KR101866986B1 - 지반 보강재 포설장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반 보강재 포설장치에 관한 것으로서, 공급되는 지반 보강재를 회전에 의한 마찰력으로 연약 지반 상에 분사하여 포설시키는 포설부를 포함하고, 상기 포설부는, 상부 컨베이어와, 상기 상부 컨베이어와 일정 간격의 압송 공간을 사이에 두고 하부에 배치되는 하부 컨베이어를 포함하되, 상기 하부 컨베이어는 상기 상부 컨베이어에 비하여 포설 방향으로 일정 길이만큼 더 길게 형성되고, 상기 상부 컨베이어는 상기 하부 컨베이어에 대하여 포설 방향으로 간격 이동이 이루어짐에 따라 상기 포설부의 전체 길이를 가변시킬 수 있다.

Description

지반 보강재 포설장치{Apparatus for spreading of ground stiffener}

본 발명은 지반 보강재 포설장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중량을 최소화하되 모터의 구동에 따른 회전력으로 지반 보강재를 연약 지반에 균일하게 포설할 수 있는 지반 보강재 포설장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연약지반을 탈수공법에 의해 개량하는 경우 대략 50~150톤급 정동의 대형 장비를 이용하여 드레인을 박아 지반을 개량하게 되는데, 대상 지반이 해성 점성토이거나 해성 점성토로 매립된 지역과 같이 초 연약지반인 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, 연약 토층 상단에 토목 섬유를 깐 후, 그 위에 소형 습지 도저를 이용하여 1회에 대략 50cm 정도로 수 차례 반복하여 소정의 두께만큼 토사를 포설하는 방법이다.

그러나, 이와 같은 방법은, 연약 토층 위에서 소형 도저로 반복 주행하여 토사를 포설함에 따라 도저 중량 및 잦은 반복 주행에 따른 진동으로 인해, 지반의 변형 또는 연약 토층이 밀리게 되며, 이에 따라 단거리 포설의 작은 면적은 가능한 반면 비교적 장거리를 포설하는 경우는 연약층의 밀림이 누적되어 토목 섬유가 터지게 되어 복토가 곤란하거나, 관입 지연에 따른 지층 연약화로 드레인 장비의 전복 위험성이 커지는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 작업 능력이 작은 소형 도저의 사용이 불가피하여 토사의 포설 비용이 많이 소요되는 문제점도 있었다.

한편, 표층 고화 처리방법은, 연약 토층 상층부의 일정 부분에만 시멘트 등을 주입, 믹싱하여 강도를 증가시키는 방법으로서, 이의 방법은 공사비가 많이 들게 되어 경제성이 좋지 못하고, 고화된 지층과 연약 토층 간의 토질 특성이 상이하여 불규칙한 하중 전달로 후속 공정인 하부 연약 토층의 개량 시 악영향을 미치는 경우가 발생되는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제10-0467174호(2005.01.11.)

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 접지압이 최소화되도록 특수하게 제작된 주행 컨베이어와, 중량을 최소화하되 모터의 구동에 따른 회전력으로 지반 보강재를 연약 지반에 균일하게 포설할 수 있는 포설부를 갖춘 지반 보강재 포설장치를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 연약 지반에 포설하고자 하는 지반 보강재의 포설 방향, 포설 각도를 임의로 조절할 수 있음은 물론 포설량도 임의로 조절할 수 있도록 함으로써, 단거리는 물론 장거리까지 원하는 방향으로 원하는 양만큼의 지반 보강재를 용이하게 포설시킬 수 있는 지반 보강재 포설장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 포설부의 전체 길이를 가변시킬 수 있도록 함으로써, 지반 보강재를 포설하고자 하는 위치 즉, 원거리 또는 근거리에 맞추어 지반 보강재를 포설시킬 수 있는 지반 보강재 포설장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치는, 공급되는 지반 보강재를 회전에 의한 마찰력으로 연약 지반 상에 분사하여 포설시키는 포설부를 포함하는 것으로서, 상기 포설부는, 상부 컨베이어와, 상기 상부 컨베이어와 일정 간격의 압송 공간을 사이에 두고 하부에 배치되는 하부 컨베이어를 포함하되, 상기 하부 컨베이어는 상기 상부 컨베이어에 비하여 포설 방향으로 일정 길이만큼 더 길게 형성되고, 상기 상부 컨베이어는 상기 하부 컨베이어에 대하여 포설 방향으로 간격 이동이 이루어짐에 따라 상기 포설부의 전체 길이를 가변시킬 수 있으며, 상기 상부 컨베이어의 후단에는 가림 막의 일 단이 고정되고, 상기 상부 컨베이어의 후방 영역에는 투입 호퍼가 배치되되, 상기 투입 호퍼의 선단에는 상기 가림 막을 탄성에 의해 감합한 상태를 유지하고, 상기 상부 컨베이어의 간격 이동 시 상기 가림 막이 인출되도록 하는 가림 막 수용부가 설치될 수 있다.

이 경우, 상기 상부 컨베이어는, 양측 방향으로 설치된 지지용 로드와, 지면 상에 나란하게 배치된 가이드 레일을 포함하며, 상기 지지용 로드가 상기 가이드 레일을 따라 전후진 됨에 따라 상기 상부 컨베이어가 포설 방향으로 간격 이동이 이루어질 수 있다.

삭제

한편, 상기 하부 컨베이어는, 내부에 텔레스코프 타입 또는 블록 타입의 지지 플레이트가 배치되어, 길이의 가변이 이루어질 수 있다.

상기 상부 컨베이어를 상기 하부 컨베이어의 선단 측으로 이동시키는 경우, 상기 포설부의 전체 길이가 길어져서 원거리 포설이 가능하도록 하고, 상기 하부 컨베이어의 길이를 줄여서 그 선단이 상기 상부 컨베이어의 선단과 평행하도록 하는 경우, 상기 포설부의 전체 길이가 짧아져서 근거리 포설이 가능할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치에 의하면, 접지압이 최소화되도록 특수하게 제작된 주행 컨베이어와, 중량이 최소화되면서 모터의 구동에 따른 회전력으로 지반 보강재를 연약 지반에 균일하게 포설할 수 있는 포설부를 갖춤으로써, 연약 지반 상에 용이하게 진입하여 지반 보강재를 포설할 수 있는 효과가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치에 의하면, 연약 지반에 포설하고자 하는 지반 보강재의 포설 방향, 포설 각도를 임의로 조절할 수 있게 됨은 물론 포설량도 임의로 조절할 수 있게 됨으로써, 단거리는 물론 장거리까지 원하는 방향으로 원하는 양만큼의 지반 보강재를 용이하게 포설시킬 수 있게 되어 그 작업성이 크게 향상되는 효과도 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치에 의하면, 포설부의 전체 길이를 가변시킬 수 있게 됨에 따라 지반 보강재를 포설하고자 하는 위치 즉, 원거리 또는 근거리에 맞추어 지반 보강재를 포설시킬 수 있게 되는바, 포설의 효율성이 크게 향상되는 효과도 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 사시도.
도 1b는 1a에서 지반 보강재를 포설하는 상태를 도시한 사시도.
도 2a는 도 1a의 측면 구성도.
도 2b는 도 2a에서 지반 보강재를 포설하는 상태를 도시한 측면 구성도.
도 3a는 도 1a의 평면도.
도 3b는 도 3a에서 지반 보강재를 포설하는 상태를 도시한 평면도.
도 4는 도 1의 저면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 포설부가 상하 방향으로 각도 조절됨에 따라 지반 보강재의 포설 각도가 달라지는 상태를 개략적으로 도시한 측면 구성도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 포설부가 좌우 방향으로 각도 조절됨에 따라 지반 보강재의 포설 방향이 달라지는 상태를 도시한 평면도.
도 7a는 도 2a의 포설부 확대도.
도 7b는 도 2b의 포설부 확대도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 제어 관계를 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 사시도.
도 10은 도 9의 측면 구성도.
도 11은 도 9에서 포설부의 상부 컨베이어가 전방으로 이동된 상태를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 측면 구성도.
도 13은 도 10에서 포설부의 하부 컨베이어가 후방으로 간격 축소된 상태를 도시한 측면 구성도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강용 포설장치의 사시도이고, 도 1b는 1a에서 지반 보강재를 포설하는 상태를 도시한 사시도이다.

또한, 도 2a는 도 1a의 측면 구성도이고, 도 2b는 도 2a에서 지반 보강재를 포설하는 상태를 도시한 측면 구성도이다.

또한, 도 3a는 도 1a의 평면도이고, 도 3b는 도 3a에서 지반 보강재를 포설하는 상태를 도시한 평면도이며, 도 4는 도 1의 저면도이다.

도 1a 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)는, 주행 컨베이어(110), 지반 보강재의 저장 호퍼(200), 지반 보강재의 투입 호퍼(600) 및 지반 보강재의 포설부(500)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

주행 컨베이어(110)는, 연약 지반 상에 깔리게 되는 토목 섬유를 따라 주행이 이루어지되, 접지압이 최소화되게 특수 제작된 것이 적용될 수 있다.

저장 호퍼(200)는, 주행 컨베이어(110)의 상부 영역에 배치되고, 연약지반 상에 포설하고자 하는 지반 보강재를 설정 용량만큼 저장할 수 있는 것으로서, 상부가 개방되고 전후좌우 측면 및 저면이 차폐된 형상으로 이루어질 수 있다.

여기서, 저장 호퍼(200)의 전면에는 상부 측에 고정 플레이트(210)가 설치되고, 하부 측에는 고정 플레이트(210)에 대하여 상하로 승강이 이루어지는 승강 플레이트(220)가 설치될 수 있으며, 승강 플레이트(220)는 개폐 액츄에이터(230)의 길이 신장 또는 축소에 의해 고정 플레이트(210)에 대하여 상하로 승강이 이루어지면서 저장 호퍼(200) 내의 지반 보강재 투입량을 조절할 수 있다.

즉, 유압이나 공압 또는 전기 에너지에 의해 작동이 이루어지는 개폐 액츄에이터(230)의 일단은 고정 플레이트(210)의 일 면에 대하여 고정되고, 그 타단은 승강 플레이트(220)의 일 면에 대하여 고정되어 있으며, 이에 따라 개폐 액츄에이터(230)가 입력 신호에 의해 길이가 신장되거나 또는 축소됨에 따라 승강 플레이트(220)를 고정 플레이트(210)에 대하여 상하로 승강시킴에 따라 개구부(222)의 개도량을 조절할 수 있게 된다.

이러한 저장 호퍼(200)는 주행 컨베이어(110)의 상측에 설치되는 베이스 플레이트(400)에 대하여 복수의 지지대(240)에 의해 지지될 수 있다.

또한, 저장 호퍼(200)의 하부 영역 즉, 저장 호퍼(200)와 주행 컨베이어(110) 사이에는 이송 컨베이어(300)가 배치될 수 있다.

따라서, 저장 호퍼(200)의 개구부(222)를 통해 투입되는 지반 보강재(A)를 한 쪽 방향으로 이송시킴에 따라 포설부(500)로 일정 량씩 연속해서 공급할 수 있게 된다.

여기서, 이송 컨베이어(300)의 양 측 단에는 유압, 공압 또는 전기적 신호에 의해 고속으로 회전할 수 있는 제1 고속 모터 및 제2 고속 모터에 각각 축설된 풀리, 즉 제1 풀리(302)와 제2 풀리(304)가 배치되고, 이들 제1 풀리(302) 및 제2 풀리(304)와 맞물려서 제1 풀리(302)와 제2 풀리(304)의 회전에 따라 무한궤도 식으로 회전이 이루어지는 제1 벨트부(310)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 제1 풀리(302)와 제2 풀리(304) 사이에는 제1 지지 플레이트(306)가 고정되게 배치되고, 이 제1 지지 플레이트(306)의 상부 또는 하부 측에는 복수의 제1 가이드 롤러(308)가 배치됨으로써, 제1 벨트부(310)의 회전을 안내하는 기능을 수행할 수 있다.

이 때, 제1 지지 플레이트(306)와 제1 풀리(302) 및 제2 풀리(304)는 도시되지 않은 간격 조절부재에 의해 전후 방향으로 간격조절이 이루어질 수 있게 되며, 이에 따라 제1 벨트부(310)의 장력 조절이 가능하게 될 수 있다.

포설부(500)는, 이송 컨베이어(300)의 선단 측 하부 영역에 배치되는 것으로서, 이송 컨베이어(300)로부터 공급되는 지반 보강재(A)를 전방을 향해 설정 방향 및 설정 각도로 분사함으로써, 연약 지반에 지반 보강재(A)를 포설하는 기능을 수행할 수 있다.

이러한 포설부(500)는, 간격 조절이 가능한 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)를 포함하는 구성을 이루어질 수 있으며, 이송 컨베이어(300)로부터 공급되는 지반 보강재(A)를 일정 량씩 상부 컨베이어(700) 및 하부 컨베이어(800) 사이의 압송 공간으로 공급하기 위한 투입 호퍼(600)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 하부 컨베이어(800)의 길이는 상부 컨베이어(700)에 비하여 길게 형성될 수 있으며, 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)의 선단은 나란하게 배치될 수 있는바, 하부 컨베이어(800)의 후단에는 일정 길이만큼의 간격 여유가 발생될 수 있다.

따라서, 투입 호퍼(600)는 하부 컨베이어(800)의 후방 영역에 배치되어 이송 컨베이어(300)로부터 공급된 지반 보강재(A)를 일정 량씩 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800) 사이의 압송 공간으로 연속해서 공급할 수 있게 된다.

포설부(500)의 상부 컨베이어(700)는, 양 측 단에 유압, 공압 또는 전기적 신호에 의해 고속으로 회전할 수 있는 제3 고속 모터 및 제4 고속 모터와 각각 축설된 풀리, 즉 제3 풀리(702) 및 제4 풀리(704)가 배치되고, 이들 제3 풀리(702) 및 제4 풀리(704)와 맞물려서 제3 풀리(702)와 제4 풀리(704)의 회전에 따라 무한궤도 식으로 회전이 이루어지는 제2 벨트부(720)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 제3 풀리(702)와 제4 풀리(704) 사이에는 제2 지지 플레이트(706)가 고정되게 배치되고, 이 제2 지지 플레이트(706)의 상부 또는 하부 측에는 복수의 제2 가이드 롤러(708)가 배치됨으로써, 제2 벨트부(720)의 회전을 안내하는 기능을 수행할 수 있다.

이 때, 제2 지지 플레이트(706)와 제3 풀리(702) 및 제4 풀리(704)는 도시되지 않은 간격 조절부재에 의해 전후 방향으로 간격조절이 이루어질 수 있게 되며, 이에 따라 제2 벨트부(720)의 장력 조절이 가능하게 될 수 있다.

또한, 제2 지지 플레이트(706)에는, 회전됨에 따라 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800) 사이의 압송 공간을 통해 전방으로 압송되는 지반 보강재(A)의 압송을 유도하기 위한 적어도 하나 이상의 압송 롤러(710)들이 설치될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 상부 컨베이어(700)의 상부와 전방 및 후방에는 지반 보강재(A)가 압송 공간을 통해 전방으로 압송될 때, 즉, 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)의 회전력에 의해 전방으로 압송될 때 반발력에 의해 튀는 것을 예방하기 위한 커버(730)가 설치될 수 있다.

한편, 포설부(500)의 하부 컨베이어(800)는, 양 측 단에 유압, 공압 또는 전기적 신호에 의해 고속으로 회전할 수 있는 제5 고속 모터 및 제6 고속 모터와 각각 축설된 풀리, 즉 제5 풀리(802)와 제6 풀리(804)가 배치되고, 이들 제5 풀리(802) 및 제6 풀리(804)와 맞물려서 제5 풀리(802)와 제6 풀리(804)의 회전에 따라 무한궤도 식으로 회전이 이루어지는 제3 벨트부(810)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 제5 풀리(802)와 제6 풀리(804) 사이에는 제3 지지 플레이트(806)가 고정되게 배치되고, 이 제3 지지 플레이트(806)의 상부 또는 하부 측에는 복수의 제3 가이드 롤러(808)가 배치됨으로써, 제3 벨트부(810)의 회전을 안내하는 기능을 수행할 수 있다.

이 때, 제3 지지 플레이트(806)와 제5 풀리(802) 및 제6 풀리(804)는 도시되지 않은 간격 조절부재에 의해 전후 방향으로 간격조절이 이루어질 수 있게 되며, 이에 따라 제3 벨트부(810)의 장력 조절이 가능하게 될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 포설부(500), 즉 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)는 스로틀부(900)에 의해 상하 간격이 조절됨에 따라 압송 공간의 체적을 조절할 수 있다.

스로틀부(900)는, 일 단이 하부 컨베이어(800)의 제3 지지 플레이트(806)에 고정되되, 타 단측에 종 방향으로 간격 조절 홈(920)이 형성된 서포트(910)와, 상부 컨버이어(700)의 제2 지지 플레이트(706)에 돌출되게 설치되어 서포트(910)의 간격 조절 홈(920) 상에서 유동 가능한 걸림 돌기(930)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상부 컨베이어(700)의 제2 지지 플레이트(706)는 별도로 도시되지 않은 승강장치에 의해 승강이 이루어지거나 또는 수동에 의해 승강시킨 후 고정시킬 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시 예에서는, 상부 컨베이어(700)에 걸림 돌기(930)가 형성된 것을 일 예로 설명하였으나, 걸림 돌기(930)가 하부 컨베이어(800)에 설치되고, 서포트(910)의 간격 조절 홈(920)이 하부 컨베이어(800) 측에 배치되어 하부 컨베이어가 승강되도록 구성될 수도 있다.

이와 같이, 상부 컨베이어(700)를 하부 컨베이어(800)에 대하여 상하 방향으로 이동시키게 되면, 상부 컨베이어(700)의 걸림 돌기(930)가 서포트(910)의 간격 조절 홈(920) 상에서 유동이 이루어지면서 상하 간격이 조절되는바, 압송 공간의 체적을 늘이거나 줄일 수 있게 됨으로써, 결국 지반 보강재(A)의 포설량을 조절할 수 있게 된다.

이러한 포설부(500)는, 상하방향으로 각도 조절이 이루어지고, 또는 좌우 방향으로 각도 조절이 이루어짐에 따라 연약 지반에 대한 지반 보강재(A)의 포설 각도와 포설 방향도 조절할 수 있다.

즉, 베이스 플레이트(400)의 전방 측 양쪽과 하부 컨베이어(800)의 제3 지지 플레이트(806)는 연결 브래킷(960) 및 제1 힌지 브래킷(970)에 의해 스윙 액츄에이터(950)가 각각 설치되고, 연결 브래킷(960)과 하부 컨베이어(800)의 제3 지지 플레이트(806)는 제2 힌지 브래킷(990)에 의해 각각 설치됨으로써, 포설부(500)는 전후방향 각도 조절과 좌우 방향 각도 조절이 이루어질 수 있게 되는데, 이를 도 1 내지 도 8을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 포설부가 상하 방향으로 각도 조절됨에 따라 지반 보강재의 포설 각도가 달라지는 상태를 개략적으로 도시한 측면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 포설부가 좌우 방향으로 각도 조절됨에 따라 지반 보강재의 포설 방향이 달라지는 상태를 도시한 평면도이다.

또한, 도 7a 및 도 7b는 지반 보강재의 포설 원리를 설명하기 위한 도 2a 및 도 2b의 포설부 확대도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)의 제어 관계를 도시한 블록도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 지반 보강재(A)를 포설하기 위한 연약 지반 상에 위치시킨 상태에서, 연약 지반에 지반 보강재(A)를 설정 양만큼 설정 거리로 포설시킬 수 있다.

즉, 작업자가 지반 보강재의 포설 양을 설정하여 입력하게 되면, 제어부(1000)는 저장 호퍼(200)의 개폐 액츄에이터(230)에 입력 신호를 인가하여 개구부(222)의 개도량을 조절할 수 있다.

예를 들어, 비교적 많은 양의 지반 보강재를 포설하고자 하는 경우에는, 개폐 액츄에이터(230)에 작동 신호를 인가하여 개구부(222)의 개도량을 증가시킴으로써, 저장 호퍼(200)로부터 많은 양의 지반 보강재(A)가 투입 호퍼(600)로 투입되도록 하고, 반대로 비교적 적은 양의 지반 보강재(A)를 동시에 포설하고자 하는 경우에는, 개폐 액츄에이터(230)에 작동 신호를 인가하여 개구부(222)의 개도량을 축소시킴으로써, 저장 호퍼(200)로부터 적은 양의 지반 보강재가 투입 호퍼(600)로 투입되도록 할 수 있다.

이와 같이, 지반 보강재의 투입량을 결정한 상태에서, 작업자는 지반 보강재의 포설 위치 즉, 포설하고자 하는 거리에 맞추어 포설부(500)의 상하 각도를 조절한 후, 지반 보강재의 포설이 이루어지도록 한다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 작업자가 포설부(500)의 설정 각도를 입력하게 되면, 제어부(1000)는 승강 액츄에이터(980)에 작동 신호를 인가하게 되며, 이에 따라 승강 액츄에이터(980)가 입력된 신호에 따른 각도로 승강이 이루어지게 된다.

즉, 승강 액츄에이터(980)가 유압, 공압 또는 전기적 신호에 의해 길이가 신장됨에 따라 제2 힌지 브래킷(990)과 결합된 제2 지지 플레이트(706)가 승강이 이루어지게 되는데, 이 때 제2 지지 플레이트(706)는 제1 힌지 브래킷(970)과의 결합 부위를 기점으로 승강이 이루어지면서 각도가 변위될 수 있다.

따라서, 포설부(500)의 각도가 수직에 가까울수록 지반 보강재의 포설 거리는 상대적으로 짧아지고, 포설부(500)의 각도가 수평에 가까울수록 지반 보강재의 포설 거리는 상대적으로 길어지게 되는바, 포설부(500)의 각도 조절로 인해 지반 보강재(A) 포설 거리를 조절할 수 있게 된다.

한편, 작업자는 지반 보강재의 포설 방향 즉, 포설하고자 하는 방향에 맞추어 포설부(500)의 좌우 각도를 조절한 후, 지반 보강재에 대한 포설이 이루어지도록 할 수도 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 작업자가 포설부(500)의 설정 방향을 입력하게 되면, 제어부(1000)는 스윙 액츄에이터(950)에 작동 신호를 인가하게 되며, 이에 따라 스윙 액츄에이터(950)가 입력된 신호에 따른 각도로 스윙이 이루어지게 된다.

즉, 양 측의 스윙 액츄에이터(950)가 유압, 공압 또는 전기적 신호에 의해 길이가 신장 또는 축소됨에 따라 연결 브래킷(960) 및 제1 힌지 브래킷(970)과 결합된 제2 지지 플레이트(706)가 스윙이 이루어지면서 방향이 변환될 수 있다.

이 때, 양 측에 설치되는 한 쌍의 스윙 액츄에이터(950) 중에서, 포설 방향 측에 위치하는 스윙 액츄에이터(950)는 길이가 축소되고, 반대 방향에 위치하는 스윙 액츄에이터(950)는 길이가 신장되도록 함으로써, 스윙에 따라 포설 방향을 결정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)는, 지반 보강재(A)를 원하는 방향으로 선택하여 포설시킬 수 있는 잇점을 갖게 된다.

한편, 도 7a 및 도 7b를 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)를 이용한 지반 보강재(A)의 포설 작동 원리를 설명하기로 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)에서는, 지반 보강재를 설정된 속도로 분사시키기 위한 포설부(500)가 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)를 포함하는 구성으로 이루어지게 된다.

즉, 종래에서와 같이 공압이나 유압 또는 전기적 신호에 의해 지반 보강재를 분사시키는 것이 아니고, 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)의 회전 속도를 제어하여, 반발력에 의해 분사식으로 포설이 이루어지도록 하는 것이다.

따라서, 상부 컨베이어(700) 및 하부 컨베이어(800)에는 각 벨트부 즉, 상부 컨베이어(700)에 적용되는 제2 벨트부(720)와, 하부 컨베이어(800)에 적용되는 제3 벨트부(810)를 고속으로 회전시키기 위한 고속 모터들이 적용된다.

상부 컨베이어(700)의 경우 양 측단에 입력 신호에 의해 고속으로 회전이 이루어지는 제3 고속 모터 및 제4 고속 모터와 축설되는 제3 풀리(702) 및 제4 풀리(704)가 배치되고, 하부 컨베이어(800)의 경우에도 양 측단에 입력 신호에 의해 고속으로 회전이 이루어지는 제5 고속 모터 및 제6 고속 모터와 축설되는 제5 풀리(802) 및 제6 풀리(804)가 배치되어 있다.

따라서, 제어부(1000)의 입력 신호에 의해 제3, 제4 고속 모터가 고속으로 회전하게 되면, 제3 풀리(702) 및 제4 풀리(704) 또한 고속으로 회전이 이루어지면서 제2 벨트부(720) 또한 무한궤도 식으로 고속 회전이 이루어지게 된다.

또한, 제어부(1000)의 입력 신호에 의해 제5, 제6 고속 모터가 고속으로 회전하게 되면, 제5 풀리(802) 및 제6 풀리(804) 또한 고속으로 회전이 이루어지면서 제3 벨트부(810)도 무한궤도식으로 고속 회전이 이루어지게 된다.

이 때, 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800) 사이에는 일정 간격만큼 이격된 압송 공간이 형성되고, 이 압송 공간은 투입 호퍼(600)로부터 투입되는 지반 보강재(A)가 통과되는데, 이와 같이 압송 공간을 통과하게 되는 지반 보강재(A)는 무한궤도 식으로 고속 회전하게 되는 상부 컨베이어(700)의 제2 벨트부(720)와 하부 컨베이어(800)의 제3 벨트부(810)와의 마찰력에 의해 회전되는 방향 즉, 전방으로 분사가 이루어지게 된다.

이와 동시에, 상부 컨베이어(700)에는 제2 지지 플레이트(706)에 축설된 복수의 압송 롤러(710)들의 회전력에 의해 지반 보강재(A)가 더욱 안정적으로 전방을 향해 압송됨으로써, 분사의 효율성이 향상될 수 있다.

참고로, 포설부(500)를 이루는 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)는 등속도로 고속 회전이 이루어지도록 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 어느 하나의 컨베이어 속도를 다른 하나의 컨베이어 속도보다 빠르게 하여 지반 보강재의 분사 각도를 다르게 할 수도 있다.

예를 들어, 하부 컨베이어(800)에 비하여 상부 컨베이어(700)의 회전 속도를 더 빠르게 함에 따라 등속도인 경우에 비하여 지반 보강재의 분사 각도가 일정 각도만큼 하향되도록 하거나, 또는 하부 컨베이어(800)에 비하여 상부 컨베이어(700)의 회전 속도를 더 느리게 함에 따라 등속도인 경우에 비하여 지반 보강재의 분사 각도가 일정 각도만큼 상향되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)에서의 포설부(500)는, 앞서 설명한 바와 같이 스로틀부(900)에 의해 상부 컨베이어(700)와 하부 컨베이어(800)의 간격이 조절됨으로써, 압송 공간의 체적을 증가시키거나 줄일 수 있으므로, 이의 압송 공간의 체적 조절로 인해 지반 보강재의 분사 각도를 조절할 수도 있다.

예를 들어, 상부 컨베이어(700)를 상승시킴에 따라 걸림 돌기(930)가 스로틀부(900)의 서포트(910)에 형성된 간격 조절 홈(920) 하측에 걸림이 이루어지는 경우 압송 공간의 체적이 증가하게 됨으로써, 많은 양의 지반 보강재가 분사되어 포설될 수 있으므로, 분사 각도는 상대적으로 작아질 수 있게 된다.

반대로, 상부 컨베이어(700)를 하강시킴에 따라 걸림 돌기(930)가 스로틀부(900)의 서포트(910)에 형성된 간격 조절 홈(920) 상측에 걸림이 이루어지는 경우 압송 공간의 체적이 줄어들게 됨으로써, 적은 양의 지반 보강재가 분사되어 포설될 수 있으므로, 분사 각도는 상대적으로 커질 수 있게 된다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치의 사시도이고, 도 10은 도 9의 측면 구성도이며, 도 11은 도 9에서 포설부의 상부 컨베이어가 전방으로 이동된 상태를 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11의 측면 구성도이다.

참고로, 도 9 내지 도 13을 참조로 하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)를 설명함에 있어서, 앞선 설시 예에서의 포설장치와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 도 9 및 도 10을 참조하면, 앞선 실시 예에서의 포설장치와는 달리 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포설장치(100)는, 포설부(500)의 하부 컨베이어(800)가 전방 즉, 지반 보강재(A)의 포설 방향으로 상부 컨베이어(700)에 비하여 더 길게 돌출되게 설치될 수 있다.

여기서, 포설부(500)의 상부 컨베이어(700)는 하부 컨베이어(800)에 대하여 길이 방향으로 이동이 가능하게 구성될 수 있다.

즉, 포설부(500)의 상부 컨베이어(700)는 제2 지지 플레이트(706)의 양측 방향으로 각각 지지용 로드(1100)가 설치되고, 이 지지용 로드(1100)들은 지면 상에 나란하게 배치된 가이드 레일(1200)을 따라 전후 방향 즉, 지반 보강재의 포설 방향으로 전후진이 이루어질 수 있다.

여기서, 지지용 로드(1100)가 가이드 레일(1200)을 따라 포설 방향으로 이동하는 것은 유압, 공압 또는 전기적 신호 등에 의한 것일 수 있는 등, 종래에 공지된 왕복 운동 수단이 적용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 포설부(500)의 상부 컨베이어(700)를 하부 컨베이어(800)의 선단 측으로 이동시키게 되면, 포설부(500)의 전체 길이가 길어지게 되는바, 보다 원거리로 지반 보강재(A)를 분사시키면서 포설시킬 수 있게 된다.

이 경우, 상부 컨베이어(700)가 하부 컨베이어(800)의 선단 측으로 이동하게 되는 경우, 투입 호퍼(600)와 상부 컨베이어(700) 사이는 상부가 개방된 상태를 이루게 됨으로써, 하부 컨베이어(800)의 회전에 의해 압송 공간으로 이송되는 지반 보강재들은 회전력에 의한 반발력으로 개방된 상부를 통해 튀게 되어 유실의 우려가 발생될 수 있다.

따라서, 상부 컨베이어(700)의 커버(730) 후단과 투입 호퍼(600)의 선단 사이에는 절첩 가능한 가림 막(1400)이 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 투입 호퍼(600)의 선단 측에는 가림 막(1400)이 토션 스프링 등에 의해 감합된 상태를 유지하는 가림 막 수용부(1300)가 설치되고, 가림 막(1400)의 선단은 상부 컨베이어(700)의 커버(730) 후단과 연결된 구조로 이루어질 수 있다.

따라서, 상부 컨베이어(700)가 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 하부 컨베이어(800)의 선단 측으로 이동한 경우에는, 상부 컨베이어(700)의 이동에 따라 가림 막 수용부(1300)에 감합되어 있는 가림 막(1400)이 풀어져 나오면서 투입 호퍼(600)와 상부 컨베이어(700) 사이의 상부 공간을 차폐시키게 됨으로써, 하부 컨베이어(800)에 의해 이송되는 지반 보강재(A)의 튐에 의한 유실을 억제시킬 수 있게 된다.

한편, 상부 컨베이어(700)가 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 하부 컨베이어(800)의 후단 측으로 이동하여 투입 호퍼(600)와 인접하게 위치되는 경우에는, 가림 막(1400)이 가림 막 수용부(1300)에 설치되는 토션 스프링의 탄성 복원력에 의해 다시 감겨지면서 가림 막 수용부(1300)로 인입될 수 있다.

도 13은 도 10에서 포설부의 하부 컨베이어가 후방으로 간격 축소된 상태를 도시한 측면 구성도이다.

도 13을 참조하면, 하부 컨베이어(800)는 제3 지지 플레이트(806)가 텔레스코프 타입으로 이루어지거나 또는 블록식으로 길이가 가변되게 설치되는 구조로 이루어짐에 따라 간격이 줄어들 수 있다.

따라서, 하부 컨베이어(800)를 상부 컨베이어(700)가 투입 호퍼(600)와 인접한 위치를 이루는 상태에서 각 선단이 평행하도록 길이를 축소시킬 수 있다.

즉, 하부 컨베이어(800)의 제3 지지 플레이트(800)가 텔레스코프 타입인 경우 절첩시킴에 따라 그 길이를 줄이고, 블록식인 경우 일부를 분리하여 그 길이를 줄일 수 있다.

다만, 이 경우 하부 컨베이어(800)에는 복수의 제3 가이드 롤러(808)들이 설치되는바, 길이가 조정된 이후에는 제3 가이드 롤러(808)를 제3 지지 플레이트(806)의 길이에 맞게 재 설정하고, 제3 벨트부(810) 또한 길이가 다른 것으로 교체하여 사용할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 포설부(500)의 하부 컨베이어(800)를 길이 축소시킴에 따라 그 선단 측이 상부 컨베이어(700) 선단 측과 평행하도록 하게 되면, 포설부(500)의 전체 길이가 짧아지게 되는바, 비교적 근거리에 지반 보강재(A)를 분사시키면서 포설시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)는, 포설부(500)의 전체 길이를 가변시킬 수 있게 됨에 따라 지반 보강재(A)를 포설하고자 하는 위치 즉, 원거리 또는 근거리에 맞추어 지반 보강재(A)를 포설시킬 수 있게 되는바, 포설의 효율성이 크게 향상될 수 있다.

참고로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치를 설명함에 있어서, 포설부(500)가 상하 방향 각도 조절과, 좌우 방향 각도 조절이 이루어지는 구성 및 작동 관계에 대해서는 별도로 설명하지 않았으나, 앞선 실시 예에서와 마찬가지로 포설부(500)는 상하 방향 각도 조절과, 좌우 방향 각도 조절은 물론 포설하고자 하는 지반 보강재의 포설 양 조절이 동일한 구성에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다.

즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치(100)는, 앞선 실시 예에 따른 지반 보강재 포설장치와 포설부(500)의 길이가 가변되는 것에만 차이가 있을 뿐, 그 외의 나머지 구성 및 작동 관계, 그리고 그에 따른 작용효과는 동일함은 자명하다 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 포설장치 110 : 주행 컨베이어
200 : 저장 호퍼 210 : 고정 플레이트
220 : 승강 플레이트 222 : 개구부
230 : 개폐 액츄에이터 240 : 지지대
300 : 이송 컨베이어 302 : 제1 풀리
304 : 제2 풀리 306 : 제1 지지 플레이트
308 : 제1 가이드 롤러 310 : 제1 벨트부
400 : 베이스 플레이트 500 : 포설부
600 : 투입 호퍼 700 : 상부 컨베이어
702 : 제3 풀리 704 : 제4 풀리
706 : 제2 지지 플레이트 708 : 제2 가이드 롤러
710 : 압송 롤러 720 : 제2 벨트부
730 : 커버 800 : 하부 컨베이어
802 : 제5 풀리 804 : 제6 풀리
806 : 제3 지지 플레이트 808 : 제3 가이드 롤러
810 : 제3 벨트부 900 : 스로틀부
910 : 서포트 920 : 간격 조절 홈
930 : 걸림 돌기 950 : 스윙 액츄에이터
960 : 연결 브래킷 970 : 제1 힌지 브래킷
980 : 승강 액츄에이터 990 : 제2 힌지 브래킷
1000 : 제어부 1100 : 지지용 로드
1200 : 가이드 레일 1300 : 가림 막 수용부
1400 : 가림 막

Claims (5)

1. 공급되는 지반 보강재를 회전에 의한 마찰력으로 연약 지반 상에 분사하여 포설시키는 포설부를 포함하는 것으로서,
   상기 포설부는,
   상부 컨베이어와,
   상기 상부 컨베이어와 일정 간격의 압송 공간을 사이에 두고 하부에 배치되는 하부 컨베이어를 포함하되,
   상기 하부 컨베이어는 상기 상부 컨베이어에 비하여 포설 방향으로 일정 길이만큼 더 길게 형성되고,
   상기 상부 컨베이어는 상기 하부 컨베이어에 대하여 포설 방향으로 간격 이동이 이루어짐에 따라 상기 포설부의 전체 길이를 가변시킬 수 있으며,
   상기 상부 컨베이어의 후단에는 가림 막의 일 단이 고정되고,
   상기 상부 컨베이어의 후방 영역에는 투입 호퍼가 배치되되, 상기 투입 호퍼의 선단에는 상기 가림 막을 탄성에 의해 감합한 상태를 유지하고, 상기 상부 컨베이어의 간격 이동 시 상기 가림 막이 인출되도록 하는 가림 막 수용부가 설치된, 지반 보강재 포설장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부 컨베이어는,
   양측 방향으로 설치된 지지용 로드와,
   지면 상에 나란하게 배치된 가이드 레일을 포함하며,
   상기 지지용 로드가 상기 가이드 레일을 따라 전후진 됨에 따라 상기 상부 컨베이어가 포설 방향으로 간격 이동이 이루어지는, 지반 보강재 포설장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 컨베이어는,
   내부에 텔레스코프 타입 또는 블록 타입의 지지 플레이트가 배치되어, 길이의 가변이 가능한, 지반 보강재 포설장치.
   
5. 제 1항, 제 2항 및 제 4항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 상부 컨베이어를 상기 하부 컨베이어의 선단 측으로 이동시키는 경우, 상기 포설부의 전체 길이가 길어져서 원거리 포설이 가능하도록 하고,
   상기 하부 컨베이어의 길이를 줄여서 그 선단이 상기 상부 컨베이어의 선단과 평행하도록 하는 경우, 상기 포설부의 전체 길이가 짧아져서 근거리 포설이 가능한, 지반 보강재 포설장치.

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