KR200325150Y1 - 연약지반에의 장비 진입을 위한 지반보강재 공급장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치는, 연약지반 위에 포설된 토목섬유 위에 접지압이 최소화되며, 응력분포가 중첩되지 않도록 광폭의 궤도와 궤도간 간격이 최대화되도록 설치되며, 지반보강재를 이송하기 위한 벨트 컨베이어; 상기 벨트 컨베이어의 선단부에 설치되며, 벨트 컨베이어에 의해 이송되어온 지반보강재를 분산 포설하기 위한 지반보강재 분사장치; 상기 벨트 컨베이어 후단부에 설치되며, 임의의 운송수단에 의해 운송되어온 지반보강재를 공급받아 상기 벨트 컨베이어로 공급하는 지반보강재 공급수단을 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 고안에 의하면, 연약층에 직접 하중을 주지 않고도 지반보강재의 포설이 가능하고, 컨베이어 단부에서 분사 방식으로 모래를 포설하므로 초연약지반에서도 소성변형이나 연약층 밀림 현상을 최소화하면서 균질한 포설이 가능하다.
Description
본 고안은 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 연약지반 처리시 지반이 연약하여 지반처리에 필요한 장비진입이 불가능할 경우 장비진입을 위한 주행성(trafficability) 확보를 위한 것으로, 접지압이 최소화 되도록 특수하게 제작된 주행식 벨트 컨베이어 및 지반보강재(모래, 슬래그, 토석 등) 분사장치를 이용하여 향후 압밀 진행시 사용될 수평배수층 지반보강재를 사전에 균질하게 포설함으로써 지반 강도를 보강하는, 연약지반에의장비진입을 위한 지반보강재 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 연약지반을 탈수공법에 의해 개량하는 경우 약 50∼150 톤급 정도의 대형 장비를 이용하여 드레인을 박아 지반을 개량하게 되는데, 대상 지반이 해성점성토이거나 해성점성토로 매립된 지역과 같이 초연약지반인 경우 장비 진입이 불가능하여 장비 진입을 위한 사전 조치를 필요로 하게 된다.
장비 진입을 위한 사전 조치 방법으로는 현재 주로 습지 도저를 이용한 토사 복토 방법과 표층 고화 처리방법이 사용되고 있다.
습지 도저를 이용한 토사 복토 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 연약 토층 상단에 토목 섬유(101)를 깐 후, 그 위에 소형 습지 도저(102)를 이용하여 1회에 약 50cm 정도로 수차례 반복하여 소정의 두께만큼 토사를 포설하는 방법이다. 그러나, 이 방법은 연약토층 위에서 소형 도저(102)로 반복 주행하여 토사를 포설함에 따라 도저 중량 및 잦은 반복 주행에 따른 진동에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이 지반의 변형 또는 연약토층이 밀리게 되며, 따라서 단거리 포설의 작은 면적은 가능하나 비교적 장거리를 포설하는 경우는 연약층의 밀림이 누적됨에 따라 토목섬유 (101)가 터져 복토가 곤란해지는 경우가 많다. 또한, 토목섬유(101)가 터지지 않더라도 복토층 두께가 균질하게 포설되지 않아 후속 공정인 드레인 타입이 곤란하거나 관입 지연에 따른 지층 연약화로 드레인 장비의 전복의 위험성이 커진다. 뿐만 아니라, 작업 능력이 작은 소형 도저(102)의 사용이 불가피하여 토사 포설 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
표층 고화 처리방법은 연약토층 상층부의 일정 부분에만 시멘트 등을 주입,믹싱하여 강도를 증가시키는 방법으로, 우선 공사비가 고가이고, 고화된 지층과 연약토층 간의 토질 특성이 달라 불규칙한 하중 전달로 후속 공정인 하부 연약토층 개량시 악영향을 미치는 경우가 많다.
본 고안은 이상과 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 접지압이 최소화 되도록 특수하게 제작된 주행식 벨트 컨베이어와 지반보강재 분사장치를 이용하여 향후 압밀 진행 시 사용될 수평배수층 지반보강재를 사전에 균질하게 포설하여 지반 강도를 보강함으로써 연약층의 변형 및 밀림 현상을 최소화할 수 있는 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치와 그 공급장치에 지반보강재를 원활히 공급하는 공급수단을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 습지 도저를 이용한 토사 복토 시공 과정을 보여주는 도면.
도 2는 종래 습지 도저를 이용한 토사 복토 시공 과정에 있어서, 지반의 변형 또는 연약토층의 밀림 현상을 보여주는 도면.
도 3은 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치에 운송수단(덤프 트럭)에 의해 운송되어온 지반보강재를 적하하는 상태를 보여주는 도면.
도 4는 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치에 있어서, 지반보강재의 포설 및 벨트 컨베이어의 주행시의 벨트 컨베이어, 지반보강재 공급수단 및 받침판의 상태를 보여주는 도면.
도 5는 도 3의 지반보강재 공급장치에 있어서, 벨트 컨베이어 선단부에 설치되어 있는 지반보강재 분사장치의 구성을 보여주는 부분 발췌도.
도 6은 본 고안에 따른 지반보강재 공급장치의 지반보강재 분사장치의 다수의 회전판 날개를 갖는 수차구조를 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
310...벨트 컨베이어 310h,331h,336...힌지
320...지반보강재 분사장치 320w...회전판 날개
330...지반보강재 공급수단 331...주호퍼
332...보조호퍼 333...실린더
334...받침판 335,350...와이어 로프
340...운송수단 360...기둥
370...엔진 및 운전실
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치는, 연약지반에의 장비진입을 위한 전초작업으로서 연약지반의 지반을 보강하기 위해 모래, 슬래그, 토석 등의 지반보강재를 포설하기 위한 장치로서,
연약지반 위에 포설된 토목섬유 위에 접지압이 최소화되며 응력분포도가 충첩되지 않도록 광폭의 궤도와 궤도간 간격이 최대화되도록 설치되며, 지반보강재를 이송하기 위한 벨트 컨베이어;
상기 벨트 컨베이어의 선단부에 설치되며, 벨트 컨베이어에 의해 이송되어온 지반보강재를 분산 포설하기 위한 지반보강재 분사장치;
상기 벨트 컨베이어 후단부에 설치되며, 임의의 운송수단에 의해 운송되어온 지반보강재를 공급받아 상기 벨트 컨베이어로 공급하는 지반보강재 공급수단을 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 벨트 컨베이어의 후단부는 일정 영역만큼 소정 각도 하방으로 경사지게 형성되고, 상기 지반보강재 공급수단이 위치되는 부위의 벨트 컨베이어 부분은 힌지에 의해 힌지식의 상승 및 하강 운동이 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 지반보강재 공급수단은 운송수단에 의해 운송되어온 지반보강재를 1차적으로 공급받는 주호퍼와, 그 주호퍼의 하부에 설치되어 주호퍼를 거쳐 벨트 컨베이어로 공급되는 지반보강재가 벨트 컨베이어 외부로 유실되는 것을 방지하기 위한 보조호퍼와, 그 몸체의 일측은 벨트 컨베이어 상에 설치되고, 타측은 상기 주호퍼에 설치되어 주호퍼의 힌지식 상하 작동을 가능하게 하는 실린더로 구성된다.
여기서, 바람직하게는 상기 주호퍼에는 운송수단이 주호퍼에 지반보강재를 적하하기 위해 주호퍼에 접근할 시, 그 접근을 용이하게 하기 위한 받침판이 더 설치된다. 여기서, 이 받침판은 와이어 로프와 힌지에 의해 힌지식의 상하 운동이 가능하게 설치된다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치를 나타낸 것으로서, 도 3은 운송수단(덤프 트럭)에 의해 운송되어온 지반보강재를 적하하는 상태를 보여주는 도면이고, 도 4는 지반보강재의 포설 및 벨트 컨베이어의 주행시의 벨트 컨베이어, 지반보강재 공급수단 및 받침판의 상태를 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치는 벨트 컨베이어(310), 지반보강재 분사장치(320) 및 지반보강재 공급수단(330)으로 크게 구성된다.
상기 벨트 컨베이어(310)는 연약지반 위에 포설된 토목섬유(미도시) 위에 접지압이 최소화되며 응력분포도가 충첩되지 않도록 광폭의 궤도와 궤도간 간격이 최대화되도록 설치되며, 임의의 운송수단(340)(예컨대, 덤프 트럭)에 의해 운송되어 적하된 지반보강재(예를 들면, 모래, 슬래그, 토석 등)를 후방에서 전방으로 이송하는 역할을 한다.
여기서, 바람직하게는 상기 벨트 컨베이어(310)의 후단부는 일정 영역만큼 소정 각도 하방으로 경사지게 형성되고, 상기 지반보강재 공급수단(330)이 위치되는 부위의 벨트 컨베이어 부분은 힌지(310h)에 의해 힌지식의 상승 및 하강 운동이 가능하도록 구성된다.
상기 지반보강재 분사장치(320)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 벨트 컨베이어(310)의 선단부에 설치되며, 벨트 컨베이어(310)에 의해 이송되어온 지반보강재를 분산 포설한다. 이와 같은 지반보강재 분사장치(320)는 도 6에 도시된 바와같이, 다수의 회전판 날개(320w)를 갖는 수차구조로 구성된다.
상기 지반보강재 공급수단(350)은 상기 벨트 컨베이어(310) 후단부에 설치되며, 운송수단(340)에 의해 운송되어온 지반보강재를 공급받아 벨트 컨베이어 (310)로 공급한다.
이상과 같은 지반보강재 공급수단(330)은 운송수단(340)에 의해 운송되어온 지반보강재를 1차적으로 공급받는 주호퍼(331)와, 그 주호퍼(331)의 하부에 설치되어 주호퍼(331)를 거쳐 벨트 컨베이어(310)로 공급되는 지반보강재가 벨트 컨베이어(310) 외부로 유실되는 것을 방지하기 위한 보조호퍼(332)와, 그 몸체의 일측은 벨트 컨베이어(310) 상에 설치되고, 타측은 상기 주호퍼(331)에 설치되어 주호퍼 (331)의 힌지식 상하 작동을 가능하게 하는 실린더(333)로 구성된다. 이 실린더 (333)로는 유압실린더가 사용될 수 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 주호퍼(331)에는 운송수단이 주호퍼(331)에 지반보강재를 적하하기 위해 주호퍼(331)에 접근할 시, 그 접근을 용이하게 하기 위한 받침판(334)이 더 설치된다. 여기서, 이 받침판(334)은 와이어 로프(335)와 힌지 (336)에 의해 힌지식의 상하 운동이 가능하게 설치된다.
도 3 및 도 4에서 참조번호 310p는 벨트 로울러 보호판, 331h는 힌지, 350은 벨트 컨베이어 고정용 와이어 로프, 360은 벨트 컨베이어 고정용 기둥, 370은 엔진 및 운전실을 각각 나타낸다.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치의 동작에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.
먼저, 지반 보강 대상의 연약지반에 부등침하 최소화 및 지지력 보강을 위해토목섬유(미도시)를 포설하게 된다. 토목섬유 포설은 현장에서 적정 면적이 확보될 수 있도록 봉합하여 포설하되, 그 재질은 상재하중으로 간극 수압이 발생될 시, 연약층 상부에서 즉시 배수될 수 있고, 연약층의 변형과 밀림 현상을 최소화할 수 있도록 투수 능력이 큰 토목섬유를 이용한다.
이렇게 하여 토목섬유의 포설이 완료되면, 전술한 바와 같은 본 고안의 지반보강재 공급장치를 설치하여 지반보강재를 포설한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 운송수단(40)(덤프 트럭)이 지반보강재를 운송해오면, 우선 실린더(333)가 작동하여 주호퍼(331)의 후방이 아래로 향하도록 하는 한편 주호퍼(331)에 설치되어 있는 받침판(334)을 힌지식으로 하강시켜 그 일단이 지면에 닿도록 한다. 그러면, 운송수단(40)은 그 받침판(334)을 이용하여 주호퍼(331)에 후진으로 접근하여 싣고온 지반보강재를 주호퍼(331) 내부로 적하한다.
주호퍼(331)를 통해 적하된 지반보강재는 그 하부의 보조호퍼(332)를 경유하여 바로 벨트 컨베이어(310)로 투하되고, 벨트 컨베이어(310) 상에 투하된 지반보강재는 벨트 컨베이어(310)에 의해 후방에서 전방으로 이송된다. 이렇게 이송된 지반보강재는 벨트 컨베이어(310)의 선단부에 설치되어 있는 지반보강재 분사장치 (320)에 의해 분산되어 지면으로 투하된다. 그리고, 이에 의해 지반보강재는 지면상에 균질하게 포설된다.
이상의 설명에서와 같이, 본 고안에 따른 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 벨트 컨베이어 단부가 캔티레버식으로 되어 있어, 일정 거리만큼 연약층에 직접 하중을 주지 않고도 지반보강재의 포설이 가능하고, 컨베이어 단부에서 분사 방식으로 모래를 포설하므로 초연약지반에서도 소성변형이나 연약층 밀림 현상을 최소화하면서 균질한 포설이 가능할 뿐만이 아니라, 특히 연약층이 뒤섞이지 않고 연약층 상단의 고결층이 그대로 유지됨에 따라 보다 더 소성변이를 최소화할 수 있다.
둘째, 위와 같이 지반보강재의 균질한 포설이 가능하므로, 수평 배수층 유지가 가능하고, 인근 연약층과 비슷하게 침하됨에 따라 압밀도중에 압밀 배수가 용이하여 압밀의 품질관리가 용이하다.
셋째, 운송수단에 의해 운송되어 온 지반보강재를 적하와 동시에 포설하므로, 작업의 효율성을 높일 수 있고, 공기를 단축할 수 있으며, 이에 따라 공사에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
Claims (5)
- 연약지반에의 장비진입을 위한 전초작업으로서 연약지반의 지반을 보강하기 위해 모래, 슬래그, 토석 등의 지반보강재를 포설하기 위한 장치로서,연약지반 위에 포설된 토목섬유 위에 접지압이 최소화되며 응력분포도가 충첩되지 않도록 광폭의 궤도와 궤도간 간격이 최대화되도록 설치되며, 지반보강재를 이송하기 위한 벨트 컨베이어;상기 벨트 컨베이어의 선단부에 설치되며, 벨트 컨베이어에 의해 이송되어온 지반보강재를 분산 포설하기 위한 지반보강재 분사장치;상기 벨트 컨베이어 후단부에 설치되며, 임의의 운송수단에 의해 운송되어온 지반보강재를 공급받아 상기 벨트 컨베이어로 공급하는 지반보강재 공급수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치.
- 제 1항에 있어서,상기 벨트 컨베이어의 후단부는 일정 영역만큼 소정 각도 하방으로 경사지게 형성되고, 상기 지반보강재 공급수단이 위치되는 부위의 벨트 컨베이어 부분은 힌지에 의해 힌지식의 상승 및 하강 운동이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치.
- 제 1항에 있어서,상기 지반보강재 공급수단은 운송수단에 의해 운송되어온 지반보강재를 1차적으로 공급받는 주호퍼와, 그 주호퍼의 하부에 설치되어 주호퍼를 거쳐 벨트 컨베이어로 공급되는 지반보강재가 벨트 컨베이어 외부로 유실되는 것을 방지하기 위한 보조호퍼와, 그 몸체의 일측은 벨트 컨베이어 상에 설치되고, 타측은 상기 주호퍼에 설치되어 주호퍼의 힌지식 상하 작동을 가능하게 하는 실린더로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치.
- 제 3항에 있어서,상기 주호퍼에는 운송수단이 주호퍼에 지반보강재를 적하하기 위해 주호퍼에 접근할 시, 그 접근을 용이하게 하기 위한 받침판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치.
- 제 4항에 있어서,상기 받침판은 와이어 로프와 힌지에 의해 힌지식의 상하 운동이 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연약지반에의 장비진입을 위한 지반보강재 공급장치.
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| KR20250023768A (ko) | 2023-08-10 | 2025-02-18 | 이재옥 | 각도조절이 가능한 연약지반용 지반 보강재 포설장치 |
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