KR101222407B1 - 쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기 - Google Patents
쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101222407B1 KR101222407B1 KR1020110063746A KR20110063746A KR101222407B1 KR 101222407 B1 KR101222407 B1 KR 101222407B1 KR 1020110063746 A KR1020110063746 A KR 1020110063746A KR 20110063746 A KR20110063746 A KR 20110063746A KR 101222407 B1 KR101222407 B1 KR 101222407B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- concrete
- fastener
- supply
- flow
- amount
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 270
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 37
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002602 strong irritant Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
- B05B12/006—Pressure or flow rate sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/12—Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Architecture (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 쇼크리트 타설용 급결제의 공급 방법은, 콘크리트의 유동 경로 상에 설치된 유량센서가 콘크리트 유동량을 실시간으로 측정(S100);하여 제어기에서 결과 데이터가 산출(S200);되고, 이 결과 데이터를 판단(S300);하여 측정단계(S100)로 되돌아(S400);가거나, 조정기를 통해 모터를 조정(S500);하여 급결제가 공급(S600);이 제시되는 바, 이 방법을 실현시키기 위한 급결제의 공급 장치는 콘크리트 유동 경로 상에 설치된 유량센서에서 측정된 콘크리트 유동량 데이터가 제어기에 수신되고, 이 제어기에서 분석하여 조정기를 제어하면 이 조정기에 의해 모터, 감속기, 로터리 피더 등의 작동범위가 연동되어 급결제의 공급량이 조절되는 한편, 본 발명에 따른 쇼크리트 타설기는, 콘크리트가 압송펌프에 의해 공급되어 노즐을 통해 외부로 분사되는 콘크리트 유동 경로 상에서 압축공기가 공급되는 지점부터 노즐까지의 사이에 급결제를 공급하도록 급결제 공급 장치가 설치됨으로써, 콘크리트의 공급량에 따라 급결제의 투입량이 조절되어 콘크리트와 급결제의 혼합비가 최적의 범위를 유지하게 되고, 쇼크리트의 성능 및 타설 효과가 항상 최적의 상태를 유지하고, 타설시 리바운드의 양도 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 쇼크리트를 타설하기 위해 콘크리트에 급결제를 공급하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 급결제와 혼합되기 위해 유동되는 콘크리트의 유동량에 따라 급결제의 투입량이 변동되어 공급되도록 이루어진 쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기에 관한 것이다.
최근 들어, 사회기반시설의 확충의 필요성 및 국도 이용의 효율성을 위하여 지상환경을 보존하고 국토의 효율적인 활용을 위하여 지하철, 도로, 국철 및 고속철도 공사 등에서 터널 및 지하공간의 건설공사가 증가하고 단면이 대형화되는 추세에 있다.
이와 같이, 대형화되는 지하공사의 일환으로 터널시공, 댐공사 또는 지하구조물 공사에 주로 사용되는 공법에는 나틈공법(NATM:New Austrian Tunnelling Method)이 있다. 이 나틈공법은 단순한 굴착, 지보공의 수단, 지보공의 설치 순서 등이 아닌 현실에 맞게 판단하는 지반 거동의 제(諸)원칙에 따라 시공하는 것이다. 나틈공법은 터널을 구성하는 주체가 주변 지반이고, 지보공은 지반 본래의 강도를 유지하고 보강하는 수단으로 생각하는 개념이다. 또한 이 나틈공법은 강재지보, 락볼트와 쇼크리트를 지보재로 사용하고 암반 굴착 직후 원지반의 지지능력을 최대로 활용하여 지반을 안정화시킴으로써 터널의 안정성을 유지시키는 것으로 굴착면을 안정화하는 굴착면 안정화 공법이다.
상기와 같은 굴착면 안정화 공법의 지보재로 사용되는 쇼크리트(Shotcrete)는 암반 또는 지반을 보강하여 붕괴를 방지하기 위해 쇼크리트 장비를 사용하여 굴착된 원지반에 공기압 및 펌프의 압력으로 분사하여 고착시키는 콘크리트이다. 쇼크리트는 지반의 이완을 방지하면서 강도를 유지하고 콘크리트 아치로서 하중을 분담시켜 응력집중을 방지한다.
이러한 쇼크리트 시공방식에는 건식공법과 습식공법의 두 가지 종류가 있으며, 습식공법은 다시 에어 압송식과 펌프 압송식으로 나눌 수 있다.
건식공법은 충분히 건조된 상태의 골재를 충분히 건배합한 후 급결제를 혼합하여 분사장치로 공급시켜 압축공기로 압송하여 노즐에서 분사하는 방식으로 이때 배합수는 노즐 내에서 골재와 혼합되어 시공면에 고속으로 반사 고착된다.
그러나, 건식공법은 재료관리, 배합비, 물공급 및 급결제 공급이 습식공법에 비하여 어려워 재료의 품질관리가 일정하지 않고 분진 및 리바운드 발생이 많아져 재료의 손실 비용이 크다는 단점이 있으며, 재료의 보관 역시 습식에 비하여 어렵다. 일반적으로 물이 투입되지 않은 상태에서 재료가 건비빔되어야 함으로 모래나 자갈이 여러 가지 이유로 표면수를 함유하고 있는 경우, 시멘트와 혼합이 완료되고 빠른 시간 내에 작업위치로 운송되어 사용하지 않으면 응고가 시작되어 쇼크리트의 품질이 저하되기도 한다. 따라서 재료보관에 각별히 주의를 요하는데 강수 및 직사광선에 노출되지 않도록 하여야 하며 반입재료는 사전검사를 통해 입도 분포 외에 골재의 표면수량을 검사토록 한다. 함유기준은 믹서의 성능에 따라 혼합시간, 혼합 후 운반 및 대기시간 등 여러 가지 요소들이 간단한 현장실험을 통해 작업이 크게 영향을 주지 않는 범위를 정하도록 한다.
이에 비해, 습식 공법은 물을 첨가하여 모든 재료를 잘 혼합한 후 분사장치에 공급하고 노즐에서 압축공기를 가하여 분사 속도를 증가시켜 시공면에 분사 고착하는 방식이다. 이 습식 공법은 재료의 혼합시 콘크리트 배치플랜트를 사용하고 운송시 콘크리트 믹서 트럭을 이용하기 때문에 재료의 관리나 품질유지가 상대적으로 건식공법에 비하여 매우 유리하고, 리바운드 및 분진발생이 적은 장점이 있는 반면 시공기계가 크고 작업성이 떨어지는 단점이 있다.
이러한, 습식 쇼크리트는 사용되는 재료나 배합, 각종 시공조건 및 타설방법 등에 민감하게 영향을 받기 때문에 콘크리트를 급결시켜 지반에 부착하기 위한 혼화제인 급결제(Accelerator)의 품질과 콘트리트의 제반 여건에 따라 리바운드의 양과 시공능률에 변화가 심하게 나타난다. 또한, 습식 쇼크리트는 타설 장비의 특성에 따라 쇼크리트의 시공품질에 많은 차이를 가지기 때문에 품질 관리상의 어려움이 많고 이로 인해 지보성능이 저하되는 문제가 발생되고 있다.
상기와 같이, 콘크리트의 혼화제로 사용되는 급결제는 물유리계 액상 급결제와 알루민산소다계 액상 급결제를 들 수 있으며, 최근에는 유럽에서 사용되고 있는 알칼리프리계 액상 급결제가 사용되고 있다. 이들 액상 급결제는 콘크리트를 펌프로 압송하는 장비에서 액상용 정량펌프로 액상 급결제를 이송하여 분사노즐에 부착된 액상 급결제 투입용 노즐을 통하여 콘크리트에 혼합하고, 여기에 압축공기를 투입하여 분사압력을 높이는 방법으로 시공되고 있다.
이러한, 종래기술의 물유리계 액상 급결제를 사용하는 경우에는 시공면에 부착되지 못하고 떨어지는 콘크리트 즉 리바운드가 많을 뿐 아니라 장기 강도가 감소하고 지하수에 의해 쇼크리트가 분해되어 사용이 규제되어 왔다.
현재에는 물유리계 액상 급결제의 문제점을 해소하기 위하여 알루민산소다계 액상 급결제가 주로 사용되고 있다. 하지만, 강알칼리로서 자극성이 강하여 인체에 화상이나 부식을 주는 등 독성이 심하며 응결촉진효과가 약하여 리바운드 량이 많고 장기 강도가 감소되는 문제점이 있었다.
더구나, 액상 급결제는 약 50%가 물로 이루어져 있기 때문에 사용량을 늘릴수록 콘크리트의 물의 비율이 높아져서 슬럼프가 높을 경우 시공이 어려워지므로 콘크리트의 슬럼프를 최대한 낮게 관리해야 하는 어려움이 있다. 또한 액상 급결제를 지하수가 새어나오는 용수부위에 시공할 경우, 급결제량을 늘리면 오히려 콘크리트의 흐름성이 커져서 시공이 어려워지는 문제가 있어 시공에 많은 지장을 초래하고 있다. 최근에 사용되기 시작하는 알칼리프리계 급결제는 인체에 무해하고 장기강도가 높아 내구성 증진의 효과가 있다. 하지만 액상이라는 점에서는 전술한 바와 같이 콘크리트 슬럼프에 민감하고 응결촉진효과가 약하여 리바운드 양이 많으며 필요에 따라 사용량을 늘릴 경우 시공이 어려워지는 문제점이 있었다.
이와 같은, 문제점을 극복하기 위해 최근에는 시멘트 구성 광물의 일종인 칼슘알루미네이트를 주성분으로 하는 시멘트 광물계 급결제를 개발, 적용하여 널리 사용되고 있다.
이러한, 시멘트 광물계 급결제는 시멘트광물이 주성분이므로 자극성이 적어서 인체에 해가 적고 응결촉진효과가 우수하여 리바운드 양이 적을 뿐만 아니라 장기강도가 높아서 터널의 내구성을 높이는 효과가 있다. 또한 시멘트 광물계 급결제는 분말이므로 사용량을 늘리면 콘크리트의 물의 비율이 오히려 낮아지는 효과가 있다. 따라서, 부착력이 우수하여 용수부위에도 시공성이 우수할 뿐만 아니라 콘크리트의 슬럼프에 둔감하기 때문에 현장의 품질관리가 용이해지는 등 많은 장점을 가지고 있다.
상기와 같은, 시멘트 광물계 급결제는 많은 장점에도 불구하고 물과 접촉하면 자체 경화되는 단점 때문에 건식공법에는 보편적으로 사용되고 있지만, 아직 습식공법에는 시공여건이 어려워 널리 보급되지 않고 있는 실정이다.
이에, 급결제가 분말이며 물과 접촉하면 자체가 경화되는 특성 때문에 쇼크리트 분사를 위하여 이송되는 콘크리트 내부에 급결제를 압축공기와 혼합하여 분사시켜 혼합하는 장치가 개발되어 사용되고 있다.
이와 같은, 분말형 급결제를 사용한 습식 쇼크리트 타설은 압송방식에 따라 두 가지의 시공시스템을 적용하고 있다. 이들 시스템은 콘크리트 이송에 있어서 압축공기로 연속적으로 이송하는 공기 압송식과, 일반적으로 콘크리트 펌프카와 유사하여 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 이송하는 펌프 압송식으로 구분한다.
여기서, 종래의 펌프 압송식의 쇼크리트 타설기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 콘크리트가 급결제와 혼합된 다음 노즐(11)을 통해 분사되기 위해 콘크리트 공급관을 유동하게 되는 콘크리트는 압송펌프(12)에 의해 초기 콘크리트 공급관(13)을 유동하면서 압축공기펌프(14)에서 공급된 압축공기에 의해 분산되었다. 이렇게 분산된 콘크리트는 분산 콘크리트 공급관(15)을 지나면서 분말형 급결제가 혼입되었고, 급결제가 혼입된 콘크리트는 혼합 콘크리트 공급관(16)을 지나 노즐(11)을 통해 외부로 분사되었다.
급결제는 급결제 공급 장치(17)에서 미리 설정된 일정한 양이 분배되면 압축공기펌프(14)에 의해 이송되어 분산 콘크리트에 혼입되었다.
여기서, 급결제 공급 장치(17)는 미리 설정된 기준으로 항상 일정한 양의 급결제를 분배하여 이송시키도록 이루어졌다. 이러한 연유로 콘크리트에 혼입되는 급결제의 공급량이 콘크리트의 공급량과는 무관하므로 콘크리트와 급결제의 혼합비가 콘크리트 공급량에 따라 불균형을 이루었다. 이 불균형에 의해 콘크리트와 급결제가 혼합된 쇼크리트의 기능 저하가 초래됨은 물론 타설시 많은 양의 리바운드가 발생하는 원인이 되었다.
좀 더 자세히 살펴보면, 급결제의 공급량 조정은 초기 콘크리트의 공급량에 따라 작업자의 조작에 의해 누적된 경험이나 조작 설명서 등에 의해 수동으로 결정되었다. 이는 장비의 상태 즉, 압송펌프(12)의 오작동 및 정지, 압축공기펌프(14)의 오작동에 따른 압축공기의 압력 및 공급량의 변화, 압축공기의 변화에 따른 분산 콘크리트의 공급량 변화 등의 다양한 원인으로 인해, 시간에 따라 지속적으로 변하는 분산 콘크리트의 공급량에 대비하여 급결제의 공급량이 유동적으로 대처를 하지 못하는 요인이 되었다. 또한, 최종적으로는 급결제가 혼입된 콘크리트 즉, 쇼크리트가 타설된 후 타설 위치에 따라 그 기능 및 효과에 차이가 발생하는 것은 물론 쇼크리트의 기능 및 효과가 저하되었다.
또한, 초기 콘크리트의 경우 일반적으로 레미콘에 의해 제공되고 있고, 이 경우 쇼크리트 타설시 레미콘의 초기, 중기, 말기 공급 시간 및 레미콘 교체 시간 동안에 발생하는 초기 콘크리트의 공급량 변화에 급결제의 양은 항상 일정하게 공급되었다. 따라서, 쇼크리트 타설 작업 동안에는 항상 콘크리트와 급결제의 불균일한 혼합비가 발생할 수밖에 없었고, 이러한 현상은 쇼크리트의 기능 저하 및 리바운드의 대량 발생 등의 많은 문제점이 발생하게 되는 원인이 되었다.
본 발명은 상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 급결제와 혼합되기 위해 유동되는 콘크리트의 공급량을 실시간으로 측정하고, 이 측정된 공급량에 따라 급결제가 실시간으로 조절되어 공급되도록 이루어진 급결제의 공급 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 콘크리트의 공급량을 유량센서가 측정하고, 이 측정된 데이터가 제어기에서 분석되어 산출된 결과 데이터를 통해 급결제의 공급량을 조정함으로써, 콘크리트와 급결제의 혼합비가 최적의 범위 내에서 항상 유지하도록 된 급결제 공급 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 급결제 공급 장치가 설치되어 콘크리트와 급결제의 혼합비가 최적화됨으로써, 쇼크리트의 성능 및 타설 효과가 상승되면서 리바운드 양이 최소화되도록 된 쇼크리트 타설기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 급결제의 공급 방법은, 유동하는 콘크리트에 급결제를 공급하는 방법에 있어서, 유량센서가 콘크리트의 유동 경로 상에 설치되어 콘크리트의 유동량을 실시간으로 측정하는 단계(S100); 콘크리트 유동량 데이터가 제어기에 수신되고, 이 제어기에서 유동량 데이터에 기초하여 대응되는 급결제 공급량 또는 급결제 공급속도를 산출하여 제어신호를 출력하는 단계(S200); 제어신호를 수신한 조정기가 모터의 회전속도를 제어하는 단계(S300); 모터의 회전속도에 의해 급결제의 공급량이 조절되는 단계(S400); 조절된 급결제의 공급량이 압축공기에 의해 공급되는 단계(S500);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
측정단계(S100)는 급결제와 혼합되기 위해 유동하는 콘크리트의 경로 상에서 콘크리트가 압송되는 지점부터 콘크리트가 압축공기가 분사되는 지점까지의 구간을 유동하는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정단계(S100)는 일지점에서의 통과하는 콘크리트 유동량을 측정하거나 또는 일정 구간에서의 통과하는 콘크리트 유동량을 측정하는 것을 특징으로 한다.
제어단계(S300)에서 콘크리트 유동량이 없거나 급결제의 투입이 불필요한 경우, 모터가 대기모드로 전환되고, 콘크리트 유동량 측정단계(S100)로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.
조절단계(S400)에서 조정기는 인버터이고, 모터는 서보 모터이며, 제어신호를 수신한 인버터는 서보 모터의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 조절단계(S400)에서 콘크리트 대비 혼합비 범위는 압축공기에 의해 분산된 콘크리트의 시간당 유동량 대비 3 ～ 15%의 급결제 투입량 범위인 것을 특징으로 한다.
조절단계(S400)는 서보 모터와 연동되는 감속기를 통해 로터리 피더의 급결제 이송 속도를 조절하여 급결제의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급단계(S500) 이후 콘크리트 유동량 측정 단계(S100)로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 급결제 공급 장치는, 급결제가 수용된 탱크, 이 탱크로부터 배출된 급결제가 타설을 위해 유동하는 콘크리트의 유동 경로 상에 투입되도록 설치된 급결제 공급관이 포함된 쇼크리트용 급결제 공급 장치에 있어서, 상기 탱크로부터 배출되는 급결제의 배출 경로에 설치된 감속기 및 모터; 이 모터의 동작 및 작동범위를 조정하도록 모터에 연동 설치된 조정기; 콘크리트의 유동량을 측정하기 위해 상기 콘크리트의 유동 경로 상에 설치된 유량센서;가 포함되어 이루어지고, 유량센서에서 실시간으로 측정된 데이터에 따라 변하는 조정기의 출력 신호에 의해 모터의 작동이 실시간으로 조정됨으로써, 상기 급결제의 공급량이 조절되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 유량센서는 콘크리트 유동 경로 중에서, 콘크리트가 압송된 지점에서 압축 공기가 공급되는 지점 사이에 설치된 것을 특징으로 한다.
조정기는 인버터이고, 모터는 인버터의 신호에 따라 회전속도가 가변되는 서보 모터인 것을 특징으로 한다.
또한, 모터와 연동 설치된 감속기와 연동되게 설치된 로터리 피더, 이 로터리 피더에 급결제를 낙하시키기 위해 탱크의 출구에 설치된 바이브레이터, 상기 로터리 피더에 압축 공기를 공급하여 급결제 공급관으로 급결제를 이송시키도록 설치된 공기압축펌프가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
유량센서에서 측정된 콘크리트 유동량 데이터를 수신하고, 이 데이터를 분석하여 조정기를 제어하는 제어기가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 제어기는 유량센서에서 실시간으로 측정된 콘크리트의 유동량 대비 3 ～ 15%로 급결제를 실시간으로 공급한다.
또한, 제어기는 상기 유량센서에서 실시간으로 측정된 콘크리트의 유동량이 없으면 급결제의 공급을 실시간으로 중단하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제어기는, 유량센서의 콘크리트 유동량 데이터를 수신하는 수신부; 이 수신부에서 입력된 유동량 데이터를 기준 데이터와 비교하여 소정의 판단으로 급결제 공급량 또는 급결제 공급속도 데이터를 산출하여 제어신호를 출력하는 판단부; 수신부에서 수신된 유량센서의 유동량 데이터와 판단부에서 산출된 데이터를 표시하는 표시부; 판단부의 제어신호를 조정기로 전송하는 송신부;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 제어기는 유량센서 및 조정기와 유선 또는 무선 통신기를 통해 데이터가 송ㆍ수신되고, 상기 조정기가 유선 또는 무선으로 제어기에 의해 조작되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 쇼크리트 타설기에 있어서, 콘크리트가 압송펌프에 의해 공급되어 노즐을 통해 외부로 분사되도록 이루어진 콘크리트 공급부; 압송펌프에서 노즐까지의 콘크리트 유동 경로 상에서 유동하는 콘크리트가 압축공기펌프에서 발생된 압축공기에 의해 분산되도록 설치된 압축공기 공급부; 콘크리트 유동 경로 상에서 압축공기가 공급되는 지점부터 노즐까지의 사이에 급결제를 공급하도록 본 발명에 따른 급결제 공급 장치가 설치된 급결제 공급부;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 압송펌프에서 노즐까지의 콘크리트 유동 경로는, 압송펌프에 의해 콘크리트가 압송되는 지점에서 압축공기펌프에서 발생한 압축공기가 공급되는 지점까지의 초기 콘크리트 공급관; 압축공기가 공급된 지점에서 급결제가 공급되는 지점까지의 분산 콘크리트 공급관; 급결제가 공급된 지점에서 노즐까지의 급결제 혼합 콘크리트 공급관;이 포함되어 이루어지고, 콘크리트 유동 경로 상에는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하기 위한 유량센서가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 급결제 공급 장치는, 압송펌프에 의해 공급되는 초기 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하기 위해 초기 콘크리트 공급관에 설치되는 유량센서; 유량센서에서 획득한 콘크리트 유동량 데이터를 수신하고, 이 데이터를 기초로 하여 대응되는 급결제 공급량 및 급결제 공급속도를 산출하여 제어신호를 출력하는 제어기; 제어기의 제어신호를 수신하는 조정기인 인버터; 이 인버터의 신호에 따라 회전속도가 가변되는 모터인 서보 모터; 이 서보 모터와 연동 설치된 감속기에 연동 설치된 로터리 피더; 이 로터리 피더에 급결제를 낙하시키기 위해 탱크의 출구에 설치된 바이브레이터; 로터리 피더에 압축 공기를 공급하여 급결제 공급관으로 급결제를 이송시키도록 설치된 공기압축펌프;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기된 바와 같이 본 발명에 따르면, 콘크리트의 공급량에 따라 급결제의 투입량이 조절되어 콘크리트와 급결제의 혼합비가 항상 최적의 범위를 유지하게 됨으로써, 쇼크리트의 성능 및 타설 효과가 항상 최적의 상태를 유지하고, 타설시 리바운드의 양도 최소화할 수 있다.
또한, 레미콘의 초기 및 말기의 공급 시간 동안 즉, 레미콘에서 콘크리트가 방출되기 시작하는 시간 및 콘크리트가 거의 다 방출되는 시간 동안 가변하는 콘크리트 공급량에 급결제의 투입량이 조절됨으로써, 과다한 급결제의 공급이 방지됨과 더불어 급결제의 사용량이 줄어들고 구입 비용 역시 저감된다.
또한, 레미콘이 교체되면서 콘크리트가 공급되지 않는 시간 동안 지속적으로 투입되어 급결제가 낭비되었던 기존의 현상이 개선되었다. 따라서, 콘크리트가 공급되지 않으면 급결제 역시 투입되지 않음으로써, 타설시 터널 내벽에 급결제만 분사되는 현상이 방지되어 타설 전체 부위에 대해 동일한 성능 및 효과를 기대할 수 있다.
또한, 급결제가 콘크리트 공급량에 따라 조절되어 투입됨으로써, 작업자의 경험이나 조작 설명서 등의 부정확한 조작으로부터 탈피할 수 있어 항상 안정된 급결제의 공급이 보장된다. 또한 콘크리트의 공급량에 따른 급결제의 투입량 조절은 작업자의 조작 실수에 의한 급결제 공급 장치의 오작동과, 이 오작동에 따른 급결제의 과잉 공급 또는 과소 공급이 미연에 방지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 쇼크리트 타설기가 개략적으로 도시된 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따라 급결제를 공급하는 방법이 개략적으로 도시된 블럭도이며,
도 3은 도 2의 방법을 구현하기 위한 쇼크리트 공급 장치가 쇼크리트 타설기에 설치된 상태가 개략적으로 도시된 구성도이고,
도 4는 도 3에 도시된 쇼크리트 공급 장치의 주요부위가 개략적으로 확대 도시된 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 급결제를 공급하는 방법이 개략적으로 도시된 블럭도이며,
도 3은 도 2의 방법을 구현하기 위한 쇼크리트 공급 장치가 쇼크리트 타설기에 설치된 상태가 개략적으로 도시된 구성도이고,
도 4는 도 3에 도시된 쇼크리트 공급 장치의 주요부위가 개략적으로 확대 도시된 정면도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 급결제의 공급 방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라 급결제를 공급하는 방법이 개략적으로 도시된 블럭도이고, 도 3은 도 2의 방법을 구현하기 위한 쇼크리트 공급 장치가 쇼크리트 타설기에 설치된 상태가 개략적으로 도시된 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따를 급결제의 공급 방법은, 유량센서(133)가 콘크리트의 유동량을 실시간으로 측정하는 단계(S100); 유동량 데이터가 제어기(140)에 수신되고, 이 제어기(140)에서 유동량 데이터에 기초하여 대응되는 급결제 공급량 및 급결제 공급속도를 산출하여 제어신호를 출력하는 단계(S200); 제어신호를 수신한 조정기(132)가 모터(131)의 회전속도를 제어하는 단계(S300); 모터(131)의 회전속도에 의해 급결제의 공급량이 조절되는 단계(S400); 조절된 급결제의 공급량이 압축공기에 의해 공급되는 단계(S500);가 포함되어 이루어진다.
여기서, 측정단계(S100)는 상기 급결제와 혼합되기 위해 유동하는 콘크리트가 레미콘에서 배출되어 펌프에 의해 공급되는 지점부터 압축공기가 분사되는 지점까지의 사이에서 일정 시간 동안 유동하는 콘크리트의 유동량을 측정한다.
또한, 측정단계(S100)는 일지점에서의 통과하는 콘크리트 유동량을 측정하거나 또는 일정 구간에서의 통과하는 콘크리트의 유동량을 측정한다.
여기서, 측정단계(S100)는 콘크리트와 급결제의 혼합이 콘크리트가 외부로 분사되기 전에 이루어지는 방식의 경우를 설명한 것이다. 만약 콘크리트가 외부로 분사되는 동안 급결제가 혼입되는 방식의 경우일지라도 콘크리트의 유동량 측정은 동일한 지점 사이에서 측정하게 된다.
여기서, 펌프에 의해 공급된 콘크리트는 압축공기에 의해 분산된 콘크리트와 밀도상 변화가 있을지라도, 펌프에 의해 시간당 공급되는 콘크리트 유동량은 압축공기에 의해 분산된 콘크리트의 시간당 유동량은 불변하다. 이는 하나의 펌프에 의해 콘크리트가 유동되므로 어느 지점에서라도 콘크리트의 유동량은 동일하기 때문이다.
제어단계(S300)에서는 측정단계(S100)에서 측정한 콘크리트의 유동량이 전혀 없거나 약간 존재하더라도 급결제의 투입이 불필요하다고 제어기(140)가 판단하면, 조정기(132)로 신호를 송신하여 모터(131)를 대기 모드로 전환시켜 급결제의 공급을 중단시키고, 콘크리트 유동량 측정단계(S100)로 되돌아가도록 제어한다.
한편, 조절단계(S400)에서 콘크리트에 투입되는 급결제는 압축공기에 의해 분산된 이후의 콘크리트 시간당 유동량 대비 3 ～ 15%의 범위로 투입되는 것이 바람직하다. 또한, 조절단계(S400)에서는 모터(131)와 연동되는 로터리 피더(102)의 급결제 이송 속도가 조절된다.
제어기(140)는 콘크리트 유동량의 증가 및 감소량, 미리 설정된 콘크리트대비 급결제의 혼합비와 콘크리트 유동량의 비교, 콘크리트 유동량 대비 급결제의 공급량 등의 다양한 조건을 분석하게 된다. 또한, 제어기(140)는 콘크리트 유동량 데이터를 기초로 대응되는 급결제 공급량 또는 급결제 공급속도를 산출하고, 이 산출된 결과를 토대로 제어신호를 조정기(132)로 송신하게 된다.
상기 공급단계(S500) 이후 콘크리트 유동량 측정 단계(S100)로 되돌아가서 각 단계가 순차적으로 반복 수행된다.
이하에서는 상술된 쇼크리트용 급결제의 공급 방법을 실현하기 위한 급결제 공급 장치가 도면에 의거하여 상세히 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 급결제의 공급 방법을 구현하기 위한 쇼크리트 공급 장치가 쇼크리트 타설기에 설치된 상태가 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 쇼크리트 공급 장치의 주요부위가 개략적으로 확대 도시된 정면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 급결제 공급 장치(100)는, 급결제가 수용된 탱크(110), 이 탱크(110)의 하부 배출구에 설치된 바이브레이터(101), 이 바이브레이터(101)에 의해 낙하하는 분말형 급결제를 일정량만큼 나누어서 이송하는 로터리 피더(102), 이 로터리 피더(102)에 의해 나누어진 1회 공급량을 급결제 공급관(103) 측으로 이송하도록 압축 공기를 토출하는 공기압축펌프(120), 로터리 피더(102)를 회전시키도록 장착된 감속기(130), 이 감속기(130)와 연동되도록 설치된 모터(131), 이 모터(131)의 동작 및 작동 범위를 조정하도록 설치된 조정기(132), 이 조정기(132)를 제어하기 위한 데이터인 콘크리트 유동량을 측정하는 유량센서(133), 이 유량센서(133)에서 측정한 콘크리트 유동량 측정 데이터를 수신하여 분석 및 판단하고 결과 데이터를 산출한 다음 조정기(132)에 제어 신호를 송신하는 제어기(140)가 포함되어 이루어진다.
여기서, 유량센서(133)는 레미콘에서 배출된 초기 콘크리트가 압송펌프(210)에 의해 압송되면서 압축공기에 의해 분산되고 급결제가 투입된 후 노즐(220)을 통해 분산되는 경로 즉, 압송펌프(210)에 의해 압송이 시작되는 지점에서 노즐(220)까지의 콘크리트 유동 경로 상에 설치되어 콘크리트의 시간당 유동량을 실시간으로 측정하게 된다.
유량센서(133)에 의한 콘크리트 유동량 측정은 하나의 유량센서(133)로 일지점을 통과하는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정할 수 있다. 또한, 다수의 유량센서(133)로 일정 구간 또는 다수의 구간을 정하고 이 구간을 유동하여 통과하는 콘크리트 시간당 유동량을 측정할 수도 있으며, 기타 다른 다양한 조건으로 측정할 수도 있음은 물론이다.
또한, 유량센서(133)는 콘크리트 유동 경로의 어느 곳에 설치하여도 무방하고, 특히 콘크리트 유동 경로 중에서 압송펌프(210)에 의해 압송되는 지점에서 압축공기에 의해 분산되는 지점 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
유량센서(210)가 압송되어 분산되는 지점 사이에 설치되는 것은 콘크리트가 압축공기에 의해 분산된 이후 측정될 경우 발생할 수 있는 콘크리트의 밀도 변화에 따른 유량센서(133)의 오작동을 회피하기 위함이다.
물론, 압송펌프(210)에 의해 공급되는 콘크리트의 시간당 유동량은 압축공기에 의해 분산되어 유동되는 콘크리트의 시간당 유동량과 동일하기 때문에 유량센서(133)가 콘크리트 유동 경로 중 어느 곳에 설치되어도 무방하다.
또한, 이와 같은 콘크리트가 노즐(220)까지 이동하는 동안 급결제가 투입되는 경우 이외에, 노즐(220)을 통해 분사되는 콘크리트에 급결제가 투입되는 경우에도 유량센서(133)의 설치 위치에 동일하게 적용된다.
한편, 제어기(140)는 유량센서(133)에서 측정한 콘크리트의 실시간 유동량 측정 데이터를 수신하는 수신부(141), 이 수신부(141)에서 입력된 유동량 데이터를 분석 및 누적된 유동량 데이터와 비교 및 판단 등을 통해 급결제 공급량 및 급결제 공급속도 등을 산출하고, 이 산출된 결과를 토대로 제어신호를 출력하는 판단부(142), 유동량 데이터와 산출된 결과 및 제어신호를 작업자가 육안으로 식별할 수 있도록 표시되는 표시부(143), 판단부(142)의 제어신호를 조정기(132)로 전송하는 송신부(144)가 포함되어 이루어지고, 송ㆍ수신부(141,144)와 유량센서(133) 및 조정기(132) 간의 송ㆍ수신은 유선 또는 무선 통신기에 의해 실시간으로 이루어진다.
여기서, 무선 통신기를 이용한 송ㆍ수신은 제어기(140)가 작업장뿐만 아니라 작업장에서 다소 먼 거리에서의 제어실이 있는 경우에도 작업 지시가 가능 하다는 것이다.
제어기(140)에서는 신규 및 누적 유동량 데이터를 비교하여 콘크리트 유동량의 증가 및 감소량, 미리 설정된 콘크리트와 급결제의 혼합비 적용 범위, 콘크리트 유동량 대비 급결제의 공급량 및 공급량 공급속도, 급결제의 공급량 조절을 위한 모터(131)의 회전속도 등과 같이 콘크리트 유동량에 대해 급결제의 공급량을 제어하기 위한 다양한 결과를 산출하게 된다. 이러한 산출 결과를 토대로 조정기(132)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하여 조정기(132)로 송신하게 된다.
제어기(140)에서 송신된 제어신호를 수신하는 조정기(132)는 모터(131)의 동작 및 작동범위를 조정하게 된다.
여기서 일실시예로, 조정기(132)는 인버터이고, 모터(131)는 서보 모터 또는 일반 모터이며, 인버터는 제어신호에 의해 전류 및 전압이 가변되고, 이 인버터의 실시간으로 가변되는 전력이 모터(131)의 회전속도를 실시간으로 조정하게 된다.
물론, 조정기(132)와 모터(131)는 실시간으로 송신되는 제어신호에 의해 빠르게 반응하여 급결제의 양을 조절하기에 적합한 기존의 제품이 이용되어도 좋다.
모터(131)의 회전속도가 실시간으로 변하면서 이 속도 변화가 감속기(130)에 전달되고, 이 감속기(130)는 다시 로터리 피더(102)에 전달하게 된다.
따라서 모터(131)의 회전속도 가변은 로터리 피더(102)의 회전속도 변화에 영향을 미치게 되고, 이로 인해 로터리 피더(102)에 의해 분할 이송된 다음 압축공기에 의해 공급되는 급결제의 공급량이 조절된다.
이때, 급결제의 공급량은 유량센서(133)에서 측정된 콘크리트의 시간당 유동량 대비 3 ～ 15%의 범위 내에서 공급되는 것이 바람직하다.
여기서, 로터리 피더(102)는 하부 일측에 압축공기 공급관(121)이 설치되고, 타측에 급결제 공급관(103)이 설치되며, 압축공기 공급관(121)에서 유동하는 압축공기가 로터피 피더(102)를 통해 이송된 급결제를 급결제 공급관(103)으로 이송시키게 된다.
좀 더 자세히 설명하자면, 로터리 피더(102)는 기존의 급결제를 분배하기 위해서 사용되고 있는 제품으로, 치형(齒型)의 산과 산 사이에 1회 공급량의 급결제가 낙하하여 수용되면 이를 하부로 이송시켜 바닥에 축방향으로 형성된 홈에 수용시키도록 이루어진다. 여기서, 로터리 피더(102)의 홈의 일단부에 연결된 압축공기 공급관(121)의 압축공기가 홈의 타단부에 연결된 급결제 공급관(103)으로 급결제가 이송하도록 이루어진다. 또한, 로터리 피더(102)로 급결제가 낙하하는데 조력하기 위해 바이브레이터(101)가 탱크(110)의 하단 배출구 측에 설치된다.
한편, 본 발명에 따른 급결제 공급 장치의 작동을 간략히 설명하자면, 먼저 유량센서(133)에서 콘크리트의 시간당 유동량을 측정한 데이터가 제어기(140)에 수신되고, 이 제어기(140)에서 유동량 데이터를 기초로 급결제의 공급량 및 급결제 공급속도가 산출된다. 또한 제어기(140)에서 산출된 결과를 토대로 제어신호가 출력된다.
다음으로, 제어기(140)의 제어신호가 조정기(132)에 수신되고, 이 조정기(132)를 통해 모터(131) 및 감속기(130)에 순차적으로 연동 전달되어 회전속도가 조정된다. 조정된 회전속도에 의해 로터리 피더(102)의 회전속도 역시 조정되면서 급결제 1회 공급량의 공급 속도 역시 조정된다. 조정된 급결제 1회 공급량은 압축공기 공급관(121)을 유동하는 압축공기에 의해 급결제 공급관(103)으로 이송된다.
이하에서는 본 발명에 따른 급결제 공급 장치가 설치된 쇼크리트 타설기에 대해 자세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 쇼크리트 타설기(200)는, 레미콘에서 배출된 초기 콘크리트가 압송펌프(210)에 의해 공급되어 노즐(220)을 통해 외부로 분사되도록 이루어진 콘크리트 공급부, 압송펌프(210)에서 노즐(220)까지의 콘크리트 유동 경로 상에서 유동하는 콘크리트가 압축공기에 의해 분산되도록 설치된 압축공기 공급부; 콘크리트 유동 경로 상에서 압축공기가 공급되는 지점부터 노즐(220)까지의 사이에 급결제를 공급하도록 급결제 공급 장치(100)가 설치된 급결제 공급부;가 포함되어 이루어진다.
콘크리트 공급부에서 압송펌프(210)에서 노즐(220)까지의 사이에는, 압송펌프(210)에 의해 초기 콘크리트가 압송되는 지점에서 압축공기펌프(230)에서 발생한 압축공기가 공급되는 지점까지의 초기 콘크리트 공급관(211), 압축공기가 공급된 지점에서 급결제가 공급되는 지점까지의 분산 콘크리트 공급관(212), 급결제가 공급된 지점에서 노즐(220)까지의 혼합 콘크리트 공급관(213)이 포함되어 이루어진다.
유량센서(133)는 초기 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하기 위해 초기 콘크리트 공급관(212)에 설치된다.
여기서, 유량센서(133)는초기 콘크리트 공급관(212) 이외에도 분산 콘크리트 공급관(212) 및 혼합 콘크리트 공급관(213)에 설치되어 콘크리트의 시간당 유동량을 측정할 수도 있다.
유량센서(133)에 의한 콘크리트 유동량 측정은 하나의 유량센서(133)로 일지점을 통과하는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정할 수 있다. 또한, 다수의 유량센서(133)로 하나의 일정 구간 또는 다수의 일정 구간을 정하고 이 구간을 유동하는 콘크리트 시간당 유동량을 측정할 수도 있으며, 기타 다른 다양한 조건으로 측정할 수 있음은 물론이다.
또한, 급결제 공급 장치(100)는, 콘크리트의 유동량을 측정하는 유량센서(133); 유량센서(133)에서 획득한 콘크리트 유동량 데이터를 수신하고, 이 데이터를 기초로 하여 대응되는 급결제 공급량 및 급결제 공급속도를 산출하여 제어신호를 송신하는 제어기(140); 제어기(140)의 제어신호를 수신하는 조정기(132)인 인버터; 이 인버터의 신호에 따라 회전속도가 가변되는 모터(120)인 서보 모터; 이 서보 모터와 연동 설치된 감속기(130)에 연동 설치된 로터리 피더(102); 이 로터리 피더(102)에 급결제를 낙하시키기 위해 탱크(110)의 출구에 설치된 바이브레이터(101); 상기 로터리 피더(102)에 압축 공기를 공급하여 급결제 공급관(103)으로 급결제를 이송시키도록 설치된 공기압축펌프(120);가 포함되어 이루어진다.
여기서, 유량센서(133)는 초기 콘크리트 공급관(211)에 설치되고, 초기 콘크리트 공급관(211)에서의 초기 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하게 된다. 물론, 분산 콘크리트 공급관(212) 및 혼합 콘크리트 공급관(213)에 설치될 수도 있다.
유량센서(133)에 의한 콘크리트 유동량 측정은 하나의 유량센서(133)로 일지점을 통과하는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정할 수 있다. 또한, 다수의 유량센서(133)로 하나의 일정 구간 또는 다수의 일정 구간을 정하고 이 구간을 유동하는 콘크리트 시간당 유동량을 측정할 수도 있으며, 기타 다른 다양한 조건으로 측정할 수도 있음은 물론이다.
모터(120)은 서보 모터 이외의 일반 모터를 이용하여도 무관하다. 다만, 급결제의 공급량을 미세하게 조정하기 위해서는 서보 모터가 이용됨이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 쇼크리트 타설기의 작동에 대해 간략히 설명하자면, 레미콘에서 배출된 초기 콘크리트가 압송펌프(210)에 의해 압송되고, 압송되는 초기 콘크리트에 압축공기펌프(230)에서 발생된 압축공기가 공급되면 초기 콘크리트는 분산된다. 이 분산되어 유동되는 콘크리트에 급결제 공급 장치(100)에서 공급된 급결제가 투입되어 혼합된 다음, 노즐(220)을 통해 급결제가 혼합된 콘크리트 즉, 쇼크리트가 외부로 분사된다.
여기서, 쇼크리트 타설기(200)는 콘크리트가 급결제와 혼합되어 노즐(220)을 통해 분사되는 실시예를 기초로하여 기재되었다.
콘크리트가 노즐(220)을 통해 외부로 분사되는 동안 급결제가 투입되어 혼합되는 다른 실시예에서도 유량센서(133)는 초기 콘크리트 공급관(211)은 물론 분산 콘크리트 공급관(212) 및 혼합 콘크리트 공급관(213)에 설치될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100...급결제 공급 장치 120...공기압축펌프,
130...감속기 131...모터,
132...조정기 140...제어기,
141...수신부 142...판단부,
143...표시부 144...수신부,
200...타설기 210...압송펌프,
220...노즐.
130...감속기 131...모터,
132...조정기 140...제어기,
141...수신부 142...판단부,
143...표시부 144...수신부,
200...타설기 210...압송펌프,
220...노즐.
Claims (21)
- 급결제와 혼합되기 위해 유동하는 콘크리트에 급결제를 공급하는 방법에 있어서,
유량센서(133)가 상기 콘크리트의 유동 경로 상에 설치되어 유동량을 실시간으로 측정하는 단계(S100);
콘크리트 유동량 데이터가 제어기(140)에 수신되고, 이 제어기(140)에서 유동량 데이터에 기초하여 대응되는 급결제 공급량 또는 급결제 공급속도를 산출하여 제어신호를 출력하는 단계(S200);
제어신호를 수신한 조정기(132)가 모터(131)의 회전속도를 제어하는 단계(S300);
모터(131)의 회전속도에 의해 급결제의 공급량이 조절되는 단계(S400); 및
공기압축펌프(120)를 이용하여 조절된 급결제의 공급량이 압축공기에 의해 공급되는 단계(S500);가 포함되어 이루어지고,
상기 조절단계(S400)에서 조정기(132)는 인버터이고, 모터(131)는 서보 모터이며, 제어신호를 수신한 인버터는 서보 모터의 회전속도를 조절하고,
상기 조절단계(S400)는 서보 모터와 연동되는 감속기(130)를 통해 로터리 피더(102)의 급결제 이송 속도를 조절하여 급결제의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 급결제의 공급 방법. - 제1항에 있어서,
상기 측정단계(S100)는 상기 급결제와 혼합되기 위해 유동하는 콘크리트의 경로 상에서 콘크리트가 압송되는 지점부터 콘크리트에 압축공기가 분사되는 지점까지의 구간을 유동하는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하는 것을 특징으로 하는 급결제의 공급 방법. - 제2항에 있어서,
상기 측정단계(S100)는 일지점에서의 통과하는 콘크리트 유동량을 측정하거나 또는 일정 구간에서의 통과하는 콘크리트 유동량을 측정하는 것을 특징으로 하는 급결제의 공급 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제어단계(S300)에서 콘크리트 유동량이 없거나 급결제의 투입이 불필요한 경우, 모터(131)가 대기모드로 전환되고, 콘크리트 유동량 측정단계(S100)로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 급결제의 공급 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 조절단계(S400)에서 콘크리트 대비 혼합비 범위는 콘크리트의 시간당 유동량 대비 3 ～ 15%의 급결제 투입량 범위인 것을 특징으로 하는 급결제의 공급 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 공급단계(S500) 이후 콘크리트 유동량 측정 단계(S100)로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 급결제의 공급 방법. - 급결제가 수용된 탱크(110), 이 탱크(110)로부터 배출된 급결제가 타설을 위해 유동하는 콘크리트의 유동 경로 상에 투입되도록 설치된 급결제 공급관(103)이 포함된 쇼크리트용 급결제 공급 장치에 있어서,
상기 탱크(110)로부터 배출되는 급결제의 배출 경로에 설치된 감속기(130) 및 모터(131);
이 모터(131)의 동작 및 작동범위를 조정하도록 모터(131)에 연동 설치된 조정기(132); 및
상기 콘크리트의 유동량을 측정하기 위해 상기 콘크리트의 유동 경로 상에 설치된 유량센서(133);가 포함되어 이루어지고,
상기 유량센서(133)에서 실시간으로 측정된 데이터에 따라 변하는 상기 조정기(132)의 출력 신호에 의해 모터(131)의 작동이 실시간으로 조정됨으로써, 상기 급결제의 공급량이 조절되고,
상기 모터(131)와 연동 설치된 감속기(130)와 연동되게 설치된 로터리 피더(102), 이 로터리 피더(102)에 급결제를 낙하시키기 위해 탱크(110)의 출구에 설치된 바이브레이터(101), 상기 로터리 피더(102)에 압축 공기를 공급하여 급결제 공급관(103)으로 급결제를 이송시키도록 설치된 공기압축펌프(120)가 포함된 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제9항에 있어서,
상기 유량센서(133)는 콘크리트 유동 경로 상에서, 상기 콘크리트가 압송되는 지점에서 압축 공기가 공급되는 지점 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제9항에 있어서,
상기 조정기(132)는 인버터인 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제11항에 있어서,
상기 모터(131)는 인버터의 신호에 따라 회전속도가 가변되는 서보 모터인 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 삭제
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유량센서(133)에서 측정된 콘크리트의 시간당 유동량 데이터를 수신하고, 이 데이터를 분석하여 조정기(132)를 제어하는 제어기(140)가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제어기(140)는 상기 유량센서(133)에서 실시간으로 측정된 콘크리트의 유동량 대비 3 ～ 15%로 급결제를 실시간으로 공급하는 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제14항에 있어서,
상기 제어기(140)는 상기 유량센서(133)에서 실시간으로 측정된 콘크리트의 유동량이 없으면 급결제의 공급을 실시간으로 중단하는 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제15항에 있어서,
상기 제어기(140)는,
유량센서(133)의 콘크리트 유동량 데이터를 수신하는 수신부(141);
이 수신부(141)에서 입력된 유동량 데이터를 기준 데이터와 비교하여 소정의 판단으로 급결제 공급량 또는 급결제 공급속도 데이터를 산출하여 제어신호를 출력하는 판단부(142);
상기 수신부(141)에서 수신된 유량센서(133)의 유동량 데이터와 판단부(142)에서 산출된 데이터를 표시하는 표시부(143); 및
상기 판단부(142)의 제어신호를 조정기(132)로 전송하는 송신부(144);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 제17항에 있어서,
상기 제어기(140)는 유량센서(133) 및 조정기(132)와 유선 또는 무선 통신기를 통해 데이터가 송ㆍ수신되고, 상기 조정기(132)가 유선 또는 무선으로 제어기(140)에 의해 조작되는 것을 특징으로 하는 쇼크리트용 급결제의 공급 장치. - 쇼크리트 타설기에 있어서,
콘크리트가 압송펌프(210)에 의해 압송되어 노즐(220)을 통해 외부로 분사되도록 이루어진 콘크리트 공급부;
상기 압송펌프(210)에서 노즐(220)까지의 콘크리트 유동 경로 상에서 유동하는 콘크리트가 압축공기펌프(230)에서 발생된 압축공기에 의해 분산되도록 설치된 압축공기 공급부; 및
상기 콘크리트 유동 경로 상에서 압축공기가 공급되는 지점부터 노즐(220)까지의 사이에 급결제를 공급하도록 제14항의 급결제 공급 장치(100)가 설치된 급결제 공급부;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 쇼크리트 타설기. - 제19항에 있어서,
상기 압송펌프(210)에서 노즐(220)까지의 콘크리트 유동 경로는,
압송펌프(210)에 의해 콘크리트가 압송되는 지점에서 압축공기펌프(230)에서 발생한 압축공기가 공급되는 지점까지의 초기 콘크리트 공급관(211);
상기 압축공기가 공급되는 지점에서 급결제가 공급되는 지점까지의 분산 콘크리트 공급관(212); 및
상기 급결제가 공급되는 지점에서 노즐(220)까지의 급결제 혼합 콘크리트 공급관(213);이 포함되어 이루어지고,
상기 콘크리트 유동 경로 상에는 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하기 위한 유량센서(133)가 설치된 것을 특징으로 하는 쇼크리트 타설기. - 제19항에 있어서,
상기 급결제 공급 장치(100)는,
압송펌프(210)에 의해 공급되는 초기 콘크리트의 시간당 유동량을 측정하기 위해 초기 콘크리트 공급관(211)에 설치되는 유량센서(133);
유량센서(133)에서 획득한 콘크리트 유동량 데이터를 수신하고, 이 데이터를 기초로 하여 대응되는 급결제 공급량 및 급결제 공급속도를 산출하여 제어신호를 출력하는 제어기(140);
제어기(140)의 제어신호를 수신하는 조정기(132)인 인버터;
이 인버터의 신호에 따라 회전속도가 가변되는 모터(120)인 서보 모터;
이 서보 모터와 연동 설치된 감속기(130)에 연동 설치된 로터리 피더(102);
이 로터리 피더(102)에 급결제를 낙하시키기 위해 탱크(110)의 출구에 설치된 바이브레이터(101); 및
상기 로터리 피더(102)에 압축 공기를 공급하여 급결제 공급관(103)으로 급결제를 이송시키도록 설치된 공기압축펌프(120);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 쇼크리트 타설기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110063746A KR101222407B1 (ko) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110063746A KR101222407B1 (ko) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101222407B1 true KR101222407B1 (ko) | 2013-01-14 |
Family
ID=47841870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110063746A KR101222407B1 (ko) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101222407B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101510035B1 (ko) | 2014-01-02 | 2015-04-14 | 현대건설주식회사 | 피스톤 펌프에 연동한 광물계 급결제 자동제어 공급장치 및 그 공급방법 |
| KR101741961B1 (ko) * | 2016-10-25 | 2017-06-16 | 지에스건설 주식회사 | 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템 |
| CN107313928A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 长沙科达智能装备股份有限公司 | 一种移动式混凝土喷射机械手速凝剂自动匹配控制装置及方法 |
| KR101982814B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2019-05-28 | (주)유니온물산 | 디지털 섬유 투입량 표시기 및 숏크리트 시공량 표시기와 섬유분산 유도기가 장착된 숏크리트 시공 장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1193593A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Ishikawajima Constr Materials Co Ltd | コンクリート吹付け装置 |
| KR200156755Y1 (ko) * | 1994-12-14 | 1999-09-01 | 이종수 | 교류형 서보전동기의 구동장치 |
| KR20060073001A (ko) * | 2004-12-24 | 2006-06-28 | 삼성물산 주식회사 | 시멘트 광물계 급결제를 사용하는 습식 숏크리트 타설장비 시스템 |
| KR20090086378A (ko) * | 2009-07-15 | 2009-08-12 | 최찬희 | 숏크리트 타설장비의 건식급결제 혼합장치. |
-
2011
- 2011-06-29 KR KR1020110063746A patent/KR101222407B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200156755Y1 (ko) * | 1994-12-14 | 1999-09-01 | 이종수 | 교류형 서보전동기의 구동장치 |
| JPH1193593A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Ishikawajima Constr Materials Co Ltd | コンクリート吹付け装置 |
| KR20060073001A (ko) * | 2004-12-24 | 2006-06-28 | 삼성물산 주식회사 | 시멘트 광물계 급결제를 사용하는 습식 숏크리트 타설장비 시스템 |
| KR20090086378A (ko) * | 2009-07-15 | 2009-08-12 | 최찬희 | 숏크리트 타설장비의 건식급결제 혼합장치. |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101510035B1 (ko) | 2014-01-02 | 2015-04-14 | 현대건설주식회사 | 피스톤 펌프에 연동한 광물계 급결제 자동제어 공급장치 및 그 공급방법 |
| KR101741961B1 (ko) * | 2016-10-25 | 2017-06-16 | 지에스건설 주식회사 | 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템 |
| CN107313928A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 长沙科达智能装备股份有限公司 | 一种移动式混凝土喷射机械手速凝剂自动匹配控制装置及方法 |
| CN107313928B (zh) * | 2017-08-17 | 2018-07-24 | 长沙科达智能装备股份有限公司 | 一种移动式混凝土喷射机械手速凝剂自动匹配控制装置及方法 |
| KR101982814B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2019-05-28 | (주)유니온물산 | 디지털 섬유 투입량 표시기 및 숏크리트 시공량 표시기와 섬유분산 유도기가 장착된 숏크리트 시공 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20120205400A1 (en) | System and process for delivering building materials | |
| KR101222407B1 (ko) | 쇼크리트용 급결제의 공급 방법 및 장치, 이 장치가 설치된 쇼크리트 타설기 | |
| KR101076217B1 (ko) | 분말공급장치를 갖춘 습식 숏크리트 시공장비 시스템 | |
| ITRM970482A1 (it) | Sistema di erogazione di additivi e di monitoraggio di autobetoniere | |
| CA2551288A1 (en) | Method for processing gunned concrete by means of a spraying machine, and spraying machine | |
| US11203879B2 (en) | System and process for delivering building materials | |
| US5803665A (en) | Method and apparatus for continuous production of quick-setting foamed cement grout with selectively adjustable proportions | |
| CN105442608B (zh) | 碾压混凝土精细搅拌加浆设备及方法 | |
| CA2034098C (en) | Concrete pump for the wet spraying process | |
| KR100647531B1 (ko) | 시멘트 광물계 급결제를 사용하는 습식 숏크리트 타설장비 시스템 | |
| CN105257000A (zh) | 一种灌浆机装置及其控制系统和混凝土输送方法 | |
| KR101982814B1 (ko) | 디지털 섬유 투입량 표시기 및 숏크리트 시공량 표시기와 섬유분산 유도기가 장착된 숏크리트 시공 장치 | |
| KR101241372B1 (ko) | 숏크리트 시공장비에서의 콘크리트 압송부 구조 | |
| KR100672002B1 (ko) | 이동식 콘크리트 혼합재 정량 투입장치 | |
| JP2000104258A (ja) | 法面吹付工法 | |
| CN211306899U (zh) | 一种用于制备铁路路基用泡沫轻质土的设备 | |
| KR101156663B1 (ko) | 숏크리트 시공장비에서의 복합ｙ관과 전단인젝터를 갖춘 콘크리트 압송부 구조 | |
| KR101216594B1 (ko) | 숏크리트 시공장비용 분체 및 액상 겸용 이송펌프 | |
| CN203570324U (zh) | 一种喷头自动旋转、牵引自行式混凝土喷射机 | |
| KR20010096536A (ko) | 가소형 그라우트 주입 공법 | |
| KR101780190B1 (ko) | 슬러리형 급결제 믹싱장치 및 이를 이용한 숏크리트 타설공법 | |
| KR101741961B1 (ko) | 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템 | |
| KR101533533B1 (ko) | 슬래그의 치환 배합을 이용한 숏크리트 조성물 및 이를 이용한 숏크리트 공법 | |
| KR101216593B1 (ko) | 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관 | |
| JP5170821B2 (ja) | 乾式吹付け工法における加水制御システム及び方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161227 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171226 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200103 Year of fee payment: 8 |