KR101348790B1 - Soil crushing device and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 관한 것으로, 상기 토양파쇄장치는, 건설기계에 연결되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되며 일 방향으로 길게 형성되어 지반에 관입 및 상기 지반으로부터 인출 가능하게 이루어지는 봉, 및 상기 관입 및 인출 시에 상기 지반의 토양을 파쇄할 수 있도록 상기 봉의 외주면에서 돌출되는 파쇄날을 포함한다. 이를 통하여, 간척지나 매립지에서 지하배수 및 제염효과가 향상될 수 있다.The present invention relates to a soil crushing device and a soil crushing method, the soil crushing device, the support is connected to the construction machine, and is mounted on the support and is formed long in one direction to be inserted into the ground and can be withdrawn from the ground A rod, and a crushing blade protruding from the outer peripheral surface of the rod to crush the soil of the ground during the penetration and withdrawal. Through this, underground drainage and decontamination effects can be improved in reclaimed land or landfills.
Description
본 발명은 지반의 토양을 파쇄할 수 있는 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 관한 것이다.The present invention relates to a soil crushing apparatus and a soil crushing method that can crush the soil of the ground.
일반적으로 간척지, 준설토로 매립된 임해매립지, 저습지는 조기에 지반이 안정되어야만 한다. 이러한 간척지나 저습지 지반을 조기에 안정시키기 위하여 지반의 내부에서 배수 또는 제염이 이루어져야만 한다.In general, land reclaimed land, dredged reclaimed landfilled landfill, and wetland must be stabilized early in the ground. In order to stabilize these reclaimed or low-wetland soils early, drainage or decontamination must take place.
이에 반해, 간척지나 저습지의 토양은 판상형으로 상대적으로 수평보다 수직투수계수가 낮아 제염에 많은 시간이 소요되고 있는 실정이다. 실제로 사질토양에서는 토양내 투수가 원활하며, 강우로 인한 침투로 제염효과가 증진될 수 있으나, 점질 성분이 많은 토양에서는 토양의 투수성이 개선되지 않는 한 수십년 이상의 제염기간이 소요된다.On the contrary, soils in reclaimed or low-wetland lands are plate-shaped and have a relatively low vertical permeability coefficient than horizontal, which is a long time for decontamination. In fact, in sandy soils, the permeation within the soil is smooth, and the decontamination effect can be enhanced by infiltration due to rainfall. However, in soils with a lot of viscous components, decontamination periods of several decades or more are required unless the permeability of the soil is improved.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 간척지 토양을 인위적으로 교란시킨다면, 수직배수가 증진되고 강우침투량이 증가되어 제염효과를 향상시킬 수 있다. 따라서, 지반의 내부에서 배수 또는 제염 등을 보다 효율적으로 할 수 있는 토양이 교란된 시공구조와, 이러한 시공 구조를 용이하게 구현할 수 있는 장치 및 공법 등이 고려될 수 있다.
In order to solve this problem, artificially disturbing the reclaimed soil, vertical drainage can be improved and rainfall penetration can be improved to improve the decontamination effect. Therefore, a construction structure in which soil can be more efficiently drained or decontaminated, etc. in the ground, and an apparatus and construction method that can easily implement such a construction structure can be considered.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배수 및 제염이 보다 용이하도록 종래와 다른 형태의 지반구조를 구현하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a geotechnical structure different from conventional ones to facilitate drainage and decontamination.
또한, 본 발명은 지반 내에 토양의 균열을 용이하게 발생시킬 수 있는 장치 및 공법을 제공하기 위한 것이다.It is also an object of the present invention to provide an apparatus and a method which can easily cause cracking of soil in the ground.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 토양파쇄장치는, 건설기계에 연결되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되며 일 방향으로 길게 형성되어 지반에 관입 및 상기 지반으로부터 인출 가능하게 이루어지는 봉, 및 상기 관입 및 인출 시에 상기 지반의 토양을 파쇄할 수 있도록 상기 봉의 외주면에서 돌출되는 파쇄날을 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the soil crushing device according to an embodiment of the present invention, the support is connected to the construction machine, and is mounted on the support and formed in one direction long and intruding into the ground and the ground And a crushing blade protruding from the outer circumferential surface of the rod so as to crush the soil of the ground during penetration and withdrawal.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 봉은 상기 지지대에 회전가능하게 연결된다. 상기 봉에는 가이드 돌기가 형성되고, 상기 지지대에는 상기 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈이 형성되며, 상기 가이드 홈은 상기 봉이 회전할 수 있도록 상기 봉의 축방향을 기준으로 나선방향으로 형성될 수 있다. According to an example related to the present invention, the rod is rotatably connected to the support. A guide protrusion is formed in the rod, and a guide groove into which the guide protrusion is inserted is formed in the support, and the guide groove may be formed in a spiral direction based on the axial direction of the rod so that the rod can rotate.
상기 지지대에는 상기 봉의 일단이 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 가이드 홈은 상기 삽입홈의 내측벽에 형성될 수 있다. The support may be formed with an insertion groove into which one end of the rod is inserted, and the guide groove may be formed on an inner wall of the insertion groove.
상기 토양파쇄장치는 상기 봉이 상기 삽입홈으로부터 이탈되는 것을 제한하게 상기 삽입홈을 덮도록 상기 지지대에 장착되는 스토퍼를 포함할 수 있다.The soil crushing apparatus may include a stopper mounted to the support to cover the insertion groove to limit the rod from being separated from the insertion groove.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 파쇄날은 상기 봉의 축방향에 대하여 경사지도록 상기 봉의 외주면으로부터 상기 지지대를 향하는 방향으로 돌출된다. 상기 파쇄날은 복수로 구비되어, 상기 봉의 축방향으로 이격되도록 배치될 수 있다.According to another example related to the present invention, the crushing blade protrudes from the outer circumferential surface of the rod toward the support so as to be inclined with respect to the axial direction of the rod. The shredding blade may be provided in plural and disposed to be spaced apart in the axial direction of the rod.
또한, 본 발명은, 건설기계에 파쇄날을 구비한 봉을 연결하는 단계와, 상기 지반에 봉을 관입되어 상기 지반의 토양에서 1차 균열이 발생하도록 상기 봉을 하강시키는 단계, 및 상기 토양에서 2차 균열을 유도하도록 상기 봉을 상기 지반으로부터 인출하는 단계를 포함하는 토양파쇄공법을 제시한다In addition, the present invention, the step of connecting the rod having a shredding blade to the construction machine, the step of injecting the rod into the ground and lowering the rod to generate a primary crack in the soil of the ground, and in the soil To present a soil crushing method comprising the step of withdrawing the rod from the ground to induce a secondary crack
상기 토양파쇄공법은 상기 지반의 내부에 배수 암거를 설치하는 단계를 더 포함하고, 상기 봉은 상기 배수 암거의 주변에 관입될 수 있다..The soil crushing method further comprises the step of installing a drainage culvert in the interior of the ground, the rod may be introduced into the periphery of the drainage culvert.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 의하면, 지반내에 토양의 균열을 용이하게 발생시킬 수 있다. 이를 통하여, 간척지나 매립지에서 토층내 투수계수가 증가하여 수직배수가 증진되고 강우침투량이 증가되어 제염효과가 향상될 수 있다.According to the soil crushing apparatus and the soil crushing method according to the present invention configured as described above, it is possible to easily generate soil cracks in the ground. Through this, the soil permeability coefficient in the reclaimed land or landfill can be increased to increase the vertical drainage and to increase the rainfall infiltration can be improved decontamination effect.
또한, 본 발명은 관입 후 인출시에 파쇄날을 회전시킴에 따라 보다 효과적인 토층균열을 유도할 수 있게 된다.
In addition, the present invention is able to induce more effective soil cracking by rotating the crushing blade during withdrawal after penetration.
도 1은 본 발명의 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 의하여 구현되는 지반내의 시공구조.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 토양파쇄장치의 사시도.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 2의 라인 A-A 및 B-B를 따라 취한 토양파쇄장치의 단면도들.
도 4는 본 발명의 토양파쇄공법의 흐름도.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 토양파쇄공법의 흐름에 따른 토양파쇄장치의 동작도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명이 적용된 경우의 효과들을 나타내는 그래프들.1 is a construction structure in the ground implemented by the soil crushing device and soil crushing method of the present invention.
2 is a perspective view of a soil crushing device according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are cross sectional views of the soil crushing apparatus taken along lines AA and BB of FIG. 2, respectively.
4 is a flow chart of the soil crushing method of the present invention.
5a to 5c is an operation of the soil crushing device according to the flow of the soil crushing method of FIG.
6A and 6B are graphs showing effects when the present invention is applied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a soil crushing device and a soil crushing method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
도 1은 본 발명의 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 의하여 구현되는 지반내의 시공구조이다.1 is a construction structure in the ground implemented by the soil crushing device and soil crushing method of the present invention.
본 도면을 참조하면, 간척지나 매립지 등의 연약 지반(11)내에 배수로가 형성되며, 상기 배수로에는 배수 및 제염을 위한 배수 암거(13)가 설치된다. 다만, 본 발명의 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법은 반드시 이러한 시공구조에만 이용되는 것은 아니며, 일반적인 지반에도 이용될 수 있다.Referring to this figure, a drainage path is formed in the
배수 암거(13)의 주변에는 토양이 균열된 상태로 존재한다. 이러한 시공구조에 의하면, 지반의 상층부의 고염수가 보다 용이하게 배수 암거(13)로 흘러들어갈 수 있게 된다.Around the
본 발명의 토양파쇄장치(100)는 상기 시공구조를 용이하게 건설할 수 있도록 이루어진다. 이하, 이러한 토양파쇄장치에 대하여 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 보다 상세히 설명한다.Soil crushing device 100 of the present invention is made to facilitate the construction of the construction. Hereinafter, the soil crushing apparatus will be described in more detail with reference to FIGS. 2, 3A, and 3B.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 토양파쇄장치의 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 각각 도 2의 라인 A-A 및 B-B를 따라 취한 토양파쇄장치의 단면도들이다.2 is a perspective view of a soil crushing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 3a and 3b are cross-sectional views of the soil crushing apparatus taken along the line A-A and B-B of Figure 2, respectively.
본 도면을 참조하면, 토양파쇄장치(100)는 지지대(110), 봉(120) 및 파쇄날(130)을 포함한다.Referring to this drawing, the soil crushing apparatus 100 includes a
지지대(110)는 건설기계에 연결가능하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 지지대(110)은 붐이 상하 또는 상하 좌우로 움직이는 형태의 건설기계, 예를 들어, 백호(예: 삽이 제거된 포클레인)의 붐 선단에 연결될 수 있다.. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 건설기계는 상하 방향으로 힘을 가할 수 있는 형태의 중장비라면 어떠한 종류도 가능하다.
상기 지지대(110)는 내부에 삽입홈(112)이 형성되는 하우징(111)과, 상기 하우징(111)의 상면에서 건설기계에 연결되기 위하여 형성되는 브래킷(112)을 포함할 수 있다..The
상기 삽입홈(113)은 하우징(111)의 하면에서 리세스되어 개구가 상기 하우징(111)의 하면에 배치되는 막힌 형태의 홈이 될 수 있다. 도시에 의하면, 상기 삽입홈(113)에는 봉(120)의 일단이 삽입되며, 이를 통하여 봉(120)은 상기 지지대(110)에 장착된다. 이 경우에 지반내로 관입이 보다 용이하도록 봉(120)의 타단은 뽀족한 원뿔형으로 이루어질 수 있다.The
상기 봉(120)은 일 방향으로 길게 형성되어 지반에 관입 및 상기 지반으로부터 인출 가능하게 이루어지며, 상기 파쇄날(130)은 상기 관입 및 인출 시에 상기 지반의 토양을 파쇄할 수 있도록 상기 봉(120)의 외주면에서 돌출된다.The
도시에 의하면, 상기 파쇄날(130)은 상기 봉(120)의 축방향에 대하여 경사지도록 상기 봉(120)의 외주면으로부터 상기 지지대(110)를 향하는 방향으로 돌출된다. 즉, 상기 파쇄날(130)은 "V" 형태로 형성된다.According to the illustration, the
또한, 상기 파쇄날(130)은 복수로 구비되어, 상기 봉(120)의 축방향으로 이격되도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 봉의 원주를 따라 기설정된 각도로 이격 배치되는 복수의 날들이 하나의 그룹을 이루며, 상기 그룹이 봉의 길이 방향을 따라 기설정된 간격으로 이격 배치될 수 있다.In addition, the
도시에 의하면, 상기 봉(120)은 상기 지지대(110)에 회전가능하게 연결된다. 봉(120)의 회전에 의하여 지반내의 토양의 파쇄는 보다 효과적으로 발생될 수 있다.According to the illustration, the
예를 들어, 상기 봉(120)에는 가이드 돌기(124)가 형성되고, 상기 지지대(110)에는 상기 가이드 돌기(124)가 삽입되는 가이드 홈(114)이 형성될 수 있다.For example, a
상기 가이드 홈(114)은 상기 봉(120)이 회전할 수 있도록 상기 봉(120)의 축방향을 기준으로 나선방향으로 형성된다. 즉, 상기 가이드 홈(114)은 상기 삽입홈(113)의 내측벽에서 감기도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 삽입홈(113)은 상기 봉이 회전하면서 이동할 수 있도록 기설정된 길이로 이루어질 수 있으며, 상기 봉(120)이 상기 삽입홈(113)으로부터 이탈되는 것을 제한하게 상기 삽입홈(113)을 덮도록 상기 지지대(110)에는 스토퍼(140)가 장착될 수 있다.The
이하, 상기에서 설명된 토양파쇄장치를 이용하여, 토양을 파쇄하는 공법 및 과정에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, using the soil crushing apparatus described above, the method and process for crushing the soil will be described in more detail.
도 4는 본 발명의 토양파쇄공법의 흐름도이며, 도 5a 내지 도 5c는 도 4의 토양파쇄공법의 흐름에 따른 토양파쇄장치의 동작도이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명이 적용된 경우의 효과들을 나타내는 그래프들이다.Figure 4 is a flow chart of the soil crushing method of the present invention, Figures 5a to 5c is an operation of the soil crushing device according to the flow of the soil crushing method of Figure 4, Figure 6a and Figure 6b is the effect when the present invention is applied Are graphs showing
토양파쇄공법에 의하면, 먼저 건설기계에 파쇄날을 구비한 봉을 연결한다(S100). 봉을 연결하기 전에, 지반의 내부에 배수 암거를 설치하는 단계가 선행될 수 있다. According to the soil crushing method, first, a rod having a crushing blade is connected to a construction machine (S100). Prior to connecting the rods, the step of installing a drainage culvert inside the ground may be preceded.
도 5a를 참조하면, 복수의 지지대(110)가 연결판(150)에 함께 장착되고, 상기 연결판(150)이 백호의 붐 등에 연결될 수 있다. 즉, 복수의 지지대(110)는 연결판(150)을 매개로 하여 건설기계에 연결된다.Referring to FIG. 5A, a plurality of
다음은 상기 지반에 봉을 관입되어 상기 지반의 토양에서 1차 균열이 발생하도록, 상기 봉을 하강시킨다(S200). 도 5b를 참조하면, 봉(120)은 배수 암거의 주변에 관입될 수 있다. 백호의 붐이 하강함에 따라, 연결판(150)이 하강하고 봉(120)이 지반을 뚫고 박히게 된다. 이 때에, 봉(120)의 일단은 삽입홈(113)의 상단에 위치하게 된다.Next, the rod is inserted into the ground to lower the rod so that primary cracking occurs in the soil of the ground (S200). Referring to FIG. 5B, the
마지막으로, 상기 토양에서 2차 균열을 유도하도록, 상기 봉을 상기 지반으로부터 인출한다(S300). Finally, in order to induce secondary cracking in the soil, the rod is withdrawn from the ground (S300).
도 5c를 참조하면, 파쇄날이 토양에 의하여 인출방향에 대하여 저항을 받게 되며, 이로 인하여 가이드 돌기(124)가 가이드 홈(114)을 따라 회전하게 된다. 따라서, 파쇄날(130)은 인출과 함께 회전하여 토양을 보다 효율적으로 파쇄하게 된다.Referring to FIG. 5C, the crushing blade is subjected to resistance in the withdrawal direction by the soil, which causes the
도 6a는 토양파쇄장치를 사용한 경우와 미사용한 경우의 토양염도 변화를 나타내는 그래프이고, 도 6b는 토양내 침출수심 변화를 나타내는 그래프이다. 이들 그래프에 의하면, 본 발명의 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법에 의하여 제염 및 배수 효과가 탁월하게 향상됨을 알 수 있다.Figure 6a is a graph showing the change in soil salinity with and without the soil crushing device, Figure 6b is a graph showing the change in leach depth in the soil. According to these graphs, it can be seen that the decontamination and drainage effects are excellently improved by the soil crushing device and the soil crushing method of the present invention.
상기와 같은 토양파쇄장치 및 토양파쇄공법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.The soil crushing device and soil crushing method as described above is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
Claims (9)
상기 지지대에 장착되며, 일 방향으로 길게 형성되어 지반에 관입 및 상기 지반으로부터 인출 가능하게 이루어지는 봉; 및
상기 관입 및 인출 시에 상기 지반의 토양을 파쇄할 수 있도록 상기 봉의 외주면에서 돌출되는 파쇄날을 포함하며,
상기 봉은 상기 지지대에 회전가능하게 연결되며,
상기 봉에는 가이드 돌기가 형성되고, 상기 지지대에는 상기 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈이 형성되며,
상기 가이드 홈은 상기 봉이 회전할 수 있도록 상기 봉의 축방향을 기준으로 나선방향으로 형성되며,
상기 가이드 돌기는 상기 파쇄날이 상기 토양에 의하여 인출방향으로 받는 저항에 의하여 상기 가이드 홈을 따라 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토양파쇄장치.A support connected to the construction machine;
A rod mounted to the support and formed to extend in one direction to be inserted into and pulled out of the ground; And
It includes a crushing blade protruding from the outer peripheral surface of the rod to crush the soil of the ground during the penetration and withdrawal,
The rod is rotatably connected to the support,
A guide protrusion is formed in the rod, and a guide groove into which the guide protrusion is inserted is formed in the support.
The guide groove is formed in a spiral direction based on the axial direction of the rod so that the rod can rotate,
The guide protrusion is a soil crushing device, characterized in that formed to rotate along the guide groove by the resistance received by the crushing blade in the extraction direction by the soil.
상기 지지대에는 상기 봉의 일단이 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
상기 가이드 홈은 상기 삽입홈의 내측벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 토양파쇄장치.The method of claim 1,
The support is formed with an insertion groove into which one end of the rod is inserted,
The guide groove is soil crushing device, characterized in that formed on the inner wall of the insertion groove.
상기 봉이 상기 삽입홈으로부터 이탈되는 것을 제한하게 상기 삽입홈을 덮도록 상기 지지대에 장착되는 스토퍼를 더 포함하는 토양파쇄장치.5. The method of claim 4,
And a stopper mounted to the support to cover the insertion groove so as to restrict the rod from being separated from the insertion groove.
상기 파쇄날은 상기 봉의 축방향에 대하여 경사지도록 상기 봉의 외주면으로부터 상기 지지대를 향하는 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 토양파쇄장치.The method of claim 1,
The crushing blade is soil crushing device, characterized in that protruding in the direction toward the support from the outer peripheral surface of the rod to be inclined with respect to the axial direction of the rod.
상기 파쇄날은 복수로 구비되어, 상기 봉의 축방향으로 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 토양파쇄장치.The method according to claim 6,
The crushing blade is provided with a plurality, the soil crushing device, characterized in that arranged to be spaced apart in the axial direction of the rod.
지반에 봉이 관입되어 상기 지반의 토양에서 1차 균열이 발생하도록, 상기 봉을 하강시키는 단계; 및
상기 토양에서 2차 균열을 유도하도록, 상기 봉을 상기 지반으로부터 인출하는 단계를 포함하며,
상기 봉은 지지대에 회전가능하게 장착되고, 상기 지지대는 상기 건설기계에 연결되며,
상기 봉에는 가이드 돌기가 형성되고, 상기 지지대에는 상기 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈이 형성되며,
상기 가이드 홈은 상기 봉이 회전할 수 있도록 상기 봉의 축방향을 기준으로 나선방향으로 형성되며,
상기 가이드 돌기는 상기 파쇄날이 상기 토양에 의하여 인출방향으로 받는 저항에 의하여 상기 가이드 홈을 따라 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토양파쇄공법.Connecting a rod having a shredding blade to a construction machine;
Lowering the rod so that a rod is inserted into the ground so that primary cracking occurs in the soil of the ground; And
Withdrawing the rod from the ground to induce secondary cracking in the soil,
The rod is rotatably mounted to the support, the support is connected to the construction machine,
A guide protrusion is formed in the rod, and a guide groove into which the guide protrusion is inserted is formed in the support.
The guide groove is formed in a spiral direction based on the axial direction of the rod so that the rod can rotate,
The guide protrusion is a soil crushing method, characterized in that formed by the crushing blade to rotate along the guide groove by the resistance received in the extraction direction by the soil.
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