KR100737833B1 - 그라우트 주입시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그라우트 주입제어를 위한 자동제어장치, 자동주입시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 실제 공사시에 주입되는 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 미리 설정 입력된 유량/압력에 대한 설계치와 비교 판단하여, 시공치가 설계치를 상회하는 경우에 경보를 표시하거나, 모터나 밸브와 같이 각종 부대하는 장치를 자동제어함으로써, 정량의 그라우트 주입을 이루어지게 하여 부실시공을 방지하는 기술이 개시된다.

그라우트, 유량압력검출기, 그라우팅

Description

그라우트 주입을 위한 자동제어장치, 주입시스템 및 그 제어방법{Automatic controller for grout injection, the injection system and the control method}

도1은 종래의 그라우트 주입시스템에 대한 개략도이다.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 그라우트 주입시스템에 대한 개략도이다.

도3은 도2의 그라우트 주입시스템에 적용된 본 발명의 실시 예에 따른 그라우트 주입을 위한 자동제어장치에 대한 블록도이다.

도4는 도3의 자동제어장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.

도5는 도2의 그라우트 주입시스템의 제어방법에 대한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흐름도이다.

도6은 도2의 그라우트 주입시스템의 제어방법에 대한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흐름도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

21: 교반기 22: 주입관 23: 펌프

24: 제1자동제어밸브 25: 유량/압력검출기 26: 자동제어장치

27: 제2자동제어밸브 28: 보조관 29: 제3밸브

261: 제어부 262: 입력부 263: 저장부

263a: 설계치DB 263b: 시공치DB 264: 수신부

265: 비교판단부 266: 표시부 267: 전시부

본 발명은 그라우트 주입을 위한 자동제어장치, 주입시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더 상세히는 그라우트 주입 시에 유량/압력검출기로부터 검출된 유량/압력에 대한 시공치를 미리 입력 설정된 유량/압력에 대한 설계치와 비교하여 적절한 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 제어하는 기술에 관한 것이다.

그라우트(Grout)는 토목공사에서 누수방지 공사(漏水防止工事)나 토질안정(土質安定) 등을 위하여 지반의 갈라진 틈·공동(空洞) 등에 충전재(점토, 시멘트, 물유리계, 아크릴계, 리그닌계 등 주성분으로 하여 현장조건에 따라 첨가제를 참가하여 사용되고 있다)를 주입하는 것을 말하며, 그라우팅이라고도 한다. 또한 그 충전재도 그라우트 또는 그라우트재라고 한다.

일반적으로 종래의 그라우트 주입 시스템은 도1에 도시된 바와 같이, 교반기(11)와, 교반기(11)로부터 공급되는 그라우트를 주입하는 주입관(12, 이중관 또는 단일관일 수 있다)과, 상기 교반기(11)로부터 공급되는 유량을 펌핑하는 펌프(13)와, 상기 펌프(13)와 주입관(12) 사이에 구비되어 상기 펌프(13)에서 상기 주입관(12)으로 펌핑되는 그라우트의 유량 및 압력을 감지하는 유량압력검출기(14)와, 상기 펌프(13)와 유량압력검출기(14) 사이에 설치되어 유량을 단속하는 밸브(15)와, 상기 밸브(15)로부터 교반기(11)로 유량을 되돌리기 위한 보조관(16)으로 구성된다.

작업자는 상기 유량압력검출기(14)를 통해 상기 펌프(13)로부터 상기 주입관(12)으로 펌핑되는 유량 및 압력에 대한 시공치를 확인하고, 압력에 대한 시공치가 설계치를 넘어서게 되면 상기 밸브(15)를 수동으로 작동하여 상기 주입관(12) 측으 로의 공급량은 줄이거나 차단시키고 잉여 유량을 상기 보조관(16)을 통해 교반기(11)로 되돌리는 방법으로 시공을 수행하였었다.

일반적으로 주입관으로부터 지반으로 공급되는 유체는 저압으로서 자연히 침투시키는 것이 바람직하고, 따라서 압력의 제어가 쉽게 조절되는 시스템이 바람직하다.

압력관리상 유의할 점은, 먼저 기준압력을 정하여 주입하되, 이 기준압력보다 고압일 경우에는 다음의 장해가 발생한다.

1. 그라우트구역의 지반, 구축물, 인접구축물을 파괴한다.

2. 그라우트가 지반중 최소저항부분(약한 지반)에만 집중하여 균일한 그라우팅이 되지 않는 원인이 된다.

3. 그라우트가 지반중 연약부에 평면적으로 주입되어 양압력(揚壓力)의 영향에 의해 지반중에 전단파괴면이 생겨, 그라우트가 목적범위밖으로 달아나는 길을 만들 우려가 있다.

4. 고압일 경우, 압력의 증대에 의해 지반을 융기시키므로, 침하에 못지않은 피해를 발생시킬 수 있다.

한편, 그라우트를 기준 양만큼 주입하였음에도 불구하고 예상하는 압력에 도달하지 않는 경우도 발생할 수 있으며, 이러한 경우에는 그라우트의 주입을 중지한 후 그라우트의 배합비를 변경하여 재주입을 하여야 한다.

따라서 적절한 주입압력과 주입유량(시공치)을 상시적으로 확인하고, 기준 유량이나 기준 압력인 허용압력(설계치)과 비교한 후, 시공치를 적절히 재조정하여 부실시공을 방지할 수 있도록 하여야 한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 그라우트 주입을 위한 시스템은, 작업자가 유량압력검출기를 일일이 확인하고, 시공치를 설계치와 비교하여 밸브를 수동조작함으로써, 작업자의 주의력에 따라서는 그라우트의 적절한 주입을 위한 정확성이 떨어질 수 있는 위험성을 내포하고 있기 때문에, 상술한 장애가 발생하기 쉽고, 배합비 변경의 적절한 시기를 놓침으로써 부실시공의 원인이 된다는 문제점이 있었다.

본 발명의 제1목적은, 그라우트의 공급 유량 및 압력에 대한 시공치를 미리 설정된 설계치(기준 압력, 기준 유량)와 비교 판단하여 밸브나 펌프의 작동을 적절히 제어할 수 있는 그라우트 주입을 위한 기술을 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 제2목적은, 그라우트의 공급 유량 및 압력에 대한 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 일목요연하게 비교 확인할 수 있는 기술을 제공하는데 있다.

또, 본 발명의 제3목적은, 그라우트의 공급 유량 및 압력에 대한 시공치가 미리 설정 입력된 설계치를 상회하면 경보를 표시할 수 있는 기술을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입을 위한 자동제 어장치는, 작업자가 주입될 그라우트의 유량/압력에 대한 설계치를 입력하기 위한 입력부; 상기 입력부에 의해 입력된 설계치를 저장하는 저장부; 실제 공사에 따라 주입되는 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 유량/압력검출기로부터 수신하는 수신부; 상기 저장부에 저장된 설계치 및 상기 수신부에 의해 수신된 시공치를 전시하는 전시부; 및 상기 각부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 저장부는, 상기 입력부에 의해 입력된 설계치가 저장되는 설계치DB; 및 실제 공사에 따른 시공치가 저장되는 시공치DB; 를 포함하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입제어를 위한 자동제어장치는, 작업자가 주입될 그라우트의 유량/압력에 대한 설계치를 입력하기 위한 입력부; 상기 입력부에 의해 입력된 설계치를 저장하는 저장부; 실제 공사에 따라 주입되는 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 유량/압력검출기로부터 수신하는 수신부; 상기 수신부로부터 수신된 시공치가 상기 입력부에 의해 입력된 설계치를 비교 판단하는 비교판단부; 상기 비교판단부에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 경보를 표시하는 표시부; 및 상기 각부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수신부에 의해 수신된 시공치와 상기 저장부에 저장된 설계치를 전시하는 전시부를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 저장부는, 상기 입력부에 의해 입력된 설계치가 저장되는 설계치DB; 및 실제 공사에 따른 시공치가 저장되는 시공치DB; 를 포함하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입시스템은, 그라우트를 공급하는 교반기; 상기 교반기로부터 공급되는 그라우트를 대상물에 주입시키기 위한 주입관; 상기 교반기로부터 상기 주입관으로 공급되는 그라우트를 펌핑하는 펌프; 상기 펌프와 주입관 사이에 설치되어 상기 펌프로부터 공급되는 그라우트에 대한 유량/압력을 검출하는 유량/압력검출기; 및 상기 유량/압력검출기로부터 검출된 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 전시시키는 자동제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입시스템은, 그라우트를 공급하는 교반기; 상기 교반기로부터 공급되는 그라우트를 대상물에 주입시키기 위한 주입관; 상기 교반기로부터 상기 주입관으로 공급되는 그라우트를 펌핑하는 펌프; 상기 교반기와 펌프 사이에 설치되어 그라우트의 공급을 단속하는 제1자동제어밸브; 상기 펌프와 주입관 사이에 설치되어 상기 펌프로부터 공급되는 그라우트에 대한 유량/압력을 검출하는 유량/압력검출기; 및 상기 유량/압력검출기로부터 검출된 시공치를 미리 설정 입력된 설계치와 비교하여 시공치가 설계치를 상회하는 경우 경보를 알리는 그라우트 주입제어를 위한 자동제어장치; 를 포함하 는 것을 특징으로 한다.

상기 자동제어장치는, 상기 시공치가 설계치를 상회하는 경우 상기 펌프의 작동을 정지시키도록 제어하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 자동제어장치는, 상기 시공치가 설계치를 상회하는 경우 상기 제1자동제어밸브를 차단하여 상기 교반기로부터의 그라우트 공급을 중지시키는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또는, 상기 펌프와 유량/압력검출기 사이에 구비되는 제2자동제어밸브를 더 포함하고, 상기 자동제어장치는, 상기 유량/압력검출기로부터 수신되는 시공치가 설계치 이하이면 상기 유량/압력검출기 측으로의 유량을 늘이고, 시공치가 설계치 이상이면 상기 유량/압력검출기 측으로의 유량을 줄이도록 상기 제2자동제어밸브를 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또는, 상기 펌프와 유량/압력검출기 사이에 구비되는 제2자동제어밸브; 및 상기 제2자동제어밸브에서 상기 교반기로 유량이 되돌려지는 유로를 형성하는 보조관; 을 더 포함하고, 상기 자동제어장치는, 상기 유량/압력검출기로부터 수신되는 압력에 대한 시공치가 설계치 이상이고 유량에 대한 시공치가 설계치 이하이면 상기 주입관 측으로 공급되는 유량을 줄이고, 잉여의 유량을 상기 보조관을 통해 상기 교반기로 되돌리도록 상기 제2자동제어밸브를 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입제어를 위 한 자동제어장치의 제어방법은, 작업자가 입력한 주입될 그라우트의 유량/압력에 대한 설계치를 저장하는 설계치저장단계; 실제 공사에 따라 주입되는 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 검출기로부터 수신하는 시공치수신단계; 및 상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치와 상기 설계치저장단계에서 저장된 설계치를 전시하는 시공치 및 설계치 전시단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치를 저장하는 시공치저장단계를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입제어를 위한 자동제어장치의 제어방법은, 작업자가 입력한 주입될 그라우트의 유량/압력에 대한 설계치를 저장하는 설계치저장단계; 실제 공사에 따라 주입되는 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 검출기로부터 수신하는 시공치수신단계; 및 상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치를 상기 설계치저장단계에서 저장된 설계치와 비교 판단하는 비교판단단계; 및 상기 비교판단단계에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 경보를 표시하는 경보표시단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치와 상기 설계치저장단계에서 저장된 설계치를 전시하는 시공치 및 설계치 전시단계; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치를 저장하는 시공치저장단계를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입시스템의 제어방법은, 교반기에서 공급되는 그라우트를 주입관으로 펌핑하는 펌프에서 상기 주입관 측으로 펌핑되는 그라우트의 유량/압력을 검출하는 유량/압력검출기로부터 유량/압력에 대한 시공치를 수신하는 시공치수신단계; 및 상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 전시하는 시공치 및 설계치 전시단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라우트 주입시스템의 제어방법은, 교반기에서 공급되는 그라우트를 주입관으로 펌핑하는 펌프에서 상기 주입관 측으로 펌핑되는 그라우트의 유량/압력을 검출하는 유량/압력검출기로부터 유량/압력에 대한 시공치를 수신하는 시공치수신단계; 상기 시공치수신단계에서 수신된 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 비교 판단하는 비교판단단계; 및 상기 비교판단단계에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 경보를 표시하는 경보표시단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 비교판단단계에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 상기 펌프의 작동을 정지시키는 펌프작동정지단계; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 비교판단단계에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 상기 교반기와 펌프 사이의 유량을 단속하는 제1자동제어밸브를 제어하여 상기 교반기로부터의 유량 공급을 차단시키는 유량공급차단단계; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 비교판단단계에서 유량 및 압력에 대한 시공치가 설계치 이하이면 상기 펌프와 상기 유량/압력검출기 사이에 구비되어 유량을 단속하는 제2자동제어밸브를 제어하여 상기 유량/압력검출기 측으로의 유량을 늘이고, 압력에 대한 시공치가 설계치 이상이고 유량에 대한 시공치가 설계치 이하이면 상기 제2자동제어밸브를 제어하여 상기 유량/압력검출기 측으로의 유량을 줄이는 유량가변단계; 를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 비교판단단계에서 압력에 대한 시공치가 설계치 이상이고 유량에 대한 시공치가 설계치 이하이면 상기 펌프와 상기 유량/압력검출기 사이에 구비되어 유량을 단속하는 제2자동제어밸브를 제어하여 상기 유량/압력검출기 측으로의 유량을 줄이고 상기 제2자동제어밸브에서 상기 교반기로 잉여 유량을 되돌리는 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명함으로써, 본 발명에 대해 자세히 살펴보도록 한다.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 그라우트 주입시스템에 대한 블록도이다. 이를 참조하면 본 실시 예에 따른 그라우트 주입시스템은, 일정 비율로 배합된 그라우트를 공급하는 교반기(21)와, 상기 교반기(21)로부터 공급되는 그라우트를 대상물에 주입시키기 위한 주입관(22)과, 상기 교반기(21)로부터 상기 주입관(22)으 로 공급되는 그라우트를 펌핑하는 펌프(23)와, 상기 교반기(21)와 펌프(23) 사이에 설치되어 그라우트의 공급을 단속하는 제1자동제어밸브(24)와, 상기 펌프(23)와 주입관(22) 사이에 설치되어 상기 펌프(23)로부터 공급되는 그라우트에 대한 유량/압력을 검출하는 유량/압력검출기(25)와, 상기 유량/압력검출기(25)로부터 검출된 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 미리 설정 입력된 설계치와 비교하여 시공치가 설계치를 상회하는 경우 경보를 알리는 그라우트 주입제어를 위한 자동제어장치(26)와, 상기 펌프(23)와 유량/압력검출기(25) 사이에 구비되는 제2자동제어밸브(27)와, 상기 제2자동제어밸브(27)에서 상기 교반기(21)로 유량이 되돌려지는 유로를 형성하는 보조관(28) 및 상기 유량/압력검출기(25)와 상기 주입관(22) 사이에 구비되어 유량을 단속하는 제3밸브(29) 등을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 유량/압력검출기(25)는 구현에 따라서는 하나의 장치로써 구성될 수도 있고, 유량검출기 및 압력검출기가 병행하여 각각 마련될 수도 있을 것이다.

한편, 상기 자동제어장치(26)는, 도3에서 참조되는 바와 같이, 작업자가 주입될 그라우트의 유량/압력에 대한 설계치를 입력하기 위한 입력부(260)와, 상기 입력부(262)에 의해 입력된 설계치를 저장하는 저장부(263)와, 실제 공사에 따라 주입되는 그라우트의 유량/압력에 대한 시공치를 상기 유량/압력검출기(25)로부터 수신하는 수신부(264)와, 상기 수신부(264)로부터 수신된 시공치가 상기 입력부(262)에 의해 입력된 설계치를 비교 판단하는 비교판단부(265)와, 상기 비교판단부(264)에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 경보를 표시하는 표시부(266)와, 상기 수신부(264)에 의해 수신된 시공치와 상기 저장부(263)에 저장된 설계치 를 전시하는 전시부(267)와, 상기한 각부를 제어하는 제어부(261) 등을 포함하여 구성된다.

또, 상기 저장부(263)는, 상기 입력부에 의해 입력된 설계치가 저장되는 설계치DB(263a) 및 실제 공사에 따른 시공치가 저장되는 시공치DB(263b)를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 실시 예에 따른 그라우트 주입을 위한 자동제어장치(26) 및 주입시스템에서 이루어지는 제어방법에 대하여 계속하여 설명하되, 설명의 편의상 순서를 붙이고 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축하여 설명한다.

<자동제어장치(26)의 제어방법>

도4는 본 발명의 실시 예에 따른 그라우트 주입을 위한 자동제어장치(26)의 제어방법에 대한 흐름도이다. 이를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자동제어장치(26)의 제어방법을 설명한다.

1. 설계치저장<S401>

작업자가 작업 공간의 지반조건을 고려하여 주입될 그라우트의 유량과 압력에 대한 설계치를 상기 입력부(262)를 통해 입력하면, 입력된 설계치를 상기 설계치DB(263a)에 저장한다.

2. 시공치수신<S402>

실제 공사가 진행됨에 따라 특정 주입공으로 주입되는 그라우트의 유량과 압 력에 대한 시공치를 상기 수신부(264)를 통해 상기 유량/압력검출기(25)로부터 실시간으로 수신한다.

3. 시공치 및 설계치 전시<S403>

상기 단계 S402에서 수신된 시공치와 상기 단계 S401에서 저장된 설계치를 상기 전시부(267)를 통해 전시한다. 이 때, 상기 시공치는 상기 유량/압력검출기(25)를 통해 실시간으로 검출되므로, 상기 전시부(267)에는 실시간으로 시공상황이 반영된 시공치가 전시되는 것이다.

이렇게 시공치와 설계치가 전시됨으로 인해 작업자는 자동제어장치(26)를 통해서 현재의 시공상황을 정확하게 비교 분석할 수 있는 것이다.

4. 비교판단<S404>

상기 비교판단부(265)는, 상기 단계 S402에서 수신된 시공치를 상기 단계 S401에서 저장된 설계치와 비교 판단한다. 더 상세히 설명하면, 유량에 대한 시공치와 설계치를 비교판단하고 병행하여 압력에 대한 시공치와 설계치를 비교판단하는 것이다.

5. 경보표시<S405>

상기 단계 S404에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 상기 제어부(261)는 상기 표시부(266)를 제어하여 경보를 표시한다. 즉, 시공 압력이 설계치를 상회하거나 시공 유량이 설계치를 상회하게 되면 경보를 표시하는 것이다. 구현 예에 따라서는 시공 압력이 설계치를 상회할 때의 표시와 시공 유량이 설계치를 상회할 때의 표시는 구분하여 표시함으로써, 작업자에게 유량 또는 압력 중 어느 시공 치가 설계치를 상회하였는지를 직감적으로 알 수 있도록 하는 것도 바람직하다. 여기서 경보는 발광일 수도 있고 특정 음일 수도 있으며, 이들 모두가 적용될 수도 있다. 따라서 상기 표시부는 발광부이거나 발음부일수 있고, 이들 모두가 구현된 것일 수도 있다.

6. 시공치저장<S406>

한편, 상기 단계 S402에서 실시간으로 수신되는 시공치는, 상기 시공치DB(263b)에 저장된다.

따라서 차후 작업자는 시공치DB(263b)에 기록된 시공정보를 출력하여 시공된 상황을 확인할 수 있게 된다.

<주입시스템의 제어방법에 대한 제1 실시 예>

도5는 본 실시 예에 따른 주입시스템의 제어방법에 대한 흐름도로써, 이를 참조하여 본 실시 예에 따른 그라우트 주입시스템의 제어방법에 대하여 설명한다.

1. 시공치수신<S501>

상기 자동제어장치(26)는 상기 유량/압력검출기(25)로부터 유량/압력에 대한 시공치를 수신한다.

2. 시공치 및 설계치 전시<S502>

상기 단계 S501에서 수신된 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 전시한다.

3. 비교판단<S503>

상기 단계 S501에서 수신된 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 비교 판단 한다. 이러한 비교판단은 상술한 바와 같이, 유량에 대한 시공치와 설계치, 압력에 대한 시공치와 설계치를 비교판단한다.

4-1. 경보표시<S504a>

상기 단계 S503에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면, 즉, 유량에 대한 시공치가 설계치를 상회하거나 압력에 대한 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 경보를 표시한다.

4-2. 펌프작동정지<S504b>

또, 상기 단계 S503에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 상술한 경보표시와 병행하여 상기 펌프(23)의 작동을 정지시키는 것이 바람직하다.

4-3. 유량공급차단<S504c>

또, 상기 단계 S503에서 시공치가 설계치를 상회한다고 판단되면 상술한 경보표시 및 펌프(23)작동정지와 병행하여 상기 제1자동제어밸브(24)를 제어하여 상기 교반기(21)로부터의 유량 공급을 차단시킨다.

물론, 상술한 경보표시, 펌프(23)의 작동 정지 및 유량공급차단은 반드시 병행되어질 필요는 없고, 본 발명은 이러한 기능 중 적어도 하나 이상이 포함되면 바람직하게 실시될 수 있다.

<주입시스템의 제어방법에 대한 제2 실시 예>

한편, 상술한 비교판단단계에서 펌프(23)에 의해 펌핑되는 유량이 과다할 경우에는 주입유량이 설계치에 다다르지 아니한 상태에서도 압력이 설계치를 상회하 는 경우가 발생하기도 하고, 시공 시 변화되는 지반 조건에 의해 시공 압력이 낮아질 경우도 발생할 수 있기 때문에 주입관(22) 측으로 공급되는 유량을 가변시키는 제어방법을 구현시키는 것이 바람직할 수 있으며 본 예는 그러한 경우에 적용될 수 있는 제어방법에 대한 예이다.

도6은 본 실시 예에 따른 그라우트 주입시스템의 제어방법에 대한 흐름도로써, 이를 참조하여 본 실시 예에 따른 그라우트 주입시스템의 제어방법에 대하여 설명한다.

1. 상기 자동제어장치(26)는 상기 유량/압력검출기(25)로부터 유량/압력에 대한 시공치를 수신한다<S601>.

2. 상기 단계 S601에서 수신된 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 전시한다<S602>.

3. 유량/압력검출기(25)로부터 검출되는 시공 압력이 설계치를 상회하는 지를 판단한다<S603>.

4. 상기 단계 S603에서 시공 압력이 설계치를 상회한다고 판단된 경우에는 시공 유량이 설계치를 상회하는 지를 판단한다<S604>.

5. 상기 단계 S604에서 시공 유량이 설계치를 상회한다고 판단되면 경보를 표시<S605a>하고, 모터의 작동 정지<S605b> 및 유량공급을 차단<S605c>한다.

6. 만일 상기 단계 S604에서 시공 유량이 설계치 이하라고 판단되면 상기 제어부는 상기 제2자동제어밸브(27)를 제어하여 상기 유량/압력검출기(25) 측으로의 공급 유량을 줄인다<S606>. 이 때, 펌프(23)의 펌핑량을 유지할 경우에는 잉여 유 량이 상기 보조관을 통해 상기 제2자동제어밸브(27)에서 상기 교반기(21)로 되돌려지게 된다. 물론 경우에 따라서는 공급 유량을 완전히 차단할 수 있으며, 이러한 경우 제2자동제어밸브(27)로 공급되는 유량은 모두 교반기(21)로 되돌려지게 될 것이다.

7. 한편, 상기 단계 S603에서 시공 압력이 설계치 이하라고 판단되면 시공 유량이 설계치를 상회하는지를 판단한다<S607>.

8. 상기 단계 S607에서 시공 유량이 설계치 이상이라고 판단되면 경보표시<S605a>, 모터의 작동 정지<S605b> 및 유량공급을 차단<S605c>시키는 단계를 수행한다. 따라서 작업자는 그라우트의 배합비율을 조정한 후 재주입 시공을 수행하여야 할 것이다.

9. 만일 상기 단계 S607에서 시공 유량이 설계치 이하라고 판단되면 상기 제2자동제어밸브(27)를 제어하여 상기 유량/압력검출기(25) 측으로의 공급 유량을 늘인다<S608>. 이러한 과정의 필요성은 현재 시공 시의 지반의 저항이 약해지는 등 현재조건에 상응하여 공급 유량이 설계치에 도달되지 않은 상태에서 압력이 낮아질 수 있기 때문이다.

한편, 부가적으로 설명하자면, 상기 제1자동제어밸브(24)는 물탱크로부터 물의 공급을 단속하기도 한다. 일반적으로 특정 공에 대하여 그라우트의 주입이 완료되면 주입관(22) 내의 그라우트가 젤상태로 변질되기 전에 세척해야할 필요성이 있으며, 이러한 경우에 상기 자동제어장치(26)는 상기 제1자동제어밸브(24)를 제어하 여 교반기(21)로부터의 그라우트 공급을 차단하고 물탱크로부터의 물공급을 개방시켜 물을 상기 주입관(22)으로 공급함으로써 주입관의 세척을 수행하도록 할 수 있다. 이러한 주입관(22)의 세척은 작업자가 상기 입력부(262)를 통해 주입관청소명령을 입력시킴으로써 수행되도록 구현될 수 있다.

또, 상기 교반기(21)로부터 제3밸브(29)까지의 배관을 세척하야야 할 필요성도 있으며, 이러한 경우 작업자가 상기 제3밸브(29)를 조작하여 주입관(22)으로의 유량 공급을 차단하고 세척수를 배출시키도록 한 후 상기 입력부(262)를 통해 배관청소명령을 입력시키면, 상기 자동제어장치(26)는 상기 제1자동제어밸브(24)를 제어하여 교반기(21)로부터의 그라우트 공급을 차단시키고 물탱크로부터의 물 공급을 개방시킴으로써 배관의 청소가 수행되도록 구현될 수 있다.

이상은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 예로 들어 본 발명에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태의 예로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 즉, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 그라우트의 공급 유량 및 압력에 대한 시공치와 미리 설정된 설계치를 전시하여 작업자로 하여금 시공치와 설계치를 비교 확인할 수 있도록 한다.

둘째, 그라우트의 공급 유량 및 압력에 대한 시공치가 미리 설정 입력된 설계치를 상회하면 경보를 표시함으로써 작업자의 주의를 환기시킬 수 있도록 한다.

셋째, 그라우트의 공급 유량 및 압력에 대한 시공치와 미리 설정 입력된 설계치를 비교 판단하여 밸브나 펌프의 작동을 적절히 제어함으로써 시공의 정확성을 가져올 수 있다.

전체적으로는 상기한 효과에 의해 그라우트 시공의 정확성이 향상되어 부실시공을 방지할 있는 것이다.

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6. 그라우트를 공급하는 교반기;

   물을 공급하는 물탱크;

   상기 교반기로부터 공급되는 그라우트를 대상물에 주입시키기 위한 주입관;

   상기 교반기로부터 상기 주입관으로 공급되는 그라우트를 펌핑하는 펌프;

   상기 교반기와 펌프 사이에 설치되어 그라우트의 공급을 단속하거나 상기 물탱크로부터의 물의 공급을 단속하는 제1자동제어밸브;

   상기 펌프와 주입관 사이에 설치되어 상기 펌프로부터 공급되는 그라우트에 대한 유량/압력을 검출하는 유량/압력검출기;

   상기 펌프와 유량/압력검출기 사이에 구비되어 시공치가 설계치 이하이면 상기 유량/압력검출기 측으로의 유량을 늘이고, 시공치가 설계치 이상이면 상기 유량/압력검출기 측으로 유량을 줄이도록 단속하는 제2자동제어밸브;

   상기 유량/압력검출기와 상기 주입관 사이에 구비되어 유량을 단속하는 제3밸브; 및

   작업자의 상기 주입관청소명령이 입력되면 상기 제1자동제어밸브를 제어하여 상기 교반기로부터의 그라우트 공급을 차단하고 상기 물탱크로부터의 물공급을 개방시켜 물을 상기 주입관 측으로 공급하는 자동제어장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우트 주입시스템.
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