KR200205798Y1 - 지반개량장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정밀하고 안전하며 인위적 및 강제적으로 점토파쇄를 이루는 지반개량공사를 이루게 하면서 토사를 안전한 장소로 유도하여 배출되도록 하고, 또한 콘크리트 주입경로의 소정부위에서 유리섬유를 혼입하여 개량체의 강도를 보강할 수 있도록 하는 지반개량장치에 관한 것이다. 본 지반개량장치는 시멘트주입로드의 하단 소정지점에 설치되어 회전과 동시에 에어를 분사하는 교반기와, 시멘트주입로드를 수용하며 비트에 의하여 절삭되는 지반 표면부에 배치되는 헤드캡과, 상기 헤드캡과 연결되며 절삭된 토사를 유도하여 배출하는 슬러지배출기와, 상기 시멘트주입로드와 연결되는 인젝션펌프의 관로 소정영역에 연결되며 유리섬유를 공급하는 혼합재료 이송장치를 포함한다. 이에 따라 지반개량시 교반기에 의하여 정밀하고 완전하게 점토파쇄를 이루어 용이한 지반굴삭작업을 이루면서 점토배출을 양호하게 하며, 규격화된 헤드캡으로 상부분사기 주변토사의 함몰을 예방하며, 지중의 슬러지가 지정된 장소로 원활하며 안정되게 배출하고, 또한 유리섬유와 시멘트가 혼합된 상태로 공급되어 파일개량체의 강도를 증대함과 동시에 내진설계부분에서 탁월한 성능을 이루게 하는 효과를 제공한다.

Description

지반개량장치{Apparatus for Selected Chemical}

본 고안은 지반개량장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정밀하고 안전하게 인위적 및 강제적으로 점토파쇄을 이루는 지반개량공사를 이루게 하면서 토사를 안전한 장소로 유도하여 배출되도록 하고, 또한 콘크리트 주입경로의 소정부위에서 유리섬유를 혼입하여 개량체의 강도를 보강할 수 있도록 하는 지반개량장치에 관한 것이다.

일반적으로 지반개량장치는 보링기 등으로 지중을 일정깊이로 하향 굴삭한 다음 굴삭공의 최하부로 부터 그라우팅한다.

종래의 지반개량장치에서의 지중 굴삭작업시 굴삭될 때 생성되는 토사가 굴삭공의 상부 주변으로 비산되기 때문에 굴사작업장 주변이 어질러지게 되어 미관이 좋지 못하게 되고, 또한 굴삭공으로 배출된 토사가 유입되어 그라우팅에 나쁜영향을 제공하게 된다.

그리고, 그라우팅을 위해 주입되는 콘크리트가 강도보강이 미약한 성분으로만 이루어지고 있어서 개량체 성형시 압축강도와 인장강도가 소규의 기준에 못미치는 경향이 있어 신뢰성에 문제가 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 정밀하고 안전하며 인위적 및 강제적으로 지반개량공사시 점토파쇄를 이루게 하면서 굴삭시 배출되는 토사가 비산되지 않고 안전하게 유도되어 원하는 장소로 배출을 이루게 하여 작업장주변이 정리정돈상태로 유지되어 환경미화를 이루게 하고, 개량체 성형을 위해 주입되는 콘크리트에 유리섬유를 혼합하여 주입함으로써 개량체의 강도를 보강하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 지반개량장치를 제공하는데 있다.

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 특징은 다중관으로 이루어지는 시멘트시멘트주입로드를 회전 및 승강작동하며, 상기 시멘트시멘트주입로드로 소정의 경로를 따라 시멘트가 공급되어 시멘트기둥체를 성형하는 지반 개량장치에 있어서, 상기 시멘트주입로드의 하단 소정지점에 설치되어 회전과 동시에 에어를 분사하는 교반기와, 상기 시멘트주입로드를 수용하며 비트에 의하여 절삭되는 지반 표면부에 배치되는 헤드캡과, 상기 헤드캡과 연결되며 절삭된 토사를 유도하여 배출하는 슬러지배출기와, 상기 시멘트주입로드와 연결되는 인젝션펌프의 관로 소정영역에 연결되며 유리섬유를 공급하는 혼합재료 이송장치를 포함한다.

여기서, 상기 교반기는 수직봉의 양간에 대칭상의 경사각을 가지는 날개편과 상기 날개편의 일측에 톱니부가 형성되며, 수직봉과 연결되어 에어를 외부로 분출하는 에어불출공이 형성되어 있다.

여기서 상기 헤드캡은 사각형태의 본체 상부에 여닫을 수 있는 도어를 구비하고, 본체 하부에는 토사가 절삭되는 곳을 향해 배치되는 유도관이 부착되고, 상기 본체와 유도관내부 소정지점에는 에어/물 분사관과 진공흡입관을 배치하여 구성된다.

또한, 상기 슬러지 배출기는 헤드캡과 연결되는 진공펌프와 전력공급을 이루는 발전기와 연결되어 구성되고, 상기 혼합재료이송장치는 인적션펌프와 연결된 시멘트이송관로의 소정지점에 3방 체크밸브를 부착하여 에어공급관과 재료이송관을 연결하고, 상기 재료이송관은 호퍼의 하단에 설치된 정렬기를 연결하여 구성된다.

도 1은 본 고안에 의한 지반개량장치의 전체 구성도이고,

도 2는 본 고안에 따른 토사유도용 헤드캡의 사시도이고,

도 3은 본 고안에 따른 유리섬유 혼합장치을 도시한 개략적인 정면도이고,

도 4는 본 고안에 따른 슬라임처리기를 도시한 사시도이고,

도 5는 도 1의 A부 원내확대도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10; 시멘트주입로드 12; 에어콤퓨레샤

14; 인젝션펌프 16; 초고압펌프

18; 세멘트저장사일로 20; 헤드캡

22; 본체 24,24a; 도어

26; 유도관 28; 물/에어분사관

30; 슬러지배출기 32; 구동모우터

34; 벨트 36; 풀리

38; 기어박스 40; 혼합재료이송장치

50; 자동믹싱프랜트 52; 3방체크밸브

54; 에어공급관 56; 시멘트이송관

58; 재료이송관 70; 교반기

72; 수직봉 74,74a; 날개편

76,76a; 톱니부 78,78a; 에어분출공

280; 진공흡입관 282; 진공펌프

300; 회전축 302; 스크류콘베어

304; 피드파이프 306; 발전기

400; 호퍼 402; 정렬기

404; 눈금표시부 406; 밸브

T: 절삭지반표면부

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 지반개량장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 토사유도용 헤드캡의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 유리섬유 혼합장치을 도시한 개략적인 정면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 슬라임처리기를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 지반개량장치는 다중관으로 이루어지며 회전 및 승강작동하는 시멘트주입로드(10)를 관통내장하는 헤드캡(20)을절삭지반 표면부(T)에 설치하고, 상기 헤드캡(20)에 토사를 유도하는 슬러지 배출기(30)를 연결하며, 상기 시멘트주입로드(10)에는 유리섬유를 주입하는 혼합재료이송장치(40)가 연결되어 시멘트기둥체를 성형하고 있다.

시멘트주입로드(10)는 다중관으로 형성되어 있으며 에어콤퓨레샤(12), 초고압펌프(16) 및 인젝션펌프(14)와 각각 연결되어 있고, 인젝션펌프(14)는 시멘트저장사일로(18)와 연결되어 있는 자동믹싱프랜트(50)에 연결되어 있다.

헤드캡(20)은 도 2에서와 같이 사각형태의 본체(22) 상부에 여닫이 형태의 도어(24)(24a)를 구비하고, 본체(22) 하부에는 토사가 절삭되는 곳을 향해 배치되는 원통형태의 유도관(26)이 부착되어 있으며, 상기 본체(22)와 유도관(26)의 내부 일측으로는 에어/물 분사관(28)과 진공흡입관(280)이 배치되어 있다. 상기 에어/물분사관(28)은 에어콤프레샤(12)와 연결되어 에어노즐에 의하여 공기를 분사할 수 있고 물분사노즐에 의하여 소정의 물이 분사되는 형태로 이루어지고, 진공흡입관(280)은 슬러지배출기(30)와 연결되어 있는 진공펌프(282)에 연결되어 있다.

슬러지배출기(30)는 도 4에서와 같이 일측에 구동모우터(32)와 벨트(34)로 결합되는 풀리(36)와, 상기 풀리(36)에 결합되어 있는 기어군을 수용한 기어박스(38)에 연결되어 회전운동하는 회전축(300)과 스크류콘베어(302) 및 피드파이프가 수평방향으로 연결되고, 발전기(306)에 의해 전력공급을 이룰 수 있도록 연결되고 있다.

교반기(70)는 도 5 에서와 같이 내부가 중공상태의 수직봉(72)으로 구비되어 있고, 수직봉(72)의 소정부위에 수평방향으로 배치되며 양측이 대칭상의 경사각을 가지는 날개편(74)(74a)가 부착되어 있으며, 날개편(74)(74a)의 일측전면에는 길이방향으로 다수개는 톱니부(76)(76a)가 마련되어 있다. 또한 날개편(74)(74a)의 상부면에서 수직봉(72)에 근접된 곳에는 내부와 연결되며 소정의 에어가 분출되는 에어공(78)(78a)가 형성되어 있는데, 상기 에어공(78)(78a)은 상부과 하부면 모두에 형성하거나 어느 한 곳에 형성하는데 이는 설계시 고려하여 제작한다.

혼합재료이송장치(40)는 시멘트주입로드(10)와 인적션펌프(14)가 연결되어 있는 시멘트이송관로(56)의 소정지점에 시멘트페이스트가 역류되는 것을 방지하는 3방 체크밸브(52)가 부착되어 에어공급관(54)과 재료이송관(58)과 연결되고 있으며, 상기 재료이송관(58)은 호퍼(400)의 하단에 설치된 정렬기(402)를 연결하여 구성되어 있다. 여기서 에어공급관(54)은 재료가 나오는 반대방향으로 에어를 분출시켜 배출을 원활히하고 3방체크밸브(52)를 열어 시멘트와 일정량을 배합시켜 밀어내고 있다.

상기 호퍼(400)는 내부의 저장된 내용물을 측정하기 위한 눈금표시부(404)가 형성되어 있으며, 상부에는 배출량을 조절하는 밸브(406)가 설치되어 정렬기(402)와 연결되어 있다. 또한 정렬기(402)는 재료를 일정한 방향으로 정렬하여 일정량을 이송하기 위한 것으로 원심분리형태로 이루어짐이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 고안에 따른 지반개량장치는 다음과 같이 작동된다.

지반공사를 위한 정해진 장소에서 시추작업을 통해 시멘트주입로드(10)로 토사에 삽입하고 회동시킴과 동시에 하강하면 소정 깊이로 토사를 믹싱하면서 굴삭을 이룰 수 있다. 또한 시멘트주입로드(10)에 부착되어 있는 교반기(70)는 믹싱되어 유출되는 점토를 회전하는 날개편(74)(74a)에 의해서 1차분쇄됨과 동시에 날개편(74)(74a)의 일측 선단에 형성되어 있는 톱니부(76)(76a)에 의하여 2차적으로 잘게 분쇄된다. 여기서 날개편(74)(74a)은 소정각도로 경사져 있으면서 대칭상태로 배치되고 있어 회전하면서 점토의 파쇄를 이루므로써 절밀하고도 완전한 분쇄를 이루게 된다. 또한 날개편(74)(74a)에 형성되어 있는 에어분출공(78)(78a)은 파쇄되는 점토를 상부로 불어주게 되므로 점토가 외부로 배출되는 것을 촉진하여 양호하고 안전한 배출을 이루게 한다.

즉 굴삭되는 지반의 상부에는 헤드캡(20)이 배치되어 굴삭시 배출되는 토사의 비산을 예방함과 동시에 보다 안정되며 양호하게 지정된 장소로 배출을 이루게 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 헤드캡(20)의 내부 일측에 배치되어 있는 물/에어분사관(28)을 통하여 절삭시 분출되는 에어에 의하여 바닥면부터 공기압이 작용되어 토사의 양호한 분출을 이루게 되므로 지반이 절삭될 때 생성되는 토사가 주입되는 공기에 의하여 압력상승에 따라 상부로 끌어올려지게 되고, 또한 소정의 물을 주입함으로써 토사에 충분한 수분을 제공하여 슬러지의 농도를 희석시켜서 묽은 상태를 이루기 때문에 원활하고 순조로운 배출을 이루게 하고, 제품을 규격화할 수 있으며 상부분사시 발생할 수 있는 주변토사의 함몰등을 예방할 수 있도록 한다.

또한, 상기 헤드캡(20)의 본체(22)에는 개폐가능한 도어(24)(24a)가 설치되고 있어서 필요시 도어(24)(24a)를 열고 내부을 점검할 수 있으며, 수리시에는 간편하고 편리한 작업을 이루게 하여 수리점검의 작업을 간소화 하면서 신속한 작업을 이루게 한다.

이렇게 공기주입과 물의 공급으로 배출되는 토사는 진공펌프(282)를 작동하여 유도관(26)으로 유도한 후 진공흡입관(280)을 통하여 슬러지배출기(30)를 통하여 외부로 배출을 이루어 절삭되는 토사를 비산없이 안전하게 지정된 장소로 배출한다.

여기서 슬러지배출기(30)는 발전기(306)와 연결되며, 도 4에서와 같이 구동모우터(32)와 벨트(34)로 연결되는 풀리(36)가 구동되어서 기어박스(38)내의 기어군을 일체성 있게 회전시키고, 이어서 회전축(300)을 통하여 스크류토베어(302)와 피트파이프(3040)가 회전하게 되므로 수분과 슬러지의 분리는 물론 각각 지정된 곳위생적이며 환경미화적인 배출을 이루게 한다.

한편, 시멘트저장사이로(18)로 부터 자동믹싱프랜트(50)를 경유하여 인젝션펌프(14)의 공급력으로 시멘트주입로드(10)로 공급되는 시멘트에는 강도를 보강하면서 신뢰적인 공사가 이루어질 수 있도록 혼합재료이송장치(40)를 통하여 유리섬유가 공급된다.

도 5 는 혼합재료이송장치(50)을 보여주는 개력적인 요부 구성도로써 호퍼(400)에 수용되어 적층되는 유리섬유가 밸브(406)에 의하여 주입경로가 선택되고 재료를 일정한 방향으로 정렬하여 일정량을 이송하는 정렬기(402)에 의하여 정렬상태로 재료이송관(58)으로 보내어진다. 이때 재료가 나오는 반대방향으로 에어를 분출시켜 배출을 원활히 하고 3방체크밸브(52)를 열어 시멘트와 일정량을 배합시켜 밀어낼 수 있도록 에어공급관(54)으로 에어를 분사하면 소정의 유리섬유가 시멘트에 혼입되어 혼합상태로 시멘트주입로드(10)에 공급된다.

여기서 유리섬유와 시멘트가 혼합됨에 따라 파일개량체의 압축강도가 현저하게 증가되며, 인장강도도 증대되게 된다. 또한 내진설계(지진계 등)부분에서는 탁월한 효과를 거둘 수 있어 유용한 사용을 이루게 한다.

상술한 바와같이, 본 고안에 따른 지반개량장치는 지반개량시 교반기에 의하여 정밀하고 완전하게 점토파쇄를 이루어 용이한 지반굴삭작업을 이루면서 점토배출을 양호하게 하며, 규격화된 헤드캡으로 상부분사기 주변토사의 함몰을 예방하며, 지중의 슬러지가 지정된 장소로 원활하며 안정되게 배출하고, 또한 유리섬유와 시멘트가 혼합된 상태로 공급되어 파일개량체의 강도를 증대함과 동시에 내진설계부분에서 탁월한 성능을 이루게 하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 지반개량장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안청구범위에서 청구하는 바와같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (5)

1. 다중관으로 이루어지는 시멘트시멘트주입로드를 회전 및 승강작동하며, 상기 시멘트시멘트주입로드로 소정의 경로를 따라 시멘트가 공급되어 시멘트기둥체를 성형하는 지반 개량장치에 있어서;

   상기 시멘트주입로드의 하단 소정지점에 설치되어 회전과 동시에 에어를 분사하는 교반기와;

   상기 시멘트주입로드를 수용하며 비트에 의하여 절삭되는 지반 표면부에 배치되는 헤드캡과;

   상기 헤드캡과 연결되며 절삭된 토사를 유도하여 배출하는 슬러지배출기와;

   상기 시멘트주입로드와 연결되는 인젝션펌프의 관로 소정영역에 연결되며 유리섬유를 공급하는 혼합재료 이송장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지반개량장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 교반기는 수직봉의 양간에 대칭상의 경사각을 가지는 날개편과 상기 날개편의 일측에 톱니부가 형성되며, 수직봉과 연결되어 에어를 외부로 분출하는 에어불출공이 형성됨을 특징으로 하는 지반개량장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 헤드캡은 사각형태의 본체 상부에 여닫을 수 있는 도어를 구비하고, 본체 하부에는 토사가 절삭되는 곳을 향해 배치되는 유도관이 부착되고, 상기 본체와 유도관내부 소정지점에는 에어/물 분사관과 진공흡입관을 배치하여 구성됨을 특징으로 하는 지반개량장치.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 슬러지 배출기는 헤드캡과 연결되는 진공펌프와 전력공급을 이루는 발전기와 연결되어 구성됨을 특징으로 하는 지반개량장치.
5. 제 1 항에 있어서;

   상기 혼합재료이송장치는 인적션펌프와 연결된 시멘트이송관로의 소정지점에 3방 체크밸브를 부착하여 에어공급관과 재료이송관을 연결하고, 상기 재료이송관은 호퍼의 하단에 설치된 정렬기를 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 지반개량장치.