KR20180001210A - 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치에 관한 일실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서, 물이 담겨 있는 물공급장치와, 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치의 하부에 연결되어 상기 물공급장치로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼와, 일단이 상기 호퍼에 연결되어 상기 호퍼로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프와, 일측면 상부에 상기 제1이송펌프의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버의 내부 하면에 설치되는 물회수통과 일단이 상기 챔버의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통의 상부에 설치되어 상기 물회수통의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구가 형성되어 있는 분리판과 일단이 움직여 상기 포설구멍의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재로 구성되는 포설부 및, 일단이 상기 물회수통에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치에 연결되어 상기 물회수통에 회수되는 물을 상기 물공급장치로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 제2이송펌프를 포함하되, 상기 제1이송펌프에 의해서 이송된 모래와 물이 상기 분리판을 타고 이동시 상기 분리판의 물회수구를 통해 물이 상기 물회수통으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치에 관한 제2실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서, 물이 담겨 있는 물공급장치와, 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치의 하부에 연결되어 상기 물공급장치로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼와, 일단이 상기 호퍼에 연결되어 상기 호퍼로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프와, 일단이 상기 제1이송펌프의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼에 결합되어 상기 제1이송펌프로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 흡입펌프 및, 상기 흡입펌프의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프 작동시 물만 흡입되도록 하는 필터를 더 포함하되, 상기 제1이송펌프에 의해서 이송되는 모래와 물 중 상기 흡입펌프와 필터로 인해 물이 상기 호퍼로 회수되고, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 일실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서, (a) 물공급장치의 물이 모래가 담긴 호퍼로 이동되는 단계와, (b) 타측면 하부에 포설구멍이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버의 내부 하면에 설치되는 물회수통과 일단이 상기 챔버의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통의 상부에 경사지게 설치되어 상기 물회수통의 상부면을 덮는 판으로 일면에 다수개의 물회수구가 형성되어 있는 분리판과 일단이 움직여 상기 포설구멍의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재구성되는 포설부의 상기 챔버로 상기 호퍼의 물과 모래가 제1이송펌프에 의해서 이동되는 단계와, (c) 상기 챔버로 이동된 물과 모래가 경사지게 형성된 분리판을 지나면서 물이 상기 물회수통으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계 및, (d) 일단이 상기 물회수통에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치에 연결되는 제2이송펌프에 의해서 상기 물회수통에 회수되는 물을 상기 물공급장치로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 제2실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서, (a) 물공급장치의 물이 모래가 담긴 호퍼로 이동되는 단계와, (b) 일단이 상기 호퍼에 연결된 제1이송펌프에 의해서 상기 호퍼의 물과 모래가 제1이송펌프의 타단방향으로 이송되는 단계 및, (c) 일단이 상기 제1이송펌프의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼에 결합된 흡입펌프에 의해서 상기 제1이송펌프로 이송되는 물질을 흡입하되, 상기 흡입펌프의 일단에 설치된 필터에 의해서 물만 흡입하여 상기 호퍼로 이송시키는 방법으로 사용되는 물을 순환시키면서, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치 및 방법 { The continuous spreading equipment and method of sand for improvement of soft groung }

본 발명은 연약지반을 보강하기 위하여 연속적으로 모래를 포설하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 해안이나 하천 및 호수 등을 간척이나 준설 및 매립 등의 방법으로 형성시킨 지반에는 그 지표면이 물이나 점성토 및 갯벌이 혼합된 습지를 형성하고 있을 뿐만 아니라 그 내부에 간극수가 내재하여 지반의 전체적인 강도가 매우 약함에 따라 상기 지역을 공업지역이나 상업지역으로 활용하기 위해서는 지반을 부지활용도에 적합하도록 개량하는 공정이 선행되어야 한다. 이러한 연약지반을 개량하기 위한 공법으로는 샌드드래인 공법이나 페이퍼 드레인 공법과 같이 배수재를 지반에 삽입시켜 지중의 간극수를 지표면으로 배출시킴으로써 연약지반의 압밀을 향상시키는 수직배수 공법, 모래다짐 말뚝을 지반에 형성하여 지중의 간극수를 배출과 동시에 지반의 지지력을 보강시키는 샌드컴팩션 파일(SCP) 공법, 산토 매립 등에 의한 강제치환 공법 등과 같은 다양한 공법 중 현장의 여건에 맞는 공법을 채택하여 사용하였다.

상기와 같은 연약지반의 개량공법을 시공하기 위해서는 각종 중장비와 함께 많은 양의 기자재들이 연약지반 상에 설치 및 운행되어야 한다. 그러나 대단위 해안 매립지의 준설 매립토 초연약지반의 경우 장기간 자연방치 기간을 가지고도 지지력이 매우 낮아 중장비(덤프트럭,습지 도우저 등)에 의한 후속공정 시공이 전혀 불가능하다. 또한, 매립 직후에는 표층의 강도가 매우 낮아 인력에 의한 작업이 불가능하여 토목섬유 보강재인 지오그리드(Geogrids) 또는 대나무 매트를 포설하여 최소한의 인력으로 작업을 할 수 있게 한 후 후속으로 샌드 매트를 포설하여 표층 배수 및 중장비의 주행이 가능하도록 하고 있다.

이러한 종래의 연약지반의 상부를 보강하는 모래포설 방법으로는 연약지반의 외곽지역에 위치하는 압축기와 연결된 배관을 작업자가 연약지반의 상부에서 이동시키면서 포설하는 방법(건식 모래포설)과, 연약지반의 외곽지역에 위치한 크레인에 의해 모래를 공급 받은 벨트 컨베이어와 호퍼가 장치된 다수개의 주행장비가 연약지반의 상부에서 점진적으로 이동하면서 모래를 포설하는 방법과, 연약지반의 외곽지역에 위치한 크레인을 통해 모래를 공중에서 1차 포설하고, 상기 크레인에 의해 모래를 공급 받은 모래포설기(도저, 로울러 등)가 연약지반의 상부를 이동하면서 모래를 2차 포설하는 방법이 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 연약지반의 상부를 보강하는 방법은 마른 모래를 사용하여 연약지반을 포설함에 따라, 시공시 바람이 많이 불거나 비가 내리게 되면 모래가 바람에 날리거나 비에 젖게 되면 균일한 면적과 깊이로 모래를 포설할 수 없을 뿐만 아니라 바람에 날리는 모래에 의해 비산이나 먼지 등이 발생됨으로 인해 환경오염을 초래하고, 연약지반의 상부를 이동하는 주행장비와 모래포설기의 자체중량에 의해 연약지반의 융기 및 파괴의 우려가 있어 연약지반의 상부로의 이동거리가 제한되어 모래의 포설작업을 신속하고 용이하게 할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래 특허(10-2005-0061763)에서는 모래를 포설할 때, 수분이 함유된 모래가 분사되는 모래포설장치의 배사관을 작업자가 직접 유동시키면서 다수층의 모래 포설층을 포설한 후 습지도저를 이용하여 모래포설층을 다지고 평탄하게 포설하는 방법을 제안하였다.

상기와 같이 구성된 종래 발명의 핵심 개념을 설명하면 습식 모래포설장치가 연약지반의 외곽지역에 설치되고, 습식 모래포설장치의 배사관만이 연약지반의 상부에 위치시켜 모래 포설 작업을 실시할 수 있고 배사관을 통해 젖은 모래를 분사하여 포설하는 방법이다.

그러나 이 방법 역시 포설장비 진입을 위해 지반에 보강재의 설치가 선행되어야하고, 1차 젖은모래 포설 후 2차로 추가 장비를 이용한 평탄화 작업이 불가피하며, 유동성 확보를 위해 고함수비의 모래를 포설하게 되는데, 하부에 배수성능이 매우 불량한 연약지반이 있어 혼합된 물이 그대로 잔류하여, 불가피하게 포설 후 연약지반의 함수비를 증가시키게 되므로 이를 배수시키기 위해 별도의 집수/배수로 공사 등이 필요하게 된다. 즉, 모래 포설을 위해서 별도의 물을 지속적으로 주입해야하고, 혼합된 물은 배사관을 통해 모래와 같이 배출되므로, 모래 포설 후 지반에 별도의 배수 장치 또는 펌프를 이용하여 수분을 제거해야 하는 단점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2005-0080078호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 물과 혼합된 모래를 함께 이송시킨 후 습식 모래만 포설시키는 방법으로 면적과 거리에 관계없이 모래를 균등하게 포설할 수 있을 뿐만 아니라 포설 전에 물을 제거하는 방법으로 포설 후 별도의 배수작업이 필요치 않고, 외부 요인에 의하여 모래가 날리 것을 방지하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명은 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서, 물이 담겨 있는 물공급장치와, 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치의 하부에 연결되어 상기 물공급장치로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼와, 일단이 상기 호퍼에 연결되어 상기 호퍼로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프와, 일측면 상부에 상기 제1이송펌프의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버의 내부 하면에 설치되는 물회수통과 일단이 상기 챔버의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통의 상부에 설치되어 상기 물회수통의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구가 형성되어 있는 분리판과 일단이 움직여 상기 포설구멍의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재로 구성되는 포설부 및, 일단이 상기 물회수통에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치에 연결되어 상기 물회수통에 회수되는 물을 상기 물공급장치로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 제2이송펌프를 포함하되, 상기 제1이송펌프에 의해서 이송된 모래와 물이 상기 분리판을 타고 이동시 상기 분리판의 물회수구를 통해 물이 상기 물회수통으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치를 제공한다.

또한, 본원발명은 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서, 물이 담겨 있는 물공급장치와, 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치의 하부에 연결되어 상기 물공급장치로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼와, 일단이 상기 호퍼에 연결되어 상기 호퍼로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프와, 일단이 상기 제1이송펌프의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼에 결합되어 상기 제1이송펌프로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 흡입펌프 및, 상기 흡입펌프의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프 작동시 물만 흡입되도록 하는 필터를 더 포함하되, 상기 제1이송펌프에 의해서 이송되는 모래와 물 중 상기 흡입펌프와 필터로 인해 물이 상기 호퍼로 회수되고, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치를 제공한다.

또한, 본원발명은 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서, (a) 물공급장치의 물이 모래가 담긴 호퍼로 이동되는 단계와, (b) 타측면 하부에 포설구멍이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버의 내부 하면에 설치되는 물회수통과 일단이 상기 챔버의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통의 상부에 경사지게 설치되어 상기 물회수통의 상부면을 덮는 판으로 일면에 다수개의 물회수구가 형성되어 있는 분리판과 일단이 움직여 상기 포설구멍의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재구성되는 포설부의 상기 챔버로 상기 호퍼의 물과 모래가 제1이송펌프에 의해서 이동되는 단계와, (c) 상기 챔버로 이동된 물과 모래가 경사지게 형성된 분리판을 지나면서 물이 상기 물회수통으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계 및, (d) 일단이 상기 물회수통에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치에 연결되는 제2이송펌프에 의해서 상기 물회수통에 회수되는 물을 상기 물공급장치로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법을 제공한다.

또한, 본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 제2실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서, (a) 물공급장치의 물이 모래가 담긴 호퍼로 이동되는 단계와, (b) 일단이 상기 호퍼에 연결된 제1이송펌프에 의해서 상기 호퍼의 물과 모래가 제1이송펌프의 타단방향으로 이송되는 단계 및, (c) 일단이 상기 제1이송펌프의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼에 결합된 흡입펌프에 의해서 상기 제1이송펌프로 이송되는 물질을 흡입하되, 상기 흡입펌프의 일단에 설치된 필터에 의해서 물만 흡입하여 상기 호퍼로 이송시키는 방법으로 사용되는 물을 순환시키면서, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법을 제공한다.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 모래를 물과 혼합시켜 이송하여 면적과 거리에 관계없이 모래를 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 모래가 배출되는 부분이 연약지반 상부에 위치하여 면적과 거리에 관계없이 모래를 포설할 수 있다.

둘째, 본 발명은 모래가 포화되고 남은 물을 제거한 후 모래가 포설되기 때문에 포설 후 별도의 배수 작업이 필요하지 않아 그 만큼 연약지반 보강을 위한 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있다. 또한, 습식 모래가 포설됨으로 인해 외부 요인으로 인한 모래가 날리지 않는 장점이 있다.

셋째, 본 발명은 모래가 일정두께로 포설이 가능함으로 기존 기술처럼 지반 평탄화/다짐 작업이 필요치 않아 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있다.

도1은 본원발명인 포설 장치의 일실시예를 나타내는 구성도이다.
도2는 도1의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 도면이다.
도3은 도1의 분리판을 나타내는 도면이다.
도4는 본원발명인 포설 장치의 제2실시예를 나타내는 구성도이다.
도5는 도4의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 도면이다.
도6은 도1의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 방법에 관한 순서도이다.
도7은 도4의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 방법에 관한 순서도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치 및 방법의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본원발명인 포설 장치의 일실시예를 나타내는 구성도이고, 도2는 도1의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 도면이다. 도3은 도1의 분리판을 나타내는 도면이다.

본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치에 관한 일실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서, 물이 담겨 있는 물공급장치(100)와, 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼(200)와, 일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프(300)와, 일측면 상부에 상기 제1이송펌프(300)의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버(410)와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 물회수통(420)과 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 분리판(430)과 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재(440)로 구성되는 포설부(400) 및, 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되어 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 제2이송펌프(500)를 포함하되, 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 이송된 모래와 물이 상기 분리판(430)을 타고 이동시 상기 분리판(430)의 물회수구(431)를 통해 물이 상기 물회수통(420)으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍(411)을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재(440)에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 한다.

본원발명은 물공급장치(100), 호퍼(200), 제1이송펌프(300), 포설부(400) 및 제2이송펌프(500)로 구성되는 것으로 포설부가 연약지반의 상부에 위치되어 면적과 거리에 관계없이 모래의 포설작업를 실시할 수 있을 뿐만 아니라 포설 전에 물을 제거하는 방법으로 포설 후 별도의 배수작업이 필요치 않는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해안이나 하천 및 호수 등을 간척이나 준설 및 매립 등의 방법으로 형성시킨 지반에는 그 지표면이 물이나 점성토 및 갯벌이 혼합된 습지를 형성하고 있을 뿐만 아니라 그 내부에 간극수가 내재하여 지반의 전체적인 강도가 매우 약함에 따라 상기 지역을 공업지역이나 상업지역으로 활용하기 위해서는 지반을 부지활용도에 적합하도록 개량하는 공정이 선행되어야 한다. 이러한 연약지반을 개량하기 위한 공법으로는 샌드드래인 공법이나 페이퍼 드레인 공법과 같이 배수재를 지반에 삽입시켜 지중의 간극수를 지표면으로 배출시킴으로써 연약지반의 압밀을 향상시키는 수직배수 공법, 모래다짐 말뚝을 지반에 형성하여 지중의 간극수를 배출과 동시에 지반의 지지력을 보강시키는 샌드컴팩션 파일(SCP) 공법, 산토 매립 등에 의한 강제치환 공법 등과 같은 다양한 공법 중 현장의 여건에 맞는 공법을 채택하여 사용하였다.

상기와 같은 연약지반의 개량공법을 시공하기 위해서는 각종 중장비와 함께 많은 양의 기자재들이 연약지반 상에 설치 및 운행되어야 한다. 그러나 대단위 해안 매립지의 준설 매립토 초연약지반의 경우 장기간 자연방치 기간을 가지고도 지지력이 매우 낮아 중장비(덤프트럭,습지 도우저 등)에 의한 후속공정 시공이 전혀 불가능하다. 또한, 매립 직후에는 표층의 강도가 매우 낮아 인력에 의한 작업이 불가능하여 토목섬유 보강재인 지오그리드(Geogrids) 또는 대나무 매트를 포설하여 최소한의 인력으로 작업을 할 수 있게 한 후 후속으로 샌드 매트를 포설하여 표층 배수 및 중장비의 주행이 가능하도록 하고 있다.

이러한 종래의 연약지반의 상부를 보강하는 모래포설 방법으로는 연약지반의 외곽지역에 위치하는 압축기와 연결된 배관을 작업자가 연약지반의 상부에서 이동시키면서 포설하는 방법(건식 모래포설)과, 연약지반의 외곽지역에 위치한 크레인에 의해 모래를 공급 받은 벨트 컨베이어와 호퍼가 장치된 다수개의 주행장비가 연약지반의 상부에서 점진적으로 이동하면서 모래를 포설하는 방법과, 연약지반의 외곽지역에 위치한 크레인을 통해 모래를 공중에서 1차 포설하고, 상기 크레인에 의해 모래를 공급 받은 모래포설기(도저, 로울러 등)가 연약지반의 상부를 이동하면서 모래를 2차 포설하는 방법이 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 연약지반의 상부를 보강하는 방법은 마른 모래를 사용하여 연약지반을 포설함에 따라, 시공시 바람이 많이 불거나 비가 내리게 되면 모래가 바람에 날리거나 비에 젖게 되면 균일한 면적과 깊이로 모래를 포설할 수 없을 뿐만 아니라 바람에 날리는 모래에 의해 비산이나 먼지 등이 발생됨으로 인해 환경오염을 초래하고, 연약지반의 상부를 이동하는 주행장비와 모래포설기의 자체중량에 의해 연약지반의 융기 및 파괴의 우려가 있어 연약지반의 상부로의 이동거리가 제한되어 모래의 포설작업을 신속하고 용이하게 할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래 특허(10-2005-0061763)에서는 모래를 포설할 때, 수분이 함유된 모래가 분사되는 모래포설장치의 배사관을 작업자가 직접 유동시키면서 다수층의 모래 포설층을 포설한 후 습지도저를 이용하여 모래포설층을 다지고 평탄하게 포설하는 방법을 제안하였다.

상기와 같이 구성된 종래 발명의 핵심 개념을 설명하면 습식 모래포설장치가 연약지반의 외곽지역에 설치되고, 습식 모래포설장치의 배사관만이 연약지반의 상부에 위치시켜 모래 포설 작업을 실시할 수 있고 배사관을 통해 젖은 모래를 분사하여 포설하는 방법이다.

그러나 이 방법 역시 포설장비 진입을 위해 지반에 보강재의 설치가 선행되어야하고, 1차 젖은모래 포설 후 2차로 추가 장비를 이용한 평탄화 작업이 불가피하며, 유동성 확보를 위해 고함수비의 모래를 포설하게 되는데, 하부에 배수성능이 매우 불량한 연약지반이 있어 혼합된 물이 그대로 잔류하여, 불가피하게 포설 후 연약지반의 함수비를 증가시키게 되므로 이를 배수시키기 위해 별도의 집수/배수로 공사 등이 필요하게 된다. 즉, 모래 포설을 위해서 별도의 물을 지속적으로 주입해야하고, 혼합된 물은 배사관을 통해 모래와 같이 배출되므로, 모래 포설 후 지반에 별도의 배수 장치 또는 펌프를 이용하여 수분을 제거해야 하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 물과 혼합된 모래를 함께 이송시킨 후 습식 모래만 포설시키는 방법으로 면적과 거리에 관계없이 모래를 균등하게 포설할 수 있을 뿐만 아니라 포설 전에 물을 제거하는 방법으로 포설 후 별도의 배수작업이 필요치 않고, 외부 요인에 의하여 모래가 날리 것을 방지하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치 및 방법을 제공함에 있다.

즉, 본 발명은 모래를 물과 혼합시켜 이송하여 면적과 거리에 관계없이 모래를 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 모래가 배출되는 부분이 연약지반 상부에 위치하여 면적과 거리에 관계없이 모래를 포설할 수 있다. 또한, 본 발명은 모래가 포화되고 남은 물을 제거한 후 모래가 포설되기 때문에 포설 후 별도의 배수 작업이 필요하지 않아 그 만큼 연약지반 보강을 위한 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있다. 또한, 습식 모래가 포설됨으로 인해 외부 요인으로 인한 모래가 날리지 않는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 모래가 일정두께로 포설이 가능함으로 기존 기술처럼 지반 평탄화/다짐 작업이 필요치 않아 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있다.

물공급장치(100)는 물이 담겨 있는 통이다. 물공급장치(100)는 하부가 뒤에서 설명하는 호퍼(200)에 연결되어 내부의 물이 자연스럽게 호퍼(200)로 흘러 가도록 하는 부재이다. 물공급장치(100)는 호퍼(200)에 물이 흘러 가도록 할 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

호퍼(200)는 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 물이 흡입되어 내부의 모래를 포화시킨 후 포화된 모래와 물이 하부의 구멍을 통해 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 하부의 구멍을 통해 물이 포화된 모래와 물이 용이하게 배출될 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

제1이송펌프(300)는 일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 구성이다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 함께 펌프의 힘으로 일정한 곳으로 이송시키는 역할을 하는 것으로 거리에 관계 없이 이송시킬 수 있다. 즉, 물과 제1이송펌프(300)로 인해 위치와 면적에 관계 없이 모래를 이송시킬 수 있다. 모래가 포설되는 거리는 제1이송펌프(300)의 타단의 길이를 제어하는 방법으로 제어할 수 있다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 일정한 거리로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

포설부(400)는 제1이송펌프(300)로부터 이송된 모래와 물 중 물을 제거한 후 포화된 모래만 연약지반에 포설시키는 구성으로 다양한 형상으로 구성될 수 있는데 일례로 챔버(410), 물회수통(420), 분리판(430) 및 포설높이 조절부재(440)로 구성될 수 있다.

챔버(410)는 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 내부에 물회수통과 분리판이 설치될 수 있는 공간이 형성된 상자 형상의 부재이다. 즉, 상세하게 챔버(410)는 일측면 상부에 상기 제1이송펌프(300)의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 상자형상의 부재이다. 포설구멍(411)은 포화된 모래만이 외부로 배출되어 연약지반에 포설되도록 하는 구멍으로 다양한 크기로 형성되어 있을 수 있다.

물회수통(420)은 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 구성이다. 물회수통(420)은 회수된 물이 저장되는 공간으로 상부면이 오픈된 상자가 설치될 수 있고 단순히 챔버(410)의 하부면에 수직판을 설치하여 형성시킬 수 있다. 즉, 물회수통(420)은 물을 담을 수 있는 공간만 형성시킬 수 있으면 다양하게 제작될 수 있다.

분리판(430)은 챔버(410)로 들어온 물과 모래가 지나가는 판으로 물과 모래 중 물만 분리하여 물회수통(420)으로 보내는 역할을 하는 구성이다. 상세하게 분리판(430)은 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 구성이다. 즉, 분리판(430)은 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되어 챔버(410)로 들어온 물과 모래가 경사면을 따라 자연스럽게 이동되도록 하여 물만 물회수구(431)를 통해 물회수통(420)으로 배출되도록 할 수 있다. 또한, 물회수구(431)는 입경이 0.075mm 이하인 세립분을 분리하여 물회수통(420)으로 배출되도록 형성되어 있어 양질의 모래만이 포설구멍(411)을 통해 배출되도록 하여 포설됨으로 인해 지반의 강도 증진 및 배수효과를 극대화 할 수 있다.

포설높이 조절부재(440)는 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 구성이다. 포설높이 조절부재(440)는 포설구멍(411)을 통해 분사되는 모래의 두께를 조절할 수 있는 구성으로 균등한 높이로 모래가 분사되도록 하여 별도의 다짐이나 평탄화 작업이 없이 연약지반 강화를 할 수 있다. 즉, 포설높이 조절부재(440)는 연약지반 강화를 위한 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있게 도와주는 구성이다. 포설높이 조절부재(440)는 챔버(410)에 설치되어 다양한 방법으로 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절할 수 있는데 일례로 유압실린더와 같이 일단이 움직여 포설구멍(411)의 크기를 제어할 수 있고, 판 형상의 일단이 슬라이딩 방식으로 챔버(410)의 측면을 따라 움직여 포설구멍(411)의 크기를 제어할 수 있다.

제2이송펌프(500)은 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되어 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 구성이다. 제2이송펌프(500)는 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다. 제2이송펌프(500)는 물에 불순물이 포함되어 있는 경우 이도 함께 이송시킬 수 있는 힘이 있다.

본원발명은 포화된 모래를 위치 및 거리에 관계없이 용이하게 포설할 수 있도록 흡입펌프(600)와 필터(700)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

흡입펌프(600)는 제1이송펌프(300)로 모래와 물이 이송될 때 물만 흡입하여 포화된 모래가 제1이송펌프(300)의 타단 방향으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되도록 하는 구성이다. 즉, 흡입펌프(600)는 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합되어 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 펌프이다. 또한, 본원발명은 흡입펌프(600)의 흡입력으로 인해 모래의 이동속도를 현격히 증가시키는 방법으로 시공능력을 향상시킬 수 있다. 흡입펌프(600)는 물을 흡입하여 호퍼(200)로 이송시킬 수 있는 힘이 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

필터(700)는 흡입펌프(600)의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프(600) 작동시 물만 흡입되도록 하는 구성이다. 필터(700)는 흡입펌프(600)에 의해서 제1이송펌프(300)로 이동되는 물질(모래와 물)이 흡입될 때 물만 흡입되도록 하는 구성이다. 또한, 필터(700)는 입경이 0.075mm 이하인 세립분과 물을 분리하여 분리된 구성이 호퍼(200)로 회수되도록 형성되어 있어 양질의 모래만이 제1이송펌프(300)를 통해 배출되도록 하여 포설됨으로 인해 지반의 강도 증진 및 배수효과를 극대화 할 수 있다.

도4는 본원발명인 포설 장치의 제2실시예를 나타내는 구성도이고, 도5는 도4의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 도면이다.

본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치에 관한 제2실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서, 물이 담겨 있는 물공급장치(100)와, 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼(200)와, 일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프(300)와, 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합되어 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 흡입펌프(600) 및, 상기 흡입펌프(600)의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프(600) 작동시 물만 흡입되도록 하는 필터(700)를 더 포함하되, 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 이송되는 모래와 물 중 상기 흡입펌프(600)와 필터(700)로 인해 물이 상기 호퍼(200)로 회수되고, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프(300)의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 한다.

본원발명은 물공급장치(100), 호퍼(200), 제1이송펌프(300), 흡입펌프(600) 및 필터(700)로 구성되는 것으로 제1이송펌(300)의 타단이 연약지반의 상부에 위치되어 면적과 거리에 관계없이 모래의 포설작업를 실시할 수 있을 뿐만 아니라 포설 전에 물을 제거하는 방법으로 포설 후 별도의 배수작업이 필요치 않는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치에 관한 또 다른 예이다.

물공급장치(100)는 물이 담겨 있는 통이다. 물공급장치(100)는 하부가 뒤에서 설명하는 호퍼(200)에 연결되어 내부의 물이 자연스럽게 호퍼(200)로 흘러 가도록 하는 부재이다. 물공급장치(100)는 호퍼(200)에 물이 흘러 가도록 할 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

호퍼(200)는 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 물이 흡입되어 내부의 모래를 포화시킨 후 포화된 모래와 물이 하부의 구멍을 통해 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 하부의 구멍을 통해 포화된 모래와 물이 용이하게 배출될 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

제1이송펌프(300)는 일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 구성이다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 함께 펌프의 힘으로 일정한 곳으로 이송시키는 역할을 하는 것으로 거리에 관계 없이 이송시킬 수 있다. 즉, 물과 제1이송펌프(300)로 인해 위치와 면적에 관계 없이 모래를 이송시킬 수 있다. 모래가 포설되는 거리는 제1이송펌프(300)의 타단의 길이를 제어하는 방법으로 제어할 수 있다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 일정한 거리로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

흡입펌프(600)는 제1이송펌프(300)로 모래와 물이 이송될 때 물만 흡입하여 포화된 모래만 제1이송펌프(300)의 타단 방향으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되도록 하는 구성이다. 즉, 흡입펌프(600)는 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합되어 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 펌프이다. 또한, 본원발명은 흡입펌프(600)의 흡입력으로 인해 모래의 이동속도를 현격히 증가시키는 방법으로 시공능력을 향상시킬 수 있다. 흡입펌프(600)는 물을 흡입하여 호퍼(200)로 이송시킬 수 있는 힘이 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

필터(700)는 흡입펌프(600)의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프(600) 작동시 물만 흡입되도록 하는 구성이다. 필터(700)는 흡입펌프(600)에 의해서 제1이송펌프(300)로 이동되는 물질(모래와 물)이 흡입될 때 물만 흡입되도록 하는 구성이다. 필터(700)는 입경이 0.075mm 이하인 세립분과 물을 분리하여 분리된 구성이 호퍼(200)로 회수되도록 형성되어 있어 양질의 모래만이 제1이송펌프(300)를 통해 배출되도록 하여 포설됨으로 인해 지반의 강도 증진 및 배수효과를 극대화 할 수 있다.

본원발명은 제1이송펌프(300)로 포화된 모래가 이송시 흡입펌프(600)로 제거되지 않는 물을 제거하기 위하여 포설부(400) 및 제2이송펌프(500)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

포설부(400)는 제1이송펌프(300)로부터 이송된 모래와 물 중 물을 제거한 후 포화된 모래만 연약지반에 포설시키는 구성으로 다양한 형상으로 구성될 수 있는데 일례로 챔버(410), 물회수통(420), 분리판(430) 및 포설높이 조절부재(440)로 구성될 수 있다.

챔버(410)는 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 내부에 물회수통과 분리판이 설치될 수 있는 공간이 형성된 상자 형상의 부재이다. 즉, 상세하게 챔버(410)는 일측면 상부에 상기 제1이송펌프(300)의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 상자형상의 부재이다. 포설구멍(411)은 포화된 모래만이 외부로 배출되어 연약지반에 포설되도록 하는 구멍으로 다양한 크기로 형성되어 있을 수 있다.

물회수통(420)은 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 구성이다. 물회수통(420)은 회수된 물이 저장되는 공간으로 상부면이 오픈된 상자가 설치될 수 있고 단순히 챔버(410)의 하부면에 수직판을 설치하여 형성시킬 수 있다. 즉, 물회수통(420)은 물을 담을 수 있는 공간만 형성시킬 수 있으면 다양하게 제작될 수 있다.

분리판(430)은 챔버(410)로 들어온 물과 모래가 지나가는 판으로 물과 모래 중 물만 분리하여 물회수통(420)으로 보내는 역할을 하는 구성이다. 상세하게 분리판(430)은 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 구성이다. 즉, 분리판(430)은 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되어 챔버(410)로 들어온 물과 모래가 경사면을 따라 자연스럽게 이동되도록 하여 물만 물회수구(431)를 통해 물회수통(420)으로 배출되도록 할 수 있다. 또한, 물회수구(431)는 입경이 0.075mm 이하인 세립분을 분리하여 물회수통(420)으로 배출되도록 형성되어 있어 양질의 모래만이 포설구멍(411)을 통해 배출되도록 하여 포설됨으로 인해 지반의 강도 증진 및 배수효과를 극대화 할 수 있다.

포설높이 조절부재(440)는 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 구성이다. 포설높이 조절부재(440)는 포설구멍(411)을 통해 분사되는 모래의 두께를 조절할 수 있는 구성으로 균등한 높이로 모래가 분사되도록 하여 별도의 다짐이나 평탄화 작업이 없이 연약지반 강화를 할 수 있다. 즉, 포설높이 조절부재(440)는 연약지반 강화를 위한 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있게 도와주는 구성이다. 포설높이 조절부재(440)는 챔버(410)에 설치되어 다양한 방법으로 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절할 수 있는데 일례로 유압실린더와 같이 일단이 움직여 포설구멍(411)의 크기를 제어할 수 있고, 판 형상의 일단이 슬라이딩 방식으로 챔버(410)의 측면을 따라 움직여 포설구멍(411)의 크기를 제어할 수 있다.

제2이송펌프(500)은 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되어 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 구성이다. 제2이송펌프(500)는 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다. 제2이송펌프(500)는 물에 불순물이 포함되어 있는 경우 이도 함께 이송시킬 수 있는 힘이 있다.

도6은 도1의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 방법에 관한 순서도이다.

본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 일실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서, (a) 물공급장치(100)의 물이 모래가 담긴 호퍼(200)로 이동되는 단계와, (b) 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버(410)와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 물회수통(420)과 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 경사지게 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면을 덮는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 분리판(430)과 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재(440)구성되는 포설부(400)의 상기 챔버(410)로 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 제1이송펌프(300)에 의해서 이동되는 단계와, (c) 상기 챔버(410)로 이동된 물과 모래가 경사지게 형성된 분리판을 지나면서 물이 상기 물회수통으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍(411)을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재(440)에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계 및, (d) 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되는 제2이송펌프(500)에 의해서 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본원발명은 (a)단계 내지 (d)단계로 구성되는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 일실시예로 포설부가 연약지반의 상부에 위치되어 면적과 거리에 관계없이 모래의 포설작업를 실시할 수 있을 뿐만 아니라 포설 전에 물을 제거하는 방법으로 포설 후 별도의 배수작업이 필요치 않는 발명에 관한 것이다.

(a)단계는 물공급장치(100)의 물이 모래가 담긴 호퍼(200)로 이동되는 단계이다. (a)단계는 물이 호퍼(200)로 이동되어 호퍼(200) 내부의 모래가 포화되는 단계이다.

물공급장치(100)는 물이 담겨 있는 통이다. 물공급장치(100)는 하부가 뒤에서 설명하는 호퍼(200)에 연결되어 내부의 물이 자연스럽게 호퍼(200)로 흘러 가도록 하는 부재이다. 물공급장치(100)는 호퍼(200)에 물이 흘러 가도록 할 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

호퍼(200)는 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 물이 흡입되어 내부의 모래를 포화시킨 후 포화된 모래와 물이 하부의 구멍을 통해 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 하부의 구멍을 통해 포화된 모래와 물이 용이하게 배출될 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

(b)단계는 제1이송펌프(300)에 의해서 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 포설부(400)로 이송되는 단계이다. 즉, (b)단계는 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버(410)와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 물회수통(420)과 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 경사지게 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면을 덮는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 분리판(430)과 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재(440)구성되는 포설부(400)의 상기 챔버(410)로 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 제1이송펌프(300)에 의해서 이동되는 단계이다.

제1이송펌프(300)는 일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 구성이다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 함께 펌프의 힘으로 일정한 곳으로 이송시키는 역할을 하는 것으로 거리에 관계 없이 이송시킬 수 있다. 즉, 물과 제1이송펌프(300)로 인해 위치와 면적에 관계 없이 모래를 이송시킬 수 있다. 모래가 포설되는 거리는 제1이송펌프(300)의 타단의 길이를 제어하는 방법으로 제어할 수 있다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 일정한 거리로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

포설부(400)는 제1이송펌프(300)로부터 이송된 모래와 물 중 물을 제거한 후 포화된 모래만 연약지반에 포설시키는 구성으로 다양한 형상으로 구성될 수 있는데 일례로 챔버(410), 물회수통(420), 분리판(430) 및 포설높이 조절부재(440)로 구성될 수 있다.

챔버(410)는 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 내부에 물회수통과 분리판이 설치될 수 있는 공간이 형성된 상자 형상의 부재이다. 즉, 상세하게 챔버(410)는 일측면 상부에 상기 제1이송펌프(300)의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 상자형상의 부재이다. 포설구멍(411)은 포화된 모래만이 외부로 배출되어 연약지반에 포설되도록 하는 구멍으로 다양한 크기로 형성되어 있을 수 있다.

물회수통(420)은 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 구성이다. 물회수통(420)은 회수된 물이 저장되는 공간으로 상부면이 오픈된 상자가 설치될 수 있고 단순히 챔버(410)의 하부면에 수직판을 설치하여 형성시킬 수 있다. 즉, 물회수통(420)은 물을 담을 수 있는 공간만 형성시킬 수 있으면 다양하게 제작될 수 있다.

분리판(430)은 챔버(410)로 들어온 물과 모래가 지나가는 판으로 물과 모래 중 물만 분리하여 물회수통(420)으로 보내는 역할을 하는 구성이다. 상세하게 분리판(430)은 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 구성이다.

포설높이 조절부재(440)는 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 구성이다.

(c)단계는 챔버(410)로 이동된 물과 모래 중 물이 물회수통(420)으로 배출되고 포화된 모래만이 배출되어 포설되는 단계이다. 즉, (c)단계는 상기 챔버(410)로 이동된 물과 모래가 경사지게 형성된 분리판을 지나면서 물이 상기 물회수통(420)으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍(411)을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재(440)에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계이다.

분리판(430)은 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되어 챔버(410)로 들어온 물과 모래가 경사면을 따라 자연스럽게 이동되도록 하여 물만 물회수구(431)를 통해 물회수통(420)으로 배출되도록 할 수 있다. 또한, 물회수구(431)는 입경이 0.075mm 이하인 세립분을 분리하여 물회수통(420)으로 배출되도록 형성되어 있어 양질의 모래만이 포설구멍(411)을 통해 배출되도록 하여 포설됨으로 인해 지반의 강도 증진 및 배수효과를 극대화 할 수 있다.

포설높이 조절부재(440)는 포설구멍(411)을 통해 분사되는 모래의 두께를 조절할 수 있는 구성으로 균등한 높이로 모래가 분사되도록 하여 별도의 다짐이나 평탄화 작업이 없이 연약지반 강화를 할 수 있다. 즉, 포설높이 조절부재(440)는 연약지반 강화를 위한 시공기간 및 시공비를 절약할 수 있게 도와주는 구성이다. 포설높이 조절부재(440)는 챔버(410)에 설치되어 다양한 방법으로 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절할 수 있는데 일례로 유압실린더와 같이 일단이 움직여 포설구멍(411)의 크기를 제어할 수 있고, 판 형상의 일단이 슬라이딩 방식으로 챔버(410)의 측면을 따라 움직여 포설구멍(411)의 크기를 제어할 수 있다.

(d)단계는 회수된 물을 순환시켜 재활용 하도록 하는 단계이다. 즉, (d)단계는 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되는 제2이송펌프(500)에 의해서 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 단계이다.

제2이송펌프(500)은 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되어 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 구성이다. 제2이송펌프(500)는 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다. 제2이송펌프(500)는 물에 불순물이 포함되어 있는 경우 이도 함께 이송시킬 수 있는 힘이 있다.

도7은 도4의 포설 장치를 이용하여 모래를 포설하는 방법에 관한 순서도이다.

본원발명은 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 제2실시예로 상세하게는 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서, (a) 물공급장치(100)의 물이 모래가 담긴 호퍼(200)로 이동되는 단계와, (b) 일단이 상기 호퍼(200)에 연결된 제1이송펌프(300)에 의해서 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 제1이송펌프(300)의 타단방향으로 이송되는 단계 및, (c) 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합된 흡입펌프(600)에 의해서 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물질을 흡입하되, 상기 흡입펌프(600)의 일단에 설치된 필터(700)에 의해서 물만 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시키는 방법으로 사용되는 물을 순환시키면서, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프(300)의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본원발명은 (a)단계 내지 (c)단계로 구성되는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법에 관한 제2실시예로 제1이송펌프(300)의 타단이 연약지반의 상부에 위치되어 면적과 거리에 관계없이 모래의 포설작업를 실시할 수 있을 뿐만 아니라 포설 전에 물을 제거하는 방법으로 포설 후 별도의 배수작업이 필요치 않는 발명에 관한 것이다.

(a)단계는 물공급장치(100)의 물이 모래가 담긴 호퍼(200)로 이동되는 단계이다. (a)단계는 물이 호퍼(200)로 이동되어 호퍼(200) 내부의 모래가 포화되는 단계이다.

물공급장치(100)는 물이 담겨 있는 통이다. 물공급장치(100)는 하부가 뒤에서 설명하는 호퍼(200)에 연결되어 내부의 물이 자연스럽게 호퍼(200)로 흘러 가도록 하는 부재이다. 물공급장치(100)는 호퍼(200)에 물이 흘러 가도록 할 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

호퍼(200)는 모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 물이 흡입되어 내부의 모래를 포화시킨 후 포화된 모래와 물이 하부의 구멍을 통해 배출되도록 하는 구성이다. 호퍼(200)는 하부의 구멍을 통해 포화된 모래와 물이 용이하게 배출될 수 있으면 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

(b)단계는 일단이 상기 호퍼(200)에 연결된 제1이송펌프(300)에 의해서 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 제1이송펌프(300)의 타단방향으로 이송되는 단계이다.

제1이송펌프(300)는 일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 구성이다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 함께 펌프의 힘으로 일정한 곳으로 이송시키는 역할을 하는 것으로 거리에 관계 없이 이송시킬 수 있다. 즉, 물과 제1이송펌프(300)로 인해 위치와 면적에 관계 없이 모래를 이송시킬 수 있다. 모래가 포설되는 거리는 제1이송펌프(300)의 타단의 길이를 제어하는 방법으로 제어할 수 있다. 제1이송펌프(300)는 모래와 물을 일정한 거리로 이송시킬 수 있는 힘을 가지고 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

(c)단계는 흡입펌프(600)와 필터(700)에 의해서 상기 제1이송펌프(300)의 타단으로 이송되는 모래와 물 중 물만 회수하여 포화된 모래만 포설되도록 하는 단계이다. 즉, (c)단계는 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합된 흡입펌프(600)에 의해서 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물질을 흡입하되, 상기 흡입펌프(600)의 일단에 설치된 필터(700)에 의해서 물만 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시키는 방법으로 사용되는 물을 순환시키면서, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프(300)의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계이다.

흡입펌프(600)는 제1이송펌프(300)로 모래와 물이 이송될 때 물만 흡입하여 포화된 모래만 제1이송펌프(300)의 타단 방향으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되도록 하는 구성이다. 즉, 흡입펌프(600)는 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합되어 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 펌프이다. 또한, 본원발명은 흡입펌프(600)의 흡입력으로 인해 모래의 이동속도를 현격히 증가시키는 방법으로 시공능력을 향상시킬 수 있다. 흡입펌프(600)는 물을 흡입하여 호퍼(200)로 이송시킬 수 있는 힘이 있으면 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

필터(700)는 흡입펌프(600)의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프(600) 작동시 물만 흡입되도록 하는 구성이다. 필터(700)는 흡입펌프(600)에 의해서 제1이송펌프(300)로 이동되는 물질(모래와 물)이 흡입될 때 물만 흡입되도록 하는 구성이다. 필터(700)는 입경이 0.075mm 이하인 세립분과 물을 분리하여 분리된 구성이 호퍼(200)로 회수되도록 형성되어 있어 양질의 모래만이 제1이송펌프(300)를 통해 배출되도록 하여 포설됨으로 인해 지반의 강도 증진 및 배수효과를 극대화 할 수 있다.

이상으로 본 발명에 따른 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치 및 방법의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

10 : 포설 장치
100 : 물공급장치
200 : 호퍼
300 : 제1이송펌프
400 : 포설부
410 : 챔버 420 : 물회수통
430 : 분리판 440 : 포설높이 조절부재
500 : 제2이송펌브
600 : 흡입펌프
700 : 필터

Claims (4)

1. 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서,
   물이 담겨 있는 물공급장치(100);
   모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼(200);
   일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프(300);
   일측면 상부에 상기 제1이송펌프(300)의 타단이 연결되어 상기 제1이송펌프(300)에 의해서 모래와 물이 이송되는 곳으로 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버(410)와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 물회수통(420)과 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면에 경사지게 설치되는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 분리판(430)과 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재(440)로 구성되는 포설부(400); 및,
   일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되어 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 제2이송펌프(500)를 포함하되,
   상기 제1이송펌프(300)에 의해서 이송된 모래와 물이 상기 분리판(430)을 타고 이동시 상기 분리판(430)의 물회수구(431)를 통해 물이 상기 물회수통(420)으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍(411)을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재(440)에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치.
2. 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 장치에 있어서,
   물이 담겨 있는 물공급장치(100);
   모래가 담긴 통으로 일단이 상기 물공급장치(100)의 하부에 연결되어 상기 물공급장치(100)로부터 물이 흡입된 후 하부의 구멍을 통해 모래와 물이 함께 배출되는 호퍼(200);
   일단이 상기 호퍼(200)에 연결되어 상기 호퍼(200)로부터 배출되는 모래와 물을 타단 방향으로 이송시키는 제1이송펌프(300);
   일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합되어 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물을 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 흡입펌프(600); 및,
   상기 흡입펌프(600)의 일단에 설치되어 상기 흡입펌프(600) 작동시 물만 흡입되도록 하는 필터(700)를 더 포함하되,
   상기 제1이송펌프(300)에 의해서 이송되는 모래와 물 중 상기 흡입펌프(600)와 필터(700)로 인해 물이 상기 호퍼(200)로 회수되고, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프(300)의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 장치.
3. 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서,
   (a) 물공급장치(100)의 물이 모래가 담긴 호퍼(200)로 이동되는 단계;
   (b) 타측면 하부에 포설구멍(411)이 형성되어 있는 내부가 빈 챔버(410)와 상부면이 오픈된 형상으로 상기 챔버(410)의 내부 하면에 설치되는 물회수통(420)과 일단이 상기 챔버(410)의 일측면 내부에 결합되고 타단이 상기 물회수통(420)의 상부에 경사지게 설치되어 상기 물회수통(420)의 상부면을 덮는 판으로 일면에 다수개의 물회수구(431)가 형성되어 있는 분리판(430)과 일단이 움직여 상기 포설구멍(411)의 높이(크기)를 조절하는 방법으로 연약지반에 포설되는 모래의 높이를 조정하는 포설높이 조절부재(440)구성되는 포설부(400)의 상기 챔버(410)로 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 제1이송펌프(300)에 의해서 이동되는 단계;
   (c) 상기 챔버(410)로 이동된 물과 모래가 경사지게 형성된 분리판을 지나면서 물이 상기 물회수통으로 배출되고, 물로 포화된 모래만이 상기 포설구멍(411)을 통해 배출되되 상기 포설높이 조절부재(440)에 의해서 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계; 및,
   (d) 일단이 상기 물회수통(420)에 연결되고, 타단이 상기 물공급장치(100)에 연결되는 제2이송펌프(500)에 의해서 상기 물회수통(420)에 회수되는 물을 상기 물공급장치(100)로 이송시켜 사용되는 물을 순환시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법.
4. 연약지반 보강을 위하여 모래를 포설하는 방법에 있어서,
   (a) 물공급장치(100)의 물이 모래가 담긴 호퍼(200)로 이동되는 단계;
   (b) 일단이 상기 호퍼(200)에 연결된 제1이송펌프(300)에 의해서 상기 호퍼(200)의 물과 모래가 제1이송펌프(300)의 타단방향으로 이송되는 단계; 및,
   (c) 일단이 상기 제1이송펌프(300)의 타단에 결합되고, 타단이 상기 호퍼(200)에 결합된 흡입펌프(600)에 의해서 상기 제1이송펌프(300)로 이송되는 물질을 흡입하되, 상기 흡입펌프(600)의 일단에 설치된 필터(700)에 의해서 물만 흡입하여 상기 호퍼(200)로 이송시키는 방법으로 사용되는 물을 순환시키면서, 물로 포화된 모래만이 상기 제1이송펌프(300)의 타단 밖으로 배출되어 연약지반에 균등한 높이로 포설되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강을 위한 모래 연속 포설 방법.

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