KR101741961B1 - 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 급결제 공급시스템은 액상급결제 저장탱크에서 액상급결제를 상기 화살표관의 액상급결제인입구에 공급하며, 액상급결제를 압축공기로 이송하거나, 액상급결제를 사용하지 않을 경우 압송관으로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 사용되는 압축공기를 공급하기 위한 액상급결제용 압축공기라인을 포함하는 액상급결제 공급부와; 분말급결제 저장탱크에서 분말급결제를 상기 화살표관의 분말급결제인입구에 공급하며, 분말급결제 공급라인과 상기 분말급결제 저장탱크에 압력을 가하거나, 분말급결제를 사용하지 않을 경우 압송관으로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 사용되는 압축공기를 공급하기 위한 분말급결제용 압축공기라인을 포함하는 분말급결제 공급부와; 액상급결제의 유량을 센싱하는 유량센서로부터 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 액상급결제를 공급하는 액상급결제 공급펌프의 유량을 제어하며, 상기 분말급결제 저장탱크의 무게를 측정하는 로드셀 및 스크류 회전축에 설치되어 스크류의 회전수를 센싱하는 인디케이터에서 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 분말급결제를 공급하는 스크류 피더의 회전수를 변화시켜 분말급결제의 공급 유량을 제어하는 액상급결제 및 분말급결제 통합 제어용 PLC와, 액상급결제의 공급량과 분말급결제의 공급량이 표시되는 터치스크린이 포함된 통합 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따르면 액상급결제와 분말급결제를 동시에 사용할 수 있고, 액상급결제와 분말급결제 각각의 실시간 투입량이 표시되므로 숏크리트 작업 시 리바운드가 일어나는 상태를 보고 액상급결제와 분말급결제을 양을 조절할 수 있어, 양질의 숏크리트 작업을 시행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따르면 액상급결제와 분말급결제를 동시에 사용할 수 있고, 액상급결제와 분말급결제 각각의 실시간 투입량이 표시되므로 숏크리트 작업 시 리바운드가 일어나는 상태를 보고 액상급결제와 분말급결제을 양을 조절할 수 있어, 양질의 숏크리트 작업을 시행할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 액상급결제와 분말급결제를 두 가지를 사용하는 혼합식 급결제 공급시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 숏크리트 펌프카에서 압송펌프를 작동하여 콘크리트가 압송되는 압송관의 화살표관에 결합되어 콘크리트에 급결제가 혼합되도록 급결제를 공급해주는 급결제 공급시스템으로, 급결제 공급시스템은 액상급결제 공급부와 분말급결제 공급부을 포함하고, 공급되는 각 급결제의 투입량을 실시간으로 알 수 있는 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 사회기반시설의 확충의 필요성 및 국토 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, 대형화 되는 지하공사의 일환으로 터널시공, 댐공사 또는 지하구조물 공사에 주로 사용되는 공법을 나틈공법(NATM ; New Austrian Tunnelling Method)이라 하는데, 이는 단순한 굴착, 지보공의 수단, 지보공의 설치 순서 등이 아닌 현실에 맞게 판단하는 지반거동의 제 원칙에 따라 시공하는 것으로, 터널을 구성하는 주체가 주변지반이고 지보공은 지반 본래의 강도를 유지하고 보강하는 수단으로 생각하는 개념이며, 강재지보, 락볼트와 숏크리트를 지보재로 사용하고 암반 굴착 직후 원지반의 지지능력을 최대로 활용하여 지반을 안정화시킴으로써 터널의 안정성을 유지시키는 것으로 굴착면을 안정화 하는 굴착면 안정화 공법이다.
상기와 같은 굴착면 안정화 공법의 지보재로 사용되는 숏크리트(Shotcrete)는 암반 또는 지반을 보강하여 붕괴를 방지하기 위한 작업으로써, 별도의 거푸집이 필요 없이 숏크리트 장비를 사용하여 굴착된 원지반에 공기압 및 펌프의 압력으로 분사 고착시키는 콘크리트로써, 지반의 이완을 방지하여 원지반의 강도를 유지하고 콘크리트 아치로서 하중을 분담시켜 굴착면을 평활하게 하여 응력집중을 방지하므로 조기에 강도 확보, 굴착암반과의 부착성 향상, 리바운드와 분진 발생을 최소화 하는 기능이 함께 요구된다.
이러한, 숏크리트 시공방식에는 건식공법과 습식공법의 두가지 종류가 있으며, 습식 공법은 다시 에어 압송식과 펌프 압송식으로 나눌 수 있다.
상기 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 분사 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 건비빔 되어야 함으로 모래나 자갈이 여러 가지 이유로 표면수를 함유하고 있는 경우 시멘트와 혼합이 완료되고 빠른 시간 내에 작업위치로 운송되어 사용하지 않으면 응고가 시작되어 숏크리트의 품질이 저하되기도 한다. 따라서 재료보관에 각별히 주의를 요하는데 강수 및 직사광선에 노출되지 않도록 하여야 하며 반입재료는 사전검사를 통해 입도분포 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 분사속도를 증가시켜 시공면에 분사 고착하는 방식으로 재료의 혼합시 콘크리트 배치플랜트를 사용하고 운송시 콘크리트 믹서트럭을 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 숏크리트는 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 나타나며 타설 장비의 특성에 따라 숏크리트의 시공품질에 많은 차이를 가지기 때문에 품질 관리상의 어려움이 많고 이로 인해 지보성능이 저하되는 문제가 발생되고 있다.
상기와 같이 콘크리트의 혼화제로 사용되는 급결제는 물유리계액상 급결제와 알루민산소다계 액상급결제를 들 수 있으며, 최근에는 유럽에서 사용되고 있는 알칼리프리계 액상 급결제가 사용되고 있다. 이들 액상 급결제는 콘크리트를 펌프로 압송하는 장비에서 액상용 정량펌프로 액상급결제를 이송하여 분사노즐에 부착된 액상급결제 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 장기강도가 감소하고 지하수에 의해 숏크리트가 분해되어 사용이 규제되어 왔다.
현재에는 물유리계 액상 급결제의 문제점을 해소하기 위하여 알루민산소다계 액상급결제가 주로 사용되고 있으나 강알칼리로서 자극성이 강하여 인체에 화상이나 부식을 주는 등 독성이 심하며 응결촉진효과가 약하여 리바운드 량이 많고 장기강도가 감소되는 문제점이 있었다.
더구나, 액상급결제는 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 있으며 지하수가 새어나오는 용수부위에 시공할 경우 급결제 양을 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 있으나 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 있으며, 분말이므로 사용량을 늘리면 콘크리트의 물의 비율이 오히려 낮아지는 효과가 있으므로 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 기존 시스템에 무리 없이 적용되고 있으나 습식 공법에 있어서는 특수한 장비가 사용되고 있는데 이들 장비들은 재료상태에 따른 시공성능의 민감성과 합류관 막힘, 분진의 발생 등 시공상의 많은 문제가 발생하고 있다.
분말상인 급결제를 투입하기 위해 특수한 장비가 사용되게 되는데, 급결제가 분말이며 물과 접촉하면 자체가 경화되는 특성 때문에 숏크리트 분사를 위하여 이송되는 콘크리트 내부에 급결제를 압축공기와 혼합하여 분사시켜 혼합하는 장치가 개발되어 사용되고 있다.
이와 같은, 분말형 급결제를 사용한 습식 숏크리트 타설은 압송방식에 따라 두가지의 시공시스템을 적용하고 있는데, 콘크리트 이송에 있어서 압축공기로 연속적으로 이송하는 공기압송식과, 일반적으로 콘크리트 펌프카와 유사하여 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 이송하는 펌프압송식으로 구분한다.
상기 공기압송식 콘크리트 타설장치는 공기압송펌프에서 나온 압송압력으로 콘크리트 분사연결관의 분사노즐에 도달하기 전의 일정구간에 급결제합류관을 결합하고 분말공급장치의 급결제연결관을 연결하여 급결제를 함유한 압축펌프에서 형성된 압축공기를 투입한 후 분사노즐에 이르기까지 연장되는 분사연결관 내에서 혼합이 이루어지도록 하는 장치로써, 낮은 압력으로 특수 암반에 시공되는 것으로 시공 속도가 낮기 때문에 공사기간이 길어지고 효율성도 떨어지는 문제점이 있었다.
상기 펌프압송식 콘크리트 타설장치는 압송펌프에서 압송된 콘크리트를 콘크리트 수송관 및 콘크리트 수송호스를 통하여 압축공기합류관에 도달하고, 압축공기합류관의 일측에 연결하여 공기압축펌프에서 공급되는 압축공기로 콘크리트를 분산하며, 압축공기의 압력으로 수송호스를 거쳐 급결제합류에 도달하면 분말공급장치에서 송출되는 급결제를 함유한 압축공기와 합류되고, 콘크리트 수송호스 내에서 혼합이 이루어져 최종적으로 분사노즐을 통하여 분사된다.
상술한 것 같이 액상급결제와 분말급결제는 각각의 장단점이 있는데 액상급결제와 분말급결제의 장점을 극대화 하여 숏크리트 작업 시 각각의 단점을 서로 보완해여 문제점을 해결하기 위해 혼합식 급결제 공급시스템이 필요하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 액상급결제와 분말급결제 각각의 장점을 극대화 하기 위하여 액상급결제와 분말급결제를 동시에 사용할 수 있고, 액상급결제와 분말급결제의 실시간 사용량이 표시되며, 숏크리트 작업 시 부착력이나 리바운드의 양에 따른 현장 상황에 따라 액상급결제와 분말급결제 각각의 투입량을 조정할 수 있는 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 급결제 공급시스템은 숏크리트 펌프카에서 압송펌프를 작동하여 콘크리트가 압송되는 압송관의 화살표관에 결합되어 콘크리트에 급결제가 혼합되도록 급결제를 공급해주는 장치로서, 액상급결제 저장탱크에서 액상급결제를 상기 화살표관의 액상급결제 인입구에 공급하며, 액상급결제 흡입라인과 액상급결제 공급 및 분말급결제 사용시 압송펌프로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기공급관으로 전환 사용되는 액상급결제 공급라인과 액상급결제용 압축공기라인을 포함하는 액상급결제 공급부와; 분말급결제 저장탱크에서 분말급결제를 상기 화살표관의 분말급결제 인입구에 공급하며, 분말급결제 공급 및 액상급결제 사용시 압송펌프로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기공급관으로 전환 사용되는 분말급결제 공급라인과 상기 분말급결제 저장탱크에 압력을 가하거나 상기 분말급결제 공급라인을 세척하기 위한 분말급결제용 압축공기라인을 포함하는 분말급결제 공급부와; 액상급결제의 유량을 센싱하는 유량센서로부터 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 액상급결제를 공급하는 액상급결제 공급펌프의 유량을 제어하며, 상기 분말급결제 저장탱크의 무게를 측정하는 로드셀 및 스크류의 회전수를 확인하기 위해 스크류의 축에 설치된 인디케이터로 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 분말급결제를 공급하는 스크류 피더의 회전수를 변화시켜 분말급결제의 공급 유량을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)와, 액상급결제의 공급량과 분말급결제의 공급량이 표시되며 운전자가 조작을 위해 입력 신호를 주거나 프로그램을 선택할 수 있는 터치스크린을 포함하여 이루어진 통합급결제 제어부로 구성된다.
상기 액상급결제 공급부는 액상급결제를 저장하는 상기 액상급결제 저장탱크와; 상기 액상급결제 저장탱크에서 액상급결제를 흡입하여 상기 화살표관으로 보내며, 상기 통합급결제 제어부의 신호에 의해 토출량이 변화되는 액상급결제 공급펌프와; 상기 액상급결제 저장탱크와 액상급결제 공급펌프를 연결하는 액상급결제 흡입라인과; 상기 액상급결제 공급펌프의 토출부에서 상기 화살표관으로 연결되어 액상급결제를 펌프의 토출압과 압축공기의 압력으로 상기 화살표관으로 보내는 상기 액상급결제 공급라인과; 상기 액상급결제 공급라인에 액상급결제를 압축공기로 이송시키거나, 액상급결제를 사용하지 않고 분말급결제 사용시 압송된 콘크리트를 분쇄하는 용도로 사용하기 위해 상기 액상급결제 공급라인에 결합되어 압축공기를 상기 액상급결제 공급라인에 공급하는 상기 액상급결제용 압축공기라인을 포함하여 구성된다.
상기 액상급결제 공급라인에는 공급되는 액상급결제의 유량을 센싱하여 상기 통합급결제 제어부로 유량에 대한 신호를 주는 상기 유량센서와, 액상급결제를 사용하지 않고 압축공기만 사용시에는 상기 통합급결제 제어부의 신호에 의해 자동으로 닫히고 액상급결제가 공급될 때는 자동으로 열리는 액상급결제 전동밸브가 설치되고, 상기 액상급결제 압축공기공급라인의 상기 액상급결제 공급라인과 결합되기 전 말단에는 압송관이 막힐 경우 액상급결제와 함께 분사되는 압축공기의 역류를 방지하기 위하여 상기 통합급결제 제어부의 신호에 의해 자동으로 닫히고, 콘크리트 압송관이 막히지 않을 시 상기 통합급결제 제어부의 신호에 의해 자동으로 열리는 액상급결제 압축공기 전동밸브가 설치된다.
상기 분말급결제 공급부는 분말급결제를 저장하는 상기 분말급결제 저장탱크와; 상기 분말급결제 저장탱크의 하부에 결합되어 상기 분말급결제 저장탱크에 저장된 분말급결제를 공급받아 분말급결제를 상기 분말급결제 공급라인 측으로 전진시키는 스크류 피더와; 상기 스크류 피더의 분말급결제 토출부에서 상기 화살표관으로 연결되어 분말급결제를 상기 화살표관으로 보내는 상기 분말급결제 공급라인과; 상기 분말급결제 저장탱크의 내부를 일정 압력으로 유지하기 위해 압축공기를 공급하고, 분말급결제를 압축공기의 압력으로 상기 분말급결제 공급라인을 통해 상기 화살표관으로 보내기 위해 압축공기를 공급하며, 분말급결제를 사용하지 않고 액상급결제를 사용할 경우 압송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기 공급라인으로 사용되는 압축공기를 공급하는 상기 분말급결제용 압축공기라인과; 상기 분말급결제 공급라인을 압축공기만 사용하기 위하여 상기 스크류 피더를 통하지 않고 직접 상기 분말급결제 공급라인과 분말급결제용 압축공기라인을 연결하는 바이패스라인을 포함하여 구성된다.
상기 분말급결제용 압축공기라인에는 분말급결제를 이송할 때는 열리고 상기 분말급결제 공급라인을 압축공기만 사용할 때는 닫히며, 자동으로 온오프할 수 있는 분말급결제이송 전동밸브가 형성되며, 상기 분말급결제 공급라인에는 압축공기만 사용할 때는 닫히고, 분말급결제를 이송할 때는 열리며, 자동으로 온오프할 수 있는 분말급결제 공급 전동밸브가 형성되고, 상기 바이패스라인에는 상기 분말급결제 공급라인에서 압축공기만 사용할 때는 열리고, 분말급결제를 이송할 때는 닫히는 바이패스 전동밸브가 형성된다.
상기 액상급결제 공급펌프는 정량으로 토출하기 위해 1회전당 토출량이 일정한 용적식 타입이며, 숏크리트 작업 시 리바운드의 상태에 따라 액상급결제의 투입량을 변화시키기 위하여 상기 통합급결제 제어부의 신호에 의해 회전수의 변경으로 토출량을 조절할 수 있다.
상기 분말급결제 저장탱크는 5kg/㎠G의 압력에서 견딜 수 있는 압력탱크이고, 외부는 보온처리되어 분말급결제가 굳는 것을 방지하며, 하부는 분말급결제가 쌓이지 않게 분말급결제의 안식각보다 큰 경사를 이루는 콘 형상이다.
상기 분말급결제 저장탱크의 외벽 경사부에는 상기 분말급결제가 내벽에 붙지 않도록 간헐적으로 충격을 주는 1~3개의 에어녹커 또는 바이브레이터가 설치된다.
상기 분말급결제 저장탱크의 측면에는 상기 분말급결제 저장탱크가 설치되는 탱크설치프레임 위에 얹혀 놓기 위하여 상기 분말급결제 저장탱크의 무게를 지지하는 다수 개의 브래킷이 설치되며, 상기 탱크설치프레임과 브래킷 사이에는 상기 분말급결제 저장탱크의 무게를 측정하는 상기 로드셀이 설치되며, 상기 분말급결제 저장탱크의 상부에는 분말급결제를 투입하거나 정비를 위해 옆으로 열고 닫을 수 있는 슬라이드식 맨홀두껑이 설치되며, 압축공기가 인입되는 1개의 압축공기 인입노즐과 분말급결제 저장탱크의 내부압력을 확인할 수 있는 급결제 탱크 압력게이지가 형성된다.
상기 맨홀두껑은 분말급결제를 이송 시 5kg/㎠G의 압력에서 견딜 수 있게 패킹을 갖춘 맨홀두껑 잠금쇠가 형성된다.
상기 분말급결제용 압축공기공급라인은 상기 분말급결제 저장탱크의 내부를 일정 압력으로 가압하기 위한 저장탱크용 압축공기공급라인과; 분말급결제를 압축공기의 압력으로 상기 분말급결제 공급라인을 통해 상기 화살표관으로 보내고, 상기 분말급결제 사용 시 분말급결제를 분말급결제 공급라인으로 이송하기 위한 급결제 이송용 압축공기공급라인으로 구성된다.
상기 스크류 피더는 분말급결제가 상부에서 인입되며, 회전되어 인입된 분말급결제를 앞으로 전진시키는 상기 스크류와; 상기 스크류가 설치되어 양단에서 베어링으로 고정되고 분말급결제가 외부로 누설되지 않도록 막아주며, 분말급결제가 상부로 인입되도록 상부에 오픈부가 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 오픈부에 결합되어 분말급결제가 일정량으로 계속 공급되도록 쿠션 역할을 하는 호파와; 상기 스크류를 회전시키는 회전력을 주는 모터와, 상기 모터의 회전력을 감속시키고 상기 모터와 스크류에 결합되어 모터의 회전력을 상기 스크류에 전달하는 기어부와, 상기 통합급결제 제어부의 신호에 의해 상기 모터의 회전수을 변화시켜 분말급결제의 공급량을 변화시키는 인버터를 포함하는 동력장치로 구성된다.
상기 스크류에는 상기 스크류의 회전수에 의해 토출되는 급결제의 투입량을 확인 및 결정하기 위하여 상기 스크류의 회전축에 설치되어 스크류의 회전수를 확인하는 상기 인디케이터로 설치되고, 상기 케이싱의 말단에는 분말급결제 이송용 압축공기가 인입되는 압축공기 인입구와, 분말급결제가 토출되는 상기 분말급결제 토출구가 형성된다.
상술한 급결제 공급시스템으로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따르면 액상급결제와 분말급결제를 동시에 사용할 수 있고, 액상급결제와 분말급결제 각각의 실시간 투입량이 표시되므로 숏크리트 작업 시 리바운드가 일어나는 상태를 보고 액상급결제와 분말급결제을 양을 조절할 수 있어, 양질의 숏크리트 작업을 시행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 숏크리트 펌프카에 본 발명의 급결제 공급시스템이 장착된 개략도
도 2는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템의 P & I D
도 3은 압송관 내에서의 재료의 흐름 상태도
도 4는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 액상급결제 공급부 P & I D
도 5는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 분말급결제 공급부 P & I D
도 6은 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 분말급결제 저장탱크 개략도
도 7은 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 스크류 피더 개략도
도 2는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템의 P & I D
도 3은 압송관 내에서의 재료의 흐름 상태도
도 4는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 액상급결제 공급부 P & I D
도 5는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 분말급결제 공급부 P & I D
도 6은 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 분말급결제 저장탱크 개략도
도 7은 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 스크류 피더 개략도
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템"을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 "급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템"에 관한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 숏크리트 펌프카에 본 발명의 급결제 공급시스템이 장착된 개략도이고이며, 도 2는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템의 P & I D이고, 도 3은 압송관 내에서의 재료의 흐름 상태도이며, 도 4는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 액상급결제 공급부 P & I D이고, 도 5는 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 분말급결제 공급부 P & I D이며, 도 6은 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 분말급결제 저장탱크 개략도이고, 도 7은 본 발명의 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템에 따른 스크류 피더 개략도이다.
도 1에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 급결제 공급시스템(B)은 숏크리트(Shotcrete) 작업 시 숏크리트 펌프카(A)에서 압송펌프(A2)를 작동하여 콘크리트가 압송되는 압송관(A1)의 화살표관(A11)에 결합되어 콘크리트에 급결제가 혼합되도록 급결제를 공급해주는 장치이다.
숏크리트는 암반 또는 지반을 보강하여 붕괴를 방지하기 위한 작업으로써, 별도의 거푸집이 필요 없이 본 발명의 급결제 공급시스템(B)를 갖춘 상기 숏크리트 펌프카(A)와 같은 숏크리트 장비를 사용하여 굴착된 원지반에 공기압 및 펌프의 압력으로 분사 고착시키는 콘크리트로써, 지반의 이완을 방지하여 원지반의 강도를 유지하고 콘크리트 아치로서 하중을 분담시켜 굴착면을 평활하게 하여 응력집중을 방지하므로 조기에 강도 확보, 굴착암반과의 부착성 향상, 리바운드와 분진 발생을 최소화하는 기능이 함께 요구되며, 콘크리트만 분사 고착시킬 때는 부착성이 부족하고 리바운드가 많이 발생하므로 부착성 향상, 리바운드와 분진 발생을 최소화 하기 위하여 급결제를 콘크리트에 혼합한다.
도 2에 도시되어 있는 것 같이 상기 급결제 공급시스템(B)은 액상급결제 저장탱크(11)에서 액상급결제를 상기 화살표관(A11)의 액상급결제 인입구(A112)에 공급하며, 액상급결제 흡입라인(13)과 액상급결제 공급 및 분말급결제 사용시 압송펌프(A2)로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기공급관으로 전환 사용되는 액상급결제 공급라인(14)과 액상급결제용 압축공기라인(15)을 포함하는 액상급결제 공급부(1)와; 분말급결제 저장탱크(21)에서 분말급결제를 상기 화살표관(A11)의 분말급결제 인입구(A111)에 공급하며, 분말급결제 공급 및 액상급결제 사용시 압송펌프로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기공급관으로 전환 사용되는 분말급결제 공급라인(23)과 상기 분말급결제 저장탱크(21)에 압력을 가하거나 상기 분말급결제 공급라인(23)을 세척하기 위한 분말급결제용 압축공기라인(24)을 포함하는 분말급결제 공급부(2)와; 액상급결제의 유량을 센싱하는 유량센서(141)로부터 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 액상급결제를 공급하는 액상급결제 공급펌프(12)의 유량을 제어하며, 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 측정하는 로드셀(214) 및 스크류(221)의 회전수를 확인하기 위해 스크류(221)의 축에 설치된 인디케이터(22423)로 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 분말급결제를 공급하는 스크류 피더(22)의 회전수를 변화시켜 분말급결제의 공급 유량을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)(31)와, 액상급결제의 공급량과 분말급결제의 공급량이 표시되며 운전자가 조작을 위해 입력 신호를 주거나 프로그램을 선택할 수 있는 터치스크린(311)을 포함하여 이루어진 통합급결제 제어부(3)로 구성된다.
상기 통합급결제 제어부(3)에 설치된 PLC(Programmable Logic Controller)(31)와 터치스크린(311)은 액상급결제 및 분말급결제를 선택 사용 시 사용하고자 하는 급결제를 선택 시 해당 급결제에 맞는 프로그램이 자동으로 전환되도록 설치되어 있으며, 액상급결제 및 분말급결제를 선택 사용 시 선택된 프로그램으로 전환되어 터치스크린에서 선택된 급결제를 제어할 수 있도록 설계되어 있다.
본 발명의 상기 급결제 공급시스템(B)은 공급되는 액상급결제량과 분말급결제량을 알 수 있게 상기 통합급결제 제어부(3)에 공통으로 설치된 터치스크린(311)에서 사용되는 각각의 급결제에 대하여 프로그램화 되어 표시되므로 숏크리트 작업 시 리바운드가 일어나는 상태를 보고 액상급결제와 분말급결제을 양을 조절할 수 있어, 양질의 숏크리트 작업을 시행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 필요 시에는 액상급결제 및 분말급결제 두 가지 다 사용하지 않고 액상급결제나 분말급결제 한 가지만 사용하고 나머지 공급라인으로는 압축공기를 분사하여 콘크리트를 잘게 부수는 역할을 할 수도 있다.
도 3에 도시되어 있는 것 같이 본 도면은 상기 압송관(A1) 내에서의 콘크리트 흐름을 나타내며 압송관(A1)으로부터 이송된 콘크리트가 상기 화살표관(A11)에서 사용되는 급결제의 종류에 따라 마주한 각각의 급결제 및 압축공기 인입부(A111, A112)로부터 잘게 부서진 콘크리트와 액상급결제 및 분말급결제가 혼합하는 상태와, 전단양축압축공기투입관(A12)에서 상기 액상급결제 및 분말급결제가 혼합된 콘크리트가 노즐(A13)에서 분산되는 압력을 증가시키기 위해 압축공기가 분사되는 상태의 흐름을 보여주고 있다.
도 4에 도시되어 있는 것 같이 상기 액상급결제 공급부(1)는 액상급결제를 저장하는 상기 액상급결제 저장탱크(11)와; 상기 액상급결제 저장탱크(11)에서 액상급결제를 흡입하여 상기 화살표관(A11)으로 보내며, 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 토출량이 변화되는 액상급결제 공급펌프(12)와; 상기 액상급결제 저장탱크(11)와 액상급결제 공급펌프(12)를 연결하는 액상급결제 흡입라인(13)과; 상기 액상급결제 공급펌프(12)의 토출부에서 상기 화살표관(A11)으로 연결되어 액상급결제를 펌프의 토출압과 압축공기의 압력으로 상기 화살표관(A11)으로 보내는 상기 액상급결제 공급라인(14)과; 상기 액상급결제 공급라인(14)으로 액상급결제를 압축공기로 이송시키거나, 액상급결제를 사용하지 않고 분말급결제 사용시 압송된 콘크리트를 분쇄하는 용도로 사용하기 위해 상기 액상급결제 공급라인(14)에 결합되어 압축공기를 상기 액상급결제 공급라인(14)에 공급하는 상기 액상급결제용 압축공기라인(15)을 포함하여 구성된다.
액상급결제를 상기 화살표관(A11)의 액상급결제 인입구(A112)로 이송시키는 에너지는 상기 액상급결제 공급펌프(12)의 토출압과 상기 액상급결제용 압축공기라인(15)에서 상기 액상급결제 공급라인(14)으로 보내는 압축공기의 압력의 2가지 힘으로 보내며 압축공기의 압력은 토출압으로 이송되는 액상급결제를 가압(부스팅)하는 역할을 하며, 상기 액상급결제 공급펌프(12)가 정지되었을 때는 상기 액상급결제 공급라인(14)이 액상급결제로 막히는 것을 방지하기 위하여 압축공기를 일정 시간동안 공급하여 세척하며, 분말급결제만 숏크리트 작업 시 사용할 때는 상기 액상급결제 공급라인(14)으로 압축공기를 보내어 콘크리트를 잘게 부수는 역할을 한다.
상기 액상급결제 공급펌프(12)는 정량으로 토출하기 위해 1회전당 토출량이 일정한 용적식 타입이며, 숏크리트 작업 시 리바운드의 상태에 따라 액상급결제의 투입량을 변화시키기 위하여 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 회전수의 변경으로 토출량을 조절할 수 있다.
액상급결제는 점성이 높으므로 상기 액상급결제 공급펌프(12)의 토출압력과 압축공기의 압력이 더해져서 액상급결제를 상기 화살표관(A11)으로 보내야만 상기 액상급결제 공급라인(14) 내부에서 액상급결제가 점착되지 않으며 액상급결제를 사용하지 않을 때는 압축공기로 내부에 잔류되어 있는 액상급결제를 완전히 비우는 것이 바람직하다.
상기 액상급결제 공급라인(14)에는 공급되는 액상급결제의 유량을 센싱하여 상기 통합급결제 제어부(3)로 유량에 대한 신호를 주는 상기 유량센서(141)와, 액상급결제를 사용하지 않고 압축공기만 사용시에는 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 자동으로 닫히고 액상급결제가 공급될 때는 자동으로 열리는 액상급결제 전동밸브(142)가 설치된다.
상기 액상급결제 압축공기공급라인(15)의 상기 액상급결제 공급라인(14)과 결합되기 전 말단에는 압송관(A1)이 막힐 경우 액상급결제와 함께 분사되는 압축공기의 역류를 방지하기 위하여 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 자동으로 닫히고, 압송관(A1)이 막히지 않고 원만한 작업을 시행할 시 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 자동으로 열리는 액상급결제 압축공기 전동밸브(151)가 설치된다.
상기 통합급결제 제어부(3)는 DC 24V를 공급받고 터치스크린(311)을 갖춘 PLC(Programmable Logic Controller)(31)에서 액상급결제의 유량을 센싱하는 유량센서(141)로부터 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 액상급결제를 공급하는 액상급결제 공급펌프(12)의 유량을 제어하며, 상기 액상급결제 전동밸브(142)와 액상급결제 압축공기 전동밸브(151)를 열고 닫으며, 상기 터치스크린(311)에서 운전상태를 확인할 수 있고 상기 통합급결제 제어부(3)를 제어할 수 있게 조작하고, 실시간 액상급결제의 공급량이 표시된다.
도 5에 도시되어 있는 것 같이 상기 분말급결제 공급부(2)는 분말급결제를 저장하는 상기 분말급결제 저장탱크(21)와; 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 하부에 결합되어 상기 분말급결제 저장탱크(21)에 저장된 분말급결제를 공급받아 분말급결제를 상기 분말급결제 공급라인(23) 측으로 전진시키는 스크류 피더(22)와; 상기 스크류 피더(22)의 분말급결제 토출부(2223)에서 상기 화살표관(A11)으로 연결되어 분말급결제를 상기 화살표관(A11)으로 보내는 상기 분말급결제 공급라인(23)과; 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 내부를 일정 압력으로 유지하기 위해 압축공기를 공급하고, 분말급결제를 압축공기의 압력으로 상기 분말급결제 공급라인(23)을 통해 상기 화살표관(A11)으로 보내기 위해 압축공기를 공급하며, 분말급결제를 사용하지 않고 액상급결제를 사용할 경우 압송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기 공급라인으로 사용되는 압축공기를 공급하는 상기 분말급결제용 압축공기라인(24)과; 상기 분말급결제 공급라인(23)을 압축공기만 사용하기 위하여 상기 스크류 피더(22)를 통하지 않고 직접 상기 분말급결제 공급라인(23)과 분말급결제용 압축공기라인(24)을 연결하는 바이패스라인(25)을 포함하여 구성된다.
상기 분말급결제용 압축공기공급라인(24)은 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 내부를 일정 압력으로 가압하기 위한 저장탱크용 압축공기공급라인(241)과; 분말급결제를 압축공기의 압력으로 상기 분말급결제 공급라인(23)을 통해 상기 화살표관(A11)으로 보내고, 상기 분말급결제 사용 시 분말급결제를 분말급결제 공급라인(23)으로 이송하기 위한 급결제 이송용 압축공기공급라인(242)으로 구성된다.
상기 저장탱크용 압축공기공급라인(241)에는 상기 급결제 공급시스템(B)를 운전하고 있을 때는 노말 오픈되고, 상기 급결제 공급시스템(B)를 운전하지 않을 때나 압축공기의 공급을 차단하는 저장탱크 압축공기공급 전동밸브(2411)가 형성된다.
상기 분말급결제용 압축공기라인(24)의 상기 급결제 이송용 압축공기공급라인(242)에는 분말급결제를 이송할 때는 열리고 상기 분말급결제 공급라인(23)을 압축공기만 사용할 때는 닫히며, 자동으로 온오프할 수 있는 압축공기라인 전동밸브(2421)가 형성된다.
상기 분말급결제 공급라인(23)에는 압축공기만 사용할 때는 닫히고, 분말급결제를 이송할 때는 열리며, 자동으로 온오프할 수 있는 분말급결제 공급 전동밸브(231)가 형성된다.
상기 바이패스라인(25)에는 상기 분말급결제 공급라인(23)에서 압축공기만 사용할 때는 열리고, 분말급결제를 이송할 때는 닫히는 바이패스 전동밸브(251)가 형성된다.
상기 통합급결제 제어부(3)는 DC 24V를 공급받고 PLC(31)에서 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 측정하는 상기 로드셀(214) 및 스크류(221)의 회전수를 확인하기 위해 상기 스크류(221)의 축에 설치된 인디케이터(22423)로부터 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 분말급결제를 공급하는 스크류 피더(22)의 회전수를 변화시켜 분말급결제의 공급 유량을 제어하며, 상기 분말급결제 공급 전동밸브(231), 상기 저장탱크 압축공기공급 전동밸브(2411), 상기 압축공기라인 전동밸브(2421) 및 상기 바이패스 전동밸브(251)를 열고 닫으며, 실시간 분말급결제의 공급량이 터치스크린에(311)에 표시된다.
도 6에 도시되어 있는 것 같이 상기 분말급결제 저장탱크(21)는 분말급결제를 저장하며, 5kg/㎠G의 압력에서 견딜 수 있는 압력탱크이고, 외부는 단열 도료로 도포되어 있으며, 보온처리되어 분말급결제가 굳는 것을 방지하며, 하부는 분말급결제가 쌓이지 않게 분말급결제의 안식각보다 더 가파른 경사각도를 가지는 콘 형상이다.
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 외벽 경사부에는 상기 분말급결제가 내벽에 붙지 않도록 간헐적으로 충격을 주는 1~3개의 에어녹커 또는 바이브레이터(211)가 설치된다.
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 측면에는 상기 분말급결제 저장탱크(21)가 설치되는 탱크설치프레임(217) 위에 얹혀 놓기 위하여 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 지지하는 다수 개의 브래킷(216)이 설치되며, 상기 탱크설치프레임(217)과 브래킷(216) 사이에는 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 측정하는 상기 로드셀(214)이 설치된다.
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 상부에는 분말급결제를 투입하거나 정비를 위해 옆으로 열고 닫을 수 있는 슬라이드식 맨홀두껑(212)이 설치되며, 압축공기가 인입되는 1개의 압축공기 인입노즐(213)과 분말급결제 저장탱크의 내부 압력을 확인할 수 있는 급결제 탱크 압력게이지(2131)가 형성된다.
상기 맨홀두껑(212)은 분말급결제를 이송 시 5kg/㎠G의 압력에서 견딜 수 있게 패킹(2122)을 갖춘 맨홀두껑 잠금쇠(2121)가 형성된다.
상기 압축공기 인입노즐(213)의 크기는 직경 25mm(1")이고, 상기 급결제 탱크 압력게이지(2131)의 스톱밸브(2151)이 설치되는 라인과 연결되는 게이지노즐(2152)의 크기는 20mm(3/4") 인 것이 바람직하다.
상기 급결제 탱크 압력게이지(2131)의 하부에는 급격한 압력의 변화에 대비하기 위하여 블루돈관이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 콘 부분은 안식각보다 더 가파른 125~115도의 경사각도를 가지는 것이 바람직하다.
도 7에 도시되어 있는 것 같이 상기 스크류 피더(22)는 분말급결제가 상부에서 인입되며, 회전되어 인입된 분말급결제를 앞으로 전진시키는 스크류(221)와; 상기 스크류(221)가 설치되어 양단에서 베어링으로 고정되고 분말급결제가 외부로 누설되지 않도록 막아주며, 분말급결제가 상부로 인입되도록 상부에 오픈부(2221)가 형성된 케이싱(222)과; 상기 케이싱(222)의 오픈부(2221)에 결합되어 분말급결제가 일정량으로 계속 공급되도록 쿠션 역할을 하는 호파(223)와; 상기 스크류(221)를 회전시키는 회전력을 주는 모터(2241)와, 상기 모터(2241)의 회전력을 감속시키고 상기 모터(2241)와 스크류(221)에 결합되어 모터의 회전력을 상기 스크류(221)에 전달하는 기어부(2242)와, 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 상기 모터(2241)의 회전수을 변화시켜 분말급결제의 공급량을 변화시키는 인버터(2243)를 포함하는 동력장치(224)로 구성된다.
상기 기어부(2242)은 상기 모터(2241)의 회전축에 결합되는 수평기어(22421)와, 상기 수평기어(22421)에서 회전력을 전달받아 상기 스크류(221)에 전달하는 수직기어(22422)와 스크류의 회전수를 검측할 수 있는 상기 인디케이터(22423) 구성된다.
상기 호파(223)의 상단부분에는 상기 분말급결제 저장탱크(21)와의 결합을 위한 호퍼플랜지(2231)가 형성된다.
상기 케이싱(222)의 말단에는 분말급결제 이송용 압축공기가 인입되는 압축공기 인입구(2222)와, 분말급결제가 토출되는 상기 분말급결제 토출구(2223)가 형성된다.
본 발명의 상기 급결제 공급시스템(B)은 공급되는 액상급결제량과 분말급결제량을 알 수 있게 상기 터치스크린(311)에 각각 표시되므로 숏크리트 작업 시 리바운드가 일어나는 상태를 보고 액상급결제와 분말급결제을 양을 조절할 수 있어, 양질의 숏크리트 작업을 시행할 수 있는 장점이 있다.
A : 솟크리트 펌프카
A1 : 압송관 A11 : 화살표간
A111 : 분말급결제 인입구 A112 : 액상급결제 인입구
A12 : 전단양축압축공기투입관 A13 : 노즐
A2 : 압송펌프
B : 급결제 공급시스템
1 : 액상급결제 공급부 11 : 액상급결제 저장탱크
12 : 액상급결제 공급펌프 13 : 액상급결제 흡입라인
14 : 액상급결제 공급라인 141 : 유량센서
142 : 액상급결제 전동밸브 15 : 액상급결제용 압축공기라인
151 : 액상급결제 압축공기 전동밸브
2 : 분말급결제 공급부 21 : 분말급결제 저장탱크
211 : 에어녹커 또는 바이브레이터 212 : 맨홀두껑
2121 : 맨홀두껑 잠금쇠 2122 : 패킹
213 : 압축공기 인입노즐 214 : 로드셀
215 : 급결제 탱크 압력게이지 2151 : 스톱밸브
216 : 브래킷 217 : 탱크설치프레임
22 : 스크류 피더 221 : 스크류
222 : 케이싱 2221 : 오픈부
2222 : 압축공기 인입구 2223 : 분말급결제 토출부
2223 : 오픈부 223 : 호파
224 : 동력장치 2241 : 모터
2242 : 기어부 22421 : 수평기어
22422 : 수직기어 22423 : 인디케이터
2243 : 인버터 23 : 분말급결제 공급라인
231 : 분말급결제 공급 전동밸브 24 : 분말급결제용 압축공기라인
241 : 저장탱크용 압축공기공급라인
2411 : 저장탱크 압축공기공급 전동밸브
242 : 급결제 이송용 압축공기공급라인
2421 : 분말급결제이송 전동밸브
25 : 바이패스 라인 251 : 바이패스 전동밸브
3 : 통합급결제 제어부
31 : PLC 311 : 터치스크린
A1 : 압송관 A11 : 화살표간
A111 : 분말급결제 인입구 A112 : 액상급결제 인입구
A12 : 전단양축압축공기투입관 A13 : 노즐
A2 : 압송펌프
B : 급결제 공급시스템
1 : 액상급결제 공급부 11 : 액상급결제 저장탱크
12 : 액상급결제 공급펌프 13 : 액상급결제 흡입라인
14 : 액상급결제 공급라인 141 : 유량센서
142 : 액상급결제 전동밸브 15 : 액상급결제용 압축공기라인
151 : 액상급결제 압축공기 전동밸브
2 : 분말급결제 공급부 21 : 분말급결제 저장탱크
211 : 에어녹커 또는 바이브레이터 212 : 맨홀두껑
2121 : 맨홀두껑 잠금쇠 2122 : 패킹
213 : 압축공기 인입노즐 214 : 로드셀
215 : 급결제 탱크 압력게이지 2151 : 스톱밸브
216 : 브래킷 217 : 탱크설치프레임
22 : 스크류 피더 221 : 스크류
222 : 케이싱 2221 : 오픈부
2222 : 압축공기 인입구 2223 : 분말급결제 토출부
2223 : 오픈부 223 : 호파
224 : 동력장치 2241 : 모터
2242 : 기어부 22421 : 수평기어
22422 : 수직기어 22423 : 인디케이터
2243 : 인버터 23 : 분말급결제 공급라인
231 : 분말급결제 공급 전동밸브 24 : 분말급결제용 압축공기라인
241 : 저장탱크용 압축공기공급라인
2411 : 저장탱크 압축공기공급 전동밸브
242 : 급결제 이송용 압축공기공급라인
2421 : 분말급결제이송 전동밸브
25 : 바이패스 라인 251 : 바이패스 전동밸브
3 : 통합급결제 제어부
31 : PLC 311 : 터치스크린
Claims (6)
- 숏크리트 펌프카(A)에서 압송펌프(A2)를 작동하여 콘크리트가 압송되는 압송관(A1)의 화살표관(A11)에 결합되어 콘크리트에 급결제가 혼합되도록 급결제를 공급해주는 급결제 공급시스템(B)에 있어서,
상기 급결제 공급시스템(B)은 액상급결제 저장탱크(11)에서 액상급결제를 상기 화살표관(A11)의 액상급결제 인입구(A112)에 공급하며, 액상급결제 흡입라인(13)과 액상급결제 공급 및 분말급결제 사용시 압송펌프(A2)로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기공급관으로 전환 사용되는 액상급결제 공급라인(14)과 액상급결제용 압축공기라인(15)을 포함하는 액상급결제 공급부(1)와;
분말급결제 저장탱크(21)에서 분말급결제를 상기 화살표관(A11)의 분말급결제 인입구(A111)에 공급하며, 분말급결제 공급 및 액상급결제 사용시 압송펌프로부터 이송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기공급관으로 전환 사용되는 분말급결제 공급라인(23)과 상기 분말급결제 저장탱크(21)에 압력을 가하거나 상기 분말급결제 공급라인(23)을 세척하기 위한 분말급결제용 압축공기라인(24)을 포함하는 분말급결제 공급부(2)와;
액상급결제의 유량을 센싱하는 유량센서(141)로부터 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 액상급결제를 공급하는 액상급결제 공급펌프(12)의 유량을 제어하며, 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 측정하는 로드셀(214) 및 스크류(221)의 회전수를 확인하기 위해 스크류(221)의 축에 설치된 인디케이터(22423)로 입력신호를 받고 입력된 프로그램 및 운전자의 조작에 의해 분말급결제를 공급하는 스크류 피더(22)의 회전수를 변화시켜 분말급결제의 공급 유량을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)(31)와, 액상급결제의 공급량과 분말급결제의 공급량이 표시되며 운전자가 조작을 위해 입력 신호를 주거나 프로그램을 선택할 수 있는 터치스크린(311)을 포함하여 이루어진 통합급결제 제어부(3)로 구성되며,
상기 액상급결제 공급부(1)는 액상급결제를 저장하는 상기 액상급결제 저장탱크(11)와;
상기 액상급결제 저장탱크(11)에서 액상급결제를 흡입하여 상기 화살표관(A11)으로 보내며, 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 토출량이 변화되는 액상급결제 공급펌프(12)와;
상기 액상급결제 저장탱크(11)와 액상급결제 공급펌프(12)를 연결하는 상기 액상급결제 흡입라인(13)과;
상기 액상급결제 공급펌프(12)의 토출부에서 상기 화살표관(A11)으로 연결되어 액상급결제를 펌프의 토출압과 압축공기의 압력으로 상기 화살표관(A11)으로 보내는 상기 액상급결제 공급라인(14)과;
상기 액상급결제 공급라인(14)으로 액상급결제를 압축공기로 이송시키거나, 액상급결제를 사용하지 않고 분말급결제 사용시 압송된 콘크리트를 분쇄하는 용도로 사용하기 위해 상기 액상급결제 공급라인(14)에 결합되어 압축공기를 상기 액상급결제 공급라인(14)에 공급하는 상기 액상급결제용 압축공기라인(15)을 포함하여 구성되며,
상기 액상급결제 공급라인(14)에는 공급되는 액상급결제의 유량을 센싱하여 상기 통합급결제 제어부(3)로 유량에 대한 신호를 주는 상기 유량센서(141)와, 액상급결제를 사용하지 않고 압축공기만 사용 시에는 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 자동으로 닫히고 액상급결제가 공급될 때는 자동으로 열리는 액상급결제 전동밸브(142)가 설치되고,
상기 액상급결제용 압축공기라인(15)의 상기 액상급결제 공급라인(14)과 결합되기 전 말단에는 압송관(A1)이 막힐 경우 액상급결제와 함께 분사되는 압축공기의 역류를 방지하기 위하여 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 자동으로 닫히고, 압송관(A1)이 막히지 않을 시 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 자동으로 열리는 액상급결제 압축공기 전동밸브(151)가 설치되며,
상기 분말급결제 공급부(2)는 분말급결제를 저장하는 상기 분말급결제 저장탱크(21)와;
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 하부에 결합되어 상기 분말급결제 저장탱크(21)에 저장된 분말급결제를 공급받아 분말급결제를 상기 분말급결제 공급라인(23) 측으로 전진시키는 스크류 피더(22)와;
상기 스크류 피더(22)의 분말급결제 토출부(2223)에서 상기 화살표관(A11)으로 연결되어 분말급결제를 상기 화살표관(A11)으로 보내는 상기 분말급결제 공급라인(23)과;
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 내부를 일정 압력으로 유지하기 위해 압축공기를 공급하고, 분말급결제를 압축공기의 압력으로 상기 분말급결제 공급라인(23)을 통해 상기 화살표관(A11)으로 보내기 위해 압축공기를 공급하며, 분말급결제를 사용하지 않고 액상급결제를 사용할 경우 압송된 콘크리트를 분쇄하기 위해 압축공기 공급라인으로 사용되는 압축공기를 공급하는 상기 분말급결제용 압축공기라인(24)과;
상기 분말급결제 공급라인(23)을 압축공기만 사용하기 위하여 상기 스크류 피더(22)를 통하지 않고 직접 상기 분말급결제 공급라인(23)과 분말급결제용 압축공기라인(24)을 연결하는 바이패스라인(25)을 포함하여 구성되며,
상기 분말급결제용 압축공기라인(24)에는 분말급결제를 이송할 때는 열리고 상기 분말급결제 공급라인(23)을 압축공기만 사용할 때는 닫히며, 자동으로 온오프할 수 있는 분말급결제이송 전동밸브(2421)가 형성되며,
상기 분말급결제 공급라인(23)에는 압축공기만 사용할 때는 닫히고, 분말급결제를 이송할 때는 열리며, 자동으로 온오프할 수 있는 분말급결제 공급 전동밸브(231)가 형성되고,
상기 바이패스라인(25)에는 상기 분말급결제 공급라인(23)에서 압축공기만 사용할 때는 열리고, 분말급결제를 이송할 때는 닫히는 바이패스 전동밸브(251)가 형성되며,
상기 액상급결제 공급펌프(12)는 정량으로 토출하기 위해 1회전당 토출량이 일정한 용적식 타입이며, 숏크리트 작업 시 리바운드의 상태에 따라 액상급결제의 투입량을 변화시키기 위하여 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 회전수의 변경으로 토출량을 조절할 수 있고,
상기 분말급결제 저장탱크(21)는 5kg/㎠G의 압력에서 견딜 수 있는 압력탱크이고, 외부는 단열 도료로 도포되어 있으며, 보온처리되어 분말급결제가 굳는 것을 방지하며, 하부는 분말급결제가 쌓이지 않게 분말급결제의 안식각보다 큰 경사를 이루는 콘 형상이며,
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 외벽 경사부에는 상기 분말급결제가 내벽에 붙지 않도록 간헐적으로 충격을 주는 1~3개의 에어녹커 또는 바이브레이터(211)가 설치되고,
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 측면에는 상기 분말급결제 저장탱크(21)가 설치되는 탱크설치프레임(217) 위에 얹혀 놓기 위하여 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 지지하는 다수 개의 브래킷(216)이 설치되며, 상기 탱크설치프레임(217)과 브래킷(216) 사이에는 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 무게를 측정하는 상기 로드셀(214)이 설치되며,
상기 분말급결제 저장탱크(21)의 상부에는 분말급결제를 투입하거나 정비를 위해 옆으로 열고 닫을 수 있는 슬라이드식 맨홀두껑(212)이 설치되며, 압축공기가 인입되는 압축공기 인입노즐(213)과 분말급결제 저장탱크의 내부압력을 확인할 수 있는 급결제 탱크 압력게이지(215)가 형성되고,
상기 맨홀두껑(212)은 분말급결제를 이송 시 5kg/㎠G의 압력에서 견딜 수 있게 패킹(2122)을 갖춘 맨홀두껑 잠금쇠(2121)가 형성되고,
상기 분말급결제용 압축공기라인(24)은 상기 분말급결제 저장탱크(21)의 내부를 일정 압력으로 가압하기 위한 저장탱크용 압축공기공급라인(241)과;
분말급결제를 압축공기의 압력으로 상기 분말급결제 공급라인(23)을 통해 상기 화살표관(A11)으로 보내고, 상기 분말급결제 사용 시 분말급결제를 분말급결제 공급라인(23)으로 이송하기 위한 급결제 이송용 압축공기공급라인(242)으로 구성되며,
상기 스크류 피더(22)는 분말급결제가 상부에서 인입되며, 회전되어 인입된 분말급결제를 앞으로 전진시키는 상기 스크류(221)와;
상기 스크류(221)가 설치되어 양단에서 베어링으로 고정되고 분말급결제가 외부로 누설되지 않도록 막아주며, 분말급결제가 상부로 인입되도록 상부에 오픈부(2221)가 형성된 케이싱(222)과;
상기 케이싱(222)의 오픈부(2221)에 결합되어 분말급결제가 일정량으로 계속 공급되도록 쿠션 역할을 하는 호파(223)와;
상기 스크류(221)를 회전시키는 회전력을 주는 모터(2241)와, 상기 모터(2241)의 회전력을 감속시키고 상기 모터(2241)와 스크류(221)에 결합되어 모터의 회전력을 상기 스크류(221)에 전달하는 기어부(2242)와, 상기 통합급결제 제어부(3)의 신호에 의해 상기 모터(2241)의 회전수을 변화시켜 분말급결제의 공급량을 변화시키는 인버터(2243)를 포함하는 동력장치(224)로 구성되며,
상기 스크류(221)에는 상기 스크류(221)의 회전수에 의해 토출되는 급결제의 투입량을 확인 및 결정하기 위하여 상기 스크류(221)의 회전축에 설치되어 스크류의 회전수를 확인하는 상기 인디케이터(22423)로 설치되고,
상기 케이싱(222)의 말단에는 분말급결제 이송용 압축공기가 인입되는 압축공기 인입구(2222)와, 분말급결제가 토출되는 상기 분말급결제 토출부(2223)가 형성되며,
상기 저장탱크용 압축공기공급라인(241)에는 상기 급결제 공급시스템(B)를 운전하고 있을 때는 노말 오픈되고, 상기 급결제 공급시스템(B)를 운전하지 않을 때나 압축공기의 공급을 차단하는 저장탱크 압축공기공급 전동밸브(2411)가 형성되는 것을 특징으로 하는 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템
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|---|---|---|---|
| KR1020160139040A KR101741961B1 (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 급결제 투입량 표시기가 장착된 혼합식 급결제 공급시스템 |
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