KR101361790B1 - 쇄석 매스틱 아스팔트 포장용 골재생산 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇄석 매스틱 아스팔트(SMA:Stone Mastic Asphalt) 포장에 있어서, 골재의 입형도를 개선하여 공급함으로써 골재의 맞물림 효과를 극대화시키도록 하는 쇄석 매스틱 아스팔트 포장용 골재생산 장치에 관한 것이다.
본 발명은 파쇄면이 많고 입형이 개선된 SMA 포장용 골재를 생산하는 장치에 관한 것으로, 샌드 크라샤를 사용하여 골재를 파쇄한 후 상기 샌드 크라샤에서 파쇄된 골재를 스크린 선별기에서 크기별로 선별하고, 스크린 선별기에서 선별되지 않은 크기의 골재는 다시 샌드 크라샤를 통과시켜 파쇄가 이루어지게 하며, 상기 샌드 크라샤에는 속도 조절용 인버터를 설치하여 로터의 회전 속도를 조절할 수 있도록 함으로써 이루어진다.

Description

쇄석 매스틱 아스팔트 포장용 골재생산 장치{Aggregate Production Unit for Stone Mastic Asphalt}

본 발명은 아스팔트 자체의 성능보다는 골재의 맞물림 효과를 최대로 하여 소성변형의 발생을 최소로 하고, 가능한 한 많은 양의 아스팔트를 함유하여 골재에 대한 아스팔트의 피복 두께를 두껍게 함으로써 골재 탈리나 균열 및 노화를 방지하는 쇄석 매스틱 아스팔트(SMA:Stone Mastic Asphalt) 포장에 있어서, 골재의 입형도를 개선하여 공급함으로써 골재의 맞물림 효과를 극대화시키도록 하는 쇄석 매스틱 아스팔트 포장용 골재생산 장치에 관한 것이다.

아스팔트 혼합물은 크게 골재와 아스팔트로 구성되어 있으며, 일반 아스팔트 혼합물의 경우 차량의 바퀴에 의해 가해지는 수직의 압축력과 전달력에 저항하는 힘은 아스팔트 바인더의 접착력과 골재 사이의 표면의 접촉에 의한 마찰력 그리고 골재간의 맞물림에 의해서 발생되는 것으로, 이는 도 1에 도시된 단면 사진에 의해서 확인된다.

SMA 포장의 기본 원리는 아스팔트 바인더의 접착력은 골재의 탈리를 방지하는 역할만 부여하고 압축력과 전단력에 저항하는 힘은 전부 골재에 의해서 발생한다는 것이나, 골재의 접촉에 의한 마찰력은 골재의 고유한 파쇄 특성이기 때문에 이것을 증가시키기가 쉽지 않은 문제가 있다.

따라서 SMA 포장에 사용되는 골재는 맞물림 특성을 최대한 발휘하게 하기 위하여 골재의 파쇄면이 많게 하고 입형이 좋은 골재를 사용하여야 하는 것으로, 굵은 골재를 다량으로 사용하여 가장 양호한 전단 변형 특성을 확보토록 하여야 한다.

이 같이 SMA 포장에는 골재의 파쇄면이 많고 입형이 개선된 골재를 사용하여야 하나, 현재 포장용 골재의 대부분은 원석을 파쇄하여 원하는 크기의 골재로 만든 후 사용하는 방법을 사용하게 되고, 원석의 파쇄에 당 업계에서 공지된 콘 크라샤나 임팩트 크랴샤 등을 사용한 후 선별 스크린을 이용하여 크기를 선별하게 되므로, 원하는 크기를 얻을 수는 있으나, SMA 포장에 적합한 골재를 얻기가 쉽지 않은 것이었다.

그리고, 폐아스콘을 재생하여 현장에서 SMA 포장이 이루어지게 하는 경우 폐아스콘에 사용된 골재의 크기가 SMA 포장에 적합하지 않음은 물론 입형도의 개선이 이루어지지 않아 원하는 골재간의 맞물림 특성이 나타나지 않게 된다.

본 발명은 SMA 포장에 사용되는 골재의 경우 파쇄면이 많고 입형도가 개선된 골재를 사용하여야만 가장 양호한 전단 변형 특성을 확보할 수 있으나, 콘 크라샤나 임팩트 크라샤 등으로 파쇄한 골재의 크기를 선별하여 그대로 사용하는 경우 입형도의 개선을 기재하지 못하여 SMA 포장에 사용하면 그 특성을 기대할 수 없었던 문제를 해결하기 위한 것으로, 골재의 다각 파쇄와 입형 개선이 이루어지면서 파쇄가 이루어지도록 함으로써 SMA 포장에 적합한 골재를 생산하는 것이다.

본 발명은 파쇄면이 많고 입형이 개선된 SMA 포장용 골재를 생산하는 장치에 관한 것으로, 본 출원인에 의해 특허등록(10-0993940호)된 샌드 크라샤를 사용하여 골재를 파쇄한 후 상기 샌드 크라샤에서 파쇄된 골재를 스크린 선별기에서 크기별로 선별하고, 스크린 선별기에서 선별되지 않은 크기의 골재는 다시 샌드 크라샤를 통과시켜 파쇄가 이루어지게 하며, 상기 샌드 크라샤에는 속도 조절용 인버터를 설치하여 로터의 회전 속도를 조절할 수 있도록 함으로써 이루어지는 것으로, 샌드 크라샤에서 골재의 파쇄면을 증가시키는 한편 마찰과 마모로 인하여 입형이 개선된 골재를 생산하는 것이다.

본 발명은 SMA 포장용 골재를 생산함에 있어서, 파쇄면을 증가시키는 동시에 입형을 개선함으로써 포장 후 가장 양호한 전단 변형 특성을 확보할 수 있도록 하는 것으로, 원석을 서로 부딪히거나 때려서 파쇄면이 증가되게 하는 한편 입형을 개선하는 것이다.

도 1은 포장상태 비교도
도 2는 본 발명의 SMA 포장용 골재의 생산 공정도
도 3은 본 발명의 골재 생산장치 사시도
도 4는 본 발명의 골재 생산장치 평면도
도 5는 본 발명의 골재 생산장치 정면도

본 발명은 SMA 포장에 사용되는 골재를 생산하는 장치에 관한 것으로, 적정 크기로 파쇄된 원석을 진동 호퍼로 투입하여 원석이 샌드 크라샤로 공급되게 하고, 상기 샌드 크라샤에서 파쇄된 골재가 진동 스크린으로 이동하여 SMA 포장에 사용되는 크기로 선별이 이루어지도록 하며, 상기 진동 스크린에서 정해진 크기를 초과하는 골재는 샌드 크라샤로 회수되어 재파쇄가 이루어지도록 함으로써 이루어지게 되고, 상기 샌드 크라샤의 로터는 인버터를 이용하여 회전 속도를 조절할 수 있도록 함으로써 원석의 재질에 따라 최적의 파쇄가 이루어지도록 한다.

본 발명은 25mm 내외로 선별된 원석을 사용하여 13mm와 5mm로 선별하여 사용할 수 있도록 하는 것으로, 원석은 진동 호퍼로 투입된 후 일정량 씩 샌드 크라샤로 투입되어 파쇄가 이루어지도록 하되 상기 샌드 크라샤의 로터는 인버터를 이용하여 회전 속도가 조절되게 함으로써 원석의 재질이 단단하면 로터의 회전속도를 높여 파쇄가 쉽게 이루어지도록 하는 한편 원석의 재질이 무르면 로터의 회전 속도를 낮추어 모래와 같이 잘게 파쇄되는 것을 방지하도록 한다.

샌드 크라샤는 원석이 투입되면 로터를 회전시켜 로터에 고정된 브로바가 원석을 치면서 파쇄를 함과 동시에 원석이 타격판에 부딪히면서 이차 타격과 함께 원석의 부딪힘으로 인하여 모난 부위의 마모가 이루어지도록 하는 것으로, 상기 샌드 크라샤에서 파쇄된 골재는 입형이 개선되게 되며, 상기 샌드 크라샤는 인버터를 이용하여 로터의 회전 속도가 조절되게 함으로써 원석의 종류에 관계없이 일정한 속도를 유지함으로써 원석이 단단할 경우 파쇄가 덜되고 원석이 무른 경우 지나친 파쇄가 이루어지는 것을 방지하게 된다.

상기 샌드 크라샤에서 파쇄된 골재는 진동 선별기로 이동하여 크기별로 선별이 이루어지게 되고, 상기 진동 선별기에서 선별이 이루어진 5mm와 13mm의 골재는 SMA 포장에 효과적으로 사용되는 한편 진동 선별기에서 선별되지 않은 큰 골재는 다시 샌드 크라샤로 회수되어 재 파쇄가 이루어지도록 한다.

본 발명은 파쇄 속도가 조절되는 샌드 크라샤를 사용하여 일정 크기의 원석을 효율적으로 파쇄하여 입형도가 개선되고 파쇄면이 증가된 SMA 포장에 효과적으로 사용되는 골재를 생산하는 것이다.

이러한 본 발명을 첨부된 실시예 도면에 의거 상세히 살펴본다.

도 2는 본 발명의 SMA 포장용 골재의 생산 공정도이고, 도 3은 본 발명의 골재 생산장치 사시도이고, 도 4는 본 발명의 골재 생산장치 평면도이고, 도 5는 본 발명의 골재 생산장치 정면도이다.

본 발명은 25mm 정도의 크기로 1차 파쇄되어 선별이 이루어진 원석을 이용하여 13mm의 골재를 생산하는 것으로, 진동 호퍼(10)로 원석의 투입이 이루어지게 한 후 도면에 도시되지 않은 인버터에 의해 회전 속도가 조절되는 샌드 크라샤(20)에서 파쇄와 함께 입형 개선이 이루어지게 하며, 샌드 크라샤(20)에서 배출된 골재는 진동 선별기(50)로 이동하여 5mm와 13mm의 선별이 이루어지게 하고, 진동 선별기(50)에서 선별되지 않은 13mm 이상의 크기를 갖는 골재는 샌드 크라샤(20)로 회수되어 재 파쇄가 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명은 원석이 진동호퍼(10)로 투입되고, 진동 호퍼(10)에서 샌드 크라샤(20)로 투입되게 하며, 샌드 크라샤(20)에서 진동 스크린(50)으로 투입되게 하는 것으로, 각각의 장치 사이에는 골재의 이동을 위한 콘베이어 벨트(41)(42)(43)(44)가 설치되는 한편 진동 스크린(50)에서 진동 호퍼(10)로 회수되는 골재의 이동을 위한 콘베이어 벨트(60)(61)가 설치된다.

본 발명에서 진동 호퍼(10)에서 배출되는 원석은 샌드 크라샤(20)로 직접 투입되게 하거나, 별도의 콘베이어 벨트를 이용하여 투입되게 하여도 무방하다.

본 발명의 진동 호퍼(10)는 25mm 정도로 파쇄된 원석이 투입 저장된 채로 진동에 의해 일정량씩 배출되게 하는 것으로, 진동 호퍼(10)의 사용은 당 업계의 공지의 사실이다.

상기 진동호퍼(10)에서 배출된 원석은 샌드 크라샤(20)로 투입되어 파쇄가 이루어지게 되는 것으로, 상기 샌드 크라샤(20)는 도시되지 아니한 인버터를 이용하여 로터의 회전 속도를 조절하도록 함으로써, 원석이 무른 경우는 회전 속도를 줄이고, 원석이 강한 경우는 회전속도를 높임으로써 원석의 종류에 관계없이 일정한 크기로 파쇄가 이루어지도록 한다.

즉, 기존의 샌드 크라샤(20)에서는 로터의 회전 속도를 변화시키지 않음으로써, 원석의 재질에 따라 샌드 크라샤(20)에서 파쇄되어 배출되는 골재의 크기가 현저히 적거나 원하는 크기 이상으로 파쇄가 이루어지는 등의 문제가 있게 된다.

그러나, 본 발명에서는 인버터를 이용하여 파쇄를 하는 로터의 속도를 조절하게 되는 것으로, 원석의 재질에 따라 샌드 크라샤(20)의 로터 속도를 조절함으로써 원하는 크기의 골재로 파쇄가 진행되도록 한다.

상기 샌드 크라샤(20)는 투입되는 원석을 부로바로 타격을 하는 한편 타격판에 부딪히게 함으로써 많은 파쇄면이 형성되며 파쇄가 이루어지도록 하는 한편 파쇄된 모서리가 부딪히고 마찰에 의해 마모가 이루어져 입형이 개선된 골재를 배출하게 된다.

샌드 크라샤(20)에서 파쇄가 이루어진 골재는 진동 스크린(50)으로 이동되어 선별이 이루어지는 것으로, 상기 진동 스크린(50)은 5mm와 13mm 망으로 걸러주어 5mm 골재와 13mm 골재를 얻을 수 있도록 하고, 진동 스크린(50)에서 걸러내지 못한 13mm 이상의 골재는 콘베이어 벨트(60)(61)를 타고 진동 호퍼(10)로 회수되어 다시 한 번 파쇄와 선별의 과정을 거치도록 한다.

이와 같이 본 발명은 SMA 포장에 효과적으로 사용할 수 있는 파쇄면이 증가되고 입형이 개선된 골재를 생산하는 것으로, 파쇄면이 증가되고 입형이 개선된 골재를 사용함으로서 포장 후 가장 양호한 전단 변형 특성을 확보할 수 있는 것이다.

한편 본 발명은 사용하지 않은 원석만을 파쇄하여 골재로 생산하지 않고, 폐아스콘을 파쇄하여 재활용할 때에도 사용할 수 있는 것으로, 폐아스콘의 경우 직접 샌드 크라샤(20)에 투입하는 경우 아스팔트가 포함되어 있기 때문에 원하는 크기로 파쇄하는 것이 용이치 않으므로, 샌드 크라샤(20)의 전방에 죠 크라샤를 설치한 후 폐아스콘이 죠 크라샤를 거치면서 일차 파쇄가 이루어진 후 샌드 크라샤(20)를 거치면서 이차 파쇄와 입형 개선이 이루어지도록 한다.

따라서, 폐아스콘을 재활용 할 때에도 죠 크라샤를 사용하여 일차 파쇄시킨 후 본 발명을 이용하여 파쇄면을 증가시키고 입형을 개선시킨 골재를 생산하게 되는 것으로, 폐아스콘을 재활용 하여 SMA 포장에 사용하는 경우도 포장 후 가장 양호한 전단 변형 특성을 확보할 수 있게 된다.

10 : 진동 호퍼 20 : 샌드 크라샤
41,42,43,44,60,61 : 콘베이어 벨트
50 : 진동 스크린

Claims (3)

1. 콘 크라샤에서 1차 파쇄되어 25mm 크기를 갖는 원석이 투입되어 일정량씩 배출시키는 진동호퍼(10)를 구비하고,
   상기 진동 호퍼(10)에서 배출되는 원석을 투입하여 파쇄를 하는 샌드 크라샤(20)를 구비하며,
   상기 샌드 크라샤(20)에는 투입되는 원석의 재질에 따라 로터의 회전 속도를 조절하는 인버터를 구비하고,
   상기 샌드 크라샤(20)에서 파쇄와 함께 입형 개선이 이루어진 골재를 SMA 포장용 골재의 크기인 5mm와 13mm로 선별하는 진동 선별기(50)를 구비하고,
   상기 진동 선별기(50)에서 선별이 이루어지지 않은 13mm를 넘는 크기의 골재는 진동 호퍼(10)로 회수시켜 다시 파쇄와 선별을 과정을 거치게 하는 콘베어벨트(60)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쇄석 매스틱 아스팔트 포장용 골재생산 장치.
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