KR100491876B1 - UCM method and drilling road of ground drilling rigs using UCM method - Google Patents
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Abstract
지반굴착장치를 이용한 지반개량 및 연직차수벽 구축을 위한 유씨엠공법과 유씨엠공법에 적용되는 지반굴착장치의 굴착로드에 관한 것으로, 오가장치와, 상기 오가장치로부터 회전동력을 전달받는 로테이터와, 상기 로테이터의 출력축에 하향으로 연결되는 수개의 멀티 스위벨과, 상기 멀티 스위벨 각각에 하향을 향해 복수의 연결로드·교반로드·굴착로드를 차례로 연결시킨 상태에서 상기의 각 로드들 회전작동시켜주는 작동으로 굴착로드가 지반을 굴착하면서 설정된 깊이까지 관입되게 한 다음 상기 굴착로드를 인발할 때 굴착로드에 방사상으로 부착되어 있는 굴착날개들을 통하여 시멘트몰탈과 공압을 배출시키는 작동으로 지반을 개량하거나 연직차수벽을 구축하는 공법에 있어서,The excavation rod of the ground excavation device applied to the CMC method and the CMC method for the ground improvement and vertical order wall construction using the ground excavation device, the organo device, a rotator receiving the rotational power from the miso device, and Excavation is performed by rotating the respective rods in a state in which a plurality of multi-swivels connected downward to the output shaft of the rotator and a plurality of connecting rods, stirring rods, and excavating rods are connected to each of the multi-swivels in a downward direction. The rod is infiltrated to the set depth while digging the ground, and then the cement mortar and pneumatic pressure are discharged through the excavation wings that are radially attached to the drilling rod when the drilling rod is pulled out to improve the ground or build a vertical water barrier. In the construction method,
상기 굴착로드가 지반을 굴착하는 작동을 개시하여 설정된 깊이까지 관입되는 작동을 완료하는 동안에는 상기 멀티 스위벨들 각각에 형성된 다수의 주입구를 통하여 공압을 공급하여 각 굴착로드의 하단에 방사상으로 부착되어 있는 다수의 굴착날개 각각에 하나씩 형성된 노즐공들과 굴착로드 하단에 형성된 노즐공에서 공압이 동시에 배출되게 하여 굴착날개에 의해서 굴착되는 토사층에 공압을 배출시키면서 굴착로드를 관입시키는 수단과;While the excavating rod initiates excavation of the ground and completes the operation of intruding to the set depth, a plurality of radially attached to the bottom of each excavating rod by supplying air pressure through a plurality of inlets formed in each of the multi swivels A means for injecting the excavating rod while discharging the pneumatic pressure to the soil layer excavated by the excavating wings by simultaneously discharging the pneumatic pressure from the nozzle holes formed at each one of the excavating wings and the nozzle hole formed at the bottom of the excavating rod;
상기 굴착로드의 관입작동이 완료된 후 인발작동을 개시할 때에는 오가장치 및 로테이터 각각에 설치된 싱글 스위벨들을 통해 고화제가 혼합된 시멘트몰탈을 공급하여 굴착로드의 굴착날개들 각각에 형성된 노즐공을 통해 시멘트몰탈이 배출되게 하며, 상기 멀티 스위벨들을 통해서는 공압과 급결제를 동시에 공급하되, 멀티 스위벨들 각각에 형성된 다수의 주입구 중 급결제가 공급되는 선택된 하나의 제1 주입구를 제외한 나머지 제2 내지 제4 주입구를 통해 공급되는 공압이 굴착날개들 각각의 노즐공을 통해 시멘트몰탈과 함께 배출되게 하는 한편, 제1 주입구를 통해 공급되는 급결제와 같은 약품는 굴착로드 하단에 형성된 하나의 노즐공을 통해 배출되게 하면서 굴착로드를 인발시키는 수단;When the drawing operation is started after the penetration operation of the drilling rod is completed, the cement mortar mixed with the solidifying agent is supplied through the single swivels installed in each of the rotator and the rotator to provide cement through nozzle holes formed in each of the drilling wings of the drilling rod. The mortar is discharged, and the pneumatic and the fastener are supplied at the same time through the multi swivels, but the second to the fourth except the selected first inlet to which the quickener is supplied among the plurality of inlets formed in the multi swivels. Pneumatic pressure supplied through the inlet is discharged together with the cement mortar through the nozzle hole of each of the excavation wings, while chemicals such as a fastener supplied through the first inlet are discharged through one nozzle hole formed at the bottom of the excavating rod Means for drawing an excavating rod while;
을 포함하여 굴착로드를 지하에 관입시킬 때에는 굴착날개에서 공압을 배출토록 하여 토사층을 잘게 부스러뜨리면서 굴착되도록 하며, 관입작동의 완료 후 굴착로드를 인발할 때에는 굴착날개의 노즐공으로 시멘트몰탈이 공압과 함께 강한 배출압으로 배출되도록 하여 굴착되는 시멘트와 토사 및 급결제 약품의 교반이 잘이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 발명이다.When injecting the excavation rod underground, including excavating the excavation rod to discharge the pneumatic pressure to excavate the soil layer finely, and when drawing the excavation rod after completion of the penetration operation, cement mortar with the pneumatic nozzle hole of the excavation blade together with the pneumatic The present invention is characterized in that the agitation of the excavated cement and the soil and the fastener chemicals are performed by being discharged at a strong discharge pressure.
Description
본 발명은 오가장치(Auger Machine)로부터 회전동력을 전달받는 로테이터에 2축 및 3축으로 구성된 굴착장치를 연결하여 항만의 초연약지반이나 지하수가 흐르는 연약지반을 개량하거나 또는 지중에 연직차수벽을 구축하기 위한 지반굴착장치를 이용한 지반개량 및 연직차수벽 구축을 위한 유씨엠공법(UCM : Underground Chemical Mixing Method)과 유씨엠공법에 적용되는 지반굴착장치의 굴착로드에 관한 것이다.The present invention is to connect the excavation device consisting of two and three axes to the rotator receives the rotational power from the Auger Machine to improve the super soft ground or soft ground flowing groundwater or build a vertical water barrier in the ground The present invention relates to the excavation rod of the ground excavation device applied to the underground chemical mixing method (UCM) method for the ground improvement and construction of the vertical water barrier using the ground excavation device.
일반적으로 연약지반을 개량하거나 지중에 연직차수벽을 구축할 때에는 주로 오가장치와 이 오가장치로부터 동력을 전달받아 회전작동하는 로테이터(Rotator) 및 로테이터의 하측에 수직상으로 차례로 연결되는 연결로드, 교반로드, 굴착로드로 구성된 지반굴착장치를 사용하고 있다.In general, when improving the soft ground or constructing a vertical water barrier in the ground, a rotator which rotates by receiving power from the logger and the rotator, and a connecting rod and a stirring rod connected vertically to the lower side of the rotator in turn The earth excavation device, which consists of excavation rods, is used.
상기 지반굴착장치의 설치 및 작동구조를 간략하게 설명하면 다음과 같다.Briefly explaining the installation and operation structure of the ground excavation device as follows.
지상에서 운행되는 크롤러 크레인의 지지암에 의해 지상에서 수직상으로 높게 세워지는 리더(Leader)의 상단측에 와이어케이블로서 상,하 이동이 가능하게 매달아놓은 상태로 오가장치를 설치한 다음 상기 오가장치의 출력축에 수개의 기어들이 서로 치합된 상태로 장착되어 있는 로테이터를 연결 조립하며, 또한 상기 로테이터의 출력축에는 원통상으로 된 복수개의 연결로드를 수직상으로 다단 연결시키고 또 최하단측 연결로드에는 교반로드와 굴착로드를 차례로 연결시킨 다음 상기 오가장치를 작동시키면 로테이터의 출력축들이 회전작동하게 되므로서 그 출력축 각각에 수직상으로 연결된 연결로드와 교반로드 및 굴착로드가 회전하게 되며, 이와 같이 로테이터가 회전작동을 하게 되면 굴착로드는 지반을 굴착하고, 굴착로드 위에 연결된 교반로드는 굴착로드에 의해 굴착된 토사를 교반하게 된다.The misalignment device is installed after the organ is installed with the wire cable suspended from the upper side of the leader, which is vertically raised above the ground by the support arm of the crawler crane running on the ground. Connect and assemble the rotator mounted in a state where several gears are meshed with each other on the output shaft of the rotator, and also connect a plurality of cylindrical connecting rods vertically to the output shaft of the rotator, and a stirring rod on the lower connecting rod. After connecting and the excavation rod in turn, the output shaft of the rotator is rotated by operating the organ device, so that the connecting rod, the stirring rod, and the excavating rod connected vertically to each of the output shafts are rotated. When the excavation rod excavates the ground, stirring connected to the excavation rod It is stirred for an excavating earth and sand excavated by the lifting rod.
종래 기술에서는 연약지반을 개량하거나 또는 연직차수벽을 구축하고자 할 때에는 먼저 오가장치의 내부에 장착된 스위벨(Swivel)을 통해 시멘트몰탈과 같은 1종류의 유체만을 공급하므로서 시멘트몰탈이 로테이터의 내부 중심에 설치된 공급통로와, 연결로드, 교반로드, 굴착로드 각각의 내부에 설치된 공급관을 통해 굴착로드 하단에 부착된 오가헤드를 통해 배출되게 하므로서 굴착되는 토사에 배출된 시멘트몰탈은 교반로드의 교반날개에 의하여 뒤섞이도록 하고 있으나, 이러한 종래 기술은 굴착공사를 할 때 오가헤드를 통해 시멘트몰탈만을 배출시키기 때문에 굴착되고 있는 굴착공 내부로 배출된 시멘트몰탈이 토사에 고르게 혼합되지 않게 되는 문제점이 있다. 그 이유 중의 하나로서, 토사는 결속력이 우수하고 또 수분을 함유하고 있을 때에는 응집력이 더욱 강한 상태이기 때문에 오가헤드로 지반을 굴착할 때 그 굴착되는 토사가 덩어리상태로 굴착되며, 덩어리상태 토사는 교반로드의 교반날개가 교반작동할 때에도 잘게 부서지지 않기 때문에 시멘트몰탈이 토사에 고르게 혼합되지 못하게 되는 것이며, 따라서 굴착공에 공급되는 시멘트몰탈이 토사에 고르게 혼합될 수 없기 때문에 연직차수벽이 설계대로 구축되지 못할 뿐 아니라 설계에 따른 강도를 가질 수 없게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있었다.In the prior art, when it is desired to improve the soft ground or to build a vertical water barrier, cement mortar is installed at the inner center of the rotator by supplying only one type of fluid such as cement mortar through a swivel mounted inside the organ apparatus. The cement mortar discharged to the excavated soil is mixed by the stirring blades of the stirring rod by discharging through the orga head attached to the bottom of the drilling rod through the supply passage, the supply rod installed in each of the connecting rod, the stirring rod, and the drilling rod. However, this conventional technology has a problem that the cement mortar discharged into the excavation hole is being excavated evenly in the soil because it only discharges the cement mortar through the Oga head during the excavation work. As one of the reasons, earth and sand are excellent in cohesion force and cohesive force is stronger when it contains water, so when excavation of soil with Oga head, the excavated soil is excavated in agglomerate state, Cement mortar is not evenly mixed in the soil because the stirring blade of the rod does not break even when the stirring operation is performed. Therefore, the vertical order wall is not constructed as designed because the cement mortar supplied to the excavation hole cannot be evenly mixed in the soil. The problem was pointed out that not only was it impossible to have the design strength.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 지중 연속벽의 구축공법 및 장치가 특허 제142486호(이하 선행발명이라 함)로 제안된 바 있다.The construction method and apparatus for underground continuous wall, which can solve the problems of the prior art as described above, has been proposed in Patent No. 142486 (hereinafter referred to as the invention).
상기한 선행발명은 2축 로테이터 및 3축 로테이터에 적용하여 연직차수벽을 보다 효율적으로 구축할 수 있는 방법과 장치에 관한 것으로, 로테이터에 수직상으로 다단 연결되는 연결로드와 최하단측 연결로드의 하단에 연결되는 교반로드 사이에 시멘트몰탈을 배출하는 배출장치를 추가로 설치하는 구조로서 상기 배출장치로 배출되는 시멘트몰탈이 굴착되는 토사에 고르게 혼합될 수 있도록 한 것을 특징으로 하고 있다.The above-described invention relates to a method and apparatus for more efficiently constructing a vertical order wall by applying to a two-axis rotator and a three-axis rotator, and are provided at the bottom of the connecting rod and the lowest connecting rod vertically connected to the rotator. A structure for installing a discharge device for discharging the cement mortar further connected between the stirring rod is characterized in that the cement mortar discharged to the discharge device can be evenly mixed in the excavated soil.
그런데, 상기한 선행발명 역시 지반의 굴착작업을 진행할 때에는 소량의 시멘트몰탈을 토사에 공급하고 또 굴착공을 설정된 깊이까지 굴착한 다음 굴착공에서 교반로드를 상승시킬 때에는 많은 량의 시멘트몰탈을 공급하는 수단으로 시멘트몰탈을 토사에 혼합시키고 있을 뿐 굴착되는 토사의 응집력을 약화시키는 수단이 결여되어 있기 때문에 오가헤드에 의해 굴착된 토사가 덩어리진 상태일 때에는 시멘트몰탈이 골고루 혼합되지 못하게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.However, the above-mentioned invention also provides a large amount of cement mortar when supplying a small amount of cement mortar to the soil during the excavation work of the ground and excavating the excavation hole to a set depth and then raising the stirring rod in the excavation hole. The problem is that the cement mortar is not evenly mixed when the soil excavated by the Oga head is agglomerated because the cement mortar is mixed with the soil as a means, and there is a lack of means to weaken the cohesive force of the excavated soil. It is becoming.
또한 상기한 선행발명은 도 14에 도시된 바와 같이 3축 로테이터에 적용하여 연직차수벽을 구축할 때 좌,우 양측에 설치된 교반로드(100)의 오가헤드(101)는 굴착공(300)의 바닥면(301)을 굴착하게 되는 상태이지만 가운데 설치된 교반로드(200)의 오가헤드(201)는 좌,우 양측의 오가헤드(101) 위에서 굴착하는 상태로 설치되어 있기 때문에 지중차수벽을 구축하였을 때 좌,우 양측의 오가헤드(101) 사이에는 굴착되지 않은 돌출부(302)가 형성될 수밖에 없는데, 상기한 돌출부(302)는 시멘트몰탈이 혼합되지 아니한 토사층 그대로이기 때문에 연직차수벽의 구축을 완료하였을 때 토사층으로 형성된 돌출부(302) 부분에 지하수가 스며들어 토사가 유실될 경우에는 돌출부(302) 자체가 쉽게 붕괴되어 이로 인하여 연직차수벽의 하부에 공동현상이 형성될 수 있다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.In addition, the preceding invention is applied to the three-axis rotator as shown in Figure 14 when the vertical order wall to build the Oga head 101 of the stirring rod 100 installed on both sides of the bottom of the excavation hole 300 When the surface 301 is excavated, but the orga head 201 of the stirring rod 200 installed in the middle is excavated on the orga head 101 on both left and right sides, the left side when the underground water barrier wall is constructed. There is no choice but to form an unexcavated protrusion 302 between the two orga heads 101 on the right side. The protrusion 302 is a soil layer which is not mixed with cement mortar, so that the soil layer is completed when construction of the vertical order wall is completed. If the groundwater infiltrates into the protruding portion 302 formed as a result of the loss of soil, the protruding portion 302 itself is easily collapsed, thereby causing a cavity phenomenon to be formed in the lower portion of the vertical order wall. It is pointed out as a problem.
또한 상기에서 설명한 종래 기술이나 선행발명은 연결로드나 교반로드 각각에는 하나의 통로만 형성되어 있어 시멘트몰탈 한가지만 공급할 수밖에 없었으므로 굴착공을 굴착할 때 단순히 시멘트몰탈만을 공급하여 혼합시키는 수단으로 공사를 진행하기 때문에 연약지반 개량시 시멘트몰탈이 토사에 고르게 혼합되지 않게 된다는 것이 단점으로 지적되고 있었으며, 또는 지하수가 흐르고 있는 지반을 개량하거나 연직차수벽을 구축하고자 할 때 설계에 의한 강도에 맞추어 지반개량 및 연직차수벽을 구축할 수 없다는 것이 가장 큰 단점으로 지적되고 있다.In addition, the above-described prior art or the prior invention has only one passage formed in each of the connecting rod and the stirring rod, so that only one of the mortars can be supplied. Therefore, it was pointed out that the cement mortar is not evenly mixed with the soil when improving the soft ground, or when improving the ground where the groundwater flows or constructing the vertical water barrier, the ground improvement and the vertical water barrier according to the design strength. It is pointed out that the biggest disadvantage is that it cannot be built.
그리고, 상기와 같은 선행발명에서 나타나는 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명자에 의하여 제안된 특허출원 제2001-43212호의 발명이 있는데, 이는 굴착로드를 통해 2종류 이상의 유체 즉, 공압과 시멘트몰탈 또는 약품(응고제, 고화제 등)을 동시에 배출시킬 수 있도록 구성되어 있기는 하나 공압과 시멘트몰탈(또는 약품)이 서로 다른 통로를 통해 배출되는 구조로 되어 있기 때문에 굴착로드가 설정된 깊이까지 굴착작동이 진행될 때 공압이 배출되지 않는 다른 통로 즉, 시멘트몰탈 또는 약품이 배출되는 통로의 노즐공으로 토사(흙, 모래, 뻘 따위)가 유입되는 현상이 나타나게 되며, 이로 인하여 노즐공이 유입된 토사에 의해 막히게 될 경우에는 시멘트몰탈 또는 약품의 배출작용이 원활하게 이루어지지 않게 되거나 또는 배출작동이 이루어지지 않게 되는 문제가 발생될 수 있다는 것이 단점으로 지적되고 있다.In addition, there is an invention of Patent Application No. 2001-43212 proposed by the present inventors as a means for solving the problems in the preceding invention as described above, which is two or more kinds of fluids through the excavating rod, that is, pneumatic and cement mortar or chemicals Although it is configured to discharge (coagulant, solidifying agent, etc.) at the same time, since the pneumatic and cement mortar (or chemicals) are discharged through different passages, when the excavation rod proceeds to the set depth Soil (soil, sand, sand, etc.) flows into the nozzle hole in another passage where pneumatic pressure is not discharged, that is, cement mortar or chemical discharge passage, and when the nozzle hole is blocked by the introduced soil, Cement mortar or chemicals are not discharged smoothly or discharged It does not indicate a problem that may occur is pointed out as a disadvantage.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술 및 선행발명에서 나타나는 제반 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 항만이나 하천 및 도로의 연약지반을 개량하거나 또는 하천의 제방이나 쓰레기 매립장 등의 지하에서 하천수 및 침출수가 주변의 지하로 이동하는 것을 차단하기 위하여 지중에 연직차수벽 구축공사를 시공함에 있어 굴착로드를 설정된 깊이까지 관입시킬 때에는 굴착로드의 하단측에 방사상으로 고정 설치되어 있는 수개의 굴착날개 각각의 노즐공을 통해 공압이 지속적으로 분출되게 하므로서 각 굴착날개에 형성된 노즐공이 토사에 의해 막히지 않게 함과 동시 토사를 잘게 부서진 상태로 굴착할 수 있도록 하며, 특히 굴착로드의 관입작동을 완료한 후 인발작동을 개시할 때에는 시멘트몰탈과 공압이 굴착로드 하단측에 형성된 수개의 굴착날개 각각의 노즐공으로 동시에 분출되게 하므로서 시멘트몰탈이 굴착공의 토사와 고르게 혼합될 수 있도록 하며, 또한 각 굴착날개의 노즐공으로 시멘트몰탈과 공압을 함께 분출시키면서 굴착로드를 인발작동을 진행할 때 굴착로드의 바닥측을 통해 급결제와 같은 약품을 배출시키는 수단으로 토사와 고르게 혼합되는 시멘틀몰탈을 급속히 경화시킬 수 있도록 하는 유씨엠공법 및 유씨엠공법의 시공효율을 높여 줄 수 있게 하는 굴착로드를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다. The present invention has been made to solve the problems described in the prior art and the prior invention as described above, to improve the soft ground of the port, rivers and roads, or the river and leachate in the basement of the river banks and landfills, etc. In the construction of vertical water barrier construction in the underground to block the movement to the basement, when injecting the excavating rod to the set depth, pneumatic pressure is provided through the nozzle hole of each of several excavating wings radially fixed to the lower side of the excavating rod. This ensures that the nozzle hole formed in each excavation wing is not blocked by the soil and simultaneously excavates the soil in finely broken state.In particular, when the extraction operation is started after completion of the drilling rod penetration operation, Several drilling blades formed on the bottom side of the drilling rod with mortar and pneumatic The cement mortar is evenly mixed with the soil of the excavation hole by simultaneously ejecting to each nozzle hole, and the bottom of the excavation rod when the excavation rod is pulled out while ejecting the cement mortar and pneumatic pressure together with the nozzle hole of each excavation blade. The purpose of the present invention is to provide excavation rods that can increase the construction efficiency of the CMC method and the CMC method to rapidly cure cement mortar mixed evenly with soil and sand as a means of discharging chemicals such as fasteners through the side. It is invented with.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 유씨엠공법은,As a means for achieving the above object, the UCM method of the present invention,
오가장치와, 상기 오가장치로부터 회전동력을 전달받는 로테이터와, 상기 로테이터의 출력축에 하향으로 연결되는 수개의 멀티 스위벨과, 상기 멀티 스위벨 각각에 하향을 향해 복수의 연결로드·교반로드·굴착로드를 차례로 연결시킨 상태에서 상기의 각 로드들 회전작동시켜주는 작동으로 굴착로드가 지반을 굴착하면서 설정된 깊이까지 관입되게 한 다음 상기 굴착로드를 인발할 때 굴착로드에 방사상으로 부착되어 있는 굴착날개들을 통하여 시멘트몰탈과 공압을 배출시키는 작동으로 지반을 개량하거나 연직차수벽을 구축하는 공법에 있어서,A organo device, a rotator receiving rotational power from the organo device, several multi-swivels connected downward to the output shaft of the rotator, and a plurality of connecting rods, stirring rods, and excavating rods downwardly to the multi-swivels, respectively. By operating the rotation of each of the rods in the state connected in turn to allow the excavation rod intruded to the set depth while excavating the ground and then cement through the excavation wings that are radially attached to the excavation rod when the excavation rod is pulled out In the method of improving the ground or building a vertical water barrier by the operation of discharging mortar and pneumatic,
상기 굴착로드가 지반을 굴착하는 작동을 개시하여 설정된 깊이까지 관입되는 작동을 완료하는 동안에는 상기 멀티 스위벨들 각각에 형성된 다수의 주입구를 통하여 공압을 공급하여 각 굴착로드의 하단에 방사상으로 부착되어 있는 다수의 굴착날개 각각에 하나씩 형성된 노즐공들과 굴착로드 하단에 형성된 노즐공에서 공압이 동시에 배출되게 하여 굴착날개에 의해서 굴착되는 토사층에 공압을 배출시키면서 굴착로드를 관입시키는 수단과;While the excavating rod initiates excavation of the ground and completes the operation of intruding to the set depth, a plurality of radially attached to the bottom of each excavating rod by supplying air pressure through a plurality of inlets formed in each of the multi swivels A means for injecting the excavating rod while discharging the pneumatic pressure to the soil layer excavated by the excavating wings by simultaneously discharging the pneumatic pressure from the nozzle holes formed at each one of the excavating wings and the nozzle hole formed at the bottom of the excavating rod;
상기 굴착로드의 관입작동이 완료된 후 인발작동을 개시할 때에는 오가장치 및 로테이터 각각에 설치된 싱글 스위벨들을 통해 교화제가 혼합된 시멘트몰탈을 공급하여 굴착로드의 굴착날개들 각각에 형성된 노즐공을 통해 시멘트몰탈이 배출되게 하며, 상기 멀티 스위벨들을 통해서는 공압과 급결제를 동시에 공급하되, 멀티 스위벨들 각각에 형성된 다수의 주입구 중 급결제가 공급되는 선택된 하나의 제1 주입구를 제외한 나머지 제2 내지 제4 주입구를 통해 공급되는 공압이 굴착날개들 각각의 노즐공을 통해 시멘트몰탈과 함께 배출되게 하는 한편, 제1 주입구를 통해 공급되는 급결제와 같은 약품은 굴착로드 하단에 형성된 하나의 노즐공을 통해 배출되게 하면서 굴착로드를 인발시키는 수단;When the drawing operation is started after the penetration operation of the excavating rod is completed, the cement mortar mixed with the compatibilizer is supplied through the single swivels installed in each of the rotator and the rotator to supply the cement mortar through the nozzle hole formed in each of the excavation wings of the excavating rod. It is discharged, and through the multi swivel at the same time supplying a pneumatic and a fastener, the second to fourth inlet other than the selected one of the first inlet to which the fastener is supplied from a plurality of inlet formed in each of the multi swivel Pneumatic pressure is supplied through the nozzle hole of each of the excavating wings to be discharged together with the cement mortar, while chemicals such as a fastener supplied through the first injection hole is discharged through one nozzle hole formed at the bottom of the drilling rod Means for drawing an excavating rod while;
을 포함하여 굴착로드를 지하에 관입시킬 때에는 굴착날개에서 공압을 배출토록 하여 토사층을 잘게 부스러뜨리면서 굴착되도록 하며, 관입작동의 완료 후 굴착로드를 인발할 때에는 굴착날개의 노즐공으로 시멘트몰탈이 공압과 함께 강한 배출압으로 배출되도록 하여 굴착되는 시멘트와 토사 및 급결제 약품의 교반이 잘이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다.When injecting the excavation rod underground, including excavating the excavation rod to discharge the pneumatic pressure to excavate the soil layer finely, and when drawing the excavation rod after completion of the penetration operation, cement mortar with the pneumatic nozzle hole of the excavation blade together with the pneumatic By discharging at a strong discharge pressure it is characterized in that the stirring of the excavated cement and earth and rapid chemicals are well done.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 지반굴착장치의 굴착로드는,And as a means for achieving the above object, the excavating rod of the ground excavation device of the present invention,
오가장치와, 상기 오가장치로부터 회전동력을 전달받아 구동하는 로테이터와, 상기 로테이터의 상측에 설치되어 있는 복수의 싱글 스위벨과, 상기 로테이터의 하측으로 돌출된 채 회전작동하는 복수의 출력축 각각에 연결되는 수개의 멀티 스위벨과, 상기 멀티 스위벨 각각의 하단에 다단으로 연결되는 연결로드와, 상기 연결로드의 최하단에 연결되는 교반로드와, 상기 교반로드의 하단에 연결되는 굴착로드와, 상기 굴착로드의 하단측에 방사상으로 연결되어 지반을 굴착하는 다수의 굴착날개로 구성되어진 굴착장치에 있어서,A logger, a rotator driven by receiving rotational power from the logger, a plurality of single swivels installed on the upper side of the rotator, and a plurality of rotation shafts protruding downward of the rotator, respectively. Several multi swivels, connecting rods connected to the bottom of each of the multi swivels in multiple stages, a stirring rod connected to the lower end of the connecting rods, an excavating rod connected to the lower end of the stirring rods, and a lower end of the drilling rods In the excavation device consisting of a plurality of excavation wings radially connected to the side to excavate the ground,
상기 굴착로드는, 그 내부 중심에 고화제가 혼합된 시멘트몰탈을 안내하기 위하여 설치된 몰탈공급관의 하단에 방사상으로 부착된 채 각 굴착날개들에 하나씩 형성된 노즐공의 노즐통로 각각에 연통하도록 연결되게 설치되는 제1 내지 제3 연결관과;The excavation rod is installed to be connected to each nozzle passage of the nozzle hole formed on each of the excavation wings while radially attached to the lower end of the mortar supply pipe installed to guide the cement mortar mixed with the solidifying agent in the inner center thereof. First to third connectors;
상기 굴착날개 각각에 형성된 노즐통로와는 위치를 달리하여 천공된 상태에서 노즐통로의 끝단부분에서 연결되어 노즐공과 연통하도록 형성되어 있는 제1 내지 제3 연결통로와;First to third connecting passages connected to end portions of the nozzle passages in a perforated state at different positions from nozzle passages formed in each of the excavation vanes and communicating with the nozzle holes;
상기 몰탈공급관 주위에 배설된 제1 내지 제4 공급관들 중 제1 공급관을 굴착로드의 하단에 형성된 노즐공과 연결시켜주는 제1 안내관과;A first guide tube connecting a first supply pipe among the first to fourth supply pipes disposed around the mortar supply pipe with a nozzle hole formed at a lower end of the drilling rod;
상기 몰탈공급관의 주위에 배설된 제1 내지 제4 공급관들 중 제2 공급관은 제1 연결통로에, 제3 공급관은 제2 연결통로에, 제4 공급관은 제3 연결통로에 연결시켜주기 위하여 설치되는 제2 내지 제4 안내관;Among the first to fourth supply pipes disposed around the mortar supply pipe, the second supply pipe is installed to connect to the first connection path, the third supply pipe to the second connection path, and the fourth supply pipe to the third connection path. Second to fourth guide tubes;
을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.It is characterized in that the configuration further comprising.
본 발명의 실시예를 첨부한 도면으로 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 실시예의 정면도이며, 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 실시예의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 멀티 스위벨의 단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이고, 도 6은 본 발명의 지반굴착장치를 2축으로 구성한 실시예의 굴착로드를 일부 단면한 정면도이며, 도 7은 본 발명의 지반굴착장치를 3축으로 구성한 실시예의 굴착로드를 일부 단면한 정면도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 B-B선 및 C-C선 단면도이며, 도 10 내지 도 13은 본 발명의 지반굴착장치를 3축으로 구성한 실시예의 굴착공사 시공순서도를 도시한 것으로,1 and 2 are front views of an embodiment for explaining the present invention, Figure 3 is a side view of an embodiment for explaining the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the multi swivel of the present invention, Figure 5 is AA of Figure 4 6 is a cross-sectional front view partially showing an excavation rod of an embodiment in which the ground excavation apparatus of the present invention is configured in two axes, and FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the excavating rod in an embodiment in which the ground excavation apparatus of the present invention is configured in three axes. 8 and 9 are cross-sectional views taken along line BB and CC of FIG. 7, and FIGS. 10 to 13 show the excavation construction flowcharts of an embodiment in which the ground drilling apparatus of the present invention is configured in three axes.
상기의 도면은 3축 로테이터와 2축 로테이터로 지반을 개량하거나 연직차수벽을 구축하는 것을 나타낸 것으로서, 지상에서 주행하는 크롤러 크레인(1)의 지지암(11)에는 리더(12)의 하단부가 지지되고, 상기 리더(12)의 상단부는 크롤러 크레인(1)의 후단에서 상향으로 경사지게 설치된 스테이(13)에 의하여 지지되어 있다.The above figure shows the improvement of the ground or the construction of a vertical order wall with a three-axis rotator and a two-axis rotator. The lower end of the leader 12 is supported by the support arm 11 of the crawler crane 1 traveling on the ground. The upper end of the leader 12 is supported by a stay 13 installed to be inclined upwardly from the rear end of the crawler crane 1.
상기 리더(12)의 상단지지대(14)에서 하향을 향해 수직상으로 길게 설치되는 안내봉(15)에는 오가장치(16)가 승강가능하게 설치되는데, 상기 오가장치(16)는 리더(12)의 상단지지대(14)에 설치된 활차(도시 생략)에 연설된 와이어 케이블(17)에 의하여 매달린 상태로 설치되는 것이며, 또한 상기 오가장치(16)의 출력축에는 로테이터(2)가 연결 조립되어 있으며, 상기 로테이터(2)는 오가장치(16)로부터 회전동력을 전달받아 그 하측에 하향으로 돌출되어 있는 수개의 출력축(21)이 정해진 방향으로 회전작동하도록 구성되어 있다.In the guide rod 15 vertically installed downward from the upper support 14 of the leader 12, the organ device 16 is installed to be liftable, and the organ device 16 is the leader 12 It is installed in a suspended state by the wire cable 17, which is spoken on the pulley (not shown) installed on the upper support 14 of the rotator 2 is connected to the output shaft of the organ device 16 is assembled and assembled, The rotator 2 is configured to receive a rotational power from the organ device 16 so that several output shafts 21 protruding downward from the lower side thereof rotate in a predetermined direction.
또한 상기 오가장치(16)로부터 회전동력을 전달받는 로테이터(2)는 단축(1축)으로 구성되는 것과, 2축 및 3축으로 구성된 것이 있는데, 본 발명의 도면에 도시된 실시예에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 3축 및 2축으로 구성된 로테이터(2)를 실시예로 하고 있다.In addition, the rotator 2 receiving the rotational power from the organ device 16 is composed of a single axis (one axis), and consists of two axes and three axes, in the embodiment shown in the drawings of the present invention Figure 1 And a rotator 2 composed of three axes and two axes as shown in FIG.
상기 3축 및 2축으로 구성된 로테이터(2)는 오가장치(16)의 하부에 1축상으로 돌출된 출력축으로부터 회전동력을 전달받을 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 상기 로테이터(2)의 하부에는 정해진 방향으로 회전하는 3개의 출력축(21)이 설치되어 있다.The rotator 2 composed of the three axes and the two axes is configured to receive rotational power from an output shaft projecting on one axis to the lower part of the organizer 16, and a predetermined direction on the lower part of the rotator 2. Three output shafts 21 are rotated.
상기 로테이터(2)에 연결로드(3)를 2축상으로 설치할 때에는 로테이터(2)의 하부에 설치된 좌,우 양측의 출력축에 연결로드를 2축상으로 연결하는 것이며, 로테이터(2)에 연결로드(3)를 3축상으로 설치할 때에는 로테이터의 하부에 설치된 3개의 출력축 모두에 연결로드를 3축상으로 연결하는 구조로 설치한다.When the connecting rod 3 is installed biaxially on the rotator 2, the connecting rod is biaxially connected to the left and right output shafts installed at the lower part of the rotator 2, and the connecting rod 3 is connected to the rotator 2. When installing 3) in three axes, install the connecting rod in three axes on all three output shafts installed in the lower part of the rotator.
그리고 로테이터(2)의 출력축(21) 각각에는 멀티 스위벨(6)이 연결되며, 상기 멀티 스위벨(6) 각각에는 하나 이상의 연결로드(3)가 하향을 향해 수직상으로 다단 연결 조립되는 것이며, 다단으로 연결 조립된 최하단측 연결로드(3)의 하단에는 교반날개(41)가 다단으로 형성되어 있는 교반로드(4)가 연결되고, 또한 상기 교반로드(4)의 하단에는 굴착로드(5)가 연결된다.In addition, a multi swivel 6 is connected to each of the output shafts 21 of the rotator 2, and one or more connecting rods 3 are connected to each of the multi swivels 6 vertically in a vertical direction. The lower end of the connecting rod (3) assembled by the lower end of the stirring rod (41) is connected to the stirring rod (4) is formed in multiple stages, and the lower end of the stirring rod (4), the excavating rod (5) Connected.
상기 멀티 스위벨(6)은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 내통체(61)와 외통체(62)로 구성되는데, 상기 내통체(61)는 로테이터(2)의 출력축(21)에 직결되어 회전작동이 가능하도록 설치되며, 상기 외통체(62)는 내통체(61)를 회전가능하게 감싸준 채 리더(12)의 안내봉(15)에 승강가능하게 지지되는 구조로 설치되어 있으며, 또한 상기 내·외통체(61)(62) 사이에는 단면이 "V"자형으로 된 다수의 패킹부재(63)가 개재되어 있으며, 상기 패킹부재(63)는 내통체(61)가 회전작동하더라도 공압이나 유체압 등이 누출되지 않도록 기밀성을 유지하게 된다.The multi swivel 6 is composed of an inner cylinder 61 and an outer cylinder 62, as shown in Figure 4, the inner cylinder 61 is directly connected to the output shaft 21 of the rotator 2 It is installed to enable the rotation operation, the outer cylinder 62 is installed in a structure that is supported by the guide rod 15 of the leader 12 to be rotatable while rotatably surrounding the inner cylinder 61, and also Between the inner and outer cylinders 61 and 62 is provided with a plurality of packing members 63 having a "V" shape in cross section, and the packing member 63 has a pneumatic pressure even though the inner cylinder 61 rotates. Airtightness is maintained to prevent leakage of fluid pressure and the like.
상기 멀티 스위벨(6)의 내통체(61)의 내부 중심에는 상,하로 관통하는 중심통로(64)가 형성되어 있으며, 중심통로(64)의 주위에는 상단은 폐구되고 하단은 개구된 제1 내지 제4 통로(64a∼64d)가 형성되어 있으며, 외통체(62)의 외주에는 상,하측으로 일정간격을 유지고 있는 제1 내지 제4 주입구(65a∼65d)가 형성되어 있다.A central passage 64 penetrating up and down is formed at the inner center of the inner cylinder 61 of the multi swivel 6, and the upper end is closed and the lower end is open from the first to the center passage 64. The fourth passages 64a to 64d are formed, and the first to fourth injection ports 65a to 65d are provided on the outer circumference of the outer cylinder 62 to maintain a constant interval up and down.
상기한 제1 내지 제4 통로(64a∼64d)와 제1 내지 제4 주입구(65a∼65d)들 각각은 내통체(61)의 외주면과 외통체(62)의 내주면 사이에 형성된 제1 내지 제4 환형홈(66a∼66d)에 의하여 제각기 연결되는 구조를 가지고 있다.Each of the first to fourth passages 64a to 64d and the first to fourth injection holes 65a to 65d is formed between the outer circumferential surface of the inner cylinder 61 and the inner circumferential surface of the outer cylinder 62. Four annular grooves 66a to 66d are connected to each other.
그리고 상기 멀티 스위벨(6)의 상단에는 로테이터(2)의 출력축(21) 각각에 착탈이 가능하게 연결조립되는 수조인트(67 : male joint)가 형성되어 있으며, 그 하단에는 최상단측 연결로드(3)의 상단에 착탈가능하게 연결조립되는 암조인트(68 : female joint)가 형성되어 있다.And the upper end of the multi swivel (6) is formed with a male joint (67: male joint) is detachably connected to each of the output shaft 21 of the rotator (2), the lower end of the connecting rod (3) The female joint (68: female joint) is detachably connected to the upper end of the).
상기에서 외통체(62)의 최상단에 형성된 제1 주입구(65a)는 굴착로드(5)를 지하에 관입시킬 때에는 공압이 공급되는 것이며, 굴착로드(5)를 지하에서 인발시킬 때에는 급결제와 같은 약품이 공급되는 것이다. 그리고 나머지 제2 내지 제4 주입구(65b∼65d)는 굴착로드를 지하에 관입시킬 때나 지하에서 인발시킬 때에 관계없이 공압만 공급되는 것이며, 또한 중심통로(64)의 경우는 굴착로드를 지하에 관입시킬 때에는 아무 것도 공급되지 않고 있다가 굴착로드를 지하에서 인발작동을 개시할 때부터 시멘트몰탈이 공급되는 것인데, 중심통로(64)로 공급되는 시멘트몰탈에는 적당량의 교화제가 혼합된 상태로 공급되는 것이다.The first injection hole (65a) formed in the upper end of the outer cylinder 62 is supplied with pneumatic pressure when the excavating rod (5) in the basement, and when drawing the excavating rod (5) in the basement, such as a fastener Medicine is supplied. The remaining second to fourth inlets 65b to 65d supply only pneumatic pressure regardless of whether the drilling rod is inserted underground or drawn out underground, and in the case of the central passage 64, the drilling rod is introduced underground. In this case, nothing is supplied and cement mortar is supplied from the beginning of the excavation rod under drawing operation. The cement mortar supplied to the central passage 64 is supplied with a suitable amount of a binder. .
한편, 상기 멀티 스위벨(6)의 상단에 형성된 수조인트(67)의 중심에는 오가장치(16) 및 로테이터(2) 각각에 설치된 싱글 스위벨(18)로부터 공급되는 시멘트몰탈을 멀티 스위벨의 중심에 형성된 중심통로(64)로 공급하기 위한 통로(671)가 형성되어 있으며, 상기 멀티 스위벨(6)의 하단에 형성된 암조인트(68)에는 중심통로(64)에 연결되는 파이프라인(도시 생략)과 제1 내지 제4 통로(64a∼64d) 각각에 연결되는 4개의 파이프라인(도시 생략) 등 총 5개의 파이프라인이 설치되는데, 이들 파이프라인들은 다단으로 연결설치되는 연결로드(3)와 교반로드(4) 내부에 수직상으로 연결되는 구조로 장착되어 굴착로드(5)에 연결된다.Meanwhile, at the center of the water joint 67 formed at the upper end of the multi swivel 6, cement mortar supplied from the single swivel 18 installed in the organo device 16 and the rotator 2 is formed at the center of the multi swivel. A passage 671 is formed to supply the central passage 64. A female joint 68 formed at the lower end of the multi swivel 6 has a pipeline (not shown) connected to the central passage 64. A total of five pipelines, including four pipelines (not shown) connected to each of the first to fourth passages 64a to 64d, are installed.These pipelines are connected to a plurality of stages by a connecting rod 3 and a stirring rod ( 4) It is mounted in a vertically connected structure inside and connected to the excavating rod (5).
본 발명에서 특징으로 하는 굴착로드(5)는 다음과 같은 구조로 구성된다.Excavation rod (5) characterized in the present invention is composed of the following structure.
상기 굴착로드(5)의 몸체는 원통형으로 형성되어 있으며, 그 상단에는 교반로드(4)의 하단에 연결되는 수조인트(51)가 형성되어 있는데, 상기 수조인트에는 상기에서 설명한 5개의 파이프라인들 각각에 연결되는 5개의 통로(도시 생략)가 상,하 방향으로 관통된 상태로 형성되어 있으며, 또한 굴착로드(5)의 내부에도 수조인트(51)에 형성된 5개의 통로 각각에 연결되는 몰탈공급관(52)과 제1 내지 제4 공급관(53a∼53d)이 설치되어 있다.(도 8 참조)The body of the drilling rod (5) is formed in a cylindrical shape, the upper end of the water joint 51 is connected to the lower end of the stirring rod (4) is formed, the five joints described above in the water joint Five passages (not shown) connected to each are formed to penetrate in the up and down directions, and the mortar supply pipe is connected to each of the five passages formed in the water joint 51 in the excavation rod 5. 52 and 1st-4th supply pipes 53a-53d are provided. (Refer FIG. 8).
즉, 굴착로드(5) 중심에 있는 몰탈공급관(52)은 싱글 스위벨(18)로부터 시멘트몰탈이 공급되는 멀티스위벨(6)의 중심통로(64)에 연결되어 시멘트몰탈을 공급받을 수 있도록 연결되는 것이며, 상기 몰탈공급관(52)의 주위에 배설되는 제1 내지 제4 공급관(53a∼53d)들은 상기 멀티 스위벨(6)의 제1 내지 제4 통로(64a∼64d)에 연결되어 있는 4개의 파이프라인들 각각에 하나씩 연결되는 구조로 설치되는데, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 제1 공급관(53a)은 제1 통로(64a)와, 제2 공급관(53b)은 제2 통로(64b)와, 제3 공급관(53c)은 제3 통로(64c)와, 제4 공급관(53d)은 제4 통로(64d)와 연결되는 구조로 설치되어 있는 것이다.That is, the mortar supply pipe 52 in the center of the drilling rod 5 is connected to the central passage 64 of the multi swivel 6 to which the cement mortar is supplied from the single swivel 18 so as to receive the cement mortar. The first to fourth supply pipes 53a to 53d disposed around the mortar supply pipe 52 are four pipes connected to the first to fourth passages 64a to 64d of the multi swivel 6. One line is connected to each of the lines, which will be described in more detail. The first supply pipe 53a includes the first passage 64a, the second supply pipe 53b includes the second passage 64b, and the third. The supply pipe 53c is provided in the structure connected with the 3rd channel | path 64c, and the 4th supply pipe 53d is connected with the 4th channel | channel 64d.
상기 굴착로드(5)의 하단측에는 수개의 굴착날개(54a∼54c)가 일측으로 경사진 상태에서 방사상으로 부착되어 있으며, 상기의 굴착날개들 각각에는 하향을 향해 공압 및 약품을 배출시키는 노즐공(55)이 각기 하나씩 형성되어 있으며, 또한 상기의 각 굴착날개들 각각에는 굴착로드(5)와 노즐공(55)을 연결시키기 위한 노즐통로(55a,55b,55c)가 각기 하나씩 천공되어 있다.(도 9 참조)On the lower side of the drilling rod 5, several drilling blades 54a to 54c are radially attached in a state inclined to one side, and each of the drilling blades discharges pneumatics and chemicals downward. 55 are formed one by one, and each of the above-mentioned excavating vanes is perforated with nozzle passages 55a, 55b and 55c for connecting the excavating rod 5 and the nozzle hole 55, respectively. 9)
또한 상기 몰탈공급관(52)의 하단에는 굴착날개(54a∼54c)와 같은 갯수의 제1 내지 제3 연결관(56a∼56c)이 부착되어 있는데, 상기의 제1 연결관(56a)은 굴착날개(54a)에 형성된 노즐통로(55a)에 연결되고, 상기의 제2 연결관(56b)은 굴착로드(54b)에 형성된 노즐통로(55b)에 연결되어 있고, 상기의 제3 연결관(56b)은 굴착로드(54c)에 형성된 노즐통로(55c)에 연결되어 있다. 따라서 몰탈공급관(52)으로 공급되는 시멘트몰탈은 제1 내제 제3 연결관(56a∼56c)에 의하여 각 굴착날개에 형성된 노즐통로(55a,55b,55c)로 분배되어 굴착날개들 각각에 하나씩 형성되어 있는 노즐공(55)을 통해서 동시에 배출되는 것이다.In addition, the lower end of the mortar supply pipe 52 has the same number of first to third connecting pipes 56a to 56c, such as excavating wings 54a to 54c, wherein the first connecting pipe 56a is an excavating wing. The second connecting pipe 56b is connected to the nozzle passage 55b formed in the excavation rod 54b, and the third connecting pipe 56b is connected to the nozzle passage 55a formed in the 54a. Is connected to the nozzle passage 55c formed in the excavation rod 54c. Accordingly, the cement mortar supplied to the mortar supply pipe 52 is distributed to the nozzle passages 55a, 55b, and 55c formed on each of the excavation wings by the first inner third connection pipes 56a to 56c, respectively, to form one of the excavation wings. At the same time through the nozzle hole 55 is discharged.
그리고 상기 굴착날개(54a,54b,54c) 각각에는 노즐통로(55a,55b,55c)와 위치를 달리하여 나란하게 천공되어 있는 연결통로(57a,57b,57c)가 형성되어 있으며, 이들 연결통로들 각각의 끝단은 상기한 노즐통로의 끝단을 통하여 노즐공(55)과 연결되어 있다.(도 8 참조)Each of the excavation blades 54a, 54b, and 54c has connection paths 57a, 57b, and 57c which are perforated side by side in different positions from the nozzle paths 55a, 55b, and 55c. Each end is connected to the nozzle hole 55 through the end of the nozzle passage described above (see Fig. 8).
상기 몰탈공급관(52) 주위에 배설된 제1 내지 제4 공급관(53a∼53d)들 중 제1 공급관(53a)의 하단은 제1 안내관(58a)에 의하여 굴착로드(5) 하단에 형성된 노즐공(59)에 연결되어 있으며, 제2 공급관(53b)의 하단은 제2 안내관(58b)에 의하여 굴착날개(54a)의 연결통로(57a)와 연결되고, 제3 공급관(53c)의 하단은 제3 안내관(58c)에 의하여 굴착날개(54b)의 연결통로(57b)와 연결되어 있으며, 제4 공급관(53d)의 하단은 제4 안내관(58d)에 의하여 굴착날개(54c)의 연결통로(57c)와 연결되어 있다. 따라서 제1 공급관(53a)으로 공급되는 공압이나 약품의 경우는 제1 안내관(58a)을 통하여 노즐공(59)을 통해 배출되는 한편, 제2 내지 제4 공급관(53b∼53d)으로 공급되는 공압은 굴착날개(54a,54b,54c) 각각에 하나씩 형성되어 있는 연결통로(57a,57b,57c)에 의하여 노즐공(55)을 통하여 동시에 배출되는 것이다.Of the first to fourth supply pipes 53a to 53d disposed around the mortar supply pipe 52, a lower end of the first supply pipe 53a is formed at a lower end of the excavation rod 5 by the first guide pipe 58a. It is connected to the ball 59, the lower end of the second supply pipe (53b) is connected to the connecting passage (57a) of the excavation blade (54a) by the second guide pipe (58b), the lower end of the third supply pipe (53c) Is connected to the connecting passage (57b) of the excavation blade (54b) by the third guide pipe (58c), the lower end of the fourth supply pipe (53d) of the excavation blade (54c) by the fourth guide pipe (58d) It is connected with the connecting passage 57c. Therefore, in the case of pneumatics or chemicals supplied to the first supply pipe (53a) is discharged through the nozzle hole 59 through the first guide pipe (58a), it is supplied to the second to fourth supply pipes (53b to 53d) Pneumatic pressure is simultaneously discharged through the nozzle hole 55 by connecting passages (57a, 57b, 57c) formed in each of the excavation blade (54a, 54b, 54c).
상기 굴착로드(5)들 각각의 외주에는 굴착날개(54a,54b.54c)들과 높이를 달리하여 굴착되는 토사를 교반하기 위한 교반날개(50)가 수개씩 부착되어 있다.On the outer circumference of each of the excavating rods 5 are attached a plurality of stirring wings 50 for stirring the earth and sand excavated by varying the height with the excavation wings 54a, 54b. 54c.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.
도 3에 도시된 바와 같이 크롤러 크레인(1)을 지상에 정지시킨 상태에서 굴착작동을 진행함에 있어 도 10의 도시와 같이 굴착로드(5)가 굴착작동을 개시하여 도 11의 도시와 같이 설정된 깊이까지 관입작동을 완료하는 동안에는 멀티 스위벨(6)의 제1 내지 제4 주입구(65a∼65d)를 통하여 공압이 공급되는 것이며, 이렇게 제1 내지 제4 주입구로 공급되는 공압은 제1 내지 제4 통로(64a∼64d)를 통하여 굴착로드(5)의 제1 내지 제4 공급관(53a∼53d)으로 공급되며, 제1 내지 제4 공급관으로 공급된 공압은 제1 내지 제4 안내관(57a∼57d)를 통하여 배출되는데, 제1 공급관(53a)로 공급된 공압의 경우는 제1 안내관(57a)을 통하여 굴착로드(5) 하단에 형성된 노즐공(58)으로 배출되며, 제2 내지 제4 공급관(53b∼53d)로 공급된 공압은 제2 내지 제4 안내관(57b∼57d)들이 연결된 노즐통로(55a,55b,55c)를 통하여 굴착날개(54a,54b,54c) 각각에 하나씩 형성된 조즐공(55)으로 배출되는 것이며, 이와 같이 노즐공(55)(58)로 배출되는 공압은 굴착로드(5)가 지하로 관입되는 과정에서 굴착되는 토사가 노즐공(55)(58)로 유입되는 것을 방지할 뿐 아니라 굴착되는 토사층에 침투하여 응집력을 와해시키는 작용을 하게 된다. 따라서 본 발명의 굴착로드(5)는 설정된 깊이까지 관입되는 굴착작동시 토사에 의해 노즐공(55)(58)이 막히게 되는 현상을 배제할 수 있을 뿐 아니라 굴착날개들에 의해 굴착되는 토사층이 노즐공(55)(58)에서 배출되는 공압의 침투에 의해 응집력이 와해되어 잘게 부서진 상태로 굴착되게 하는 특징을 나타내며, 이렇게 토사가 잘게 부서진 상태로 굴착되면 시멘트몰과의 혼합이 잘이루어질 수 있게 된다.As shown in FIG. 3, in the excavation operation in a state in which the crawler crane 1 is stopped on the ground, the excavation rod 5 starts the excavation operation as shown in FIG. 10 to set the depth as shown in FIG. 11. The air pressure is supplied through the first to fourth inlets 65a to 65d of the multi swivel 6 while the penetration operation is completed until the pneumatic pressure is supplied to the first to fourth inlets. The first to fourth supply pipes 53a to 53d of the drilling rod 5 are supplied through the 64a to 64d, and the pneumatic pressure supplied to the first to fourth supply pipes is the first to fourth guide pipes 57a to 57d. In the case of pneumatic pressure supplied to the first supply pipe (53a) is discharged through the first guide pipe (57a) to the nozzle hole (58) formed at the bottom of the excavation rod (5), the second to fourth The pneumatic pressure supplied to the supply pipes 53b to 53d is a nozzle passage 5 to which the second to fourth guide pipes 57b to 57d are connected. 5a, 55b, 55c is discharged to the joule hole 55 formed in each of the excavation wings (54a, 54b, 54c) one by one, the pneumatic discharged to the nozzle hole (55, 58) in this way is excavating rod (5) ) Is not only prevents the soil from being excavated in the process of infiltrating the underground into the nozzle hole (55, 58), but also penetrates the excavated soil layer to break the cohesive force. Therefore, the excavation rod 5 of the present invention can not only eliminate the phenomenon that the nozzle hole 55, 58 is blocked by the soil during the excavation operation is inserted into the set depth, but also the soil layer excavated by the excavation wings are nozzles The cohesive force is broken by the penetration of the pneumatic pressure discharged from the balls 55 and 58, and the excavation is performed in a finely broken state. When the soil is excavated in a finely broken state, the mixing with the cement mole can be well performed. .
도 11의 도시는 굴착로드(5)의 관입이 완료된 상태를 나타낸 것으로, 이와 같이 굴착로드를 설정된 깊이까지 관입작동이 완료되면, 오가장치(16)를 상승이동시키면서 굴착로드(5)를 인발하는 작동을 개시하게 되는데, 굴착로드의 인발작동을 개시할 때에도 굴착로드는 계속하여 회전작동을 수행하는 상태에서 굴착로드(5)에 교화제가 혼합된 시멘트몰탈과 공압 및 급결제를 동시에 공급한다.11 shows a state in which the penetration of the excavating rod 5 is completed. When the excavation operation is completed to the set depth in this manner, the drilling rod 5 is pulled out while the oscillation device 16 is moved upward. The operation is started, and when the drawing rod starts the drawing operation, the drilling rod continuously supplies the cement mortar and the pneumatic agent and the fastener mixed with the excipient to the drilling rod 5 in the state of continuously performing the rotation operation.
즉, 오가장치(16) 및 로테이터(2)에 설치된 싱글 스위벨(18)을 통해서는 교화제가 적당량 혼합되어 있는 시멘트몰탈을 공급함과 동시에, 멀티 스위벨(6)의 제1 주입구(65a)를 통해서는 급결제 등의 약품을 공급하며, 멀티 스위벨(6)의 제2 내지 제4 주입구(65b∼65d)를 통해서는 공압을 공급하게 되는데, 싱글 스위벨(18)로 공급된 시멘트몰탈은 멀티 스위벨(6)의 중심통로(64)를 통해 굴착로드(5)의 몰탈공급관(32)으로 이동한 후 몰탈공급관의 하단에 방사상으로 연결된 제1 내지 제3 연결관(56a∼56c)을 거쳐서 굴착날개 각각에 형성된 노즐통로(55a,55b,55c)를 통해 굴착날개 각각에 하나씩 형성된 노즐공(55)으로 분배되어 배출되는 것이며, 이와 동시에 멀티 스위벨(6)의 제2 내지 제4 주입구(65b∼65d)로 공급된 공압이 제2 내지 제4 통로(64b∼64d)를 거쳐 굴착로드(5)의 제2 내지 제4 공급관(53b∼53d)과 제2 내지 제4 안내관(58b∼58d) 각각을 이동하여 각 굴착날개에 하나씩 형성되어 있는 연결통로(57a,57b,57c) 각각으로 주입되며, 각 연결통로로 주입된 공압은 노즐공(55)으로 배출되는 것이다. 따라서 각 굴착날개(54a,54b,54c) 각각에 형성된 노즐공(55)으로는 시멘트몰탈과 공압이 동시에 배출되는 상태가 되며, 이와 같이 공압과 함께 노즐공(55)으로 배출되는 시멘트몰탈은 강한 배출압으로 배출되는 상태가 되어 토사와의 교반이 잘이루어지게 된다.That is, through the single swivel 18 installed in the organo device 16 and the rotator 2, while supplying the cement mortar mixed with the appropriate amount of the compatibilizer, and through the first injection port 65a of the multi swivel 6 It supplies chemicals such as a fastener, and supplies pneumatic pressure through the second to fourth inlets 65b to 65d of the multi swivel 6, and the cement mortar supplied to the single swivel 18 is a multi swivel 6 After moving to the mortar supply pipe 32 of the drilling rod 5 through the central passage 64 of the through the first to third connecting pipes 56a to 56c radially connected to the lower end of the mortar supply pipe to each of the excavation wings Through the nozzle passages 55a, 55b, 55c formed, they are distributed and discharged to the nozzle holes 55 formed in each of the excavation wings, and at the same time, the second through fourth injection holes 65b to 65d of the multi swivel 6 are discharged. The supplied air pressure passes through the second to fourth passages 64b to 64d to the second inside of the drilling rod 5. Each of the fourth supply pipes 53b to 53d and the second to fourth guide pipes 58b to 58d is moved to be injected into each of the connecting passages 57a, 57b, and 57c formed on each of the excavating wings, respectively. The injected pneumatic pressure is discharged to the nozzle hole 55. Therefore, as the nozzle hole 55 formed in each of the excavation blades 54a, 54b, and 54c, the cement mortar and the pneumatic pressure are simultaneously discharged, and the cement mortar discharged to the nozzle hole 55 together with the pneumatic pressure is strong. It is discharged at the discharge pressure, and the stirring with the soil is well performed.
한편, 멀티 스위벨(6)의 제1 주입구(65a)로 공급되는 급결제와 같은 약품은 제1 통로(64a)를 거쳐 굴착로드(5)의 제1 공급관(53a) 및 제1 안내관(58a)을 통해 노즐공(59)으로 배출되는데, 이와 같이 노즐공(59)으로 배출된 약품은 굴착로드(5)의 회전작동에 의하여 굴착날개(54a,54b,54c) 각각의 노즐공(55)에서 공압과 함께 배출되는 시멘트몰탈과 교반되는 것이다.On the other hand, chemicals such as a fastener supplied to the first inlet (65a) of the multi-swivel (6) through the first passage (64a), the first supply pipe (53a) and the first guide pipe (58a) of the excavating rod (5) Is discharged to the nozzle hole 59 through the, the drug discharged to the nozzle hole 59 in this way is the nozzle hole (55) of each of the excavation blade (54a, 54b, 54c) by the rotation operation of the drilling rod (5) It is agitated with cement mortar discharged with pneumatic at.
상기와 같이 굴착로드(5)에 시멘트몰탈과 공압 그리고 약품을 동시에 공급하면서 인발작동을 진행하게 되면 굴착날개(54a,54b,54c)의 각 노즐공(55)으로 배출되는 시멘트몰탈과 굴착로드(5) 하단의 노즐공(59)로 배출되는 약품은 토사와 함께 고르게 교반되는 것이며(도 12 참조), 이와 같이 시멘트몰탈과 약품을 토사에 고르게 교반하면서 굴착로드(5)를 지상으로의 인발작동을 완료하게 되면(도 13 참조) 굴착로드(5)가 관입된 후 인발된 지층은 시멘트몰탈가 토사가 고르게 교반된 상태에서 약품(급결제)에 의해 빠르게 경화되는 것이다.As described above, the cement mortar and the excavating rod discharged to the nozzle holes 55 of the excavation vanes 54a, 54b, and 54c when the extraction operation is performed while simultaneously supplying the cement mortar and the pneumatic and chemicals to the excavation rod 5 5) The chemicals discharged to the nozzle hole 59 at the lower side are stirred evenly with the soil (see FIG. 12), and thus, the excavating rod 5 is pulled to the ground while the cement mortar and the chemical are uniformly stirred at the soil. After completing (see FIG. 13), the ground layer drawn after the excavating rod 5 is inserted is hardened by chemicals (fasteners) in a state where the cement mortar is uniformly stirred.
상기와 같은 본 발명에 의하면 오가장치와 로테이터 및 연결로드, 교반로드, 굴착로드로 이루어지는 지반굴착장치를 이용하여 연약지반을 개량하거나 또는 지중에 연직차수벽을 구축하는 공사를 시공함에 있어 굴착로드로 지반을 굴착하면서 지하에 관입시킬 때에는 굴착로드에 공압을 공급하는 수단으로 굴착날개 각각에 형성된 노즐공이 토사에 막히지 않게 하는 효과와 함께 굴착되는 지층에 공압을 배출시켜 응집력을 와해시키는 작용으로 토사가 잘게 부서진 상태로 굴착되게 하는 효과가 있으며, 또한 굴착로드의 관입작동을 완료한 후 인발시킬 때에는 굴착로드에 시멘트몰탈과 공압 및 약품(급결제)을 동시에 공급하는 수단으로 굴착날개의 각 노즐공으로는 시멘트몰탈과 공압에 의해 강한 배출압으로 배출되게 하므로서 토사와의 교반이 잘이루어지게 되는 효과가 있으며, 또한 급결제 약품에 의하여 토사와 교반되는 시멘트몰탈이 빠르게 경화되어 지반개량공사 및 연직차수벽의 공사기간을 단축시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.According to the present invention as described above by using the ground excavation device consisting of the organo device, rotator and connecting rod, stirring rod, excavation rod to improve the soft ground or to construct a construction to build a vertical water barrier in the ground When drilling into the basement while excavating the soil, the nozzle hole formed on each of the excavation blades is a means of supplying air pressure to the excavation rod, and the soil is broken finely by discharging air pressure in the excavated strata, and disintegrating cohesive force. It is effective to excavate in the state, and when drawing after completing the penetration operation of the excavating rod, it is a means to supply cement mortar and pneumatic and chemical (fastener) to the excavating rod at the same time. As it is discharged by strong discharge pressure by over pneumatic pressure, it is well stirred with earth and sand The effect of the lure becomes, and also the earth and sand and cement mortar is stirred rapidly hardened by rapid drug will provide an effect capable of shortening the construction period of the ground improved construction and the vertical chasubyeok.
도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 실시예의 정면도.1 and 2 are front views of an embodiment for explaining the present invention.
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 실시예의 측면도.Figure 3 is a side view of an embodiment for explaining the present invention.
도 4는 본 발명의 멀티 스위벨의 단면도.4 is a cross-sectional view of the multi swivel of the present invention.
도 5는 도 4의 A-A선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 6은 본 발명의 지반굴착장치를 2축으로 구성한 실시예의 굴착로드를 일부Figure 6 is a part of the excavation rod of the embodiment consisting of two axes of the ground excavation device of the present invention
단면한 정면도. Sectional front view.
도 7은 본 발명의 지반굴착장치를 3축으로 구성한 실시예의 굴착로드를 일부Figure 7 is a part of the excavation rod of the embodiment consisting of three axes of the ground excavation device of the present invention
단면한 정면도. Sectional front view.
도 8 및 도 9는 도 7의 B-B선 및 C-C선 단면도.8 and 9 are cross-sectional views taken along line B-B and line C-C of FIG.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 지반굴착장치를 3축으로 구성한 실시예의 굴10 to 13 is an embodiment of the embodiment of the three-axis ground excavation device of the present invention
착공사 시공순서도. Construction sequence diagram.
도 14는 종래 기술에서 지반굴착장치를 3축으로 구성하여 굴착공사를 시공하14 is to construct the excavation construction by configuring the ground excavation device in three axes in the prior art
는 것을 보인 시공상태도. The construction state showed.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1 : 크롤러 크레인 11 : 지지암1: crawler crane 11: support arm
12 : 리더 16 : 오가장치12 reader 16 organ device
18 : 싱글 스위벨 2 : 로테이터18: single swivel 2: rotator
21 : 출력축 3 : 연결로드21: output shaft 3: connecting rod
4 : 교반로드 5 : 굴착로드4: stirring rod 5: drilling rod
51 : 수조인트 52 : 몰탈공급관51: water joint 52: mortar supply pipe
53a∼53d : 제1 내지 제4 공급관53a to 53d: first to fourth supply pipes
54a,54b,54c : 굴착날개 55,59 : 노즐공54a, 54b, 54c: Excavation wing 55, 59: nozzle hole
55a,55b,55c : 노즐통로55a, 55b, 55c: nozzle passage
56a∼56c : 제1 내지 제3 연결관56a to 56c: first to third connector
57a,57b,57c : 연결통로57a, 57b, 57c: connecting passage
58a∼58d : 제1 내지 제4 안내관58a to 58d: first to fourth guide tubes
6 : 멀티 스위벨 61 : 내통체6: multi swivel 61: inner cylinder
62 : 외통체 63 : 패킹부재62: outer cylinder 63: packing member
64 : 중심통로 64a∼64d : 제1 내지 제4 통로64: central passage 64a to 64d: first to fourth passages
65a∼65d : 제1 내지 제4 주입구65a to 65d: first to fourth injection holes
66a∼66d : 제1 내지 제4 환형홈66a to 66d: first to fourth annular grooves
67 : 수조인트 68 : 암조인트67: male joint 68: female joint
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