KR980008300U - 지반굴착장치에 있어서의 케이싱 오가의 케이싱 로드 승강장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 토목공사시 지반에 파일을 박아주거나 또는 지반을 개량하는 지반굴착장치에 있어 해머드릴을 이용하여 굴착할 때 발생되는 토사나 모래 또는 뻘흙과 같은 슬라임(Slime)의 배출작용을 안내하며 아울러 파일공 굴착완료 후에는 파일의 삽입작용을 용이하게 하는 케이싱 로드를 승강조절하는 수단으로서 해머드릴로의 굴착작업시 해머드릴이 굴착하고자 하는 범위안에 있는 부분만 굴착될 수 있도록 하기 위한 지반굴착장치에 있어서의 케이싱 오가의 케이싱 로드 승강장치에 관한 것으로, 상기 오가머신의 하부에 스커트 관체를 감싸고 있는 보호관체 양측의 고정브라켓트 하단부 각각에 형성된 상부 축수부에 힌지에 의하여 하향으로 착설되는 유압실린더와, 상기 스커트 관체에는 2중관 구성으로 된 내, 외측 관체를 착설하되, 상기 내측 관체는 스커트 관체에 고정조립하며, 상기 외측관체는 내측관체의 외주와 슬라이딩 작동이 가능하게 조립되어 신축작동을 수행할 수 있도록 착설된 신축관체와, 상기 신축관체의 내, 외측 관체의 외주면과 내주면에는 서로 맞물릴 수 있도록 형성되어 상??하 슬라이딩 작동을 안내함과 동시 함께 회전할 수 있도록 하는 수직돌부 및 수직요부와, 상기 신축관체의 외측관체 하부측에 착설되며, 상기 외측관체의 회전작동을 자유롭게 하는 베어링이 개재되어 있는 링형 플렌지 및 상기 유압실린더의 작동에 의하여 신축관체의 외측관체가 내측관체의 외주면을 상??하 습동하면서 신축작동할 수 있도록 상기 유압실린더의 피스톤 선단을 힌지결합시킬 수 있도록 한 상기 링형 플렌지의 양쪽에 돌출된 하부 축수부로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

지반굴착장치에 있어서의 케이싱 오가의 케이싱 로드 승강장치

제1도 및 제2도는 본 고안의 실시예를 나타낸 정면도 및 측면도.

제3도 및 제4도는 본 고안의 요부인 승강장치의 설치상태를 나타낸 정면도 및 측면도.

제5도는 본 고안의 요부인 승강장치의 작동상태도.

제6도는 제3도의 A-A선 단면도.

제7도 및 제8도는 본 고안의 승강장치로서 케이싱 로드를 승강작동시켜 지반을 굴착하는 과정을 설명하기 위한 도면들.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 오가머신 2, 12 : 가이드 3 : 암죠인트

4 : 스커트 관체 5 : 해머드릴 5a : 해머로드

6 : 고정브라켓트 7 : 신축관체 8a : 수직돌부

8b : 수직요부 9 : 링형플렌지 10 : 유압실린더

13 : 케이싱 로드 100 : 크롤러 주행장치

본 고안은 각종 토목공사시 지반에 파일을 박아주거나 또는 지반을 개량하는 지반굴착장치에 있어 해머드릴을 이용하여 굴착할 때 발생되는 토사나 모래 또는 뻘흙과 같은 슬라임(Slime)의 배출작용을 안내하며, 아울러 파일공 굴착완료 후에는 파일의 삽입작용을 용이하게 하는 케이싱 로드를 승강조절하는 수단으로서 해머드릴로의 굴착작업시 해머드릴이 굴착하고자 하는 범위안에 있는 부분만 굴착될 수 있도록 하기 위한 지반굴착장치에 있어서의 케이싱 오가의 케이싱 로드 승강장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 토목공사시 콘크리트 파일 등을 박아주기 위하여 해머드릴로 지반을 굴착하는 굴착공법 중 상기 해머드릴과 그 해머드릴 위에 다단으로 연결 조립되는 해머로드를 감싸주는 케이싱 로드를 이용한 이른바 케이싱 오가공법이 채택되고 있다.

종래의 케이싱 오가공법에 사용되는 케이싱 오가장치는 본원인에 의해 선출원된 특허출원 제94-28427호에 상세하게 소개된 바와 같이 오가머신의 구동축과 함께 회전하는 해머로드와, 상기 구동축과 반대방향으로 회전하는 케이싱 로드가 오가머신의 하단부에 함께 다단으로 연결조립되는 구조로 구성되며, 또 상기 케이싱 로드의 최하단에 조립된 것은 해머로드의 드릴비트 보다 조금 높은 위치에 있도록 조립한 상태에서 굴착작업을 진행하므로서 드릴비트에 의하여 굴착된 토사나 모래 등이 해머드릴에서 배출되는 공압에 의하여 케이싱 로드를 통해 신속하게 배토되도록 하고 있다.

그러나 종래의 케이싱 오가장치는 케이싱 로드가 회전작동만 할 뿐 상·하로 승강작동은 할 수 없게 구성되어 있기 때문에 다음과 같은 문제점이 발생된다.

즉, 굴착하고자 하는 지층이 응집력이 약한 연약지반이거나 또는 간척지의 뻘흙일 경우 최하단측 케이싱 로드의 하단부가 해머드릴의 드릴비트와 거의 같은 수평면을 이루고 있게 되면 해머드릴에서 분출되는 공압이 케이싱 로드로 흡인될 때 그 흡인력에 의해 케이싱 로드의 하단부 주위에 있는 토사 또는 뻘흙이 빨려 들어가게 되므로서 굴착하고자 하는 파일공 주변이 붕괴되는 문제점이 발생되었다.

본 고안은 종래와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 오가머신의 하단측에 스커트 관체의 회전작동을 방해하지 않는 고정원통체에 유압실린더를 하향으로 착설하고, 상기 스커트 관체에는 2중관 구성으로 되어 신축작동이 가능한 신축관체의 외측관체의 하단부에는 베어링이 개재되어 있는 링형 플렌지를 착설한 다음 상기 유압실린더의 피스톤 선단부를 상기 링형 플렌지에 힌지결합시키는 구조로서 스커트 관체의 회전작동에 따라 신축관체가 회전할 수 있도록 하며, 또한 상기 유압실린더의 작동으로 신축관체를 신축시킬 수 있도록 하는 수단으로 케이싱 로드를 해머드릴 보다 더 깊게 하강시켜 해머드릴의 굴착작업시 케이싱 로드 내부에 있는 연약토사나 뻘흙만을 굴토할 수 있도록 하는 데 목적을 두고 고안한 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 오가머신의 구동축에 조립된 암죠인트는 중심에 위치하여 해머로드를 다단으로 조립할 수 있으며, 상기 구동축의 주위를 포위하고 있는 스커트 관체에는 케이싱 로드를 다단으로 조립하여서 되는 케이싱 오가장치에 있어서, 상기 오가머신의 하부에 스커트 관체를 감싸고 있는 보호관체 양측의 고정브라켓트 하단부 각각에 형성된 상부 축수부에 힌지에 의하여 하향으로 착설되는 유압실린더와; 상기 스커트 관체에는 2중관 구성으로 된 내, 외측 관체를 착설하되, 상기 내측 관체는 스커트 관체에 고정조립하며, 상기 외측관체는 내측관체의 외주와 슬라이딩 작동이 가능하게 조립되어 신축작동을 수행할 수 있도록 착설된 신축관체와; 상기 신축관체의 내, 외측 관체의 외주면과 내주면에는 서로 맞물릴 수 있도록 형성되어 상·하 슬라이딩 작동을 안내함과 동시 함께 회전할 수 있도록 하는 수직돌부 및 수직요부와; 상기 신축관체의 외측관체 하부측에 착설되며, 상기 외측관체의 회전작동을 자유롭게 하는 베어링이 개재되어 있는 링형 플렌지와; 및 상기 유압실린더의 작동에 의하여 신축관체의 외측관체가 내측관체의 외주면을 상·하 습동하면서 신축작동할 수 있도록 상기 유압실린더의 피스톤 선단을 힌지결합시킬 수 있도록 한 상기 링형 플렌지의 양쪽에 돌출된 하부 축수부와; 로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 본 고안의 실시예를 나타낸 정면도 및 측면도이며, 제3도 및 제4도는 본 고안의 요부인 승강장치의 설치상태를 나타낸 정면도 및 측면도이고, 제5도는 본 고안의 요부인 승강장치의 작동상태도이며, 제6도는 제3도의 A-A선 단면도이고, 제7도 및 제8도는 본 고안의 승강장치로서 케이싱 로드를 승강작동시켜 지반을 굴착하는 과정을 설명하기 위한 도면들을 도시한 것으로, 도면부호 1은 오가머신을 나타내는 것으로, 상기 오가머신(1)은 크롤러 주행장치(100)의 전방에 수직상으로 기립, 고정된 리더(eader)(101)의 상단에 케이블에 의해 매달려 있으며, 또한 오가머신(1)에는 리더(101)의 안내봉(102)을 붙잡고 승강작동을 유도하는 가이드(2)가 상, 중, 하단에 세쌍이 대설되어 있다.

상기 오가머신(1)의 하부측에는 구동축에 직접 부착된 암죠인트(3)와, 상기 암죠인트를 감싸면서 회전하는 스커트 관체(4)가 부착되어 있는 바, 이들 암죠인트(3)와 스커트 관체(4)들이 오가머신(1)의 동력으로 회전작동되는 구체적인 구성은 본원인이 선출원한 특허출원 제94-28427호에 상세하게 소개된 바 있으므로 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

상기 암죠인트(3)에는 해머드릴(5)을 회전시키기 위하여 다단으로 연결되는 해머로드(5a)가 연결되는 것이며, 또한 상기 스커트 관체(4)는 오가머신(1) 하단부의 보호단체(1a)는 회전하지 않는 상태로서 내측에서 회전하는 스커트 관체(4)를 보호하고 있는 것이다.

상기 보호관체(1a)의 외주 양측에 고정브라켓트(6)를 착설하고, 또 상기 고정브라켓트(6) 각각의 하단에는 하향으로 상부 축수부(6a)가 용접되어 있다.

상기 스커트 관체(4)에는 신축관체(7)가 조립되는데, 상기 신축관체(7)는 스커트 관체(4)의 플렌지에 보울트로서 조립되는 내측관체(7a)와 상기 내측관체(7a)의 외주에 상·하로의 슬라이딩작동이 가능하게 조립된 외측관체(7b)로 구성되어 있으며, 또한 상기 내측관체(7a)의 외주면에는 수직돌부(8a)가 다수개 돌설되어 있고, 외측관체(7b)의 내주면에는 상기 수직돌부(8a)를 수용하는 수직요부(8b)가 요설되어 있다.

한편, 상기한 스커트 관체(4)와 내측관체(7a)의 상부 및 외측관체(7b)의 하부 각각에는 보강리브들이 다수 부착되어 있다.

그리고 상기의 외측관체(7b) 하부에는 베어링(도시 생략)이 개재된 링형 플렌지(9)가 부착되어 있는데, 상기 링형 플렌지(9)는 신축관체(7) 즉, 외측관체(7b)의 회전작동은 규제하지 않으면서 외측관체 (7b)를 붙잡아 주는 작용을 하며, 상기 링형 플렌지(9) 양쪽에는 하부 축수부(9a)가 돌설되어 있다.

상기 보호관체(1a)의 상부 축수부(6a)와 링형 플렌지(9)의 하부 축수부(9a)에는 유압실린더(10)가 장착되는데, 상기 상부 축수부 (6a)에는 유압실린더(10)의 몸체가 상부힌지(11a)에 의하여 부착되며, 하부 축수부(9a)에는 피스톤(10a)의 선단은 하부힌지(11b)에 의하여 부착되어 있다.

또한 상기의 링형 플렌지(9)의 이면측에는 리더(101)의 안내봉 (102)을 붙잡고 상·하로 슬라이딩작동하는 한쌍의 가이드(12)가 부착되어 있다.

그리고 상기한 암죠인트(3)에는 앞에서 언급한 바 있듯이 해머드릴(5)이 조립되는 해머로드(5a)가 다단상으로 조립되며, 또 신축관체(7)의 외측관체(7b) 하단플렌지에는 케이싱 로드(13)가 다단으로 연결조립되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도의 실시예와 같이 리더(101)의 상방에 현가된 오가머신(1)에 다단상으로 조립된 해머로드(5a)의 최하단에 있는 해머드릴(5)과 최하단측 케이싱로드(13)의 하단을 거의 일치시킨 상태에서 굴착작업을 수행할 때에는 지층이 단단한 경우에 적합한 굴착방법이며, 이때의 신축관체(7)는 가장 짧은 길이로 축소된 상태이다.

즉, 제3도와 제4도의 도시예와같이 유압실린더(10)의 피스톤 (10a)을 상승작동시켜 완전히 몰입시키게 되면 신축관체(7)의 외측관체(7b)는 내측관체(7a)의 상단부까지 상승된 상태이며, 이때의 해머드릴(5)의 드릴비트와 최하단측 케이싱 로드(13)의 하단부와는 제7도의 도시예와 같이 거의 수평한 상태에서 굴착작업을 진행하므로서 드릴비트에서 분쇄, 굴토되는 토사나 돌가루들은 해머드릴(5)에서 분출되는 공압에 의한 배토작용에 의하여 케이싱 로드(13) 내측으로 흡입되어 상향으로 배토되는 것이다.

그런데, 굴착하고자 하는 지반의 지층이 연약하고, 또 응집력이 약한 경우 또는 죽상태의 뻘흙일 경우에도 상기한 굴착작업과 같이 해머드릴(5)과 최하단측 케이싱 로드(13)를 일치시킨 상태(제7도 참조)하에서 굴착작업을 진행하게 될 때 해머드릴(5)에서 분출되는 공압이 케이싱 로드(13) 내측으로 흡인되는 흡인력이 캐이싱 로드(13)의 하단부 주위에 존재하는 지층까지 작용하게 되기 때문에 해머드릴(5)에 의하여 굴착되는 지층은 물론이고 케이싱 로드(13)의 주변에 있는 지층까지 굴토되는 문제점이 발생되며, 이러한 문제점은 굴착작업 현장의 지반을 붕괴시킬 위험을 초해할 우려가 있게 된다.

따라서 연약지반이나 뻘흙의 간척지를 굴착하고자 할 경우에는 제8도의 도시예와 같이 최하단측 케이싱 로드(13)를 해머드릴(5) 보다 낮은 위치로 하강시킨 상태하에서 굴착작업을 진행하여야만이 케이싱 로드(13)의 주변에 있는 지층은 굴토하지 않고 최하단측 케이싱 로드(13) 속에 있는 지층만을 굴착할 수 있게 된다.

위와 같이 최하단측 케이싱 로드(13)를 해머드릴(5) 보다 낮은 위치로 하강시키고자 할 때에는 오가머신(1)의 하단부에 부착되어 있는 유압실린더(10)를 작동시켜주면 피스톤(10a)이 하향으로 출현하면서 외측관체(7b)를 하강작동시키게 되는 데, 이때 상기 외측관체(7b)의 내주면에 형성된 수직요부(8b)와 내측관체(7a)의 외주면에 형성된 수직돌부(8a)가 서로 맞물린 상태이므로 상기 외측관체(7b)는 내측관체(7a)와 같이 회전하는 상태에서 하강하게 되므로서 상기 외측관체 (7b)에 다단으로 연결조립된 케이싱 로드(13)들도 회전작동하면서 하강하게 된다. 따라서 최하단측 케이싱 로드(14) 자체가 회전작동으로 지층을 파고 들어갈 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 외측관체(7b)를 회전이 자유롭도록 붙잡아 주고 있는 링형 플렌지(9)의 이면측에 돌설된 가이드(12)가 리더(101)의 안내봉(102)을 타고 이동하도록 하였으므로 신축관체(7)는 떨림 현상없이 승강작동이 이루어지게 되어 다단으로 조립된 케이싱 로드(13)의 회전 및 승강작동에 안정성을 유지시킬 수 있는 것이다.

그리고 상기와 같이 최하단측 케이싱 로드(13)가 해머드릴(5) 보다 깊게 하강한 상태에서 굴착작업을 진행할 경우에는 해머드릴(5)에서 분출되는 공압이 케이싱 로드(13)의 내부에만 작용하게 되므로서 해머드릴(5)이 직접적으로 굴착하게 되는 지층만을 배토하게 되는 것이며, 이와같은 굴착작업은 연약지반이나 간척지 등에서 파일을 박고자하는 파일공을 굴착하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안에 의하면 통상과 같이 경질의 지반에 파일공을 굴착하고자 할 경우에는 유압실린더의 피스톤을 완전히 몰입작동시켜 신축관체의 외측관체가 내측관체의 상단까지 상승한 상태가 되게 하므로서 최하단측의 케이싱 로드의 하단부가 해머드릴의 드릴비트와 거의 수평한 상태에서 굴착작업을 진행할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 연약지반이나 간척지 등에서 파일공을 굴착하고자 할 때에는 유압실린더의 피스톤을 출현작동시켜 신축관체의 외측관체가 내측관체의 하단까지 하강시키게 되면 최하단측 케이싱 로드가 해머드릴 보다 낮고 깊은 위치에서 굴착작은을 진행토록 하므로서 해머드릴에서 분출되는 공압에 의한 배토작용이 케이싱 로드 외측에는 작용하지 않고 케이싱 로드 내부에서만 작용하도록 하였으므로 굴착공사 현장의 지반을 붕괴시키는 사례없이 원하는 직경의 파일공을 굴착할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또 신축관체를 구성하고 있는 내, 외측관체에는 수직돌부와 수직요부를 형성하여 내, 외측관체가 함께 회전할 수 있게 함과 동시 회전작동되는 상태에서도 신축관체를 신축작동시킬 수 있을 뿐 아니라 신축관체의 외측관체가 회전이 자유롭도록 붙잡아 주고 링형 플레지에는 리더의 안내봉을 붙잡고 상, 하로의 이동을 안내하는 가이드를 형성하였으므로 오가머신은 물론이고 신축관체의 승강작동 및 신축작동에 안정성을 부여할 수 있는 효과를 가져다 주는 등의 이점을 지닌 실용적인 고안이다.

Claims (3)

1. 오가머신의 구동축에 조립된 암죠인트는 중심에 위치하여 해머로드를 다단으로 조립할 수 있으며, 상기 구동축의 주위를 포위하고 있는 스커트 관체에는 케이싱 로드를 다단으로 조립하여서 되는 케이싱 오가장치에 있어서, 상기 오가머신의 하부에 스커트 관체를 감싸고 있는 보호관체 양측의 고정브라켓트 하단부 각각에 형성된 상부 축수부에 힌지에 의하여 하향으로 착설되는 유압실린더와; 상기 스커트 관체에는 2중관 구성으로 된 내, 외측 관체를 착설하되, 상기 내측 관체는 스커트 관체에 고정조립하며, 상기 외측관체는 내측관체의 외주와 슬라이딩 작동이 가능하게 조립되어 신축작동을 수행할 수 있도록 착설된 신축관체와; 상기 신축관체의 외측관체 하부측에 착설되며, 상기 외측관체의 회전작동을 자유롭게 하는 베어링이 개재되어 있는 링형 플렌지와; 및 상기 유압실린더의 작동에 의하여 신축관체의 외측관체가 내측관체의 외주면을 상·하 습동하면서 신축작동할 수 있도록 상기 유압실린더의 피스톤 선단을 힌지결합시킬 수 있도록 한 상기 링형 플렌지의 양쪽에 돌출된 하부 축수부와; 로 구성된 것을 특징으로 하는 지반굴착장치에 있어서의 케이싱 오가의 케이싱 로드 승강장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 신축관체의 내, 외측 관체의 외주면과 내주면에는 서로 맞물려 상, 하 슬라이딩 작동을 안내함과 동시 함께 회전할 수 있도록 하는 수직돌부 및 수직요부를 형성한 것을 특징으로 하는 지반굴착장치에 있어서의 케이싱 오가의 케이싱 로드 승강장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 신축관체는 최하단측 케이싱 로드의 하단부가 해머드릴의 드릴비트와 거의 수평한 상태에서 굴착작업을 진행하거나 상기 최하단측 케이싱 로드가 해머드릴 보다 낮은 위치로 하강된 상태에서 굴착작업을 진행할 수 있도록 외측관체를 승강작동시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 지반굴착장치에 있어서의 케이싱 로가의 케이싱 로드 승강장치.

   ※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.