KR20190046311A - 리더간 간격 조절이 가능한 바지선 설치용 접이식 수중 지반 다짐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라 리더간 간격 조절이 가능한 바지선 설치용 접이식 수중 지반 다짐장치는 바지선 갑판에 설치되는 2개의 백스테이 지지 구조물, 상기 지지 구조물에 설치되는 백스테이, 상기 백스테이에 장착되는 3개의 리더, 바지선 갑판에 설치되고 상기 리더의 하단부와 결합되는 3개의 데크, 상기 리더의 좌우측에 있는 제1 리더 및 제3 리더를 50mm 정도 들어올려 좌우로 거리 간격을 조절하기 위한 차대, 및 상기 백스테이를 수평으로 접기 위한 백스테이 유압실린더로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 수중 지반 다짐장치는 수중 지반의 경질 정도에 따라 리더들 간의 거리를 조절하여, 굴착 시공 공정을 효율적으로 할 수 있는 장점과, 바지선이 교량 밑으로 용이하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

Description

리더간 간격 조절이 가능한 바지선 설치용 접이식 수중 지반 다짐장치{Foldable Device For Strengthening Underwater Ground Installed On A Barge With Distance-Adjustable Structure Between Leaders}

본 발명은 리더들(leaders) 간의 거리를 조절할 수 있는 바지선 설치용 접이식 수중 지방 다짐장치에 관한 것이다.

수중 지반 다짐장치는 수심 10 m 정도의 연안에 건축물을 건축하거나 매립공사에 연약한 지반을 다지기 위해 사용되는 장치이다. 육상에서도 지반이 약한 곳에서는 지반을 다지는 작업이 이루어지는 데, 통상적으로 약한 지반을 오거(auger)로 굴착하고, 흙과 시멘트를 믹싱하여 땅 속으로 넣어 굳히는 작업 또는 파일을 연약한 지반에 박아 지반을 단단하게 하는 공법이 시행된다. 이러한 공법은 공지된 방법이므로 본 발명에서는 지반 다짐방법의 상세한 설명은 생략한다.

수중 지반 다짐장치로 지반을 다질 때 일반적으로 바지선 상의 리더들(leaders)에 일정간격으로 고정설치된 3개의 오거(auger)로 동시에 공사를 한다. 수중 지하는 연질토나 경질토가 존재하는데, 연질토의 경우 오거 간의 거리를 4m 정도로 좁게 하여 지반을 굴착하여 다져야 하고, 경질토의 경우는 이보다 더 넓게 하여 지반을 굴착하여 다질 필요가 있다.

그런데 종래의 수중 지반 다짐 장치는, 3개의 오거가 바지선에 일정간격으로 고정되어 있는 3개의 리더에 설치되어 있기 때문에, 연질토나 경질토와 무관하게 무조건 바지선에 고정된 간격으로 설치된 오거로 작업을 해야 하거나 수중 지반 다짐 장치를 전체적으로 이동하여 굴착 간격을 넓게 하여야만 하였다. 그러나 경질토를 오거로 굴착하는 작업은 시간이 많이 걸리기 때문에, 굴착 간격을 넓게 할 필요가 없는 경우에도 종래의 수중 지반 다짐장치로 작업을 하거나 수중 지반 다짐장치가 설치된 바지선 자체를 이동해 가며 굴착을 하는 경우 결국 공사 기간이 길어지는 문제점이 있다. 따라서 수중 지하의 경질 정도에 따라 수중 지반 다짐 공정에서 오거를 이용한 굴착 간격을 이동 변경하기 위해서 오거를 고정설치하는 리더들의 간격을 수평으로 이동 가능한 수중 지반 다짐 장치가 필요한 상황에 있다.

본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 해결 과제는 바지선에 고정된 받침대 리더간 간격 조절이 가능한 접이식 바지선 설치용 수중 지반 다짐장치(이하, '수중 지반 다짐장치'라 하는 경우가 있음)를 제공하는 것이다.

본 발명자들는 상기 과제에 대해 연구한 결과, 백스테이와 리더의 연결부 및 특수한 수단을 부가함으로써 상기 과제가 해결될 수 있다는 사실을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 요지는, 바지선 갑판에 설치되는 2개의 백스테이 지지 구조물, 상기 지지 구조물에 설치되는 백스테이, 및 상기 백스테이에 장착되는 3개의 리더로 이루어진 수중 지반 다짐장치에 있어서; 바지선의 갑판에 폭방향으로 2개의 지지 구조물이 대칭적으로 설치되며, 각 지지 구조물에서, 수직부, 경사부, 및 상기 수직부와 상기 경사부를 연결하고 상부에 백스테이의 안착부를 수용하는 홈이 형성되어 있는 연결부로 이루어지고, 상기 경사부의 상부에 백스테이를 지지하기 위한 백스테이 지지대를 갖고, 각 지지 구조물이 연결바에 의해 연결되는 백스테이 지지 구조물; 상기 리더를 장착하기 위해 상단에 리더의 'ㄷ'-형 고정구에 삽입되는 3개의 삽입고정부재, 제1 리더 및 제3 리더를 제2 리더로부터 수평방향으로 이동시키기 위한 3개의 랙기어, 제1 리더 및 제3 리더의 고정판들과 볼트결합하기 위해 백스테이의 전면에 길이방향을 따라 형성된 다수의 돌출고정판, 상기 백스테이를 수평으로 접을 때 상기 지지 구조물의 홈에 안착되도록 배면에 선단을 향해 테이퍼된 안착부를 갖고 상기 지지 구조물의 핀을 중심축으로 상기 지지 구조물에 회전 가능하도록 결합되어 있는 사각판 형상의 백스테이; 각 리더에 백스테이의 삽입고정부재에 삽입고정되는 'ㄷ'-형 고정구를 갖고, 제1 리더 및 제3 리더에는 상기 백스테이의 랙기어의 톱니에 결합되어 이동하는 톱니바퀴와 상기 돌출고정판과 볼트결합하기 위한 다수의 리더고정판을 갖고, 그리고 각 리더의 하단에는 용접결합되고 플랜지 형상의 테두리에 다수의 볼트구멍이 형성된 받침판을 갖는 리더; 바지선의 갑판에 설치되는 사각통 형상의 제1 데크, 제2 데크 및 제3 데크로 구성되고, 상기 제1 데크 및 제3 데크는 직사각통 형상이고 제2 데크는 정사각형이며, 각 데크의 상부 플랜지에는 상기 리더의 볼트구멍들과 볼트결합되도록 다수의 볼트구멍이 형성되고, 제1 데크 및 제2 데크의 하부 내측에는 길이방향을 따라 차대의 롤러들을 안내하기 위한 1쌍의 가이드레일을 갖는 데크; 상기 제1 데크 및 제3 데크의 가이드레일에 설치되고, 사각 플레이트, 상기 플레이트의 상면에 설치된 다수의 차대 유압실린더 및 그 하면에 설치된 다수의 롤러를 갖는 차대; 및 상기 한 쌍의 지지 구조물의 상기 경사부의 하부 외측과 상기 백스테이의 중간 하면에 연결되는 백스테이 유압실린더;를 포함하는, 리더간 간격 조절이 가능한 바지선 설치용 접이식 수중 지반 다짐장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수중 지반 다짐장치는 수중 지반의 경질 정도에 따라 리더들 간의 거리를 조절하여, 굴착 시공 공정을 효율적으로 할 수 있는 장점과, 바지선이 교량 밑으로 용이하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따라 리더간 간격 조절이 가능한 접이식 수중 지반 다짐장치의 정면 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 접이식 수중 지반 다짐장치의 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 접이식 수중 지반 다짐장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 접이식 수중 지반 다짐장치의 리더들의 하부 및 데크를 확대한 도면이다.
도 5는 도 2의 좌측 리더 및 데크의 하부를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 리더간 거리 조절을 위해 수평 이동 가능하도록 리더의 하부에 설치되는 대차를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 수평 이동 가능하도록 구성된 리더와 백스테이의 연결구조를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 이러한 설명이 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른, 리더간 간격 조절이 가능한 바지선 설치용 접이식 수중 지반 다짐장치는 바지선의 갑판 위에 설치된다.

본 발명에 따른 수중 지반 다짐장치는 크게 바지선 갑판에 설치되는 2개의 백스테이 지지 구조물(10), 상기 지지 구조물(10)에 설치되는 백스테이(20), 상기 백스테이(20)에 장착되는 3개의 리더(30), 바지선 갑판에 설치되고 상기 리더(30)의 하단부와 결합되는 3개의 데크(40), 상기 리더(30)의 좌우측에 있는 제1 리더(30a) 및 제3 리더(30c)를 50mm 정도 들어올려 좌우로 거리 간격을 조절하기 위한 차대(50), 및 상기 백스테이(20)를 수평으로 접기 위한 백스테이 유압실린더(60)로 이루어져 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 지지 구조물(10)은 바지선의 갑판의 폭방향으로 평행하게 나란히 설치되며, 2개의 연결바(17)에 의해 지지되고 있다. 상기 지지 구조물(10)은 크게 수직부(11), 경사부(12) 및 상기 수직부(11)와 상기 경사부(12)를 연결하는 연결부(13)로 이루어져 있다. 그리고 상기 연결부(13)의 상부에는 백스테이(20)의 안착부(23)를 수용하도록 홈(14)이 형성되어 있다. 그리고 상기 경사부(12)의 상부에는, 백스테이(20)를 수평으로 접을 경우 백스테이(20)의 안착부(23)를 지지하기 위한 백스테이 지지대(15)를 갖고 있다.

본 발명의 백스테이(20)는, 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 사각판으로 형성되어 있고, 풍압에 의한 저항을 줄이도록 3열 이상으로 다수의 구멍이 형성되어 있다. 그리고 그 상단에는 상기 리더(30a,30b,30c)를 장착하기 위해 'ㄷ'자-형 고정구를 삽입하기 위한 3개의 삽입고정부재(21)가 구비되어 있으며, 좌우의 삽입고정부재(21)는 중앙에 있는 삽입고정부재(21)보다 더 길다.

또한, 본 발명의 백스테이(20)는, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 리더(30a) 및 제3 리더(30c)를 제2 리더(30b)로부터 수평방향으로 좌우 이동시키기 위한 3개의 랙기어(22)를 갖고 있다. 상기 랙기어(22)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 상하 2개의 판으로 되어 있고 상부판의 하면에는 톱니가 형성되어 있다.

상기 백스테이(20)는 이를 수평으로 접을 때 상기 지지 구조물(10)의 홈(14)에 안착되도록 배면에 선단을 향해 테이퍼된 안착부(23)를 갖고 있어 상기 지지 구조물(10)의 핀(16)을 중심축으로 백스테이 유압실린더(60)에 의해 회전 가능하도록 결합되어 있다.

본 발명의 리더(30)는 3개의 리더, 즉 제1 리더(30a), 제2 리더(30b) 및 제3 리더(30c)로 이루어져 있고, 각 리더에는 지반을 굴착하기 위한 오거(도시하지 않음)가 오거 고정수단(35, 도 1)에 의해 장착되는 데, 오거는 본 발명의 중요 요소가 아니므로 생략하였다. 그리고 3개의 리더(30)의 상부에는 각각 백스테이(20)의 삽입고정부재(21)에 삽입고정되는 'ㄷ'자-형 고정구(31)를 갖고 있다. 또한, 제1 리더(30a) 및 제2 리더(30c) 각각에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 백스테이(20)의 랙기어(22)의 톱니와 맞물리어 이동하는 2개의 톱니바퀴(32)를 갖고 있다. 그리고 리더(30)의 각 하단에는 사각형의 받침판(33)이 용접결합되어 있고 그 플랜지 형상의 테두리에는 데크(40)의 볼트구멍(42)과 볼트결합되도록 다수의 볼트구멍(34)이 형성되어 있다.

본 발명에 따른 데크(40)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 바지선의 갑판에 설치되며, 사각통 형상의 제1 데크(40a), 제2 데크(40b) 및 제3 데크(40c)로 구성되어 있다. 상기 제1 데크(40a) 및 제3 데크(40c)는 직사각통 형상이고 제2 데크(40b)는 정사각형이다. 각 데크(40a,40b,40c)의 상부 플랜지(41a,41b,41c)에는 상기 리더(30)의 볼트구멍(34)들과 볼트결합되도록 다수의 볼트구멍(42)이 형성되어 있다. 그리고 제1 데크(40a) 및 제2 데크(40c)의 하부 내측에는 길이방향을 따라 차대(50)의 롤러(53)들을 안내하기 위한 1쌍의 가이드레일(43)을 갖고 있다.

본 발명에 따른 차대(50)는, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 데크(40a) 및 제3 데크(40c)의 가이드레일(43)에 설치되고, 사각 플레이트(51), 상기 플레이트(51)의 상면에 설치된 다수의 차대 유압실린더(52) 및 그 하면에 설치된 다수의 롤러(53)를 갖도록 구성되어 있다. 상기 차대 유압실린더(52)는 제1 리더(30a) 또는 제3 리더(30c)를 좌우로 수평 이동하고자 할 경우, 리더(30)의 받침판(32)을 대략 50mm 정도 밀어올기 위한 것이다. 또한, 다수의 롤러(53)는 상기와 같이 리더(30)를 들어올린 후, 좌우로 이동하기 위한 것이다.

본 발명의 백스테이 유압실린더(60)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 지지 구조물(10)의 상기 경사부(12)의 하부 외측과 상기 백스테이(20)의 중간 하면에 연결되어 있어, 바지선이 이동할 때 교량 밑을 지나가거나 사용하지 않을 경우 풍압에 의한 전복사고를 방지하기 위해 백스테이(20)를 수평으로 접기위해 사용되는 것이다.

다음에는, 본 발명에 따른 접이식 수중 지반 다짐장치의 작동을 설명한다. 제2 리더(30b)는 갑판에 고정된 제2 데크(40b)에 고정적으로 볼트결합되어 이동이 불가능하다. 따라서, 상기 제2 리더(30b)를 중심으로 제1 리더(30a)를 좌측으로 간격을 벌리고자 하는 경우에는, 먼저 제1 리더(30a)의 하단에 설치된 받침판(33)에 체결된 볼트를 푼 후, 제1 데크(40a) 내에 있는 차대를 상기 받침판(33) 아래에 정위치시킨 다음, 차대 유압실린더(52)를 작동시켜 위로 50 mm 정도 상승시키고, 모터(도시하지 않음)에 의해 백스테이(20)의 랙기어(22)에 맞물려 있는 제1 리더(30a)의 톱니바퀴(32)를 좌측으로 이동시킨다. 그 후 차대 유압실린더를 압력 해제하여 하강시킨 다음 다시 제1 리더(30a)의 받침판(33)에 형성된 볼트구멍(34)과 제1 데크(40a) 상의 볼트구멍(42)을 통해 볼트체결하고, 동시에 백스테이(20)의 돌출고정판(24)과 제1 리더(30a)의 리더고정판(36)을 볼트고정하면 된다.

제3 리더(30c)의 작동은 제1 리더(30aa)의 작동과 동일하므로 생략한다.

10: 지지 구조물
11: 수직부 12: 경사부
13: 연결부 14: 홈
15: 백스테이 지지대 16: 핀
17: 연결바
20: 백스테이
21: 삽입고정부재 22: 랙기어
23: 안착부 24: 백스테이 돌출고정판
30: 리더
30a: 제1 리더 30b: 제2 리더
30c: 제3 리더 31: 고정구
32: 톱니바퀴 33: 받침판
34: 볼트구멍 35: 오거 고정수단
36: 리더 고정판
40: 데크
40a: 제1 데크 40b: 제2 데크
40c: 제3 데크 41: 플랜지
41a: 제1 플랜지 41b: 제2 플랜지
41c: 제3 플랜지 42: 볼트구멍
43: 가이드레일
50: 차대
51: 플레이트 52: 차대 유압실린더
53: 롤러
60: 백스테이 유압실린더

Claims (1)

1. 바지선 갑판에 설치되는 2개의 백스테이 지지 구조물(10), 상기 지지 구조물(10)에 설치되는 백스테이(20), 및 상기 백스테이(20)에 장착되는 3개의 리더(30)로 이루어진 수중 지반 다짐장치에 있어서,
   바지선의 갑판에 폭방향으로 2개의 지지 구조물(10)이 대칭적으로 설치되며, 각 지지 구조물(10)에서, 수직부(11), 경사부(12), 및 상기 수직부(11)와 상기 경사부(12)를 연결하고 상부에 백스테이(20)의 안착부(23)를 수용하는 홈(14)이 형성되어 있는 연결부(13)로 이루어지고, 상기 경사부(12)의 상부에 백스테이(20)를 지지하기 위한 백스테이 지지대(15)를 갖고, 각 지지 구조물(10)이 연결바(17)에 의해 연결되는 백스테이 지지 구조물(10);
   상기 리더(30)를 장착하기 위해 상단에 리더(30)의 'ㄷ'-형 고정구에 삽입되는 3개의 삽입고정부재(21), 제1 리더(30a) 및 제3 리더(30c)를 제2 리더(30b)로부터 수평방향으로 이동시키기 위한 3개의 랙기어(22), 제1 리더(30a) 및 제3 리더(30c)의 고정판(36)들과 볼트결합하기 위해 백스테이(20)의 전면에 길이방향을 따라 형성된 다수의 돌출고정판(24), 상기 백스테이(20)를 수평으로 접을 때 상기 지지 구조물(10)의 홈(14)에 안착되도록 배면에 선단을 향해 테이퍼된 안착부(23)를 갖고 상기 지지 구조물(10)의 핀(16)을 중심축으로 상기 지지 구조물(10)에 회전 가능하도록 결합되어 있는 사각판 형상의 백스테이(20);
   각 리더(30)에 백스테이(20)의 삽입고정부재(21)에 삽입고정되는 'ㄷ'-형 고정구(31)를 갖고, 제1 리더(30a) 및 제3 리더(30c)에는 상기 백스테이(20)의 랙기어(22)의 톱니에 결합되어 이동하는 톱니바퀴(32)와 상기 돌출고정판(24)과 볼트결 합하기 위한 다수의 리더고정판(36)을 갖고, 그리고 각 리더의 하단에는 용접결합되고 플랜지 형상의 테두리에 다수의 볼트구멍(34)이 형성된 받침판(33)을 갖는 리더(30);
   바지선의 갑판에 설치되는 사각통 형상의 제1 데크(40a), 제2 데크(40b) 및 제3 데크(40c)로 구성되고, 상기 제1 데크(40a) 및 제3 데크(40c)는 직사각통 형상이고 제2 데크(40b)는 정사각형이며, 각 데크(40)의 상부 플랜지(41a,41b,41c)에는 상기 리더(30)의 볼트구멍(34)들과 볼트결합되도록 다수의 볼트구멍(42)이 형성되고, 제1 데크(40a) 및 제2 데크(40c)의 하부 내측에는 길이방향을 따라 차대(50)의 롤러(53)들을 안내하기 위한 1쌍의 가이드레일(43)을 갖는 데크(40);
   상기 제1 데크(40a) 및 제3 데크(40c)의 가이드레일(43)에 설치되고, 사각 플레이트(51), 상기 플레이트(51)의 상면에 설치된 다수의 차대 유압실린더(52) 및 그 하면에 설치된 다수의 롤러(53)를 갖는 차대(50); 및
   상기 한 쌍의 지지 구조물(10)의 상기 경사부(12)의 하부 외측과 상기 백스테이(20)의 중간 하면에 연결되는 백스테이 유압실린더(60)를 포함하는, 리더간 간격 조절이 가능한 바지선 설치용 접이식 수중 지반 다짐장치.
   

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