KR20100085714A - 굴착로드 - Google Patents

Abstract

본 발명의 굴착로드는 지상에 수직상으로 설치된 리더(10)에 승강가능하게 설치되는 오거장치(20)의 저부에 1축 내지 3축상으로 연결조립되어 연약지반을 굴착함과 동시에 굴착되는 흙을 교반하는 굴착로드(30)에 있어서, 상기 로드(30)를 중심축으로 방사성으로 설치되는 다수개의 지지바와 각 지지바의 단부를 연결하는 고리부(50)가 형성되는 프레임(100); 및 상기 프레임의 고리부에는 각각의 사이에 공간을 두고 다수개가 이격되어 설치되는 교반날개(60);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 로드의 하부측에 복수개의 교반날개가 장착된 프레임을 설치하여 덩어리 채 굴착된 흙덩어리를 잘게 분쇄함과 동시에 교반기능을 겸하므로 연약지반의 개량공사를 효율적으로 시공할 수 있는 효과가 있다.

굴착로드, 연약지반, 교반날개.

Description

굴착로드 {drilling rod}

본 발명은 굴착로드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오거장치로부터 회전동력을 전달받는 로테이터에 다축으로 구성된 굴착로드를 연결하여 연약지반을 개량하기 위해 설치되는 굴착로드에 관한 것이다.

지반 위에 직접 구조물을 건설할 때에는 그 지반의 지형적인 특성을 고려하여 연약지반일 경우에는 그 지반을 개량하여 보강하는 작업을 하고 제방이나 쓰레기 매립장 등 차수를 필요로 하는 공사의 경우에는 지중에 연직차수벽을 형성한다.

일반적으로 연약지반 개량공사 또는 파일설치공사에는 주로 지반을 굴착하는 지반굴착기계가 사용되고 있으며, 오거장치의 하부에는 로드가 1축이나 다축으로 설치되며, 상기 로드들은 일정길이로 된 것이 상,하 다단상으로 연결 조립되는 것이며, 또한 최하단측의 각 로드의 끝단에는 지반을 굴착하게 되는 오거헤드가 장착되어 있다.

도면 1,2를 참조하면, 종래의 상기 로드에는 굴착공사의 목적에 따라 스크류날개(12)가 나선형으로 연속해서 형성된 굴착로드(도1)와 막대형 날개의 교반날개(14)가 상, 하측 방사성으로 형성된 굴착로드(도2)가 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 스크류 날개(12)는 굴착되는 토사를 위로 이송시켜서 지상으로 배토시켜주므로서 지반에 파일 등을 박아주기 위한 파일공을 뚫어주는 공사에 주로 사용된다.

그리고 도 2에서 도시된 바와 같이, 막대형의 교반날개(14)는 굴착되는 토사를 지상으로 배토시킬 필요가 없이 굴착공 안에서 휘젖는 교반작용으로 굴착되는 토사와 시멘트풀이 고르게 혼합되게 하여 지하층을 견고한 강도로 경화시키는 연약지반의 개량공사에 사용된다.

상기 연약지반을 개량하는 공사에 적용되는 막대형의 교반 날개(14)는 단순히 동일한 폭을 가지는 막대로 형성되며 로드의 상,하에 적당한 간격을 두고 이격으로 설치되는바 이러한 구조로 형성된 교반날개들은 로드의 회전작동시 오거헤드로부터 굴착된 토사를 휘저어주는 교반 작동을 하게 된다.

이러한 상기 막대형의 교반날개(12)의 경우 굴착하고자 하는 연약지반의 토사층이 함수율이 낮은 점토질로 되어 있을 경우에는 오거헤드로 굴착되는 점토질 토사는 잘게 분쇄된 상태로 굴착되기 때문에 막대형으로 된 각 교반로드가 굴착되는 토사를 휘저어주는 교반 작동만으로도 굴착되는 토사에 시멘트풀이 고르게 혼합된다.

그러나 연약지반의 지층이 함수율이 높은 갯벌로 이루어져 있을 경우에는 오거헤드에 의해 굴착되는 갯벌의 지하층은 잘게 분쇄된 상태로 굴착되지 않고 덩어리진 채로 굴착되기 때문에 덩어리진 상태를 단순히 막대형으로 돌출되어 있는 교반날개로 휘저어주는 교반작동만으로는 작은 크기로 분쇄시킬 수 없게 된다는 단 점이 있다.

이와 같이 연약지반 개량공사시 토사가 덩어리 상태로 굴착될 때 그 흙덩어리를 분쇄시키지 못하게 되면 굴착된 토사에 시멘트 풀이 고르게 혼합 및 분포되지 못하게 되며, 이러한 현상은 연약지반을 견고하게 하는 시멘트풀이 흙덩어리와는 분리된 상태로 경화되어 지반 개량공사를 설계대로 시공할 수 없게 될 뿐만 아니라 부실공사로 이어지는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 연약지반을 개량할 때 로드의 외면에 복수 개의 교반날개를 가지는 다수개의 프레임이 장착되어 지반개량공사가 시행됨으로써 교반 및 분쇄작용을 동시에 제공할 수 있는 굴착로드를 제공하기 위함이다.

또한 교반날개가 장착된 프레임의 직경을 달리하여 로드의 외면에 다수개를 설치함으로써, 분쇄와 교반이 가능한 영역을 증가시킨 굴착로드를 제공하기 위함이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 굴착로드는 지상에 수직상으로 설치된 리더에 승강가능하게 설치되는 오거장치의 저부에 다축으로 연결조립되어 연약지반을 굴착함과 동시에 굴착되는 흙을 교반하는 로드에 있어서, 상기 로드를 중심축으로 방사성으로 설치되는 다수개의 지지바와 각 지지바의 단부를 연결하는 고리부로 이루어지는 프레임; 및 상기 프레임의 고리부에는 각각의 사이에 공간을 두고 다수 개가 이격되어 설치되는 교반날개;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 프레임은, 상기 로드에 길이방향으로 다수 개가 이격으로 설치되는 프레임군을 형성하고, 상기 프레임의 고리부에는 다수개의 교반날개가 이격으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 프레임군은 서로 다른 직경의 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 과제해결수단에 의해 본 발명은 로드의 하부측에 복수개의 교반날개가 장착된 프레임을 설치하여 덩어리 채 굴착된 흙덩어리를 잘게 분쇄함과 동시에 교반기능을 겸하므로 연약지반의 개량공사를 효율적으로 시공할 수 있는 효과가 있다.

또한 로드를 중심축으로 지지바의 길이를 달리하여 직경이 서로 다른 프레임을 로드의 하단부에 길이방향으로 적당한 간격을 두고 다수개의 프레임을 설치함으로써 분쇄와 교반이 가능한 영역이 증가시키는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명인 굴착로드(30)에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 굴착로드의 설치상태를 나타낸 실시 예이다.

도 3을 참조하면, 로드(30)는 지상에 수직상으로 고정 설치된 리더(10)에 상,하로 승강이동 할 수 있도록 설치된 오거장치(20)의 저부에 설치되어 있으며, 상기 로드는 일정길이로 된 것이 상, 하, 다단상으로 연결조립되는 구조로서 1축 또는 다축으로 설치된다.

도 3에서 도시된 바에 따르면, 로드가 3 축상으로 설치된 것을 실시 예로 하고 있으며, 상기 오거장치(20)는 리더(10)를 수직상으로 지지하고 있는 크롤러 주 행장치(32)의 윈치장치에 장착된 와이어 케이블에 의하여 리더(10)의 상부에서 매달린 상태로 설치된다.

따라서 상기 오거장치는 윈치장치가 와이어 케이블을 풀어주면 하강이동하게 되고, 그 반대로 와이어 케이블을 감아주면 상승이동하게 된다.

상기 오거장치(20)는 그 저부에 3축으로 조립 설치되는 로드(30)를 회전하시키면서 하강이동하게 되므로 상, 하, 다단상으로 연결조립된 로드(30) 중 최하단 로드(30)의 끝단에 장착된 오거헤드(34)가 지반을 굴착하면서 로드(30)의 지하 삽입을 유도하게 된다.

본 발명의 굴착로드(30)는 연약지반을 개량할 때 오거헤드(34)에 의해 굴착되는 흙이 덩어리 상태로 굴착되더라도 프레임에 장착된 교반날개(60)가 흙덩어리를 깨부시면서 효율적으로 교반 할 수 있도록 다수개의 프레임이 설치되며, 상기 프레임에 대해서는 이하에서 상세하게 살펴보기로 한다.

다음으로 도 4은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도 3에서 A-A' 를 확대한 사시도이다.

도 4를 참조하면, A-A' 는 교반날개(60)가 장착된 프레임(100)이 설치된 굴착로드의 사시도로써 상기 프레임(100)은 지지바(40)와 고리부(50)로 이루어진다.

먼저 상기 지지바(40)는 로드(30)를 중심축으로 방사성 방향으로 설치되고 상기 고리부(50)는 방사성으로 설치된 각 지지바(40)의 단부를 연결하는 고리의 형상을 가진다.

또한 지지바의 굵기는 처음과 끝이 일정한 것으로 형성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 로드에서 멀어질수록 점점 굵게 형성될 수도 있다.

그리고 상기 고리부(50)에는 다수의 교반날개(60)들이 서로 이격되어 공간을 형성하면서 부착되어 있다.

바람직한 실시 예에 따르면 상기 고리부는 얇은 철판으로 형성되거나 또는 원형의 환봉으로 형성될 수 있다.

또한 바람직하게는 도시된 바와 같이 일측의 지지바(40)와 이웃하는 지지바(40) 사이에 2개의 교반날개(60)가 쌍을 이루며 부착될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않음은 물론이다.

따라서 본 발명의 굴착로드는 오거헤드에 의해 굴착되는 토사가 덩어리 상태로 굴착되더라도 다수개의 교반날개와 일정간격으로 설치된 지지바가 빠른 속도로 회전하면서 덩어리 상태의 흙덩이를 분쇄하면서 잘개 부서준다.

즉, 다시 말해 로드가 회전할 때 상기 프레임의 내측으로는 다수개가 이격으로 설치된 지지바에 의해 분쇄되고 프레임의 외측으로는 판형상으로 다수개가 부착된 교반날개에 의해 이중으로 분쇄된다.

또한 로드의 회전작동시 상기의 지지바와 교반날개는 토사층을 분쇄함과 동시에 교반작동도 겸하므로 굴착된 토사에 시멘트풀이 고르게 혼합해주어 연약지반의 지하층을 견고한 강도로 경화시킨다.

다음으로 도 5은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시 예에 따른 B-B' 의 사시도이다.

도 5을 참조하면, B-B'는 교반날개(60)가 장착된 프레임이 다수개가 설치되는 굴착로드의 사시도이다.

도 5에서 도시된 바에 따르면, 프레임이 삼중으로 설치된 것을 실시 예로 하고 있으며, 로드(30)를 중심축으로 교반날개(60)가 장착된 제1프레임(100)이 설치되고 상기 제1프레임의 수직상방향과 수직하방향에는 제1프레임 보다 직경이 작고 고리부(50)에는 다수개의 교반날개(60)가 이격으로 설치된 제2프레임(200)와 제3프레임(300)와 각각 설치된다.

보다 상세하게 살펴보면, 상기 제1, 2, 3 프레임(100,200,300)은 각각 로드(30)를 중심축으로 하여 방사성으로 설치되는 지지바(40)와 각 지지바(40)의 단부를 연결하는 고리부로 이루어지는 프레임으로 상기 1,2,3 프레임은 직경을 달리하여 로드의 길이방향으로 설치된다.

따라서 지지바(40)의 길이가 길수록 고리부(50)의 직경이 커지므로 교반과 분쇄가 가능한 영역이 증가될 수 있다.

바람직한 실시 예에 따르면, 도시된 바와 같이 제1프레임 보다 직경이 작은 2,3 프레임(200,300)을 제1프레임(100)의 로드의 길이방향으로 설치할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아니다.

즉, 프레임의 고리부(50)의 직경이 작은 것에서부터 넓은 것으로 순차적으로 설치하면 로드(30)의 회전시 맨 밑에 위치한 프레임부터 위로 올라갈수록 프레임의 직경이 넓어지므로 분쇄와 교반영역의 너비를 넓힐 수 있다.

따라서 오거헤드(34)에 의해 덩어리진 상태로 굴착된 흙덩어리는 맨 밑에 있 는 프레임에 장착된 교반날개(60)와 지지바의 회전작동에 의해 잘게 부서지게 되고 순차적으로 설치된 프레임에 의해 분쇄와 교반의 너비를 넓히면서 분쇄와 교반작용을 반복한다.

결국 덩어리 상태로 굴착되는 토사는 각 프레임에 설치된 지지바와 교반날개(60)의 분쇄작동에 의해 잘게 분쇄되고, 굴착되는 토사에 혼합되는 시멘트풀을 잘 휘저어 주어 교반작동의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래발명의 바람직한 실시 예에 따른 굴착로드의 사시도.

도 2는 종래발명의 또 다른 바람직한 실시 예에 따른 굴착로드의 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 굴착로드의 설치상태를 나타낸 실시예.

도 4은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 도 3의 A-A' 의 확대사시도.

도 5은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시 예에 따른 도 3의 B-B'의 확대사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 리더

12: 스크류 날개

14: 막대형의 교반날개

20: 오거장치

30: 로드

32: 크롤러 주행장치

34: 오거헤드

40: 지지바

50: 고리부

60: 교반날개

100: 프레임

110: 제1프레임

120: 제2프레임

130: 제3프레임

Claims (3)

1. 지상에 수직상으로 설치된 리더에 승강가능하게 설치되는 오거장치의 저부에 다축으로 연결조립되어 연약지반을 굴착함과 동시에 굴착되는 흙을 교반하는 로드에 있어서,

   상기 로드를 중심축으로 방사성으로 설치되는 다수개의 지지바와 각 지지바의 단부를 연결하는 고리부로 이루어지는 프레임; 및

   상기 프레임의 고리부에는 각각의 사이에 공간을 두고 다수개가 이격되어 설치되는 교반날개;을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착로드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프레임은,

   상기 로드의 길이방향으로 다수개가 이격으로 설치되는 프레임군을 형성하고,

   상기 프레임군의 고리부에는 다수개의 교반날개가 이격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 굴착로드.
3. 제2항에 있어서,

   상기 프레임군은

   서로 다른 직경의 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴착로드.

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