연약지반 교란방지용 코어배럴{core barrel}
본 발명은 연약지반 교란방지용 코어배럴에 관한 것으로 보다 상세하게는 코어배럴의 하측 말단에 십(十)자형의 분리대를 설치하고 상측에 슬라임을 수집할 수 있는 수집부를 구비하고 외주면에 보조날을 구비한 코어배럴에 관한 것이다. 시추조사는 지표로부터 지하 깊은 곳을 직접 눈으로 볼 수 없으므로 시험공을 굴진하여 지반의 성상을 조사하고, 시료의 채취 및 각종 원위치 공내시험을 시행하여 설계에 필요한 제반 자료를 제공하는 것을 목적으로 하게된다. 지표하에분포하는 흙의 성상을 파악하기 위해서는 보링을 하게 된다. 상기 보링작업의 방법에는 충격식과 회전수세식의 두 종류로 대별된다. 충격식시추는 굴진장비 자체에 부착되어 있는 해머에 의해 지반에 충격을 주면서 굴진하는 방법으로 지중의 시료를 육안으로 자세하게 파악하지 못한다는 단점이 있다. 회전수세식 시추는 굴진작업 과정에서 물을 주입하면서 작업을 수행하며, 지반의 각종 원위치 시험의 수행을 통해 시료의 육안관찰 및 현장시 험들을 시행할 수 있는 시추조사로 현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 작업방법이다. 상기와 같은 회전수세식의 경우 상측에 슬라임을 수집할 수 있는 슬라임수집부를 구비하여 굴진에 의해 발생하는 흙을 상기 슬라임수집부에 가라앉혀 슬라임의 원할한 제거 및 토양의 상태를 확인하게 된다. 그러나 종래의 코어배럴은 단순히 코어배럴의 내부에 중공부를 형성하여 물을 분사하게되므로 코어배럴의 둘레를 따라 동일한 압력으로 물을 분사하기 곤란하므로 일측의 압력이 높아져 연약지반을 교란하여 정확한 분석이 이루어지지 못한다는 문제점이 있다. 또한 상기 슬라임은 코어배럴의 외주면과 토양사이의 간극을 통해 상측으로 이동하게 되는데 상기 간극이 좁아 슬라임을 완전히 처리하기 어렵다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 연약지반의 교란을 방지할 수 있으며, 굴진시 발생하는 슬라임을 완전히 처리할 수 있는 연약지반 교란방지용 코어배럴을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1: 본 발명의 일실시예에 따른 코어배럴의 정면도 도 2 : 본 발명의 일실시예에 따른 코어배럴의 작업상태를 표시한 단면도 <도면의 주요부에 사용된 기호의 설명> 10 : 선단부 11 : 중공부 13 : 분리대 14 : 굴착용 날 20 : 수집부 22 : 통공 30 : 수관
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 내부에 중공부가 형성되며 상측은 막혀있는 원통형상을 이루며, 상기 상측의 중앙에 관통공이 형성되어 있으며, 상기 중공부의 말단에 십(十)자형상을 이루는 분리대가 부설되고, 하부 외주면에 다수개의 굴착용 날이 형성되는 선단부와; 상기 선단부의 상측말단에서 상측으로 연장되어 내부가 빈 원통형상을 이루며, 상측은 중앙에 관통공이 형성되어 있으며, 상측면에 다수개의 통공이 형성되어 있는 슬라임수집부와; 상기 슬라임수집부 내부에 위치하게 되며 상기 슬라임수집부 상측의 관통공에서 상기 선단부 상측의 관통공측으로 연장되는 수관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하게 된다. 그리고 상기 선단부는 상기 날의 상측에 외주면을 따라 다수개의 보조날이 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명은 연약지반의 교란을 방지하며 슬라임을 완전히 처리하는 것을 목적으로 함을 알 수 있다. 연약지반의 교란을 방지하기 위해서 본 발명에서는 물이 분사되는 중공부의 말단에 십자형의 분리대를 부설하게 된다. 이는 분사되는 물이 상기 분리대에 부딪힌 후 외측으로 나가게 되므로 보다 균일한 압력으로 분사되도록 하기 위함이다. 또한 슬라임을 완전히 처리하기 위해서는 선단부의 날 상측에 보조날을 구비하게 된다. 이는 상기 보조날이 하측의 날에 의해 형성된 시추공을 확장하여 상기 코어배럴의 외주면과 시추공의 내주면사이의 간극을 유지하도록 하기 위함이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 연약지반 교란방지용 코어배럴에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 연약지반 교란방지용 코어배럴은 선단부(10)와 슬라임수집부(20)와 수관(30)으로 구성된다. 먼저 선단부(10)에 대해 설명하기로 한다. 상기 선단부(10)는 하측 외주면에 굴착용 날(14)이 형성되어 회전하면서 토양을 파는 역할을 하게 된다. 이때 상기 선단부(10)의 내부에는 중공부(11)가 형성되어 상부의 관통공(12)을 통해 유입된 물이 상기 선단부(10)의 하측말단을 통해 외부로 배출되도록 하게된다. 여기서 상기 선단부(10)의 하측말단에는 십자형의 분리대(13)가 설치된다. 상측에서 유입되는 물은 상기 분리대(13)에 부딪힌 후 상기 분리대(13)의 사이 공간을 통해 외측으로 배출되도록 하여 물이 외측 전방향으로 균일한 압력으로 배출되도록 하게 된다. 상기와 같이 배출된 물에 토양이 혼합된 후 상기 슬라임은 상기 선단부(10)의 외측과 시추공 사이를 통하여 상부로 이동하게 된다. 이때 상기 선단부(10)외측과 시추공 사이가 좁을 경우 흙이 상측으로 이동하기 곤란하므로 상기 선단부(10)의 중간 또는 상측에 보조날(15)을 형성하게 된다. 상기 보조날(15)은 선단부(10)의 외주면을 따라 다수개 형성되어 상기 굴착용 날(14)에 의해 형성된 시추공의 지름을 확장하여 상기 물과 흙이 혼합된 슬라임이 상측으로 보다 용이하게 이동할 수 있도록 하게 된다. 다음으로 슬라임수집부(20)를 설명하기로 한다. 상기 슬라임수집부(20)는상기 선단부(10)의 외주면이 상측으로 연장되어 원통형상을 이루게 된다. 그리고 상부는 그 중앙에 관통공(21)이 형성되어 있다. 상기 관통공(21)은 후술하게 될 수관(30)이 연결되어 상측으로부터 물이 유입되도록 구성된다. 상기 슬라임수집부(20)의 상부는 외주면과 수직으로 형성하는 대신 소정의 각도로 경사를 이루도록 구성하는 것도 무방하다. 상기 슬라임수집부(20)의 상측에서 측면측으로 연결되는 부위에는 둘레를 따라 다수개의 통공(22)이 형성된다. 상기 통공(22)은 상기 선단부(10)의 외주면과 시추공사이를 통해 상부로 상승하는 슬라임중에서 침전되는 흙이 상기 통공을 통해 슬라임수집부(20) 내측으로 유입될 수 있도록 하는 역할을 하게 된다. 다음으로 수관(30)에 대해 설명하기로 한다. 상기 수관(30)은 상기 슬라임수집부(20)의 상부에 형성된 관통공과 상기 선단부(10)의 상부에 형성된 관통공을 연결하는 관으로 지상에서 유입된 물이 상기 선단부(10)의 중공부로 흘러가도록 하는 통로가 된다. 그리고 상기 수관(30)의 상측말단에는 보링로드(도시안됨)와 결합하기 위한 나사가 형성된다. 여기서 상기 수관(30)을 별도로 구비하는 대신 보링로드를 상기 슬라임수집부(20)의 상부의 관통공을 통해 삽입하고 상기 보링로드의 말단을 상기 선단부(10)의 관통공(12)에 결합하도록 하는 것도 무방하다. 이때에는 상기 보링로드와 선단부(10)의 관통공을 체결하기 위해 보링로드의 말단과 상기 선단부(10)의 관통공에 나사를 형성하게 된다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 연약지반교란방지용 코어배럴의 작용을 설명하기로 한다. 상기 코어배럴을 보링로드의 말단에 결합하게 된다. 이후 상기 코어배럴은 회전되면서 하측으로 이동하게 된다. 이에 따라 상기 코어배럴은 흙을 파면서 굴진하게 된다. 상기 코어배럴의 말단에 형성된 굴착용 날(14)이 시추공을 형성하게 되면 상기 날의 상측에 구비된 보조날(15)이 상기 시추공의 지름을 확장하여 상기 시추공과 코어배럴의 외주면사이 간극을 형성하게 된다. 이때 상기 보링로드를 통해 물이 유입되어 상기 코어배럴의 말단에서 분리대(13)에 부딪힌 물이 외측으로 배출된다. 이에 따라 물과 흙이 혼합된 슬라임이 발생하게 되며 상기 슬라임은 시추공과 코어배럴의 외주면 사이를 통해 상측으로 이동하게 되며 코어배럴의 상측에서 외부로 배출되지 못한 흙이 침전되어 통공을 통해 상기 슬라임수집부(20) 내측에 모이게 된다. 이후 상기 코어배럴을 지표면으로 꺼낸후 상기 슬라임수집부(20) 내측에 적층된 슬라임(40)을 분석하여 지질조사를 수행하고, 시추공내에 슬라임이 적층되지 않은 것을 확인한 후 불교란 시료채취 및 각종 원위치 시험을 수행하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 연약지반 교란방지용 코어배럴에 의하면, 사방으로 균일한 압력의 물이 배출되어 연약지반에서도 교란없이 굴진을 수행하고 슬라임을 수집할 수 있어 용이하게 지질조사를 할 수 있다는 효과가 있다. 또한 시추공과 코어배럴외주면과의 간극을 유지할 수 있어 슬라임이 용이하게 상부로 이동되므로 외부로 배출되지 못하는 슬라임을 완전히 처리할 수 있는 효과도 있다. |
