KR101335160B1 - 시멘트 밀크의 분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트 구조물을 만드는데 사용하는 시멘트 밀크를 분사하는 장치에 관한 것으로, 시멘트 밀크와 하나의 분출구에 동시에 공급하고, 이 분출구에 고압의 압축공기를 주입하여 시멘트 밀크와 실이 하나의 구멍을 통하여 동시에 분사되어 원하는 지점에 뿜칠 되면서 시멘트 구조물을 이루게 되어 있다. 이러한 본 발명의 장치과 장치를 사용하면 실과 시멘트 밀크를 별도로 공급하지 않고 동시에 공급함으로써, 간단하게 시멘트 밀크를 뿜칠하여 시멘트 구조물을 만들 수가 있게 한다.

Description

시멘트 밀크의 분사 장치{An apparatus for injecting the cement milk}

본 발명은 시멘트 구조물을 만들기 위한 시멘트 밀크의 분사장치과 그 분사장치에 관한 것으로, 특히 시멘트 밀크와 연속적으로 공급되는 실(絲)을 하나의 분사구를 통하여 뿜칠하여 시멘트 구조물을 만드는 시멘트 밀크의 분사장치에 관한 것이다.
=

일반적으로 시멘트를 사용하여 법면(法面)이나 인공바위, 조형물 또는 거석(巨石) 등을 만들 때는 시멘트와 물을 섞은 반죽물에 모래와 자갈을 혼합한 원료를 사용하여 만들고 있다.

이때 모래와 자갈은 물과 혼합된 시멘트 반죽물을 잡아 주는 '얼개' 역할을 하여, 모래와 자갈이 시멘트 반죽물을 붙잡아 물과 같이 아래로 흘러내리는 것을 어느 정도 붙잡아 주게 한다.

그러나 이와 같이 모래나 자갈을 사용하면 모래와 자갈 자체의 무게로 인하여 시멘트 반죽물(이하 '시멘트 밀크'라 함)을 부착해야 할 수직벽이나 인공 바위를 만들 때는 적용할 수가 없다는 문제가 있었다.

따라서, 기존의 장치으로 법면에 콘크리트 벽을 만들 때는 절개면에 어스 앵커나 소일 네일을 설치하여 시멘트 그라우팅을 하고, 이 어스 앵커나 소일 네일에 미리 만들어진 콘크리트 벽을 고정하여 만들고, 또 인공바위를 만들 때도 짜여진 철근 프레임의 바깥에 바위벽을 연상하게 하는 벽체를 부착하여 만들고 있다.

이와 같은 이유는 시멘트 밀크 또는 이 시멘트 밀크에 모래와 자갈을 섞은 콘크리트를 법면에 직접 뿜칠하여 아래로 흘러내리지 않게 할 수가 없기 때문인 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 기존의 일반적인 장치으로 시멘트 밀크 또는 콘크리트의 뿜칠을 할 때 시멘트 밀크나 콘크리트가 아래로 흘러내리는 문제를 해결하기 위한 방안으로 특허공개 1997-21578호와 일본국 실용신안공개 소화 61-187844로 시멘트가루와 물을 분사하면서 동시에 실(絲)을 연속적으로 공급하여, 연속적으로 공급되는 실이 서로 엉키면서 시멘트 밀크를 붙잡아 지지해 주게 하는 공법이 제안되어 있다.

상기한 바의 종래 발명에 따른 공법은 시멘트 가루와 물을 별도로 공급하여 중간에서 혼합되어 시멘트 밀크로 뿜칠되게 하면서, 별도로 압축공기에 의해 공급되는 실이 시멘트 밀크가 뿜칠되는 곳에 함께 분사되어 서로 엉겨 붙게 하고 있다.

그런데 상기 발명에 따른 공법은 실제 시멘트 뿜칠 현장에서 그대로 적용하기에는 여러 가지 문제점이 있는바, 예컨대 시멘트 밀크와 실의 공급이 별개로 이루어지기 때문에 시멘트 밀크의 공급량과 실이 분사량의 조절을 정확하게 맞출 수가 없고, 시멘트 가루를 가압하여 공급하면서 중간에 물을 혼합하게 되어 있기 때문에 물과 시멘트의 혼합이 제대로 이루어지지 않을 수가 있으며, 실의 분사가 압축공기에 의해 이루어지기 때문에 가느다랗고 힘이 없으며 흔들거리는 실이 제대로 분사 공급되지 않는다는 등의 문제점이 실제 현장에 적용하여 사용하지 못하였다.

한편, 상기 발명의 장치과 유사한 장치으로 경사면에 식물의 씨앗이 섞인 인공 흙을 분사하면서 실을 함께 분사하여 실이 인공 흙을 붙잡아 주는 얼개 역할을 하는 장치가 있으나, 이러한 장치의 경우에는 우선 인공 흙이 시멘트 밀크와 같이 거의 완전한 액체 상태가 아니고 어느 정도 굳어 잘 흘러내리지 않고 잘 잘라 붙는 상태이기 때문에 실의 공급이 거의 없어도 경사면에 인공흙을 뿜칠하여 나무나 풀이 자라는 인공 벽을 만들 수 있으나, 상기한 바와 같이 유동성이 높은 시멘트 밀크의 경우에는 제대로 적용시킬 수가 없다는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같이 법면이나 인공바위 등에 시멘트 밀크를 뿜칠하여 부착해야 하는 경우에, 시멘트 밀크와 실이 하나의 분출 구멍을 통하여 분사되게 함으로써, 실이 시멘트 밀크의 공급량에 따라 제대로 맞추어 공급되게 함과 더불어, 실이 정확하고 원활하게 공급되게 하기 위해, 시멘트가루와 물 및 시멘트 경화제가 혼합된 시멘트 밀크와 실을 함께 압축공기로 분사하여 뿜칠하게 하는 시멘트 밀크와 실의 분사장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

삭제

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시멘트 밀크 분사장치는, 몸체를 이루면서 내부에 걸림턱을 갖춘 원통 케이스와, 상기 원통 케이스 내부의 걸림턱에 걸려지게 설치되어 있으면서 원주면에 다수개의 환형 압축공기통로가 형성된 공기 분사노즐, 상기 공기 분사노즐과 일정한 간격을 두고 배치된 차단판, 상기 공기 분사노즐과 차단판 사이에 형성되는 압축공기 체임버, 상기 차단판 뒤쪽에 배치되어 압축공기 체임버의 고압 압축공기에 의해 차단판이 뒤쪽으로 밀려나지 못하게 지지하는 지지관, 상기 원통 케이스의 뒤쪽에 결합되어 지지관이 빠져나가지 못하게 막아주는 덮개, 상기 덮개와 차단판 및 공기 분사노즐을 관통하여 삽입되어 선단이 공기 분사노즐의 앞쪽에 위치하게 배치된 시멘트 주입관, 상기 덮개와 차단판 및 공기 분사노즐을 관통하여 삽입되어 선단이 상기 시멘트 주입관과 공기 분사노즐 사이에 위치하게 배치된 실 주입관, 상기 원통 케이스의 측면에 관통설치되어 압축공기 체임버와 연결된 압축공기 주입관 및, 상기 압축공기 주입관의 측면에 밸브를 통하여 연결된 급결재 주입관으로 이루어진다.

삭제

삭제

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 시멘트 밀크 분사장치를 사용하면, 압축공기를 사용하여 시멘트와 물이 혼합된 시멘트 밀크를 뿜칠하면서, 동시에 실(絲)을 연속적으로 분사함으로써, 분사된 실이 뒤엉키면서 함께 분사되는 시멘트 밀크를 붙잡아주는 얼개 역할을 하기 때문에 시멘트 밀크가 흘러내리지 않고 입체적으로 쌓이게 되면서 흙이나 철망 등에도 잘 달라붙게 되므로 모래나 자갈을 사용하지 않고서도 시멘트 밀크가 구조물을 형성시킬 수 있게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 실과 함께 공급되는 시멘트 밀크에 급결제를 혼합하여 뿜칠하면, 흙벽이나 콘크리트 벽과 외부의 구조물 또는 지지벽 사이에 형성될 수 있는 빈 공간 속에도 간단하게 시멘트 밀크와 실을 채워 넣어 빈 공간을 메울 수가 있게 된다.

그리고 무엇보다도 시멘트 밀크와 급결재를 미리 혼합하여 압축공기로 분사하여 뿜칠하면서, 시멘트 밀크의 분사구 앞에 실을 주입시켜 강한 압축공기에 의해 분사되는 시멘트 밀크가 실을 함께 데리고 나가는 상태로 분사되기 때문에, 실을 분사하기 위한 별도의 장비가 필요 없을 뿐만 아니라, 시멘트 밀크와 실이 동시에 분사되기 때문에 시멘트의 분사장소와 실의 분사 지점이 서로 달라 이상을 일으키는 등의 문제가 발생하지 않게 할 수가 있는 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 사용하여 수직 흙벽인 법면에 시멘트 밀크를 뿜칠하여 입히는 상태를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 장치를 사용하여 철망에 시멘트 밀크를 분사하여 엉겨 붙게 하는 상태를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 장치에 따라 시멘트 밀크와 실을 압축공기로 함께 분사할 수 있게 하는 시멘트 밀크와 실의 분사장치에 대한 내부 구조를 나타낸 단면도,
도 4(a)는 도면 3에 도시하여 나타낸 시멘트 밀크 분사장치에 장착된 공기분사노즐의 사시도,
도 4(b)는 공기분사노즐의 측면도,
도 5는 도면 3의 A - A선 단면도로서, 공기 분사노즐의 배치 상태를 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따른 장치를 사용하여 수직 흙벽인 법면에 시멘트 밀크를 뿜칠하는 과정을 나타낸 것이고, 도면 2는 철망에 시멘트 밀크를 분사하여 엉겨 붙게 하는 상태를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 시멘트 구조물 시공 장치는, 상기 도면에 도시하여 나타낸 바와 같이, 법면(1)이나 구조물을 이루는 프레임(2)에 씌워진 철망(3)에 시멘트 밀크와 연속적으로 연결된 실(絲)을 함께 분사하는 분사장치(10)를 사용하여 시멘트 밀크를 뿜칠 함으로써 법면(1) 또는 철망(2) 등에 시멘트 벽면이 만들어져 시멘트 구조물(4)을 형성하게 하는 것이다.

이러한 시멘트 구조물(4)을 이루게 하는 본 발명의 시멘트 구조물 시공 장치는 압축공기를 사용하여 시멘트와 물 및 급결제가 혼합된 시멘트 밀크와 연속적으로 연결된 실(絲)을 압축 공기로써 강하게 분사하게 뿜칠을 하게 하는 것이다.

본 발명에서 시멘트 밀크를 강제적으로 밀어 분사되게 하는 것은 압축공기로서, 이 압축공기가 시멘트 밀크를 강제로 밀어내고, 강제적으로 분사되는 시멘트 밀크는 실을 끌고 가면서 시멘트 밀크와 실이 동시에 뿜칠되게 하는 것이다.

이와 같이, 시멘트 밀크와 연속적으로 공급되는 실이 동시에 분사되면, 연속적으로 분사되는 실이 엉키면서 만들어지는 실 엉킴 덩어리(5)로 이루어지는 얼개에 시멘트 밀크가 달라붙으면서 급결재에 의해 고착되어 시멘트 구조물을 만들게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 장치에 따라 실과 시멘트 밀크를 하나의 공급통로를 통하여 동시에 분사하면, 시멘트 뿜칠을 원하는 장소에 정확하게 실과 시멘트 밀크를 분사할 수가 있고, 실을 별도로 분사하기 위한 장치가 필요 없을 뿐만 아니라, 실이 항상 시멘트 밀크와 함께 분사되기 때문에 실 또는 시멘트 밀크가 개별적으로 분사됨으로써, 실과 시멘트 밀크를 낭비하는 등의 문제가 발생하지 않게 할 수 있는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명을 실행하기 위한 구체적인 분사장치(10)는 몸체를 이루면서 내부에 걸림턱(11)을 갖춘 원통케이스(12)와, 상기 원통케이스(12) 내부의 걸림턱(11)에 걸려져 설치되면서 원주면에 다수개의 환형 압축공기통로(13)가 형성된 공기 분사노즐(14), 상기 공기 분사노즐(14)과 일정한 간격을 두고 배치된 차단판(15), 상기 공기 분사노즐(14)과 차단판(15) 사이에 형성되는 압축공기 체임버(16), 상기 차단판(15) 뒤쪽에 배치되어 압축공기 체임버(16)에 중립되는 고압 압축공기에 의해 차단판(15)이 뒤쪽으로 밀려나지 못하게 지지하는 지지관(17), 상기 원통 케이스(12)의 뒤쪽에 결합되어 지지관(17)이 빠져나가지 못하게 막아주는 덮개(18), 상기 덮개(18)와 차단판(15) 및 공기 분사노즐(14)을 관통삽입하여 선단(19a)이 공기 분사노즐(14)의 앞쪽에 위치하게 배치된 시멘트 주입관(19), 상기 덮개(18)와 차단판(15) 및 공기 분사노즐(15)을 관통하여 삽입되어 선단(20a)이 상기 시멘트 주입관(19)과 공기 분사노즐(14) 사이에 위치하게 배치된 실 주입관(20), 상기 원통케이스(12)의 측면에 관통설치되어 압축공기 체임버(16)와 연결된 압축공기 주입관(21) 및, 상기 시멘트 주입관(19)의 측면에 밸브(22)를 통하여 연결된 급결재 주입관(23)으로 이루어진다.

여기서, 상기 원통 케이스(12)는 도면 3에 도시하여 나타낸 바와 같이, 선단부와 후단부의 내부 직경이 다른 것을 서로 끼워 맞춘 다음 용접 결합함으로써, 직경이 작은 선단부가 끼워진 끝 부분에 걸림턱(11)이 만들어지게 하면 원통 케이스(12)의 내부에 걸림턱(11)을 용이하게 형성시킬 수 있다.

그리고 상기 공기 분사노즐(14)은 도면 4의 (a)(b)에 도시하여 나타낸 바와 같이, 원주면에 나선형으로 이루어진 다수개의 압축공기 통로(13)가 일정한 간격을 두고 배치 형성되어 있다.

따라서, 상기 공기 분사노즐(14)이 원통 케이스(12)에 장착되면, 도면 5에 도시하여 나타낸 바와 같이, 공기 분사노즐(14)과 원통 케이스(12) 사이에 다수개의 압축공기 통로(13)만 관통된 형태로 나타내어지게 된다.

그리고 상기 공기 분사노즐(14)과 차단판(15) 및 뚜껑(18)의 중앙에는 각각 시멘트 주입관(19)과 실 주입관(20)이 관통하여 삽입되는 관통구멍(14a,14b,15a,15b)이 각각 형성되어, 이들 관통구멍(14a,14b,15a,15b,18a,18b)을 통하여 시멘트 주입관(19)과 실 주입관(20)이 뒤쪽의 뚜껑(18)의 바깥쪽에서부터 공기 분사노즐(14)의 앞쪽까지 관통 삽입되어 있다.

한편, 상기 공기 분사노즐(14)과 함께 원통케이스(12)의 내부에 압축공기 체임버(16)를 형성하는 차단판(15)은 고무 패킹(15c)을 통하여 원통 케이스(12)의 내부에 설치되어 차단판(15)과 원통케이스(12)의 사이를 통하여 고압의 압축공기가 뒤쪽으로 누출되지 않게 하는 한편, 상기 차단판(15)의 뒤쪽에 지지관(17)과 덮개(18)가 설치되어 차단판(15)이 압축공기에 의해 뒤쪽으로 밀려나가지 않게 하여 고압의 압력을 유지할 수 있게 한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 시멘트 분사장치(10)에 시멘트 주입관(19)을 통하여 시멘트 밀크를 공급함과 더불어, 실 주입관(20)을 통하여 실을 공급하면서, 압축공기 주입관(21)을 통하여 고압의 압축공기를 주입하면, 상기에서 설명한 바와 같이 공기 분사노즐(14)의 원주면에 형성된 다수개의 압축공기통로(13)를 통하여 고압의 공기가 분사되면, 나선형으로 형성된 공기 분사노즐(14)의 형상에 따라 공기가 유동되면서 회전을 하게 된다.

이러한 압축공기의 회전력에 의해 시멘트 주입관(19)으로 주입된 시멘트 밀크가 강한 바람을 타고 원통 케이스(12)의 선단으로 분사되게 되는 한편, 실 주입관(20)을 통하여 주입된 실(24)이 공기 분사노즐(14)에서 분사되는 압축공기에 의해 앞쪽으로 밀려나가면서 분사되는 시멘트 밀크의 흐름(25)과 만나게 되면, 비중이 큰 시멘트 밀크의 흐름에 편승하여 빠른 속도로 분사하는 시멘트 밀크의 흐름에 따라 빠른 속도로 분사되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 시멘트 분사장치(10)는 실(24)을 분사하기 위한 분사장치가 필요하지 않을 뿐만 아니라, 실(24)을 분사하기 위한 별도의 동력을 사용하지 않고 간단하게 시멘트 밀크와 함께 분사할 수가 있는 것이다.

이와 같이 시멘트 밀크와 함께 실(24)이 분사되면 도면 1과 도면 2에 도시하여 나타낸 바와 같이 연속적으로 분사되는 실(24)이 서로 엉켜지면서 실 엉킴 덩어리(5)를 이루게 되고, 이 실 엉킴 덩어리(5)는 시멘트 밀크를 부착하여 붙잡아 주는 얼개 역할을 하게 된다.

따라서, 상기 실(24)과 함께 분사되는 시멘트 밀크가 실 엉킴 덩어리(5) 위에 부착되면 혼합된 급결제에 의해 굳어지면서 시멘트 벽면을 이루게 되고, 이러한 과정의 연속적인 시멘트 뿜칠과정이 연속적으로 이루어지면 시멘트 구조물이 완성되게 되는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 분사장치(10)에서 시멘트 주입관(19)을 통하여 시멘트 밀크를 공급할 때 시멘트 밀크가 즉시 응결되게 하는 급결제는 주입 직전에 혼합되게 하여 시멘트 밀크가 미리 굳어지지 않고 분사된 다음 굳어지게 하는 것이 바람직하다.

그리고 실 주입관(20)의 선단(20a)을 시멘트 주입관(19)의 선단(19a) 보다 뒤쪽에 위치하게 하는 것은, 분사되는 시멘트 밀크의 일부가 실 주입관(20)의 선단에 부착되면 실 주입관(20)의 선단(20a)이 막혀져 실(24)이 원활하게 공급되지 않는 현상이 발생할 수 있는 문제가 발생하지 않게 하기 위해서인 것이다.

이렇게 실 주입관(20)의 선단(20a)을 시멘트 주입관(19)의 선단(19a) 보다 약간 뒤쪽에 위치하게 하여도, 작동 초기에 실(24)이 시멘트 밀크의 흐름에 편승 되어 분사되게 하는데 전혀 문제가 없는 바, 상기 분사장치(10)를 처음 세팅할 때 실(24)의 앞쪽 끝일부분을 실 주입관(20)의 선단(20a) 앞으로 빼내어 늘어지게 한 상태에서 작동을 시작하면, 실 주입관(20)의 선단(20a) 앞으로 늘어져 있는 실이 고압으로 분사되는 압축공기의 흐름에 따라 이끌려져 나감과 더불어, 역시 고압의 압축공기에 의해 분사되는 시멘트 밀크의 흡입력에 의해 시멘트 밀크의 흐름에 간단 하게 편승 되게 되므로 작동 상에 전혀 문제가 없게 된다.

한편, 작동 초기에는 시멘트 크림의 분사량을 약간 줄여 실(24)의 엉킴에 의해 만들어지는 얼개가 많이 형성되게 하여 시멘트 크림의 부착 지지력을 높여 주는 한편, 최종적으로 시멘트 구조물의 마지막 표면 작업을 할 때는 시멘트 밀크의 분사량이 많게 하여 시멘트 구조물의 표면이 매끈해지게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따른 시멘트 밀크의 뿜칠 장치에 따르면 모래나 자갈 등을 사용하지 않고 실(24)을 사용하여 액체 상태의 시멘트 밀크를 고착하여 시멘트 구조물을 만들 수가 있으면서, 시멘트 밀크의 얼개 역할을 하는 실(24)을 별도의 분사 장치를 사용하지 않고서도 시멘트 밀크가 분사되는 정확한 지점에 분사하여 정확하고 간편하게 작업을 할 수가 있다.

1 - 법면 2 - 프레임
3 - 철망 4 - 시멘트 구조물
5 - 실 엉킴 덩어리 10 - 분사장치
11 - 걸림턱 12 - 원통 케이스
13 - 환형 압축공기통로 14 - 공기 분사노즐
15 - 차단판 16 - 압축공기 체임버
17 - 지지관 18 - 덮개
19 - 시멘트 주입관 19a - 선단
20 - 실 주입관 20a - 선단
21 - 압축공기 주입관 22 - 밸브
23 - 급결재 주입관 24 - 실

Claims (2)

1. 삭제
2. 몸체를 이루면서 내부에 걸림턱(11)을 갖춘 원통케이스(12)와, 상기 원통케이스(12) 내부의 걸림턱(11)에 걸려져 설치되면서 원주면에 다수개의 환형 압축공기통로(13)가 형성된 공기 분사노즐(14), 상기 공기 분사노즐(14)과 일정한 간격을 두고 배치된 차단판(15), 상기 공기 분사노즐(14)과 차단판(15) 사이에 형성되는 압축공기 체임버(16), 상기 차단판(15) 뒤쪽에 배치되어 압축공기 체임버(16)에 중립되는 고압 압축공기에 의해 차단판(15)이 뒤쪽으로 밀려나지 못하게 지지하는 지지관(17), 상기 원통 케이스(12)의 뒤쪽에 결합되어 지지관(17)이 빠져나가지 못하게 막아주는 덮개(18), 상기 덮개(18)와 차단판(15) 및 공기 분사노즐(14)을 관통삽입하여 선단(19a)이 공기 분사노즐(14)의 앞쪽에 위치하게 배치된 시멘트 주입관(19), 상기 덮개(18)와 차단판(15) 및 공기 분사노즐(15)을 관통하여 삽입되어 선단(20a)이 상기 시멘트 주입관(19)과 공기 분사노즐(14) 사이에 위치하게 배치된 실 주입관(20), 상기 원통케이스(12)의 측면에 관통설치되어 압축공기 체임버(16)와 연결된 압축공기 주입관(21) 및, 상기 시멘트 주입관(19)의 측면에 밸브(22)를 통하여 연결된 급결재 주입관(23)으로 이루어진 시멘트 밀크의 분사장치
   

Images