KR100600580B1 - 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지반강화공법 또는 연직차수벽공법에 사용되는 심층혼합교반장비에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 다축식의 심층혼합교반장비에 단축식 심층혼합교반장비의 구조를 더 구비하여, 작업상황에 따라 다축식과 단축식의 택일적 사용이 가능하도록 한 심층혼합교반장비에 관한 것이다.
심층혼합교반장비, 다축식, 단축식, 승강수단, 고가 크레인
Description
도 1은 본 발명의 제 1 형태에 따른 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비의 전체구조를 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명의 제 2 형태에 따른 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비의 전체구조를 보여주는 것이며,
도 3은 도 2에 도시된 심층혼합교반장비에서 분할 변속기부분의 평단면구조를 보여주는 것이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
1. 심층혼합교반장비 100. 고가 크레인
110. 승강수단 111. 제 1승강수단
112. 제 2승강수단 110a. 와이어
110b. 승강 가이드 110c. 승강부재
200. 굴착교반부 210. 다축식 굴착수단
211. 제 1오거모터 212. 분할변속기
212a. 회전부쉬 212b. 수직 관통공
212c. 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬
213. 제 1교반로드 213a. 비트
220. 단축식 굴착수단 221. 제 2오거모터
222. 제 2교반로드 222a. 비트
본 발명은 지반강화공법 또는 연직차수벽공법에 사용되는 심층혼합교반장비에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 다축식의 심층혼합교반장비에 단축식 심층혼합교반장비의 구조를 더 구비하여, 작업상황에 따라 다축식과 단축식의 택일적인 사용이 가능하도록 한 심층혼합교반장비에 관한 것이다.
근래 들어 강변이나 제방과 같이 투수성이 높은 사질층 지반이나 점성토로 이루어진 연약지반에는, 차수벽 또는 토류벽을 시공하여 차수효과와 지반강화효과를 가지도록 하기 위한 지반강화공법이 널리 시행되고 있다.
상기 차수벽 또는 토류벽을 시공하는 데에 사용되는 심층혼합교반장비에는, 하나의 교반로드를 이용하여 지반을 굴착·교반하는 단축식과, 다수개의 교반로드를 이용하여 동시에 수지점의 지반을 굴착·교반하는 다축식이 있는데, 이러한 단축식과 다축식의 심층혼합교반장비는 하기와 같은 장단점을 가지고 있다.
먼저 전자인 단축식 심층혼합교반장비는, 오거모터에서 제공되는 원동력이 교반로드에 직접 제공되므로 보다 안정된 굴착이 가능한 장점을 가진 반면, 하나의 교반로드에 의존하여 굴착 및 교반공정을 수행하게 되므로, 단위 작업면적이 적은 단점을 가지고 있다.
그에 비해 후자인 다축식 심층혼합교반장비는, 다수개의 교반로드들을 통해 굴착 및 교반공정을 수행하게 되므로 전자에 비해 작업효율성 측면에는 우수하다. 그렇지만, 비교적 강도가 높은 호반석이나 연암 화강암을 굴착 시 다수개의 교반로드간에 간섭현상이 발생되고, 또 단위 작업면적은 넓은 데에 반해 오거모터에서 생성된 원동력이 분할 변속기를 통해 분할되어 각 교반로드들에게 제공되므로, 굴착에 소요되는 회동력이 약하여 장치에 부하가 가중되는 문제점을 가지게 된다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 다축식의 심층혼합교반장비와 단축식 심층혼합교반장비의 장점을 겸비하여, 작업상황에 따라 다축식과 단축식의 택일적인 사용이 가능하도록 한 심층혼합교반장비를 제공함에 있다.
본 발명자는 상기한 목적을 달성하기 위해 다축식의 심층혼합교반장비와 단축식의 구조를 병합할 수 있는 구조에 관해 연구를 거듭한 결과, 하기한 구성의 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 제 1 형태에 따른 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비는,
각자 구동되는 제 1, 제 2 승강부재를 구비한 승강수단이 차체에 설치된 고가 크레인부와;
상기 승강수단과 연설되어 승강하면서 지반을 굴착·교반하는 굴착교반부로 구성되며;
상기 굴착교반부는,
구동력을 생성하는 하나 이상의 제 1 오거모터와, 몸체에 상기 제 1 오거모터와 치합되어 회동되는 다수개의 회전부쉬와 교반로드의 직경보다 큰 수직 관통공이 형성된 분할 변속기, 및 선단에 비트가 구비되며 상기 회전부쉬에 말단이 결속되어 상기 제 1 오거모터의 구동력에 의해 회동되는 하나 이상의 제 1 교반로드들을 포함하여 구성되며, 상기 제 1 승강부재에 설치되어 승강되는 제 1 굴착교반부와;
구동력이 생성되는 제 2 오거모터, 및 선단에 비트가 구비되고 상기 분할 변속기에 형성된 수직 관통공에 몸체가 수직 슬라이딩 구조로 설치되며 말단이 상기 제 2 오거모터와 결속되어 회동되는 제 2교반로드를 포함하며, 상기 제 2 승강부재에 설치되어 승강되는 제 2 굴착교반부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
본 실시형태에 따르면 다축식의 제 1 굴착교반부와 단축식의 제 2 굴착교반부는 각각 별도의 오거모터에 의해 구동되고 별도의 승강부재에 의해 승강되어 되면서 지반을 굴착·교반하게 된다.
한편, 본 발명의 제 2 형태에 따른 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비는,
각자 구동되는 제 1, 제 2 승강부재를 구비한 승강수단이 차체에 설치된 고가 크레인부와;
상기 승강부재와 연설되어 승강하면서 지반을 굴착·교반하는 굴착교반부로 구성되며;
상기 굴착교반부는,
구동력이 생성되는 하나 이상의 제 1 오거모터와, 몸체에 상기 제 1 오거모터와 치합되어 회동되는 수용형 회전부쉬와 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬가 각각 형성된 분할변속기와, 선단에 비트가 구비되며 상기 수용형 회전부쉬에 각 말단이 결속되어 제 1 오거모터의 구동에 의해 회동되는 하나 이상의 제 1 교반로드를 포함하며, 상기 제 1 승강부재에 설치되어 승강되는 제 1 굴착교반부와;
선단에 비트를 구비하고, 몸체가 상기 분할변속기에 형성된 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬의 형상과 대응되는 다각형으로 제작되어, 상기 제 1 오거모터의 구동에 의해 회동되며, 몸체가 상기 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬에 수직 슬라이딩 구조로 관통되게 설치되는 제 2 교반로드를 포함하며, 상기 제 2 승강부재에 설치되어 승강되는 제 2 굴착교반부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
본 실시형태에 따르면, 단축식의 제 2 굴착교반수단도 다축식의 제 1 굴착수단에 구비된 오거모터에 의해 회동하여 굴착·교반작업을 수행하지만, 별도의 승강부재에 연설되어 제 1 굴착교반부에 구비된 교반로드들과 별도로 승강하면서 단축식 작업이 가능하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단축식의 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 형태에 따른 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비의 일례를 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명의 제 2 형태에 따른 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비의 일례를 보여주는 것이다. 또 도 3은 도 2에 도시된 심층혼합교반장비에서 분할 변속기부분의 평단면구조를 보여주는 것이다.
전체적으로는, 상기 실시예들에 따른 심층혼합교반장비(1)는, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이 교반로드(213, 222)들의 회동에 의해 지반을 굴착·교반하는 굴착교반부(200)와, 상기 굴착교반부(200)를 승강시키는 승강수단(110)이 구비된 고가 크레인(100)을 포함한다.
상기 굴착교반부(200)는, 하나의 교반로드(213)가 개별적으로 승강되어 지반을 굴착/교반하는 하나의 단축식 굴착수단(220)과, 분할변속기(212)에 결속된 수개의 교반로드들이 분할변속기(212)의 승강에 따라 동시에 승강하면서 지반을 굴착/교반하는 다축식 굴착수단(210)을 포함한다. 따라서 상기 고가 크레인(100)에는 이들 굴착수단(210, 220)의 개별적인 높이의 제어가 가능하도록 한 쌍의 승강수단(110)이 구비된다.
이때 활용될 수 있는 승강수단(110)으로는, 도면과 같이 와이어(110a)의 권취를 통해 승강가이드(110b)에 설치된 승강부재(110c)가 승강되는 형태가 바람직하지만, 유압실린더의 전진 및 후진운동 또는 유압모터의 회동력이 랙과 피니언구조 에 의해 직진운동으로 변환되어 승강부재가 승강되는 형태도 활용될 수 있다.
한편, 이하에서는 설명의 편의상, 상기 고가 크레인(100)에 구비된 한쌍의 승강수단(110) 중 상기 다축식 굴착수단(210)을 승강시키는 승강수단(111)을 제 1승강수단으로, 상기 단축식 굴착수단(220)을 승강시키는 승강수단(112)을 제 2승강수단으로 칭하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하여, 상기 제 1 실시예에 따른 심층혼합교반장비(1)의 굴착교반부(200)의 특징을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 다축식 굴착교반수단(210)은, 교반로드들을 회동시키는 구동력을 생성하는 제 1 오거모터(211)를 구비하고 있으며, 몸체에 상기 제 1 오거모터(211)와 치합되어 회동되는 2개의 회전부쉬(212a)와 교반로드의 직경보다 큰 하나의 수직 관통공(212b)이 형성된 분할변속기(212)가, 상기 제 1 오거모터(211)에 설치되어 있다.
한편, 선단에 비트(213a)가 구비된 2개의 교반로드들(213)이 상기 분할변속기(212)에 연결 설치되는데, 그 설치구조는 상기 회전부쉬(212a)에 교반로드(213)들의 말단을 결속시켜 상기 제 1 오거모터의 구동에 의해 회동되도록 한 것이다.
그리고, 상기 오거모터는 제 1 승강수단(111)의 승강부재에 연결 설치되어 다축식 굴착교반수단(210) 전체가 동시에 승강하면서 작업을 수행하게 된다.
한편, 상기 단축식 굴착교반수단(220)은, 구동력을 생성하는 제 2 오거모터(221)와, 선단(222a)에 비트가 구비되고 상기 분할 변속기(212)에 형성된 수직 관통공(212b)에 몸체가 수직 슬라이딩 구조로 설치되며, 말단이 상기 제 2 오거모터와 결속된 하나의 제 2 교반로드를 포함하며, 상기 제 2 승강수단(112)의 승강부재에 연결 설치되어 승강된다.
정리하면, 상기 다축식 굴착수단(210)에 구비된 분할 변속기(212)의 양편에는 2개의 제 1 오거모터(211)가 각각 설치되어 있고, 그 내측에는 상기 제 1 오거모터(211)와 치합된 회전부쉬(212a)가 한 개씩 형성되어 제 1 교반로드(213)의 말단을 결속하고 있다.
그리고 상기 분할변속기(212)에 형성된 수직 관통공(212b)에는, 단축식 굴착수단(220)의 제 2 교반로드(222)의 몸체가 수직 슬라이딩 구조로 설치되어, 고가 크레인(100)에 설치된 제 2 승강수단(112)의 승강운동에 의해 제 2 교반로드(222)의 높낮이 조절이 가능하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 단축식과 다축식의 굴착교반수단은, 각각 제 1 오거모터 및 제 2 오거모터와 제 1 승강수단 및 제 2승강수단에 의해 상호간에 간섭을 받지 않고 개별적인 구동 및 높이 조절이 가능하다.
따라서 작업자는, 단위 작업면적이나 지반의 강도에 따라, 단축식 또는 다축식으로 굴착교반작업을 선택적으로 진행함으로써, 단축식과 다축식의 장점을 공히 가질 수 있는 것이다.
한편 도 2 내지 도 3을 참조하여, 상기 제 2 실시예에 따른 심층혼합교반장비(1')의 굴착교반부(200)의 특징을 설명하면, 제 2 실시예에 따른 심층혼합교반장 비(1')의 굴착교반부(200)도 상기 제 1 실시예에서 설명한 심층혼합교반장비(1)의 굴착교반부(200)와 대동소이하다.
다만, 본 실시예의 심층혼합교반장비(1')는 상기 제 1 실시예의 심층혼합교반장비(1)와 달리, 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 단축식 굴착수단(220)이 별도의 오거모터를 구비하지 않고 다축식 굴착수단(210)을 구동하는 제 1 오거모터(211)의 구동력을 인가받아 구동되도록 구성되어 있다.
이를 위해, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 다축식 굴착수단(210)의 분할변속기(212)의 몸체에 제 1 오거모터(211)와 치합하여 회동되며 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬(212c)를 형성하는 한편, 상기 단축식 굴착수단(220)의 제 2 교반로드(222) 몸체를 상기 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬(212c)의 형상과 대응되게 다각형으로 제작하여, 상기 분할 변속기(212)에 형성된 다각형의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬(212c)에 관통되게 제 2 교반로드(222) 몸체를 수직 슬라이딩 구조로 설치함으로써, 상기 제 1 오거모터(211)의 구동에 의해 단축식 굴착수단(220)의 제 2 교반로드(222)가 회동되도록 구성하고 있다.
즉, 본 실시예에 따르면 상기 분할변속기(212) 몸체에는 제 1 오거모터(211)와 기어(G)구조로 치합되어 회전되는 수용형 회전부쉬(212a)와 중공형 회전부쉬(212c)가 각각 마련되어 있다.
따라서, 상기 수용형 회전부쉬(212a)에 결속된 제 1 교반로드(213)와, 중공형 회전부쉬(212c)에 관통된 제 2 교반로드(222)는 제 1오거모터(211)의 회전력에 의한 수용형 회전부쉬(212a)와 중공형 회전부쉬(212c)의 회전에 의해 일방향으로 회전되게 된다.
그리고 다각형으로 이루어진 상기 제 2교반로드(222)의 외경면은, 중공형 회전부쉬(212c)의 내경에 의해 구속된 상태를 유지하게 되지만, 수직방향으로는 슬라이딩 이송이 가능한 상태를 유지하게 되므로, 제 2 승강부재(112)의 승강작용에 의한 자유로운 승강이 가능하게 된다.
정리하면, 본 실시예의 심층혼합교반장비(1')의 굴착교반부(200)는,
즉, 본 실시예에 따르면 상기 분할변속기(212) 몸체에는 제 1 오거모터(211)와 기어(G)구조로 치합되어 회전되는 수용형 회전부쉬(212a)와 중공형 회전부쉬(212c)가 각각 마련되어 있다.
따라서, 상기 수용형 회전부쉬(212a)에 결속된 제 1 교반로드(213)와, 중공형 회전부쉬(212c)에 관통된 제 2 교반로드(222)는 제 1오거모터(211)의 회전력에 의한 수용형 회전부쉬(212a)와 중공형 회전부쉬(212c)의 회전에 의해 일방향으로 회전되게 된다.
그리고 다각형으로 이루어진 상기 제 2교반로드(222)의 외경면은, 중공형 회전부쉬(212c)의 내경에 의해 구속된 상태를 유지하게 되지만, 수직방향으로는 슬라이딩 이송이 가능한 상태를 유지하게 되므로, 제 2 승강부재(112)의 승강작용에 의한 자유로운 승강이 가능하게 된다.
정리하면, 본 실시예의 심층혼합교반장비(1')의 굴착교반부(200)는,
삭제
회동력이 생성되는 하나 이상의 제 1 오거모터(211)와, 몸체에 상기 제 1 오거모터(211)와 치합되어 회동되는 다수개의 수용형 회전부쉬(212a)와 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬(212c)가 형성된 분할 변속기(212)와, 선단에 비트(213a)가 구비되며 상기 수용형 회전부쉬(212a)에 각 말단이 결속되어 제 1 오거모터(211)의 구동에 의해 회동되는 2개의 제 1 교반로드(213)를 구비하며, 상기 제 1 승강부재(110)에 설치되어 승강되는 다축식 굴착수단(210)과;
상기 제 2 승강부재(112)에 설치되어 승강되며, 선단에 비트(222a)가 구비되며 몸체가 상기 분할변속기(212)에 형성된 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬(212c)의 형상과 대응되는 다각형으로 제작되어, 상기 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬(212c)에 수직 슬라이딩 구조로 관통되게 설치된 하나의 제 2 교반로드(222)가 구비된 단축식 굴착수단(220)을 포함하고 있다.
이와 같이 구성하게 되면, 굴착교반부(200) 단축식 굴착수단(220)의 제 2 교반로드는 제 1 오거모터(211)에서 제공된 구동력을 통해 회동하게 되며, 또 상기 제 2 승강수단(112)의 승강운동에 의해 높낮이 조절이 가능하게 되므로, 지반의 굴착 및 교반공정을 단독적으로 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비는, 단위 작업면적이나 지반의 강도에 따라, 단축식과 다축식으로 굴착교반수단을 선택하여 작업을 수행하는 것이 가능하다.
따라서 작업의 원활한 수행이 가능해지고, 장치에 부하가중에 따른 고장발생빈도가 낮아져, 유지보수에 소요되는 인력 및 비용을 절감할 수 있는 것이다.
Claims (2)
- 각자 구동되는 제 1, 제 2 승강부재를 구비한 승강수단이 차체에 설치된 고가 크레인부와;상기 승강수단과 연설되어 지반을 굴착·교반하는 굴착교반부로 구성되며;상기 굴착교반부는,구동력을 생성하는 하나 이상의 제 1 오거모터와, 몸체에 상기 제 1 오거모터와 치합되어 회동되는 다수개의 회전부쉬와 교반로드의 직경보다 큰 수직 관통공이 형성된 분할 변속기, 및 선단에 비트가 구비되며 상기 회전부쉬에 말단이 결속되어 상기 제 1 오거모터의 구동력에 의해 회동되는 하나 이상의 제 1 교반로드들을 포함하여 구성되며, 상기 제 1 승강부재에 설치되어 승강되는 제 1 굴착교반부와;구동력이 생성되는 제 2 오거모터, 및 선단에 비트가 구비되고 상기 분할 변속기에 형성된 수직 관통공에 몸체가 수직 슬라이딩 구조로 설치되며 말단이 상기 제 2 오거모터와 결속되어 회동되는 제 2교반로드를 포함하며, 상기 제 2 승강부재에 설치되어 승강되는 제 2 굴착교반부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비.
- 각자 구동되는 제 1, 제 2 승강부재를 구비한 승강수단이 차체에 설치된 고가 크레인부와;상기 승강수단과 연설되어 승강하면서 지반을 굴착·교반하는 굴착교반부로 구성되며;상기 굴착교반부는,구동력이 생성되는 하나 이상의 제 1 오거모터와, 몸체에 상기 제 1 오거모터와 치합되어 회동되는 하나 이상의 수용형 회전부쉬와 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬가 형성된 분할변속기와, 선단에 비트가 구비되며 상기 수용형 회전부쉬에 각 말단이 결속되어 제 1 오거모터의 구동에 의해 회동되는 하나 이상의 제 1 교반로드들을 포함하여 구성되며, 상기 제 1 승강부재에 설치되어 승강되는 제 1 굴착교반부와;선단에 비트를 구비하고, 몸체가 상기 분할변속기에 형성된 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬의 형상과 대응되는 다각형으로 제작되어 상기 제 1 오거모터의 구동에 의해 회동되며, 몸체가 상기 다각의 내경면을 가진 중공형 회전부쉬에 수직 슬라이딩 구조로 관통되게 설치된 제 2 교반로드를 포함하며, 상기 제 2 승강부재에 설치되어 승강되는 제 2 굴착교반부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 단축식 구조가 구비된 다축식 심층혼합교반장비.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |