KR101560212B1 - 파일드라이버용 모듈형 강화 리더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지반에 굴착공을 천공하거나 말뚝을 타입하는 건설기계인 파일드라이버의 리더(leader)(20)에 관한 것으로, 양단에 플랜지(31)가 형성된 다수의 관체(30)가 연결되어 리더(20)가 구성되되, 관체(30)의 외주면에 대칭으로 돌출된 한쌍의 수직지지판(38) 선단에 관체(30)와 평행한 가이드봉(40)이 접합되고, 한쌍의 수직지지판(38) 사이에는 다수의 수평지지판(39)이 접합되며, 인접한 수평지지판(39) 사이에 쐐기형 배력접합판(46)이 설치되어, 관체(30), 수직지지판(38) 및 배력접합판(46)이 관체(30)의 횡단면상 삼각형의 견고한 결속 구조를 이루도록 함으로써, 관체(30)의 축방향 압축 및 인장은 물론 휨 및 비틀림 등 다양한 방향의 외력에 더욱 효과적인 대처가 가능하도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 관체(30)의 자중은 경량으로 유지하면서도 관체(30) 및 가이드봉(40)의 강성을 획기적으로 향상시킬 수 있어, 리더(20)의 구조적 안정성 및 내구성을 제고할 수 있다.

Description

파일드라이버용 모듈형 강화 리더{MODULAR REINFORCED LEADER FOR PILE DRIVER}
본 발명은 지반에 굴착공을 천공하거나 말뚝을 타입하는 건설기계인 파일드라이버의 리더(leader)(20)에 관한 것으로, 양단에 플랜지(31)가 형성된 다수의 관체(30)가 연결되어 리더(20)가 구성되되, 관체(30)의 외주면에 대칭으로 돌출된 한쌍의 수직지지판(38) 선단에 관체(30)와 평행한 가이드봉(40)이 접합되고, 한쌍의 수직지지판(38) 사이에는 다수의 수평지지판(39)이 접합되며, 인접한 수평지지판(39) 사이에 쐐기형 배력접합판(46)이 설치되어, 관체(30), 수직지지판(38) 및 배력접합판(46)이 관체(30)의 횡단면상 삼각형의 견고한 결속 구조를 이루도록 함으로써, 관체(30)의 축방향 압축 및 인장은 물론 휨 및 비틀림 등 다양한 방향의 외력에 더욱 효과적인 대처가 가능하도록 한 것이다.
파일드라이버는 각종 건설 구조물의 말뚝 기초 시공시 지반을 천공하여 굴착공을 형성하거나, 지반에 기성 말뚝을 타입(打入) 하는 등의 작업을 수행하는 건설기계로서, 일반적으로 도 1에서와 같은 구조를 가진다.
도 1은 자주식 파일드라이버를 예시한 것으로, 차량(10)의 전방측에 일종의 수직 장주형 구조물인 리더(leader)(20)가 장착되며, 지반 천공 또는 말뚝 타입을 수행하는 구동장치(50)가 리더(20)에 결합되어 승강되는 방식으로 작동한다.
일반적으로 파일드라이버의 리더(20)는 다수의 관체(管體)(30)가 연속으로 접합되어 구성되며, 도 2 및 도 3에서와 같이, 관체(30)의 외주면에는 돌출된 수직지지판(38) 한쌍이 대칭으로 접합되고, 수직지지판(38)의 선단에 관체(30)와 평행한 가이드봉(40)이 설치되며, 리더(20)의 상단에는 시브헤드(sheave head)(25)가 장착되어, 시브헤드(25)와 결선된 구동장치(50)의 슬라이더(51)가 도 2에서와 같이 가이드봉(40)에 결합된 상태로 활동 승강하게 되는데, 이러한 파일드라이버의 리더(20) 관련 종래 기술로서 실용신안등록 제127795호를 들 수 있다.
도 1에 예시된 파일드라이버의 구동장치(50)에는 지반을 천공하는 오거(auger)(55)가 장착되어 있으나, 이 밖에도 말뚝을 포착한 상태로 지반에 압입 또는 타입하는 항타기가 구동장치(50)로서 장착될 수도 있다.
도 3은 전술한 바와 같은 종래의 파일드라이버용 리더(20)를 구성하는 단위 관체(30)를 발췌 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 종래 리더(20)의 관체(30)는 양단에 플랜지(31)가 형성되고, 각각의 플랜지(31)에는 다수의 체결공(32)이 방사상으로 형성되어 플랜지(31) 체결공(32)의 나사체결을 통하여 관체(30)간 접합이 이루어지는 구조이며, 구동장치(50)의 슬라이더(51)가 결합되는 가이드봉(40)이 수직지지판(38)에 의하여 관체(30)와 평행하게 접합되되, 가이드봉(40)의 양단에는 각각 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 형성되어 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)의 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 상호 결합되면서 리더(20) 전체 연장에 걸쳐 연속된 구동장치(50)의 승강 주행로를 형성하게 된다.
또한, 이러한 리더(20)에는 구동장치(50)의 승강, 지반의 굴착 및 항타 과정에서 극심한 충격이 발생되는 바, 도 2 및 도 3에서와 같이, 관체(30) 외주면 및 한쌍의 수직지지판(38)에 접합되는 다수의 수평지지판(39)이 등간격으로 조밀하게 설치되어, 가이드봉(40) 및 관체(30)를 보강하게 된다.
이렇듯 단위 관체(30)를 조합하여 리더(20)를 형성함으로써, 리더(20)의 전체 연장을 조절할 수 있으며, 이로써 굴착 심도에 따라 파일드라이버를 가변적으로 운용할 수 있으나, 전술한 바와 같이, 굴착 및 항타 등 리더(20)의 사용과정에서 리더(20)를 구성하는 관체(30) 및 구동장치(50)가 주행하는 가이드봉(40)이 극심한 충격이 노출되므로, 가이드봉(40)을 비롯한 관체(30)의 변형 및 파손이 빈발하는 실정이다.
특히, 가이드봉(40)의 경우 미세한 변형도 구동장치(50)의 가이드봉(40) 이탈 등 심각한 사고를 유발할 수 있으며, 구동장치(50)의 원활한 승강 주행을 저해하는 요소로 작용할 수 있다.
이에, 도 3에서와 같이, 가이드봉(40), 수직지지판(38) 및 관체(30)에 접합되는 다수의 수평지지판(39)을 조밀하게 설치하는 방식이 적용되어 왔으나, 이는 관체(30)의 자중을 지나치게 상승시켜 리더(20)가 장착되는 장비의 소요 출력을 상승시킬 뿐 아니라, 리더(20)의 조립 및 해체 작업에 있어서도 장애요소로 작용하는 문제점이 있었다.
또한, 가이드봉(40)의 연결시 접합면이 가이드봉(40)을 직교하는 방향으로 형성되므로, 구동장치(50)의 슬라이더(51)가 가이드봉(40)간 접합면을 통과하는 과정에서 과도한 진동이 발생되고, 진동이 반복됨에 따라 가이드봉(40)이 피로 변형되어 구동장치(50)의 주행성이 심각하게 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 양단에 플랜지(31)가 형성된 관체(30) 다수가 연결되어 구성되고, 관체(30) 외주면에 대칭으로 돌출된 한쌍의 수직지지판(38) 선단에 관체(30)와 평행한 가이드봉(40)이 접합되며, 상기 한쌍의 수직지지판(38) 사이에는 다수의 수평지지판(39)이 접합되고, 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)이 연결되어, 구동장치(50)의 슬라이더(51)가 가이드봉(40)에 결합된 상태로 승강되는 파일드라이버(pile driver)의 리더(leader)(20)에 있어서, 인접한 수평지지판(39) 사이에는 한쌍의 배력접합판(46)이 대칭으로 접합되되, 배력접합판(46)은 상단과 하단에 수평접합부(47) 및 점축부(48)가 형성된 쐐기 형태로 구성되며, 배력접합판(46) 상단 및 하단의 수평접합부(47) 사이의 폭은 인접한 수평지지판(39) 사이의 이격 거리와 일치하고, 점축부(48) 사이의 폭은 수평지지판(39) 사이의 이격 거리 미만으로 형성되어, 배력접합판(46)의 수평접합부(47)는 수평지지판(39)에 접합되고, 배력접합판(46)의 수평접합부(47)측 단부 및 점축부(48)측 단부는 각각 가이드봉(40) 및 관체(30)에 접합됨을 특징으로 하는 파일드라이버용 모듈형 강화 리더이다.
또한, 상기 가이드봉(40)의 양단에는 가이드봉(40) 중심축과 경사를 이루는 경사접합면(45)에 형성되고, 가이드봉(40) 양단의 경사접합면(45)에 각각 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 형성되어 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)의 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 결합되며, 연결 관체(30) 가이드봉(40)의 경사접합면(45)이 상호 밀착됨을 특징으로 하는 파일드라이버용 모듈형 강화 리더이다.
본 발명을 통하여, 관체(30)의 자중은 경량으로 유지하면서도 관체(30) 및 가이드봉(40)의 강성을 획기적으로 향상시킬 수 있어, 리더(20)의 구조적 안정성 및 내구성을 제고할 수 있다.
또한, 가이드봉(40)간 접합면을 경사 형성함으로써, 구동장치(50) 슬라이더(51)의 가이드봉(40) 접합부 통과시 발생되는 진동을 저감할 수 있으며, 이로써 구동장치(50)의 안정적인 승강 활동을 보장함은 물론 가이드봉(40)을 비롯한 리더(20) 구조체의 진동 및 피로 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 파일드라이버 구조도
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도
도 3은 종래의 파일드라이버 리더용 관체 사시도
도 4는 본 발명의 관체 사시도
도 5는 본 발명의 관체 부분절단 사시도
도 6은 본 발명의 관체 대표 단면도
도 7은 가이드봉 경사접합면이 적용된 본 발명 관체의 일 실시예 사시도
도 8은 도 7 실시예가 적용된 리더의 사용상태 측면도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 4는 본 발명의 관체(30) 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 리더(20)용 관체(30)의 양단에는 각각 플랜지(31)가 형성되어, 관체(30)간 연결을 수행하게 되며, 관체(30) 외주면에 한쌍의 수직지지판(38)을 통하여 접합되는 가이드봉(40)의 양단에는 각각 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 형성되어 관체(30)간 연결시 이들 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 상호 결합되어 가이드봉(40)이 연결되게 된다.
또한, 상기 한쌍의 수직지지판(38) 사이에는 다수의 수평지지판(39)이 설치되고, 인접한 수평지지판(39) 사이에 쐐기형 배력접합판(46) 한쌍이 대칭으로 설치된다.
즉, 도 5에서와 같이, 본 발명은 양단에 플랜지(31)가 형성된 관체(30) 다수가 연결되어 구성되고, 관체(30) 외주면에 대칭으로 돌출된 한쌍의 수직지지판(38) 선단에 관체(30)와 평행한 가이드봉(40)이 접합되며, 상기 한쌍의 수직지지판(38) 사이에는 다수의 수평지지판(39)이 접합되고, 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)이 연결되어, 구동장치(50)의 슬라이더(51)가 가이드봉(40)에 결합된 상태로 승강되는 파일드라이버(pile driver)의 리더(leader)(20)에 있어서, 인접한 수평지지판(39) 사이에는 한쌍의 배력접합판(46)이 대칭으로 접합되되, 배력접합판(46)은 상단과 하단에 수평접합부(47) 및 점축부(48)가 형성된 쐐기 형태로 구성되는 것이다.
또한, 도 5의 발췌 확대부에서와 같이, 배력접합판(46) 상단 및 하단의 수평접합부(47) 사이의 폭은 인접한 수평지지판(39) 사이의 이격 거리와 일치하고, 점축부(48) 사이의 폭은 수평지지판(39) 사이의 이격 거리 미만으로 형성되어, 배력접합판(46)의 수평접합부(47)는 수평지지판(39)에 접합되고, 배력접합판(46)의 수평접합부(47)측 단부 및 점축부(48)측 단부는 각각 가이드봉(40) 및 관체(30)에 접합된다.
즉, 인접한 수평지지판(39) 사이에 쐐기형 배력접합판(46)이 설치되어, 관체(30), 수직지지판(38) 및 배력접합판(46)이 도 6의 우측 도면에서와 같이, 관체(30)의 횡단면상 삼각형의 견고한 결속 구조를 이루도록 함으로써, 관체(30)의 축방향 압축 및 인장은 물론 휨 및 비틀림 등 다양한 방향의 외력에 더욱 효과적으로 대처할 수 있다.
또한, 이러한 견고한 결속구조를 통하여 수평지지판(39)의 수를 획기적으로 절감할 수 있으며, 이로써 관체(30)의 자중을 저감할 수 있다.
본 발명의 배력접합판(46)은 전술한 바와 같이, 관체(30)측으로 폭이 점차 축소되는 점축부(48)가 형성된 쐐기 형태로서, 도 6의 좌측 도면에서와 같이, 접합시 점축부(48)는 수평지지판(39)과 이격된 상태를 유지하게 된다.
이렇듯, 배력접합판(46)과 수평지지판(39)을 접합함에 있어서 일부 이격부위를 형성함으로써, 과도한 용접면의 형성으로 인한 불요(不要) 변형 및 응력의 유발을 방지할 뿐 아니라, 작업 편의성 또한 확보할 수 있다.
도 4 및 도 5에서와 같이, 배력접합판(46)의 중심부에는 통공(49)을 절개 형성하여 배력접합판(46)의 중량을 감소시킴으로써, 전체 관체(30)의 자중을 저감할 수 있으며, 도시된 실시예에서는 배력접합판(46)이 간헐적으로 설치되었으나, 전체 수평지지판(39) 사이에 설치함으로써 일층 향상된 강성을 달성할 수도 있다.
이러한 쐐기형 배력접합판(46)의 접합 구조 특히, 관체(30), 수직지지판(38) 및 배력접합판(46)의 견고한 삼각 결속 구조를 통하여, 리더(20)에 장착된 오거(55) 또는 항타기 등의 작동시 리더(20)에 작용하는 휨 및 비틀림 응력에 대한 효과적인 대처가 가능하게 된다.
한편, 도 7은 가이드봉(40)에 경사접합면(45)이 적용된 실시예를 도시한 것으로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 가이드봉(40)의 양단에는 가이드봉(40) 중심축과 경사를 이루는 경사접합면(45)을 형성하고, 가이드봉(40) 양단의 경사접합면(45)에 각각 결합요부(41) 및 결합돌부(42)를 형성하여, 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)의 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 결합되며, 연결 관체(30) 가이드봉(40)의 경사접합면(45)이 상호 밀착될 수 있도록 한 것이다.
즉, 도 1의 타원내 확대부에서와 같이 종래기술에서는 가이드봉(40)을 직교하는 접합면이 형성되는 반면, 본 발명에서는 도 8의 타원내 확대부에서와 같이, 가이드봉(40)에 경사 방향의 접합면을 형성함으로써, 구동장치(50) 슬라이더(51)의 가이드봉(40) 접합부위 통과시 발생될 수 있는 진동을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
이러한 가이드봉(40)의 경사접합면(45)을 통하여 구동장치(50)의 안정적인 승강 활동을 보장함은 물론 가이드봉(40)을 비롯한 리더(20) 구조체의 진동 및 피로 변형을 방지할 수 있다.
10 : 차량
20 : 리더(leader)
25 : 시브헤드(sheave head)
30 : 관체
31 : 플랜지(flange)
32 : 체결공
38 : 수직지지판
39 : 수평지지판
40 : 가이드봉
41 : 결합요부
42 : 결합돌부
45 : 경사접합면
46 : 배력접합판
47 : 수평접합부
48 : 점축부
49 : 통공
50 : 구동장치
51 : 슬라이더
55 : 오거(auger)

Claims (2)

  1. 양단에 플랜지(31)가 형성된 관체(30) 다수가 연결되어 구성되고, 관체(30) 외주면에 대칭으로 돌출된 한쌍의 수직지지판(38) 선단에 관체(30)와 평행한 가이드봉(40)이 접합되며, 상기 한쌍의 수직지지판(38) 사이에는 다수의 수평지지판(39)이 접합되고, 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)이 연결되어, 구동장치(50)의 슬라이더(51)가 가이드봉(40)에 결합된 상태로 승강되는 파일드라이버(pile driver)의 리더(leader)(20)로서, 인접한 수평지지판(39) 사이에는 한쌍의 배력접합판(46)이 대칭으로 접합되되, 배력접합판(46)은 상단과 하단에 수평접합부(47) 및 점축부(48)가 형성된 쐐기 형태로 구성되며, 배력접합판(46) 상단 및 하단의 수평접합부(47) 사이의 폭은 인접한 수평지지판(39) 사이의 이격 거리와 일치하고, 점축부(48) 사이의 폭은 수평지지판(39) 사이의 이격 거리 미만으로 형성되어, 배력접합판(46)의 수평접합부(47)는 수평지지판(39)에 접합되고, 배력접합판(46)의 수평접합부(47)측 단부 및 점축부(48)측 단부는 각각 가이드봉(40) 및 관체(30)에 접합되는 파일드라이버용 모듈형 강화 리더에 있어서,
    상기 가이드봉(40)의 양단에는 가이드봉(40) 중심축과 경사를 이루는 경사접합면(45)에 형성되고;
    가이드봉(40) 양단의 경사접합면(45)에 각각 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 형성되어 관체(30)의 연결시 각 관체(30)에 설치된 가이드봉(40)의 결합요부(41) 및 결합돌부(42)가 결합되며, 연결 관체(30) 가이드봉(40)의 경사접합면(45)이 상호 밀착됨을 특징으로 하는 파일드라이버용 모듈형 강화 리더.
  2. 삭제
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