KR20210002033A - 로타리 타입 심층 교반 장치 - Google Patents

로타리 타입 심층 교반 장치 Download PDF

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KR20210002033A
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Abstract

본 발명의 실시예는 로타리 타입 심층 교반 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 원지반에 다수의 사각형 개량체를 조성함으로써, 다수의 개량체 사이에 원지반이 잔존하지 않도록 하여, 전체 개량체의 강도를 향상시킬 수 있는 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부; 상기 리더부에 승강 가능하게 설치된 승강부; 상기 승강부에 결합된 오거 머신과, 상기 오거 머신에 결합된 기어 박스와, 상기 기어 박스에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드로 이루어진 구동부; 상기 구동부의 교반 로드에 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼과, 상기 로타리 드럼의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁으로 이루어진 로타리 교반부를 포함하는, 로타리 타입 심층 교반 장치를 개시한다.

Description

로타리 타입 심층 교반 장치{ROTARY TYPE DEEP CEMENT MIXING DEVICE}
본 발명의 실시예는 로타리 타입 심층 교반 장치에 관한 것이다.
일반적으로 해상 및/또는 육상 심층 교반(DCM : Deep Cement Mixing) 공법이란 해상이나 육상의 연약 지반 내에 보강재(예를 들면, 시멘트 등)와 물을 혼합한 슬러리를 저압으로 주입, 교반 및 혼합함으로써, 원지반 내에 원주형의 말뚝체와 같은 개량체를 조성하여 항만, 해안 토목 구조물 등의 기초를 만드는 것을 의미한다. 이러한 DCM 공법은 시공 심도가 수십미터까지 가능하며, 시공 시 소음 및 진동 등의 공해가 적고 주변 지반의 교란이 적어 시공 신뢰성이 우수하다.
한편, DCM 장치는 교반 날개가 원지반의 상면에서 보았을 때 원형으로 회전하며(다르게 설명하면, 원지면의 단면에서 보았을 때 수평 방향으로 회전하며) 지반을 수직 방향으로 뚫고 들어가 교반 작업을 수행하도록 함으로써, 상술한 바와 같이 원지반 내에 원주형의 개량체가 형성된다. 따라서, 교반 날개의 배치 특성으로 인해 다수의 원주형 개량체의 사이에 개량되지 않은 지반이 존재할 수 있어, 개량체 전체의 강도를 향상시키는데 한계가 있었다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
등록특허공보 제10-1421560호(2014.07.22) 일본 공개특허공보 특개2009-030336호(2009.02.12) 일본 공개특허공보 특개평05-280039호(1993.10.26)
본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 원지반에 다수의 사각형 개량체를 조성함으로써, 다수의 개량체 사이에 원지반이 잔존하지 않도록 하여, 전체 개량체의 강도를 향상시킬 수 있는 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 지반 개량용 슬러리를 로타리 드럼을 통해 수평 방향으로 분사되도록 하거나 로타리 드럼의 하부 방향으로 분사되도록 함으로써, 지반과 슬러리 사이의 혼합 효율이 우수한 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치는 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부(10); 상기 리더부(10)에 승강 가능하게 설치된 승강부(20); 상기 승강부(20)에 결합된 오거 머신(31)과, 상기 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 상기 기어 박스(32)에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)로 이루어진 구동부(30); 상기 구동부(30)의 회전하는 교반 로드(33)에 직접 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼(410)과, 상기 로타리 드럼(410)의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁(418,419)으로 이루어진 로타리 교반부(400)를 포함하고, 상기 교반 로드(33)는 제1교반 로드(33A) 및 제2교반 로드(33B)를 포함하며, 상기 로타리 교반부(400)는 제1로타리 교반부(400A) 및 제2로타리 교반부(400B)를 포함하고, 상기 제1교반 로드(33A)는 제1연결부(430A)를 통하여 상기 제1로타리 교반부(400A)에 결합되어 상기 제1로타리 교반부(400A)를 수평 방향으로 회전시키고, 상기 제2교반 로드(33B)는 제2연결부(430B)를 통하여 제2로타리 교반부(400B)에 결합되어 상기 제2로타리 교반부(400B)를 수평 방향으로 회전시키며, 상기 제1연결부(430A) 및 상기 제2연결부(430B)가 회전 가능하게 관통 결합된 지지 플레이트(50); 및 상기 승강부(20)로부터 상기 지지 플레이트(50)까지 연장되어 고정된 텔레스코픽 실린더(51)를 더 포함하고, 상기 제1,2교반 로드(33A,33B)는 상기 텔레스코픽 실린더(51)의 동작에 의해 안테나 형태로 신장 가능하며, 상기 제1로타리 교반부(400A)의 로타리 드럼(410)은 상기 지지 플레이트(50)를 회전 가능하게 관통 결합된 상기 제1연결부(430A)에 1 내지 1.5의 감속비를 가지며 결합되고, 상기 제2로타리 교반부(400B)의 로타리 드럼(410)은 상기 지지 플레이트(50)를 회전 가능하게 관통 결합된 상기 제2연결부(430B)에 1 내지 1.5의 감속비를 가지며 결합되며, 상기 제1로타리 교반부(400A)의 회전 방향과 상기 제2로타리 교반부(400B)의 회전 방향은 상호간 반대이며, 상기 로타리 드럼(410)은 상기 제1,2연결부(430A,430B)의 치차 일측에 결합되도록 형성된 제1측부 치차를 갖는 제1회전체(411); 상기 제1회전체(411)에 결합되어 일측으로 연장되고 상기 제1,2연결부(430A,430B)의 치차 일측에 결합되지 않고 이격된 연결 샤프트(413); 상기 제1회전체(411)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제1고정체(414); 상기 연결 샤프트(413)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제2고정체(415); 상기 제1회전체(411)로부터 외측으로 연장되고 상기 제1고정체(414)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제1외측 회전체(416); 상기 연결 샤프트(413)로부터 외측으로 연장되고 상기 제2고정체(415)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제2외측 회전체(417); 상기 제1외측 회전체(416)에 결합된 다수의 제1교반 팁(418); 및 상기 제2외측 회전체(417)에 결합된 다수의 제2교반 팁(419)을 포함할 수 있다.
상기 제1,2연결부(430A,430B) 각각은 제1,2교반 로드(33A,33B)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 상기 연결 소켓(431)에 결합되고 상기 지지 플레이트(50)를 관통하여 상기 제1회전체(411)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 상기 연결 소켓(431)과 상기 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치는 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부(10); 상기 리더부(10)에 승강 가능하게 설치된 승강부(20); 상기 승강부(20)에 결합된 오거 머신(31)과, 상기 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 상기 기어 박스(32)에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)로 이루어진 구동부(30); 상기 구동부(30)의 교반 로드(33)에 연결부(430)를 통해 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼(410)과, 상기 로타리 드럼(410)의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁(418,419)으로 이루어진 로타리 교반부(400)를 포함하고, 상기 교반 로드(33) 및 상기 연결부(430)에는 수직 방향의 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고, 상기 로타리 드럼(410)에는 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된 수평 방향의 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 형성된다.
상기 로타리 드럼(410)은 상기 연결부(430)의 치차 일측에 결합되도록 형성된 제1측부 치차를 갖는 제1회전체(411); 상기 제1회전체(411)에 결합되어 일측으로 연장되고 상기 연결부(430)의 치차 일측에 결합되지 않고 이격된 연결 샤프트(413); 상기 제1회전체(411)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제1고정체(414); 상기 연결 샤프트(413)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제2고정체(415); 상기 제1회전체(411)로부터 외측으로 연장되고 상기 제1고정체(414)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제1외측 회전체(416); 상기 연결 샤프트(413)로부터 외측으로 연장되고 상기 제2고정체(415)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제2외측 회전체(417); 상기 제1외측 회전체(416)에 결합된 다수의 제1교반 팁(418); 및 상기 제2외측 회전체(417)에 결합된 다수의 제2교반 팁(419)을 포함하고, 상기 연결부(430)는 상기 교반 로드(33)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 상기 연결 소켓(431)에 결합되고 상기 제1회전체(411)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 상기 연결 소켓(431)과 상기 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함하고, 상기 연결 구동축(432)에 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고, 상기 제1회전체(411), 상기 제1외측 회전체(416), 상기 연결 샤프트(413) 및 상기 제2외측 회전체(417)에 상기 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 형성된다.
상기 연결 샤프트(413)는 상기 수평 슬러리 주입 통로(P2)에 수직 방향으로 연결된 적어도 하나의 수직 통로(P3)를 더 포함하고, 상기 연결 샤프트(413)의 외주연에 상기 수직 통로(P3)를 감싸도록 결합된 스위벨 조인트(440)를 더 포함하며, 상기 스위벨 조인트(440)는 상기 연결 구동축(432)의 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치는 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부(10); 상기 리더부(10)에 승강 가능하게 설치된 승강부(20); 상기 승강부(20)에 결합된 오거 머신(31)과, 상기 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 상기 기어 박스(32)에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)로 이루어진 구동부(30); 상기 구동부(30)의 교반 로드(33)에 연결부(430)를 통해 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼(510)과, 상기 로타리 드럼(510)의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁(418,419)으로 이루어진 로타리 교반부(500)를 포함하고, 상기 교반 로드(33) 및 상기 연결부(430)에는 수직 방향의 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고, 상기 로타리 드럼(510)은 상기 연결부(430)의 치차 일측에 결합되도록 형성된 제1측부 치차를 갖는 제1회전체(511); 상기 연결부(430)의 치차 타측에 결합되도록 형성된 제2측부 치차를 갖는 제2회전체(512); 상기 제1회전체(511) 및 상기 제2회전체(512)가 각각 결합되어 독립적으로 회전되도록 하는 연결 샤프트(513); 상기 제1회전체(511)에 내측 베어링(520)을 통해 결합된 제1고정체(514); 상기 제2회전체(512)에 내측 베어링(520)을 통해 결합된 제2고정체(515); 상기 제1회전체(511)로부터 외측으로 연장되고 상기 제1고정체(514)에 외측 베어링(521)을 통해 결합된 제1외측 회전체(516); 상기 제2회전체(512)로부터 외측으로 연장되고 상기 제2고정체(515)에 외측 베어링(521)을 통해 결합된 제2외측 회전체(517); 상기 제1외측 회전체(516)에 결합된 다수의 제1교반 팁; 및 상기 제2외측 회전체(517)에 결합된 다수의 제2교반 팁을 포함하고, 상기 연결부(430)는 상기 교반 로드(33)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 상기 연결 소켓(431)에 결합되고 상기 제1,2회전체(511,512)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 상기 연결 소켓(431)과 상기 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함하며, 상기 연결 구동축(432)에 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고, 상기 연결 샤프트(513)는 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된 적어도 하나의 수직 통로(P3)를 더 포함하고, 상기 연결 샤프트(513)의 외주연에 상기 수직 통로(P3)를 감싸도록 결합된 스위벨 조인트(440)를 더 포함하며, 상기 스위벨 조인트(440)는 상기 연결 구동축(432)의 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된다.
상기 스위벨 조인트(440)는 하부로 연장된 하부 연장부(445)와, 상기 하부 연장부(445)에 연결되어 상기 로타리 드럼(510)의 하단 외측까지 연장된 하단 돌출부(446)를 포함하고, 상기 하부 연장부(445)에는 상기 수직 통로(P3)와 연결된 수직 통로(P2)가 형성되고, 상기 하단 돌출부(446)에는 상기 수직 통로(P2)와 연결된 수평 슬러리 주입 통로(P4)가 형성된다.
본 발명의 실시예는 원지반에 다수의 사각 개량체를 조성함으로써, 다수의 개량체 사이에 원지반이 잔존하지 않도록 하여, 전체 개량체의 강도를 향상시킬 수 있는 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공한다. 일례로, 교반 로드의 회전축 방향과 교반 팁의 회전축 방향이 상호간 직교하도록 하되, 교반 팁 또는 교반 날개의 회전축 방향이 지면에 대하여 수평 방향이 되도록 함으로써, 원지반에 사각 형태의 개량체가 조성되도록 하고, 이에 따라 다수의 개량체 사이에 원지반이 존재하지 않도록 하여 전체 개량의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 지반 개량용 슬러리를 로타리 드럼을 통해 수평 방향으로 분사되도록 하거나 로타리 드럼의 하부 방향으로 분사되도록 함으로써, 지반과 슬러리 사이의 혼합 효율이 우수한 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치의 신장전 상태를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치의 신장후 상태를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치 중에서 로타리 교반부의 구조를 도시한 단면도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치 중에서 로타리 교반부의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치 중에서 로타리 교반부의 구조를 도시한 단면도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치 중에서 로타리 교반부의 구조를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 명세서에서 교반 장치가 주로 해상 공사용 바지선에 장착된 것으로 설명되어 있으나, 이는 육상 공사용 크레인 등에 설치될 수 있음은 당연하다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)의 신장전 상태를 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)는 리더부(10), 승강부(20), 구동부(30) 및 로타리 교반부(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 로타리 교반부(400)는 제1,2연결부(430A,430B)를 포함하는 연결부(430)에 의해 구동부(30)에 연결될 수 있다.
리더부(10)는, 일례로, 한정하는 것은 아니지만, 선박(2)의 끝단에 상부를 향하여 수직 방향으로 연장된 형태일 수 있다. 리더부(10)는, 일례로, 한정하는 것은 아니지만, 다수의 유압 실린더(3)로 고정됨으로써, 수직 각도 및 수평 각도 등이 조절될 수 있다. 또한, 리더부(10)에는 승강부(20)가 승강될 수 있도록 리더부(10)를 따라 수직 방향으로 결합된 레일(11)을 포함할 수 있다.
승강부(20)는 리더부(10)에 승강 가능하게 설치될 수 있다. 승강부(20)는, 일례로, 한정하는 것은 아니지만, 레일 결합 방식, 랙 결합 방식으로 리더부(10)에 설치되어 승강될 수 있다. 일례로, 승강부(20)는 레일(11)에 결합되어 슬라이딩되는 레일 결합부(21)를 포함할 수 있다. 또한, 승강부(20)는 자체적으로 전동 모터를 구비하여 모터 구동 방식으로 리더부(10)를 따라 승강되거나, 또는 윈치 모터(미도시) 및 윈치 와이어(4)에 결합되어 윈치 방식으로 리더부(10)를 따라 승강될 수 있다.
구동부(30)는 승강부(20)에 결합된 한쌍의 오거 머신(31)과, 각각의 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 기어 박스(32)에 각각 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)를 포함할 수 있다. 오거 머신(31)은 교반 로드(33)에 회전력을 제공하며, 실질적으로 기어 박스(32)에 의해 회전수가 감속될 수 있다.
더불어, 리더부(10)의 대략 하단에는 상술한 교반 로드(33) 및 하기할 텔레스코픽 실린더(51)가 관통되어 지나가고 또한 클램할 수 있는 로드 클램프(34)가 더 결합될 수 있다. 이러한 로드 클램프(34) 역시 승강부(20)와 마찬가지 방식으로 리더부(10)를 따라 승강될 수 있다.
로타리 교반부(400)는 수평 방향으로 연장된 로타리 드럼(410)과, 그 표면에 결합된 다수의 교반 팁(418,419)을 포함할 수 있다. 로타리 드럼(410)은 구동부(30)의 교반 로드(33)에 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전할 수 있다. 즉, 로타리 드럼(410)은 교반 로드(33)의 수직 방향 회전축을 수평 방향 회전축으로 변경하도록 하고, 이에 따라 종래와 다르게 지면에 대하여 수직 방향으로 회전하는게 아니라 지면에 대하여 수평 방향으로 회전한다. 물론, 로타리 드럼(410)의 이러한 회전에 따라 다수의 교반 팁(418,419) 역시 수평 방향으로 회전하며 원지반의 교반을 하게 된다. 따라서, 종래와 다르게 원주형 개량체가 아닌 사각형 개량체가 형성될 수 있다. 이러한 로타리 교반부(400)의 구조는 아래에서 다시 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 교반 로드(33)는 제1교반 로드 및 제2교반 로드를 포함할 수 있고, 이에 연결된 로타리 교반부(400) 역시 제1로타리 교반부 및 제2로타리 교반부를 포함할 수 있다. 더불어, 제1교반 로드(33)는 제1로타리 교반부(400)에 결합되어 제1로타리 교반부(400)가 수평 방향으로 회전되도록 하고, 제2교반 로드(33)는 제2로타리 교반부(400)에 결합되어 제2로타리 교반부(400)가 수평 방향으로 회전되도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1,2교반 로드(33)의 구조는 상호간 동일할 수 있고 또한 제1,2로타리 교반부(400)의 구조 역시 상호간 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)는 제1교반 로드(33A) 및 제2교반 로드(33B)를 로타리 교반부(400)에 연결하는 연결부(430)가 회전 가능하게 관통 결합된 지지 플레이트(50)와, 승강부(20)로부터 지지 플레이트(50)까지 연장된 텔레스코픽 실린더(51)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1교반 로드(33A)는 제1연결부(430A)를 통해 제1로타리 교반부(400A)에 연결되고, 제2교반 로드(33B)는 제2연결부(430B)를 통해 제2로타리 교반부(400B)에 연결된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)의 신장후 상태를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)는 교반 심도에 따라 제1,2교반 로드(33A,33B) 및 텔레스코픽 실린더(51)가 신장될 수 있다. 이를 위해 제1,2교반 로드(33A,33B)는 각각 제1로드, 제2로드 및 제3로드를 포함할 수 있으며, 이는 대략 안테나 형태로 신장되거나 신축될 수 있다. 이와 같이 하여, 승강부(20)와 지지 플레이트(50)의 사이에 설치된 텔레스코픽 실린더(51)의 동작으로 인해, 제1,2교반 로드(33A,33B)는 안테나 형태로 신장 또는 신축될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1) 중에서 로타리 교반부(400)의 구조를 도시한 단면도 및 측면도이다. 여기서, 로타리 교반부(400)는 제1로타리 교반부(400A) 및 제2로타리 교반부(400B)를 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1) 중에서 로타리 교반부(400A,400B)는 교반 로드(33A,33B)의 수직 방향 회전축을 수평방향 회전축으로 변경하는 로타리 드럼(410)을 각각 포함할 수 있다.
여기서, 제1로타리 교반부(400A)의 로타리 드럼(410)은 제1연결부(430A)에 1 내지 1.5의 감속비를 가지며 결합되고, 상기 제2로타리 교반부(400B)의 로타리 드럼(410)은 제2연결부(430B)에 1 내지 1.5의 감속비를 가지며 결합되며, 제1로타리 교반부(400A)의 회전 방향과 제2로타리 교반부(400B)의 회전 방향은 상호간 반대일 수 있다.
더불어, 제1,2연결부(430A,430B) 각각은 제1,2교반 로드(33A,33B)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 연결 소켓(431)에 결합되고 지지 플레이트(50)를 관통하여 하기할 제1회전체(411)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 연결 소켓(431)과 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함할 수 있다. 또한, 커플러(433)는 상부의 연결 소켓(431)으로부터 결합되는 상부 커플러(433a)와 하부의 연결 구동축(432)으로부터 결합되는 하부 커플러(433b)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 커플러(433)는 볼트/넛트에 의해 상호간 고정될 수 있다. 또한, 연결 구동축(432)의 용이한 회전을 위해 그 외주연에 베어링이 결합될 수 있다.
한편, 로타리 드럼(410)은 제1회전체(411), 연결 샤프트(413), 제1고정체(414), 제2고정체(415), 제1외측 회전체(416), 제2외측 회전체(417), 제1교반 팁(418) 및 제2교반 팁(419)을 포함할 수 있다.
제1회전체(411)는 수평 방향 회전축을 가지며 이에 따라 대체로 수평 방향의 길이를 가질 수 있다. 이러한 제1회전체(411)는 수직 방향의 회전축을 갖는 연결 구동축(432)의 하단에 형성된 치차의 일측에 결합될 수 있도록 형성된 제1측부 치차를 포함할 수 있다. 즉, 수평 방향의 길이를 갖는 제1회전체(411)는 수직 방향의 길이를 갖는 교반 로드(33)에 치차 결합(기어 결합)됨으로써, 수직 방향의 회전축을 수평 방향의 회전축으로 변경할 수 있다.
여기서, 연결 구동축(432)과 제1회전체(411) 사이의 감속비는 상술한 바와 같이 대략 1 내지 대략 1.5일 수 있다. 따라서, 연결 구동축(432)에 연결된 교반 로드(33)의 회전 속도와 제1회전체(411)(즉, 로타리 드럼(410))의 회전 속도는 거의 유사하며, 이에 따라 종래와 유사한 시공 속도로 교반 작업을 수행할 수 있다. 다르게 설명하면, 본 발명에서는 종래와 유사한 시공 속도를 얻기 위해 복잡한 감속 장치나 추가적인 구조물을 채택하지 않고, 교반 로드(33)에 연결된 연결 구동축(432)을 제1회전체(411)에 그대로 기어 결합하여 사용함으로써, 저비용으로 사각 개량체를 형성하도록 한다.
연결 샤프트(413)는 제1회전체(411)에 결합되어 수평 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 연결 샤프트(413)는 수평 방향으로 연장된 길이를 가지며, 또한 제1회전체(411)와 함께 수평 방향으로 회전될 수 있다.
제1고정체(414)는 제1회전체(411)의 외측에 내측 베어링(420)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제1고정체(414)는 제1회전체(411)의 회전에도 불구하고 회전되지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.
제2고정체(415)는 제2연결 샤프트(413)의 외측에 내측 베어링(420)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제2고정체(415)는 연결 샤프트(413)의 회전에도 불구하고, 회전되지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.
제1외측 회전체(416)는 제1회전체(411)에 고정된 동시에 외측 수평 방향 및 수직 방향으로 연장되고, 제1고정체(414)에 외측 베어링(421)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제1외측 회전체(416)는 제1회전체(411)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다.
제2외측 회전체(417)는 연결 샤프트(413)에 고정된 동시에 외측 수평 방향 및 수직 방향으로 연장되고, 제2고정체(415)에 외측 베어링(421)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제2외측 회전체(417)는 연결 샤프트(413)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 즉, 제1외측 회전체(416) 및 제2외측 회전체(417)는 함께 동일 방향으로 회전할 수 있다.
제1교반 팁(418)은 다수가 구비되며, 이는 제1외측 회전체(416)에 배열될 수 있다. 또한, 제2교반 팁(419) 역시 다수가 구비되며, 이는 제2외측 회전체(417)에 배열될 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 제1,2교반팁(418,419)을 갖는 일측의 로타리 교반부(400)는 타측의 로타리 교반부(400)와 동일할 수 있다. 즉, 한쌍의 로타리 교반부(400)는 상호간 동일한 구조를 포함할 수 있다. 여기서, 한쌍의 로타리 교반부(400)는 상호간 근접 또는 접촉하여 형성됨으로써, 한쌍의 로타리 교반부(400)에 의해 형성되는 한쌍의 사각 개량체 역시 상호간 접촉하여 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)는 원지반에 다수의 사각 개량체를 조성할 수 있음으로써, 다수의 개량체 사이에 원지반이 잔존하지 않도록 하여, 전체 개량체의 강도를 향상시킬 수 있도록 한다. 즉, 교반 로드(33)의 회전축 방향과 교반 팁(418,419)의 회전축 방향이 상호간 직교하도록 하되, 교반 팁(418,419)의 회전축 방향이 지면에 대하여 수평 방향이 되도록 함으로써, 원지반에 사각 형태의 개량체가 조성되도록 하고, 이에 따라 다수의 개량체 사이에 원지반이 존재하지 않도록 하여 전체 개량의 강도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1) 중에서 로타리 교반부(500)의 구조를 도시한 단면도이다. 이러한 로타리 교반부(500)의 구조는 상술한 로타리 교반부(400)의 구조와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1) 중에서 로타리 교반부(500)는 교반 로드(33)의 수직 방향 회전축을 수평방향 회전축으로 변경하는 로타리 드럼(510)을 포함할 수 있다. 로타리 드럼(510)은 제1회전체(511), 제2회전체(512), 연결 샤프트(513), 제1고정체(514), 제2고정체(515), 제1외측 회전체(516), 제2외측 회전체(517), 제1교반 팁(미도시) 및 제2교반 팁(미도시)을 포함할 수 있다.
제1회전체(511)는 수평 방향 회전축을 가지며 이에 따라 대체로 수평 방향의 길이를 가질 수 있다. 이러한 제1회전체(511)는 수직 방향의 회전축을 갖는 교반 로드(33)에 연결된 연결 구동축(432)의 하단에 형성된 치차의 일측에 결합될 수 있도록 형성된 제1측부 치차를 포함할 수 있다. 즉, 수평 방향의 길이를 갖는 제1회전체(511)는 수직 방향의 길이를 갖는 연결 구동축(432)에 치차 결합됨으로써, 수직 방향의 회전축을 수평 방향의 회전축으로 변경할 수 있다.
제2회전체(512) 역시 수평 방향 회전축을 가지며 이에 따라 대체로 수평 방향의 길이를 가질 수 있다. 이러한 제2회전체(512)는 수직 방향의 회전축을 갖는 연결 구동축(432)의 하단에 형성된 치차의 타측에 결합될 수 있도록 형성된 제2측부 치차를 포함할 수 있다. 즉, 수평 방향의 길이를 갖는 제2회전체(512)는 수직 방향의 길이를 갖는 연결 구동축(432)에 치차 결합됨으로써, 수직 방향의 회전축을 수평 방향의 회전축으로 변경할 수 있다.
연결 샤프트(513)는 제1회전체(511) 및 제2회전체(512)에 각각 결합되어 수평 방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 연결 샤프트(513)의 일측에는 제1회전체(511)가 회전 가능하게 결합되고, 또한 연결 샤프트(513)의 타측에는 제2회전체(512)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 연결 샤프트(513)는, 일례로, 한정하는 것은 아니지만, 제1,2회전체(511,512)가 결합되는 영역에 형성된 부싱 또는 베어링을 포함할 수 있다.
제1고정체(514)는 제1회전체(511)의 외측에 내측 베어링(520)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제1고정체(514)는 제1회전체(511)의 회전에도 불구하고 회전되지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.
제2고정체(515)는 제2회전체(512)의 외측에 내측 베어링(520)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제2고정체(515)는 제2회전체(512)의 회전에도 불구하고, 회전되지 않고 고정된 상태를 유지할 수 있다.
제1외측 회전체(516)는 제1회전체(511)에 고정된 동시에 외측 수평 방향 및 수직 방향으로 연장되고, 제1고정체(514)에 외측 베어링(521)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제1외측 회전체(516)는 제1회전체(511)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다.
제2외측 회전체(517)는 제2회전체(512)에 고정된 동시에 외측 수평 방향 및 수직 방향으로 연장되고, 제2고정체(515)에 외측 베어링(521)을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 제2외측 회전체(517)는 제1회전체(511)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 따라서, 교반 로드(33)가 어느 한 방향으로 회전할 때, 제1외측 회전체(516) 및 제2외측 회전체(517)는 상호간 반대 방향으로 회전할 수 있다.
제1교반 팁은 다수가 구비되며, 이는 제1외측 회전체(516)에 배열될 수 있다. 또한, 제2교반 팁 역시 다수가 구비되며, 이는 제2외측 회전체(517)에 배열될 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 제1,2교반팁을 갖는 일측의 로타리 교반부(500)는 타측의 로타리 교반부(500)와 동일할 수 있다. 즉, 한쌍의 로타리 교반부(500)는 상호간 동일한 구조를 포함할 수 있다. 여기서, 한쌍의 로타리 교반부(500)는 상호간 근접 또는 접촉하여 형성됨으로써, 한쌍의 로타리 교반부(500)에 의해 형성되는 한쌍의 사각 개량체 역시 상호간 접촉하여 형성될 수 있다. 더욱이, 제1로타리 교반부(500)의 제1외측 회전체(517) 및 제2외측 회전체(518), 그리고 제2로타리 교반부(500)의 제1외측 회전체(517) 및 제2외측 회전체(518)가 상호간 반대 방향으로 회전함으로써 교반 효율이 더욱 향상될 수 있다. 더욱이, 제1로타리 교반부(500)의 제1외측 회전체(517)와 제2로타리 교반부(500)의 제1외측 회전체(517)가 상호간 반대 방향으로 회전하고, 또한 제1로타리 교반부(500)의 제2외측 회전체(518)와 제2로타리 교반부(500)의 제2외측 회전체(518)가 상호간 반대 방향으로 회전함으로써, 교반 효율이 더욱 향상될 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)는 원지반에 다수의 사각 개량체를 조성할 수 있음으로써, 다수의 개량체 사이에 원지반이 잔존하지 않도록 하여, 전체 개량체의 강도를 향상시킬 수 있도록 한다. 즉, 교반 로드의 회전축 방향과 교반 팁의 회전축 방향이 상호간 직교하도록 하되, 교반 팁의 회전축 방향이 지면에 대하여 수평 방향이 되도록 함으로써, 원지반에 사각 형태의 개량체가 조성되도록 하고, 이에 따라 다수의 개량체 사이에 원지반이 존재하지 않도록 하여 전체 개량의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치(1)는 교반 로드에 로타리 교반부가 간단한 기계적/기구적 구조로 결합됨으로써, 교반 로드 및 로타리 교반부가 그대로 바닷물에 들어가서 동작한다고 하여도 고장의 염려가 없다. 특히, 교반 로드 및 로타리 교반부를 구동하는 구동부가 바닷물의 외측에 설치됨으로써, 구동부의 고장 염려가 없다. 다르게 설명하면, 이러한 기계적/기구적 구조를 채택하지 않고, 유압 모터 및/또는 감속 기어등을 채택할 경우, 장치 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 바닷물에 이러한 구동부가 잠기었을 경우 고장 또는 손상되기 쉬었으나, 본 발명에서는 이러한 문제가 발생하지 않는다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치 중에서 로타리 교반부의 구조를 도시한 단면도 및 측면도이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치는 교반 로드(33) 및 연결부(430)에 일련의 수직 방향의 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 관통 형성되고, 또한 로타리 드럼(410)에 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 스위벨(440)을 통해 연결된 수평 방향의 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 관통 형성될 수 있다. 이러한 슬러리 주입 통로를 제외한 나머지 구조는 상술한 구조와 유사하거나 동일할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 교반 로드(33)에 연결된 연결부(430) 중에서 연결 구동축(432)에 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성될 수 있다. 또한, 제1회전체(411), 제1외측 회전체(416), 연결 샤프트(413) 및 제2외측 회전체(417)에 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 형성될 수 있다.
여기서, 연결 샤프트(413)는 수평 슬러리 주입 통로(P2)에 수직 방향으로 연결된 적어도 하나의 수직 통로(P3)를 더 포함할 수 있다. 스위벨 조인트(440)가 연결 샤프트(413)의 외주연에서 수직 통로(P3)를 감싸도록 결합될 수 있으며, 스위벨 조인트(440)는 연결 구동축(432)의 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결될 수 있다. 즉, 스위벨 조인트(440)는 회전하는 연결 구동축(432) 및 회전하는 연결 샤프트(413)을 상호간 연결하는 동시에 수직 슬러리 주입 통로(P1) 및 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 수직 통로(P3)를 통해 상호간 연결되되도록 함으로써, 결국 지반 개량용 슬러리는 수직 슬러리 주입 통로(P1), 수직 통로(P3) 및 수평 슬러리 주입 통로(P2)를 통해 로타리 교반부(400)의 수평 방향 외측으로 분사될 수 있다. 다르게 설명하면, 슬러리는 연결 샤프트(413)를 통해 양측의 제1외측 회전체(416) 및 제2외측 회전체(417)의 외측 수평 방향으로 각각 분사될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 지반 개량용 슬러리를 로타리 드럼을 통해 수평 방향으로 분사되도록 함으로써, 지반과 슬러리 사이의 혼합 효율이 우수한 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치 중에서 로타리 교반부의 구조를 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치는 연결 구동축(432)에 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고, 연결 샤프트(513)는 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된 적어도 하나의 수직 통로(P3)를 더 포함할 수 있다. 또한, 스위벨 조인트(440)가 연결 샤프트(513)의 외주연에 수직 통로(P3)를 감싸도록 결합될 수 있고, 스위벨 조인트(440)는 연결 구동축(432)의 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결될 수 있다.
여기서, 스위벨 조인트(440)는 하부로 연장된 하부 연장부(445)와, 하부 연장부(445)에 연결되어 로타리 드럼(510)의 하단 외측까지 연장된 하단 돌출부(446)를 더 포함할 수 있다. 또한, 하부 연장부(445)에는 수직 통로(P3)와 연결된 수직 통로(P2)가 더 형성되고, 하단 돌출부(446)에는 수직 통로(P2)와 연결된 수평 슬러리 주입 통로(P4)가 더 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 스위벨 조인트(440)는 회전하는 연결 구동축(432)을 연결 샤프트(513)에 연결하는 동시에, 통로들(P1 내지 P4)이 모두 상호간 연결되도록 한다. 여기서, 스위벨 조인트 대신 상술한 기능을 수행하는 다른 구조물이 이용될 수도 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예는 지반 개량용 슬러리를 로타리 드럼을 통해 로타리 드럼의 하부 방향으로 분사되도록 함으로써, 지반과 슬러리 사이의 혼합 효율이 우수한 로타리 타입 심층 교반 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로타리 타입 심층 교반 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1; 로타리 타입 심층 교반 장치
2; 선박 3; 유압 실린더
10; 리더부 11; 레일
20; 승강부 21; 레일 결합부
30; 구동부 31; 오거 머신
32; 기어 박스 33; 교반 로드
34; 로드 클램프 400; 로타리 교반부
410; 로타리 드럼 411; 제1회전체
413; 연결 샤프트 414; 제1고정체
415; 제2고정체 416; 제1외측 회전체
417; 제2외측 회전체 418; 제1교반 팁
419; 제2교반 팁 420; 내측 베어링
421; 외측 베어링 50; 지지 플레이트
51; 텔레스코픽 실린더

Claims (7)

  1. 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부(10);
    상기 리더부(10)에 승강 가능하게 설치된 승강부(20);
    상기 승강부(20)에 결합된 오거 머신(31)과, 상기 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 상기 기어 박스(32)에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)로 이루어진 구동부(30);
    상기 구동부(30)의 회전하는 교반 로드(33)에 직접 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼(410)과, 상기 로타리 드럼(410)의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁(418,419)으로 이루어진 로타리 교반부(400)를 포함하고,
    상기 교반 로드(33)는 제1교반 로드(33A) 및 제2교반 로드(33B)를 포함하며, 상기 로타리 교반부(400)는 제1로타리 교반부(400A) 및 제2로타리 교반부(400B)를 포함하고, 상기 제1교반 로드(33A)는 제1연결부(430A)를 통하여 상기 제1로타리 교반부(400A)에 결합되어 상기 제1로타리 교반부(400A)를 수평 방향으로 회전시키고, 상기 제2교반 로드(33B)는 제2연결부(430B)를 통하여 제2로타리 교반부(400B)에 결합되어 상기 제2로타리 교반부(400B)를 수평 방향으로 회전시키며,
    상기 제1연결부(430A) 및 상기 제2연결부(430B)가 회전 가능하게 관통 결합된 지지 플레이트(50); 및 상기 승강부(20)로부터 상기 지지 플레이트(50)까지 연장되어 고정된 텔레스코픽 실린더(51)를 더 포함하고, 상기 제1,2교반 로드(33A,33B)는 상기 텔레스코픽 실린더(51)의 동작에 의해 안테나 형태로 신장 가능하며,
    상기 제1로타리 교반부(400A)의 로타리 드럼(410)은 상기 지지 플레이트(50)를 회전 가능하게 관통 결합된 상기 제1연결부(430A)에 1 내지 1.5의 감속비를 가지며 결합되고, 상기 제2로타리 교반부(400B)의 로타리 드럼(410)은 상기 지지 플레이트(50)를 회전 가능하게 관통 결합된 상기 제2연결부(430B)에 1 내지 1.5의 감속비를 가지며 결합되며, 상기 제1로타리 교반부(400A)의 회전 방향과 상기 제2로타리 교반부(400B)의 회전 방향은 상호간 반대이며,
    상기 로타리 드럼(410)은
    상기 제1,2연결부(430A,430B)의 치차 일측에 결합되도록 형성된 제1측부 치차를 갖는 제1회전체(411);
    상기 제1회전체(411)에 결합되어 일측으로 연장되고 상기 제1,2연결부(430A,430B)의 치차 일측에 결합되지 않고 이격된 연결 샤프트(413);
    상기 제1회전체(411)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제1고정체(414);
    상기 연결 샤프트(413)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제2고정체(415);
    상기 제1회전체(411)로부터 외측으로 연장되고 상기 제1고정체(414)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제1외측 회전체(416);
    상기 연결 샤프트(413)로부터 외측으로 연장되고 상기 제2고정체(415)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제2외측 회전체(417);
    상기 제1외측 회전체(416)에 결합된 다수의 제1교반 팁(418); 및
    상기 제2외측 회전체(417)에 결합된 다수의 제2교반 팁(419)을 포함하는, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2연결부(430A,430B) 각각은 제1,2교반 로드(33A,33B)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 상기 연결 소켓(431)에 결합되고 상기 지지 플레이트(50)를 관통하여 상기 제1회전체(411)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 상기 연결 소켓(431)과 상기 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함하는, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).
  3. 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부(10);
    상기 리더부(10)에 승강 가능하게 설치된 승강부(20);
    상기 승강부(20)에 결합된 오거 머신(31)과, 상기 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 상기 기어 박스(32)에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)로 이루어진 구동부(30);
    상기 구동부(30)의 교반 로드(33)에 연결부(430)를 통해 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼(410)과, 상기 로타리 드럼(410)의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁(418,419)으로 이루어진 로타리 교반부(400)를 포함하고,
    상기 교반 로드(33) 및 상기 연결부(430)에는 수직 방향의 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고, 상기 로타리 드럼(410)에는 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된 수평 방향의 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 형성된, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로타리 드럼(410)은
    상기 연결부(430)의 치차 일측에 결합되도록 형성된 제1측부 치차를 갖는 제1회전체(411);
    상기 제1회전체(411)에 결합되어 일측으로 연장되고 상기 연결부(430)의 치차 일측에 결합되지 않고 이격된 연결 샤프트(413);
    상기 제1회전체(411)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제1고정체(414);
    상기 연결 샤프트(413)에 내측 베어링(420)을 통해 결합된 제2고정체(415);
    상기 제1회전체(411)로부터 외측으로 연장되고 상기 제1고정체(414)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제1외측 회전체(416);
    상기 연결 샤프트(413)로부터 외측으로 연장되고 상기 제2고정체(415)에 외측 베어링(421)을 통해 결합된 제2외측 회전체(417);
    상기 제1외측 회전체(416)에 결합된 다수의 제1교반 팁(418); 및
    상기 제2외측 회전체(417)에 결합된 다수의 제2교반 팁(419)을 포함하고,
    상기 연결부(430)는 상기 교반 로드(33)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 상기 연결 소켓(431)에 결합되고 상기 제1회전체(411)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 상기 연결 소켓(431)과 상기 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함하고,
    상기 연결 구동축(432)에 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고,
    상기 제1회전체(411), 상기 제1외측 회전체(416), 상기 연결 샤프트(413) 및 상기 제2외측 회전체(417)에 상기 수평 슬러리 주입 통로(P2)가 형성된, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결 샤프트(413)는 상기 수평 슬러리 주입 통로(P2)에 수직 방향으로 연결된 적어도 하나의 수직 통로(P3)를 더 포함하고,
    상기 연결 샤프트(413)의 외주연에 상기 수직 통로(P3)를 감싸도록 결합된 스위벨 조인트(440)를 더 포함하며,
    상기 스위벨 조인트(440)는 상기 연결 구동축(432)의 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).
  6. 끝단에 상부를 향하여 연장 설치된 리더부(10);
    상기 리더부(10)에 승강 가능하게 설치된 승강부(20);
    상기 승강부(20)에 결합된 오거 머신(31)과, 상기 오거 머신(31)에 결합된 기어 박스(32)와, 상기 기어 박스(32)에 결합되어 심층 교반을 위해 수직 방향의 회전축을 가지며 회전하는 교반 로드(33)로 이루어진 구동부(30);
    상기 구동부(30)의 교반 로드(33)에 연결부(430)를 통해 결합되어 수평 방향의 회전축을 가지며 회전하는 로타리 드럼(510)과, 상기 로타리 드럼(510)의 표면에 장착되어 교반을 수행하는 다수의 교반 팁(418,419)으로 이루어진 로타리 교반부(500)를 포함하고,
    상기 교반 로드(33) 및 상기 연결부(430)에는 수직 방향의 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고,
    상기 로타리 드럼(510)은
    상기 연결부(430)의 치차 일측에 결합되도록 형성된 제1측부 치차를 갖는 제1회전체(511);
    상기 연결부(430)의 치차 타측에 결합되도록 형성된 제2측부 치차를 갖는 제2회전체(512);
    상기 제1회전체(511) 및 상기 제2회전체(512)가 각각 결합되어 독립적으로 회전되도록 하는 연결 샤프트(513);
    상기 제1회전체(511)에 내측 베어링(520)을 통해 결합된 제1고정체(514);
    상기 제2회전체(512)에 내측 베어링(520)을 통해 결합된 제2고정체(515);
    상기 제1회전체(511)로부터 외측으로 연장되고 상기 제1고정체(514)에 외측 베어링(521)을 통해 결합된 제1외측 회전체(516);
    상기 제2회전체(512)로부터 외측으로 연장되고 상기 제2고정체(515)에 외측 베어링(521)을 통해 결합된 제2외측 회전체(517);
    상기 제1외측 회전체(516)에 결합된 다수의 제1교반 팁; 및
    상기 제2외측 회전체(517)에 결합된 다수의 제2교반 팁을 포함하고,
    상기 연결부(430)는 상기 교반 로드(33)가 결합되는 연결 소켓(431)과, 상기 연결 소켓(431)에 결합되고 상기 제1,2회전체(511,512)에 치차 결합된 연결 구동축(432)과, 상기 연결 소켓(431)과 상기 연결 구동축(432)을 커플링하는 커플러(433)를 포함하며,
    상기 연결 구동축(432)에 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)가 형성되고,
    상기 연결 샤프트(513)는 상기 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된 적어도 하나의 수직 통로(P3)를 더 포함하고,
    상기 연결 샤프트(513)의 외주연에 상기 수직 통로(P3)를 감싸도록 결합된 스위벨 조인트(440)를 더 포함하며,
    상기 스위벨 조인트(440)는 상기 연결 구동축(432)의 수직 슬러리 주입 통로(P1)에 연결된, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위벨 조인트(440)는 하부로 연장된 하부 연장부(445)와, 상기 하부 연장부(445)에 연결되어 상기 로타리 드럼(510)의 하단 외측까지 연장된 하단 돌출부(446)를 포함하고, 상기 하부 연장부(445)에는 상기 수직 통로(P3)와 연결된 수직 통로(P2)가 형성되고, 상기 하단 돌출부(446)에는 상기 수직 통로(P2)와 연결된 수평 슬러리 주입 통로(P4)가 형성된, 로타리 타입 심층 교반 장치(100).

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KR102531565B1 (ko) 2022-05-02 2023-05-15 (주)씨엘지오텍 수직 회전하는 회전드럼이 구비된 지반 보강 교반 장치

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