KR100520329B1 - Fixing material mixing apparatus for ground fixing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혼합토 배합장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 토양의 공급량에 따라 고화제의 공급량이 실시간으로 조절되도록 함으로써, 정배합비에 의해 혼합된 혼합토의 연속적인 생성이 이루어지도록 구성된 배합장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mixed soil mixing apparatus, and more particularly, to a mixing apparatus configured to achieve continuous production of mixed mixed soil by a regular mixing ratio by adjusting the supply amount of the hardening agent in real time according to the soil feed amount. .
본 발명에 의한 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치는, 스크린장치에 의해 소정 직경 이하의 입도로 선별되어 배출된 토양을 공급받아 이송하는 이송벨트와 상기 토양의 이송벨트상에서의 적층폭이 일정하게 유지되도록 이송벨트의 양편에 설치된 가이드가 구비된 컨베이어와; 상기 컨베이어의 이송벨트의 상부에 연접되게 설치되어, 이송 벨트상에 적층된 토양의 높이를 계측하는 계측수단과; 상기 계측수단과 실시간으로 연동되는 서보모터의 구동에 의해 케이스 내에 저장·투여된 고화제를 배출하는 고화제 공급수단; 및 상기 컨베이어에서 배출된 토양과, 상기 고화제 공급수단에서 공급된 고화제를 공급받아 교반·혼합함으로써 혼합토를 생성시키는 교반수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고 있다.In the mixed soil mixing apparatus used in the ground solidification method according to the present invention, a feeding belt for feeding and transporting the soil discharged by the screen device to a particle size of less than a predetermined diameter and being discharged has a uniform lamination width on the transport belt. A conveyor provided with guides installed at both sides of the conveyance belt so as to be maintained; Measuring means installed in contact with an upper portion of the conveying belt of the conveyor and measuring the height of the soil stacked on the conveying belt; Solidifying agent supply means for discharging the solidifying agent stored and administered in the case by driving of the servo motor which is linked with the measuring means in real time; And stirring means for generating mixed soil by receiving and stirring the soil discharged from the conveyor and the solidifying agent supplied from the solidifying agent supply means.
Description
본 발명은 혼합토 배합장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 연속적으로 공급되는 토양의 양에 따라 고화제의 공급량이 실시간으로 조절되도록 함으로써, 정배합비에 의해 혼합된 혼합토의 연속적인 생성이 이루어지도록 구성된 배합장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mixed soil mixing apparatus, and more particularly, by the supply amount of the hardening agent is adjusted in real time according to the amount of soil continuously supplied, the formulation is configured so that the continuous production of mixed soil mixed by the constant mixing ratio is achieved Relates to a device.
일반적으로 누수나 붕괴가 예상되는 지반, 예컨대 쓰레기 매립장이나 도로의 기초지반 등에는 혼합토를 투여하여 보강층을 형성함으로써, 지반의 강도를 보강하는 지반고화처리공법이 이루어지고 있다.In general, a ground solidification treatment method for reinforcing the strength of the ground is achieved by forming a reinforcing layer by applying mixed soil to a ground where leakage or collapse is expected, such as a landfill or a foundation ground of a road.
여기서 상기 혼합토는 통상 현장의 지반에서 채취된 토양 중 적정 입도를 가진 부분을 선별한 토양성분과 시멘트를 주성분으로 하고 기타 다양한 기능성 첨가물이 첨가되어 이루어진 경화용 고화제를 혼합하고 적정한 함수율을 갖도록 조정한 것으로, 그 품질은 형성된 보강층의 수명과 강도를 결정하는 주요인이 된다.Here, the mixed soil is a soil component selected from a part of the soil collected from the ground of the site, and the soil component and cement are selected as the main component, and various other functional additives are added to the curing hardener made by mixing and adjusted to have an appropriate moisture content. The quality is a major factor in determining the life and strength of the formed reinforcement layer.
이때 상기 혼합토의 품질을 결정하는 요인으로는, 주성분인 모래와 흙 등의 토양과 고화제의 입도나 점도와 같은 배합물의 성분이나 상태도 물론 중요하겠지만, 이들이 얼마만큼의 정배합비를 가지면서 균일하게 혼합되는가와 함수율 또한 매우 중요하다.At this time, as the determinant of the quality of the mixed soil, the components and condition of the compound such as the particle size and viscosity of the soil, such as sand and soil as the main component and the hardening agent, of course, it is important, but they have a uniform mixing ratio and uniform Mixing and moisture content are also very important.
그런데 지금까지는 이러한 혼합토의 주성분인 토양과 고화제 및 수분의 양을 일정하게 공급하면서 교반·혼합할 수 있는 장치의 개발이 이루어져 있지 않아, 통상 작업자의 경험에 의해 토양과 고화제를 적당량 공급한 다음, 인력으로 이들을 혼합하거나, 굴삭기의 포크에 설치된 교반수단을 이용하여 배치식으로 이들을 혼합하여 사용하고 있는 실정이다.However, until now, there has been no development of a device capable of stirring and mixing while constantly supplying the amounts of soil, hardener and moisture, which are the main components of such mixed soils. In this case, they are mixed by manpower, or they are mixed and used by agitation means installed in the fork of the excavator.
그러나 이러한 배합방식을 사용할 경우, 혼합되는 토양과 고화제의 양이 일정치 않아, 혼합토의 품질저하, 곧 보강층의 수명의 단축 및 강도의 약화가 우려되고, 또 그 배합공정이 자동화가 아닌 반수동 내지 수동의 형태를 취하고 있어서, 과다한 인력과 시간이 소요되는 등, 그 효율이 저하되는 문제점이 있다.However, when the blending method is used, the amount of soil and hardener to be mixed is not constant, which may cause deterioration of the quality of the mixed soil, shorten the life of the reinforcement layer, and weaken the strength. It has a problem that the efficiency falls, for example, taking manual form, and excessive manpower and time are required.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 토양의 공급량에 따라 고화제의 공급량이 실시간으로 조절되면서 정배합비에 의해 혼합된 혼합토가 연속적으로 생성되도록 한 배합장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a blending device to continuously generate the mixed soil mixed by the constant mixing ratio while the supply amount of the hardening agent in real time according to the supply amount of the soil.
본 발명에 따른 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치는,Mixed soil blending apparatus used in the ground solidification method according to the invention,
스크린장치에 의해 소정 직경 이하의 입도로 선별되어 배출된 토양을 공급받아 이송하는 이송벨트 및 상기 토양의 이송벨트상에서의 적층폭이 일정하게 유지되도록 이송벨트의 양측으로 설치된 가이드가 구비된 컨베이어와;A conveyor having a transfer belt for receiving and discharging soil discharged by a screen device having a particle size smaller than a predetermined diameter and guides installed at both sides of the transfer belt to maintain a stacking width on the transfer belt of the soil;
상기 컨베이어에 설치되어, 이송벨트에 적층된 토양의 적층 높이를 계측하는 계측수단과;Measuring means installed on the conveyor to measure a stacking height of soil stacked on a conveying belt;
상기 계측수단과 실시간으로 연동되는 서보모터의 구동에 의해 케이스 내에 저장·투입된 고화제를 배출하는 고화제 공급수단; 및Solidifying agent supply means for discharging the solidifying agent stored and introduced into the case by driving of the servo motor which is linked with the measuring means in real time; And
상기 컨베이어에서 배출된 토양과, 상기 고화제 공급수단에서 배출된 고화제 를 공급받아 교반·혼합하여 혼합토를 생성하는 교반수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고 있다.And a stirring means for receiving the soil discharged from the conveyor and the solidifying agent discharged from the solidifying agent supplying means to generate a mixed soil by stirring and mixing.
바람직하게는, 상기 교반수단의 상부 또는 측면에는 상기 토양과 고화제의 배합토가 적정한 함수율을 갖도록 필요한 수분을 공급하는 급수수단이 더 구비된다.Preferably, the upper or side of the stirring means is further provided with a water supply means for supplying the necessary moisture so that the mixed soil of the soil and the hardening agent has an appropriate water content.
한편, 상기 구성에 있어서, 토양의 높이를 계측하는 계측수단으로서는, 컨베이어의 일지점에 고정설치된 프레임과, 상기 프레임상에 선단이 회동 힌지구조로 착설되고 말단은 컨베이어의 이송벨트 상부에 연접되게 설치된 감지부재를 포함하여 구성되어, 컨베이어의 이송벨트에 이송되는 토양의 적층 높이에 따라 감지부재의 회동각이 변화되고, 이 회동각에 의해 토양의 적층 높이를 실시간으로 계측하도록 구성된 것을 들 수 있다.또한 상기 고화제 공급수단으로서는, 서보모터의 축에 이송스크루가 연설되어, 상기 이송스크루의 회동에 의해 케이스 내에 저장·투입된 고화제가 배출되도록 구성된 것을 들 수 있으며, 상기 교반수단의 예로서는 케이스 상부에 설치된 하나 이상의 방사형 교반로드가 자중에 의해 낙하되는 토양과 고화제를 자연스럽게 혼합시켜, 케이스 내부로 투입하도록 구성된 형태를 들 수 있다.On the other hand, in the above configuration, the measuring means for measuring the height of the soil, the frame fixed to one point of the conveyor, the end is installed in the rotating hinge structure on the frame and the end is installed to be connected to the upper portion of the conveyor belt of the conveyor It is configured to include a sensing member, the rotational angle of the sensing member is changed according to the stacking height of the soil conveyed to the conveyer belt of the conveyor, and configured to measure the stacking height of the soil in real time by the rotational angle. In addition, the solidifying agent supply means may be configured such that a conveying screw is delivered to the shaft of the servomotor so that the solidifying agent stored and introduced into the case is discharged by the rotation of the conveying screw. One or more radial agitating rods installed naturally prevent soil and hardeners from falling by their own weight. By mixing, it can be given a shape that is configured to input into the case.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a mixed soil mixing apparatus used in the ground solidification method according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치의 전체적인 구성을 보여주는 개념구성도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a mixed soil mixing apparatus used in the ground solidification method according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 혼합토 배합장치는, 선별된 토양을 일정폭을 이루면서 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어에 착설되어 이송되는 토양의 적층 높이를 계측하는 계측수단과, 상기 계측수단으로부터 실시간으로 전송되는 계측신호에 연동하는 서보모터를 구비한 고화제 공급수단과, 상기 이송된 토양 및 이와 연동하여 공급되는 고화제를 혼합하여 혼합토를 생성하는 교반수단 및 혼합토가 적정한 수분을 갖도록 교반수단 내로 수분을 공급하여 주는 급수수단을 포함하여 구성된다.Referring to Figure 1, the mixed soil mixing apparatus according to the present invention, a conveyor for transporting the selected soil to a certain width, measuring means for measuring the stacked height of the soil installed on the conveyor and conveyed from the measuring means Solidifying means supplying means having a servo motor linked to the measurement signal transmitted in real time, stirring means for mixing the transported soil and the solidifying material supplied in conjunction with the stirring means to produce a mixed soil and the stirring means to have a suitable moisture It is configured to include a water supply means for supplying moisture into.
본 발명에 따른 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치의 바람직한 실시예의 사용상태도를 도시한 도 2와, 도 2의 혼합토 배합장치의 구성상의 일요부인 'A'부분의 사시구조를 보여주는 도 3을 참조하여 이를 더욱 상세하게 설명하면, 본 실시예에 따른 혼합토 배합장치(100)는, 크게 일정직경 이하의 입도를 가진 토양만을 선별하여 배출하는 스크린 장치(110)의 하부에 설치되어, 상기 스크린 장치(110)를 통해 배출된 모래를 이송하는 컨베이어(120)와; 서보모터(132)의 구동에 의해 케이스(131) 내에 투입 또는 저장된 고화제를 배출하는 고화제 공급수단(130)과; 상기 토양과 고화제의 배합에 필요한 수분을 공급하는 분사노즐(140); 및 상기 컨베이어(120)에서 배출된 토양과, 상기 고화제 공급수단(130)에서 공급된 고화제 및 상기 분사노즐(140)을 통해 공급된 수분을 상호 혼합하는 교반수단(150)을 포함하여 구성된다.2 is a view showing a state of use of a preferred embodiment of the mixed soil mixing apparatus used in the ground solidification method according to the present invention, and FIG. 3 showing a perspective structure of a portion 'A' which is a major part of the mixed soil mixing apparatus of FIG. With reference to this in more detail, the mixed soil mixing apparatus 100 according to the present embodiment is installed in the lower portion of the screen device 110 to selectively discharge only soil having a particle size of a predetermined diameter or less, the screen device Conveyor 120 for transporting the sand discharged through the 110; Solidifying agent supply means (130) for discharging the solidifying agent put into or stored in the case (131) by driving the servomotor (132); A spray nozzle 140 for supplying moisture necessary for mixing the soil and the hardener; And stirring means 150 for mixing the soil discharged from the conveyor 120, the solidifying agent supplied from the solidifying agent supply means 130, and the water supplied through the injection nozzle 140. do.
여기서 상기 스크린 장치(110)는 호퍼(111)을 통해 공급된 원토양을 적정 입도, 예컨대 19㎜ 이하를 가진 것만 통과시키도록 체눈이 조정된 스크린을 통과시켜 혼합토 생성에 필요한 토양과 분리 폐기되는 토양 성분을 분리하는 장치로 도면에서와 같은 로터리 스크린 장치가 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 진동스크린과 같은 다른 형태의 스크린 장치도 사용될 수 있다.Here, the screen device 110 passes through a screen whose body is adjusted to pass only the raw soil supplied through the hopper 111 with an appropriate particle size, for example, 19 mm or less, and the soil that is separated from the soil necessary for producing mixed soil and disposed of. The device for separating the components is preferably a rotary screen device as shown in the drawings, but is not necessarily limited thereto, and other types of screen devices such as vibrating screens may also be used.
한편, 상기 고화제 공급수단(130)은, 도 2에서 보는 바와 같이 서보모터(132)의 축에 이송스크루(133)를 장치하여, 상기 이송스크루(133)의 회동에 의해 케이스(131) 내에 투입 또는 저장된 고화제가 배출되도록 구성된 것이 구성이 비교적 간단하고 사용이 편리하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 당업분야에서 공지된 다양한 형태의 고화제 공급수단이 활용될 수 있다.On the other hand, the solidifying agent supply means 130, as shown in Figure 2 by installing a feed screw 133 on the axis of the servo motor 132, the inside of the case 131 by the rotation of the feed screw 133 It is configured to discharge the added or stored solidifying agent is relatively simple and convenient to use, but is not limited thereto, and various types of solidifying agent supply means known in the art may be utilized.
또한 상기 교반수단(150)을 구성함에 있어서는, 케이스(151) 상부에 방사형 교반로드(152)를 하나 이상 구비하여, 자중에 의해 낙하되는 토양과 고화제가 상기 방사형 교반로드(152)에 의해 자연스럽게 혼합되도록 하고 있다.In addition, in configuring the stirring means 150, the case 151 is provided with one or more radial stirring rod 152, so that the soil and solidifying agent dropped by its own weight naturally by the radial stirring rod 152 To be mixed.
이와 같이 구성된 혼합토 배합장치(100)는, 전술한 바와 같이 상기 컨베이어(120)를 통해 배출된 일정량의 토양과, 상기 고화제 공급수단(130)을 통해 배출된 일정량의 고화제 및 상기 분사노즐(140)을 통해 공급된 일정량의 수분을 교반수단(150)을 통해 상호 혼합하여 혼합토를 생성하게 된다.As described above, the mixed soil mixing apparatus 100 configured as described above has a predetermined amount of soil discharged through the conveyor 120, a predetermined amount of solidifying agent and the injection nozzle discharged through the solidifying agent supplying means 130. A predetermined amount of water supplied through the 140 is mixed with each other through the stirring means 150 to generate a mixed soil.
한편 상기 컨베이어(120)와 시멘트 공급수단(130)은 상호 연동됨으로써, 혼합토의 주성분인 컨베이어(120)를 통해 배출되는 토양과, 고화제 공급수단(130)을 통해 배출되는 고화제가 정배합비로 교반수단(150)에 공급되고 혼합되어 고품질의 혼합토가 생성되도록 되어 있다.On the other hand, the conveyor 120 and the cement supply means 130 are interlocked with each other, so that the soil discharged through the conveyor 120 which is the main component of the mixed soil and the solidifying agent discharged through the solidifying agent supplying means 130 are in a regular mixing ratio. It is supplied to the stirring means 150 and mixed to produce a high quality mixed soil.
이를 위해 본 발명에서는, 상기 컨베이어(120)의 이송벨트(121) 양편에 가이드(122)가 설치되어 스크린 장비(110)를 통해 배출된 토양이 일정한 폭으로 이송벨트(121) 상에 적층되도록 하는 한편, 상기 이송벨트(121)의 상부에 연접되게 계측수단(123)을 구비하여, 실시간으로 상기 적층된 토양의 적층 높이의 계측이 이루어질 수 있도록 하였다.To this end, in the present invention, the guide 122 is installed on both sides of the conveying belt 121 of the conveyor 120 so that the soil discharged through the screen equipment 110 is laminated on the conveying belt 121 in a constant width. On the other hand, it is provided with a measuring means 123 to be connected to the upper portion of the transfer belt 121, so that the measurement of the stacked height of the laminated soil in real time can be made.
상기 계측수단(123)은, 도 3에서 보는 바와 같이 선단(A)이 프레임(123a)에 회동힌지(123c)구조로 고정된 감지부재(123b)의 말단(B)이 컨베이어(120) 이송벨트(121)상에 연접되게 설치되어, 이송벨트(121)상에 이송되는 토양의 높이에 따라 감지부재(123)의 회동량이 변위되도록 구성한 것으로, 상기 변위된 회동량은 전자적 또는 기계적 신호로 변환되어 고화제 공급수단(130)에 설치된 서보모터(132)의 회동속도를 조절하게 된다.As shown in FIG. 3, the measuring means 123 has a distal end B of the sensing member 123b fixed to the frame 123a by a pivoting hinge 123c to the frame 123a. It is installed to be connected to the 121, and configured to displace the amount of rotation of the sensing member 123 in accordance with the height of the soil transported on the conveying belt 121, the displaced amount of rotation is converted into an electronic or mechanical signal The rotational speed of the servomotor 132 installed in the solidifying means supplying means 130 is adjusted.
여기서 상기 계측수단(123) 감지부재(123b)의 회동량을 전자적 또는 기계적 신호로 변환하는 기술내용은 기계 및 전자분야에서 공지된 바, 본 명세서에서는 설명의 편의상 상세한 설명을 생략하기로 한다.Herein, the technical information for converting the amount of rotation of the measuring means 123 sensing member 123b into an electronic or mechanical signal is well known in the mechanical and electronic arts, and thus the detailed description thereof will be omitted for convenience of description.
이와 같이 구성하게 되면, 컨베이어(120)의 이송벨트(121)를 통해 이송되는 토양의 양에 비례하여 고화제 공급수단(130)에 설치된 서보모터(132)는 회동되고, 그에 따라 공급된 토양의 양과 고화제의 양은 상호 비례하게 된다.When configured in this way, the servomotor 132 installed on the solidifying means supplying means 130 is rotated in proportion to the amount of the soil conveyed through the conveying belt 121 of the conveyor 120, so that the supply of the soil The amount and amount of hardeners are proportional to each other.
따라서, 혼합토의 주성분인 고화제와 토양은 실시간으로 정배합비를 유지하면서 혼합되어, 고품질의 혼합토를 생성하게 되는 것이다.Therefore, the solidifying agent and the soil, which are the main components of the mixed soil, are mixed while maintaining a regular mixing ratio in real time, thereby producing a high quality mixed soil.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치는, 컨베이어를 통해 배출되는 토양의 적층높이를 계측하여 이송되는 토양의 체적값을 산출하고, 이 체적값의 변화에 따라 고화제 공급장치를 통해 배출되는 고화제의 양이 조절되도록 함으로써, 정배합비로 이루어진 혼합토를 생성하게 된다.As described above, the mixed soil mixing device used in the ground solidification method according to the present invention measures the height of the soil discharged through the conveyor, calculates the volume value of the soil to be transferred, and changes the volume value according to the change of the volume value. By controlling the amount of the solidifying agent discharged through the topical supply device, to produce a mixed soil consisting of a regular mixing ratio.
또한 본 발명에 의한 혼합토 배합장치를 사용할 경우, 혼합토의 생성이 자동화적이고 연속적으로 이루어지게 됨으로, 생산성의 향상이 기대된다.In addition, when the mixed soil mixing apparatus according to the present invention is used, since the generation of the mixed soil is made automatically and continuously, improvement of productivity is expected.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치의 전체적인 구성을 보여주는 개념구성도이고, 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a mixed soil mixing device used in the ground solidification method according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지반고화처리공법에 이용되는 혼합토 배합장치의 사용상태도이며, 2 is a state diagram of the mixed soil mixing apparatus used in the ground solidification method according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2의 'A'부분의 사시구조를 보여주는 확대사시도이다.FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a perspective structure of part 'A' of FIG. 2.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
100. 혼합토 배합장치 110. 스크린 수단100. Mixing Soil Mixer 110. Screen Means
120. 컨베이어 121. 이송벨트120. Conveyor 121. Transfer Belt
122. 가이드 123. 계측수단122. Guides 123. Measuring means
123a. 프레임 123b. 감지부재123a. Frame 123b. Sensing member
123c. 회동힌지 130. 고화제 공급수단123c. Rotating hinge 130. Solidifying agent supply means
131. 케이스 132. 서보모터131. Case 132. Servo Motor
133. 이송스크루 140. 분사노즐133. Feed screw 140. Injection nozzle
150. 교반수단 151. 케이스150. Stirring means 151. Case
152. 방사형 교반로드152. Radial Stirring Rod
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2003
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