KR100727229B1 - 지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축회전식 교반혼합장치에 관한 것으로, 오거모우터(1)와, 이 오거모우터(1)에 의해 작동되면서 그 선단에 굴착을 위한 교반비트(2)가 설치된 교반롯드(3) 및, 상기 오거모우터(1)의 회전력을 인가받아 상기 교반롯드(3)에 회전력을 전달하기 위한 분할변속기(4)로 이루어진 굴착/교반 수단이 크레인(5)에 설치된 승하강 이송 가이드(6)에 고정된 교반혼합장치(7)가 구비되는 한편, 상기 승하강 이송 가이드(6)의 일측에 오거모우터(1)와 연결되는 분할변속기(4)가 설치되고, 상기 오거모우터(1)와 분할변속기(4)의 연결부에 회전링(8)이 설치되어 고정된 오거모우터(1)에 대해 그 하부의 분할변속기(4)가 회전될 수 있도록 설치되며, 상기 회전링(8)에 고정된 분할변속기(4)의 회전을 통해 상기 교반롯드(3)의 각도를 조절할 수 있도록 된 구조로서, 지반의 굴착 및 교반작업 중에도 간편하게 교반롯드의 방향을 전환함으로써 좁은 공간이나 장애물이 있는 지구의 차수공 및 지반보강공법에 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 상기 분할변속기의 간편한 회전에 의해 교반롯드의 각도를 조절함으로써 그 제작비용을 현저히 낮추어 줄 수 있다.

지반보강공법, 교반혼합장치, 분할변속기, 회전링

Description

지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치{Variable Mixing Equipment}

도 1은 종래의 기술에 따른 지반 개량용 교반혼합장치를 나타낸 상태도,

도 2는 본 발명에 따른 지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치를 나타낸 상태도,

도 3은 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치가 회전된 상태를 나타낸 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치의 분할변속기에 회전링이 설치된 상태를 나타낸 상태도,

도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절개하여 나타낸 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치의 축회전 상태를 나타낸 상태도,

도 7은 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치를 이용하여 지반보강공사를 시공하는 상태를 나타낸 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 오거모우터 2 : 교반비트

3 : 교반롯드 4 : 분할변속기

4a : 연결부재 5 : 크레인

6 : 승하강 이송 가이드 7 : 교반혼합장치

8 : 회전링 8a : 홈

9 : 회전식 롯드밴드

본 발명은 지반을 보강하기 위한 교반혼합장치에 관한 것으로, 특히 다수의 교반롯드가 연결된 분할변속기를 회전수단에 의해 각도조절이 가능하도록 회전시킴으로써 지반보강공법 시공시 안정된 작업공간을 확보함과 더불어 장비의 유용성을 극대화시킬 수 있도록 된 지반보강공법에 사용되는 교반혼합장치에 관한 것이다.

최근에 하천제방이나 쓰레기 매립장 등 기타 차수나 지반보강을 목적으로 지중에 연속벽을 형성하는 심층혼합공법 및 연직 차수공법이 널리 시행되고 있는 바, 상기 공법의 시공을 위하여 수직방향으로 승하강 이송 가이드가 장착된 크레인에 오거모우터를 설치하고, 상기 오거모우터의 하부에 단축 또는 다축으로 이루어진 교반롯드가 수직 하강하여 원 지반토사와 경화제를 혼합하여 경화시킴으로써 차수벽 혹은 토류벽을 형성하도록 된 것이다.

즉, 상기 차수벽을 형성하기 위한 지반보강용 교반혼합장치의 종래 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 지반에 굴착력이 생성되도록 장비를 작동시키는 오거모우터(101)와, 이 오거모우터(101)에 의해 작동됨과 더불어 그 선단에 굴착을 위한 교반비트(102)가 설치된 다수개의 교반롯드(103) 및, 상기 오거모우터(101)의 회전력을 인가받아 상기 교반롯드(103)에 회전력을 전달하기 위한 분할변속기(104)로 이루어진 굴착/교반 수단이 크레인(105)에 설치된 승하강 이송 가이드(106)에 고정된 것이다.

그런데, 상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 교반혼합장치(107)는 일렬로 배열된 교반롯드(103)들을 가진 상기 분할변속기(104)가 크레인(105)의 전면방향과 직교된 상태로 장착되기 때문에 시공시에 최소폭(8m 이상)의 공간이 필요해 협소한 공간에서의 제약이 많고, 특히 지중 지장물이나 곡선구간이 있을 경우 이를 피해서 시공하기가 어려우며, 또한 제방, 둑(DAM) 공사에서는 제방 선단부에 시공할 수 밖에 없다는 불편한 점이 있고, 이로 인하여 좁은폭의 제방, 둑(DAM)은 절취하여 작업폭을 확보하여야 하기 때문에 절·성토 및 줄떼 등과 같은 추가 공사비가 발생함과 더불어 공사기간이 많이 소요되는 등의 제반 문제점이 있고, 특히 도시 건축기초공사의 차수공 및 지반보강(토류벽 등)시 좁은 폭 및 장애물로 인하여 장비회전의 문제점 때문에 시공이 어려운 경우도 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 다수의 교반롯드가 연결된 분할변속기를 유압잭이나 구동모우터로 작동하는 회전링에 의해 간편하게 회전시킴으로써 차수공 및 지반보강공사 시공시 안정된 작업공간을 확보함과 더불어 장비의 유용성을 극대화시킬 수 있도록 된 지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지반에 굴착력이 생성되도록 장비를 작동시키는 오거모우터와, 이 오거모우터에 의해 작동됨과 더불어 그 선단에 굴착을 위한 교반비트가 설치된 다수개의 교반롯드 및, 상기 오거모우터의 회전력을 인가받아 상기 교반롯드에 회전력을 전달하기 위한 분할변속기로 이루어진 굴착/교반 수단이 크레인에 설치된 승하강 이송 가이드에 고정된 지반보강용 교반혼합장치에 있어서, 상기 승하강 이송 가이드의 일측에 오거모우터와 연결되는 분할변속기가 설치되고, 상기 오거모우터와 분할변속기의 연결부에 유압잭 또는 구동모우터로 작동되는 회전링이 설치되어 고정된 오거모우터에 대해 그 하부의 분할변속기가 회전될 수 있도록 설치되며, 상기 회전링에 고정된 분할변속기의 회전을 통해 상기 교반롯드의 각도를 조절할 수 있도록 된 것이다.

그러므로, 상기 유압잭이나 구동모우터로 작동되는 회전링에 의해 분할변속기가 회전됨으로써 그 각도가 조절되는 분할변속기를 통해 하부에 연결설치된 다수의 교반롯드가 현장여건에 따라 0°-180°까지 자유로이 회전할 수 있도록 배치되는 것이다.

즉, 상기의 구조로 이루어진 축회전식 교반혼합장치는 상기 오거모우터에 유압잭이나 구동모우터로 작동되는 회전링을 매개로 상기 분할변속기가 설치되는 바, 상기 회전링에 회전하여 하부의 분할변속기가 회전되면서 교반롯드의 작업위치를 변경할 수 있는 것이다.

따라서, 지반의 굴착 및 교반작업 중에도 간편하게 교반롯드의 방향을 전환함으로써 작업폭이 좁은 구간이나 장애물이 있는 지구와 곡선구간 등의 차수 및 지 반보강에 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 상기 분할변속기의 간편한 회전에 의해 교반롯드의 각도를 조절함으로써 그 제작비용을 현저히 낮추어 줄 수 있으며, 좁은 공간이나 장애물이 있는 지구에서의 시공에 작업폭을 확보하기 위한 불편을 해소함으로써 공사비 절감 및 공사기간을 단축시킬 수 있고, 지반보강공사 시공시 안정된 작업공간을 확보함과 더불어 장비의 유용성을 극대화시킬 수 있는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치를 도시한 상태도이고, 도 3은 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치가 회전된 상태를 도시한 상태도이며, 도 4는 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치의 분할변속기에 회전링이 설치된 상태를 도시한 상태도이고, 도 5는 도 4의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치의 축회전 상태를 도시한 상태도이고, 도 7은 본 발명에 따른 축회전식 교반혼합장치를 이용하여 지반보강공사를 시공하는 상태를 도시한 상태도이다.

상기한 도면들에 의해 본 발명의 구조를 설명하면, 지반에 굴착력이 생성되도록 장비를 작동시키는 오거모우터(1)와, 이 오거모우터(1)에 의해 작동됨과 더불어 그 선단에 굴착을 위한 교반비트(2)가 설치된 다수개의 교반롯드(3) 및, 상기 오거모우터(1)의 회전력을 인가받아 상기 교반롯드(3)에 회전력을 전달하기 위한 분할변속기(4)로 이루어진 굴착/교반 수단이 크레인(5)에 설치된 승하강 이송 가이드(6)에 고정된 교반혼합장치(7)가 구비되는 한편, 상기 승하강 이송 가이드(6)의 일측에 오거모우터(1)와 연결되는 분할변속기(4)가 설치되고, 상기 오거모우터(1)와 분할변속기(4)의 연결부에 유압잭 또는 구동모우터로 작동되는 회전링(8)이 설치되어 고정된 오거모우터(1)에 대해 그 하부의 분할변속기(4)가 회전될 수 있도록 설치되고, 상기 회전링(8)에 고정된 분할변속기(4)의 회전을 통해 상기 교반롯드(3)의 각도를 조절할 수 있도록 된 구조이다.

여기서, 상기의 구조로 이루어진 축회전식 교반혼합장치(7)의 특징은 지반보강공사 시공시 지반을 굴착 및 교반하게 되는 상기 교반롯드(3)의 위치를 조절할 수 있도록 된 것에 있는 바, 상기 교반롯드(3)의 위치조절을 위하여 교반롯드(3) 상부에 설치된 분할변속기(4)가 상기 오거모우터(1)에 유압잭이나 구동모우터로 작동하는 회전링(8)을 매개로 설치되고, 상기 오거모우터(1)가 고정된 상태에서 상기 분할변속기(4)가 회전링(8) 내부에서 회전됨으로써 하부의 교반롯드(3)를 회전시킬 수 있는 것이다.

다시말하자면, 상기 축회전식 교반혼합장치(7)는 상기 오거모우터(1)의 하부에 회전링(8)이 설치되어 이 회전링(8)에 상기 분할변속기(4)의 상부가 삽입설치되는 바, 상기 오거모우터(1)가 설치된 회전링(8)에 연결된 분할변속기(4)가 회전됨으로써 그 하부에 연결된 교반롯드(3)의 각도를 조절하게 되고, 이에따라 상기 분할변속기(4)의 하부에 연결된 다수의 교반롯드(3)가 크레인(5) 전면방향에서 직각 또는 평행 및 기타의 각도로 가변되어 차수공이나 지반보강공사를 하기 위한 차수벽 및 토류벽 공사를 진행하도록 된 것이다.

즉, 상기 교반혼합장치(7)의 구조는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 차수 공이나 지반보강공법의 시공을 위한 크레인(5)에 수직방향으로 연결설치되어 상기 굴착/교반 수단을 승하강시킬 수 있도록 된 승하강 이송 가이드(6)가 설치되고, 상기 승하강 이송 가이드(6)의 하부에 설치된 교반롯드(3)를 지지할 수 있도록 된 회전식 롯드밴드(9)가 각각 설치되며, 상기 분할변속기(4)의 상부에 설치된 유압잭이나 구동모우터로 작동하는 회전링(8)을 통해 분할변속기(4)를 회전시킴으로써 이에 연결된 다수의 교반롯드(3) 방향을 크레인(5)의 진행방향과 직교나 평행 등 다양한 방향으로 회전할 수 있는 것이다.

한편, 상기 오거모우터(1)와 분할변속기(4)를 연결함과 동시에 분할변속기(4)를 회전시킬 수 있도록 된 회전링(8)의 구조는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 오거모우터(1)의 하단에 고정설치됨과 더불어 그 내측에 홈(8a)이 형성되고, 상기 회전링(8)의 홈(8a)에 상기 분할변속기(4)의 상부에서 연장된 연결부재(4a)가 삽입고정된다. 회전링은(8)은 내부링과 외부링이 별도로 회전할 수 있는 구조로 형성되어(도 5참조), 상기 오거모우터(1)와 분할변속기(4) 사이에 구비된다. 회전링(8)의 외측은 상기 오거모우터(1)에 고정되고, 상기 회전링(8)의 내측의 홈(8a)에 분할변속기(4)가 고정되어, 상기 오거모우터(1)에 대하여 분할변속기(4)가 회전가능해진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 회전링(8)은 점선을 중심으로 외부링과 내부링을 구성되고, 상기 외부링과 내부링 사이에 롤러(도면부호 미부여)가 구비되어, 회전링은 외부링과 내부링이 서로 상대적인 회전운동이 가능한 구조를 갖고, 외부링과 내부링에 각각 오거모우터(1)와 분할변속기(4)가 고정되어 오거모우터(1)와 분할변속기(4)가 상대적인 회전운동을 하게된다. 이때, 상기 오거모우터(1)와 분할변속기(4)는 항상 회전하는 것이 아니라, 선택적으로 회전가능한 것으로, 앞서 기재한 바와 같이 별도의 유압잭 또는 구동모우터에 의해 회전링의 내부링과 외부링이 회전가능하여, 오거모우터(1)에 대하여 분할변속기(4)가 선택적으로 회전할 수 있는 것이다.
즉, 분할변속기(4)에 구비된 교반롯드(3)의 위치를 조정하기 위해서는 유압잭 또는 구동모우터을 이용하여 회전링(8)을 회전하여 분할변속기(4)를 오거모우터(1)에 대하여 회전시키고, 교반롯드(3)를 회전하여 굴삭/교반하는 경우에는 유압잭 또는 구동모우터를 작동하지 않아 회전링(8)를 회전시키지 않아 오거모우터(1)에 대하여 분할변속기(4)가 회전되지 않도록 한다.
또한, 상기 분할변속기(4)는 상술한 바와 같이, 오거모우터(1)의 회전력을 인가받아 교반롯드(3)에 회전력을 전달시키는 것이라 하였는 바, 분할변속기(4)의 연결부재(4a)는 상기 오거모우터(1)의 출력축에 연결되어, 오거모우터(1)의 회전력을 굴착/교반하는 교반롯드(3)에 전달한다.
여기서, 연결부재(4a)는 상기 분할변속기(4)의 상부 중앙에서 상향되어 형성되는 것으로, 그 높이는 상기 회전링(8)에 삽입되고 오거모우터(3)에 연결되어 회전할 수 있는 정도의 높이이면 무방하다.
상기와 같은 상태에서 상기 회전링(8) 내측의 연결부재(4a)가 회전됨으로써 이와 연결된 분할변속기(4)가 회전되고, 이에 따라 상기 분할변속기(4)의 하부에 연결된 다수의 교반롯드(3)가 회전하여 크레인의 진행방향에 대하여 다양한 각도를 갖도록 회전하는 것이다.

그러므로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 오거모우터(1)에 고정된 회전링(8)을 통해 상기 분할변속기(4)가 회전됨으로써 그 하부에 연결설치된 다수의 상기 교반롯드(3)가 크레인(5)의 진행방향과 직교, 평행 및, 다양한 각도로 회전할 수 있도록 배치되는 것으로서, 상기 회전링(8)과 회전수단에 의해 회전됨으로써 그 각도가 조절되는 상기 분할변속기(4)를 통해 하부에 연결설치된 다수의 교반롯드(3)가 현장여건에 따라 각도로 회전된 후 작업시에는 그 각도를 유지고정시켜 굴착할 수 있도록 된 것이다. 즉, 상기 분할변속기(4)는 오거모우터(3)에 대하여 상대적인 회전운동을 함으로써, 상기 교반롯드(3)가 크레인(5)의 진행방향과 직교, 평행 등 다양한 방향으로 회전하고, 굴착/교반시에는 오거모우터의 회전력을 전달받아 굴착/교반작업을 수행한다.

따라서, 상기 축회전식 교반혼합장치(7)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제방, 둑(DAM)의 길이방향으로 진입된 상태에서 상기 승하강 이송 가이드(6)상에 설치된 굴착/교반 수단을 하강시켜 일직선으로 배열된 상기 교반롯드(3)에 의해 길이방향으로 지반을 굴착 및 교반하여 길이방향으로 차수벽 또는 토류벽을 순서대로 시공해 나갈 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치에 의하면, 지반의 굴착 및 교반작업 중에도 간편하게 교반롯드의 방향을 전환함으로써 장애물이 있는 지구나 곡선구간의 차수 및 보강에 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 상기 분할변속기의 간편한 회전에 의해 교반롯드의 각도를 조절함으로써 그 제작비용을 현저히 낮추어 줄 수 있으며, 장애물이 있는 지구나 작업공간이 좁은 지구에서의 시공에 작업폭을 확보하기 위한 불편을 해소함으로써 공사비절감 및 공사기간을 단축할 수 있고, 지반보강공사 시공시 안정된 작업공간을 확보함과 더불어 장비의 유용성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 지반에 굴착력이 생성되도록 장비를 작동시키는 오거모우터(1)와, 이 오거모우터(1)에 의해 작동됨과 더불어 그 선단에 굴착을 위한 교반비트(2)가 설치된 다수개의 교반롯드(3) 및, 상기 오거모우터(1)의 회전력을 인가받아 상기 교반롯드(3)에 회전력을 전달하기 위한 분할변속기(4)로 이루어진 굴착/교반 수단이 크레인(5)에 설치된 승하강 이송 가이드(6)에 고정된 지반보강용 교반혼합장치에 있어서,

   상기 승하강 이송 가이드(6)의 일측에 오거모우터(1)와 연결되는 분할변속기(4)가 설치되고, 상기 오거모우터(1)와 분할변속기(4)의 연결부에 유압잭 또는 구동모우터로 작동되는 회전링(8)이 설치되어 고정된 오거모우터(1)에 대해 그 하부의 분할변속기(4)가 회전될 수 있도록 설치되고, 상기 회전링(8)에 고정된 분할변속기(4)의 회전을 통해 상기 교반롯드(3)의 각도를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 지반보강공법에 사용되는 축회전식 교반혼합장치.
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