KR101218056B1

KR101218056B1 - 뒤채움 재료 제조 장치

Info

Publication number: KR101218056B1
Application number: KR1020120100227A
Authority: KR
Inventors: 신영구
Original assignee: 신영구; 주식회사 아이렉스
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2013-01-03

Abstract

본 발명은 뒤채움 재료 제조 장치에 관한 것으로, 실드 공법으로 굴착한 터널 벽면에 강제 또는 철근 콘크리트제 세그먼트를 조립한 후, 세그먼트와 굴착된 터널 사이의 공간에 뒤채움 작업을 할 때 사용되는 뒤채움 재료 제조 장치에 있어서, 상기 뒤채움 재료 제조 장치(100)는 벤토나이트와 물을 혼합하는 벤토나이트믹서(110)와, 상기 벤토나이트믹서(110)에서 배출된 벤토나이트와 물의 혼합물을 숙성 및 저장하는 벤토나이트사일로(120)와, 시멘트를 저장하며, 양방향으로 배출이 가능한 시멘트사일로(150)와, 상기 시멘트사일로(150)에서 배출된 시멘트를 물과 혼합하고, 상기 벤토나이트사일로(120)에서 배출된 벤토나이트와 물의 혼합물을 함께 혼합하는 시멘트믹서(140)와, 상기 시멘트믹서(140)에서 배출된 시멘트와 벤토나이트와 물 등의 혼합물을 교반하는 교반기(130)를 포함하는 것으로, 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치는 뒤채움공사 시 벤토나이트와 시멘트 등이 혼합된 혼합물을 지속적으로 생산하고, 상기 혼합물을 동시에 다수개의 저장탱크 및 터널로 공급함으로써, 상기 혼합물을 동시에 다수개의 작업장에 지속적으로 공급할 수 있으며, 현장에서 연속적으로 혼합물을 공급함으로써, 편의성 및 효율성이 뛰어나다는데 현저한 효과가 있다.
또한, 터널 굴착 공사진행 중 수시로 벤토나이트를 믹싱하고, 별도의 저장탱크에 저장함으로 상기 벤토나이트의 충분한 숙성에 의해 팽윤도가 향상됨으로써, 뒤채움 공사 후 완벽한 방수와 지반의 안정화에 기여한다는 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치는 작업현장에 최소면적으로 설치되어지기 때문에 좁은장소에서 효율적이며, 경제적이라는 현저한 효과가 있다.

Description

뒤채움 재료 제조 장치 {Apparatus for back filling material}

본 발명은 뒤채움 재료 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실드 공법으로 굴착한 터널 벽면에 강제 또는 철근 콘크리트제 세그먼트를 조립한 후, 세그먼트와 굴착된 터널 사이의 공간에 뒤채움 작업 시 사용되는 뒤채움 재료 제조 장치에 관한 것이다.

종래기술로써 ‘건축용 자동식 시멘트 혼합기’(등록특허공보, 등록번호 10-0616428)에는 공동주택 등과 같은 건축물 공사를 할 때 시멘트를 혼합하여 작업하는 상태에 있어서, 내측에 나선형 교반기가 형성되어 있는 믹서(mixer)용기의 양측에 좌·우측회전축을 각각 고정시켜 장치하고, 좌·우측본체의 상단부에 베어링을 이용하여 믹서용기의 좌·우측회전축을 연결하므로써, 이 좌·우측회전축을 중심으로 믹서용기가 회전 가능하게 장치한 후, 믹서용기의 중앙하부에는 호스를 연결할 수 있는 시멘트출구를 장치하여 믹서용기가 회전할 때는 호스를 시멘트출구에서 분리해 놓을 수 있도록 형성시켜 놓고, 이 믹서용기를 회전모터(motor)를 이용하여 자동적으로 회전시킬 수 있도록 하기 위하여, 우측회전축의 중간지점에 스프로켓(sprocket)을 장치한 후, 하부본체에는 회전모터를 장착하고 이 회전모터의 구동축에 일정한 감속비를 갖는 감속기를 연결한 후, 이 감속기에서 나온 출력축의 끝단에 스프로켓을 장치하되 이 스프로켓과 우측회전축에 장치된 스프로켓 사이를 체인으로 연결하고, 우측본체의 일측에 제어판을 장치하되 이 제어판에는 메인스위치(main switch)와 시작/정지스위치를 장치한 후 회전모터와 전기배선으로 연결하여 놓은 구조로 하여, 전기로 작동되는 회전모터를 구동시키므로써 자동적으로 쉽게 건축용 시멘트 혼합기를 회전시킬 수 있도록 한 건축용 자동식 시멘트 혼합기로, 공동주택 등의 건축물 공사를 할 때 시멘트 작업량이 작게 들어가는 곳의 작업에도 큰 레미콘 차량이 동원되어야 하는 문제와, 입구가 좁은 공사장의 경우 레미콘 차량이 들어오지 못해 인력에 의해 시멘트 혼합작업을 해야하는 비능률적인 작업 문제들을 해결하여, 시멘트 혼합량이 작게 필요한 부분공사 작업시 큰 레미콘 차량을 부르지 않고도 쉽게 시멘트 혼합작업이 가능하게 하고, 삽 등을 이용하여 인력에 의한 시멘트 혼합작업시 인건비 상승과 작업의 어려움 없이 쉽게 시멘트 혼합이 가능하여 건축공사의 효율을 증대시킬 수 있도록 한 건축용 자동식 시멘트 혼합기라고 기재되어 있다,

다른 종래기술로써, ‘시멘트 사일로 일체형 배처 플랜트’(등록실용신안공보, 등록번호 20-0432529)에 의하면, 시멘트 사일로 일체형 배처 플랜트는 바켓 엘리베이터의 설치가 필요없도록 배처 플랜트의 본체 상부에 시멘트 사일로를 설비하므로서 배처 플랜트의 시공비용 절감 및 시공공간의 축소가 가능할 뿐만 아니라, 가동시 분진의 발생을 줄일 수 있는 시멘트 사일로 일체형 배처 플랜트에 관한 것이며, 시멘트 사일로 일체형 배처 플랜트는 프레임의 중앙부에 시멘트, 골재, 물, 혼화제를 해당 비율로 혼합하기 위한 혼합 믹서가 형성된 배처 플렌트 본체와, 상기한 혼합 믹서에 공급되는 시멘트가 저장되도록 형성되는 시멘트 사일로를 포함하여 구성되는 배처 플랜트에 있어서, 상기 시멘트 사일로에 저장된 시멘트가 혼합 믹서로 직하강하여 공급될 수 있도록 시멘트 사일로가 배처 플랜트 본체의 프레임 상부에 고정형성된 것이라고 기재되어 있다.

그리고 또 다른 종래기술로써, ‘화학용 교반기의 교반탱크 구조’(등록실용신안공보, 등록번호 20-0406596)에 의하면, 화학용 교반기의 교반탱크 구조는 화학용 교반기의 교반탱크 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학물 교반에 적합하도록 교반탱크를 신속하게 가열 혹은 냉각할 수 있도록 하여 작업시간 단축, 정밀한 온도조절, 교반 안정성 제공, 폭발 위험 해소가 이루어질 수있게 한 것이며, 화학용 교반기의 교반탱크 구조는 모터에 의해 구동되는 임펠러가 결합된 구동축을 수직방향으로 축 설치한 교반탱크와, 교반탱크의 외부에 챔버가 형성되도록 설치한 수조와, 수조의 하측과 상측에 각각 설치되어 온수 혹은 냉수를 공급 및배출하는 급수펌프가 설치된 공급관 및 배출관을 포함하는 화학용 교반기의 교반탱크에 있어서, 상기 챔버내에는 공급관에서 배출관으로 온수 혹은 냉수를 안내하는 나선형 안내판을 교반탱크와 수조에 밀착되게설치하되, 나선형 안내판은 교반탱크의 직경을 1200~3000mm로 할 때 교반탱크와 수조의 거리는25~35mm, 나선형 안내판의 피치는 80~90mm가 되게 한 것으로서, 온수 혹은 냉수를 정체 없이 신속하게 배출하므로 가열 및 냉각효율성을 극대화 할 수 있어 온수 및 냉수 사용량을 줄일 수 있으므로 그에 따른 경제적 부담도 절감할 수 있고, 교반탱크 내부의 열적 안정을 신속히 유도할 수 있어 작업효율성을 높일 수 있으며, 작업시간도 대폭 단축할 수 있는 것이라고 기재되어 있다.

그러나 종래에는 교반기, 믹서, 사일로 등 뒤채움 공법 시, 재료를 제작하는데 사용되는 장치들을 본 발명에서와 같이 효율적으로 배치하지 못하여, 작업이 연속적으로 이루어지지 않음으로써, 작업의 효율성이 떨어진다는 단점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 제품에서는 굴착후 수시로 벤토나이트를 용해하여 즉시 뒤채움 공사를 진행함으로서, 벤토나이트의 숙성결여로 뒤채움후의 방수처리 상태나 지반의 안정화가 불량하다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 뒤채움공사 시 벤토나이트와 시멘트 등이 혼합된 혼합물을 지속적으로 생산하고, 상기 혼합물을 동시에 다수개의 저장탱크 및 터널로 공급함으로써, 상기 혼합물을 동시에 다수개의 작업장에 지속적으로 공급할 수 있는 뒤채움 재료 제조 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 뒤채움 재료 제조 장치에 관한 것으로, 실드 공법으로 굴착한 터널 벽면에 강제 또는 철근 콘크리트제 세그먼트를 조립한 후, 세그먼트와 굴착된 터널 사이의 공간에 뒤채움 작업을 할 때 사용되는 뒤채움 재료 제조 장치에 있어서, 상기 뒤채움 재료 제조 장치(100)는 벤토나이트와 물을 혼합하는 벤토나이트믹서(110)와, 상기 벤토나이트믹서(110)에서 배출된 벤토나이트와 물의 혼합물을 숙성 및 저장하는 벤토나이트사일로(120)와, 시멘트를 저장하며, 양방향으로 배출이 가능한 시멘트사일로(150)와, 상기 시멘트사일로(150)에서 배출된 시멘트를 물과 혼합하고, 상기 벤토나이트사일로(120)에서 배출된 벤토나이트와 물의 혼합물을 함께 혼합하는 시멘트믹서(140)와, 상기 시멘트믹서(140)에서 배출된 시멘트와 벤토나이트와 물 등의 혼합물을 교반하는 교반기(130)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치는 뒤채움공사 시 벤토나이트와 시멘트 등이 혼합된 혼합물을 지속적으로 생산하고, 상기 혼합물을 동시에 다수개의 저장탱크 및 터널로 공급함으로써, 상기 혼합물을 동시에 다수개의 작업장에 지속적으로 공급할 수 있으며, 현장에서 연속적으로 혼합물을 공급함으로써, 편의성 및 효율성이 뛰어나다는데 현저한 효과가 있다.

또한, 터널 굴착 공사진행 중 수시로 벤토나이트를 믹싱하고, 별도의 저장탱크에 저장함으로 상기 벤토나이트의 충분한 숙성에 의해 팽윤도가 향상됨으로써, 뒤채움 공사 후 완벽한 방수와 지반의 안정화에 기여한다는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치는 작업현장에 최소면적으로 설치되어지기 때문에 좁은장소에서 효율적이며, 경제적이라는 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 정면도
도2는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 평면도
도3은 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트의 흐름 개략도
도4는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트믹서에 물 공급 시의 세부 흐름도
도5는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트믹서 내부에서 벤토나이트와 물이 믹싱 될 때의 세부 흐름도
도6는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트믹서 내부의 내용물이 벤토나이트사일로로 이송 될 때의 세부 흐름도
도7는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트사일로 내부의 내용물이 벤토나이트사일로를 순환할 때의 세부 흐름도
도8은 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트사일로 내부의 내용물이 시멘트믹서로 이송 될 때의 세부 흐름도
도 9는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 정면도
도 10은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 평면도
도 11은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 좌측면도
도 12는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 우측면도
도 13은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 스크류 콘베이어 단면도
도 14는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 배출기 단면도

또한, 상기 시멘트사일로(150)는 내부가 격벽(11)으로 이등분 되는 사일로용 탱크(10)와, 상기 이등분된 사일로용 탱크 내부에 각각 수평으로 형성되는 스크류 콘베이어(20)와, 상기 사일로용 탱크(10) 좌측 및 우측 외면에 결합되는 배출기(30)로 구성되는 시멘트사일로(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크류 콘베이어(20)는 격벽(11)으로 분리된 사일로용 탱크(10) 내부 각각에 격벽과 병렬로 1개씩 형성되되, 스크류 콘베이어 각각은 사일로용 탱크(10) 바닥면과 격벽에 인접하게 설치되는 것으로, 1개의 스크류 콘베이어 일단은 사일로용 탱크 좌측면에 인접하여 형성되고, 타단은 사일로용 탱크 우측면에 구비된 사일로 배출관(14) 내부까지 형성되며, 또한 다른 1개의 스크류 콘베이어는 반대 방향으로 형성되어, 각각의 스크류 콘베이어는 모터에 의해 회전하면서 백필링용 재료들을 서로 반대 방향으로 이동시키는 시멘트사일로(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출기(30)는 스크류 케이스(31)와 배출기 스크류 콘베이어(32), 배출관(35) 등을 포함하여 형성되되, 사일로용 탱크(10) 좌측면과 우측면의 외면에 각각 1개씩 고정되어 구비되고, 각각의 배출기 일단에 인접한 측면에는 배출기 유입구(33)가 형성되고, 타단에 인접한 측면에는 배출기 배출구(34)가 형성되며, 또한 배출기 유입구(33)는 사일로용 탱크(10)에 형성된 사일로 배출관(14)에 각각 연결되어 연통되는 시멘트사일로(150)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 정면도, 도2는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 평면도, 도3은 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트의 흐름 개략도, 도4는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트믹서에 물 공급 시의 세부 흐름도, 도5는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트믹서 내부에서 벤토나이트와 물이 믹싱 될 때의 세부 흐름도, 도6는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트믹서 내부의 내용물이 벤토나이트사일로로 이송 될 때의 세부 흐름도, 도7는 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트사일로 내부의 내용물이 벤토나이트사일로를 순환할 때의 세부 흐름도, 도8은 본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 벤토나이트사일로 내부의 내용물이 시멘트믹서로 이송 될 때의 세부 흐름도, 도 9는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 정면도, 도 10은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 평면도, 도 11은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 좌측면도, 도 12는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 우측면도, 도 13은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 스크류 콘베이어 단면도, 도 14는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 배출기 단면도이다.

본 발명의 뒤채움 재료 제조 장치는 벤토나이트를 물과 혼합하는 벤토나이트믹서와, 상기 물과 벤토나이트가 혼합된 혼합물을 숙성 및 저장하는 벤토나이트사일로와, 시멘트를 저장하는 시멘트사일로와, 상기 시멘트와, 물 등을 혼합하고, 상기 시멘트와 물 등의 혼합물과 숙성된 벤토나이트를 혼합하는 시멘트믹서와, 상기 시멘트와 벤토나이트 혼합물을 교반하여, 작업장으로 토출시키는 교반기로 구성되는 것이다.

그리고 상기 벤토나이트믹서에는 물과 벤토나이트 등이 투입되어 혼합되어지는 것으로, 상기 벤토나이트믹서는 벤토나이트 등이 투입되어지는 투입구와, 벤토나이트 등이 배출되어지는 배출구와, 상기 벤토나이트와 물 등을 혼합하는 스크류와, 상기 스크류에 동력을 제공하여 상기 스크류를 회전시키는 모터로 구성된다.

그리고 상기 벤토나이트믹스 내부로 공급되어지는 물은 도면에는 도시되지 않았지만, 별도의 물 저장부에서 와류펌프를 사용하여 공급받는 것으로, 즉, 상기 벤토나이트믹서는 외부로부터 공급되는 물과 벤토나이트를 믹싱하는 역할을 하는 것이다.

그리고 상기 와류펌프는 와류펌프 내부에 설치된 임펠러에 의해 액체가 소용돌이 치게되고, 소용돌이에 의해 발생되는 와류의 힘에 의하여 상기 액체가 밀려남으로써 이송되어지는 것으로, 관용의 와류펌프를 사용하면 되므로, 본 발명에서 자세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 벤토나이트믹서의 하부에는 다수개의 파이프가 설치되며, 상기 다수개의 파이프 각각의 일측에는 전자밸브가 설치되는 것으로, 상기 전자밸브는 파이프들의 관로가 선택적으로 개폐될 수 있도록하며, 상기 전자밸브는 제어부에 의해 동작이 제어되는 것이다.

즉, 벤토나이트믹서의 하부에는 물공급파이프와, 배출파이프와, 순환파이프와, 이송파이프가 설치되는 것으로, 물공급파이프의 일측에는 물공급밸브가 설치되고, 배출파이프의 일측에는 배출밸브가 설치되고, 순환파이프의 일측에는 순환밸브가 설치되고, 이송파이프의 일측에는 이송밸브가 설치되어지는 것이다.

그러므로 도4에 도시된 바와 같이, 상기 벤토나이트믹서의 하부에는 배출파이프 및 배출밸브가 설치되고, 상기 벤토나이트믹서에 담긴 물과 벤토나이트의 혼합물은 상기 배출파이프를 통해서 외부로 배출되어지는 것이다.

그리고 상기 배출파이프는 순환파이프와, 이송파이프로 관로가 나눠지게 설치되어지는 것으로, 상기 순환파이프의 일측은 배출파이프에 연결되고, 타측은 벤토나이트믹서에 연결되어 있으며, 상기 이송파이프의 일측은 배출파이프에 연결되고 타측은 벤토나이트사일로에 연결되게 설치되는 것이다.

즉, 상기 배출파이프를 통해 배출된 물과 벤토나이트의 혼합물은 순환파이프와, 이송파이프의 관로가 각각 개폐됨에 따라 다음공정으로 이동되거나, 또는 벤토나이트믹서의 내부로 다시 유입되어지는 것이다.

즉, 도4, 5, 6에 도시된 바와 같이, 각각의 파이프는 서로 연결되어있으며, 제어부에 의해 특정관로가 개폐됨으로써, 상기 특정관로를 통해 필요작업이 실행되는 것이다.

즉, 도4 에서 도시된 바와 같이, 벤토나이트믹서로 물이 공급되어질 때에는, 물공급밸브와, 순환밸브가 열리고, 배출밸브와, 이송밸브가 닫힘으로써, 물은 물공급파이프와, 순환파이프를 통해 벤토나이트믹서 내부로 유입되어지는 것이다. 즉, 배출파이프와, 이송파이프의 관로가 막히고, 물공급파이프와, 순환파이프의 관로가 열리게 되므로 자연스럽게 물이 벤토나이트믹서 내부로 유입되어지는 것이다.

또한, 벤토나이트믹서의 내부에서 벤토나이트와 물 등이 혼합되는 경우에는 배출밸브와, 순환밸브가 열리고, 물공급밸브와, 이송밸브가 닫힘으로써, 벤토나이트와 물의 혼합물은 배출밸브와, 순환밸브의 관로를 통해 벤토나이트믹스의 내부로 유입되어지는 것이다.

즉, 물공급파이프와, 이송파이프의 관로를 폐쇄시킴으로써, 상기 벤토나이트와 물의 혼합물은 벤토나이트믹스의 내부에서 배출파이프와, 순환파이프로 이송되고, 다시 벤토나이트믹스의 내부로 유입되어지면서 순환하게 되는 것이다.

한편 벤토나이트믹서의 내부에 벤토나이트와 물이 유입되고, 상기 물과 벤토나이트가 믹싱되어, 벤토나이트가 용해된 후에는 물과 벤토나이트의 혼합물이 상기 혼합물의 숙성 및 저장을 위해 벤토나이트사일로로 유입되어지게 되는 것이다.

그러므로 상기 벤토나이트믹서 내부의 혼합물이 벤토나이트사일로 이송 되어지기 위해서, 배출밸브와, 이송밸브가 열리고, 물공급밸브와, 순환밸브가 닫히게 되는 것으로, 이에 따라 상기 혼합물은 배출파이프와 이송파이프의 관로를 통해 벤토나이트사일로로 유입되어지는 것이다.

한편, 상기 벤토나이트 사일로에는 사일로순환파이프 및 사일로이송파이프가 설치되되, 상기 사일로순환파이프와, 사일로이송파이프의 일측에는 밸브가 설치되어지는 것으로, 즉, 상기 사일로순환파이프의 일측에는 사일로순환밸브가 설치되고, 사일로이송파이프의 일측에는 사일로이송밸브가 설치되어지는 것이다.

그리고 도7과 도8에 도시된 바와 같이, 상기 순환파이프는 상기 벤토나이트사일로의 하부에서 벤토나이트사일로의 상부로 연결되며, 사일로이송파이프는 벤토나이트사일로의 하부에서 시멘트믹서로 연결되어지는 것이다.

그러므로 상기 사일로순환파이프의 관로를 열고, 이송파이프의 관로를 닫게되면, 혼합물은 사일로순환파이프와, 벤토나이트사일로를 순환하게 되며, 상기 사일로순환파이프의 관로를 닫고, 사일로이송파이프의 관로를 열게 되면, 혼합물은 시멘트믹서로 유입되어지는 것이다.

그리고 상기 혼합물은 원심펌프에 의해 사일로이송파이프와, 사일로순환파이프로 이송되며, 상기 원심펌프는 원심펌프의 나선형 실내에서 날개차를 고속 회전시켜 유체에 원심력을 주어 송출하는 펌프로서, 이미 관용적으로 널리 사용되는 것이므로, 본 발명에서 자세한 설명은 생략한다.

한편, 벤토나이트사일로에서 배출된 혼합물이 유입되어지는 상기 시멘트믹서는 벤토나이트사일로뿐만 아니라, 시멘트사일로부터 배출되어진 혼합물들이 유입되어 서로 혼합되어지는 것이다.

즉, 상기 시멘트와 숙성된 벤토나이트 등이 동시에 시멘트믹서로 유입되어 혼합되기 위해 상기 시멘트 사일로는 벤토나이트믹서 및 벤토나이트사일로 등과 동시에 작동되어지고 있는 것이 바람직하다.

그리고 상기 시멘트사일로는 벤토나이트믹서와, 벤토나이트사일로와 별도로 작동하는 것으로, 상기 시멘트사일로를 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도10은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 평면도이고, 도 11은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 좌측면도이다. 그리고 도 11은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 좌측면도이고, 도 12는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 우측면도이다. 또한 도 13은 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 스크류 콘베이어 단면도이고, 도14는 본발명의 뒤채움 재료 제조 장치의 시멘트사일로 배출기 단면도이다.

상기 시멘트사일로는 내부가 격벽(11)으로 이등분 되는 사일로용 탱크(10)와 이등분된 사일로용 탱크 각각의 내부에 수평으로 형성되는 스크류 콘베이어(20) 2개 및 사일로용 탱크(10) 좌측면과 우측면의 외면에 1개씩 구비되는 배출기(20)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

사일로용 탱크(10)는 외부에서 투입된 백필링용 재료들이 저장되는 장소로 사각통 형상으로 구비되되, 좌측면과 우측면은 아래가 좁고 위로 갈수록 넓어지는 형상이고, 전면과 후면은 좌측면과 우측면을 따라 연결되어 형성되는 역사다리꼴 형상의 사각통이다. 그리고 바닥면과 상면은 수평으로 형성된다.

그리고 사일로용 탱크(10) 내부는 수직으로 형성되는 격벽(11)으로 이등분되되, 격벽은 사일로용 탱크 좌측면 수직 중앙선에서 우측면 수직 중앙선까지 연결되어 사일로용 탱크 내부가 수직으로 이등분 되도록 구비된다.

또한 사일로용 탱크(10) 좌측면과 우측면에는 사일로 유입구(12)와 사일로 배출구(13)가 각각 1개씩 형성되되, 좌측면에 형성되는 사일로 유입구(12)는 상면과 전면에 인접한 위치에 형성되고, 사일로 배출구(13) 바닥면과 격벽(11)에 인접한 위치에 형성된다. 그리고 우측면에 형성되는 사일로 유입구(12)는 상면과 후면에 인접한 위치에 형성되고, 사일로 배출구(13) 바닥면과 격벽(11)에 인접한 위치에 형성된다. 또한 좌측면과 우측면에 형성된 배출구(13)에는 수평으로 사일로 배출관(14)이 연결된다.

그리고 상기 사일로용 탱크(10)는 구조물인 프레임(40) 위에 안치되어 고정된다.

스크류 콘베이어(20)는 격벽(11)으로 분리된 사일로용 탱크(10) 각각의 내부에 격벽과 병렬로 1개씩 형성되되, 각각의 스크류 콘베이어는 사일로용 탱크(10) 바닥면과 격벽에 인접하게 설치된다. 그리고 1개의 스크류 콘베이어 일단은 사일로용 탱크 좌측면에 인접하여 형성되고, 타단은 사일로용 탱크 우측면에 구비된 사일로 배출관(14) 내부까지 형성된다. 또한 다른 1개의 스크류 콘베이어는 반대 방향으로 형성된다. 그리고 각각의 스크류 콘베이어는 모터에 의해 회전하면서 백필링용 재료들을 사일로 배출관으로 이동시킨다.

따라서 각각의 스크류 콘베이어(20)에 의하여 서로 반대 방향으로 이동된 백필링용 재료들은 각각의 사일로 배출관(14)를 통하여 배출된 후, 사일로용 탱크 좌측면과 우측면에 구비된 배출기(30)로 이동된다.

상기 스크류 콘베이어(20)는 관용의 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

배출기(30)는 스크류 케이스(31)와 배출기 스크류 콘베이어(32), 배출관(34) 등을 포함하여 형성되되, 사일로용 탱크(10) 좌측면과 우측면의 외면에 각각 1개씩 고정되어 구비된다. 그리고 각각의 배출기 일단에 인접한 측면에는 배출기 유입구(33)가 형성되고, 타단에 인접한 측면에는 배출관(35)이 형성된다. 또한 배출기 유입구는 사일로용 탱크(10)에 형성된 사일로 배출관(14)에 각각 연결되어 연통된다.

그리고 스크류 케이스(31)는 원형 파이프 형상으로 사일로용 탱크 좌측면과 우측면의 외면에 수직으로 고정된다. 그리고 스크류 케이스 일단에 인접한 측면에는 배출기 유입구(33)가 형성되고, 타단에 인접한 측면에는 배출기 배출구(34)가 형성되되, 배출기 유입구(33)는 사일로 배출관(14)과 연통되어 연결되고, 배출기 배출구(34)에는 배출관(35)이 연통되어 연결된다.

또한 배출기 스크류 콘베이어(32)는 스크류 케이스 내부에 수직으로 형성되고, 모터에 의해 회전하면서 백필링용 재료들을 상방향으로 이동시킨 다. 배출기 스크류 콘베이어(32)는 관용의 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

그리고 배출관(35)은 원형 파이프 형태로 형성되되, 일단은 스크류 케이스(31)에 형성된 배출기 배출구(34)와 연통되어 연결되고, 타단은 외부에 개구된 상태로 형성된다.

따라서 사일로용 탱크(10)에 저장된 백필링용 재료들은 각각의 스크류 콘베이어(20)에 의해 이동되어 사일로 배출구(13)를 통하여 양방향으로 배출된다. 그리고 재료들은 사일로용 탱크(10) 좌측면과 우측면에 구비된 각각의 배출기(30)에 형성된 배출기 유입구(33)로 유입된다. 또한 각각의 배출기 스크류 콘베이어(32)에 의해 상방향으로 이동된 재료들은 배출관(35)을 통하여 양방향으로 외부에 배출된 후, 백필링 작업장으로 이동된다.

그리고 좌, 우측에 구비된 각각의 배출기는 각각 단독으로 작동될 수 있도록 형성되고, 또한 2개의 배출기가 동시에 작동될 수 있도록 구비된다.

한편, 시멘트사일로는 상기 격벽을 탈착이 가능하게 장착할 수 있는 것으로, 상기 격벽이 결합되는 사일로용 탱크 내부벽면에 수직방향으로 평행한 두 개의 가이드를 형성하고 상기 가이드 사이에 격벽이 위치하게 하여 상기 격벽이 가이드사이에서 상하로 움직일 수 있게 한다. 그러므로 필요에 따라서 사일로용 탱크(10) 내부에 격벽을 설치하여 이등분하거나 또는 상부로 들어내어 사일로용 탱크(10)를 한데 사용할 수 있다.

그리고 상기 격벽은 탈착이 가능하게 설치할 경우 다수 개를 설치할 수 있는 것으로, 다수 개의 격벽 모두를 제거할 수 있고 또는 어느 하나만을 남기고 나머지 격벽을 제거하여, 사일로용 탱크에서 전방과 후방부분의 저장량을 달리 할 수 있는 것이다.

곧, 시멘트사일로는 2개 이상의 재료를 가지고 백필링 작업을 할 때, 믹싱된 재료를 신속하게 공급할 수 있어 품질향상은 물론 작업시간도 절감되어 생산성이 현저히 개선되는 효과가 있다.

즉, 상기 시멘트사일로는 내부가 격벽으로 이등분되어, 2개 이상의 재료를 분리하여 저장할 수 있는 것으로, 상기 시멘트사일로에는 시멘트와, 벤토나이트가 각각 분리되어 저장되어질 수 있으며, 상기 시멘트사일로 내부에 저장된 시멘트는 시멘트믹서에 투입되고, 벤토나이트는 벤토나이트믹서에 투입되어지는 것이다.

즉, 상기 벤토나이트믹서 내부에 벤토나이트가 공급되는 작업은 수동 또는 자동으로 이루어질 수 있는 것으로, 상기 벤토나이트는 작업자에 의해 수동으로 공급되어질 수도 있고, 시멘트사일로로부터 이송되어, 자동으로 공급되어질 수도 있는 것이다.

그리고 상기 시멘트사일로는 두 가지 이상의 원료를 투입하여 양방향으로 배출되어질 수도 있고, 일반적으로 사용되는 관용의 사일로와 같이, 한 가지 원료만을 투입하여 사용되어질 수도 있는 것이다.

한편, 상기 시멘트믹서는 시멘트 및 벤토나이트 등의 혼합물이 유입되어지는 유입구와, 시멘트 및 벤토나이트 등이 배출되어지는 배출구와, 상기 시멘트와, 벤토나이트와 물 등을 혼합하는 스크류와, 상기 스크류에 동력을 제공하여 상기 스크류를 회전시키는 모터와, 시멘트사일로와, 벤토나이트사일로의 송급관으로부터 투입되어지는 시멘트와 벤토나이트를 필요용량만큼 정밀하게 개량하는 로드셀로 구성된다.

또한, 상기 시멘트믹서에는 안정제 탱크가 연결되어 설치되는 것으로, 상기 안정제는 물질을 방치하거나 보존할 때, 상태변화나 화학변화를 방치하기 위해 첨가하는 것이며, 상기 시멘트믹서는 별도의 안정제탱크에서 펌프를 사용하여 안정제를 공급받게 되는 것이다. 즉, 상기 시멘트믹서는 벤토나이트와 시멘트와 안정제 등을 혼합하는 역할을 하는 것이다.

그리고 본 발명에서는 상기 안정제를 공급하는데 사용되어지는 펌프의 일시적인예로 다이어프램펌프를 사용하였으며, 상기 다이어프램펌프는 왕복펌프의 일종으로, 액체 따위를 압송하는데 적당하며, 상기 다이어프램펌프는 이미 널리 알려진 관용기술이므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 시멘트믹서는 다수개의 교반기에 연결되어지며, 상기 다수개의 교반기는 벤토나이트와 시멘트 등의 혼합물을 교반하여 작업장으로 이송하는 것으로, 상기 교반기(agitator)는 용액, 현탁액 등 주로 액체상태의 물질을 혼합, 교반하여 액체 내의 성분을 균일하게 해주는 기계이다.

그리고 상기 교반기는 벤토나이트 및 시멘트 등의 혼합물이 유입되는 유입구와, 상기 혼합물이 교반되어 배출되는 유출구와, 상기 혼합물을 혼합하는 임펠러와, 상기 임펠러의 일측에 연결되는 샤프트와, 상기 샤프트 및 임펠러를 회전시키는 구동모터로 구성되는 것이다.

즉, 상기 교반기는 구동모터에 의해 임펠러를 회전시켜 혼합물을 휘저어 잘게 부수어 줌으로써, 혼합물이 뭉치는 것을 방지하고 혼합물 내의 성분을 균일하게 교반하는 것이다.

이하에서는 도3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수지압축기의 동작을 설명한다.

먼저, 벤토나이트믹서에는 벤토나이트와 물 등이 투입되어지는 것으로, 상기 물은 별도의 물 저장부에서 벤토나이트내부로 공급되며, 상기 벤토나이트와, 물 등은 벤토나이트믹서의 스크류에 의해 혼합되어진다.

이 때 벤토나이트믹서의 물공급밸브와, 순환밸브가 열리고, 배출밸브와, 이송밸브가 닫히게 되는 것으로, 즉, 도4에 도시된 바와 같이, 배출파이프와, 이송파이프의 관로가 막히고, 물공급파이프와, 순환파이프의 관로가 열리게 되어 물이 벤토나이트믹서 내부로 유입되어지는 것이다.

즉, 물은 물공급파이프와, 순환파이프의 관로를 통해 벤토나이트믹서의 내부로 유입되어지며, 벤토나이트믹서의 내부에서 벤토나이트와 물 등은 함께 혼합되어지는 것이다.

그리고 도5에 도시된 바와 같이, 상기 벤토나이트와 물 등이 더욱 잘 혼합되어지도록 상기 혼합물은 배출파이프와, 순환파이프와, 벤토나이트믹서를 순차적으로 순환하게 되는 것이다.

즉, 상기 벤토나이트믹스의 배출밸브와, 순환밸브가 열리고, 물공급밸브와, 이송밸브가 닫힘으로써, 벤토나이트와 물이 혼합된 혼합물은 배출밸브와, 순환밸브의 관로를 통해 벤토나이트믹스의 내부로 유입되어지는 것이다.

즉, 물공급파이프와, 이송파이프의 관로를 폐쇄시킴으로써, 상기 혼합물은 벤토나이트믹스의 내부에서 배출파이프와, 순환파이프로 이송되고, 다시 벤토나이트믹스의 내부로 유입되어지면서 순환하게 되는 것이다.

이렇게 혼합된 벤토나이트와, 물 등의 혼합물은 상기 혼합물의 숙성 및 저장을 위해 벤토나이트사일로로 유입되어지는 것으로, 상기 벤토나이트믹서 내부의 혼합물이 벤토나이트사일로 이송되기 위해서는 도6에 도시된 바와 같이, 배출밸브와, 이송밸브가 열리고, 물공급밸브와, 순환밸브가 닫히게 되는 것이다.

즉, 상기 혼합물은 배출파이프와 이송파이프의 관로를 통해 벤토나이트사일로로 유입되어지며, 상기 벤토나이트사일로에는 점성을 가지는 액체상태의 벤토나이트 및 물의 혼합물이 저장되어지는 것이다.

그리고 상기 혼합물은 벤토나이트사일로의 사일로순환파이프를 통해 다시 벤토나이트사일로 내부로 유입되어 순환되어지는 것으로, 상기 혼합물이 벤토나이트사일로와 사일로순환파이프를 순환하기위해서는 사일로순환파이프의 관로가 열리고, 사일로이송파이프의 관로가 닫혀져야 하는 것이다.

또한, 다음 공정이 이루어지는 시멘트믹서로 상기 혼합물이 유입되어지기 위해서는, 사일로순환파이프의 관로가 닫혀지고, 사일로이송파이프의 관로가 열림으로써, 상기 혼합물은 시멘트믹서로 유입되어지는 것이다.

한편, 시멘트믹서에는 벤토나이트사일로로부터 배출된 벤토나이트, 물 의 혼합물이 유입되고, 또한, 시멘트사일로로부터 배출된 시멘트 등이 유입되어지는 것이다.

그리고 본 발명의 시멘트사일로는 내부가 격벽으로 이등분되어, 시멘트만 저장되어 질 수도 있고, 시멘트와, 벤토나이트가 각각 분리되어 저장되어질 수도 있는 것이다.

즉, 상기 시멘트사일로에 시멘트와 벤토나이트가 각각 분리되어 저장될 경우에, 상기 시멘트사일로 내부에 저장된 시멘트는 시멘트믹서에 투입되고, 벤토나이트는 벤토나이트믹서에 투입되어지는 것이다.

그러므로 상기 벤토나이트믹서 내부에 벤토나이트가 공급되는 작업은 수동 또는 자동으로 이루어질 수 있는 것으로, 상기 벤토나이트는 작업자에 의해 수동으로 공급되어질 수도 있고, 시멘트사일로로부터 이송되어, 자동으로 공급되어질 수도 있는 것이다.

그리고 상기 시멘트믹서에 유입된 벤토나이트와, 시멘트 등은 안정제와 혼합되어지는 것으로, 상기 안정제는 별도의 안정제탱크에서 펌프를 사용하여 시멘트믹서 내부로 공급되어지는 것이다.

즉, 상기 시멘트믹서는 벤토나이트, 시멘트, 안정제 등을 혼합하는 것이며, 상기 혼합물은 교반기로 이동되어 교반되어지며, 상기 교반기에서 교반된 혼합물은 작업장에 공급되어지는 것이다.

그리고 상기 교반기는 다수개가 설치되어, 상기 시멘트믹서로부터 혼합물을 동시에 공급받을 수 있으며, 상기 다수개의 교반기는 각각의 작업장으로 동시에 공급되어질 수 있는 것이다.

10: 사일로용 탱크 11: 격벽
12: 사일로 유입구 13: 사일로 배출구
14: 사일로 배출관 20: 스크류 콘베이어
30: 배출기 31: 스크류 케이스
32: 배출기 스크류 콘베이어 33: 배출기 유입구
34: 배출기 배출구 35: 배출관
40: 프레임
100:뒤채움 재료 제조 장치
110:벤토나이트믹서
111:물공급밸브 112:물공급파이프
113:배출밸브 114:배출파이프
115:순환밸브 116:순환파이프
117:이송밸브 118:이송파이프
120:벤토나이트사일로
121:사일로순환밸브 122:사일로순환파이프
123:사일로이송밸브 124:사일로이송파이프
130:교반기 131:피스톤펌프
140:시멘트믹서 141:안정제탱크
142:다이어프램펌프
150:시멘트사일로 160:안정액탱크
170:규산나트륨탱크

Claims

삭제
실드 공법으로 굴착한 터널 벽면에 강제 또는 철근 콘크리트제 세그먼트를 조립한 후, 세그먼트와 굴착된 터널 사이의 공간에 뒤채움 작업을 할 때 사용되는 뒤채움 재료 제조 장치에 있어서, 상기 뒤채움 재료 제조 장치(100)는 벤토나이트와 물을 혼합하는 벤토나이트믹서(110)와; 상기 벤토나이트믹서(110)에서 배출된 벤토나이트와 물의 혼합물을 숙성 및 저장하는 벤토나이트사일로(120)와; 시멘트를 저장하며, 양방향으로 배출이 가능한 시멘트사일로(150)와; 상기 시멘트사일로(150)에서 배출된 시멘트를 물과 혼합하고, 상기 벤토나이트사일로(120)에서 배출된 벤토나이트와 물의 혼합물을 함께 혼합하는 시멘트믹서(140)와; 상기 시멘트믹서(140)에서 배출된 시멘트와 벤토나이트와 물의 혼합물을 교반하는 교반기(130);로 구성되되,
상기 시멘트사일로(150)는 내부가 격벽(11)으로 이등분 되는 사일로용 탱크(10)와, 상기 이등분된 사일로용 탱크 내부에 각각 수평으로 형성되는 스크류 콘베이어(20)와, 상기 사일로용 탱크(10) 좌측 및 우측 외면에 결합되는 배출기(30)로 구성되는 시멘트사일로(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뒤채움 재료 제조 장치
제2항에 있어서, 상기 스크류 콘베이어(20)는 격벽(11)으로 분리된 사일로용 탱크(10) 내부 각각에 격벽과 병렬로 1개씩 형성되되, 스크류 콘베이어 각각은 사일로용 탱크(10) 바닥면과 격벽에 인접하게 설치되는 것으로, 1개의 스크류 콘베이어 일단은 사일로용 탱크 좌측면에 인접하여 형성되고, 타단은 사일로용 탱크 우측면에 구비된 사일로 배출관(14) 내부까지 형성되며, 또한 다른 1개의 스크류 콘베이어는 반대 방향으로 형성되어, 각각의 스크류 콘베이어는 모터에 의해 회전하면서 백필링용 재료들을 서로 반대 방향으로 이동시키는 시멘트사일로(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뒤채움 재료 제조 장치
제2항에 있어서, 상기 배출기(30)는 스크류 케이스(31)와 배출기 스크류 콘베이어(32), 배출관(35) 등을 포함하여 형성되되, 사일로용 탱크(10) 좌측면과 우측면의 외면에 각각 1개씩 고정되어 구비되고, 각각의 배출기 일단에 인접한 측면에는 배출기 유입구(33)가 형성되고, 타단에 인접한 측면에는 배출기 배출구(34)가 형성되며, 또한 배출기 유입구(33)는 사일로용 탱크(10)에 형성된 사일로 배출관(14)에 각각 연결되어 연통되는 시멘트사일로(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뒤채움 재료 제조 장치