KR100874754B1 - 경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화력발전소의 부산물인 석탄회와 항만건설시 발생되는 준설토를 기본재료로 하여 화학첨가제를 혼합하여 필요한 강도발현이 유지되는 경량 성토재료인 연약지반 보강용 경량혼합재를 제조하고, 이를 준설토층 상부에 펌프카를 이용하여 박층으로 수회 포설하여 필요만큼의 두께를 조성하여 상부 지반 강도를 증가시켜 투기장 조성과 동시에 연약지반 개량공사에 필요한 시공 장비를 즉각 투입할 수 있어, 준설토 투기장의 부지 방치기간을 획기적으로 단축할 뿐만 아니라 항만부지의 조기 활용을 위한 경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합재는 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합재(ECO-LMS) 생산 플랜트는 석탄회를 공급하는 석탄회 공급호퍼와; 상기 석탄회 공급호퍼의 석탄회를 일정량 공급하는 석탄회 이송용 경사 및 수평컨베이어와; 상기 석탄회 공급 호퍼 인근에 배치되며, 일정한 함수비를 갖도록 준설토를 교반 및 교란하기 위한 준설토 함수조절기와; 상기 함수조절기에 의해서 일정한 함수비를 갖는 준설토를 상부로 압송시키는 준설토 이송펌프와; 상기 준설토 이송펌프에 의해 공급된 준설토의 함수비를 유지하기 위한 준설토 함수유지기와; 상기 석탄회 공급호퍼의 인근에 배치되며, 화학첨가제를 저장하는 화학첨가제 사일로와; 상기 화학첨가제 사일로의 화학첨가제를 일정량 공급하는 화학첨가제 이송용 경사 및 수평 스크류 컨베이어와; 상기 석탄회 공급용 수평 및 경사 컨베이어에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프로부터 준설토가 함수유지기에 공급되며, 화학첨가제 이송용 수평 및 경사 스크류 컨베이어에 의해서 이송된 화학첨가제를 저장하는 플랜트 본체로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법은 시공구역 연약지반을 조사하는 단계(Ⅰ); 상기 연약지반 상부에 토목섬유매트를 포설하는 단계(Ⅱ); 상기 토목섬유매트 상부에 대나무망을 포설하는 단계(Ⅲ); 시공구역에 석탄회와 준설토 및 화학첨가제를 반입하는 단계(Ⅳ); 반입된 석탄회와 준설토, 화학첨가제를 경량혼합재 생산 플랜트를 이용하여 경량혼합재를 제조하는 단계(Ⅴ); 상기 경량혼합재를 펌프카를 이용하여 대나무망 상부에 포설하는 단계(Ⅵ); 상기 경량혼합재 타설 후 연약지반의 거동을 확인하는 단계(Ⅶ)로 이루어짐을 특징으로 한다.

경량혼합재(ECO-LMS), 생산 플랜트, 연약지반 개량공법

Description

경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법{The soft ground stabilization for which for it and it's factory and ECO-LMS were used}

본 발명은 경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법에 관한 것으로, 특히 화력발전소의 부산물인 석탄회와 항만건설시 발생되는 준설토를 기본재료로 하고, 이에 시멘트를 포함한 미량의 화학첨가제를 혼합하여 필요한 강도발현이 유지되는 경량 성토재료인 연약지반 보강용 친환경 경량 혼합재를 제조하고, 이를 준설토층 상부에 펌프카를 이용하여 박층으로 수회 포설하여 필요만큼의 두께를 조성하여 상부 지반 강도를 증가시켜 투기장 부지조성과 동시에 연약지반 개량공사에 필요한 시공장비를 즉각 투입할 수 있도록 한 경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법에 관한 것이다.

일반적으로 석탄을 원료로 하여 발전하는 석탄 화력발전소는 석탄의 연소효율을 높이기 위해 석탄을 소정의 크기로 분쇄, 즉 미분탄을 제조하여, 이 미분탄을 보일러에 공급하여 연소시킬 때 발생되는 열을 이용하여 고온 고압의 수증기를 제 조한 후, 제조된 수증기를 증기터빈에 공급함으로써 발전을 하게 된다.

여기서, 상기한 미분탄을 보일러에 공급하면 미분탄의 10∼20%는 회분이며, 이는 석탄의 연소과정에서 석탄회로 발생되며, 이러한 석탄회 중 약 20%는 고온의 연소열에 의해 용융되며, 여러 입자가 응결되어 보일러의 하부로 배출되고, 약 80%는 각 입자별로 연소되어 연소가스 흐름에 따라 비산하며, 비산된 석탄회는 전기집진기 등과 같은 집진장치에 포집된다.

한편, 보일러의 하부로 배출되는 석탄회는 바텀애쉬(bottom ash)라고 불리며, 그 입경이 대략 100㎛∼수 ㎝ 정도로 널리 분포되어 있으며, 큰 덩어리는 1㎝ 이하로 파쇄하여 해수와 함께 매립장으로 이송하여 매립된다.

또한, 보일러로부터 비산하여 전기집진기에서 포집되어 배출되는 석탄회는 플라이 애쉬(fly ash)라고 불리며, 이러한 플라이 애쉬는 그 평균 입경이 대략 20㎛∼60㎛이고, 최대 입경은 100㎛ 이하이며, 바텀 애쉬와 함께 매립장으로 이송된다.

현재 국내 화력발전소별로 인근에 매립된 석탄회의 규모는 약 3,000만 톤에 이르고 있으며, 향후 경제규모 증가로 인하여 화력발전소 증설은 불가피할 것으로 예상됨에 따라 석탄회 매립량은 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다.

그러나 매립 석탄회가 일반폐기물로서 재활용할 수 있는 재료임에도 불구하고 재활용률은 거의 전혀 없는 상태이며, 일부에서 재활용을 시도하고 있으나, 매립 석탄회의 재료 특성상 재활용에 어려움이 있어 극히 소량 (매립량의 0.03%)이 재활용되고 있다.

이러한 무기질 연소재인 매립 석탄회가 건설재료인 골재 등으로 재활용이 되지 못하는 이유는 첫째, 매립 석탄회 중에 염화물(염분)이 다량 포함되어 있어, 철근 콘크리트의 철근을 부식시키기 때문이며, 둘째 매립 석탄회의 다공성으로 인한 자체 강도가 약할 뿐만 아니라 흡수율이 높아 콘크리트에 골재로 재활용시 콘크리트의 강도 저하 및 동결융해에 약한 결점 등으로 콘크리트 골재로서의 재활용은 어려운 실정이다.

따라서, 증가일로에 있는 매립 석탄회의 재활용이 거의 전혀 없는 상태로서 각 화력발전소에서는 석탄회 (대부분 바텀애쉬이고 플라이애쉬가 일부 혼합)를 매립장에 매립하고 있는 실정이며, 매립장의 용량부족으로 새로운 매립장을 막대한 비용을 들여 건설해야 할 뿐만 아니라 환경관리에 상당한 어려움을 겪고 있는 실정이다.

한편, 항만개발에 따른 준설 및 하천 준설로 준설토가 매년 다량으로 발생하고 있으며, 최근까지는 준설토의 대부분을 외해에 해양 투기하는 방법으로 처리하여 왔으나, 1996년 런던덤핑협약과 관련 의정서 발효로 해양투기조건 강화 및 직매립 금지협약으로 인해 준설토에 대한 재활용이 시급한 실정이다.

그러나 국내에서는 막대하게 발생하는 준설토 처리와 재활용은 초보적인 단계에 머물고 있으며, 대부분 준설토 투기장에 투기하여 처리하고 있는 실정이다.

현재, 일부에서 시도하고 있는 준설토 처리는 대부분 가토재를 혼합하여 압밀 함으로써 연약지반 개량을 시도하고 있으나, 가토재의 극심한 부족 및 장기간의 개량 기간이 필요하고, 시공 후 안정성 문제로 그 성과는 미미한 실정이다.

또, 다른 준설토 처리방법으로는 자연적인 배수 및 인공적인 배수방법으로 준설토를 개량하는 것으로서, 이 또한 장기간의 개량기간의 소요로 인한 해충의 발생 및 안정화 후, 강도 미확보로 인한 안정성 문제로 현재까지 뚜렷한 실효성을 거두지 못하고 있는 실정이다.

한편, 국가의 균형발전과 선진국으로의 도약을 위해 정부에서는 연안 신도시 및 항만 건설 등 다양한 국책사업을 계획 및 추진 중에 있으나, 극심한 성토재 부족으로 계획에 차질을 빚고 있다.

이를 해결하기 위하여 정부에서는 절토 및 건설 폐기물의 재활용 등을 통해 여러 가지 대책을 강구하고 있으나, 환경 훼손 및 막대한 물류비용 등으로 성토재 확보에 어려움을 겪고 있다.

이에, 준설토에 고화제를 이용하여 고화 처리한 후 성토재 등 토목재료로 활용함에 있어 고점성을 해결하기 위해 다량의 물을 사용하여 작업성을 확보하고 있으나, 다량의 배합수 사용에 따른 고화제 사용량의 증가로 경제적인 처리에 어려움을 주고 있을 뿐만 아니라 타설 후 사용된 배합수가 블리딩수로 배출됨으로써, 막대한 양의 알칼리성 폐수가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 준설토에 함유된 유기물과 그 유기물이 부패할 때 발생하는 부식산(휴민산 등)의 영향으로 시멘트계 고화제의 고화반응에 어려움을 주고 있을 뿐만 아니라 미세한 준설토 입자로 인해 고화체 내의 공기량 감소에 의한 동결융해 저항성 감소 및 준설토 고화 후 건조수축에 의한 체적감소와 균열 등 여러 가지 문제점이 발생하고 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 화력발전소의 부산물인 석탄회와 항만건설시 발생되는 준설토를 기본재료로 하여 화학첨가제를 혼합하여 필요한 강도발현이 유지되는 경량 성토재료인 연약지반 보강용 경량혼합재를 제조하고, 이를 준설토층 상부에 펌프카를 이용하여 박층으로 수회 포설하여 필요만큼의 두께를 조성하여 상부 지반 강도를 증가시켜 투기장 조성과 동시에 연약지반 개량공사에 필요한 시공장비를 즉각 투입할 수 있어, 준설토 투기장의 부지 방치기간을 획기적으로 단축할 뿐만 아니라 항만부지의 조기활용을 위한 경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합재는 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트는 석탄회를 공급하는 석탄회 공급호퍼와; 상기 석탄회 공급호퍼의 석탄회를 일정량 공급하는 석탄회 이송용 경사 및 수평컨베이어와; 상기 석탄회 호퍼 인근에 배치되며, 일정한 함수비를 갖도록 준설토를 교반 및 교란하기 위한 준설토 함수조절기와; 상기 함수조절기에 의해서 일정한 함수비를 갖는 준설토를 상부로 압송시키는 준설토 이송펌프와; 상기 준설토 이송펌프에 의해 공급된 준설토의 함수비를 유지하기 위한 준설토 함수유지기와; 상기 석탄회 공급호퍼의 인근에 배치되며, 화학첨가제를 저장하는 화학첨가제 사일로와; 상기 화학첨가제 사일로의 화학첨가제를 일정량 공급하는 화학첨가제 이송용 경사 및 수평 스크류 컨베이어와; 상기 석탄회 분배용 수평컨베이어에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프로부터 준설토가 함수유지기에 공급되며, 화학첨가제 이송용 수평 및 경사 스크류 컨베이어에 의해서 이송된 화학첨가제를 저장하는 플랜트 본체로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법은 시공구역 연약지반을 조사하는 단계(Ⅰ); 상기 연약지반 상부에 토목섬유매트를 포설하는 단계(Ⅱ); 상기 토목섬유매트 상부에 대나무망을 포설하는 단계(Ⅲ); 시공구역에 석탄회와 준설토 및 화학첨가제를 반입하는 단계(Ⅳ); 반입된 석탄회와 준설토, 화학첨가제를 경량혼합재 생산 플랜트를 이용하여 경량혼합재를 제조하는 단계(Ⅴ); 상기 경량혼합재를 펌프카를 이용하여 대나무망 상부에 포설하는 단계(Ⅵ); 상기 경량혼합재 타설 후 연약지반의 거동을 확인하는 단계(Ⅶ)로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트 및 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따른 경량혼합재는 자연적인 기존재료와는 달리 적정한 밀도와 강도를 조정할 수 있는 균질의 재료이며, 경량 재료의 특성상 지반의 압밀 침하량이 감소함과 동시에 일정한 강도는 유지되기 때문에 지반개량용 건설중장비의 조기투입으로 투기장의 방치기간 및 공사기간을 획기적으로 단축할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 본 발명에 따른 경량혼합재는 적당한 유동성이 있어, 초기 준설토 투기장의 연약지반 위에 콘크리트 타설용 펌프카에 의하여 원하는 형상으로 친환경 경량재 타설이 가능하므로 시공성 및 안정성을 확보할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트는 화학첨가제의 화학적 반응에 의한 수중분리를 방지할 수 있도록 배합설계가 가능하게 제조함으로써 주변해역의 오염이 방지되는 장점이 있다.

넷째, 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트에서 경량혼합재가 제조되므로, 경량혼합재의 품질관리가 용이한 장점이 있다.

다섯째, 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반개량공법은 산업부산물인 석탄회와 폐기물인 준설토를 원료로 활용함으로써, 자원의 재활용은 물론 토취장 개발과 같은 자연훼손을 방지할 수 있는 친환경적인 공법이다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 경량혼합재는 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성된다.

또한, 상기 화학첨가제는 시멘트 1.0∼3.0 중량부, 석고 0.3∼1.0 중량부, 고화제 0.1∼0.5 중량부로 구성된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 경량혼합재는 건조밀도가 1.3∼1.5g/㎤으로 이루어지고, 일축 압축강도가 1∼8㎏f/㎠으로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 경량혼합재는 화력발전소의 석탄회와 현탁액(slurry) 상태의 준설토에 화학첨가제를 혼합하여 제조한 건조밀도가 1.3∼1.5g/㎤의 지반재료로서, 석탄회 및 준설토의 기본재료 배합비와 화학첨가제의 비율에 따라 실내배합 일축 압축강도가 1∼8㎏f/㎠ 정도인 경량 토목용 지반재료이다.

상기한 경량혼합재의 환경적인 안정성과 위험도를 평가하기 위하여 폐기물공정 시험법, 토양오염공정 시험법, 수질오염공정 시험법에 의거하여 유해 중금속 용출시험을 실시하였으며, 경량혼합재의 환경유해성 검사 결과는 국내 허용기준치에 모두 합당한 것으로 나타났으며, 검사 결과는 첨부와 같다.

또한, 상기 경량혼합재에 사용된 주재료인 석탄회는 일반모래에 비해 중량이 가볍고, 준설토 또한 일반토사류에 비해 중량이 가벼운 재료를 사용한 경량질 혼합재로서, 토성시험, 다짐시험, CBR시험, 전단시험 등 토질 역학적 특성분석결과와 화학성분 시험결과는 첨부와 같다.

그리고 본 발명에 따른 경량혼합재의 사용재료인 준설토, 석탄회의 기본재료 배합비율과 다양한 종류의 화학 화학첨가제 혼합비에 따른 7일, 28일의 일축 압축강도는 1∼8㎏f/㎠ 정도로 선택할 수 있으며, 시공경제성 및 향후 심층연약지반 개량작업을 고려하여 압축강도를 제한할 수 있으며, 대표적으로 혼합비에 따른 일축 압축강도 결과는 첨부와 같다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 경량혼합재는 자연 기존재료와는 달리 적정한 밀도와 강도를 조정할 수 있는 균질의 재료이며, 경량재료의 특성상 지반의 압밀 침하량이 감소함과 동시에 일정한 강도가 유지되기 때문에 장비진입이 조기에 가능하다.

또한, 상기 경량혼합재는 적당한 유동성이 있어 콘크리트 타설용 펌프카에 의하여 원하는 형상으로 타설이 가능하다.

그리고 상기 경량혼합재는 화학 화학첨가제의 화학적 반응에 의한 수중분리를 방지할 수 있도록 배합설계가 가능함으로써 주변해역의 오염을 방지할 수 있다.

또한, 상기 경량혼합재는 산업 부산물인 석탄회와 폐기물인 준설토를 원료로 활용함으로써 재활용에 기여하고, 공사비의 절감이 가능하다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 경량혼합재 제조에 대해 설명한다.

도 16은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트를 도시한 측면도이며, 도 17은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트를 도시한 평면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트는 석탄회를 저장하는 석탄회 공급호퍼(100)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)의 석탄회를 상향으로 일정량 공급하는 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)와; 상기 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)에 의해서 이송된 석탄회를 분배시키는 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100) 인근에 배치되며, 일정한 함수비를 갖도록 준설토를 교반 및 교란하기 위한 준설토 함수조절기(400)와; 상기 준설토 함수조절기(400)에 의해서 일정한 함수비를 갖는 준설토를 상부로 압송시키는 준설토 이송펌프(500)와; 상기 준설토 이송펌프(500)에 의해 압송된 준설토의 함수비를 유지시키는 준설토 함수유지기(820)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)의 인근에 배치되며, 화학첨가제를 저장하는 화학첨가제 사일로(600)와; 상기 화학첨가제 사일로(600)의 화학첨가제를 상향으로 일정량 공급하는 화학첨가제 이송용 경사스크류 컨베이어(700)와; 상기 화학첨가제를 수평으로 분배하는 수평 스크류 컨베이어(750)와; 상기 석탄회 공급용 경사 및 수평 컨베이어(200, 300)에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프(500)로부터 준설토가 함수유지기(820)에 공급되며, 화학첨가제 이송용 경사 및 수평 스크류 컨베이어(700, 750)에 의해서 이송된 화학첨가제를 저장하는 플랜트 본체(800)로 구성됨을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트(P)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 화력발전소에서 발생되는 석탄회(ASH)를 주재료로 하여 준설토와 시멘트를 포함한 소량의 화학첨가제를 혼합한 새로운 경량혼합재(S)를 제조하는 생산 플랜트(P)로서, 석탄회 공급호퍼(100), 석탄회 이송용 경사 컨베이어(200), 석탄회 분배용 수평컨베이어(300), 준설토 함수조절기(400), 준설토, 함수유지기(820), 이송펌프(500), 화학첨가제 사일로(600), 화학첨가제 이송용 경사 스크류 컨베이어(700), 화학첨가제 이송용 수평 스크류 컨베이어(750) 및 플랜트 본체(800)가 유기적으로 결합되어 이루어진 생산 플랜트이다.

여기서, 상기 석탄회 공급호퍼(100)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 화력발전소에서 발생된 석탄회를 공급하는 장치이다.

또한, 상기 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 석탄회 공급호퍼(100)의 석탄회를 상향으로 일정량 공급하는 장치이다.

그리고 상기 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)에 의해서 이송된 석탄회를 두 개의 플랜트 본체(800)의 반출호퍼(850)에 분배시키는 장치이다.

또한, 상기 준설토 함수조절기(400)는 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 일정한 함수비를 갖도록 준설토를 교반 및 교란하기 위한 장치로, 준설토를 교란하면서 함수비를 조절하기 위한 직사각형 형태로 이루어진 함수조절기 박스(410)와; 상기 함수조절기 박스(410)의 내측 상단에 각각 좌우로 설치되는 안내채널(420)과; 상기 각각의 안내채널(420) 내를 이동하는 주행롤러(430)와; 상기 주행롤러(430) 간에 고정 설치되는 수평축(440)과; 상기 수평축(440) 상에 고정 설치되며, 전후 왕복 운동을 하는 주행대차(450)와; 상기 주행대차(450) 상에 고정 설치되는 모터 및 인버터 속도조절장치(460, 462)와; 상기 모터(460)의 하부에 배치된 수직축(464)의 상부에 부착되어 준설토를 교란시키는 상부블레이드(470)와; 상기 수직축(464)의 하부에 부착되어 준설토를 교란시키는 하부블레이드(472)와; 상기 안내채널(420)의 단부에 각각 고정 설치되며 주행대차(450)의 정주행 및 역주행을 자동으로 제어하는 리미트스위치(480)와; 상기 함수조절기 박스(410)의 일측에 교란된 준설토를 외부로 압송시키는 흡입관(482)과; 상기 모터(460)를 구동시키기 위한 컨트롤 제어장치(490)로 구성된다.

삭제

즉, 본 발명에 따른 준설토 함수조절기(400)는 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 함수조절기 박스(410), 안내채널(420), 주행롤러(430), 수평축(440), 주행대차(450), 모터 및 인버터 속도조절장치(460, 462), 상부블레이드(470), 하부블레이드(472), 리미트스위치(480), 흡입관(482) 및 컨트롤 제어장치(490)가 유기적으로 결합되어 이루어진 장치이다.

여기서, 상기 함수조절기 박스(410)는 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 준설토의 함수비를 조절하기 위한 직사각형 함수조절기 박스(410)로 4.5t 철판과 안내채널(420), 각 파이프, 형강 등의 프레임으로 구성되고, 적재용량은 9.5㎥이다.

즉, 상기 함수조절기 박스(410)는 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 준설토와 물을 넣고 고르게 섞는 장치로 고르게 섞어진 후에도 휘젓는 것을 쉬면 준설토가 침전되므로 필요 함수비까지 계속 회전운동으로 점액질화된 준설토를 풀어준다.

여기서, 수직축(464)에 반경 방향 철망 날개 4개를 고정한 상부블레이드(470)와 하부블레이드(472)로 구성된다. 상부블레이드(470) 속 날개 4개 중 2개는 직선형, 나머지 2개는 인벌류트(involute)형 날개로 날개에 닿은 준설토는 날개 중심으로 모였다가 날개 회전방향이 바뀌면 중심에서 먼 쪽으로 흩어져 준설토 교반 및 교란기능이 극대화된다.
하부블레이드(472) 날개 4개는 상부블레이드(470)와는 달리 모두 직선형이다. 하단에 이빨(474)을 붙여 바닥에 가라앉은 준설토 덩어리까지 분쇄한다.

상, 하블레이드(470, 472) 회전방향은 모든 회전조합을 사용한다.
즉, 시계방향과 시계방향, 반 시계방향과 반 시계방향, 시계방향과 반 시계방향의 모든 회전 조합을 순차적으로 사용함으로써 준설토 교반 및 교란기능은 더 극대화된다.

또한, 상기 주행롤러(430)는 주행대차(450)의 주행을 위해 좌우 안내채널(420)의 내부에서 굴림 작용을 하는 주행롤러(430)가 4개로 구성되고, 유연한 마찰 및 주행대차(450)의 구름중심을 지지함으로써 원활한 주행을 가능하게 한다.

그리고 상기 수평축(440)은 상, 하부블레이드(470, 472)를 장착하고 있는 주행대차(450)를 왕복 운동하는 주행 주행롤러(430)를 동작시키기 위한 수평축(440)으로서, 전후 2세트로 구성되고, 체인기어가 장착되고, 베어링에 의해 지지가 된다.

그리고 상기 주행대차(450)는 도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 준설토의 교반 및 교란을 위한 전후 왕복운동 주행용 주행대차(450) 장치로서, 기어드 감속모터(460)에 의한 주행 및 인버터 속도제어장치(462)가 부착되어 준설토의 점액질에 따라 속도를 조절하고, 자동주행이 가능한 무인 동작시스템이다.

여기서, 준설토 상, 하부 블레이드(470, 472)는 주행대차(450)에 설치되고, 회전운동을 하고 주행대차(450)는 전후 왕복운동을 한다.

주행대차(450)가 전후 양단에 설치된 리미트스위치(480)에 닿으면 주행방향이 바뀌어 되돌아가 결국 계속적인 왕복운동을 한다.

주행대차의 직선왕복운동(절대운동)에 상, 하부블레이드(470, 472)의 회전운동(주행대차에 관한 상대운동)을 더한 것이 상, 하부블레이드(470, 472)의 절대운동이 되어 준설토 교반 및 교란기능은 다시 더 극대화된다.

또한, 수직교반용 감속기 및 모터(460)는 준설토의 교반 및 교란을 위한 수직기어드 모터(460)로 인버터 속도조절장치(462) 작동에 의해 점액질에 따라 속력의 조절이 가능하고, 정회전 및 역회전으로 준설토의 교반 및 교란을 하는 주동력 모터(460)이다.

그리고 상기 상부블레이드(470)는 도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이, 수직축(464)에 설치되며, 소용돌이 모양의 인벌류트 유선으로 형상의 철망 날개(471)로 형성된다.

즉, 상기 상부블레이드(470)는 점액질화된 준설토를 풀어주기 위한 장치로 모터(460)의 축상부에 부착되어 소용돌이 모양의 인벌류트 유선을 형성하여 준설토의 교란 및 철망의 공간 사이로 회전속도의 시계방향과 반 시계방향의 변화로 준설토를 통과시킴으로써, 준설토의 풀림은 물론 함수비를 조절할 수 있는 교반 및 준설토 풀림 장치로서, 수직축(464)에서 전달된 회전력이 상부블레이드(470)와 하부블레이드(472)의 날개에 전달되고, 날개는 속도조절에 의한 회전운동을 함으로써 물과 점액질화된 준설토의 교반 및 교란을 완성케 하는 장치이다.

한편, 상기 교반용 수직축(464)의 회전운동에 의한 상부블레이드(470)와 하부블레이드(472)의 떨림 및 트위스트현상을 지지하기 위해 상부블레이드(470)와 하부블레이드(472) 사이에 철판이 설치되며, 상기 철판은 다이아몬드 형태로 힘의 분 산 및 하중을 줄여 축의 부하를 줄이고 철판으로 분해 조립이 용이하게 제작된다.

또한, 상기 하부블레이드(472)는 도 32 및 도 33에 도시된 바와 같이, 수직축(464)의 하부에 설치되며, 4개의 철망 평면날개(473)로 형성되고, 하부에 이빨(474)이 일체로 형성된다.

즉, 상기 하부블레이드(472)는 점액질화된 준설토를 풀어주기 위한 장치로 함수조절기 박스(410)의 하부에 가라앉은 중질의 준설토를 하부 끝단에 부착된 이빨(474)에 의해 긁는 효과와 철망 평면날개(473)에 의해 회전을 줌으로써, 상부블레이드(470)에 의해 소용돌이친 준설토를 하부블레이드(472)에 의해 서로 교란하여 교반 효과를 더 극대화하는 장치이다.

그리고 상기 리미트스위치(480)는 주행대차(450)의 정주행 및 역주행을 자동으로 조절하고, 필요 함수비까지 교반 및 교란을 위해 무인으로 주행하는 장치이다.

또한, 상기 흡입관(482)은 도 34에 도시된 바와 같이, 교반 및 교란된 준설토를 준설토 이송펌프(500)로 이송하기 위한 함수조절기 박스(410)의 흡입구 장치로 자갈, 나무, 비닐, 그물 등의 이물질의 흡입을 막고, 사각철망으로 제작된 흡입관(482)을 막힘 시에는 쉽게 분리하여 청소를 용이하게 하며, 흡입에 장애를 받지 않게 함수조절기 박스(410) 하부보다 낮게 하여 준설토를 남김없이 준설토 이송펌프(500)로 흡입할 수 있게 한다.

그리고 상기 컨트롤제어장치(490)는 도 35에 도시된 바와 같이, 교반용 수직모터와 주행 모터(460) 등의 동작 및 조절을 위한 컨트롤제어장치(490)이다.

또한, 주배전반의 수전 및 인버터 속도조절장치(462)의 장착으로 자동 및 수동운전이 가능하다.

한편, 상기 준설토 이송펌프(500)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 준설토 함수조절기(400)에 의해서 교반 및 교란된 함수비가 조절된 준설토를 준설토 함수유지기(820)로 압송시키는 장치이다.

또한, 상기 화학첨가제 사일로(600)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 석탄회 공급호퍼(100)의 인근에 배치되며, 시멘트를 포함한 화학첨가제를 저장하는 장치이다.

그리고 상기 화학첨가제 이송용 경사 스크류 컨베이어(700)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 화학첨가제 사일로(600)의 화학첨가제를 상향으로 일정량 공급하는 장치이다.

한편, 상기 플랜트 본체(800)는 도 18에 도시된 바와 같이, 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프로(500)부터 준설토가 공급되며, 화학첨가제 이송용 수평 스크류 컨베이어(750)에 의해서 이송된 화학첨가제를 저장하는 장치로, 도 18에 도시된 바와 같이, 하부가 골조에 의해서 지지되는 지지부(810)와; 상기 지지부(810) 상의 일측에 설치되는 준설토 함수유지기(820)와; 상기 지지부(810) 상에 수직으로 고정 설치되며, 준설토 이송펌프(500)에 의해서 압송되는 준설토를 준설토 함수유지기(820)에 공급하는 준설토 공급관(830)과; 상기 함수유지기(820)에 공급된 준설토를 배출하는 준설토 토출관(832)과; 상기 지지부(810) 상의 타측에 설치되는 화학첨가제 믹싱호퍼(840)와; 상기 준 설토 함수유지기(820)와 화학첨가제 믹싱호퍼(840) 사이에 설치되며, 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)로부터 공급된 석탄회를 반출하는 석탄회 반출호퍼(850)와; 상기 지지부(810) 상에 고정 설치되며, 석탄회 반출호퍼(850)에 의해 반출되는 석탄회와, 준설토 함수유지기(820)와 준설토 토출관(832)에 의해서 배출되는 준설토 및 화학첨가제 믹싱호퍼(840)에 의해 반출되는 화학첨가제를 일정한 속도 및 시간조절을 통해 자동으로 외부로 반출하는 피더컨베이어(860)와; 상기 피더컨베이어(860)의 하부에 배치되며, 상기 피더컨베이어(860)에 의해 반출되는 석탄회 및 화학첨가제와 준설토 토출관(832)에 의해 배출되는 준설토를 공급받아 일정한 비율로 혼합하는 레미콘 믹서트럭(870)으로 구성된다.

즉, 상기 플랜트 본체(800)는 도 18에 도시된 바와 같이, 지지부(810), 준설토 함수유지기(820), 준설토 공급관(830), 준설토 토출관(832), 화학첨가제 믹싱호퍼(840), 석탄회 반출호퍼(850)와, 피더컨베이어(860) 및 레미콘 믹서트럭(870)이 유기적으로 결합되어 이루어진 장치이다.

여기서, 상기 지지부(810)는 도 18에 도시된 바와 같이, 골조에 의해서 지지가 되는 부분이다.

또한, 상기 준설토 함수유지기(820)는 도 19에 도시된 바와 같이, 준설토 이송펌프(500)로부터 준설토 공급관(830)을 통해 공급받은 준설토를 정량으로 부피 계량하고, 준설토 토출관(832)을 통해 밸브를 조작하여 레미콘 믹서트럭(870)에 중력식으로 공급하는 장치로, 준설토의 침전 및 점액질화를 방지하기 위해 연속적 으로 자동 교반 및 교란하며 준설토의 함수비를 유지시키는 장치이다.

그리고 상기 화학첨가제 믹싱호퍼(840)는 도 20에 도시된 바와 같이, 화학첨가제는 분말형태이므로 화학첨가제 사일로(600)에서 공급되는 화학첨가제를 화학첨가제 이송용 경사 및 수평 스크류 컨베이어(700, 750)를 통해 화학첨가제 믹싱호퍼(840)에 공급하고, 화학첨가제를 수직축에 고정된 3개의 날개를 시계방향으로 돌리면 각각 반경 방향의 거리가 다른 바닥을 긁으며 화학첨가제를 섞다가 반 시계방향으로 돌리면 화학첨가제를 수직 스크류를 통해 피더컨베이어(860)에서 배출되는 석탄회의 상부에 투하시켜 레미콘 믹서트럭(870)에 공급하는 장치이다.

또한, 상기 석탄회 반출호퍼(850)는 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 석탄회 이송용 경사컨베이어(200) 및 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)로부터 공급된 석탄회를 피드컨베이어(860)에 공급하기 위한 석탄회 저장박스로서, 연속적인 석탄회 투입이 가능하며 1회 저장능력이 4.4㎥으로 철강재로 제작된 직사각형 호퍼이다.

그리고 상기 피더컨베이어(860)는 도 23에 도시된 바와 같이, 석탄회 반출호퍼(850)에서 석탄회 이송용 경사컨베이어(200) 및 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)를 이용하여 공급되는 석탄회를 일정한 속도로 레미콘 믹서트럭(870)에 정량 공급하는 장치로, 속도조절과 시간조절을 자동으로 운전하므로 경량혼합재의 배합비의 변화에 따라 석탄회의 공급량을 자유롭게 조절할 수 있다.

또한, 상기 레미콘 믹서트럭(870)은 도 27에 도시된 바와 같이, 석탄회, 준설토, 화학첨가제가 정량 공급 플랜트 본체(800)에서 레미콘 믹서트럭(870)의 호퍼로 동시에 투입되며, 이 레미콘 믹서트럭(870)을 이용한 혼합시간은 재료투입시간 을 포함하여 약 5∼10분 내로 혼합을 완료함과 동시에 현장에 공급하는 차량이다.

즉, 상기 레미콘 믹서트럭(870)은 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성되는 경량혼합재(S)를 혼합 및 운송하는 차량이다.

여기서, 상기 화학첨가제는 시멘트 1.0∼3.0 중량부, 석고 0.3∼1.0 중량부, 고화제 0.1∼0.5중량부로 구성된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법은 시공구역 연약지반(W)을 조사하는 단계(Ⅰ); 상기 연약지반(W) 상부에 토목섬유매트(M)를 포설하는 단계(Ⅱ); 상기 토목섬유매트(M) 상부에 대나무망(B)을 포설하는 단계(Ⅲ); 시공구역에 석탄회와 준설토 및 화학첨가제를 반입하는 단계(Ⅳ); 반입된 석탄회와 준설토, 화학첨가제를 경량혼합재 생산 플랜트(P)를 이용하여 경량혼합재(S)를 제조하는 단계(Ⅴ); 상기 경량혼합재(S)를 펌프카(C)를 이용하여 대나무망(B) 상부에 포설하는 단계(Ⅵ); 상기 경량혼합재(S) 타설 후 연약지반(W)의 거동을 확인하는 단계(Ⅶ)로 이루어진다.

여기서, 상기 경량혼합재 생산 플랜트(P)는 석탄회를 저장하는 석탄회 공급호퍼(100)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)의 석탄회를 상향으로 일정량 공급하는 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)와; 상기 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)에 의해서 이송된 석탄회를 분배시키는 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100) 인근에 배치되며, 일정한 함수비를 갖도록 준설토를 교반 및 교란하기 위한 준설토 함수조절기(400)와; 상기 준설토 함수조절기(400)에 의해서 일정한 함수비를 갖는 준설토를 상부로 압송시키는 준설토 이송펌프(500)와; 상기 준설토 이송펌프(500)에 의해 압송된 준설토의 함수비를 유지하기 위한 함수유지기(820)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)의 인근에 배치되며, 화학첨가제를 저장하는 화학첨가제 사일로(600)와; 상기 화학첨가제 사일로(600)의 화학첨가제를 상향으로 일정량 공급하는 화학첨가제 이송용 경사 스크류 컨베이어(700)와; 상기 화학첨가제를 수평으로 분배하는 수평 스크류 컨베이어(750)와; 상기 석탄회 공급용 경사 및 수평 컨베이어(200, 300)에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프로(500)부터 준설토가 함수유지기(820)에 공급되며, 화학첨가제 이송용 수평 및 경사 스크류 컨베이어(700, 750)에 의해서 이송된 화학첨가제를 저장하는 플랜트 본체(800)로 구성된다.

여기서, 상기 플랜트 본체(800)는 하부가 골조에 의해서 지지되는 지지부(810)와; 상기 지지부(810) 상의 일측에 설치되는 준설토 함수유지기(820)와; 상기 지지부(810) 상에 수직으로 고정 설치되며, 준설토 이송펌프(500)에 의해서 압송되는 준설토를 준설토 함수유지기(820)에 공급하는 준설토 공급관(830)과; 상기 준설토 함수유지기(820)에 공급된 준설토를 배출시키는 준설토 토출관(832)과; 상기 지지부(810) 상의 타측에 설치되는 화학첨가제 믹싱호퍼(840)와; 상기 준설토 함수유지기(820)와 화학첨가제 믹싱호퍼(840) 사이에 설치되며, 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)로부터 공급된 석탄회를 반출하는 석탄회 반출호퍼(850)와; 상기 지지부(810) 상에 고정 설치되며, 석탄회 반출호퍼(850)에 의해 반출되는 석탄회와, 준설토 함수유지기(820)와 준설토 토출관(832)에 의해서 토출되는 준설토 및 화학첨가제 믹싱호퍼(840)에 의해 반출되는 화학첨가제를 일정한 속도 및 시간조절을 통해 자동으로 외부로 반출하는 피더컨베이어(860)와; 상기 피더컨베이어(860)의 하부에 배치되며, 상기 피더컨베이어(860)에 의해 반출되는 석탄회 및 화학첨가제와 준설토 토출관(832)에 의해 배출되는 준설토를 공급받아 일정한 비율로 혼합하는 레미콘 믹서트럭(870)으로 구성된다.

또한, 상기 준설토 함수조절기(400)는 준설토를 교반 및 교란하면서 함수비를 조절하기 위한 직사각형 형태로 이루어진 함수조절기 박스(410)와; 상기 함수조절기 박스(410)의 내측 상단에 각각 좌우로 설치되는 안내채널(420)과; 상기 각각의 안내채널(420) 내를 이동하는 주행롤러(430)와; 상기 주행롤러(430) 간에 고정 설치되는 수평축(440)과; 상기 수평축(440) 상에 고정 설치되며, 전후 왕복 운동을 하는 주행대차(450)와; 상기 주행대차(450) 상에 고정 설치되는 모터 및 인버터 속도제어장치(460, 462)와; 상기 모터(460)의 하부에 배치된 수직축(464)의 상부에 부착되어 준설토를 교란시키는 상부블레이드(470)와; 상기 수직축(464)의 하부에 부착되어 준설토를 교란시키는 하부블레이드(472)와; 상기 안내채널(420)의 단부에 각각 고정 설치되며 주행대차(450)의 정주행 및 역주행을 자동으로 조절하는 리미트스위치(480)와; 상기 교반박스(410)의 일측에 교반된 준설토를 외부로 압송시키는 흡입관(482)과; 상기 모터(460)를 구동시키기 위한 컨트롤제어장치(490)로 구성된다.

그리고 상기 상부블레이드(470)는 수직축(464)에 설치되며, 소용돌이 모양의 인벌류트 유선으로 형상의 철망 날개(471)로 형성된다.

또한, 상기 하부블레이드(472)는 수직축(464)에 설치되며, 4개의 철망 평면날개(473)로 형성되고, 하부에 긁기(474)가 일체로 형성된다.

한편, 상기 경량혼합재(S)는 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성된다.

또한, 상기 화학첨가제는 시멘트 1.0∼3.0 중량부, 석고 0.3∼1.0 중량부, 고화제 0.1∼0.5중량부로 구성된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 경량혼합재(S)는 건조밀도가 1.3∼1.5g/㎤으로 이루어지고, 실내배합 일축 압축강도가 1∼8㎏f/㎠으로 이루어진다.

이하, 상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법을 각 단계별로 나누어 상세히 설명한다.

단계(Ⅰ)는 시공구역 연약지반(W)을 전반적으로 조사하는 단계로, 연약지반(W) 상에 평판재하시험 계측에 사용될 액상 침하계, 토압계 등을 설치한다.

단계(Ⅱ)는 연약지반(W) 상부에 토목섬유매트(M)를 포설하는 단계로서, 개량체 개소에 공히 토목섬유매트(M)(15ton) 1겹을 포설한다.

단계(Ⅲ)는 상기 토목섬유매트(M) 상부에 대나무망(B) (70㎝ X 70㎝)을 포설한다.

단계(Ⅳ)는 시공구역에 화력발전소에 발생된 석탄회와 항만을 준설한 준설토 및 기타 화학첨가제를 반입하는 단계이다.

단계(Ⅴ)는 반입된 석탄회와 준설토, 화학첨가제를 상술한 바와 같은 경량혼합재 생산 플랜트(P)를 이용하여 경량혼합재(S)를 제조하는 단계이다.

단계(Ⅵ)는 경량혼합재(S)를 펌프카(C)를 이용하여 대나무망(B) 상부에 포설하는 단계이다.

단계(Ⅶ)는 경량혼합재(S) 타설 후 지반의 거동확인, 재료의 강도발현 확인, 하중강도에 대한 허용지지력과 설계지지력 산출 및 적합성 확인, 하중변화에 따른 침하량 확인 등 다양한 현장 계측을 한다.

상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법은 화력발전소의 부산물인 석탄회와 항만 건설시 발생되는 준설토를 기본재료로 하여 시멘트를 포함한 화학첨가제를 혼합하여 필요한 강도발현이 유지되는 경량 성토재인 연약지반 보강용 경량혼합재(S)를 제조하고, 이를 준설토층에 매트(M)와 대나무망(B)을 포설한 후, 상기 대나무망(B) 상부에 펌프카(C)를 이용하여 박층으로 수회 포설하여 필요만큼의 두께를 조성하여 지반 강도를 증대시켜, 투기장 조성과 동시에 연약지반(W) 개량공사에 필요한 시공장비를 투입할 수 있는 공법으로써, 투기장 연약지반 개발기간을 획기적으로 단축할 수 있는 새로운 공법이다.

도 1은 본 발명에 따른 경량혼합재의 환경표지인증서,

도 2는 본 발명에 따른 경량혼합재 폐기물공정시험법 검사결과표,

도 3은 본 발명에 따른 경량혼합재(석탄회 50%)의 시험성적서,

도 4는 본 발명에 따른 경량혼합재(석탄회 70%)의 시험성적서,

도 5는 본 발명에 따른 경량혼합재 토양시험 검사결과표,

도 6은 본 발명에 따른 경량혼합재 시험성적서,

도 7은 본 발명에 따른 경량혼합재 수질오염공정시험법 검사결과표,

도 8은 본 발명에 따른 경량혼합재 수질 시험성적서,

도 9는 본 발명에 따른 경량혼합재 품질시험 결과표,

도 10은 본 발명에 따른 경량혼합재(석탄회 50%) 품질시험ㆍ검사성적서,

도 11은 본 발명에 따른 경량혼합재(석탄회 70%) 품질시험ㆍ검사성적서,

도 12는 본 발명에 따른 경량혼합재 토양성분 분석표,

도 13은 본 발명에 따른 경량혼합재(혼합매립재(A)) 시험성적서,

도 14는 본 발명에 따른 경량혼합재(혼합매립재(B)) 시험성적서,

도 15는 본 발명에 따른 경량혼합재 압축강도 시험성적표,

도 16은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트를 도시한 측면도,

도 17은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트를 도시한 평면도,

도 18은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 본체를 도시한 정면도,

도 19는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수

유지기를 도시한 예시도,

도 20은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 화학첨가제 믹싱호퍼를 도시한 예시도,

도 21은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수

유지기 및 석탄회 반출호퍼를 도시한 예시도,

도 22는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 석탄회 반출호퍼를 도시한 예시도,

도 23은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 피드컨베이어를 도시한 예시도,

도 24는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기를 도시한 정면도,

도 25는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기를 도시한 평면도,

도 26은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기박스를 도시한 정면도,

도 27은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기박스를 도시한 평면도

도 28은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 주행대차를 도시한 정면도,

도 29는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 주행대차를 도시한 평면도,

도 30은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 상부회전 블레이드를 도시한 정면도,

도 31은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 상부회전 블레이드를 도시한 평면도,

도 32는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 하부회전 블레이드를 도시한 정면도,

도 33은 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 하부회전 블레이드를 도시한 평면도,

도 34는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 흡입관을 도시한 예시도,

도 35는 본 발명에 따른 경량혼합재 생산 플랜트의 준설토 함수조절기 박스 교반 및 인버터 속도제어장치를 도시한 예시도,

도 36은 본 발명에 따른 경량혼합재를 이용한 연약지반개량공법을 도시한 측면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

100: 석탄회 공급호퍼 200: 석탄회 이송용 경사컨베이어

300: 석탄회 분배용 수평컨베이어 400: 준설토 함수조절기

410: 함수조절기박스 420: 안내채널

430: 주행롤러 440: 수평축

450: 주행대차 460: 수직모터

462: 인버터 속도제어장치 464: 수직축

470: 상부블레이드 471: 철망날개

472: 하부블레이드 473: 철망 평면날개

474: 이빨 480: 리미트스위치

482: 흡입관 490: 컨트롤 제어장치

500: 준설토 이송펌프 600: 화학첨가제 사일로

700: 화학첨가제 이송용 스크류 경사컨베이어

750 화학첨가제 이송용 스크류 수평컨베이어

800: 플랜트 본체 810: 지지부

820: 준설토 함수유지기 830: 준설토 공급관

832: 준설토 토출관 840: 화학첨가제 믹싱호퍼

850: 석탄회 반출호퍼 860: 피더컨베이어

870: 레미콘 믹서트럭

B: 대나무망 C: 펌프카

M: 토목섬유매트 P: 경량혼합재 생산 플랜트

S: 경량혼합재 W: 연약지반

Claims (17)

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4. 석탄회를 저장하는 석탄회 공급호퍼(100)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)의 석탄회를 공급하는 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)와; 상기 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)에 의해서 이송된 석탄회를 분배시키는 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)에 배치되는 준설토 함수조절기(400)와; 상기 준설토 함수조절기(400)에 의해서 함수비가 조절된 준설토를 상부로 압송시키는 준설토 이송펌프(500)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)에 배치되며, 화학첨가제를 저장하는 화학첨가제 사일로(600)와; 상기 화학첨가제 사일로(600)의 화학첨가제를 공급하는 화학첨가제 이송용 경사 스크류 컨베이어(700)와; 상기 경사 스크류 컨베이어(700)에 의해 이송되는 화학첨가제를 분배하는 수평 스크류 컨베이어(740)와; 상기 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프로(500)부터 준설토가 공급되며, 화학첨가제 이송용 수평 스크류 컨베이어(740)에 의해서 이송된 화학첨가제를, 하부가 골조에 의해서 지지되는 지지부(810)와; 상기 지지부(810) 상의 일측에 설치되는 준설토 함수유지기(820)와; 상기 지지부(810) 상에 수직으로 고정 설치되며, 준설토 이송펌프(500)에 의해서 압송되는 준설토를 준설토 함수유지기(820)에 공급하는 준설토 공급관(830)과; 상기 함수유지기(820)에 공급된 준설토를 배출하는 준설토 토출관(832)과; 상기 지지부(810) 상의 타측에 설치되는 화학첨가제 믹싱호퍼(840)와; 상기 준설토 함수유지기(820)와 화학첨가제 믹싱호퍼(840) 사이에 설치되며, 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)로부터 공급된 석탄회를 반출하는 석탄회 반출호퍼(850)와; 상기 지지부(810) 상에 고정 설치되며, 석탄회 반출호퍼(850)에 의해 반출되는 석탄회와; 상기 준설토 함수유지기(820)와 준설토 토출관(832)에 의해서 배출되는 준설토 및 화학첨가제 믹싱호퍼(840)에 의해 반출되는 화학첨가제를 자동으로 외부로 반출하는 피더컨베이어(860)와; 상기 피더컨베이어(860)의 하부에 배치되며, 상기 피더컨베이어(860)에 의해 반출되는 석탄회 및 화학첨가제와 준설토 토출관(832)에 의해 배출되는 준설토를 공급받아 혼합하는 레미콘 믹서트럭(870)으로 이루어진 플랜트 본체(800)에 저장한 후, 상기의 재료를 석탄회, 준설토로 이루어지는 배합토에 대하여 화학첨가제를 혼합하여 생산하는 것에 특징이 있는 경량혼합재 생산 플랜트.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서,

   상기 준설토 함수조절기(400)는 직사각형 형태로 이루어진 함수조절기 박스(410)와; 상기 함수조절기 박스(410)의 내측 상단에 각각 좌우로 설치되는 안내채널(420)과; 상기 각각의 안내채널(420) 내를 이동하는 주행롤러(430)와; 상기 주행롤러(430) 간에 고정 설치되는 수평축(440)과; 상기 수평축(440) 상에 고정 설치되며, 전후 왕복 운동을 하는 주행대차(450)와; 상기 주행대차(450) 상에 고정 설치되는 모터 및 인버터 속도조절장치(460, 462)와; 상기 모터(460)의 하부에 배치된 수직축(464)의 상부에 설치되며, 소용돌이 모양의 인벌류트 유선 형상의 철망날개(471)로 형성되어, 준설토를 교반 및 교란시키는 상부블레이드(470)와; 상기 수직축(464)의 하부에 부착되며, 4개의 철망 평면날개(473)로 형성되고, 하부에 긁기(474)가 일체로 형성되어 준설토를 교반 및 교란시키는 하부블레이드(472)와; 상기 안내채널(420)의 단부에 각각 고정 설치되며 주행대차(450)의 정주행 및 역주행을 자동으로 제어하는 리미트스위치(480)와; 상기 함수조절기 박스(410)의 일측에 교반 및 교란된 준설토를 외부로 압송시키는 흡입관(482)과; 상기 모터를 구동시키기 위한 컨트롤 제어 장치(490)로 구성됨을 특징으로 하는 경량혼합재 생산 플랜트.
7. 삭제
8. 제 4항에 있어서,

   상기 석탄회와 준설토 및 화학첨가제의 혼합은 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 경량혼합재 생산 플랜트.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 화학첨가제는 시멘트 1.0∼3.0 중량부, 석고 0.3∼1.0 중량부, 고화제 0.1∼0.5중량부로 구성됨을 특징으로 하는 경량혼합재 생산 플랜트.
10. 시공구역 연약지반(W)을 조사하는 단계(Ⅰ); 상기 연약지반(W) 상부에 토목섬유매트(M)를 포설하는 단계(Ⅱ); 상기 토목섬유매트(M) 상부에 대나무망(B)을 포설하는 단계(Ⅲ); 시공구역에 석탄회와 준설토 및 화학첨가제를 반입하는 단계(Ⅳ); 상기 반입된 석탄회와 준설토, 화학첨가제를, 석탄회를 저장하는 석탄회 공급호퍼(100)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)의 석탄회를 공급하는 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)와; 상기 석탄회 이송용 경사컨베이어(200)에 의해서 이송된 석탄회를 분배시키는 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)에 배치되는 준설토 함수조절기(400)와; 상기 준설토 함수조절기(400)에 의해서 함수비가 조절된 준설토를 상부로 압송시키는 준설토 이송펌프(500)와; 상기 준설토 이송펌프(500)에 의해 압송된 준설토의 함수비를 유지하기 위한 함수유지기(820)와; 상기 석탄회 공급호퍼(100)에 배치되며, 화학첨가제를 저장하는 화학첨가제 사일로(600)와; 상기 화학첨가제 사일로(600)의 화학첨가제를 공급하는 화학첨가제 이송용 경사 스크류 컨베이어(700)와; 상기 화학첨가제를 분배하는 수평 스크류 컨베이어(750)와; 상기 석탄회 공급용 경사 및 수평 컨베이어(200, 300)에 의해서 석탄회가 공급되고, 준설토 이송펌프로(500)부터 준설토가 함수유지기(820)에 공급되며, 화학첨가제 이송용 수평 및 경사 스크류 컨베이어(700, 750)에 의해서 이송된 화학첨가제를, 하부가 골조에 의해서 지지되는 지지부(810)와; 상기 지지부(810) 상의 일측에 설치되는 준설토 유지기(820)와; 상기 지지부(810) 상에 고정 설치되며, 준설토 이송펌프(500)에 의해서 압송되는 준설토를 준설토 함수 유지기(820)에 공급하는 준설토 공급관(830)과; 상기 지지부(810) 상의 타측에 설치되는 화학첨가제 믹싱호퍼(840)와; 상기 준설토 함수유지기(820)와 화학첨가제 믹싱호퍼(840) 사이에 설치되며, 석탄회 분배용 수평컨베이어(300)로부터 공급된 석탄회를 반출하는 석탄회 반출호퍼(850)와; 상기 지지부(810) 상에 고정 설치되며, 석탄회 반출호퍼(850)에 의해 반출되는 석탄회와, 준설토 함수유지기(820)와 준설토 토출관(832)에 의해서 배출되는 준설토 및 화학첨가제 믹싱호퍼(840)에 의해 반출되는 화학첨가제를 자동으로 외부로 반출하는 피더컨베이어(860)와; 상기 피더컨베이어(860)의 하부에 배치되며, 상기 피더컨베이어(860)에 의해 반출되는 석탄회 및 화학첨가제와 준설토 토출관(832)에 의해 배출되는 준설토를 공급받아 혼합하는 레미콘 믹서트럭(870)으로 이루어진 플랜트 본체(800)에 저장한 후에 상기의 재료를 석탄회, 준설토로 이루어지는 배합토에 대하여 화학첨가제를 혼합하여 경량혼합재(S)를 제조하는 단계(Ⅴ); 상기 경량혼합재(S)를 펌프카(C)를 이용하여 대나무망(B) 상부에 포설하는 단계(Ⅵ); 상기 경량혼합재(S) 타설 후 연약지반(W)의 거동을 확인하는 단계(Ⅶ)로 이루어짐을 특징으로 하는 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 10항에 있어서,

    상기 준설토 함수조절기(400)는 직사각형 형태로 이루어진 함수조절기 박스(410)와; 상기 함수조절기 박스(410)의 내측 상단에 각각 좌우로 설치되는 안내채널(420)과; 상기 각각의 안내채널(420) 내를 이동하는 주행롤러(430)와; 상기 주행롤러(430) 간에 고정 설치되는 수평축(440)과; 상기 수평축(440) 상에 고정 설치되며, 전후 왕복 운동을 하는 주행대차(450)와; 상기 주행대차(450) 상에 고정 설치되는 모터 및 인버터 속도조절장치(460, 462)와; 상기 모터(460)의 하부에 배치된 수직축(464)의 상부에 설치되며, 소용돌이 모양의 인벌류트 유선 형상의 철망날개(471)로 형성되어, 준설토를 교반 및 교란시키는 상부블레이드(470)와; 상기 수직축(464)의 하부에 부착되며, 4개의 철망 평면날개(473)로 형성되고, 하부에 긁기(474)가 일체로 형성되어 준설토를 교반 및 교란시키는 하부블레이드(472)와; 상기 안내채널(420)의 단부에 각각 고정 설치되며 주행대차(450)의 정주행 및 역주행을 자동으로 제어하는 리미트스위치(480)와; 상기 함수조절기박스(410)의 일측에 교반된 준설토를 외부로 압송시키는 흡입관(482)과; 상기 모터를 구동시키기 위한 컨트롤 제어장치(490)로 구성됨을 특징으로 하는 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법.
14. 삭제
15. 제 10항에 있어서,

    상기 경량혼합재는 석탄회 47∼80중량%, 준설토 20∼53중량%로 이루어지는 배합토 100 중량부에 대하여 화학첨가제 1.0∼5.0 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 화학첨가제는 시멘트 1.0∼3.0 중량부, 석고 0.3∼1.0 중량부, 고화제 0.1∼0.5 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 경량혼합재를 이용한 연약지반 개량공법.
17. 제 10항 또는 제 15항에 있어서,

    상기 경량혼합재는 건조밀도 1.3∼1.5g/㎤와 실내배합 일축 압축강도 1∼8㎏f/㎠으로 이루어짐을 특징으로 하는 경량혼합재를 이용한 연약지반개량공법.

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