KR100879479B1 - 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기 및 이를 이용한시료채취방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대규모의 항만배후단지와 같은 넓은 연약지반지역에 대하여 제한적인 지반조사밖에 할 수 없는 것이 현실적으로 불가피한 것이라 하더라도 1~2m간격으로 드레인 배수재를 타입하는 작업과정에서 드레인 타입용 맨드렐의 선단에 조립이 가능한 시료채취기를 조립ㆍ부착하여 지층변화가 의심나는 곳의 시료를 수시로 채취할 수 있도록 함에 있고, 시료채취로부터 얻은 지반정수와 설계시에 적용된 지반정수를 비교분석하여, 그 차이를 능동적ㆍ탄력적으로 대처할 수 있게 함에 있으며, 맨드렐 선단과의 조립이 용이하도록 시료채취기의 구조가 간단하게 함에 있고, 시료가 채워진 샘플러의 인발시 시료하단부의 전단이 용이하도록 샘플러가 회전되도록 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기위하여 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기는 커플링 부재와, 케이싱과, 그리고 그 내부에 샘플러 관련 부재로 구성되어있다. 그 구성이 단순하고 구조가 간단하여 드레인 타입용 장비에 조립이 용이하여 플라스틱 보드 드레인을 설치하는 과정에서 의심나는 곳의 시료를 수시로 채취할 수 있는 유용한 발명이다.

맨드렐, 커플링 부재, 케이싱, 샘플러 관련 부재, 가이드 부재, 나선형 회전홈, 와이어

Description

드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기 및 이를 이용한 시료채취방법{Apparatus attaching sampler to a plastic board drain equipment and method sampling with it}

본 발명은 압밀을 촉진시켜 연약지반을 처리하는 공법 중 드레인(drain)공법에 관련된 기술 분야이다.

특히 대규모의 항만배후단지와 같은 넓은 연약지반지역에 대하여 제한적인 지반조사밖에 할 수 없는 것이 현실적으로 불가피한 것이라 하더라도 1~2m간격으로 드레인 배수재를 타입하는 작업과정에서 드레인 타입용 맨드렐의 선단에 조립이 가능한 시료채취기를 조립ㆍ부착하여 지층변화가 의심나는 곳의 시료를 수시로 채취하여 얻은 지반정수와 설계시에 적용된 지반정수를 비교분석하여, 그 차이를 능동적ㆍ탄력적으로 대처할 수 있도록 하는 분야의 기술이다.

본 발명은 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기와 이를 이용한 시료채취방법에 관한 것이다.

다시 말하면 연약지반처리 공법 중 드레인(drain)공법에서 드레인(drain) 배수재의 타입을 위해 관입되는 케이싱, 일명 맨드렐(mandrel)을 이용하여 지중의 연약토층에서 시료를 채취하는 시료채취기와 이를 이용한 시료채취방법에 관한 것이다.

드레인 공법은 연약한 점토층의 압밀을 촉진시키기 위해 배수거리를 단축시킬 수 있도록 인공 배수재(drain)를 설치하여 지반을 개량하는 공법이다. 대표적인 드레인 공법은 사용하는 재료에 따라 샌드드레인(sand drain) 공법, 팩드레인(pack drain), 페이퍼드레인(paper drain), 플라스틱보드드레인(plastic board drain) 등이 있다.

특히 플라스틱보드드레인(P.B.D) 공법은 지반에 구멍을 뚫을 필요가 없기 때문에 시공속도가 빠르고 타설에 의하여 주변지반을 교란시키지 않는다. 또 간격을 작게 할 수 있으므로 배수효과가 양호하며, 공사장비가 가벼우며 샌드드레인 공법에 비하여 공사비가 싸다. 이 공법은 배수 재료를 모래로 사용하는 샌드드레인 공법의 대안으로 개발된 공법이다. 도1에서와 같이 플라스틱보드가 들어있는 맨드렐(mandrel, tube)을 점토층에 삽입한 후 플라스틱보드를 남겨두고 맨드렐 만을 빼내며, 이 보드가 연직배수통로의 역할을 하여 압밀을 촉진시키게 된다.

플라스틱보드드레인은 안에는 합성수지제로 만든 폭 10cm, 두께 4mm 정도로 강도, 내구성, 투수성이 좋은 폴리에틸렌의 심지(wick)가 있고, 바깥에 투수성이 큰 필터로 둘러싸고 있어 간극수는 필터와 심지를 통해 연직방향으로 배수된다.

드레인 공법이 적용되는 연약한 점토층은 지하수 아래에 위치하고 있어 통상 흙이 완전히 포화된 상태로 토립자사이의 간극에 물이 완전히 채워진 상태를 말한다. 이와 같은 점토층에 기초공사를 한다면, 하중이 증가됨에 따라 점토내의 간극수에 압력이 증가하게 된다. 이렇게 발생한 과잉간극수압은 점토의 간극을 통해 배수된다. 그러나 점토의 투수계수는 매우 작기 때문에 과잉간극수압이 배수되기까지는 상당한 시간이 소요된다. 과잉간극수압이 배수에 의하여 소산됨에 따라 유효응력이 증가하게 된다. 이와 같이 점토층의 점진적인 유효응력증가는 상당한 기간에 걸쳐 침하를 유발시킨다. 이러한 현상을 압밀이라 한다.

압밀침하를 결정하기 위하여 압밀시험을 실시한다. 압밀시험은 현장에서 지반조사를 실시하여 불교란 시료를 채취하고 이 시료를 사용하여 실내시험을 실시하여야 한다. 그래서 연약점토의 압밀특성과 압축성, 투수계수 등과 같은 흙의 공학적 특성을 평가할 수 있다.

이제 드레인 공법과 관련된 연약지반조사에 대하여 설명한다.

지반조사는 연약토층의 깊이, 지층의 구조, 포화된 상태 등을 평가하기 위해서다. 그런데 지반조사는 실제 제한된 조사만 하고 있는 실정이다.

예컨대 드레인 공법을 실시하는 대상지역이 100m x 100m이라 해도 보링기에 의한 지반조사는 2~3군데만 수행하는 것이 보통이다. 지반조사가 이루지지 않은 곳은 지반조사가 이루어진 평가치를 비례적으로 배분하여 예측하는 방식이다. 이 평 가 결과를 통해 압밀침하를 예측하여 이에 적합한 드레인 깊이의 결정, 재하 하중, 압밀기간 등을 결정하게 된다.

그러나 이와 같이 설계된 압밀침하의 예측치는 실제 시료채취에 의해 산정된 압밀침하량이 다를 수 있다. 기초를 지지하고 있는 퇴적된 자연 상태의 흙이 대부분의 경우 균질하지 않기 때문이다.

현재는 설계된 압밀침하의 예측치와 시료채취에 의한 압밀침하의 실제치가 차이가 크게 나타나는 경우에는 적정하게 변경하여 시행하고 있다. 이와 같이 압밀침하가 실제와 상이하여 지반정수에 의심이 나는 구역에서는 시료를 채취하여 시험을 실시해야하며 시료채취를 위해서 현재는 지반조사장비를 이용하여야 한다.

드레인 공법은 케이싱 또는 맨드렐를 1~2m 간격으로 드레인 배수부재를 연약지반에 타입하는 공법이다. 그래서 맨드렐 선단에 적합한 시료채취기를 조립ㆍ부착할 수만 있다면 별도의 시료채취 장비를 필요하지 않아 경제적일 뿐 아니라 1~2m 간격마다 시료채취가 가능하여 수시로 의심이 나는 곳의 시료를 채취할 수 있어 예측치와 실제치의 차이를 그때마다 조정이 가능하기 때문에 연약지반처리에 탄력적으로 대처할 수 있어 연약지반의 품질관리에 매우 유리할 것이다.

특히 드레인 타입장비를 이용한 시료채취기는 드레인 공법에 의해 압밀침하를 촉진하는 대규모 항만 배후단지의 넓은 부지인 경우에 아주 적합하다.

대규모 넓은 지역이라 하더라도 지반조사가 제한된 개수만큼의 지반조사가 이루어지고 있기 때문에 더욱 그렇다. 제한된 개수의 지반조사로서는 연약지반의 지층변화에 능동적이고 탄력적으로 대처할 수 없는 문제가 야기된다.

이와 같이 제한된 지반조사가 현실적으로 불가피한 것이라 하더라도 드레인 공법을 이용하게 되면 이러한 불가피성에서 오는 부족분을 보충할 수 있는 이점이 있다.

드레인 배수재는 드레인 타입용 맨드렐(또는 케이싱)에 의하여 연약지반에 삽입되는 것이므로 맨드렐의 하단은 설계된 깊이까지 삽입되어있다.

이 깊이에서 시료채취가 가능하다면 압밀침하의 실제치를 당초의 설계치와 비교분석이 가능하게 된다. 의심나는 지역의 시료채취에 의하여 얻은 압밀침하의 실제치와 설계치의 차이에 대한 능동적 대처가 가능해진다. 이로 인해 연약지반의 안정적 처리가 가능해진다.

드레인 타입용 맨드렐 선단에 시료채취기를 조립하여 시료채취가 가능하기 때문에 별도의 지반조사장비가 필요 없어 시료채취 작업이 효율적이고 경제적일 뿐 아니라 의심나는 지역의 흙의 특성에 대한 검토가 가능하므로 연약지반처리의 안전성을 확보하는데 유리하다.

본 발명은 대규모의 항만배후단지와 같은 넓은 연약지반지역에 대하여 제한적인 지반조사가 현실적으로 불가피한 것이라 하더라도 1~2m간격으로 드레인 배수재를 타입하는 작업과정에서 드레인 타입용 맨드렐의 선단에 조립이 가능한 시료채 취기를 조립ㆍ부착하여 지층변화가 의심나는 곳의 시료를 수시로 채취할 수 있도록 함에 그 목적이 있고, 시료채취로부터 얻은 지반정수와 설계시에 적용된 지반정수를 비교분석하여, 그 차이를 능동적ㆍ탄력적으로 대처할 수 있게 함에 다른 목적이 있으며, 맨드렐 선단과의 조립이 용이하도록 시료채취기의 구조가 간단하게 함에 또 다른 목적이 있고, 시료가 채워진 샘플러의 인발시 시료하단부의 전단이 용이하도록 샘플러가 회전되도록 함에 다른 목적이 있다.

본 발명의 구성을 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크게 3가지 구성으로 이루어졌다. (도2a 및 도2b 참조)

커플링 부재(20)와, 케이싱(30)과, 그리고 케이싱(30) 내부에 삽입되어있는 샘플러 관련 부재(40)로 이루어졌다.

⒜ 커플링 부재(20)와 케이싱(30)의 회전구성

커플링 부재(20)는 V형상의 맨드렐(10) 선단과 케이싱(30)을 연결하는 부재이다.

커플링 부재(20)의 상부에는 연결판(22)과 막음판(24)이 형성되어있고 연결판(22)에는 볼트공(221)이 형성되어있으며 이에 대응되는 맨드렐(10) 선단의 평면 부에 볼트공(12)이 형성되어있다.

연결판(22)의 볼트공(221)과 맨드렐(10) 선단의 볼트공(12)에 볼트(14)를 삽입하여 체결함으로써 맨드렐(10) 선단과 커플링 부재(20)의 체결이 완료된다.

다음으로 커플링 부재(20)의 하부와 케이싱(30)과의 연결이다.

커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에는 나선형 회전홈(261)이 형성되어있고 이에 대응되는 위치의 케이싱(30)에는 고정 홈(323)이 형성되어있다. 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)가 케이싱(30)의 내경에 삽입된다. 이와 같이 삽입된 상태에서 고정볼트(325)를 케이싱(30)의 고정 홈(323)에 삽입ㆍ고정하되 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에 형성된 나선형 회전홈(261) 속으로 삽입되도록 한다. 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에 형성된 나선형 회전홈(261) 속에 삽입된 고정볼트(325)에 의하여 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)와 케이싱(30)과 연결될 뿐만 아니라 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)가 고정되어있는 상태에서 케이싱(30)에 고정된 고정볼트(325)가 나선형 회전홈(261)을 타고 아래로 내려오면서 회전되게 된다. 즉 케이싱(30)이 나선형 회전홈(261)의 각도만큼 회전되게 된다. 시료가 전단되기 위한 회전각은 25^o~ 30^o가 바람직하다.

고정볼트(325)가 나선형 회전홈(261)의 최상단에 위치된 상태에서 맨드렐(10)의 상승에 의해 샘플러(46)가 인발되기 시작한다. 샘플러(46)가 인발되 기 시작하면서 고정볼트(325)는 나선형 회전홈(261)을 타고 점차로 아래로 내려오기 시작한다. 이는 나선형 회전홈(261)에 삽입된 고정볼트(325)가 케이싱(30)의 자중 및 샘플러(46)의 자중을 이기지 못하고 아래로 내려오게 되는 것이다. 이 과정에서 케이싱(30)이 나선형 회전홈(261)의 나선형의 회전 각도만큼 회전하게 되는 것이다.

⒝ 케이싱(30)의 내부구성

케이싱(30)의 내부 상단에는 고정판(32)이 케이싱(30)과 일체로 형성되어있다.(도2a 참조)

고정판(32)에는 샘플러 관련 부재(40)가 고정된다.

샘플러 관련 부재(40)는 가이드부재(42)의 하단과 일체로 형성된 방지판(48)과, 방지판(48)과 고정판(32) 사이에서 상하로 작동되는 샘플러 작동구(44)가 가이드부재(42)에 삽입되어 있다. 고정판(32)에는 가이드부재(42) 삽입홈과 와이어 고정홈(321)이 형성되어있다. 가이드부재(42)의 상단은 고정판(32)의 삽입홈에 삽입되어 너트에 의해 체결된다.

가이드부재(42)에 삽입되어 상하로 작동되는 샘플러 작동구(44)는 샘플러(46)를 상하로 작동시키는 역할을 한다. 샘플러 작동구(44)와 함께 샘플러(46)가 상하로 작동되어 지반의 시료를 채취하게 된다.

샘플러 작동구(44)는 원형판(441)과 샘플러 고정 돌기(443)로 구성되어있다.

원형판(441)에는 가이드부재 관통홈이 형성되어있고 또 와이어 고정부(445)와 와이어 관통홈(447)이 형성되어있다. 샘플러 고정 돌기(443)에는 샘플러(46)의 ㄴ자형 고정홈(461)이 삽입된다.

방지판(48)은 가이드부재(42)의 하단에 위치해있으면서 그 위에는 와이어 롤러(481)가 형성되어있다.

⒞ 샘플러 작동구(44)의 작동관계

샘플러 작동구(44)는 와이어(50)에 의하여 가이드부재(42)내에서 상하로 작동된다.

와이어(50)의 한쪽 끝이 샘플러 작동구(44)의 원형판(441)에 고정되어있고 다른 끝은 맨드렐(10)을 거쳐 드레인 타입 드럼에 감겨져있다. 드럼의 회전에 의하여 와이어(50)를 당겨주게 되면 샘플러 작동구(44)가 가이드부재(42)를 타고 아래로 내려가게 된다. 샘플러 작동구(44)는 샘플러(46)와 연결ㆍ고정되어 일체로 되어있기 때문에 샘플러 작동구(44)와 함께 샘플러(46)도 아래로 내려가게 된다. 이러한 동작을 통하여 샘플러(46)는 지반에 삽입되어 시료를 채취하게 되는 것이다.

와이어(50)가 연결되어 있는 경로에 대하여 설명한다.

와이어(50)의 한쪽 끝이 샘플러 작동구(44)의 원형판(441)의 와이어 고정부(445)에 고정되어있다. 와이어 고정부(445)를 기준으로 다른 한끝의 경로를 설명한다.

샘플러 작동구(44)의 원형판(441)의 와이어 고정부(445)→방지판(48)의 와이어 롤러(481)→샘플러 작동구(44)의 원형판(441)의 와이어 관통홈(447)→고정판(32)의 와이어 관통홈(321)→커플링 부재(20)와 맨드렐(10)을 통과하여 회전드럼에 감겨져있다.

와이어 롤러(481)는 방지판(48)위에 형성되어있다. 방지판(48)은 가이드부재(42)의 하단에 위치해있다.

샘플러(46)는 샘플러 작동구(44)와 연결ㆍ고정되어있다. 즉 샘플러 작동구(44)에 형성된 샘플러 고정돌기(443)와 샘플러(46)에 형성된 ㄴ자형 고정홈(461)이 서로 고정되어있다.

⒟ 샘플러(46)의 시료채취 구성

커플링 부재(20)에 의하여 맨드렐(10) 선단과 케이싱(30)이 연결되어있고 케이싱(30)내부에는 샘플러 관련 부재(40)가 조립된 상태에서 타입장비에 의하여 맨드렐(10)을 시료채취위치까지 하강시킨다. 이때 시료를 채취하기위하여 와이어(50)를 잡아당긴다. 이는 통상 윈치를 회전시켜 와이어(50)를 감음으로써 이루어진다.

와이어(50)의 한쪽 끝이 샘플러 작동구(44)의 원형판(441)의 와이어 고정부(445)에 고정되어있으므로 와이어(50)의 다른 쪽 끝을 잡아당기게 되면 샘플러 작동구(44)는 가이드부재(42)를 타고 아래로 내려오게 되고 이와 함께 샘플러 작동구(44)에 고정된 샘플러(46)는 연약지반으로 삽입되게 된다.

방지판(48)위의 와이어 롤러(481)가 와이어(50)의 방향을 바꿔주기 때문이다.

와이어(50)를 당겨도 샘플러(46)가 더 이상 내려가지 않으면 샘플러(46)에 시료가 완전히 채워진 상태가 된다.

시료가 완전히 채워진 채로 샘플러(46)를 삽입된 연약지반에서 인발하여 지상으로 옮겨야한다. 샘플러(46)의 인발과 지상이동은 맨드렐(10)의 상승에 의하여 이루어진다. 와이어(50)의 동작에 의하여 이루어지는 것이 전혀 아니다. 샘플러(46)의 지반삽입까지만 와이어(50)의 동작에 의하여 수행되는 것이다.

이제 시료가 완전히 채워진 상태, 즉 샘플러(46)가 지반에 완전히 삽입된 상태에서 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에 형성된 나선형 회전홈(261)과 케이싱(30)에 고정된 고정볼트(325)와의 관계에 대하여 설명한다.

샘플러(46)가 지반에 완전히 삽입된 상태에서는 고정볼트(325)가 나선형 회전홈(261)의 최상단에 위치되어있다.

이와 같이 최상단에 위치된 상태에서 맨드렐(10)에 의해 샘플채취기를 상승시키게 되면 샘플러 관련 부재(40)의 자중으로 인하여 고정볼트(325)가 나선형 회전홈(261)을 따라서 최하단까지 내려오게 된다. 나선형 회전홈(261)을 따라 케이싱(30)과 그 내부에 설치된 샘플러 관련 부재(40) 및 시료도 함께 회전되게 된다. 나선형 회전홈(261)의 회전각은 20~30도가 바람직하다.

샘플러(46)의 회전과 함께 시료도 회전되므로 시료의 하단부가 조용히 절단되어 시료채취가 용이하게 된다.

방지판(482)은 케이싱(30) 관입 시 연약토사유입을 방지하기위한 역할을 하는 부재이다.

⒠ 시료채취의 작동관계

드레인 타입용 맨드렐 (10)하부에 케이싱(30)을 부착하고 케이싱(30)내부에 샘플러(46)를 설치한다.

맨드렐 (10)관입에 의하여 샘플러(46)를 연약지반의 소정깊이까지 관입시킨다.

소정깊이까지 관입된 상태에서 와이어(50)를 당겨 샘플러(46)만 소정의 깊이까지 관입시키게 되면 샘플러(46) 내부에 시료가 완전히 채워지게 된다.

시료가 채워진 샘플러(46)는 맨드렐(10)의 상승에 의하여 함께 상승된다.

연약지반에 삽입된 상태에서 맨드렐(10)에 의해 샘플채취기가 상승되면 케이싱(30)의 고정볼트(325)가 커플링 부재(20)의 나선형 회전홈(261)의 최상단에 위치해 있다가 서서히 나선형 회전홈(261)의 최하단을 향해 내려가게 된다. 이 과정에서 케이싱(30)은 나선형의 회전홈(261)의 회전각만큼 회전하게 된다. 이와 함께 샘플러(46)내부에 채워진 시료도 회전각만큼 회전되게 되어 시료하부가 전단되게 되기 때문에 불교란 시료채취가 용이하게 된다.

상기에서와 같이 구성된 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기를 이용하여 시료채취방법을 설명하면 다음과 같다.

커플링 부재(20)의 연결판(22)과 드레인 타입용 맨드렐(10)의 선단을 볼트ㆍ조립하는 단계;

샘플러 관련 부재(40)의 가이드부재(42)에 샘플러(46)를 조립ㆍ고정한 샘플러 작동구(44)를 삽입하는 단계;

상기의 샘플러 관련 부재(40)의 가이드부재(42)를 케이싱(30)과 일체로 형성된 고정판(32)에 볼트 고정하는 단계;

커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에 형성된 나선형 회전홈(261)과 이에 대응되는 케이싱(30)의 고정홈(323)에 삽입된 고정 볼트(325)에 의하여 케이싱(30)과 연결하는 단계;

샘플러(46)를 케이싱(30)에 삽입하여 샘플러 고정 돌기(443)에 고정시키는 단계;

드레인 타입용 맨드렐(10)을 소정의 깊이까지 지반에 삽입하는 단계;

일단이 원형판(441)의 와이어 고정부(445)에 고정되어있는 와이어(50)를 잡아당겨 샘플러(46)를 지반에 삽입하는 단계;

맨드렐(10)을 상승시켜 샘플러(46)를 인발시키는 단계; 를 포함하는 시료채취방법으로 이루어졌다.

본 발명은 대규모의 항만배후단지에 제한적으로 지반조사를 실시할 수밖에 없는 것이 현실이라 하더라도 1~2m간격으로 드레인 배수재 타입용 맨드렐의 선단에 조립이 가능한 시료채취기를 부착하여 시료채취가 가능한 것이므로 지층변화가 의심나는 곳의 시료채취가 가능하여 연약지반처리의 품질관리를 실시하는데 유리하다.

드레인 타입용 맨드렐 선단에 시료채취기를 조립하여 시료채취가 가능한 구조이므로 별도의 지반조사장비가 필요 없어 경제적이다.

시료채취기의 구조가 간단하고 맨드렐 선단과의 조립이 용이하여 시료채취 작업이 효율적이다.

시료가 채워진 샘플러의 인발시 샘플러가 회전되는 구조이므로 시료하단부의 전단이 용이하여 불교란 시료채취가 가능한 유용한 발명이다.

도1은 본 발명의 시료채취기가 부착되는 드레인 타입장비에 의하여 프라스틱보드 드레인을 설치하는 과정을 나타낸 모형도이다.

도1의 모형도에 의하여 본 발명 프라스틱보드 드레인의 설치과정에 대한 개요를 설명하면 다음과 같다.

드레인이 맨드렐(mandrel, tube)내부에 삽입되어있다. 맨드렐을 점토층에 삽입시킨 후 드레인을 남겨두고 다시 맨드렐만 빼내게 된다.

드레인 타입장비는 시료를 채취하는 장비가 아니다. 1~2m간격으로 드레인 을 지중에 삽입하는 장비이다. 드레인의 삽입깊이는 압밀침하를 촉진시키기 위한 연약한 지층의 깊이이다. 따라서 이 때 채취된 시료는 설계 시에 적용된 물성치와 비교분석이 가능한 시료이다.

본 발명은 1~2m간격으로 드레인을 삽입하는 드레인 타입장비에다 시료채취기를 조립ㆍ부착하여 드레인을 삽입하는 작업과정에서 의심이 가는 위치의 시료를 수시로 채취하는 것이 가능하도록 한 것이다.

다음으로 시료채취기가 맨드렐에 부착되어 작동되는 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

드레인 타입장비의 맨드렐(10)은 상하로 작동된다. 맨드렐(10)의 형상은 도3에서와 같이 직사각형과 유사하고 그 내부는 중공으로 되어있다. 그 선단은 V형상이다.

V형상의 맨드렐(10) 선단에다 시료채취기를 조립시키는 것이므로 시료채취기는 맨드렐(10) 선단과 연결ㆍ고정되어야한다.

커플링 부재(20)는 위로 맨드렐(10) 선단과, 그리고 아래로 케이싱(30)사이에 위치되어 맨드렐(10) 선단과 케이싱(30)을 연결ㆍ고정시키는 역할을 하고 있다. 케이싱(30)의 형상은 원형이다.

케이싱(30) 내부 상단부에는 고정판(32)이 가로방향으로 케이싱(30)과 일체로 형성되어있다.

고정판(32)에 고정된 부재를 총칭하여 샘플러 관련 부재(40)라 부르기로 한다.

샘플러 관련 부재(40)는 가이드부재(42)에 삽입되어 와이어(50)에 의하여 상하로 동작된다. 샘플러 관련 부재(40)에 고정된 샘플러(46)는 샘플러 작동구(44)와 함께 상하로 동작되면서 시료를 채취하게 된다. 와이어(50)는 샘플러 작동구(44)에 고정되고 방지판(48)의 와이어 롤러(481)를 통과하여 다시 샘플러 작동구(44)와 고 정판(32) 및 맨드렐(10)의 중공부를 거쳐 드레인 타입장비의 드럼에 연결되어있다. 드럼의 회전에 의하여 와이어(50)가 당겨지면 샘플러 작동구(44)가 아래로 내려가게 되고 이에 따라 샘플러(46)가 지반에 삽입되게 된다.

지반에 삽입된 샘플러(46)에는 시료가 채워지게 된다. 드럼은 윈치에 의하여 정역회전이 가능하다. 이는 통상적인 것이므로 여기서는 도면을 생략하였다.

도1 본 발명의 시료채취기가 부착되는 드레인 타입장비에 의하여 프라스틱보드 드레인을 설치하는 과정을 나타낸 모형도

도2a 드레인 타입장비의 맨드렐에 부착된 본 발명의 시료채취기의 분해사시도(샘플러의 회전을 중심으로)

도2b 드레인 타입장비의 맨드렐에 부착된 본 발명의 시료채취기의 분해사시도(샘플러 작동구와 샘플러의 관계를 중심으로)

도3a 본 발명 시료채취기가 시료채취를 위한 이해를 위하여 연약지반에 삽입된 상태를 개략적으로 보인 상태도

도3b 본 발명 시료채취기의 샘플러가 시료채취를 위해 연약지반에 삽입된 상태를 개략적으로 보인 상태도

* 도면부호의 간단한 설명

10; 맨드렐, 12; 볼트 공, 14; 볼트

20; 커플링 부재, 22; 연결판, 221; 볼트공, 24; 막음판, 26; 하부 삽입부, 261; 나선형 회전홈

30; 케이싱, 32; 고정판, 321; 와이어 관통홈, 323; 고정홈, 325; 고정볼트,

40; 샘플러 관련 부재, 42; 가이드부재, 44; 샘플러 작동구, 441; 원형판, 443; 샘플러 고정 돌기, 445; 와이어 고정부, 447; 와이어 관통홈, 46; 샘플러, 461; ㄴ자형 고정홈, 48; 방지판, 481; 와이어 롤러,

50; 와이어

Claims (3)

1. 드레인 타입용 맨드렐 선단에 시료채취기를 조립함에 있어 커플링 부재(20)는 맨드렐(10) 선단과 케이싱(30)사이에 위치되어 2개의 부재를 연결하되 상부는 커플링 부재(20)의 연결판(22)과 맨드렐(10) 선단이 볼트(14) 연결되고, 하부는 커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에 형성된 나선형 회전홈(261)과 이에 대응되는 케이싱(30)의 고정홈(323)에 삽입된 고정 볼트(325)에 의하여 케이싱(30)과 연결되며, 케이싱(30) 내부에는 케이싱(30)과 일체로 형성된 고정판(32)에 샘플러 관련 부재(40)의 가이드부재(42)가 볼트 고정되고 가이드 부재(42)에는 와이어(50)에 의하여 상하이동이 가능한 샘플러 작동구(44)가 삽입되어 있으면서 샘플러(46)는 샘플러 작동구(44)에 삽입ㆍ조립되어 샘플러 작동구(44)와 함께 상하이동이 가능하도록 함을 특징으로 하는 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기
2. 제1항에 있어서

   샘플러(46)는 샘플러(46)에 형성된 ㄴ자형 고정홈(461)과 샘플러 작동구(44)에 형성된 샘플러 고정 돌기(443)에 의하여 고정되고, 또 와이어(50)의 일단은 샘플러 작동구(44)의 원형판(441)의 와이어 고정부(445)에 고정되어있고 타단은 방지판(48)에 설치된 와이어 롤러(481)를 거쳐 샘플러 작동구(44)의 원형판(441)에 형성된 와이어 관통홈(447)과 고정판(32)의 와이어 관통홈(321)을 통과하여 맨드 렐(10)의 중공부를 거쳐 드럼에 감겨져있음을 특징으로 하는 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기
3. 커플링 부재(20)의 연결판(22)과 드레인 타입용 맨드렐(10)의 선단을 볼트ㆍ조립하는 단계;

   샘플러 관련 부재(40)의 가이드부재(42)에 샘플러(46)를 조립ㆍ고정한 샘플러 작동구(44)를 삽입하는 단계;

   상기의 샘플러 관련 부재(40)의 가이드부재(42)를 케이싱(30)과 일체로 형성된 고정판(32)에 볼트 고정하는 단계;

   커플링 부재(20)의 하부 삽입부(26)에 형성된 나선형 회전홈(261)과 이에 대응되는 케이싱(30)의 고정홈(323)에 삽입된 고정 볼트(325)에 의하여 케이싱(30)과 연결하는 단계;

   샘플러(46)를 케이싱(30)에 삽입하여 샘플러 고정돌기(443)에 고정시키는 단계;

   드레인 타입용 맨드렐(10)을 소정의 깊이까지 지반에 삽입하는 단계;

   일단이 원형판(441)의 와이어 고정부(445)에 고정되어있는 와이어(50)를 잡아당겨 샘플러(46)를 지반에 삽입하는 단계;

   맨드렐(10)을 상승시켜 샘플러(46)를 인발시키는 단계; 를 포함함을 특징으로 하는 드레인 타입장비에 부착되는 시료채취기를 이용한 시료재취방법

Images