KR102284035B1 - Pbd 공법용 드레인재 압입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리더의 일측에 배치되는 프레임; 상기 프레임에 수용되며, 연약지반 상에 압입되는 드레인재의 양 측에 대향되게 배치되는 적어도 한 쌍의 회동부; 상기 적어도 한 쌍의 회동부들의 일단 측에 서로 연결되게 설치되어 서로 간격 이동이 이루어지도록 하는 가압부들; 상기 적어도 한 쌍의 회동부들의 타단 측이 회전 가능하게 결합되도록 상기 프레임에 고정되게 설치되는 고정 브래킷을 포함하는 PBD 공법용 드레인재 압입장치에 관한 것으로서, 상기 가압부는, 실린더와 로드로 구성되고, 상기 적어도 한 쌍의 회동부 중, 어느 한쪽의 회동부 일단에는 상기 실린더가 회전 가능하게 결합되고, 상기 적어도 한 쌍의 회동부 중, 다른 한쪽의 회동부 일단에는 상기 로드가 통과되기 위한 통과 홀이 형성된 연결 브래킷이 연결되어 설치되되, 상기 로드의 끝단에는 상기 통과 홀의 지름보다 큰 지름을 갖는 어느 하나의 가압판이 설치되고, 상기 로드의 중간 단에는 상기 통과 홀의 지름보다 큰 지름을 갖는 다른 하나의 가압판이 설치된 구성으로 이루어진다.

Description

PBD 공법용 드레인재 압입장치{Drain board driving apparatus for PBD method of construction}

본 발명은 PBD 공법용 드레인재 압입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연약지반 상에 천공된 천공 홀에 드래인재가 편심 없이 수직 방향으로 원활히 압입되도록 한 PBD 공법용 드레인재 압입장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연약지반의 개량을 위해 사용되는 연직배수공법은 인위적으로 압밀을 촉진하기 위해 배수로를 형성해주는 것으로서, 연직배수재를 지중에 압입하여 지중에 함유되어 있는 간극수 등의 물을 배수 또는 배출시킴에 따라 지반의 침하를 조기에 완료시키고 지지력을 증대시키기 위한 연약지반 처리 공법 중의 하나이다.

여기서, 연직배수재는 플라스틱 코어재를 다공성 필터재로 감싸서 만든 드레인보드(Drain board)로서, 봉형 구조체이다.

이러한 연직배수재를 이용하는 연직배수 공법은 PBD(Plastic Board Drain) 공법 또는 PVD(Prefabricated Vertical Drain) 공법으로 일컬어지고 있으며, 가장 보편적으로 사용되고 있다.

이와 같이, 연약지반 처리 공법을 통해 연약지반을 개량함으로써 도로, 철도, 공항, 항만, 산업단지 등과 같은 각종 구조물의 구축을 위한 기초로 활용할 수 있다.

상기 PBD 공법 또는 PVD 공법으로 일컬어지는 연직배수공법은, 하모니카 또는 벌집 등과 같은 모양의 플라스틱 코어재를 다공성 필터재로 감싸서 만든 드레인재(연직배수재)를 지중의 소정 심도까지 타설하며, 이와 같이 타설되어 설치된 드레인재를 통해 그 주변의 간극수를 지상으로 신속하게 배출시킴으로써, 연약한 지반층을 단단하게 개량할 수 있게 하는 연약지반 개량 공법이다.

이러한 연직배수공법은 장비가 간편하고, 시공속도가 비교적 빠르며, 드레인재의 자재비가 비교적 저렴할 뿐만 아니라 케이싱 파이프의 지중 관입으로 인한 지반 교란을 최소화할 수 있는 것으로서, 토질의 함수비가 높은 연약한 지반에 주로 적용되고 있다.

국내등록특허공보 제10-0204639호에서는 PBD 공법을 수행하기 위한 드래인재 압입장치가 개시되어 있는데, 이는 압입롤러의 회전을 통해 드레인재와 마찰 접촉되게 하여 드레인재를 지중에 압입 처리하도록 하는 구성을 갖는 것으로서, 드레인재를 양 방향에서 압착하여 마찰력으로 압입시키는 한 쌍의 압입롤러들이 하나의 실린더에 의해 간격이 조절되도록 구성됨에 따라 편심 등의 원인으로 원활한 압입이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

즉, 양 방향으로 배치되는 한 쌍의 압입롤러들이 하나의 실린더에 의해 간격이 조절되면서 드레인재를 양 방향에서 압착하여 마찰력에 의해 압입시키게 될 때, 어느 한쪽의 압입롤러에 비하여 다른 한쪽의 압입롤러의 압착력이 크거나 작게 되는 등 편심에 의해 원활한 압입 작동이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 선행특허의 경우, 드레인재의 수직 배치 및 지지를 위해 리더가 사용되는데, 리더는 드레인재의 길이에 따라 그에 대응하는 길이를 갖는 형태로 변형 구비하여야 하는 문제점이 있었고, 드레인재 자체가 상당한 중량체이므로 수직 배치에 따라 전도를 방지하기 위한 용도로 이를 잡아주기 위한 와이어로프 및 권취드럼과 구동모터 등의 전도방지 구조물을 리더의 상부에 설치해야 하기 때문에 오히려 리더 측에 중량을 더해주게 됨은 물론 드레인재의 지반 압입시 하중을 하부로 전달하게 되는 문제점도 있게 된다.

또한, 종래에는 드레인재와 압입롤러 간 접촉 면적이 적은 구성이므로 드레인재의 지반 압입을 위해 파이프 구조의 케이싱이 필수적으로 사용되고 있고 이러한 케이싱을 지반 압입 후 인발에 사용하기 위한 승강 와이어와 드럼 및 구동모터 등의 보조 압입수단들이 리더 측에 함께 설치되는데, 이러한 보조 압입수단들도 리더 측에 하중을 전달하거나 중량을 더하게 되는 요소가 되는 문제점이 있었고, 이로 인해 리더 측에 전도방지 구조물 및 보조 압입수단들을 모두 설치해야 하므로 그만큼 리더의 크기가 커질 수밖에 없고 강성이 매우 뛰어난 구조를 확보해야 하므로 장비의 비용이 비싸지는 문제점이 있었으며, 구조적인 안전성을 확보하는데 많은 비용이 소요되는 문제점도 있었다.

또한, 연약지반에 압입되는 드레인재는 대략 70m 이상의 것이 사용되는데, 지반에 압입되는 드레인재를 안정적으로 지지하기 위하여 골재를 지반에 설치하는 등 별도의 기초공사를 수행해야 하는 불편함 및 번거로움이 있었다.

이에, 본원발명 출원인은 상기와 같은 제반 문제점들을 해소하기 위하여 드레인재와의 접촉 면적을 넓힐 수 있도록 하여 보다 효율적인 압입 효과를 발휘할 수 있음은 물론 드레인재가 편심 없이 수직 방향으로 원활히 압입되도록 한 연약지반 개량용 크레인의 드레인재 압입장치를 선출원하여 등록받은 바 있다.(한국특허등록 제10-1871416호)

상기 선등록 특허의 경우, 압입 효과가 향상되고 드레인재가 편심 없이 압입되는 작용효과는 가지나, 적어도 한 쌍의 회동부가 각각 실린더와 로드로 이루어진 가압부의 유압 또는 공압 작용에 의해 회동되도록 구성됨으로써, 적어도 한 쌍의 회동부가 서로 마주보는 방향으로 급격하게 회동하여 드레인재와의 접촉 충격이 커서 드레인재를 파손시키는 경우가 있었으며, 또한 적어도 한 쌍의 회동부가 서로 마주보는 반대 방향으로 급격하게 회동하여 힌지 부위가 파손되는 등의 우려가 있었다.

한국특허등록 제10-1871416호(2018.06.20.) 한국특허등록 제10-1871417호(2018.06.20.)

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 적어도 한 쌍의 회동부가 각각의 가압부들의 로드들 수축에 의해 회전될 때, 완충 기능을 발휘하도록 함으로써, 각 회동부들의 각 압입롤러가 드레인재와 면 접촉될 때 천천히 면 접촉을 이루도록 하여 결국 드레인재의 파손 등을 예방할 수 있도록 하는 PBD 공법용 드레인재 압입장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 각각의 가압부들의 오작동에 의해 각 로드가 설정 길이 이상으로 신장되는 경우, 각 회동부들이 설정 각도보다 더 벌어지지 않도록 완충시킴에 따라 각 회동부들이 벌어질 때 급격한 벌어짐이 에방되도록 함은 물론 그 벌어지는 각도를 제한함으로써, 각 회동부들이 회동가능하게 결합되도록 하는 힌지 부위의 파손 등을 예방하도록 하는 PBD 공법용 드레인재 압입장치를 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 PBD 공법용 드레인재 압입장치는, 리더의 일측에 배치되는 프레임; 상기 프레임에 수용되며, 연약지반 상에 압입되는 드레인재의 양 측에 대향되게 배치되는 적어도 한 쌍의 회동부; 상기 적어도 한 쌍의 회동부들의 일단 측에 서로 연결되게 설치되어 서로 간격 이동이 이루어지도록 하는 가압부들; 상기 적어도 한 쌍의 회동부들의 타단 측이 회전 가능하게 결합되도록 상기 프레임에 고정되게 설치되는 고정 브래킷을 포함하는 것으로서, 상기 가압부는, 실린더와 로드로 구성되고, 상기 적어도 한 쌍의 회동부 중, 어느 한쪽의 회동부 일단에는 상기 실린더가 회전 가능하게 결합되고, 상기 적어도 한 쌍의 회동부 중, 다른 한쪽의 회동부 일단에는 상기 로드가 통과되기 위한 통과 홀이 형성된 연결 브래킷이 연결되어 설치되되, 상기 로드의 끝단에는 상기 통과 홀의 지름보다 큰 지름을 갖는 어느 하나의 가압판이 설치되고, 상기 로드의 중간 단에는 상기 통과 홀의 지름보다 큰 지름을 갖는 다른 하나의 가압판이 설치된 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 로드의 중간 단에 설치되는 다른 하나의 가압판은, 상기 실린더의 일측 단부와 상기 연결 브래킷 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 로드의 끝단에 설치되는 어느 하나의 가압판과 상기 연결 브래킷 사이에는 상기 로드를 감싸는 형태로 탄성부재가 배치될 수 있다.

또한, 상기 적어도 한 쌍의 회동부가 상기 프레임의 상하에 걸쳐 두 쌍의 회동부로 구성되는 경우, 어느 한 쌍의 회동부에 설치되는 가압부들의 실린더 및 로드의 방향과, 다른 한 쌍의 회동부에 설치되는 가압부들의 실린더 및 로드의 방향은 서로 교차되는 반대 방향으로 설치될 수 있다.

한편, 상기 프레임에는 상기 고정브래킷을 지지하기 위한 수평 프레임이 설치되고, 상기 수평 프레임의 양측 단에는 각각 서포트가 설치되며, 상기 적어도 한 쌍의 회동부와 상기 각각의 서포트는 수직 방향의 완충부재에 의해 각각 연결되어 설치될 수 있다.

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

본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치에 의하면, 적어도 한 쌍의 회동부가 각각의 가압부들의 로드들 수축에 의해 회전될 때, 완충 기능이 발휘됨으로써, 각 회동부들의 각 압입롤러가 드레인재와 면 접촉될 때 천천히 면 접촉을 이루게 되어 드레인재의 파손 등이 예방되는 효과가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치에 의하면, 각각의 가압부들의 오작동에 의해 각 로드가 설정 길이 이상으로 신장되는 경우, 각 회동부들이 설정 각도보다 더 벌어지지 않도록 완충됨에 따라 각 회동부들이 벌어질 때 급격한 벌어짐이 에방됨은 물론 그 벌어지는 각도가 제한됨으로써, 각 회동부들이 회동가능하게 결합되도록 하는 힌지 부위의 파손 등이 예방되는 효과도 제공될 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치의 요부 확대도.
도 3은 도 2에서 상부 측에 배치되는 한 쌍의 회동부들 작동 관계를 나타내기 위한 작동 상태도.
도 4는 도 3의 평면 구성도.
도 5는 도 2에서 하부 측에 배치되는 다른 한 쌍의 회동부들 작동 관계를 나타내기 위한 작동 상태도.
도 6은 도 5의 평면 구성도.

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 PBD 공법용 드레인재 압입장치를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치는, 주행운전장비(20)와 리더(40) 및 압입장치(100)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

주행운전장비(20)는 장치의 이동 주행과 전체적인 작동을 운전 및 조작할 수 있도록 구성된 것이다.

여기서, 주행운전장비(20)에는 리더(40)를 결합 및 이를 각도 조절하여 수직방향으로 배치되도록 하는 크랭크 암(30)이 설치될 수 있다.

리더(40)는, 주행운전장비(20)가 갖는 크랭크 암(30)에 결합되어 일정 길이만큼 수직 방향으로 배치되는 것으로서, 골조 프레임의 내부에 트러스바를 연결하여 하중에 견딜 수 있게 내구성을 확보할 수 있도록 트러스 구조로 구성되는 것이 바람직하다.

이 때, 리더(40)는 지반의 상태나 드레인재(50)의 길이에 따라 전체적인 길이가 달라질 수 있으며, 기울기 센서가 장착되어 주행운전장비(20)의 탑승실로 감지 신호를 보내 수직 방향의 배치 상태를 조절할 수 있도록 하며, 수직 방향의 배치에 대한 정확도를 높일 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 리더(40)에는 드레인재(50)가 정면에 위치하여 수직 방향으로 배치될 수 있다.

압입장치(100)는, 리더(40)의 정면 하부 영역에 위치하도록 장착되어 고정되게 설치되는 것으로서, 리더(40)의 하부에서 드레인재(50)를 지지 및 압입처리할 수 있도록 구성된다.

특히, 압입장치(100)는 드레인재(50)와의 접촉 면적을 높일 수 있도록 구성되어 드레인재(50)를 지중에 압입 처리시 압입 효율을 높일 수 있도록 함은 물론 안정된 지지력을 제공할 수 있도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치의 요부 확대도이고, 도 3은 도 2에서 상부 측에 배치되는 한 쌍의 회동부들 작동 관계를 나타내기 위한 작동 상태도이며, 도 4는 도 3의 평면 구성도이다.

또한, 도 5는 도 2에서 하부 측에 배치되는 다른 한 쌍의 회동부들 작동 관계를 나타내기 위한 작동 상태도이고, 도 6은 도 5의 평면 구성도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치는, 리더(40)에 의해 수직 방향으로 설치되어 연약지반에 압입되는 일정 길이의 드레인재(50)를 양 방향에서 접촉되게 밀착시킨 상태로 압입시키도록 적어도 한 쌍의 회동부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상하에 걸쳐 배치되는 두 쌍의 회동부(200,220)(400,420)를 포함할 수 있다.

즉, 드레인재(50)를 사이에 두고 상하에 걸쳐 일정 간격만큼 이격된 상태로 양 방향에 배치되되, 후술되는 가압부(300,310,500,510)들에 의해 드레인재(50)와 밀착되게 접촉된 상태에서 회전됨에 따라 드레인재(50)를 연약지반 상으로 압입시키는 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)와, 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 회동부(200)와 제2 회동부(220)는 한 쌍의 회동부를 이루고, 제3 회동부(400)와 제4 회동부(420)는 다른 한 쌍의 회동부를 이룰 수 있으며, 이에 따라 제1 회동부(200)와 제3 회동부(400)는 상하 방향으로 일정 간격을 두고 동일 수직 선상에 위치되고, 제3 회동부(400)와 제4 회동부(420)도 상하 방향으로 일정 간격을 두고 동일 수직 선상에 위치될 수 있다.

이러한 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)와, 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)로 이루어지는 두 쌍의 회동부(200,220)(400,420)는 리더(40)의 하부 영역에 착탈 가능하게 설치되는 프레임(102)에 장착되되, 가압부(300,310,500,510)들에 의해 좌우 방향으로 간격 이동이 이루어질 수 있도록 장착될 수 있다.

즉, 프레임(102)의 상부 쪽에 배치되는 한 쌍의 회동부들인 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)는, 제1 압입롤러(204) 및 제2 압입롤러(224)가 각각 제1 하우징(202) 및 제2 하우징(222)에 대하여 회전 가능하게 결합되고, 제1 하우징(202) 및 제2 하우징(222)의 하단 부위는 프레임(102)에 고정되게 설치되는 제1 고정 브래킷(110)에 대하여 각각 제1 힌지(206) 및 제2 힌지(226)에 의해 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 제1 하우징(202)과 제2 하우징(222)의 상단 부위는 전후 방향에 걸쳐 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(310)에 의해 결합될 수 있으며, 이 때 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(310)는 수평을 이룬 상태로 결합될 수 있다.

즉, 도 2 내지 도 4를 다시 한 번 참조하면, 제1 회동부(200)의 제1 압입롤러(204)가 회전 가능하게 결합되는 제1 하우징(202)의 상단 양측 부위에는 일정 간격을 두고 제1 가압부(300)의 제1 실린더(302) 및 제2 가압부(310)의 제2 실린더(312) 일단이 각각 힌지에 의해 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 제2 회동부(220)의 제2 압입롤러(224)가 회전 가능하게 결합되는 제2 하우징(222)의 상단 양측 부위에는 일정 간격을 두고 제1 가압부(300)의 제1 로드(304) 및 제2 가압부(310)의 제2 로드(314)가 각각 통과되기 위한 통과 홀을 갖는 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225)이 설치될 수 있다.

이 때, 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)의 끝단에는 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225)의 통과 홀 지름보다 큰 지름을 갖는 제1 가압판(305,315)들이 설치되되, 이 제1 가압판들(305,315)들과 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225) 사이에는 각각 제1 탄성부재(307,317)가 설치될 수 있다.

즉, 제1 탄성부재(307,317)는 제1 가압판(305,315)들과 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225) 사이에서 각각 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)를 감싼 상태로 설치되는 코일 스프링이 제공될 수 있다.

또한, 제1 실린더(302) 및 제2 실린더(312)의 선단과 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225) 사이에도 각각의 연결 브래킷(223,225)의 통과 홀 지름보다 큰 지름을 갖는 제2 가압판(306,316)들이 설치될 수 있다.

여기서, 제1 가압판(305,315) 및 제2 가압판(306,316)은 각각 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)에 대하여 고정되게 설치됨으로써, 제1 로드(304) 및 제2 로드(306)의 길이 신장 및 축소 시 연동하여 수평 방향 이동이 이루어지게 된다.

한편, 프레임(102)의 하부 쪽에 배치되는 다른 한 쌍의 회동부들인 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)는 제3 압입롤러(404) 및 제4 압입롤러(424)가 각각 제3 하우징(402) 및 제4 하우징(422)에 대하여 회전 가능하게 결합되고, 제3 하우징(402) 및 제4 하우징(422)의 하단 부위는 프레임(102)에 고정되게 설치되는 제2 고정 브래킷(120)에 대하여 각각 제3 힌지(406) 및 제4 힌지(426)에 의해 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 제3 하우징(402)과 제4 하우징(422)의 상단 부위는 전후 방향에 걸쳐 제3 가압부(500) 및 제4 가압부(510)가 수평 방향으로 결합될 수 있으며, 이 ? 제3 가압부(500) 및 제4 가압부(510)는 수평을 이룬 상태로 결합될 수 있다.

즉, 도 2, 도 5 및 도 6을 다시 한 번 참조하면, 제4 회동부(420)의 제4 압입롤러(424)가 회전 가능하게 결합되는 제4 하우징(422)의 상단 양측 부위에는 일정 간격을 두고 제3 가압부(500)의 제3 실린더(502) 및 제4 가압부(510)의 제4 실린더(512) 일단이 각각 힌지에 의해 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 제3 회동부(400)의 제3 압입롤러(404)가 회전 가능하게 결합되는 제3 하우징(402)의 상단 양측 부위에는 일정 간격을 두고 제3 가압부(500)의 제3 로드(504) 및 제4 가압부(510)의 제4 로드(514)가 통과되기 위한 통과 홀을 갖는 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405)이 설치될 수 있다.

이 때, 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)의 끝단에는 각각 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405)의 통과 홀 지름보다 큰 지름을 갖는 제3 가압판(505,515)이 설치되되, 이 제3 가압판(505,515)들과 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405) 사이에는 각각 제2 탄성부재(507,517)가 설치될 수 있다.

즉, 제2 탄성부재(507,517)는 제3 가압판(505,515)들과 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405) 사이에서 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)를 각각 감싼 상태로 설치되는 코일 스프링이 제공될 수 있다.

또한, 제3 실린더(502) 및 제4 실린더(512)의 선단과 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405) 사이에도 각가 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405)의 통과 홀 지름보다 큰 지름을 갖는 제4 가압판(506,516)들이 설치될 수 있다.

여기서, 제3 가압판(505,515) 및 제4 가압판(506,516)은 각각 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)에 대하여 고정되게 설치됨으로써, 제3 로드(504) 및 제4 로드(515)의 길이 신장 및 축소 시 연동하여 수평 방향 이동이 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 프레임(102)의 상부 쪽에 배치되는 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)의 상부 쪽에 설치되는 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(310)의 설치 방향과, 프레임(102)의 하부 쪽에 배치되는 제3 회동부(400)와 제4 회동부(420)의 상부 쪽에 설치되는 제3 가압부(500) 및 제4 가압부(510)의 설치 방향은 서로 교차되게 반대 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

그 이유는, 제1 가압부(300) 내지 제4 가압부(510)가 모두 동일 방향으로 설치되면, 어느 한 쪽 방향으로 편심이 발생될 우려가 있기 때문이다.

한편, 별도로 도시하지는 않았지만, 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)의 상부 쪽에 설치되는 제1 가압부(300) 및 제2 가압부(310)가 서로 교차되게 반대 방향으로 설치될 수도 있고, 또한 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)의 상부 쪽에 설치되는 제3 가압부(500) 및 제4 가압부가 서로 교차되게 반대 방향으로 설치될 수도 있음은 물론이다.

참고로, 제1 로드(304) 내지 제4 로드(514)는 각각 별개의 펌프 즉, 제1 펌프 내지 제4 펌프(미도시됨)의 유압 또는 공압에 의해 각각의 제1 실린더(302) 내지 제4 실린더(512) 내를 왕복 운동함에 따라 길이 신장 또는 축소가 이루어지게 되며, 제1 펌프 내지 제4 펌프는 제어부의 제어 신호에 의해 유압 또는 공압이 작용되도록 할 수 있다.

이와 같이, 프레임(102)의 상하에 걸쳐 일정 간격만큼 이격된 위치에 배치되는 두 쌍의 회동부(200,220),(400,420)들은, 서로 교차되는 방향으로 연결될 수 있는 각각의 가압부(300,310,500,510)들에 의해 좌우 방향으로 간격 이동이 이루어질 수 있게 됨으로써, 드레인재(50)와 접촉되어 밀착이 이루어질 수 있고, 반대로 드레인재(50)와 밀착이 해제될 수 있게 된다.

일 예로, 제1 가압부(300)의 제1 로드(304) 및 제2 가압부(310)의 제2 로드(314)가 신장하게 되면, 제1 회동부(200)가 드레인재(50)를 기준으로 외측으로 밀려나게 되고, 이와 동시에 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)의 중간 단에 설치되는 제2 가압판(306,316)들이 제2 회동부(220)의 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225)을 동시에 가압하게 됨으로써, 제2 회동부(220) 또한 드레인재(50)를 기준으로 외측으로 밀려나게 되어 결국 한 쌍을 이루는 제1 회동부(200)와 제2 회동부(220)는 드레인재(50)에 대하여 접촉이 해제될 수 있다.

반대로, 제1 가압부(300)의 제1 로드(304) 및 제2 가압부(310)의 제2 로드(314)가 길이 축소되면, 제1 회동부(200)가 드레인재(50)를 향해 이동하여 접촉되고, 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)의 중간 단에 설치되는 제2 가압판(306,316)들이 제2 회동부(220)의 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225)에 대한 가압이 해제된다. 이와 동시에 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)의 끝단에 설치된 제1 가압판(305,315)들은 제1 로드(304) 및 제2 로드(314)의 길이 축소에 의해 제1 실린더(302) 및 제2 실린더(312) 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 제1 가압판(305,315)들은 각각 제1 탄성부재(307,317)들을 압축시키게 되는바, 제1 탄성부재(307,317)들의 압축에 의해 제1 연결 브래킷(223) 및 제2 연결 브래킷(225)이 드레인재(50)를 향해 이동하여 제2 회동부(220)가 드레인재(50)를 향해 이동하여 접촉됨으로써, 결국 한 쌍을 이루는 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)는 드레인재(50)에 대하여 접촉되어 밀착될 수 있다.

이 때, 제1 회동부(200)와 제2 회동부(220)의 하단은 각각 제1 고정 브래킷(110)에 대하여 각각 제1 힌지(206) 및 제2 힌지(226)에 의해 회전 가능하게 결합되어 있는바, 제1 힌지(206) 및 제2 힌지(226)를 기점으로 회동되면서 드레인재(50)에 대하여 접촉되거나 또는 이격이 이루어지게 된다.

또한, 제3 가압부(500)의 제3 로드(504) 및 제4 가압부(510)의 제4 로드(514)가 신장하게 되면, 제4 회동부(420)가 드레인재(50)를 기준으로 외측으로 밀려나게 되고, 이와 동시에 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)의 중간 단에 설치되는 제4 가압판(506,516)들이 제3 회동부(400)의 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405)을 동시에 가압하게 됨으로써, 제3 회동부(400) 또한 드레인재(50)를 기준으로 외측으로 밀려나게 되어 결국 한 쌍을 이루는 제3 회동부(400)와 제4 회동부(420)는 드레인재(50)에 대하여 접촉이 해제될 수 있다.

반대로, 제3 가압부(500)의 제3 로드(504) 및 제4 가압부(510)의 제4 로드(514)가 길이 축소되면, 제4 회동부(420)가 드레인재(50)를 향해 이동하여 접촉되고, 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)의 중간 단에 설치되는 제4 가압판(506,516)들이 제3 회동부(400)의 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405)에 대한 가압이 해제된다.

이와 동시에 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)의 끝단에 설치된 제3 가압판(505,515)들은 제3 로드(504) 및 제4 로드(514)의 길이 축소에 의해 제3 실린더(502) 및 제4 실린더(512) 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 제3 가압판(505,515)들은 각각 제2 탄성부재(507,517)들을 압축시키게 되는바, 제2 탄성부재(507,517)들의 압축에 의해 제3 연결 브래킷(403) 및 제4 연결 브래킷(405)이 드레인재(50)를 향해 이동하여 결국 제3 회동부(400)가 드레인재(50)를 향해 이동하여 접촉됨으로써, 결국 한 쌍을 이루는 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)는 드레인재(50)에 대하여 접촉되어 밀착될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치는, 한 쌍을 이루는 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)와, 역시 한 쌍을 이루는 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)가 각 가압부(300,310,500,510)들의 로드(304,314,504,514)들의 수축에 의해 서로 마주보는 방향으로 회동하여 드레인재(50)와 접촉될 때, 제1 탄성부재(307,317) 및 제2 탄성부재(507,517)를 압축시키면서 회동이 이루어지게 되는바, 각 회동부(200,220,400,420)들이 제1 힌지(206) 내지 제4 힌지(426)를 기점으로 회동할 때 급격하게 회동됨에 따라 각 회동부(200,220,400,420)들의 각 압입롤러(204,224,404,424) 면이 드레인재(50)와 강한 힘으로 접촉되는 것이 예방됨으로써, 드레인재(50)의 파손 등을 예방할 수 있게 된다.

즉, 각 회동부(200,220,400,420)들이 각 가압부(300,310,500,510)들의 로드(304,314,504,514)들 수축에 의해 회전될 때, 제1 탄성부재(307,317) 및 제2 탄성부재(507,517)가 완충 기능을 발휘하게 됨으로써, 각 회동부(200,220,400,420)들의 각 압입롤러(204,224,404,424)가 드레인재(50)와 면 접촉될 때 천천히 면 접촉을 이루게 되는바, 드레인재(50)의 파손 등을 예방할 수 있게 되는 유용한 효과가 제공될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 PBD 공법용 드레인재 압입장치는, 제1 회동부(200) 내지 제4 회동부(402)가 각 가압부(300,310,500,510)들의 로드(304,314,504,514)들 신장에 따라 드레인재(50)를 기준으로 각각 제1 힌지(206) 내지 제4 힌지(426)를 기점으로 회동하여 벌어지게 될 때, 제1 회동부(200) 내지 제4 회동부(420)가 급격하게 벌어지는 것을 예방하기 위하여 각각 제1 완충부재(610) 내지 제4 완충부재(720)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

즉, 리더의 프레임(102)에서 제1 고정 브래킷(110)을 지지하기 위한 수평 프레임의 양 측단에는 제1 서포트(600) 및 제2 서포트(602)가 설치되고, 이 제1 서포트(600)와 제1 회동부(200)의 제1 하우징(202) 일측 단은 제1 완충부재(610)가 수직 방향으로 연결되어 설치될 수 있다.

또한, 제2 서포트(602)와 제2 회동부(220)의 제2 하우징(222) 일측 단도 제2 완충부재(620)가 수직 방향으로 연결되어 설치될 수 있다.

그리고, 리더의 프레임(102)에서 제2 고정 브래킷(120)을 지지하기 위한 수평 프레임의 양 측단에도 제3 서포트(700) 및 제4 서포트(702)가 설치되고, 이 제3 서포트(700)와 제3 회동부(400)의 제3 하우징(402) 일측 단은 제3 완충부재(710)가 수직 방향으로 연결되어 설치될 수 있다.

또한, 제4 서포트(702)와 제4 회동부(420)의 제4 하우징(422) 일측 단도 제4 완충부재(720)가 수직 방향으로 연결되어 설치될 수 있다.

따라서, 제1 가압부(300) 내지 제4 가압부(510)의 각 로드(304,314,504,514)들이 신장되어 제1 회동부(200)와 제2 회동부(220)가 제1 힌지(206) 및 제2 힌지(226)를 기점으로 회동되면서 드레인재(50)를 기점으로 벌어지고, 제3 회동부(400)와 제4 회동부(420)가 서로 제3 힌지(406) 및 제4 힌지(426)를 기점으로 회동되면서 역시 드레인재(50)를 기점으로 벌어질 때, 각각 제1 완충부재(610) 내지 제4 완충부재(720)를 압축시키면서 벌어지게 되는바, 급격한 벌어짐이 예방될 수 있다.

즉, 각 가압부(300,310,500,510)들의 오작동에 의해 각 로드(304,314,504,514)가 설정 길이 이상으로 신장되는 경우, 각 회동부(200,220,400,420)들이 설정 각도보다 더 벌어지게 되어 제1 힌지(206, 내지 제4 힌지(426)가 파손될 우려가 있을 수 있게 되는데, 본 발명의 실시 예에 따르면 각 회동부(200,220,400,420)들이 벌어질 때 제1 완충부재(610) 내지 제4 완충부재(720)에 의해 급격한 벌어짐이 에방됨은 물론 그 벌어지는 각도를 제한할 수 있게 됨으로써, 상기와 같은 문제점을 예방할 수 있게 되는 효과가 제공될 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시 예에서는 프레임(102)의 상부 영역에 드레인재(50)를 사이에 두고 양 쪽에 배치되는 한 쌍의 회동부를 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)로 칭하고, 프레임(102)의 하부 영역에 드레인재(50)를 사이에 두고 양 쪽에 배치되는 다른 한 쌍의 회동부를 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)로 칭하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 위치 관계는 달라질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 적어도 한 쌍의 회동부, 바람직하게는 두 쌍의 회동부(200,220)(400,420)가 배치된 것을 일 예로 설명하였으나, 이 또한 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 세 쌍 이상의 회동부가 배치된 압입장치를 제공하여 동일한 작용효과를 거둘 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 2를 다시 한 번 참조하면, 프레임(102)의 하측 부위에는 연약지반 상에 수직 방향으로 압입되는 드레인재(50)를 안내하기 위한 가이드 롤러(104)와 가이드 홀(106)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 드레인재(50)는 한 쌍의 회동부들에 의해서만 수직 방향으로 압입되는 경우에도 접촉 면적이 늘어나게 되어 지지력이 더욱 향상될 수 있는바, 편심 없이 수직 방향으로의 압입이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

또 한편, 본 발명의 실시 예에서는 한 쌍을 이루는 회동부인 제1 회동부(200) 및 제2 회동부(220)와, 다른 한 쌍을 이루는 회동부인 제3 회동부(400) 및 제4 회동부(420)의 상단 부위에 각각 가압부(300,310,500,510)들이 수평 방향으로 연결되게 설치되고, 하단 부위는 힌지(206,226,406,426)들에 의해 고정 브래킷(110,120)들에 회전 가능하게 연결되게 설치된 구성을 일 예로 설명하였으나, 이 또한 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 그 위치 관계는 상하로 변경될 수 있음은 물론이며, 한 쌍의 회동부와 다른 한 쌍의 회동부는 각각 가압부(300,310,500,510)들과 힌지(206,226,406,426)들의 결합 관계가 다르게 배치될 수도 있다.

참고로, 도면에는 별도로 도시하지는 않았지만, 제2 가압판(306,316)과 제4 가압판(506,516)에서 각 실린더들과 마주보는 일 면에는 고무 또는 실리콘 재질의 완충부재가 일정 두께로 설치될 수 있으며, 이에 따라 제2 가압판(306,316)과 제4 가압판(506,516)이 각 실린더들과 마찰될 때, 그 충격이 완화되도록 할 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.

40 : 리더 50 : 드레인재
100 : 압입장치 102 : 프레임
104 : 가이드 롤러 106 : 가이드 홀
110 : 제1 고정 브래킷 120 : 제2 고정 브래킷
200 : 제1 회동부 202 : 제1 하우징
204 : 제1 압입롤러 206 : 제1 힌지
210 : 제1 모터 220 : 제2 회동부
222 : 제2 하우징 223 : 제1 연결 브래킷
224 : 제2 압입롤러 225 : 제2 연결 브래킷
226 : 제2 힌지 230 : 제2 모터
300 : 제1 가압부 302 : 제1 실린더
304 : 제1 로드 305,315 : 제1 가압판
306,316 : 제2 가압판 307,317 : 제1 탄성부재
310 : 제2 가압부 312 : 제2 실린더
314 : 제2 로드 400 : 제3 회동부
402 : 제3 하우징 403 : 제3 연결 브래킷
404 : 제3 압입롤러 405 : 제4 연결 브래킷
406 : 제3 힌지 410 : 제3 모터
420 : 제4 회동부 422 : 제4 하우징
424 : 제4 압입롤러 426 : 제4 힌지
430 : 제4 모터 500 : 제3 가압부
502 : 제3 실린더 504 : 제3 로드
505,515 : 제3 가압판 506,516 : 제2 가압판
507,517 : 제2 탄성부재 510 : 제4 가압부
512 : 제4 실린더 514 : 제4 로드
600,602 : 제1 서포트 610,620 : 제1 완충부재
700,702 : 제2 서포트 710,720 : 제2 완충부재

Claims (5)

1. 리더의 일측에 배치되는 프레임; 상기 프레임에 수용되며, 연약지반 상에 압입되는 드레인재의 양 측에 대향되게 배치되는 적어도 한 쌍의 회동부; 상기 적어도 한 쌍의 회동부들의 일단 측에 서로 연결되게 설치되어 서로 간격 이동이 이루어지도록 하는 가압부들; 상기 적어도 한 쌍의 회동부들의 타단 측이 회전 가능하게 결합되도록 상기 프레임에 고정되게 설치되는 고정 브래킷을 포함하는 PBD 공법용 드레인재 압입장치에 있어서,
   상기 가압부는,
   실린더와 로드로 구성되고,
   상기 적어도 한 쌍의 회동부 중, 어느 한쪽의 회동부 일단에는 상기 실린더가 회전 가능하게 결합되고,
   상기 적어도 한 쌍의 회동부 중, 다른 한쪽의 회동부 일단에는 상기 로드가 통과되기 위한 통과 홀이 형성된 연결 브래킷이 연결되어 설치되며,
   상기 로드의 끝단에는 상기 통과 홀의 지름보다 큰 지름을 갖는 어느 하나의 가압판이 설치되고, 상기 로드의 중간 단에는 상기 통과 홀의 지름보다 큰 지름을 갖는 다른 하나의 가압판이 설치되되,
   상기 로드의 중간 단에 설치되는 다른 하나의 가압판은,
   상기 실린더의 일측 단부와 상기 연결 브래킷 사이에 배치되고,
   상기 로드의 끝단에 설치되는 어느 하나의 가압판과 상기 연결 브래킷 사이에는 상기 로드를 감싸는 형태로 탄성부재가 배치되며,
   상기 프레임에는 상기 고정브래킷을 지지하기 위한 수평 프레임이 설치되고,
   상기 수평 프레임의 양측 단에는 각각 서포트가 설치되며,
   상기 적어도 한 쌍의 회동부와 상기 각각의 서포트는 수직 방향의 완충부재에 의해 각각 연결되어 설치된 것을 특징으로 하는 PBD 공법용 드레인재 압입장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 적어도 한 쌍의 회동부가 상기 프레임의 상하에 걸쳐 두 쌍의 회동부로 구성되는 경우,
   어느 한 쌍의 회동부에 설치되는 가압부들의 실린더 및 로드의 방향과,
   다른 한 쌍의 회동부에 설치되는 가압부들의 실린더 및 로드의 방향은 서로 교차되는 반대 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 PBD 공법용 드레인재 압입장치.
5. 삭제

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