KR101756778B1 - 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴착을 통해 지중연속벽 또는 지중차수벽을 구축하고자 할 때 사용되는 지반보강용 교반혼합장치와 관련되는 기술이며, 보다 구체적으로는 좁은 공간에서도 작업이 가능하도록 함으로써 작업성을 개선시킬 수 있는 교반혼합장치에 대한 것이고, 플레이트의 일측면에 다단으로 상기 리더에 연결되어 승하강이 이루어지도록 하는 복수의 아암과, 상기 플레이트의 타측면에 직각을 이루어 수평방향으로 돌출되되, 가상의 호를 이루는 궤적을 따라 복수의 연결홀이 이격거리를 두면서 형성되는 상하 2단의 연결판을 포함하는 리더홀더; 하방에 다수의 굴착로드가 연결되며, 일측면에 상기 연결판에 대응하여 복수의 연결홀이 이격거리를 두면서 형성되는 체결판이 상하 2단으로 형성되는 오거드라이브유닛; 일단은 상기 플레이트에 연결되고 타단은 상기 오거드라이브유닛에 연결되어 상기 리더홀더에 대해 상기 오거드라이브유닛이 회동될 수 있도록 하는 액츄에이터; 상기 연결판 및 상기 체결판에 형성되는 상기 연결홀을 상호 맞추어 고정 연결시키게 되는 복수의 연결핀;을 포함하여 이루어져 상기 리더홀더에 연결되는 상기 오거드라이브유닛의 위치를 필요에 따라 조정할 수 있도록 함을 특징으로 하는 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치이다.

Description

각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치{The ground reinforcement mixing apparatus with the function of angle adjustment}

본 발명은 굴착을 통해 지중연속벽 또는 지중차수벽을 구축하고자 할 때 사용되는 지반보강용 교반혼합장치와 관련되는 기술이며, 보다 구체적으로는 좁은 공간에서도 작업이 가능하도록 함으로써 작업성을 개선시킬 수 있는 교반혼합장치에 대한 것이다.

흔히, SCW공법(Soil Cement Wall)으로 알려진 공법은 연약지반의 지하에 물이 흐르는 것을 차단하기 위한 지중연속벽 또는 지중차수벽을 구축하기 위한 기술을 의미한다.

이러한 공법을 시행함에 있어서는 이동성이 있는 크레인을 이용하여 수직하방으로 굴착로드 세워서 지반을 굴착하면서 시멘트풀을 굴착되는 토사에 주입시키면서 토사와 시멘트풀을 혼합하여 지하에 물 흐름을 차단하는 지중연속벽 또는 지중차수벽을 구축하게 된다.

본 발명과 관련한 종래기술로 대한민국 등록특허 제10-1636357호의 "에스씨 더블유 공법에 사용되는 지중연속벽 시공용 지반굴착장치의 굴착로드 연결밴드"가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 굴착로드 연결밴드의 설치상태 예시도이다.

지중연속벽을 구축하기 위한 SCW공법에 사용되는 2축 내지 5축 지반굴착로드는 연결밴드에 의해 일정간격을 유지하도록 연결된 상태에서 회전하면서 지반을 굴착하게 된다.

굴착로드(1)는 지상에 수직상으로 고정 설치되는 리더에 설치되어 상하로 승강작동을 하는 오거드라이브유닛의 하단에 설치되는 기어박스에 연결 설치되어 오거드라이브유닛으로부터 회전동력을 전달받아 회전하면서 지반 굴착을 하도록 구성된다.

다수의 굴착로드가 연결되는 오거드라이브유닛은 승하강 동작은 되나 회전동작은 이루어지지 않기 때문에 크레인 자체를 회전시켜서 굴착로드가 원하는 위치에 오도록 하여 작업을 하게 된다.

그러나 공간이 협소한 곳에서는 크레인 자체를 이동 또는 회전시키기 어렵기 때문에 정확한 위치에 굴착로드를 위치시키지 못하는 경우가 허다하다. 이런 문제로 인해 정확한 위치에 지중차수벽을 세우지 못하여 부실공사로 이어지기도 하는 것이다.

대한민국 등록특허 제10-1636357호

따라서 본 발명에서는 굴착로드를 이용하여 굴착 후 지중에 차수벽을 시공할 때 협소한 공간에서도 굴착로드의 위치를 보다 자유롭게 변경시킬 수 있도록 함으로써 보다 정확한 위치에 굴착이 가능하며 작업의 효율성을 높일 수 있도록 하는 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치는, 지중 연속벽이나 지중 차수벽을 시공하기 위해 크레인에 연결되어 수직으로 세워지는 리더를 따라 승하강되는 교반혼합장치에 있어서, 플레이트의 일측면에 다단으로 상기 리더에 연결되어 승하강이 이루어지도록 하는 복수의 아암과, 상기 플레이트의 타측면에 직각을 이루어 수평방향으로 돌출되되, 가상의 호를 이루는 궤적을 따라 복수의 연결홀이 이격거리를 두면서 형성되는 상하 2단의 연결판을 포함하는 리더홀더; 하방에 다수의 굴착로드가 연결되며, 일측면에 상기 연결판에 대응하여 복수의 연결홀이 이격거리를 두면서 형성되는 체결판이 상하 2단으로 형성되는 오거드라이브유닛; 일단은 상기 플레이트에 연결되고 타단은 상기 오거드라이브유닛에 연결되어 상기 리더홀더에 대해 상기 오거드라이브유닛이 회동될 수 있도록 하는 액츄에이터; 상기 연결판 및 상기 체결판에 형성되는 상기 연결홀을 상호 맞추어 고정 연결시키게 되는 복수의 연결핀;을 포함하여 이루어져 상기 리더홀더에 연결되는 상기 오거드라이브유닛의 위치를 필요에 따라 조정할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 연결판에는 상기 연결홀들이 형성되는 궤도상에 장공을 이루는 트랙형홀이 형성되어 상기 오거드라이브유닛의 각도조정시 상기 연결홀들에 꽂힌 상기 연결핀은 뽑고 상기 트랙형홀에 연결핀을 꽂아 상기 리더홀더로부터 상기 오거드라이브유닛이 이탈되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 액츄에이터는, 상기 리더홀더의 연결판 사이에 형성되는 고정편에 일단이 연결되고, 상기 체결판 사이에 형성되는 회동편에 타단이 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치는 제방이나 좁은 도로와 같이 공간이 협소한 장소에서 지중차수벽 등을 시공할 때 오거드라이브유닛의 각도를 조정할 수 있음으로 인해 굴착작업의 작업 자유도를 높여 보다 정밀한 작업을 가능하게 한다는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 굴착로드 연결밴드의 설치상태 예시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치에 대한 사용 예시도.
도 3은 본 발명의 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치의 굴착작업 전 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치에서 굴착을 위해 오거드라이브유닛이 회동된 상태를 보여주는 평면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치의 평면도.
도 6은 도5에서 굴착작업을 위해 액츄에이터가 작동되어 오거드라이브유닛이 회동된 것을 보여주는 평면도.
도 7은 리더홀더의 평면도.
도 8은 리더홀더의 측면도.
도 9는 오거드라이브유닛의 평면도.
도 10은 오거드라이브유닛의 측면도.
도 11은 연결핀의 측면도.

이하 본 발명에 의한 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치에 대한 사용 예시도이며, 도 3은 본 발명의 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치의 굴착작업 전 평면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치에서 굴착을 위해 오거드라이브유닛이 회동된 상태를 보여주는 평면도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치의 평면도이며, 도 6은 도5에서 굴착작업을 위해 액츄에이터가 작동되어 오거드라이브유닛이 회동된 것을 보여주는 평면도이며, 도 7은 리더홀더의 평면도이며, 도 8은 리더홀더의 측면도이며, 도 9는 오거드라이브유닛의 평면도이며, 도 10은 오거드라이브유닛의 측면도이고, 도 11은 연결핀의 측면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치는 크레인에 매달려 사용되는 것이며, 크레인(10)은 바퀴를 포함하는 하부체(11)와 하부체(11) 위에 탑재되어 회전될 수 있는 상부체(12)로 이루어진다.

기본적으로 크레인(10)의 상부체(12)는 하부체(11)에 대해 360도 회전이 가능하지만 공간적 제약이 있는 경우에는 제한적인 범위내에서만 동작될 수 밖에 없어 작업상 자유도가 떨어질 수 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 발명은 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치를 개시한다.

크레인(10)의 상부체(12)에 연결되어 수직으로 세워지는 리더(20)가 구비되며, 리더(20)를 따라 교반혼합장치는 상하 움직이면서 굴착을 하게 된다.

보다 구체적으로 본 발명에 의한 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치는 그 구성요소로서 리더홀더(100), 오거드라이브유닛(200), 액츄에이터(300) 및 연결핀(400)을 포함하여 이루어지게 된다.

리더홀더(100)는 크레인(10)에 연결된 리더(20)에 연결되어 교반혼합장치가 승하강될 수 있도록 기능하게 된다.

구체적으로 리더홀더(100)는 사각판상의 플레이트(110)와 플레이트(110)의 일측면에 리더(20)에 연결되는 복수의 아암(120)이 형성된다. 아암(120)은 리더(20)의 양측면을 감싸 위치를 잡을 수 있는 형태이며, 리더(20)를 따라 교반혼합장치의 승하강 이동이 가능하도록 가이드하게 된다.

리더(20)에 안정적인 연결이 이루어지도록 플레이트(110)의 총길이에 걸쳐 다단으로 복수개의 아암(120)이 형성됨이 바람직하고 본 실시예의 경우 3단으로 아암이 형성되는 것을 보여준다.

플레이트(110)의 타측면으로는 상하 2단을 이루는 연결판(130)이 마련된다. 연결판(130)은 판상 형태로서 플레이트(110)의 타측면에 일단이 직각을 이루어 수평방향으로 돌출되게 형성되며, 타단은 가상의 호를 이루는 궤적을 따라 복수의 연결홀(131)이 이격거리를 두면서 형성된다. 연결홀(131)의 갯수나 상호간 이격거리는 다양하게 변형 실시될 수 있다.

오거드라이브유닛(200)이 리더홀더(100)를 통해 연결되는데, 오거드라이브유닛(200)의 하방에는 다수의 굴착로드(210)가 연결되고 오거드라이브유닛(200)에 의해 굴착로드(210)로 동력이 전달되어 회전되어 굴착이 이루어지도록 한다.

오거드라이브유닛(200)의 일측면에 연결판(130)에 대응하는 체결판(220)이 설치되며, 체결판(220) 역시 상하 2단으로 마련되고 체결판(220)에도 복수의 연결홀(221)이 이격거리를 두면서 형성된다.

리더홀더(100)와 오거드라이브유닛(200)은 상호 연결되며, 연결판(130) 및 체결판(220)에 형성되는 연결홀(221)을 통해 서로 결합을 이루게 된다. 이를 위한 연결핀(400)이 마련되며 연결판(130)과 체결판(220)에 형성되는 연결홀(131,221)을 상호 맞추어 연결핀(400)을 꽂게 되면 리더홀더(100)에 대해 오거드라이브유닛(200)은 원하는 각도로 연결될 수 있다.

리더홀더(100)에 연결되는 오거드라이브유닛(200)은 필요에 따라 각도 조절이 가능하며, 오거드라이브유닛(200)의 회동 동작을 위한 액츄에이터(300)가 구비된다.

액츄에이터(300)로 본 실시예에서는 유압실린더를 사용하도록 하며, 액츄에이터(300)의 일단은 리더홀더(100)를 구성하는 플레이트(110)에 연결되고 타단은 오거드라이브유닛(200)에 연결되도록 한다.

유압실린더와 같은 액츄에이터(300)가 작동되면 리더홀더(100)에 대해 오거드라이브유닛(200)은 일정범위내에서 회동됨으로써 오거드라이브유닛(200)에 장착된 굴착로드(210)의 굴착각도를 조정할 수 있게 된다.

보다 바람직하게 연결판(130)에는 연결홀(131)들이 형성되는 궤도상에 장공의 트랙형홀(132)이 형성될 수 있다. 트랙형홀(132)은 오거드라이브유닛(200)의 각도조정시 유용한 것으로 각도조정을 위해 연결홀(131)들에 꽂힌 연결핀(400)을 뽑은 후 액츄에이터(300)를 동작되게 해야 한다. 이때 연결판(130)과 체결판(220)을 통해 연결되었던 오거드라이브유닛(200)이 리더홀더(100)로부터 이탈될 가능성이 있기 때문에 트랙형홀(132)에 연결핀(400)을 꽂아둔 상태로 액츄에이터(300)를 동작되게 하면 오거드라이브유닛(200)은 정상궤도를 이탈하지 않으면서 회동 동작될 수 있는 것이다.

오거드라이브유닛(200)의 각도조절을 위한 액츄에이터(300)는 하나 혹은 두 개가 사용될 수 있다.

하나의 액츄에이터(300)를 사용하는 경우는 도 /과 같이 리더홀더(100)의 연결판(130) 사이에 형성되는 고정편(140)에 액츄에이터(300)의 일단이 연결되게 하며, 타단은 체결판(220) 사이에 형성되는 회동편(230)에 연결되게 할 수 있다.

다른 형태로는 두 개의 액츄에이터(300)를 이용하여 좌우 대칭으로 설치할 수 있는데, 오거드라이브유닛(200)의 좌우 측면과 플레이트(110)의 좌우 끝단에 하나씩의 액츄에이터(300)를 연결 설치하여 사용하도록 한다.

액츄에이터(300)로 사용되는 유압실린더의 동작을 통해서 리더홀더(100)에 연결된 오거드라이브유닛(200)을 원하는 방향으로 회동시킬 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치는 제방이나 폭이 좁은 도로와 같은 곳에서 지중차수벽을 시공하고자 할 때 좁은 공간으로 인해 정확한 위치에 굴착하기 어려울 때 유용하게 사용될 수 있다.

예를 들어 범람을 방지하기 위한 제방의 무너짐을 방지하기 위해 지중차수벽을 시공하는 경우를 간략히 설명하면 다음과 같다.

제방은 강의 수위보다 높게 형성되며 차가 지나다닐 정도의 폭을 갖게 된다. 따라서 제방 위로 크레인이 진입은 할 수 있다.

제방의 유실을 방지하기 위해서는 물과 접하는 제방의 안쪽을 따라 지중 차수벽을 시공해야 한다. 그러나 크레인에 연결되는 일반적인 교반혼합장치는 크레인의 상부체가 회전되는 방향으로만 위치되기 때문에 제방 안쪽 가장자리를 따라 일직선으로 굴착로드를 위치시킬 수가 없다는 문제점이 있다.

이러한 상황에서 본 발명에 따른 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치는 유용하게 사용된다.

제방 위로 크레인을 진입시킨 후 상부체(12)를 적당 각도 회전되게 하여 굴착로드(210)가 제방 안쪽 가장자리 부근에 위치되게 한다.

오거드라이브유닛(200)에 매달린 다수의 굴착로드(210)는 제방 안쪽 가장자리와 경사지게 배치되므로 굴착로드(210)를 제방 안쪽 가장자리와 평행하게 배치한 후 굴착을 해야 한다.

이를 위해 리더홀더(100)와 오거드라이브유닛(200)을 연결하는 연결핀(400)을 뽑은 후 액츄에이터(300)를 작동시켜서 오거드라이브유닛(200)을 적당한 각도로 회전시켜 제방 안쪽 가장자리와 굴착로드(210)가 평행을 이루게 조절한다.

이후 굴착을 위해 연결핀(400)을 다시 꽂아 리더홀더(100)와 오거드라이브유닛(200)을 고정 연결시키도록 한다.

이와 같은 방식으로 굴착을 진행하면 제방 안쪽 가장자리를 따라 일직선으로 지중 차수벽을 무리없이 시공할 수 있게 된다.

본 발명은 제방이나 폭은 좁은 도로 등 작업공간이 충분치 않은 곳에서 지중 차수벽 등의 시공시 효과적으로 사용될 수 있다.

10 : 크레인
11 : 하부체 12 : 상부체
20 : 리더
100 : 리더홀더 110 : 플레이트
120 : 아암 130 : 연결판
131 : 연결홀 132 : 트랙형홀
140 : 고정편
200 : 오거드라이브유닛
210 : 굴착로드 220 : 체결판
221 : 연결홀
230 : 회동편
300 : 액츄에이터
400 : 연결핀

Claims (3)

1. 지중 연속벽이나 지중 차수벽을 시공하기 위해 크레인에 연결되어 수직으로 세워지는 리더를 따라 승하강되는 교반혼합장치에 있어서,
   플레이트의 일측면에 다단으로 상기 리더에 연결되어 승하강이 이루어지도록 하는 복수의 아암과, 상기 플레이트의 타측면에 직각을 이루어 수평방향으로 돌출되되, 가상의 호를 이루는 궤적을 따라 복수의 연결홀이 이격거리를 두면서 형성되는 상하 2단의 연결판을 포함하는 리더홀더;
   하방에 다수의 굴착로드가 연결되며, 일측면에 상기 연결판에 대응하여 복수의 연결홀이 이격거리를 두면서 형성되는 체결판이 상하 2단으로 형성되는 오거드라이브유닛;
   일단은 상기 플레이트에 연결되고 타단은 상기 오거드라이브유닛에 연결되어 상기 리더홀더에 대해 상기 오거드라이브유닛이 회동될 수 있도록 하는 액츄에이터;
   상기 연결판 및 상기 체결판에 형성되는 상기 연결홀을 상호 맞추어 고정 연결시키게 되는 복수의 연결핀;을 포함하여 이루어져 상기 리더홀더에 연결되는 상기 오거드라이브유닛의 위치를 필요에 따라 조정할 수 있도록 하되,
   상기 연결판에는 상기 연결홀들이 형성되는 궤도상에 장공을 이루는 트랙형홀이 형성되어 상기 오거드라이브유닛의 각도조정시 상기 연결홀들에 꽂힌 상기 연결핀은 뽑고 상기 트랙형홀에 연결핀을 꽂아 상기 리더홀더로부터 상기 오거드라이브유닛이 이탈되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 액츄에이터는,
   상기 리더홀더의 연결판 사이에 형성되는 고정편에 일단이 연결되고, 상기 체결판 사이에 형성되는 회동편에 타단이 연결되도록 형성되거나,
   상기 오거드라이브유닛의 좌우 측면과 상기 플레이트의 좌우 끝단에 하나씩의 액츄에이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 각도조절이 가능한 지반보강용 교반혼합장치.
   
   
   
   

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