KR20170077074A - 진동파일 드라이버의 클램프 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명의 진동 파일 드라이버의 파일클램프 유닛은 파일이 삽입되는 중공부는 내부진동본체부와, 상기 내부진동본체부의 외주면을 감싸며 내부진동본체가 진동가능 하도록 진동지지유닛에 의해 지지된 중간본체부와, 상기 내부진동본체부의 하부측에 설치되어 파일을 박거나 인출하기 위한 진동력을 제공하는 진동발생유닛과. 상기 내부진동본체부의 하부측에 설치되어 중공부에 삽입되는 파일을 클램핑 하기 위한 것으로,
상기 내부진동본체에 설치되는 클램프 프레임과, 상기 클램프 프레임에 설치되는 고정죠와, 상기 고정죠와 대응되는 클램프 프레임의 가동죠장착부에 설치되며 액튜에이터에 의해 전, 후진되는 가동죠와, 상기 클램프 프레임에 설치되어 시공하기 위한 파일을 파일삽입부로 견인 및 가이드 하기 위한 파일가이드부를 구비한다.

Description

진동파일 드라이버의 클램프 유닛{clamp unit of vibrating Pile driver}

본 발명은 진동파일 드라이버에 관한 것으로, 더 상세하게는 굴삭기에 설치되어 진동을 이용하여 파일 시공하기 위해 파일을 파지하기 위한 진동파일 드라이버의 클램프 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 토목 및 주택 건축물의 기초공사, 연약지반의 보강작업 등에서의 파일 시공은 압입 또는 항타공법을 이용하게 된다. 기초공사를 위한 파일은 콘크리트파일, 강관파일, 철골빔, 스크류 파일 등이 이용된다. 이러한 파일들을 시공하기 위해서는 항타기를 이용하여 파일의 상단부를 타격하거나, 스크류 파일의 경우, 오거를 이용하여 시공부위에 꽂아 회전시키게 된다.

상기와 같이 파일, 특히 콘크리트파일, 철골빔, 강관파일 등은 타격하여 시공하는 경우, 타격부위가 손상되는 문제점이 있으며, 박힌 파일의 인출이 용이하지 않은 문제점이 있다.

일본특허 평07-102562호에는 자주식 진동항타기가 게시되어 있다. 게시된 진동항타기는 스스로 움직이는 지주수단과, 이 지주수단으로 구동력을 부여하고, 지주수단에 의해 회전가능하게 구동장치와, 이 구동장치에 대해 수평방향으로 적지수단을 신축하는 제 1신축수단과, 상기 제 1신축수단에 대해 가이드구를 따라 수직방향으로 적지수단을 신축시키는 제 2신축수단과, 상기 적지수단에서 설치되어 적어도 파일을 협지하는 수단과 진동을 부여하는 가진기를 구비한다.

그리고 일본공개특허 제 2006-169942호에는 진동병용 파일박는 기계 및 진동병용 회전식 항타공법이 게시되어 있다.

파일박는 기계는 파일이 삽입할 수 있는 구멍이 중심선을 따라 상하로 관통하고, 또한 파일을 파지하는 파일척과, 상기 파일척에 진동을 부여하는 가진기와, 파일척에 파지된 파일에 대하여 파일의 길이 방향 중심선 주위의 회전을 부여하는 기구를 구비한다.

그리고 대한민국 공개특허 제 1992-0014996호에는 진동파일드라이버가 게시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 종래의 파일 박는 장치는 중공부에 삽입되어 파일척에 의해 파지된 파일에 진동을 가하거나 회전시킬 수 있다.

그러나 파일 시공을 위하여 파일의 파지 시 또는 파일의 시공 및 인출을 위하여 클램프에 대해 파일의 상대 이동이 필요한 경우, 클램프 부위와의 마찰로 인하여 파일의 이동이 원활하게 이루어지지 않은 문제점이 있다. 특히, 적재되어 있거나 수평방향으로 놓여진 파일을 파지하기 위해서는 파일의 하중이 전동파일 드라이버의 파일 삽입부 또는 고정죠에 작용하게 됨으로써 파일의 파지에 따른 작업효율이 상대적으로 떨어지는 문제점이 있다.

일본공개특허 제 2006-169942호

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 진동파일드라이버에 설치되어 파일의 파지 및 시공 시 파일 고정을 위한 죠들과의 마찰을 줄일 수 있으며, 파일의 파지에 따른 작업효율을 향상시킬 수 있는 진동파일 드라이버의 파일 클램프 유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 시공하고자 하는 파일을 진동파일드라이버의 파일삽입부로 유입(견인)시킬 수 있는 진동파일 드라이버의 파일 클램프 유닛을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 진동 파일 드라이버의 파일클램프 유닛은

파일이 삽입되는 중공부는 내부진동본체부와, 상기 내부진동본체부의 외주면을 감싸며 내부진동본체가 진동가능 하도록 진동지지유닛에 의해 지지된 중간본체부와, 상기 내부진동본체부의 하부측에 설치되어 파일을 박거나 인출하기 위한 진동력을 제공하는 진동발생유닛과. 상기 내부진동본체부의 하부측에 설치되어 중공부에 삽입되는 파일을 클램핑 하기 위한 것으로,

상기 내부진동본체에 설치되는 클램프 프레임과, 상기 클램프 프레임에 설치되는 고정죠와, 상기 고정죠와 대응되는 클램프 프레임의 가동죠장착부에 설치되며 액튜에이터에 의해 전, 후진되는 가동죠와, 상기 클램프 프레임에 설치되어 시공하기 위한 파일을 파일삽입부로 견인 및 가이드 하기 위한 파일가이드부를 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 파일가이드부는 상기 고정죠에 의해 회전가능하게 설치되어 시공하고자 파일과 접촉되어 파일을 견인하기 위한 제1가이드롤러와, 상기 고정죠에 설치되어 상기 제1가이드롤러를 회전시키기 위한 제1액튜에이터를 구비한다.

그리고 상기 파일가이드부는 보조파일가이드롤러부를 더 구비하는데, 상기 보조파일가이드롤러부는 클램프 프레임에 설치된 고정브라켓과, 상기 고정브라켓과 힌지핀에 의해 회전가능하게 설치되며 단부측에 파지를 위한 파일과 접촉되어 가이드 하는 제2가이드롤러가 설치된 회전링크와, 상기 클램프 프레임에 설치되어 상기 회전링크를 회전시키기 위한 제2액튜에이터를 포함한다.

본 발명의 진동파일 드라이버는 시공하고자 하는 파일을 가이드 하여 파일에 의 파지에 따른 작업효율을 향상시킬 수 있으며, 파일에 대해 진동드라이버에의 이동을 원활하게 할 수 있어 파일의 파지 및 시공성을 향상시킬 수 있다. 특히 시공하고자 하는 파일을 진동드라이버의 파일 삽입부로 이동시킬 수 있으므로 파일의 파지가 용이하고, 파일의 장착을 위한 별도의 장비가 필요하지 않다.

그리고 파일을 다양한 각도에서 파지할 수 있으므로 작업의 영역을 확대할 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 진동 파일 드라이버의 를 도시한 절제사시도,
도 2는 도 1에 도시된 파일 클램프 유닛을 발췌하여 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 파일 클램프 유닛의 일부절제 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 파일 클램프 유닛의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 파일 클램프 유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도.
도 6 내지 도 8을 굴삭기에 진동파일 드라이버에 장착된 상태에서 파일의지지 상태를 나타내 보인 도면,
도 9은 굴삭기에 진동파일 드라이버에 장착된 상태에서 파일의 시공상태를 나타내 보인 도면.

본 발명에 따른 진동 파일 드라이버는 진동을 이용하여 파일을 시공할 수 있는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다.

본 발명에 따른 진동 파일 드라이버(10)의 드라이버 본체(11)는 파일이 삽입되는 중공부(21)가 길이 방향으로 형성된 내부진동본체부(20)와, 상기 내부진동본체부(20)의 외주면을 감싸며 내부진동본체(20)가 진동 가능하도록 진동지지유닛에 의해 지지된 중간본체부(미도시)를 구비한다. 그리고 상기 중간본체부의 외주면에는 이를 감싸는 외부본체부(50)가 설치되는데, 상기 중간본체부와 외부본체부(50)의 사이에는 상기 외부본체부(50)에 대해 중간본체부를 회전가능하게 지지하는 베어링유닛이 설치된다. 상기 내부진동본체부(20)의 하부측에 중공부(21)에 삽입되는 파일 또는 시공을 위한 파일을 클램핑하기 위한 파일클램프유닛(70)이 설치되고, 상기 내부진동본체부(20)의 하부측 즉, 상기 파일클램프유닛(70)의 상부측의 내부진동본체부(20)에는 파일을 박거나 인출하기 위한 진동력을 제공하는 진동발생유닛(30)이 설치된다.

그리고 상기 중간본체부(40)와 외부본체부(50)의 사이에는 도면에 도시되어 있지 않으나 외부본체부(50)에 대해 중간본체부를 정, 역회전시키는 제1회전구동부가 설치되고, 상기 외부본체부(50)에는 굴삭기의 붐(200)에 설치되는 클램프 및 버켓유압실린더(210, 도 5참조)에 의해 회전되는 결합유닛(100)이 설치된다. 상기 결합유닛(100)과 외부본체부(50)에는 결합유닛(100)에 대해 외부본체부(50)를 회전시키는 제 2회전구동부가 설치될 수 있다.

상술한 바와 같은 진동파일드라이버(10)에 있어서, 상기 파일클램프유닛(70)은 다음과 같이 구성된다.

상기 파일클램프유닛(70)은 내부진동본체부(20)에 설치되 진동발생유닛(30)의 하부측에 클램프 프레임(71)이 설치된다. 클램프 프레임(71)은 상기 중공부와 연통되는 중공형상의 파일삽입부(72)가 구비되어 있다.

그리고 파일클램프유닛(70)의 클램프 프레임(71) 하부측에는 파일삽입부(72)의 가장자리로부터 하부로 연장되는 고정죠(73)가 설치되고, 이와 대응되는 측에는 액튜에이터인 유압실린더(74)에 의해 전, 후진되어 파일을 파지하기 위한 가동죠(75)를 구비한다. 그리고 상기 클램프 프레임(71)과 고정죠(73)에 설치되는 것으로, 시공을 위해 클램핑하기 위한 파일을 파일삽입부로 견인 및 가이드 하기 위한 파일가이드부(80)를 구비한다.

상기 파일가이드부(80)는 상기 고정죠(73)에 의해 회전가능하게 설치되어 시공하고자 파일(300)과 접촉되어 파일을 견인하기 위한 제1가이드롤러(81)와, 상기 고정죠(72)에 설치되어 상기 제1가이드롤러(81)를 회전시키기 위한 제1액튜에이터인 유압모터(82)를 구비한다.

상기 제1가이드롤러(81)는 고정죠(73)의 단부측에 설치함이 바람직하다. 상기 제 1가이드롤러(81)는 후술하는 제 2가이드롤러(87)의 직경보다 상대적으로 크게 형성함이 바람직하며, 제 1가이드롤러(81)의 외주면에는 파일(300)과의 마찰접촉력을 크게 형성하기 위한 요철을 형성함이 바람직하다. 상기 제 1가이드롤러(81)의 외주면에 형성된 요철은 유압모터(82)에 의한 제 1가이드롤러(81)의 회전 시 파일(300)의 견인력을 제공할 수 있도록 형성함이 바람직하다.

그리고 상기 고정죠(73)의 단부측은 제1가이드롤러(81) 측으로 파일을 원활하게 가이드 할 수 있도록 제1가이드롤러(81)측으로 경사진 가이드부를 구비할 수 있다.

그리고 상기 파일가이드부(80)는 보조파일가이드롤러부(85)를 더 구비한다. 상기 보조파일가이드롤러부(85)는 고정죠(73)에 설치된 제 1가이드롤러(81)와 대응되는 대각선방향의 클래프 프레임(71)에 설치되는 것으로, 상기 클램프 프레임(71)에 설치된 고정브라켓(86)과, 상기 고정브라켓(86)에 힌지핀(87a)에 의해 회전가능하게 설치되며 단부측에 파지하고자 하는 파일(300)과 접촉되어 가이드 하는 제1가이드롤러(87)가 설치된 회전링크(88)를 구비한다. 그리고 클램프 프레임(71)과 회전링크(88)에 양단부가 연결되어 상기 회전링크(88)를 회전시킴으로써 이의 단부에 설치되는 제 2가이드롤러(87)가 파일삽입부(72)의 중앙부측으로 이동될 수 있도록 하는 제2액튜에이터인 유압실린더(89)를 포함한다.

상기 보조파일가이드롤러부(85)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 클렘프 프레임(71)의 파일 삽입부(72)에 파일(300)의 삽입 시 파일과의 마찰력을 줄일 수 있는 구조이면 가능하다.

그리고 도 5에는 도시된 바와 같이 상기 파일가이드부(150)의 다른 실시예를 나타내 보였다. 이 실시예에 있어서, 상기 실시예와 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도면을 참조하면, 파일가이드부(150)는 고정죠(73)의 단부측에 보조롤러(151)가 설치되고, 이와 대응되는 가동죠(75) 측에는 파일 삽입부(72)로 인입 또는 퇴출시키기 위한 제1가이드롤러(81)가 설치되고, 상기 클램프 프레임(71)에 설치되어 상기 제 1가이드롤러(81)를 회전시키기 위한 제 1액튜에이터인 유압모터(82)가 설치된다. 본 실시예에 있어서, 상기 제1가이드롤러는 가동죠(75)가 설치된 측의 클램프 프레임(71)에 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 진동파일 드라이버의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 따른 진동 파일 드라이버를 이용하여 파일을 박는 작업을 수행하기 위해서는 진동 파일 드라이버(10)의 결합유닛(100)을 굴삭기의 붐(200)에 설치된 커플러에 장착한다.

이 상태에서 상기 내부진동본체부(20)에 설치되는 파일클램프유닛(70)의 고정죠(71)로부터 가동죠(72)를 이격시켜 클램핑모드 상태를 해지한다. 그리고 굴삭기의 붐(200)에 설치되는 버켓유압실린더(210)를 이용하여 드라이버본체(11)의 각도를 조절함과 아울러 시공하고자 하는 파일(300)을 파일삽입부(72)에 삽입되도록 유도한다. 이때에 상기 제1액튜에이터인 유압모터(82)를 이용하여 제 1가이드롤러(81)을 파일(300)을 견인하는 방향으로 회전시킨다. 따라서 파일(300)은 제 1가이드롤러(81)에 의해 파일 삽입부(72)로 유입된다. 특히 제 1가이드롤러(81)의 외주면에는 요철이 형성되어 있으므로 파일(300)과의 마찰력이 증대되어 파일의 견인 및 인입이 원활하게 이루어진다.

상기와 같이 파일 삽입부(72)에 파일을 삽입함에 있어서, 굴삭기의 붐(200)의 단부에 설치되는 진동파일 드라이버의 자세는 도 6,7에 도시된 바와 같이 파일삽입부(72)에 파일(300)의 삽입이 원활하게 이루어질 수 있도록 굴삭기와 제 1,2회전구동부를 이용하여 그 자세를 유지한다.

상기와 같이 파일(300)의 초기 유입이 이루어진 상태에서 상기 보조파일가이드롤러부(85)의 제2액튜에이터인 유압실린더(89)를 작동시켜 회전링크(88)를 전진시킴으로써 이의 단부에 설치된 제 1가이드롤러(87)가 유입되는 파일의 상면을 지지하게 되어 파일삽입부(72)로의 파일(300) 삽입이 원활하게 이루어지게 된다.

상기 제 1,2가이드롤러(81)(87)에 의한 파일의 지지는 도 6, 및 도 7에 지지된 바와 같이 수평 또는 경사지게 설치된 파일의 무게중심이 하부측 즉, 파일 삽입부(72)에 삽입된 하부측에 위치된 경우, 제 1가이드롤러(81)가 일측 하면을 지지하고, 이와 어긋난 상태로 제 2가이드롤러(87)에 의해 파일(300)의 상면을 지지하게 되므로 파일삽입부(72)을 기준으로 하여 파일의 전후 방향으로의 이송이 원활하게 이루어질 수 있다. 이러한 파일(300)의 이송은 유압모터(82)에 의해 제 1가이드롤러(81)의 회전에 의해 이루어질 수 있다.

상기와 같이 파일삽입부(72)로의 파일삽입이 완료되면, 유압실린더(74)에 의해 가동죠(75)가 전진하게 됨으로써 파일을 파지하게 된다.

그리고 도 8에 도시된 바와 같이 파일(300)을 파일삽입부(72)에 인입 및 퇴출함에 있어서, 초기에 보조롤러(151)에 의해 이동되고, 이동된 파일(300)은 클램프 프레임(71)에 설치된 제 1가이드롤러(81)가 유압모터(82)에 의해 회전됨으로써 파일(300)을 이동시키게 된다.

상기와 같이 파일(300)의 파지가 완료되면, 파일(300)을 파일 시공유치로 이동시킨 후, 도 9에 도시된 바와 같이 제1,2회전구동부(90)(110)와 굴삭기의 붐에 설치된 버켓유압실린더(210)을 이용하여 외부본체부(50)에 대해 중간본체부(40)을 회전시켜 원주방향으로의 파일(300)의 자세 및 파일(300)의 시공각도를 조정한다.

상기와 같이 파일(300)의 자세 및 시공각도의 조정이 완료되면, 상기 진동발생유닛(80) 즉, 제1,2진동발생유닛(81)(85)을 이용하여 동시에 진동을 발생시킨다. 이와 같이 하면, 중간본체부(40)에 대해 내부진동본체부(20)가 진동함으로써 파일클램프유닛(70)에 의해 파지된 파일(300)에 시공을 위한 진동이 가하여 짐으로써 파일이 박히게 된다. 이때에 상기 1,2진동발생유닛(81)(85)은 회전이 동기되어 편심웨이트에 의한 진동방향이 상하방향으로 동조되도록 함으로써 파일을 박기 위한 진동타격력을 향상시킬 수 있다.

그리고 일정길이 파일이 박힌 상태에서 파일(300)을 다시 박기거나 인출하기 위해서는 파일(300)의 가동죠(75)에 의한 클램핑 상태를 해지하고 하고, 진동파일 드라이버를 상승시키거나 하강시키게 되는데 이 과정에서 상기 제1가이드롤러(81)와 제 2가이드롤러(87)가 파일(300)의 양측면을 지지 및 가이드 하게 된다. 따라서 파일(300)을 따라 이동하는 진동파일드라이버의 간섭을 최소화 할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 진동 파일 드라이버는 파일을 임의 각도로 시공할 수 있으며, 파일의 직진성을 높일 수 있고, 시공하고자 하는 파일의 별도의 장비 없이 중공부 즉, 파일 삽입부에 장착할 수 있으므로 장비의 운용효율을 향상시킬 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 파일이 삽입되는 중공부는 내부진동본체부와, 상기 내부진동본체부의 외주면을 감싸며 내부진동본체가 진동가능 하도록 진동지지유닛에 의해 지지된 중간본체부와, 상기 내부진동본체부의 하부측에 설치되어 파일을 박거나 인출하기 위한 진동력을 제공하는 진동발생유닛과. 상기 내부진동본체부의 하부측에 설치되어 중공부에 삽입되는 파일을 클램핑 하기 위한 것으로,
   상기 내부진동본체에 설치되는 클램프 프레임과, 상기 클램프 프레임에 설치되는 고정죠와, 상기 고정죠와 대응되는 클램프 프레임의 가동죠장착부에 설치되며 액튜에이터에 의해 전, 후진되는 가동죠와, 상기 클램프 프레임에 설치되어 시공하기 위한 파일을 파일삽입부로 인입 또는 퇴출하기 하기 위한 파일가이드부를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 파일 드라이버의 파일클램프 유닛.
2. 제 1항에 있어서,
   파일가이드부는 상기 고정죠 또는 클램프 프레임의 적어도 일측에 회전가능하게 설치되어 시공하고자 파일과 접촉되어 파일을 인입 및 퇴출시키기 위한 제1가이드롤러와, 상기 고정죠 또는 클렘프 프레임에 설치되어 상기 제1가이드롤러를 회전시키기 위한 제1액튜에이터를 구비한 것을 특징으로 하는 진동파일 드라이버의 파일 클램프 유닛.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 파일가이드부는 보조파일가이드롤러부를 더 구비하며, 상기 보조파일가이드롤러부는 클램프 프레임에 설치된 고정브라켓과, 상기 고정브라켓과 힌지핀에 의해 회전가능하게 설치되며 단부측에 파지를 위한 파일과 접촉되어 가이드 하는 제2가이드롤러가 설치된 회전링크와, 상기 클램프 프레임에 설치되어 상기 회전링크를 회전시키기 위한 제2액튜에이터를 포함한 것을 특징으로 하는 진동파일 드라이버의 파일 클램프 유닛.

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