KR102098175B1 - Excavation Apparatus for Ground Improvemnt - Google Patents

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KR102098175B1
KR102098175B1 KR1020190063192A KR20190063192A KR102098175B1 KR 102098175 B1 KR102098175 B1 KR 102098175B1 KR 1020190063192 A KR1020190063192 A KR 1020190063192A KR 20190063192 A KR20190063192 A KR 20190063192A KR 102098175 B1 KR102098175 B1 KR 102098175B1
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Abstract

The present invention relates to an excavation apparatus for ground improvement, which excavates a hole in a certain depth and shape in the ground. According to the present invention, the excavation apparatus for ground improvement comprises: a main rod which rotates around a shaft vertical to the ground surface; an outer rod in a hollow pipe shape arranged on the same axis on the outside of the main rod to be installed to be able to relatively rotate around the main rod; a driving unit which selectively rotates the main rod and the outer rod in one of the same direction or the opposite direction to each other; a lower excavation screw spirally installed in an axial direction of a lower end unit of the main rod to excavate the ground; a lower agitation unit which includes a plurality of lower agitation wings installed in an outer surface of the main rod on an upper side of the lower excavation screw to protrude; an upper excavation screw spirally installed in an axial direction on an outer surface of the main rod on an upper side of the lower agitation unit, which excavates the ground at a greater diameter than that of the lower excavation screw to have a diameter greater than the diameter of the lower excavation screw; an outer agitation wing in a ring shape wherein an upper end and a lower end are respectively engaged with an outer surface of the outer rod on an upper side of the upper excavation screw to protrude in the direction of the radius of the outer rod; and an inner agitation wing in a ring shape wherein an upper end and a lower end are respectively engaged with the main rod in the inside of the outer agitation wing to rotate for having a width in the direction of the radius and a length in a vertical direction, which are smaller than that of the outer agitation wing.

Description

지반 개량용 굴착장치{Excavation Apparatus for Ground Improvemnt} Excavation Apparatus for Ground Improvemnt}

본 발명은 지반의 개량을 위해 지반을 굴착하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반에 소정의 깊이로 홀을 굴착하고, 상기 홀에 그라우트를 채워 넣어 그라우트와 흙을 교반하는 지반 개량용 굴착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for excavating the ground for improvement of the ground, and more specifically, a drilling apparatus for improving the ground to excavate a hole with a predetermined depth in the ground and fill the hole with a grout to stir the grout and soil. It is about.

건물이나 구조물이 세워지는 경우, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부의 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초 공사가 행해지는데, 경질지반처럼 구조물에 접한 지반이 이를 지지하기에 충분한 강도의 강성을 가지고 있는 경우에는 그 위에 직접 기초 공사를 수행할 수 있지만, 그렇지 못한 연약지반인 경우에는 지반 침하를 방지하거나 기초 지지력을 확보하기 위해 파일을 박거나 지반을 개량하는 공사를 수행하여 지반을 강화한 후, 그 위에 기초 공사를 수행하게 된다.When a building or structure is erected, a foundation work is performed to reinforce the ground to support the upper structure according to the conditions of the ground or the load of the structure, and the ground in contact with the structure, such as a hard ground, is strong enough to support it. If you have a foundation, you can perform the foundation work directly on it, but in the case of the weak ground, after strengthening the ground by carrying out a pile or improving the ground to prevent the settlement of the ground or to secure the foundation support On top of that, the basic construction will be carried out.

일반적으로 연약지반 개량공사 또는 파일설치공사에는 주로 지반을 굴착하는 지반 굴착장비가 사용되고 있으며, 굴착장비의 오거(auger) 장치의 하부에는 로드가 1축 또는 다축으로 설치된다. 상기 로드들은 일정 길이로 된 것이 상하 다단으로 연결되어 조립되며, 최하단측의 각 로드의 끝단에는 지반을 굴착하게 되는 굴착비트가 장착되고, 그 위쪽으로는 토사와 시멘트를 교반하는 교반날개가 돌출된 구조를 갖도록 되어 있다.In general, the ground excavation equipment for excavating the ground is mainly used for the soft ground improvement or pile installation, and the rod is installed in a single axis or multi-axis under the auger device of the excavation equipment. The rods are assembled by being connected in multiple stages up and down in a certain length, and an excavation bit for excavating the ground is mounted at the end of each rod at the bottom end, and a stirring blade for stirring soil and cement is projected upward. It is supposed to have a structure.

그런데 종래의 지반 개량에 사용되는 굴착장비의 오거 장치는 지반 굴착시 형성되는 홀의 직경이 단일하기 때문에 연약 지반과 경질 지반이 복합적으로 적층되어 있는 지반 구조나 지반의 상태가 연속적으로 변하는 경우에는 이를 고려한 다양한 직경으로 지반을 굴착하지 못하고 단일한 직경으로만 보강을 하여 지반 보강 작업의 효율성이 저하되는 문제가 있다.However, since the auger device of a conventional drilling equipment used to improve the ground has a single hole diameter formed when excavating the ground, it is considered when the ground structure or the ground state in which the soft ground and the hard ground are stacked in a complex manner changes continuously. There is a problem in that the ground is not excavated with various diameters, and the efficiency of the ground reinforcement work is deteriorated by reinforcing only with a single diameter.

즉, 연약 지반에서는 홀의 직경을 크게 하여 보강 정도를 크게 하고, 중질지반에서는 홀의 직경을 중간정도로 하여 보강하고, 경질 지반에서는 홀의 직경을 작게 하여 빠르게 홀을 굴착하는 것이 바람직하지만, 연약 지반의 보강력을 크게 하기 위하여 홀의 크기를 크게 하면 경질 지반에서 홀을 굴착하는데 소요되는 시간과 그라우트의 낭비를 발생하고, 반대로 신속한 작업과 그라우트의 사용량을 작게 하기 위하여 홀의 크기를 작게 하면 연질 지반에서의 보강력이 약화되어 구조물의 안정성에 문제가 발생할 수 있다.That is, it is preferable to increase the degree of reinforcing by increasing the diameter of the hole in the soft ground, reinforce the diameter of the hole in the middle of the medium level, and excavate the hole quickly by reducing the diameter of the hole in the hard ground. Increasing the size of the hole in order to increase the size causes waste of time and grout to excavate the hole in the hard ground, and conversely, reducing the size of the hole in order to reduce the amount of rapid work and the use of grout results in reinforcement in the soft ground. It can be weakened and cause problems with the stability of the structure.

등록특허 제10-1421173호(2014.07.14. 등록)Registered Patent No. 10-1421173 (Registration on July 14, 2014) 공개특허 제10-2013-0020335호(2013.02.27. 공개)Patent Publication No. 10-2013-0020335 (published on February 27, 2013) 공개특허 제10-2016-0084088호(2016.07.13. 공개)Published Patent No. 10-2016-0084088 (published on July 13, 2016)

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하측의 경질 지반 및/또는 중측의 중간 지반, 상측의 연질 지반에서 굴착되는 홀의 직경을 지반의 강도에 따라 다르게 굴착하여 지반 개량 작업의 효율성과 보강력을 향상시킬 수 있는 지반 개량용 굴착장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to improve the ground by digging differently the diameter of the hole excavated from the soft ground at the bottom and / or the middle ground at the middle and the soft ground at the top according to the strength of the ground. It is to provide an excavation device for improving the ground that can improve the efficiency and reinforcement of the.

본 발명의 다른 목적은 지반의 상태와 상부 구조물 또는 하중의 현황에 대응하여 지반의 굴착과 굴착 후 토사 및 그라우트를 교반할 수 있는 지반 개량용 굴착장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an excavation device for improving the ground that can agitate the soil and grout after excavation and excavation of the ground in response to the state of the ground and the status of the superstructure or load.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지반 개량용 굴착장치는, 지면에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하는 메인로드; 중공관 형태로 되어 상기 메인로드의 외측에 동축상으로 배치되며, 메인로드에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 외부로드; 메인로드와 외부로드를 서로 동일한 방향과 서로 반대 방향 중 어느 한 방향으로 선택적으로 회전시키는 구동부; 상기 메인로드의 하단부에 축방향을 따라 나선형으로 설치되어 지반을 굴착하는 하부 굴착스크류; 상기 하부 굴착스크류의 상측에서 메인로드의 외면에 돌출되게 설치되는 복수의 하부 교반날개를 포함하는 하부 교반부; 상기 하부 교반부의 상측에서 상기 메인로드의 외면에 축방향을 따라 나선형으로 설치되며, 상기 하부 굴착스크류의 직경보다 큰 직경을 갖도록 되어 하부 굴착스크류보다 큰 직경으로 지반을 굴착하는 상부 굴착스크류; 상기 상부 굴착스크류의 상측에서 상단 및 하단이 각각 상기 외부로드의 외면에 결합되며 외부로드의 반경방향으로 돌출되게 설치되는 링 형태의 외측 교반날개; 및, 상기 외측 교반날개보다 작은 반경방향 폭과 상하방향 길이를 갖도록 되어 상단 및 하단이 각각 상기 외측 교반날개 내측에서 상기 메인로드에 결합되어 회전하는 링 형태의 내측 교반날개;를 포함한다. Excavation device for improving the ground according to the present invention for achieving the above object, the main rod rotating about an axis perpendicular to the ground; An outer rod in a hollow tube shape and disposed coaxially on the outer side of the main rod and installed to be rotatable relative to the main rod; A driving unit selectively rotating the main rod and the outer rod in one of the same and opposite directions; A lower excavation screw helically installed along the axial direction at the lower end of the main rod to excavate the ground; A lower stirring unit including a plurality of lower stirring blades installed to protrude from the upper surface of the lower excavation screw to the outer surface of the main rod; An upper excavation screw helically installed on the outer surface of the main rod along the axial direction at an upper side of the lower agitation part, having a diameter larger than the diameter of the lower excavation screw and excavating the ground with a larger diameter than the lower excavation screw; The upper and lower ends of the upper excavation screw are coupled to the outer surface of the outer rod, respectively, and the ring-shaped outer stirring blade is installed to protrude in the radial direction of the outer rod; And a ring-shaped inner agitating blade having a radial width and an up-and-down length smaller than the outer agitating blade, so that the upper and lower ends are respectively coupled to and rotate on the main rod inside the outer agitating blade.

상기 외측 교반날개와 내측 교반날개는 다각형 또는 원형, 곡선형 링 형태를 가지며, 횡단면이 지면에 대해 수평한 축에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성될 수 있다. The outer stirring blade and the inner stirring blade have a polygonal or circular, curved ring shape, and a cross section may be formed to be inclined at a constant angle with respect to an axis horizontal to the ground.

또한 상기 외측 교반날개와 내측 교반날개는 90°의 위상차를 갖는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the outer stirring blade and the inner stirring blade have a phase difference of 90 °.

상기 외측 교반날개와 내측 교반날개의 내측면에는 복수의 보조 교반날개가 반경방향 내측으로 돌출될 수 있다. A plurality of auxiliary stirring wings may protrude radially inside the inner surfaces of the outer stirring wing and the inner stirring wing.

상기 하부 굴착스크류 및 상부 굴착스크류는 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 증가하는 형태를 가질 수 있다. The lower excavation screw and the upper excavation screw may have a shape in which the diameter increases from the lower side to the upper side.

상기 내측 교반날개는 상기 메인로드에 상하로 일정한 간격을 두고 고정되는 상부 고정날개 및 하부 고정날개와, 상단부와 하단부 각각이 상기 상부 고정날개 및 하부 고정날개에 상대 회전 가능하게 연결되어 상기 메인로드의 회전 방향에 따라 회전하여 각도가 가변되는 가변날개와, 상기 메인로드의 회전 방향에 따라 상기 가변날개의 각도를 변화시키는 각도조정수단을 포함할 수 있다. The inner stirring wing is fixed to the main rod at regular intervals, the upper fixed wing and the lower fixed wing, and each of the upper and lower ends is connected to the upper fixed wing and the lower fixed wing so as to be rotatable relative to the main rod. It may include a variable wing that rotates according to the direction of rotation to vary the angle, and angle adjusting means for changing the angle of the variable wing according to the direction of rotation of the main rod.

상기 각도조정수단은, 일단이 상기 가변날개의 양측에 각각 연결되고 상기 메인로드를 따라 상측으로 연장된 후 메인로드의 상단부를 통해 외부로 인출되는 2개의 장력와이어와, 메인로드의 회전 방향에 따라 상기 2개의 장력와이어 중 어느 하나를 선택적으로 당기는 원통형의 와이어풀러 및, 상기 와이어풀러를 회전시키는 와이어풀링모터를 포함할 수 있다. The angle adjustment means, two tension wires are respectively connected to both sides of the variable blades and extended upward along the main rod and then pulled out through the upper end of the main rod, in accordance with the rotation direction of the main rod It may include a cylindrical wire puller for selectively pulling any one of the two tension wires, and a wire pulling motor for rotating the wire puller.

본 발명의 다른 한 형태에 따른 굴착장치는, 지면에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하는 메인로드; 상기 메인로드를 일방향으로 회전시키는 구동부; 상기 메인로드의 하단부에 축방향을 따라 나선형으로 설치되어 지반을 굴착하는 하부 굴착스크류; 상기 하부 굴착스크류의 상측에서 메인로드의 외면에 돌출되게 설치되는 복수의 하부 교반날개를 포함하는 하부 교반부; 상기 하부 교반부의 상측에서 상기 메인로드의 외면에 축방향을 따라 나선형으로 설치되며, 상기 하부 굴착스크류의 직경보다 큰 직경을 갖도록 되어 하부 굴착스크류보다 큰 직경으로 지반을 굴착하는 상부 굴착스크류; 상기 상부 굴착스크류의 상측에서 상단 및 하단이 각각 상기 메인로드의 외면에 결합되며 메인로드의 반경방향으로 연장되게 형성된 링 형태의 외측 교반날개; 상기 외측 교반날개에 상대 회전이 가능하게 설치되는 복수의 내측 교반날개; 및, 상기 구동부에 의한 메인로드의 회전력을 상기 내측 교반날개로 전달하여 내측 교반날개가 외측 교반날개에 대해 회전하도록 하는 동력전달수단;을 포함할 수 있다. Excavation apparatus according to another aspect of the present invention, the main rod rotating about an axis perpendicular to the ground; A driving unit for rotating the main rod in one direction; A lower excavation screw helically installed along the axial direction at the lower end of the main rod to excavate the ground; A lower stirring unit including a plurality of lower stirring blades installed to protrude from the upper surface of the lower excavation screw to the outer surface of the main rod; An upper excavation screw helically installed on the outer surface of the main rod along the axial direction at an upper side of the lower agitation part, having a diameter larger than the diameter of the lower excavation screw and excavating the ground with a larger diameter than the lower excavation screw; The upper and lower ends of the upper excavation screw are coupled to the outer surface of the main rod, respectively, and a ring-shaped outer stirring wing formed to extend in the radial direction of the main rod; A plurality of inner stirring wings which are rotatably installed on the outer stirring wings; And, the power transmission means for transmitting the rotational force of the main rod by the driving unit to the inner stirring blade so that the inner stirring blade rotates with respect to the outer stirring blade.

상기 동력전달수단은, 상기 메인로드에 결합되어 메인로드와 함께 회전하는 구동기어; 및, 상기 각각의 내측 교반날개의 축에 결합되며, 상기 구동기어와 맞물려서 구동기어와 반대 방향으로 회전하면서 내측 교반날개의 축에 회전력을 전달하는 복수의 종동기어;를 포함할 수 있다. The power transmission means includes: a drive gear coupled to the main rod and rotating together with the main rod; And a plurality of driven gears coupled to the shafts of the respective inner stirring blades and engaged with the driving gears to transmit rotational force to the shafts of the inner stirring blades while rotating in the opposite direction to the driving gears.

본 발명에 따르면, 메인로드의 하측에서 하부 굴착스크류 및 하부 교반날개가 일방향으로 회전하면서 굴착 및 교반 작용을 수행하여 상대적으로 작은 직경의 홀을 형성하고, 메인로드의 상측에서 상부 굴착스크류 및 외측 교반날개, 내측 교반날개가 회전하면서 굴착 및 교반 작용을 수행하여 상대적으로 큰 직경의 홀을 형성한다. According to the present invention, the lower excavation screw and the lower agitating blade are rotated in one direction at the lower side of the main rod to perform excavation and agitation to form a hole with a relatively small diameter, and the upper excavation screw and the external agitation at the upper side of the main rod. As the blade and inner stirring blade rotate, excavation and stirring are performed to form a relatively large diameter hole.

따라서 상대적으로 단단한 지반의 하측과 상대적으로 연약한 지반의 상측에서 서로 다른 직경으로 홀을 형성하므로, 지반의 강도와 상부구조물의 하중 규모를 고려한 기초 형성이 가능하고, 굴착 작업 속도가 빠르게 진행될 수 있으며, 굴착 후 홀 내측에 채워지는 그라우트의 양을 적정하게 하면서도 큰 보강력을 얻을 수 있는 효과가 있다. Therefore, since holes are formed with different diameters at the lower side of the relatively hard ground and the upper side of the relatively soft ground, it is possible to form a foundation considering the strength of the ground and the load scale of the superstructure, and the excavation speed can be rapidly progressed. After excavation, there is an effect that a large reinforcing force can be obtained while appropriately adjusting the amount of grout filled inside the hole.

또한 외측 교반날개와 내측 교반날개가 서로 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전하면서 홀 내측의 토사 및 그라우트를 교반하므로 교반 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, since the outer stirring blade and the inner stirring blade rotate in the same or opposite directions to each other, the soil and grout inside the hole are stirred, so that the stirring performance can be improved.

특히 외측 교반날개와 내측 교반날개의 연직한 부분이 일정한 각도로 기울어진 형태를 갖게 되므로 회전시 교반 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.In particular, since the vertical portions of the outer stirring blade and the inner stirring blade are inclined at a constant angle, the stirring performance during rotation can be further improved.

또한 굴착장치를 다양한 직경(대구경, 중구경, 소구경)의 홀을 굴착 및 교반할 수 있는 복수의 교반부로 구성하고, 각각의 교반부를 메인로드에 각각 탈착이 가능하게 구성하여 지반의 상태와 상부 구조물의 하중조건에 따라 가변적으로 조합을 변경하여 합리적으로 지지력을 증가시킬 수 있다.In addition, the excavation device is composed of a plurality of stirring units capable of excavating and agitating holes of various diameters (large diameter, medium diameter, small diameter), and each of the stirring units can be detachably attached to the main rod, so that the ground state and upper Depending on the load condition of the structure, it is possible to change the combination variably to increase the supporting force reasonably.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 개량용 굴착장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 지반 개량용 굴착장치의 사시도이다.
도 3a는 도 1에 도시한 지반 개량용 굴착장치의 정면도이다.
도 3b는 도 1에 도시한 지반 개량용 굴착장치의 분해도이다.
도 4는 도 1에 도시한 지반 개량용 굴착장치의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반 개량용 굴착장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 굴착장치의 변형례를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지반 개량용 굴착장치를 나타낸 요부 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 7에 도시한 지반 개량용 굴착장치의 작동례를 나타낸 횡단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 지반 개량용 굴착장치에 의해 굴착될 수 있는 홀의 여러가지 형태를 나타낸 도면이다.
도 10은 지반에 대구경, 중구경, 소구경의 홀을 굴착할 수 있는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 굴착장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 굴착장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a drilling apparatus for improving the ground according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the excavation device for improving soil shown in FIG. 1.
3A is a front view of the excavation apparatus for improving soil shown in FIG. 1.
3B is an exploded view of the excavation apparatus for improving soil shown in FIG. 1.
4 is a cross-sectional view of the excavation apparatus for improving soil shown in FIG. 1.
5 is a view showing a drilling apparatus for improving the ground according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a modification of the drilling apparatus shown in FIG. 5.
7 is a sectional view of a main portion showing a drilling apparatus for improving soil according to another embodiment of the present invention.
8A and 8B are cross-sectional views each showing an operation example of the excavation apparatus for improving soil shown in FIG. 7.
9A and 9B are views showing various types of holes that can be excavated by a drilling apparatus for improving soil according to the present invention.
10 is a view showing a drilling apparatus according to another embodiment of the present invention capable of excavating holes of large diameter, medium diameter, and small diameter on the ground.
11 is a view showing a drilling apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred example of the disclosed invention, and at the time of filing of the present application, there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings of the present specification.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 지반 개량용 굴착장치를 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail in accordance with the embodiments described below the excavation device for improving the ground. The same reference numerals in the drawings indicate the same components.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 개량용 굴착장치는, 지면에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하는 중공관 형태로 된 외부로드(20), 상기 외부로드(20)의 내측에 동축상으로 배치되어 외부로드(20)에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 메인로드(10), 상기 메인로드(10)와 외부로드(20)를 서로 동일한 방향과 서로 반대 방향 중 어느 한 방향으로 선택적으로 회전시키는 구동부(70), 상기 메인로드(10)의 하단부에 축방향을 따라 나선형으로 설치되어 지반을 굴착하는 하부 굴착스크류(30), 상기 하부 굴착스크류(30)의 상측에서 메인로드(10)의 외면에 돌출되게 설치되는 복수의 하부 교반날개(41)를 포함하는 하부 교반부(40), 상기 하부 교반부(40)의 상측에서 상기 메인로드(10)의 외면에 축방향을 따라 나선형으로 설치되는 상부 굴착스크류(50), 상기 상부 굴착스크류(50)의 상측에서 상단 및 하단이 각각 상기 외부로드(20)에 결합되며 외부로드(20)의 반경방향으로 돌출되게 설치되는 링 형태의 외측 교반날개(61), 상기 외측 교반날개보다 작은 반경방향 폭과 상하방향 길이를 갖도록 되어 상단 및 하단이 각각 상기 외측 교반날개(61) 내측에서 상기 메인로드(10)에 결합되어 회전하는 링 형태의 내측 교반날개(62)를 포함한다.Referring to Figures 1 to 4, the excavation device for improving the ground according to an embodiment of the present invention, the outer rod 20 in the form of a hollow tube rotating about an axis perpendicular to the ground, the outer rod 20 ) Is arranged coaxially inside the main rod 10 is installed to be rotatable relative to the outer rod 20, the main rod 10 and the outer rod 20 in the same direction and opposite directions to each other The driving unit 70 selectively rotates in one direction, the lower end of the main rod 10 is helically installed along the axial direction at the lower excavation screw 30 to excavate the ground, and at the upper side of the lower excavation screw 30 The lower stirring part 40 including a plurality of lower stirring blades 41 protruding from the outer surface of the main rod 10, the shaft on the outer surface of the main rod 10 from the upper side of the lower stirring portion 40 Upper excavation screw installed spirally along the direction (50), the upper and lower ends of the upper excavation screw (50) are respectively coupled to the outer rod (20) and the ring-shaped outer stirring blade (61) is installed to protrude in the radial direction of the outer rod (20) , A ring-shaped inner stirring wing (62) having a radial width and a vertical length smaller than the outer stirring wing so that the upper and lower ends are respectively coupled to the main rod (10) inside the outer stirring wing (61) to rotate. ).

메인로드(10)는 구동부(70)에 연결되어 구동부(70)로부터 동력을 전달받아 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 소정의 속도와 방향으로 회전한다. 상기 메인로드(10)에는 상부 굴착스크류(50), 하부 교반부(40), 하부 굴착스크류(30)가 상측에서부터 차례대로 결합되어 메인로드(10)와 함께 회전하면서 굴착 및 교반 작용을 한다. The main rod 10 is connected to the driving unit 70 and receives power from the driving unit 70 and rotates at a predetermined speed and direction around an axis perpendicular to the ground. In the main rod 10, an upper excavation screw 50, a lower agitation part 40, and a lower excavation screw 30 are sequentially coupled from the upper side to excavate and stir while rotating together with the main rod 10.

상기 외부로드(20)는 상기 메인로드(10)의 직경보다 큰 내경을 갖는 중공관 형태로 되어 메인로드(10)의 상부 외측에 상대 회전 가능하게 설치된다. 상기 외부로드(20) 또한 상기 구동부(70)에 연결되어 구동부(70)로부터 동력을 전달받아 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 소정의 속도와 방향으로 회전한다. The outer rod 20 is in the form of a hollow tube having an inner diameter larger than the diameter of the main rod 10 is installed to be rotatable relative to the upper outside of the main rod 10. The external rod 20 is also connected to the driving unit 70 and receives power from the driving unit 70 and rotates at a predetermined speed and direction around an axis perpendicular to the ground.

상기 구동부(70)는 메인로드(10)와 외부로드(20)를 서로 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 구성된다. 도면에 도시하지는 않았으나, 구동부(70)는 모터(예를 들어 유압모터)와, 상기 모터의 동력을 메인로드(10)와 외부로드(20)로 전달할 수 있는 감속기어와 같은 공지의 동력전달장치를 이용하여 구성될 수 있다. 구동부(70)는 지반 개량 장치에 상하로 이동하도록 설치되는 리더(leader)에 연결되어 리더와 함께 상하로 이동하도록 구성되며, 구동부(70)의 상하 방향 이동에 의해 상기 메인로드(10) 및 외부로드(20) 역시 함께 상하로 이동하게 된다. The driving unit 70 is configured to rotate the main rod 10 and the outer rod 20 in the same or opposite directions. Although not shown in the figure, the driving unit 70 is a known power transmission device such as a motor (for example, a hydraulic motor) and a reduction gear capable of transmitting power of the motor to the main rod 10 and the external rod 20. It can be configured using. The driving unit 70 is connected to a leader installed to move up and down on the ground improving device and is configured to move up and down together with the leader, and the main rod 10 and the outside by moving in the vertical direction of the driving unit 70 The rod 20 also moves up and down together.

상기 메인로드(10)의 하단부는 뾰족한 원추형으로 이루어지며, 메인로드(10)의 하단부에 강한 굴착력을 제공하기 위한 굴착헤드(31)가 추가로 설치될 수 있다. 상기 굴착헤드(31)는 메인로드(10)의 반경방향 양측으로 연장되는 평판 형태를 가질 수 있으며, 하단부에 복수의 굴착비트(32)가 돌출되게 형성되어 메인로드(10)가 회전시 단단한 지반을 파헤치면서 하강하여 경질 지반도 원활하게 굴착할 수 있다. The lower end of the main rod 10 is made of a pointed cone, and an excavation head 31 for providing strong digging force to the lower end of the main rod 10 may be additionally installed. The excavation head 31 may have a flat plate shape that extends to both sides in the radial direction of the main rod 10, and a plurality of excavation bits 32 are protruded at the lower end, so that the main rod 10 is rigid when rotating. Digging down and digging can smoothly excavate the hard ground.

이와 다르게 도 5 및 도 6에 다른 실시예로 도시한 것과 같이 상기 굴착헤드(31)는 상기 하부 굴착스크류(30)의 하부에서 메인로드(10)의 외면에 대해 비스듬하게 돌출되게 형성되며, 하단부에는 요철이 빗살 형태로 형성된 구조를 가질 수도 있다. 5 and 6, the excavation head 31 is formed to protrude obliquely to the outer surface of the main rod 10 from the lower part of the lower excavation screw 30, as shown in another embodiment. The unevenness may have a structure formed in the form of a comb.

상기 하부 굴착스크류(30)는 메인로드(10)의 하단부 외면에 축방향을 따라 나선형으로 형성되어, 메인로드(10)가 회전할 때 지반을 파고들면서 지반을 굴착하는 작용을 한다. 상기 하부 굴착스크류(30)는 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 증가하는 형태를 갖는 것이 원활한 굴착 작업을 위해 바람직하다. The lower excavation screw 30 is spirally formed along the axial direction on the outer surface of the lower end of the main rod 10 to excavate the ground while excavating the ground when the main rod 10 rotates. The lower excavation screw 30 is preferably for a smooth excavation operation having a shape in which the diameter increases from the lower side to the upper side.

또한 상기 하부 굴착스크류(30)의 상단부에 형성되는 최대 반경은 메인로드(10)의 중심에서부터 상기 하부 교반날개(41)의 선단까지의 거리와 대체로 일치하는 것이 바람직하다. In addition, the maximum radius formed at the upper end of the lower excavation screw 30 is preferably substantially the same as the distance from the center of the main rod 10 to the tip of the lower stirring blade 41.

상기 하부 교반날개(41)는 기다란 바아 형태로 되어 상기 하부 굴착스크류(30)의 상측에 복수개가 반경방향으로 돌출되게 형성되어 굴착된 홀 내의 토사 및/또는 그라우트를 교반함과 동시에 지반을 굴착하는 작용을 한다. 상기 하부 교반날개(41)는 메인로드(10)의 하부에서부터 상측으로 나선형 경로를 따라 일정한 간격(예를 들어 90°간격)으로 배열된다. 상기 하부 교반날개(41) 중 최하단의 하부 교반날개(41)에서부터 최상단의 하부 교반날개(41)가 형성된 부분까지를 하부 교반부(40)로 정의하며, 상기 하부 굴착스크류(30) 및 하부 교반부(40)에 의해 굴착되는 홀(H)의 직경은 대략 40~60㎝ 일 수 있으나, 경우에 따라 이보다 작거나 큰 다양한 직경으로 형성될 수 있다. The lower stirring blade 41 is formed in an elongated bar shape, and a plurality of the lower excavating screws 30 are formed to protrude in the radial direction, while simultaneously excavating soil and / or grout in the excavated hole. Works. The lower stirring wing 41 is arranged at regular intervals (for example, 90 ° intervals) along a spiral path from the bottom of the main rod 10 to the upper side. The lower stirring wing 41 is defined as the lower stirring part 40 from the lowermost lower stirring wing 41 to the uppermost lower stirring wing 41, and the lower excavation screw 30 and lower stirring The diameter of the hole H excavated by the portion 40 may be approximately 40-60 cm, but may be formed with various diameters smaller or larger than this.

상기 하부 교반날개(41)의 상측에는 하부 교반부(40)에 의해 굴착되는 홀의 직경보다 큰 직경으로 홀을 굴착하기 위한 상부 굴착스크류(50)과 외측 교반날개(61) 및 내측 교반날개(62)가 설치된다. On the upper side of the lower stirring wing 41, an upper excavation screw 50 and an outer stirring wing 61 and an inner stirring wing 62 for excavating holes with a diameter larger than the diameter of the hole excavated by the lower stirring part 40 ) Is installed.

상기 상부 굴착스크류(50)는 상기 하부 굴착스크류(30)의 최대 직경보다 큰 최대 직경을 갖도록 되어 하부 굴착스크류(30)보다 큰 직경으로 지반을 굴착한다. 상부 굴착스크류(50) 역시 하부 굴착스크류(30)와 마찬가지로 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 증가하는 형태를 갖는 것이 원활한 굴착 작업을 위해 바람직하다. The upper excavation screw 50 has a maximum diameter that is greater than the maximum diameter of the lower excavation screw 30 to excavate the ground with a larger diameter than the lower excavation screw 30. Like the lower digging screw 30, the upper digging screw 50 preferably has a shape in which the diameter increases from the lower side to the upper side, for a smooth digging operation.

상기 상부 굴착스크류(50)의 상단부에 형성되는 최대 직경은 외측 교반날개(61)의 한쪽 선단에서부터 다른 쪽 선단까지의 거리, 즉 좌우 폭과 대체로 일치하거나 이보다 약간 작은 것이 바람직하며, 대략 1~1.5m 정도로 형성될 수 있지만, 이외에도 필요에 따라 다양한 직경으로 형성될 수 있다. The maximum diameter formed at the upper end of the upper excavation screw 50 is preferably equal to or slightly smaller than the distance from one end of the outer stirring blade 61 to the other end, that is, the width of the left and right sides, and is slightly smaller than this. It can be formed to about m, but can also be formed in various diameters as needed.

상기 외측 교반날개(61)는 상단 및 하단이 각각 상기 외부로드(20)에 결합되며 외부로드(20)의 반경방향으로 돌출되게 설치되는 사각 링 형태로 되어, 굴착된 홀 내에서 토사 및 그라우트를 교반함과 동시에 지반을 굴착하는 작용을 한다. The outer stirring blade 61 has a top and bottom, respectively, is coupled to the outer rod 20 and has a square ring shape that is installed to protrude in the radial direction of the outer rod 20, so that soil and grout are excavated in the excavated hole. Simultaneously with stirring, it excavates the ground.

상기 내측 교반날개(62)는 상기 외측 교반날개(61)의 내측 공간에서 메인로드(10)에 결합되어 메인로드(10)와 함께 회전한다. 내측 교반날개(62)는 외측 교반날개(61)와 동일한 형태를 갖지만 외측 교반날개(61)보다 작은 좌우 폭을 갖는 사각 링 형태를 갖는다. The inner stirring wing 62 is coupled to the main rod 10 in the inner space of the outer stirring wing 61 rotates with the main rod 10. The inner stirring wing 62 has the same shape as the outer stirring wing 61, but has a rectangular ring shape having a smaller left and right width than the outer stirring wing 61.

상기 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)는 지반이 비교적 연질일 경우 동일한 방향으로 회전하면서 토사를 교반하고, 지반이 비교적 경질일 경우 반대 방향으로 회전하면서 토사를 교반하도록 제어될 수 있다. The outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 may be controlled to stir the soil while rotating in the same direction when the ground is relatively soft, and to stir the soil while rotating in the opposite direction when the ground is relatively hard. .

도 4에 도시한 것과 같이 상기 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)는 90°의 위상차를 가지며, 횡단면이 지면에 대해 수평한 축에 대해 일정한 각도(θ)로 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)가 형성되면, 지반에 굴착된 홀(H) 내측에 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)가 회전하면서 교반 및 굴착 작업을 수행할 때 교반 및 굴착이 원활하게 진행될 수 있는 이점이 있다. As illustrated in FIG. 4, the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 have a phase difference of 90 °, and a cross section may be formed to be inclined at a constant angle θ with respect to a horizontal axis with respect to the ground. . When the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 are formed in this way, the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 are rotated inside the hole (H) excavated on the ground while stirring and excavating. When performing, there is an advantage that agitation and excavation can proceed smoothly.

또한 상기 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)는 이 실시예에서와 같이 사각 링 형태를 가질 수 있지만, 도 5 및 도 6에 다른 실시예로 도시한 것과 같이 다단으로 굴곡진 다각형 또는 원형, 곡선형 링 형태를 가질 수 있으며, 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)의 내측면에 교반 및 굴착 성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 복수의 보조 교반날개(63)가 반경방향 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다. In addition, the outer stirring wing 61 and the inner stirring wing 62 may have a rectangular ring shape as in this embodiment, but as shown in another embodiment in Figs. It may have a circular, curved ring shape, a plurality of auxiliary stirring blades 63 in order to further improve the stirring and excavation performance on the inner surfaces of the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 It may be formed to protrude inward in the direction.

이러한 구성으로 이루어진 굴착장치는 메인로드(10)의 하측에서 하부 굴착스크류(30) 및 하부 교반날개(41)가 일방향으로 회전하면서 굴착 및 교반 작용을 수행하여 상대적으로 작은 직경(W1)의 홀(H)을 형성하고, 메인로드(10)의 상측에서 상부 굴착스크류(50) 및 외측 교반날개(61), 내측 교반날개(62)가 회전하면서 굴착 및 교반 작용을 수행하여 상대적으로 큰 직경(W2)의 홀(H)을 형성한다. 따라서 상대적으로 경질인 지반의 하측과 상대적으로 연질인 지반의 상측에서 서로 다른 직경으로 홀(H)을 형성하므로 굴착 작업 속도가 빠르게 진행될 수 있으며, 굴착 후 홀(H) 내측에 채워지는 그라우트의 양을 적절하게 하면서 큰 보강력을 얻을 수 있는 이점을 얻게 된다. Excavation device made of this configuration is a hole of a relatively small diameter (W1) by performing excavation and agitation while the lower excavation screw 30 and the lower stirring blade 41 rotate in one direction from the lower side of the main rod 10 H) is formed, and the upper excavation screw 50, the outer agitating blade 61, and the inner agitating blade 62 rotate on the upper side of the main rod 10 to perform excavation and agitation, thereby relatively large diameter W2 ) To form a hole (H). Therefore, since holes (H) are formed with different diameters at the lower side of the relatively soft ground and the upper side of the relatively soft ground, the speed of excavation can be rapidly progressed, and the amount of grout filled inside the hole (H) after excavation With the appropriate, you get the advantage of obtaining a large reinforcement.

상기와 같이 메인로드(10)가 일방향으로 회전하여 굴착 작업을 수행할 때 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)는 서로 동일한 방향으로 회전할 수도 있으나, 지반이 다소 단단하여 더 큰 굴착력이 필요하거나 그라우트의 교반에 더 큰 힘이 필요할 경우 외측 교반날개(61)와 내측 교반날개(62)가 서로 반대 방향으로 회전하도록 구동부(70)의 작동을 제어할 수도 있다. When the main rod 10 is rotated in one direction as described above to perform an excavation operation, the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 may rotate in the same direction to each other, but the ground is somewhat harder to excavate larger. When a force is required or a larger force is required for stirring the grout, the operation of the driving unit 70 may be controlled such that the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 rotate in opposite directions.

구동부(70)가 메인로드(10)를 일방향으로 회전시킴과 동시에 하측으로 이동하면서 굴착 작업을 수행하여 홀(H)을 형성한 후에는 홀(H) 내측으로 그라우트를 주입한다. 이 때 메인로드(10) 및 외부로드(20)를 굴착 작업 때와 동일한 방향 또는 반대방향으로 회전시켜 그라우트 및 홀(H) 내측의 토사를 함께 교반한 후 굴착 장치를 홀(H)의 외부로 이탈시킨다. After the driving unit 70 rotates the main rod 10 in one direction and simultaneously moves downward to form a hole H by performing an excavation operation, grout is injected into the hole H. At this time, the main rod 10 and the outer rod 20 are rotated in the same direction or in the opposite direction as in the excavation operation to stir together the soil inside the grout and the hole H, and then the excavation device is moved out of the hole H. Break away.

한편 상기 내측 교반날개(62)는 메인로드(10)에 완전히 고정된 상태를 유지하도록 구성될 수 있으나, 내측 교반날개(62)의 회전 방향에 따라 내측 교반날개(62)의 연직한 부분의 각도가 가변될 수 있게 구성될 수도 있다.On the other hand, the inner stirring wing 62 may be configured to maintain a state completely fixed to the main rod 10, but the angle of the vertical portion of the inner stirring wing 62 according to the rotational direction of the inner stirring wing 62 It may be configured to be variable.

즉, 도 7 및 도 8a, 도 8b에 도시한 것과 같이, 내측 교반날개(62)가, 메인로드(10)에 상하로 일정한 간격을 두고 고정되는 상부 고정날개(62a) 및 하부 고정날개(62b)와, 상단부와 하단부 각각이 상기 상부 고정날개(62a) 및 하부 고정날개(62b)에 상대 회전 가능하게 연결되어 상기 메인로드(10)의 회전 방향에 따라 회전하여 각도가 가변되는 가변날개(62c)와, 상기 메인로드(10)의 회전 방향에 따라 상기 가변날개(62c)의 각도를 변화시키는 각도조정수단을 포함하여 구성될 수 있다.That is, as shown in Figures 7 and 8a, 8b, the inner stator blade 62, the main rod 10 is fixed at regular intervals up and down the upper fixed wing 62a and the lower fixed wing 62b ), Each of the upper and lower ends is rotatably connected to the upper fixed wing (62a) and the lower fixed wing (62b) is rotated according to the rotational direction of the main rod (10) variable wing (62c) variable ) And angle adjusting means for changing the angle of the variable blade 62c according to the rotational direction of the main rod 10.

상기 각도조정수단은, 일단이 상기 가변날개(62c)의 양측에 각각 연결되고 상기 메인로드(10)를 따라 상측으로 연장된 후 메인로드(10)의 상단부를 통해 외부로 인출되는 2개의 장력와이어(65)와, 상기 메인로드(10)의 상부에 설치되어 메인로드(10)의 회전 방향에 따라 상기 2개의 장력와이어(65) 중 어느 하나를 선택적으로 당기는 원통형의 와이어풀러(67) 및, 상기 와이어풀러(67)를 회전시키는 와이어풀링모터(66)를 포함할 수 있다. The angle adjustment means, two tension wires that are respectively connected to both sides of the variable wing 62c and extended upward along the main rod 10 and then drawn out through the upper end of the main rod 10 65, a cylindrical wire puller 67 which is installed on the upper portion of the main rod 10 and selectively pulls any one of the two tension wires 65 according to the rotation direction of the main rod 10, and A wire pulling motor 66 for rotating the wire puller 67 may be included.

따라서 상기 와이어풀링모터(66)를 작동시켜 장력와이어(65) 중 어느 하나를 당기면 가변날개(62c)의 일측이 당겨지면서 상부 고정날개(62a) 및 하부 고정날개(62b)에 대해 회전하여 가변날개(62c)의 각도가 변하게 된다. Accordingly, when one of the tension wires 65 is pulled by operating the wire pulling motor 66, one side of the variable wing 62c is pulled and rotated relative to the upper fixed wing 62a and the lower fixed wing 62b. The angle of 62c is changed.

한편, 도 3b에 도시한 것과 같이, 상기 메인로드(10)는 상기 하부 굴착스크류(30)와 하부 교반부(40)가 설치되는 하부 메인로드(11)와, 상기 하부 메인로드(11)의 상단부에 탈착이 가능하게 결합되고 상기 상부 굴착스크류(50)와 외부로드(20)와 외측 교반날개(61) 및 내측 교반날개(62)가 설치되는 상부 메인로드(12)로 구성될 수 있으며, 상기 굴착헤드(31)는 상기 하부 메인로드(11)의 하단에 탈착이 가능하게 구성될 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 3b, the main rod 10 is the lower main rod 11 and the lower main rod 11, the lower excavation screw 30 and the lower stirring portion 40 is installed, the lower main rod 11 It can be composed of the upper main rod 12 is detachably coupled to the upper end and the upper excavation screw 50 and the outer rod 20 and the outer stirring blade 61 and the inner stirring blade 62 are installed, The excavation head 31 may be configured to be detachable at the bottom of the lower main rod 11.

상기 굴착헤드(31)와 하부 메인로드(11)와 상부 메인로드(12)의 탈착 결합을 위해, 하부 메인로드(11)와 상부 메인로드(12)의 하단부 각각에 굴착헤드(31)의 상단부 및 하부 메인로드(11)의 상단부가 삽입되는 결합홈(13, 14)이 오목하게 형성되고, 상기 결합홈(13, 14)의 내주면과, 상기 굴착헤드(31)의 상단부 및 하부 메인로드(11)의 상단부 각각에는 서로 탄력적으로 결합되는 플런저홈(15, 16) 및 플런저돌기(17, 18)이 구성되어 있다. For the detachable coupling of the excavation head 31, the lower main rod 11 and the upper main rod 12, the upper end of the excavation head 31 at each of the lower ends of the lower main rod 11 and the upper main rod 12 And the coupling grooves 13 and 14 into which the upper ends of the lower main rod 11 are inserted are concave, the inner circumferential surface of the coupling grooves 13 and 14, and the upper and lower main rods of the excavation head 31 ( Each of the upper ends of 11) is composed of plunger grooves (15, 16) and plunger protrusions (17, 18) that are resiliently coupled to each other.

상기 플런저돌기(17, 18)는 볼 형태의 결합구가 스프링에 의해 탄력적으로 지지되는 구성으로 이루어져, 굴착헤드(31)의 상단부 및 하부 메인로드(11)의 상단부가 상기 결합홈(13, 14) 내측으로 삽입될 때 자연스럽게 눌려지면서 이동하다가 플런저홈(15, 16)에 대응하는 위치에 도달하면 스프링의 탄성력에 의해 플런저홈(15, 16) 내측으로 탄력적으로 삽입되면서 결합될 수 있다. The plunger protrusion (17, 18) consists of a configuration in which the ball-shaped coupling hole is elastically supported by a spring, the upper end of the excavation head (31) and the upper end of the lower main rod (11) are the coupling grooves (13, 14) ) When it is inserted inward and moves while being pressed naturally, when it reaches a position corresponding to the plunger grooves 15 and 16, it can be coupled while being resiliently inserted into the plunger grooves 15 and 16 by the elastic force of the spring.

이와 같이 메인로드(10)를 서로 탈착이 가능한 복수로 분할하여 구성하면, 도 9a에 도시한 것과 같이 하부 굴착스크류(30)와 하부 교반부(40)를 직경이 다른 것으로 교체하여 하부에 소구경의 홀 또는 중구경의 홀을 선택적으로 굴착하고, 이와 동일하게 상부 굴착스크류(50)와 외측 교반날개(61)를 직경이 다른 것으로 교체하여 중구경의 홀과 대구경의 홀을 선택적으로 굴착할 수도 있을 것이다. When the main rod 10 is divided into a plurality of detachable parts, the lower excavation screw 30 and the lower stirring part 40 are replaced with different diameters as shown in FIG. It is also possible to selectively dig holes or medium-diameter holes, and replace the upper excavation screws 50 and the outer stirring blades 61 with different diameters, thereby selectively excavating medium-diameter holes and large-diameter holes. .

또한 경우에 따라 도 9b에 도시한 것과 같이 하부 굴착스크류(30)와 하부 교반부(40)가 설치된 하부 메인로드(11)만 단독으로 사용하거나, 상부 굴착스크류(50)와 외측 교반날개(61)가 설치된 상부 메인로드(12)만 단독으로 사용하여 소구경, 중구경, 대구경의 홀을 선택적으로 굴착할 수도 있을 것이다. Also, as shown in FIG. 9B, if necessary, only the lower main rod 11 on which the lower excavation screw 30 and the lower agitation unit 40 are installed may be used alone, or the upper excavation screw 50 and the outer agitation blade 61 ) The upper main rod 12 installed alone may be used alone to selectively excavate small-diameter, medium-diameter, and large-diameter holes.

도 10은 지반에 소구경(W1)의 홀과 중구경(W3)의 홀 및 대구경(W2)의 홀을 연속적으로 굴착 및 교반할 수 있는 굴착장치의 다른 실시예로서, 이 실시예의 굴착장치는 소구경(W1)으로 홀을 굴착하는 하부 굴착스크류(30) 및 하부 교반부(40)와, 대구경(W2)으로 홀을 굴착하는 상부 굴착스크류(50) 및 외측 교반날개(61) 사이의 메인로드(10) 중간 부분에 중구경(W3)의 홀을 굴착할 수 있는 중구경 굴착스크류(81)와 중구경 교반날개(82)를 구비한 중구경 교반부(80)를 메인로드(10)에 탈착이 가능하게 구성할 수 있도록 한 것이다. 10 is another embodiment of a drilling device capable of continuously excavating and stirring a hole of a small diameter W1, a hole of a medium diameter W3, and a hole of a large diameter W2 on the ground, and the drilling device of this embodiment The main between the lower excavation screw 30 and the lower agitation part 40 for excavating the hole with a small diameter W1 and the upper excavation screw 50 and the outer agitation wing 61 for excavating the hole with a large diameter W2 The main rod 10 is equipped with a medium-diameter excavation screw 81 and a medium-diameter agitation blade 82 capable of excavating a hole of the medium-diameter W3 in the middle portion of the rod 10. This is to make it possible to configure the removable.

상기 중구경 굴착스크류(81)의 최대 직경은 상기 하부 굴착스크류(30)의 최대 직경보다는 크고 상부 굴착스크류(50)의 최대 직경보다는 작게 형성되어, 소구경(W1)과 대구경(W2) 사이의 크기인 중구경(W3)의 홀을 굴착하고 중구경(W3) 홀 내에서 흙과 그라우트를 교반하게 된다. 상기 중구경 굴착스크류(81)의 최대 직경은 대략 0.8~ 1.2m 정도로 형성될 수 있지만, 이외에도 필요에 따라 다양한 직경으로 형성될 수 있다. The maximum diameter of the medium-diameter excavation screw 81 is larger than the maximum diameter of the lower excavation screw 30 and smaller than the maximum diameter of the upper excavation screw 50, between the small-diameter W1 and the large-diameter W2. The hole of the medium-sized medium diameter (W3) is excavated and the soil and grout are stirred in the medium-sized (W3) hole. The maximum diameter of the medium-diameter excavation screw 81 may be formed to about 0.8 to 1.2 m, but may be formed in various diameters as necessary.

이와 같이 중구경 굴착스크류(81)와 중구경 교반날개(82)를 구비한 중구경 교반부(80)를 메인로드(10)에 탈착이 가능하게 구성함으로써 지반의 하층과 중층 및 상층의 상태에 따라 소구경(W1)의 홀과 중구경(W3)의 홀 및 대구경(W2)의 홀을 연속적으로 굴착할 수 있다.As described above, the medium-diameter excavation screw 81 and the medium-diameter agitator 80 having the medium-diameter agitation blade 82 are detachably attached to the main rod 10, so that the ground layer, the middle layer, and the upper layer are in a state. Accordingly, the hole of the small diameter W1 and the hole of the medium diameter W3 and the hole of the large diameter W2 can be continuously excavated.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 굴착장치를 나타낸 것으로, 이 실시예의 굴착장치는, 지면에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하는 메인로드(10), 상기 메인로드(10)를 일방향으로 회전시키는 구동부(70), 상기 메인로드(10)의 하단부에 축방향을 따라 나선형으로 설치되어 지반을 굴착하는 하부 굴착스크류(30), 상기 하부 굴착스크류(30)의 상측에서 메인로드(10)의 외면에 돌출되게 설치되는 복수의 하부 교반날개(41)를 포함하는 하부 교반부(40), 상기 하부 교반부(40)의 상측에서 상기 메인로드(10)의 외면에 축방향을 따라 나선형으로 설치되는 상부 굴착스크류(50), 상기 상부 굴착스크류(50)의 상측에서 상단 및 하단이 각각 상기 메인로드(10)의 외면에 결합되며 메인로드(10)의 반경방향으로 연장되게 형성된 링 형태의 외측 교반날개(61), 상기 외측 교반날개(61)에 상대 회전이 가능하게 설치되는 복수의 내측 교반날개(62), 및 상기 구동부(70)에 의한 메인로드(10)의 회전력을 상기 내측 교반날개(62)로 전달하여 내측 교반날개(62)가 외측 교반날개(61)에 대해 회전하도록 하는 동력전달수단을 포함한다. 11 shows an excavation device according to another embodiment of the present invention, the excavation device of this embodiment, the main rod 10 and the main rod 10 rotating about a vertical axis relative to the ground in one direction The driving part 70 to rotate, the lower excavation screw 30 installed in the axial direction along the axial direction at the lower end of the main rod 10 to excavate the ground, the main rod 10 from the upper side of the lower excavation screw 30 The lower stirring portion 40 including a plurality of lower stirring blades 41 protruding from the outer surface of the upper portion of the lower stirring portion 40, spirally along the axial direction on the outer surface of the main rod 10 The upper excavation screw 50 is installed, the upper and lower ends of the upper excavation screw 50 are coupled to the outer surface of the main rod 10, respectively, and the ring shape is formed to extend in the radial direction of the main rod 10. External stirring wing (61), the outer bridge A plurality of inner stirring blades 62 that are capable of relative rotation on the half-wing 61 and the rotational force of the main rod 10 by the driving unit 70 are transferred to the inner stirring blade 62 to stir the inside. The blade 62 includes a power transmission means for rotating with respect to the outer stirring blade (61).

이 실시예에서 상기 동력전달수단은, 상기 메인로드(10)에 결합되어 메인로드(10)와 함께 회전하는 구동기어(71) 및, 상기 각각의 내측 교반날개(62)의 축에 결합되며 상기 구동기어(71)와 맞물려서 구동기어(71)와 반대 방향으로 회전하면서 내측 교반날개(62)의 축에 회전력을 전달하는 복수의 종동기어(72)를 포함한다. In this embodiment, the power transmission means is coupled to the main rod 10, the drive gear 71 rotating with the main rod 10, and the shaft of each of the inner stirring blades 62, the It includes a plurality of driven gear 72 that transmits rotational force to the axis of the inner stirring blade 62 while being rotated in the opposite direction to the driving gear 71 in engagement with the driving gear 71.

따라서 메인로드(10)가 일방향으로 회전하게 되면, 구동기어(71)가 함께 회전하게 되고, 구동기어(71)에 맞물려 있는 종동기어(72)들이 구동기어(71)의 반대 방향으로 회전하게 되므로, 내측 교반날개(62)가 외측 교반날개(61)의 반대 방향으로 회전하면서 토사 및 그라우트를 교반하게 된다. Therefore, when the main rod 10 rotates in one direction, the drive gear 71 rotates together, and the driven gears 72 engaged with the drive gear 71 rotate in the opposite direction of the drive gear 71. , While the inner stirring wing 62 rotates in the opposite direction of the outer stirring wing 61, the soil and grout are stirred.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with reference to examples, but those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, additions, and modifications without departing from the technical spirit described above. Of course, it is to be understood that such modified embodiments also belong to the protection scope of the present invention as defined by the appended claims.

10 : 메인로드 20 : 외부로드
30 : 하부 굴착스크류 31 : 굴착헤드
40 : 하부 교반부 41 : 하부 교반날개
50 : 상부 굴착스크류 61 : 외측 교반날개
62 : 내측 교반날개 63 : 보조 교반날개
65 : 장력와이어 66 : 와이어풀링모터
67 : 와이어풀러 70 : 구동부
71 : 구동기어 72 : 종동기어
80 : 중구경 교반부 81 : 중구경 굴착스크류
82 : 중구경 교반날개10: Main load 20: External load
30: lower digging screw 31: digging head
40: lower stirring portion 41: lower stirring blade
50: upper excavation screw 61: outer stirring wing
62: inner stirring wing 63: auxiliary stirring wing
65: tension wire 66: wire pulling motor
67: wire puller 70: drive unit
71: drive gear 72: driven gear
80: medium diameter stirring section 81: medium diameter excavation screw
82: medium diameter stirring wing

Claims (10)

지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 회전하는 메인로드;
중공관 형태로 되어 상기 메인로드의 외측에 동축상으로 배치되며, 메인로드에 대해 상대 회전 가능하게 설치되는 외부로드;
메인로드와 외부로드를 서로 동일한 방향과 서로 반대 방향 중 어느 한 방향으로 선택적으로 회전시키는 구동부;
상기 메인로드의 하단부에 축방향을 따라 나선형으로 설치되어 지반을 굴착하는 하부 굴착스크류;
상기 하부 굴착스크류의 상측에서 메인로드의 외면에 돌출되게 설치되는 복수의 하부 교반날개를 포함하는 하부 교반부;
상기 하부 교반부의 상측에서 상기 메인로드의 외면에 축방향을 따라 나선형으로 설치되며, 상기 하부 굴착스크류의 직경보다 큰 직경을 갖도록 되어 하부 굴착스크류보다 큰 직경으로 지반을 굴착하는 상부 굴착스크류;
상기 상부 굴착스크류의 상측에서 상단 및 하단이 각각 상기 외부로드의 외면에 결합되며 외부로드의 반경방향으로 돌출되게 설치되는 링 형태의 외측 교반날개; 및,
상기 외측 교반날개보다 작은 반경방향 폭과 상하방향 길이를 갖도록 되어 상단 및 하단이 각각 상기 외측 교반날개 내측에서 상기 메인로드에 결합되어 회전하는 링 형태의 내측 교반날개;
를 포함하고,
상기 외측 교반날개와 내측 교반날개는 다각형 또는 원형, 곡선형 링 형태를 가지며, 횡단면이 지면에 대해 수평한 축에 대해 일정한 각도로 경사지게 형성되고, 상기 외측 교반날개와 내측 교반날개는 90°의 위상차를 가지며,
상기 내측 교반날개는, 상기 메인로드에 상하로 일정한 간격을 두고 고정되는 상부 고정날개 및 하부 고정날개와, 상단부와 하단부 각각이 상기 상부 고정날개 및 하부 고정날개에 상대 회전 가능하게 연결되어 상기 메인로드의 회전 방향에 따라 회전하여 각도가 가변되는 가변날개와, 상기 메인로드의 회전 방향에 따라 상기 가변날개의 각도를 변화시키는 각도조정수단을 포함하는 지반 개량용 굴착장치.A main rod rotating about an axis perpendicular to the ground;
An outer rod in a hollow tube shape and disposed coaxially on the outer side of the main rod and installed to be rotatable relative to the main rod;
A driving unit selectively rotating the main rod and the outer rod in one of the same and opposite directions;
A lower excavation screw helically installed along the axial direction at the lower end of the main rod to excavate the ground;
A lower stirring unit including a plurality of lower stirring blades installed to protrude from the upper surface of the lower excavation screw to the outer surface of the main rod;
An upper excavation screw helically installed on the outer surface of the main rod along the axial direction at an upper side of the lower agitation part, having a diameter larger than the diameter of the lower excavation screw and excavating the ground with a larger diameter than the lower excavation screw;
The upper and lower ends of the upper excavation screw are coupled to the outer surface of the outer rod, respectively, and the ring-shaped outer stirring blade is installed to protrude in the radial direction of the outer rod; And,
A ring-shaped inner stirring blade having a radial width and a vertical length smaller than the outer stirring blade so that the upper and lower ends are respectively coupled to the main rod and rotated inside the outer stirring blade;
Including,
The outer stirring wing and the inner stirring wing have a polygonal or circular, curved ring shape, and a cross section is formed to be inclined at a constant angle with respect to a horizontal axis with respect to the ground, and the outer stirring wing and the inner stirring wing have a phase difference of 90 °. Have,
The inner stirring wing, the upper fixed wing and the lower fixed wing fixed at regular intervals up and down to the main rod, and each of the upper and lower ends are rotatably connected to the upper fixed wing and the lower fixed wing, the main rod Excavation device for improving the ground, including a variable wing that rotates in accordance with the rotational direction of the variable angle, and an angle adjusting means for changing the angle of the variable wing according to the rotational direction of the main rod. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 외측 교반날개와 내측 교반날개의 내측면에는 복수의 보조 교반날개가 반경방향 내측으로 돌출된 지반 개량용 굴착장치.The excavation device for soil improvement according to claim 1, wherein a plurality of auxiliary stirring blades protrude radially inward on the inner surfaces of the outer stirring blade and the inner stirring blade. 제1항에 있어서, 상기 하부 굴착스크류 및 상부 굴착스크류는 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 증가하는 형태를 갖는 지반 개량용 굴착장치.According to claim 1, The lower excavation screw and the upper excavation screw has a shape that increases in diameter from the lower side to the upper side excavation device for improving the ground. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 각도조정수단은, 일단이 상기 가변날개의 양측에 각각 연결되고 상기 메인로드를 따라 상측으로 연장된 후 메인로드의 상단부를 통해 외부로 인출되는 2개의 장력와이어와, 메인로드의 회전 방향에 따라 상기 2개의 장력와이어 중 어느 하나를 선택적으로 당기는 원통형의 와이어풀러 및, 상기 와이어풀러를 회전시키는 와이어풀링모터를 포함하는 지반 개량용 굴착장치.According to claim 1, The angle adjustment means, one end is respectively connected to both sides of the variable blades and extends upward along the main rod and two tension wires drawn out to the outside through the upper end of the main rod, the main Excavation device for improving the ground, comprising a cylindrical wire puller for selectively pulling one of the two tension wires according to the rotation direction of the rod, and a wire pulling motor for rotating the wire puller. 제1항에 있어서, 상기 메인로드는 상기 하부 굴착스크류와 하부 교반부가 설치되는 하부 메인로드와, 상기 하부 메인로드의 상단부에 탈착이 가능하게 결합되고 상기 상부 굴착스크류와 외부로드와 외측 교반날개 및 내측 교반날개가 설치되는 상부 메인로드를 포함하는 지반 개량용 굴착장치.The method of claim 1, wherein the main rod is a lower main rod to which the lower excavation screw and the lower agitator are installed, detachably coupled to an upper end of the lower main rod, the upper excavation screw, the outer rod and the outer agitating wing, Excavation device for improving the ground, including an upper main rod on which an inner stirring blade is installed. 제1항에 있어서, 상기 하부 교반부와 상기 상부 굴착스크류 사이에서 상기 메인로드에 탈착 가능하게 설치되며, 상기 하부 굴착스크류의 최대 직경보다는 크고 상부 굴착스크류의 최대 직경보다는 작은 최대 직경을 갖는 중구경 굴착스크류와 중구경 교반날개를 구비한 중구경 교반부를 더 포함하는 지반 개량용 굴착장치.The medium diameter of claim 1, wherein the main rod is detachably installed between the lower agitator and the upper excavation screw, and has a maximum diameter that is greater than the maximum diameter of the lower excavation screw and smaller than the maximum diameter of the upper excavation screw. Excavation device for improving the ground further comprising a medium-diameter agitator having an excavation screw and a medium-diameter stirring blade. 삭제delete 삭제delete
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