KR20050015945A - Method and device for manufacturing of stabilization column in ground - Google Patents

Method and device for manufacturing of stabilization column in ground

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KR20050015945A
KR20050015945A KR1020030078563A KR20030078563A KR20050015945A KR 20050015945 A KR20050015945 A KR 20050015945A KR 1020030078563 A KR1020030078563 A KR 1020030078563A KR 20030078563 A KR20030078563 A KR 20030078563A KR 20050015945 A KR20050015945 A KR 20050015945A
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Abstract

PURPOSE: An installation method of a ground stabilization column is provided to install a stabilization column on the ground economically. CONSTITUTION: The installation method of a ground stabilization column comprises the steps of forming a hollow filled with injection materials(17) of an injection materials container(16) through a screw conveyor(12) by pushing out soils when pressing a screw conveyor(12) into the ground(2) through an excavation head(14), penetrating a screw conveyor(12) through the injection materials container(16), supplying injection materials(17) after reaching to the wanted depth of a column, pulling out the screw conveyor(12) and measuring the rotational frequency of the screw conveyor(12) and the transfer of the screw conveyor(12). The Installation apparatus(10) of a ground stabilization column contains a screw conveyor(12) provided with an excavation head(14), an injection materials container(16) penetrated the screw conveyor(12) partially to house injection materials(17), a transfer device(33) forming a hollow on the ground(2) and pressing down or pulling out the screw conveyor(12), a rotary device(31) rotating the screw conveyor(12) to feed injection materials(17) to the hollow, a transfer measuring device measuring the transfer of the screw conveyor(12), and a rotational frequency measuring device measuring the rotational frequency of the screw conveyor(12).

Description

지반 안정화 기둥의 시공방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING OF STABILIZATION COLUMN IN GROUND}Construction method and device of ground stabilization column {METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING OF STABILIZATION COLUMN IN GROUND}

본 발명은, 지반 안정화 기둥을 시공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a method for constructing a ground stabilizing column.

지지력이 약한 점착성 및 유기성 지반을 안정화시키기 위해, 플런저(plunger, stamp)를 지반으로 굴착하고 주위의 토사를 밀어냄으로써 중공부를 형성하고, 이 중공부에 특수 주입재를 주입하는 방법은 이미 알려져 있다. 안정화 기둥(column, post)을 용이하게 제작하기 위해, 중공부로 주입재를 주입할 때 스크루 컨베이어(screw conveyor)를 사용한다. 굴착 과정에서 이미 형성된 중공부에 주입재를 주입함으로써, 기둥의 시공 중에 중공의 지지 및, 주위 토사와 기둥 재료의 양호한 압착이 동시에 진행된다.In order to stabilize sticky and organic soils with weak bearing capacity, a method of forming a hollow portion by digging a plunger (stamp) into the ground and pushing the surrounding soil is known, and a method of injecting a special injection material into the hollow portion is already known. To facilitate the manufacture of stabilizing columns (posts), a screw conveyor is used to inject the injection into the hollow part. By injecting the injection material into the hollow portion already formed in the excavation process, the hollow support during the construction of the pillar and good compression of the surrounding soil and the pillar material proceed simultaneously.

일반적으로, 연약 지반 상에서 기초 공사가 불가능하고, 하중이 지지력이 있는 심부의 지반에 전달되어야 하는 경우에, 이런 종류의 안정화 기둥을 시공하게 된다. 또한 연약 지반의 토사 밀도(bulk density)를 증대시키기 위해 이런 종류의 안전화 기둥을 사용한다. 지지력의 증대는 시공되는 안정화 기둥의 강도 및 주위 토사의 증대된 압착력에 따라 결정된다. 상기 두 가지 요소는 지반의 특성에 따라 크게 좌우될 수 있으므로, 적합한 높은 안정 요소를 감안하여 안정화 기둥을 설계해야 한다. In general, when the foundation work is not possible on the soft ground and the load must be transferred to the ground of the bearing core, this kind of stabilizing column is constructed. This type of stabilization column is also used to increase the bulk density of the soft ground. The increase in bearing capacity is determined by the strength of the stabilizing column being constructed and the increased compressive force of the surrounding soil. Since these two factors can be highly dependent on the characteristics of the ground, the stabilizing column should be designed in consideration of a suitable high stability factor.

본 발명의 목적은, 지반에 안정화 기둥을 매우 경제적으로 설치할 수 있는, 안정화 기둥의 시공 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a construction apparatus and method for stabilizing columns, which can install the stabilizing columns on the ground very economically.

본 발명의 목적은 청구항1의 특징을 포함하는 방법 및 청구항11의 특징을 포함하는 장치를 통해 달성된다. The object of the invention is achieved through a method comprising the features of claim 1 and an apparatus comprising the features of claim 11.

지반 안정화 기둥을 제작하기 위한 본 발명에 따른 방법에서는, 굴착 헤드를 포함하는 회전 구동형 스크루 컨베이어를 지반으로 굴착함으로써 토사를 밀어냄과 동시에 중공부가 형성되며, 스크루 컨베이어가 관통하는 주입재 용기에서 주입재가 스크루 컨베이어를 통해 중공부에 충전되고, 원하는 기둥 깊이에 도달한 후에는 추가적으로 주입재를 공급하면서 스크루 컨베이어가 인발되며, 적어도 스크루 컨베이어의 회전수 및 스크루 컨베이어의 이송이 측정된다. In the method according to the present invention for manufacturing a ground stabilizing column, by excavating the rotary drive type screw conveyor including the excavation head to the ground to push out the soil and at the same time a hollow portion is formed, the injection material in the injection material container through which the screw conveyor penetrates After filling the hollow through the screw conveyor and reaching the desired column depth, the screw conveyor is drawn off with additional feed material, at least the rotational speed of the screw conveyor and the conveyance of the screw conveyor are measured.

본 발명에 따른 방법의 핵심은 소위 CSV 기둥이라고 불리는 안정화 기둥의 제작 시, 주입재를 위한 스크루 컨베이어의 회전수 및 이송을 측정하는 것이다. 측정을 통해 얻은 측정값은 전자 데이터 처리 시스템에 전달되고 용지 또는 화면 상에 출력된다. 측정값을 평가함으로써, 천공된 토사의 특성, 중공부에 충전된 주입재의 양 및 주위 지반의 압착 높이를 파악할 수 있다. 특히 측정값을 통해 제작된 기둥의 품질 및 지지력을 알 수 있으며, 이런 데이터를 통해 안전 요소를 상응하게 조절할 수 있다. 이렇게 함으로써 과도한 크기(over-dimension) 및 이로 인해 증가하는 안정화 기둥의 제작 비용, 즉 재료 비용 및 작업 비용을 현저하게 줄일 수 있으며, 또한 이와 동시에 정확한 지지력을 통한 안전성 제고를 달성할 수 있다. The key of the method according to the invention is to measure the number of revolutions and the conveyance of the screw conveyor for the injection material in the production of so-called CSV pillars. The measured values obtained through the measurement are transferred to the electronic data processing system and output on paper or screen. By evaluating the measured value, it is possible to grasp the characteristics of the perforated soil, the amount of injection material filled in the hollow portion, and the crimp height of the surrounding ground. In particular, the measured values give an indication of the quality and bearing capacity of the fabricated columns, and the data can be used to adjust the safety factors accordingly. This can significantly reduce the over-dimension and thereby increase the production costs of stabilizing columns, i.e. material and working costs, while at the same time achieving improved safety through accurate bearing capacity.

본 발명에서 이송이란 지반으로 또는 지반에서 스크루 컨베이어를 압착하거나 또는 인발하기 위해 필요한 이송력, 이송 속도 또는 이 두 가지 모두를 의미한다. 원칙적으로 이송의 측정은 스크루 컨베이어의 압착 시 뿐 아니라 인발 시에도 이루어지며, 후자의 경우에서는 이송력을 위해 압력대신 견인력(tractive force)이 측정될 수도 있다. 스크루 컨베이어의 작동 시간 및/또는 삽입 깊이를 근거로 회전수 및/또는 이송의 측정이 이루어진다. In the present invention, the conveying means the conveying force, the conveying speed, or both required to compress or draw the screw conveyor to or from the ground. In principle, the feed is measured not only at the screw conveyor but also at the time of drawing, and in the latter case the traction force may be measured instead of the pressure for the feed force. Measurements of rotational speed and / or feed are made based on the operating time and / or insertion depth of the screw conveyor.

특히 시간 및/또는 깊이를 근거로 한 이송 속도의 측정을 통해, 지반으로의 압착 시 스크루 컨베이어에 대한 주입재의 지속적이면서도 충분한 충전 여부를 감시할 수 있다. 스크루 컨베이어가 주입재로 완전하게 충전함으로써, 토사가 스크루 컨베이어의 나선에 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 토사가 스크루 컨베이어의 나선에 접하는 경우에는 주입재의 압착 불균질성, 주입재를 통한 토사로부터의 불균질한 수분 흡수 및 안전화 기둥의 강도 약화가 야기될 수 있다. In particular, by measuring the feed rate based on time and / or depth, it is possible to monitor the continuous and sufficient filling of the filler material to the screw conveyor during pressing into the ground. By completely filling the screw conveyor with the filling material, it is possible to prevent the soil from contacting the spiral of the screw conveyor, and if the soil is in contact with the screw of the screw conveyor, the compression heterogeneity of the filling material, the heterogeneous moisture from the soil sand through the filling material The weakening of the absorption and stabilization pillars can be caused.

회전수를 감시함으로써, 스크루 컨베이어가 주입재 용기를 관통할 때 주입재로 완전하게 충전하는 것을 보장할 수 있다. 특히, 단지 부분적으로 충전이 이루어지거나 또는 토사가 나선에 도달할 수 있는, 너무 느린 회전을 인식할 수 있다. 최적의 회전수는 스크루 컨베이어의 나선 높이 및 스크루 컨베이어의 직경에 따라 결정된다. 굴착 헤드의 직경이 스크루 컨베이어의 직경보다 클 경우에는, 스크루 컨베이어의 수용 량보다 큰 주입 량이 지반으로 충전되어야 하므로, 최적의 회전수는 굴착 헤드의 크기에 따라 결정된다. By monitoring the rotation speed, it is possible to ensure that the screw conveyor is completely filled with the injection material as it passes through the injection material container. In particular, it is possible to recognize too slow rotations, in which only partial filling or earthwork can reach the spiral. The optimal number of revolutions depends on the spiral height of the screw conveyor and the diameter of the screw conveyor. If the diameter of the drilling head is larger than the diameter of the screw conveyor, the optimum rotational speed is determined according to the size of the drilling head, since the injection amount larger than the capacity of the screw conveyor must be filled with the ground.

이송력의 측정을 통해, 천공되는 각 지반층의 강도에 대한 정보를 얻을 수 있다. 특히 이송력이 증가하는 경우에는 스크루 컨베이어가 지지력이 있는 지반에 위치한다는 결론을 얻을 수 있다. 이런 결과를 근거로 스크루 컨베이어의 이송을 중단할 수 있다. 특히 이런 측정의 결과는, 안정화 기둥이 지지력이 양호한 지반에서 보강용 기둥으로서 사용되는 경우에, 유익하게 활용할 수 있다. 최대 이송력은, 안정화 기둥에서 지반으로 전달될 수 있는 수직력(normal force)에 대한 정보를 제공한다. By measuring the feed force, it is possible to obtain information on the strength of each ground layer to be drilled. It can be concluded that the screw conveyor is located in the bearing ground, especially when the feed force is increased. Based on this result, the conveyance of the screw conveyor can be stopped. In particular, the result of such a measurement can be advantageously used when the stabilizing column is used as a reinforcing column in the ground having good bearing capacity. The maximum feed force provides information about the normal force that can be transmitted from the stabilizing column to the ground.

바람직하게는 측정된 회전수를 근거로, 안정화 기둥의 제작 시 스크루 컨베이어의 회전의 총합을 결정할 수 있다. 이런 총합 수치는, 안정화 기둥 제작 시 충분한 양의 주입재가 지반으로 주입되었는지에 대한 정보를 제공한다. 바람직하게는, 회전 총합은 스크루 컨베이어의 천공 깊이에 따라 표시된다. 이때 느린 이송 속도에서 높은 회전수는, 국부적으로 더 많은 양의 주입재가 지반으로 주입되었으며 기둥의 직경이 확대되었음을 의미할 수 있다. Preferably, based on the measured rotational speed, it is possible to determine the sum of the rotations of the screw conveyors in the manufacture of the stabilizing column. These totals provide information on whether a sufficient amount of filler material has been injected into the ground during stabilization columns. Preferably, the total rotation is indicated according to the depth of drilling of the screw conveyor. In this case, a high rotational speed at a slow conveying speed may mean that a locally larger amount of injection material is injected into the ground and the diameter of the pillar is enlarged.

본 발명에 따른 방법의 다른 실시예는, 특정한 크기의 안정화 기둥을 형성하기 위해 스크루 컨베이어의 이송 구동장치 및/또는 회전 구동장치가 측정된 회전수 및/또는 측정된 이송에 따라 제어되는 것을 특징으로 한다. 이런 형태의 제어는, 기둥의 제작 중에 현재 천공되는 지반층의 특성에 따라 주입되는 주입재의 양 및 기둥의 품질을 재조절하는 것을 가능케 한다. 따라서 직경이 일정하고, 주입된 주입재의 압착력이 일정한 안정화 기둥을 제작하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 제어를 통해, 불량한 품질의 안정화 기둥을 발생시킬 수 있는, 너무 큰 이송 및 너무 느린 회전수를 방지할 수 있다. Another embodiment of the method according to the invention is characterized in that the feed drive and / or the rotary drive of the screw conveyor are controlled in accordance with the measured revolutions and / or the measured feed to form a stabilizing column of a particular size. do. This type of control makes it possible to readjust the amount of injected material and the quality of the column depending on the properties of the ground layer currently perforated during the fabrication of the column. Therefore, it is possible to produce a stabilizing column having a constant diameter and a constant pressing force of the injected injection material. The control according to the invention also prevents too large feeds and too slow rotations, which can lead to stabilizing columns of poor quality.

원칙적으로 회전수 및 이송의 측정 및/또는 회전 구동장치 및/또는 이송 구동장치의 제어를 스크루 컨베이어를 지반으로 압입할 때만 실시하는 것이 가능하다. 하지만 측정 및/또는 제어를 추가적 또는 대안적으로 스크루 컨베이어의 인발 시에도 실시하는 것이 바람직하다. 스크루 컨베이어의 인발 시 이루어지는 이송 속도의 측정을 통해, 스크루 컨베이어에 의해 제작된 중공으로 충분한 양의 주입재가 주입되었는지를 알 수 있다. 예를 들어 유압 이송 구동장치의 유압 측정을 통해 이루어질 수 있는, 인발 시 이송력 측정을 통해 스크루 컨베이어에서의 수직력을 결정할 수 있다. 이를 통해, 안정화 기둥의 압축강도에 중요한 영향을 미치는, 이송재의 압축비를 알 수 있다. 특히 낮은 압축비 또는 주입된 주입재의 낮은 충진성은 안정화 기둥의 압축 강도를 약화시킨다.In principle it is possible to measure the number of revolutions and feeds and / or to control the rotary drive and / or the feed drive only when the screw conveyor is pressed into the ground. However, it is preferred that the measurement and / or control be carried out additionally or alternatively even with the drawing of the screw conveyor. The measurement of the feed rate at the time of drawing the screw conveyor shows that a sufficient amount of injection material has been injected into the hollow produced by the screw conveyor. The vertical force in the screw conveyor can be determined by measuring the conveying force at drawing, which can be achieved, for example, by measuring the hydraulic pressure of the hydraulic conveying drive. Through this, it is possible to know the compression ratio of the conveying material, which has an important effect on the compressive strength of the stabilizing column. In particular a low compression ratio or low filling of the injected injection material weakens the compressive strength of the stabilizing column.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 회전수는 거의 일정하게 유지되고 이송, 특히 이송 속도는 조절할 수 있도록 스크루 컨베이어의 제어가 이루어진다. 바람직하게는, 거의 일정하게 유지되는 회전수는 안정화 기둥의 각 미터당 회전된 수로 표시된다. 이런 유형의 제어는 매우 간단하게 실현될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 이송 속도를 거의 일정하게 유지하고 회전수를 조절할 수 있도록 제어하는 것도 가능하다.In a preferred embodiment of the present invention, the control of the screw conveyor is made such that the speed of rotation is kept almost constant and the feed, in particular the feed rate, is adjustable. Preferably, the number of revolutions that remains substantially constant is represented by the number of revolutions per meter of the stabilizing column. This type of control can be realized very simply. As an alternative to this, it is also possible to control the feed rate to be kept substantially constant and to adjust the rotation speed.

스크루 컨베이어의 인발 시에는, 안정화 기둥의 미터당 스크루 컨베이어의 회전의 수를 거의 일정하게 유지하고 이송 속도를 조절하는 방식으로 제어하는 것이 바람직하다. At the time of drawing out of the screw conveyor, it is desirable to control the number of rotations of the screw conveyor per meter of the stabilizing column in such a manner as to adjust the feed speed.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서는, 중공으로의 주입재 주입율이 지반으로의 스크루 컨베이어의 압입으로 인해 발생하는, 형성된 중공의 체적 변화보다 크거나 같도록 회전 구동장치 및/또는 이송 구동장치를 제어한다. 이렇게 함으로써, 주입재의 충분한 압축이 이루어지며 토사와 주입재의 혼합을 방지할 수 있다. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the rotary drive and / or the transfer drive are arranged such that the injection rate of the injection material into the hollow is greater than or equal to the volume change of the formed hollow, which occurs due to the indentation of the screw conveyor into the ground. To control. In this way, sufficient compression of the injection material is achieved and mixing of the soil and injection material can be prevented.

스크루 컨베이어의 인발 시, 확보되는 중공의 체적 변화율(V중공)은 다음 관계식에 따라서 이송 속도(s) 및 횡단면적(A)을 통해 계산할 수 있다.When the screw conveyor is drawn out, the volume change rate (V hollow ) of the hollow to be secured can be calculated from the feed rate (s) and the cross-sectional area (A) according to the following relationship.

VV 중공Hollow = sㆍA = s · A

굴착 헤드의 관통구를 통과하는 주입재의 주입율(V재료)은 다음 관계식을 통해 예측할 수 있다.The injection rate (V material ) of the injection material passing through the through hole of the drilling head can be estimated by the following relationship.

VV 재료material = dㆍk = d

상기 관계식에서 d는 스크루 컨베이어의 회전수이고, k는 스크루 컨베이어의 나선 형태에 따라 결정되는 스크루 컨베이어의 형태 계수이다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 다음 조건이 충족되도록 제어가 이루어질 수 있다.Where d is the rotational speed of the screw conveyor and k is the shape factor of the screw conveyor determined according to the spiral shape of the screw conveyor. Thus, in a preferred embodiment of the present invention, control can be made such that the following conditions are met.

|V 중공 | ≤|V 재료 || V hollow | ≤ | V material |

대안적 또는 추가적으로 스크루 컨베이어의 인발 시, 이송 속도가 스크루 컨베이어의 수직력 및/또는 이송력의 함수로서 조절되도록 제어하는 것이 가능하다. 이렇게 함으로써 중공부에서 지정된 이송 압력을 유지하는 것이 가능하며, 이를 통해 주입된 주입재의 균일한 압축이 실현될 수 있다. Alternatively or additionally, it is possible to control the conveying speed to be adjusted as a function of the vertical force and / or the conveying force of the screw conveyor when the screw conveyor is drawn out. By doing so, it is possible to maintain a designated conveying pressure in the hollow portion, whereby uniform compression of the injected injection material can be realized.

바람직하게는, 진행된 안정화 기둥의 미터당 동일한 양의 주입재를 중공부에 주입하도록 제어가 이루어진다. 이를 통해 주입된 주입재의 균일한 압축을 실현한다. 특히 더욱 견고한 지반에서 나타나는 스크루 컨베이어의 회전수 감소는 이송 속도를 늦춤으로써 보상할 수 있다.Preferably, control is made to inject the same amount of injection material per meter of the advanced stabilizing column into the hollow part. This realizes uniform compression of the injected injection material. In particular, the reduction in the number of revolutions of the screw conveyor in the harder ground can be compensated by slowing down the feed rate.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는, 측정된 이송력이 사전에 설정된 설정값에 도달하는 경우에, 스크루 컨베이어의 압입이 중단되도록 이송 구동장치가 제어된다. 이를 통해, 안정화 기둥을 양호한 지지력을 간도갖 지반에 정확하게 시공하는 것이 가능하다. In another preferred embodiment of the present invention, when the measured conveying force reaches a preset set value, the conveying drive is controlled so that the press-in of the screw conveyor is stopped. Through this, it is possible to accurately construct the stabilizing column on the ground with good supporting force.

본 발명의 다른 실시예에서는, 주입재 용기 내에 존재하는 주입재의 양, 특히 주입재의 체적 및/또는 중량을 추가적으로 측정한다. 주입재 용기 내의 주입재 양의 미분 측정(differentiation measurement)을 통해, 지반으로 주입된 주입재의 양 및 압축도를 더욱 정확하게 측정하는 것이 가능하다. In another embodiment of the present invention, the amount of injection material present in the injection material container, in particular the volume and / or weight of the injection material, is additionally measured. Through differential measurement of the amount of injection material in the injection material container, it is possible to more accurately measure the amount and compression of the injection material injected into the ground.

본 발명에 따라서, 스크루 컨베이어가 인발 및/또는 압입 시 중공부의 충전을 위해 적합한 방법으로 회전될 수 있다. 한편으로, 압입 시 스크루 컨베이어의 회전을 통해 스크루 컨베이어의 완전한 충전이 이루어진다. 다른 한편으로는, 이를 통해 스크루 컨베이어의 압입 시 이미 주입재를 중공부의 측벽으로 밀어내는 것이 가능하다. 특히 인발 시 스크루 컨베이어를 회전시킴으로써 스크루 컨베이어에 존재하는 주입재를 굴착 헤드의 관통구를 통해 중공부내로 주입하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 스크루 컨베이어의 압입 뿐 아니라 인발 시에도 주입재가 지표면에서 지반으로, 즉 상부에서 하부로 이송되도록 스크루 컨베이어가 회전한다.According to the invention, the screw conveyor can be rotated in a suitable way for the filling of the hollow part in drawing and / or indentation. On the one hand, a complete filling of the screw conveyor is achieved through the rotation of the screw conveyor during indentation. On the other hand, this makes it possible to push the injection material into the side wall of the hollow part already during the press-in of the screw conveyor. In particular, it is possible to inject the injection material present in the screw conveyor into the hollow part through the through hole of the drilling head by rotating the screw conveyor during drawing. Preferably, the screw conveyor rotates so that the injection material is transported from the ground surface to the ground, ie from top to bottom, as well as during press-in of the screw conveyor.

주입재는 건조 모르타르, 석회 또는 건조 콘크리트와 같은 건조된 재료가 바람직하다. 이런 건조 재료의 강도는 주위 지반에서 습기를 흡수함으로 강화된다. 매우 균일한 강도 특성을 갖는 안정화 기둥을 제작하기 위해서는, 지반으로 주입할 때 이런 건조 재료에 수분을 공급하는 것이 바람직하다.The injection material is preferably a dried material such as dry mortar, lime or dry concrete. The strength of these dry materials is enhanced by absorbing moisture in the surrounding ground. In order to fabricate stabilizing columns with very uniform strength properties, it is desirable to moisturize these dry materials when injected into the ground.

본 발명에 따른 방법에 대한 다른 바람직한 실시예에서는, 특히 스크루 컨베이어의 인발 시 스크루 컨베이어에 배치된 노즐 장치를 통해 물을 중공 내의 주입재에 공급한다. 이렇게 함으로써 안정화 기둥의 주입재를 매우 신속하고 균일하게 경화시키는 것이 가능하다. 물은 스크루 컨베이어 내에 배치된 관을 통해 노즐 장치로 전달될 수 있다.In a further preferred embodiment of the method according to the invention, water is fed to the injection material in the hollow, in particular via a nozzle arrangement arranged on the screw conveyor during the extraction of the screw conveyor. By doing so, it is possible to cure the injection material of the stabilizing pillar very quickly and uniformly. Water may be delivered to the nozzle device through a tube disposed in the screw conveyor.

지반에 안정화 기둥을 제작하기 위한, 본 발명에 따른 장치는, 굴착 헤드가 단부에 배치된 스크루 컨베이어, 스크루 컨베이어를 적어도 부분적으로 관통하는, 주입재를 수용하기 위한 주입재 용기, 지반에 중공부를 형성하면서 스크루 컨베이어를 압입 또는 인발할 수 있는 이송 구동장치, 중공부로 주입재를 이송하기 위해 스크루 컨베이어를 회전시키는 회전 구동장치, 스크루 컨베이어의 이송 측정을 위한 이송력 및/또는 이송 속도 측정 장치 및 스크루 컨베이어의 회전수 측정을 위한 회전수 측정 장치를 포함한다. 상기 장치는 특히 전술된 방법의 실시에 적합하다. The apparatus according to the invention for producing stabilizing columns in the ground comprises a screw conveyor with an excavation head disposed at an end, an injection vessel for accommodating the injection material, at least partially penetrating the screw conveyor, a screw while forming a hollow in the ground. Transfer drive for indenting or drawing the conveyor, rotary drive for rotating the screw conveyor to feed the feed material into the hollow part, feed force and / or feed speed measuring device for the feed measurement of the screw conveyor, and rotation speed of the screw conveyor It includes a rotation speed measuring device for the measurement. The apparatus is particularly suitable for the implementation of the method described above.

본 발명에 따른 장치의 한 실시예에서는, 특정한 특성의 안정화 기둥을 제작하기 위해 스크루 컨베이어의 측정된 이송 및/또는 측정된 회전수에 따라서 회전 구동장치 및/또는 이송 구동장치를 제어하는 제어 장치가 장착된다. 이런 제어는 전술된 방법 중 하나에 따라서 실시된다. 이송 측정장치 및 회전수 측정장치는 적합한 방법으로 제어 장치와 전기적으로 연결된다. In one embodiment of the device according to the invention, a control device for controlling the rotary drive and / or the transfer drive in accordance with the measured feed and / or measured rotational speed of the screw conveyor to produce a stabilizing column of specific properties is provided. Is mounted. This control is performed in accordance with one of the methods described above. The feed measuring device and the speed measuring device are electrically connected to the control device in a suitable manner.

바람직하게는 굴착 헤드의 직경은 스크루 컨베이어의 직경보다 크거나 같다. 예를 들어 스크루 컨베이어의 직경이 100 내지 120mm, 특히 110mm이고 굴착 헤드의 직경은 125mm이다. 바람직하게는 스크루 컨베이어의 전체 길이에 걸쳐 나선이 형성된다. 또한 스크루 컨베이어의 인발 시 주입재가 굴착 헤드를 거처 중공부로 이송되도록 하는 적어도 하나의 관통구가 굴착 헤드에 존재한다. Preferably the diameter of the drilling head is greater than or equal to the diameter of the screw conveyor. For example, the screw conveyor has a diameter of 100 to 120 mm, in particular 110 mm, and the diameter of the drilling head is 125 mm. Preferably spirals are formed over the entire length of the screw conveyor. There is also at least one through hole in the excavating head which allows the injection material to be transported to the hollow via the excavating head when the screw conveyor is drawn out.

다음에서는 도면을 통해 도시한 실시예를 근거로 하여, 본 발명에 대한 상세한 설명이 이루어진다. 도면은 본 발명에 따른 장치의 측면도를 도시한다. In the following, on the basis of the embodiment shown through the drawings, a detailed description of the present invention will be made. The figure shows a side view of a device according to the invention.

지반(2)에 안정화 기둥을 제작하기 위한 장치(10)는, 하단부에 스타터(starter)로서 형성될 수 있는 굴착 헤드(14)가 배치된, 회전 구동형 스크루 컨베이어(12)를 갖는다. 상기 스크루 컨베이어(12)는 거의 전 구간에 걸쳐 나선(helix)(13)을 가지며, 주입재(17)로 충전된 박스형 주입재 용기(16)를 관통한다. 도시된 실시예에서 스크루 컨베이어(12)는 자신의 전체 길이의 약 4분의 1이 지반(2)에 삽입된 상태이다. The apparatus 10 for manufacturing a stabilizing column on the ground 2 has a rotationally driven screw conveyor 12 in which an excavation head 14, which can be formed as a starter, is arranged at the lower end. The screw conveyor 12 has a helix 13 over almost all sections and penetrates the box-shaped injection material container 16 filled with the injection material 17. In the illustrated embodiment, the screw conveyor 12 has about a quarter of its total length inserted into the ground 2.

스크루 컨베이어(12)는 자신의 상단부에서 회전 구동장치(31)와 회전 가능한 형태로 결합하며, 스크루 컨베이어는 이 회전 구동장치를 통해 회전이 가능하다. 회전 구동장치(31)는 슬라이딩 베드(sliding bed)(25)를 통해 이동 가능한 형태로 주기둥(22)에 지지된다. 스크루 컨베이어(12)는 주기둥(22)에서 회전 가능한 형태로 가이드(guide)(26)에 의해 지지되며, 이 가이드는 주기둥(22)의 하단부(24)와 슬라이딩 베드(25) 사이에서 주기둥(22)에 배치되고 스크루 컨베이어의 좌굴을 방지한다.The screw conveyor 12 is rotatably coupled with the rotary drive 31 at its upper end, and the screw conveyor is rotatable through this rotary drive. The rotation drive device 31 is supported by the main column 22 in a form movable through a sliding bed 25. The screw conveyor 12 is supported by a guide 26 in a rotatable form in the cylinder column 22, which guides between the lower end 24 and the sliding bed 25 of the cylinder column 22. It is arranged on the pillar 22 and prevents buckling of the screw conveyor.

상기 주기둥(22)은 무한 궤도 차량으로서 도시된 건축 차량(20)과 부움(boom)(23)을 통해 연결된다. 이송 장치(33)가 스크루 컨베이어(12)의 이송을 위해 주기둥(22)에 결합한다. 스텝 모터로서 형성된 이송 장치(33)는 도면에 도시되지 않은 구동 체인 또는 로프를 통해, 주기둥(22)에서 이동 가능한 형태로 지지되는 슬라이딩 베드(25)와 연결된다. 구동 체인 또는 로프는 주기둥 헤드(21) 및 주기둥(22)의 하단부(24)를 통과한다. The main column 22 is connected to the building vehicle 20 shown as a caterpillar vehicle through a boom 23. The conveying device 33 is coupled to the main column 22 for conveying the screw conveyor 12. The conveying device 33 formed as a step motor is connected to a sliding bed 25 supported in a movable form in the main column 22 through a drive chain or rope not shown in the drawing. The drive chain or rope passes through the main column 21 and the lower end 24 of the main column 22.

주입재 용기(16)는 주기둥(22)의 하단부(24)에 고정 배치되거나 또는 다리(28)를 통해 지표면(3) 상에 배치된다. 주입재 용기(16)의 하단부에는 지표면(3)에 직접 연결된 관통관(29)이 배치되며, 주입재(17)를 적재한 스크루 컨베이어(12)가 이 관통관을 관통한다. 상단부에서 주입재 용기(16)는 주입재(17)를 주입재 용기(16)에 충전하기 위한 벌크 호퍼(bulk hopper)(18)를 갖는다. The injection material container 16 is fixedly arranged at the lower end 24 of the main column 22 or on the ground surface 3 via the leg 28. A through tube 29 directly connected to the ground surface 3 is disposed at the lower end of the injection material container 16, and a screw conveyor 12 carrying the injection material 17 penetrates the through pipe. At the upper end, the injection material vessel 16 has a bulk hopper 18 for filling the injection material 17 with the injection material vessel 16.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 지반에 안정화 기둥을 매우 경제적으로 설치할 수 있는, 안정화 기둥의 시공 장치 및 방법을 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to obtain a stabilizing column construction apparatus and method, which can install the stabilizing column very economically on the ground.

도1은 본 발명에 따른 장치를 나타낸다. 1 shows an apparatus according to the invention.

Claims (12)

회전 구동이 가능한 스크루 컨베이어(12)를 굴착 헤드(14)를 통해 지반(2)으로 압입할 때 토사를 밀어냄으로써, 스크루 컨베이어(12)를 통해 주입재 용기(16)의 주입재(17)로 충전되는 중공부가 형성되며, 스크루 컨베이어(12)가 상기 주입재 용기를 관통하고, 원하는 기둥 깊이에 도달한 후에 계속 주입재(17)를 공급하면서 스크루 컨베이어(12)를 인발하며, 적어도 스크루 컨베이어(12)의 회전수 및 스크루 컨베이어(12)의 이송이 측정되는, 지반(2) 안정화 기둥 시공방법.When the screw conveyor 12 capable of rotation driving is pushed into the ground 2 through the excavation head 14, the soil is pushed out so that the filling material 17 of the filling material container 16 is filled through the screw conveyor 12. A hollow portion is formed, the screw conveyor 12 penetrates the filling material container and draws the screw conveyor 12 continuously supplying the filling material 17 after reaching the desired column depth, and at least the rotation of the screw conveyor 12. The ground (2) stabilization column construction method, the water and the conveyance of the screw conveyor (12) is measured. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 특정한 특성의 안정화 기둥을 제작하기 위해 스크루 컨베이어(12)의 회전 구동장치(31) 및/또는 이송 구동장치(33)를 측정된 회전수 및/또는 측정된 이송에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.The ground characterized in that the rotary drive 31 and / or the transfer drive 33 of the screw conveyor 12 are controlled in accordance with the measured rotation speed and / or the measured feed in order to produce a stabilizing column of specific characteristics. Stabilization column construction method. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 스크루 컨베이어(12)의 압입 및/또는 인발 시 측정 및/또는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법. Ground stabilization column construction method characterized in that the measurement and / or control at the time of the press-in and / or pull out of the screw conveyor (12). 제2항 또는 제3항에 있어서, The method according to claim 2 or 3, 회전수를 거의 일정하게 유지하고 이송, 특히 이송 속도를 조절하도록, 스크루 컨베이어(12)의 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.A method of constructing a ground stabilizing column, characterized by controlling the screw conveyor (12) to maintain a substantially constant rotational speed and to adjust the feeding, in particular the feeding speed. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 4, 중공부로의 주입재(17)의 주입율이 스크루 컨베이어(12)를 지반으로 압입함으로써 나타나는 중공부의 체적 변화율보다 크거나 같도록 회전 구동장치(31) 및/또는 이송 구동장치(33)를 제어하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.Controlling the rotation drive device 31 and / or the feed drive device 33 so that the injection rate of the injection material 17 into the hollow part is greater than or equal to the volume change rate of the hollow part shown by pressing the screw conveyor 12 into the ground. Ground stabilization pillar construction method characterized in that. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 5, 측정된 이송력이 사전에 설정된 설정값에 도달하면 스크루 컨베이어(12)의 압입을 중단하도록, 이송 구동장치(33)를 제어하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.A method of constructing a ground stabilizing column, characterized in that for controlling the feed drive device (33) to stop the press-in of the screw conveyor (12) when the measured feed force reaches a predetermined set value. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 6, 주입재 용기(16) 내에 존재하는 주입재(17)의 양, 특히 주입재의 체적 및/또는 중량을 추가적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.A method of constructing a ground stabilizing column, characterized by additionally measuring the amount of filler material (17) present in the filler material (16), in particular the volume and / or weight of filler material. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 7, 스크루 컨베이어(12)가 압입 및/또는 인발 시 중공부의 충전을 위해 회전하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.Ground stabilization column construction method characterized in that the screw conveyor (12) rotates for filling the hollow part during indentation and / or drawing. 제1항 내제 제8항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 8, 주입재(17)가, 바람직하게는 지반(2)으로 주입되기 전에 일차적으로 수분이 공급되는, 건조 모르타르, 석회 또는 건조 콘크리트와 같은 건조 재료인 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.A ground stabilizing column construction method, characterized in that the injection material (17) is a dry material, such as dry mortar, lime or dry concrete, preferably supplied with moisture prior to injection into the ground (2). 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 9, 스크루 컨베이어(12)의 인발 시 스크루 컨베이어(12)에 배치된 노즐 장치를 통해 중공 내의 주입재(17)에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공방법.Method for constructing a ground stabilizing column, characterized in that for supplying water to the injection material 17 in the hollow through the nozzle device disposed on the screw conveyor (12) when the screw conveyor (12) is drawn out. - 굴착 헤드(14)가 단부에 배치된 스크루 컨베이어(12), A screw conveyor 12 with an excavation head 14 arranged at the end, - 스크루 컨베이어(12)를 적어도 부분적으로 관통하는, 주입재(17)를 수용하 기 위한 주입재 용기(16), An injection material container 16 for receiving the injection material 17, at least partially penetrating the screw conveyor 12, - 지반(2)에 중공부를 형성하면서 스크루 컨베이어(12)를 압입 또는 인발할 수 있는 이송 구동장치(33), A conveying drive 33 capable of pressing or drawing the screw conveyor 12 while forming a hollow in the ground 2, - 중공부로 주입재(17)를 이송하기 위해 스크루 컨베이어(12)를 회전시키는 회전 구동장치(31), A rotary drive 31 for rotating the screw conveyor 12 to convey the injection material 17 to the hollow part, - 스크루 컨베이어(12)의 이송 측정을 위한 이송 측정 장치 및, A conveyance measuring device for conveying measurement of the screw conveyor 12, and - 스크루 컨베이어(12)의 회전수 측정을 위한 회전수 측정 장치를 포함하며, 제1항 내지 제10항 중 하나에 따른 방법을 실시하기 위한 목적으로 사용하는, 지반(2) 안정화 기둥 시공장치(10).A ground (2) stabilized column construction device, comprising a speed measuring device for measuring the speed of the screw conveyor (12), used for the purpose of carrying out the method according to one of the preceding claims. 10). 제11항에 있어서, The method of claim 11, 특정한 특성의 안정화 기둥을 제작하기 위해 스크루 컨베이어(12)의 측정된 이송 및/또는 측정된 회전수에 따라서 회전 구동장치(31) 및/또는 이송 구동장치(33)를 제어하는 제어 장치를 장착하는 것을 특징으로 하는 지반 안정화 기둥 시공장치.Equipped with a control device for controlling the rotary drive 31 and / or the transfer drive 33 in accordance with the measured feed and / or measured rotational speed of the screw conveyor 12 to produce a stabilizing column of specific characteristics. Ground stabilization pillar construction device, characterized in that.
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