KR101773841B1

KR101773841B1 - 앵커플레이트 없이 드레인재를 지중에 매설하는 드레인재 타설장치

Info

Publication number: KR101773841B1
Application number: KR1020160058997A
Authority: KR
Inventors: 한상남
Original assignee: 주식회사 준건설
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-09-13

Abstract

본 발명은 앵커플레이트 없이 드레인재를 지중에 매설할 수 있도록 하는 드레인재 임시고정장치(1146)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
드레인재 임시고정장치(1146)는, 드레인 케이싱(1204)의 통공부(1208)를 관통하여 설치되는 축봉(1148)과, 상기 축봉의 상단부에 고정되는 유압실린더(1223)와, 상기 축봉의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 유동하는 것을 제어하기 위하여 상기 축봉의 하단으로부터 30-150cm 상측에 유동 방지체(1148a)를 구비하고, 상기 드레인 케이싱의 하단에는 그 드레인 케이싱의 하단 일측에 힌지(1305a) 결합되어 드레인 케이싱의 하단 통공부를 개폐하는 슈(1305)가 구비된다.

Description

앵커플레이트 없이 드레인재를 지중에 매설하는 드레인재 타설장치{Drain board installing device without anchor plate}

본 발명은 연약지반이나 습지 등을 개량하는데 이용되는 드레인재를 지중에 매설하는 드레인재 타설장치에 관련된 것이고, 더 상세히는 앵커플레이트 없이도 안정적으로 드레인재를 지중에 매설할 수 있는 드레인재 타설장치를 제공하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반이나 습지를 개량하기 위한 공법으로는 드레인 공법이 알려져 있다.

드레인 공법은 연약지반 내에 함유된 과잉 공극수를 배출하여 지반을 강화하는 일반적인 기술이다. 도 1 및 도 2를 참고하여 그 기술을 개략적으로 설명한다.

도 1은 일반적인 드레인재 타설장치의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래 드레인재 임시고정장치의 한 예를 나타내는 도면이다.

종래 드레인재 타설장치(201)는 리더(202)와 드레인 케이싱 고정홀더(203), 드레인재 임시고정장치(146)가 설치된 드레인 케이싱(204), 드레인재가 감겨있는 릴 장치(206)로 구성된다. 릴 장치(206)는 설정된 장력(한 예로 5~10kg) 이상의 힘으로 당길 경우 릴 장치의 릴이 역회전 가능하도록 구성된다. 리더(202)는 드레인재 타설장치의 본체에 각도 조정이 가능한 상태로 입설되고, 그 리더의 상하 방향을 따라 상기 드레인 케이싱 고정홀더(203)가 승강 이동 가능하도록 구성된다. 상기 드레인 케이싱 고정홀더는 와이어(233)가 권선된 활차(244)에 고정되어 유압실린더(245)로 간접 구동하거나, 와이어 없이 드레인 케이싱 고정홀더에 유압실린더를 직접 고정하여 구동할 수 있다. 상기 드레인 케이싱 고정홀더(203)에는 드레인 케이싱(204)이 착탈 가능한 상태로 고정되고, 드레인 케이싱은 내부에 릴 장치(206)를 통하여 드레인재가 공급되는 통공부(208)가 형성된다.

종래 드레인재 임시고정장치(146)는 드레인 케이싱의 통공부를 관통하는 판상의 아암(148)과, 상기 아암의 상단부와 고정된 상태로 드레인 케이싱 고정홀더(203)에 설치되는 유압실린더(223)와, 상기 유압실린더(223)의 구동을 제어하는 컨트롤박스(224)와, 상기 아암의 하단부에 고정되는 봉 형상의 지지체(147)로 이루어진다. 상기 컨트롤박스(224)는 유압실린더(223)의 구동을 제어하기 위한 것으로 유선 또는 무선에 의하여 작동된다.

아암의 단부에 고정되는 지지체(147)는 통공부(208)를 통하여 공급되는 드레인재의 끝 단부를 U자형으로 감아 그 끝단을 통공부(208)에 다시 끼워 넣음으로써 드레인재가 위로 올라가지 않도록 임시 고정하는 하는 역할을 함과 동시에 유압실린더(223)의 구동에 따라 드레인 케이싱(204)의 하단부 면에 걸려 접촉되었을 때 드레인 케이싱의 단부에 형성된 홈(154)에 안착되어 드레인 케이싱의 통공부를 차폐할 수 있도록 구성된다.

상기 지지체(147)는 드레인 케이싱(204)을 지중에 삽입한 후 인발할 때 소정의 인발거리(20-100cm) 동안만큼 U자형으로 감겨있는 드레인재의 단부를 지중의 지면에 누르고 있도록 유압실린더(223)의 구동에 의하여 드레인 케이싱(204)의 하단으로부터 아래쪽으로 돌출 가능하게 구성된다. 도 1에서 설명되지 않은 부호 9는 연약지반, 10은 복토층, 11은 배수층, 105는 드레인재를 각각 나타낸다.

상기와 같이 구성되는 종래 드레인재 임시고정장치(146)는 드레인 케이싱(204)이 지중으로 삽입되는 과정에서 토사의 압력이 봉 형상의 지지체(147)에 집중되므로 쉽게 변형되거나 그 압력의 여파가 드레인 케이싱의 통공부에 위치하는 판상의 아암(148) 부분까지 영향을 미쳐 심하게 구부러지는 문제점이 발생할 뿐만 아니라, 지지체(147)에 U자형으로 감겨 고정되는 드레인재가 드레인 케이싱의 단부로부터 노출되는 구조이므로 토사와의 마찰이나 압력에 의하여 그 드레인재의 고정부가 쉽게 파단되는 문제점이 발생한다.

또, 봉 형상의 지지체(147)가 드레인 케이싱의 하단 통공부를 차폐할 수 있는 크기로 구성되기 때문에 지중으로부터 드레인 케이싱(204)을 인발하는 과정에서도 지지체(147)와 아암(148)의 단부에 토압이 크게 작용하여 지지체 및 아암이 구부러지거나 변형되는 문제점이 발생한다.

대한민국 특허등록번호 10-0622233호 대한민국 특허등록번호 10-0839729호 대한민국 특허공개번호 2008-0043073호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 드레인재 임시고정장치의 동작 신뢰성을 크게 개선할 수 있는 드레인재 타설장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 시공시 드레인 케이싱 주위의 토압이나 드레인 케이싱의 통공부 내로 침투하는 뻘 등의 토사에 영향받지 않고 안정적으로 동작할 수 있는 드레인재 임시고정장치를 구비한 드레인재 타설장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 앵커 플레이트를 사용하지 않고 드레인재의 단부를 목표 심도 위치에 정확히 앵커링할 수 있는 드레인재 임시고정장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 목적 달성을 위하여 리더를 따라 승강 이동이 가능하도록 구성되는 드레인 케이싱 고정홀더와, 상기 드레인 케이싱 고정홀더에 장착되고 내부에 통공부를 갖는 드레인 케이싱과, 상기 드레인 케이싱의 통공부를 통하여 드레인재를 공급하는 릴 장치와, 상기 드레인 케이싱의 단부에 상기 드레인재의 단부를 고정할 수 있는 드레인재 임시고정장치를 구비하는 드레인재 타설장치에 있어서,

상기 드레인재 임시고정장치는 상기 드레인 케이싱의 통공부를 관통하여 설치되는 축봉과, 상기 축봉의 상단부에 고정되는 축봉의 승강장치와, 상기 드레인 케이싱의 하단 일측에 힌지 결합되어 상기 드레인 케이싱의 하단 통공부를 개폐하는 슈가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 축봉의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 유동하는 것을 제어하기 위하여 상기 축봉의 하단으로부터 30-150cm 상측에 유동 방지체가 고정되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 축봉의 승강장치는 유압실린더로 이루어지고, 상기 유압실린더는 상기 유동 방치체가 상기 드레인 케이싱의 통공부 외측으로 노출되지 않으면서 상기 축봉의 끝 단부가 적어도 상기 드레인 케이싱의 단부 외측으로 20-100cm 노출가능하게 하는 제1 행정거리 모드와, 상기 유동 방지체가 상기 드레인 케이싱의 통공부 외측으로 노출가능하게 하는 제2 행정거리 모드를 선택하여 구동할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 드레인재 임시고정장치는 상기 드레인 케이싱의 통공부 내에 부착된 뻘을 제거하기 위한 뻘 제거유닛을 구비하고, 상기 뻘 제거유닛은 상기 유동 방지체에 착탈 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 드레인재 임시고정장치는, 드레인 케이싱의 통공부를 관통하여 설치되는 축봉과, 상기 축봉의 상단부에 고정되는 유압실린더와, 상기 축봉의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 유동하는 것을 제어하기 위하여 상기 축봉의 하단으로부터 30-150cm 상측에 유동 방지체를 구비하고, 상기 드레인 케이싱의 하단에는 그 드레인 케이싱의 하단 일측에 힌지 결합되어 상기 드레인 케이싱의 하단 통공부를 개폐하는 슈를 구비함으로써,

드레인 케이싱 주위의 토압이나 드레인 케이싱의 통공부 내로 침투하는 토사에 영향받지 않고 안정적으로 동작할 수 있는 드레인재 타설장치를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 앵커 플레이트 없이 드레인재의 단부를 원하는 심도에 안정적으로 앵커링할 수 있는 드레인재 임시고정장치를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 드레인재의 단부에 앵커 플레이트를 고정하지 않은 상태에서도 지중으로 부터 드레인 케이싱을 인발시 드레인재가 함께 따라 올라오는 공상 현상을 방지할 수 있는 드레인재 타설장치를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 드레인재 타설장치의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 드레인재 임시고정장치를 나타내는 입체도.
도 3은 본 발명의 드레인재 임시고정장치를 나타내는 입체도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 드레인재 임시고정장치를 이용하여 드레인재를 지중에 삽입하는 과정을 설명하기 위한 모식도.
도 5는 본 발명의 뻘 제거유닛을 나타내는 입체도.
도 6은 본 발명의 뻘 제거유닛이 유동 방지체에 결합된 상태를 나타내는 도면.

본 발명의 드레인재 타설장치를 구성하는 리더, 드레인 케이싱, 드레인 케이싱 고정홀더, 릴 장치, 와이어가 권선된 활차, 상기 활차를 구동하는 유압실린더는 종래 기술의 도 1 구조와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하고,

도 3 내지 도 6을 참고하여 종래 기술과 차별화되는 본 발명의 기술 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 드레인재 임시고정장치(1146)는 도 3과 같이 드레인 케이싱(1204)의 통공부(1208)를 관통하는 축봉(1148)과, 상기 축봉의 하단으로부터 약30-150cm 떨어진 위치에 상기 축봉의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 유동하는 것을 방지하기 유동 방지체(1148a)를 구비한다. 상기 축봉(1148)은 일체형의 봉으로 구성하여도 되고, 소정 길이(예를 들어 1m)의 단위 봉을 용접하여 연결하거나 나사 체결하여 연결하는 구조로 구성하여도 된다.

또, 상기 유동 방지체(1148a)는 한 예로 사각 봉을 축봉에 십자 형태로 용접 고정하여 구성할 수 있다. 상기 유동 방지체(1148a)는 축봉(1048)의 단부가 드레인 케이싱의 통공부 내에서 큰 진폭으로 유동하는 것을 방지하고, 드레인재의 단부를 U자형으로 접어 그 축봉의 단부에 고정할 때 드레인재의 끝 부분을 통공부(1208) 내에 쉽게 끼워 넣을 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 작용한다.

도 1의 릴 장치에 감긴 드레인재(105)는 상기 드레인 케이싱(1204)의 상단 통공부(1208)를 통하여 공급된다.

상기 드레인 케이싱(1204)의 하단에는 통공부(1208)를 개폐하는 슈(1305)가 설치된다. 상기 슈(1305)는 외력이 작용하지 않는 경우 자중에 의하여 소정각도(약 70°) 만큼 회동하여 통공부(1208)가 개방될 수 있도록 드레인 케이싱(1204)의 하단 일측에 힌지(1305a)를 개재하여 고정된다. 슈(1305)의 개방각도를 약 70°전후로 설정하면 드레인 케이싱(1204)의 하강으로 슈(1305)가 지상의 지면과 접촉되었을 때 슈(1305)의 역 회동이 원활하게 이루어져 통공부(1208)의 차폐를 용이하게 할 수 있다.

또, 상기 축봉의 상단부에는 축봉의 승강장치가 구성되는데, 상기 축봉의 승강장치는 상기 축봉의 상단과 연결되어 드레인 케이싱 고정홀더(1203)에 설치되는 유압실린더(1223)로 이루어지고, 상기 유압실린더(1223)의 구동은 컨트롤박스(1224)에 의해 유선 또는 무선으로 제어된다.

상기 컨트롤박스(1224)에 의해 제어되는 유압실린더(1223)는 상기 유동 방지체(1148a)가 상기 드레인 케이싱(1204)의 통공부(1208) 외측으로 노출되지 않으면서 상기 축봉(1148)의 하측 단부가 상기 드레인 케이싱의 하단부 외측으로 최대 약 20-100cm 노출가능하게 하는 제1 행정거리 모드와, 상기 유동 방지체(1148a)가 상기 드레인 케이싱의 통공부(1208) 외측으로 노출가능하게 하는 제2 행정거리 모드를 선택하여 구동할 수 있도록 구성된다.

상기 유압실린더(1223)의 제1 행정거리 모드는 정상적인 드레인재 삽입 작업에 이용되는 모드이고, 제2 행정거리 모드는 작업 후 드레인 케이싱의 통공부(1208) 내벽에 달라붙은 뻘을 제거할 때 이용되는 모드이다.

먼저, 도 4a 내지 도 4e를 참고하여 상기 제1 행정거리 모드로 구동되는 본 발명의 드레인재 임시고정장치(1146)의 동작 과정을 설명한다.

도 4a와 같이 드레인 케이싱(1204)의 하단부와 나란하게 축봉(1148)의 단부가 위치하도록 유압실린더(1223)를 구동한 후, 작업자가 드레인재(105)의 단부를 축봉(1148)의 단부에 U자형으로 감싸 약 10-40cm정도 드레인 케이싱의 하단 개구부에 끼워 넣어주면 릴 장치(도 1 참조)의 역구동 장력에 의하여 드레인재(105)가 상측 방향으로 팽팽하게 당겨지므로 축봉(1148)의 단부에 U자형으로 감겨있는 드레인재의 단부가 드레인 케이싱의 통공부 내측 벽에 걸려 더 이상 통공부 위쪽으로 딸려 올라가지 않고 임시고정된다. 드레인재의 단부가 드레인 케이싱(1204)의 하단 내측에 임시고정된 상태에서 드레인 케이싱(1204)을 위치 이동시켜 배수층(11) 면 쪽으로 하강시키면 힌지(1305a) 결합된 슈(1305)가 배수층(11) 면에 접촉됨과 동시에 드레인 케이싱(1204)의 하단 통공부가 슈(1305)에 의하여 차폐된다.

이어서, 도 4b와 같이 배수층(11), 복토층(10), 연약지반(9) 등으로 이루어진 지층의 소정 깊이까지 드레인 케이싱(1204)을 삽입한다. 상기 드레인 케이싱(1204)의 삽입 과정에서 U자형으로 감긴 드레이재의 단부는 드레인 케이싱의 외부로 노출되지 않고 드레인 케이싱의 하단 통공부 내에서 축봉(1148)의 단부에 의하여 안전하게 임시고정되어 있는 상태를 유지하고, 동시에 드레인 케이싱의 하단 통공부는 슈(1305)에 의해 차폐된 상태를 유지하므로 드레인재의 단부가 토사와의 마찰이나 토압에 의하여 파단되는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 도 4c와 같이 드레인 케이싱(1204)을 1차로 약 20-100cm 정도 인발함과 동시에 유압실린더(1223)를 구동하여 그 인발 거리만큼 축봉(1148)을 드레인 케이싱(1204)의 인발 방향과 반대 방향으로 밀어내면 슈(1305)가 개방되고 드레인재의 단부는 드레인 케이싱의 최초 인발 위치에서 돌출된 축봉의 단부에 눌려 임시고정된 상태를 유지한다.

상기 도 4c의 상태에서 드레인 케이싱(1204)을 1차 인발에 연속하여 2차 인발하면 도 4d와 같이 지중에 노출된 드레인재(105)가 토압에 의하여 순식간에 매립되면서 드레인재(105)의 단부가 지중에 앵커링된다.

이어서, 도 4e와 같이 드레인 케이싱(1204)이 지중으로부터 지상으로 인발된 후에는 작업자가 드레인재(105)의 C 부분을 절단한 후, 도 4a와 같은 과정을 거쳐 드레인재의 단부를 드레인 케이싱에 임시 고정하고, 드레인 케이싱의 위치를 이동시켜 동일한 작업을 반복한다.

한편, 상기 도 4a 및 도 4e의 과정을 거쳐 드레인재 삽입 작업을 반복하는 회수가 많아지면 슈(1305)에 의하여 드레인 케이싱의 하단 통공부(1208)가 차폐된다 하더라도 틈새를 통하여 통공부(1208) 내로 뻘이 침투하여 내벽에 달라붙는 경우가 발생할 수 있다. 뻘이 침투하여 내벽에 달라붙는 위치는 하단 통공부로부터 상단 쪽으로 1.5m 이내에 집중되는 경우가 많다.

드레인재 삽입 작업을 일시 중지하고 통공부(1208) 내벽에 달라붙은 뻘을 제거할 때는 유압실린더(1223)의 제2 행정거리 모드가 이용된다.

즉, 도 5와 같이 구성되는 뻘 제거유닛(500)을 유동 방지체(1148a)에 장착하기 위해 유압실린더(1223)의 제2 행정거리 모드가 이용된다. 상기 뻘 제거유닛(500)은 드레인 케이싱의 통공부에 삽입되어 통공부 내벽에 달라붙어 있는 뻘을 제거하기 위한 것으로 유동 방지체(1148a)에 착탈 가능하도록 고정되는 지지체(510)와, 상기 지지체의 양단에 직각 방향으로 연장되어 구성되는 한쌍의 빗살체(520)로 이루어진다.

상기 뻘 제거유닛(500)은 유압실린더(1223)를 이용하여 도 6과 같이 드레인 케이싱(1204)의 통공부 외부로 유동 방지체(1148a)를 노출시킨 후 그 유동 방지체(1148a)에 지지체(510)를 끼워 장착하고, 뻘 제거유닛(500)을 드레인 케이싱의 통공부(1208) 내로 진입시켜 축봉(1148)을 2-3회 소정 거리만큼 진퇴시키면 빗살체(520)에 의하여 드레인 케이싱의 통공부(1208)의 내벽에 달라붙어 있는 뻘이 긁혀 제거된다.

뻘이 제거된 후에는 유동 방지체(1148a)를 다시 드레인 케이싱(1204)의 외부로 노출시킨 후 뻘 제거유닛(500)을 분리한다. 뻘 제거유닛(500)은 드레인 케이싱(1204) 내에 드레인재(105)가 투입되어 있는 상태에서 장착하여도 구동에 아무런 지장이 없으므로, 필요에 따라서는 유동 방지체(1148a)에 뻘 제거유닛(500)을 장착한 상태에서 도 4a 내지 도 4e의 작업 공정을 실시하여도 된다.

이상 설명한 본 발명의 드레인재 임시고정장치(1146)는 상기 예시된 도면 구조 및 설명 내용에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 청구범위와 목적의 범주 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

9 - 연약지반 10 - 복토층
11 - 배수층 105 - 드레인재
146,1146 - 드레인재 임시고정장치 201 - 드레인재 타설장치
202 - 리더 203,1203 - 드레인 케이싱 고정홀더
204,1204 - 드레인 케이싱 206 - 릴 장치
208,1208 - 드레인 케이싱의 통공부 223,245,1223 - 유압실린더
233,1233 - 와이어 244 - 활차
500 - 뻘 제거유닛 510 - 지지체
520 - 빗살체 1148 - 축봉
1148a - 유동 방지체 1305 - 슈
1305a - 힌지

Claims

리더를 따라 승강 이동이 가능하도록 구성되는 드레인 케이싱 고정홀더와, 상기 드레인 케이싱 고정홀더에 장착되고 내부에 통공부를 갖는 드레인 케이싱과, 상기 드레인 케이싱의 통공부를 통하여 드레인재를 공급하는 릴 장치와, 상기 드레인 케이싱의 단부에 상기 드레인재의 단부를 고정할 수 있는 드레인재 임시고정장치를 구비하는 드레인재 타설장치에 있어서,
상기 드레인재 임시고정장치는 일단부가 상기 드레인 케이싱의 통공부를 관통하여 상기 드레인 케이싱의 상단 쪽으로 노출되고, 타단부가 상기 드레인 케이싱의 통공부를 관통하여 상기 드레인 케이싱의 하단 쪽으로 노출가능하고, 상기 드레인 케이싱의 길이 방향에 대하여 직각 방향으로 상기 드레인 케이싱의 하단 통공부 내에서 유동하는 것을 방지하기 위하여 그 타단부로부터 30-150cm 상측에 유동 방지체가 고정되는 축봉과,
상기 드레인 케이싱의 통공부 내에 부착된 뻘을 제거하기 위하여 상기 유동 방지체에 착탈 가능하도록 구성되는 빗살형의 뻘 제거유닛과,
상기 축봉의 일단부에 고정되어 그 축봉을 상,하방향으로 이동시키는 유압실린더와,
상기 드레인 케이싱의 하단 일측에 힌지 결합되어 상기 드레인 케이싱의 하단 통공부를 개폐하는 슈가 구비되는 것을 특징으로 하는 앵커플레이트 없이 드레인재를 지중에 매설하는 드레인재 타설장치.
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제1항에 있어서,
상기 유압실린더는 상기 유동 방지체가 상기 드레인 케이싱의 통공부 외측으로 노출되지 않으면서 상기 축봉의 끝 단부가 적어도 상기 드레인 케이싱의 단부 외측으로 20-100cm 노출가능하게 하는 제1 행정거리 모드와, 상기 유동 방지체가 상기 드레인 케이싱의 통공부 외측으로 노출가능하게 하는 제2 행정거리 모드를 선택하여 구동할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 앵커플레이트 없이 드레인재를 지중에 매설하는 드레인재 타설장치.
삭제