KR100529790B1 - 심층혼합교반장비용 시공관리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심층혼합교반장비용 시공관리기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 이동형 크레인의 이동거리를 기준으로 하여, 굴착·교반부의 굴착깊이/회수와, 경화제 공급부의 경화제 공급량이 계측·기록되도록 하여, 심층혼합교반장비의 작업량이 정확히 산출이 되도록 한 심층혼합교반장비용 시공관리기록장치에 관한 것이다.

Description

심층혼합교반장비용 시공관리기{Measuring and recording apparatus for weak foundation fixing equipment}

본 발명은 심층혼합교반장비용 시공관리기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 이동형 크레인의 이동거리의 변화에 따른 굴착·교반부의 굴착깊이 및 회수와, 경화제 공급부의 경화제 공급량이 계측, 기록되도록 하여, 심층혼합교반장비의 작업량이 정확히 산출이 되도록 한 심층혼합교반장비용 시공관리기에 관한 것이다.

강변이나 제방과 같이 투수성이 높은 사질층 지반이나 점성토로 이루어진 연약지반에 시공·설치되는 차수벽(CUT OFF WALL) 또는 토류벽(SLUULY WALL)은 일반적으로, 도 1에서 보는 바와 같이 무한궤도(111) 또는 바퀴가 구비된 이동형 크레인(110)의 승강부재(112)에, 회동력이 생성되는 오거모터(auger motor)(121)와, 선단에 굴착비트(123a)가 구비된 다수 개의 교반로드(123) 및 상기 오거모터(121)의 회동력을 상기 다수 개의 교반로드(123)에 분할 제공하는 분할변속기(122)를 포함한 굴착·교반부(120)와, 상기 굴착·교반부(120)를 통해 굴착·교반된 지반에 경화제를 공급하는 경화제 공급부(130)가 설치된 형태의 심층혼합교반장비(100)를 통해 이루어진다.

그리고 이러한 심층혼합교반장비(100)에는 통상, 굴착·교반부의 굴착 깊이를 계측하는 심도 계측기와, 경화제 공급부를 통한 경화제의 공급량을 계측하는 유량 계측기가 각각 설치되어, 상기 심도 계측기와 유량 계측기에 의해 심층혼합교반장비(100)의 작업량을 산정하고 있다.

그런데 종래의 심층혼합교반장비에 설치되는 심도 계측기와 유량 계측기의 구조는, 기록플레이트 상에 안치되어 전기적인 구동력에 의해 일정 속도로 권취되는 기록용지에, 굴착·교반부의 굴착 깊이와 경화제의 공급량을 전기적으로 계측하는 감지수단에 의해 수직이송되는 기록펜이 설치된 구조이다.

그런데 이러한 구조의 심도 계측기와 유량 계측기는, 일정한 속도로 회전되는 기록용지에 굴착 깊이를 기록하는 방식이 채택되고 있는 관계로, 작업시간대별 굴착 깊이를 확인하는 데는 유용하지만, 전자적인 회로를 필요로 하기 때문에 비교적 고가일 뿐만 아니라, 이동형 크레인이 일정한 간격을 전후진하면서 지반을 굴착·교반하는 토류벽 또는 차수벽 시공에 활용될 경우, 실제적인 작업량 즉, 차수벽 또는 토류벽의 시공길이의 판독이 사실상 어려운 문제점이 발생된다.

특히 심층혼합교반장비가 지반내의 단단한 암반이 존재하는 지점에 토류벽 또는 차수벽을 시공할 경우, 굴착·교반부을 수회 상하로 이동시켜 작업하게 되는데, 이때 생성된 계측기록은 작업시간을 기준으로 작성되기 때문에, 도 2에서 보는 바와 같이 심층혼합교반장비가 연속적으로 타지반을 굴착·교반하여 차수벽 또는 토류벽을 시공한 것처럼 오판될 소지가 있어, 상기한 문제점이 더욱 심화된다고 할 수 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 이동형 크레인의 이동거리를 기준으로 하여, 굴착·교반부을 통한 굴착 깊이와 경화제 공급부를 통한 경화제 공급량이 계측, 기록되어 심층혼합교반장비의 정확한 작업량의 계측이 가능한 심층혼합교반장비용 시공관리기를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기는,

무한궤도 또는 바퀴에 의해 이동하는 이동형 크레인, 및 상기 크레인에 의해 승강운동하도록 설치되어 지반을 굴착하고, 경화제와 혼합·교반하여 경화시키는 굴착·교반부를 구비한 심층혼합교반장비에 부설되며;

상면에는 기록용지가 안착되고, 수평 양단에는 회동브라켓이 구비된 기록플레이트와; 상기 이동형 크레인의 무한궤도 또는 바퀴와 치합되어 회동되는 이동감지부와; 상기 회동브라켓에 의해 양단이 고정되어 기록플레이트상에 설치되며, 연결케이블에 의해 상기 이동감지부와 연결된 이동볼트축과; 상기 이동볼트축상에 설치되어 이동볼트축의 회동을 통한 리드의 변화에 의해 수평 이송되는 수평너트와, 상기 수평너트에 수직 일체화된 수직너트를 구비한 심도변위너트부와; 상기 심층혼합교반장비의 굴착·교반부와 치합되게 설치되어, 상기 굴착·교반부의 수직운동에 의해 회동되는 심도감지부와; 연결케이블에 의해 상기 심도감지부와 연설되며, 상기 심도변위너트부의 수직너트에 관통되게 설치되어, 회동에 의한 리드의 변위를 통해 수직 이동되는 심도볼트축; 및 상기 심도볼트축 상에 공회전 구조로 고정되며, 하부에는 심도기록펜이 구비된 심도기록펜부를 포함하여 구성되어;

이동형 크레인의 이동거리변화에 따른 굴착·교반부의 굴착 깊이와 회수의 계측 및 기록이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 심층혼합교반장비용 시공관리기의 바람직한 실시형태에 있어서는,

상기 심층혼합교반장비의 굴착·교반부에 경화제를 공급하는 경화제 공급부에 설치되어, 경화제의 유류에 의해 회동되는 유량감지부와; 상기 이동볼트축상에 설치되어 이동볼트축의 회동을 통한 리드의 변화에 의해 수평이송되는 수평 너트와, 상기 수평 너트에 수직 일체화된 수직너트를 포함한 유량변위너트부와; 연결케이블에 의해 상기 유량 감지부와 연설되며, 상기 유량변위너트부의 수직너트에 관통되게 설치되어, 회동에 의한 리드의 변위를 통해 수직 이동되는 유량볼트축; 및 상기 유량볼트축 상에 공회전 구조로 설치되며, 하부에는 기록펜이 구비된 유량기록펜부를 포함한 유량계측모듈을 더 구비하여;

상기 이동형 크레인의 이동거리 변화에 따른 굴착·교반부의 굴착 깊이 및 회수와 경화제 공급량이 동시에 계측 및 기록될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기가 공지의 심층혼합장비에 부설된 상태를 보여주는 개념구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기의 전체구성을 보여주는 도면이다.

본 실시예에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기(200)는, 도 3에서 보는 바와 같이 회동력을 생성하는 오거모터(121)와, 선단에 굴착비트(123a)가 구비된 다수 개의 교반로드(123) 및 상기 오거모터(121)에서 생성된 회동력을 다수 개의 교반로드(123)에 분할하여 제공하는 분할변속기(122)가 포함된 굴착·교반부(120)가 무한궤도(111)에 의해 이동하는 이동형 크레인(110)에 승강가능한 형태로 설치되고, 상기 굴착·교반부(120)의 교반로드(123) 상부에는 굴착된 지반의 흙과 혼합하여 이를 경화시키기 위한 경화제를 공급하도록 경화제 공급부(130)가 형성된 심층혼합교반장비(100)에 설치되어 심층혼합교반장비(100)의 이동거리에 따른 굴착량과 경화제의 투입량을 계측, 기록하도록 구성된다.

여기서 상기 굴착·교반부(120)는, 상기 이동형 크레인(110)에 구비된 승강부재(112)의 승강가이드에 수직 슬라이딩구조로 설치되어 상기 승강부재(112)의 승강운동에 의해 승강하면서, 오거모터(121)에서 생성된 회동력을 분할변속기(122)를 통해 제공받아 교반로드(123)가 회동함으로써, 각 교반로드(123)의 선단에 구비된 굴착비트(123a)에 지반을 일정 깊이로 굴착하고 교반하게 된다.

이때, 상기 경화제 공급부(130)를 통해 교반로드(123) 내부로 경화제를 공급함으로써, 상기 굴착·교반부(120)에 의해 굴착된 토사를 굴착비트(123a) 하부에 형성된 경화제 공급공(미도시)을 통해 공급되는 경화제와 혼합, 교반하게 되고, 경화제와 혼합된 토사는 경화되어, 차수벽 또는 토류벽이 형성된다.

상기와 같은 과정, 즉 이동형 크레인(110)의 이동과 굴착·교반부(120)를 통한 지반의 굴착·교반 및 경화제 공급부(130)를 통한 경화제의 공급이라는 공정이 연속적으로 수행됨으로써 일정 길이의 토류벽 또는 차수벽이 시공되는데, 본 실시예에 따른 계측기(200)는 이러한 심층혼합교반장비(100)에 의한 연약지반개량이나 차수벽 시공의 진행상황을 측정하고 기록하기 위해 사용된다.

본 실시예에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기(200)의 구성 및 작용을 도 3 내지 도 4를 참조하여 상세하게 살펴보면, 본 실시예의 심층혼합교반장비용 시공관리기(200)는 기본적으로 심층혼합교반장비(100)의 이동형 크레인(110) 이동거리를 기준{수평(x)축}으로 하여, 굴착·교반부(120)를 통한 굴착 깊이 및 회수와 경화제 공급부(130)를 통한 경화제의 공급량{수직(y)축}이 계측/기록되도록 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 도 4에서 보는 바와 같이, 상면에 기록용지(211)가 안착되며, 수평 양단에 회동브라켓(212)이 구비된 기록플레이트(210)와; 상기 이동형 크레인(110)의 무한궤도(111) 또는 바퀴와 치합되어 회동되는 이동감지부(220)와; 상기 기록플레이트(210)의 수평 양단에 고정된 회동브라켓(212)에 의해 양단이 고정되며, 연결케이블(221)에 의해 상기 이동감지부(220)와 연결된 이동볼트축(230)과; 상기 이동볼트축(230)상에 설치되어 이동볼트축(230)의 회동을 통한 리드의 변화에 의해 수평 이송되는 수평너트(241)와, 상기 수평너트(241)에 수직 일체화된 수직너트(242)를 포함한 심도변위너트부(240)와; 상기 심층혼합교반장비(100)의 굴착·교반부(120)와 치합되게 설치되어, 상기 굴착·교반부(120)의 수직운동에 의해 회동되는 심도감지부(250)와; 연결케이블(251)에 의해 상기 심도감지부(250)와 연설되며, 상기 심도변위너트부(240)의 수직너트(242)에 관통되게 설치되어, 회동에 의한 리드의 변위를 통해 수직 이동되는 심도볼트축(260); 및 하부에 심도기록펜(271)이 구비되며, 상기 심도볼트축(260) 상에 공회전 구조로 고정된 심도기록펜부(270)를 포함하여 구성되어 있다.

이러한 구성에 의해, 이동감지부(220) 또는 심도감지부(250)의 회동력이 볼트·너트 치합구조에 의해 직선운동으로 변환되어, 이동형 크레인(110)의 이송거리를 나타내는 수평 좌표와 굴착·교반부(120)의 굴착 깊이를 나타내는 수직 좌표가 설정되게 된다.

여기서, 상기 이동감지부(220)와 이동형 크레인의 무한궤도(111)는 기계적인 방식, 즉 기어 체인 또는 벨트를 통해 연설되어 회동력이 인가될 수 있으며, 심도감지부(250)와 굴착·교반부(120)는 기계적인 방식, 즉 랙과 피니언을 통해 치합될 수도 있고, 도 4에서 보는 바와 같이 승강부재의 와이어(112a)에 심도감지부(250)가 결속되어 굴착·교반부(120)의 승강에 따른 회동력을 제공받을 수 있도록 구성할 수도 있다.

이러한 치합방식 및 승강력의 변환방식에 관한 기술은 실시예에 불과한 것으로, 그 방식에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 따라서, 당업자라면 이와 유사한 공지의 치합 및 변환방식을 선택하여, 본 실시예를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것으로 기대되며, 이러한 변형 내지 수정도 본 발명의 기술범위에 해당함은 물론이다.

본 실시예에 다른 심층혼합교반장비용 시공관리기에는 또한, 경화제 공급량을 계측·기록할 수 있도록 유량계측기록모듈(300)이 구비되어 있다.

상술하면, 상기 유량계측기록모듈(300)은, 상기 심층혼합교반장비(100)의 경화제 공급부(130)에 설치되며, 경화제의 유류에 의해 회동되는 유량감지부(310)와; 상기 이동볼트축(230)상에 설치되어 이동볼트축(230)의 회동을 통한 리드의 변위에 의해 수평 이송되는 수평너트(321)와, 상기 수평너트(321)에 일체화된 형태로 수직되게 설치된 수직너트(322)를 포함한 유량변위너트부(320)와; 연결케이블(311)에 의해 상기 유량 감지부(310)와 연설되며, 상기 유량변위너트부(320)의 수직너트(322)에 관통되게 설치되어, 회동에 의한 리드의 변위를 통해 수직 이동되는 유량볼트축(330); 및 하부에 유량기록펜(341)이 구비되며, 상기 유량볼트축(330) 상에 공회전 구조로 고정된 유량기록펜부(340)로 구성되어 있다.

한편, 본 실시예에서는 상기 유량감지부(310)의 구조로 경화제의 유류에 의해 회동되는 프로펠러(312) 구조를 채택하고 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다른 형태의 유류감지 구조의 채택이 가능할 것이다.

이상의 구성에 의해, 본 실시예에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기는, 심층혼합교반장비(100)의 이동형 크레인(110)의 이동거리를 기준으로 하여 굴착·교반부(120)의 굴착 깊이 및 회수의 계측/기록과 동시에, 경화제 공급부(130)를 통한 경화제 공급량의 계측 및 기록이 가능한 것이다.

본 실시예에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기를 사용하여, 장비의 이동거리에 따른 굴착량과 경화제 공급량을 계측·기록하는 과정에서의 작용을 살펴보면, 먼저 상기 이동형 크레인(110)에 설치된 무한궤도(111)가 회동하여 이동형 크레인(110)을 이동시키게 되면, 상기 무한궤도(111)의 회동력은 이동감지부(220)를 통해 이동볼트축(230)에 전달되어 이동볼트축(230)을 회동시키게 되고, 그에 따른 리드의 변화로 심도변위너트부(240)는 수평 이동되어, 이동형 크레인(110)의 이동거리에 따른 수평 좌표를 설정하게 된다.

그리고 굴착·교반부(120)가 하강하여 지반을 굴착·교반하게 되면, 상기 굴착·교반부(120)의 하강에 의해 발생된 승강력은, 상기 심도감지부(250)에 의해 회동력으로 변환되어 상기 심도볼트축(260)을 회동시키게 되고, 그에 따른 리드의 변화로 심도볼트축(260)은 수직 이동되어, 굴착·교반부(120)의 하강에 따른 수직좌표를 설정하게 된다.

이때, 상기 심도볼트축(260) 상에 공회전 구조로 고정된 심도기록펜부(270)는, 기록플레이트(210) 상에 안치된 기록용지(211)에 심도그래프를 그리게 되므로, 이동형 크레인(110)의 이동거리를 기준으로 하여, 굴착·교반부(120)의 굴착 깊이 및 회수의 계측과 기록이 가능한 것이다.

아울러, 심층혼합교반장비(100)의 경화제 공급부(130)에 의해 경화제가 공급되면, 상기 경화제의 유류는 유량계측모듈(300)의 유량감지부(310)에 의해 회동력으로 변환되어 상기 유량볼트축(330)을 회동시키게 되고, 그에 따른 리드의 변화로 유량볼트축(330)은 수직 이동되어, 경화제 공급에 따른 수직좌표를 설정하게 된다.

이때, 상기 유량볼트축(330) 상에 공회전 구조로 설치된 유량기록펜부(340)는, 기록플레이트(210) 상에 안치된 기록용지(211)에 유량그래프를 그리게 되므로, 이동형 크레인(110)의 이동거리를 기준으로 하여, 경화제 공급부(130)를 통한 경화제의 공급량의 계측이 가능하다.

도 5는 본 발명에서 제공된 심층혼합교반장비용 시공관리기를 통해 이동거리를 기준으로 하여 굴착·교반부의 굴착 깊이와, 경화제 공급부의 경화제 공급량이 계측된 기록을 보여주는 것이다.

본 실시예에 따른 시공기록기를 사용하여 작성된 계측기록은, 도 5에서 보는 바와 같이 이동형 크레인(110)의 이동거리에 의해 수평좌표가 형성되며, 굴착·교반부(120)를 통한 굴착 깊이 및 회수를 나타내는 심도그래프(청색)와, 경화제 공급부(130)를 통한 경화제 공급량을 나타내는 유량그래프(노랑색)가 하나의 기록용지(211) 내에 각각 형성될 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의해 작성된 계측기록은, 이동형 크레인이 이동거리를 기준으로 하여, 굴착·교반부을 통한 굴착 깊이와, 경화제 공급부를 통한 경화제 공급량의 계측이 가능하다.

그에 따라, 실제적인 작업량 즉, 토류벽 또는 차수벽의 시공길이의 판독이 가능하여 실제 작업에 유용하게 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 전자식 계측기에 비해 저렴한 비용으로 제조될 수 있어 그 효용성이 보다 증대될 수 있다.

도 1은 공지의 심층혼합교반장비의 전체구성을 보여주는 도면이고,

도 2는 종래의 심층혼합교반장비용 시공관리기에 의해 작성된 계측기록을 보여주는 그래프이며,

도 3은 본 발명에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기록장치가 공지의 심층혼합교반장비에 부설된 상태를 보여주는 개념구성도이고,

도 4는 본 발명에 의한 심층혼합교반장비용 시공관리기의 전체구성을 보여주는 것이고,

도 5는 본 발명에 따른 심층혼합교반장비용 시공관리기를 통해 이동거리에 따른 굴착 깊이와, 경화제 공급량의 변화를 계측하여 기록한 형태를 보여주는 그래프이다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

100. 심층혼합교반장비 110. 이동형 크레인

111. 무한궤도 112. 승강부재

120. 굴착·교반부 121. 오거모터

122. 분할변속기 123. 교반로드

123a. 굴착비트 130. 경화제 공급부

200. 심층혼합교반장비용 시공관리기록장치 210. 기록 플레이트

211. 기록용지 212. 회동브라켓

220. 이동감지부 221. 연결케이블

230. 이동볼트축 240. 심도변위너트부

241. 수평너트 242. 수직너트

250. 심도감지부 251. 연결케이블

260. 심도볼트축 270. 심도기록펜부

271. 심도기록펜

300. 유량계측모듈 310. 유량감지부 311. 연결케이블 312. 프로펠러

320. 유량변위너트부 321. 수평너트

322. 수직너트 330. 유량볼트축

330. 유량기록펜부 331. 유량기록펜

Claims (2)

1. 무한궤도 또는 바퀴에 의해 이동하는 이동형 크레인, 및 상기 크레인에 의해 승강운동하도록 설치되어 지반을 굴착하고, 경화제와 혼합·교반하여 경화시키는 굴착·교반부를 구비한 심층혼합교반장비에 부설되는 시공관리기로서;

   상면에는 기록용지가 안착되고, 수평 양단에는 회동브라켓이 구비된 기록플레이트와; 상기 이동형 크레인의 무한궤도 또는 바퀴와 치합되어 회동되는 이동감지부와; 상기 회동브라켓에 의해 양단이 고정되어 기록플레이트상에 설치되며, 연결케이블에 의해 상기 이동감지부와 연결된 이동볼트축과; 상기 이동볼트축상에 설치되어 이동볼트축의 회동을 통한 리드의 변화에 의해 수평 이송되는 수평너트와, 상기 수평너트에 수직 일체화된 수직너트를 구비한 심도변위너트부와; 상기 심층혼합교반장비의 굴착·교반부와 치합되게 설치되어, 상기 굴착·교반부의 수직운동에 의해 회동되는 심도감지부와; 연결케이블에 의해 상기 심도감지부와 연설되며, 상기 심도변위너트부의 수직너트에 관통되게 설치되어, 회동에 의한 리드의 변위를 통해 수직 이동되는 심도볼트축; 및 상기 심도볼트축 상에 공회전 구조로 고정되며, 하부에는 심도기록펜이 구비된 심도기록펜부를 포함하여 구성되어;

   이동형 크레인의 이동거리변화에 따른 굴착·교반부의 굴착 깊이와 회수의 계측 및 기록이 이루어지는 것을 특징으로 하는 심층혼합교반장비용 시공관리기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 심층혼합교반장비의 굴착·교반부에 경화제를 공급하는 경화제 공급부에 설치되어, 경화제의 유류에 의해 회동되는 유량감지부와; 상기 이동볼트축상에 설치되어 이동볼트축의 회동을 통한 리드의 변화에 의해 수평이송되는 수평 너트와, 상기 수평 너트에 수직 일체화된 수직너트를 포함한 유량변위너트부와; 연결케이블에 의해 상기 유량 감지부와 연설되며, 상기 유량변위너트부의 수직너트에 관통되게 설치되어, 회동에 의한 리드의 변위를 통해 수직 이동되는 유량볼트축; 및 상기 유량볼트축 상에 공회전 구조로 설치되며, 하부에는 기록펜이 구비된 유량기록펜부를 포함한 유량계측모듈을 더 구비하여;

   상기 이동형 크레인의 이동거리 변화에 따른 굴착·교반부의 굴착 깊이 및 회수와 경화제 공급량이 동시에 계측 및 기록될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 심층혼합교반장비용 시공관리기.