고 필요한 만큼의 힘을 사용함으로써 에너지 낭비를 최소화할 수 있는 기초파일 박음장치를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 크레인에 의해 지면에 수직을 이루도록 직립 설치되는 가이드프레임; 유압에 의해 메인피스톤이 기초파일의 두부에 압력을 가할 수 있도록 상기 가이드프레임 내부에 설치되는 메인잭; 상기 메인잭을 상기 가이드프레임 내부에 고정시키기 위한 메인잭 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기초파일 박음장치에 의해 달성된다.

본 고안의 특징에 의하면, 상기 메인잭 고정수단은;

상기 가이드프레임의 길이방향을 따라 상기 가이드프레임의 내벽에 마련되는 고정홈; 상기 메인잭의 상부에 위치되도록 상기 가이드프레임에 끼워지며 상기 가이드프레임 내부에서 승하강 가능하게 설치되는 것으로서, 피스톤이 지면에 수평을 이루는 방향으로 작동하여 피스톤의 단부에 설치된 고정봉이 상기 고정홈에 끼워질 수 있도록 함으로써 상기 가이드프레임의 일지점에 고정될 수 있게 되는 고정잭을 포함할 수 있다.

본 고안의 다른 특징에 의하면, 상기 메인잭이 하방향으로 압력을 가할 때 상기 메인잭을 상면을 하방향으로 누를 수 있도록 상기 고정잭과 메인잭 사이에 반력잭이 더 설치될 수 있다.

본 고안의 다른 특징에 의하면, 상기 고정홈은 상기 가이드프레임의 연장방향을 따라 일정한 간격으로 복수 개가 설치될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 메인잭이 파일의 두부를 유압을 이용하여 가압함으로써 기초파일을 지반에 압입하게 되는 기초파일 박음장치가 제공된다. 본 발명에 의하면 기존의 램에 의한 타격음이 없게 됨으로써 작업시 소음의 문제가 전혀 없게 된다. 또한 유압게이지를 통해 메인잭 등에 가해지는 유압을 적절하게 조정하기가 용이하여 에너지의 낭비를 최소화할 수 있게 된다. 또한 기초파일의 두부에 타격에 의한 손상을 주지 않으므로 파일을 보호하기 위한 수단을 구비하지 않아도 되어 유익하다.

도 1은 본 고안의 실시예에 의한 기초파일 박음장치의 단면 구성도이다.
도 2 내지 도 3은 본 고안의 실시예에 의한 기초파일 박음장치의 고정잭의 사시도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 의한 기초파일 박음장치의 사용상태도이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명한다.

본 고안은 천공기로써 사전에 지반에 천공을 한 후, 통상 PHC말뚝(Prestressed spun High strength Concrete Pile)으로 되어 있는 기초파일(P)을 압입하는 프리보링(preboring)공법에 사용되는 장치를 제안한다.

가이드프레임(10)이 크레인(1)에 의해 지면에 수직으로 직립 설치된다. 크레인(1)의 붐대(2)의 상단에는 가이드프레임(10)을 파지하기 위한 홀더(3)가 마련된다(도 4 참조). 천공기의 스크류 대신 가이드프레임(10)을 설치하는 것도 가능하다. 가이드프레임(10)은 관체일 수도 있고, 단면은 원형 또는 사각형일 수도 있다.

메인잭(40)이 가이드프레임(10) 내부에 설치된다. 메인잭(40)은 가이드프레임(10) 내부에서 상하 기동할 수 있도록 끼워진다. 메인잭(40)은 유압에 의해 메인피스톤(41)이 기초파일(P)의 두부에 압력을 가할 수 있도록 설치된다. 그러나 이 상태에서 메인잭(40)이 기초파일(P)을 가압하게 되면 메인잭(40)은 상방향으로 힘을 받게 될 것이므로 기초파일(P)을 제대로 가압할 수 없을 것이다. 따라서 메인잭(40)을 가이드프레임(10) 내부에 고정시키기 위한 메인잭 고정수단이 필요하게 된다. 도면부호 42는 메인피스톤(41)과 기초파일(P)을 연결함으로써 메인피스톤(41)이 압입시 기초파일에서 벗어나지 않도록 하기 위한 두부고정수단을 나타낸다.

본 고안의 실시예에 의하면 메인잭 고정수단은 가이드프레임(10)의 길이방향을 따라 가이드프레임(10)의 내벽에 마련되는 고정홈(11)과 이 고정홈(11)에 결합하는 고정잭(20)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바에 의하면 고정홈(11)은 가이드프레임(10) 내벽에 홈 형태로 도시되었으나, 가이드프레임(10)의 측벽을 완전히 관통하는 관통공 형태로 마련될 수 있다.

고정잭(20)은 가이드프레임(10)에 끼워진 상태에서 직접적으로 또는 간접적으로 메인잭(40)의 상부에 얹혀져 서로 연결된다. 고정잭(20) 역시 가이드프레임(10) 내부에서 승하강 가능하게 설치된다. 고정잭(20)은 측방향으로, 즉 지면에 수평을 이루는 방향으로 작동하여 돌출될 수 있는 피스톤(미도시됨) 및 이 피스톤의 단부에 설치되는 고정봉(21)을 가진다.

도 1에 도시된 것처럼 고정잭(20)이 작동하여 고정봉(21)이 고정홈(11)에 끼워지게 되면 고정잭(20)을 비롯하여 메인잭(40)이 가이드프레임(10)을 따라 기동하지 못하고 고정되게 된다.

고정홈(11)은 도시된 것처럼 가이드프레임(10)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 복수 개가 설치된다. 고정봉(21)이 어느 위치의 고정홈(11)에 결합하는지에 따라 가이드프레임(10)에 대한 메인잭(40)의 상대적 높이가 결정될 것이다. 가이드프레임(10)은 통상 일정한 높이에 고정 설치되고, 메인잭(40)은 가이드프레임(10)을 따라 하방향으로 기동하면서 기초파일(P)을 지중에 압입하게 된다.

가이드프레임(10)의 형태에 따라 고정잭(20)은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같은 형태를 갖게 된다. 도 2는 단면이 원형으로 된 가이드프레임(10)에 알맞는 원형 고정잭(20)을 도시하고 있으며, 도 3은 단면이 원형으로 된 가이드프레임(10)에 알맞도록 사각으로 된 고정잭(20)을 도시한다. 각 고정잭(20)의 고정봉(21)은 대칭 형태로 고정잭(20)의 측방향을 향해 화살표로 표시된 것처럼 돌출될 수 있게 되어 있다.

한편 고정잭(20)과 메인잭(40) 사이에 반력잭(30)이 더 설치된다. 반력잭(30)은 메인잭(40)이 하방향으로 압력을 가할 때 반력피스톤(31)으로써 메인잭(40)의 상면을 위에서 누르기 위한 것이다. 반력잭(30)은 메인잭(40)이 아래로 힘을 가함에 따라 위로 올라오려는 것을 저지하기 위해 메인잭(40)에 힘을 가하는 것이다. 나아가 반력잭(30)은 가이드프레임(10)을 위치 고정시킨 상태에서 메인잭(40) 자체를 상승 또는 하강시킬 수 있게 한다.

메인잭(40)의 메인피스톤(41)이 기초파일(P)을 압입하는 길이는 제한되어 있다. 메인피스톤(41)의 동작 행정은 제한적이기 때문이다. 그러므로 기초파일(P)을 압입함에 따라 메인잭(40)은 지속적으로 하강하여야 한다. 즉 기초파일(P)을 압입하는 과정에서 고정잭(20) 역시 메인잭(40)과 함께 하강하여야 한다. 고정잭(20)을 하강시키는 방법은, 현재 결합하고 있는 고정홈(11)으로부터 고정봉(21)을 분리하고 반력잭(30)을 작동시켜 고정잭(20)을 하강시킨 다음 그 아래에 설치된 고정홈(11)에 고정봉(21)을 결합시키는 것이다. 기초파일(P)을 압입하는 작업 동안 이 과정이 반복될 수 있다.

도시된 바에 의하면 가이드프레임(10)을 따라 세곳에 고정홈(11)이 설치되고 있는데, 이 경우 가이드프레임(10)을 한 자리에 고정시킨 상태에서 2회에 걸쳐 고정잭(20) 및 메인잭(40)을 하강시킬 수 있게 된다. 물론 고정홈(11)의 설치개수는 예시에 불과하다.

고정잭(20), 반력잭(30) 및 메인잭(40)은 컴프레서(50)에서 발생시킨 유압으로써 기동하며 이를 위해 유압호스(51)가 서로를 연결한다(도 4 참조). 컴프레서(50)의 유압게이지 내지 유압조정장치를 통해 현재 작용하고 있는 유압을 정확히 계측할 수 있고 유압을 조정할 수 있을 것이다. 지반의 특성에 따라 작동 유압이 조정될 수 있을 것이다.

이상에서 설명된 것들은 본 고안의 기술적 사상에 의거한 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 고안의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있을 것이다. 예를 들어 위에 설명된 모든 실시예들은 당업자에 의해 자유롭게 조합되어 실시될 수 있으며 어떠한 조합이든지 본 고안의 권리범위에 포함된다고 해석되어야 한다.

1 : 크레인 3 : 홀더
10 : 가이드프레임 11 : 고정홈
20 : 고정잭 21 : 고정봉
30 : 반력잭 31 : 반력피스톤
40 : 메인잭 41 : 메인피스톤
42 : 두부고정수단 50 : 컴프레서
51 : 유압호스 P : 기초파일

Claims (4)

1. 크레인에 의해 지면에 수직을 이루도록 직립 설치되고, 내벽에는 길이방향으로 따라 일정한 간격으로 복수개의 고정홈이 설치된 가이드프레임;
   유압에 의해 메인피스톤이 기초파일의 두부에 압력을 가할 수 있도록 상기 가이드프레임 내부에 설치되는 메인잭;
   상기 메인잭을 상기 가이드프레임의 내부에 고정하기 위하여 상기 메인잭의 상부에 위치되도록 상기 가이드프레임에 끼워지고, 상기 가이드프레임 내부에서 승하강 가능하게 설치되되, 지면에 수평을 이루는 방향으로 작동하여 돌출되는 피스톤과, 상기 피스톤의 단부에 설치되어 상기 고정홈에 끼워져 걸림되는 고정봉을 포함하는 고정잭; 및
   상기 메인잭이 하방향으로 압력을 가할 때 상기 메인잭의 상면을 하방향으로 누를 수 있도록 상기 고정잭과 상기 메인잭 사이에 설치된 반력잭; 을 포함하되,
   상기 고정봉은 상기 고정홈에 끼워져 걸림되면 상기 메인잭을 상기 가이드프레임을 따라 기동하지 못하도록 고정하되, 상기 고정홈들 중 어느 위치의 고정홈에 끼워져 걸림되는지에 따라 상기 가이드프레임에 대한 상기 메인잭의 상대적 높이를 결정하는,
   것을 특징으로 하는 기초파일 박음장치.
   
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