KR20140118717A - 소음저감재 및 이를 이용한 파일 항타 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유질을 꼬아 인성을 강화한 줄로 만든 소음저감재 및 이를 이용한 파일 항타 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 섬유질을 꼬아 만든 소음저감재를 파일과 캡 사이에 설치한 상태에서 항타 작업을 실시할 경우 타격에너지의 손실은 최소화하면서도 항타 해머의 충격을 일정부분 완충하여 파일의 두부가 손상되는 문제를 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 타격시 발생하는 진동을 감쇠시켜 타격음을 현저하게 낮출 수 있으므로 이로 인한 소음에 따른 민원발생을 해소할 수 있으며, 더욱이 섬유질 이외에 다른 재료가 첨가되지 않으므로 제조가 상당히 용이하여 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있으며, 나아가 천연재료이므로 사용 후 폐기처리가 상당히 용이한 이점이 있다.

Description

소음저감재 및 이를 이용한 파일 항타 구조{Noise reduction device and driving pile structure using the noise reduction device}

본 발명은 항타 작업 시 파일의 두부손상 및 타격음을 획기적으로 줄일 수 있는 소음저감기능 및 완충기능이 향상된 소음저감재 및 이를 이용한 파일 항타 구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축물을 시공할 때에 지반이 무른 경우 지반의 강도 증대를 위해 지반 다지기를 하게 되는데, 이러한 지반 다지기에는 보통지정(잡석지정, 모래지정, 긴주춧돌지정 등)과 말뚝지정(나무말뚝, 기성콘크리트지정, 프리스트레스콘크리트말뚝, 강제말뚝 등) 및 깊은 기초지정(우물식 기초지정, 잠수기초지정 등)이 활용된다.

이들 중 말뚝지정이 주로 활용되어 있으며, 그 방식은 통상 콘크리트파일을 지반에 근입시켜 흙막이 공사를 하는 형태를 취하게 되는데, 이때 항타 공법을 주로 사용하여 콘크리트파일을 지반에 근입시키게 된다.

항타 공법으로는 움직이는 원동력에 따라 해머를 윈치로 감아 올렸다가 내리치는 낙하해머법, 증기력을 이용한 증기해머법, 압축공기력에 의한 공기해머법, 경유의 폭발력을 이용한 디젤해머법, 유압을 이용한 유압해머법 및 두들겨 박는 것이 아니라 말뚝 위에 해머를 올려놓고 진동을 가해 말뚝을 밀어 넣는 진동해머법 등이 있으며, 그 중 큰 타격력을 얻을 수 있음과 동시에 기동성도 좋고 연료비도 적게 드는 장점을 가진 유압해머법이 가장 많이 사용된다.

그러나, 이러한 유압해머법은 상술한 장점에도 불구하고, 타격음이 매우 커 주택이 밀집된 지역에서 사용할 경우 소음에 의한 환경공해 유발 및 타격으로 인한 파일두부의 손상(파손) 등의 문제가 내제되어 있다.

이러한 문제 중 특히 소음공해는 실생활에 커다란 영향을 미치므로 유압해머법을 사용할 경우 파일의 상면에 목재와 같은 소음저감재를 얹혀주고, 캡을 씌워준 상태에서 항타 작업을 실시하거나, 해머의 램 주위를 천으로 감싸는 방식으로 소음을 줄이기 위한 노력을 경주하고 있는 실정이지만, 이 역시 항타 시 유발되는 소음을 현격히 저감시키지는 못하고 있었다.

상과 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로는 공개특허 제10-2005-0108884호(항타 파일용 소음저감재) 및 등록특허 제10-1222419호(편심 및 소음방지용 파일타격헤드)가 있다.

상기 공개특허 제10-2005-0108884호를 간략하게 설명하면, Mn:10∼22중량%를 함유하면서 나머지는 불가피한 불순물과 Fe로 이루어지며 마르텐사이트 조직을 갖는 소음저감재에 관한 것으로서, 항타 시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 근본적으로 금속재질로 되어 있기 때문에 항타 시 작업 시 발생하는 소음 저감율이 상당히 미미하고, 제조를 살펴보면 철계방진합금을 고온(대략 1650℃)에서 용해한 후 압연하고, 이어 1050℃에서 2시간 열처리하여 원판 형상의 소음저감재를 완성하기 때문에 제조가 번거롭고 어려워 제조단가가 상대적으로 상승할 수밖에 없는 근본적인 문제가 있다.

상기 등록특허 제10-1222419호를 간략하게 설명하면, 본체와, 상기 본체에 삽입되는 햄머쿠션과, 상기 햄머쿠션의 하부에 위치하는 헤드쿠션과, 상기 햄머쿠션과 헤드쿠션 사이에 설치되는 탄성부재 및 상기 헤드쿠션 하부에 설치되는 편심방지장치로 구성된 파일타격헤드에 관한 것으로서, 파일의 두부손상 예방 및 수직도 유지에 따른 시공성을 향상시킬 수 있는 이점은 있으나, 그 구조가 상당히 복잡해 제조에 어려움이 있고, 근본적으로 금속재질로 되어 있기 때문에 항타 시 작업 시 발생하는 소음 저감율이 상당히 미미한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 섬유질을 꼬아 만든 소음저감재를 이용하여 항타 작업 시 충격을 완충하여 파일의 두부손상 및 타격음을 획기적으로 줄일 수 있으며, 매우 단순한 구조를 이루고 있어 제조가 상당히 용이하며 제조단가를 낮출 수 있는 소음저감기능을 향상시킬 수 있는 소음저감재 및 이를 이용한 파일 항타 구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소음저감재는,

파일의 상부에 놓여 항타 시 소음저감 및 완충기능을 발휘할 수 있도록 난방향의 섬유질을 꼬아 줄로 형성한 다음 줄을 똬리 틀어 플레이트로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 소음저감재에 있어서,

상기 줄은, 난방향의 섬유질을 꼬아 만든 다수의 줄을 더 꼬아 인성이 강한 굵은 줄로 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파일 항타 구조는,

파일의 상면에 얹혀지는 소음저감재와 소음저감재를 감싸며 파일에 씌워지는 캡을 포함하는 파일 항타 구조에 있어서,

상기 소음저감재는, 난방향의 섬유질을 꼬아 줄로 형성한 다음 줄을 똬리 틀어 플레이트로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 파일 항타 구조에 있어서,

상기 소음저감재는, 난방향의 섬유질을 꼬아 만든 다수의 줄을 더 꼬아 인성이 강한 굵은 줄로 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소음저감재는 섬유질을 꼬아 만든 줄을 이용하며, 이러한 소음저감재를 파일과 캡 사이에 설치한 상태에서 항타 작업을 실시할 경우 타격에너지의 손실은 최소화하면서도 항타 해머의 충격을 일정부분 완충하여 파일의 두부가 손상되는 문제를 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 타격시 발생하는 진동을 감쇠시켜 타격음을 현저하게 낮출 수 있으므로 이로 인한 소음에 따른 민원문제를 해소할 수 있으며, 더욱이 섬유질 이외에 다른 재료가 첨가되지 않으므로 제조가 상당히 용이하여 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있으며, 나아가 천연재료이므로 사용 후 폐기처리가 상당히 용이한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소음저감재가 적용된 파일 항타 구조의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 파일 항타 구조에서 소음저감재를 따로 발췌하여 보인 평면도.
도 3은 도 2의 A - A' 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 소음저감재가 적용된 파일 항타 구조의 실시 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 파일 항타 구조에서 소음저감재의 다른 실시 예를 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 소음저감재에서 완충패드를 따로 발췌하여 보인 사시도.
도 7은 도 5의 소음저감재가 적용된 파일 항타 구조의 실시 예를 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

그리고, 소음저감재는 파일 항타 구조에만 그 사용이 실질적으로 한정되는 것이기 때문에 파일 항타 구조를 설명하면서 함께 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 파일 항타 구조는, 파일(10)과 파일(10)의 상면에 얹혀지는 소음저감재(20) 및 소음저감재(20)를 감싸며 파일(10)에 씌워지는 캡(30)으로 구성되어, 항타 해머(H)의 충격을 완충하여 파일(10)의 두부손상 및 타격음을 줄일 수 있도록 되어 있다.

상기 파일(10)은 공지의 콘크리트파일로서, 본 실시 예의 경우 PHC파일(PHC pile)이 사용되며, 이 밖에도 콘크리트재질의 파일이라면 얼마든지 적용실시 가능하다.

상기 캡(30)은 파일(10)에 씌워져 항타 해머(H)의 타격에 의한 파일(10)의 두부손상을 방지하면서 소음저감재(20)를 감싸 외부로의 이탈을 차단하는 공지의 부재이다.

본 실시 예의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부로 개구된 캡(30)을 적용하였으나, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 예컨대 항타 해머(H)가 삽입되어 안내될 수 있도록 상부로 개구된 캡이 적용될 수 있을 것이므로, 이에 한정하여 해석하는 것은 바람직하지 않다.

도 2는 본 발명에 따른 파일 항타 구조에서 소음저감재를 따로 발췌하여 보인 평면도이고, 도 3은 도 2의 A - A' 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 소음저감재(20)는 파일(10)과 캡(30) 사이에 설치되는 부재로서, 항타 해머(H)의 충격을 완충하여 파일(10)의 두부손상 및 타격음을 줄이는 기능을 하며, 본 실시 예의 경우 난방향의 섬유질을 꼬아 만든 줄을 똬리 틀어 형성하였다는 점에 주목할 필요가 있다.

참고로, 상기 소음저감재(20)는 파일(10)의 형상을 고려하여 원판형으로 제조하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 필요에 따라 공지의 다양한 형상으로 얼마든지 변형 실시가능하다.

여기서, 상기 섬유질이라 함은 식물로부터 채취한 것으로서, 본 실시 예의 경우 식물의 과실로부터 채취한 것을 적용하였으며, 그 중에서도 코코넛의 겉껍질에서 채취한 적갈색의 질기로 강한 탄력성이 있는 섬유를 적용실시하였다.

상기 소음저감재(20)는 코코넛의 겉껍질에서 채취한 난방향의 섬유질을 꼬아 일정한 길이의 줄을 만들고, 만들어진 줄을 중심에서부터 외측으로 갈수록 확대되도록 나선형으로 똬리(감아)를 틀어 준 상태에서 똬리 형태가 유지되도록 다양한 고정방법을 통해 고정시켜 주었다.

여기서, 상기 고정방법으로는 소음저감재(20)의 일면에 접착제를 도포하여 고정하거나, 천연유(예를 들면, 코코넛 기름)를 도포하여 고정하거나, 타카를 이용하여 고정할 수 있으나, 본 실시 예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일면에 부직포와 같은 천을 덧댄 다음 박음질하여 똬리가 풀리지 않도록 고정하였다.

하지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 이 밖에도 공지의 다양한 방법이 적용될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 상기 소음저감재(20)는 난방향의 섬유질을 꼬아 만들며, 이런 소음저감재(20)를 파일(10)과 캡(30) 사이에 설치한 상태에서 항타 해머(H)로 항타 작업을 실시하게 되면 타격에너지의 손실은 최소화하면서도 항타 해머(H)의 충격을 일정부분 완충하여 파일(10)의 두부가 손상되는 문제를 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 타격시 발생하는 진동을 감쇠시켜 타격음을 현저하게 낮출 수 있으므로 이로 인한 소음문제를 해소할 수 있으며, 더욱이 섬유질 이외에 다른 재료가 첨가되지 않으므로 제조가 상당히 용이하여 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있으며, 나아가 천연재료이므로 사용 후 폐기처리가 상당히 용이하다.

그리고, 상기 소음저감재(20)는 난방향의 섬유질을 꼬아 만든 줄에 다수의 줄을 더 포함하여 이를 꼬아서 인성이 강한 굵은 줄로 형성한 소음저감재(20)를 제작할 수 있고, 더욱이 소음저감재(20)의 두께를 사용목적에 맞게 적절하게 조절할 수 있으며, 반복적인 사용에 따른 파손율을 현저하게 낮출 수 있는 부수적인 효과 역시 함께 기대해 볼 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 파일 항타 구조의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파일(10)을 입설시킨 상태에서 파일(10)의 상면에 소음저감재(20)를 안착시켜 주고, 그 다음 캡(30)을 씌워 준다.

상기와 같이, 조립한 상태에서 항타 해머(H)을 이용하여 캡(30)을 타격하게 되면 항타 해머(H)에 의해 전달된 힘은 소음저감재(20)를 통해 파일(10)로 전달되어 파일(10)은 자연스럽게 지중으로 삽입되며, 특히 소음저감재(20)가 완충 역할을 하게 되면서 파일(10)의 두부가 손상되는 문제를 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 항타 작업이 발생하는 소음의 경우 진동을 소음저감재(20)가 감쇠시켜 타격음을 현저하게 낮출 수 있으므로 이로 인한 소음문제(소음공해에 따른 민원유발)를 해소할 수 있다.

한편, 상기 소음저감재는 다른 실시 형태로 변형될 수 있는데, 도 5는 본 발명에 따른 파일 항타 구조에서 소음저감재의 다른 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 소음저감재에서 완충패드를 따로 발췌하여 보인 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상기 소음저감재(20')는 제1쿠션(21)과 제2쿠션(22) 및 완충패드(23)로 구성되어, 앞서 언급한 제1실시 예와 같이, 파일(10)과 캡(30) 사이에 설치되어 항타 해머(H)의 충격을 완충하여 파일(10)의 두부손상 및 타격음을 줄이는 기능을 한다.

본 실시 예의 경우, 상기 소음저감재(20')를 샌드위치타입으로 제조하였다는 점에 주목할 필요가 있다.

상기 제1·2쿠션(21,22)은, 앞서 언급한 바 있는 제1실시 예와 마찬가지로, 난방향의 섬유질을 꼬아 만든 줄을 똬리 틀어 형성한 것으로서, 코코넛의 겉껍질에서 채취한 난방향의 섬유질을 꼬아 일정한 길이의 줄을 만들고, 만들어진 줄을 중심에서부터 외측으로 갈수록 확대되도록 나선형으로 똬리(감아)를 틀어 준 상태에서 똬리 형태가 유지되도록 다양한 고정방법을 통해 고정시켜 주었다.

여기서, 상기 고정방법으로는 제1·2쿠션(21,22)의 일면에 접착제를 도포하여 고정하거나, 천연유(예를 들면, 코코넛 기름)를 도포하여 고정하거나, 타카를 이용하여 고정할 수 있으나, 본 실시 예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일면에 부직포와 같은 천을 덧댄 다음 박음질하여 똬리가 풀리지 않도록 고정하며, 샌드위치타입으로 제작시 제1·2쿠션(21,22) 및 완충패드(23)을 함께 박음질하여 일체가 되도록 제조함으로서 운송이나 설치 면에서 바람직하다.

하지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 이 밖에도 공지의 다양한 방법이 적용될 수 있다.

본 실시 예의 경우, 상기 제1·2쿠션(21,22)의 형상을 파일(10)의 형상을 고려하여 원판형으로 제조하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 필요에 따라 공지의 다양한 형태로 얼마든지 변형 실시가능하다.

또한, 상기 제1·2쿠션(21,22)은 난방향의 섬유질을 꼬아 만든 줄에 다수의 줄을 더 포함하여 이를 꼬아서 인성이 강한 굵은 줄로 형성할 수 있는데, 이에 의해 제1·2쿠션(21,22)의 두께를 사용목적에 맞게 적절하게 조절할 수 있으며, 반복적인 사용에 따른 파손율을 현저하게 낮출 수 있는 부수적인 효과 역시 함께 기대해 볼 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 완충패드(23)는 불규칙하게 배열한 난방향의 섬유질을 압착하여 일정한 두께로 만든 후 제1·2쿠션(21,22)과 동일한 크기로 성형한 부재로서, 본 실시 예의 경우 제1·2쿠션(21,22) 사이에 배치되어 항타 해머(H)의 충격을 완충하여 파일(10)의 두부손상 및 타격음을 줄이는 기능을 한다.

본 실시 예에 따르면, 상기 완충패드(23)는 제1·2쿠션(21,22)보다 상대적으로 항타 해머(H)의 충격을 더 완충할 수 있다.

따라서, 제1실시 예에서와 같이 단일로 소음저감재(20)를 구성했을 때보다 제2실시 예서와 같이 제1·2쿠션(21,22)과 완충패드(23)로 구성된 소음저감재(20')를 적용했을 경우 항타 해머(H)로부터 전달되는 충격을 보다 효과적으로 완충할 수 있기 때문에 파일(10)의 두부손상 및 타격음으로 인한 소음유발을 현저하게 낮출 수 있다.

도 7은 도 5의 소음저감재가 적용된 파일 항타 구조의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파일(10)을 입설시킨 상태에서 파일(10)의 상면에 소음저감재(20')를 안착시켜 주고, 그 다음 캡(30)을 씌워 준다.

상기와 같이, 조립한 상태에서 항타 해머(H)을 이용하여 캡(30)을 타격하게 되면 항타 해머(H)에 의해 전달된 힘은 소음저감재(20')를 통해 파일(10)로 전달되어 파일(10)은 자연스럽게 지중으로 삽입된다.

특히, 상기 항타 해머(H)에 의해 캡(30)이 아래로 하강하게 되면 샌드위치타입으로 제조된 소음저감재(20')는 압축하게 되는데, 이때 완충패드(23)는 제1·2쿠션(21,22)보다 상대적으로 더 많이 압축되면서 항타 해머(H)로부터 전달되는 충격을 보다 효과적으로 완충하여 파일(10)의 두부손상 및 타격음으로 인한 소음유발을 현저하게 낮출 수 있는 이점이 있으나, 타격에너지의 손실이 발생하여 작업 시간이 다소 늘어나는 문제도 함께 내포하고 있으므로, 이와 같은 소음저감재(20')는 주변에 주택 및 학교 등이 밀집되어 있는 공사지역에서 사용할 경우 소음으로 인한 민원문제를 최소화할 수 있다.

본 실시 예의 경우, 기성품형태로 제조된 소음저감재(20,20')을 도시 및 기재하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 예컨대, 난방향의 섬유질을 꼬은 줄만 있다면 작업현장에서 파일의 크기에 따라 쉽게 똬리 틀어 제작할 수도 있을 것이다.

따라서, 상기와 같은 방법을 통해 파일의 크기에 구애받지 않고 범용적으로 사용 가능한 부수적인 효과적 역시 함께 기대해 볼 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 파일 20.20': 소음저감재 21: 제1쿠션
22: 제2쿠션 23: 완충패드 30: 캡
H: 항타 해머

Claims (4)

1. 파일의 상부에 놓여 항타 시 소음저감 및 완충기능을 발휘할 수 있도록 난방향의 섬유질을 꼬아 줄로 형성한 다음 줄을 똬리 틀어 플레이트로 형성한 것을 특징으로 하는 파일 항타용 소음저감재.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 줄은,
   난방향의 섬유질을 꼬아 만든 다수의 줄을 더 꼬아 인성이 강한 굵은 줄로 형성한 것을 특징으로 하는 파일 항타용 소음저감재.
   
3. 파일의 상면에 얹혀지는 소음저감재와 소음저감재를 감싸며 파일에 씌워지는 캡을 포함하는 파일 항타 구조에 있어서,
   상기 소음저감재는,
   난방향의 섬유질을 꼬아 줄로 형성한 다음 줄을 똬리 틀어 플레이트로 형성한 것을 특징으로 하는 소음 및 완충기능을 향상시킬 수 있는 파일 항타 구조.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 소음저감재는,
   난방향의 섬유질을 꼬아 만든 다수의 줄을 더 꼬아 인성이 강한 굵은 줄로 형성한 것을 특징으로 하는 파일 항타 구조.
   

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