KR101828413B1

KR101828413B1 - 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치

Info

Publication number: KR101828413B1
Application number: KR1020170056083A
Authority: KR
Inventors: 임점모
Original assignee: 임점모
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2018-02-13

Abstract

본 발명은 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치에 관한 것으로서, 상부에 투입호퍼를 형성하고, 하부에는 소정 크기의 배출부를 형성하여 투입호퍼를 통해 투입되는 건설폐기물을 배출부를 통해 연속 배출하는 공급챔버(10)와; 상기 배출부를 통해 배출되는 건설폐기물을 이송하는 제1컨베이어(F1)와; 상기 제1컨베이어(F1) 일측에 배치되어 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 혼재된 골재를 제외한 이물질을 수작업으로 선별하는 인력선별부(20)와; 상기 인력선별부(20) 후방에 배치되어 이물질을 인력 선별한 건설폐기물에 물을 살수하여 건설폐기물에서의 분진 발생을 억제하는 살수세척부(30); 살수 세척되어 제1컨베이어(F1)에 의해 이송된 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 1차 파쇄하는 제1파쇄부(C1)와; 상기 제1파쇄부(C1)에서 배출되는 입경 100㎜ 이하의 1차파쇄물을 이송하는 제2컨베이어(F2)와; 상기 제2컨베이어(F2)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제1자력선별부(40)와; 자력 선별된 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사를 선별하여 배출하는 경사지게 설치된 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린으로 된 싱글스크린부(50)와; 상기 싱글스크린부(50)를 통과한 1차파쇄물을 이송하는 제3컨베이어(F3)와; 상기 제3컨베이어(F3)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 고압의 바람으로 이용해 골재와 선별하여 배출하는 풍력선별부(60)와; 풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하는 제2파쇄부(C2)와; 상기 제2파쇄부(C2)에서 배출되는 2차파쇄물을 이송하는 제4컨베이어(F4)와; 상기 제4컨베이어(F4)에 의해 이송되는 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제2자력선별부(70)와; 정방향 진동스크린으로 된 다양한 매시 규격의 진동스크린을 다단으로 배치하여 상기 제2자력선별부(70)에 의해 자력 선별된 2차파쇄물을 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경, 40㎜를 초과하는 입경으로 각각 선별하여 구분 배출하는 멀티스크린부(80)와; 상기 멀티스크린부(80)에 의해 선별 배출되는 40㎜를 초과하는 입경의 제2차파쇄물을 40㎜ 이하의 입경으로 3차 파쇄하는 제3파쇄부(C3)와; 상기 제3파쇄부(C3)에서 배출되는 3차파쇄물을 상기 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하는 제5컨베이어(F5)와; 상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경으로 구분 배출되는 순환골재를 입경별로 공급받아, 각 입경별로 최종 배출하거나, 입형가공부(100)로 공급하는 배출제어부(90)와; 상기 배출제어부(90)에서 공급되는 순환골재의 외형을 입형가공홈(102a)이 외주면에 형성된 한 쌍의 입형가공롤러(102)로 깎아내어 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하는 입형가공부(100)와; 상기 입형가공부(100)에서 입형 가공된 순환골재를 나선형의 이송스크류(111d)를 가진 회전드럼(111) 내부로 투입하여 회전드럼(111)의 회전을 통해 이송하면서 입형 가공된 순환골재 간의 낙하 충돌과 마찰을 통해 입형 가공된 순환골재의 외표면을 연마하여 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 이용해 선별 배출하며, 선별배출되지 못한 순환골재는 입형가공부(100)로 리턴 이송하는 연마가공부(110)를 포함하여 구성하고, 상기 연마가공부(110)는, 전방에 투입부(111a)를 형성하고, 후방에는 폐쇄수단을 통해 선택적으로 폐쇄 가능한 배출부(111b)를 형성하며, 상기 투입부(111a)와, 배출부(111b) 간을 연결하는 연결프레임(111c) 내측에는 나선형의 이송스크류(111d)를 일체로 형성하여 모터(M2)에 의해 회전하도록 횡방향으로 설치하는 회전드럼(111)과; 9㎜, 25㎜, 40㎜ 중 어느 한 직경의 원형타공(112a)을 주벽에 형성한 원통체로서, 상기 회전드럼(111)의 주벽이 되도록 회전드럼(111) 외부에 착탈 가능케 결합하여 회전드럼(111) 내부로 투입되는 입형 가공된 순환골재를 상기 연결프레임(111c), 이송스크류(111d)와 함께 회전드럼(111)의 회전 방향으로 끌어올리면서 자연 낙하시켜 순환골재의 표면을 연마하면서 원형타공(112a)의 내경보다 작은 입경의 순환골재를 외부로 배출하는 타공선별망(112)과; 상기 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통해 배출되는 표면 연마된 순환골재와, 상기 순환골재의 표면 연마 과정에서 발생하는 미분을 선별하여 표면 연마된 순환골재만을 별도로 선별 배출하는 진동스크린(113)을 포함하며, 상기 제1자력선별부(40)는, 철근류를 선별하는 마그네틱(401) 일측에는, 비자성체로 되어 감속모터에 의해 마그네틱(401)과 근접하여 회전하면서, 자성에 의해 마그네틱 표면에 부착된 철근류를 마그네틱 표면에서 강제 분리하여 배출하는 분리배출수단(402)을 포함하고, 상기 풍력선별부(60)는, 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 선별하기 위한 고압의 바람을 생산하는 송풍기(601)와, 상기 송풍기(601)에서 제공되는 고압의 바람으로 골재와 분리하여 배출하는 과정에서, 배출되는 공기와 이물질의 배출 방향을 구분하여 선별 배출이 가능케 하는 배출덕트(602)와, 상기 배출덕트(602)의 공기배출부에 설치되어 배출되는 공기에서 미분을 걸러내는 공기여과수단(603)을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 건설폐기물을 파쇄하여 다양한 입경의 순환골재를 한꺼번에 생산하면서 순환골재의 입도 조절이 가능하고, 자연 자갈과 유사한 입형의 순환골재를 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

Description

건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치{Apparatus for manufacturing recycled aggregate for road construction using construction waste}

본 발명은 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설폐기물을 파쇄하여 골재의 입경별로 선별함으로써 다양한 입경의 순환골재를 한꺼번에 생산할 수 있게 함과 동시에 다양한 입경의 순환골재를 선택적 비율로 혼합 배출하여 순환골재의 품질기준에 부합하는 다양한 입도의 순환골재를 대량 생산할 수 있게 하고, 다양한 입경의 순환골재를 선택적으로 입형 가공하여 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 된 우수한 상품성의 순환골재를 생산할 수 있게 한 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치에 관한 것이다.

우리나라는 국가 성장 우선을 위한 개발정책 추진에 의해 급격한 산업화와 더불어 세계적으로 괄목할만한 고도성장을 이루었으나, 그러한 고도성장은 여러 산업 분야에서 다양한 문제를 야기하였는데, 특히 토목, 건축 분야의 경우에는 토지의 개발과 건물의 신축 과정에서 주변 자연환경의 보호는 우선 고려대상에서 배제된 채, 오로지 규모의 확장과 비용의 절감, 기간의 단축에 초점이 맞춰지면서 자연환경을 크게 파괴하는 난개발이 이루어짐과 동시에, 주요 선진국 건축물의 평균 수명의 절반에도 미치지 못하는 건축물을 수없이 건축하고 허무는 과정을 반복함에 따라 각종 오염물과 건설폐기물로 인한 자연환경파괴는 더 이상 미뤄질 수 없는 절박한 시점에 도달하게 되었다.

특히, 산업화 성장 과정에서 도시 지역에 급하게 건축된 짧은 수명의 건축물들이 급격하게 노후화되면서, 최근 활발하게 진행되고 있는 재개발, 재건축의 활성화 및 구조물의 해체로 인해, 각종 건설폐기물은 매우 급격한 증가를 보이고 있다.

일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와, 콘크리트 덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트 덩이 및 건설 오니 등을 지칭하는 것으로서, 대부분이 무기물로 구성되어 있어 인체에 무해하지만, 다종의 폐기물이 혼재된 상태로 배출되는 경우가 일반적이기 때문에 분리 선별처리가 복잡, 곤란하여 과거에는 유용재로의 재활용이 원만히 이루어지지 못 하였다.

따라서 재활용 가능한 다양한 건축 폐기물이 단순 매립 처리됨으로써 귀중한 자원의 낭비를 수반하였고, 부분적으로 재활용이 이루어지는 일부 재생골재는 그 활용도가 낮아서 성토나, 복토 및 매립용 등 대부분이 토사대용으로 단순 사용되는데 그친 실정이다.

따라서, 건설폐기물의 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능하게 함으로써 환경오염의 최소화와 부족자원의 대체화, 그리고 건설산업 기반의 원가절감을 적극적으로 도모하기 위해 국내에서는 최근 『자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률』 및 『건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률』이 제정되어 건설폐기물의 재활용이 의무화되기 시작하면서 각종 산업 현장에서 '순환골재'의 사용이 증가하고 있는 실정이다.

한편, 『건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률』에 따르면 '순환골재'라 함은 건설폐기물을 물리적 또는 화학적 처리과정 등을 거쳐 제35조의 규정에 의한 품질기준에 적합하게 한 골재로 규정되어 있다.

순환골재는 도로기층용, 도로보조기층용, 콘크리트용, 콘크리트 제품 제조용, 하수관거 설치용, 아스팔트 콘크리트용, 동상방지층용, 노상용, 노체용, 되메우기 및 뒤체움 용, 성토용, 복토용, 매립시설 복토용 다양한 용도로 구분 활용됨으로써 폐기물 매립지 부족, 환경보전의 필요성, 급증하는 건설폐기물의 골재자원으로의 활용, 자원 순환형 건설산업 체제 구축에 크게 기여하고 있는 실정이다.

한편, 도로기층용 순환골재는 주로 입도도정 기층으로 사용되는데, 국토해양부 순환골재 품질기준에 따르면 입도조정 기층 순환골재의 최대입경은 40㎜로 제한되기 때문에 그러한 품질기준을 만족하면서 순환골재를 효율적으로 생산할 수 있는 제조방법 및 제조장치가 근래에 다양하게 개발되었다.

첨부도면 도 1은 종래기술에 따른 일반적인 건설폐기물 재생장치에 의한 순환골재 제조과정을 나타낸 것으로서, 재개발, 재건축, 구조물의 해체 현장 등에서 혼재된 상태로 수집된 건설폐기물은 수집, 야적 과정에서 수작업을 통해 골재와 이물질을 대략 수작업으로 선별한 후, 선별 야적된 골재 위주의 건설폐기물을 호퍼를 통해 공급챔버에 투입하면, 공급챔버의 하부에서 정량 연속 배출되는 건설폐기물이 공급챔버 하부에 설치된 컨베이어에 적재되어 연속적으로 이송된다.

이러한 건설폐기물의 이송 과정에서 골재에 혼재된 플라스틱이나 목재 등을 1차로 인력 선별한 후, 죠 크러셔 등과 같은 파쇄수단을 이용해 건설폐기물을 1차 파쇄하고, 1차 파쇄된 건설폐기물에 포함된 철근류는 마그네틱을 이용해 자력선별하게 된다.

그리하여 철근류가 선별된 건설폐기물은 다시 컨베이어에 의해 이송되는 과정에서 건설폐기물에 포함된 경량의 각종 폐기물(토사, 플라스틱, 스티로폼, 종이, 목재 등)은 송풍기에서 발생한 고압 송풍을 이용해 풍력 선별한 후, 선별이 완료된 건설폐기물을 다시 파쇄수단을 이용해 2차, 3차에 걸쳐 파쇄함으로써 최대입경 40㎜ 이하의 순환골재를 생산한 후, 이를 멀티스크린장치를 이용해 입도가 큰 굵은 골재와 입도가 작은 잔골재로 선별 배출하여 굵은 골재와 잔골재를 동시에 생산하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 건설폐기물 재생장치는 고형화된 폐콘크리트나 폐아스팔트 및 각종 건설부자재 등을 최대입경 40㎜ 이하의 순환골재로 가공하기 위하여 건설폐기물을 단순 파쇄하는 파쇄장치와, 파쇄된 건설폐기물에서 철근이나 플라스틱 등 혼재된 각종 이물질을 선별하는 자력선별장치나 풍력선별장치가 주요 구성으로서, 이러한 종래기술에 의해 생산된 순환골재는 최대입경은 40㎜ 이하 기준을 만족하기는 하나, 이렇게 생산된 순환골재는 구성 성분이나 입형에 있어서 품질이 낮기 때문에 그 활용도가 낮을 뿐만 아니라, 단독 사용도 어려운 시정이다.

즉, 종래기술에 의해 생산된 순환골재는 골재를 제외한 토사나 석분 및 금속폐기물, 쓰레기 등 각종 이물질의 선별이 원활하지 않아서 생산된 순환골재에 이물질 함유율이 높고, 최대입경 40㎜ 이하의 기준을 만족하기는 하나, 입도가 매우 불균일하여 전체적인 품질이 떨어짐으로써 순환골재 품질기준에 부합하는 고품질의 순환골재의 생산성이 낮은 단점이 있었다.

그리하여 근래에는 건설폐기물에 혼재된 이물질의 선별 효율성을 높이고, 입도를 보다 균일하게 유지하기 위한 도로공사용 순환골재 생산장치 등이 개발되고 있는데, 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

등록특허 제10-0896509호에는 첨부도면 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 수집된 건설폐기물 중 골재의 원료인 원석이 투입되는 호퍼(1)와; 상기 호퍼(1)에 투입된 원석을 170㎜ 이하로 파쇄하는 1차 죠 크러셔(10)와; 상기 1차 죠 크러셔(10)에서 파쇄되어 제1 컨베이어(3)를 따라 이동되면서 골재 중 철재 이물질을 분리하는 1차 자력분리장치(4)와; 상기 1차 자력분리장치(4)를 통과한 골재 중 60㎜ 이상의 골재를 분리하는 1차 스크린(5)과; 상기 1차 스크린(5)을 통과하지 못한 60㎜ 이상의 골재를 제2 컨베이어(8)를 따라 이동시키면서 골재 중에 포함된 이물질 중 비중이 가벼운 이물질을 송풍하여 선별하는 1차 이물질 분리장치(6)와; 상기 1차 이물질 분리장치(6)를 통과한 골재를 50㎜ 이하로 파쇄하는 2차 죠 크러셔(20)와; 상기 2차죠 크러셔(20)에서 파쇄된 골재를 제3 컨베이어(11)를 따라 이동시키면서 재차 철재 이물질을 분리하는 2차 자력분리장치(12)와; 상기 2차 자력분리장치(12)를 통과한 골재 중 40㎜ 이하의 골재를 통과시키는 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린으로 된 2차 스크린(13)과; 상기 2차 스크린(13)을 통과하지 못한 골재를 제4 컨베이어(14)를 따라 이동시켜 30㎜ 이하로 파쇄하는 3차 죠 크러셔(30)를 포함하고; 상기 2차 스크린(13)을 통과하지 못한 골재는 3차 죠 크러셔(30)에서 파쇄되고, 다시 2차 스크린(13)으로 피드백되어 2차 스크린(13)에서 다시 스크린되는 것을 반복하여 최종 순환골재로 되는 도로공사용 순환골재 생산장치에 있어서,

상기 2차 스크린(13)의 하부에 설치되고 상기 제3 컨베이어(11)를 따라 이동하여 상기 2차 스크린(13)을 통과하는 40㎜ 이하의 골재 중 잔골재와 굵은 골재를 서로 혼합하는 한 쌍의 혼합장치(40)를 더 포함하고; 상기 혼합장치(40)는 원관형의 축(41)과, 상기 축(41)의 외주면에 길이방향으로 다수 개 부착된 날개(42)로 이루어지며; 상기 한 쌍의 혼합장치(40)의 축(41)은 서로의 중앙을 향하여 회전하면서 잔골재와 굵은 골재를 중앙에서 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 도로공사용 순환골재 생산장치가 개시되어 있다.

이상과 같은 종래기술의 도로공사용 순환골재 생산장치는 자력분리장치에 의해 건설폐기물에서 철근류 등 철재 이물질을 선별할 수 있지만, 자력분리장치가 컨베이어의 상부에 배치되기 때문에 자력분리장치에서 가까운 곳의 철재 이물질 선별은 원활하게 이루어지는 반면, 컨베이어에 의해 이송중인 건설폐기물의 안쪽에 깔려 있거나, 다른 건설폐기물에 고착된 상태의 철재 이물질 등은 컨베이어의 상부에 배치된 자력분리장치의 자력이 미치지 못하기 때문에 선별이 원활하지 않은 단점이 있다.

따라서 생산되는 골재에 철근류가 포함되기 때문에 재생 골재의 품질이 떨어지고, 재생 골재의 품질 향상을 위해서는 자력분리장치를 다수 개 설치하거나 작업자가 수작업으로 건설폐기물을 뒤져 철근류를 선별하여야 하는 문제점도 있다.

또한, 종래기술은 선별 분리된 잔골재와 굵은 골재를 혼합장치를 이용하여 서로 혼합하여 최종 순환골재를 생산함으로써 조기층용 순환골재의 입도 기준에 부합하는 순환골재를 보다 효율적으로 생산할 수는 있으나, 단일 입도 기준인 RSB-2에 부합하도록 순환골재를 생산하기 때문에 다양한 입도를 가지 순환골재를 생산하기 어려운 단점이 있다.

또한, 종래기술에 의해 생산된 순환골재는 죠 크러셔와 같은 파쇄장치를 이용해 파쇄 과정만을 단순 반복하여 최대입경 40㎜ 이하의 순환골재를 생산함으로써 생산된 순환골재의 입형이 자연 자갈의 형상과는 먼 거친 표면과, 불균일한 크기, 날카로운 모서리를 가진 등 순환골재의 상품성이 매우 떨어지는 단점이 있다.

등록특허 제10-0674009호 등록특허 제10-0896509호 등록특허 제10-0889809호 등록특허 제10-0804785호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 건설폐기물을 파쇄하여 골재에 혼재된 각종 이물질을 효율적으로 선별 제거하면서 골재의 입경별로 선별함으로써 다양한 입경의 순환골재를 한꺼번에 생산할 수 있게 함과 동시에 다양한 입경의 순환골재를 선택적 비율로 혼합 배출하여 순환골재의 품질기준에 부합하는 다양한 입도의 순환골재를 대량 생산할 수 있게 하고, 다양한 입경의 순환골재를 입경별로 구분하여 한꺼번에 생산하는 과정에서 각 입경별 순환골재를 선택적으로 입형 가공하여 순환골재를 상품성이 우수한 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 제조할 수 있는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치를 제공하는 데 있다.

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상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치는, 상부에 투입호퍼를 형성하고, 하부에는 소정 크기의 배출부를 형성하여 투입호퍼를 통해 투입되는 건설폐기물을 배출부를 통해 연속 배출하는 공급챔버(10)와; 상기 배출부를 통해 배출되는 건설폐기물을 이송하는 제1컨베이어(F1)와; 상기 제1컨베이어(F1) 일측에 배치되어 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 혼재된 골재를 제외한 이물질을 수작업으로 선별하는 인력선별부(20)와; 상기 인력선별부(20) 후방에 배치되어 이물질을 인력 선별한 건설폐기물에 물을 살수하여 건설폐기물에서의 분진 발생을 억제하는 살수세척부(30); 살수 세척되어 제1컨베이어(F1)에 의해 이송된 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 1차 파쇄하는 제1파쇄부(C1)와; 상기 제1파쇄부(C1)에서 배출되는 입경 100㎜ 이하의 1차파쇄물을 이송하는 제2컨베이어(F2)와; 상기 제2컨베이어(F2)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제1자력선별부(40)와; 자력 선별된 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사를 선별하여 배출하는 경사지게 설치된 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린으로 된 싱글스크린부(50)와; 상기 싱글스크린부(50)를 통과한 1차파쇄물을 이송하는 제3컨베이어(F3)와; 상기 제3컨베이어(F3)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 고압의 바람으로 이용해 골재와 선별하여 배출하는 풍력선별부(60)와; 풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하는 제2파쇄부(C2)와; 상기 제2파쇄부(C2)에서 배출되는 2차파쇄물을 이송하는 제4컨베이어(F4)와; 상기 제4컨베이어(F4)에 의해 이송되는 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제2자력선별부(70)와; 정방향 진동스크린으로 된 다양한 매시 규격의 진동스크린을 다단으로 배치하여 상기 제2자력선별부(70)에 의해 자력 선별된 2차파쇄물을 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경, 40㎜를 초과하는 입경으로 각각 선별하여 구분 배출하는 멀티스크린부(80)와; 상기 멀티스크린부(80)에 의해 선별 배출되는 40㎜를 초과하는 입경의 제2차파쇄물을 40㎜ 이하의 입경으로 3차 파쇄하는 제3파쇄부(C3)와; 상기 제3파쇄부(C3)에서 배출되는 3차파쇄물을 상기 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하는 제5컨베이어(F5)와; 상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경으로 구분 배출되는 순환골재를 입경별로 공급받아, 각 입경별로 최종 배출하거나, 입형가공부(100)로 공급하는 배출제어부(90)와; 상기 배출제어부(90)에서 공급되는 순환골재의 외형을 입형가공홈(102a)이 외주면에 형성된 한 쌍의 입형가공롤러(102)로 깎아내어 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하는 입형가공부(100)와; 상기 입형가공부(100)에서 입형 가공된 순환골재를 나선형의 이송스크류(111d)를 가진 회전드럼(111) 내부로 투입하여 회전드럼(111)의 회전을 통해 이송하면서 입형 가공된 순환골재 간의 낙하 충돌과 마찰을 통해 입형 가공된 순환골재의 외표면을 연마하여 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 이용해 선별 배출하며, 선별배출되지 못한 순환골재는 입형가공부(100)로 리턴 이송하는 연마가공부(110)를 포함하여 구성하고, 상기 연마가공부(110)는, 전방에 투입부(111a)를 형성하고, 후방에는 폐쇄수단을 통해 선택적으로 폐쇄 가능한 배출부(111b)를 형성하며, 상기 투입부(111a)와, 배출부(111b) 간을 연결하는 연결프레임(111c) 내측에는 나선형의 이송스크류(111d)를 일체로 형성하여 모터(M2)에 의해 회전하도록 횡방향으로 설치하는 회전드럼(111)과; 9㎜, 25㎜, 40㎜ 중 어느 한 직경의 원형타공(112a)을 주벽에 형성한 원통체로서, 상기 회전드럼(111)의 주벽이 되도록 회전드럼(111) 외부에 착탈 가능케 결합하여 회전드럼(111) 내부로 투입되는 입형 가공된 순환골재를 상기 연결프레임(111c), 이송스크류(111d)와 함께 회전드럼(111)의 회전 방향으로 끌어올리면서 자연 낙하시켜 순환골재의 표면을 연마하면서 원형타공(112a)의 내경보다 작은 입경의 순환골재를 외부로 배출하는 타공선별망(112)과; 상기 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통해 배출되는 표면 연마된 순환골재와, 상기 순환골재의 표면 연마 과정에서 발생하는 미분을 선별하여 표면 연마된 순환골재만을 별도로 선별 배출하는 진동스크린(113)을 포함하며, 상기 제1자력선별부(40)는, 철근류를 선별하는 마그네틱(401) 일측에는, 비자성체로 되어 감속모터에 의해 마그네틱(401)과 근접하여 회전하면서, 자성에 의해 마그네틱 표면에 부착된 철근류를 마그네틱 표면에서 강제 분리하여 배출하는 분리배출수단(402)을 포함하고, 상기 풍력선별부(60)는, 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 선별하기 위한 고압의 바람을 생산하는 송풍기(601)와, 상기 송풍기(601)에서 제공되는 고압의 바람으로 골재와 분리하여 배출하는 과정에서, 배출되는 공기와 이물질의 배출 방향을 구분하여 선별 배출이 가능케 하는 배출덕트(602)와, 상기 배출덕트(602)의 공기배출부에 설치되어 배출되는 공기에서 미분을 걸러내는 공기여과수단(603)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치를 제공한다.

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상기 싱글스크린부(50)는, 진동스크린을 소정 각도로 경사지게 설치하고, 진동스크린 일측에는 진동수단을 구비하여 제2컨베이어(F2)에 의해 진동스크린 상부에 공급된 1차파쇄물이 진동스크린의 경사를 따라 진동 이송되면서, 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사가 선별 배출되게 하는 것을 특징으로 한다.

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상기 배출제어부(90)는, 상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경으로 구분 배출되는 순환골재를 입경별로 공급받아 개별 적재하는 적재함(901)과; 각 적재함(901) 하부에 각각 형성된 배출부의 개폐량과 개폐시간을 제어하여 순환골재의 입경별 선택 배출 또는 혼합 배출을 통해 배출물의 입도 조절을 가능케 하는 개폐수단(902)과; 배출부에서 배출되는 순환골재의 배출 방향을 제어하여 입경별 최종배출 또는 선택배출 되는 순환골재를 상기 입형가공부(100)로 선택 공급하는 배출방향제어수단(903)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 입형가공부(100)는, 상부에 투입부(101a)를 형성하고, 하부에 배출부(101b)를 형성한 하우징(101)과; 외주면에 입형가공홈(102a)을 일정 간격으로 형성하여 상기 하우징(101) 내부에서 횡방향으로 나란히 설치하는 한 쌍의 입형가공롤러(102)와; 상기 하우징(101) 일측에 설치되어 상기 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)을 회전 가능케 지지하면서, 한 쌍의 입형가공롤러(102)의 회전축(102b) 간 간격을 조절 가능케 하는 간격조절수단(103)과; 상기 각 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)에 각각 설치되어 롤러체인으로 연결되는 체인스프로킷(104a)과, 상기 회전축(102b)의 간격 조절에 따른 체인스프로킷(104a)의 장력을 조절하는 텐션롤러(104b)를 구비한 동력전달수단(104)과; 상기 한 쌍의 입형가공롤러(102) 중 일측의 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)과 과부하에 의한 동력 단속을 가능케 하는 클러치수단으로 연결되어 상기 회전축(102b)을 구동하는 구동모터(M)를 구비한 구동수단(105)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐쇄수단은, 배출부(111b) 외주면에 다수의 고정브래킷(111e)을 방사형으로 형성하고, 상기 고정브래킷(111e)과 볼트 너트 결합되는 환상의 플랜지(114a)를 내측 단부에 형성한 커버(114)를 상기 배출부(111b)에 착탈 가능케 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐쇄수단은, 배출부(111b)의 개구부와 밀착되어 배출부(111b)를 폐쇄하는 커버플레이트(115)와; 상기 커버플레이트(115)가 배출부(111b)에 밀착된 상태에서도 회전 가능하도록 커버플레이트(115)의 외측면과 베어링수단(116a)으로 연결되어 커버플레이트(115)를 지지하는 작동체(116)와; 스트로크 작동에 의해 상기 작동체(116)를 진퇴시켜 상기 커버플레이트(115)의 자동 개폐가 가능케 하는 실린더(117)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치는 건설폐기물을 파쇄, 선별하는 과정에서 건설폐기물에 혼재된 토사를 사전 배출하여 제거함으로써 파쇄부의 파쇄효율성 향상 및 토사에 의한 각종 장치의 과부하로 인한 고장을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 살수세척부를 이용해 분진 발생을 억제함으로써 대기오염 및 분진으로 인한 민원 발생을 줄일 수 있으며, 다중 분쇄와 다중선별을 통해 고품질의 순환골재를 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 건설폐기물을 파쇄하여 순환골재를 생산하는 과정에서 파쇄된 골재에 혼재된 각종 이물질을 효율적으로 선별 제거하면서 파쇄된 골재를 다양한 입경별로 선별 배출함으로써 다양한 입경의 순환골재를 한꺼번에 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 다양한 입경의 순환골재를 입경별로 선별 배출하는 과정에서 선택적 비율로 혼합 배출하여 순환골재의 품질기준에 부합하는 다양한 입도의 순환골재를 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 순환골재를 다양한 입경별로 구분하여 한꺼번에 생산하는 과정에서 각 입경별 순환골재를 입경 조절이 가능한 입형가공부와 연마가공부을 이용해 특정 입경별로 입형 가공함으로써 골재의 입경을 크게 손상시키거나 파괴하지 않으면서, 골재의 입형을 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공할 수 있게 되어 상품성이 우수한 고품질의 순환골재를 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 건설폐기물 재생장치에 의한 순환골재 제조과정을 나타낸 공정 흐름도.
도 2는 종래기술의 도로공사용 순환골재 생산장치 구성을 나타낸 예시도
도 3은 종래기술의 도로공사용 순환골재 생산장치를 이용한 순환골재 제조과정을 나타낸 공정 흐름도.
도 4는 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 순환골재 제조 공정 흐름도.
도 5는 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 순환골재 제조 장치 구성도.
도 6은 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 자력선별부를 나타낸 정면 예시도.
도 7은 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 풍력선별부를 나타낸 정면 단면 예시도.
도 8은 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 배출제어부를 나타낸 정면 단면 예시도.
도 9는 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 입형가공부를 나타낸 측면 단면 예시도.
도 10은 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 입형가공롤러를 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 연마가공부을 나타낸 측면 단면 예시도.
도 12는 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 연마가공부을 나타낸 정면 단면 예시도.
도 13, 도 14는 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 실시 예에 따른 회전드럼 폐쇄수단을 나타낸 측면 예시도.

이하, 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조방법은, 건설폐기물을 공급챔버(10)에 공급하는 건설폐기물공급단계(S10)와; 공급된 건설폐기물에 혼재된 이물질을 수작업으로 선별하는 인력선별단계(S11)와; 인력 선별된 건설폐기물에 물을 분사하는 살수세척단계(S12)와; 살수 세척된 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 파쇄하는 1차파쇄단계(S13)와; 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 선별하여 배출하는 제1자력선별단계(S14)와; 자력 선별된 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사를 선별하여 배출하는 싱글스크린단계(S15)와; 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 풍력으로 선별 배출하는 풍력선별단계(S16)와; 풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하는 2차파쇄단계(S17)와; 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 선별하여 배출하는 제2자력선별단계(S18)와; 자력 선별된 2차파쇄물을 다중 선별하여 구분 배출하는 멀티스크린단계(S19)와; 다중선별을 통해 배출된 입경 40㎜를 초과하는 제2차파쇄물을 3차 파쇄하여 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하는 3차파쇄단계(S20)와; 다중 선별된 순환골재의 배출 방향과 배출량을 선택적으로 제어하는 배출제어단계(S21)와; 순환골재의 외형을 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하는 입형가공단계(S22)와; 입형 가공된 순환골재의 외형을 연마 가공하면서 원하는 입경으로 선별하여 배출하는 연마가공단계(S23)를 포함하여 구성한다.

상기 건설폐기물공급단계(S10)는, 건설폐기물을 공급챔버(10)에 공급하기 위하여 재개발, 재건축, 구조물의 해체 현장 등에서 발생한 건설폐기물을 수집하여 야적지에 야적하는 과정에서 기본 수작업을 통해 골재와 혼재된 대형 목재, 철근 등 각종 이물질이 선별된 건설폐기물골재를 야적한 후, 순환골재 생산 시에 야적지에 야적된 건설폐기물을 공급챔버(10)에 공급하게 된다.

공급챔버(10)에 건설폐기물을 공급할 때 공급챔버(10)에서의 적체를 방지하기 위해서 야적된 건설폐기물은 굴삭기를 이용해 작업자가 공급속도와 공급량을 조절하면서 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 과도하게 부피가 큰 건설폐기물의 경우에는 공급챔버(10)에 공급하기에 앞서, 브레이커 등을 이용해 사전에 소정 크기로 파쇄하여 공급챔버(10)에 원활하게 투입 가능케 하는 것이 바람직하다.

그리하여 공급챔버(10)에 공급된 건설폐기물은 공급챔버(10)의 하부에 형성된 배출부를 통해 일정량만큼 배출되며, 배출부를 통해 배출된 건설폐기물은 제1컨베이어(F1)에 의해 순환골재 제조를 위한 다음 공정으로 이송된다.

상기 인력선별단계(S11)는, 상기 공급챔버(10)에 공급된 건설폐기물에 혼재된 이물질을 수작업으로 선별하기 위하여 상기 건설폐기물이 이송되는 제1컨베이어(F1) 일측에 작업자를 배치하여 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 혼재된 각종 이물질 중에서 골재를 제외한 소형 금속이나 소형 플라스틱이나 소형 목재, 스티로폼, 종이, 비닐지 등 부피가 작고 가벼워 쉽게 선별 배출 가능한 이물질을 건설폐기물이 이송되는 동안에 선별 배출함으로써 건설폐기물의 이송과, 수작업에 의한 선별이 동시에 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 제1컨베이어(F1)에 의해 건설폐기물이 이송되는 과정에서 각종 이물질을 수작업으로 선별 배출하기 위하여 제1컨베이어(F1) 일측에 작업자를 배치할 때에는 제1컨베이어(F1)의 구동 중 이물질 선별 과정에서 작업자의 안전을 위해서 적어도 2명 이상의 작업자를 배치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 다수의 작업자를 제1컨베이어(F1) 일측에 배치하는 경우에, 이물질 선별 과정에서의 긴급 상황 발생 시 다수의 작업자 중 누구라도 제1컨베이어(F1)의 작동을 즉각 정지시킬 수 있도록 각 작업자의 일측에는 제1컨베이어(F1)의 동작 제어를 위한 수단을 각각 구비하는 것이 바람직하다.

상기 살수세척단계(S12)는, 인력 선별된 건설폐기물의 이송 및 파쇄, 선별 과정에서의 분진 발생을 최소화하기 위하여 제1컨베이어(F1)에 의해 건설폐기물이 이송되는 동안에 제1컨베이어(F1) 상부에서 이송되는 건설폐기물 방향으로 물을 분사하고, 분사 후 제1컨베이어(F1) 아래로 떨어진 물은 다시 수집하여 간단한 정수처리를 거친 후 살수세척단계(S12)에서 재사용함으로써 물을 사용을 최소화하면서 건설폐기물의 이송 중 발생하는 분진을 포집하여 물과 함께 낙하시킴으로써 분진 발생에 따른 작업성 저하와 더불어 각종 민원 발생을 예방할 수 있게 된다.

상기 1차파쇄단계(S13)는, 상기 제1컨베이어(F1)에 이송되면서 살수 세척된 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 파쇄하기 위하여 죠 크러셔, 콘 크러셔, 햄머 크러셔와 같은 제1파쇄부(C1)를 구비함으로써 상기 제1컨베이어(F1)에 의해 공급된 건설폐기물은 제1파쇄부(C1)에 의해 1차 파쇄된 후 제1파쇄부(C1)의 배출부 일측에 설치된 제2컨베이어(F2)에 연속적으로 배출하게 된다.

상기와 같이 건설폐기물의 1차파쇄 과정에서 폐콘크리트와 폐아스콘 등과 같은 건설폐기물의 표면에 붙어있던 각종 슬러지(시멘트, 모래, 코팅재) 등 폐콘크리트와 폐아스콘의 표면에서 분리되면서 함께 배출되기 때문에 1차 파쇄된 건설폐기물에는 다양한 입경과 입도의 골재가 혼재된 상태로 배출된다.

따라서 파쇄된 건설폐기물에 혼재된 각종 이물질의 효율적인 선별과 더불어, 이후 2차 파쇄를 통한 다양한 입경의 순환골재 제조를 위해서는 상기 제1파쇄부(C1)를 이용한 건설폐기물의 1차 파쇄 시 파쇄된 건설폐기물의 입경은 100㎜ 이하로 조절하는 것이 바람직하나, 제1파쇄부(C1)의 조정을 통해서 1차 파쇄된 건설폐기물의 입경은 100㎜ 이상으로도 조정 가능함을 미리 밝혀둔다.

상기 제1자력선별단계(S14)는, 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 선별하여 배출하기 위하여 상기 1차파쇄단계(S13)에서 파쇄된 1차파쇄물이 배출되는 제2컨베이어(F2) 상부에 영구자석이나 전자석과 같은 마그네틱(401)을 배치함으로써 1차 파쇄 후, 제2컨베이어(F2)를 통해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 각종 이물질 중에서 철근류와 같이 자성을 띠는 이물질이 상기 마그네틱(401)에 부착되면서 1차파쇄물에서 선별 배출되게 한다.

이때, 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 이물질을 효과적으로 선별하기 위하여 상기 마그네틱(401)은 제2컨베이어(F2)의 상부에 제2컨베이어(F2)의 길이와 폭에 대응하게 설치하고, 마그네틱(401)의 자력에 의해 분리 선별된 철근류 등의 이물질은 마그네틱(401)에서 쉽게 분리하여 배출할 수 있도록 마그네틱(401)은 자력의 제어가 가능한 전자석을 사용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 싱글스크린단계(S15)는 자력 선별된 1차파쇄물에 혼재된 각종 이물질 중에서 입경 25㎜ 이하의 토사나 각종 슬러지(시멘트, 모래, 코팅재) 등을 선별 배출하기 위하여 상기 제2컨베이어(F2)에 의해 이송되는 1차파쇄물을 경사지게 설치된 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 공급하여 입경 25㎜ 이하의 토사나 각종 슬러지는 진동스크린을 통과하여 바고 배출되거나, 별도 설치된 컨베이어를 통해 별도의 장소에 이송, 야적되게 하고, 진동스크린을 통과하지 못한 입경 25㎜ 이상의 골재는 진동스크린의 진동에 의해 진동스크린의 경사를 따라 이송되어 제3컨베이어(F3)에 적재된다.

상기 풍력선별단계(S16)는, 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 풍력으로 선별 배출하기 위하여, 1차 파쇄 후 상기 싱글스크린단계(S15)를 통과한 1차파쇄물을 이송하는 제3컨베이어(F3)의 측면에서 송풍기(601)에 의해 제공되는 강한 바람을 공급하여 1차파쇄물에 혼재된 각종 이물질 중에서 소형 플라스틱이나 소형 목재, 스티로폼, 종이, 비닐지 등 부피가 작고 가벼워 강한 바람에 의해 쉽게 선별 배출 가능한 이물질을 바람으로 날려서 선별 배출하게 된다.

이때, 강한 바람에 의해 날려가는 소형 플라스틱이나 소형 목재, 스티로폼, 종이, 비닐지 등의 이물질과, 각종 이물질에 혼재된 미분은 분리 선별하면서, 강한 바람에 의해 발생한 미분이나 분진 등이 대기 중으로 여과 없이 방출되는 것을 방지하기 위하여 배출되는 공기와 이물질의 배출 방향을 구분하면서 배출되는 공기는 공기여과수단(603)을 이용해 여과 후 방출하는 것이 바람직하다.

상기 2차파쇄단계(S17)는, 풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하기 위하여 상기 제3컨베이어(F3)에 의해 이송된 1차파쇄물을 죠 크러셔, 콘 크러셔, 햄머 크러셔와 같은 제2파쇄부(C2)에 투입하여 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경이 될 때까지 2차 파쇄한다.

제2파쇄부(C2)에 의해 2차 파쇄된 2차파쇄물은 제2파쇄부(C2)의 배출부 일측에 설치된 제3컨베이어(F3)에 연속적으로 배출되는데, 제2파쇄부(C2)를 이용하여 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하는 과정에서 2차파쇄물의 입경은 조절이 가능하나, 『건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률』에 따른 도로공사용 순환골재의 품질기준을 만족하면서 순환골재의 대량 생산이 용이하도록 2차파쇄의 기준은 40㎜ 내외의 입경으로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 제2자력선별단계(S18)는, 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 선별하여 배출하기 위하여 상기 2차파쇄단계(S17)에서 파쇄된 2차파쇄물이 배출되는 제4컨베이어(F4) 상부에 영구자석이나 전자석과 같은 마그네틱(701)을 배치함으로써 2차 파쇄 후, 제4컨베이어(F4)를 통해 이송되는 2차파쇄물에 혼재된 각종 이물질 중에서 철근류와 같이 자성을 띠는 이물질이 상기 마그네틱(701)에 부착되면서 2차파쇄물에서 선별 배출되게 한다.

이때, 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 이물질을 효과적으로 선별하기 위하여 상기 마그네틱(701)은 제4컨베이어(F4)의 상부에 제4컨베이어(F4)의 길이와 폭에 대응하면서 제4컨베이어(F4)의 상부와 간격 조절이 가능하도록 설치하고, 마그네틱(701)의 자력에 의해 분리 선별된 철근류 등의 이물질은 마그네틱(701)에서 쉽게 분리하여 배출할 수 있도록 마그네틱(701)은 자력의 제어가 가능한 전자석을 사용하는 것이 바람직하며, 불가피하게 영구자석을 사용해야 하거나, 마그네틱(701) 표면에 붙은 철근류 등의 이물질을 보다 신속하게 분리 배출하기 위해서 마그네틱(701) 일측에는 마그네틱(701) 표면에 부착된 철근류를 물리력으로 마그네틱에서 분리할 수 있는 분리배출수단(702)을 더 구비할 수 있다.

상기 멀티스크린단계(S19)는, 자력 선별된 2차파쇄물을 다중 선별하여 구분 배출하기 위하여 자력 선별된 2차파쇄물을 서로 다른 규격의 다중 진동스크린을 이용해 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경, 40㎜를 초과하는 입경으로 다중 선별하여 구분 배출한다.

즉, 멀티스크린단계(S19)에서는 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린, 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린, 9㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 상부에서부터 순차적으로 설치함으로써, 상기 제2자력선별단계(S18)에서 자력 선별이 이루어진 후, 제4컨베이어(F4)에 의해 이송되는 2차파쇄물은 멀티스크린단계(S19)에서 먼저 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 공급되어 입경 40㎜ 이하의 2차파쇄물은 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 통과하게 하고, 입경 40㎜ 이상의 2차파쇄물은 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 의해 걸러진 후 별도 배출된다.

또한, 상기 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 통과한 2차파쇄물은 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 의해 입경 26 내지 40㎜ 이하의 2차파쇄물은 걸러진 후 별도 배출되고, 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 통과한 2차파쇄물은 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린 하부에 설치된 9㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 의해 입경 10 내지 25㎜ 이하의 2차파쇄물은 걸러진 후 별도 배출되고, 9㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 통과한 2차파쇄물은 바로 배출됨으로써 멀티스크린단계(S19)에서는 2차파쇄물을 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경, 40㎜를 초과하는 입경의 2차파쇄물로 구분하여 연속 배출할 수 있게 된다.

따라서 도로공사용 순환골재뿐만 아니라 다양한 용도로 사용 가능한 다양한 입경의 순환골재를 한꺼번에 대량 생산할 수 있게 된다.

상기 3차파쇄단계(S20)는, 다중선별을 통해 배출된 입경 40㎜를 초과하는 제2차파쇄물을 3차 파쇄하여 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하기 위하여 상기 멀티스크린단계(S19)의 다중선별 과정에서 선별 배출된 입경 40㎜를 초과하는 제2차파쇄물을 죠 크러셔, 콘 크러셔, 햄머 크러셔와 같은 제3파쇄부(C3)에 투입하여 2차파쇄물을 입경 40㎜ 이하가 될 때까지 3차 파쇄한다.

제3파쇄부(C3)에 의해 3차 파쇄된 3차파쇄물은 제3파쇄부(C3)의 배출부 일측에 설치된 제5컨베이어(F5)에 연속적으로 배출되어 제5컨베이어(F5)에 의해 상기 제4컨베이어(F4)의 일단부로 3차파쇄물을 공급함으로 3차파쇄물은 상기 2차파쇄물과 함께 상기 멀티스크린단계(S19)에 재공급됨으로써 『건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률』에 따른 도로공사용 순환골재의 품질기준을 만족하는 균일한 입경의 순환골재의 대량 생산할 수 있게 된다.

상기 배출제어단계(S21)는, 다중 선별된 순환골재의 배출 방향과 배출량을 선택적으로 제어하기 위하여, 상기 멀티스크린단계(S19)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경별로 선별되어 구분 배출되는 순환골재를 각 입경별 적재함(901)에 구분하여 선별 적재한다.

그리하여 적재함(901)에 구분 적재된 각 입경별 순환골재는 각 적재함(901)의 배출부 개폐수단(902)의 개폐량과 개폐시간 조절을 통해서 각 입경별 순환골재를 입경별로 구분하여 배출하는 것이 가능할 뿐만, 각 개폐수단(902)의 개폐량을 제어하면서 최종배출 야적지를 한 곳으로 하는 경우에, 특정 입경의 순환골재를 일정 비율로 혼합하여 배출하는 것이 가능케 된다.

따라서 서로 다른 입경의 순환골재를 일정 비율로 혼합한 최종 순환골재의 입도 조절이 자유롭기 때문에, 국토해양부 순환골재 품질기준에 부합하는 다양한 용도의 입도 기준을 만족하는 순환골재를 보다 효율적으로 대량 생산할 수 있게 된다.

또한, 배출제어단계(S21)에서는 배출방향제어수단(903)을 통해 순환골재를 최종배출하여 높은 생산성을 유지하거나, 특정 입경의 순환골재를 그대로 최종배출하지 않고, 입형가공부(100)로 선택배출하여 입형 가공을 선택적으로 수행함으로써 자연 자갈과 유사한 고품질의 순환골재를 생산하는 것이 가능케 된다.

상기 입형가공단계(S22)는, 순환골재의 외형을 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하기 위하여 상기 배출제어단계(S21)에서 선택 공급되는 순환골재를 나란히 설치되어 회전하는 한 쌍의 입형가공롤러(102) 사이로 투입함으로써 순환골재가 입형가공롤러(102) 사이를 통과하면서, 입형가공롤러(102)에 형성된 입형가공홈(102a)에 의해 순환골재의 날카롭고 각진 외관이 입형가공롤러(102)에 의해 작용하는 압력에 의해 깎이거나 부서지면서 순환골재의 외형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공된다.

따라서 입형가공단계(S22)로 공급되는 순환골재의 입경, 공급량, 공급속도 등에 따라서 한 쌍의 입형가공롤러(102) 간의 간격, 회전속도 등은 조절 가능함을 미리 밝혀둔다.

상기 연마가공단계(S23)는, 입형 가공된 순환골재의 외형을 연마 가공하면서 원하는 입경으로 선별하여 배출하기 위하여 상기 입형가공단계(S22)에서 입형 가공된 순환골재를 연결프레임(111c)과 이송스크류(111d)가 내주면에 설치된 회전드럼(111) 내부에 투입하여 회전드럼(111)의 회전력을 이용해 순환골재를 이송하면서 드럼세탁기의 드럼과 같이 순환골재를 회전드럼(111) 내부에서 소정 높이로 끌어올려 자연 낙하시킴으로써 자연낙하에 의해 순환골재 간 충돌과 마찰을 반복하면서 순환골재의 외형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 더욱 매끄럽게 연마 가공된다.

또한, 상기와 같이 순환골재를 이송하면서 자연 낙하시켜 순환골재의 외형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 더욱 매끄럽게 연마 가공하는 과정에서 충분한 외형의 연마가 이루어진 순환골재와 미분은 회전드럼(111)에 탈부착 가능케 설치된 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통과하여 회전드럼(111) 외부로 별도 배출된 후 진동스크린을 이용해 순환골재와 미분을 선별하여 배출함으로써 자연 자갈과 유사한 고품질의 순환골재를 얻을 수 있게 된다.

한편, 상기 입형가공단계(S22)와 연마가공단계(S23)를 거쳤음에도 충분한 외형가공과 연마가 이루어지지 않은 순환골재는 회전드럼(111)에 의해 계속 이송된 후, 입형가공단계(S22)로 리턴 이송되어 입형가공과 연마선별을 반복 수행하도록 함으로써 균일한 입경을 가지면서 자연 자갈과 유사한 고품질의 순환골재를 효율적으로 생산할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 연마가공단계(S23)를 수행함에 있어서, 폐쇄수단을 이용해 상기 회전드럼(111)의 배출부(111b)를 폐쇄하여 회전드럼(111) 내부에 투입된 순환골재가 배출부(111b)로 배출되지 않도록 함으로써 회전드럼(111) 내부에서의 순환골재 연마가공시간을 증가시켜 순환골재의 연마 정도를 조절하는 것이 가능케 된다.

한편, 본 발명의 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치는 투입호퍼를 통해 투입되는 건설폐기물을 배출부를 통해 연속 배출하는 공급챔버(10)와; 상기 배출부를 통해 배출되는 건설폐기물을 이송하는 제1컨베이어(F1)와; 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 혼재된 골재를 제외한 이물질을 수작업으로 선별하는 인력선별부(20)와; 인력 선별한 건설폐기물에 물을 살수하여 건설폐기물에서의 분진 발생을 억제하는 살수세척부(30); 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 1차 파쇄하는 제1파쇄부(C1)와; 상기 1차파쇄물을 이송하는 제2컨베이어(F2)와; 상기 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제1자력선별부(40)와; 자력 선별된 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사를 선별하여 배출하는 싱글스크린부(50)와; 상기 싱글스크린부(50)를 통과한 1차파쇄물을 이송하는 제3컨베이어(F3)와; 상기 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 고압의 바람으로 이용해 골재와 선별하여 배출하는 풍력선별부(60)와; 풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하는 제2파쇄부(C2)와; 2차파쇄물을 이송하는 제4컨베이어(F4)와; 상기 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제2자력선별부(70)와; 자력 선별된 2차파쇄물을 다중 선별하여 구분 배출하는 멀티스크린부(80)와; 다중선별을 통해 배출된 입경 40㎜를 초과하는 제2차파쇄물을 3차 파쇄하여 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하는 제3파쇄부(C3)와; 상기 제3파쇄부(C3)에서 배출되는 3차파쇄물을 상기 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하는 제5컨베이어(F5)와; 다중 선별된 순환골재의 배출 방향과 배출량을 선택적으로 제어하는 배출제어부(90)와; 순환골재의 외형을 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하는 입형가공부(100)와; 입형 가공된 순환골재의 외형을 연마 가공하면서 원하는 입경으로 선별하여 배출하는 연마가공부(110)를 포함하여 구성한다.

상기 공급챔버(10)는, 투입호퍼를 통해 투입되는 건설폐기물을 배출부를 통해 연속 배출하기 위하여 상부에 투입호퍼를 형성하고, 하부에는 소정 크기의 배출부를 형성하여 투입호퍼를 통해 투입되는 건설폐기물을 배출부를 통해 연속 배출한다.

상기와 같이 건설폐기물을 연속적으로 배출하기 위하여 공급챔버(10) 내부에는 진동수단이나 강제이송수단을 구비하는 것이 바람직한데, 상기 진동수단이나 강제이송수단을 구비한 공급챔버(10)는 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 그에 대한 도면의 도시나 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제1컨베이어(F1)는, 상기 공급챔버(10)의 배출부를 통해 연속 배출되는 건설폐기물을 상기 제1파쇄부(C1)까지 이송한다.

상기 제1컨베이어(F1)는 중량체의 건설폐기물을 이송하는데 충분한 기계적, 구조적 강도를 가지면서 배수성이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이하 모든 컨베이어는 동일한 구조를 가짐을 미리 밝혀둔다.

상기 인력선별부(20)는, 건설폐기물에 혼재된 골재를 제외한 이물질을 수작업으로 선별하기 위하여 상기 제1컨베이어(F1)의 설치 경로 상에 배치하되, 바람직하게는 제1컨베이어(F1)의 길이 방향을 따라서 좌우로 균일하게 배치한다.

인력선별부(20)는 작업자가 제1컨베이어(F1)의 가장자리에 서서 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 혼재된 골재를 제외한 소형 금속이나 소형 플라스틱이나 소형 목재, 스티로폼, 종이, 비닐지 등 부피가 작고 가벼워 쉽게 선별 배출 가능한 이물질을 수작업으로 선별하게 된다.

따라서 인력선별부(20)의 인원 배치는 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물의 단위이송량에 따라서 가감하여 배치하는 것이 바람직하다.

상기 살수세척부(30)는 물을 살수하여 건설폐기물에서의 분진 발생을 억제하기 위하여 상기 인력선별부(20) 후방에서 상기 제1컨베이어(F1)의 상부에 살수노즐을 배치하고, 상기 살수노즐에서 연속적인 살수가 이루어지도록 저수조에 저장된 물을 연속적으로 공급하는 워터펌프를 구비한다.

따라서 저수조에 저장된 물을 워터펌프를 이용해 살수노즐로 공급하여 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 일정량의 물을 연속적으로 살수하면, 살수된 물은 건설폐기물을 적시면서 분진이나 미분을 포집한 후 흘러내려 다시 저수조에 수집 저장되고, 저수조에 수집 저장된 물은 여과장치를 통해 분진, 미분, 슬러지 등 각종 이물질을 여과한 후 재사용되는데, 이러한 살수세척부(30)는 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 그에 대한 도면의 도시나 구체적인 설명은 생략한다.

상기 1차파쇄부(C1)는, 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 1차 파쇄하기 위하여 죠 크러셔, 콘 크러셔, 햄머 크러셔와 같은 주지된 파쇄기 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는데, 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 1차 파쇄하기 위해서는 생산성과 효율성 등을 고려할 때, 죠 크러셔를 사용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 제2컨베이어(F2)는 상기 제1파쇄부(C1)에서 파쇄된 후 배출되는 1차파쇄물을 상기 싱글스크린부(50)까지 이송하기 위하여 일단부는 상기 제1파쇄부(C1)의 배출부 하부에 배치하고, 타단부는 상기 싱글스크린부(50)의 투입부에 배치하여 1차파쇄물을 싱글스크린부(50)까지 이송한다.

상기 제1자력선별부(40)는, 상기 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하여 배출하기 위하여 상기 제2컨베이어(F2)의 상부에 마그네틱(401)을 설치한다.

상기 마그네틱(401)은 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 이물질을 효과적으로 선별하기 위하여, 상기 제2컨베이어(F2)의 길이와 폭에 대응하게 제2컨베이어(F2)의 상부에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 마그네틱(401)의 자력에 의해 분리 선별된 철근류 등의 이물질은 마그네틱(401)에서 쉽게 분리하여 배출할 수 있도록 마그네틱(401)은 자력의 제어가 가능한 전자석을 사용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

아울러, 상기 마그네틱(401) 일측에는 비자성체로 되어 감속모터에 의해 마그네틱(401)과 근접하여 회전하면서, 자성에 의해 마그네틱(401) 표면에 부착된 철근류를 마그네틱(401) 표면에서 강제 분리하여 배출하는 분리배출수단(402)을 더 구비함으로써 분리배출수단(402)을 이용해 마그네틱(401)에 부착된 철근류 등의 자성체를 강제 분리하여 배출할 수 있기 때문에 자성체 이물질이 부착되는 마그네틱(401) 표면을 지속적으로 노출시켜 마그네틱(401)에 의한 철근류 등 자성체 이물질의 선별이 보다 효과적으로 이루어지게 된다.

상기 싱글스크린부(50)는, 상기 자력 선별된 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사를 선별하여 배출하기 위하여 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 소정 각도로 경사지게 설치하고, 진동스크린 일측에는 진동수단을 구비하여 상기 제2컨베이어(F2)에 의해 이송되면서, 상기 제1자력선별부(40)에 의해 철근류 등 자성체 이물질의 선별이 이루어진 1차파쇄물을 진동스크린에 공급하면, 1차파쇄물이 진동스크린의 경사를 따라 진동 이송되면서, 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사는 진동스크린을 통과하여 진동스크린 아래로 배출되고, 입경 25㎜ 이상의 골재는 진동스크린의 경사를 따라 이동하여 토사와 별도로 선별 배출된다.

상기 진동스크린은 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 그에 대한 구체적인 도면의 도시나 설명은 생략한다.

상기 제3컨베이어(F3)는, 상기 싱글스크린부(50)를 통과한 1차파쇄물을 이송하기 위하여 일단부는 상기 싱글스크린부(50)의 진동스크린 하부에 배치하고, 타단부는 상기 제2파쇄부(C2)의 투입부에 배치하여 상기 싱글스크린부(50)를 통과한 1차파쇄물을 제2파쇄부(C2)까지 이송한다.

상기 풍력선별부(60)는, 상기 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 고압의 바람으로 이용해 골재와 선별하여 배출하기 위하여 상기 제3컨베이어(F3)에 의해 이송된 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 선별하기 위한 고압의 바람을 생산하는 송풍기(601)와, 상기 송풍기(601)에서 제공되는 고압의 바람으로 골재와 분리하여 배출하는 과정에서, 배출되는 공기와 이물질의 배출 방향을 구분하여 선별 배출이 가능케 하는 배출덕트(602)와, 상기 배출덕트(602)의 공기배출부에 설치되어 배출되는 공기에서 미분을 걸러내는 공기여과수단(603)을 포함하여 구성한다.

상기 배출덕트(602)는 배출되는 공기와 이물질의 배출 방향을 구분하여 선별하기 위하여 배출덕트(602)의 공기배출부와 이물질배출부는 상호 직각으로 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 공기배출부는 배출덕트(602) 일측에 설치되는 송풍기(601)와 일직선으로 배치하고, 상기 이물질배출부는 상기 공기배출부와 직각으로 형성함으로써 송풍기(601)에서 생산된 고압의 바람을 배출덕트(602) 일측을 통과하는 제3컨베이어(F3)의 진행 방향과 직각 방향으로 공급하면, 제3컨베이어(F3)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질이 바람에 날리면서 송풍기(601)와 반대 방향으로 날아가게 된다.

이때, 바람과 함께 날아간 이물질은 배출덕트(602) 일단의 공기여과수단(603)에 걸린 후, 아래로 낙하하여 이물질배출부를 통해 배출되며, 바람은 공기여과수단(603)을 통과하는 과정에서 바람에 혼재된 분진 각종 미분이 여과된 후 대기 중으로 배출됨으로써 분진 발생 등으로 인한 각종 민원을 방지할 수 있게 된다.

상기 제2파쇄부(C2)는, 상기 풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하기 위하여 죠 크러셔, 콘 크러셔, 햄머 크러셔와 같은 주지된 파쇄기 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는데, 100㎜ 이하의 입경으로 파쇄된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하기 위해서는 생산성과 효율성 등을 고려할 때, 더블 죠 크러셔를 사용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 제4컨베이어(F4)는, 상기 2차파쇄물을 이송하기 위하여 일단부는 상기 제2파쇄부(C2)의 배출부 하부에 배치하고, 타단부는 상기 멀티스크린부(80)의 투입부에 배치하여 2차파쇄물을 멀티스크린부(80)까지 이송한다.

상기 제2자력선별부(70)는, 상기 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하기 위하여 상기 제4컨베이어(F4)의 상부에 마그네틱(701)을 설치한다.

상기 제2자력선별부(70)는 상기 제1선별부와 마찬가지로 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 이물질을 효과적으로 선별하기 위하여, 상기 제4컨베이어(F4)의 길이와 폭에 대응하게 제4컨베이어(F4)의 상부에 설치하고, 자성에 의해 마그네틱(701) 표면에 부착된 철근류를 마그네틱(701) 표면에서 강제 분리하여 배출하는 분리배출수단(702)을 더 구비함으로써 자성체 이물질이 부착되는 마그네틱(701) 표면을 지속적으로 노출시켜 마그네틱(701)에 의한 철근류 등 자성체 이물질의 선별이 보다 효과적으로 이루어지게 된다.

상기 멀티스크린부(80)는, 자력 선별된 2차파쇄물을 다중 선별하여 구분 배출하기 위하여 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린, 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린, 9㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 상부에서부터 순차적으로 설치한 다중 진동스크린을 구비하여 서로 다른 규격의 다중 진동스크린을 구비하여 상기 제2자력선별부(70)에 의해 자력 선별된 2차파쇄물을 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경, 40㎜를 초과하는 입경으로 각각 선별하여 구분 배출한다.

즉, 상기 제2자력선별부(70)에서 자력 선별이 이루어진 후, 제4컨베이어(F4)에 의해 이송되는 2차파쇄물은 멀티스크린단계(S19)에서 먼저 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 공급되어 입경 40㎜ 이하의 2차파쇄물은 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린을 통과하게 하고, 입경 40㎜ 이상의 2차파쇄물은 40㎜ 정방형 망목의 진동스크린에 의해 걸러진 후 별도 배출된다.

상기 다중 진동스크린은 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 그에 대한 구체적인 도면의 도시나 설명은 생략한다.

상기 제3파쇄부(C3)는, 상기 다중선별을 통해 배출된 입경 40㎜를 초과하는 제2차파쇄물을 3차 파쇄하여 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하기 위하여 죠 크러셔, 콘 크러셔, 햄머 크러셔와 같은 주지된 파쇄기 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는데, 40㎜ 이상의 입경으로 파쇄된 2차파쇄물을 40㎜ 이하의 입경으로 3차 파쇄하기 위해서는 생산성과 효율성 등을 고려할 때, 콘 크러셔를 사용하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 제5컨베이어(F5)는, 상기 제3파쇄부(C3)에서 배출되는 3차파쇄물을 상기 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하기 위하여 일단부는 상기 제3파쇄부(C3)의 배출부 하부에 배치하고, 타단부는 상기 제4컨베이어(F4)의 멀티스크린부(80)의 투입부에 배치하여 3차파쇄물이 상기 멀티스크린부(80)로 재공급되어 다시 다중 선별되게 한다.

상기 배출제어부(90)는, 상기 다중 선별된 순환골재의 배출 방향과 배출량을 선택적으로 제어하기 위하여 상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경으로 구분 배출되는 순환골재를 입경별로 공급받아 개별 적재하는 적재함(901)과; 각 적재함(901) 하부에 각각 형성된 배출부의 개폐량과 개폐시간을 제어하여 순환골재의 입경별 선택 배출 또는 혼합 배출을 통해 배출물의 입도 조절을 가능케 하는 개폐수단(902)과; 배출부에서 배출되는 순환골재의 배출 방향을 제어하여 입경별 최종배출 또는 선택배출되는 순환골재를 상기 입형가공부(100)로 선택 공급하는 배출방향제어수단(903)을 포함하여 구성한다.

따라서 상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경별로 선별되어 구분 배출되는 순환골재를 각 입경별 적재함(901)에 구분하여 선별 적재한다.

그리하여 적재함(901)에 구분 적재된 각 입경별 순환골재는 각 적재함(901)의 배출부 개폐수단(902)의 개폐량과 개폐시간 조절을 통해서 각 입경별 순환골재를 입경별로 선택 배출함으로써 다양한 입경의 순환골재를 대량 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 서로 다른 입경의 순환골재를 일정 비율로 혼합하여 배출하는 경우에는 순환골재의 입도 조절이 가능하기 때문에 국토해양부 순환골재 품질기준에 부합하는 다양한 용도의 입도 기준을 만족하는 순환골재를 보다 효율적으로 대량 생산할 수 있게 된다.

또한, 상기 배출방향제어수단(903)을 통해 순환골재를 최종 배출하여 생산성을 높이거나, 특정 입경의 순환골재를 그대로 최종 배출하지 않고 입형가공부(100)로 공급하는 추가 공정의 선택적 운용을 통해 순환골재 제조의 효율성을 높일 수 있게 된다.

상기 입형가공부(100)는, 상기 순환골재의 외형을 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하기 위하여 상부에 투입부(101a)를 형성하고, 하부에 배출부(101b)를 형성한 하우징(101)과; 외주면에 입형가공홈(102a)을 일정 간격으로 형성하여 상기 하우징(101) 내부에서 횡방향으로 나란히 설치하는 한 쌍의 입형가공롤러(102)와; 상기 하우징(101) 일측에 설치되어 상기 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)을 회전 가능케 지지하면서, 한 쌍의 입형가공롤러(102)의 회전축(102b) 간 간격을 조절 가능케 하는 간격조절수단(103)과; 상기 각 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)에 각각 설치되어 롤러체인으로 연결되는 체인스프로킷(104a)과, 상기 회전축(102b)의 간격 조절에 따른 체인스프로킷(104a)의 장력을 조절하는 텐션롤러(104b)를 구비한 동력전달수단(104)과; 상기 한 쌍의 입형가공롤러(102) 중 일측의 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)과 과부하에 의한 동력 단속을 가능케 하는 클러치수단으로 연결되어 상기 회전축(102b)을 구동하는 구동모터(M)를 구비한 구동수단(105)을 포함하여 구성한다.

상기 하우징(101) 내부에 간격 조절 가능케 설치되는 한 쌍의 입형가공롤러(102)의 외주면에 형성되는 입형가공홈(102a)은 첨부도면 도 9의 (가)와 같이 반구형의 홈을 입형가공롤러(102)의 외주면에 일정 간격으로 배열 형성하거나, (나)와 같이 반원형 단면을 가지는 장홈을 입형가공롤러(102)의 외주면에 방사형으로 형성함으로써 마주보는 입형가공홈(102a) 사이로 모서리가 각진 순환골재가 투입되면, 한 쌍의 입형가공롤러(102) 사이를 통과하면서 입형가공롤러(102)에 의해 압력이 가해져 순환골재의 각진 부분이 입형가공홈(102a)의 모서리 부부에 의해 깎이거나 부서져 순환골재의 외형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공된다.

따라서 상기 입형가공롤러(102)의 간격은 하우징(101)으로 공급되는 순환골재의 입경에 따라서 조절하고, 구동수단에 의해 구동되는 입형가공롤러(102)의 회전 속도는 하우징(101)으로 공급되는 순환골재의 공급량이나, 공급속도 등에 따라서 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.

상기 연마가공부(110)는, 상기 입형 가공된 순환골재의 외형을 연마 가공하기 위하여 전방에 모터(M2)에 의해 회전하는 회전드럼(111)과; 상기 회전드럼(111)에 결합하여 주벽이 되는 타공선별망(112)과; 상기 타공선별망(112)을 통해 배출되는 순환골재와 미분을 선별하는 진동스크린(113)을 포함하여 구성한다.

상기 회전드럼(111)은 전방에 투입부(111a)를 형성하고, 후방에 배출부(111b)를 형성하며, 상기 투입부(111a)와, 배출부(111b) 간에는 회전드럼(111) 내부로 투입되는 순환골재를 소정 높이로 끌어올리는 다수의 연결프레임(111c)을 연결하고, 상기 연결프레임(111c) 내측에는 회전드럼(111) 내부로 투입되는 순환골재를 상기 투입부(111a)에서 배출부(111b) 방향으로 이송하는 나선형의 이송스크류(111d)를 일체로 형성한다.

즉, 회전드럼(111)은 외주벽이 없는 골격 구조로 되어, 상기 타공선별망(112)을 회전드럼(111)에 결합함으로써 타공선별망(112)이 회전드럼(111)의 외주벽이 된다.

따라서 회전드럼(111) 전방의 투입부를 통해 입형 가공된 순환골재를 투입하면, 회전드럼(111)이 회전함에 따라서 회전드럼(111)의 내벽에 형성된 나선형의 이송스크류(111d)가 회전드럼(111) 내부의 입형 가공된 순환골재를 회전드럼(111)의 배출부 쪽으로 이송하게 된다.

상기 회전드럼(111)을 회전시키는 수단으로서 회전드럼(111)과 상기 모터(M2)에는 각각 체인스프로킷을 설치하여 롤러체인의 연결을 통해 회전드럼(111)을 회전시키는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 회전드럼(111)을 회전시킬 수 있는 수단이라면 어떠한 수단이든 가능함은 당연하다.

상기 타공선별망(112)은, 9㎜, 25㎜, 40㎜ 중 어느 한 직경의 원형타공(112a)을 주벽에 형성한 원통체로서, 상기 회전드럼(111)과의 결합에 의해 회전드럼(111)의 주벽이 되어 회전드럼(111) 내부로 투입되는 입형 가공된 순환골재를 상기 연결프레임(111c), 이송스크류(111d)와 함께 회전드럼(111)의 회전 방향으로 끌어올려 자연 낙하시킴으로써 자연낙하에 의해 순환골재 간 충돌과 마찰을 반복하면서 순환골재의 외형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 더욱 매끄럽게 연마 가공되며, 표면이 충분히 연마 가공되어 입형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 된 순환골재는 원형타공(112a)을 통해 외부로 배출되고, 표면이 충분히 연마 가공되지 않아, 입형이 곡선형이 되지 못하면, 원형타공(112a)을 통과하지 못하고 상기 이송스크류(111d)에 의해 계속 이송되어 상기 배출부(111b)를 통해 배출된다.

상기 진동스크린(113)은, 상기 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통해 배출되는 표면 연마된 순환골재와, 상기 순환골재의 표면 연마 과정에서 발생하는 미분을 선별하여 표면 연마된 순환골재만을 별도로 선별 배출하게 된다.

즉, 상기와 같이 순환골재를 이송하면서 자연 낙하시켜 순환골재의 외형이 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 더욱 매끄럽게 연마 가공하는 과정에서 충분한 외형의 연마가 이루어진 순환골재와 미분은 회전드럼(111)에 탈부착 가능케 설치된 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통과하여 회전드럼(111) 외부로 별도 배출된 후 진동스크린을 이용해 순환골재와 미분을 선별하여 배출함으로써 자연 자갈과 유사한 고품질의 순환골재를 얻을 수 있게 된다.

따라서 원형타공(112a)의 내경을 달리한 타공선별망(112)의 교체를 통해서 특정 입경을 가진 자연 자갈과 유사한 고품질의 순환골재를 얻을 수 있게 되는데, 타공선별망(112)의 분해, 조립은 원통형으로 된 타공선별망(112)을 회전드럼(111)의 배출부 쪽에서 투입부 쪽으로 끼운 후, 회전드럼(111)의 외부에 타공선별망(112)을 고정볼트로 고정하는 방식으로 조립하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회전드럼(111)에 의해 이송되면서 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통해 배출되지 못한 순환골재는 회전드럼(111)에 의해 계속 이송된 후, 회전드럼(111)의 배출부(111b)를 통해 배출되어 상기 입형가공부(100)로 리턴 이송됨으로써 입형가공부(100)에서 충분한 입형 가공이 이루어지지 않은 순환골재에 대한 입형가공과 연마선별이 반복적으로 이루어지게 되어 균일한 입경을 가지면서 자연 자갈과 유사한 고품질의 순환골재를 효율적으로 생산할 수 있게 된다.

한편, 상기 회전드럼(111)을 이용해 순환골재를 연마 가공하는 과정에서 폐쇄수단을 이용해 상기 회전드럼(111)의 배출부(111b)를 폐쇄하여 회전드럼(111) 내부에 투입된 순환골재가 배출부(111b)로 배출되지 않도록 함으로써 연마가공시간을 늘일 수 있게 되는데, 상기 폐쇄수단은 수동식과 자동식으로 구성할 수 있다.

첨부도면 도 13은 수동식 폐쇄수단을 도시한 것으로서, 도면과 같이 배출부(111b) 외주면에 다수의 고정브래킷(111e)을 방사형으로 형성하고, 상기 고정브래킷(111e)과 볼트 너트 결합되는 환상의 플랜지(114a)를 내측 단부에 형성한 커버(114)를 상기 배출부(111b)에 착탈 가능케 결합함으로써 회전드럼(111)의 배출부(111b)를 폐쇄하여 회전드럼(111) 내부에 투입된 순환골재가 회전드럼(111) 내부에 형성된 나선형의 이송스크류(111d)에 의해 배출부(111b) 방향으로 이송되더라도 배출부(111b)가 폐쇄된 상태이기 때문에 순환골재는 회전드럼(111)의 회전에 의해 회전드럼(111) 내부에서 자연낙하에 의한 순환골재 간 충돌과 마찰을 반복하여 오랜 시간 연마를 통해 연마 정도를 조절할 수 있게 된다.

또한, 첨부도면 도 14는 자동식 폐쇄수단을 도시한 것으로서, 도면과 같이 배출부(111b)의 개구부와 밀착되어 배출부(111b)를 폐쇄하는 커버플레이트(115)와; 상기 커버플레이트(115)가 배출부(111b)에 밀착된 상태에서도 회전 가능하도록 커버플레이트(115)의 외측면과 베어링수단(116a)으로 연결되어 커버플레이트(115)를 지지하는 작동체(116)와; 스트로크 작동에 의해 상기 작동체(116)를 진퇴시켜 상기 커버플레이트(115)의 자동 개폐가 가능케 하는 실린더(117)를 포함하여 구성함으로써 배출부(111b)의 개폐를 자동으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 커버플레이트(115)가 베어리수단에 의해 작동체(116)에 회전 가능케 지지되기 때문에 상기 회전드럼(111)이 회전하는 동안에도 회전드럼(111)의 멈춤 없이 배출부(111b)의 개폐가 가능케 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

S10: 건설폐기물공급단계 S11: 인력선별단계
S12: 살수세척단계 S13: 1차파쇄단계
S14: 제1자력선별단계 S15: 싱글스크린단계
S16: 풍력선별단계 S17: 2차파쇄단계
S18: 제2자력선별단계 S19: 멀티스크린단계
S20: 3차파쇄단계 S21: 배출제어단계
S22: 입형가공단계 S23: 연마가공단계
C1: 제1파쇄부 C2l: 제2파쇄부
C3: 제3파쇄부 10: 공급챔버
2O: 인력선별부 30: 살수세척부
40: 제1자력선별부 50: 싱글스크린부
60: 풍력선별부 70: 제2자력선별부
80: 멀티스크린부 90: 배출제어부
100: 입형가공부 110: 연마가공부

Claims

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상부에 투입호퍼를 형성하고, 하부에는 소정 크기의 배출부를 형성하여 투입호퍼를 통해 투입되는 건설폐기물을 배출부를 통해 연속 배출하는 공급챔버(10)와;
상기 배출부를 통해 배출되는 건설폐기물을 이송하는 제1컨베이어(F1)와;
상기 제1컨베이어(F1) 일측에 배치되어 제1컨베이어(F1)에 의해 이송되는 건설폐기물에 혼재된 골재를 제외한 이물질을 수작업으로 선별하는 인력선별부(20)와;
상기 인력선별부(20) 후방에 배치되어 이물질을 인력 선별한 건설폐기물에 물을 살수하여 건설폐기물에서의 분진 발생을 억제하는 살수세척부(30);
살수 세척되어 제1컨베이어(F1)에 의해 이송된 건설폐기물을 100㎜ 이하의 입경으로 1차 파쇄하는 제1파쇄부(C1)와;
상기 제1파쇄부(C1)에서 배출되는 입경 100㎜ 이하의 1차파쇄물을 이송하는 제2컨베이어(F2)와;
상기 제2컨베이어(F2)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제1자력선별부(40)와;
자력 선별된 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사를 선별하여 배출하는 경사지게 설치된 25㎜ 정방형 망목의 진동스크린으로 된 싱글스크린부(50)와;
상기 싱글스크린부(50)를 통과한 1차파쇄물을 이송하는 제3컨베이어(F3)와;
상기 제3컨베이어(F3)에 의해 이송되는 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 고압의 바람으로 이용해 골재와 선별하여 배출하는 풍력선별부(60)와;
풍력 선별된 1차파쇄물을 40㎜ 내외의 입경으로 2차 파쇄하는 제2파쇄부(C2)와;
상기 제2파쇄부(C2)에서 배출되는 2차파쇄물을 이송하는 제4컨베이어(F4)와;
상기 제4컨베이어(F4)에 의해 이송되는 2차파쇄물에 혼재된 자성을 띠는 철근류를 자력으로 선별하는 제2자력선별부(70)와;
정방향 진동스크린으로 된 다양한 매시 규격의 진동스크린을 다단으로 배치하여 상기 제2자력선별부(70)에 의해 자력 선별된 2차파쇄물을 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경, 40㎜를 초과하는 입경으로 각각 선별하여 구분 배출하는 멀티스크린부(80)와;
상기 멀티스크린부(80)에 의해 선별 배출되는 40㎜를 초과하는 입경의 제2차파쇄물을 40㎜ 이하의 입경으로 3차 파쇄하는 제3파쇄부(C3)와;
상기 제3파쇄부(C3)에서 배출되는 3차파쇄물을 상기 제4컨베이어(F4)로 리턴 이송하는 제5컨베이어(F5)와;
상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경으로 구분 배출되는 순환골재를 입경별로 공급받아, 각 입경별로 최종 배출하거나, 입형가공부(100)로 공급하는 배출제어부(90)와;
상기 배출제어부(90)에서 공급되는 순환골재의 외형을 입형가공홈(102a)이 외주면에 형성된 한 쌍의 입형가공롤러(102)로 깎아내어 자연 자갈과 유사한 곡선형으로 가공하는 입형가공부(100)와;
상기 입형가공부(100)에서 입형 가공된 순환골재를 나선형의 이송스크류(111d)를 가진 회전드럼(111) 내부로 투입하여 회전드럼(111)의 회전을 통해 이송하면서 입형 가공된 순환골재 간의 낙하 충돌과 마찰을 통해 입형 가공된 순환골재의 외표면을 연마하여 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 이용해 선별 배출하며, 선별배출되지 못한 순환골재는 입형가공부(100)로 리턴 이송하는 연마가공부(110)를 포함하여 구성하고,
상기 연마가공부(110)는, 전방에 투입부(111a)를 형성하고, 후방에는 폐쇄수단을 통해 선택적으로 폐쇄 가능한 배출부(111b)를 형성하며, 상기 투입부(111a)와, 배출부(111b) 간을 연결하는 연결프레임(111c) 내측에는 나선형의 이송스크류(111d)를 일체로 형성하여 모터(M2)에 의해 회전하도록 횡방향으로 설치하는 회전드럼(111)과;
9㎜, 25㎜, 40㎜ 중 어느 한 직경의 원형타공(112a)을 주벽에 형성한 원통체로서, 상기 회전드럼(111)의 주벽이 되도록 회전드럼(111) 외부에 착탈 가능케 결합하여 회전드럼(111) 내부로 투입되는 입형 가공된 순환골재를 상기 연결프레임(111c), 이송스크류(111d)와 함께 회전드럼(111)의 회전 방향으로 끌어올리면서 자연 낙하시켜 순환골재의 표면을 연마하면서 원형타공(112a)의 내경보다 작은 입경의 순환골재를 외부로 배출하는 타공선별망(112)과;
상기 타공선별망(112)의 원형타공(112a)을 통해 배출되는 표면 연마된 순환골재와, 상기 순환골재의 표면 연마 과정에서 발생하는 미분을 선별하여 표면 연마된 순환골재만을 별도로 선별 배출하는 진동스크린(113)을 포함하며,
상기 제1자력선별부(40)는, 철근류를 선별하는 마그네틱(401) 일측에는, 비자성체로 되어 감속모터에 의해 마그네틱(401)과 근접하여 회전하면서, 자성에 의해 마그네틱 표면에 부착된 철근류를 마그네틱 표면에서 강제 분리하여 배출하는 분리배출수단(402)을 포함하고,
상기 풍력선별부(60)는, 1차파쇄물에 혼재된 경량의 이물질을 선별하기 위한 고압의 바람을 생산하는 송풍기(601)와, 상기 송풍기(601)에서 제공되는 고압의 바람으로 골재와 분리하여 배출하는 과정에서, 배출되는 공기와 이물질의 배출 방향을 구분하여 선별 배출이 가능케 하는 배출덕트(602)와, 상기 배출덕트(602)의 공기배출부에 설치되어 배출되는 공기에서 미분을 걸러내는 공기여과수단(603)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치.
삭제
제3항에 있어서,
상기 싱글스크린부(50)는, 진동스크린을 소정 각도로 경사지게 설치하고, 진동스크린 일측에는 진동수단을 구비하여 제2컨베이어(F2)에 의해 진동스크린 상부에 공급된 1차파쇄물이 진동스크린의 경사를 따라 진동 이송되면서, 1차파쇄물에서 입경 25㎜ 이하의 토사가 선별 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치.
삭제
제3항에 있어서,
상기 배출제어부(90)는, 상기 멀티스크린부(80)에서 9㎜ 이하의 입경, 10 내지 25㎜의 입경, 26 내지 40㎜ 이하의 입경으로 구분 배출되는 순환골재를 입경별로 공급받아 개별 적재하는 적재함(901)과;
각 적재함(901) 하부에 각각 형성된 배출부의 개폐량과 개폐시간을 제어하여 순환골재의 입경별 선택 배출 또는 혼합 배출을 통해 배출물의 입도 조절을 가능케 하는 개폐수단(902)과;
배출부에서 배출되는 순환골재의 배출 방향을 제어하여 입경별 최종배출 또는 선택배출 되는 순환골재를 상기 입형가공부(100)로 선택 공급하는 배출방향제어수단(903)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치.
제3항에 있어서,
상기 입형가공부(100)는, 상부에 투입부(101a)를 형성하고, 하부에 배출부(101b)를 형성한 하우징(101)과;
외주면에 입형가공홈(102a)을 일정 간격으로 형성하여 상기 하우징(101) 내부에서 횡방향으로 나란히 설치하는 한 쌍의 입형가공롤러(102)와;
상기 하우징(101) 일측에 설치되어 상기 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)을 회전 가능케 지지하면서, 한 쌍의 입형가공롤러(102)의 회전축(102b) 간 간격을 조절 가능케 하는 간격조절수단(103)과;
상기 각 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)에 각각 설치되어 롤러체인으로 연결되는 체인스프로킷(104a)과, 상기 회전축(102b)의 간격 조절에 따른 체인스프로킷(104a)의 장력을 조절하는 텐션롤러(104b)를 구비한 동력전달수단(104)과;
상기 한 쌍의 입형가공롤러(102) 중 일측의 입형가공롤러(102)의 회전축(102b)과 과부하에 의한 동력 단속을 가능케 하는 클러치수단으로 연결되어 상기 회전축(102b)을 구동하는 구동모터(M)를 구비한 구동수단(105)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치.
제3항에 있어서,
상기 폐쇄수단은, 배출부(111b) 외주면에 다수의 고정브래킷(111e)을 방사형으로 형성하고, 상기 고정브래킷(111e)과 볼트 너트 결합되는 환상의 플랜지(114a)를 내측 단부에 형성한 커버(114)를 상기 배출부(111b)에 착탈 가능케 결합하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치.
제3항에 있어서,
상기 폐쇄수단은, 배출부(111b)의 개구부와 밀착되어 배출부(111b)를 폐쇄하는 커버플레이트(115)와;
상기 커버플레이트(115)가 배출부(111b)에 밀착된 상태에서도 회전 가능하도록 커버플레이트(115)의 외측면과 베어링수단(116a)으로 연결되어 커버플레이트(115)를 지지하는 작동체(116)와;
스트로크 작동에 의해 상기 작동체(116)를 진퇴시켜 상기 커버플레이트(115)의 자동 개폐가 가능케 하는 실린더(117)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 도로공사용 순환골재 제조장치.