KR20090084379A

KR20090084379A - 장심도용 지반 굴착장치

Info

Publication number: KR20090084379A
Application number: KR1020080010530A
Authority: KR
Inventors: 노승관
Original assignee: 주식회사코리아쏘일텍
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: KR101005359B1

Abstract

본 발명은 장심도용 지반 굴착장치에 관한 것으로, 크레인(20); 크레인(20)의 전방에 기립 설치되는 리더(30); 일측 단부는 크레인(20)의 후방에 힌지 결합되고, 타측 단부는 리더(30)의 상부영역에 힌지 결합되는 백스테이(40); 일측 단부는 크레인(20)의 후방에 결합되고, 타측 단부는 리더(30)의 중앙영역에 힌지 결합되는 보강백스테이(50); 일측 단부는 리더(30)의 상부영역에 연결되고, 타측 단부는 리더(30)의 하부영역에 연결되는 텐션와이어(60); 리더(30)의 중앙영역에 설치되어, 텐션와이어(60)를 탄력적으로 지지하는 와이어지지브래킷(70); 리더(30)에 상하이동 가능하게 설치되는 오거(80); 리더(30)에 상하이동 가능하게 설치되는 바이브레이터(90); 바이브레이터(90)의 하부에 마련되며, 상단 외주면 양측에는 바이브레이터(90)에 클램핑되는 클램핑날개부(102)가 형성되어 있는 케이싱(100)을 포함하여 구성된다. 이에 따라, 장심도용 지반 굴착장치의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

크레인, 리더, 백스테이, 텐션와이어, 오거, 바이브레이터, 케이싱

Description

장심도용 지반 굴착장치 {A GROUND EXCAVATION APPARATUS FOR DEEP DEPTH}

본 발명은 장심도용 지반 굴착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지반에 케이싱을 안정적으로 삽입 또는 제거할 수 있는 장심도용 지반 굴착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물이나 구조물의 기초공사시 파일을 시공하기 위한 공법으로는 파일을 지반에 직접 시공하는 공법 또는 지반을 굴착하여 파일을 시공하는 공법이 사용된다.

파일을 지반에 직접 시공하는 전자의 공법은 중량체로 파일을 타격하여 설치하게 됨으로써 진동이나 소음 및 분진 등과 같은 환경적인 문제점이 발생되어 최근에는 지반을 굴착한 상태에서 파일을 시공하는 후자의 공법이 주로 사용되고 있는 실정이다.

특히 후자의 공법은 지반을 일정의 깊이로 굴착하는 지반 굴착장치에 의해 수행된다.

종래의 지반 굴착장치는 리더에 상하이동 가능하게 설치되며, 지면 굴착을 위한 스크류로드를 회전시키기 위한 상부오거 및 케이싱을 회전시키기 위한 하부오거를 포함한다.

이와 같은 구성에 의해, 상부오거 및 하부오거를 통해 스크류로드 및 케이싱이 동시에 회전되면서 하측 방향으로 전진하게 되고, 이러한 스크류로드 및 케이싱의 회전력과 함께 스크류로드 및 케이싱의 자체 중량에 의해 지반을 굴착하게 된다. 그리고 굴착작업이 종료된 후에는 상부오거를 제거함과 동시에 굴착된 지반에 철골 구조물을 설치한 상태에서 콘크리트를 타설하여 기둥을 형성하고, 그 후 케이싱을 제거하게 되는 데 이 때 케이싱은 역회전에 의해 굴착된 지반으로부터 제거된다.

그러나 상기와 같은 지반 굴착장치는 장심도의 굴착작업시 케이싱이 하측방향으로 전진할수록 그 정밀도가 부정확하게 되는 문제점이 있으며, 케이싱의 제거시 케이싱을 역회전하여 인발함으로써 그 제거작업이 상대적으로 어려울 뿐 아니라 철근 등과 같은 콘크리트 내부의 보강재가 케이싱의 회전력에 의해 뒤틀려지는 단점이 있다.

이는 결국, 지반 굴착장치의 기능성 및 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명은 장심도의 지반 굴착시 케이싱의 삽입 및 제거가 용이함은 물론이고 케이싱의 제거시 콘크리트 내부의 보강재가 뒤틀리는 것을 방지할 수 있는 장심도용 지반 굴착장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치는, 크레인; 상기 크레인의 전방에 기립 설치되며, 장형의 가이드부가 형성되어 있는 리더; 일측 단부는 상기 크레인의 후방에 힌지 결합됨과 아울러 타측 단부는 상기 리더의 상부영역에 힌지 결합되어, 상기 리더를 이동 및 지지하는 한 쌍의 백스테이; 일측 단부는 상기 크레인의 후방에 힌지 결합됨과 아울러 타측 단부는 상기 리더의 중앙영역에 힌지 결합되어, 상기 리더의 휨 변형을 방지하는 보강백스테이; 일측 단부는 상기 리더의 상부영역에 연결되고, 타측 단부는 상기 리더의 하부영역에 연결되는 텐션와이어; 상기 리더의 중앙영역에 연결되어, 상기 텐션와이어를 탄력적으로 지지하는 와이어지지브래킷; 상기 가이드부에 상하이동 가능하게 설치되는 오거; 상기 가이드부에 상하이동 가능하게 설치되어, 진동을 발생시키는 바이브레이터; 상기 바이브레이터의 하부에 마련되며, 상단 외주면 양측에는 상기 바이브레이터에 클램핑되는 클램핑날개부가 형성되어 있는 케이싱을 포함하여 구성되는 데 그 기술적 특징이 있다.

상기 바이브레이터는, 상기 가이드부에 승강 가능하게 설치되는 승강부; 상 기 승강부의 전방에 결합되는 플레이트부; 상기 플레이트부에 일정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 진동발생부; 상기 진동발생부의 상부에 마련되는 도르레부; 상기 진동발생부의 하부에 마련되어, 상기 케이싱날개부를 클램핑하는 클램핑부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 진동발생부 사이에 토사배출덕트가 형성되는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 따르면, 보강백스테이 및 텐션와이어를 이용하여 장심도의 지반 굴착작업시 리더를 안정적으로 지지하여 리더가 휘거나 하는 등의 변형을 효율적으로 방지할 수 있다.

그리고 바이브레이터를 통해 지반으로의 케이싱 삽입이 용이하며, 지반으로부터의 케이싱 제거시 콘크리트 내부 보강재의 뒤틀림을 효율적으로 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 바이브레이터가 한 쌍으로 배치되어 케이싱의 외주면에 형성된 클램핑날개부를 클램핑하는 구조를 가짐으로 인해, 케이싱을 보다 안정적으로 클램핑할 수 있음은 물론이고 케이싱의 삽입 또는 제거 작업을 간편하고 효율적으로 수행할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치는 일정 용량의 크레인(Crane)(20); 크레인(20)에 설치되는 리더(Leader)(30); 크레인(20) 및 리더(30) 사이에 연결 설치되는 한 쌍의 백스테이(Back stay)(40); 크레인(20) 및 리더(30) 사이에 연결 설치되는 보강백스테이(Reinforcement back stay)(50); 리더(30)에 연결되는 텐션와이어(Tension wire)(60); 리더(30)에 상하이동 가능하게 설치되는 오거(Auger)(80); 리더(30)에 상하이동 가능하게 설치되는 바이브레이터(Vibrator)(90); 바이브레이터(90)에 클램핑되어, 바이브레이터(90)의 하부에 마련되는 케이싱(Casing)(100)을 포함하여 구성된다.

크레인(20)은 무한궤도형 주행유닛 및 운전유닛을 가지며, 리더(30)와 백스테이(40)와 보강백스테이(50) 및 텐션와이어(60) 등을 안정적으로 지지하는 역할을 수행한다.

크레인(20)으로는 공지되어 있는 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

리더(30)는 크레인(20)의 전방에 일정의 높이로 기립 설치되며, 리더(30)의 하단은 크레인(20)의 일측에 구비되어 있는 지지암(22)에 지지되어 있는 상태를 유지한다.

리더(30) 상에는 설치되어 있는 오거(80)의 하측에는 지반의 굴착작업을 위한 스크류로드(82)가 구비되어 있다.

리더(30)에는 장형의 가이드부(32)가 형성되어 있으며, 오거(80) 및 바이브레이터(90)는 가이드부(32)에 설치된다.

백스테이(40)는 리더(30)의 이동은 물론이고 리더(30)를 수직으로 견고하게 지지하는 역할을 수행한다. 이와 같은 역할을 위해 백스테이(40)는 그 일측 단부가 크레인(20)의 후방에 힌지 결합되고, 타측 단부는 리더(30)의 상부영역에 힌지 결합된다.

백스테이(40)는 크레인(20)에 구비되어 있는 백스테이실린더(24)에 의해 신축 변형된다.

보강백스테이(50)는 리더(30)의 휨 변형을 효율적으로 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 장심도의 지반을 굴착할 때 사용되는 리더(30)는 그 길이가 길 뿐 아니라 기립 설치되기 때문에 장기간 사용시 휨 변형이 발생될 가능성이 상대적으로 높으며, 보강백스테이(50)는 리더(30)의 휨 변형을 미연에 방지하는 역할을 수행한다.

물론, 보강백스테이(50)는 리더(30)의 설치상태를 보다 안정적으로 유지하는 역할도 수행한다.

보강백스테이(50)는 그 일측 단부가 크레인(20)의 후방에 힌지 결합되고, 타측 단부는 리더(30)의 중앙영역에 힌지 결합된다. 보강 백스테이는(50)는 백스테이(40)와 마찬가지로 크레인(20)에 구비되어 있는 백스테이실린더(26)의 의해 신축 변형된다.

보강백스테이(50)는 리더(30)의 양측에 한 쌍으로 나란하게 배치되는 것이 바람직하다.

텐션와이어(60)는 리더(30)의 휨 변형을 방지하기 위한 것으로, 그 일측 단부는 리더(30)의 상부영역에 탄력적으로 연결됨과 아울러 타측 단부는 리더(30)의 하부영역에 탄력적으로 연결된다.

텐션와이어(60)는 리더(30)의 양측에 한 쌍으로 나란하게 배치되는 것이 바람직하다.

텐션와이어(60)는 일정의 텐션력을 가지기 위하여 그 중앙영역이 리더(30)의 중앙영역에 설치되어 있는 와이어지지브래킷(70)에 탄력적으로 지지되어 있는 상태를 유지한다.

텐션와이어(60)로는 공지되어 있는 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있으며, 와이어지지브래킷(70) 또한 텐션와이어(60)를 견고하고 안정적으로 지지할 수 있는 범위 내에서 그 구조를 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.

한편, 미설명 도면부호 28은 크레인(20)의 유동을 방지하기 위한 아우트리거(Outrigger)를 도시한 것이다.

바이브레이터(90)는 일정의 진동을 발생시키고, 그 진동을 하부에 연결되어 있는 케이싱(100)에 전달하여 케이싱(100)을 지반에 삽입하거나 지반으로부터 효율적으로 제거하기 위한 것이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치의 바이브레이터 및 케이싱 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 설명의 편의를 위해 도 1을 참조하도록 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 바이브레이터(90)는 리더(30)에 설치되는 승강부(91); 승강부(91)의 전방에 결합되는 플레이트부(92); 플레이트부(92)에 일정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 진동발생부(93); 진동발생부(93)의 상부에 마련되는 도르레부(94); 진동발생부(93)의 하부에 마련되어, 케이싱(100)을 클램핑하는 클램핑부(95)를 포함한다.

케이싱(100)의 상단 외주면 양측에는 바이브레이터(90)의 클램핑부(95)에 클램핑되는 클램핑날개부(102)가 형성되어 있다.

승강부(91)는 리더(30)의 가이드부(32)를 감싼 형태로 리더(30)의 가이드부(32)를 따라 안정적으로 승강 가능한 구조를 가진다. 승강부(91)의 구조는 필요에 따라 적절히 변경 가능하다.

플레이트부(92)는 한 쌍의 진동발생부(93)를 견고하고 안정적으로 지지하기 위한 것으로, 사각 형태의 합성수지 또는 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

한 쌍의 진동발생부(93)는 오거(80)의 작동에 간섭되지 않을 정도로 이격 배치된다.

진동발생부(93)는 케이싱(100)을 삽입 또는 제거하기 위하여 케이싱(100)으로 진동을 전달하는 역할을 수행한다. 진동발생부(100)로는 공지된 다양한 형태의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

도르레부(94)는 리더(30)의 상단에 마련되어 있는 별도의 와이어(미도시)에 연결되어, 진동발생부(93)를 포함한 바이브레이터(90)를 승강시키기 위한 매개체 역할을 수행한다.

클램핑부(95)는 케이싱(100)의 클램핑날개부(102)를 견고하고 안정적으로 클램핑하는 역할을 수행한다.

그리고 한 쌍의 진동발생부(93) 사이에는 굴착 작업에 따른 토사를 외부로 배출시키기 위한 토사배출덕트(96)가 형성된다.

이와 같이, 바이브레이터(90)는 케이싱(100)에 일정의 진동을 전달하여 케이싱(100)의 굴착작업은 물론이고 케이싱(100)의 제거작업을 간편하고 효율적으로 수행 가능하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치를 도시한 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치의 바이브레이터 및 케이싱 결합구조를 도시한 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치의 바이브레이터 및 케이싱 결합구조를 도시한 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 장심도용 지반 굴착장치의 바이브레이터 및 케이싱 결합구조를 도시한 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 크레인 30 : 리더

32 : 가이드부 40 : 백스테이

50 : 보강백스테이 60 : 텐션와이어

70 : 와이어지지브래킷 80 : 오거

90 : 바이브레이터 91 : 승강부

92 : 플레이트부 93 : 진동발생부

94 : 도르레부 95 : 클램핑부

96 : 토사배출덕트 100 : 케이싱

102 : 케이싱날개부

Claims

크레인;

상기 크레인의 전방에 기립 설치되며, 장형의 가이드부가 형성되어 있는 리더;

일측 단부는 상기 크레인의 후방에 힌지 결합됨과 아울러 타측 단부는 상기 리더의 상부영역에 힌지 결합되어, 상기 리더를 이동 및 지지하는 한 쌍의 백스테이;

일측 단부는 상기 크레인의 후방에 힌지 결합됨과 아울러 타측 단부는 상기 리더의 중앙영역에 힌지 결합되어, 상기 리더의 휨 변형을 방지하는 보강백스테이;

일측 단부는 상기 리더의 상부영역에 연결되고, 타측 단부는 상기 리더의 하부영역에 연결되는 텐션와이어;

상기 리더의 중앙영역에 연결되어, 상기 텐션와이어를 탄력적으로 지지하는 와이어지지브래킷;

상기 가이드부에 상하이동 가능하게 설치되는 오거;

상기 가이드부에 상하이동 가능하게 설치되어, 진동을 발생시키는 바이브레이터;

상기 바이브레이터의 하부에 마련되며, 상단 외주면 양측에는 상기 바이브레이터에 클램핑되는 클램핑날개부가 형성되어 있는 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 장심도용 지반 굴착장치.
제1항에 있어서,

상기 바이브레이터는,

상기 가이드부에 승강 가능하게 설치되는 승강부; 상기 승강부의 전방에 결합되는 플레이트부; 상기 플레이트부에 일정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 진동발생부; 상기 진동발생부의 상부에 마련되는 도르레부; 상기 진동발생부의 하부에 마련되어, 상기 케이싱날개부를 클램핑하는 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장심도용 지반 굴착장치.
제2항에 있어서,

상기 한 쌍의 진동발생부 사이에 토사배출덕트가 형성되는 것을 특징으로 하는 장심도용 지반 굴착장치.