KR100666332B1 - 전도 방지형 연약지반 개량장치 - Google Patents

전도 방지형 연약지반 개량장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동모터를 오거로드축의 하부에 마련하도록 하여 오거로드축의 무게 중심이 하부로 이동되도록 하여 연약지반 개량장치의 전도 방지를 도모할 뿐만 아니라, 구동모터가 오거로드축에 마련되어 오거로드축의 지반 굴착시 별도의 장치가 마련되지 않아도 구동모터의 자중에 의하여 오거로드축이 지반을 하방으로 누르면서 굴착할 수 있도록 한 것으로, 본 발명은, 교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상의 회전에 의하여 지반을 굴착하는 적어도 하나 이상의 오거로드축 ; 상기 오거로드축을 승강시키기 위하여 상기 오거로드축의 상단부에 연결되는 권양장치 ; 를 포함하여 이루어지는 몸체를 가진 연약지반 개량장치에 있어서 : 상기 오거로드축은, 상기 몸체 또는 상기 오거로드축에 마련된 상하이동 가이드부에 의하여 가이드되며 상하로 이동하는 상부 상하이동 로드부 ; 상기 상부 상하이동 로드부의 하부에 고정되며, 내부에 구동모터를 포함하여 이루어지는 구동부가 마련되는 하부 상하이동 로드부 ; 교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상이 마련되며, 상기 구동모터의 회전력에 의하여 회전되는 회전 굴착부 ; 를 포함하여 이루어져, 오거로드축의 무게 중심이 하부로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
지반개량, 무게중심, 하부이동, 구동부, 구동모터

Description

전도 방지형 연약지반 개량장치{MACHINE FOR GROUND IMPROVEMENT}
도 1은 종래의 기술에 의한 심층혼합처리공법 모식도,
도 2는 본 발명에 의한 제1실시례인 연약지반 개량장치의 전체 정면도,
도 3은 도 2의 주요부 종단면 개념도,
도 4는 도 3의 A-A 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 제2실시례의 주요부 종단면 개념도,
도 6은 본 발명에 의한 제3실시례의 주요부 종단면 개념도,
도 7은 본 발명에 의한 제4실시례의 주요부 종단면 개념도,
도 8은 본 발명에 의한 제5실시례의 주요부 종단면 개념도,
도 9는 본 발명에 의한 제6실시례의 주요부 종단면 개념도,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 몸체
120 : 상하이동 가이드부
200 : 오거로드축
210 : 상부 상하이동 로드부
220 : 하부 상하이동 로드부
221 : 구동부
230 : 회전 굴착부
본 발명은 전도 방지형 연약지반 개량장치에 관한 것으로, 구체적으로는 오거로드축의 무게중심이 하부로 이동되도록 구성하여, 연약지반 개량장치가 전도되는 것을 방지할 수 있는 연약지반 개량장치에 관한 것이다.
일반적으로 연약지반 개량장치는 심층 혼합 처리 공법 등에 사용되며, 심층 혼합 처리 공법이란 현장에서 심층으로 흙 속에 시멘트, 벤토나이트, 석회, 고화재, 슬래그, 또는 미생물 등 흙 속의 성질을 개량하거나 오염 물질을 고화 또는 처리할 수 있는 개량 재료를 교반날개 등이 부착된 1축 내지 3축의 오거축을 회전시킬 수 있는 특수 장비(Multi-Shaft Auger Machine)를 이용하여 저압 또는 고압으로 지중에 유입하면서 흙과 혼합해 단위 중량의 증가, 함수비의 저하, 결합력의 증대, 미생물 처리 등의 물리·화학적 변화를 일으켜 차수성 및 압축 강도의 증가, 오염 확산 방지 등을 도모하는 지중 연속 개량 공법을 말한다.
도 1은 종래의 심층 혼합 처리 공법을 이용한 실시예에 관한 도면이다. 도시 한 바와 같이 종래의 공법은 토목공학적으로 연약 지반 보강이나 지하 터파기의 토류벽 그리고 하천 제방의 지수벽 등 지중연속벽 조성에 사용되며, 지반 환경 분야에서는 비위생 매립장, 폐광산 등 오염 지하수의 이동을 차단하는 차폐벽으로 사용되거나, 중금속 또는 준휘발성 유기 화합물 오염 확산을 방지하기 위하여 오염 토양의 안정화 또는 고정화에 사용되며, 또한 미생물과 혼합하여 지중에 투입함으로써 오염 토양의 생물학적 처리에 이용되기도 하며, 나아가 제올라이트 등을 투입하여 오염 지하수를 정화시키는 기능을 가진 투수성 벽체를 조성하는 용도로 사용되기도 한다.
일반적으로 지반 개량용 교반 장치는 개량 대상 지반을 오거축이 원하는 깊이까지 파고 들어가야 하며, 이를 위하여 오거축의 선단에 교반날개, 스크루날개 등의 회전날개 또는 굴착비트 등이 마련된다.
이러한 굴착날개 등이 설명된 종래의 기술로서, 본 명세서에 일체화된 일본 공개특허공보 평1-219210호 "연약지반개량장치"가 알려져 있다.
또한 종래의 기술로서 본 명세서에 일체화된 국내 등록실용신안 제20-0339998호 "암반 및 자갈층에 사용가능한 심층용 교반로드", 국내 등록특허 제10-0404038호 "개량형 종방형 원위치 교반혼합장치" 등은 3축의 오거축을 이용하는 지반 개량용 교반 장치에 관하여 설명하고 있다.
한편, 종래의 기술로서 본 명세서에 일체화된 국내 실용신안등록출원 제20-2000-0011505호 "자동접이 앤드 리이더가 장착된 수중지반 굴착장치"의 경우 연약 지반 개량장치가 마련된 바지선이 수중의 연약지반 또는 투수계수가 높은 수중지반의 개량공사를 위하여 수중작업하는 종래의 일반적인 기술을 설명하고 있다.
상기와 같이 연약지반 개량장치는 크레인 등을 이용하여 육상에서 작업을 하거나, 크레인 등이 마련된 바지선 등을 이용하여 수상에서 작업을 하게 된다.
이러한 연약지반 개량장치는 기본적으로 (1) 적어도 1축 이상의 오거축과 (2) 오거축의 상단에 마련되어 구동모터 등을 포함하여 이루어져 오거축을 구동시키는 오거구동장치, (3) 오거구동장치에 연결되어 오거구동장치 및 이에 연결된 오거축을 권양하는 권양장치 등으로 이루어진다.
그러나 오거구동장치의 구동모터는 그 무게가 약 10~15ton 정도이며, 이러한 중량물이 상부에 위치할 경우 연약지반 개량장치가 전도될 수 있다.
이러한 위험은 특히 해상에서 바지선에 의하여 작업할 경우 지지되는 지면이 없고 풍랑 등에 의하여 바지선이 요동할 경우 더욱 그 위험이 증가된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 명세서에 일체화된 국내 공개특허 제10-2005-0018202호 "전도 방지형 심층혼합교반장비"가 제시된 바 있다. 이러한 종래 기술은 구동모터(오거모터) 및 분할변속기가 포함된 오거구동장치를 고가 크레인의 승강 가이드 하부에 마련하도록 하고, 오거로드축(교반로드)이 슬라이딩 되도록 그 분할 변속기에 교반로드 수용부를 마련하여, 장치 전체의 무게 중심이 저부에 형성되도록 하고 있다.
상기 종래 기술은 전도 방지를 위한 목적이라는 면에서 진일보한 기술이나, 다음과 같은 문제점이 있다.
오거로드축이 지반을 굴착할 경우 통상적으로 오거로드축이 지반을 굴착하는 힘은 오거로드축의 회전력 뿐만이 아니라 오거구동장치(구동모터 포함)의 자중에 영향을 받는다. 즉, 중량물인 오거구동장치가 오거로드축을 상부에서 하부로 자중으로 눌러줌으로써, 오거로드축이 회전할 때 그 굴착이 원활하게 되는 것이다.
그러나 상기 종래 기술은 오거로드축과 오거구동장치가 분리됨으로써, 오거로드축은 오거구동장치의 중량에는 전혀 영향을 받지 않게 된다. 따라서 상기 종래 기술이 실제로 적용되기 위하여는(비록 그 명세서에 설명되지 않았지만) 상기 오거로드축에 강제적으로 하방의 힘(즉, 종래의 오거구동장치의 자중에 대응하는 힘 약 10~15ton)을 가하는 별도의 장치가 마련되어야 할 것으로 생각된다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술들의 문제점에 해결하기 위한 것으로, 구동모터를 오거로드축의 하부에 마련하도록 하여 오거로드축의 무게 중심이 하부로 이동되도록 하여 연약지반 개량장치의 전도 방지를 도모할 뿐만 아니라, 구동모터가 오거로드축에 마련되어 오거로드축의 지반 굴착시 별도의 장치가 마련되지 않아도 구동모터의 자중에 의하여 오거로드축이 지반을 하방으로 누르면서 굴착할 수 있도록 한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상의 회전에 의하여 지반을 굴착 또는 교반하는 적어도 하나 이상의 오거로드축 ; 상기 오거로드축을 승강시키기 위하여 상기 오거로드축의 상단부에 연결되는 권양장치 ; 를 포함하여 이루어지는 몸체를 가진 연약지반 개량장치에 있어서 : 상기 오거로드축은, 상기 몸체 또는 상기 오거로드축에 마련된 상하이동 가이드부에 의하여 가이드되며 상하로 이동하는 상부 상하이동 로드부 ; 상기 상부 상하이동 로드부의 하부에 고정되며, 내부에 구동모터를 포함하여 이루어지는 구동부가 마련되는 하부 상하이동 로드부 ; 교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상이 마련되며, 상기 구동모터의 회전력에 의하여 회전되는 회전 굴착부 ; 를 포함하여 이루어져, 오거로드축의 무게 중심이 하부로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 한다. 상기에서 몸체란 크레인 몸체 또는 바지선 몸체를 말한다.
상기에 있어서, 상기 상하이동 가이드부는 상기 몸체에 마련되어 상기 상부 상하이동 로드부의 측면을 포위하는 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 상하이동 가이드부에는 상부 상하이동 로드부의 원활한 슬라이딩을 유도하기 위하여 가이드 롤러가 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 상부 상하이동 로드부는 상기 구동모터의 회전에 따른 반발력이 상기 가이드부에 의하여 지지될 수 있도록 그 외부 단면이 원형 이외의 형상을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 상부 상하이동 로드부의 외부 단면이 원형일 경우 구동모터의 회전에 따라 회전 굴착부가 회전되는 것이 아니라 하부 상하이동 로드부 및 이에 연결된 상부 상하이동 로드부가 역으로 회전될 수 있으며, 이를 막지 않을 경우 회전 굴착부가 원활히 회전할 수 없다. 따라서 상부 상하이동 로드부의 외부 단면을 원형 이외의 형상, 예컨데 사각형, 육각형 등의 다각형은 물론 원형의 외주면에 요철이 형성된 형태, 다수의 원형이 일렬로 배치된 형태 등으로 하여 상부 상하이동 로드부의 회전을 저지할 필요가 있다.
상기에 있어서, 상기 구동모터는 유압모터인 것이 바람직하다. 본 발명의 구동모터는 하부 상하이동 로드부와 함께 지중에 직접 삽입되며, 따라서 물 등과 접할 우려가 있다. 이를 위하여 수중에서 사용할 경우에도 가장 안전한 유압모터를 사용하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 회전 굴착부는 상기 하부 상하이동 로드부의 하측에 마련되는 것이거나, 혹은 적어도 상기 하부 상하이동 로드부의 하측과 주면을 감싸도록 배치되는 것일 수 있다.
상기에 있어서, 상기 유압모터의 모터축 내부로 고결제 공급관 등의 관로가 마련될 수 있도록 상기 유압모터의 모터축에 중공이 형성될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 실시례들에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 제1실시례인 연약지반 개량장치의 전체 정면도이며, 도 3은 도 2의 주요부 종단면 개념도이며, 도 4는 도 3의 A-A 단면도이다.
본 연약지반 개량장치는 크게 크레인 또는 바지선 등으로 이루어지는 몸체(100)와 상기 몸체에 권양되어 상하로 이동되는 오거로드축(200)으로 이루어진다.
오거로드축(200)의 상단부는 케이블 등을 포함하여 이루어지는 권양장치 (110)에 의하여 몸체(100)의 일부인 크레인의 상단에 걸려있다.
따라서 몸체에 마련된 권양장치(110)는 필요에 따라 오거로드축(200)을 승강시킬 수 있다.
또한 종래의 통상적인 지반개량장치에서 널리 사용되는 바와 같이, 크레인의 리이더에는 오거로드축을 가이드하기 위한 안내봉이 마련되며, 오거로드축(200)의 상단부에 마련된 가이드슈(211)가 상기 안내봉에 결합된다.
오거로드축(200)은 크게 상부 상하이동 로드부(210), 하부 상하이동 로드부(220), 회전 굴착부(230)로 이루어진다.
상부 상하이동 로드부(210)는 몸체(100)에 마련되는 상하이동 가이드부(120)에 의하여 상하이동이 가이드된다. 이때 상하이동 가이드부(120)는 도 1의 경우 바지선에 마련되는 것으로 도시되었지만, 크레인에 직접 마련되는 방안도 고려될 수 있다. 특히 육상에서 사용되는 지반개량장치의 경우 크레인 몸체에 마련되는 것이 바람직할 것이다.
또한 상하이동 가이드부(120)는 단순히 상부 상하이동 로드부(210)의 상하이동만을 가이드한다는 측면에서 고찰할 때, 오거로드축(200)의 상단부에 마련되는 통상의 가이드슈(211)와 동일한 기능을 수행한다. 즉 가이드슈(211) 또한 상하이동 가이드부로서의 역할을 수행하는 것이다.
그러나 도 4에 도시된 바와 같이 상하이동 가이드부(120)의 바람직한 형태는 상부 상하이동 로드부(120)의 측면을 포위하는 형태로 배치되어, 상부 상하이동 로드부(120)의 회전을 저지할 수 있는 형태로 마련되는 것이다.
상하이동 가이드부(120)에는 상부 상하이동 로드부(210)의 적절한 상하이동을 가이드하기 위하여 가이드롤러(121)가 마련된다. 따라서 실제로 상하이동 가이드부(120)와 접하면서 상하이동 가이드부(120)의 회전을 저지하는 것은 가이드롤러(121)에 의하여 이루어진다.
상부 상하이동 로드부(210)의 하부에는 하부 상하이동 로드부(220)가 고정 마련된다. 따라서 하부 상하이동 로드부(220)는 상부 상하이동 로드부(210)의 상하이동에 따라 함께 상하이동된다.
또한 하부 상하이동 로드부(220)의 내부에는 구동모터를 포함하여 이루어지는 구동부(221)가 마련된다. 구동부(221)의 구동모터는 물과 접할 수 있는 환경에서 사용하기 적합한 유압모터를 사용하는 것으로 하였다.
유압모터의 모터축(221a)에는 회전 굴착부(230)가 마련된다. 즉 회전 굴착부(230)는 하부 상하이동 로드부(220)의 하측에 마련되어 있다. 따라서 구동모터의 회전에 따라 회전 굴착부(230)는 회전하게 된다. 회전 굴착부(230)에는 교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상이 마련될 수 있으며, 본 명세서 및 도면에서는 이러한 교반날개, 스크루 날개 및 굴착비트는 모두 널리 알려진 공지의 기술이라는 입장하에 별도의 설명을 생략하며, 도면상에도 별도로 표시하지 않았다.
한편, 도면에서는 별도로 도시하지 않았지만, 구동부(221)는 적절한 감속비를 위하여 그 내부에 기어박스 등이 마련될 수 있으며, 이 경우 회전 굴착부(230)는 기어박스의 출력축에 연결되도록 구성할 수 있다. 이러한 형태의 구성은 당업자 에 의하여 매우 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 것이다.
회전 굴착부(230)에는 통상의 지반개량장치에서 널리 사용되는 바와 같이 그 주면에 교반날개 등과 같이 회전날개가 마련되든지 혹은 그 하면에 굴착비트가 마련된다.
즉, 상부 상하이동 로드부(210) 및 하부 상하이동 로드부(220)는 상하로 이동만 될 뿐 회전하지 않으며, 회전 굴착부(230)는 상부 상하이동 로드부(210) 및 하부 상하이동 로드부(220)와 함께 상하이동되면서, 구동부(221)에 의하여 회전하면서 지반을 굴착 또는 교반하게 된다.
이때 상부 상하이동 로드부(210)는 상하로 이동되는 역할만 수행하기 때문에, 그 직경이 클 필요가 없으며, 따라서 그 직경은 대략 200~400MM 정도로 충분하다. 다만 하기에서 설명하는 바와 같이 비록 상기에서 직경이란 단어를 사용하였지만 이는 그 크기를 설명하기 위한 것일뿐 , 상부 상하이동 로드부(210)는 원형이 아닌 형상을 이루는 것이 바람직하다.
한편, 하부 상하이동 로드부(220)는 내부에 유압모터가 마련되는 까닭에 그 직경이 약 700~900MM에 달하며, 또한 구동부의 중량은 약 10~15TON 정도이므로 회전 굴착부(230)가 지반을 굴착할 때 그 자중을 통하여 회전 굴착부(230)가 지반을 강하게 압착시키면서 굴착하도록 오거로드축(200)의 중량을 증가시키는 역할을 수행하기도 한다. 또한 하부 상하이동 로드부(220)는 특별한 이유가 없다면 그 형태는 원통형을 이루는 것이 바람직하다. 특히 하부 상하이동 로드부(220)의 주면에 회전 굴착부(230)가 배치될 경우에는, 회전 굴착부(230)의 원활한 회전을 유도하기 위하여 하부 상하이동 로드부(220)는 그 횡단면이 원형을 이루게 되는 것이 바람직하다.
한편, 상부 상하이동 로드부(210) 및 하부 상하이동 로드부(220)의 내부에는 유압모터를 작동하기 위하여 마련되는 2개의 유압라인(201)과 하나의 고결제 공급관(202)이 마련된다. 그러나 이는 하나의 실시례일 뿐이며, 실시례에 따라서는 고결제 공급관 외에도 압축공기 공급라인 등이 더 마련되는 등 다양한 소구경 관로가 마련될 수 있다.
도 4는 상부 상하이동 로드부(210)의 단면 형태 및 상하이동 가이드부(120)의 배치형태를 보이기 위한 것이다.
상부 상하이동 로드부(210)의 내부 형태는 그 실시례에 따라 매우 다양하게 변형하여 실시될 수 있다. 상부 상하이동 로드부(210)의 단면 형태 중 원형으로 표시된 부위는 모두 유압라인 또는 고결제 공급관, 압축공기 공급라인 등으로 사용되는 관들을 도시한 것이다. 그러나 상부 상하이동 로드부(210)의 외부 단면은 원형 이외의 형상을 가지는 것이 바람직하다. 원형 이외의 형상이란, 사각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형은 물론, 도 4의 (a) 및 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 단순히 파이프 형태의 집합체인 것 등도 포함하는 것이다. 도 4의 (b) 및 도 4의 (d)는 그 외부 단면이 사각형이며, 그 사각관의 내부에 다수의 소구경 원형관들이 마련되는 이중관 형태의 상부 상하이동 로드부(210)의 단면 형태를 보이고 있다. 이와 같이 원형 이외의 형상이 바람직한 것은, 구동부(221)의 회전에 따른 반발력을 상하이동 가이드부(120)에 의하여 지지될 수 있기 위한 것으로, 만일 상부 상하이동 로드부 (210)의 그 외부 단면이 원형을 이루는 경우는 그 회전을 막기가 어렵기 때문이다.
한편, 상부 상하이동 로드부(210)의 단면 형태는 도 4의 (a) 내지 (d)에서 도시된 바와 같이 유압라인, 고결제 공급관, 압축공기 공급라인 등 하부 상하이동 로드부(220)까지 연결되는 다수의 라인들의 다발 형태이며, 또한 도 4의 (b) 및 (d)는 이러한 다발 형태의 다수의 라인들이 이중관의 형태로서 사각형의 외부관의 내부에 마련되어 있는 경우를 도시한 것이다.
이러한 다발 형태의 다수의 라인들의 집합체는 종래의 오거로드축과 일체로 형성되는 공급라인들의 형태와 비교할 때 여러가지 면에서 유용한 효과를 보인다.
먼저, 소구경 관들의 집합체이기 때문에 스페어(spare)로서 여분의 공급라인을 미리 마련하는 경우에도 그 비용이 저렴하다. 즉, 실제로 하부 상하이동 로드부(220)까지 연장되는 공급라인의 필요 숫자는 3개인 경우, 미리 4개 또는 5개의 공급라인을 마련하여, 그 중 어느 하나의 라인이 작동불능일 경우 여분의 라인을 통하여 지반 개량 작업을 진행할 수 있다. 특히 공급라인의 작동불능의 문제는, 고결제 공급관 등에 분체 형태의 고결제 등을 공급할 때 분체 형태의 고결제로 인하여 공급라인이 막히는 경우가 발생할 수 있으며, 또한 고결제 공급관에 액상의 고결제가 고화되는 경우에도 발생할 수 있다.
또한, 종래의 오거로드축과 일체로 형성되는 공급라인들과 비교할 때, 본 상부 상하이동 로드부(210)의 형태는, 문제가 발생한 공급라인들을 제거하고 다시 설치하는 작업이 매우 용이하게 진행될 수 있다.
상기와 같은 지반개량장치의 작동을 살핀다.
지반을 굴착할 경우 하부 상하이동 로드부(220)의 구동부(221)의 자중에 의하여 오거로드축(200)이 아래로 이동하면서, 회전 굴착부(230)의 회전에 의하여 지반을 굴착 및/또는 교반한다.
또한 오거로드축(200)을 승강시킬 경우에는 오거로드축(200)의 상단부에 연결되는 권양장치(110)에 의하여 오거로드축(200)을 권양하게 된다.
이러한 전반적인 작업 과정에서 오거로드축(200)의 전체적인 무게 중심이 하부에 있기 때문에 지반개량장치의 전도가 방지될 수 있어, 지반개량작업이 안전해 질 뿐만 아니라, 지반개량장치의 전도에 주의를 기울일 필요가 없기 때문에 보다 빠른 지반개량작업이 가능하게 된다.
본 발명에 의한 제2실시례를 도 5를 참고하여 설명한다.
기본적으로 본 실시례는 도 3과 유사하며, 도 5와 도 3이 상이한 점만을 설명하면, 고결제를 회전 굴착부(230)의 하면에 분사하기 위하여, 유압모터의 모터축(221a) 내부에 중공을 마련하도록 하여, 고결제 공급관(202)이 그 중공을 통하여 회전 굴착부(230)의 하부로 연장되는 형태인 점이다.
본 발명에 의한 제3실시례를 도 6을 참고하여 설명한다.
기본적으로 본 실시례는 도 5와 유사하며, 도 6이 도 5와 상이한 점만을 설명하면, 고결제가 회전되면서 지반에 분사되기 위하여 고결제 공급관(202)이 회전 굴착부(230)에도 마련되며, 회전 굴착부(230)에 마련된 고결제 공급관(202')은 회전하며, 모터축(221a)의 중공 내부를 관통하며 마련되는 고결제 공급관(202)은 정지한 상태로 있게 된다. 물론 정지된 고결제 공급관(202)과 회전하는 고결제 공급관(202')이 연결되는 지점에는 이를 연결하기 위한 별도의 연결부재가 마련되어야 하며, 이러한 연결부재는 당업자의 선택에 따라 다양한 방식이 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 제4실시례를 도 7을 참고하여 설명한다.
기본적으로 본 실시례는 도 6과 유사하며, 도 7이 도 6과 상이한 점만을 설명하면, 하부 상하이동 로드부(220)에 마련되는 고결제 공급관(202)은 하부 상하이동 로드부(220)의 측부를 따라 하부로 연장되며 정지한 상태(즉 회전하지 않는 상태)로 있으며, 회전 굴착부(230)에는 고결제 공급관(202'')이 회전 굴착부(230)의 회전에 따라 함께 회전하는 상태를 유지한다. 이 경우 회전 굴착부(230)의 고결제 공급관(202'')은 그 상부는 원형 홈을 이룬 상태로 형성되며, 그 하부는 그 원형 홈과 연통하여 형성되는 라인 형태를 이룬다.
본 발명에 의한 제5실시례를 도 8을 참고하여 설명한다.
기본적으로 본 실시례는 도 7과 유사하며, 도 8이 도 7과 상이한 점만을 설명하면, 회전 굴착부(230)의 형태가 하부 상하이동 로드부(220)의 하측과 주면을 감싸도록 배치되며, 고결제 공급관(202'')이 회전 굴착부(230)의 주면을 통하여 방사상으로 분사된다는 것이다.
이때 회전 굴착부(230)의 바닥면에는 굴착비트가 마련될 수 있으며, 회전 굴착부(230)의 주면에는 교반날개, 스크루날개 등이 마련될 수 있다.
또한 본 실시례는 고결제 공급관(202)이 모터축의 중공을 따라 연장되도록 마련되는 것과, 하부 상하이동 로드부(220)의 측부를 따라 연장되어 회전 굴착부(230)와 함께 회전하는 고결제 공급관(202'')과 연결되도록 마련되는 2가지 종류가 있다.
본 발명에 의한 제6실시례를 도 9를 참고하여 설명한다.
하부로 돌출된 모터축(또는 기어박스 출력축)에 의하여 회전력을 전달받아 회전 굴착부가 회전하는 상기의 실시례들과 달리, 본 실시례는 회전 굴착부가 구동부의 회전력을 하부 상하이동 로드부(220)의 주면에서 전달받도록 구성하였다.
하부 상하이동 로드부(220)에는 2개의 구동부(221)가 마련되며, 각 구동부의 구동축(221a)에는 중공이 형성되어 있다.
상부에 마련된 구동부의 구동축(221a)의 중공 내부에는 하부 구동부로 연결되는 2개의 유압라인(201)과 고결제 공급관(202)이 지나가며, 하부에 마련된 구동부의 구동축(221a)의 중공 내부에는 고결제 공급관(202)이 지나간다.
회전 굴착부(230)는 하부 상하이동 로드부(220)의 하측과 주면을 감싸도록 이루어지며 또한 하부 상하이동 로드부(220)의 상부 주연부도 감싸도록 이루어진다. 또한 회전 굴착부(230)에는 하부 상하이동 로드부(220)에 마련되는 고결제 공급관(202)과 연통하면서 회전하는 고결제 공급관(202')이 마련된다.
회전 굴착부(230)가 회전하는 구조는, 모터축(221a)에 연결된 제1기어(222a), 제1기어(222a)에 치합된 복수의 제2기어들(222b)이 회전하며(이때 제1기어 및 제2기어는 하부 상하이동 로드부에 회전가능하게 마련된다.), 회전 굴착부(230)의 내주면에는 기어의 내주면에 기어치가 형성된 제3기어(232a)(즉, 기어의 외주면은 회전 굴착부(230)의 내주면에 고정)가 마련되며, 제3기어는 복수의 제2기어들과 치합된다. 즉, 마치 유성기어와 유사한 형태의 배치가 이루어진다. 물론 이러한 기어의 배치 구조는 본 실시례의 개념을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 구체적인 실시례에 따라 적절한 기어비를 통하여 회전 굴착부(230)를 회전시켜야 할 것이며, 이러한 기어비에 따른 속도 조절은 당업자에게 자명한 사항이다.
회전 굴착부(230)의 원활한 회전을 위하여 회전 굴착부(230)에는 복수의 가이드 가이드 롤러((233)들이 마련된다.
상기의 실시례들은 본 발명의 바람직한 실시례에 불과하며, 본 발명은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 수정될 수 있으며, 이러한 변형 내지 수정이 본 발명의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
특히 본 발명의 실시례들은 해상에서의 지반 개량 작업을 기준으로 설명하였지만, 본 발명은 육상에서의 지반 개량 작업에도 특별한 문제없이 적용될 수 있다.
본 발명은 상기와 같이, 구동부를 오거로드축의 하부에 마련한 결과 오거로 드축의 무게 중심이 하부로 이동되도록 하여 연약지반 개량장치의 전도 방지를 도모할 뿐만 아니라, 구동부가 오거로드축에 마련되어 오거로드축의 지반 굴착시 별도의 장치가 마련되지 않아도 구동부의 자중에 의하여 오거로드축이 지반을 하방으로 누르면서 굴착할 수 있도록 한 것이다.
따라서 본 발명은 지반개량작업의 안전화 및 작업능률의 제고를 도모할 수 있다.

Claims (6)

  1. 교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상의 회전에 의하여 지반을 굴착 또는 교반하는 적어도 하나 이상의 오거로드축 ;
    상기 오거로드축을 승강시키기 위하여 상기 오거로드축의 상단부에 연결되는 권양장치 ;
    를 포함하여 이루어지는 몸체를 가진 연약지반 개량장치에 있어서 :
    상기 오거로드축은,
    상기 몸체에 마련된 상하이동 가이드부에 의하여 가이드되며 상하로 이동하는 상부 상하이동 로드부 ;
    상기 상부 상하이동 로드부의 하부에 고정되며, 내부에 구동모터를 포함하여 이루어지는 구동부가 마련되는 하부 상하이동 로드부 ;
    교반날개, 스크루날개 및 굴착비트 중 어느 하나 이상이 마련되며, 상기 구동모터의 회전력에 의하여 회전되는 회전 굴착부 ;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 상하이동 가이드부는 상기 상부 상하이동 로드부의 측면을 포위하는 형태로 배치되며,
    상기 오거로드축의 무게 중심이 하부로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전도 방지형 연약지반 개량장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 상하이동 로드부는 상기 구동모터의 회전에 따른 반발력이 상기 상하이동 가이드부에 의하여 지지될 수 있도록 그 외부 단면이 원형 이외의 형상을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전도 방지형 연약지반 개량장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동모터는 유압모터인 것을 특징으로 하는 전도 방지형 연약지반 개량장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전 굴착부는 상기 하부 상하이동 로드부의 하측에 마련되는 것을 특징으로 하는 전도 방지형 연약지반 개량장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 회전 굴착부는 적어도 상기 하부 상하이동 로드부의 하측과 주면을 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전도 방지형 연약지반 개량장치.
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KR20050018202A (ko) * 2003-08-14 2005-02-23 이재식 전도 방지형 심층혼합교반장비

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