KR20230173760A - 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치 - Google Patents

코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배수유로의 형성을 위한 요철구조가 형성된 코어재(11)와, 상기 코어재(11)의 외면을 감싸도록 장착되는 필터재(12)를 구비한 연약지반 개량용 배수재(10)의 제조장치에 관한 것으로서, 상기 요철구조를 갖는 광폭의 판 구조의 성형체(11a)를 성형하는 성형부(100); 상기 성형체(11a)를 컷팅하여 복수의 상기 코어재(11)를 형성하는 컷팅부(200); 상기 컷팅부(200)로부터 복수의 상기 코어재(11)를 인출하는 1차 인출롤러(310); 후속공정을 위한 복수의 상기 코어재(11)의 여유영역을 확보하기 위하여, 상기 1차 인출롤러(310)에 의해 인출된 복수의 상기 코어재(11)가 처짐 상태가 되도록 지지하는 지지부(501); 상기 지지부(501)를 통과한 상기 코어재(11)와 상기 필터재(12)를 결합하여 상기 배수재(10)를 형성하는 필터재 결합부(400); 상기 필터재 결합부(400)로부터 상기 배수재(10)를 인출하는 2차 인출롤러(320); 상기 코어재(11)의 여유영역의 파단을 방지하도록, 상기 코어재(11)의 여유영역의 장력을 센싱하고, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도를 조절하는 장력 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재의 제조장치를 제시함으로써, 일정한 품질의 배수재를 대규모로 제조할 수 있도록 한다.

Description

코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS FOR PREFABRICATED VERTICAL DRAIN HAVING TENSION CONTROLLER FOR CORE MEMBER}
본 발명은 건설 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치에 관한 것이다.
연약지반의 개량을 위해, 배수재(10)를 연약지반에 연직방향으로 매설하여, 지중 간극수의 외부 배출을 촉진하는 공법이 널리 사용되고 있다.
연약지반 개량용 배수재(10)(PREFABRICATED VERTICAL DRAIN)는, 배수유로의 형성을 위한 요철구조가 형성된 코어재(11)와, 코어재(11)의 외면을 감싸도록 장착되는 부직포 등의 필터재(12)에 의해 구성된다.(도 1)
이러한 배수재(10)를 이용한 연약지반 개량공법은 다음 공정에 의해 이루어진다.(도 2,3)
연약지반(1)의 표면에 장비의 통행성 확보를 위해, PET, PP 직포 등에 의한 분리용 매트(2)를 설치한다.
분리용 매트(2)의 상부에 모래, 자갈 등의 포설에 의한 배수층(3)을 형성한다.
연약지반(1)의 개량대상 심도까지 연직방향을 따라 배수재(10)를 매설한다.
상재하중의 재하를 위하여, 배수층(3)의 상부에 성토층(4)을 형성한다.
시간의 경과와 함께, 연약지반(1)의 지중 간극수는 배수재(10)를 통해 상향 이동하여 배수층(3)을 통해 횡방향으로 배출되고, 이와 함께 연약지반(1)의 압밀이 진행되면서 지반의 강도가 증대한다.
연약지반 개량공법은 대규모의 면적을 대상으로 이루어지므로, 연약지반 개량용 배수재(10) 또한 다량이 소요된다.
또한 배수재(10)는 배수유로의 형성을 위한 요철구조가 안정적으로 형성되어야 하고, 그렇지 않은 경우 막힘현상이 발생함에 따라 연직배수로의 기능을 상실하게 된다.
종래에는 일정한 품질의 배수재(10)를 대규모로 제조할 수 있는 장치가 개발되어 있지 않아 문제로 지적되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 일정한 품질의 배수재를 대규모로 제조할 수 있도록 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 배수유로의 형성을 위한 요철구조가 형성된 코어재(11)와, 상기 코어재(11)의 외면을 감싸도록 장착되는 필터재(12)를 구비한 연약지반 개량용 배수재(10)의 제조장치로서, 상기 요철구조를 갖는 광폭의 판 구조의 성형체(11a)를 성형하는 성형부(100); 상기 성형체(11a)를 컷팅하여 복수의 상기 코어재(11)를 형성하는 컷팅부(200); 상기 컷팅부(200)로부터 복수의 상기 코어재(11)를 인출하는 1차 인출롤러(310); 후속공정을 위한 복수의 상기 코어재(11)의 여유영역을 확보하기 위하여, 상기 1차 인출롤러(310)에 의해 인출된 복수의 상기 코어재(11)가 처짐 상태가 되도록 지지하는 지지부(501); 상기 지지부(501)를 통과한 상기 코어재(11)와 상기 필터재(12)를 결합하여 상기 배수재(10)를 형성하는 필터재 결합부(400); 상기 필터재 결합부(400)로부터 상기 배수재(10)를 인출하는 2차 인출롤러(320); 상기 코어재(11)의 여유영역의 파단을 방지하도록, 상기 코어재(11)의 여유영역의 장력을 센싱하고, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도를 조절하는 장력 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재의 제조장치를 제시한다.
상기 지지부(501)는, 상기 1차 인출롤러(310) 및 2차 인출롤러(320)보다 높은 위치에 형성되고, 상기 코어재(11)의 여유영역은 상기 지지부(501)에서 상기 1차 인출롤러(310)를 향하여 하향 처짐 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 지지부(501)는, 인출된 복수의 상기 코어재(11)의 간격을 벌려 지지하는 것이 바람직하다.
상기 장력 제어부(500)는, 상기 코어재(11)의 여유영역의 상부에 위치하도록, 상기 지지부(501)에 설치된 센서 장착부(510); 상기 코어재(11)의 여유영역과의 연직방향 거리를 측정하도록, 상기 센서 장착부(510)에 장착된 거리 센서(520);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 장력 제어부(500)는, 상기 코어재(11)의 여유영역과 상기 거리 센서(520)의 거리가 가까워지는 경우, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 느려지도록 제어하고, 상기 코어재(11)의 여유영역과 상기 거리 센서(520)의 거리가 멀어지는 경우, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 빨라지도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 일정한 품질의 배수재를 대규모로 제조할 수 있도록 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치를 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 배수재의 사진.
도 2는 연약지반 개량공법이 적용된 현장의 사진.
도 3은 연약지반 개량공법의 공정도.
도 4는 배수재 제조장치의 개요에 관한 측면도.
도 5는 배수재 제조장치의 개요에 관한 평면도.
도 6은 성형부의 개요도.
도 7,8은 장력 제어부의 필요성에 관한 개요도.
도 9,10은 장력 제어부의 제1 실시예의 사용상태도.
도 11은 장력 제어부의 제2 실시예의 사용상태도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 4,5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로, 배수유로의 형성을 위한 요철구조가 형성된 코어재(11)와, 코어재(11)의 외면을 감싸도록 장착되는 필터재(12)를 구비한 연약지반 개량용 배수재(10)의 제조장치에 관한 것이다.
위 제조장치는 성형부(100), 컷팅부(200), 1차 인출롤러(310), 지지부(501), 필터재 결합부(400), 2차 인출롤러(320)를 포함하여 구성된다.
성형부(100)는 투입된 원료에 의해 요철구조를 갖는 광폭의 판 구조의 성형체(11a)를 형성하며, 원료 투입부(110), 원료 용융부(120), 압출부(130), 성형롤러부(140)를 포함하여 구성된다.(도 6)
원료 투입부(110)는 코어재(11)의 원료를 투입하는 구조이고, 원료 용융부(120)는 투입된 코어재(11)의 원료를 고온으로 용융하며, 압출부(130)는 용융된 원료를 판 구조의 성형체(11a)로 압출한다.
성형롤러부(140)는 표면에 코어재(11)의 요철구조에 대응하는 요철구조가 형성된 복수의 성형롤러(141,142,143)의 롤링 구동에 의해, 판 구조의 성형체(11a)에 요철구조를 형성함과 아울러 냉각한다.
컷팅부(200)는 광폭의 판 구조의 성형체(11a)를 컷팅하여 소폭의 판 구조인 복수의 코어재(11)를 형성한다.
1차 인출롤러(310)는 컷팅부(200)로부터 복수의 코어재(11)를 인출한다.
지지부(501)는 후속공정을 위한 복수의 코어재(11)의 여유영역을 확보하기 위하여, 1차 인출롤러(310)에 의해 인출된 복수의 코어재(11)가 처짐 상태가 되도록 지지한다.
구체적으로, 지지부(501)는 1차 인출롤러(310) 및 2차 인출롤러(320)보다 높은 위치에 형성되고, 코어재(11)의 여유영역은 지지부(501)에서 1차 인출롤러(310)를 향하여 하향 처짐 구조로 형성된다.
또한, 지지부(501)는 인출된 복수의 코어재(11)의 간격을 벌려 지지하므로, 후속공정을 위한 장비의 배치를 원활하게 한다.
필터재 결합부(400)는 1차 인출롤러(310)에 의해 인출된 코어재(11)와 필터재(12)를 초음파 융착 등에 의해 결합하여 배수재(10)를 형성한다.
2차 인출롤러(320)는 필터재 결합부(400)로부터 배수재(10)를 인출한다.
완성된 배수재(10)는 완제품 저장장치(600)에 저장되고, 3차 인출롤러(330)에 의해 인출되어 완제품 와인딩 장치(340)에 의해 와인딩된 후 출고된다.
한편, 성형부(100)의 공정의 속도와 필터재 결합부(400)의 공정(위 후속공정)의 속도는 상호 동일하기 어려우므로, 후속공정을 위한 복수의 코어재(11)의 여유영역을 확보하기 위하여, 1차 인출롤러(310)에 의해 인출된 복수의 코어재(11)는 지지부(501)에 의해 처짐 상태로 지지된다.
그런데, 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 과도하게 빠른 경우, 코어재(11)의 여유영역의 장력이 커지고(팽팽하게 되고), 그 장력이 코어재(11)의 강도를 초과하게 되면 코어재(11)의 파단이 발생한다.
이를 방지하기 위해서는, 코어재(11)의 여유영역의 장력이 어느 정도 이상 커지지 않도록, 2차 인출롤러(320)의 회전속도를 조절해야 하는데, 본 발명에 의한 제조장치의 장력 제어부(500)가 이 역할을 담당한다.
즉, 장력 제어부(500)는 코어재(11)의 여유영역의 파단을 방지하도록, 코어재(11)의 여유영역의 장력을 센싱하고, 2차 인출롤러(320)의 회전속도를 조절한다.
이러한 장력 제어부(500)는 구체적으로, 센서 장착부(510), 거리 센서(520)를 포함하여 구성될 수 있다.(도 9,10)
센서 장착부(510)는 코어재(11)의 여유영역의 상부에 위치하도록, 지지부(501)에 설치된다.
거리 센서(520)는 코어재(11)의 여유영역과의 연직방향 거리를 측정하도록, 센서 장착부(510)에 장착된다.
장력 제어부(500)는 다음과 같이 2차 인출롤러(320)의 회전속도를 제어한다.(도 10)
코어재(11)의 여유영역과 거리 센서(520)의 거리가 가까워지는 경우(D1), 이는 코어재(11)의 장력이 증대되고 있음을 의미하므로, 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 느려지도록 제어하여 코어재(11)의 장력이 감소되도록 한다.
코어재(11)의 여유영역과 거리 센서(520)의 거리가 멀어지는 경우(D2), 이는 코어재(11)의 장력이 감소되고 있음을 의미하므로, 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 빨라지도록 제어하여 코어재(11)의 장력이 증대되도록 한다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 배수재 11 : 코어재
11a : 성형체 12 : 필터재
100 : 성형부 110 : 원료 투입부
120 : 원료 용융부 130 : 압출부
140 : 성형롤러부 141,142,143 : 성형롤러
200 : 컷팅부 310 : 1차 인출롤러
320 : 2차 인출롤러 400 : 필터재 결합부
500 : 장력 제어부 501 : 지지부
510 : 센서 장착부 520 : 거리 센서

Claims (5)

  1. 배수유로의 형성을 위한 요철구조가 형성된 코어재(11)와, 상기 코어재(11)의 외면을 감싸도록 장착되는 필터재(12)를 구비한 연약지반 개량용 배수재(10)의 제조장치로서,
    상기 요철구조를 갖는 광폭의 판 구조의 성형체(11a)를 성형하는 성형부(100);
    상기 성형체(11a)를 컷팅하여 복수의 상기 코어재(11)를 형성하는 컷팅부(200);
    상기 컷팅부(200)로부터 복수의 상기 코어재(11)를 인출하는 1차 인출롤러(310);
    후속공정을 위한 복수의 상기 코어재(11)의 여유영역을 확보하기 위하여, 상기 1차 인출롤러(310)에 의해 인출된 복수의 상기 코어재(11)가 처짐 상태가 되도록 지지하는 지지부(501);
    상기 지지부(501)를 통과한 상기 코어재(11)와 상기 필터재(12)를 결합하여 상기 배수재(10)를 형성하는 필터재 결합부(400);
    상기 필터재 결합부(400)로부터 상기 배수재(10)를 인출하는 2차 인출롤러(320);
    상기 코어재(11)의 여유영역의 파단을 방지하도록, 상기 코어재(11)의 여유영역의 장력을 센싱하고, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도를 조절하는 장력 제어부(500);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재의 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부(501)는,
    상기 1차 인출롤러(310) 및 2차 인출롤러(320)보다 높은 위치에 형성되고, 상기 코어재(11)의 여유영역은 상기 지지부(501)에서 상기 1차 인출롤러(310)를 향하여 하향 처짐 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부(501)는,
    인출된 복수의 상기 코어재(11)의 간격을 벌려 지지하는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 장력 제어부(500)는,
    상기 코어재(11)의 여유영역의 상부에 위치하도록, 상기 지지부(501)에 설치된 센서 장착부(510);
    상기 코어재(11)의 여유영역과의 연직방향 거리를 측정하도록, 상기 센서 장착부(510)에 장착된 거리 센서(520);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장력 제어부(500)는,
    상기 코어재(11)의 여유영역과 상기 거리 센서(520)의 거리가 가까워지는 경우, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 느려지도록 제어하고,
    상기 코어재(11)의 여유영역과 상기 거리 센서(520)의 거리가 멀어지는 경우, 상기 2차 인출롤러(320)의 회전속도가 빨라지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 코어재의 장력 제어부를 구비한 연약지반 개량용 배수재 제조장치.
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