KR20170114147A

KR20170114147A - 지반굴착교반장치

Info

Publication number: KR20170114147A
Application number: KR1020160041443A
Authority: KR
Inventors: 최상돈; 이상식; 이상태; 송수동; 임종규
Original assignee: (주)부마씨이
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2017-10-13

Abstract

본 발명은 지반굴착교반장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 무게중심을 낮추어서 전도안전성을 높일 수 있는 지반굴착교반장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 지반굴착교반장치는 베이스머신과, 리더와, 켈리바 및 굴착수단을 포함한다. 상기 리더는 상기 베이스머신에 장착된다. 상기 켈리바는 상기 리더에 장착된다. 상기 굴착수단은 스위벨과, 상기 스위벨의 하단에 결합된 굴착로드와, 상기 스위벨에 시멘트를 공급할 수 있도록 상기 스위벨에 연결된 호스와, 상기 호스를 감을 수 있도록 상기 리더에 장착된 릴을 구비하여 상기 켈리바의 회전으로 상기 굴착로드가 회전할 수 있도록 상기 켈리바의 하부에 장착된다.
또한, 상기 지반굴착교반장치에 있어서, 상기 스위벨은 연결커플링과, 바디와, 하우징을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연결커플링은 상기 켈리바와 일체로 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 바디는 외주면에 원주방향을 따라 형성된 유입홈과, 양단이 상기 유입홈에 연통되도록 수평으로 관통된 제1관통공과, 상기 제1관통공에서 상기 굴착로드와 연통되도록 수직으로 관통된 제2관통공을 구비하여, 일단이 상기 연결커플링에 결합되고 타단이 상기 굴착로드에 결합된다. 상기 하우징은 상기 호스에서 공급되는 시멘트가 상기 유입홈으로 공급될 수 있도록 일측이 호스와 결합되고, 상기 바디가 회전할 수 있도록 상기 바디를 감싸게 결합한다.
본 발명에 의하면 유압드라이버유닛의 위치를 낮출 수 있어서 지반굴착교반장치의 무게중심을 낮출 수 있다. 그래서 전복의 위험성을 낮추어 전도안전성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 지반굴착교반장치의 높이를 작게 하면서 지반 깊이 굴착을 할 수 있다. 그래서 공항지역이나 교량하부 등 고도제한이 있는 곳에 유용하게 적용할 수 있다.

Description

지반굴착교반장치{Earth auger machine}

본 발명은 지반굴착교반장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 무게중심을 낮추어서 전도안전성을 높일 수 있는 지반굴착교반장치에 대한 것이다.

연약지반의 개량을 위하여 여러 방법들이 사용되고 있으며, 그 중 지반굴착교반장치를 사용하여 액상 시멘트를 주입하여 교반하는 방법이 널리 사용되고 있다. 도 5는 종래의 지반굴착교반장치에 대한 개념도이다.

도 5에 도시된 지반굴착교반장치는 베이스머신(53)과, 리더(55)와, 유압드라이버유닛(57) 및 클램핑가이드(59)를 구비한다. 유압드라이버유닛(57)은 리더(55)의 상부에 장착되어 굴착로드(1)를 회전시켜서 지반을 굴착한다. 클램핑가이드(59)는 굴착로드(1)의 하부에서 굴착로드를 잡아주는 역할을 한다.

등록특허 제10-1219377호(등록일자 2013년 1월 2일) 등록특허 제10-11706456호(등록일자 2012년 7월 27일)

최근에는 갈수록 교반을 요하는 깊이가 점점 깊어져 가는 추세이므로 지반굴착교반장치에서 길이를 길게한 굴착로드(1)를 장착한 대형 장비들이 등장하였다. 그러나 도 5에 도시된 종래의 지반굴착교반장치의 경우 굴착로드(1)의 길이가 길어질수록 유압드라이버유닛(57)이 높은 위치까지 올라가므로 항상 전도의 위험성이 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 전도안전성을 개선할 수 있는 지반굴착교반장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 지반굴착교반장치는 베이스머신과, 리더와, 켈리바 및 굴착수단을 포함한다. 상기 리더는 상기 베이스머신에 장착된다. 상기 켈리바는 상기 리더에 장착된다. 상기 굴착수단은 스위벨과, 상기 스위벨의 하단에 결합된 굴착로드와, 상기 스위벨에 시멘트를 공급할 수 있도록 상기 스위벨에 연결된 호스와, 상기 호스를 감을 수 있도록 상기 리더에 장착된 릴을 구비하여 상기 켈리바의 회전으로 상기 굴착로드가 회전할 수 있도록 상기 켈리바의 하부에 장착된다.

또한, 상기 지반굴착교반장치에 있어서, 상기 스위벨은 연결커플링과, 바디와, 하우징을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연결커플링은 상기 켈리바와 일체로 회전할 수 있도록 연결된다. 상기 바디는 외주면에 원주방향을 따라 형성된 유입홈과, 양단이 상기 유입홈에 연통되도록 수평으로 관통된 제1관통공과, 상기 제1관통공에서 상기 굴착로드와 연통되도록 수직으로 관통된 제2관통공을 구비하여, 일단이 상기 연결커플링에 결합되고 타단이 상기 굴착로드에 결합된다. 상기 하우징은 상기 호스에서 공급되는 시멘트가 상기 유입홈으로 공급될 수 있도록 일측이 호스와 결합되고, 상기 바디가 회전할 수 있도록 상기 바디를 감싸게 결합한다.

또한, 상기의 지반굴착교반장치에 있어서, 상기 스위벨은 베어링과 씰을 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 베어링은 상기 바디가 상기 하우징에 대하여 회전할 수 있도록 상기 바디를 상기 하우징에 지지한다. 상기 씰은 상기 하우징의 외부에서 상기 바디의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 바디와 상기 하우징 사이를 밀폐시킨다.

또한, 상기의 지반굴착교반장치는 상기 굴착수단을 복수개 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기의 지반굴착교반장치는 상기 켈리바의 회전력으로 상기 굴착수단을 모두 회전시킬 수 있도록 상기 켈리바와 상기 굴착수단에 결합된 분배기어박스를 더 포함한다.

또한, 상기의 지반굴착교반장치는 상기 켈리바의 내부를 청소할 수 있도록 상기 켈리바의 내부로 고압수를 분사시키는 분사노즐부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 유압드라이버유닛의 위치를 낮출 수 있어서 지반굴착교반장치의 무게중심을 낮출 수 있다. 그래서 전복의 위험성을 낮추어 전도안전성을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 지반굴착교반장치의 높이를 작게 하면서 지반 깊이 굴착을 할 수 있다. 그래서 공항지역이나 교량하부 등 고도제한이 있는 곳에 유용하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지반굴착교반장치의 일 실시예의 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 부분확대도,
도 4는 본 발명에 따른 지반굴착교반장치의 다른 실시예의 정면도,
도 5는 종래의 지반굴착교반장치의 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 지반굴착교반장치의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 지반굴착교반장치는 베이스머신(10)과, 리더(14)와, 켈리바(16) 및 굴착수단(20)을 포함한다.

베이스머신(10) 및 리더(14)는 종래의 지반굴착교반장치에 개시되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

켈리바(16)는 드라이버(17)를 구비하며 텔레스코프처럼 다단의 실린더로 이루어지며 리더(14)에 장착된다. 이때 켈리바(16)의 가장 내부에 위치한 실린더는 와이어(18)에 결합되고, 드라이버(17)가 구동되면 켈리바(16)가 회전한다. 그러면 켈리바(16)가 회전하면서 하강한다.

굴착수단(20)은 켈리바(16)가 신장되면 하강하여 지반을 굴착하는 역할을 한다. 이를 위하여 굴착수단은 스위벨(21)과, 굴착로드(33)와, 호스(35) 및 릴(37)을 구비한다.

스위벨(21)은 굴착수단(20)이 켈리바(16)에 의하여 하강하면 같이 하강한다. 이때 굴착수단(20)이 지반을 굴착하므로 스위벨(21)도 함께 땅속으로 삽입되므로 이물질이 스위벨(21) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 씰링이 필요하다. 이를 위하여 스위벨(21)은 연결커플링(22)과, 바디(24)와, 하우징(26)과, 베어링(28) 및 씰(32)을 구비한다.

연결커플링(22)은 켈리바(16)와 일체로 회전할 수 있도록 켈리바(16)의 하단에 결합된다. 바디(24)는 연결커플링(22)과 일체로 회전할 수 있도록 일단이 연결커플링(22)과 결합된다. 그리고 바디(24)에는 유입홈(24a)과, 제1관통공(24b) 및 제2관통공(24c)이 형성된다. 유입홈(24a)은 바디(24)의 외주면에 원주방향을 따라 형성된다. 제1관통공(24b)은 양단이 유입홈(24a)에 연통되도록 수평으로 관통된다. 제2관통공(24c)은 제1관통공(24b)에서 굴착로드(33)까지 연통되도록 수직으로 관통된다.

하우징(26)은 바디(24)를 감싼다. 베어링(28)은 바디(24)가 하우징(26)에 대하여 회전할 수 있도록 바디(24)를 하우징(26)에 지지한다. 씰(32)은 하우징(26)의 외부에서 이물질이 바디(24)의 내부로 유입되는 것을 방지하도록 바디(24)와 하우징(26) 사이를 밀폐시킨다.

굴착로드(33)는 바디(24)의 타단에 결합된다. 호스(35)는 스위벨(21)에 액상시멘트를 공급할 수 있도록 스위벨(21)에 연결된다. 이때 호스(35)는 액상시멘트가 바디(24)의 유입홈(24a)으로 시멘트가 공급될 수 있도록 유입홈(24a)이 형성된 위치에서 하우징(26)에 결합된다. 릴(37)은 호스(35)를 감을 수 있도록 리더(14)에 장착된다.

본 실시예의 경우 드라이버(17)가 작동하면 켈리바(16)가 회전하면서 다단으로 펼쳐져서 신장한다. 그러면 켈리바(16)에 결합된 굴착수단(20)이 하강한다. 이때 스위벨(21)의 연결커플링(22) 및 바디(24)가 회전하고, 이로 인하여 굴착로드(33)가 회전하면서 지반을 굴착한다. 굴착수단(20)이 지반을 굴착할 때 스위벨(21)도 함께 지반 속으로 삽입되므로 스위벨(21)의 내부로 흙 등 이물질이 유입될 수 있다. 이때 하우징(26)과 바디(24) 사이에 씰(32)이 장착되어 밀봉을 하므로 흙 등의 이물질이 바디(24) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 스위벨(21)이 상하로 원활하게 이동하기 위하여 리더(14)에는 릴(37)이 장착되어 호스(35)를 감거나 풀 수 있다. 지반을 굴착한 후 지반을 다지기 위하여 호스(35)로 액상 시멘트가 공급되면 액상 시멘트는 유입홈(24a)을 통하여 제1관통공(24b) 및 제2관통공(24c)으로 유입되어 굴착로드(33)를 통하여 굴착된 지반에 공급될 수 있다. 바디(24)가 회전하더라도 바디(24)의 외주면에 유입홈(24a)이 형성되어 있으므로 호스(35)를 통하여 유입되는 액상 시멘트는 제1관통공(24b) 및 제2관통공(24c)으로 공급될 수 있다.

즉 본 실시예의 경우 켈리바(16)를 사용함으로써 종래의 지반굴착교반장치에 비하여 굴착로드의 길이를 작게할 수 있고 또한 스위벨(21)의 위치를 낮출 수 있어서 무게중심을 낮출 수 있다. 그래서 지반굴착교반장치의 전도 위험성을 크게 개선할 수 있다. 본 실시예의 지반굴착교장장치는 그 높이를 낮출 수 있으므로 공항지역이나 교량하부 등 고도 제한이 있는 곳에서 유용하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 지반굴착교반장치의 다른 실시예이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예의 경우 하나의 켈리바(16)에 하나의 굴착수단(20)을 장착하였지만 도 4에 도시된 실시예는 하나의 켈리바(16)에 두 개의 굴착수단(20)을 장착한다. 이 경우 켈리바(16)의 구동력으로 두 개의 굴착수단(20)을 회전시키기 위해서 분배기어박스(40)를 더 구비한다. 분배기어박스(40)는 켈리바(16)의 회전력으로 2개의 굴착수단(20)을 회전시키는 역할을 한다.

그러므로 본 실시예는 도 1 내지 도 3과 같이 복수의 켈리바(16)를 구비하여 켈리바(16)에 굴착수단(20)을 일대일로 설치할 수 있으며, 또는 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 켈리바(16)를 구비하여 하나의 켈리바(16)에 복수의 굴착수단(20)을 설치할 수 있다. 또한, 굴착수단(20)을 사용하여 지반 깊이 굴착을 하면 켈리바(16)도 지반 속으로 삽입되므로 켈리바(16)에 흙 등의 이물질이 묻을 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 실시예는 켈리바(16)를 청소하기 위한 분사노즐부(42)를 더 포함할 수 있다. 분사노즐부(42)는 켈리바(16)의 상부에 위치하도록 리더에 설치되어 켈리바(16)의 내부로 고압수를 분사시켜서 캘리바(16)를 청소한다.

10 : 베이스머신 14 : 리더
16 : 켈리바 17 : 드라이버
18 : 와이어 20 : 굴착수단
21 : 스위벨 22 : 연결커플링
24 : 바디 26 : 하우징
28 : 베어링 32 : 씰
33 : 굴착로드 35 : 호스
37 : 릴 40 : 분배기어박스
42 : 분사노즐부

Claims

베이스머신과,
상기 베이스머신에 장착된 리더와,
상기 리더에 장착된 켈리바와,
스위벨과, 상기 스위벨의 하단에 결합된 굴착로드와, 상기 스위벨에 시멘트를 공급할 수 있도록 상기 스위벨에 연결된 호스와, 상기 호스를 감을 수 있도록 상기 리더에 장착된 릴을 구비하여 상기 켈리바의 회전으로 상기 굴착로드가 회전할 수 있도록 상기 켈리바의 하부에 장착된 굴착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지반굴착교반장치.
제1항에 있어서, 상기 스위벨은
상기 켈리바와 일체로 회전할 수 있도록 연결된 연결커플링과,
외주면에 원주방향을 따라 형성된 유입홈과, 양단이 상기 유입홈에 연통되도록 수평으로 관통된 제1관통공과, 상기 제1관통공에서 상기 굴착로드와 연통되도록 수직으로 관통된 제2관통공을 구비하여, 일단이 상기 연결커플링에 결합되고 타단이 상기 굴착로드에 결합된 바디와,
상기 호스에서 공급되는 시멘트가 상기 유입홈으로 공급될 수 있도록 일측이 호스와 결합되고, 상기 바디가 회전할 수 있도록 상기 바디를 감싸게 결합하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 지반굴착교반장치.
제2항에 있어서, 상기 스위벨은
상기 바디가 상기 하우징에 대하여 회전할 수 있도록 상기 바디를 상기 하우징에 지지하는 베어링과,
상기 하우징의 외부에서 상기 바디의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 바디와 상기 하우징 사이를 밀폐시키는 씰을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지반굴착교반장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 굴착수단을 복 수개 포함하며,
상기 켈리바의 회전력으로 상기 굴착수단을 모두 회전시킬 수 있도록 상기 켈리바와 상기 굴착수단에 결합된 분배기어박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반굴착교반장치.
제4항에 있어서,
상기 켈리바의 내부를 청소할 수 있도록 상기 켈리바의 내부로 고압수를 분사시키는 분사노즐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반굴착교반장치.