굴착공의 내부 코아 커팅 장치 및 굴착공의 내부 코아 커팅 방법

申请号 KR1020140080595 申请日 2014-06-30 公开(公告)号 KR1020160001990A 公开(公告)日 2016-01-07
申请人 삼보이엔씨 주식회사; 发明人 박호성; 박정환; 장태일; 박형준; 노영보;
摘要 굴착공의내부코아커팅장치가개시되며, 상기굴착공의내부코아커팅장치는, 도넛형굴착공의내부코아커팅장치로서, 지상에배치되는본체및 상기본체로부터연장되는와이어쏘를갖는와이어쏘머신; 및상기내부코아의둘레면을따라고정배치되어, 상기와이어쏘가상기내부코아의커팅예정심도의둘레를따라상기내부코아를감싸면서루프형태로진행하도록상기와이어쏘를가이드하는지그장치를포함하되, 상기와이어쏘의진행에의해, 상기내부코아는상기커팅예정심도에서커팅된다
权利要求
  • 도넛형 굴착공의 내부 코아 커팅 장치로서,
    지상에 배치되는 본체 및 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 갖는 와이어쏘 머신; 및
    상기 내부 코아의 둘레면을 따라 고정 배치되어, 상기 와이어쏘가 상기 내부 코아의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 상기 내부 코아를 감싸면서 루프 형태로 진행하도록 상기 와이어쏘를 가이드하는 지그 장치를 포함하되,
    상기 와이어쏘의 진행에 의해, 상기 내부 코아는 상기 커팅 예정 심도에서 커팅되는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 지그 장치는,
    상기 본체에 대한 상기 와이어쏘의 상기 본체로부터의 연장 방향 및 상기 본체로의 인입 방향과 상기 와이어쏘가 상기 커팅 예정 심도의 둘레에 접촉되며 진행하는 방향간을 전환하는 휠 유닛을 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제2항에 있어서,
    상기 휠 유닛은, 상기 내부 코아의 둘레를 따라 이웃하게 배치되는 제1 종동휠 및 제2 종동휠을 포함하고,
    상기 제1 종동휠은, 상기 본체로부터 연장되어 상기 커팅 예정 심도를 향하는 와이어쏘의 하측으로의 진행 방향을 상기 커팅 예정 심도에 대응하는 수평 방향으로 전환하고,
    상기 제2 종동휠은, 상기 제1 종동휠에 의해 전환되어 상기 내부 코아의 적어도 일부를 감싼 와이어쏘가 상기 본체로 인입되도록, 상기 와이어쏘의 수평으로의 진행 방향을 상측으로 전환하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제3항에 있어서,
    상기 휠 유닛은, 상기 제1 종동휠의 일측에 상기 제1 종동휠과 수직 방향으로 배치되는 제1 구동휠 및 상기 제2 종동휠의 타측에 상기 제2 종동휠과 수직하는 방향으로 배치되는 제2 구동휠을 포함하되,
    상기 제1 구동휠은 상기 제1 종동휠에 의해 진행 방향이 전환된 상기 와이어쏘에 상기 내부 코아를 커팅하기 위한 구동력이 전달되도록, 상기 와이어쏘를 상기 내부 코아의 외측 반경 방향으로 지탱하고,
    상기 제2 구동휠은 상기 내부 코아의 적어도 일부를 감싼 와이어쏘가 상기 제2 종동휠을 향하도록, 상기 와이어쏘를 상기 내부 코아의 외측 반경 방향으로 지탱하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 지그 장치는 상기 내부 코아의 둘레면에 대하여 조임 고정되는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제5항에 있어서,
    상기 지그 장치는 상기 내부 코아의 둘레면을 따라 배치되는 둘레 구조체 및 상기 둘레 구조체를 상기 내부 코아의 둘레면에 대하여 조임 또는 조임 해제 하는 조임부를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제6항에 있어서,
    상기 둘레 구조체는 각각의 일정 부분이 서로 겹쳐지며 연이어 구비되는 복수 개의 섹션을 포함하고,
    상기 조임부는 상기 복수 개의 섹션이 겹쳐지는 부분 각각에 구비되어 상기 겹쳐지는 부분의 범위를 조정하되,
    상기 겹쳐지는 부분의 범위가 증가되면 상기 둘레 구조체는 상기 내부 코아의 둘레면에 대하여 조임되고, 상기 겹쳐지는 부분의 범위가 감소되면 상기 둘레 구조체는 상기 내부 코아의 둘레면에 대하여 조임 해제되는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제7항에 있어서,
    상기 조임부는 실린더 구조체인 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제8항에 있어서,
    상기 실린더 구조체는,
    상기 복수 개의 섹션 중 하나의 섹션의 일단부와 힌지 연결되는 실린더부;
    상기 하나의 섹션과 겹쳐지며 연이어 구비되는 다른 섹션의 타단부와 힌지 연결되어 상기 실린더부에 대하여 직선 운동하는 피스톤부; 및
    상기 피스톤부를 상기 실린더부에 대하여 직선 운동시키는 유압 라인부를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 지그 장치는 상기 와이어쏘가 거치되는 고리형 거치부 복수 개를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제10항에 있어서,
    고리형 거치부의 일측은, 상기 와이어쏘에 장력이 가해지면 상기 와이어쏘가 이탈되도록, 개방되어 형성되는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 와이어쏘 머신은,
    상기 와이어쏘가 설정된 장력으로 상기 내부 코아를 감싸면서 진행되도록, 상기 와이어쏘를 구동하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 지그 장치는 상기 내부 코아의 연직 방향을 따라 다단으로 배치되되,
    상기 다단의 지그 장치 중 최하부의 지그 장치는 상기 와이어쏘를 가이드하고,
    상기 다단의 지그 장치 중 하나 이상의 지그 장치는 상기 내부 코아의 커팅된 부분의 제거를 가이드하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 와이어쏘의 진행 시에, 상기 와이어쏘와 상기 내부 코아의 마찰 온도가 저감되도록, 상기 와이어쏘와 상기 내부 코아의 접촉 부분에 냉각수를 분무하는 세척기를 더 포함하는 굴착공의 내부 코아 커팅 장치.
  • 도넛형 굴착공의 내부 코아 커팅 방법으로서,
    지상에 와이어쏘 머신의 본체를 배치하는 단계;
    지그 장치에 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 거치하는 단계;
    상기 와이어쏘가 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 상기 와이어쏘가 거치된 상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계; 및
    상기 내부 코아가 상기 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 상기 와이어쏘를 루프 형태로 진행시키는 단계를 포함하는 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제15항에 있어서,
    상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계는,
    상기 내부 코아의 둘레면과 상기 지그 장치의 내주면이 대향하도록 상기 내부 코아의 둘레면에 상기 지그 장치를 배치하는 단계;
    상기 지그 장치가 상기 내부 코아의 높이 방향을 따라 하측으로 이동되는 단계; 및
    상기 지그 장치가 상기 내부 코아의 둘레면에 대하여 조임 고정되는 단계를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제15항에 있어서,
    상기 와이어쏘를 진행시키는 단계는,
    상기 와이어쏘에 장력을 제공하는 단계 및 상기 와이어쏘가 진행되도록 상기 와이어쏘를 가동시키는 단계를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제15항에 있어서,
    상기 와이어쏘를 진행시키는 단계 이후에,
    상기 내부 코아의 커팅된 부분을 제거하는 단계를 더 포함하는 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제15항에 있어서,
    상기 와이어쏘를 진행시키는 단계 이후에,
    상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 둘레면을 따라 이동시키며 심도에 따라 상기 내부 코아를 순차적으로 커팅하는 단계를 더 포함하는 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제19항에 있어서,
    상기 내부 코아를 순차적으로 커팅하는 단계는,
    상기 와이어쏘가 다른 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 다른 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계; 및
    상기 내부 코아가 상기 다른 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 상기 와이어쏘를 진행 시키는 단계를 더 포함하여,
    상기 내부 코아를 순차적으로 커팅하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제20항에 있어서,
    상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 다른 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계는,
    상기 내부 코아의 둘레면에 고정되어 있는 상기 지그 장치의 고정을 해제하는 단계;
    상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 높이 방향을 따라 하측으로 이동시키는 단계;
    상기 지그 장치가 상기 내부 코아의 다른 둘레면에 대하여 조임 고정되는 단계를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제15항에 있어서,
    상기 지그 장치는 상기 내부 코아의 연직 방향을 따라 다단으로 배치되는 것이고,
    상기 지그 장치에 와이어쏘를 거치하는 단계는,
    상기 다단의 지그 장치 중 최하부의 지그 장치에 상기 와이어쏘를 거치하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제22항에 있어서,
    상기 와이어쏘를 진행시키는 단계 이후에,
    상기 내부 코아의 커팅된 부분을 제거하는 단계를 더 포함하되,
    상기 내부 코아의 커팅된 부분을 제거하는 단계는,
    상기 다단의 지그 장치 중 하나 이상을 상기 내부 코아의 커팅된 부분의 둘레면에 대하여 고정하는 단계;
    상기 내부 코아의 커팅된 부분의 둘레면에 대하여 고정된 상기 지그 장치를 인양하는 단계를 포함하는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 제15항에 있어서,
    상기 와이어쏘를 진행시키는 단계에서,
    상기 와이어쏘와 상기 내부 코아의 접촉 부분에는 상기 와이어쏘와 상기 내부 코아의 온도가 저감되도록, 냉각수가 분무되는 것인 굴착공의 내부 코아 커팅 방법.
  • 대구경 말뚝 시공 방법에 있어서,
    도넛형 굴착공을 형성하는 단계;
    제15항에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 이용해 상기 굴착공의 내부 코아를 커팅하는 단계; 및
    상기 내부 코아가 커팅된 상기 굴착공에 말뚝을 시공하는 단계를 포함하는 대구경 말뚝 시공 방법.
  • 수중 말뚝 커팅 장치로서,
    지상 또는 선상에 배치되는 본체 및 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 갖는 와이어쏘 머신; 및
    상기 수중 말뚝의 둘레면을 따라 고정 배치되어, 상기 와이어쏘가 상기 수중 말뚝의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 상기 수중 말뚝을 감싸면서 루프 형태로 진행하도록 상기 와이어쏘를 가이드하는 지그 장치를 포함하되,
    상기 와이어쏘의 진행에 의해, 상기 수중 말뚝은 상기 커팅 예정 심도에서 커팅되는 것인 수중 말뚝 커팅 장치.
  • 수중 말뚝 커팅 방법으로서,
    커팅 예정인 수중 말뚝의 위치에 대응하여 지상 또는 선상에 와이어쏘 머신의 본체를 배치하는 단계;
    지그 장치에 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 거치하는 단계;
    상기 와이어쏘가 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 상기 와이어쏘가 거치된 상기 지그 장치를 상기 수중 말뚝의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계; 및
    상기 수중 말뚝이 상기 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 상기 와이어쏘를 루프 형태로 진행시키는 단계를 포함하는 수중 말뚝 커팅 방법.
  • 说明书全文

    굴착공의 내부 코아 커팅 장치 및 굴착공의 내부 코아 커팅 방법{CUTTING APPARATUS FOR INNER CORE OF EXCAVATION HOLE AND CUTTING METHOD FOR INNER CORE OF EXCAVATION HOLE }

    본원은 굴착공의 내부 코아 커팅 장치, 굴착공의 내부 코아 커팅 방법, 대구경 말뚝 시공 방법, 수중 말뚝 커팅 장치 및 수중 말뚝 커팅 방법에 관한 것이다.

    일반적으로 건축 및 교량의 기초공사를 위해서 기초보강법이 수행된다. 이러한 기초보강법의 일환으로, 현장타설말뚝 공법이 수행되며, 보다 구체적으로, 현장타설말뚝 공법 중 하나로서 RCD(Reverse Circulation Drill) 공법이 수행된다. RCD 공법이란, 대구경의 굴착 작업을 행하는 공법이며, 코어 배럴 공법을 통해 수행될 수 있다.

    코어 배럴 공법이란, 도넛형 굴착공을 형성한 후, 도넛형 굴착공 내의 내부 코아를 제거하는 공법을 의미한다.

    보다 구체적으로, 코어 배럴 공법은, 파일 드릴링 머신의 드릴 파이프 하단에 드럼 스테빌라이져(drum stabilizer)를 결합하고, 그 하측에 코어 배럴 함마를 설치한 후, 드럼 스테빌라이져의 회전을 통해 코어 배럴 함마를 회전시킴으로써, 도넛 형상의 굴착공을 형성하고, 이후에, 도넛 형상의 굴착공 내부의 내부 코아에 횡방향으로 충격을 가해 내부 코아를 제거함으로써 대구경의 굴착공을 형성한다.

    그런데, 종래의 코어 배럴 공법에 의하면, 장비가 내부 코아를 횡방향으로 충격을 가해 제거하는 것인바, 암석으로 이루어진 내부 코아의 구경이 일정 크기 예를 들면 1200 mm 이상이 되면, 그 제거가 어려웠고, 제거를 시도한다 하더라도, 장비가 파손의 가능성에 노출되었다.

    또한, 구경이 큰 내부 코아를 제거하기 위해, 내부 코아의 외주면과 내부 코아를 감싸는 도넛 형상의 굴착공의 내주면 사이의 간격을 통해 작업자 및 추가 장비를 투입하고자 하더라도, 상기 간격이 크지 않아 작업자 및 추가 장비의 투입이 어려웠다.

    또한, 내부 코아를 제거하기 위해 장비가 도넛형 굴착공의 내부로 진입하는 데 있어 진입 심도에 한계가 있는바, 굴착 심도가 깊어지면, 작업성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

    본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부 코아를 제거하는데 있어, 내부 코아의 구경에 따른 한계 및 굴착 심도에 따른 한계를 극복하면서 내부 코아를 효율적으로 제거할 수 있는 굴착공의 내부 코아 커팅 장치, 굴착공의 내부 코아 커팅 방법, 대구경 말뚝 시공 방법, 수중 말뚝 커팅 장치 및 수중 말뚝 커팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

    상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 장치는, 도넛형 굴착공의 내부 코아 커팅 장치로서, 지상에 배치되는 본체 및 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 갖는 와이어쏘 머신; 및 상기 내부 코아의 둘레면을 따라 고정 배치되어, 상기 와이어쏘가 상기 내부 코아의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 상기 내부 코아를 감싸면서 루프 형태로 진행하도록 상기 와이어쏘를 가이드하는 지그 장치를 포함하되, 상기 와이어쏘의 진행에 의해, 상기 내부 코아는 상기 커팅 예정 심도에서 커팅될 수 있다.

    본원의 제2 측면에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법은, 도넛형 굴착공의 내부 코아 커팅 방법으로서, 지상에 와이어쏘 머신의 본체를 배치하는 단계; 지그 장치에 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 거치하는 단계; 상기 와이어쏘가 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 상기 와이어쏘가 거치된 상기 지그 장치를 상기 내부 코아의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계; 및 상기 내부 코아가 상기 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 상기 와이어쏘를 루프 형태로 진행시키는 단계를 포함할 수 있다.

    또한, 본원의 제3 측면에 따른 대구경 말뚝 시공 방법은, 도넛형 굴착공을 형성하는 단계; 제2 측면에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 이용해 상기 굴착공의 내부 코아를 커팅하는 단계; 및 상기 내부 코아가 커팅된 상기 굴착공에 말뚝을 시공하는 단계를 포함할 수 있다.

    또한, 본원의 제4 측면에 따른 수중 말뚝 커팅 장치는, 지상 또는 선상에 배치되는 본체 및 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 갖는 와이어쏘 머신; 및 상기 수중 말뚝의 둘레면을 따라 고정 배치되어, 상기 와이어쏘가 상기 수중 말뚝의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 상기 수중 말뚝을 감싸면서 루프 형태로 진행하도록 상기 와이어쏘를 가이드하는 지그 장치를 포함하되, 상기 와이어쏘의 진행에 의해, 상기 수중 말뚝은 상기 커팅 예정 심도에서 커팅될 수 있다.

    또한, 본원의 제5측면에 따른 수중 말뚝 커팅 방법은, 커팅 예정인 수중 말뚝의 위치에 대응하여 지상 또는 선상에 와이어쏘 머신의 본체를 배치하는 단계; 지그 장치에 상기 본체로부터 연장되는 와이어쏘를 거치하는 단계; 상기 와이어쏘가 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 상기 와이어쏘가 거치된 상기 지그 장치를 상기 수중 말뚝의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계; 및 상기 수중 말뚝이 상기 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 상기 와이어쏘를 루프 형태로 진행시키는 단계를 포함할 수 있다.

    전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 내부 코아가 와이어쏘의 회전을 통해 커팅되는바, 내부 코아의 구경의 크기에 상관없이 내부 코아를 제거할 수 있고, 내부 코아의 제거에 따른 장비의 손상을 막을 수 있다. 또한, 와이어쏘가 지그 장치에 거치되어 내부 코아의 커팅 예정 심도에 위치할 수 있는바, 내부 코아의 커팅에 있어 심도의 한계를 극복할 수 있고, 지그 장치가 내부 코아의 외주면과 내부 코아를 감싸는 도넛형 굴착공의 내주면간의 간격 사이로 진입이 가능한바, 내부 코아의 제거가 효율적으로 수행될 수 있다. 다시 말해, 대구경 대심도의 굴착공을 형성하는데 있어 내부 코아를 용이하게 커팅할 수 있다.

    또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 도넛형 굴착공을 형성하고, 그 이후 내부 코아를 본원의 제2 측면에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 이용해 제거 함으로써 대구경 굴착공을 형성하는바, 대구경 굴착공을 용이하게 형성할 수 있어, 대구경 말뚝의 시공의 공사 기간, 공사 비용 등을 단축할 수 있다.

    또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 수중 말뚝이 와이어쏘의 회전을 통해 커팅되는바 수중 말뚝의 구경의 크기에 상관없이 수중 말뚝을 제거할 수 있고, 수중 말뚝의 제거에 따른 본 수중 말뚝 커팅 장치의 손상을 막을 수 있다. 또한, 심도의 깊음에 상관없이, 지그 장치가 수중 말뚝의 높이 방향을 따라 하측으로 이동할 수 있으므로, 수중 말뚝의 제거에 있어 심도의 한계를 극복할 수 있는바, 수중 말뚝의 제거가 효율적으로 수행될 수 있다.

    도 1은 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 장치가 내부 코아를 커팅하는 상태를 설명하기 위해 굴착공의 내부 코아 커팅 장치가 배치된 상태를 측면에서 바라본 개략적인 단면도이다.
    도 2는 본원의 일 실시예에 따른 지그 장치 및 휠 유닛을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
    도 3은 본원의 일 실시예에 따른 실린더 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
    도 4는 본원의 일 실시예에 따른 고리형 거치부를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
    도 5는 본원의 일 실시예에 따른 휠 유닛의 구동을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
    도 6은 지그 장치의 다단 배치를 설명하기 위해 지그 장치가 내부 코아에 대해 다단으로 배치된 상태를 정면에서 바라본 개략적인 단면도이다.
    도 7은 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
    도 8은 본원의 일 실시예에 따른 대구경 말뚝 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
    도 9는 지그 장치의 다단 배치를 설명하기 위해 지그 장치가 수중 말뚝에 대해 다단으로 배치된 상태를 정면에서 바라본 개략적인 개념도이다.

    아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

    본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

    본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

    본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

    참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(하측 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들어 도 1을 보았을 때 전반적으로 6시 방향이 하측 등이 될 수 있다.

    본원은 굴착공의 내부 코아 커팅 장치, 굴착공의 내부 코아 커팅 방법, 대구경 말뚝 시공 방법, 수중 말뚝 커팅 장치 및 수중 말뚝 커팅 방법에 관한 것이다.

    먼저, 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 장치(이하 '본 코아 커팅 장치'라 함)에 대해 설명한다.

    도 1은 본 코아 커팅 장치가 내부 코아를 커팅하는 상태를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

    도 1을 참조하면, 본 코아 커팅 장치는, 도넛형 굴착공의 내부 코아(0)를 커팅하는 장치이다. 내부 코아(0)는 말뚝 형상일 수 있다.

    또한, 도 1을 참조하면, 본 코아 커팅 장치는 와이어쏘 머신(1) 및 지그 장치(3)를 포함한다.

    와이어쏘 머신(1)은 도 1을 참조하면, 지상에 배치되는 본체(11) 및 내부 코아(0)의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 내부 코아(0)를 감싸면서 루프 형태로 진행(회주)하도록 본체(11)로부터 제공되는 와이어쏘(13)를 갖는다.

    와이어쏘(13)의 진행에 의해, 내부 코아(0)는 커팅 예정 심도에서 커팅된다.

    또한, 도 1을 참조하면, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 둘레면을 따라 고정 배치되어, 와이어쏘(13)가 내부 코아(0)의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 상기 내부 코아(0)를 감싸면서 루프 형태로 진행하도록 와이어쏘(13)를 가이드한다.

    또한, 와이어쏘 머신(1)은 와이어쏘(13)가 설정된 장력으로 내부 코아(0)를 감싸면서 진행하도록 와이어쏘를 구동할 수 있다.

    후술하겠지만, 와이어쏘 머신(1)은 와이어쏘(13)가 내부 코아(0)에 대하여 적어도 일부가 단순 접촉되게 하는 장력을 제공하는 1차 구동 및 와이어쏘(13)가 진행되도록 와이어쏘(13)를 가동시키는 2차 구동을 할 수 있는데 각각의 경우에 대한 장력은 다를 수 있다. 또한, 와이어쏘(13)가 내부 코아(0)를 커팅하기 위해 진행하는 동안에도, 내부 코아(0)가 커팅되는 정도에 따라 그 필요한 장력이 달라질 수 있다.

    즉, 설정된 장력이라 함은. 와이어쏘(13)의 구동시마다 와이어쏘(13)에 필요한 적절한 장력을 의미할 수 있다.

    이러한, 본 코아 커팅 장치에 의하면, 와이어쏘(13)는 도 1에 나타난 바와 같이, 본체(11)로부터 연장되어 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 내부 코아(0)를 감싼 후 본체(11)로 인입되는 상태로 배치될 수 있고, 이러한 상태에서 와이어쏘(13)가 진행함으로써, 내부 코아(0)는 커팅 예정 심도에서 커팅될 수 있다.

    종래에는, 대구경의 굴착 작업이 코어 배럴 작업에 의해 이루어졌다. 코어 배럴 작업이란, 도넛형 굴착공을 형성하고, 이후에, 도넛형의 굴착공 내부의 내부 코아(0)를 횡방향으로 충격을 가해 제거하여 대구경의 굴착공을 형성하는 작업이다.

    그런데, 종래의 코어 배럴 작업에 의하면, 장비가 내부 코아(0)를 횡 방향으로 충격을 가해 제거하는 것인바, 내부 코아(0)의 구경이 일정 크기 예를 들면 1200 mm 이상이 되면, 장비에 부담이 가 장비의 손상이 발생하였다. 이에 따라, 일정 구경 이상의 내부 코아(0)에 대한 제거 작업은 불가능 하였다. 다시 말해, 종래의 코어 배럴 작업에 의하면 제거 가능한 내부 코아(0)의 구경에 한계가 있었다.

    또한, 도 1을 참조하면, 내부 코아(0)의 외주면과 내부 코아(0)를 감싸는굴착공의 내주면 사이의 간격(A)이 크지 않기 때문에, 내부 코아(0)의 구경이 대구경인 경우를 고려하여 작업자가 직접 투입되어 내부 코아(0)를 제거하는 작업 또는 거대 장비가 상기 간격에 삽입되어 내부 코아(0)를 제거하는 작업이 수행되기 어려웠다.

    또한, 내부 코아(0)를 제거하기 위해 장비가 도넛형 굴착공의 내부로 진입하는데 있어, 진입 가능한 심도에 한계가 있는바, 굴착 심도가 깊어지면 작업성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

    그러나, 본 코아 커팅 장치에 의하면, 내부 코아(0)가 와이어쏘(13)의 회전을 통해 커팅되는바 내부 코아(0)의 구경의 크기에 상관없이 내부 코아(0)를 제거할 수 있고, 내부 코아(0)의 제거에 따른 본 코아 커팅 장치의 손상을 막을 수 있다. 아울러, 내부 코아(0)의 구경의 크기에 상관 없이 내부 코아(0)를 제거 할 수 있는바, 도넛형 굴착공을 형성하는데 사용되는 장비의 적용성을 확대할 수 있다.

    또한, 도 1에 나타난 바와 같이, 본 코아 커팅 장치에 의하면, 굴착 심도의 깊음에 상관없이, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 하측으로 이동할 수 있는바, 내부 코아(0)의 커팅에 있어 심도의 한계를 극복할 수 있고, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 외주면과 내부 코아(0)를 감싸는 도넛형 굴착공의 내주면간의 간격 사이로 진입이 가능한바, 내부 코아(0)의 제거가 효율적으로 수행될 수 있다.

    다시 말해, 본 코아 커팅 장치에 의하면 대구경을 갖는 말뚝 형상의 내부 코아(0)의 제거가 용이할 수 있으며, 이에 따라, 대구경 및 대심도의 굴착이 용이하게 수행될 수 있다.

    참고로, 내부 코아(0)는 암석 코아, 콘크리트 코아 중 하나일 수 있으며, 예를 들면, 본 코아 커팅 장치는 기반암 굴착에 있어 내부 코아(0) 커팅에 적용될 수 있다.

    본 코아 커팅 장치와 관련한 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

    도 1을 참조하면, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 이동 가능할 수 있다.

    또한, 도 1을 참조하면, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 고정될 수 있다.

    이하에서는, 도 2를 이용하여 지그 장치(3)를 설명하겠다. 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 지그 장치 및 휠 유닛을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.

    지그 장치(3)는, 도 2를 참조하면, 내부 코아(0)의 둘레면을 따라 배치되는 둘레 구조체(31)를 포함할 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 지그 장치(3)는, 둘레 구조체(31)를 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 또는 조임 해제하는 조임 부로서 실린더 구조체(33)를 포함할 수 있다.

    둘레 구조체(31)가 실린더 구조체(33)에 의해 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 해제되면, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 이동 가능한 상태가 될 수 있다. 또한, 둘레 구조체(31)가 실린더 구조체(33)에 의해 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임되면, 지그 장치(3)는 도 1에 나타난 바와 같이, 내부 코아(0)의 둘레면에 조임 고정된 상태가 될 수 있다.

    예시적으로, 둘레 구조체(31)는, 도 2에 나타난 바와 같이, 각각의 일정 부분이 서로 겹쳐지며 연이어 구비되는 복수 개의 섹션(311a, 311b)을 포함할 수 있다.

    또한, 도 2를 참조하면, 실린더 구조체(33)는 복수 개의 섹션(311a, 311b)이 겹쳐지는 부분 각각에 구비되어 겹쳐지는 부분의 범위를 조정할 수 있다.

    겹쳐지는 부분의 범위가 증가되면 둘레 구조체(31)는 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임될 수 있고, 겹쳐지는 부분의 범위가 감소되면 둘레 구조체(31)는 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 해제될 수 있다.

    예시적으로, 실린더 구조체(33)에 의한 겹쳐지는 부분의 범위 조정은 다음과 같이 구현될 수 있다.

    도 3을 이용하여 설명하겠다. 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 실린더 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.

    실린더 구조체(33)는 도 3에 나타난 바와 같이, 복수 개의 섹션(311a, 311b) 중 하나의 섹션(311a)의 일단부와 힌지 연결되는 실린더부(331)를 포함할 수 있다. 또한, 실린더 구조체(33)는 도 3에 나타난 바와 같이, 하나의 섹션(331a)과 겹쳐지며 연이어 구비되는 다른 섹션(331b)의 타단부와 힌지 연결되어 실린더부(331)에 대하여 직선 운동하는 피스톤부(333)를 포함할 수 있다. 또한, 실린더 구조체(33)는 도 3에 나타난 바와 같이, 피스톤부(333)를 실린더부(331)에 대하여 직선 운동시키는 유압 라인부(335)를 포함할 수 있다.

    도 3을 참조하면, 피스톤부(333)가 직선 운동하여 실린더 구조체(33)의 길이가 연장되면, 겹쳐지는 부분의 범위는 감소될 수 있다. 이에 따라, 둘레 구조체(31)는 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 해제될 수 있다. 또한, 피스톤부(333)의 직선 운동을 통해 실린더 구조체(33)의 길이가 감소되면, 겹쳐지는 부분의 범위는 증가될 수 있다. 이에 따라, 둘레 구조체(31)는 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임될 수 있다.

    한편, 유압라인부는 유압라인 장치로부터 연장되어 피스톤부(333) 및 실린더부(331)와 연결될 수 있다. 예시적으로, 유압라인 장치는 지상에 배치될 수 있다.

    또한, 와이어쏘(13)는 그 진행 이전에 지그 장치(3)에 거치되어 커팅 예정 심도에 대응하여 위치될 수 있다.

    와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도에 대응하여 위치된다는 것은, 와이어쏘(13)의 진행 시에 커팅 예정 심도의 둘레를 감쌀 수 있도록, 그 진행 이전에 커팅 예정 심도의 근거리 이내에 위치되는 것을 의미할 수 있다.

    즉, 와이어쏘(13)가 지그 장치(3)에 거치된 후, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 이동할 수 있고, 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도에 대응하여 위치되게 할 수 있는 내부 코아(0)의 심도의 둘레면에 지그 장치(3)가 조임 고정됨으로써, 와이어쏘(13)는 커팅 예정 심도에 대응하여 위치할 수 있다.

    다시 말해, 본 코아 커팅 장치에 의하면, 와이어쏘(13)는 그 진행 이전에, 지상에서 지그 장치(3)에 거치될 수 있고, 와이어쏘(13)가 거치된 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 둘레면에 배치(지그 장치(3)의 내주면과 내부 코아(0)의 둘레면이 대향하도록 삽입)된 후, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 하측으로 이동할 수 있다. 이 때 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 해제된 상태일 수 있다.

    이 후, 지그 장치(3)는 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도에 대응하여 위치되게 할 수 있는 내부 코아(0)의 심도의 둘레면에 조임 고정될 수 있고, 이에 따라, 와이어쏘(13)는 커팅 예정 심도에 대응하여 위치할 수 있다.

    도 4는 본원의 일 실시예에 따른 고리형 거치부를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

    도 2 및 도 4를 참조하면, 지그 장치(3)는 와이어쏘(13)가 거치되는 고리형 거치부(35) 복수 개를 포함할 수 있다.

    와이어쏘(13)는 그 진행 이전에, 도 4에 나타난 바와 같이, 고리형 거치부(35)는에 거치되어 지그 장치(3)의 이동 및 조임 고정에 의해 커팅 예정 심도에 위치할 수 있다.

    또한, 고리형 거치부(35)는 도 4에 나타난 바와 같이, 그 일측이 개방되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 와이어쏘(13)에 장력이 가해지면 와이어쏘는 고리형 거치부(35)로부터 이탈될 수 있다.

    예시적으로, 본체(11)는 와이어쏘(3)가 커팅 예정 심도에 대응하여 위치되면, 와이어쏘(13)에 장력을 가할 수 있다. 와이어쏘(13)에 장력이 가해지면, 와이어쏘(13)는 고리형 거치부(13)에서 이탈되어 내부 코아(0)의 커팅 예정 심도의 둘레면에 접촉될 수 있다.

    즉, 보다 구체적으로, 전술한 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도에 대응하여 위치된다는 것은, 본체(11)가 와이어쏘(13)에 장력을 가했을 때, 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도의 둘레를 감쌀 수 있도록, 와이어쏘(13)가 그 진행 이전에 커팅 예정 심도의 근거리 이내에 위치되는 것을 의미할 수 있다.

    와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도의 둘레면에 접촉된 후, 와이어쏘(13)가 루프 형태로 진행됨으로써 내부 코아(0)는 커팅 예정 심도에서 커팅될 수 있다.

    도 5는 본원의 일 실시예에 따른 휠 유닛의 구동을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

    지그 장치(3)는 및 휠 유닛(5)을 포함할 수 있다.

    도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 휠 유닛(5)은 지그 장치(3)에 설치되며, 본체(11)에 대한 와이어쏘(13)의 본체(11)로부터의 연장 방향 및 본체(11)로의 인입 방향과 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도의 둘레에 접촉되며 진행하는 방향간을 전환할 수 있다.

    다시 말해, 휠 유닛(5)은 와이어쏘(13)의 연장 방향을 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도의 둘레에 접촉되며 진행하는 방향으로 전환할 수 있다. 이에 따라, 본체(11)로부터 연장된 와이어쏘(13)는 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 내부 코아(0)를 감쌀 수 있다. 또한, 휠 유닛(5)은 와이어쏘(13)의 커팅 예정 심도의 둘레에 접촉되며 진행하는 방향을 본체(11)로의 인입 방향으로 전환할 수 있다. 이에 따라, 내부 코아(0)를 감싼 와이어쏘(13)는 다시 본체(11)로 인입될 수 있다.

    구체적으로, 휠 유닛(5)의 구성은 다음과 같을 수 있다.

    휠 유닛(5)은 도 5를 참조하면, 내부 코아(0)의 둘레를 따라 이웃하게 배치되는 제1 종동휠(Idled wheel)(51) 및 제2 종동휠(53)을 포함할 수 있다.

    제1 종동휠(51)은 도 5에 나타난 바와 같이, 본체(11)로부터 연장되어 커팅 예정 심도를 향하는 와이어쏘(13)의 하측으로의 진행 방향을 커팅 예정 심도에 대응하는 수평 방향으로 전환할 수 있다. 커팅 예정 심도에 대응하는 수평 방향이라 함은, 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도에서의 내부 코아(0)의 둘레면을 감쌀 수 있는 종방향을 의미할 수 있다.

    또한, 제2 종동휠(53)은, 도 5에 나타난 바와 같이, 제1 종동휠(51)에 의해 전환되어 내부 코아(0)의 적어도 일부를 감싼 와이어쏘(13)가 본체(11)로 인입되도록, 와이어쏘(13)의 수평으로의 진행 방향을 상측으로 전환할 수 있다.

    또한, 휠 유닛(5)은 도 5를 참조하면, 제1 종동휠(51)의 일측에 제1 종동휠(51)과 수직 방향으로 배치되는 제1 구동휠(Drive wheel)(55) 및 제2 종동휠(53)의 타측에 제2 종동휠(53)과 수직하는 방향으로 배치되는 제2 구동휠(57)을 포함할 수 있다.

    제1 구동휠(55)은 제1 종동휠(51)에 의해 진행 방향이 전환된 와이어쏘(13)에 내부 코아(0)를 커팅하기 위한 구동력이 전달되도록, 와이어쏘(13)를 내부 코아(0)의 외측 반경 방향으로 지탱할 수 있다.

    또한, 제2 구동휠(57)은 내부 코아(0)의 적어도 일부를 감싼 와이어쏘(13)가 제2 종동휠(53)을 향하도록, 와이어쏘(13)를 내부 코아(0)의 외측 반경 방향으로 지탱할 수 있다.

    제1 구동휠(55) 및 제2 구동휠(55) 중 하나 이상이 없다면, 제1 종동휠(51)에 의해 진행 방향이 전환된 와이어쏘(13)를 내부 코아(0)의 외측 반경 방향으로 지탱하는 힘이 없어지는바, 와이어쏘(13)의 장력이 유지될 수 없다. 즉, 제1 구동휠(55) 및 제2 구동휠(55)은 와이어쏘(13)를 외측 반경 방향으로 지탱함으로써, 와이어쏘(13)의 장력을 유지시켜 내부 코아(0)의 절단이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.

    도 6은 지그 장치의 다단 배치를 설명하기 위해 지그 장치가 굴착공의 내부 코아에 대해 다단으로 배치된 상태를 정면에서 바라본 개략적인 개념도이다.

    도 6을 참조하면, 본 코아 커팅 장치에 있어서, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 연직 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다. 예시적으로, 도 6에 나타난 바와 같이, 지그 장치(3)는 2단으로 배치될 수 있다.

    도 6에 나타난 바와 같이, 다단으로 배치되는 지그 장치(3)는 예시적으로, 체인(chain)(43)에 의해 서로 연결될 수 있다. 다만, 다단으로 배치되는 지그 장치(3) 간의 연결 수단은 본원에 한정되지 않는다.

    또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 다단의 지그 장치(3) 중 최하부의 지그 장치(3)는 와이어쏘(13)의 진행을 가이드할 수 있다.

    또한, 다단의 지그 장치(3) 중 하나 이상의 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 커팅된 부분의 제거를 가이드할 수 있다. 예시적으로, 내부 코아(0)가 커팅된 후, 다단의 지그 장치(3) 중 하나 이상이 커팅된 부분에 조임 고정될 수 있고, 이후, 커팅된 부분에 조임 고정된 지그 장치(3)가 인양됨으로써, 커팅된 부분이 제거될 수 있다. 예시적으로, 지그 장치(3)의 인양은 도 6을 참조하면, 커팅된 부분에 조임 고정된 지그 장치(3)가 인양 장치와 로프(15)를 통해 연결된 후, 인양 장치가 지그 장치(3)를 인양함으로써 수행될 수 있다. 참고로, 커팅된 부분의 제거시 다단의 지그 장치(3) 중 커팅된 부분 혹은 내부 코아(0)에 고정될 필요가 없는 지그 장치(3)는 조임 고정이 해제될 수 있다.

    한편, 와이어쏘(13)는 진행 이전에, 환형 상태(예를 들면, 와이어쏘(13)의 일단과 끝단이 연결된 상태)로 제1 구동휠(55) 및 제2 구동휠(57)에 장착되는 형태로 지그 장치(13)에 거치될 수 있다. 또한, 제1 구동휠(55) 및 제2 구동휠(57) 각각은 이동장치(Carriage assembly 또는 Rack and pinion system)에 장착되어 지그 장치(3)에 구비될 수 있고, 유압모터 또는 전기 모터에 의해 회전될 수 있다.

    또한, 와이어쏘(13)는 다이아몬드 와이어쏘일 수 있다. 보다 구체적으로, 와이어쏘(13)는 소결된 금속제 비드와 비드를 관통하는 강철 케이블(와이어)로 구성될 수 있다. 비드의 직경은 10 mm ~12 mm일 수 있다. 또한, 케이블 1 m당 50 개~60 개의 비트가 일정 간격으로 장착된 것일 수 있다.

    또한, 본 코아 커팅 장치는 와이어쏘(13)의 진행 시에, 와이어쏘(13)와 내부 코아(0)의 마찰 온도가 저감되도록, 와이어쏘(13)와 내부 코아(0)의 접촉 부분에 냉각수를 분무하는 세척기를 더 포함할 수 있다. 냉각수를 분무하는 세척기는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법(이하 '본 코아 커팅 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 앞서 살핀 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

    도 7은 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

    도 7을 참조하면, 본 코아 커팅 방법은, 지상에 와이어쏘 머신(1)의 본체(11)를 배치하는 단계(S310), 지그 장치(3)에 본체로부터 연장(제공)되는 와이어쏘(13)를 거치하는 단계(S330), 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 와이어쏘(13)가 거치된 지그 장치(13)를 내부 코아(0)의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계(S350) 및 와이어쏘(13)를 루프 형태로 진행시키는 단계(S370)를 포함한다. 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계(S370)에서 내부 코아(0)는 커팅 예정 심도에서 커팅된다.

    본 코아 커팅 방법에 의하면, 내부 코아(0)가 와이어쏘(13)의 회전을 통해 커팅되는바 내부 코아(0)의 구경의 크기에 상관없이 내부 코아(0)를 제거할 수 있고, 내부 코아(0)의 제거에 따른 본 코아 커팅 장치의 손상을 막을 수 있다.

    또한, 본 코아 커팅 방법에 의하면, 커팅 예정 심도의 깊음에 상관없이, 와이어쏘(13)가 지그 장치(3)를 통해 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하므로, 내부 코아(0)의 커팅에 있어 심도의 한계를 극복할 수 있다. 이에 따라, 내부 코아(0)의 제거가 효율적으로 수행될 수 있다.

    본 코아 커팅 방법과 관련한 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

    S310 단계에서, 본체(11)는 그로부터 연장되는 와이어쏘(13)가 지그 장치(3)에 거치되어 도넛형 굴착공의 커팅 예정 지점을 둘러쌀 수 있도록 하는 위치에 배치될 수 있다.

    또한, S330 단계에서, 와이어쏘(13)는 전술한 바와 같이, 고리형 거치부(35)에 거치됨으로써 지그 장치(13)에 거치될 수 있다.

    또한, S350 단계는, 내부 코아(0)의 둘레면에 지그 장치(3)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 이 단계에서, 지그 장치(3)는 그 내주면이 내부 코아(0)의 둘레면과 내부 코아(0)에 삽입될 수 있다.

    또한, S350 단계는, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 하측으로 이동되는 단계를 포함할 수 있다. 지그 장치(3)는 하측으로 이동됨으로써, 지그 장치(3)에 거치된 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도에 대응하여 위치될 수 있는 심도에 위치할 수 있다.

    참고로, 내부 코아(0)에 지그 장치(3)가 삽입되어 하측으로 이동된 상태는 도 1에 도시된 지그 장치(3)의 상태와 유사할 수 있다.

    전술한 바와 같이, 지그 장치(3)의 둘레 구조체(31)가 실린더 구조체(33)에 의해 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임 해제되면, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 이동 가능한 상태가 될 수 있다. 즉, 지그 장치(3)가 하측으로 이동되는 단계에서, 지그 장치(3)는 조임 해제된 상태로 하측으로 이동될 수 있다.

    또한, S350 단계는, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 둘레면에 조임 고정되는 단계를 포함할 수 있다.

    전술한 바와 같이, 둘레 구조체(31)가 실린더 구조체(33)에 의해 내부 코아(0)의 둘레면에 대하여 조임되면, 지그 장치(3)는 내부 코아(0)의 둘레면에 조임 고정된 상태가 될 수 있다.

    지그 장치(3)의 내부 코아(0)의 둘레면에 대한 조임 및 조임 해제는 전술한 둘레 구조체(31) 및 실린더 구조체(33)에 의해 구현될 수 있다.

    또한, 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계(S370)는, 와이어쏘(13)에 장력을 제공하는 단계 및 와이어쏘(13)가 진행되도록 와이어쏘(13)를 가동시키는 단계를 포함할 수 있다.

    전술한 바와 같이, 와이어쏘(13)는 그 진행 이전에, 도 4에 나타난 바와 같이, 고리형 거치부(35)에 거치되어 지그 장치(3)의 이동 및 조임 고정에 의해 커팅 예정 심도에 위치할 수 있다. 이후에, 와이어쏘(13)에 장력이 가해짐으로써, 와이어쏘(13)는 고리형 거치부(35)에서 이탈되어 내부 코아(0)의 둘레면에 접촉될 수 있다. 또한, 와이어쏘(13)가 내부 코아(0)의 둘레면에 접촉된 상태에서 진행됨으로써 내부 코아(0)는 커팅될 수 있다.

    예시적으로, 본체(11)가 와이어쏘(13)에 장력을 제공할 수 있다. 또한, 본체(11)가 와이어쏘(13)를 가동시킬 수 있다. 이러한 경우, 본체(11)는 와이어쏘(13)에 장력을 제공하는 1차 구동 및 와이어쏘(13)가 진행되도록 와이어쏘(13)를 가동시키는 2차 구동을 할 수 있다.

    또한, 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계(S370)에서, 와이어쏘(13)와 내부 코아(0)의 접촉 부분에는 와이어쏘(13)와 내부 코아(0)의 온도가 저감되도록, 냉각수가 분무될 수 있다.

    또한, 본 코아 커팅 방법은 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계(S370) 이후에, 내부 코아(0)의 커팅된 부분을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

    내부 코아(0)의 커팅된 부분을 제거하는 작업은 통상의 기술자에게 자명하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    한편, 본 코아 커팅 방법에 있어서, 지그 장치(3)는 상술한 바와 같이, 내부 코아(0)의 연직 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다.

    이러한 경우, 지그 장치(3)에 와이어쏘(13)를 거치하는 단계(S330)에서, 와이어쏘(13)는 도 6을 참조하면, 다단의 지그 장치(3) 중 최하부의 지그 장치(3)에 거치될 수 있다.

    또한, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 연직 방향을 따라 배치되는 경우, 내부 코아(0)의 커팅된 부분을 제거하는 단계는, 다단의 지그 장치(3) 중 하나 이상을 내부 코아(0)의 커팅된 부분의 둘레면에 대하여 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 고정은 상술한 조임 고정을 통해 이루어질 수 있다.

    또한, 지그 장치(3)가 내부 코아(0)의 연직 방향을 따라 배치되는 경우, 내부 코아(0)의 커팅된 부분을 제거하는 단계는, 내부 코아(0)의 커팅된 부분의 둘레면에 대하여 고정된 지그 장치(3)를 인양하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 로프(15)에 의해 인양 장치와 연결된 후, 인양 장치가 지그 장치(3)를 인양함으로써 수행될 수 있다.

    이에 따라, 도 6을 참조하면, 커팅된 부분의 둘레면에 고정된 지그 장치(3)의 인양에 의해 커팅된 부분도 인양되어 제거될 수 있다. 참고로, 커팅된 부분의 제거시 다단의 지그 장치(3) 중 커팅된 부분 혹은 내부 코아(0)에 고정될 필요가 없는 지그 장치(3)는 조임 고정이 해제될 수 있다.

    또한, 본 코아 커팅 방법은, 와이어쏘를 진행시키는 단계(S370) 이후에, 지그 장치(3)를 내부 코아(0)의 둘레면을 따라 이동시키며 심도에 따라 내부 코아(0)를 순차적으로 커팅하는 단계를 포함할 수 있다.

    예시적으로, 내부 코아(0)의 심도가 깊은 경우, 내부 코아(0)의 복수 개의 심도 각각에 해당하는 둘레 각각에 커팅을 수행함으로써 내부 코아(0)를 온전히 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 내부 코아(0)를 제1 커팅 예정 심도에서 커팅하여, 커팅된 부분을 제거하고, 제2 커팅 예정 심도에서 내부 코아(0)를 커팅하여 제거하며, 필요한 경우, 이를 반복함으로써 내부 코아(0)를 온전히 제거할 수 있다. 이에 따라, 내부 코아(0)의 커팅에 있어, 심도의 한계에 보다 적극적으로 대응할 수 있다.

    내부 코아(0)를 순차적으로 커팅하는 단계는, 와이어쏘(13)가 다른 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 지그 장치(3)를 내부 코아(0)의 다른 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

    지그 장치(3)를 내부 코아(0)의 다른 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계는, 내부 코아(0)의 둘레면에 고정되어 있는 지그 장치(3)의 고정을 해제하는 단계, 지그 장치(3)를 내부 코아(0)의 높이 방향을 따라 하측으로 이동시키는 단계 및 지그 장치가 내부 코아(0)의 다른 둘레면에 조임 고정되는 단계를 포함할 수 있다.

    또한, 내부 코아(0)를 다른 커팅 예정 심도에서 커팅하는 단계는, 내부 코아(0)가 다른 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계를 포함할 수 있다.

    내부 코아(0)가 다른 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계는, 전술한 내부 코아(0)가 커팅 예정 심도에서 커팅되도록 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계(S370)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다.

    또한, 본 코아 커팅 방법은, 와이어쏘를 진행시키는 단계(S370) 이후에, 지그 장치(3)를 인양하는 단계를 포함할 수 있다.

    즉, 내부 코아(0)에 대한 커팅이 마무리되어, 지그 장치(3)의 필요성이 사라지면, 지그 장치(3)는 인양될 수 있다. 이 단계에서, 휠 유닛(5) 및 와이어쏘(13)도 인양되어 굴착공 내에서 제거될 수 있다.

    이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 대구경 말뚝 시공 방법(이하 '본 대구경 말뚝 시공 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 앞서 살핀 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

    도 8은 본원의 일 실시예에 따른 대구경 말뚝 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

    도 8을 참조하면, 본 대구경 말뚝 시공 방법은, 도넛형 굴착공을 형성하는 단계(S100), 전술한 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 이용해 굴착공의 내부 코아(0)를 커팅하는 단계(S300) 및 내부 코아가 커팅된 굴착공에 말뚝을 시공하는 단계(S500)를 포함한다.

    S100 단계 및 S500 단계는, 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    본 대구경 말뚝 시공 방법에 의하면, 도넛형 굴착공을 형성하고, 그 이후 내부 코아(0)를 전술한 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법을 이용해 제거 함으로써 대구경 굴착공을 형성하는바, 대구경 굴착공을 용이하게 형성할 수 있어, 대구경 말뚝의 시공의 공사 기간, 공사 비용 등을 단축할 수 있다.

    또한, 이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 수중 말뚝 커팅 장치(이하 '본 수중 말뚝 커팅 장치'라 함)에 대해 설명한다. 본 수중 말뚝 커팅 장치는 상술한 굴착공의 내부 코아 커팅 장치와 구성 및 작용이 동일 또는 유사할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하기로 하고, 중복되는 구성에 대하여 동일한 도면 부호 및 도면을 사용하기로 한다.

    도 9는 수중 말뚝에 대한 지그 장치의 다단 배치를 설명하기 위해 지그 장치가 다단으로 배치된 상태를 정면에서 바라본 개략적인 개념도이다.

    본 수중 말뚝 커팅 장치는, 와이어쏘 머신(1) 및 지그 장치(3)를 포함한다.

    도 1및 도 9를 참조하면, 와이어쏘 머신(1)은 지상 또는 선상에 배치되는 본체(11) 및 본체로부터 연장되는 와이어쏘(13)를 갖는다.

    또한, 도 9를 참조하면, 지그 장치(3)는 수중 말뚝(0)의 둘레면을 따라 고정 배치되어 와이어쏘(13)가 수중 말뚝(0)의 커팅 예정 심도의 둘레를 따라 상기 수중 말뚝(0)을 감싸면서 진행하도록 와이어쏘(13)의 진행을 가이드한다.

    와이어쏘(13)의 진행에 의해, 수중 말뚝(0)은 커팅 예정 심도에서 커팅된다.

    예시적으로, 수중 말뚝(0)은 강관 말뚝일 수 있다.

    또한, 도 9를 참조하면, 본 수중 말뚝 커팅 장치에 있어서, 지그 장치(3)는 수중 말뚝(0)의 연직 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다. 예시적으로, 도 9에 나타난 바와 같이, 지그 장치(3)는 2단으로 구비될 수 있다.

    도 9에 나타난 바와 같이, 다단으로 배치되는 지그 장치(3)는 예시적으로, 체인(chain)(43)에 의해 서로 연결될 수 있다. 다만, 다단으로 배치되는 지그 장치(3) 간의 연결 수단은 본원에 한정되지 않는다.

    또한, 도 9에 나타난 바와 같이, 다단의 지그 장치(3) 중 최하부의 지그 장치(3)는 와이어쏘(13)를 가이드할 수 있다.

    또한, 다단의 지그 장치(3) 중 하나 이상의 지그 장치(3)는 수중 말뚝(0)의 커팅된 부분의 제거를 가이드할 수 있다. 예시적으로, 수중 말뚝(0)이 커팅된 후, 다단의 지그 장치(3) 중 하나 이상이 커팅된 부분에 조임 고정될 수 있고, 이후, 커팅된 부분에 조임 고정된 지그 장치(3)가 로프(15)에 의해 인양됨으로써, 커팅된 부분이 제거될 수 있다. 참고로, 커팅된 부분의 제거시 다단의 지그 장치(3) 중 커팅된 부분 혹은 수중 말뚝(0)에 고정될 필요가 없는 지그 장치(3)는 조임 고정이 해제될 수 있다.

    본 수중 말뚝 커팅 장치에 의하면, 수중 말뚝(0)이 와이어쏘(13)의 진행을 통해 커팅되는바 수중 말뚝(0)의 구경의 크기에 상관없이 수중 말뚝(0)을 제거할 수 있고, 수중 말뚝(0)의 제거에 따른 본 수중 말뚝 커팅 장치의 손상을 막을 수 있다.

    또한, 본 수중 말뚝 커팅 장치에 의하면, 심도의 깊음에 상관없이, 지그 장치(3)가 수중 말뚝(0)의 높이 방향을 따라 하측으로 이동할 수 있으므로, 수중 말뚝(0)의 제거에 있어 심도의 한계를 극복할 수 있는바, 수중 말뚝(0)의 제거가 효율적으로 수행될 수 있다.

    또한, 본원의 일 실시예에 따른 수중 말뚝 커팅 방법(이하 '본 수중 말뚝 커팅 방법'이라 함)은, 커팅 예정인 수중 말뚝(0)의 위치에 대응하여 지상 또는 선상에 와이어쏘 머신(1)의 본체(11)를 배치하는 단계, 지그 장치(3)에 본체(11)로부터 연장되는 와이어쏘(13)를 거치하는 단계, 와이어쏘(13)가 커팅 예정 심도의 둘레에 대응하여 위치하도록, 와이어쏘(13)가 거치된 지그 장치(3)를 수중 말뚝(0)의 둘레면을 따라 고정 배치하는 단계 및 수중 말뚝(0)이 커팅 예정 심도에서 커팅되도록, 와이어쏘(13)를 진행시키는 단계를 포함할 수 있다.

    각 단계는 전술한 본원의 일 실시예에 따른 굴착공의 내부 코아 커팅 방법과 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    다만, 커팅 예정인 수중 말뚝(0)의 위치에 대응하여 지상 또는 선상에 와이어쏘 머신(1)의 본체(11)를 배치한다는 것은, 본체(11)로부터 연장되는 와이어쏘(13)가 지그 장치(3)에 거치되어 수중 말뚝(0)을 커팅하기 위해 수중 말뚝(0)의 커팅 예정 지점을 둘러쌀 수 있게 하는 위치에 배치되는 것을 의미할 수 있다.

    전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

    본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

    1: 와이어쏘 머신 11: 본체
    13: 와이어쏘 3: 지그 장치
    31: 둘레 구조체 311a: 하나의 섹션
    311b: 다른 섹션 33: 실린더 구조체
    331: 실린더부 333: 피스톤부
    335: 유압 라인부 35: 고리형 거치부
    5: 휠 유닛 51: 제1 종동휠
    53: 제2 종동휠 55: 제1 구동휠
    57: 제2 구동휠 0: 내부 코아

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