KR102094999B1 - 연약지반 개량용 진동회전 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반 개량용 진동회전 장비에 관한 것으로서, 광폭 트랙을 장착한 무한궤도식 차량; 상기 차량의 일 측에 수직 방향으로 설치되되, 일 면에 체인 레일이 형성되고, 양 측면에 가이드 레일이 형성된 리더; 상기 리더의 길이 방향을 따라 승강되고, 연약지반을 천공하기 위한 진동회전부; 상기 진동회전부의 상부에 설치되고, 상기 리더의 체인 레일 및 가이드 레일을 따라 구동하여 승강됨에 따라 상기 진동회전부를 승강시키는 승강구동부를 포함하고, 상기 진동회전부는, 상기 승강구동부의 승강에 따라 연동되면서 연약지반에 천공 홀을 형성하는 일정 길이의 프로브와, 상기 프로브와 나란하게 배치되어 형성되되, 내부에 보강재 투입 공간이 형성된 보강재 공급관 및, 상기 보강재 공급관의 개도량을 조절하기 위한 개도량 조절부를 포함한다.

Description

연약지반 개량용 진동회전 장비{Vibration-rotation apparatus for improving soft ground}

본 발명은 연약지반 개량용 진동회전 장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연약지반을 개량하기 위하여 진동회전 장비를 연약지반 상에 천공한 후, 다시 지상으로 빼내는 과정에서 자갈 등의 보강재가 천공 홀의 하부로부터 충진이 이루어지도록 함으로써, 더욱 안정적인 보강 파일이 형성되도록 한 연약지반 개량용 진동회전 장비에 관한 것이다.

일반적으로, 연약지반을 개량하기 위한 시공장비는, 광폭 트랙을 장착한 무한궤도식 차량과, 이 무한궤도식 차량의 일 측에 수직 방향으로 설치된 리더와, 이 리더의 길이 방향으로 승강되며 선단에는 연약지반을 천공하기 위한 슈 및 프로브와, 이 슈 및 프로브의 상부에 설치되어 진동을 통해 슈 및 프로브를 연약지반의 지중에 관입 및 다짐 작용을 발생시키는 진동 헤머를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

따라서, 연약지반을 개량하기 위한 종래의 시공장비는, 진동 헤머를 기동함에 따라 발생하는 진동 및 다짐작용으로 인해 슈 및 프로브를 지중으로 관입 또는 인발을 반복함으로써, 자갈 등에 의한 보강부재 파일을 시공하여 연약지반을 개량하게 된다.

도 1의 (a) 내지 (d)는 종래의 시공장비를 이용하여 연약지반 상에 보강부재 파일을 시공하는 과정을 순차적으로 도시한 것으로서, 먼저 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 연약지반(15) 상에 시공장비 즉, 슈(12)와 프로브(14)를 관입시켜서 천공 홀(16)을 형성하고, 천공 홀(16)의 선단을 통해 자갈 등의 보강부재(22)를 인입시킨 후, 진동 해머를 기동시키면서 서서히 인출하게 되면, 도 1의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 자갈 등의 보강부재(22)가 천공 홀(16) 내에서 진동에 의해 확장되면서 보강부재 파일(20)을 형성하게 됨으로써, 연약지반(15)을 보강하게 된다.

그러나, 종래의 시공장비는, 천공 홀의 선단에서 자갈 등의 보강부재가 하향으로 인입이 이루어지게 되는바, 그 인입 과정에서 시공장비의 슈 및 프로브와의 간섭을 일으키게 되어 원활한 인입이 이루어지지 않게 됨은 물론, 하향으로 인입되는 보강부재들에 의해 시공장비의 인출이 제대로 이루어지지 않게 되어 그 시공성이 좋지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 시공장비의 슈와 프로브가 낙하되는 보강부재들과의 충돌을 일으킴에 따라 시공장비가 손상되는 등의 문제도 발생되었다.

또한, 종래의 시공장비는, 진동회전 장비의 슈와 프로브를 연약지반 상에 관입시키거나 인발시킬 때, 유압에 의해 진동회전 장비가 승강되도록 구성됨에 따라, 별도의 유압발생 장치 및 유압 탱크 등을 구비하여야 함으로써, 그 전체적인 설비가 복잡하고, 유압계통 라인의 이상 발생 시, 그 시공이 원활히 이루어지지 않게 되는 문제점도 있었다.

한국공개특허 제10-2010-0136603호(2010.12.29.)

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 연약지반을 개량하기 위하여 진동회전 장비를 연약지반 상에 천공한 후, 다시 지상으로 빼내는 과정에서 자갈 등의 보강재가 천공 홀의 하부로부터 충진이 이루어지도록 함으로써, 더욱 안정적인 보강부재 파일이 형성되도록 한 연약지반 개량용 진동회전 장비를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 진동회전 장비가 유압이 아닌 기계식에 의해 수직 방향으로 승강이 이루어지도록 함으로써, 전체적인 설비의 구조를 간단히 하도록 함은 물론, 진동회전 장비가 수직 상태를 유지한 상태에서 연약지반에 대하여 관입 및 인발이 이루어지도록 하여 결국 작업 성능을 향상시킬 수 있는 연약지반 개량용 진동회전 장비를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 연약지반 상에 보강부재 파일이 충진되는 과정을 실시간으로 확인할 수 있음은 물론 이에 따라 보강부재 파일의 충진량을 조절할 수 있도록 함으로써, 보다 안정된 상태로 연약지반을 보강할 수 있도록 한 연약지반 개량용 진동회전 장비를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비는, 광폭 트랙을 장착한 무한궤도식 차량; 상기 차량의 일 측에 수직 방향으로 설치되되, 일 면에 체인 레일이 형성되고, 양 측면에 가이드 레일이 형성된 리더; 상기 리더의 길이 방향을 따라 승강되고, 연약지반을 천공하기 위한 진동회전부; 상기 진동회전부의 상부에 설치되고, 상기 리더의 체인 레일 및 가이드 레일을 따라 구동하여 승강됨에 따라 상기 진동회전부를 승강시키는 승강구동부를 포함하고, 상기 진동회전부는, 상기 승강구동부의 승강에 따라 연동되면서 연약지반에 천공 홀을 형성하는 일정 길이의 프로브와, 상기 프로브와 나란하게 배치되어 형성되되, 내부에 보강재 투입 공간이 형성된 보강재 공급관 및, 상기 보강재 공급관의 개도량을 조절하기 위한 개도량 조절부를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 승강구동부는, 구동모터와, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전이 이루어지는 스프로켓과, 상기 구동모터 및 스프로켓을 감싸는 하우징, 및 상기 하우징의 양 측면으로부터 연장형성되는 제1 가이드 연장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 리더의 일 면에는, 수직의 길이 방향을 따라 체인 레일이 설치되어, 상기 스프로켓과 치합이 이루어지고, 상기 리더의 양 측면에는, 상기 제1 가이드 연장부의 수직 방향 승강을 안내하기 위한 가이드 레일이 설치될 수 있다.

한편, 상기 개도량 조절부는, 상기 보강재 공급관의 내부를 차폐 또는 개방시키는 개폐밸브와, 전기적 신호에 의해 회전이 이루어지는 모터부, 및 상기 모터부와 개폐밸브를 연결하는 연결 축을 포함할 수 있다.

이 때, 입력 신호에 의해 상기 모터부의 작동을 제어하는 제어부와, 상기 제어부로 입력신호를 입력하는 입력부와, 상기 제어부로 입력된 입력신호를 저장하는 저장부 및, 상기 제어부의 제어에 의한 상기 모터부의 작동에 의해 연약지반 상으로 보강재가 공급되어 형성되는 보강부재 파일의 개량 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비에 의하면, 연약지반을 개량하기 위하여 진동회전 장비를 연약지반 상에 천공시킨 후, 다시 지상으로 빼내는 과정에서 자갈 등의 보강재가 천공 홀의 하부로부터 충진이 이루어지게 됨으로써, 더욱 안정적인 보강부재 파일이 형성되는 효과가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비에 의하면, 진동회전 장비가 유압이 아닌 기계식에 의해 리더를 따라 수직 방향으로 승강이 이루어지게 됨으로써, 전체적인 설비의 구조가 간단해짐에 따라 설비비가 줄어들게 됨은 물론, 진동회전 장비가 수직 상태를 유지한 상태에서 연약지반에 대하여 관입 및 인발이 이루어지게 되어 작업 성능이 향상되는 유용한 효과가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비에 의하면, 연약지반 상에 보강부재 파일이 충진되는 과정이 디스플레이부에 의해 실시간으로 확인될 수 있음은 물론 이에 따라 보강부재 파일의 충진량을 조절할 수 있게 됨으로써, 보다 안정된 상태로 연약지반을 보강할 수 있게 되는 효과도 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 종래의 시공장비를 이용하여 연약지반을 개량하는 과정을 순차적으로 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비의 전체 구성도.
도 3은 도 2의 요부 확대도.
도 4는 도 2의 요부 평면도.
도 5는 도 2에서 개도량 조절부의 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비의 제어 관계를 개략적으로 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비를 이용하여 연약지반을 개량하는 과정을 순차적으로 도시한 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 연약지반 개량용 진동회전 장비를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비의 전체 구성도이고, 도 3은 도 2의 요부 확대도이며, 도 4는 도 2의 요부 평면도이다.

또한, 도 5는 도 2에서 개도량 조절부의 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비의 제어 관계를 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비를 이용하여 연약지반을 개량하는 과정을 순차적으로 도시한 개략도이다.

먼저, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)는, 광폭 트랙을 장착한 무한궤도식 차량(110)과, 이 무한궤도식 차량(110)의 일 측에 수직 방향으로 설치된 리더(120)와, 이 리더(120)의 길이 방향을 따라 승강되며 연약지반을 천공하기 위한 프로브(210) 및 슈(212)가 형성되는 진동회전부(200)와, 이 진동회전부(200)의 상부에 설치되고 리더(120)와 기계식으로 접촉하여 구동됨에 따라 진동회전부(200)를 승강시키는 승강구동부(300)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

리더(120)의 일 면, 즉 진동회전부(200)와 마주보는 일 면에는 길이 방향을 따라 체인 레일(122)이 수직 선상으로 설치되고, 리더(120)의 양 측면에는 길이 방향을 따라 봉 형상의 가이드 레일(124)이 설치될 수 있다.

한편, 승강구동부(300)는, 전기적 신호에 의해 구동이 이루어지는 구동모터(340)와, 이 구동모터(340)의 구동에 의해 회전이 이루어지는 스프로켓(330)과, 구동모터(340) 및 스프로켓(330)을 감싸는 하우징(310)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시 예를 뒷받침하기 위한 도면에서는, 구동모터(340) 및 스프로켓(330)이 상하에 걸쳐 2쌍으로 구비된 것을 일 예로 도시하였으나, 이는 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 그 개수는 가감될 수 있다.

이 때, 하우징(310)의 양 단에는 대략 ㄷ자 형상의 제1 가이드 연장부(320)가 연장 형성되어, 리더(120)의 양 측면에 형성된 가이드 레일(124)을 감싼 상태를 이룰 수 있다.

또한, 리더(120)의 일 면에 형성되는 체인 레일(122)에는 상하 방향으로 일정 간격을 두고 복수의 걸림 홈(123)이 형성되는데, 이 복수의 걸림 홈(123)들은 스프로켓(330)과 치합이 이루어지게 된다.

따라서, 구동모터(340)에 전기적 신호를 인가하여 구동모터(340)를 작동시키게 되면, 구동모터(340)의 작동에 의해 스프로켓(330)이 정,역회전하게 되고, 스프로켓(330)의 정,역회전에 따라 스프로켓(330)은 리더(120)의 일 면에 수직 방향으로 형성된 체인 레일(122)의 걸림 홈(123)들과 순차적으로 치합이 이루어지게 됨으로써, 리더(120) 및 체인 레일(122)을 따라 승강이 이루어질 수 있게 된다.

이 때, 하우징(310)의 양 측면에 연장되어 형성된 제1 가이드 연장부(320)는 리더(120)의 양 측면에 길이 방향으로 형성된 가이드 레일(124)을 따라 승강이 이루어지게 됨으로써, 구동승강부는 리더(120)를 따라 기계식으로 승강이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 진동회전부(200)는, 상단 측에 배치되는 제1 지지부(220)와, 이 제1 지지부(220)의 측 방향으로 연장형성되어 리더(120)의 가이드 레일(124)을 감싸는 형태로 구성되어 가이드 레일(124)을 따라 승강이 이루어지는 제2 가이드 연장부(224)와, 제1 지지부(220)에 의해 지지되고 전기적 신호에 의해 진동 및 회전력을 제공하는 구동부(222)와, 이 구동부(222)의 저부로부터 길이 방향으로 연장되어 형성되는 프로브(210) 및 프로브(210)의 선단에 형성되는 슈(212)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 진동회전부(200)는, 리더(120)의 하단 측 일 면으로부터 측 방향으로 연장되어설치되는 제2 지지부(230)와, 이 제2 지지부(230)로부터 측 방향으로 연장형성되어 형성되되, 진동회전부(200)가 승강 가능하도록 감싼 상태로 형성되어, 진동회전부(200)의 수직 방향 승강을 가이드 하기 위한 가이드 홀더(232)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 진동회전부(200)의 프로브(210) 일측에는, 제1 지지부(220)의 상부 측에 형성되는 호퍼(400)로부터 공급되는 보강재가 공급되기 위한 보강재 공급관(410)이 나란하게 형성될 수 있다.

즉, 진동회전부(200)의 프로브(210) 일측에는, 호퍼(400)로부터 공급되는 보강재가 투입되어 통과되기 위한 보강재 투입 공간(412)이 형성된 보강재 공급관(410)이 나란하게 배치되는 형태로 형성될 수 있다.

따라서, 슈(212)는 프로브(210)의 선단과 보강재 공급관(410)의 선단에 걸쳐 형성될 수 있다.

여기서, 보강재 공급관(410)의 단부 측에는 전기적 신호에 의해 회전됨에 따라 보강재 공급관(410)의 개도량을 조절할 수 있도록 하는 개도량 조절부(420)가 설치될 수 있다.

즉, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 개도량 조절부(420)는 보강재 공급관(410) 내에 배치되어 회전됨에 따라 보강재 공급관(410)의 내부 공간을 차폐시키거나 또는 회전 각도에 따라 개도량을 조절할 수 있도록 하는 개폐밸브(424)와, 프로브(212)의 내측에 배치되어 전기적 신호에 의해 구동이 이루어지는 모터부(422)와, 이 모터부(422)와 개폐밸브(424)를 연결하는 연결 축(426))을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있는데, 이의 작동 관계는 후에 상세히 설명하기로 한다.

한편, 승강구동부(300)의 하우징(310)과 제1 지지부(220) 및 제2 가이드 연장부(224)는 링크(도면부호 미부여)에 의해 결합됨으로써, 승강구동부(300)의 승강에 따라 제1 지지부(220) 및 제2 가이드 연장부(224)도 연동하여 승강이 이루어지게 되며, 이에 진동회전부(200) 또한 연동하여 승강이 이루어지게 되는데, 이에 대한 작동관계 또한 후에 상세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7의 (a) 및 (b)에서와 같이 진동회전부(200)를 승강구동부(300)의 기동에 의해 슈(212)와 프로브(210) 및 보강재 공급관(410)을 관입시켜서 천공 홀을 형성한 후, 진동회전부(200)의 상승 및 회전에 따른 진동을 일으키면서 호퍼(400)를 통해 자갈 등의 보강재를 보강재 공급관(410)으로 공급하게 되면, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 천공 홀의 하부 쪽부터 자갈 등의 보강부재가 충전이 이루어지게 된다.

이 상태에서, 진동회전부(200)를 도 7의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 천공 홀의 위로 계속해서 상승시키게 되면, 천공 홀의 하부 쪽부터 자갈 등의 보강부재가 충진됨에 따라 충진된 보강부재는 연약지반의 천공 홀 주변 측 방향으로 확장하면서 보강부재 파일을 형성하여 연약지반을 보강할 수 있게 된다.

즉, 작업자가 도 7의 (a) 상태에서, 승강구동부(300)의 구동모터(340)에 전기적 신호를 입력하여 정회전 신호를 인가하게 되면, 승강구동부(300)의 구동모터(340) 회전에 의해 스프로켓(330)이 연동하여 회전하게 되고, 이에 따라 스프로켓(330)은 리더(120)의 일 면에 수직 방향으로 설치된 체인 레일(122)과 치합됨에 따라 하강이 이루어지게 된다.

이 때, 승강구동부(300)의 하우징(310) 양 측면에 연장 형성된 제1 가이드 연장부(320)는 리더(120)의 양 측면에 설치된 가이드 레일(124)을 따라 안내되면서 하강이 이루어지게 되는바, 승강구동부(300)는 리더(120)를 따라 비틀림 없이 수직 방향으로 하강이 이루어지게 된다.

여기서, 승강구동부(300)의 하우징(310)은 링크에 의해 진동회전부(200)를 지지하는 제1 지지부(220)와 연결되어 있는바, 승강구동부(300)의 하강 시 제1 지지부(220)가 연동하여 하강이 이루어지게 됨으로써, 진동회전부(200) 또한 도 7의 (b)와 같이 하강되면서 연약지반 상에 천공 홀을 형성하게 된다.

이와 같이, 진동회전부(200)에 의해 천공 홀이 형성된 상태에서, 작업자가 승강구동부(300)의 구동모터(340)에 역회전 신호를 인가하게 되면, 승강구동부(300)의 구동모터(340)는 역회전하게 됨으로써, 스프로켓(330)이 연동하여 역회전하게 되고, 이에 따라 스프로켓(330)은 리더(120)의 일 면에 수직 방향으로 설치된 체인 레일(122)을 따라 상승이 이루어지게 된다.

이 때, 제1 지지부(220)에 설치된 구동부(222)가 작동하여 상승되는 진동회전부(200)를 진동 및 회전시킴으로써, 천공 홀을 확장시키게 되고, 이와 동시에 호퍼(400)를 통해 보강재 공급관(410)으로 공급되는 자갈 등의 보강부재는 천공 홀 내에서 진동에 의해 확장됨에 따라 도 7의 (c) 및 (d)에서와 같이 보강부재 파일을 형성하게 되어 연약지반을 보강할 수 있게 된다.

즉, 진동회전부(200)가 천공 홀로부터 상승하는 경우, 호퍼(400)를 통해 보강재가 투입되고, 이와 같이 투입되는 보강재는 보강재 공급관(410)의 보강재 투입 공간(412)를 통과하여 천공 홀로 공급이 이루어지게 되며, 이와 같이 천공 홀 내에 공급되는 보강재는 진동회전부(200)의 진동 및 회전에 의해 천공 홀 내에서 확장됨에 따라 보강부재 파일을 형성하게 되어 연약지반을 보강할 수 있게 되는 것이다.

한편, 보강재 공급관(410)의 내부에 설치된 개도량 조절부(420)의 작동에 의해 보강재 공급관(410)을 통해 공급되는 보강재의 토설량을 조절할 수 있게 된다.

즉, 작업자의 입력 신호에 의해 제어부(500)는 모터부(422)에 구동신호를 인가하게 되고, 모터부(422)의 구동에 의해 연결 축(426)과 연결된 개폐밸브(424)가 회전하게 됨에 따라 보강재 공급관(410)을 차폐 또는 개방하게 됨은 물론 개도량을 조절할 수 있게 됨으로써, 보강재 공급관(410)을 통해 천공 홀 하부로 공급되는 보강재의 양을 조절할 수 있게 된다.

예를 들어, 천공 홀의 직경이 작거나 또는 깊이가 얕은 경우, 개도량 조절부(420)의 개도량을 적게 하여 보강재의 토설량을 줄일 수 있고, 반대로 천공 홀의 직경이 크거나 또는 깊이가 깊은 경우, 개도량 조절부(420)의 개도량을 크게 하여 보강재의 토설량을 늘릴 수 있다.

또한, 연약지반의 연약 정도에 따라서도 개도량 조절부(420)를 조절하여 보강재의 토설량을 조절할 수도 있다. 즉, 연약지반이 많이 약하여 보강재의 토설에 따라 천공 홀이 측 방향으로 크게 확장되는 경우에는, 개도량 조절부(420)의 개도량을 크게 하여 보강재의 토설량을 늘리고, 반대로 천공 홀이 측 방향으로 많이 확장되지 않는 경우에는 개도량 조절부(420)의 개도량을 작게 하여 보강재의 토설량을 줄이는 등, 보강재 공급관(410)의 개도량을 조절함에 따라 보강재의 토설량을 용이하게 조절할 수 있게 된다.

도 6을 참조하여, 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)의 제어 관계를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)는, 제어부(500), 입력부(510), 저장부(520), 디스플레이부(530) 및 개도량 조절부(420)를 개폐시키기 위한 모터부(422)를 포함할 수 있다.

입력부(510)는, 작업자로부터 각종 입력 신호를 수신하여 제어부(400)로 송신하게 된다. 또한 입력부(510)는 공사 현장의 연약지반 개량 특성값 등이 입력될 수 있으며, 이 입력부(510)를 통해 입력된 개량 특성값은 제어부(500)에 의해 저장부(520)에 저장될 수 있다.

제어부(500)는, 입력부(510)에 의해 입력된 신호를 수신하고, 연약지반의 다짐도, 즉 지반의 강도를 산출하여 저장부(50)에 저장하고, 이를 디스플레이부(50)에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(50)는 입력 신호에 의해 모터부(422)에 구동신호를 인가함으로써, 개도량 조절부(420)의 개도량을 조절할 수 있다.

또한, 디스플레이부(530)는 액정표시장치 등으로서, 제어부(500)의 제어에 따라 연약지반의 다짐도와 연약지반 다짐과 관련된 각종 데이터 등을 디스플레이 함으로써, 작업자가 연약지반의 다짐 상태를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

또 한편, 승강구동부(300)의 하우징(310) 양 측면에 연장 형성된 제1 가이드 연장부(320)는 리더(120)의 양 측면에 설치된 가이드 레일(124)을 따라 안내되면서 상승이 이루어지게 되는바, 승강구동부(300)는 리더(120)를 따라 비틀림 없이 수직 방향으로 상승이 이루어지게 된다.

또한, 승강구동부(300)의 하우징(310)은 링크에 의해 진동회전부(200)를 지지하는 제1 지지부(220)와 연결되어 있는바, 승강구동부(300)의 상승 시 제1 지지부(220)가 연동하여 상승이 이루어지게 됨으로써, 진동회전부(200)는 도 7의 의 (c) 및 (d)와 같이 상승이 이루어지게 된다.

이 때, 진동회전부(200)의 프로브(210) 및 보강재 공급관(410)은 리더(120)의 일 면에 대하여 고정되게 결합된 제2 지지부(230)의 가이드 홀더(232)를 통과하면서 승강이 이루어지게 되는바, 진동회전부(200)는 승강구동부(300)에 의한 승강 시, 비틀림 없이 수직 방향으로 승강이 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)는, 연약지반 상을 천공하기 위하여 승강이 이루어지는 진동회전부(200)가 유압식이 아닌 기계식 즉, 리더(120)의 일 면에 수직 방향으로 설치된 체인 레일(122)과, 진동회전부(200)와 연결된 승강구동부(300)의 스프로켓(330)에 의한 치합에 의해 승강이 이루어지게 됨으로써, 별도의 유압발생 장치 및 유압 탱크 등의 구성이 배제되어 그 전체적인 설비가 간단해지게 되고, 이에 따라 고장 발생의 원인이 크게 줄어들게 되는 효과가 제공될 수 있다.

또한, 진동회전부(200)가 수직 상태를 유지한 상태에서 연약지반에 대하여 관입 및 인발이 이루어지게 되는바, 결국 작업 성능이 크게 향상되는 효과도 제공될 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)는, 연약지반을 개량하기 위하여 진동회전부(200)를 이용하여 연약지반 상에 천공 홀을 형성한 후, 다시 지상으로 빼내는 과정에서 자갈 등의 보강재가 천공 홀의 하부로부터 충진이 이루어지게 됨으로써, 더욱 안정적인 보강부재 파일이 형성되는 효과도 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 연약지반 개량용 진동회전 장비(100)에 의하면, 연약지반 상에 보강부재 파일이 충진되는 과정이 디스플레이부(430)에 의해 실시간으로 확인될 수 있음은 물론 이에 따라 보강부재 파일의 충진량을 조절할 수 있게 됨으로써, 보다 안정된 상태로 연약지반을 보강할 수 있게 되는 효과도 제공될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.

100 : 진동회전 장비 110 : 차량
120 : 리더 122 : 체인 레일
123 : 걸림 홈 124 : 가이드 레일
200 : 진동회전부 210 : 프로브
212 : 슈 220 : 제1 지지부
222 : 구동부 224 : 제1 가이드 연장부
230 : 제2 지지부 232 : 가이드 홀더
300 : 승강구동부 310 : 하우징
320 : 가이드부 330 : 스프로켓
340 : 구동모터 400 : 호퍼
410 : 보강재 공급관 412 : 보강재 투입 공간
420 : 개도량 조절부 422 : 모터부
424 : 개폐밸브 426 : 연결 축
500 : 제어부 510 : 입력부
520 : 저장부 530 : 디스플레이부

Claims (5)

1. 광폭 트랙을 장착한 무한궤도식 차량과, 상기 차량의 일 측에 수직 방향으로 설치되는 리더와, 상기 리더의 길이 방향을 따라 승강되고, 연약지반을 천공하기 위한 진동회전부와, 상기 진동회전부의 상부에 설치되고, 상기 리더를 따라 구동하여 승강됨에 따라 상기 진동회전부를 승강시키는 승강구동부를 포함하는 연약지반 개량용 진동회전 장비에 있어서,
   상기 리더는, 그 일 면에 수직 방향으로 체인 레일이 형성되고, 양 측면에는 수직 방향으로 가이드 레일이 형성되며,
   상기 승강구동부는, 상기 리더의 체인 레일 및 가이드 레일을 따라 구동하여 승강됨에 따라 상기 진동회전부를 승강시키는 것으로서, 구동모터와, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전이 이루어지는 스프로켓과, 상기 구동모터 및 스프로켓을 감싸는 하우징, 및 상기 하우징의 양 측면으로부터 연장형성되는 제1 가이드 연장부를 포함함에 따라 상기 리더의 일 면에 설치된 체인 레일은 스프로켓과 치합이 이루어지고,
   상기 리더의 양 측면에 설치된 가이드 레일은 상기 제1 가이드 연장부의 수직 방향 승강을 안내하며,
   상기 진동회전부는, 상단 측에 배치되는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부의 측 방향으로 연장형성되어 상기 가이드 레일을 따라 승강이 이루어지는 제2 가이드 연장부와, 상기 제1 지지부에 의해 지지되고, 전기적 신호에 의해 진동 및 회전력을 제공하는 구동부와, 상기 승강구동부의 승강에 따라 연동되면서 연약지반에 천공 홀을 형성하는 일정 길이의 프로브 및 상기 프로브와 나란하게 배치되어 형성되되, 내부에 보강재 투입 공간이 형성된 보강재 공급관과, 상기 프로브 및 보강재 공급관의 선단에 형성되는 슈 및, 상기 보강재 공급관의 개도량을 조절하기 위한 개도량 조절부를 포함하되,
   상기 진동회전부와 상기 승강구동부는 링크에 의해 연결되어, 상기 승강구동부의 승강 시, 상기 진동회전부가 연동하여 승강이 이루어지고,
   상기 개도량 조절부는,
   상기 보강재 공급관의 내부를 차폐 또는 개방시키는 개폐밸브와, 전기적 신호에 의해 회전이 이루어지는 모터부, 및 상기 모터부와 개폐밸브를 연결하는 연결 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반 개량용 진동회전 장비.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   입력 신호에 의해 상기 모터부의 작동을 제어하는 제어부와,
   상기 제어부로 입력신호를 입력하는 입력부와,
   상기 제어부로 입력된 입력신호를 저장하는 저장부 및,
   상기 제어부의 제어에 의한 상기 모터부의 작동에 의해 연약지반 상으로 보강재가 공급되어 형성되는 보강부재 파일의 개량 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반 개량용 진동회전 장비.

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