KR100469519B1 - 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치 및 그 사용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물과 시멘트를 혼합하여 지반개량공법에 사용되는 슬러리(slurry)를 제조하는 장치와 그 사용방법에 관한 것으로, 상세하게는 지반개량공법에 사용되는 물과 시멘트의 혼합량을 계량하고, 믹서에서 혼합된 혼합물의 양과 아지테이터에서 혼합물의 양을 일정 수준으로 유지하며, 물의 양과 슬러리량과 사용처로 송급되는 슬러리량을 일정 시간 간격으로 계량하여 기록 및 출력함으로써, 슬러리 생산 및 공급 공정을 무인 관리할 수 있는 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치와 그 사용방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 하부에 물과 시멘트의 전체무게를 계량하는 로드셀의 원료계량센서가 부착된 믹서와, 상기 믹서로 물을 공급하는 물탱크와, 상기 믹서와 물탱크를 연결하는 수관에 믹서로 물을 공급하고 차단하도록 설치된 급수펌프와, 상기 믹서로 시멘트를 공급하는 시멘트사일로와, 상기 믹서와 연결되고 하부에 슬러리 무게를 계량하는 로드셀의 슬러리계량센서가 부착된 아지테이터와, 상기 아지테이터에서 혼합되고 저장된 슬러리를 송출하는 슬러리펌프와, 상기 슬러리펌프의 출구에 설치되어 송출되는 슬러리 양을 계량하는 송출량계량센서와, 상기의 원료계량센서와 슬러리계량센서 및 송출량계량센서로부터 측정치와 그 측정시간을 수신하여 기록 및/또는 출력하는 제어장치를 포함하여 구성된 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치와 그 사용방법이 제공된다.

Description

지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치 및 그 사용방법{The slurry mixing system and its using method}

본 발명은 물과 시멘트를 혼합하여 지반개량공법에 사용되는 슬러리(slurry)를 제조하는 장치와 그 사용방법에 관한 것으로, 상세하게는 지반개량공법에 사용되는 물과 시멘트의 혼합량을 계량하고, 믹서에서 혼합된 혼합물의 양과 아지테이터에서 혼합물의 양을 일정 수준으로 유지하며, 물의 양과 슬러리량과 사용처로 송급되는 슬러리량을 일정 시간 간격으로 계량하여 기록 및 출력함으로써, 슬러리 생산 및 공급 공정을 무인 관리할 수 있는 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치와 그 사용방법에 관한 것이다.

종래의 슬러리 제조장치는 믹서와 아지테이터 등의 단순 구성을 가지고, 물과 시멘트를 일정량 계량한 후 이를 믹서에 넣어 혼합하고, 아지테이터에서 혼합하면서 필요부로 송급하고 있다. 이와 같이 물과 시멘트의 혼합비율이 수조작에 의해 관리되고 있을 뿐만 아니라, 관련 데이타는 필요시 일부만 수기로 기록 보관되고 있다. 따라서 종래의 경우는 슬러리의 혼합 진행 상황을 항상 관찰할 수 없고 주로 감독자의 목측에 의존해 오고 있다.

이와같은 종래의 지반개량공법에서의 슬러리 제조장치는 슬러리의 혼합비율 등과 같이 품질관리를 신뢰할 수 없고, 이로 인해 시공 품질 또한 보증할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 전담의 관리자가 없이 제어계를 구성하여 슬러리 믹싱 및 공급공정의 전 과정이 모니터되고, 공정상 중요한 요소들을 일정 시간 간격으로 출력되게 세팅되어, 공정 관리의 합리적인 과학화로 인해 공정 관리의 효율이 높고, 시공 품질이 객관적인 데이터로써 검증되어 감리나 시공 품질 검사 등에 있어 신뢰성을 부여하게 되는 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치 및 그 사용방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도

도 2는 본 발명의 제어 흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 원료계량센서 2 : 믹서

3 : 물탱크 4 : 급수펌프

5 : 시멘트사일로 6 : 슬러리계량센서

7 : 아지테이터 8 : 슬러리펌프9 : 송출량계량센서

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전체 시스템은 하부에 물과 시멘트의 전체무게를 계량하는 로드셀의 원료계량센서(1)가 부착된 믹서(2)와, 상기 믹서(2)로 물을 공급하는 물탱크(3)와, 상기 믹서(2)와 물탱크(3)를 연결하는 수관에 믹서(2)로 물을 공급하고 차단하도록 설치된 급수펌프(4)와, 상기 믹서(2)로 시멘트를 공급하는 시멘트사일로(5)와, 상기 믹서(2)와 연결되고 하부에 슬러리 무게를 계량하는 로드셀의 슬러리계량센서(6)가 부착된 아지테이터(7)와, 상기 아지테이터(7)에서 혼합되고 저장된 슬러리를 송출하는 슬러리펌프(8)와, 상기 슬러리펌프(8)의 출구에 설치되어 송출되는 슬러리 양을 계량하는 송출량계량센서(9)와, 상기의 원료계량센서(1)와 슬러리계량센서(6) 및 송출량계량센서(9)로부터 측정치와 그 측정시간을 수신하여 기록 및/또는 출력하는 제어장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 구성을 가진 본 발명은 원료계량센서(1)와 슬러리계량센서(6) 및 송출량계량센서(9)에 의하여 물과 세멘트의 혼합비율이 정확하게 무인 측정되고, 이를 제어장치에서 모니터링 및 출력됨으로써 슬러리 제조의 전 공정이 관리되는 장점을 가지게 된다.

이와 같은 본 발명의 사용방법은 급수펌프(4)를 가동시켜 물탱크(3)로 부터 물을 믹서(2)로 공급하고, 원료계량센서(1)가 물의 무게를 계량하며, 제어장치는 이를 수신하여 슬러리 제조에 필요한 비율만큼의 물의 무게일 때 급수펌프(4)의 가동을 중지시키는 제1단계; 시멘트사일로(5)로부터 시멘트를 공급하고, 원료계량센서(1)가 이미 공급된 물과 공급되는 시멘트의 무게를 합한 혼합물의 무게를 계량하며, 제어장치는 이를 수신하여 적정 비율의 무게일 때 시멘트사일로(5)의 작동을 멈추는 제2단계; 상기 단계에서 적정량씩 공급된 물과 시멘트가 혼합된 슬러리를 토출구를 통해 아지테이터(7)로 송출하는 제3단계; 슬러리계량센서(6)가 공급되는 슬러리의 하중을 계량하여 아지테이터(7)의 용량에 다다르면 믹서(2)의 토출구를 폐구시키고 슬러리펌프(8)를 가동시켜 슬러리를 사용처러 송출시킴과 동시에 송출량계량센서(9)가 이를 계량하는 제4단계; 슬러리계량센서(6)가 아지테이터(7)에 슬러리가 없는 것으로 계량한 경우 제1단계와 제2단계를 수행하는 제5단계;로 구성되어 연속 순환되는 과정을 가진다.

상기의 구조 및 사용방법을 도1과 도2에 도시된 실시예에 의해 상술하면 다음과 같다.

급수펌프(4)로써 믹서(2)에 공급되는 물의 양을 믹서(2)의 하단에 부착된 로드셀로 구성된 원료계량센서(1)로써 계측하여 그 양이 500Kg일 때 급수펌프(4)를 차단한다. 그리고 시멘트사일로(5)의 수직 스크류를 작동시켜 믹서(2)로 공급되는 시멘트의 양을 믹서(2)의 하단에 부착된 로드셀로 구성된 원료계량센서(1)로 측정하여 1000Kg에서 시멘트사일로(5)를 정지시킨다. 상기에 의하면 물 500Kg과 시멘트 500Kg이 혼합되어 총 1000Kg이 된다.

믹서(2)에서 계근된 물과 시멘트로써 혼합한 후 혼합물을 토출구를 통해 아지테이터(7)로 보내고, 믹서(2)내의 혼합물이 일정수준 이하(실시예에서는 30Kg 이하로 함)가 되면 믹서(2)의 토출구를 폐구하게 되고, 다시 믹서(2)에 물과 시멘트를 공급하여 혼합하는 상기 과정이 반복된다. 즉 아지테이터(7)의 하단에 부착된 원료계량센서(1)로써 아지테이터(7)를 계량하여 아지테이터(7)의 용량만큼 슬러리가 충진되었을 경우에는 믹서(2)의 토출구를 폐구시키고, 아지테이터(7)가 비었을 경우에는 급수펌프(4)와 시멘트사일로(5)를 작동시키게 된다.상기와 같이 아지테이터(7)의 용량만큼 슬러리가 충진되었을 경우에는 믹서(2)의 토출구를 폐구시킴과 동시에 혼합된 슬러리를 슬러리펌프(8)를 통하여 사용처로 송출하게되고, 이때 송출되는 슬러리양은 송출량계량센서(9)가 계량하여 제어장치로 송신하게 된다.이와 같이 본 발명은 아지테이터(7)의 용량별로 구별하여 제어되는데, 아지테이터(7)의 용량만큼 슬러리가 충진되었을 때에는 믹서(2)의 토출구만 폐구시키고, 믹서(2)의 혼합기만 작동시킨다. 이는 아지테이터(7)에서 슬러리 설정량(최소 값 3,000Kg)을 송출한 후에 믹서(2)에서 혼합된 슬러리를 곧바로 아지테이터(7)로 공급될 수 있도록 함이다. 그리고, 아지테이터(7)가 비어있을 경우에는 믹서(2)의 입구측에 물과 시멘트의 공급 라인을 개구시켜 필요 슬러리의 생산을 준비케 한다.상기와 같이 본 발명은 원료계량센서(1)와 슬러리계량센서(6)에 의해 계측된 양을 연산하여 물의 양과, 물의 양+시멘트의 양과, 슬러리의 양을 검출된 시간과 함께 제어장치가 입력저장 및 출력하게 된다. 이와 같이 본 발명의 장치는 자동화된 관리가 가능하고 인위적인 조작의 경우가 배제되며, 세팅된 시간 간격으로 중요 계측량을 기록 및/또는 출력함으로써, 관리자는 출력 데이터에 의해 계획된 슬러리의 조성비를 검사할 수 있고, 시간과 함께 출력되는 계측량들에 의해 공정 및 시공의 시간 관리가 가능할 뿐만 아니라, 시공 후에도 출력 데이터에 의해 시공 부분의 양부를 판단할 수 있어 재 시공의 경우에는 불량 부분만을 찾아 재시공할 수 있어 시간과 비용이 절감된다.

이와같이 본 발명은 지반개량공법에서 물과 시멘트가 혼합 및 혼합되는 양을 센서에 의해 자동으로 계측하고 출력하게 함으로써, 종래 목측에 의한 비효율적인 제조관리를 자동화할 뿐만 아니라, 제조관리를 테이터화하여 축적 보관함으로써 설계와 시공이 일치된 전산 자료로써 증명할 수 있어 시공의 공정성과 신뢰성을 높일 수 있고, 설계와 시공의 품질을 비교 검토할 수 있는 데이터 베이스화가 가능하여 시공기술의 노하우가 실질적인 데이터로 활용되어 산업 발전에 이바지하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 하부에 물과 시멘트의 전체무게를 계량하는 로드셀의 원료계량센서(1)가 부착된 믹서(2)와, 상기 믹서(2)로 물을 공급하는 물탱크(3)와, 상기 믹서(2)와 물탱크(3)를 연결하는 수관에 믹서(2)로 물을 공급하고 차단하도록 설치된 급수펌프(4)와, 상기 믹서(2)로 시멘트를 공급하는 시멘트사일로(5)와, 상기 믹서(2)와 연결되고 하부에 슬러리 무게를 계량하는 로드셀의 슬러리계량센서(6)가 부착된 아지테이터(7)와, 상기 아지테이터(7)에서 혼합되고 저장된 슬러리를 송출하는 슬러리펌프(8)와, 상기 슬러리펌프(8)의 출구에 설치되어 송출되는 슬러리 양을 계량하는 송출량계량센서(9)와, 상기의 원료계량센서(1)와 슬러리계량센서(6) 및 송출량계량센서(9)로부터 측정치와 그 측정시간을 수신하여 기록 및/또는 출력하는 제어장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치.
2. 급수펌프(4)를 가동시켜 물탱크(3)로 부터 물을 믹서(2)로 공급하고, 원료계량센서(1)가 물의 무게를 계량하며, 제어장치는 이를 수신하여 슬러리 제조에 필요한 비율만큼의 물의 무게일 때 급수펌프(4)의 가동을 중지시키는 제1단계; 시멘트사일로(5)로부터 시멘트를 공급하고, 원료계량센서(1)가 이미 공급된 물과 공급되는 시멘트의 무게를 합한 혼합물의 무게를 계량하며, 제어장치는 이를 수신하여 적정 비율의 무게일 때 시멘트사일로(5)의 작동을 멈추는 제2단계; 상기 단계에서 적정량씩 공급된 물과 시멘트가 혼합된 슬러리를 토출구를 통해 아지테이터(7)로 송출하는 제3단계; 슬러리계량센서(6)가 공급되는 슬러리의 하중을 계량하여 아지테이터(7)의 용량에 다다르면 믹서(2)의 토출구를 폐구시키고 슬러리펌프(8)를 가동시켜 슬러리를 사용처러 송출시킴과 동시에 송출량계량센서(9)가 이를 계량하는 제 4단계; 슬러리계량센서(6)가 아지테이터(7)에 슬러리가 없는 것으로 계량한 경우 제1단계와 제2단계를 수행하는 제5단계;로 구성되어 연속 순환되는 과정을 가진 지반개량공법에 사용되는 슬러리의 제조장치의 사용방법.