KR102224119B1

KR102224119B1 - 그라우트재 다중진동 주입장치

Info

Publication number: KR102224119B1
Application number: KR1020200170101A
Authority: KR
Inventors: 이승호
Original assignee: 이승호
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-03-08

Abstract

본 발명은 시멘트 모르타르, 페이스트, 현탁액 등과 같은 그라우트재를 필요한 위치에 가압하여 주입하는데 이용되는 장치에 관한 것으로, 구체적으로 그라우트재를 진동주입하되, 진동을 부여하는 구조가 간단하고 관리가 용이하면서, 진폭이 다른 진동을 동시에 가할 수 있는 그라우트재 다중진동 주입장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치는, 양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구를 가지며, 상부에 적어도 둘 이상의 관통공을 포함하는 관통부가 형성되는 원통 형상의 케이스부; 상기 케이스부의 관통부에 결합되며, 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부와 제2신축부; 상기 케이스부의 외측에 설치되며, 제1모터와 제2모터를 포함하여 이루어지는 모터부; 상기 모터부의 동력을 제1피스톤과 제2피스톤을 포함하여 이루어지는 피스톤부로 전달하는 동력전달부;를 포함하되, 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 각각 제1신축부와 상기 제2신축부에 수용되며 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.

Description

그라우트재 다중진동 주입장치{Multiple Pulsation Inducing Grouting injection device}

본 발명은 시멘트 모르타르, 페이스트, 현탁액 등과 같은 그라우트재를 필요한 위치에 가압하여 주입하는데 이용되는 장치에 관한 것으로, 구체적으로 그라우트재를 진동주입하되, 진동을 부여하는 구조가 간단하고 관리가 용이하면서, 진폭이 다른 진동을 동시에 가할 수 있는 그라우트재 다중진동 주입장치에 관한 것이다.

지하수 개발, 터널공사, 건축물의 균열 보수 작업 등을 수행하는 과정에서 균열이나 빈 공간을 메우기 위하여 시멘트 모르타르, 페이스트, 현탁액 등의 그라우트재(주입재)를 주입하는 작업을 수행하게 된다. 그리고, 지반의 보강이나 지반에 형성된 틈을 매우기 위하여 그라우트재를 주입할 경우도 있다.

일정한 진폭과 주기를 갖는 진동주입공법은 정압주입 형태에 비해 그라우트재의 침투성 증대효과가 있는 것으로 보고된다.

그라우트 주입재의 침투능을 증가시키기 위한 진동 주입 모델은 Date 등(2003)에 의해 제시된 바 있다.(Date, K., Wakita, S., Yamamoto, T., NaKashima, Y., Hoshino, Y., Aoki, K. and Mito, Y. (2003), “Development of Dynamic Grouting Technique for the Ground Improvement”, Proc. of the ITA World Tunnelling Congress 2003: (RE)Claiming the Underground Space, Amsterdam, The Netherlands, pp.929-936)

또한 진동주입공법은 그라우트재 조성물 가운데 비교적 무거운 잔골재가 주입 과정에서 하방으로 침전되는 재료 분리현상을 완화하는 효과도 있으며, 주입 과정에서 잔골재 등에 의해 병목 현상이 발생하더라도 진동에 의해 병목 현상이 완화되는 등의 효과가 있다.

제시된 진동 주입 모델을 적용한 종래 기술로 대한민국 등록특허 제1053856호(이하 종래기술 1)에서는 피스톤이 실린더 내에서 왕복 운동하면서 실린더의 양측으로 압력을 가하는 왕복펌프의 일예가 개시되어 있다.

이러한 종래의 그라우트재 펌프 즉, 그라우트재 주입을 위한 장치는 피스톤이 전진 및 후진하는 압축행정이 진행되면서 그라우트재가 강한 압력을 갖는 압축상태가 되기도 하고, 상대적으로 약한 압력을 갖는 이완상태가 되기도 하면서 높은 주입압력을 가졌다가 다시 낮은 주입압력을 가지는 것이 반복되는 형태로 주입되는 특성을 가지고 있다.

그러나, 종래기술 1의 경우, 그라우트재의 공급이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 그라우트재가 가압되어 주입되는 펄스의 주기도 비교적 긴 문제점이 있다. 특히, 종래기술 1의 경우는, 펄스의 주기를 짧게 만드는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 펄스의 주기를 필요에 맞게 조절하는 것이 매우 어렵다는 한계도 가지고 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제1503259호는 보강재에 미세 진동을 부여하는 가진발생부를 포함하여 대상체의 갈라진 틈이나 공동으로 보강재가 효과적으로 주입 및 침투될 수 있는 가진 발생장치에 관한 것이다.(이하 종래기술 2)

종래기술 2는 진동유닛(200)이 핵심으로, 구동모터(210)와 연결되어 구동모터(210)의 동력에 의해 승강 왕복 운동하는 진동봉(2010)과; 상기 진동봉(2010)에 의해 힘을 받을 수 있는 위치에서 상기 진동봉(2010)이 왕복 이동하는 방향과 직교하도록 배치되는 진동판(2020); 및 상기 보강재가 유입되는 입구와, 상기 진동봉(2010)이 길이방향으로 왕복 운동 가능하도록 배치되는 승강공간 및 상기 진동판(2020) 하측의 공간으로 유입된 상기 보강재가 상기 진동판(2020)의 충격에 의해 가진되는 가진공간를 포함하는 내부공간과, 상기 가진공간에서 가진된 보강재를 배출하는 출구 및 상기 승강공간에서 상기 진동봉의 외주면을 감싸도록 구성되는 하나 이상의 오일레스 베어링(Oilless bearing)으로 구성되는 하우징;을 포함하여 이루어진다.

참고로 구동모터(210)는 구동에 따른 회전력을 진동봉(2010)에서 요구되는 승강 왕복 운동으로 변환하기 위한 변환 수단을 포함할 수 있는 바, 캠(212) 구조를 채택할 수도 있다.

종래기술 2에 의해 가진된 보강재를 주입할 수 있을 뿐만 아니라, 진동유닛(200)을 포함하는 가진발생부(20)는 통합제어부(40)를 더 포함하여, 균열(C)로 주입되는 보강재가 주입 효과를 가장 높일 수 있는 진동 주파수 범위를 갖도록 제어할 수 있다는 장점이 있으나, 전술한 진동유닛(200)이 복잡한 구성이라는 단점 역시 존재한다.

종래기술 2의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제1695912호(이하 종래기술 3)는 내부에는 원기둥 형상의 중공부가 형성되어 있으며 원기둥 형상의 길이방향에 해당하는 종방향의 양측에는 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구가 형성되어 있는 통형상의 케이스 부재; 원판형 부재로 이루어지며 회전축이 종방향과 직교하도록 횡방향으로 연장되어 중공부를 가로지고 있어서 케이스 부재의 중공부 내에서 중공부의 횡단면을 가로막으면서 회전가능하도록 배치되어 있는 회전캠; 및 회전축을 회전구동시켜서 회전캠이 회전되도록 하는 회전구동장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 회전캠을 이용한 주입압력 가변형 그라우트재 다중진동 주입장치를 제안한 바 있다.

종래기술 3은 그라우트팅 작업을 수행할 때 그라우팅재가 외부로 배출되어 그라우팅되는 압력을 주기적으로 변화시킬 수 있게 되는데, 특히 회전캠의 회전속도를 필요에 맞게 조절하게 되면, 그라우팅재의 주입압력도 그에 맞추어 변화되므로, 펄스를 가지는 형태로 그라우트재를 필요한 위치에 주기적으로 주입하되 매우 짧은 펄스의 주기를 가질 필요가 있는 경우일지라도 용이하게 필요에 맞게 변화를 줄 수 있다는 장점이 있다. 또한, 종래기술 2과 대비 시, 간단한 구성이라는 점도 하나의 장점이다.

그러나, 종래기술 3의 경우 다음과 같은 문제점이 제기된다. 케이스 부재(1)의 종방향 양측은 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구에 해당한다. 즉, 케이스 부재(1)의 중공부는 그라우트재가 지나는 통로에 해당하며, 주입장치를 사용 후, 즉시 청소 등을 하지 않는 경우, 케이스 부재(1)에 남아 있는 그라우트재가 굳게 되어 회전캠의 회전을 저해하는 원인이 된다. 따라서, 종래기술 3은 주입장치를 작업이 끝난 후, 분해 및 청소 등의 관리를 해야 하는 등의 불편함이 제기된 바 있다.

대한민국 등록특허 제1053856호 왕복 펌프용 피스톤 대한민국 등록특허 제1503259호 가진 발생장치 및 이를 이용한 그라우트 주입 공법 대한민국 등록특허 제1695912호 회전캠을 이용한 주입압력 가변형 그라우트재 주입장치

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

(1) 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로, 보다 간단한 구성으로 고강도의 발현이 가능한 그라우트재를 암반, 지반 및 콘크리트 구조물 등의 대상체에 대하여 효과적으로 주입 및 침투시킬 수 있는 그라우트재 다중진동 주입장치를 제공한다.

(2) 상하 운동하는 신축부에 접하는 그라우트재를 쉽게 제거할 수 있어 관리가 용이한 그라우트재 다중진동 주입장치를 제공한다.

(3) 종래기술과 달린 제어부 등의 복잡한 구성에 의하지 않고 다양한 진폭을 갖는 진동을 구현할 수 있다.

(4) 그라우트재(또는 약액) 가압 시, 그라우트재가 압력 전달 수단에 묻거나, 유격을 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 그라우트재 다중진동 주입장치를 제공한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치는 양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구를 가지며, 상부에 적어도 둘 이상의 관통공을 포함하는 관통부가 형성되는 원통 형상의 케이스부;상기 케이스부의 관통부에 결합되며, 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부와 제2신축부; 상기 케이스부의 외측에 설치되며, 제1모터와 제2모터를 포함하여 이루어지는 모터부; 상기 모터부의 동력을 제1피스톤과 제2피스톤을 포함하여 이루어지는 피스톤부로 전달하는 동력전달부;를 포함하되, 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 각각 제1신축부와 상기 제2신축부에 수용되며 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치는 상기 동력전달부가 상기 피스톤에 힌지 결합되어 후방으로 설치되는 피스톤로드; 상기 피스톤로드의 끝단에 회전 가능하게 결합되는 편심축; 상기 모터의 중심축에 결합하여 회전하는 원판;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 편심축은 상기 원판에 결합된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치는 상기 편심축에 복수 개의 피스톤로드 연결홀이 서로 이격되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치의 상기 신축부는 상기 케이스부의 내측면에 위치하며, 소정 길이로 하향 연장되며, 하나 이상의 주름이 형성된 자바라부; 상기 케이스부의 외측면에 위치하며, 소정 길이로 상향 연장된 원통부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치는 상기 신축부가 상기 케이스부의 관통부에 탈착 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치의 경우, 상기 피스톤부의 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 서로 다른 크기를 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치는 양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구를 가지며, 상부에 적어도 둘 이상의 관통부가 형성되는 원통 형상의 케이스부; 상기 케이스부의 관통부에 결합되며, 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부와 제2신축부; 상기 케이스부의 외측에 설치되는 모터; 상기 모터의 동력을 제1피스톤과 제2피스톤을 포함하여 이루어지는 피스톤부로 전달하기 위해 제1원판과 상기 제1원판과 맞물리며 회전하는 제2원판을 포함하는 동력전달부;로 이루어지되, 상기 제1원판 또는 상기 제2원판 중 어느 하나에 상기 모터가 결합하여 회전하는 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치는 다음과 같은 장점이 있다.

(1) 종래기술 대비, 간단한 구성으로 고강도의 발현이 가능한 그라우트재를 암반, 지반 및 콘크리트 구조물 등의 대상체에 대하여 효과적으로 진동 주입 및 침투시킬 수 있다.

(2) 그라우트재 다중진동 주입장치에 남거나 묻는 그라우트재를 쉽게 제거할 수 있어 관리가 용이하다.

(3) 제어부 등의 복잡한 구성에 의하지 않고 다양한 진폭, 행정을 갖는 진동을 구현할 수 있다.

(4) 간단한 구성에 의해 크기가 다른 2개의 피스톤이 그라우트재에 가하는 진동(압력)의 크기와 빈도를 서로 일정한 비율로 달리하도록 적용할 수 있다.

(5) 그라우트재가 피스톤부(50)와 원통부(40)의 사이에 있는 간격으로 침투하는 것을 방지하는 자바라부(35a, 35b)를 채택함으로써, 피스톤부(50)의 원활한 동작을 가능하게 할 뿐만 아니라, 기기의 고장을 방지할 수 있다.

도 1은 선행기술 1의 사시도.
도 2는 선행기술 2의 사시도.
도 3은 선행기술 3의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치의 사시도.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치의 제1실시예의 작동상태도
도 7은 본 발명에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치의 제3실시예의 작동상태도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명인 그라우트재 다중진동 주입장치의 바람직한 제1실시예를 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치는 다음과 같다.

먼저, 원통 형상의 케이스부(10)는 양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구(15)와 그라우트재가 배출되는 배출구(20)를 갖는다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

케이스부(10)는 그라우트재의 진행 방향으로 연장된 원통 형상의 부재로서, 그 내부에는 원기둥 형상의 중공부(12)가 형성되어 있으며, 이러한 원기둥 형상의 중공부(12)를 통해서 그라우트재가 필요한 장소로 주입된다. 즉, 케이스부의 중공부(12)는 그라우트재의 주입 경로에 해당한다. 참고로 도면 5의 화살표는 주입되는 그라우트재를 의미한다. 따라서 케이스부(10)의 양단은 각각 그라우트재가 유입되는 유입구(15)와 그라우트재가 배출되는 배출구(20)에 해당한다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치(1)를 사용할 때, 유입구(15)에는 그라우트재를 공급하는 공급관(100)이 연결되고, 배출구(20)에는 그라우트재를 다른곳으로 이송하거나 또는 직접 필요한 장소에 주입하게 되는 주입관(200)이 연결된다.

케이스부(10)에는 중공부(12)와 연통되는 관통부(25)가 형성된다. 즉, 관통부(25)는 케이스부(10)의 상부에 형성된다. 본 발명의 제1실시예에서 관통부(25)는 둘 이상의 관통공(25a, 25b)를 포함하여 이루어진다. 제1관통공(25a)의 직경은 제2관통공(25b)의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.

관통부(25)는 케이스부(10)의 상부 일부를 제거하여 형성할 수 있으며, 관통부(25)의 크기는 후술할 신축부(30) 및 피스톤(50)을 수용할 정도로 이루어지는 것이 바람직하다.

케이스부(10)에 형성된 관통부(25)에 신축부(30)가 결합된다. 신축부(30)는 전체적으로 상부는 개구되며, 하부는 폐쇄된 원통의 형상을 갖는다. 신축부(30)는 하나 이상의 주름(31)이 형성된 하부의 자바라부(35)와 상부의 원통부(40)를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 제1실시예에서 신축부(30)는 둘 이상, 즉 제1신축부(30a)와 제2신축부(30b)를 포함하여 이루어진다.

전술한 바와 같이, 제1관통공(25a)의 직경이 제2관통공(25b)의 직경보다 더 크게 형성됨에 따라, 제1신축부(30a)의 전반적인 크기는 제2신축부(30b)보다 더 크게 형성된다.

케이스부(10)의 외측에 전원 공급에 따라 회전하는 모터부(60)가 설치된다. 본 발명의 제1실시예에서는 모터부(60)는 둘 이상의 제1모터(60a), 제2모터(60b)를 포함하여 이루어진다. 전원 공급에 따라 회전하는 모터부(60)의 동력은 피스톤부(50)로 전달된다. 이러한 동력 전달을 위해 모터부(60)와 피스톤부(50) 사이에 동력전달부(90)가 위치하게 된다.

모터부(60)는 케이스부(10)의 외측에 설치되어 외부로부터 공급되는 전원에 의해 작동된다. 모터부(60)의 회전이 동력전달부(90)를 거쳐 피스톤부(50)로 전달되므로, 피스톤부(50)가 상하 왕복 운동이 가능하다.

동력전달부(90)의 구성은 다음과 같다. 참고로 동력전달부(90)는 제1모터(60a), 제2모터(60b) 각각에 구비되나, 편의상 제1모터(60a)에 동력전달부(90)가 구비된 것을 기준으로 설명한다.

제1피스톤(50a)의 후방으로 피스톤로드(55)가 설치되되, 제1피스톤(50a)에 피스톤로드(55)가 힌지(57) 결합된다. 피스톤로드(55)의 끝단에는 편심부(70)가 회전 가능하게 결합된다. 편심부(70)도 모터부(60)에 의해 회전 가능하다. 본 발명의 제1실시예에서는 모터부(60)의 중심축에 결합하여 회전하는 원판부(80)을 매개로 하여, 편심부(70)의 회전이 이루어진다. 즉, 편심부(70)가 모터(60)에 의해 회전하는 원판부(80)에 결합된다. 따라서, 원판부(80)의 회전과 함께 편심부(70)도 회전한다.

본 발명의 제1실시예에서 피스톤부(50)의 상하 왕복 운동은 다음과 같이 이루어진다. 먼저 모터부(60)가 회전하고, 모터부(60)의 중심축에 결합한 원판부(80)도 회전한다. 원판부(80)가 회전을 시작하면 원판부(80)에 결합된 편심부(70)도 회전하고, 편심부(70)에 결합된 피스톤로드(55)는 편심운동을 하게 된다. 피스톤로드(55)의 편심운동은 피스톤로드(55)에 힌지(57) 결합된 피스톤부(50)의 상하 왕복 운동을 유도한다.

본 발명의 제1실시예에서는 편심부(70)에 복수 개의 피스톤로드 연결홀(75)이 형성된다. 도면에는 피스톤로드 연결홀(75)을 두 개 형성하는 것으로 도시하였으나, 원판(80)의 중심으로부터 주면부를 향해 일정 간격 이격되게 복수개가 형성될 수도 있다.

피스톤로드 연결홀(75)의 역할은 다음과 같다. 피스톤(50)의 행정(stroke)을 다르게 하고자 하는 경우, 피스톤로드의 끝단(55a)을 복수 개의 피스톤로드 연결홀(75) 중 하나에 결합함으로써, 행정(stroke)의 변화를 도모할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치는 간단한 구성인 피스톤로드 연결홀(75)만으로 별도의 제어부 등에 의하지 않고도 피스톤(50)의 행정(stroke)변화를 도모할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 그라우트재 다중진동 주입장치를 구성하는 신축부(30)에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

신축부(30)는 제1신축부(30a)와 제2신축부(30b)를 포함하여 이루어지며, 이하에서는 하나의 신축부, 예를 들어 제1신축부(30a)를 기준으로 설명한다. 제1신축부(30a)는 제1자바라부(35a)와 제1원통부(40a)로 구분된다. 먼저 제1자바라부(35a)는 케이스부(10)의 내측면에 위치하며, 소정 길이로 하향 연장되도록 형성된다. 제1자바라부(35a)는 하나 이상의 주름(31)을 갖도록 이루어지므로, 주름(31)에 의해 중공부(12)를 향해 소정 길이만큼 신축될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서 원판부(80)의 회전에 따른 피스톤부(50)의 상하 왕복 운동에 대해 도면 5와 도면 6을 참조하여 설명한다. 편의상 모터부(60)에 의해 원판부(80)는 시계방향으로 회전한다고 가정한다. 도면 5는 모터부(60)가 회전을 시작하는 순간으로 피스톤부(50)가 수용되는 신축부(30), 구체적으로 자바라부(35a, 35b)가 하향으로 늘어나지 않은 상태이다. 참고로 자바라부는 제1자바라부(35a)와 제2자바라부(35b)를 칭한다.

모터부(60)가 회전하면 원판부(80)도 회전하고, 원판부(80)의 회전은 편심부(70)의 편심회전을 야기한다. 편심부(70)의 편심회전은 피스톤로드(55)를 거쳐 피스톤로드(55)와 힌지(57) 결합된 피스톤부(50)를 하향으로 이동시킨 후, 다시 상향으로 이동시킨다. 하향으로 이동한 피스톤부(50)는 자바라부(35a, 35b)의 내면을 아래로 밀게 되고, 결과적으로 자바라부(35a, 35b)는 그 길이가 길어진다. 피스톤(50)이 상향으로 이동하면 자바라부(35a, 35b)는 원래의 상태로 길이가 줄어든다.

이때 자바라부(35a, 35b)의 내측에 스프링과 같은 탄성수단(미도시)을 구비하여, 자바라부(35a, 35b)가 원래의 상태로 길이가 줄어드는 것을 쉽게 도모할 수도 있다.

자바라부(35a, 35b)는 주입되는 그라우트재(또는 약액)가 피스톤(50)과 원통부(40) 사이의 공간에 스며들거나 유격을 통해 유출되어, 피스톤(50)의 동작을 지연시키거나 심지어 기기 작동에 고장을 일으키는 것을 방지하는 역할도 수행한다.

제1원통부(40a)는 케이스부(10)의 외측면에 위치하며, 소정 길이로 상향 연장되도록 형성된다. 제1원통부(40)의 길이는 피스톤의 상하 왕복 운동을 안내(가이드)할 수 있을 정도로 이루어지는 것이 바람직하며, 자바라부(35a)와 달리 신축되지는 않는다.

본 발명의 제1실시예에서 피스톤부(50)의 제1피스톤(50a)과 제2피스톤(50b)은 서로 다른 크기를 갖도록 이루어진다. 제1피스톤(50a)과 제2피스톤(50b)이 서로 다른 크기를 갖는다는 것은 각각의 관통공(25a, 25b) 및 이러한 관통공(25a, 25b)에 결합하는 각각의 제1신축부(30a), 제2신축부(30b)의 크기 역시 다르게 이루어진다는 것을 의미한다.

도면을 참고하여 설명하면, 제1피스톤(50a)이 제2피스톤(50b)보다 크게 형성되도록 한다. 이와 같이 크기가 다른 2개의 피스톤(50a, 50b)을 배치함으로써, 다양한 진폭을 갖는 진동을 그라우트재에 보다 쉽게 부여할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에서는 케이스부(10)의 관통부(25)로부터 신축부(30)를 탈착 가능하도록 형성한다. 즉, 신축부(30)를 탈착 가능하도록 하는 결합수단은 일반적인 볼트, 너트 등의 일반적인 체결부재를 사용할 수 있다. 신축부(30)를 케이스부(10)의 관통부(25)로부터 탈착 가능하게 구성하면, 주입 공정 중에 신축부(30)에 묻게 되거나, 주입 공정이 완료된 후에 신축부(30)에 남아 있는 그라우트재를 손쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 제3실시예에 의한 그라우트재 다중진동 주입장치는 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 원통 형상의 케이스부(10), 케이스부(10)의 관통부(25)에 결합되며, 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부(30a)와 제2신축부(30b)는 제1실시예에서 설명한 바 이하에서는 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.

제3실시예의 경우, 케이스부(10)의 외측에 하나의 모터(60)가 설치된다. 모터(60)의 동력은 제1피스톤(50a)과 제2피스톤(50b)을 포함하여 이루어지는 피스톤부(50)로 전달된다. 이때 모터(60)의 동력을 피스톤부(50)로 전달하기 위해 동력전달부(90)가 구비된다. 이러한 동력전달부(90)의 구성은 제1실시예의 설명을 참조한다.

제3실시예의 동작은 다음과 같이 이루어진다. 양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구(15)와 그라우트재가 배출되는 배출구(20)를 가지며, 상부에 적어도 둘 이상의 관통부(25)가 형성되는 원통 형상의 케이스부(10)가 형성된다. 케이스부(10)의 관통부(25)는 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부(30a)와 제2신축부(30b)가 결합한다. 케이스부(10)의 외측에는 하나의 모터(160)가 설치된다. 모터(160)의 동력을 제1피스톤(50a)과 제2피스톤(50b)을 포함하여 이루어지는 피스톤부(50)로 전달은 동력전달부(90)에 의해 이루어진다. 이러한 동력전달부(90)는 제1원판(80a)과 제1원판(80a)과 맞물리며 회전하는 제2원판(80b)을 포함하여 이루어진다. 제1원판(80a)과 또는 제2원판(80b) 중 어느 하나에 모터(160)가 결합하여 회전한다. 제1원판(80a)과 제2원판(80b)의 맞물림 회전은 원판(80a, 80b)에 형성된 기어 이빨(95)에 의해 이루어진다. 제3실시예의 경우, 2개의 피스톤(50a, 50b)의 상하 왕복 운동을 하나의 모터(160)로도 가능하며, 크기를 달리하는 원판(80a, 80b)은 회전수를 달리할 수 있으므로, 그라우트재에 가해지는 진동, 압력의 크기와 빈도를 서로 일정한 비율로 달리할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다.

여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1 : 그라우트재 다중진동 주입장치 10 : 케이스부
12 : 중공부 15 : 유입구
20 : 배출구 25 : 관통부
25a : 제1관통공 25b :제2관통공
30 : 신축부 30a : 제1신축부
30b : 제2신축부 31 : 주름
35a, 35b : 자바라부 40a, 40b : 원통부
50 : 피스톤부 50a : 제1피스톤
50b : 제2피스톤 55 : 피스톤로드
55a : 피스톤로드의 끝단 57 : 힌지
60 : 모터부 60a : 제1모터
60b : 제2모터 70 : 편심부
75 : 피스톤로드 연결홀 80 : 원판부
90 : 동력전달부 95 : 기어 이빨
100 : 공급관 200 : 주입관

Claims

양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구를 가지며, 상부에 적어도 둘 이상의 관통공을 포함하는 관통부가 형성되는 원통 형상의 케이스부;
상기 케이스부의 관통부에 결합되며, 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부와 제2신축부;
상기 케이스부의 외측에 설치되며, 제1모터와 제2모터를 포함하여 이루어지는 모터부;
상기 모터부의 동력을 제1피스톤과 제2피스톤을 포함하여 이루어지는 피스톤부로 전달하는 동력전달부;를 포함하되,
상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 각각 제1신축부와 상기 제2신축부에 수용되며 왕복 운동하며,
상기 동력전달부는 상기 피스톤에 힌지 결합되어 후방으로 설치되는 피스톤로드; 상기 피스톤로드의 끝단에 회전 가능하게 결합되는 편심축; 상기 모터의 중심축에 결합하여 회전하는 원판;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 편심축은 상기 원판에 결합되고,
상기 편심축에는 복수 개의 피스톤로드 연결홀이 서로 이격되도록 형성된 것을 특징으로 하는 그라우트재 다중진동 주입장치.
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제1항에 있어서,
상기 신축부는
상기 케이스부의 내측면에 위치하며, 소정 길이로 하향 연장되며, 하나 이상의 주름이 형성된 자바라부;
상기 케이스부의 외측면에 위치하며, 소정 길이로 상향 연장된 원통부로 이루어진 것을 특징으로 하는 그라우트재 다중진동 주입장치.
제1항에 있어서,
상기 신축부는 상기 케이스부의 관통부에 탈착 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 그라우트재 다중진동 주입장치.
제1항에 있어서,
상기 피스톤부의 제1피스톤과 제2피스톤은 서로 다른 크기를 갖도록 이루어지는 그라우트재 다중진동 주입장치.
양측으로 각각 그라우트재가 유입되는 유입구와 그라우트재가 배출되는 배출구를 가지며, 상부에 적어도 둘 이상의 관통부가 형성되는 원통 형상의 케이스부;
상기 케이스부의 관통부에 결합되며, 상부는 개구, 하부는 폐쇄된 형상을 갖는 제1신축부와 제2신축부;
상기 케이스부의 외측에 설치되는 모터;
상기 모터의 동력을 제1피스톤과 제2피스톤을 포함하여 이루어지는 피스톤부로 전달하기 위해 제1원판과 상기 제1원판과 맞물리며 회전하는 제2원판을 포함하는 동력전달부;로 이루어지되,
상기 제1원판 또는 상기 제2원판 중 어느 하나에 상기 모터가 결합하여 회전하며,
상기 동력전달부는 상기 제1피스톤 및 제2피스톤에 각각 힌지 결합되어 후방으로 설치되는 제1피스톤로드 및 제2피스톤로드; 상기 제1피스톤로드 및 제2피스톤로드의 끝단에 각각 회전 가능하게 결합되는 제1편심축 및 제2편심축을 더 포함하여 이루어지되, 상기 제1편심축 및 제2편심축은 상기 제1원판 및 제2원판에 각각 결합되고,
상기 제1편심축 및 제2편심축에는 복수 개의 피스톤로드 연결홀이 서로 이격되도록 형성된 것을 특징으로 하는 그라우트재 다중진동 주입장치.