KR950002733B1 - 점성토천공 및 확경방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

점성토천공 및 확경방법

제1도는 본 발명상의 방법을 수행하기 위한 천공장치의 개략사시도를 나타낸 것.

제2도는 본 발명상의 일실시예로서의 천공장치의 정단면도.

제3도는 위 제1도의 저면도.

제4도는 본 발명상의 점성토분쇄용 임펠러의 표면상태의 실시예를 각각 나타낸 저면도.

제5도는 본 발명의 일실시예로서의 작업설명도.

제6도는 본 발명에 의해 동시에 천공가능한 다수작업공의 조합상태도.

제7도는 바-지선을 이용한 본 발명상의 작업상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 장치프레임본체 1' : 방사상의 장치프레임

2 : 고압수분배함 3 : 점성토분쇄용 임펠러

4 : 원동기 5 : 분사노즐(지면에 수직인 노즐)

6 : 분사노즐(지면에 경사진 노즐) 7 : 고압수흐름통로

8 : 지지대 9 : 고압수흡입관

10 : 점성토 및 폐수토출관 11 : 임펠러중심축

12 : 원동기 및 임펠러지지용 수직축 13 : 돌기

15 : 하중추 15' : 하중조절충전물

16 : 고압수펌프 17 : 수조

18 : 분리조 19 : 바지선

20 : 걸대 21 : 지반(점성토)

22 : 천공 및 확경후 경학되고 개량된 지반 23 : 승강장치

24 : 천공 및 주입펌프시스템 25 : 사일로

26 : 수중앙카 27 : 해상구조물

28 : 연약지반개량구간

발명의 분야

본 발명은 바닷가 갯벌, 모래사장, 기타 이와 유사한 지반을 가진 점성토천공 및 확경방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 그중에서도 다수의 천공 장치를 동시에 조합하여 점성토지반을 능률적이고도 경제적으로 천공 및 확경 가능하도록 한 점성토천공 및 확경방법에 관한 것이다.

종래, 바닷가 갯벌등 점성토를 천공함에 사용되는 천공 및 확경방법으로는 대형드릴등에 의한 단순한 천공 및 확경방법을 들 수 있다.

발명이 해결하고저 하는 과제

그러나, 상술한 드릴 등에 의한 종래 기술상의 천공방법은 중량이 무거운 드릴장치를 사용해야 하나 다수의 무거운 드릴을 한꺼번에 조합하여 사용할 수 없는데다가, 특히 천공속도가 통상 30∼60r.p.m으로 늦으며, 더우기 깊은 지점까지 파고들어갈 수록 천공롯드가 길어지게 되어 천공능률이 저하되고 드릴 회전시 편심이 커지므로써 파여지는 구멍의 형태 및 크기와 수직도가 얻어지지 못하는 문제점이 있으며, 아울러 작업장 주위의 지저분함과 오염등으로 환경상으로도 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 제반문제점을 해결하고 아울러 다수의 천공기를 동시에 조합하여 사용할 수 있도록 함과 아울러 작업환경상으로도 공해등이나 지저분함을 수반하지 않는 점성토천공 및 확경방법을 제공함을 목적으로 한다.

발명의 개시

본 발명은 100∼500Kg/㎠ 정도의 고압수를 연약지반, 특히 점성토등의 대상지반에 분사하여 지반을 천공하고 이 천공에 의해 천공부분에서 파여지거나 허물어진 토사와 물을 토출하며, 이에 따라 형성되는 구멍에 시멘트, 몰탈 및 경화제등을 주입하여 지반을 공고히 할 수 있도록 한 점성도의 천공 및 확경방법에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 점성토지반의 지면에 수직으로 천공 및 확경하는 방법과 지면에 경사지게 천공 및 확경하는 방법을 아울러 사용함을 기본으로 하고, 전자의 경우에는 중심부에서 방사상으로(통상 십자형) 이루어지는 부위를 천공 및 확경하고, 후자의 경우에는 일차적으로 중심부를 함몰시키고 이 함몰되는 부분의 토사를 점성토분쇄용 임펠러로 고속에 의한 회전에 의하여 떠올리고 옆으로 원심력에 의하여 파헤쳐지도록 하여서 천공 및 확경시키는 것이다.

이렇게 하므로서, 중심부에 환형의 천공부를 형성하고, 이 중심부 주위로 방사상(통상 십자형)의 천공부를 동시에 형성하면 제6도에서 보는 바와 같이 이들 천공부에 지반개량제(예컨대 지반경화제 등)를 투입하여 점성토지반을 공고히 개량하게 되어 바닷가 방파제구축, 기타 점성토지반구축, 개량된 점성토지반에서의 건물구축등이 가능하도록 한다.

본 발명상의 방법을 수행함에 있어 사용되는 천공 및 확경장치는 상기 점성토지반의 지면에 연하여 대략 수직으로 고압수를 분사하도록 한 분사노즐을 장착한 방사상의 밀폐된 중공의 프레임과, 또한 상기 점성토지반의 지면에 대하여 대략 경사지게 고압수를 분사하도록 한 분사노즐을 장착하고 내부가 중공으로 되어 100∼500Kg/cm²의 고압수가 흐르도록 하되 상부의 고압수 분새함과 같이 고압수 유입구 부분을 제외한 전부분이 밀폐되어 있는 상기 방사상의 프레임과 연결되어 일체로 이어지는 중공의 본체 프레임과 이 프레임의 상부에 설치한 고압수 분배함 및 고압수의 흡출ㆍ배출기구 및 점성토분쇄기구와로 구성되어 본 발명상의 천공 및 확경작업을 행하는 것이다.

즉, 상방이 잘린 점성토를 천공ㆍ확경하는 방법에 있어서, 상방이 잘린 원추형 또는 다각형의 중공의 벽을 가진 프레임본체와 이 프레임본체에 일체로 연결되고 지면에 접하여 설치되는 역시 중공의 벽을 가진 방사상의 프레임으로 되고, 상기 프레임본체의 하부에 지면에 경사지게 장착한 다수의 분사노즐과 상기 방사상 프레임의 저면에 지면에 수직되게 장착한 다수의 분사노즐에 의하여 상기 프레임의 상방으로부터 유입되는 고압수를 지면에 100∼500Kg/㎠으로 분사하여 점성토를 천공, 확경 및 허물어지게 하며, 또한 상기 프레임본체의 내부 공간부에 상기 프레임본체에 부착한 지지대에 의하여 지지되는 구동부 및 이 구동부에 의하여 회전하는 점성토분쇄용 임펠러장치가 상기 경사진 다수의 분사노즐에 의하여 천공되고 허물어진 토사를 파헤치면서 더욱 미세하게 분쇄하여 폐수와 더불어 토출구에 의하여 점성토천공 및 확경장치 밖으로 배출되도록 하고, 상기 점성토천공 및 확경장치의 주위에 고압수에 따른 진동으로부터 억제고정되도록 원통형의 하중추를 씌우고 필요에 따라 충전물을 충전하며, 상기 점성토천공 및 확경장치를 다수 연결조합하여 다수의 중앙공 및 이 중앙공으로부터 방사상으로 뻗어 간단없이 상호 연결되는 다수의 가지공을 형성하도록 하므로써 경화제 및 몰탈주입에 의하여 지반이 개량될 수 있도록 한 점성토천공 및 확경방법이며 상기 점성토천공 및 확경작업은 바-지선을 이용하여 수행하도록 한 점성토천공 및 확경방법인 것이다.

최량의 실시예

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 일실시예로서 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시예로서의 천공ㆍ확경작업을 수행하기 위한 장치의 개략시시도를 나타낸 것이다.

제 2도는 본 발명의 일실시예로서의 천공ㆍ확경작업을 수행하기 위한 장치의 정단면도를 나타낸다.

제3도는 제1도의 정면도이고,

제4도는 본 발명의 일실시예로서의 바지선 위에서의 작업설명도.

제5도는 본 발명에 의하여 동시에 다수의 구멍을 천공할 때의 작업공 조합설명도이다.

제1도에서 도시된 바와 같이 천공하고저 하는 대상지반 20에 적당한 거리를 두고 각각 소정의 숫자로 천공기를 지면위에 설치하고, 이 천공기 상부의 고압수분배함 2과 연결되는 고압수흡입관 9과 고압수분배항 2을 통과하는 토사 및 폐수흡출관 10을 각각 고압수펌프 16와 토사 및 폐수 저장처리조 또는 분리조 18에 연결한다. 다음, 상기 고압수분배함 2으로부터 제2도에서와 같이 상부가 잘린 원추형형상 또는 상부가 잘린 상부로부터 점차 하부로 넓어지는 다각형형상의 중공의 장치프레임본체 1 및 이 프레임본체 1로부터 하단에서 제3도에서와 같이 방사상으로 연결되고 뻗는 장치프레임 1'으로 중공의 고압수통로 7가 이어지고 상기 장치프레임 1'의 저면에는 지면에 대향되는 분사노즐 5를 장착하고, 또한 상기 프레임본체 1의 하부에는 중앙부의 지면에 경사지게 분사노즐 6을 장착하며, 이 프레임본체 1의 대략 중간부에 원동기 4와 구동축 11 및 임펠러 3를 일직선으로 지면에 대하여 수직으로 뻗고 고압수분배함 저면 2에 일단이 고정되는 지지축 12 또는 횡축 8에 의하여 설치하여 지지케 한다. 상술한 프레임 1,1' 구조에 의하여 장치의 중앙하부의 지면은 장치프레임속 공간에서 외부와 차폐된다.

상기 점성토분쇄용 임펠러 3는 원동기 4로부터 연결되는 나사축 14에 의하여 지면을 향하여 전지하기도 하고 그 반대회전에 의하여 후퇴가능하도록 또는 일정한 위치에서 회전가능하도록 하여 지반의 점성토를 회전되는 블레이드 12에 의하여 파헤치고 이 블레이드 12의 저면에 형성한 돌기 13에 의하여 작업이 보다 용이하도록 되어 있다.

다음, 첨부도면 제1도에서 도시된 바와 같이 본 발명상의 장치를 가동시킴에 따라 고압수 분사시의 반작용과 이에 따른 진동을 억제하기 위하여 드럼통과 같은 형상의 하중추 15를 장치프레임 1,1' 위로 씌우고, 이 하중추 15만으로도 진동억제가 충분하지 못할 경우에는 상기 하중추 15와 장치프레임본체 1 사이에 제반중하중의 충전물, 예컨대 모래, 흙 또는 기타 금속을 싼 포장물등을 충전한다.

작업에 들어가기 앞서, 상술한 준비가 완료되면 장치프레임측에 부착되어 있는 인양 및 고정용 고정걸이 21에 의하여 다수의 프레임을 상호 연결하여 동시작업을 실시할 수 있도록 한다.

갯벌등에서 작업할 경우에는 본 발명에 이용되는 장치를 그대로 사용하겠지만, 해안가에서 사용할 경우 밀물등이 있거나 수중작업을 해야할 때가 많으므로 제7도에서 보는 바와 같이 통상 바-지선을 이용하여 수중에서 작업하며, 자-지선상에 모든 관련 장비를 올려놓고 작업을 수행한다. 지면에 다수의 중앙공 24과 좁고 길다랗게 파여지는 가지형의 가지공 23을 천공하고 확경하며, 이 가지공 23과 인접가지공 23의 경계부분 25은 중첩되게 천공한 다음 천공ㆍ확경된 이 구멍에 지반경화약제등과 몰탈을 투입하여 구멍을 폐색하고 양생하면 굳어지면서 파도 19로부터의 튼튼한 방패막을 형성하게 되는 것이다.

본 발명상은 상기 다수의 천공작업을 일시에 할 수 있다는 데에 큰 특징이 있는 것으로, 이는 본 발명상의 장치의 경량화 및 작업ㆍ취급 용이성 때문이다.

작용 및 효과

본 발명상의 상술한 구성에 의하여, 고압수펌프 16에 의해 고압으로 되어 흡입되는 고압수는 고압수흡입관 9을 통하여 수조로부터 고압수분배함 2으로 유입되고, 유입된 고압수는 고압수분배항 2에서 유수되면서 중공의 프레임본체 1의 중공부 통로 및 장치프례임 1'의 통로를 통하여 각 노즐 5,6으로 공급되어 100∼500Kg/cm², 통상 200∼400Kg/㎠의 압력으로 지면에 분사되므로써 천공작업이 개시된다. 물론 고압수 압력의 조절은 분사 노즐 5,6의 직경조절 또는 적절한 직경을 가진 노즐의 교환에 의하여 분사압을 조절한다. 상기 프레임본체의 하부에서 지면에 대하여 경사져 있는 분사노즐 6로부터는 양쪽으로 본원 장치의 중앙부에 위치하는 점성토분쇄용 임펠러 3의 바로 밑의 지면으로 향하여 고압수가 분사되고 이에 따라 점성토가 원추형 프레임 하부 주위의 원주에 설치된 다수의 분사노즐 6의 중앙집중식 분사방법에 의하여 점성토가 다수의 경사공을 형성하다가 걸국 허물어지게 되고 이에 따라 점성토분쇄용 임펠러 3의 블레이드가 거의 덩어리와 분쇄된 토사가 어우러져 있는 지반을 헤치면서 원심력에 의하여 토사를 들뜨게 하고 덩어리 토사가 분쇄되면, 분쇄된 토사와 물을 고압에 의하여 호-스를 통해 흡출하여 폐수분리조로 송출하여 별도 처리가능하게 하므로써 공해발생이 없도록 한다.

본 발명에 의하여 종래의 무거운 드릴등의 장비와 달리 가벼워 이동 및 취급이 용이하고 천공속도가 엄청나게 빠르며 더우기 다수의 천공기를 조합하여 일시에 사용할 수 있다는 이점 때문에 본 발명은 국내외에 그 유례가 없는 획기적인 효과를 거둘 수 있다. 더우기 본 발명상의 방법에 의하여 종래의 방법에서와 같은 토사의 방출ㆍ퇴적 기타 처리에 있어 주변환경을 덜 더럽히고도 작업을 할 수 있으므로 극히 유용한 발명이라 할 것이다.

Claims (2)

1. 점성토를 천공ㆍ확경하는 방법에 있어서, 상방이 잘린 원추형 또는 다각형의 중공의 벽을 가진 프레임본체와 이 프레임본체에 일체로 연결되고 지면에 접하여 설치되는 역시 중공의 벽을 가진 방사상의 프레임으로 되고, 상기 프레임본체의 하부에 지면에 경사지게 장착한 다수의 분사노즐과 상기 방사상 프레임의 저면에 지면에 수직되게 장착한 다수의 분사노즐에 의하여 상기 프레임의 상방으로부터 유입되는 고압수를 지면에 100∼500Kg/㎠으로 분사 점성토를 천공ㆍ확경 및 허물어지게 하며, 또한 상기 프레임본체의 내부공간부에 상기 프레임본체에 부착한 지지대에 의하여 지지되는 구동부 및 이 구동부에 의하여 회전하는 점성토분쇄용 임펠러장치가 상기 경사진 다수의 분사노즐에 의하여 천공되고 허물어진 토사를 파헤치면서 더욱 미세하게 분쇄하여 폐수와 더불어 토출구에 의하여 점성토천공 및 확경장치 밖으로 배출되도록 하고, 상기 점성토천공 및 확경장치의 주위에 고압수에 따른 진동으로부터 억제 고정되도록 원통형의 하중추를 씌우고 필요에 따라 충전물을 충전하며, 상기 점성토천공 및 확경장치를 다수 연결조합하여 다수의 중앙공 및 중앙공으로부터 방사상으로 뻗어 간단없이 상호 연결되는 다수의 가지공을 형성하도록 하므로써 경화제 및 몰탈주입에 의하여 지반이 개량될 수 있도록 한 점성토천공 및 확경방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 점성토천공 및 확경작업은 바-지선을 이용하여 수행하도록 한 점성토천공 및 확경방법.