KR101285090B1 - 강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서 - Google Patents

Abstract

트위스트 롤러 방식의 회전날개를 사용함으로써 강섬유가 엉킴 없이 균일하게 이동식 믹서에 투입될 수 있고, 강섬유 공급호퍼를 이동식 믹서에 용이하게 탈착 및 부착함으로써 강섬유를 자동으로 용이하게 공급할 수 있으며, 스프레이 콘크리트 타설시 현장의 위치에 제약을 받지 않고 소량 타설 시에도 경제성을 확보할 수 있고, 광산의 접근성 문제를 해결할 수 있는, 강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서가 제공된다.

Description

강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서 {HOPPER FOR SUPPLYING STEEL FIBER, AND MOBILE MIXER HAVING THE SAME}

본 발명은 이동식 믹서에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 이동식 믹서(Mobile Mixer)를 이용한 스프레이 콘크리트(Sprayed Concrete) 타설시, 강섬유를 자동으로 혼입할 수 있는 강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서에 관한 것이다.

최근 한국의 광산 산업은 생산성 및 경제성의 이유로 대규모 장비가 사용됨에 따라 갱도(Mine Shaft) 규격의 대형화가 이루어지고 있다. 이와 같이 갱도 규격이 대형화됨에 따라 갱도 내에서 낙반 및 붕락 등의 위험성이 증가하는 추세이다.

스프레이 콘크리트(Sprayed Concrete) 공법은 광산 갱도 전면에 타설되어 굴착 초기에 지보 효과를 발휘하기 때문에 대규격 갱도의 안정성을 확보하는데 매우 효과적인 공법이다. 하지만 광산의 경우, 산지에 위치하여 인근 레미콘 공장으로부터의 접근성이 부족하고, 운반시 스프레이 콘크리트의 워커빌리티(Workability) 저하 및 재료 분리 등의 품질 저하가 발생할 가능성이 매우 크다. 또한, 터널 현장과 달리 연약암반 구간에 소량으로 타설이 이루어지므로 레미콘 공장 이용시 경제성이 떨어진다.

이러한 광산 스프레이 콘크리트의 문제점을 해결하기 위해 이동식 믹서(Mobile Mixer) 차량이 개발되었고, 이러한 이동식 믹서 차량은 스프레이 콘크리트 재료를 직접 상차하여 타설 현장에 운반한 후, 현장에서 직접 배합 및 믹싱을 실시할 수 있다. 예를 들면, 국내의 경우, 이러한 이동식 믹서는 현재 소규모 도로 보수 공사에 주로 사용되고 있으며, 라텍스 및 초속경 콘크리트 생산시 이용되고 있다.

한편, 콘크리트를 조성하는 여러 재료를 공급하는 부분과 소요 배합량을 계량하는 부분 및 혼합하는 부분으로 구성된 설비를 콘크리트 플랜트(Concrete Plant)라고 하는데, 이러한 이동식 믹서는 이러한 콘크리트 플랜트를 차량에 탑재함으로써 시간과 장소에 제약받지 않고 목표 콘크리트 배합을 생산할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 이동식 믹서를 예시하는 사진이고, 도 2a 내지 도 2d는 각각 종래의 기술에 따른 이동식 믹서에서 재료 저장부, 배합수 탱크, 믹싱 오거 및 제어 패널을 구체적으로 예시하는 사진들이다.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 이동식 믹서(10)는, 재료 저장부(11), 배합수 탱크(12), 믹싱 오거(13) 및 제어 패널(14)을 포함한다.

재료 저장부(11)는 골재 저장 탱크 및 시멘트 저장 탱크로 이루어지며, 도 2a에 구체적으로 도시된 바와 같이, 예를 들면, 시멘트, 굵은골재, 잔골재 등의 콘크리트 자재가 각각 탑재되며, 이러한 콘크리트 자재 중에서 굵은골재 및 잔골재 등의 골재는 골재 컨베이어 벨트(미도시)에 의해 믹싱 오거(13)로 운반된다. 마찬가지로, 시멘트는 상기 믹싱 오거(13) 내부로 공급되어 다른 자재와 혼합된다.

배합수 탱크(12)는, 도 2b에 구체적으로 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 자재와 혼합하기 위한 물을 공급한다.

믹싱 오거(13)는, 도 2c에 구체적으로 도시된 바와 같이, 재료 저장부(11)는로부터 공급받은 시멘트, 굵은골재, 잔골재 등의 콘크리트 자재를 상기 배합수 탱크(12)로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱한다.

제어 패널(14)은, 도 2d에 구체적으로 도시된 바와 같이, 상기 골재의 토출 여부 및 토출량, 상기 시멘트의 토출 여부 및 토출량, 상기 배합수 탱크의 물 공급량 등을 제어한다.

이러한 이동식 믹서(10)는 스프레이 콘크리트 타설에 필요한 물, 시멘트, 골재, 혼화제 등의 콘크리트 재료를 현장 인근의 레미콘 업체를 통하지 않고, 직접 원자재를 수급 받아 현장에서 생산하기 때문에 품질 관리가 용이하다. 또한, 콘크리트 재료를 직접 운반한 후 현장에서 믹싱하기 때문에, 전술한 광산이 지닌 접근성 및 시공성 문제에 제약을 받지 않는다는 장점이 있다. 또한, 이러한 이동식 믹서(10)는 소량의 콘크리트를 현장에서 생산함으로써 레미콘 공장 이용 대비 생산비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 3은 종래의 기술에 따른 이동식 믹서(예컨대 믹싱 오거(13))에서 인력으로 강섬유를 투입하는 것을 예시하는 사진이다.

스프레이 콘크리트의 경우, 휨강도 및 휨인성 확보를 위하여 강섬유 및 합성섬유와 같은 보강섬유(20)를 추가적으로 혼입하게 된다. 하지만, 종래의 기술에 따른 이동식 믹서(10)는 섬유 혼입장치 개발이 전무한 상황이며, 이러한 섬유 보강 필요시, 도 3에 도시된 바와 같이, 인력 투입에 의존하고 있기 때문에 보강섬유(20)의 고른 투입 및 품질 확보가 어려운 실정이다.

1) 대한민국 등록실용신안번호 제20-215585호(출원일: 2000년 9월 26일), 발명의 명칭: "이동식 아스팔트 콘크리트의 믹서장치" 2) 대한민국 공개특허번호 제2001-7810호(공개일: 2001년 2월 5일), 발명의 명칭: "이동식 아스팔트 콘크리트 제조장치" 3) 일본 공개실용신안번호 평7-31317호(공개일: 1995년 6월 13일), 발명의 명칭: "콘크리트 보강용 강섬유 연속 공급장치" 4) 대한민국 공개특허번호 제2002-11787호(공개일: 2002년 2월 9일), 발명의 명칭: "이동식 콘크리트 혼합 플랜트" 5) 대한민국 공개특허번호 제2011-117442호(공개일: 2011년 10월 27일), 발명의 명칭: "이동식 혼화재 투입장치" 6) 대한민국 공개특허번호 제2011-123844호(공개일: 2011년 11월 16일), 발명의 명칭: "초속경 특수 콘크리트 제조용 이동식 콘크리트 배치플랜트" 7) 대한민국 공개특허번호 제2006-82716호(공개일: 2006년 7월 19일), 발명의 명칭: "콘크리트 구조물 보수, 보강을 위한 뿜어붙이기용 복합재료화 장치와 이 장치를 이용한 복합재료 뿜어붙이기 공법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 트위스트 롤러 방식의 회전날개를 사용함으로써, 강섬유가 엉킴 없이 균일하게 이동식 믹서에 투입될 수 있는, 강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 강섬유 공급호퍼를 이동식 믹서에 용이하게 탈착 및 부착함으로써, 강섬유를 자동으로 용이하게 공급할 수 있는, 강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 사용함으로써, 스프레이 콘크리트 타설시 현장의 위치에 제약을 받지 않으며, 소량 타설 시에도 경제성을 확보할 수 있고, 광산의 접근성 문제를 해결할 수 있는, 강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서를 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 강섬유 공급호퍼는, 이동식 믹서(Mobile Mixer)에 장착되어 강섬유를 공급하는 강섬유 공급호퍼에 있어서, 강섬유 투입구 및 강섬유 배출구가 형성된 공급호퍼 하우징; 상기 강섬유 배출구를 개폐하여 상기 강섬유의 공급량을 조절하도록 상기 공급호퍼 하우징의 하단에 배치되는 강섬유 공급량 조절용 도어(Door); 상기 공급호퍼 하우징의 상단에 설치되어 상기 도어를 작동시키는 핸들(Handle): 상기 강섬유의 엉킴을 방지하도록 상기 공급호퍼 하우징 내에 배치되는 회전 날개; 상기 회전 날개를 회전시키는 구동력을 제공하는 유압 모터; 및 상기 유압 모터에 제공되는 유압을 조절하여 상기 회전 날개의 회전속도를 조절하는 회전속도 조절부를 포함하되, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 배출된 상기 강섬유는 이동식 믹서의 골재 이동 컨베이어 벨트를 따라 운반되어 믹싱 오거에 자동으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공급호퍼 하우징은 상기 강섬유의 공급을 위해 그 상부에서 하부까지 경사진 테이퍼 구조이며, 상기 공급호퍼 하우징의 내부는 Z형 구조로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 회전 날개는, 상기 공급호퍼 하우징의 측면을 관통하도록 형성되어 상기 유압 모터에 연결되어 회전하는 주공급 회전축; 상기 주공급 회전축에 원주 방향으로 형성되어 회전하는 주공급 회전날개; 상기 주공급 회전축에 이격되어 형성된 보조공급 회전축; 및 상기 보조공급 회전축에 원주 방향으로 형성되어 회전하는 보조공급 회전날개를 포함하되, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개가 트위스트 롤러(Twist Roller) 방식으로 배치되고, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개의 회전에 대응하여 상기 강섬유가 상기 강섬유 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개가 동시에 회전할 수 있도록 상기 주공급 회전축 및 상기 보조공급 회전축에 체결되는 체인 기어(Chain Gear)를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 강섬유 공급호퍼는, 상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 상기 유압 모터로 제공되는 유압은 유압 호스를 통해 제공되며, 상기 유압 호스를 원터치 퀵 방식으로 한 번에 체결하는 퀵 커플러(Quick Coupler)를 추가로 포함할 수 있다.

여기서, 상기 회전속도 조절부는, 상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 제공되는 유압이 상기 유압 모터에 즉시 제공되는 것을 방지하는 솔레노이드 밸브; 상기 유압 펌프로부터 공급되는 유량이 역류하거나 압력이 빠지는 현상을 막기 위해 설치되는 2개의 체크 밸브; 및 상기 회전 날개가 빨리 회전할수록 강섬유의 공급량이 많아지도록 상기 강섬유 공급량을 조절하는 유량 조절 밸브를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 핸들은 상기 공급호퍼 하우징의 상단 측면에 배치되고, 상기 핸들은 중심축의 하단에 형성된 웜기어(Worm Gear) 및 상기 웜기어에 연결되어 회전 운동을 직선운동으로 전환시키는 랙크기어(Rack Gear)를 포함하며, 상기 핸들의 회전에 의해 상기 도어가 개폐되는 것을 특징으로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 강섬유 공급호퍼를 장착한 이동식 믹서는, 스프레이 콘크리트 타설을 위한 믹싱 재료를 공급하는 이동식 믹서에 있어서, 굵은골재 및 잔골재가 저장된 골재 저장 탱크 및 시멘트가 저장된 시멘트 저장 탱크로 이루어진 재료 저장부; 상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트와 혼합하기 위한 배합수를 공급하는 배합수 탱크(Water Tank); 상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트와 혼합되는 강섬유가 엉킴 없이 공급되도록 트위스트 롤러 방식의 회전 날개를 구비한 강섬유 공급호퍼; 상기 재료 저장부로부터 공급되는 굵은골재 및 잔골재를 운반하고, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 공급되는 강섬유를 운반하는 골재 공급용 컨베이어 벨트; 상기 재료 저장부로부터 공급된 굵은골재, 잔골재 및 시멘트, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 공급된 강섬유를 상기 배합수 탱크로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱하는 믹싱 오거(Mixing Auger); 및 상기 골재의 토출 여부 및 토출량, 상기 시멘트의 토출 여부 및 토출량, 상기 배합수 탱크의 물 공급량, 및 상기 강섬유의 공급량을 제어하는 제어 패널을 포함하되, 상기 제어 패널은 상기 강섬유 공급호퍼로부터 공급되는 강섬유의 단위 시간당 투입량을 일정하게 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 트위스트 롤러 방식의 회전날개를 사용함으로써, 강섬유가 엉킴 없이 균일하게 이동식 믹서에 투입될 수 있다.

본 발명에 따르면, 강섬유 공급호퍼를 이동식 믹서에 용이하게 탈착 및 부착함으로써, 강섬유를 자동으로 용이하게 공급할 수 있다.

본 발명에 따르면, 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 사용함으로써, 스프레이 콘크리트 타설시 현장의 위치에 제약을 받지 않으며, 소량 타설 시에도 경제성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따르면, 장소와 시간에 구애 받지 않고 콘크리트 생산이 가능하며 목표하는 재료 배합비에 따라 현장에서 신속하게 변경할 수 있고, 현장에서 연속적인 콘크리트의 생산이 가능하며, 현장에서 원자재를 직접 투입하여 콘크리트를 생산하므로 품질관리도 기존 배치 플랜트에 비해 용이하다. 또한, 현장에서 스프레이 콘크리트를 생산함으로써 목표 슬럼프값의 콘크리트를 생산할 수 있기 때문에 현장 시공성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 광산의 접근성 문제를 해결함으로써, 광산 스프레이 콘크리트 타설시 용이하게 적용되어 광산의 안정성 향상에 크게 기여할 수 있다. 즉, 콘크리트 원재료를 차량에 적재하여 현장에서 믹싱을 수행하므로 광산 접근성에 따른 스프레이 콘크리트 품질 저하 문제가 발생하지 않고, 소량의 콘크리트를 현장에서 생산함으로써 배치 플랜트 대비 생산비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 이동식 믹서를 예시하는 사진이다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 종래의 기술에 따른 이동식 믹서에서 재료 저장부, 배합수 탱크, 믹싱 오거 및 제어 패널을 구체적으로 예시하는 사진들이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 이동식 믹서에서 인력으로 강섬유를 투입하는 것을 예시하는 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼를 나타내는 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼의 측면도 및 배면도이다.
도 7a 내지 도 7h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼를 구체적으로 설명하기 위한 사진들이다.
도 8a 내지 도 8f는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 구체적으로 설명하기 위한 사진들이다.
도 9a 내지 도 9c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 사용하여 시공된 스프레이 콘크리트에 대한 실험결과를 나타내는 도면들이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서(100)는, 스프레이 콘크리트 타설을 위한 믹싱 재료를 공급하는 이동식 믹서 차량으로서, 재료 저장부(110), 배합수 탱크(120), 믹싱 오거(130), 제어 패널(140, 도 4에서는 미 도시되었으나 도 2d의 도면부호 14에 해당), 골재 공급용 컨베이어 벨트(150) 및 강섬유 공급호퍼(200)를 포함한다.

재료 저장부(110)는 골재 저장 탱크 및 시멘트 저장 탱크로 이루어지며, 예를 들면, 시멘트, 굵은골재, 잔골재 등의 콘크리트 자재가 각각 탑재되며, 이러한 콘크리트 자재 중에서 굵은골재 및 잔골재 등의 골재는 골재 공급용 컨베이어 벨트(150)에 의해 믹싱 오거(130)로 운반된다. 마찬가지로, 시멘트는 상기 믹싱 오거(130) 내부로 공급되어 다른 자재와 혼합된다.

배합수 탱크(120)는 상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트 등의 콘크리트 자재와 혼합하기 위한 배합수를 공급한다.

강섬유 공급호퍼(200)는 상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트와 혼합되는 강섬유(300)가 엉킴 없이 공급되도록 트위스트 롤러 방식의 회전 날개를 구비한다.

즉, 특히, 강섬유 공급호퍼(200)는 강섬유는 철선끼리 뭉침으로 인해 강섬유 투입량이 일정하지 않기 때문에 콘크리트 타설의 품질 관리에 어려움이 많은 점을 고려하여 그 내부에 트위스트 롤러 방식의 회전 날개가 설치된다. 이때, 상기 강섬유 공급호퍼(200)는 상기 강섬유(300)를 상기 믹싱 오거(130)에 자동으로 공급할 수 있도록 설치되며, 상기 강섬유 공급호퍼(200)로부터 배출된 강섬유(300)는 상기 골재 공급용 컨베이어 벨트(150)를 따라 상기 믹싱 오거(130)로 운반되어 다른 재료와 함께 믹싱된다.

여기서, 강섬유(Steel Fiber: 300)는 섬유 보강 모르타르 또는 콘크리트 등에 쓰이는 강단 섬유의 재료로서, 균열 구속성, 내충격성, 인성 등의 향상을 도모하기 위해 사용되며, 통상적으로, 길이 20~30㎜, 직경 0.5㎜ 정도의 강섬유(300)가 균등하게 분산 혼입되며, 상기 강섬유(300)는 1.0~2.0%의 혼입률로 혼입된다.

골재 공급용 컨베이어 벨트(150)는 콘크리트 자재 중에서 굵은골재 및 잔골재 등의 골재를 상기 믹싱 오거(130)에 공급하도록 설치되며, 또한, 상기 강섬유 공급호퍼(200)로부터 공급되는 강섬유(300)를 상기 믹싱 오거(130)에 공급한다.

믹싱 오거(130)는 스크류(Screw) 형태의 믹싱 장비로서, 시멘트, 굵은골재, 잔골재 등의 콘크리트 자재를 상기 배합수 탱크(12)로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱한다. 즉, 상기 믹싱 오거(130)는 상기 재료 저장부(110)로부터 공급된 굵은골재, 잔골재 및 시멘트, 상기 강섬유 공급호퍼(200)로부터 공급된 강섬유(300)를 상기 배합수 탱크로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱한다.

제어 패널(140)은 상기 골재의 토출 여부 및 토출량, 상기 시멘트의 토출 여부 및 토출량, 상기 배합수 탱크(120)의 물 공급량, 및 상기 강섬유(300)의 공급량을 제어한다. 상기 제어 패널(140)은 재료별 계량이 이루어져 콘크리트 생산 속도를 조절하며, 특히, 상기 강섬유 공급호퍼(200)로부터 공급되는 강섬유(300)의 단위 시간당 투입량을 일정하게 조절한다.

본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)는 골재, 시멘트, 모래, 물, 급결제, 강섬유(300) 등을 차량에 설치하여 편리하게 콘크리트 타설하는 장비로서, 강섬유 엉킴 또는 뭉침 현상의 개선을 위하여 상기 강섬유 공급호퍼(200)에 섬유 엉킴을 방지하도록 트위스트 롤러 형태의 회전 날개를 설치하고, 또한, 강섬유 공급호퍼(200)의 크기를 대폭 축소하고, 상기 이동식 믹서(100)의 상부에 탈착 및 부착 가능한 형태로 제작됨으로써, 설치에 소요되던 시간과 인력 소모를 대폭 줄일 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼를 나타내는 사시도이고, 도 6a는 강섬유 공급호퍼의 측면도이며, 도 6b는 강섬유 공급호퍼의 배면도이다.

도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼(200)는 이동식 믹서(Mobile Mixer)에 장착되어 강섬유를 공급하는 강섬유 공급호퍼로서, 공급호퍼 하우징(210), 강섬유 공급량 조절용 도어(220), 핸들(230), 웜기어(231), 랙크기어(232), 주공급 회전날개(240), 보조공급 회전날개(250), 유압 모터(260), 체인 기어(270), 퀵 커플러(280) 및 회전속도 조절부(290)를 포함한다.

공급호퍼 하우징(210)은 강섬유가 상부에서 투입되어 하부에서 배출되도록 하되 강섬유를 수용하는 구조로서 전체적으로는 상부 및 내측부가 개방된 박스체 형태로 구성된다. 이에 상부는 강섬유 투입구 및 하부는 강섬유 배출구가 형성되며, 상기 투입된 강섬유가 상부에서 하부까지 무게에 의하여 이동될 수 있도록 내부는 Z형 구조의 상부 및 하부 안내판(211,212)이 내측면에 고정 형성된다. 또한 상면에는 인용고리가 형성되어 운반 및 설치에 용이하도록 하였다.

강섬유 공급량 조절용 도어(220)는 도 6a와 같이 공급호퍼 하우징(210)의 하부를 개폐하여 상기 강섬유의 공급량을 조절(솟음량 조절)하도록 상기 공급호퍼 하우징의 하단에 배치된다. 예컨대 공급호퍼 하우징(210)의 하부는 하방 경사진 테이퍼구조로 형성되어 있는데 상기 테이퍼구조의 하단 상면을 도어(220)가 슬라이딩(랙크기어에 의함)되면서 여닫이 역할을 하게 된다.

핸들(230)은 상기 공급호퍼 하우징(210)의 상단에 설치되어 상기 도어를 작동시킨다. 이때, 상기 핸들(230)은 상기 공급호퍼 하우징의 상단 측면에 배치되고, 상기 핸들은 중심축의 하단에 형성된 웜기어(231) 및 상기 웜기어에 연결되어 회전 운동을 직선운동으로 전환시키는 랙크기어(232)를 포함하며, 상기 핸들(230)의 회전에 의해 상기 도어(120)가 개폐되도록 하게 된다.

회전 날개는 주공급 회전날개(240) 및 보조공급 회전날개(250)로 이루어지며, 상기 강섬유(300)의 엉킴을 방지하도록 상기 공급호퍼 하우징(210) 내에 배치된다.

구체적으로, 상기 회전 날개(240, 250)는, 주공급 회전날개(240), 주공급 회전축(241), 보조공급 회전날개(250) 및 보조공급 회전축(251)을 포함하며, 상기 주공급 회전축(241)은 상기 공급호퍼 하우징(210)의 하부 측면을 관통하도록 형성되어 상기 유압 모터(260)에 연결되어 회전한다. 또한, 상기 주공급 회전날개(240)는 상기 주공급 회전축(241)에 원주 방향으로 형성되어 회전한다. 또한, 상기 보조공급 회전축(251)은 상기 주공급 회전축(241)에 상방 이격되어 형성된다. 또한, 상기 보조공급 회전날개(250)는 상기 보조공급 회전축(251)에 원주 방향으로 형성되어 회전한다. 여기서, 상기 주공급 회전날개(240) 및 상기 보조공급 회전날개(250)가 트위스트 롤러(Twist Roller) 방식으로 배치되고, 상기 주공급 회전날개(240) 및 상기 보조공급 회전날개(250)의 회전에 대응하여 상기 강섬유(300)가 상기 강섬유 배출구를 통해 엉킴 없이 배출될 수 있다.

상기 회전날개들(240,250)는 회전축(241,241)을 감싸도록 형성된 커플러에 방사형으로 연장된 연결바(242,252)와 상기 연결바(242,252)의 단부들을 서로 연결하여 회전축의 길이방향으로 연장된 회전바(243,253)으로 구성된다.

체인 기어(270)는 상기 주공급 회전날개(240) 및 상기 보조공급 회전날개(250)가 동시에 회전할 수 있도록 상기 주공급 회전축(241) 및 상기 보조공급 회전축(251)에 체결된다.

유압 모터(260)는 상기 회전 날개 중에서 주공급 회전날개(240)를 회전시키는 구동력을 제공한다.

퀵 커플러(280)는 상기 이동식 믹서(100)에 설치된 유압 펌프로부터 상기 유압 모터(260)로 제공되는 유압은 유압 호스를 통해 제공되며, 상기 유압 호스를 원터치 퀵 방식으로 한 번에 체결한다.

회전속도 조절부(290)는 상기 유압 모터(260)에 제공되는 유압을 조절하여 상기 회전 날개(240, 250)의 회전속도를 조절한다.

구체적으로, 상기 회전속도 조절부(290)는, 솔레노이드 밸브(291), 체크 밸브(도시되지 않음) 및 유량 조절 밸브(292)를 포함하며, 상기 솔레노이드 밸브(291)는 상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 제공되는 유압이 상기 유압 모터에 즉시 제공되는 것을 방지한다. 또한, 상기 체크 밸브는 상기 유압 펌프로부터 공급되는 유량이 역류하거나 압력이 빠지는 현상을 막기 위해 설치된다. 또한, 상기 유량 조절 밸브(292)는 상기 회전 날개가 빨리 회전할수록 강섬유의 공급량이 많아지도록 상기 강섬유 공급량을 조절한다.

이에 따라 상기 강섬유 공급호퍼(200)로부터 배출된 상기 강섬유(300)는 이동식 믹서(100)의 골재 이동 컨베이어 벨트(150)를 따라 운반되어 믹싱 오거(130)에 자동으로 공급될 수 있다.

한편, 도 7a 내지 도 7h는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼를 구체적으로 설명하기 위한 사진들이다.

본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼(200)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 유압 모터(260)를 이용하여 강섬유 공급호퍼(200) 내부에 설치된 회전 날개(240, 250)를 회전시킨다. 이때, 상기 유압 모터(260)가 회전 날개(240, 250)를 회전시키는 모터로서, 이때, 회전 방향은 역회전 방향일 수 있다.

또한, 웜기어(231)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상부에서 핸들을 돌려 하부의 도어를 열고 닫을 수 있고, 배출되는 강섬유 공급량 조절할 수 있다. 또한, 랙크기어(232)는 웜기어와 연결되어 있는 구조로서, 상기 핸들(230)을 이용하여 열고 닫을 수 있다.

또한, 상기 회전 날개(240, 250)는 강섬유 주공급 회전 날개(240)와 보조공급 날개(250)로 구분되며, 두 회전 날개(240, 250)는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 체인기어(270)를 이용하여 동시에 회전시킬 수 있다.

또한, 강섬유(300)의 과다 배출을 막기 위하여 상기 공급호퍼 하우징(210)의 하단부에 도어(220)가 설치되며, 상기 도어(220)는 핸들(230)의 조작에 의해 웜기어(231)와 랙크기어(232)를 이용하여 열고 닫는 구조이다.

도 7c에 도시된 핸들(230)을 돌리면, 도 7d에 도시된 바와 같이, 강섬유 공급호퍼(200) 아래 끝 부분에서 도어(220)가 열리거나 닫히게 작동한다. 이때, 상기 도어(220)는 이동식 믹서(100)가 이동 중이거나, 작업이 장기간 중단되었을 때 자연 낙하로 인해 강섬유 공급호퍼(200) 내의 강섬유(300)가 아래로 떨어지는 것을 막기 위해 설치된 것으로, 시공중에는 열고, 시공 끝난 후에는 닫아 둔다. 이때, 상기 도어(220)는 끝부분 뒷면에서 철판이 아래로 내려와서 닫히는 형태일 수 있다.

도 7e에 도시된 바와 같이, 2개의 퀵 커플러(280)는 강섬유 공급호퍼(200)를 원활하게 탈부착할 수 있도록 원터치 퀵을 사용한다. 여기서, 원터치 퀵이란 관이나 호스를 연결할 때 나사와 같이 시간이 소요되는 작업이 필요하지 않고, 손으로 딸깍하면서 한 번에 끼우는 형태로 연결하는 것을 말한다. 즉, 원터치 퀵 방식의 퀵 커플러(280)는 유압호스의 연결이 용이하도록 채용된다.

또한, 이동식 믹서(100)에 설치된 유압 펌프(도시되지 않음)를 구동하여도 바로 회전 날개(240, 250)가 회전하지 않도록, 도 7f에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 밸브(291)가 설치된다. 상기 솔레노이드 밸브(291)는 유압 펌프를 작동했을 때 바로 유압이 들어가는 것을 막고, 또한, 강섬유 공급호퍼를 사용하지 않을 때, 다른 용도의 유압을 쓸 수 있도록 전환할 수 있다.

또한, 유량 조절 밸브(292)는, 도 7g에 도시된 바와 같이, 강섬유 공급량을 조절하는 밸브로서, 이때, 회전 날개(240, 250)가 빨리 회전할수록 강섬유의 공급량이 많아진다. 예를 들면, 1루배당 45kg을 공급할 경우, 유량 조절 밸브(292)의위치는 1.8로 설정될 수 있다.

또한, 상기 강섬유(300)의 엉킴 방지를 위하여 강섬유를 분산시켜 일정량을 공급하도록, 도 7h에 도시된 바와 같이, 트위스트 롤러 방식의 회전 날개(240, 250)가 사용된다. 구체적으로, 강섬유 공급호퍼(200) 내부에 강섬유(300)를 휘저어 분산시키고, 아래로 원활하게 공급되도록 유압에 의해 돌아가는 트위스트 롤러 방식의 회전 날개(240, 250)를 설치하는데, 이러한 회전 날개(240, 250)는 트위스트(Twist) 형태로 비틀려 있다. 이러한 회전 날개(240, 250)는 강섬유(300)를 보다 용이하게 아래로 보내고, 또한, 상기 강섬유(300)가 적재될 때 막히지 않도록 회전하게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 강섬유 공급호퍼(200)의 탈착 및 부착이 용이하며, 강섬유 공급호퍼(200)에서의 섬유뭉침 현상이 나타나지 않았다. 또한, 트위스트 롤러 타입의 재료공급 장치를 통해 강섬유(30)의 투입량이 고르게 이루어지는 것을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼(200)를 사용할 경우의 주의 사항은 다음과 같다.

먼저, 유압 펌프 구동시 공급호퍼 하우징(210)의 투입구에 접근하지 않아야 한다. 또한, 회전 날개(240, 250)의 회전시 절대 손 또는 다른 물품을 투입하지 않아야 한다. 또한, 강섬유 투입구 상단에 설치된 걸름망 이상으로 강섬유를 넣지 않아야 한다. 이때, 걸름망을 제거한 후에 미끄러지면 강섬유를 공급하는 회전 날개(240, 250)에 발이 낄 수 있다. 또한, 유압 펌프 작동 중에 유압을 제공하도록 연결된 퀵 커플러(280)는 절대 체결을 해체해서는 안된다.

또한, 이동식 믹서(100) 차량 상부에서 작업을 수행하기 때문에 진동이나 미끄러짐에 주의해야 하며, 유압 조절 밸브(292)의 속도는 반드시 확인해야 한다. 이때, 상기 회전 날개(240, 250)의 회전속도가 지나치게 빠르면 부러질 수 있으므로 주의해야 한다.

또한, 이동식 믹서(100) 차량에 강섬유 공급호퍼(200)를 탈착하거나 부착할 때 손이나 발이 끼지 않도록 주의해야 하며, 상기 강섬유 공급호퍼(200)는 중량물이므로 탈착하거나 부착할 때 절대 혼자 작업하지 않아야 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼(200)의 작동을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 강섬유 공급호퍼(200)와 골재 공급 칸막이를 설치한다. 이후, 이동식 믹서(100) 차량의 엔진을 시동하여 전원이 공급되도록 한다.

다음으로, 솔레노이드 밸브(291)를 온시킨 후, 작동 레버를 앞으로 당긴다.

다음으로, 강섬유 공급호퍼(200)의 회전 날개(240, 250)가 역회전하는지 확인한 후, 작동 레버를 반대로 밀어 회전을 정지시킨다.

다음으로, 강섬유 공급호퍼(200)에 강섬유(300)를 투입하며, 이때, 강섬유(300)의 공급은 안전 걸림망 이상으로 공급되지 않도록 한다.

다음으로, 상기 강섬유(300)가 절반 이상 배출되면 상기 강섬유(300)를 계속 일정하게 공급해야 한다.

다음으로, 유량 조절 밸브(292)의 속도가, 예를 들면, 1.8이 되는지 확인한다. 이때, 가능하면 강섬유 공급호퍼(200)의 사용 전에 캘리브레이션을 수행하여 확인하는 것이 바람직하다.

다음으로, 공급호퍼 하우징(210) 하부에 설치된 도어(220)를 열어 강섬유(300)가 배출되게 한다.

다음으로, 강섬유 공급호퍼(200)의 사용이 끝나면, 나머지 강섬유(300)는 상기 공급호퍼(200)의 도어(220)를 닫고 그대로 이동식 믹서(100) 차량에 설치하거나 또는 밖으로 빼내어 보관 및 관리한다. 이때, 강섬유 공급호퍼(200)의 내부에는 물이 들어가지 않도록 보관 및 관리하여야 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 트위스트 롤러 방식의 회전날개를 사용함으로써, 강섬유가 엉킴 없이 균일하게 이동식 믹서에 투입될 수 있고, 강섬유 공급호퍼를 이동식 믹서에 용이하게 탈착 및 부착함으로써, 강섬유를 자동으로 용이하게 공급할 수 있다.

한편, 도 8a 내지 도 8f는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 구체적으로 설명하기 위한 사진들이다.

본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서(100)는, 도 8a에 도시된 바와 같이, 이동식 믹서(100)의 재료 저장부(110)에서 재료(굵은골재)를 싣는 부분 끝에 강섬유 공급호퍼(200)의 자리를 만들고 설치하게 된다. 이때, 굵은골재 호퍼의 공간이 좁아질 수 있지만, 전체 생산량에 비해 기존 굵은골재 호퍼 공간이 넓은 상태이기 때문에 상기 굵은골재 호퍼 공간을 줄일 수 있다.

도 8b에 도시된 바와 같이, 핸들(230)을 돌리면 강섬유 공급호퍼(200) 아래 끝 부분에서 도어(220)가 열리거나 닫히게 작동한다. 이때, 도어(220)는 이동식 믹서(100)가 이동 중이거나, 작업이 장기간 중단되었을 때 자연 낙하로 인해 강섬유 공급호퍼(200) 내의 강섬유(300)가 아래로 떨어지는 것을 막기 위해 설치된 것으로, 시공중에는 열고, 시공 끝난 후에는 닫아 둔다.

도 8c 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 강섬유 공급호퍼(200)의 끝부분(강섬유가 나오는 부분)이 이동식 믹서(100)의 안쪽 방향에 배치되어, 이동식 믹서(100) 내의 골재재료 이동 컨베이어(150) 위로 강섬유(300)가 떨어진다.

도 8e는 스프레이 콘크리트(400)가 타설되는 것을 나타내며, 도 8f는 타설된 스프레이 콘크리트(400)를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따르면, 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 사용함으로써, 스프레이 콘크리트 타설시 현장의 위치에 제약을 받지 않으며, 소량 타설 시에도 경제성을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 장소와 시간에 구애 받지 않고 콘크리트 생산이 가능하며 목표하는 재료 배합비에 따라 현장에서 신속하게 변경할 수 있고, 현장에서 연속적인 콘크리트의 생산이 가능하며, 현장에서 원자재를 직접 투입하여 콘크리트를 생산하므로 품질관리도 기존 배치 플랜트에 비해 용이하다. 또한, 현장에서 스프레이 콘크리트를 생산함으로써 목표 슬럼프값의 콘크리트를 생산할 수 있기 때문에 현장 시공성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 광산의 접근성 문제를 해결함으로써, 광산 스프레이 콘크리트 타설시 용이하게 적용되어 광산의 안정성 향상에 크게 기여할 수 있다. 즉, 콘크리트 원재료를 차량에 적재하여 현장에서 믹싱을 수행하므로 광산 접근성에 따른 스프레이 콘크리트 품질 저하 문제가 발생하지 않고, 소량의 콘크리트를 현장에서 생산함으로써 배치 플랜트 대비 생산비용을 절감할 수 있다.

한편, 도 9a 내지 도 9c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 사용하여 시공된 스프레이 콘크리트에 대한 실험결과를 나타내는 도면들로서, 도 9a는 압축강도 시험결과를 나타내며, 도 9b는 동결융해저항성 시험결과를 나타내며, 도 9c는 표면박리 저항성 시험결과를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서(100)를 이용한 광산 스프레이 콘크리트의 현장 적용성 평가를 위하여 실제 광산 현장에 타설 실험을 수행하였다. 예를 들면, 상기 강섬유 공급호퍼(200)를 이용하여 강섬유 및 합성섬유를 혼입하였으며, 각 배합별로 압축강도(KS F 2405), 휨강도 및 휨인성(KS F 2566), 끓는 물 흡수율(ASTM C 642), 동결융해저항성(KS F 2456) 및 표면박리 저항성(ASTM C 672)을 평가하였다.

여기서, 타설실험용 스프레이 콘크리트는 1종 보통 포틀랜드 시멘트와 최대치수 13㎜의 쇄석 골재를 사용하였으며, 강섬유(300)는 국내 현장에서 널리 사용되는 0.5ㅧ30㎜의 강섬유를 사용하였다. 또한, 합성섬유는 길이 35㎜ 및 50㎜의 절곡형 폴리비닐알코올 합성섬유를 적용하였고, 급결제는 알루미네이트계 5%를 혼입하였다. 표 1은 현장 적용성 평가 실험 배합표를 나타낸다.

실험 결과로서, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)를 이용해 타설한 스프레이 콘크리트의 압축강도 시험결과는 도 9a에 도시된 바와 같다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 압축강도시험 결과 이동식 믹서를 이용해 타설한 3배합 모두 28일 강도가 대한민국의 터널 설계 기준 강도인 21MPa 이상으로 나타나 양호한 강도 특성을 보였으며, 30.9~36.6MPa로 비슷하게 분포하는 양상을 보였다. 이것은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)를 이용한 스프레이 콘크리트의 계량 및 믹싱이 충분히 고르게 이루어졌기 때문으로, 스프레이 콘크리트 타설시 재료분리 현상 및 품질저하가 발생하지 않고, 현장 배치플랜트에 상응하는 정도의 믹싱이 가능한 것을 알 수 있다.

이때, 압축강도의 경우, 보강섬유 종류만을 변화시켰기 때문에 큰 차이는 나타나지 않았지만 강섬유를 혼입한 M-S30 배합이 합성섬유를 혼입한 M-H35, M-H50 배합에 비해 다소 크게 나타났다. 이것은 강섬유에 의한 매트릭스 지지효과가 합성섬유에 비해 다소 향상된 결과라는 것을 알 수 있다.

또한, 스프레이 콘크리트의 휨강도 및 휨인성 시험 결과는 다음 표 2에 나타내었다. 표 2는 휨강도 및 휨인성 시험결과를 나타낸다.

휨강도 시험 결과, 재령 28일 휨강도가 6.71MPa~7.25MPa로 국내 터널 설계 기준인 4.5MPa을 훨씬 상회하는 것으로 나타나 충분한 휨 저항특성을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 휨강도 역시 압축강도와 같이 배합별로 큰 차이를 보이지 않고 고르게 나타났으며, 이동식 믹서(100)에서의 믹싱이 충분히 이루어진 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)를 이용한 스프레이 콘크리트 타설의 경우, 현장에서 배합이 이루어지므로 품질관리가 용이하여, 강도 발현시 그 오차가 크지 않은 것으로 나타났다.

다음으로, 휨인성의 경우, 강섬유(300)를 혼입한 M-S30 배합의 휨인성계수가 70.2%로 나타나 국내 터널 설계기준인 68% 이상의 우수한 휨인성 특성을 보였다. 하지만, 합성섬유 혼입 배합의 경우 휨인성계수가 40% 내외로 기준에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 이러한 합성섬유의 휨인성 저하 문제는 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100) 장비의 성능 부족이라기보다는 합성섬유 자체의 문제점으로 알려져 있다. 또한, 휨인성계수는 휨강도에 따른 등가휨강도의 비율이므로 일반적으로 휨강도가 우수할수록 휨인성계수가 낮게 나타나므로 휨인성 특성을 나타내는 정확한 지표라고 판단하기에는 무리가 있다. 따라서 휨인성 특성을 확보하기 위해서는 합성섬유의 혼입량 증가가 필요하지만 추가적인 섬유 혼입이 없어도 휨강도가 우수하기 때문에 휨 저항성에는 큰 지장이 없다는 것을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100) 장비를 이용한 타설시 장기 내구 성능에 미치는 영향을 검토하기 위하여 스프레이 콘크리트의 투수저항성, 동결융해 저항성, 표면박리 저항성을 평가하였다. 이때, 투수저항성의 경우, 강섬유(300)의 투입으로 인해 염소이온 침투저항성 시험을 실시하는데 무리가 있어 ASTM C 642에 준하여 끓는 물 흡수율 시험결과로 간접적 평가를 실시하였다.

표 3은 끓는 물 흡수율 시험 결과를 나타낸 것이다. 시험 결과 3배합 모두 끓는 물 흡수율이 6 정도로 나타났으며, Permeable Pore 비율이 13~14% 정도로 비슷하게 나타나 ASTM 기준 Good Quality 등급을 보였다. 이것은 염소이온 투과율 시험과 비교하였을 때, 6000 Coulomb 이하로 평가가 가능한 결과이며, 혼합시멘트를 사용한 경우, 염소이온 투과율은 더 낮게 평가된다. 따라서 양생이 잘 이루어져 조직이 치밀하게 형성되었음을 간접적으로 확인할 수 있으며, 우수한 투수저항성을 보임으로써, 터널 보강시 지하수 유입에 따른 내구성능 저하에 대한 저항성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)를 이용해 타설된 스프레이 콘크리트의 장기내구성능 평가를 위하여 동결융해 저항성 시험 및 표면박리 저항성 시험을 수행하였다. 도 9b는 동결융해저항성 시험결과를 나타내며, 도 9c는 표면박리 저항성 시험결과를 나타낸다.

도 9b를 참조하면, 동결융해저항성 시험결과, 300 Cycle일 때 상대동탄성계수가 M-S30 배합의 경우, 96.1%, M-H35 배합 87.1%, M-H50 88.7%로 전반적으로 매우 우수하게 나타났다. 이는 AE제가 혼입됨에 따라 스프레이 콘크리트 시편에 연행공기가 고르게 분포하여 동결융해시 수분의 부피 팽창에 대한 여유 공극이 충분히 존재하였기 때문이다. 시험 결과, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)에서의 배합시 AE제에 의한 공기량 연행 능력이 현장배치 플랜트에 상응하는 정도로 발현함을 확인할 수 있었으며 AE제 혼입시 충분한 동결융해 저항성능을 확보할 수 있다.

도 9c를 참조하면, 스프레이 콘크리트의 표면박리 저항성 시험 결과에 따르면, M-H50 배합의 경우, 표면 박리량이 100g/㎥ 이하로서, ASTM 기준 "Very Good" 등급으로 나타났으며, 또한, M-S30과 M-H35 배합의 경우, 500g/㎥ 이하로 "Good" 등급으로 나타났다. 따라서 도로의 제설재로 이용되는 제빙염(CaCl₂)에 대한 저항성능이 우수하므로, 터널 내부에 타설할 경우, 충분한 장기 내구성능을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)의 현장적용성 평가 결과로서, 이동식 믹서(100) 내부에서 충분한 믹싱이 이루어짐으로써, 스프레이 콘크리트(400) 타설시 강도 발현 및 양생이 고르게 이루어지는 것을 확인할 수 있으며, 충분한 강도와 휨저항 성능을 확보하는 것으로 나타났다. 또한, AE제 혼입시 연행공기 확보 성능이 우수하여 동결융해 저항성 및 표면박리 저항성이 우수하게 나타났다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 이동식 믹서(100)의 경우, 기존 현장 배치플랜트와 상응하는 배합 성능을 나타내는 것을 알 수 있으며, 광산 스프레이 콘크리트 타설시 접근성 및 경제성 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 이동식 믹서(Mobile Mixer)
200: 강섬유 공급호퍼(Hopper)
300: 강섬유(Steel Fiber)
400: 스프레이 콘크리트(Sprayed Concrete)
110: 재료 저장부(Bin)
120: 배합수 탱크(Water Tank)
130: 믹싱 오거(Mixing Auger)
140: 제어 패널(Control Panel)
150: 골재 공급용 컨베이어 벨트
210: 공급호퍼 하우징(Housing)
220: 강섬유 공급량 조절용 도어(Door)
230: 핸들(Handle)
231: 웜기어(Worm Gear)
232: 랙크기어(Rack Gear)
240: 주공급 회전날개
241: 주공급 회전축
250: 보조공급 회전날개
251: 보조공급 회전축
260: 유압 모터
270: 체인 기어(Chain Gear)
280: 퀵 커플러
290: 회전속도 조절부
291: 솔레노이드 밸브
292: 유량 조절 밸브

Claims (14)

1. 이동식 믹서(Mobile Mixer)에 직접 장착되어 강섬유를 공급하는 강섬유 공급호퍼에 있어서,
   강섬유 투입구 및 강섬유 배출구가 형성된 공급호퍼 하우징;
   상기 강섬유 배출구를 개폐하여 상기 강섬유의 공급량을 조절하도록 상기 공급호퍼 하우징의 하단에 배치되는 강섬유 공급량 조절용 도어(Door);
   상기 공급호퍼 하우징의 상단에 설치되어 상기 도어를 작동시키는 핸들(Handle):
   상기 강섬유의 엉킴을 방지하도록 상기 공급호퍼 하우징 내에 배치되는 회전 날개;
   상기 회전 날개를 회전시키는 구동력을 제공하는 유압 모터; 및
   상기 유압 모터에 제공되는 유압을 조절하여 상기 회전 날개의 회전속도를 조절하는 회전속도 조절부를 포함하되, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 배출된 상기 강섬유는 이동식 믹서의 골재 이동 컨베이어 벨트를 따라 운반되어 믹싱 오거에 자동으로 공급되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공급호퍼 하우징은 상기 강섬유의 공급을 위해 그 상부에서 하부까지 경사진 테이퍼 구조이며, 상기 공급호퍼 하우징의 내부는 Z형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전 날개는,
   상기 공급호퍼 하우징의 측면을 관통하도록 형성되어 상기 유압 모터에 연결되어 회전하는 주공급 회전축;
   상기 주공급 회전축에 원주 방향으로 형성되어 회전하는 주공급 회전날개;
   상기 주공급 회전축에 이격되어 형성된 보조공급 회전축; 및
   상기 보조공급 회전축에 원주 방향으로 형성되어 회전하는 보조공급 회전날개를 포함하되, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개가 트위스트 롤러(Twist Roller) 방식으로 배치되고, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개의 회전에 대응하여 상기 강섬유가 상기 강섬유 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼.
4. 제3항에 있어서,
   상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개가 동시에 회전할 수 있도록 상기 주공급 회전축 및 상기 보조공급 회전축에 체결되는 체인 기어(Chain Gear)를 추가로 포함하는 강섬유 공급호퍼.
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 상기 유압 모터로 제공되는 유압은 유압 호스를 통해 제공되며, 상기 유압 호스를 원터치 퀵 방식으로 한 번에 체결하는 퀵 커플러(Quick Coupler)를 추가로 포함하는 강섬유 공급호퍼.
6. 제1항에 있어서, 상기 회전속도 조절부는,
   상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 제공되는 유압이 상기 유압 모터에 즉시 제공되는 것을 방지하는 솔레노이드 밸브;
   상기 유압 펌프로부터 공급되는 유량이 역류하거나 압력이 빠지는 현상을 막기 위해 설치되는 2개의 체크 밸브; 및
   상기 회전 날개가 빨리 회전할수록 강섬유의 공급량이 많아지도록 상기 강섬유 공급량을 조절하는 유량 조절 밸브를 포함하는 강섬유 공급호퍼.
7. 제1항에 있어서,
   상기 핸들은 상기 공급호퍼 하우징의 상단 측면에 배치되고,
   상기 핸들은 중심축의 하단에 형성된 웜기어(Worm Gear) 및 상기 웜기어에 연결되어 회전 운동을 직선운동으로 전환시키는 랙크기어(Rack Gear)를 포함하며,상기 핸들의 회전에 의해 상기 도어가 개폐되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼.
8. 스프레이 콘크리트 타설을 위한 믹싱 재료를 공급하는 이동식 믹서에 있어서,
   굵은골재 및 잔골재가 저장된 골재 저장 탱크 및 시멘트가 저장된 시멘트 저장 탱크로 이루어진 재료 저장부;
   상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트와 혼합하기 위한 배합수를 공급하는 배합수 탱크(Water Tank);
   상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트와 혼합되는 강섬유가 엉킴 없이 공급되도록 트위스트 롤러 방식의 회전 날개를 구비한 강섬유 공급호퍼;
   상기 재료 저장부로부터 공급되는 굵은골재 및 잔골재를 운반하고, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 공급되는 강섬유를 운반하는 골재 공급용 컨베이어 벨트;
   상기 재료 저장부로부터 공급된 굵은골재, 잔골재 및 시멘트, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 공급된 강섬유를 상기 배합수 탱크로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱하는 믹싱 오거(Mixing Auger); 및
   상기 골재의 토출 여부 및 토출량, 상기 시멘트의 토출 여부 및 토출량, 상기 배합수 탱크의 물 공급량, 및 상기 강섬유의 공급량을 제어하는 제어 패널을 포함하되, 상기 제어 패널은 상기 강섬유 공급호퍼로부터 공급되는 강섬유의 단위 시간당 투입량을 일정하게 조절하는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.
9. 제8항에 있어서, 상기 강섬유 공급호퍼는,
   강섬유 투입구 및 강섬유 배출구가 형성된 공급호퍼 하우징;
   상기 강섬유 배출구를 개폐하여 상기 강섬유의 공급량을 조절하도록 상기 공급호퍼 하우징의 하단에 배치되는 강섬유 공급량 조절용 도어;
   상기 공급호퍼 하우징의 상단에 설치되어 상기 도어를 작동시키는 핸들:
   상기 강섬유의 엉킴을 방지하도록 상기 공급호퍼 하우징 내에 배치되는 회전 날개;
   상기 회전 날개를 회전시키는 구동력을 제공하는 유압 모터; 및
   상기 유압 모터에 제공되는 유압을 조절하여 상기 회전 날개의 회전속도를 조절하는 회전속도 조절부를 포함하되, 상기 강섬유 공급호퍼로부터 배출된 상기 강섬유는 이동식 믹서의 골재 이동 컨베이어 벨트를 따라 운반되어 상기 믹싱 오거에 자동으로 공급되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.
10. 제9항에 있어서,
    상기 공급호퍼 하우징은 상기 강섬유의 공급을 위해 그 상부에서 하부까지 경사진 테이퍼 구조이며, 상기 공급호퍼 하우징의 내부는 Z형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.
11. 제9항에 있어서, 상기 회전 날개는,
    상기 공급호퍼 하우징의 측면을 관통하도록 형성되어 상기 유압 모터에 연결되어 회전하는 주공급 회전축;
    상기 주공급 회전축에 원주 방향으로 형성되어 회전하는 주공급 회전날개;
    상기 주공급 회전축에 이격되어 형성된 보조공급 회전축; 및
    상기 보조공급 회전축에 원주 방향으로 형성되어 회전하는 보조공급 회전날개를 포함하되, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개가 트위스트 롤러(Twist Roller) 방식으로 배치되고, 상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개의 회전에 대응하여 상기 강섬유가 상기 강섬유 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.
12. 제11항에 있어서,
    상기 주공급 회전날개 및 상기 보조공급 회전날개가 동시에 회전할 수 있도록 상기 주공급 회전축 및 상기 보조공급 회전축에 체결되는 체인 기어(Chain Gear)를 추가로 포함하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.
13. 제9항에 있어서,
    상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 상기 유압 모터로 제공되는 유압은 유압 호스를 통해 제공되며, 상기 유압 호스를 원터치 퀵 방식으로 한 번에 체결하는 퀵 커플러(Quick Coupler)를 추가로 포함하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.
14. 제9항에 있어서, 상기 회전속도 조절부는,
    상기 이동식 믹서에 설치된 유압 펌프로부터 제공되는 유압이 상기 유압 모터에 즉시 제공되는 것을 방지하는 솔레노이드 밸브;
    상기 유압 펌프로부터 공급되는 유량이 역류하거나 압력이 빠지는 현상을 막기 위해 설치되는 2개의 체크 밸브; 및
    상기 회전 날개가 빨리 회전할수록 강섬유의 공급량이 많아지도록 상기 강섬유 공급량을 조절하는 유량 조절 밸브를 포함하는 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서.

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