KR102620387B1 - 관입체를 포함하는 지반다짐장치 및 이를 이용한 지반다짐공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 유압수단에 의해 상승하였다가 유압이 바이패스되면 낙하하는 중량체를 포함하는 유압해머장치; 및 상기 유압해머장치와 연결되고, 상기 중량체의 낙하에 의한 타격으로 지반에 관입되는 관입체를 포함하고, 상기 관입체의 지반 관입으로 지반의 불연속면을 형성하면서 지중의 특정 심도를 다질 수 있는, 관입체를 포함하는 지반다짐장치에 관한 것이다.

Description

관입체를 포함하는 지반다짐장치 및 이를 이용한 지반다짐공법{GROUND COMPACTION APPARATUS AND METHOD USING CYLINDRICAL PENETRATION BODY}

본 발명은 지반을 다지는 기술에 관한 것이다.

하부지반이 상부구조물의 하중을 지지할 만큼 견고하지 못할 경우, 하중을 하부의 견고한 지반으로 전달하거나 지반을 견고하게 개량하여 시공한다. 지반의 개량 중에서 외부의 에너지로 공극을 줄임으로써 단위중량(밀도)을 높이고, 필요한 지내력과 지지력을 확보하는 작업을 다짐이라 부르며, 낙하하는 중량체의 역학적에너지를 이용하는 다짐을 동다짐이라고 한다.

이런 동다짐 중에서 종래에 도1과 같이 유압해머(1)를 이용한 유압다집공법이 있었다. 도 1 과 같이 크레인의 전방 영역으로부터 소정의 간격을 두고 연설되며 수직방향으로 설치된 리더와, 리더로부터 안내되어 설치되는 케이싱, 케이싱 내부에 설치되어 유압에 의해 작동되어 다짐판(10)을 타격해주는 유압해머(20), 유압해머를 상승시키는 유압수단(30)을 포함할 수 있다.

이러한 유압해머를 이용한 다짐장치는 도로의노상 등 지표부근의 천층지반을 다지기 위해 개발되었으며, 심층지반에는 적용하기 어렵다.

본 발명의 발명자는 깊은 심도를 적절하게 다지기 위한 효율적인 방법을 찾아내기 위하여 오랜 연구를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 지반의 불연속면을 형성하면서 관입체를 관입시켜지중의 특정 심도를 다질 수 있는 지반다짐장치 및 그 공법을 제공하고자 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명의 실시예에 따라서 내부에 유압수단에 의해 상승하였다가 유압이 바이패스되면 낙하하는 중량체를 포함하는 유압해머장치; 및

상기 유압해머장치와 연결되고, 상기 중량체의 낙하에 의한 타격으로 지반에 관입되는 관입체를 포함하고,

상기 관입체의 지반 관입으로 지반의 불연속면을 형성하면서 지중의 특정 심도를 다질 수 있는,

관입체를 포함하는 지반다짐장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 관입체는 다양한 높이의 원기둥형상을로 형성되고, 교체될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 유압해머장치와 상기 관입체 사이에 형성되어, 상기 관입체가 결합되는 헬멧을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 헬멧의 상부에 형성되고, 상기 중량체의 낙하로 상기 헬멧을 타격시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 제1 쿠션재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 헬멧의 하부에 형성되고, 상기 중량체의 낙하로 상기 헬멧을 타격시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 제2 쿠션재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제1 쿠션재는 상기 제2 쿠션재보다 두께가 더 크게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 헬멧과 상기 관입체는 회전 가능하게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 관입체는 상부가 상기 헬멧의 내경보다 작게 형성되고,

상기 관입체의 상부에는 상기 헬멧의 내경 사이즈에 맞게 커넥팅 젠더 역할을 할 수 있는 플러그를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라서 지반에 복수의 다짐위치를 표시하는 제1 단계;

관입체를 포함하는 지반다짐장치를 이용하여 표시된 복수의다짐위치에 관입체를 관입하여 지중의 특정 심도를 다짐하는 제2 단계;

관입된 상기 관입체를 인발하는 제3 단계;

상기 관입체가 인발된 다짐위치에 토사를 채우는 제4 단계;

상기 제1 단계 내지 상기 제4 단계를 반복하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,

관입체를 이용하여 지반을 다지는 지반다짐공법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제1 단계는 설계도면에 따라 다짐위치를 표시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제5 단계 이후, 롤러를 이용하여 상기 지반을 평탄화하는 제6 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제3 단계는 상기 관입체를 회전하면서 인발하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 지반다짐공법은 본 발명의 일 실시예에 의한지반다짐장치를 이용한 것일 수 있다.

본 발명에 따른 지반다짐장치 및 그 공법을 이용하면 지반의 불연속면을 형성하면서 지중의 특정 심도를 효율적으로 다져 지중의 지지력을 크게 향상시킬 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 종래 유압다짐장치에 관한 도면이다.
도 2는 종래 유압다짐장치 및 본 발명의 지반 다짐장치에 따른 지반 다짐형상을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 지반다짐장치가 다짐을 위하여 지반에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체가 다짐을 위하여 지반에 관입된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체가 인발을 위하여 회전되는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체가 인발을 마친 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체가 인발을 마치고 형성된 구덩이에 토사가 채워진 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 지반에 다짐위치가 표시된 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다짐위치가 표시된 구역을 지반다짐장치를 이용하여 구덩이를 형성한 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다음 다짐위치가 표시된 구역에 구덩이를 형성하고, 이미 구덩이가 형성된 구역은 토사로 채우는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다음 다짐위치가 표시된 구역에 구덩이를 형성하고, 이미 구덩이가 형성된 구역은 토사로 채우며, 토사가 채워진 구역에는 다시 다짐위치를 표시하는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다짐위치가 표시된 구역에 구덩이를 형성하고, 토사로 채워진 구역에 다짐위치를 표시하며, 구덩이가 형성된 구역을 토사로 채우는 것을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 지반다짐공법을 나타낸 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반다짐장치의 변단면 관입체 및 플러그를 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

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, 본 발명에 따른 관입체를 포함하는 지반다짐장치 및 이를 이용한 지반다짐공법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 종래 유압다짐장치 및 본 발명의 지반 다짐장치에 따른 지반 다짐형상을 나타낸 도면이다.

도 2(a)는 종래 유압다짐장치에 의한 지반 다짐형상이고, 도 2(b)는 본 발명의 관입체(200)를 포함하는 지반다짐장치에 따른 지반 다짐형상이다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래 유압다짐장치에 의한 지반은 지반에 관입되지 않고, 지반의 상부면을 다져 지반 상부에 연속면(C)을 형성하게 된다. 이러한 지반다짐방법은 얕은 심도를 다지기에는 효율적일 수 있다. 다짐판이 지중으로 들어가면서 구덩이(R')가 생기게 된다. 보통 이러한 지반다짐장치는 지반에 접촉하여 지반을 다지는 다짐판이 하부로 갈수록 넓게 형성되어 타격에 의하여 전달된 힘이 넓은 범위에 전달되어 넓은 범위를 다질 수 있는 장점이 있다.

그러나, 이러한 지반다짐장치는 깊은 심도의 지중을 다지기에는 부적절하다. 도 2에 도시된 바와 같이 이러한 종래 지반다짐장치에 의한 지반 다짐은 다짐영역이(D1) 넓지만 얕을 수밖에 없다.

깊은 심도의 지중을 다짐하기 위해서는 지반에 관입되어야 하는데, 이렇게 하부가 넓게 형성된 다짐판은 지반에 관입이 어려울 뿐만 아니라, 관입되더라도 인발되지 않기 때문에 깊은 심도의 지중을 다질 수 없는 것이다.

본 발명은 이처럼 종래 다짐 공법의 문제를 해결하고 깊은 심도의 지중을 다지기 위하여 다짐판이 아닌 관입체(200)를 필수구성요소로 청구하고 있다.

도 2에서와 같이 본 발명은 관입체(200)가 지반에 관입되어 지반 하부의 다짐영역(D2)를 다질 수 있게 됨으로써 사용자가 원하는 지중의 특정 심도를 다질 수 있게 된다. 관입체(200)가 항타되어 지반에 관입되면서 좁지만 깊은 구덩이를 형성하게 되고, 이에 따라 지반에 불연속면(NC)이 만들어지게 된다.

이러한 불연속면에 의하여 관입체(200)에 의한 다짐은 관입체(200)가 만드는 구덩이의 하부 지중을 집중적으로 다질 수 있게 된다. 즉, 상부에서 전달되는 힘을 분산시키지 않고 하부 지중에 집중적으로 전달할 수 있고, 이에 따라서 하부 지중의 다짐이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 지반다짐장치가 다짐을 위하여 지반에 설치된 것을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 지반다짐장치는 유압해머장치 및 관입체(200)를 포함한다.

유압해머장치는 유압수단(110)에 의해 상승하였다가 유압이 바이패스되면 낙하하는 중량체(100)를 포함하는 것으로서, 낙하되는 중량체(100)는 지반에 관입되는 관입체(200)를 타격하게 된다.

즉, 유압해머장치는 관입체(200)가 지반에 관입될 수 있는 타격력을 제공하는 것으로서, 유압해머장치의 중량체(100)가 낙하하면서 직접 관입체(200)를 타격하고, 이러한 타격력에 의하여 관입체(200)가 지반에 관입될 수 있다.

관입체(200)는 유압해머장치와 연결되어 중량체(100)의 낙하에 의한 타격으로 지반에 관입된다. 이때 관입체(200)는 다양한 높이의 원기둥형상으로 형성되고, 교체 가능하게 결합될 수 있다.

이러한 구성을 통하여 지반에 관입 및 인발이 용이할 수 있으며 나아가 다양한 높이의 관입체(200)를 필요에 따라 교체 변경하여 사용함으로써 원하는 심도에서의 지반 다짐을 진행할 수 있게 된다.

관입체(200)는 지반 관입하여 지반의 불연속면을 형성하게 되는데 이처럼 지반에 불연속면을 형성함으로써 관입체(200)의 하중이 오롯이 하부로 집중전달되도록 할 수 있다. 이에 따라 지중 깊은 심도에서의 하중 지반의 다짐이 가능해진다.

본 발명에 따른 관입체(200)를 포함하는 지반다짐장치는 유압해머장치와 관입체(200) 사이에 헬멧(300)을 더 포함할 수 있다. 헬멧(300)은 유압해머장치의 중량체(100)가 직접 관입체(200)를 타격시 관입체(200) 손상이 발생할 수 있어 이러한 손상을 방지하기 위하여 관입체(200)와 유압해머장치 사이에 헬멧(300)을 더 포함할 수 있다.

헬멧(300)은 상부에 중량체(100)가 삽입되어 타격할 수 있도록 상부홈 이 형성되고, 하부에 관입체(200)가 삽입 결합될 수 있도록 하부홈이 형성된다. 즉, 중량체(100)가 타격시 상부홈에 삽입되어 타격되는 것이고, 하부홈에는 관입체(200)가 삽입 고정되어 중량체(100)에 의한 타격력이 헬멧(300)을 통해 관입체(200)에 그대로 전달될 수 있게 된다.

이때, 헬멧(300)의 상부에 형성되고 중량체(100)의 낙하로 헬멧(300)을 타격하는 경우 발생되는 소음이나 진동을 줄일 수 있도록 제1 쿠션재(400)를 더 포함할 수 있다. 제1 쿠션재(400)는 헬멧(300)의 상부 즉 상부홈에 형성되어 중량체(100)와 헬멧(300)의 충돌시 소음이나 진동을 크게 감소시킬 수 있다. 이때 제1 쿠션재(400)는 우레탄 등으로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은 헬멧(300)의 하부 즉 하부홈에 제2 쿠션재(500)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 쿠션재(500)는 헬멧(300)의 하부에 형성되어 중량체(100)의 낙하로 중량체(100)가 헬멧(300)을 타격시 발생되는 소음이나 진동을 줄일 수 있게 된다.

이처럼 헬멧(300)의 상부 및 하부에 모두 쿠션재를 포함함으로써 항타시 발생가능한 소음이나 진동을 크게 줄일 수 있다.

또한, 제1 쿠션재(400)는 제2 쿠션재(500)보다 두께가 더 두껍게 형성될 수 있다. 중량체(100)가 낙하하면서 헬멧(300)을 타격시 가장 큰 소음이나 진동이 발생될 수 있기 때문에 제1 쿠션재(400)의 두께를 두껍게 형성하여 그 소음을 상대적으로 더 많이 줄일 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체(200)가 다짐을 위하여 지반에 관입된 것을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 중량체(100)가 헬멧(300)을 타격하게 되고, 헬멧(300)에 전달된 타격력은 관입체(200)에 전달된다. 관입체(200)에 전달된 힘은 관입체(200)를 지반에 관입시킨다. 한편, 도 4에 따른 본 발명은 제1 쿠션재(400) 및 제2 쿠션재(500)를 더 포함하고 있는데, 이때의 힘 전달은 중량체(100)의 낙하력이 제1 쿠션재(400)를 통하여 헬멧(300)에 전달되고, 헬멧(300)의 힘이 제2 쿠션재(500)를 거쳐 관입체(200)에 전달되게 된다.

일반적으로 중량체(100), 헬멧(300), 관입체(200)는 모두 강재(鋼材)로 만들어져 타격 시 높은 주파수의 압축파를 발생시켜서 각 재료의 파손을 유발할 수 있다. 상기의 구성을 통하여 타격 시 재료의 파손에 사용될 에너지를 관입체(200)의 관입과 지반의 다짐에 사용되는 낮은 주파수의 에너지로 전환하여 다짐 효율을 높일 수 있으며, 이에 따라 중량체(100), 헬멧(300), 관입체(200) 등 각 재료의 파손을 방지할 수 있고, 나아가 제1 쿠션재(400) 및 제2 쿠션재(500)의 구성을 통하여 타격시 발생하는 소음이나 진동을 크게 저감시킬 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체(200)가 인발을 위하여 회전되는 것을 나타낸 도면이다.

도 5에 따르면 본 발명에 따른 지반다짐장치는 회전부(600)의 구성을 더 포함한다. 이러한 회전부(600)의 구성은 유압해머장치의 케이싱 전체를 회전할 수 있다. 또는 헬멧(300)과 관입체(200)만을 회전시키도록 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 회전부(600)는 결국 회전부(600)를 회전시킬 수 있는 것으로서, 이러한 회전부(600)의 구성에 의하여 인발이 용이해질 수 있다. 본 발명은 깊은 심도의 지중을 다지기 위한 것으로서, 이를 위하여 관입체(200)의 높이도 크게 형성되고, 이에 따라 관입되는 깊이가 깊어질 수 있다.

관입체(200)가 지중에 관입되는 깊이가 깊어지게 되면 관입체(200)의 인발이 어려워질 수 있다. 이때 관입체(200)를 회전하게되면 관입체(200)가 관입된 주변 지반과의 마찰력을 줄이면서 관입체(200)를 용이하게 인발할 수 있게 된다.

이에 따라서 본 발명은 회전부(600)를 포함하여 관입체(200)와 관입체(200)가 결합된 헬멧(300)을 회전함으로써 관입이 깊게 되더라도 인발을 용이하게 할 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체(200)가 인발을 마친 것을 나타낸 도면이다.

도 5에 따라서 관입체(200)는 회전하면서 또는 회전을 마치고 이후 인발이 진행될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 관입체(200)의 인발이 마무리가 되면 관입체(200)가 관입되었던 지반(G)에 구덩이(R)가 생기게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 지반다짐장치의 관입체(200)가 인발을 마치고 형성된 구덩이에 토사가 채워진 것을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 인발을 마치고 형성된 구덩이에 토사를 채우게 된다. 토사를 채운 다음 다시 관입체(200)를 관입하여 다시한번 그 위치를 다질 수 있게 된다. 이런 작업을 반복함으로써 다짐의 효율을 증가시키게 된다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반다짐장치의 변단면 관입체 및 플러그를 나타낸 도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관입체(200)는 변단면 즉 단면의 크기가 변하는 원기둥 형태의 관입체일 수 있다. 헬멧의 사이즈는 유압해머장치의 사이즈에 맞추어 일정할 수밖에 없지만, 관입체는 매질의 종류, 관입체가 관입되어야 하는 깊이, 다짐의 정도 등에 따라서 지반에 관입되는 관입체의 높이와 반경이 달라질 수 있다.

이에 따라, 관입체(200)의 하부는 다양한 반경을 가질 수 있지만, 관입체의 상부는 헬멧(300)의 내경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 관입체의 하부가 다양한 반경을 가질 때, 관입체의 상부는 하부의 반경과 큰 차이가 나지 않는 반경이어야 한다. 그렇지 않으면 관입체 상부와 하부의 결합관계가 매우 어려워질 수 있다.

결국, 관입체(200)의 하부 반경이 다양한 것처럼 관입체(200)의 상부 반경 또한 다양할 수 있다. 이때 다양한 관입체의 상부 반경에 대응하기 위하여, 헬멧과 관입체의 상부 사이에 커넥팅 젠더 역할을 하는 플러그(700)를 더 포함할 수 있다.

플러그(700)의 외경은 헬멧(300)의 내경과 같거나 내경보다 조금 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한 플러그는(700) 관입체 상부를 캡처럼 커버하도록 형성된다. 플러그(700)가 관입체(200)의 상부를 커버하면서 위치한 상태로 헬멧(300)의 내경에 삽입되어 결합되는 것이다.

이때, 헬멧(300)과 관입체(200)에는 각각 결합고리가 형성되고, 헬멧의 결합고리(310)와 관입체의 결합고리(210)를 서로 연결하는 연결체인(710)을 더 포함할 수 있다. 이러한 연결체인(710)의 구성을 통하여 헬멧(300)의 상승시 관입체(200) 또한 함께 들어올려질 수 있게 된다. 즉, 헬멧(300)에 전해진 상승력이 연결체인(710)을 통하여 관입체(200)에 전달되어 헬멧(300)의 상승과 함께 관입체(200) 그리고 관입체 상부의 플러그(700)까지 함께 상승할 수 있다.

이렇게 결합고리 및 연결체인, 그리고 플러그의 구성을 통하여 헬멧에 다양한 크기의 상부를 갖는 관입체의 결합 및 교체가 용이해질 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 지반다짐공법을 나타낸 순서도이다.

도 13에 따른 본 발명에 따른 지반다짐공법은 지반에 복수의 다짐위치를 표시하는 제1 단계(S100), 관입체를 관입하여 다짐하는 제2 단계(S200), 관입된 관입체를 인발하는 제3 단계(S300), 인발되어 구덩이가 생긴 부분에 토사를 채우는 제4 단계(S400), 상기 제1 단계 내지 제4단계를 반복하는 제5 단계(S500), 롤러를 이용하여 지반을 평탄화하는 제6 단계(S600)을 포함한다.

이하에서는 본 발명에 따른 지반다짐공법을 도 8 내지 도 12를 통하여 자세히 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 지반에 다짐위치가 표시된 것을 나타낸 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 관입체를 이용하여 지반을 다지는 지반다짐공법은 지반에 복수의 다짐위치를 표시하는 단계를 포함한다. 설계도면 또는 측량도면에 따라 지반에 복수의 다짐위치를 표시하여 다짐위치표시구역(X1)을 형성한다. 다짐위치의 표시는 다짐위치를 사용자가 인식할 수 있도록 다양한 방법에 의하여 지반에 표시를 할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다짐위치가 표시된 구역을 지반다짐장치를 이용하여 구덩이를 형성한 것을 나타낸 도면이다.

관입체를 포함하는 지반다짐장치를 이용하여 다짐위치표시구역(X1)가 표시된 복수의 위치에 순차적으로 관입체를 관입하여 지중의 특정 심도를 다지게 된다. 이후 관입체를 인발하여 구덩이를 형성하게 된다.

즉, 복수의 표시된 다짐위치표시구역(X1)에 순차적으로 관입체를 관입하였다가 인발하여 구덩이(R)를 형성하게 된다. 이렇게 구덩이가 형성되어 다짐홀일 발생되고, 이를 다짐홀발생구역(Y1)이라 할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다음 다짐위치표시구역에 구덩이(R)를 형성하고, 이미 구덩이가 형성된 구역은 토사로 채우는 것을 나타낸 도면이다.

이후 도 10에 도시된 바와 같이 지반다짐장치는 다음 구역의 다짐위치가 표시된 곳에 관입체를 관입하여 구덩이를 형성하여 다짐홀발생구역(Y1)을 만들 수 있다. 동시에 포크레인 등을 이용하여 관입체가 인발되어 구덩이(R)가 형성된 구역을 토사로 채워 토사채움구역(Z1)을 만들게 된다.

이때 관입체의 인발은 관입체를 회전하면서 인발하는 것을 포함한다. 관입체가 지반에 깊숙이 관입하게 되면 인발이 어려워질 수 있는데, 이 경우 관입체를 회전하면서 관입체를 인발하여 관입체와 지반과의 마찰력을 줄이면서 용이하게 인발할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다음 다짐위치가 표시된 구역에 구덩이를 형성하고, 이미 구덩이가 형성된 구역은 토사로 채우며, 토사가 채워진 구역에는 다시 다짐위치를 표시하는 것을 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 지반다짐공법에 따라 다짐위치가 표시된 구역에 구덩이를 형성하고, 토사로 채워진 구역에 다짐위치를 표시하며, 구덩이가 형성된 구역을 토사로 채우는 것을 나타낸 도면이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 토사로 채워진 구덩이에는 다음 관입체의 관입을 위하여 다시한번 다짐위치의 표시를 하여 다짐위치표시 구역(X2)을 만든다. 그리고, 관입체가 인발되어 발생된 구덩이에는 토사가 채워지는 작업을 통해 토사채움 구역(Z1)을 만들며, 그리고 다짐위치가 표시된 구역은 관입체를 통하여 다시한번 관입체를 통한 관입 및 인발의 작업이 진행하여 다짐홀발생 구역(Y1)을 만들수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 위와 같은 공정을 반복함에 따라서다짐홀발생구역(Y2), 다짐위치표시구역(W1), 및 토사채움 구역(Z1)이 발생될 수 있다.

이처럼 다짐위치를 표시하는 공정, 표시된 다짐위치에 관입체를 관입하고 인발하는 공정, 관입체의 인발로 형성된 구덩이에 토사를 채우는 공정이 같은 구역에서는 순차적으로 진행될 수 있고, 또한 서로 다른 구역에서 동시에 진행될 수도 있다.

이러한 공정을 통하여 지반의 깊이가 있는 특정 심도를 효율적이며 경제적으로 다질 수 있게 된다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

G: 지반
C: 연속면
NC: 불연속면
R, R': 구덩이
D1, D2: 다짐영역
S: 토사
100: 중량체
110: 유압수단
200: 관입체
300: 헬멧
400: 제1 쿠션재
500: 제2 쿠션재
600: 회전부
700: 플러그
X1, X2, W1: 다짐위치표시 구역
Y1, Y2: 다짐홀발생 구역
Z1: 토사채움 구역

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9. 지반에 복수의 다짐위치를 표시하는 제1 단계;
   관입체를 포함하는 지반다짐장치를 이용하여 표시된 복수의다짐위치에 관입체를 관입하여 지중의 특정 심도를 다짐하는 제2 단계;
   관입된 상기 관입체를 인발하는 제3 단계;
   상기 관입체가 인발된 다짐위치에 토사를 채우는 제4 단계;
   상기 제1 단계 내지 상기 제4 단계를 반복하는 제5 단계;를 포함하고,
   상기 제1 단계는 설계도면에 따라 다짐위치를 표시하며,
   상기 제5 단계 이후, 롤러를 이용하여 상기 지반을 평탄화하는 제6 단계를 더 포함하고,
   상기 제3 단계는 상기 관입체를 회전하면서 인발하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 지반다짐장치는,
   내부에 유압수단에 의해 상승하였다가 유압이 바이패스되면 낙하하는 중량체를 포함하는 유압해머장치; 및
   상기 유압해머장치와 연결되고, 상기 중량체의 낙하에 의한 타격으로 지반에 관입 후 인발이 가능한 관입체를 포함하고,
   상기 관입체의 지반 관입으로 지반의 불연속면을 형성하면서 지중의 특정 심도를 다질 수 있고,
   상기 관입체는 다양한 높이의 원기둥형상으로 형성되고, 교체될 수 있으며,
   상기 유압해머장치와 상기 관입체 사이에 형성되어, 상기 관입체가 결합되는 헬멧을 더 포함하고,
   상기 헬멧과 상기 관입체에는 각각 결합고리가 형성되고,
   각각의 상기 결합고리를 연결하는 연결체인을 더 포함하며,
   상기 연결체인의 구성을 통하여 헬멧에 전해지는 상승력이 상기 관입체에 전달되고,
   상기 헬멧의 상부에 형성되고, 상기 중량체의 낙하로 상기 헬멧을 타격시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 제1 쿠션재를 더 포함하고,
   상기 헬멧과 상기 관입체를 회전 가능하게 하는 회전부를 더 포함하고,
   상기 헬멧의 하부에 형성되고, 상기 중량체의 낙하로 상기 헬멧을 타격시 발생하는 소음을 줄일 수 있는 제2 쿠션재를 더 포함하며,
   상기 제1 쿠션재는 상기 제2 쿠션재보다 두께가 더 크게 형성되고,
   상기 관입체는 상부가 상기 헬멧의 내경보다 작게 형성되고,
   상기 관입체의 상부에는 상기 헬멧의 내경 사이즈에 맞게 커넥팅 젠더 역할을 할 수 있는 플러그를 더 포함하며,
   상기 플러그는 상기 헬멧의 내경과 같거나 내경보다 작게 형성되어 관입체 상부를 캡처럽 커버하도록 형성되고,
   관입체를 포함하는 지반다짐장치인 것을 특징으로 하는,
   관입체를 이용하여 지반을 다지는 지반다짐공법.
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