KR101511653B1 - A reverse stirring device and high-strength deep cement mixing method using thereof - Google Patents

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Abstract

Provided is a reverse stirring device to improve weak ground or to form a high-strength retaining wall, to enhance the stirring efficiency as the reverse stirring device is also good to stir the consolidated layer, to control the slime discharge during stirring between solidifying agent and earth and sand, and to have eco-friendly effects, by comprising: a rod unit comprising an inner rod that transmits the air or solidifying agent put into the top to the bottom and an external rod wrapping around the inner rod; a stirring unit formed to wrap around the inner rod and combined with the bottom of the external rod that rotates and mixes earth and sand and solidifying agent; a supply hole combined with the bottom of the stirring unit and connected with the inner rod to spray air or solidifying agent to the ground; and an excavating bit that punches ground.

Description

역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법{A REVERSE STIRRING DEVICE AND HIGH-STRENGTH DEEP CEMENT MIXING METHOD USING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reverse stirring device, a high-strength deep-mixing process using the same, and a method of forming a slurry-

본 발명은 연약지반의 지반개량 또는 고강도 흙막이 벽체 형성을 위한 장치로서, 연약지반에 관입하고 토사에 고화제를 분사한 후 고화제와 토사간의 기계적 교반을 수행하는 역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for retrofitting a soft ground or forming a high strength earth retaining wall, comprising a reverse rotation agitation device for penetrating a soft ground and spraying a solidifying agent onto the soil, performing mechanical agitation between the solidifying agent and the soil, Mixing treatment and a method of forming a temporary earth retaining wall.

일반적으로 건물의 신축이나 도로의 개간, 지하의 통로박스 구조물 또는 흙막이 가시설과 같은 시설물 등을 설치하고자 할 때, 그 지형적인 특성상 임해성점성토, 층적점성토로 이루어진 연약지반일 경우에 연약지반을 보강한 후 통로박스나 지하차도와 같은 구조물을 설치하였다.Generally, when a building such as a new building or a road is opened, an underground passage box structure, or a facility such as a retaining structure is installed, the soft ground is reinforced in the case of a soft ground composed of a degradable clay soil or a layered clay soil And a structure such as a rear passage box or an underground driveway was installed.

연약지반을 보강하는 방법으로는 약액인 고화제를 연약토와 혼합하여 교반하는 심층혼합처리공법, 토사의 간극을 경화성 물질로 고결시키는 고화제 주입공법과 동결공법 등으로 크게 구분되어 진다.The method of reinforcing the soft ground is divided into the deep mixing treatment method in which the solidifying agent is mixed with the soft soil, and the solidifying agent injection method and the freezing method in which the gap of the soil is cured by the hardening material.

그 중 심층혼합처리공법은 분체계기계교반, 슬러리계기계교반, 고압분사교반으로 분류되고 분체계기계교반, 슬러리계기계교반은 원사토와 고화제를 프로펠러 모양의 교반날개를 이용하여 기계적으로 교반하는 기계교반공법이다.Among them, the deep mixing process is divided into mechanical stirring, slurry mechanical stirring and high pressure spray stirring, and mechanical stirring of slurry system and mechanical stirring of slurry system are performed by mechanically stirring raw silica and solidifying agent using a propeller- Is a mechanical stirring method.

이런 심층혼합처리공법에 대하여는 교반날개와 굴착비트가 하나의 롯드에 같이 부착되어 한쪽 방향으로만 회전하게 되어 연약지반 중에 고결층이나 점착력이 큰 점성토가 있을 경우 고화제와 토사가 기계적으로 잘 혼합되지 못하여 균일한 강도를 갖지 못하는 문제점이 있었다.For such a deep mixing process, the stirring blade and the excavating bit are attached to one rod and rotate only in one direction. If there is a clay layer or a cohesive layer with a large adhesive force in the soft ground, the hardener and the clay are not mechanically well mixed So that it can not have a uniform strength.

또한, 롯드에 부착된 스크류오거의 회전에 기인한 교반작업으로 인해 폐기물인 슬라임의 배출이 증가하여 친환경적이지 못한 단점이 있게 된다.In addition, there is a disadvantage that the discharge of slime as a waste increases due to agitation operation due to the rotation of the screw auger attached to the rod, which is not environmentally friendly.

한편, 현행 흙막이 가시설의 경우 토류판을 사용하여 벽체를 형성함으로써 굴착배면에 별도의 차수목적인 시멘트그라우팅을 실시하고 있다. 이때 토류판을 설치하는 작업은 공정상 벽면을 절취한 후 토류판을 설치함으로 토사로 구성된 벽면 절취시 붕괴위험 등의 위험요소가 존재하며, 인력시공에 따른 많은 공사기간이 소요되고 있다.
On the other hand, in the case of the existing earthworks, a wall is formed by using the earth plate, and cement grouting is performed on the excavated backside as a separate order. At this time, there is a risk factor such as the risk of collapse when cutting off the wall composed of the earth sand by installing the earth plate after cutting the wall in the process in the process of installing the earth plate, and it takes a lot of construction period depending on the workforce construction.

대한민국 특허등록 제10-0894988호Korean Patent Registration No. 10-0894988

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 연약지반 중에 점성토 등 고결층이 존재할 경우에도 고화제와 토사 간에 균일한 혼합이 이뤄지도록 하여 교반 효율을 증대시키는 역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법을 제공함에 제 1목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a reverse rotation agitation device for uniformly mixing solidifying agent such as clayey soil, Mixing process and a method for forming a temporary earth retaining wall.

또한, 고화제와 토사 간 교반시 슬라임 배출을 억제할 수 있는 친환경적인 역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법을 제공함에 제 2목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an environmentally friendly reverse rotation agitation device capable of suppressing slime discharge during agitation between a solidifying agent and soil, and a method of forming a high-strength deep-seated mixing treatment and a temporary earth retaining wall using the same.

아울러, 흙막이 가시설의 시공시 공정이 단순하여 공사기간이 짧아지며 벽체의 붕괴 위험으로부터 안전한 역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법을 제공함에 제 3목적이 있다.
A third object of the present invention is to provide a reverse rotation agitation device that is safe from the risk of collapse of a wall, and a high strength deep mixing process and a method of forming a temporary earth retaining wall using the same.

상기 문제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명에 따른 역회전 교반장치는 상단에 투입되는 에어 또는 고화제를 하단으로 전달하는 내측롯드와 상기 내측롯드를 감싸는 외측롯드를 포함하는 롯드부; 상기 내측롯드를 감싸도록 구성되고 상기 외측롯드의 하단에 결합되며 회전하면서 토사와 고화제를 혼합하는 교반부; 상기 교반부의 하단에 결합되는 것으로 상기 내측롯드와 연통하여 에어 또는 고화제를 지반에 분사하는 분사구와 지반을 천공하는 굴착비트를 포함하는 굴착부;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.As a means for solving the above problem, a reverse rotation stirring apparatus according to the present invention includes a rod unit including an inner rod for transmitting air or solidifying agent to the lower end of the upper end, and an outer rod surrounding the inner rod; An agitator configured to surround the inner rod and coupled to a lower end of the outer rod and mixing the soil and the solidifying agent while rotating; And an excavating part coupled to a lower end of the agitating part and including an injection port communicating with the inner rod for injecting air or a solidifying agent into the ground and an excavating bit penetrating the ground.

이때, 상기 교반부는 상기 내측롯드가 통과하도록 중공이 형성되고 상기 교반부의 양단에 걸쳐 형성되는 축기어; 외면에 복수의 교반날개가 구비되고 상기 축기어에 물려 연동하며 각각 이격 배치되는 복수의 교반모듈; 외면에 복수의 교반날개가 구비되고 상기 복수의 교반모듈 간 사이에 축기어에 물려 역회전하는 역회전교반모듈;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.At this time, the stirring unit includes a shaft gear having a hollow formed therein to allow the inner rod to pass therethrough and formed over both ends of the stirring unit; A plurality of stirring modules each having a plurality of stirring blades on its outer surface, interlocked with the shaft gears and spaced from each other; And a reverse rotation stirring module having a plurality of stirring blades on an outer surface thereof and reciprocatingly rotating with the shaft gear interposed between the plurality of stirring modules.

또한, 상기 역회전교반부는 몸체; 몸체의 양단 내주연에 형성되는 링기어; 상기 링기어 및 상기 축기어에 맞물리는 복수의 유성기어;를 포함하는 것이 특징이다.Also, the reverse rotation stirring unit may include a body; A ring gear formed at both edges of the body; And a plurality of planetary gears meshing with the ring gear and the shaft gear.

아울러, 상기 교반날개는 단면의 형상이 일측으로 갈수록 좁아지는 사다리꼴 형상으로 구성되고 상기 몸체에 경사각을 갖도록 고정되되, 상기 경사각은 30~50°인 것이 특징이다.In addition, the stirring blades are formed in a trapezoidal shape in which the cross-sectional shape becomes narrower toward one side, and are fixed to the body so as to have an inclination angle, and the inclination angle is 30 to 50 degrees.

하나의 예로써, 상기 교반부는 외주연에 방사형으로 고정되는 복수의 교반날개가 상하로 이격배치되며 내측롯드를 감싸도록 구성되는 관부; 상하 한 쌍의 교반날개를 연결하되, 내측에 교반공간이 형성되는 임펠러;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.As one example, the stirring portion may include a tube portion configured to surround a plurality of stirring blades radially fixed to the outer circumference and spaced apart from each other and surrounding the inner rod; And an impeller for connecting a pair of upper and lower stirring blades and having an agitating space formed therein.

이때, 상기 임펠러는 하측을 향해 직경이 작아지는 스크류 형상의 상부임펠러; 하측을 향해 직경이 커지는 스크류 형상의 하부임펠러;를 포함하고, 상기 상부임펠러와 하부임펠러는 교번으로 배치되되, 상기 상부임펠러의 나선방향과 상기 하부임펠러의 나선방향은 상호 반대방향으로 형성되는 것이 특징이다.At this time, the impeller has a screw-shaped upper impeller whose diameter decreases toward the lower side; Wherein the upper impeller and the lower impeller are alternately arranged such that a spiral direction of the upper impeller and a spiral direction of the lower impeller are formed in opposite directions to each other to be.

또한, 상기 역회전 교반장치를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법으로는 역회전 교반장치를 이용하여 연약지반에 관입하는 관입 단계; 역회전 교반장치를 이용하여 지중에 고화제를 공급하는 공급 단계; 역회전 교반장치를 이용하여 토사와 고화제를 교반 혼합하는 교반 단계;를 포함하여 이뤄지는 것이 특징이다.
In addition, the high-strength deep-seated mixing process and the method of forming a temporary earth retaining wall using the reverse rotation stirrer include a penetration step of penetrating into soft ground using a reverse rotation stirrer; A supplying step of supplying a solidifying agent to the ground using a reverse rotation stirring apparatus; And a stirring step of mixing the soil and the solidifying agent with stirring using a reverse rotation stirring apparatus.

본 발명에 따른 역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법에 따르면 이웃하는 교반모듈 간에 회전방향을 달리하도록 구성함으로써, 교반모듈가 정방향과 역방향으로 교번 회전하므로, 고결층에 대한 교반에도 무리가 없어 교반 효율이 향상되는 효과가 있으며, 또한 고화제와 토사 간 교반시 슬라임 배출을 억제할 수 있어 친환경적인 효과가 있다.According to the reverse rotation agitation device of the present invention and the high strength deep layer mixing process and the method of forming a hypothetical earth retaining wall using the same, rotation directions of the adjacent agitation modules are different from each other so that the agitation module alternately rotates in the forward direction and the reverse direction, The stirring efficiency is improved because there is no possibility of stirring, and the slime discharge can be suppressed when the solidifying agent and the slurry are agitated, thereby being environmentally friendly.

또한, 흙막이 가기설의 경우 별도로 토류판을 시공하지 않아도 되므로 공정이 단순하고 공사기간 및 인건비를 줄일 수 있으며 강성이 우수하여 붕괴 위험이 적은 효과가 있다.
In addition, in case of earth retaining construction, it is not necessary to construct a soil plate separately, so that the process is simple, the construction period and labor cost can be reduced, and the rigidity is excellent, so that the risk of collapse is small.

도 1은 본 발명에 따른 역회전 교반장치를 나타내는 계략도.
도 2는 본 발명의 일 구성인 교반부의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 작동상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 교반날개의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 구성인 교반부의 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 교반부가 복수로 구성되는 실시 예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 역회전 교반장치를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a reverse rotation stirring apparatus according to the present invention. FIG.
2 is a view showing an embodiment of a stirring portion which is a constitution of the present invention.
Fig. 3 is a view showing the operating state of Fig. 2; Fig.
4 is a view showing an embodiment of a stirring wing according to the present invention.
5 is a view showing another embodiment of a stirring section which is a constitution of the present invention.
6 is a view showing an embodiment in which a plurality of agitating parts of Fig. 5 are constructed. Fig.
7 is a view showing a method of forming a high-strength deep-seated mixing process and a method of forming a temporary earth retaining wall using a reverse rotation stirring apparatus according to the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
In describing the present invention, terms and words used in the present specification and claims are to be construed in accordance with the principles of the present invention, on the basis that the inventor can properly define the concept of a term in order to best explain his invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 역회전 교반장치를 나타내는 계략도이고, 도 2는 본 발명의 일 구성인 교반부의 일 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 작동상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 교반날개의 일 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일구성인 교반부의 다른 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 5의 교반부가 복수로 구성되는 실시 예를 나타내는 도면이다. 아울러, 도 7은 본 발명에 따른 역회전 교반장치를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing a reverse rotation stirring device according to the present invention, FIG. 2 is a view showing an embodiment of a stirring part which is a constitution of the present invention, and FIG. 3 is a view showing an operating state of FIG. 5 is a view showing another embodiment of the stirring portion which is a constitution of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the stirring portion of FIG. 5, Fig. FIG. 7 is a view showing a method of forming a high-strength deep-seated mixture and a method for forming a temporary earth retaining wall using a reverse-rotation agitation apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 역회전 교반장치는 지반개량 또는 고강도 흙막이 벽체 형성을 위한 장치로서, 연약지반에 관입하고 토사에 고화제를 분사한 후 고화제와 토사 간의 기계적 교반을 수행하도록 구성되며, 작업 범위에 따라 하나 또는 복수의 역회전 교반장치를 지중에 삽입하여 사용할 수 있게 된다.The reverse rotation agitation apparatus according to the present invention is an apparatus for forming a soil improvement or high strength earth retaining wall, which is configured to penetrate a soft soil and spray a solidifying agent to the soil, perform mechanical agitation between the solidifying agent and the soil, So that one or a plurality of reverse rotation stirrers can be inserted into the ground.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 역회전 교반장치는 롯드부(10), 교반부(20) 및 굴착부(30)를 포함하여 구성된다.1, the reverse rotation stirring apparatus according to the present invention includes a rod unit 10, a stirring unit 20, and a drilling unit 30. As shown in FIG.

상기 롯드부(10)는 내측롯드(110)와 외측롯드(120)를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 내측롯드(110)는 상단에 마련된 주입구가 장치의 하단에 위치하는 공급구(320)까지 연통되도록 장치 전체 길이 만큼 구성된다.The rod unit 10 includes an inner rod 110 and an outer rod 120. The inner rod 110 has an inlet provided at an upper end thereof communicating with a supply port 320 located at a lower end of the apparatus, So that the entire length of the apparatus is made.

상기 주입구로는 에어 또는 고화제가 주입되는 것으로 주입된 에어 또는 고화제는 내측롯드(110)를 통해 공급구(320)로 분사되어 연약지반의 토사에 전달될 수 있게 된다.Air or a solidifying agent is injected into the injection port, and the air or solidifying agent injected into the injection port is injected into the supply port 320 through the inner rod 110 to be transferred to the gravel of the soft ground.

상기 외측롯드(120)는 상기 내측롯드(110)를 감싸는 원통형으로써, 상기 내측롯드(110)의 상단부터 일부구간을 감싸도록 구성되어 내측롯드(110)가 지중에 삽입 또는 인발되는 과정에서 발생될 수 있는 외부 충격 등으로부터 내측롯드(110)를 보호할 수 있게 되며 이하의 교반부(20)와 결합된다.The outer rod 120 is formed in a cylindrical shape surrounding the inner rod 110 so as to surround a part of the inner rod 110 from the upper end of the inner rod 110. The inner rod 110 is inserted or drawn in the ground It is possible to protect the inner rod 110 from an external impact or the like, and it is combined with the stirring portion 20 described below.

상기 교반부(20)는 내측롯드(110)를 감싸도록 구성되고 상기 외측롯드(120)의 하단에 결합되되 외부의 동력을 전달받아 회전하도록 구성되며 회전하면서 연약지반의 토사와 공급되는 고화제가 혼합되도록 교반하게 된다.The agitator 20 is configured to surround the inner rod 110 and is coupled to the lower end of the outer rod 120. The agitator 20 is configured to rotate by receiving external power, And stirred to be mixed.

상기 굴착부(30)는 지반을 천공하도록 굴착비트(310)가 구성되고 상기 내측롯드(110)와 연통하는 공급구(320)를 마련하여 연약지반의 토사에 고화제가 공급되도록 구성된다.The excavation unit 30 is configured to supply a solidifying agent to the gravel of the soft ground by providing the excavation bit 310 to puncture the ground and the supply port 320 communicating with the inner rod 110.

이때 상기 굴착비트(310)는 지반을 천공하는 것으로 다양한 종래기술이 적용가능한바 그 구체적인 구성 및 구조에 대한 설명은 생략하기로 하며, 상기 공급구(320)에는 밸브(미도시)를 구성하여 작업자가 지상 등에서 제어명령을 전달하면 밸브가 개폐되면서 공급구(320)를 제어하도록 구성할 수 있다.In this case, the drilling bit 310 punctures the ground, and various conventional techniques can be applied, and a detailed description of the structure and structure thereof will be omitted. A valve (not shown) is formed in the supply port 320, When the control command is transmitted from the ground or the like, the valve 320 may be controlled to open and close the valve.

이하에서는 도 2 내지 4를 참조하여 본 발명에 따른 교반부(20)에 대한 다양한 실시 예를 살펴보기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the stirring unit 20 according to the present invention will be described with reference to FIGS.

먼저, 도 2 내지 도 3에서는 상기 교반부(20)의 제 1실시 예를 나타낸 도면으로, 본 실시 예에 따른 교반부(20)는 축기어(201), 교반모듈(200) 및 역회전교반모듈(210)을 포함하여 구성됨에 특징이 있다.2 to 3 are views showing a first embodiment of the stirring unit 20 according to the present embodiment. The stirring unit 20 includes a shaft gear 201, a stirring module 200, And a module 210 according to an embodiment of the present invention.

상기 축기어(201)는 내측롯드(110)가 내부를 통과하도록 중심에 중공이 형성되는 것으로 상기 교반부(20)의 양단에 걸쳐 형성된다.The shaft gear 201 is formed at both ends of the agitator 20 in which a hollow is formed at the center so that the inner rod 110 passes through the inside thereof.

또한, 상기 교반모듈(200)은 외면에 복수의 교반날개(216)가 방사형으로 고정되는 것으로, 도면에 구체적으로 도시된 바는 없으나 교반모듈(200)은 상기 축기어(201)와 고정되어 축기어와 일체거동 한다.A plurality of stirring vanes 216 are radially fixed to the outer surface of the stirring module 200. The stirring module 200 is fixed to the shaft gear 201, It behaves integrally with the gear.

이때 상기 교반날개(216)의 개수는 2개 또는 3개로 구성시킴이 바람직하다.At this time, the number of the stirring vanes 216 is preferably two or three.

상기 교반모듈(200)은 복수로 구성되는 것으로, 각각의 교반모듈(200)은 교반모듈(200)의 높이만큼 이격되어 배치되어 이격공간에는 이하의 역회전교반모듈(210)이 배치될 수 있게 된다.Each of the stirring modules 200 may be spaced apart from each other by a height of the stirring module 200 so that the following reverse stirring module 210 may be disposed in the spacing space do.

상기 역회전교반모듈(210)은 상기 교반모듈(200)과 마찬가지로 외면에 복수의 교반날개(216)가 방사형으로 고정되고 상기 축기어(201)에 맞물리되, 역회전교반모듈(210)이 축기어(201)와 반대방향으로 회전하도록 구성된다.A plurality of stirring vanes 216 are radially fixed to the outer surface of the reverse rotation stirring module 210 in the same manner as the stirring module 200 and are engaged with the shaft gear 201. The reverse rotation stirring module 210 And is configured to rotate in a direction opposite to the axis gear 201. [

이하에서는 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 역회전교반모듈(210)이 축기어(201)와 맞물리면서 역회전하는 구조에 대해 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, a structure in which the reverse rotation stirring module 210 is rotated in the reverse direction while being engaged with the shaft gear 201 will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2C.

설명하기에 앞서 도 2a는 교반부(20)의 분해사시도이고, 도 2b는 역회전교반모듈(210)이 축기어(201)에 결합되는 것을 나타낸 것이며, 도 2c는 도 2b의 측단면도를 나타낸 것이다.2A is an exploded perspective view of the stirring portion 20, FIG. 2B shows that the reverse rotation stirring module 210 is coupled to the shaft gear 201, and FIG. 2C is a side sectional view of FIG. 2B will be.

도 2a 등에 도시된 바와 같이 상기 역회전교반모듈(210)은 몸체(211), 링기어(213), 복수의 유성기어(214)를 포함하여 구성되는 것으로 이웃하는 교반모듈(200)에 역회전하도록 구성되는 것이 특징이다.2A and 2B, the reverse rotation stirring module 210 includes a body 211, a ring gear 213, and a plurality of planetary gears 214, .

본 실시 예에 따른 몸체(211)는 관형상으로 구성되며 외주연에 2개 이상의 교반날개(216)가 고정되어 몸체(211)가 회전함에 따라 외주연에 고정된 교반날개(216)가 회전하도록 구성되는 것으로, 이때 상기 교반날개(216)는 상기 교반모듈(200)과 마찬가지로 2개 또는 3개로 구성시킴이 바람직하다.The body 211 according to the present embodiment is formed in a tubular shape and two or more stirring vanes 216 are fixed to the outer periphery so that the stirring vane 216 fixed to the outer periphery rotates as the body 211 rotates In this case, it is preferable that the stirring vanes 216 are two or three as in the stirring module 200.

또한, 관형상인 상기 몸체(211)의 양단 내주연에는 링기어(213)가 마련된다.In addition, a ring gear 213 is provided on the inner periphery of both ends of the tubular body 211.

아울러 상기 복수의 유성기어(214)는 상기 링기어(213) 및 상기 축기어(201)에 동시에 맞물리도록 구성하여 상기 축기어(201)의 회전력을 인가받되 축기어(201)과 링기어(213)의 사이에 개재된 유성기어(214)에 의해 몸체(211)의 회전방향은 반대가 될 수 있게 된다.The plurality of planetary gears 214 are configured to be simultaneously engaged with the ring gear 213 and the shaft gear 201 so that the shaft gear 201 and the ring gear 213 The rotation direction of the body 211 can be reversed by the planetary gears 214 interposed between the planetary gears 214,

이에 따라, 교반모듈(200)과 역회전교반모듈(210)이 도 3에 도시된 바와 같이 교번으로 배치되므로 각각의 교반날개(216)가 교번으로 정회전과 역회전을 하게 되어 토사와 고화제 간 교반효율을 증대시킬 수 있게 된다.Accordingly, since the stirring module 200 and the reverse rotation stirring module 210 are alternately arranged as shown in FIG. 3, the respective stirring blades 216 alternately rotate forward and reverse, The stirring efficiency of the liver can be increased.

이때, 상기 복수의 유성기어(214)가 링기어(213)에 물린 상태로 회전하면서 축기어(201)에 공전을 할 수도 있는데 그렇게 되면 축기어(201)와 링기어(213)는 동일방향으로 회전하게 되므로 상기와 같은 교반효율을 기대하기 어려워진다. 이를 방지하기 위해, 유성기어(214)가 제자리에서 회전만 하도록 지지하는 케리어(215)가 더 구성되는바, 상기 케리어(215)는 일례로 각각의 유성기어(214)와 베어링으로 결합될 수 있으며, 상기 케리어(215)의 일측이 상기 몸체(211)의 내주연에 고정될 수 있다.At this time, the plurality of planetary gears 214 may rotate while being bitten by the ring gear 213, so that the shaft gear 201 and the ring gear 213 are rotated in the same direction It is difficult to expect the stirring efficiency as described above. To prevent this, the carrier 215 is further configured to support only the planetary gear 214 to rotate in place. The carrier 215 may be coupled to each of the planetary gears 214 by bearings, for example. , One side of the carrier 215 may be fixed to the inner circumference of the body 211.

한편, 상기 교반날개(216)는 단면의 형상이 일측으로 갈수록 좁아지는 사다리꼴 형상(도 2 내지 도 4참조)으로 구성되고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 몸체와의 고정시 경사각(θ)을 갖도록 하여 지중에서 회전하는 교반날개(216)에 대한 저항을 감소시키고 고화제와 토사 간의 교반을 원활하게 수행할 수 있게 된다.The stirring vanes 216 are formed in a trapezoidal shape (see FIGS. 2 to 4) in which the shape of the cross section is narrowed toward one side. As shown in FIG. 4, So that the resistance to the stirring blades 216 rotating in the ground can be reduced and the stirring between the solidifying agent and the soil can be smoothly performed.

이는, 종래의 교반장치는 그 교반 원리가 스크류오거가 부착된 롯드의 회전에 기인한 것으로 스크류오거가 회전함에 따라 고화제와 토사 간의 교반 작용이 이뤄지는데 이때 스크류오거가 고화제와 토사를 상승시키게 되므로 폐기물인 다량의 슬라임이 배출되게 되는 데, 이와 달리 본 발명에 따른 교반기는 교반날개(216)에 스크류가 형성되지 않으며 교반모듈(200) 및 역회전교반모듈(210)의 회전방향을 달리함으로써 슬라임이 상승하는 것을 방지함으로써, 슬라임 배출량을 현저히 줄일 수 있게 된다.This is because the agitation principle of the conventional stirring device is based on the rotation of the rod having the screw auger. As the screw auger rotates, the agitating action between the solidifying agent and the gypsum is performed. At this time, the screw auger increases the solidifying agent and the gypsum The agitator according to the present invention does not have a screw in the agitating blade 216 and the agitating module 200 and the reverse agitation module 210 are rotated in different directions By preventing the slime from rising, it is possible to significantly reduce the slime discharge amount.

상기 교반날개(216)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 경사각(θ)이 수평을 기준으로 30~50°내에 형성시킴이 바람직한바, 경사각(θ)이 30°이하일 경우 교반날개(216)의 회전시 발생되는 저항은 작으나 고화제와 토사간 교반이 원활치 않으며 경사각θ이 50°이상일 경우 교반날개(216)에 작용하는 저항이 커져 교반날개(216)에 마모가 발생하거나 절단되는 등 내구성이 저하되는 요인이 된다.As shown in FIG. 4, the stirring vane 216 is preferably formed within a range of 30 to 50 degrees with respect to the horizontal. When the inclination angle is 30 or less, The resistance generated during rotation is small, but stirring between the solidifying agent and the soil is not smooth. When the inclination angle? Is 50 degrees or more, the resistance acting on the stirring blade 216 becomes large, .

아울러, 도 4는 교반날개(216)의 다른 실시 예를 나타내는 도면으로, 도시된 바와 같이 상기 교반날개(216)가 복수의 교반모듈(200) 및 역회전교반모듈(210)에 적용되는데 있어서, 교반모듈(200)과 역회전교반모듈(210) 한 묶음을 기준으로 각각에 적용되는 교반날개(216)는 180°의 차이가 나도록 결합됨에 특징이 있다.4 is a view showing another embodiment of the stirring blade 216. As shown in the figure, the stirring blade 216 is applied to the plurality of stirring modules 200 and the reverse rotation stirring module 210, The stirring vanes 216, which are applied to each of the stirring module 200 and the reverse stirring module 210, are coupled to each other so as to have a difference of 180 °.

이는, 하측의 교반모듈(200)에 배치되는 교반날개(216)는 상기 실시 예에서와 같이 경사각(θ)이 형성되고 그 상측의 역회전교반모듈(210)에 배치되는 교반날개(216)는 역회전교반모듈(210)의 교반날개(216)을 기준으로 180°회전시킨 형상으로 구성되는 것이다.This is because the stirring vanes 216 disposed in the lower stirring module 200 are formed with the stirring vanes 216 in which the inclination angle is formed as in the above embodiment and the stirring vanes 216 disposed on the upper reverse stirring module 210 And is formed in a shape rotated by 180 degrees with respect to the stirring vane 216 of the reverse rotation stirring module 210.

상기와 같이 구성되는 교반날개(216)에 의해 일방향으로 회전하는 하측의 교반모듈(200)은 교반날개(216)의 경사각(θ)에 의해 회전하면서 연약지반의 토사를 상측으로 밀어내면서 교반하게 되고, 그 상측의 역회전교반모듈(210)은 교반날개(216)의 경사각(θ+180°) 의해 회전하면서 연약지반의 토사를 하측으로 밀어내면서 교반하게 되므로, 교반모듈(200)과 역회전교반모듈(210) 각각은 그 중심을 향해 토사를 밀어내면서 교반작용을 수행하므로 슬라임이 상승하여 지상으로 배출되는 것을 억제할 수 있으며, 보다 우수한 교반효율 야기할 수 있게 된다.The lower stirring module 200 rotating in one direction by the stirring vane 216 configured as described above is rotated by the inclination angle &thetas; of the stirring vane 216 to push the soil of the soft ground upward while stirring And the reverse rotation stirring module 210 on the upper side thereof is rotated by the inclination angle of the stirring blade 216 by the inclination angle of + 180 ° to push the soil of the soft ground downward while stirring. Each of the modules 210 pushes the soil toward the center thereof and performs the stirring operation, so that the slime can be raised and the drainage to the ground can be suppressed, and more excellent stirring efficiency can be obtained.

이하에서는 도 5를 참조하여 상기 교반부(20)의 제 2실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, a second embodiment of the stirring unit 20 will be described with reference to FIG.

제 2실시 예에 따른 교반부(20')는 관부(220) 및 임펠러(221)를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 관부(220)는 외주연에 복수의 교반날개(216')가 형성되며 내측롯드(110)를 감싸는 구조로 구성되고, 상기 임펠러(221)는 상하 한 쌍의 교반날개(216')를 연결하되 내측에 교반공간(224)이 형성되도록 구성됨에 특징이 있다.The stirring part 20 'according to the second embodiment includes a tube part 220 and an impeller 221. The tube part 220 has a plurality of stirring blades 216' The impeller 221 is configured to connect a pair of upper and lower stirring blades 216 ', and an agitating space 224 is formed on the inner side of the impeller 221.

다시, 상기 임펠러(221)는 상부임펠러(222) 및 하부임펠러(223)를 포함하여 구성되는 것으로, 도시된 바와 같이 복수의 교반날개(216')는 상중하 한 그룹이 연속 반복 배치되는 것으로 이때, 상기 상부임펠러(222)는 상 교반날개(216a)와 중 교반날개(216b)를 연결하되 하측을 향해 직경이 작아지는 스크류 형상으로 구성되는 것이고, 상기 하부임펠러(223)는 중 교반날개(216b)와 하 교반날개(216c)를 연결하되 하측을 향해 직경이 커지는 스크류 형상으로 구성된다.The impeller 221 includes the upper impeller 222 and the lower impeller 223. As shown in the figure, the plurality of stirring vanes 216 ' The upper impeller 222 has a screw shape connecting the upper stirring blades 216a and the middle stirring blades 216b and having a smaller diameter toward the lower side. The lower impeller 223 has a middle stirring blade 216b, And the lower stirring blade 216c are connected to each other and have a screw shape whose diameter increases toward the lower side.

상기와 같이 구성됨에 따라 상기 관부(220)의 회전에 기해 교반날개(216')에 의한 연약지반의 토사와 고화제 간에 교반이 수행되고 이에 더불어, 상기 상부임펠러(222) 및 하부임펠러(223)의 교반작용에 기해 각 교반날개(216') 간 이격 공간에 대한 교반작용도 수행할 수 있게 되는 것이다.The upper portion of the upper impeller 222 and the lower portion of the lower impeller 223 are connected to each other by the agitating blade 216 ' The agitating action of the agitating blades 216 'can be performed.

이때 상기 임펠러(221)에는 교반공간(224)이 형성되므로 임펠러(221)를 기준으로 내측의 토사와 외측의 토사가 상호 간에 유동하게 되므로 교반되지 않는 토사를 최소화시킴으로써 교반효율이 증가하고 특히 흙막이 벽체를 형성함에 있어 벽체의 강도를 강화하는 효과를 갖게 된다.Since the stirring space 224 is formed in the impeller 221, the inner soil and the outer soil are flowed with respect to the impeller 221 so that the agitation efficiency is increased by minimizing the agglomeration of the soil, It has the effect of strengthening the strength of the wall.

한편, 상기 상부임펠러(222)의 나선방향과 상기 하부임펠러(223)의 나선방향은 상호 반대방향이 되도록 구성함이 바람직한 바, 이는 도시된 바와 같이 교반시 상부임펠러(222)의 나선형상에 기해 하측을 향해 와류가 형성되고, 상기 하부임펠러(223)의 나선형상에 기해 상측을 향해 와류가 형성되므로 상기한 실시 예에서와 같이 상하부임펠러(222,223)의 중심을 향해 토사를 밀어내면서 교반작용을 수행하므로 슬라임이 상승하여 지상으로 배출되는 것을 억제할 수 있으며, 교반공간(224)의 내외측으로 토사가 유동할 수 있어 보다 우수한 교반효율 기대할 수 있게 된다.It is preferable that the spiral direction of the upper impeller 222 and the spiral direction of the lower impeller 223 are opposite to each other. This is because the spiral direction of the upper impeller 222 is opposite to the direction of the spiral of the upper impeller 222 A vortex is formed toward the lower side due to the spiral shape of the lower impeller 223, so that the stirring action is performed while pushing the gravel toward the center of the upper and lower impellers 222 and 223 as in the above embodiment Therefore, it is possible to prevent the slurry from rising to the ground and to allow the soil to flow to the inside and outside of the agitation space 224, so that excellent agitation efficiency can be expected.

본 실시 예에서는 교반날개(216') 및 상하부임펠러(222,223)가 각각 두 개씩 구성되는 것으로 도시하였으나 토양환경 내지 모터의 출력 등의 요인에 따라 교반날개(216') 및 각 임펠러(222,223)의 개수를 선택적으로 다양하게 구성할 수 있다.In the present embodiment, although two stirring blades 216 'and two upper and lower impellers 222 and 223 are shown, the number of stirring blades 216' and the number of impellers 222 and 223, respectively, Can be selectively configured in various ways.

또한 도 6에 도시된 바와 같이 지중에서 역회전 교반장치가 복수로 적용되는 경우에는 도 6(a)에서와 같이 일 교반부(20') 상하부임펠러(222,223)의 중앙 오목한 부분에 타 교반장치의 볼록한 상부임펠러(222) 또는 하부임펠러(223)이 인접하게 배치되도록 하여 교반되지 않는 토사의 범위를 줄여 교반효율을 최적화시킬 수 있다.6, when a plurality of counter-rotating agitators are applied in the paper, the central portion of the upper and lower impellers 222 and 223 of one agitator 20 ', as shown in FIG. 6 (a) The convex upper impeller 222 or the lower impeller 223 may be disposed adjacent to each other to reduce the range of the soil which is not agitated to optimize the stirring efficiency.

아울러 도 6(b)에서와 같이 역회전 교반장치가 3개 이상 적용되는 경우에는 일 교반장치 교반부(20')의 상측 또는 하측 관부(220)에 두 개의 타 교반장치의 교반기(20')가 인접배치되도록 하여, 상기 실시 예와 마찬가지로 교반되지 않는 토사의 범위를 줄일 수 있도록 구성할 수 있다. 6 (b), when three or more reverse rotation stirrers are used, the stirrer 20 'of two other stirrers is connected to the upper or lower tube 220 of the one stirrer shaker 20' So that it is possible to reduce the range of the gravel which is not agitated as in the above embodiment.

한편 본 발명에서는 역회전 교반장치를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법에 대해서도 제시하고 있는바, 이하 도 7을 참조하여 구체적으로 살펴본다.In the present invention, a high-strength deep-seated mixing process and a method of forming a temporary earth retaining wall using a reverse rotation agitation device are also presented, and will be described in detail with reference to FIG.

본 발명에 따른 역회전 교반장치와 이를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법은 관입 단계(S10), 공급 단계(S20) 및 교반 단계(S30)를 포함하는 것으로, 먼저 관입 단계(S10)에서는 상기 역회전 교반장치의 하단에 구성되는 굴삭비트(310)를 이용하여 연약지반에 천공하여 역회전 교반장치를 관입하게 된다.The reverse rotation agitation apparatus according to the present invention and the method for forming a high strength deep layer mixing and a temporary earth retaining wall using the reverse rotation agitation apparatus according to the present invention include a penetration step S10, a supply step S20 and a stirring step S30. The excavating bit 310 formed at the lower end of the reverse rotation agitating device is used to pierce the soft ground to penetrate the reverse rotation agitating device.

이후, 공급 단계(S20)에서는 전술하였던 본 발명에 따른 역회전 교반장치를 인발하면서 하단에 구성되는 공급구(320)를 통해 연약지반의 토사에 고화제를 공급하게 된다.Then, in the supplying step S20, solidifying agent is supplied to the gravel of the soft ground through the supply port 320 formed at the lower end while drawing the reverse rotation stirring apparatus according to the present invention described above.

그런 다음, 교반 단계(S30)에서는 교반부(20)가 회전하면서 교반작용을 수행하여 연약지반의 토사와 고화제를 교반하게 되는 것이다.
Then, in the stirring step (S30), the agitation part (20) is rotated and agitates to stir the soil and the solidifying agent in the soft ground.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

10 : 롯드부 20 : 교반부
30 : 굴착부 110 : 내측롯드
120 : 외측롯드 200 : 교반모듈
210 : 역회전교반모듈 201 : 축기어
211 : 몸체 213 : 링기어
214 : 유성기어 215 : 케리어
216 : 교반날개 222 : 상부임펠러
223 : 하부임펠러 224 : 교반공간10: rod portion 20: stirring portion
30: excavation part 110: inner rod
120: outer rod 200: stirring module
210: reverse rotation stirring module 201: axial gear
211: body 213: ring gear
214: Planetary gear 215: Carrier
216: stirring wing 222: upper impeller
223: lower impeller 224: stirring space

Claims (7)

상단에 투입되는 에어 또는 고화제를 하단으로 전달하는 내측롯드와 상기 내측롯드를 감싸는 외측롯드를 포함하는 롯드부; 상기 내측롯드를 감싸도록 구성되고 상기 외측롯드의 하단에 결합되며 회전하면서 토사와 고화제를 혼합하는 교반부; 상기 교반부의 하단에 결합되는 것으로 상기 내측롯드와 연통하여 에어 또는 고화제를 지반에 분사하는 분사구와 지반을 천공하는 굴착비트를 포함하는 굴착부;를 포함하되,
상기 교반부는 외주연에 방사형으로 고정되는 복수의 교반날개가 상하로 이격배치되며 내측롯드를 감싸도록 구성되는 관부; 상하 한 쌍의 교반날개를 연결하되, 내측에 교반공간이 형성되는 임펠러;를 포함하고,
상기 임펠러는
하측을 향해 직경이 작아지는 스크류 형상의 상부임펠러;
하측을 향해 직경이 커지는 스크류 형상의 하부임펠러;를 포함하며,
상기 상부임펠러와 하부임펠러는 교번으로 배치되되,
상기 상부임펠러의 나선방향과 상기 하부임펠러의 나선방향은 상호 반대방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 역회전 교반장치.

A rod portion including an inner rod for transmitting air or solidifying agent to the upper end to the lower end, and an outer rod surrounding the inner rod; An agitator configured to surround the inner rod and coupled to a lower end of the outer rod and mixing the soil and the solidifying agent while rotating; And an excavating portion coupled to a lower end of the agitating portion, the excavating portion communicating with the inner rod and including an injection port for injecting air or a solidifying agent into the ground, and an excavating bit for perforating the ground,
Wherein the stirring portion includes a tube portion configured to surround a plurality of stirring blades radially fixed to the outer circumference and spaced apart from each other and surrounding the inner rod; And an impeller for connecting a pair of upper and lower stirring blades with an agitating space formed inside,
The impeller
A screw-shaped upper impeller whose diameter decreases toward the lower side;
And a lower impeller in the form of a screw having a larger diameter toward the lower side,
Wherein the upper impeller and the lower impeller are alternately arranged,
Wherein the spiral direction of the upper impeller and the spiral direction of the lower impeller are opposite to each other.

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항의 역회전 교반장치를 이용하여 연약지반에 관입하는 관입 단계;
제 1항의 역회전 교반장치를 이용하여 지중에 고화제를 공급하는 공급 단계;
제 1항의 역회전 교반장치를 이용하여 토사와 고화제를 교반 혼합하는 교반 단계;
를 포함하여 이뤄지는 역회전 교반장치를 이용한 고강도 심층혼합처리 및 가설흙막이 벽체 형성공법.
A penetration step of penetrating the soft ground using the reverse rotation agitation apparatus of claim 1;
A supplying step of supplying a solidifying agent to the ground using the reverse rotation stirring apparatus of claim 1;
Mixing the soil and the solidifying agent using the reverse rotation stirring apparatus of claim 1;
High - strength deep - sea mixing treatment and a method of forming a temporary earth retaining wall using reverse -
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