KR100971002B1 - 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법에 관한 것으로서, 특히 회처리장으로부터 굴착 이송된 매립석탄회를 박스운반선을 이용하여 플랜트 바지선으로 이송하는 이송 공정과; 플랜트 바지선상에서 백호우를 이용하여 상기 박스운반선으로부터 이송되되, 화력발전소 회처리장에 투기되어 있는 매립회를 별도의 분리선별과정을 거치지 않고 직접 이용한 매립석탄회를 함수비 조정조로 투입하고, 송수 펌프로부터 공급되는 해수를 이용하여 요구되는 함수비를 부여하는 함수비 조정 공정과; 상기 함수비 조정조로부터 함수비가 부여되어 이송된 매립석탄회 30~99 중량%와, 고화재 1~70 중량%로 구성된 매립석탄회 혼합물 100중량부에 지연제 0.01~5 중량부와, 촉진제 0.01~5 중량부를 배합하여 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 믹서 플렌트에서 조성하는 혼합물 조정 공정과; 상기 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 주입 장치를 이용하여 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 주입한 후 고화시키는 주입 및 고화 공정; 및 고화가 완료된 상기 팩을 선회식 크레인을 이용하여 호안을 축조하는 축조 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 미리 일정한 규모로 성형된 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 배합초기에 유동성을 가져 흐름특성 및 채움특성이 우수하고, 고화체 조성 후 강도발현특성도 우수한 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 주입한 후 급결시킴으로서 수면 상부에서의 투입에 용이하고, 원하는 크기로 지오텍스타일 계열의 팩의 제작이 가능하며, 고결 후 시공하므로 시공 후 지오텍스타일 계열의 팩 자체의 변형이 발생하는 것을 방지하여 호안축조시 사석 대체재로 사용 가능할 수 있고, 또한 본 발명에 따르면 고결된 지오텍스타일 계열의 팩을 준설 매립 호안 내측에 직접 적재하면 매립지반 조성을 위한 준설토사의 투기량을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 준설매립 후 매립지반의 개량에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

매립석탄회, 유동성, 조성물, 호안, 축조, 팩

Description

유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법{METHOD FOR CONSTRUCTING REVETMENT USING MIXED COMPOSITION OF FLOWABLE RECLIAMED COAL ASH}

본 발명은 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법에 관한 것으로서, 상세하게는 미리 일정한 규모로 성형된 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 주입한 후 급결시키고, 이를 호안축조시 사석 대체재로 사용 가능하도록 하는 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법에 관한 것이다.

화력발전소 부산물인 석탄회는 플라이 애쉬(Fly Ash)와, 바텀 애쉬(Bottom Ash), 신더 애쉬(Cinder Ash)로 구성되어 있다. 최근에는 소각로에서 이를 직접 선별하여 재활용하는 시도가 이루어지고 있으나, 아직 상당부분이 매립되고 있는 상태이며 특히 과거 20~30년 동안 회처리장에 투기된 매립석탄회의 양은 상당할 뿐만 아니라 회처리장 확보 및 투기를 위한 비용이 매우 크게 소요되는 실정이다. 이러한 매립석탄회는 비회와 저회가 혼합되어 있는 상태이며, 각 회처리장별 플라이 애쉬:바텀 애쉬의 혼재 비율은 약 7:3~8:2 정도이다.

기존에는 매립석탄회에 대해 분리·선별과정을 거쳐 플라이 애쉬와 바텀 애쉬를 구분하여 재활용하고 있으나, 화력발전소 회처리장에 투기되어 있는 매립석탄회에 대한 분리 선별과정을 거치지 않고, 원상태 그대로 지반조성재료로 재활용하게 되면 1차 가공에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있는 경제적인 방법이 될 수 있을 것으로 보인다.

현재까지 플라이 애쉬는 시멘트 대체재로서 거의 전량이 재활용되고 있고, 바텀 애쉬는 최근 다짐특성을 개량하여 도로 성토재 등으로 적용하기 위한 제안이 이루어지고 있으나, 매립석탄회의 재료를 분리하지 않은 상태에서의 직접적인 대량활용 방안은 아직 제안되지 않고 있다.

한편, 준설매립지반 조성시 준설토 투기장을 조성하기 위한 호안 및 가호안 축조에는 일반적으로 사석을 이용하는데, 사석 채취를 위한 석산 개발이나 채석장 확보에는 환경훼손의 문제가 발생할 뿐만 아니라 최근 석산 부족현상으로 인하여 높은 비용이 발생하는 등 문제점이 있다.

또한, 기존 공법으로는 수십~수백m의 길이에 해당하는 튜브에 준설토를 채워 넣어 호안을 축조하는 공법이 제안되고 있으나, 튜브 내부에 주입된 준설토가 미개량 상태이므로 자체적인 침하로 인한 튜브의 변형 및 대규모로 주입하는 과정에서 발생하는 불균등 주입, 그리고 수면 하부에서의 시공이 불가능한 점 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미리 일정한 규모로 성형된 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 배합초기에 유동성을 가져 흐름특성 및 채움특성이 우수하고, 고화체 조성 후 강도발현특성도 우수한 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 주입한 후 급결시킴으로서 수면 상부에서의 투입에 용이하고, 원하는 크기로 지오텍스타일 계열의 팩의 제작이 가능하며, 고결 후 시공하므로 시공 후 지오텍스타일 계열의 팩 자체의 변형이 발생하는 것을 방지하여 호안축조시 사석 대체재로 사용 가능하도록 하는 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고결된 지오텍스타일 계열의 팩을 준설 매립 호안 내측에 직접 적재하면 매립지반 조성을 위한 준설토사의 투기량을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 준설매립 후 매립지반의 개량에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있도록 하는 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

회처리장으로부터 굴착 이송된 매립석탄회를 박스운반선을 이용하여 플랜트 바지선으로 이송하는 이송 공정과; 플랜트 바지선상에서 백호우를 이용하여 상기 박스운반선으로부터 이송되되, 화력발전소 회처리장에 투기되어 있는 매립회를 별도의 분리선별과정을 거치지 않고 직접 이용한 매립석탄회를 함수비 조정조로 투입하고, 송수 펌프로부터 공급되는 해수를 이용하여 요구되는 함수비를 부여하는 함수비 조정 공정과; 상기 함수비 조정조로부터 함수비가 부여되어 이송된 매립석탄회 30~99 중량%와, 고화재 1~70 중량%로 구성된 매립석탄회 혼합물 100중량부에 지연제 0.01~5 중량부와, 촉진제 0.01~5 중량부를 배합하여 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 믹서 플렌트에서 조성하는 혼합물 조정 공정과; 상기 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 주입 장치를 이용하여 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 주입한 후 고화시키는 주입 및 고화 공정; 및 고화가 완료된 상기 팩을 선회식 크레인을 이용하여 호안을 축조하는 축조 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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상기와 같이 구성되는 본 발명인 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법에 따르면, 미리 일정한 규모로 성형된 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 배합초기에 유동성을 가져 흐름특성 및 채움특성이 우수하고, 고화체 조성 후 강도발현특성도 우수한 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 주입한 후 급결시킴으로서 수면 상부에서의 투입에 용이하고, 원하는 크기로 지오텍스타일 계열의 팩의 제작이 가능하며, 고결 후 시공하므로 시공 후 지오텍스타일 계열의 팩 자체의 변형이 발생하는 것을 방지하여 호안축조시 사석 대체재로 사용 가능할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 고결된 지오텍스타일 계열의 팩을 준설 매립 호안 내측에 직접 적재하면 매립지반 조성을 위한 준설토사의 투기량을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 준설매립 후 매립지반의 개량에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조장치(100)는 박스운반선(110)과, 백호우(120)와, 함수비 조정조(130)와, 믹서플랜트(140)와, 주입장치(150)와, 선회식 크레인(160)으로 구성된다.

먼저, 박스운반선(110)은 회처리장에서 굴착되어 이송된 매립석탄회를 운반한다. 여기에서, 매립석탄회는 화력발전소 회처리장에 투기되어 있는 매립회를 별도의 분리선별과정을 거치지 않고 직접 이용한다.

그리고, 백호우(120)는 박스운반선(110)으로부터 이송된 매립석탄회를 이송한다.

또한, 함수비 조정조(130)는 백호우(120)로부터 매립석탄회를 공급받고, 송수 펌프(131)로부터 공급되는 해수를 이용하여 요구되는 함수비를 부여한다. 여기에서, 함수비 조정조(130)는 백호우(120)로부터 매립석탄회를 공급받는 호퍼(133)가 더 구비된다.

또, 믹서플랜트(140)는 요구되는 유동성을 확보하도록 함수비 조정조(130)로부터 이송된 매립석탄회에 고화제와, 지연제 및 촉진제를 배합 비율에 따라 혼합한다. 여기에서, 믹서플랜트(140)는 유량계(141)와, 밀도계(143)가 구비되어 매립석탄회에 고화제와, 지연제 및 촉진제를 배합 비율에 따라 자동으로 혼합하게 된다. 여기에서 또한, 유동성 매립석탄회 혼합조성물의 배합 비율은 매립석탄회 30~99 중량%와, 고화재 1~70 중량%로 구성된 함수비 매립석탄회 혼합물 100 중량부에 지연제 0.01~5중량부와, 촉진제 0.01~5 중량부를 배합하여 이루어지는 것이 바람직한 데, 매립석탄회가 30 중량% 미만인 경우 고화재 비용이 많이 투입되어 목표하는 경제성을 달성하기 어려운 단점이 있고, 99 중량% 초과인 경우 고화재의 비율이 과소하여 고화체를 형성하기 어려운 단점이 있으며, 고화재가 1 중량% 미만인 경우 고화재의 비율이 과소하여 고화작용이 발생하기 어려운 단점이 있고, 고화재가 70 중량% 초과인 경우 지연제와 촉진제 함량이 과다하게 되어 비용이 많이 투입되는 단점이 있으며, 지연제와 촉진제가 0.01 중량부 미만인 경우 고화의 지연작용과 고화의 촉진작용이 발생하기 어려운 단점이 있고, 5 중량부를 초과하면 고화지연 및 고화촉진 작용에 있어서 지대한 증진효과가 없는 단점이 있다.

한편, 주입장치(150)는 믹서플랜트(140)에서 조성된 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 팩(101) 내부에 주입한다. 여기에서, 팩(101)은 지오텍스타일 계열의 팩으로 원하는 형태(예를 들면, 원통형, 사각형 등)으로 제작하여 사용이 가능하다.

그리고, 선회식 크레인(160)은 팩(101)을 운반하여 요구되는 호안 조성 적재위치에 투입한다.

한편, 본 발명에 따른 백호우(120)와, 함수비 조정조(130)와, 믹서플랜트(140)와, 주입장치(150)와, 선회식 크레인(160)은 작업 장소로 용이하게 이동하도록 플랜트 바지선(170)에 탑재되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조 공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법을 설명하기 위한 공정도이다.

먼저, 혼합되는 매립석탄회의 물리적 특성을 조사한 후, 실내 배합시험을 실시하여 고화한 다음 목표강도 도달일자에 따라 고화재, 지연제, 촉진제의 배합 비율을 결정한다(S100).

그런 다음, 회처리장으로부터 굴착 이송된 매립석탄회를 박스운반선(110)을 이용하여 플랜트 바지선(170)으로 이송한다(S110).

그리고, 플랜트 바지선(170) 상에서 백호우(120)를 이용하여 박스운반 선(110)으로부터 이송된 매립석탄회를 함수비 조정조(130)로 투입하고, 송수 펌프(131)로부터 공급되는 해수를 이용하여 목표강도 도달일자에 따라 요구되는 함수비를 부여한다(S120).

이러한 상태에서 함수비 조정조(140)로부터 이송된 매립석탄회에 고화재와, 지연제 및 촉진제를 배합 비율에 따라 배합하여 믹서 플렌트(150)에서 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 조성한다(S130).

유동성 매립석탄회 혼합 조성물의 배합이 완료되면 주입 장치(160)를 이용하여 팩(101) 내부에 주입한 후 고화시킨다(S140).

고화가 완료된 팩(101)을 선회식 크레인(170)을 이용하여 호안을 축조한다(S150).

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법에 따르면, 호안 축조뿐만 아니라 구조물 뒷채움, 케이슨 속채움, 암거 되매움, 공동 충진재에도 이용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조장치의 구성을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법을 설명하기 위한 공정도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

110 : 박스운반선 120 : 백호우

130 : 함수비 조정조 140 : 믹서플랜트

150 : 주입장치 160 : 선회식 크레인

Claims (4)

1. 회처리장으로부터 굴착 이송된 매립석탄회를 박스운반선을 이용하여 플랜트 바지선으로 이송하는 이송 공정과;

   플랜트 바지선상에서 백호우를 이용하여 상기 박스운반선으로부터 이송되되, 화력발전소 회처리장에 투기되어 있는 매립회를 별도의 분리선별과정을 거치지 않고 직접 이용한 매립석탄회를 함수비 조정조로 투입하고, 송수 펌프로부터 공급되는 해수를 이용하여 요구되는 함수비를 부여하는 함수비 조정 공정과;

   상기 함수비 조정조로부터 함수비가 부여되어 이송된 매립석탄회 30~99 중량%와, 고화재 1~70 중량%로 구성된 매립석탄회 혼합물 100중량부에 지연제 0.01~5 중량부와, 촉진제 0.01~5 중량부를 배합하여 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 믹서 플렌트에서 조성하는 혼합물 조정 공정과;

   상기 유동성 매립석탄회 혼합 조성물을 주입 장치를 이용하여 지오텍스타일 계열의 팩 내부에 주입한 후 고화시키는 주입 및 고화 공정; 및

   고화가 완료된 상기 팩을 선회식 크레인을 이용하여 호안을 축조하는 축조 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유동성 매립석탄회 혼합조성물을 이용한 호안 축조공법.
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