KR101157546B1 - 지반 개량용 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반을 심굴하면서 지반개량용 재료를 투입하여 개량된 지반을 만들기 위한 교반장치에 관한 기술로서, 상하 이동되면서 회전 동작되고 내부에 지반개량용 재료가 공급되는 공급관이 마련되는 오거축; 상기 오거축 하단 근처에 회동 가능한 구조로 다수개가 마련되되, 상기 오거축이 연약지반을 뚫고 하강시에는 상기 공급관의 출구가 열리도록 동작되는 하부 교반날개; 상기 하부 교반날개보다 상측에서 상기 오거축 외면보다 돌출되되, 일단부는 상기 공급관과 연결되고, 상기 오거축이 하강될 시에는 토압에 의해 닫히는 밸브가 마련되어 상기 오거축이 상승할 때에 상기 밸브가 열려 지반 개량용 재료를 타단부를 통해 토출하게 되는 상부 교반날개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지반 개량용 교반장치{AGITATING APPARATUS FOR GROUND IMPROVEMENT}

본 발명은 연약지반을 심굴하면서 지반개량용 재료를 투입하여 개량된 지반을 만들기 위한 교반장치에 관한 기술이다.

연약지반 위에 도로나 각종 건물을 시공하기 위해서는 연약지반에 대한 보강작업이 필수적으로 선행되어야 한다. 연약지반에 대한 보강작업을 소홀히 하거나 아예 배제하게 되면 시공된 건물이나 도로는 시간이 경과함에 따라 함몰되거나 기울어지게 되는 문제점이 발생한다.

연약 지반에 대한 개량작업에 대한 일반적인 기술은 대한민국 특허등록번호 제10-0523416호에 상세히 기재되어 있다.

한편, 도 1은 종래의 연약지반 개량을 위한 교반장치에 대한 개략적인 구성도이다.

도 1과 같은 종래기술의 경우 오거축(10)과 오거축(10) 내부에 지반개량용 재료가 유입되는 공급관(20)이 오거축(10) 하단부까지 형성되고 오거축(10) 외면에 다수의 고정된 교반날개(30)들이 형성된다.

도 1의 경우는 오거축(10) 하단부를 통해 지반개량용 재료가 분출되어 오거축(10)이 연약지반을 뚫고 들어갈 때 장점이 있지만, 지반토와 지반개량용 재료의 혼합이 제대로 이루어지지 않는다는 단점이 있다.

1. 대한민국 등록특허번호 제10-0523416호(2005.10.17 등록)

본 발명의 지반개량용 교반장치는 지반토와 지반개량용 재료가 보다 잘 혼합될 수 있도록 하면서 오거축이 연약지반을 뚫고 들어갈 때 보다 쉽게 굴착이 될 수 있도록 하는 기술을 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 지반개량용 교반장치는, 상하 이동되면서 회전 동작되고 내부에 지반개량용 재료가 공급되는 공급관이 마련되는 오거축; 상기 오거축 하단 근처에 회동 가능한 구조로 다수개가 마련되되, 상기 오거축이 연약지반을 뚫고 하강시에는 상기 공급관의 출구가 열리도록 동작되는 하부 교반날개; 상기 하부 교반날개보다 상측에서 상기 오거축 외면보다 돌출되되, 일단부는 상기 공급관과 연결되고, 상기 오거축이 하강될 시에는 토압에 의해 닫히는 밸브가 마련되어 상기 오거축이 상승할 때에 상기 밸브가 열려 지반 개량용 재료를 타단부를 통해 토출하게 되는 상부 교반날개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 오거축은, 하단 근처 외면에 개구된 다수의 회동홀이 형성되며, 상기 회동홀 좌우로 상기 하부 교반날개를 연결시키기 위한 브라켓이 마련되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 하부 교반날개는, 최소 2개 이상이 높이를 달리하면서 등간격으로 상기 오거축에 연결되되, 상기 오거축이 상승될 때 최상부에 위치되는 하부 교반날개에 의해 상기 공급관의 출구가 닫히도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 공급관의 출구에는, 밸브가 마련되어 상기 하부 교반날개의 회동 동작에 의해 상기 밸브가 닫히게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 지반 개량용 교반장치는 오거축이 연약지반을 심굴할 시에 하부 교반날개가 열려서 지반 개량용 재료가 하방으로 토출되고, 오거축이 상승할 때에는 상부 교반날개를 통해 지반 개량용 재료가 토출되어 보다 균일하게 지반토와 지반 개량용 재료를 혼합시킬 수 있다는 효과가 있다.

그리고 오거축이 하강될 시에 지반 개량용 재료가 오거축 전방으로 분출되어 지반토를 제거시키는 작용을 하여 오거축의 굴착작업을 보다 용이하게 한다는 효과도 있다.

도 1은 종래의 연약지반 개량을 위한 교반장치에 대한 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 개량용 교반장치의 단면도.
도 3은 하강되었던 오거축이 상승될 때의 변화를 보여주는 지반 개량용 교반장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 개량용 교반장치의 사시도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

첨부되는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 하며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 개량용 교반장치의 단면도를 보여준다. 도 3은 하강되었던 오거축이 상승될 때의 변화를 보여주는 지반 개량용 교반장치의 단면도이다. 한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 개량용 교반장치의 사시도를 보여준다.

도시된 바와 같이 본 발명의 지반 개량용 교반장치는 크게 오거축(100), 공급관(200), 하부 교반날개(300), 상부 교반날개(400)를 포함한다.

오거축(100)은 길다란 원통체로서 그 내부에 공급관(200)이 마련되어 공급관(200)을 통해 지반 개량용 재료가 공급된다. 오거축(100)은 지상의 구동장치와 연결되어 회전되면서 상하 이동이 이루어질 수 있고, 연약지반을 뚫고 깊은 곳까지 굴착을 하게 된다.

오거축(100)의 하단부에는 공지의 헤머비트와 같은 수단들이 연결되어 굴착이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

오거축(100)의 하단 근처에 하부 교반날개(300)들이 마련되며, 하부 교반날개(300) 보다 높은 위치에 상부 교반날개(400)들이 마련된다. 특히, 본 발명에서 하부 교반날개(300)는 회동되는 구조로 오거축(100)에 설치되며 연약지반을 뚫고 오거축(100)이 하강될 때에는 공급관(200)의 출구(210)가 열리도록 동작되어 지반 개량용 재료가 오거축(100) 하부로 토출될 수 있도록 한다.

반면에 상부 교반날개(400)의 경우는 오거축(100)이 하강될 시에 토압에 의해 밸브(410)가 닫히고 오거축(100)이 상승할 때에 밸브(410)가 열려 공급관(200)의 지반 개량용 재료가 상부 교반날개(400)를 통해서 배출되도록 한다. 즉, 상부 교반날개(400)의 일단부는 오거축(100) 외면을 관통하여 공급관(200)과 연통되게 고정 설치되며, 밸브(410)가 열리면 지반 개량재료는 상부 교반날개(400)의 타단부를 통해서 배출된다.

보다 구체적으로 오거축(100)의 하단 근처에는 하부 교반날개(300)를 설치하기 위한 개구된 다수의 회동홀(110)이 형성된다. 본 실시예의 경우 2개의 하부 교반날개(300)를 사용하는 바, 두개의 회동홀(110)이 오거축(100)에 형성되고 회동홀(110)은 하부 교반날개(300)의 길이 및 회동각도를 고려하여 상하방향으로 긴 트랙형태의 회동홀(110)이 적합하다.

그리고 회동홀(110) 좌우로는 하부 교반날개(300)를 회동 가능한 구조로 연결하기 위한 브라켓(120)을 두도록 한다. 회동홀(110)에 부분적으로 삽입되는 하부 교반날개(300)는 한쌍의 브라켓(120)에서 핀(130)에 의해 구속되며 회동 동작될 수 있는 구조가 된다.

하부 교반날개(300)는 2개 이상이 될 수 있고 등간격으로 설치되되, 각각의 하부 교반날개(300)는 그 설치높이를 달리하는 것으로 한다. 즉, 하부 교반날개(300)들은 수평으로 펼쳐졌을 때 내측 단부가 서로 포개어지는 형태가 되어 수평을 유지할 수 있도록 하며, 특히 최상부의 하부 교반날개(300)가 수평으로 펼쳐지면 공급관(200)의 출구(210)를 막아 지반 개량용 재료가 토출되지 않도록 기능하도록 한다.

즉, 하부 교반날개(300)들은 회동될 수 있는 구조로 오거축(100)에 설치되기 때문에 오거축(100)이 하강할 시에는 주변의 지반토에 밀려 하부 교반날개(300)들이 상방으로 회동되어 공급관(200)의 출구(210)를 열리게 하나, 오거축(100)이 상승할 때에는 반대로 하부 교반날개(300)들이 하방으로 회동되고 최상부의 하부 교반날개(300)의 내측 단부가 공급관(200)의 단부에 접촉되어 수평을 유지하고 공급관의 출구(210)를 막게 된다.

공급관(200)의 출구(210)는 하부 교반날개(300) 자체에 의해 막히거나 열릴 수 있지만, 공급관 출구(210)에 별도의 밸브(220)를 마련하는 형태로 구성할 수 있다. 밸브(220)는 공급관(200)으로 공급되는 지반 개량용 재료의 압력에 의해 열리지만 하부 교반날개(300)가 회동되어 수평방향이 되면 최상부 하부 교반날개(300)가 밸브(220)를 상방으로 밀어올려서 밸브(220)를 닫히게 한다.

반면에 하부 교반날개(300)가 반대로 회동되어 최상부 하부 교반날개(300)가 밸브(220)와 떨어지면 밸브(220)가 열리게 되어 지반 개량용 재료는 배출될 수 있다.

상부 교반날개(400)는 내부가 빈 중공체로서 일단부를 통해 유입되는 지반 개량용 재료는 타단부로 배출될 수 있는 것이다. 특히, 상부 교반날개(400)를 통한 지반 개량용 재료의 선택적 배출을 위해 각 상부 교반날개(400)에는 하나씩의 밸브(410)가 마련된다.

바람직하게 밸브(410)는 수평방향으로 오거축(100)에 결합되는 상부 교반날개(400)의 저면측에 마련되며, 밸브(410)는 상하로 이동될 수 있는 구조로 오거축(100)이 하강되면 토압에 의해 밸브(410)가 상방으로 이동되어 상부 교반날개(400)의 내부 유로를 막게되고, 오거축(100)이 상승되면 밸브(410)는 하방으로 이동되어 상부 교반날개(400)의 내부 유로를 열리게 하여 지반 개량용 재료가 배출될 수 있도록 한다.

이상 설명한 바와 같은 구성의 지반 개량용 교반장치는 오거축(100)의 하강시에는 하부 교반날개(300)가 공급관(200)의 출구(210)를 열리게 하여 하방으로 지반 개량용 재료를 토출시키면서 지반토와 교반되게 하며, 특히 오거축(100)의 하방으로의 이동시 토출되는 지반 개량용 재료의 분출압력으로 오거축(100)의 진입을 보다 쉽게 하는 작용을 하게 된다.

한편, 오거축(100)의 하강시에는 상부 교반날개(400)에서는 지반 개량용 재료가 배출되지 않지만, 오거축(100)이 상승하면 상부 교반날개(400)를 통해서만 지반 개량용 재료가 배출되어 지반토와 교반되게 하기 때문에 전체적으로 고르게 지반 개량용 재료와 지반토를 교반시킬 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 의한 지반 개량용 교반장치는 연약지반의 개량을 위한 목적으로 사용될 수 있다.

100 : 오거축 110 : 회동홀
120 : 브라켓 130 : 핀
200 : 공급관 210 : 출구
220 : 밸브 300 : 하부 교반날개
400 : 상부 교반날개 410 : 밸브

Claims (4)

1. 상하 이동되면서 회전 동작되고 내부에 지반개량용 재료가 공급되는 공급관이 마련되는 오거축 ;
   상기 오거축 하단 근처에 회동 가능한 구조로 다수개가 마련되되, 상기 오거축이 연약지반을 뚫고 하강시에는 상기 공급관의 출구가 열리도록 동작되는 하부 교반날개 ;
   상기 하부 교반날개보다 상측에서 상기 오거축 외면보다 돌출되되, 일단부는 상기 공급관과 연결되고, 상기 오거축이 하강될 시에는 토압에 의해 닫히는 밸브가 마련되어 상기 오거축이 상승할 때에 상기 밸브가 열려 지반 개량용 재료를 타단부를 통해 토출하게 되는 상부 교반날개 ;
   를 포함하여 이루어지며,
   상기 오거축은, 하단 근처 외면에 개구된 다수의 회동홀이 형성되며 ;
   상기 회동홀 좌우로 상기 하부 교반날개를 연결시키기 위한 브라켓이 마련되며 ;
   상기 하부 교반날개는, 최소 2개 이상이 높이를 달리하면서 상기 오거축에 연결되되, 상기 오거축이 상승될 때 최상부에 위치되는 하부 교반날개에 의해 상기 공급관의 출구가 닫히도록 하는 것 ;
   것을 특징으로 하는 지반 개량용 교반장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급관의 출구에는,
   밸브가 마련되어 상기 하부 교반날개의 회동 동작에 의해 상기 밸브가 닫히게 되는 것을 특징으로 하는 지반 개량용 교반장치.

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