KR20110041708A - 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 파일 클램프는, 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치 하단에 설치 고정되어 유압작용에 의해 로드의 길이신장을 이루는 유압실린더의 작동 시 이와 연동적으로 가압되는 2개의 스프링에 대한 순차적인 1, 2차 탄성작용을 통해 상기 로드에 2단의 수직상태로 연결되면서 각 스프링에 내삽된 제1,2스프링가이드수단과 함께 상기 제2스프링가이드수단의 하단에 고정되는 내,외측죠고정홀더 및 이에 결착된 내측죠와 외측죠가 하강하여 상기 제2스프링가이드수단의 하단에 이격 설치된 핀가이드로드의 하단에 고정 설치되어 있는 캠로드의 둘레 및 하부케이싱의 내주면 둘레에 각각 120도 각도로 면착되는 각 내측죠와 각 외측죠가 서로 벌어지게 되고, 이와 반대로 유압실린더의 유압해제에 따른 로드의 길이단축 시 각 스프링의 역 순차적인 1, 2차 탄성복원작용을 통해 제1,2스프링가이드수단과 함께 내,외측죠고정홀더 및 내측죠와 외측죠 모두 상승함과 동시에 각 내측죠 및 각 외측죠가 상기 캠로드 및 하부케이싱과의 캠작용을 통해 서로 오므러들면서 파일의 상단부를 체결 고정토록 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 종래 파일 클램프장치에 비해 파일공에 매설된 파일을 회전시켜 뽑아 올리는 인출작업이나 지반에 파일을 회전시켜 매설시키는 천공작업을 수행하기 위한 파일의 체결작업공정이 매우 간편함과 동시에 이를 통한 작업시간 역시 단축시킬 수 있으며, 특히 파일 드라이버나 굴착기의 회전작용에 따른 클램프 전체가 회전하면서 파일의 천공작업과 인출작업이 함께 이루어지는 등 상기 파일에 대한 각 진행작업에 맞는 해당 클램프로 교체할 필요없이 하나의 클램프로서 파일의 인출작업과 천공작업을 한 번에 수행할 수 있어 이에 따른 전체공기의 단축과 함께 소요비용 역시 크게 절감할 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

파일, 클램프, 물림작용, 유압실린더, 순차적 탄성작용, 제1,2스프링가이드수단, 핀가이드로드, 캠로드, 캠작용, 내,외측죠

Description

건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프{The auto clamp for attachable and removable to pile using construction}

본 발명은 건설시공용 파일을 체결 고정 또는 해제 분리시키는 자동 클램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치 하단에 설치 고정되어 유압실린더의 작동 및 해제 시 이와 연동되는 2개의 스프링에 대한 순차적 또는 역 순차적 탄성작용에 따라 제1,2스프링가이드수단 및 내,외측죠고정홀더와 함께 내,외측죠가 동일방향으로 승,하강하면서 캠로드 및 하부케이싱과의 캠작용을 통해 서로 오므러들거나 벌어지면서 파일의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리토록 구성함으로써, 종래 파일 클램프장치에 비해 파일공에 매설된 파일을 회전시켜 뽑아 올리는 인출작업이나 지반에 파일을 회전시켜 매설시키는 천공작업을 수행하기 위한 파일의 체결작업공정이 매우 간편함과 동시에 이를 통한 작업시간 역시 단축시킬 수 있으며, 특히 파일 드라이버나 굴착기의 회전작용에 따른 클램프 전체가 회전하면서 파일의 천공작업과 인출작업이 함께 이루어지는 등 상기 파일에 대한 각 진행작업에 맞는 해당 클램프로 교체할 필요없이 하나의 클램프로서 파일의 인출작업과 천공작업을 한 번에 수행할 수 있어 이에 따른 전체공기의 단축과 함께 소요비용 역시 크게 절감할 수 있도록 한 건설시공용 파일 착탈을 위 한 자동 클램프에 관한 것이다.

일반적으로, 철근 콘크리트 구조물이나 그 밖의 건축물 등을 축조할 경우에 축조되는 지반의 기초를 견고하게 하기 위하여 상기 지반에 PHC, 강관파일이나 H형 빔을 박아서 매설하는 방법으로 기초공사를 실시하고 있으며, 이러한 파일 등의 매설시공은 구조물 및 건축물 등을 축조하는데 있어서 매우 중요하다.

또한, 상기 파일을 지반에 매설하는데 있어, 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치를 사용하고 있는데, 이때 상기 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치를 이용해 지반에 파일을 매설시키기 위한 종래 파일 천공작업의 경우 1차적으로 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치에 굴착용 스크류로드를 설치하여 이를 통해 지반을 굴삭하여 파일공을 천공한 후 여기에 2차적으로 파일을 삽입하여 매설하는 등 지반에 파일공 형성을 위한 천공작업과 상기 천공된 파일공에 파일을 매설시키기 위한 매설작업이 각각 별개로 진행됨에 따라 공기의 증가와 함께, 파일 시공에 소요되는 시간이 길어지고 이로 인한 공비 역시 증가하게 되는 등의 커다란 문제점이 있었다.

그리고, 상기 천공된 파일공에 매설되어진 파일을 지상으로 인출하여 제거하기 위해서는 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치에 매설된 파일의 상단부를 임시 용접하여 고정시커나 또는 도르래를 이용한 권양케이블을 걸어 뽑아 올리는 인출작업이 이루어지게 되는데, 이 역시 매설된 파일 제거를 위한 준비작업이 매우 번거롭고 불편하며, 이의 준비작업을 수행하는데 대한 작업공정 및 작업시간과 함 께 이에 대한 소요비용 역시 증가하게 되는 등의 문제점도 있었다.

이에, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 "형강파일 인발기(실용신안 등록번호 제0283374호)"와, "지반굴착용 오가구동장치(특허 등록번호 제0447143호)"가 각각 제안되었는데, 이중 종래 형강파일 인발기의 경우 주로 H형강을 인출하는데 사용되는 전용기계로서, 상기 H형강 이외에 원형의 강관파일을 인출하는데 적합하지 않으며, 이럼에도 불구하고 이동실린더의 끝단에 부착된 사각판상의 압접판을 이용해 강관파일의 외경을 압착하여 인출시킬 경우 이동실린더를 통한 강관파일의 결착력이 약해져 파일의 인출작업이 불가능할 수밖에 없는 등의 문제점이 있었다.

또한, 종래 지반굴착용 오가구동장치의 경우 상기 오가구구동장치의 하단에 원형의 강관파일을 물어 결착하는 클램프장치가 설치되어 있는데, 이때 상기 클램프장치의 경우 클램핑실린더의 작동에 의한 링크회동방식으로 가동클램프를 고정클램프 측으로 회동시켜 죠오를 통해 강관파일의 외주면을 물어 결착시켜 인출토록 구성되어 있으나, 이와 같은 작동방식의 종래 클램프장치는 전술한 바와 같이 상기 클램핑실린더의 작동에 의한 링크회동방식으로 가동클램프를 고정클램프 측으로 회동시켜 죠오를 통해 강관파일의 외경만을 물어 결착시키기 때문에 죠오를 통해 강관파일의 내,외경 모두 물어 결착하는 방식에 비해 상대적으로 결착력이 견고하지 못하고 약해져 그 만큼 매설된 파일의 인출작업이 원활하게 이루어지지 않게 되는 등의 문제점이 있었다.

이와 더불어, 파일이 매설된 지반의 응착력 즉, 토압력이 클램핑실린더 작동 에 의한 죠오의 결착력 보다 클 경우 매설된 파일을 인출하지 못하고 상기 파일의 외경으로부터 결착된 죠오가 미끄러져 더 이상 파일의 인출작업이 진행되지 못하고 중지되게 되는 문제점 역시 있었다.

또한, 상기 형강파일 인발기 및 지반굴착용 오가구동장치 모두 지반에 파일공 형성을 위한 천공작업 및 상기 천공된 파일공에 파일을 매설시키기 위한 매설작업이나 또는 매설된 파일을 지상으로 인출시키는 인출작업 등을 한 번에 수행하도록 구성된 것이 아니라, 각각 별개의 작업에 맞게 구성된 장치로 이루어져 있음에 따라 전술한 문제점 즉, 공기의 증가와 함께 파일 시공에 소요되는 시간이 길어지고 이로 인한 공비 역시 증가하게 되는 등의 동일한 문제점도 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치 하단에 설치 고정되어 유압실린더의 작동 및 해제 시 이와 연동되는 2개의 스프링에 대한 순차적 또는 역 순차적 탄성작용에 따라 제1,2스프링가이드수단 및 내,외측죠고정홀더와 함께 내,외측죠가 동일방향으로 승,하강하면서 캠로드 및 하부케이싱과의 캠작용을 통해 서로 오므러들거나 벌어지면서 파일의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리토록 구성함에 따라 종래 파일 클램프장치에 비해 파일공에 매설된 파일을 회전시켜 뽑아 올리는 인출작업이나 지반에 파일을 회전시켜 매설시키는 천공작업을 수행하기 위한 파일의 체결작업공정이 매우 간편함과 동시에 이를 통한 작업시간 역시 단축시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있 다.

또한, 본 발명의 경우 전술한 바와 같이 파일 드라이버나 굴착기의 회전작용에 따른 클램프 전체가 회전하면서 파일의 천공작업과 인출작업이 함께 이루어지는 등 상기 파일에 대한 각 진행작업에 맞는 해당 클램프로 교체할 필요없이 하나의 클램프로서 파일의 인출작업과 천공작업을 한 번에 수행할 수 있도록 함과 아울러, 이로 인한 전체공기의 단축과 함께 소요비용 역시 크게 절감시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프는, 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치 하단에 설치 고정되어 유압작용에 의해 로드의 길이신장을 이루는 유압실린더의 작동 시 이와 연동적으로 가압되는 2개의 스프링에 대한 순차적인 1, 2차 탄성작용을 통해 상기 로드에 2단의 수직상태로 연결되면서 각 스프링에 내삽된 제1,2스프링가이드수단과 함께 상기 제2스프링가이드수단의 하단에 고정되는 내,외측죠고정홀더 및 이에 결착된 내측죠와 외측죠가 하강하여 상기 제2스프링가이드수단의 하단에 이격 설치된 핀가이드로드의 하단에 고정 설치되어 있는 캠로드의 둘레 및 하부케이싱의 내주면 둘레에 각각 120도 각도로 면착되는 각 내측죠와 각 외측죠가 서로 벌어지게 되고, 이와 반대로 유압실린더의 유압해제에 따른 로드의 길이단축 시 각 스프링의 역 순차적인 1, 2차 탄성복원작용을 통해 제1,2스프링가이드수단과 함께 내,외측죠고정홀더 및 내측죠와 외측죠 모두 상승함과 동시에 각 내측죠 및 각 외측죠가 상기 캠로드 및 하부케이싱과의 캠작용을 통해 서로 오 므러들면서 파일의 상단부를 체결 고정토록 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 종래 파일 클램프장치에 비해 파일공에 매설된 파일을 회전시켜 뽑아 올리는 인출작업이나 지반에 파일을 회전시켜 매설시키는 천공작업을 수행하기 위한 파일의 체결작업공정이 매우 간편함과 동시에 이를 통한 작업시간 역시 단축시킬 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 경우 전술한 바와 같이 파일 드라이버나 굴착기의 회전작용에 따른 클램프 전체가 회전하면서 파일의 천공작업과 인출작업이 함께 이루어지는 등 상기 파일에 대한 각 진행작업에 맞는 해당 클램프로 교체할 필요없이 하나의 클램프로서 파일의 인출작업과 천공작업을 한 번에 수행할 수 있도록 함과 아울러, 이로 인한 전체공기의 단축과 함께 소요비용 역시 크게 절감시킬 수 있는 등의 효과 역시 있다.

본 발명의 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프(이하, 파일 클램프라 함)를 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 대한 파일 클램프를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 대한 파일 클램프의 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 대한 파일 클램프의 결합 단면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 4는 본 발명의 파일 클램프에 대한 제1스프링가이드수단 중 가이드케이싱, 가이드플레이트하우징 및 가이드플레이트의 세부 상세도 및 평, 단면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 파일 클램프에 대한 캠로드의 세부 상세도 및 평, 단면도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명의 파일 클램프에 대한 내,외측죠고정홀더의 세부 상세도 및 평, 단면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 파일 클램프에 대한 내측죠와 외측죠의 세부 상세도 및 평면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 파일 클램프(1)는, 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치(75) 하단에 설치 고정되어 유압작용에 의해 길이가변을 이루는 유압실린더(25)를 통해 작동되는 내,외측죠(65a,65b)가 파일(P)의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리시키는데 사용되는 장치로서, 유압작용에 의해 로드(26)의 길이신장을 이루는 유압실린더(25)의 작동 시 이와 연동적으로 가압되는 2개의 스프링(39,49)에 대한 순차적인 1, 2차 탄성작용을 통해 상기 로드(26)에 2단의 수직상태로 연결되면서 각 스프링(39,49)에 내삽된 제1,2스프링가이드수단(30,40)과 함께 내,외측죠고정홀더(60a,60b) 및 이에 결착된 내측죠(65a)와 외측죠(65b)가 하강하여 상기 제2스프링가이드수단(40)의 하단에 이격 설치된 핀가이드로드(50)의 하단에 고정 설치되어 있는 캠로드(55)의 둘레 및 하부케이싱(70)의 내주면 둘레에 각각 120도 각도로 면착되는 각 내측죠(65a)와 각 외측죠(65b)가 서로 벌어지게 되고, 이와 반대로 유압실린더(25)의 유압해제에 따른 로드(26)의 길이단축 시 각 스프링(39,49)의 역 순차적인 1, 2차 탄성복원작용을 통해 제1,2스프링가이드수단(30,40)과 함께 내,외측죠고정홀더(60a,60b) 및 내측죠(65a)와 외측죠(65b) 모두 상승함과 동시에 각 내측죠(65a) 및 각 외측죠(65b)가 상기 캠로드(55) 및 하부케이싱(70)과의 캠작용을 통해 서로 오므러들면서 파일(P)의 상단부를 체결 고정토록 구성함으로써, 종래 파일 클램프장치에 비해 천공된 파일공에 매설된 파일(P)을 회전시켜 뽑아 올리는 인출작업이나 지반에 파일(P)을 회전시켜 매설시키는 천공작업을 수행하기 위한 파일(P)의 체결작업공정이 매우 간편함과 동시에 이를 통한 작업시간 역시 단축시킬 수 있으며, 특히 파일 드라이버나 굴착기의 회전작용에 따른 클램프 전체가 회전하면서 파일(P)의 천공작업과 인출작업이 함께 이루어지는 등 상기 파일(P)에 대한 각 진행작업에 맞는 해당 클램프로 교체할 필요없이 하나의 클램프로서 파일(P)의 인출작업과 천공작업을 한 번에 수행할 수 있어 이에 따른 전체공기의 단축과 함께 소요비용 역시 크게 절감할 수 있는 기술적 특징을 갖는다.

이러한 기술적 특징을 갖는 본 발명의 파일 클램프(1)에 대한 세부구성을 좀 더 상세히 설명하면, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 내부에 유로(12)를 구비하면서 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치(75) 하단에 설치 고정되는 클램프취부홀더(10)와; 상기 유로(12)와 연통되는 상태로 클램프취부홀더(10)의 하단에 설치 고정되며, 유로(12)를 통한 유압작용에 따라 로드(26)의 길이가변을 이루는 유압실린더(25)와; 상기 유압실린더(25)가 내장되는 상태로 클램프취부홀더(10)의 하단 둘레에 설치 고정되는 중공의 케이싱(20)과; 상기 로드(26)의 일단에 스프링(39)과 결합된 상태로 설치 고정되며, 유압실린더(25)의 작동에 따른 로드(26)의 길이신장과 함께 동일방향으로 하강하면서 상기 로드(26) 가압에 의해 1차 압축되는 스프링(39)을 가이드하는 제1스프링가이드수단(30)과; 상기 제1스프링가이드수단(30)의 하단에 스프링(49)과 결합된 상태로 설치 고정되며, 유압실린더(25)의 작동에 따라 제1스프링가이드수단(30)과 함께 순차적으로 하강하면서 상기 로드(26) 가압에 의해 2차 압축되는 스프링(49)을 가이드하는 제2스프링가이드수단(40)과; 상기 제2스프링가이드수단(40)의 하단에 이격 설치 고정되며, 유압실린더(25)의 작동에 따라 하강하는 제2스프링가이드수단(40)과 함께 이의 하단에 결합된 상태로 내,외측죠고정홀더(60a,60b)에 각각 체결된 나사핀(47a,47b)을 가이드하는 핀가이드로드(50)와; 상기 핀가이드로드(50)의 하단에 설치 고정되며, 내측죠고정홀더(60a)에 결착되는 내측죠(65a)와 캠작용을 이루는 캠로드(55)와; 상기 케이싱(20)의 하단에 설치 고정되며, 핀가이드로드(50) 및 캠로드(55)가 내장되도록 상하 양단이 개방되면서 외측죠고정홀더(60b)에 결착되는 외측죠(65b)와 캠작용을 이루는 중공의 하부케이싱(70)과; 상기 하부케이싱(70)의 내주면과 캠로드(55)의 둘레에 각각 120각도로 이격 설치되며, 유압실린더(25)의 작동 및 해제 시 이와 연동되는 2개의 스프링(39,49)에 대한 순차적 또는 역 순차적 탄성작용에 따라 제1,2스프링가이드수단(30,40) 및 내,외측죠고정홀더(60a,60b)와 함께 내,외측죠(65a,65b)가 동일방향으로 승,하강하면서 캠로드(55) 및 하부케이싱(70)과의 캠작용을 통해 서로 오므러들거나 벌어지면서 파일(P)의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리하는 내측죠(65a) 및 외측죠(65b)와; 상기 핀가이드로드(50)에 삽입된 상태로 각 나사핀(47a,47b)을 통해 제2스프링가이드수단(40)과 체결되되 상호 끼움 결합된 상태로 키(61) 결합되며, 각 외주면에 내측죠(65a) 및 외측죠(65b)를 120도 각도로 이격되게 결합시키기 위한 각 죠결합홀(62a,62b)이 관통 형성된 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)를 포함하여 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 클램프취부홀더(10)의 경우 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치(75) 하단에 파일 클램프(1)를 결합시킴과 동시에 상기 파일 클램프(1)에 대한 덮개 역할을 수행하는 요소로서, 내부에 유로(12)를 구비하면서 하단엔 나사삽입홀(14)이 관통된 플랜지부(13)가 형성되어 있고, 상단엔 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치(75) 하단에 결착시키기 위한 홀더결합부(11)가 일정길이로 돌출 형성되어 있는 등 전체형상이 "ㅗ"자 형태로 형성되어 있는데, 이때 상기 클램프취부홀더(10)의 상단 중앙 즉, 홀더결합부(11)의 상단 중앙에는 유로(12)를 통해 유압실린더(25) 내에 오일을 공급하기 위한 공급밸브(15)가 설치 고정되어 있으며, 상기 홀더결합부(11)의 외주면에는 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치(75) 하단에 파일 클램프(1)를 핀(미도시) 고정시키기 위한 핀결합홈(16)이 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 케이싱(20)의 경우 전체형상이 중공의 원통체로 형성되어 있는데, 이때 상기 케이싱(20)의 상하 양측 단면에는 클램프취부홀더(10)와 하부케이싱(70)을 나사 고정시키기 위한 나사홀(21)이 각각 형성되어 있고, 이와 더불어 상기 케이싱(20) 내부 중앙 및 하단에는 제1스프링가이드수단(30)과 제2스프링가이드수단(40)을 각각 상하로 구획함과 동시에 각 스프링(38,49)을 지지할 수 있도록 상,하단에 걸림턱링(23)이 구비된 중공의 칼라부싱(22)이 각각 설치되어 있다.

그리고, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 제1스프링가이드수단(30)의 경우 도 4에 도시한 바와 같이 상단엔 나사부(31a)가 형성되고 하단엔 내측 걸림턱(32)과 함께 원주면상에 90도 간격을 이루면서 상호 대각형태로 절개홈(33)이 형성된 중공의 가이드케이싱(31)과; 상기 걸림턱(32)에 걸린 상태로 가이드케이싱(31)의 하단에 삽입 고정되며, 하단엔 나사홀(34a)이 형성되고 상단 원주면엔 가이드케이싱(31)의 절개홈(33) 폐쇄를 위해 상기 절개홈(33)으로부터 각기 90도 이동 위치되면서 상호 십자형태로 결합홈(35)이 형성된 중공의 가이드플레이트하우징(34)과; 상기 결합홈(35)에 끼움 결합된 상태로 가이드플레이트하우징(34)에 삽입 고정되도록 원주면에 결합돌기(37)가 십자형태로 형성된 가이드플레이트(36)와; 상기 가이드케이싱(31)과 가이드플레이트하우징(34)을 관통하여 설치 고정되는 중공의 가이드축(38a)과; 상기 가이드케이싱(31)의 상단에 형성된 나사부(31a)와 체결되며, 상기 가이드케이싱(31)에 삽입된 스프링(39)의 이탈을 방지하는 너트부재(38b)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 가이드케이싱(31)과 가이드플레이트하우징(34)의 끼움 결합 시 상기 가이드케이싱(31) 하단의 절개홈(33)과 상기 가이드플레이트하우징(34) 상단의 결합홈(35)이 서로 90도 각도로 엇갈려지게 위치되어 상기 절개홈(33)과 결합홈(35) 모두 상호 밀폐되는 구조로 이루어지게 된다.

또한, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 제2스프링가이드수단(40)의 경우 도 3에 도시한 바와 같이 상단엔 가이드플레이트하우징(34) 하단의 나사홀(34a)과 체결되기 위한 나사부(41a)가 형성되고, 하단엔 핀가이드로드(50)를 관통하여 내측죠고정홀더(60a)와 체결되는 나사핀(47a)과 나사 결합되는 중공의 내측가이드(41)와; 상기 내측가이드(41) 및 이와 나사 결합된 가이드플레이트하우징(34)의 하단이 내삽되도록 끼움 결합되며, 상단엔 나사부(44a)가 형성되고 하단엔 핀가이드로 드(50)를 관통하여 외측죠고정홀더(60b)와 체결되는 나사핀(47b)과 나사 결합되는 중공의 외측가이드(44)와; 상기 외측가이드(44)의 상단에 형성된 나사부(44a)와 체결되며, 상기 외측가이드(44)에 삽입된 스프링(49)의 이탈을 방지하는 너트부재(48)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 내측가이드(41)와 외측가이드(44)의 경우 핀가이드로드(50)에 대한 접촉면적을 넓히면서 나사 체결이 원활하도록 전체형상이 하단에 각기 플랜지부(42,45)를 구비한 중공의 원통체로 형성되어 있으며, 상기 각 플랜지부(42,45) 둘레에는 핀가이드로드(50)를 관통하여 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)에 각각 나사 결합시키기 위한 나사삽입홀(43,46)이 일정간격의 방사형태로 관통 형성되어 있다.

이와 더불어, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 제1,2스프링가이드수단(30,40)에 적용된 스프링(39,49)의 경우 장치의 간소화와 더불어 구조 특성상 판스프링을 사용함이 매우 바람직하며, 이 중 상기 유압실린더(25)의 작동 시 이와 연동적으로 가압되는 제1,2스프링가이드수단(30,40)의 각 스프링(39,49)에 대한 순차적인 1, 2차 탄성작용이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 제1스프링가이드수단(30)에 적용된 스프링(39)이 상기 제2스프링가이드수단(40)에 적용된 스프링(49) 보다 탄성강도가 작은 것임을 미리 밝혀둔다.

그리고, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 핀가이드로드(50)의 경우 도 3에 도시한 바와 같이 제2스프링가이드수단(40)의 내측가이드(41) 및 외측가이드(44)와 각기 나사 결합되는 각 나사핀(47a,47b)이 삽입 관통되어 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)에 각각 체결될 수 있도록 상단엔 내,외륜측에 각 나사핀(47a,47b)이 삽입되기 위한 나사핀삽입홀(53,54)이 일정간격의 방사형태로 관통된 플랜지부(52)가 형성되어 있고, 상기 플랜지부(52) 하단엔 나사홀(51a)이 형성된 로드(51)가 일체로 형성되어 캠로드(55)에 삽입 고정되는 등 전체형상이 "T"자 형태로 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 캠로드(55)의 경우 도 5에 도시한 바와 같이 전체형상이 원추형으로 형성되어 있는데, 이때 상기 캠로드(55)의 상단에는 핀가이드로드(50)의 하단이 삽입되도록 로드삽입홈(56)이 형성되되 핀가이드로드(50)의 단차 하부와 동일한 단차형태로 형성되어 있고, 상기 로드삽입홈(56)의 내저면으로부터 끝단까지 핀가이드로드(50)와 캠로드(55)를 상호 볼트 고정시키기 위한 볼트삽입홀(57)이 관통 형성되어 있으며, 상기 캠로드(55)의 외주면에는 3개의 내측죠(65a)가 각기 120도 각도로 이격 설치되도록 이와 동일각도로서 내측죠작동캠부(58)가 각각 형성되되 하향 경사지게 형성되어 있다.

그리고, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)의 경우 도 6에 도시한 바와 같이 핀가이드로드(50)와 내측죠고정홀더(60a) 및 상기 내측죠고정홀더(60a)와 외측죠고정홀더(60b) 간에 각각 끼움 결합이 이루어질 수 있도록 중공의 원통체로 형성되어 있는데, 이때 상기 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)의 각 외주면에는 3개의 내측죠(65a)와 외측죠(65b)를 결합시키기 위한 죠결합홀(62a,62b)이 120도 각도로 각각 관통 형성되어 있으며, 상기 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)의 각 상단 외측 및 내 측에는 상호 끼움 결합된 상태에서 키(61) 결합을 위한 키결합홈(63a,63b)이 일정간격으로 다수 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 내측죠(65a) 및 외측죠(65b)의 경우 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)의 죠결합홀(62a,62b)에 결합된 상태로 하부케이싱(70)의 내주면과 캠로드(55)의 둘레에 각각 120각도로 이격 설치되어 유압실린더(25)의 작동 및 해제 시 이와 연동되는 2개의 스프링(39,49)에 대한 순차적 또는 역 순차적 탄성작용에 따라 제1,2스프링가이드수단(30,40) 및 내,외측죠고정홀더(60a,60b)와 함께 내,외측죠(65a,65b)가 동일방향으로 승,하강하면서 캠로드(55) 및 하부케이싱(70)과의 캠작용을 통해 서로 오므러들거나 벌어지면서 파일(P)의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리하는 클램핑 역할의 요소로서, 도 7에 도시한 바와 같이 파일(P)에 대한 물림작용이 이루어지도록 각각 서로 대응되는 1개조씩 120도 각도의 3개조로서 내측죠고정홀더(60a) 및 외측죠고정홀더(60b)의 죠결합홀(62a,62b)에 각각 결합되며, 전체형상이 상호 대응되는 원호형상의 "요(凹)", "철(凸)" 형태로 형성되어 있는데, 이때 상호 대응되는 내측죠(65a) 및 외측죠(65b)의 각 일측면 즉, 상기 내측죠(65a)의 볼록원주면과 외측죠(65b)의 오목원주면에는 물림잇빨(66a,66b)이 톱니형태로 형성되어 있고, 상기 외측죠(65b)와 내측죠(65a)의 각 타측면에는 하부케이싱(70)의 내주면과 캠로드(55)의 둘레에 설치되기 위한 경사부(67a,67b)가 각각 형성되어 있으며, 상기 외측죠(65b) 및 내측죠(65a)의 상,하단에는 탄성작용을 통해 하부케이싱(70)의 내주면과 캠로드(55)의 둘레에 외측죠(65b)와 내측죠(65a)가 밀착되도록 하는 링형태의 내,외측스프 링(69a,69b)이 각각 설치 고정되기 위한 스프링결합홈(68a,68b)이 각각 형성되어 있다.

그리고, 본 발명의 파일 클램프(1) 중 상기 하부케이싱(70)의 경우 케이싱(20)의 하단에 설치 고정되어 핀가이드로드(50) 및 캠로드(55)가 내장되도록 상하 양단이 개방되는 등 도 3에 도시한 바와 같이 전체형상이 중공의 원통체로 형성되어 있는데, 이때 상기 하부케이싱(70)의 상단에는 케이싱(20)의 하단에 하부케이싱(70)을 나사 고정시키기 위한 나사삽입홀(72)이 일정간격으로 다수 관통 형성되어 있고, 상기 하부케이싱(70)의 내주면 둘레에는 외측죠(65b)의 타측면 경사부(67b)가 밀착된 상태로 설치되도록 이와 동일경사각도로 이루어진 외측죠작동캠부(71)가 각각 형성되되 이 역시 상호 120도 각도로 이격되게 형성되어 있다.

이하, 본 발명에 대한 파일 클램프(1)의 작동과정을 첨부된 도면과 대비하여 그 실시예를 바람직하게 설명한다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 대한 파일 클램프의 작동과정을 나타낸 상태도이다.

먼저, 본 발명의 파일 클램프(1)가 도 3에 도시한 바와 같이 조립된 상태에서 지반에 천공되어 박혀 있는 파일(P)을 지상으로 인출시키기 위하여 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치(75) 하단에 본 발명의 파일 클램프(1)를 결착시킨 다음 클램프취부홀더(10)의 구성요소 중 홀더결합부(11)의 상단 중앙에 설치된 공급밸브(15)를 통해 상기 클램프취부홀더(10) 내부의 유로(12)를 거쳐 유압실린더(25) 내에 오일을 공급하게 되면, 도 8a에 도시한 바와 같이 오일 공급에 따른 유압실린 더(25)의 로드(26)가 신장되면서 상기 로드(26)에 2단의 수직상태로 연결되면서 2개의 스프링(39,49)에 각각 내삽된 제1,2스프링가이드수단(30,40)이 가압 하강되게 되는데, 이때 상기 제1,2스프링가이드수단(30,40)의 경우 유압실린더(25)의 작동에 따른 로드(26)의 길이신장과 함께 동일방향으로 하강하면서 상기 로드(26) 가압에 의해 1,2차 순차적으로 압축되는 상,하측 각 스프링(39,49)을 가이드하는 등 즉, 상기 제1스프링가이드수단(30)에 결합된 상측 스프링(39)이 상기 제2스프링가이드수단(40)에 결합된 하측 스프링(49)에 비해 탄성강도가 작아 상기 로드(26) 가압에 따른 제1스프링가이드수단(30)의 하강작용과 함께 상측 스프링(39)이 1차적으로 압축되게 되고, 이와 연동적으로 이루어지는 제2스프링가이드수단(40)의 하강작용과 함께 하측 스프링(49)이 2차적으로 압축되게 된다.

그리고, 상기와 같이 유압실린더(25)의 작동에 따른 로드(26)의 길이신장과 함께 상,하측 스프링(39,49)을 순차적으로 가압하면서 제1,2스프링가이드수단(30,40)이 동일방향으로 하강하여 핀가이드로드(50)를 관통한 상태로 설치된 각 나사핀(47a,47b)을 통해 상기 제2스프링가이드수단(40)의 하단에 결합된 내,외측죠고정홀더(60a,60b)를 가압하게 되면, 상기 핀가이드로드(50)의 하단에 고정 설치되어 있는 캠로드(55)의 둘레 및 하부케이싱(70)의 내주면 둘레에 각각 120도 각도로 면착되는 각 내측죠(65a)와 각 외측죠(65b) 즉, 상기 캠로드(55)의 외주면 둘레에 120도 각도로 형성된 내측죠작동캠부(58)에 경사부(67a)가 밀착된 상태로 설치된 3개의 내측죠(65a)와 상기 하부케이싱(70) 내주면 둘레에 120도 각도로 형성된 외측죠작동캠부(71)에 경사부(67b)가 밀착된 상태로 설치된 3개의 외측죠(65b)가 각 내 측죠작동캠부(58)와 외측죠작동캠부(71)를 따라 하강하면서 상기 내,외측죠(65a,65b)의 상,하단에 각각 설치 고정된 내,외측스프링(69a,69b)의 탄성작용을 통해 상기 내측죠(65a) 및 외측죠(65b)가 서로 벌어지게 된다.

그 다음, 지반에 박혀 매설된 파일(P)을 인출시키기 위하여 상기와 같이 내측죠(65a) 및 외측죠(65b)가 서로 벌어진 상태의 파일 클램프(1)를 상기 지반에 박혀 매설된 파일(P)의 상단부 즉, 상기 벌어진 내측죠(65a) 및 외측죠(65b) 사이로 파일(P)의 상단부를 끼워 위치시킨 후 공급밸브(15)를 통해 클램프취부홀더(10) 내부의 유로(12)를 거쳐 유압실린더(25) 내에 공급되었던 오일을 외부로 배출시키게 되면, 도 8b에 도시한 바와 같이 길이가 신장되었던 유압실린더(25)의 로드(26) 길이가 단축되면서 상기 로드(26)의 길이신장과 함께 하강하는 제1,2스프링가이드수단(30,40)에 의해 순차적으로 1, 2차 가압 압축되었던 상,하측 스프링(39,49) 중 먼저, 상측 스프링(39) 보다 탄성강도 큰 하측 스프링(49)의 1차 탄성복원작용과 함께 제2스프링가이드수단(40)이 상승하게 되고, 이와 연동적으로 이루어지는 상측 스프링(39)의 2차 탄성복원작용과 함께 제1스프링가이드수단(30)이 상승하게 되는데, 이때 상기 제1,2스프링가이드수단(30,40)의 경우 서로 나사 결합되어 일체화된 구조로 이루어져 있기 때문에 상기 로드(26)의 길이신장이나 길이단축에 따른 승하강 시 제1스프링가이드수단(30)과 제2스프링가이드수단(40)이 분리된 상태와 같이 서로 시간차가 발생하지 않고 동시에 승하강이 이루어지게 된다.

그리고, 상기와 같이 유압실린더(25)의 오일 배출에 따른 로드(26)의 길이단축과 함께 상,하측 스프링(39,49)의 역 순차적 탄성복원작용을 통해 제1,2스프링가 이드수단(30,40)이 원위치로 상승하게 되면, 핀가이드로드(50)를 관통한 상태로 설치된 각 나사핀(47a,47b)을 통해 상기 제2스프링가이드수단(40)의 하단에 결합된 내,외측죠고정홀더(60a,60b) 및 상기 핀가이드로드(50)의 하단에 고정 설치되어 있는 캠로드(55)의 내측죠작동캠부(58) 및 하부케이싱(70)의 외측죠작동캠부(71)에 각각 면착되는 상태로 내,외측죠고정홀더(60a,60b) 결착된 내,외측죠(65a,65b) 역시 상승하면서 상기 캠로드(55) 및 하우케이싱(70)과의 캠작용을 통해 서로 오므라들게 되는 등 상기 내측죠(65a)와 외측죠(65b) 간의 물림작용을 통해 파일(P)의 상단부를 체결 고정한 다음, 파일 드라이버 또는 오거장치(75)의 회전작용을 통해 지반에 천공되어 박혀 있는 파일(P)을 보다 간편하게 지상으로 인출시키게 된다.

이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 발명에 대한 파일 클램프를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 대한 파일 클램프의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 대한 파일 클램프의 결합 단면도.

도 4는 본 발명의 파일 클램프에 대한 제1스프링가이드수단 중 가이드케이싱, 가이드플레이트하우징 및 가이드플레이트의 세부 상세도 및 평, 단면도.

도 5는 본 발명의 파일 클램프에 대한 캠로드의 세부 상세도 및 평, 단면도.

도 6은 본 발명의 파일 클램프에 대한 내,외측죠고정홀더의 세부 상세도 및 평, 단면도.

도 7은 본 발명의 파일 클램프에 대한 내측죠와 외측죠의 세부 상세도 및 평면도.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 대한 파일 클램프의 작동과정을 나타낸 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. 파일 클램프 10. 클램프취부홀더

11. 홀더결합부 12. 유로

13, 42, 45, 52. 플랜지부 15. 공급밸브

16. 핀결합홈 20. 케이싱

22. 칼라부싱 23. 걸림턱링

25. 유압실린더 26, 51. 로드

30. 제1스프링가이드수단 31. 가이드케이싱

32. 걸림턱 33. 절개홈

34. 가이드플레이트하우징 35. 결합홈

36. 가이드플레이트 37. 결합돌기

38a. 가이드축 38b, 48. 너트부재

39, 49. 스프링 40. 제2스프링가이드수단

41. 내측가이드 44. 외측가이드

47a, 47b. 나사핀 50. 핀가이드로드

55. 캠로드 56. 로드삽입홈

58. 내측죠작동캠부 60a. 내측죠고정홀더

60b. 외측죠고정홀더 61. 키

62a, 62b. 죠결합홀 63a, 63b. 키결합홈

65a. 내측죠 65b. 외측죠

66a, 66b. 물림잇빨 67a, 67b. 경사부

68a, 68b. 스프링결합홈 69a, 69b. 내,외측스프링

70. 하부케이싱 71. 외측죠작동캠부

75. 오거장치 P. 파일

Claims (8)

1. 파일 드라이버 또는 굴착기의 오거장치 하단에 설치 고정되어 유압작용에 의해 길이가변을 이루는 유압실린더를 통해 작동되는 내,외측죠가 파일의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리토록 구성된 파일 클램프에 있어서,

   상기 파일 클램프는, 유압작용에 의해 로드의 길이신장을 이루는 유압실린더의 작동 시 이와 연동적으로 가압되는 2개의 스프링에 대한 순차적인 1, 2차 탄성작용을 통해 상기 로드에 2단의 수직상태로 연결되면서 각 스프링에 내삽된 제1,2스프링가이드수단과 함께 상기 제2스프링가이드수단의 하단에 고정되는 내,외측죠고정홀더 및 이에 결착된 내측죠와 외측죠가 하강하여 상기 제2스프링가이드수단의 하단에 이격 설치된 핀가이드로드의 하단에 고정 설치되어 있는 캠로드의 둘레 및 하부케이싱의 내주면 둘레에 각각 120도 각도로 면착되는 각 내측죠와 각 외측죠가 서로 벌어지게 되고, 이와 반대로 유압실린더의 유압해제에 따른 로드의 길이단축 시 각 스프링의 역 순차적인 1, 2차 탄성복원작용을 통해 제1,2스프링가이드수단과 함께 내,외측죠고정홀더 및 내측죠와 외측죠 모두 상승함과 동시에 각 내측죠 및 각 외측죠가 상기 캠로드 및 하부케이싱과의 캠작용을 통해 서로 오므러들면서 파일의 상단부를 체결 고정토록 구성된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 파일 클램프는 내부에 유로를 구비하면서 파일 드라 이버 또는 굴착기의 오거장치 하단에 설치 고정되는 클램프취부홀더; 및 상기 유로와 연통되도록 클램프취부홀더의 하단에 설치 고정되는 유압실린더와;

   상기 유압실린더가 내장되는 상태로 클램프취부홀더의 하단 둘레에 설치 고정되는 중공의 케이싱과;

   상기 로드의 일단에 각 스프링과 결합된 2단의 수직상태로 설치 고정되며, 유압실린더의 작동에 따른 로드의 길이신장과 함께 동일방향으로 하강하면서 상기 로드 가압에 의해 1,2차 순차적으로 압축되는 각 스프링을 가이드하는 제1스프링가이드수단 및 제2스프링가이드수단과;

   상기 제2스프링가이드수단의 하단에 이격 설치 고정되며, 유압실린더의 작동에 따라 하강하는 제2스프링가이드수단과 함께 이의 하단에 결합된 상태로 내,외측죠고정홀더에 각각 체결된 나사핀을 가이드하는 핀가이드로드와;

   상기 핀가이드로드의 하단에 설치 고정되며, 내측죠고정홀더에 결착되는 내측죠와 캠작용을 이루는 캠로드와;

   상기 케이싱의 하단에 설치 고정되며, 핀가이드로드 및 캠로드가 내장되도록 상하 양단이 개방되면서 외측죠고정홀더에 결착되는 외측죠와 캠작용을 이루는 중공의 하부케이싱과;

   상기 하부케이싱의 내주면과 캠로드의 둘레에 각각 120각도로 이격 설치되며, 유압실린더의 작동 및 해제 시 이와 연동되는 2개의 스프링에 대한 순차적 또는 역 순차적 탄성작용에 따라 제1,2스프링가이드수단 및 내,외측죠고정홀더와 함께 내,외측죠가 동일방향으로 승,하강하면서 캠로드 및 하부케이싱과의 캠작용을 통해 서로 오므러들거나 벌어지면서 파일의 상단부를 체결 고정 또는 해제 분리하는 내측죠 및 외측죠와;

   상기 핀가이드로드에 삽입된 상태로 각 나사핀을 통해 제2스프링가이드수단과 체결되되 상호 끼움 결합된 상태로 키 결합되며, 각 외주면에 내측죠 및 외측죠를 120도 각도로 이격되게 결합시키기 위한 각 죠결합홀이 관통 형성된 내측죠고정홀더 및 외측죠고정홀더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 케이싱 내부 중앙 및 하단에는 제1스프링가이드수단과 제2스프링가이드수단을 구획함과 동시에 각 스프링을 지지하도록 상,하단에 걸림턱링이 구비된 중공의 칼라부싱이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1스프링가이드수단은 상단엔 나사부가 형성되고 하단엔 내측 걸림턱과 함께 원주면상에 90도 간격을 이루면서 상호 대각형태로 절개홈이 형성된 중공의 가이드케이싱과;

   상기 걸림턱에 걸린 상태로 가이드케이싱의 하단에 삽입 고정되며, 하단엔 나사홀이 형성되고 상단 원주면엔 가이드케이싱의 절개홈 폐쇄를 위해 상기 절개홈으로부터 각기 90도 이동 위치되면서 상호 십자형태로 결합홈이 형성된 중공의 가이드플레이트하우징과;

   상기 결합홈에 끼움 결합된 상태로 가이드플레이트하우징에 삽입 고정되도록 원주면에 결합돌기가 십자형태로 형성된 가이드플레이트와;

   상기 가이드케이싱과 가이드플레이트하우징을 관통하여 설치 고정되는 중공의 가이드축과;

   상기 가이드케이싱의 상단에 형성된 나사부와 체결되며, 상기 가이드케이싱에 삽입된 스프링의 이탈을 방지하는 너트부재로 구성된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2스프링가이드수단은 상단엔 가이드플레이트하우징 하단의 나사홀과 체결되기 위한 나사부가 형성되고, 하단엔 핀가이드로드를 관통하여 내측죠고정홀더와 체결되는 나사핀과 나사 결합되는 중공의 내측가이드와;

   상기 내측가이드 및 이와 나사 결합된 가이드플레이트하우징의 하단이 내삽되도록 끼움 결합되며, 상단엔 나사부가 형성되고 하단엔 핀가이드로드를 관통하여 외측죠고정홀더와 체결되는 나사핀과 나사 결합되는 중공의 외측가이드와;

   상기 외측가이드의 상단에 형성된 나사부와 체결되며, 상기 외측가이드에 삽입된 스프링의 이탈을 방지하는 너트부재로 구성된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 캠로드는 원추형으로 형성되되 그 외주면엔 내측죠가 각기 120도 각도로 이격 설치되기 위한 내측죠작동캠부가 형성된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
7. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 외측죠 및 내측죠는 각각 서로 대응되는 1개조씩 120도 각도의 3개조로서 파일에 대한 물림작용이 이루어지도록 상호 대응되는 원호형상의 "요(凹)", "철(凸)" 형태로 형성되되, 상호 대응되는 각 일측면엔 물림잇빨이 톱니형태로 형성되고, 각 타측면엔 하부케이싱의 내주면과 캠로드의 둘레에 설치되기 위한 경사부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.
8. 제 2 항에 있어서, 상기 외측죠 및 내측죠의 상,하단에는 탄성작용을 통해 하부케이싱의 내주면과 캠로드의 둘레에 외측죠와 내측죠가 밀착되도록 지지하기 위한 링형태의 내,외측스프링이 각각 설치 고정된 것을 특징으로 하는 건설시공용 파일 착탈을 위한 자동 클램프.

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