KR100341453B1 - Soil-cement mixer for wet fills - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간척지토처럼 함수율이 높은 연약지반토를 현장에서 신속하고 유효하게 성토재료로 사용할 수 있게 하는 데 필요한 고함수비 흙-시멘트 성토재용 교반기를 제공하기 위한 것으로서, 프레임(1) 위에 흙 호퍼(2)와 시멘트 호퍼(15)를 탑재하고, 흙 호퍼(2)의 저부에는 교반용 실린더(3)를 배치하며, 실린더(3) 내에는 조각날개(9)를 나선상으로 부착한 교반 스크류(8) 한 쌍을 조각날개(9)가 서로 엇갈려 돌게 설치하고, 흙 호퍼(2)의 구배면 안쪽에는 흙을 긁어내리는 흙 투하장치(10)를 설치하며, 시멘트 호퍼(15)의 저부에서 양쪽 교반 스크류(8) 사이에는 시멘트 공급기(16)를 설치하여 교반 스크류(8) 및 흙 투하장치(10)와 동기하도록 구성한 것이다.The present invention is to provide a stirrer for high water-contaminated soil-cement fill material required to enable the use of soft soils with high moisture content, such as reclaimed soil, quickly and effectively in the field, the soil hopper (on the frame 1) 2) and the cement hopper 15, the stirring cylinder (3) is arranged at the bottom of the soil hopper (2), and in the cylinder (3) a stirring screw (8) having a spiral blade (9) attached spirally ) A pair of blades (9) are installed to cross each other, the soil hopper (2) inside the gradient surface of the soil dropping apparatus 10 to scrape off the soil, and both sides stirring at the bottom of the cement hopper (15) The cement feeder 16 is installed between the screws 8 so as to be synchronized with the stirring screw 8 and the soil discharging device 10.
Description
본 발명은 간척지토처럼 함수율이 높은 연약지반토를 현장에서 신속하고 유효하게 성토재료로 사용할 수 있게 하기 위한 고함수비 흙-시멘트 성토재용 교반기에 관한 것이다.The present invention relates to a high water content soil-cement soil stirrer for enabling the use of soft soil, such as reclaimed soil, which has a high moisture content as a landfill material quickly and effectively.
도로의 개설이나 확장에 있어서의 보조기층공사의 보조기층재, 해안이나 간척지 제방공사 등의 사면보호공사에 있어서의 성토재를 조성하는 데 쓰이는 흙-시멘트는 양질토나 지질토를 적당히 건조시켜 함수비를 낮춘 흙에 적량의 시멘트를 혼합하는 것으로서, 일축압축강도는 대략 5㎏/㎠ 이상의 고강도 흙-시멘트이다.The soil-cement used to construct the subsidiary materials in the construction of subbases in the construction and expansion of roads, and the landfills in slope protection works such as coastal and reclaimed land embankment works, and the soil that lowered the water content by appropriately drying high-quality soils and geological soils. By mixing an appropriate amount of cement, the uniaxial compressive strength is high strength soil-cement of about 5 kg / cm 2 or more.
도로공사나 제방공사현장에서 멀지 않은 곳에 흙채취장이 있는 경우에는 흙의 운송시간이 짧으므로 단가결정과 공기준수에 문제가 생길 소지가 적지만 흙채취장이 공사현장에서 원거리에 위치하여 운송비가 차지하는 비율이 높은 경우에는 문제가 심각해진다.If there is a dirt collection site not far from road construction or embankment construction site, the transport time of the soil is short, so there is little problem in determining the unit price and air compliance, but the rate of transportation costs is due to the location of the dirt collection site located far away from the construction site. If this is high, the problem becomes serious.
더구나 환경에 대한 관심이 고조되고 있는 현실정하에서는 환경을 해칠 가능성이 있는 예정공사에 대한 민원성 반발이 우려되어 현장 부근의 야산을 흙채취장으로 개발하는 것을 어렵게 한다.Moreover, in the real situation where the interest in the environment is rising, it is difficult to develop the yasan near the site as a soil collection site because there is concern about civil complaints against the planned construction which may harm the environment.
이런 저런 사정을 고려할 때, 현장 부근에서 저비용으로 조달할 수 있는 저가치 고함수비의 간척지토와 같은 흙을 도로의 보조기층재나 제방 등의 성토재료로 활용할 수 있는 길이 있다면 성토재료의 조달편의와 비용절감, 공기내 완성도 증대는 물론 더 나아가서는 환경보호적 관점에서도 여간 바람직한 일이 아닐 것이다.Considering these and other circumstances, if there is a way to use soil, such as low-cost, high-content reclaimed soil, which can be procured at low cost in the vicinity of the site, as a fill material for subbases or embankments, etc. It may not be desirable from the standpoint of savings, increased air-to-completeness, and even environmental protection.
그러나 해성점토처럼 함수율이 아주 높은 흙은 점성과 흙입자 사이의 공간을 점유하고 있는 물기가 시멘트와의 뒤섞임을 방해한다. 통상의 나선익을 가진 교반익을 이용하여 교반 배출하면 묽은 떡가래처럼 압출되고 그러면서도 시멘트가 대체로 나선형 띠를 이루거나 어느 위에 뭉쳐 있어서 교반물이라고는 말하기 곤란한 비정상적인 교반물로 되기 십상이다.However, soils with very high moisture content, such as marine clays, prevent the mixing of cement with water that occupies the space between the viscosity and the soil particles. When agitating and discharging by using a stirring blade having a conventional spiral blade, it is likely to be extruded like a thin rice cake, and yet the cement becomes an abnormal agitator, which is difficult to say agitated because it is generally formed in a spiral band or agglomerated on one side.
이 때문에 통상의 교반기로는 고함수비 해성점토와 시멘트를 잘 섞어서 저강도의 성토재료로 가공할 수가 없다.For this reason, a conventional stirrer cannot mix a high water content decomposed clay and cement well and process it into a low strength fill material.
본 발명은 간척지토와 같은 함수비가 높은 연약지반토를 저가의 훌륭한 성토재료로 활용하기 위한 교반기를 제공하려는 것이다.The present invention is to provide a stirrer for utilizing a high moisture content soft soil such as reclaimed soil as a low cost excellent fill material.
본 발명은 간척지토와 같은 고함수비 점질토에 소량의 시멘트를 혼합하고 이것을 흙에 시멘트가 잘 섞이게 교반하여 강도가 낮고 굳은 형태, 즉 딱딱한 잔 흙덩어리상으로 배출시켜 그대로 곧장 성토재료가 되도록 교반 배출되도록 하기 위하여, 한 쌍으로 이뤄지는 교반 스크류의 나선형 날개를 조각날개로 하고, 이들 교반 스크류가 상대측 교반 스크류를 향하여 회전할 때 각 교반 스크류의 조각날개들이 쏟아져 내리는 흙을 쌍가위질하듯이 잘게 썰고 이때 시멘트 공급기에 의하여 소량씩 공급되는 시멘트가 썰어진 흙 사이로 묻어 들어가서 뒤섞이게 하는 동작이 반복되는 동안 투입당시보다도 한층 딱딱해진 잔 흙덩어리로 변한 후 배출되게 하여 그대로 성토재료로 사용할 수 있게 한 흙-시멘트 성토재용 교반기를 주된 특징으로 한다.The present invention mixes a small amount of cement in high-content non-clay clay such as reclaimed soil and stirs it so that the cement is well mixed with the soil. To do this, the spiral blades of a pair of stirring screws are made into pieces, and when these stirring screws are rotated toward the counterpart stirring screws, the pieces of chips of each stirring screw are chopped like a pair of chips, and the cement feeder Soil-cement soil for cement-filled soil that is supplied as a small amount by the soil, which is buried in the crushed soil and mixed with it, and then turned into a stiffened cup of soil more than at the time of loading The stirrer is the main feature.
도 1은 본 발명에 의한 고함수비 흙-시멘트 성토재용 교반기의 정면도1 is a front view of a high water content soil-cement stirrer according to the present invention
도 2는 동 측면도2 is a side view of the same
도 3은 도 2의 A-A선 단면도3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 교반 스크류의 부분생략 평면도4 is a partially omitted plan view of the stirring screw
도 5는 교반기에서 배출된 흙-시멘트의 상태도도 6은 구동장치측 구동풀리와 일측 교반 스크류의 종동풀리 및 감속기측 종동풀리의 동력적 연결상태도Figure 5 is a state diagram of the soil-cement discharged from the stirrer Figure 6 is a dynamic connection state of the driven pulley of the drive unit and the driven pulley of the one-side stirring screw and the driven pulley of the reducer side
<도면의 주요 부분에 부호의 설명><Description of the symbols in the main part of the drawing>
1 : 프레임 2 : 흙 호퍼1: frame 2: dirt hopper
3 : 실린더 8 : 교반 스크류3: cylinder 8: stirring screw
9 : 조각날개 10 : 흙 투하장치9: piece wing 10: earth dropping device
15 : 시멘트 호퍼 16 : 시멘트 공급기15: cement hopper 16: cement feeder
고함수비 간척지반토에 시멘트 또는 시멘트계 고화재를 혼합 처리하면 흙의 전단강도가 크게 증가하고 압축성은 크게 감소되어 성토재로 사용이 가능하다는 사실이 본 발명자의 연구결과 얻어낸 결론이다. 즉, 고함수비 해성점토를 기재로 하여 0.5∼2㎏/㎠ 의 저강도 성토재료를 얻으려면 시멘트는 2∼10무게%가 가장 바람직하다.The results obtained by the present inventors have been found that when the cement or cement-based solidified material is mixed with the high water content reclaimed soil, the shear strength of the soil is greatly increased and the compressibility is greatly reduced, so that it can be used as a fill material. That is, the cement is most preferably 2 to 10% by weight in order to obtain a low strength fill material of 0.5 to 2 kg / cm < 2 >
흙-시멘트의 성토재료로서의 소요강도중 성토단면 시공을 위한 소요강도에 있어서, 고함수비의 연약지반토를 성토재료로 활용하기 위해서는 성토 시공 중에 발생하는 사면활동파괴현상이 일어나지 않도록 충분한 전단강도를 가진 흙으로 개량하는 필요성에 근거하여 밝혀 낸 아주 귀중한 연구결과에 바탕을 둔 것이다.In the required strength for the construction of the fill section in soil required as the fill material of soil-cement, in order to utilize the soft soil of high moisture content as the fill material, it has sufficient shear strength to prevent the slope activity destruction occurring during the fill construction. It is based on an invaluable research finding based on the need for soil improvement.
그리고 연약지반 위에서 2m 이하의 낮은 성토고에서는 안전율 1.2를 기준으로 할 때 비배수전단강도가 cu=0.2㎏/㎠ 이면 성토가 가능하고 성토고가 10m인 경우에는 cu=1.2㎏/㎠ 정도로 높은 강도가 요구된다.In the low soil level of less than 2m on the soft ground, when the non-drainage shear strength is c u = 0.2㎏ / ㎠ based on the safety factor 1.2, it is possible to fill the soil, and when the soil level is 10m, c u = 1.2㎏ / ㎠ Is required.
따라서 연약지반 위에 고함수비의 연약지반토를 성토재료로 이용하기 위하여는 시멘트 혼합처리 등의 개량공법으로 비배수전단강도 cu=0.2∼1.2㎏/㎠을 갖는 성토재료로 개량하는 것이 필요하다.Therefore, in order to use a high content ratio of soft soil on the soft ground as a fill material, it is necessary to improve it to a fill material having an undrained shear strength c u = 0.2 to 1.2 kg / cm 2 by an improved method such as cement mixing treatment.
또, 성토단면에 차량의 통행을 위하여는 소요의 지지력비를 갖는 성토재료로 성토해야 하며, 이에 따라 고함수비의 연약지반토에 시멘트를 혼합 처리하여 차량주행을 위한 성토재료로 사용하기 위하여는 소요의 지지력비를 갖도록 개량해야 한 다.In addition, in order to pass the vehicle on the cross section, it is necessary to fill with the filling material having the necessary bearing capacity ratio. Therefore, in order to use it as the filling material for driving the vehicle by mixing cement with the soft soil of high water content It should be improved to have a bearing ratio of.
도로공사표준시방서 205-2항에 도로 노상로의 소요지지력비는 수정 CBR=10%이상, 보조기층은 도로공사표준시방서 602-2항에 수정 CBR=30% 이상으로 규정하고 있다.The required bearing capacity ratio of road roadway in the road construction standard specification 205-2 is revised CBR = 10% or more, and the auxiliary base is specified in the road construction standard specification 602-2 more than the revised CBR = 30%.
이 기준을 인용하면 성토공사중에 CBR=10% 이상이면 차량주행이 가능하고,성토완료 후 간이포장개념의 공사용 도로로서는 CBR=30% 이상의 강도를 갖는 성토재료로 개량하는 것은 필수적이다.Quoting this criterion, it is possible to drive a vehicle if CBR = 10% or more during the filling work, and it is necessary to improve it to fill material with strength of CBR = 30% or more for the construction road of the simple paving concept.
상기의 제반 조건에 맞게 간척지에서 손쉽게 구할 수 있는 고함수비 해성 점토를 성토재료로 사용할 수 있게 하기 위한 교반기는 이렇게 구성되어 있다.The stirrer for making it possible to use the high water content decomposed clay which can be easily obtained from the reclaimed land as a fill material according to the above conditions is comprised in this way.
도 1에서, 프레임(1) 위에는 흙을 일시적으로 저장하는 흙 호퍼(2)를 탑재하고, 흙 호퍼(2)에 저장된 흙이 중력과 흙 투하장치(10)에 의해 아래로 쏟아져 내려 모이게 되는 흙 호퍼(2)의 저부에는 교반용 실린더(3)를 배치한다.In FIG. 1, the soil hopper 2 temporarily storing soil is mounted on the frame 1, and the soil stored in the soil hopper 2 is poured down by gravity and the soil dropping apparatus 10 to be collected and collected. At the bottom of the hopper 2, a stirring cylinder 3 is disposed.
실린더(3)의 하부에 위치한 교반용 실린더(3)의 앞쪽에 횡방향으로 나란히 설치된 스크류축(4,4')은 교반 스크류용이며, 실린더(3) 밖으로 노출된 각 스크류축(4,4')의 외측단부에는 기어(5,5')를 설치하여 서로 맞물리고, 흙 호퍼(2)의 하반부를 이루는 대칭 구배면을 따라 위 아래에 흙 투하장치(10)용 회전축(6)을 설치하고, 그 외측단에 체인 스프로켓을 설치하고 체인(20)을 걸어 동기하도록 한다.The screw shafts 4, 4 'which are installed side by side in the transverse direction at the front of the stirring cylinder 3 located in the lower part of the cylinder 3 are for the stirring screw, and each screw shaft 4,4 exposed out of the cylinder 3 is exposed. At the outer end of '), gears 5 and 5' are installed to interlock with each other, and rotary shafts 6 for soil discharging device 10 are installed above and below along a symmetrical gradient surface forming the lower half of the soil hopper 2. Then, the chain sprocket is installed at the outer end thereof, and the chain 20 is hooked to synchronize.
도 6에서, 일측 기어(5)의 외측에는 종동풀리(19)를 장착하고 경운기나 발동기 등와 같은 별도 구동장치측 구동풀리(B)에 벨트(C)를 걸어 그 동력으로 교반 스크류(8)를 구동시킬 수 있게 한다.In Fig. 6, the driven pulley 19 is mounted on the outer side of the one-side gear 5, and the belt C is hooked to a drive pulley B on a separate drive side, such as a tiller or mover, and the stirring screw 8 is driven by its power. Enable to drive
더시 도 1에서, 또, 흙 호퍼(2)의 앞면 중앙에는 시멘트 호퍼(15)를 설치하고, 시멘트 호퍼(15)의 하부에서 양쪽 교반 스크류축(5) 사이의 윗쪽에는 시멘트 공급기용 스크류축(17)을 설치하고 그 축단에는 종동 풀리(18)를 장착한다. 이 종동 풀리(18)는 체인 스프로켓으로 갈음할 수도 있다.1, the cement hopper 15 is installed in the center of the front surface of the soil hopper 2, and the screw shaft for the cement feeder is disposed above the two stirring screw shafts 5 at the lower portion of the cement hopper 15. 17) and the driven pulley 18 is mounted on the shaft end. This driven pulley 18 may be replaced by a chain sprocket.
흙 호퍼(2)의 우측에 자리잡고 있는 것은 감속기(7)이다. 이 감속기(7)는 도 6에 도시된 바와 같이 경운기와 발동기와 같은 별도 구동장치의 구동풀리(A)에 벨트(C)로 연결하여 감소된 동력을 세멘트 공급기(16)의 스크류축(17) 외측단에 설치한 종동 풀리(18)간에 두른 벨트(21)를 통해 전달하는 것이다. 이와 함께 프레임(1)의 앞쪽에는 조향륜(14)을 그리고 후위에는 후륜(14a)을 부착하여 이동편의를 도모한다.Located on the right side of the soil hopper 2 is a reducer 7. This reducer 7 is connected to the drive pulley A of a separate drive device, such as a tiller and a mover, by a belt C, as shown in FIG. 6, thereby reducing the reduced power of the screw shaft 17 of the cement feeder 16. It is to be transmitted through the belt 21 wrapped between the driven pulley 18 installed on the outer end. At the same time, the steering wheel 14 is attached to the front of the frame 1 and the rear wheel 14a is attached to the rear of the frame 1 to facilitate the moving convenience.
도 2에서, 실린더(3)는 흙 호퍼(2) 보다도 길게 하여 그 속에서 흙과 시멘트와의 교반이 충분히 이뤄질 수 있도록 하며, 배출단쪽으로 약간의 구배를 줘서 교반물의 배출을 돕는다.In FIG. 2, the cylinder 3 is longer than the soil hopper 2 so that the agitation between the soil and the cement is sufficiently carried out, and a slight gradient toward the discharge end helps to discharge the agitated material.
도 3에서, 실린더(3) 내에는 한 쌍의 교반 스크류(8,8')를 설치한다. 도 4와 더불어 설명하자면, 각각의 교반 스크류(8,8')에 스크류축(4,4')에 부착된 나선익의 방향을 서로 반대가 되도록 하고, 또한 원판으로 가정했을 때 나선방향을 따라 원주를 등분하여 일정한 길이를 갖게 한 조각날개(9)로 형성함과 동시에 일측 교반 스크류(8)의 조각날개(9)의 산이 타측 교반 스크류(8')의 조각날개(9)의 골 중심에 위치하고 타측 교반 스크류(8')측 조각날개(9)의 산은 교반 스크류(8)측 조각날개(9)의 골 중심에 위치하여 서로 반대방향으로 회전하면서 해성점토를 가위질로 잘게 자를 수 있게 한다. 또, 교반 스크류(8,8')의 조각날개(9)는 스크류축(4,4')의 단부쪽에서 볼 때 날개의 가장자리 부분이 약간 겹쳐지게 설치하여 위에서 말한 해성점토에 대한 가위질효과와 함께 교반효과를 동시에 노린다.In FIG. 3, a pair of stirring screws 8, 8 ′ is provided in the cylinder 3. Referring to FIG. 4, the directions of the spiral blades attached to the screw shafts 4 and 4 ′ on the respective stirring screws 8 and 8 ′ are opposite to each other, and the spiral blades are assumed to be opposite to each other. The circumference is formed into a piece wing 9 having a constant length and the acid of the piece wing 9 of one side stirring screw 8 is located at the bone center of the piece wing 9 of the other side stirring screw 8 '. Located and the acid of the other side of the stirring screw (8 ') side wing (9) is located in the center of the bone center of the stirring screw (8) side wing (9) to rotate in the opposite direction to cut the clay clay with scissors. In addition, the engraving blades 9 of the stirring screws 8 and 8 'are installed so that the edges of the wings are slightly overlapped when viewed from the ends of the screw shafts 4 and 4', together with the above-mentioned shearing effect on the marine clay. Aim the stirring effect at the same time.
이렇게 교반 스크류(8,8')의 날개를 조각날개(9)로 한 것은 실린더(3)로 유입된 고함수비의 해성 점토가 모든 조각날개(9)의 선단 모서리에 의해 교대로 쌍가위질 당하여 작은 흙덩어리로 바뀌고, 이 과정에서 별도로 투입되는 시멘트가 가위질 당한 잔 흙덩어리의 표면에 묻어 들어가서 계속되는 쌍가위질과 동시에 일어나는 교반작용에 의하여 마치 반죽되듯이 교반되어 단단한 잔 흙덩어리로 배출되게 된다.The blade of the stirring screw (8,8 ') as the blade (9) is that the high-density marine clay introduced into the cylinder (3) is alternately paired by the leading edges of all the blades (9) and small In the process, the cement injected into the soil is buried in the surface of the crushed cup of clay, which is stirred as if it is kneaded by a continuous agitating, and then discharged into a solid cup of clay.
통상의 나선익을 가진 교반익을 이용하여 고함수비 해성 점토를 교반하여 배출하면 시멘트가 어느 한 부위에 몰려 있다든지 혹은 띠줄을 이루듯 편중되는 등 시멘트가 골고루 혼합되지 않고 묽은 떡가래처럼 되어 나오기 때문에 배출 즉시 성토재료로 사용할 수가 없다.When agitating and discharging high-content non-dissolving clay using a stirring blade with a conventional spiral blade, the cement is not mixed evenly, such as cement being concentrated in one part or is banded like a band, so it becomes like thin rice cake. Can not be used as a material.
한편, 흙 호퍼(2)의 하반부에는 그 구배에 맞춰 흙 투하장치(10)를 설치한다. 흙 투하장치(10)는 일종의 동력식 흙긁게이다. 함수율이 낮고 점성이 높은 해성 점토일수록, 흙 호퍼(2)내의 흙 저장량이 많을수록 뭉쳐져서 실린더(3)로 제때 원활히 유입되지 않는 경향이 있는데, 이것을 그대로 방치하면 흙-시멘트 성토재료의 생산에 막대한 지장이 있다.On the other hand, in the lower half of the soil hopper (2) to install the soil dropping apparatus 10 in accordance with the gradient. The soil dropping device 10 is a kind of powered soil scraper. The lower the water content and the higher the viscosity of the marine clay, the more the soil storage in the soil hopper 2 tends to aggregate and does not flow into the cylinder 3 on time. There is this.
흙 투하장치(10)는 바로 이같은 우려를 불식시키기 위한 것이다. 흙 투하장치(10)는 각 위치에서 위아래 체인 스프로켓(11)에 무한궤도형 체인(12)을 두르고 체인(12)의 한 두 곳에 긁게봉(13)을 부착한 것이다. 체인(12)은 도 3의 화살표방향으로 선회하도록 걸친다. 긁게봉(13)이 흙 호퍼(2)의 구배면을 스치듯 지나갈 때마다 흙 호퍼(2)의 바닥 흙을 긁어서 실린더(3)로 유입되도록 강제하고 상위구간을 지날 적에는 위쪽의 흙을 무너뜨려서 흙 호퍼(2)의 구배면 및 투입구쪽으로 주저앉게 하는 역할을 한다.The soil discharging device 10 is to dispel this concern. The soil dropping device (10) is a tracked chain (12) around the chain sprocket (11) up and down at each position and attach the scraping rod (13) to one or two of the chain (12). The chain 12 spans to pivot in the direction of the arrow in FIG. 3. Whenever the scraping rods 13 pass through the gradient surface of the soil hopper 2, the bottom soil of the soil hopper 2 is scraped and forced to enter the cylinder 3, and when passing through the upper section, the soil is broken down by breaking the upper soil. It serves to sit down toward the gradient surface and the inlet of the hopper (2).
이와 같이 구성된 본 발명의 교반기를 운용하는 요령은 다음과 같다. 이 교반기를 도로현장이나 제방축조현장 등으로 운반하고 흙 호퍼(2)에는 고함수비 해성 점토와 같은 연약지반토를 수납하고 시멘트 호퍼(15)에는 시멘트를 수납한 상태에서 종동풀리(19)와 감속기(7)의 종동풀리(E)를 경운기나 발동기측 구동풀리(B)에 벨트(C,D)로 연결한 다음에 구동장치에 가동하면 교반 스크류(8,8')와 흙 투하장치(10) 및 시멘트 공급기(16)를 동기한다.The operation of the stirrer of the present invention configured as described above is as follows. The stirrer is transported to a road site or a bank building site, and the soil hopper 2 is housed in soft soil such as a high water-soluble marine clay, and the cement hopper 15 is stored with a driven pulley 19 and a reducer. The driven pulley (E) of (7) is connected to the cultivator or the motor-driven pulley (B) with belts (C, D), and then driven to the driving device.The stirring screw (8,8 ') and the soil discharging device (10) ) And the cement feeder 16.
흙 투하장치(10)는 흙호퍼(2)내에 들어 있는 연약지반토를 긁어내려서 실린더(3)로의 투입을 돕고, 교반 스크류(8,8')는 교반 실린더(3)로 유입된 흙을 가위질하여 잔 흙덩어리로 만들며, 시멘트 공급기(16)는 흙의 2∼5무게%에 상당하는 시멘트를 공급하여 잔 흙덩어리에 섞이게 한다. 이 작업은 실린더(3)의 배출단까지 계속된다.The soil discharging device 10 helps to input the cylinder 3 by scraping the soft soil contained in the soil hopper 2, and the stirring screws 8 and 8 ′ scissor the soil introduced into the stirring cylinder 3. To make a cup of clay, and the cement feeder 16 is supplied with cement equivalent to 2 to 5% by weight of the soil to be mixed in the cup of clay. This operation continues to the discharge end of the cylinder 3.
실린더(3)를 빠져 나오는 흙-시멘트 교반물은 도 5에 예시한 것처럼 시멘트가 묻어 단단해진 잔 흙덩어리(a)로 변한다.The soil-cement agitator exiting the cylinder 3 turns into a lump of clay (a) that is hardened by cement as illustrated in FIG. 5.
참고로, 성토재료로 활용할 흙의 함수비별로 시멘트의 첨가량별 개량효과를 확인하기 위하여 흙의 함수비별, 시멘트함량별 일축 압축시험, CBR 시험 및 삼축 압축시험을 실시하고, 압축성의 개량을 확인하기 위하여 압밀시험을 실시한 결과, 현장함수비 59%, 일축 압축강도 qu=0.04㎏/㎠의 흙에 시멘트 3%를 첨가하면 성토재료로 쓰기에 충분한 일축 압축강도 qu=1.1㎏/㎠ 를 얻을 수 있고, 양생일수가 경과하면서 강도가 증가되며, 고함수비 해성점토에 일반 시멘트를 혼합 처리한 혼합처리토의 일축압축강도면에서는 시멘트 함량이 높을수록 강도가 증가하는 것으로 나타났다.For reference, to confirm the improvement effect of cement content by soil water content to be used as fill material, to carry out uniaxial compression test by soil water content, cement content, CBR test and triaxial compression test, and to confirm the improvement of compressibility. subjected to consolidation test result, the water content of 59% field, the uniaxial compressive strength of q u = 0.04㎏ / addition of cement and 3% of soil ㎠ provide sufficient unconfined compressive strength q u = 1.1㎏ / ㎠ to write a fill material As the cement content increases, the strength increases with the increase of the cement content.
또, 무처리 고함수비 해성점토의 일축압축강도는 qu=0.04㎏/㎠으로 강도가 매우 낮은 데 대하여 시멘트를 3무게% 혼합한 경우에는 qu=1㎏/㎠, 5무게%의 시멘트를 혼합한 경우에는 qu=3㎏/㎠ 으로 강도증가가 두드러졌다. 이것은 성토재료의 소요강도 qu=0.4∼1㎏/㎠ 와 비교하면 아주 높은 강도이다.The unconfined compressive strength of the untreated high water base marine clay is q u = 0.04㎏ / ㎠ the case where the intensity is very low to 3 weight% with respect to cement is mixed q u = 1㎏ / ㎠, a 5 weight% cement In the case of mixing, the strength was remarkable at q u = 3 kg / cm 2. This is very high compared to the required strength q u = 0.4-1 kg / cm 2 of fill material.
각 조건별 강도증가특성을 보면 고함수비 흙에서는 적은 배합비(흙의 건중량비 2%) 에서는 전혀 강도증가효과가 없으나 강도증가효과가 나타나기 시작하는 배합비에서는 시멘트 첨가량에 거의 직선적으로 비례하여 일축압축강도가 증가한다는 사실도 확인된 바 있다.In terms of the strength-increasing characteristics of each condition, the uniaxial compressive strength is almost linearly proportional to the amount of cement added in the high-concentration soil, but at the low mixing ratio (2% of the dry weight ratio of soil). The increase has also been confirmed.
시멘트 혼합처리토의 차량통행가능성을 확인하기 위하여 시멘트처리 후 7일간 수침양생조건에서 CBR관입시험을 실시한 바에 따르면 해성점토를 최적함수비ω=25%의 조건으로 CBR시험용 몰드에 5층, 각 층별로 25회와 55회로 다지고 4일간 수침 후 CBR 관입시험결과, CBR=2.5∼5.5%의 값을 갖는 무처리 고함수비 흙(해성점토)은 도로노상용 성토재료로서는 사용하기 곤란하지만 함수비 ω=25%의 해성점토를 시멘트와 혼합처리하고 이것을 각 층별로 25회씩 다지고 7일간 수침 양생한 후 CBR시험한 결과에 의하면 무처리토는 CBR=2.5%였으나 시멘트 5%가 혼합된 해성점토는 CBR=36%, 시멘트 10%가 혼합된 해성점토는 CBR=77%로 나타났다. 이렇듯 시멘트처리토는 도로의 노상용 성토재료로 충분히 사용할 수 있음이 확인된 바도 있다.According to the CBR penetration test under the condition of water immersion curing for 7 days after cement treatment to confirm the vehicle passability of cement mixed soil, 5 layers of marine clay in the CBR test mold with the optimum function ratio ω = 25%, 25 for each layer After 4 days of immersion and 55 days of immersion, the result of CBR penetration test showed that untreated high-water-containing soil (sea clay) with a value of CBR = 2.5 ~ 5.5% is difficult to use as a roadbed soil material, but it has a water content of ω = 25%. The clay was mixed with cement and chopped 25 times in each layer and immersed in water for 7 days. After CBR test, untreated soil had CBR = 2.5%, but 5% cement was mixed with CBR = 36% and cement. 10% of the mixed clay showed CBR = 77%. As such, it has been confirmed that the cemented soil can be sufficiently used as a road fill material for roads.
이상 설명한 바와 같이 함수율이 높아서 그 자체로는 도저히 성토재료로 사용할 수 없는 것으로 인식돼 온 간척지토에 2∼10무게%의 시멘트만 섞어서 가위질하듯이 교반되게 한 본 발명의 교반기를 이용하면 전단강도가 0.5∼2㎏/㎠로서 산토에 버금가는 강도의 성토재료를 경제적이며 능률적으로, 특히 시공현장에서 손쉽게 가공해 작업에 투입할 수 있다.As described above, when the stirrer of the present invention is mixed with only 2-10 weight% of cement and mixed with reclaimed soil, which has been recognized as a water content by itself, it is hardly used as a fill material. It is 0.5 ~ 2㎏ / ㎠, and the filling material of strength comparable to that of soil can be processed economically and efficiently, especially at the construction site.
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