KR20240120192A - 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치는 굴삭기의 붐과 결합되는 베이스플레이트에 힌지축에 의해 회전가능하게 설치되는 리드와, 상기 리드를 따라 가이드되며 구동부에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되는 이송테이블과, 상기 이송테이블에 리드와 나란한 방향으로 지지브라켓에 의해 설치되며 바이브레이터가 구비된 헤드부와, 상기 헤드부의 하부측에 설치되어 에 설치되어 바이브레이터에 의한 진동과 충격력에 의해 시공되는 파일을 파지하는 파일지지부를 구비하며, 상기 베이스플레이트와 리드에 설치되어 베이스플레이트에 대래 파일의 시공각도에 따라 리드의 각도를 조절하기 위한 각도조절부를 구비한다.

Description

태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치{Ramming device for pile construction for solar structures}

본 발명은 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 시트파일의 파지가 용이하고, 시공과정에서 시트파일의 시공을 위한 각을 시공중에 보정할 수 있는 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치에 관한 것이다.

일반적으로 기초공사에서 파일을 시공하는 방법으로 해머로서 파일상단을 타설하여 시공하는 타설시공법과 오거(Auger)머신에 장착된 스크류를 통해 지반을 굴착하여 파일공을 형성하고, 이 굴착된 파일공에 시트파일(SHEET PILE : 강널말뚝)을 근입하는 굴착시공법 등이 이용된다.

상기 타설시공법은 해머로서 파일 상단의 타설 시 타격음과 진동이 크게 발생하는 문제점으로 인해 그 사용상 제약이 많으므로 주로 굴착시공법을 이용하게 된다.

굴착시공법은 항타기의 리더에 설치되는 오거스크류를 이용하여 파일공을 천공하는 천공작업을 수행하고, 바이브레이터를 이용하여 천공된 파일공에 시트파일을 설치하는 근입 작업을 하게 된다.

한편, 재하 하중이 크지 않은 태양광발전모듈과 같은 구조물의 경우, 지지를 위한 파일들을 시공하고, 이 파일에 구조물을 설치하게 된다.

대한민국 공개특허 제 2022-0065724호에는 태양광발전기 시설물의 지지력보강파일이 게시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제 10-2002065호에는 태양광발전장치 설치용 스크류파일이 게시되어 있다.

이러한 스크류파일은 시공시 오거 등을 이용하여 파일을 회전시켜야 하므로 작업성이 상대적으로 떨어진다. 특히 시공되는 파일의 경사지게 시공되는 경우, 시공되는 과정에서 파일의 시공방향을 수정, 즉, 파일의 상단부측을 당기거나 밀어 수정하게 되는데, 시공방향의 보정이 원활하게 이루어지지 않은 문제점이 있다.

한편, 태양광 발전을 위한 파일 즉, 찬넬형상의 빔, I빔이나 H 빔을 시공하기 위해서는 타설공법을 이용하게 되는데, 이를 수행은 굴착기의 붐에 해머를 장착하고, 이용하여 파일의 타격함으로써 이루어진다. 이와 같이 파일을 시공하는 과정에서, 시공방향이 어긋난 경우, 상술한 바와 같이 파일의 단부를 당기거나 밀어 수정하게 되므로 시공의 정확도를 유지하기 어렵고, 작업효율이 상대적으로 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 특허공개 제 2010-0131619호에는 굴착기용 항타발장치가 게시되어 있다. 게시된 항타발장치는 굴삭기에 장착되는 것으로, 굴삭기의 아암부에 연결되는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 구비되면서 진동을 발생시키는 진동체와; 상기 진동체의 사이에 구비어 진동을 발생시키는 바이브레이터로 이루어진다.

상술한 항타발장치는 굴착기의 붐에 바이브레이터가 설치된 하우징이 현가된 구조를 가지고 있으므로 파일을 수직방향으로 시공하기 어렵다.

대한민국 공개특허 제 2022-0065724호 대한민국 등록특허 제 10-2002065호 대한민국 특허공개 제 2010-0131619호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양광을 설치하기 위한 파일의 시공성을 향상시킬 수 있으며, 시공하는 과정에서 파일의 시공각도를 점차적으로 보정 함으로써 파일의 시공방향을 조절할 수 있는 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 굴착기의 붐에 장착하여 굴착기의 붐의 모션과 연동하여 파일 시공작업을 수행할 수 있으므로 파일의 시공효율을 향상시킬 수 있는 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치는 굴삭기의 붐과 결합되는 베이스플레이트에 힌지축에 의해 회전가능하게 설치되는 리드와, 상기 리드를 따라 가이드되며 구동부에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되는 이송테이블과, 상기 이송테이블에 리드와 나란한 방향으로 지지브라켓에 의해 설치되며 바이브레이터가 구비된 헤드부와, 상기 헤드부의 하부측에 설치되어 바이브레이터에 의한 진동과 충격력에 의해 시공되는 파일을 파지하는 파일지지부를 구비하며,

상기 베이스플레이트와 리드에 설치되어 베이스플레이트에 대해 파일의 시공각도에 따라 리드의 각도를 조절하기 위한 각도조절부를 구비한 것을 그 특징으로한다.

본 발명에 있어서, 상기 파일파지부는 찬넬형상의 파일의 단부가 삽입될 수 있도록 파일 단면의 형상으로 이루어진 인입홈이 형성된다.

그리고 이송테이블에 대해 헤드부를 지지하는 지지브라켓에는 파일의 시공시 헤드부에 작용하는 반력을 완충시키기 위한 반력완충수단을 더 구비한다.

태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치는 굴착기의 붐에 장착되어 태양광 발전모듈을 지지하기 위한 파일을 지반에 시공하기 위한 것으로, 파일의 시공이 이루어진 과정에서 파일의 시공각도를 임으로 조정할 수 있으므로 시공성을 향상시킬 수 있다.

또한, 구동부의 체인에 인장력이 작용된 상태에서 파일시공 시 작용하는 반력을 최소화시킬 수 있는 반력완충수단이 설치되어 있으므로 진동이 리드와 굴착기의 붐으로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 시공효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치의 헤드부를 발췌하여 도시한 일부절제 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치의 발력완충유닛을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.

본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치의 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치(10)는 굴삭기의 붐과 결합되는 베이스플레이트(11)에 힌지축에 의해 회전가능하게 설치되는 리드(20)와, 상기 리드(20)를 따라 가이드되며 구동부(25)에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되는 이송테이블(30)과, 상기 이송테이블(30)에 리드(20)와 나란한 방향으로 지지브라켓(31)에 의해 설치되며 바이브레이터(50)가 구비된 헤드부(40)을 구비한다. 상기 헤드부(40)의 하부측에 설치되어 바이브레이터(50)에 의한 진동과 충격력에 의해 시공되는 파일을 파지하는 파일지지부(45)를 구비한다. 그리고 베이스플레이트(11)와 리드(20)에 설치되어 베이스플레이트(11)에 대래 파일(100)의 시공각도에 따라 리드(20)의 각도를 조절하기 위한 각도조절부(60)을 구비하며, 상기 헤드부(40)를 지지하는 지지브라켓(31)에는 파일(100)의 시공시 헤드부(40)에 작용하는 반력을 완충시키기 위한 반력완충유닛(70)을 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치(10)의 베이스테이블(11)은 굴착기의 붐에 설치된 커플러와 결합될 수 있는 것으로, 상면측에는 상기 커플러와 결합되는 결합핀(12)들이 설치된다. 상기 베이스테이블(11)와 리드(20)의 연결은 베이스테이블(11)의 전면측에 경사진 경사지지부(13)이 형성되고, 이 경사지지부(13)가 상기 리드(30)와 힌지핀(14)에 의해 결합된 구조를 가진다.

상기 베이스테이블(11)은 도 4에 도시된 바와 같이 리드(20)의 측면에 설치될 수 있다. 이 경우 작업자가 파일의 시공상태를 직접적으로 확인할 수 있으므로 파일의 시공에 따른 운전자의 시야를 확보할 수 있다.

상기 리드(20)는 상기 제1,2리드부재(21)(22)가 소정간격 이격될 수 있도록 평행하게 설치되도록 이의 양단부가 고정부재에 의해 고정된 구조를 가진다. 상기 제1,2리드부재(21)(22)는 두개의 찬넬로 이루어질 수 있는데, 찬넬의 날개부가 왼측을 향하도록 설치된다.

그리고 리드(20)에는 구동부(25)에 의해 리드를 따라 슬라이딩 가능하게 이송테이블(30)이 설치된다. 이 이송테이블(30)은 리드(20)를 구성하는 제 1,2리드부재(21)(22)의 날개와, 리드(20)의 전면을 따라 가이드될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 구동부(25)는 상기 이송테이블(30)을 리드(20)을 따라 승강시킬 수 있는 것으로, 상호 소정간격 이격된 제1,2리드부재(21)(22) 사이의 상다부측에 유압모터(29)에 의해 회전되는 되는 구동스프로킷(26)이 설치되고, 상호 소정간격 이격된 제1,2리드부재(21)(22)의 하부측에 종동스프로킷(27)이 설치된다. 상기 구동스프로킷(26)과 종동스프로킷(27)에는 체인(28)가 걸리는데, 이 체인(28)의 양단부는 상기 이송테이블(30)의 상하부에 각각 고정된다. 따라서 유압모터(29)가 정역회전함에 따라 이송테이블(30)이 리드(20)를 따라 승강된다.

상기 이송테이블(30)에는 지지브라켓(31)에 의해 지지되는 헤드부(40)가 설치된다. 상기 헤드부(40)는 지지브라켓(31)에 의해 지지되는 지지프레임(41)과 상기 지지프레임(41)에 설치되어 파일(100)을 시공하기 위한 충격력을 발생시키기 위한 바이브레이터(50)가 설치된다. 상기 바이브레이터(50)는 유압에 의해 피스톤이 전후진되면서 진동을 발생시키는 유압브레이커로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 하우징에 유압모터에 의해 회전되어 진동을 발생시키는 편싱웨이트가 설치된 구조로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 지지프레임(41)의 하부에는 파일지지부(45)가 설치될 수 있는데, 상기 파일지지부(45), 상기 파일지지부(45)는 파일(100)의 상단부가 삽입되는 삽입구가 형성되는데, 상기 삽입구는 시공하는 파일의 단면 형상과 동일한 형사응로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 파일(100)의 단부 또는 측면을 파지하는 가동죠와 고정죠를 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 각도조절부(60)은 굴착기의 붐에 장착되는 베이스프레임(11)에 대해 리드(20)의 각도를 조정할 수 있는 것으로 , 상기 베이스프레임(11)과 리드(20)에 본와 로드가 각각 힌지축에 의해 연결되는 적어도 하나의 유압실린더(61)를 구비한다. 그리고 상기 리드(20)에는 리드의 경사각도를 검출하기 위한 각도검출부(62)를 구비하며, 이 각도검출부(62)에 의해 검출된 각도에 의해 상기 유압실린더(61)를 제어할 수 있다. 상기 각도검출부(62)는 자이로센서가 이용될 수 있다.

한편, 헤드부(40)의 파일지지부(45)에 지지된 파일(100)을 시공하는 과정에서 파일의 가하여지는 충격력에 대한 반력을 완충시키기 위한 반력완충유닛(70)은 지지브라켓(31)에 설치된다.

상기 반력완충유닛(70)은 도 2에 도시된 바와 같이 이송테이블(30)으로부터 헤드부(40) 측으로 연장되는 제1브라켓부재(71)가 설치되고, 상기 헤드부(40)에는 제1브라켓부재(71)의 하면측으로 연장되는 제 2브라켓부재(72)가 설치된다. 그리고 상기 제 1브라켓부재(72)의 단부에는 제1브라켓부재(71)에 슬라이딩 하게 가이드로드(73)가 설치되고, 제1,2브라켓부재(71)(72) 사이의 가이드로드(73)에는 완충부재(74)가 설치된다. 상기 완충부재(74)는 고무패드 또는 탄성스프링이 설치될 수 있다.

그리고 상기 반력완충유닛(70)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 이송테이블(30)과 연결된 체인(38)에 작용하는 인장력 즉, 파일의 시공 시 이송테이블(30)을 리드(20)를 파일이 시공되는 방향인 하방을 이송시키기 위해 이송테이블(30)의 하부와 연결된 체인(28)에 작용하는 반력을 감쇄시키기 위한 보조 반력완충유닛(80)을 더 구비한다.

상기 보조반력완충유닛(80)은 상기 리드(20)에 설치되는 것으로, 지지하우징(81)에 설치된 가이드봉(82)들에 슬라이딩 가능하게 완충지지부재(83)가 설치되고, 상기 완충지지부재(83)에는 상기 체인(28)과 결합되는 아이들스프로킷(85)이 설치된다. 그리고 상기 가이드봉(82)들에는 상기 완충지지부재(83)을 체인에 인장력이 작용하도록 외측방향으로 탄성바이어스 시키는 탄성스프링(84)들을 구비한다.

상기 아이들스프로킷(85)가 지지되는 완충지지부재(83)은 쇽업쇼바에 의해 지지될 수도 있다.

한편, 태양광 구조물을 지지를 위한 파일(100)은 디귿지형의 찬넬로 이루어질수 있으며, 양날개의 단부가 외측으로 확개된 확개부(101)를 구비할 수 있다. 그러나 상기 파일(100)은 사술한 실시에에 의해 한정되지 않고, H빔, C형 찬넬 등으로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치를 이용하여 태양광발전장치를 설치하기 위한 절결지 또는 나대지에 태양광 구조물을 설치하기 위한 파일(100)을 시공하기 위해서는 굴착기의 붐의 설치된 퀵커플러를 이용하여 베이스프레임(11)에 설치된 결합핀(12)과 결합한다.

이 상태에서 상기 리드(20)에 구동부(25)의 유압모터(29)를 작동시켜 이송테이블(30)를 상승시킨다. 그리고 상기 이송테이블(30)에 설치된 헤드부의 파일지지부(45)에 시공하고자 하는 파일(100)을 장착하고, 구동부 즉, 유압모터를 조작하여 이송테이블을 하강시켜 파일(100)의 단부를 시공위치에 위치시킨다.

그리고 구동부(25)를 이루는 유압모터(29)를 이용하여 구동스프로킷(26)를 회전시킴으로써 이송테이블(30)에 하강력을 제공함과 아울러 바이브레이터(50)를 구동시켜 상기 파일(100)에 가진력을 제공한다. 따라서 바이브레이터(50)의 진동 충격력이 파일(100)에 전달됨으로써 파일(100)이 시공된다.

이러한 과정에서 파일(100)을 시공하기 위하여 파일에 가하여지는 충격력의 일부는 파일에 의해 반력으로 헤드부(40)에 작용하게 된다.

이러한 반력은 헤드부(40)의 파일지지부(45)를 통하여 이송테이블(30)로 전달되게 되므로 이송테이블(30)이 일시적으로 상방향으로 상승,후 하강하게 되며, 이송테이블(30)의 하단부측과 연결되어 파일(100)의 시공방향으로 외력을 가하기 위하여 종동스프로킷(27)과 연결된 체인(28)이 진동시키게 된다. 이러한 진동과 완충력은 지지브라켓(31)에 설치된 반력완충유닛(70)과 보조 반력완충유닛(80)에 의해 리드(20)와 굴착기의 붐에 전달되는 것이 방지된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 반력완충유닛(70)은 상기 헤드부(40)로 부터 연장되는 제 2지지브라켓(72)과 상기 이송테이블(30)으로부터 상기 제 2지지브라켓(72)의 상부로 소정간격 이격될 수 있도록 설치되는 제 1지지브라켓(71)의 사이에 완충부재(74)가 설치되어 있으므로 1차적으로 헤드부(40)에 작용하는 충격 및 진동이 감쇄된다.

또한 헤드부(40)에 작용하는 반력과 충격력에 의해 이송테이블(30)이 리드(20)를 따라 승강방향으로 작용함으로써 체인(28)에 의해 작용하는 진동은 감쇄되어 체인(28)이 진동하면서 발생하는 소음의 감소와 이송테이블(30)이 승강에 따른 감쇄작용으로 진동을 감쇄시킬 수 있다. 이는 상기 보조반력완충유닛(80)의 아이들스프로킷(85)은 체인(28)과 치합되고, 이 아이들스프로킷(85)를 지지하는 완충지지부재(83)가 탄성스프링(84)에 의해 외측으로 탄성바이어스 되는 구조를 가지고 있으므로 체인(28)에 작용하는 장력의 변화에 의한 진동을 방지할 수 있다.

또한, 상기 파일지지부(45)에는 시공되는 파일( 200)의 단면의 형상과 동일한 형상을 가지고 있으므로 파일의 흔들림 및 소음의 발생을 줄일 수 있으며, 시공시 파일(100)의 각도검출센서에 의해 검출되는 각도가 파일의 시공각도와 일치하지 않은 경우, 시공이 이루어지는 정에서 각도조절부(60)의 유입실린더(61)를 조작하여 상기 리드(20)의 각도를 점차적으로 변화시키면서, 파일(100)의 시공시 각도의 오차가 보정될 수 있다.

이상에서 같이 본 발명은 파일의 시공에 따른 진동과 소음의 발생을 줄일 수 있으며, 파일의 의 시공성을 향상시킬 수 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.

본 발명에 따른 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치는 파일의 시공각도의 오차를 파일을 시공과정에서 보정할 수 있으므로 각종 건축현장에서의 파일시고, 시추기, 천공장치 등에 널리 적용 가능하다.

Claims (4)

1. 굴삭기의 붐과 결합되는 베이스플레이트에 힌지축에 의해 회전가능하게 설치되는 리드와, 상기 리드를 따라 가이드되며 구동부에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되는 이송테이블과, 상기 이송테이블에 리드와 나란한 방향으로 지지브라켓에 의해 설치되며 바이브레이터가 구비된 헤드부와, 상기 헤드부의 하부측에 설치되어 바이브레이터에 의한 진동과 충격력에 의해 시공되는 파일을 파지하는 파일지지부를 구비하며,
   상기 베이스플레이트와 리드에 설치되어 베이스플레이트에 대래 파일의 시공각도에 따라 리드의 각도를 조절하기 위한 각도조절부를 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 구조물용 파일시공을 위한 래밍장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 파일파지부는 찬넬형상의 파일의 단부가 삽입될 수 있도록 파일 단면의 형상으로 이루어진 인입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 이송테이브과 헤드부의 사이에 파일의 시공시 파일로부터 작용하는 반력을 줄이기 위한 반력완충유닛을 더 구비하며,
   상기 반력완충유닛은 헤드부 측으로 연장되는 제1브라켓부재가 설치되고, 상기 헤드부에는 제1브라켓부재의 하면측으로 연장되는 제 2브라켓부재가 설치되며, 상기 제 1브라켓부재의 단부에는 제1브라켓부재에 슬라이딩 하게 가이드로드가 설치되고, 제1,2브라켓부재 사이의 가이드로드에는 완충부재가 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서,
   상기 이송테이블의 하부와 연결된 체인에 작용하는 반력을 감쇄시키기 위한 보조 반력완충유닛이 더 구비되며,
   상기 조반력완충유닛은 상기 리드에 설치되는 것으로, 지지하우징에 설치된 가이드봉들에 슬라이딩 가능하게 완충지지부재가 설치되고, 상기 완충지지부재에는 상기 체인과 결합되는 아이들스프로킷이 설치되며, 상기 가이드봉들에는 상기 완충지지부재을 체인에 인장력이 작용하도록 외측방향으로 탄성바이어스 시키는 탄성스프링들을 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 구조물용 파일 시공을 위한 래밍장치.
   
   

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