KR20230055755A

KR20230055755A - 해양용 항타 장치

Info

Publication number: KR20230055755A
Application number: KR1020210139524A
Authority: KR
Inventors: 최용한; 김세연
Original assignee: 제일스틸 주식회사
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2021-10-19
Publication date: 2023-04-26
Also published as: KR102627767B1

Abstract

본 발명은 철근을 해저면에 항타하기 위한 해양용 항타 장치에 관한 것으로서, 항타 작업 과정에서 해저면에 맞닿아 지지되는 베이스(200); 상기 베이스(200)에 고정 설치되는 수직 프레임(100); 및 상기 상기 수직 프레임(100)에 구비된 가이드 레일(110)을 따라 상하 방향으로 움직이되, 상기 철근(500)의 상단을 가격하기 위한 타격봉(320)이 구비된 해머부(300)를 포함하되, 상기 철근(500)은 해상에서 상기 타격봉(320)에 장착되고, 상기 철근(500)이 상기 타격봉(320)에 장착된 상태로 항타 장소까지 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

해양용 항타 장치 {Pile Driver for Marine Enviroment}

본 발명은 해양용 항타 장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 철근을 기립 시킨 상태에서 해저면에 손쉽게 박기 위한 해양용 항타 장치에 관한 것이다.

양식장 건설 및 유지 과정에서 다수의 콘크리트 구조용 철근을 해저면에 항타해야 하는 경우가 자주 발생한다. 종래에도 해저면에 파일을 박기 위한 해양용 항타 장치가 존재하였으나, 주로 직경이 큰 구조용 파일을 해저면에 박기 위한 것으로서, 직경이 비교적 작은 콘크리트 구조용 철근을 해저면에 박아야 하는 양식장 등에서 사용하기에는 적합하지 아니하였다.

그리고 항타 장치를 이용하여 철근을 해저면에 박는 과정에서, 철근이 해저면에 박히기 전에 철근을 수직으로 세운 상태로 유지해야 하는데, 이를 위하여 별도의 가이드 설비를 이용하거나 작업자가 직접 철근을 수직 상태로 유지해주어야 하므로 작업 효율이 낮아질 수 밖에 없었다.

등록특허공보 제10-2191772호 (공고일: 2020.12.16.) 공개특허공보 제10-2016-0021153호 (공개일: 2016.02.24.) 공개특허공보 제10-2003-0078228호 (공개일: 2003.10.08.)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철근을 해저면에 항타하는 과정에서, 별도의 가이드 장비 또는 작업자가 없는 상태로도 철근을 수직으로 유지한 상태에서 항타 작업을 진행할 수 있는 해양 항타 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 철근(500)은 상기 타격봉(320)의 하단에 소정 깊이로 형성된 철근 고정홈(321)에 삽입되되, 상기 철근(500)이 상기 철근 고정홈(321)에 삽입된 상태로 항타 장소까지 이동할 수 있다.

그리고, 상기 철근(500)이 상기 철근 고정홈(321)으로부터 빠지지 않도록 고정하기 위한 철근 고정 끈(550)을 더 포함하되, 상기 철근 고정 끈(550)의 일단은 상기 철근(500)에 묶이고, 상기 철근 고정 끈(550)의 타단은 상기 해머부(300) 또는 상기 수직 프레임(100)의 일부에 묶이는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 일단이 상기 철근(500)에 묶인 상기 철근 고정 끈(550)의 타단은 상기 타격봉(320)에 묶이되, 상기 타격봉(320)의 왕복 운동이 발생하는 순간 상기 철근 고정 끈(550)이 절단되는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 철근(500)은 철근림(510)을 더 포함하되, 상기 철근림(510)에 의하여 상기 철근 고정 끈(550)이 묶인 매듭 부분이 상기 철근(500)을 따라 이동하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 해양용 항타 장치는 해머부의 타격봉 하단에 철근 고정홈을 형성하되, 철근 고정홈에 철근을 삽입하고 이를 철근 고정 끈으로 묶어서 철근이 철근 고정홈으로부터 이탈하지 않도록 한 상태에서 해양용 항타 장치를 해저면까지 내려보냄으로써, 별도의 가이드 장비 또는 작업자 없이도 항타 과정에서 철근을 수직으로 유지할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 해양용 항타 장치를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 해양용 항타 장치의 전체적인 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 해양용 항타 장치의 해머부를 도시한 것이다.
도 5는 항타 대상인 철근을 도시한 것이다.
도 6은 철근 고정홈에 철근을 장착하는 과정을 도시한 것이다.
도 7은 철근과 타격봉을 철근 고정 끈으로 묶은 상태를 도시한 것이다.
도 8 내지 도 12는 철근이 장착된 해양용 항타 장치를 항타 장소까지 이동시키고 항타 작업을 진행하는 과정을 순서대로 도시한 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 해양용 항타 장치의 전체적인 구성을 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예를 통하여 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시적으로 소개되는 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 해양용 항타 장치의 사시도이다. 본 발명에 따른 해양용 항타 장치는 해양 구조물 건설에 주로 사용되는 항타 장치와 비교하여 비교적 소형으로 제작되며, 항타 장치의 전체 구조물이 수면 아래로 잠기도록 형성된다. 베이스(200)는 해양용 항타 장치가 해저면에 안착하여 항타 작업을 진행할 때 해양용 항타 장치의 전체적인 구조물을 지지하기 위한 요소이다. 항타 작업 과정에서 진동 또는 수류에 의해서 항타 장치의 위치가 변하는 것을 최소화하기 위하여, 베이스(200)에는 고정용 레그(210)가 더 구비될 수 있는데, 바람직하게는 고정용 레그(210)는 하방으로 휘어진 갈고리형 구조물일 수 있다.

베이스(200)의 상단에는 수직 프레임(100)이 고정 설치되는데, 바람직하게는 다수 개의 평행한 기둥형 구조물을 포함할 수 있다. 그리고 평행한 기둥형 구조물에는 가이드 레일(110)이 형성될 수 있는데, 상기 가이드 레일(110)을 따라서 해머부(300)가 상하 방향으로 이동할 수 있다.

해머부(300)는 내부에 유압 실린더가 내부에 구비되어 타격봉(320)을 왕복 운동시키기 위한 요소로서, 도 4는 도 2에 도시된 해양용 항타 장치에서 해머부(300)만을 확대하여 도시한 것이다. 해머부(300)는 유압 라인(350)을 통하여 해상의 바지선 또는 선박에 설치된 유압 펌프로부터 유압 실린더의 구동에 필요한 구동력을 전달받게 된다. 유압에 의한 해머부의 작동 자체는 종래기술에 해당하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 해머부(300)의 상단은 견인선(340)에 연결되어 있는데, 견인선(340)은 다시 해상의 크레인과 연결되어 있다. 해상의 크레인에 의하여 견인선(340)을 잡아당기거나 놓는 것에 의해서 해머부(300)는 상하 방향으로 움직일 수 있게 된다. 더 자세하게는 헤머부(300)에는 가이드 롤러(310)가 구비되어 있고, 상기 가이드 롤러(310)는 수직 프레임(100)의 가이드 레일(110)을 따라서 움직이게 되므로, 해머부(300)는 수직 프레임(100)의 가이드 레일(110)을 따라서 상하 방향으로 움직일 수 있다.

도 5는 해저면에 항타할 대상인 철근(500)을 도시하고 있는데, 일반적인 규격의 콘크리트 구조물용 철근과 다르지 아니하다. 다만 철근(500)을 끈으로 묶었을 때 매듭 부분이 풀리거나 움직이지 않도록 끈 고정부(520)를 형성하기 위하여 철근(500)의 소정 부분에 철근림(510)을 부착할 수 있다. 철근림(510)에 의해서 매듭 부분이 철근(500)의 길이 방향으로 움직이게 되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 해양용 항타 장치의 견인선(340)을 해상에 설치된 크레인에 의하여 당겨서 해양용 항타 장치를 해수면 위로 끌어올린 상태에서, 철근(500)을 설치하는 과정을 도시한 것이다. 견인선(340)은 해머부(300)에만 연결되어 있어서, 견인선(340)을 당길 경우 처음에는 해머부(300)만 수직 프레임(100)의 가이드 레일(110)을 따라서 상승하게 되지만, 해머부(300)가 수직 프레임(100)의 상단과 맞닿게 되면 그 다음부터는 해머부(300) 뿐만 아니라 수직 프레임(100)을 포함한 해양용 항타 장치 전체가 상승하게 된다. 해양용 항타 장치가 해상 위로 들어올려진 상태에서, 해상의 작업자는 철근(500)을 해양용 항타 장치에 장착하게 된다. 구체적으로 타격봉(320)의 하단에는 철근 고정홈(321)이 소정 깊이로 형성되어 있는데, 해상의 작업자는 항타 대상인 철근(500)의 일단을 철근 고정홈(321)으로 밀어 넣어서 철근(500)의 일단이 철근 고정홈(321)의 바닥면에 닿도록 한다.

철근(500)의 일단을 철근 고정홈(321)에 삽입하는 것에 의하여 철근(500)의 수직을 유지하는 것이 가능하기는 하지만, 위 상태만으로는 철근(500)이 철근 고정홈(321)으로부터 이탈할 가능성이 있으므로, 철근(500)의 위치를 고정시키기 위한 요소가 필요하다. 도 7은 철근(500)의 위치를 고정시키기 위한 일 실시예를 도시하고 있는데, 철근(500)에 철근 고정 끈(550)의 일단을 묶고, 철근 고정 끈(550)의 타단을 타격봉(320)의 소정 부분에 묶은 상태를 도시한 것이다. 바람직하게는 철근 고정 끈(550)의 일단은 철근림(510)에 의해서 형성된 끈 고정부(520)에 묶게 되고, 철근 고정 끈(550)의 타단은 타격봉(320)에 형성된 끈 고정용 림(322)에 걸리도록하여 묶게 되면, 매듭 부분이 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 철근 고정 끈(550)에 의해서 철근(500)이 철근 고정홈(321)으로부터 이탈하는 것을 방지하게 되므로, 해양용 항타 장치가 항타 장소까지 이동하는 과정에서 철근(500)은 안정적으로 해양용 항타 장치 내에서 위치를 유지할 수 있게 된다. 도 7의 실시예에서는 철근 고정 끈(550)의 타단이 타격봉(320)에 묶였으나, 수직 프레임(100)의 소정 부분에 묶는 것도 가능할 것임을 통상의 기술자라면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다.

도 8 내지 도 12는 본 발명에 따른 해양용 항타 장치를 이용하여 철근을 항타하는 과정을 순차적으로 도시한 것이다. 도 8은 도 6 및 도 7의 과정을 통하여 항타 대상인 철근(500)을 장착한 상태의 해양용 항타 장치를 크레인과 연결된 견인선(340)에 의해서 수중(W)으로 진입시키는 상태를 도시한 것이다.

도 9는 해양용 항타 장치의 베이스(200)가 해저면(G)에 안착한 상태를 도시하고 있는데, 하방으로 휘어진 고정용 레그(210)가 해저면(G)을 파고들면서 해양용 항타 장치의 위치가 수류 등에 의해서 영향을 받지 않도록 한다. 베이스(200)가 해저면(G)에 안착한 이후에도 견인선(340)을 계속 내리게 되면 베이스(200) 및 이와 연결된 수직 프레임(100)의 위치는 변화하지 않는 상태에서 해머부(300)만 수직 프레임(100)의 가이드 레일(110)을 따라서 하방으로 움직이는데, 보통 철근(500)의 하단 부분이 해저면(G)에 닿을 때까지 해머부(300)는 가이드 레일(110)을 따라서 움직이게 된다.

도 10은 해머부(300)에 내장된 유압 실린더가 구동하여 타격봉(320)을 왕복운동시키는 상태를 도시한 것이다. 타격봉(320)이 왕복운동하면서 철근(500)의 상단 부분을 두드리게 되는데, 통상 이 과정에서 철근 고정 끈(550)의 절단이 발생하게 된다. 그러므로 작업자가 해저로 내려가서 철근 고정 끈(550)을 절단하는 작업을 따로 해줄 필요는 없다. 타격봉(320)의 왕복 운동 과정에서 철근 고정 끈(550)의 절단이 제대로 이루어지기 위해서는 철근 고정 끈(550)의 길이가 너무 길어서는 아니되고, 타격봉(320)의 왕복 이동 거리 만큼의 변동이 생겼을 때 쉽게 끊어질 수 있을 정도의 길이를 가져야할 것임은 통상의 기술자라면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다.

도 11은 항타 작업이 마무리된 상태를 도시하고 있는데, 해상의 크레인이 견인선(340)을 당기게 되면 해머부(300)는 수직 프레임(100)의 가이드 레일(110)을 따라서 상방으로 이동하게 되고, 타격봉(320)과 항타가 마무리된 철근(500)은 분리된다.

해머부(300)가 수직 프레임(100)의 최상단에 도달한 상태에서, 견인선(340)을 더 당기게 되면 도 12에 도시된 것과 같이 해머부(300)를 포함한 해양용 항타 장치 자체가 해저면(G)에서 이탈하여 상승하게 된다. 그리고 해양용 항타 장치를 수면 위로 완전히 올린 상태에서 다시 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같은 철근 장착 작업을 진행한 다음 도 8 내지 도 12의 작업을 반복하게 된다.

100: 수직 프레임 110: 가이드 레일
200: 베이스 210: 고정용 레그
300: 해머부 310: 가이드 롤러
320: 타격봉 321: 철근 고정홈
322: 끈 고정용 림
340: 견인선 350: 유압 라인
500: 철근 510: 철근림
520: 끈 고정부 550: 철근 고정 끈

Claims

철근을 해저면에 항타하기 위한 해양용 항타 장치에 관한 것으로서,
항타 작업 과정에서 해저면에 맞닿아 지지되는 베이스(200);
상기 베이스(200)에 고정 설치되는 수직 프레임(100); 및
상기 상기 수직 프레임(100)에 구비된 가이드 레일(110)을 따라 상하 방향으로 움직이되, 상기 철근(500)의 상단을 가격하기 위한 타격봉(320)이 구비된 해머부(300)를 포함하되,
상기 철근(500)은 해상에서 상기 타격봉(320)에 장착되고, 상기 철근(500)이 상기 타격봉(320)에 장착된 상태로 항타 장소까지 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 해양용 항타 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 철근(500)은 상기 타격봉(320)의 하단에 소정 깊이로 형성된 철근 고정홈(321)에 삽입되되,
상기 철근(500)이 상기 철근 고정홈(321)에 삽입된 상태로 항타 장소까지 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 해양용 항타 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 철근(500)이 상기 철근 고정홈(321)으로부터 빠지지 않도록 고정하기 위한 철근 고정 끈(550)을 더 포함하되,
상기 철근 고정 끈(550)의 일단은 상기 철근(500)에 묶이고, 상기 철근 고정 끈(550)의 타단은 상기 해머부(300) 또는 상기 수직 프레임(100)의 일부에 묶이는 것을 특징으로 하는 해양용 항타 장치.
청구항 3에 있어서, 일단이 상기 철근(500)에 묶인 상기 철근 고정 끈(550)의 타단은 상기 타격봉(320)에 묶이되,
상기 타격봉(320)의 왕복 운동이 발생하는 순간 상기 철근 고정 끈(550)이 절단되는 것을 특징으로 하는 해양용 항타 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 철근(500)은 철근림(510)을 더 포함하되, 상기 철근림(510)에 의하여 상기 철근 고정 끈(550)이 묶인 매듭 부분이 상기 철근(500)을 따라 이동하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 해양용 항타 장치.