KR101872454B1 - 혼합처리장비의 교반축에 연약지반개량용 분말형 재료들을 1.5 Shot 방식으로 공급하는 계량 혼합 압송과정이 일체화된 분체 자동공급용 플랜트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 분체혼합처리공법을 시공하기 위해 혼합처리장비의 리더 정면에 설치된 교반축으로 분체 고화제를 공급하기 위한 분체 자동공급용 플랜트에 있어서, 상면이 폐합되고 내부는 중공되어 있으며 그 형상은 상부는 사각박스 형상에 하부는 역삼각형 형상으로 형성되어 분체공급용 플랜트의 상부 영역에 설치되며, 사각박스형 상면에는 분체시멘트 인입관이 설치되고 일 측벽면에는 분체시멘트 배출관이 설치되며 역삼각형 내부 바닥면에는 상기 분체시멘트배출관을 향하여 분체시멘트를 수평으로 이송시키는 수평스크루가 설치되어 재료공급용 플랜트를 구성하는 상기 플랜트의 상부 영역에 설치된 시멘트사일로와; 상면이 개구되고 내부가 중공된 상광하협의 역사각뿔 형상으로 형성되며 외부 하부영역에는 분체 재료가 배출될 수 있도록 원형 배출관이 설치되고 개폐장치가 부착되어 있으며 상기 시멘트사일로 하부에 마련되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 보관하는 제 1 챔버, 제 2 챔버 및 제 3 챔버와; 상면이 폐합되고 내부가 중공된 사각박스 형상에 하부는 수평으로 누운 반원기둥형으로 형성되고 상면에는 각 챔버의 원형 배출관이 연결 설치되고 내부 양측 중앙벽에는 수평으로 축설된 교반축 및 교반날개가 설치되며 외부 바닥면에는 혼합된 분체 재료를 일측을 향하여 수평으로 이동시키는 수평스크루를 갖고 상기 제 1 챔버, 제 2 챔버 및 제 3 챔버의 하부에 설치되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 적정량 계량하여 혼합하는 믹서와; 상기 믹서의 일측에 설치되어 압축공기를 임시 저장하고 필요시 압송하는 상면이 개구된 사각박스내에 설치된 원형의 에어탱크와; 상면이 폐합되고 내부가 중공되어 있으며 상부는 원기둥 형상에 하부는 역원뿔 형상이 서로 연결된 형상으로 형성되고 외면 바닥에는 각각의 배출관이 설치되어 상기 믹서 및 에어탱크 하부에 위치하여 팽창제, 급결재, 기타 첨가제가 하나로 혼합된 혼화제를 저장하는 혼화제저장탱크 및 동일한 형상과 구조를 갖는 분체 시멘트를 임시 저장하는 시멘트저장탱크와; 공기조절밸브를 갖고 상기 에어탱크의 일측과 연결되고 분체공급용 제1 진공배출기가 상기 시멘트저장탱크의 제1 배출관과 연결되어 시멘트를 공급하는 제 1 압송관과; 공기조절밸브를 갖고 상기 에어탱크의 일측과 연결되어 압축공기만을 공급하는 제 2 압송관과; 공기조절밸브를 갖고 상기 에어탱크의 일측과 연결되고 분체공급용 제2 진공배출기가 상기 혼화제저장탱크의 제2배출관과 연결되어 혼화제를 공급하는 제 3 압송관으로 이루어져, 각각의 분체 재료들을 보관 계량 혼합 저장 압송 등의 과정이 순차적으로 연속해서 자동공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 분체재료를 연속적으로 공급할 수 있어 시공속도 향상이 가능하고, 분체재료의 연속적 자동공급이 가능하여 혼합처리 장비의 운영효율 및 교반효율을 증가시켜서 경제성을 확보할 수 있는 이점이 있다. 그리고 급결제와 시멘트를 분리하여 공급할 수 있어 이송관 내에서의 고화제의 고결을 방지할 수 있으며, 공기압의 조절에 의하여 분체재료의 양을 적절히 조절할 수 있어 연약지반 개량목적에 맞는 활용성을 확보할 수 있고 교반효율을 향상시킬 수 있는 효과와 더불어, 토질상태와 필요한 강도에 맞추어 분체고화재의 혼합량을 자유롭게 조절할 수 있어 지반강도 발현에 취약한 유기질토 개량에 효과적이며, 물을 사용하지 않기 때문에 청결한 현장관리가 가능한 이점이 있다.

Description

혼합처리장비의 교반축에 연약지반개량용 분말형 재료들을 1.5 Shot 방식으로 공급하는 계량 혼합 압송과정이 일체화된 분체 자동공급용 플랜트{Automatic powder suppling plant unificated a body with weighing, mixing and conveying processes to supply powder type materials for soft ground improvement to a stirring axis of mixing treatment equipment in 1.5 shot mode}
본 발명은 혼합처리장비의 교반축에 분말형 재료들을 1.5 Shot 방식으로 공급하는 분체 자동공급용 플랜트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분체공급용 플랜트에서 각각의 분말형 재료들이 연속적으로 계량 혼합되어 혼합처리장비의 교반축으로 압송된 후 교반축내에서 1.5 SHOT 방식으로 서로 혼합되게 하기 위하여 교반축의 3개 분체공급용 주입관들과 동일한 수의 플랜트 분체공급용 압송관들로 구성되어 있고, 분체 재료들을 연속적으로 계량 혼합 압송되도록 모든 과정이 일체화 및 자동화되어 있는 분체재료 자동공급용 플랜트에 관한 것이다.
일반적으로 혼합처리공법은 고화제(안정화제)의 재료 공급형식에 따라 분말체를 연약지반에 주입하여 고결시키는 분체계 혼합처리방식과 시멘트 페이스트를 주입하는 슬러리계 혼합처리 방식으로 구분되며, 이 중 슬러리계 혼합처리 방식에 의한 지반개량을 많이 적용하고 있다.
그러나, 슬러리계 혼합처리 방식은 많은 양의 슬라임이 발생하고, 지반개량 효율이 낮으며, 많은 자재가 소요되는 등의 여러 문제점 들을 갖고 있기 때문에 최근에는 연약지반 개량 후 그 효과가 우수한 분체계 혼합처리방식의 적용실적이 점점 증가하는 추세이다. 최근에 분체계 혼합처리공법의 적용이 증가하고는 있지만 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
먼저 기존의 분체계 혼합처리 방식은 주로 슬러리계용 자동플랜트 혼합방식을 그대로 사용하기 때문에 시멘트와 급결제 및 혼화제를 지상에서 혼합한 후 이 고화제를 압축공기와 함께 2중관을 통하여 지중에 분사하고 교반 처리하는 1.0 shot 방식이었다. 이런 1.0 Shot 방식은 함수비가 높은 연약지반에서의 작업 특성상 고화제가 혼합처리장비의 교반축 관내에서 수분과 결합하여 고결되는 문제가 발생하므로 시공장비 운영상 고화제가 이송되는 모든 관들을 분해 또는 해체하여 고결재료를 제거하거나 아예 이들 관들을 교체해야 하는 많은 문제점들이 발생한다.
이러한 문제점들을 해결하는 방법으로는 고결의 이유가 시멘트와 급결제가 사전에 서로 혼합되어 수분을 만나 고결되기 때문에 이들의 혼합 시기를 늦추어 지중으로의 분사 직전에 혼합시키는 방식인 1.5 Shot 방식이 가장 유효한 방법이다.
따라서, 1.5 Shot 방식으로 혼합처리장비의 교반축에 분체재료를 공급하기 위해서는 이와 동일한 갯수로 주입라인이 구성되어 있는 자동플랜트의 배출라인의 구성과 연속적인 분체계 자동압송방식으로의 전환이 필요하고, 각각의 장치들을 보관계량혼합저장압송 순서에 맞게 조합하고 재구성해야 하며, 특별한 분체공급용 장치기술들이 추가되어야 할 것이다.
따라서, 재료의 양, 배합 순서, 공급방식에 따라 각각의 재료들을 보관하고, 급결제, 팽창제, 기타 첨가제들을 배합비에 따라 계량하여 1차 혼합한 혼화제를 압축공기를 사용하여 혼합처리장비의 교반축으로 압송하되 계량 후 시멘트 공급라인과 급결제 혼합라인을 별도로 분리하여 압축공기로 압송되게 함으로서 시멘트와 급결제가 혼합되어 고결되는 문제를 근본적으로 해결하는 것이 절실한 실정이다.
한편, 대한민국특허청 등록특허공보(등록번호 10-1096275 / 공고일자 2011.12.19)에 개시된 "레미콘 제조용 배치 플랜트에 사용되는 시멘트와 1차혼합 대상재료의 혼합을 위한 사전 혼합장치 및 이를 적용한 레미콘 제조용 배치 플랜트"가 개시되어 있다.
상기 종래의 레미콘 제조용 배치 플랜트는, 레미콘용 굳지 않은 콘크리트를 배치 플랜트에서 생산하기 위하여 분말 상태의 원재료로 사용되는 시멘트와 혼합되는 다수종의 분말형 혼합재 및 섬유보강재를 포함하여 이루어지는 군으로 선택되는 2 이상의 1차 혼합 대상재료를 시멘트와 함께 사전에 혼합하기 위한 장치에 관한 것이다.
즉, 구성은 사전 계량된 시멘트 및 사전 계량된 1차 혼합 대상재료가 투입되도록 형성되는 투입구와, 혼합이 완료된 시멘트 및 1차 혼합 대상재료의 1차 혼합물이 골재, 물, 및 혼화제와 2차적으로 혼합되도록 제공되는 콘크리트 혼합 믹서로 방출될 수 있도록 하부에 형성되는 방출구를 구비한 원통형의 본체 하우징과, 시멘트 및 1차 혼합 대상재료를 사전 혼합하여 1차 혼합물을 형성하기 위하여 본체 하우징의 내부에 서로 반대 방향으로 회전 구동하도록 상호 겹쳐서 설치되는 외측 혼합 가이드 및 내측 혼합 가이드를 구비하고 있으며, 외측 혼합 가이드 및 내측 혼합 가이드를 각각 회전 구동시키기 위하여 본체 하우징의 양측에 설치되는 것으로서, 외측 혼합 가이드 및 내측 혼합 가이드에 각각 연결 설치되는 제 1 및 제 2 회전 구동축과, 그리고 제 1 및 제 2 회전 구동축의 회전 속도를 조정할 수 있도록 설치되는 제 1 및 제 2 구동 모터로 이루어져 레미콘 제조용 배치 플랜트에 사용되는 시멘트와 1차 혼합 대상재료의 혼합할 수 있도록 한 것이다.
그러나 상기와 같은 레미콘 제조용 배치 플랜트는 본 발명과 달리 콘크리트의 원재료인 시멘트, 골재(모래, 자갈), 물, 및 혼화제 등의 재료를 소정 배합으로 계량하기 위한 구성을 취하고 있고, 특히 이들 재료를 믹서(Mixer)에 투입하여 혼합하여 굳지 않은 상태의 콘크리트를 제조하는 설비인 레미콘 제조용 배치 플랜트 및 이에 사용되는 재료 혼합 장치에 관한 것이다.
그런데, 이러한 레미콘 제조용 배치 플랜트는 그 구성을 위한 부품의 증가와 더불어 구성이 복잡하여 빈번한 고장이 발생하는 문제점이 있으며, 특히 상기와 같은 종래 레미콘 제조용 배치 플랜트의 구성으로는 본 발명에서와 같은 혼합처리장비의 교반축에 연약지반개량용 분말형 재료들을 1.5 Shot 방식으로 공급하는 계량 혼합 압송과정이 일체화된 분체 자동공급용 플랜트의 작용효과를 기대할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은, 분체계 혼합처리공법을 수행함에 있어 분체 주입재료 압송에 맞게 재구성된 혼합처리장비의 교반축과 그 교반축 내에서 1.5 Shot 방식으로 분체재료의 혼합이 되도록 구성되어 있는 교반축에 적용하기 위하여 필요한 분말형 주입재료 자동공급용 플랜트를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 최우선 과제는 첫째, 플랜트의 분체 주입재료의 1.5 shot 공급기술이다. 분체 주입재료의 공급기술은 슬러리계 공급기술보다 분체의 이송, 혼합 및 계량 등의 기술면에서 좀더 복잡하고 난해한 기술을 필요로 한다. 혼합처리장비의 교반축 관내 및 플랜트의 압송관내에서 분체재료의 고결문제를 근본적으로 해결하기 위하여 시멘트와 급결제가 각각 독립적으로 교반축에 공급되어 교반축내에서 1.5 shot 혼합이 되도록 하는 분체재료 공급기술을 적용하는데 그 목적이 있다.
둘째는 분체 재료들의 보관 계량 혼합 저장 압송과정이 하나로 일체화 되어 있는 플랜트의 연속적 재료공급 기술을 제공하는데 목적이 있다.
분체 재료들이 보관, 계량, 혼합, 저장, 이송 등의 순서로 연속적으로 이송되기 위해서는 자동공급용 IT기술이 적용된 각 장치들이 필요하다. 혼합처리장비를 사용하여 연약지반을 개량하기 위해서는 연속적인 재료의 공급이 이루어져야 작업의 효율성과 경제성을 확보할 수 있다.
연속적 재료공급을 위하여 별도의 재료 보관용 챔버, 계량과 혼합이 자동으로 이루어지는 자동믹서, 믹서에서 혼합된 재료를 자동으로 저장탱크로 이송시키는 수평 자동스크루 장치, 여러 혼화제를 1차 혼합한 혼화제 저장탱크 및 별도의 시멘트 저장탱크를 설치하였고, 저장탱크에서 하단 배출관에 진공배출기가 설치되어 연속적으로 재료의 압송이 이루어지도록 하였다.
셋째는 보관, 계량, 혼합, 저장, 압송 등의 일련의 절차들이 순차적으로 이루어지도록 자동화되어 있는 플랜트 방식을 제공하는 데 있다. 여러 분체 재료들을 임시 보관하고, 자동 계량하여 혼합하고, 다시 임시 저장하여 압송되는 것이 톱니바퀴가 서로 맞물려 돌아가듯이 일련의 절차와 순서에 맞추어 분체 재료가 자동 이송되도록 하였다.
이처럼 분체계 재료들이 혼합처리장비의 교반축에 1.5 shot 방식으로 공급되도록 시멘트, 급결제, 팽창제 및 기타 혼화제와 같은 여러 분말재료이 보관, 계량, 저장, 압송 등 일련의 순서에 맞으면서 연속적으로 자동 이송이 가능하도록 보관장치, 계량장치, 저장장치, 압송장치 등 각각의 기계장치들을 재구성함으로서 재료공급의 효율성을 높인 분말형 주입재료 자동공급용 플랜트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 본 발명은 분체혼합처리공법을 시공하기 위해 혼합처리장비의 리더 정면에 설치된 교반축으로 분체 고화제를 공급하기 위한 분체 자동공급용 플랜트에 있어서, 상면이 폐합되고 내부는 중공되어 있으며 그 형상은 상부는 사각박스 형상에 하부는 역삼각형 형상으로 형성되어 분체공급용 플랜트의 상부 영역에 설치되며, 사각박스형 상면에는 분체시멘트 인입관이 설치되고 일 측벽면에는 분체시멘트 배출관이 설치되며 역삼각형 내부 바닥면에는 상기 분체시멘트배출관을 향하여 분체시멘트를 수평으로 이송시키는 수평스크루가 설치되어 재료공급용 플랜트를 구성하는 상기 플랜트의 상부 영역에 설치된 시멘트사일로와; 상면이 개구되고 내부가 중공된 상광하협의 역사각뿔 형상으로 형성되며 외부 하부영역에는 분체 재료가 배출될 수 있도록 원형 배출관이 설치되고 개폐장치가 부착되어 있으며 상기 시멘트사일로 하부에 마련되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 보관하는 제 1 챔버, 제 2 챔버 및 제 3 챔버와; 상면이 폐합되고 내부가 중공된 사각박스 형상에 하부는 수평으로 누운 반원기둥형으로 형성되고 상면에는 각 챔버의 원형 배출관이 연결 설치되고 내부 양측 중앙벽에는 수평으로 축설된 교반축 및 교반날개가 설치되며 외부 바닥면에는 혼합된 분체 재료를 일측을 향하여 수평으로 이동시키는 수평스크루를 갖고 상기 제 1 챔버, 제 2 챔버 및 제 3 챔버의 하부에 설치되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 적정량 계량하여 혼합하는 믹서와; 상기 믹서의 일측에 설치되어 압축공기를 임시 저장하고 필요시 압송하는 상면이 개구된 사각박스내에 설치된 원형의 에어탱크와; 상면이 폐합되고 내부가 중공되어 있으며 상부는 원기둥 형상에 하부는 역원뿔 형상이 서로 연결된 형상으로 형성되고 외면 바닥에는 각각의 배출관이 설치되어 상기 믹서 및 에어탱크 하부에 위치하여 팽창제, 급결재, 기타 첨가제가 하나로 혼합된 혼화제를 저장하는 혼화제저장탱크 및 동일한 형상과 구조를 갖는 분체 시멘트를 임시 저장하는 시멘트저장탱크와; 공기조절밸브를 갖고 상기 에어탱크의 일측과 연결되고 분체공급용 제1 진공배출기가 상기 시멘트저장탱크의 제1 배출관과 연결되어 시멘트를 공급하는 제 1 압송관과; 공기조절밸브를 갖고 상기 에어탱크의 일측과 연결되어 압축공기만을 공급하는 제 2 압송관과; 공기조절밸브를 갖고 상기 에어탱크의 일측과 연결되고 분체공급용 제2 진공배출기가 상기 혼화제저장탱크의 제2배출관과 연결되어 혼화제를 공급하는 제 3 압송관으로 이루어져, 각각의 분체 재료들을 보관 계량 혼합 저장 압송 등의 과정이 순차적으로 연속해서 자동공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 혼합처리장비의 교반축에 연약지반개량용 분말형 재료들을 1.5 Shot 방식으로 공급하는 계량 혼합 압송과정이 일체화된 분체 자동공급용 플랜트에 의해 달성된다.
이상과 같은 본 발명은, 분체재료를 연속적으로 공급할 수 있어 시공속도 향상이 가능하고, 분체재료의 연속적 자동공급이 가능하여 혼합처리 장비의 운영효율 및 교반효율을 증가시켜서 경제성을 확보할 수 있는 이점이 있다. 그리고 급결제와 시멘트를 분리하여 공급할 수 있어 이송관 내에서의 고화제의 고결을 방지할 수 있으며, 공기압의 조절에 의하여 분체재료의 양을 적절히 조절할 수 있어 연약지반 개량목적에 맞는 활용성을 확보할 수 있고 교반효율을 향상시킬 수 있는 효과와 더불어, 토질상태와 필요한 강도에 맞추어 분체고화재의 혼합량을 자유롭게 조절할 수 있어 지반강도 발현에 취약한 유기질토 개량에 효과적이며, 물을 사용하지 않기 때문에 청결한 현장관리가 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 분체 공급용 자동플랜트의 내부구성을 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 종단면도,
도 3은 분체 공급용 자동플랜트에서의 분체재료의 이송 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 분체 공급용 자동플랜트에서 분체를 공급받는 혼합처리장비 및 교반축을 보인 참고도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 분체 공급용 자동플랜트의 내부구성을 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 종단면도이다.
상기 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 분체 자동공급용 플랜트(1)는, 시멘트를 수용하는 시멘트사일로(10)와, 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 수용하는 제 1 챔버(20), 제 2 챔버(24) 및 제 3 챔버(28)가 구비되어 있으며, 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 적정량 계량하여 혼합하는 믹서(30)가 구비되어 있다. 그리고 에어탱크(40)가 구비되며, 믹서 및 에어탱크 하부 영역에는 혼화제저장탱크(50) 및 시멘트저장탱크(60)가 구비되고, 에어탱크의 일측과 연결된 제 1 내지 제 3 압송관(70)(74)(77)이 구비되어 있다.
본 발명에 따른 시멘트사일로(10)은 상면이 폐합되고 내부가 중공되어 있으면서 상부는 사각박스 형상에 하부 는 역삼각형 형상으로 형성되어 분체공급용 플랜트(1) 상부 영역에 설치되어 있으며, 사각박스형 상부벽면에는 분체시멘트 인입관(13)이 설치되고 일 측벽면에는 분체시멘트 배출관(11)이 설치되며 역삼각형 내부 바닥면에는 상기 분체시멘트 배출관(11)을 향하여 분체시멘트를 수평으로 이송시키는 수평스크루(12)가 설치되어 있다.
본 발명에 따른 제 1 챔버(20) 제 2 챔버(24) 및 제 3 챔버(28)는 상기 시멘트사일로(10) 하부 영역에 설치되며, 이와 같은 제 1 챔버(20) 제 2 챔버(24) 및 제 3 챔버(28)는 상면이 개구되고 내부가 중공된 상광하협의 역사각뿔 형상으로 형성되며, 하부 바닥면에는 분체 재료가 배출될 수 있도록 원형배출관(22)(26)(27)이 돌출되어 있고 원형배출관에는 배출을 조절하는 개폐장치(21)(25)(29)가 설치되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 수용 및 배출한다.
본 발명에 따른 믹서(30)는 상면이 폐합되고 내부가 중공된 사각박스 형상에 하부는 수평으로 누운 반원기둥형으로 형성되어 있고, 상면에는 각 챔버의 원형배출관(22)(26)(27)이 연결 설치되고 내부 양측 벽에는 수평으로 축설된 교반축 및 교반날개(31)가 설치되어 있으며, 외부 바닥면의 이송관(33)에는 혼합된 분체 재료를 일측을 향하여 수평으로 이동시키는 수평스크루(32)를 갖고 상기 제 1 챔버(20) 제 2 챔버(24) 및 제 3 챔버(28)의 하부에 설치되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 적정량 계량하여 혼합한다.
본 발명에 따른 에어탱크(40)는 상기 믹서(30)의 일측에 설치되어 압축공기를 임시 저장 및 공급하는 역할을 하고, 본 발명에 따른 혼화제저장탱크(50)는 상기 믹서(30)의 하부 영역에 설치되며, 상면이 폐합되고 내부가 중공되어 있으며 상부는 원기둥 형상에 하부는 역원뿔 형상이 서로 연결된 형상으로 형성되어 있으며, 외면 바닥에는 제 2 배출관(51)이 돌출되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제가 하나로 혼합된 혼화제를 저장 및 공급하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 시멘트저장탱크(60)는 상기 에어탱크(40)의 하부 영역에 설치되며, 상면이 폐합되고 내부가 중공되어 있으며 상부는 원기둥 형상에 하부는 역원뿔 형상이 서로 연결된 형상으로 형성되어 있으며, 외면 바닥에는 제 1 배출관(61)이 형성되어 시멘트를 임시 저장 및 공급하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 제 1 압송관(70)은 제 1 공기조절밸브(71)를 갖고 상기 에어탱크(40)의 일측과 연결되어 있고, 분체공급용 제 1 진공배출기(72)가 상기 시멘트저장탱크(60)의 제 1 배출관(61)과 연결되어 분체 시멘트와 압축공기를 공급하며, 제 2 압송관(74)은 제 2 공기조절밸브(75)를 갖고 상기 에어탱크(40)의 일측과 연결되어 연약지반에 교반축을 하향 근입 및 굴착시 수분의 관내유입을 억제시키고 재료공급을 가속시키기 위한 공기만을 공급하는 역할을 하며, 그리고 제 3 압송관(77)은 제 3 공기조절밸브(78)를 갖고 상기 에어탱크(40)의 일측과 연결되어 있고, 분체공급용 제 2 진공배출기(79)가 상기 혼화제저장탱크(50)의 제 2배출관(51)과 연결되어 혼합된 첨가제를 공급하는 역할을 한다.
이러한 구성에 의해 각각의 분체 재료들을 보관 계량 혼합 저장 압송 등의 과정이 순차적으로 연속해서 자동으로 공급하도록 구성되어 있다.
이하에서는 상기와 같은 본 발명에 대한 작용을 단계별로 구체적으로 설명한다.
혼합처리공법을 시공함에 있어 혼합처리장비(100)의 교반축(110)으로 고화제를 1.5 shot 방식으로 공급하기 위하여 분체의 시멘트와 급결제, 팽창제 및 기타 첨가제의 일정량을 시멘트사일로(10)와 제 1 내지 제 3 챔버(20)(24)(28)에 수용 보관한다.
분체 공급용 플랜트(1)에서 분체의 혼화제와 시멘트를 혼합하여 장비로 공급할 때 발생하는 이송관 내에서 고화제의 고결 문제점을 해결하기 위한 기술인 1.5 Shot 방식의 재료공급 기술을 적용하기 위하여 시멘트와 혼화제의 공급라인을 서로 분리하여 이송하는 것이 필요하므로 먼저 급결재, 팽창제 및 기타 첨가제를 믹서 1 배치당 배합비, 즉 기 설정된 믹서 단위 체적당 중량비에 맞추어 각 재료들을 누적 계량한 후 믹서(30) 내부에 설치된 교반축 및 교반날개(31)에 의해 1차 혼합한다.
여기서 상기 믹서(30)는, 모든 분체 재료들을 사전 혼합시 공기 중 수분에 의하여 고결되는 문제를 방지하기 위하여 시멘트를 제외한 각종 혼화제들 즉, 급결재, 팽창제 및 기타 첨가제 등을 자동 계량 후 미리 혼합하는 역할을 한다.
상기 믹서(30)에서 1차 혼합된 혼화제가 믹서(30) 하부에 설치된 수평이송스크루(32)에 의해 혼화제저장탱크(50)로 이송되고, 시멘트사일로(10)에 수용된 분체시멘트는 분체시멘트배출관(11)을 통하여 시멘트저장탱크(60)로 이송된다. 시멘트저장탱크(60) 하단의 제1배출관(61)과 연결된 분체공급용 제 1 진공배출기(72)와 수직으로 연결된 제 1 압송관(70)을 통하여 에어탱크에서 압송되는 압축공기와 분체시멘트가 압송되게 되고, 혼화제저장탱크(50) 하단의 제 2 배출관(51)과 연결된 분체공급용 제 2 진공배출기(79)와 수직으로 연결된 제 3 압송관(77)을 통하여 혼합된 분체혼화제와 압축공기가 교반축으로 압송되게 된다. 즉, 제 1 압송관(70)은 시멘트분체와 압축공기를 공급하고 제 2 압송관(74)은 압축공기만을 공급하며, 제 3 압송관(77)은 혼화제와 압축공기를 혼합처리장비(100)의 교반축(110) 내로 압송한다.
여기서 시멘트와 혼화제의 양은 배합기준에 맞추어 제 1 내지 제 3 압송관(70)(74)(77)에 설치된 공기조절밸브(71)(75)(78)로 압축공기량을 조절하여 분체 재료의 공급량을 조절한다.
이상과 같은 분체 공급용 플랜트는 혼합처리장비의 교반축 관내로 분체 재료들을 압송하고 교반축내에서 각 분체재료들을 혼합하여 연약지반 지중에 분체상태의 고화제를 그대로 배출한 후에 교반축에 부착된 교반날개 등의 기계장치를 사용하여 강제적으로 원지반 토사와 배출 고화제를 혼합하고 교반함으로서 지반을 고결시킴과 동시에 지반의 강도를 높일 수 있다. 따라서 현장에서의 분체계 혼합처리공법을 수행하기 위해서는 혼합처리장비와 이 장비에 적합하도록 분체재료를 공급하는 분체공급용 플랜트(1)가 반드시 필요하게 된다.
본 발명에서는 기존의 분체계 혼합처리공법의 문제점을 개선하고자 1.5 shot 분체재료 혼합방식이 적용된 교반축에 적합하도록 개선된 재료공급 지원시스템으로 활용되는 분체공급용 플랜트(1)의 구성을 제안한 것이다. 따라서 이상과 같이 분체계 고화제를 보관, 계량, 배합, 저장, 압송하는 각각의 장치들이 자동화되어 분체고화제의 연속 공급이 가능하다.
상기와 같이 본 발명은 분체 재료를 연속적으로 공급할 수 있어 시공속도 향상이 가능하고, 분체 재료의 연속적 자동공급이 가능하여 혼합처리 장비의 운영효율 및 교반효율을 증가시켜서 경제성을 확보할 수 있으며, 혼화제와 시멘트를 분리하여 공급할 수 있어 이송관 내에서의 고화제의 고결을 방지할 수 있고, 공기압의 조절에 의하여 분체재료의 양을 적절히 조절할 수 있어 연약지반 개량목적에 맞는 적용성 확보가 가능하며 교반효율을 향상시킬 수 있다. 더불어, 토질상태와 필요한 강도에 맞추어 분체고화재의 혼합량을 자유롭게 조절할 수 있어 지반강도 발현에 취약한 유기질토 개량에 바람직하고, 물을 사용하지 않기 때문에 청결한 현장관리가 가능하다.
이상에서와 같이 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 1 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1 : 분체공급용 플랜트 10 : 시멘트 사일로
11 : 분체시멘트 배출관 12 : 수평스크루
13 : 분체시멘트 인입관 20 : 제 1 챔버
21, 25, 29 : 개폐장치 22, 26, 27 : 원형배출관
24 : 제 2 챔버 28 : 제 3 챔버
30 : 믹서 31 : 교반축 및 교반날개
32 : 수평이송스크루 33 : 이송관
40 : 에어탱크 50 : 혼화제저장탱크
51 : 제 2 배출관 60 : 시멘트저장탱크
61 : 제 1 배출관 70 : 제 1 압송관
71 : 제 1 공기조절밸브 72 : 제 1 진공배출기
74 : 제 2 압송관 75 : 제2 공기조절밸브
77 : 제 3 압송관 78 : 제 3 공기조절밸브
79 : 제 2 진공배출기 100 : 혼합처리장비
110 : 교반축

Claims (1)

  1. 본 발명은 분체혼합처리공법을 시공하기 위해 혼합처리장비의 리더 정면에 설치된 교반축으로 분체 고화제를 공급하기 위한 분체 자동공급용 플랜트에 있어서,
    상면이 폐합되고 내부는 중공되어 있으며 그 형상은 상부는 사각박스 형상에 하부는 역삼각형 형상으로 형성되어 분체공급용 플랜트(1)의 상부 영역에 설치되며, 사각박스형 상면에는 분체시멘트 인입관(13)이 설치되고 일 측벽면에는 분체시멘트 배출관(11)이 설치되며 역삼각형 내부 바닥면에는 상기 분체시멘트배출관(11)을 향하여 분체시멘트를 수평으로 이송시키는 수평스크루(12)가 설치되어 재료공급용 플랜트를 구성하는 상기 플랜트의 상부 영역에 설치된 시멘트사일로(10)와;
    상면이 개구되고 내부가 중공된 상광하협의 역사각뿔 형상으로 형성되며 외부 하부영역에는 분체 재료가 배출될 수 있도록 원형 배출관(22)(26)(27)이 설치되고 개폐장치(21)(25)(29)가 부착되어 있으며 상기 시멘트사일로 하부에 마련되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 보관하는 제 1 챔버(20), 제 2 챔버(24) 및 제 3 챔버(28)와;
    상면이 폐합되고 내부가 중공된 사각박스 형상에 하부는 수평으로 누운 반원기둥형으로 형성되고 상면에는 각 챔버의 원형 배출관이 연결 설치되고 내부 양측 중앙벽에는 수평으로 축설된 교반축 및 교반날개(31)가 설치되며 외부 바닥면에는 혼합된 분체 재료를 일측을 향하여 수평으로 이동시키는 수평스크루(32)를 갖고 상기 제 1 챔버(20), 제 2 챔버(24) 및 제 3 챔버(28)의 하부에 설치되어 팽창제, 급결재, 기타 첨가제를 적정량 계량하여 혼합하는 믹서(30)와;
    상기 믹서(30)의 일측에 설치되어 압축공기를 임시 저장하고 필요시 압송하는 상면이 개구된 사각박스내에 설치된 원형의 에어탱크(40)와;
    상면이 폐합되고 내부가 중공되어 있으며 상부는 원기둥 형상에 하부는 역원뿔 형상이 서로 연결된 형상으로 형성되고 외면 바닥에는 각각의 배출관(51, 61)이 설치되어 상기 믹서(30) 및 에어탱크(40) 하부에 위치하여 팽창제, 급결재, 기타 첨가제가 하나로 혼합된 혼화제를 저장하는 혼화제저장탱크(50) 및 동일한 형상과 구조를 갖는 분체 시멘트를 임시 저장하는 시멘트저장탱크(60)와;
    공기조절밸브(71)를 갖고 상기 에어탱크(40)의 일측과 연결되고 분체공급용 제1 진공배출기(72)가 상기 시멘트저장탱크(60)의 제1 배출관(61)과 연결되어 시멘트를 공급하는 제 1 압송관(70)과; 공기조절밸브(75)를 갖고 상기 에어탱크(40)의 일측과 연결되어 압축공기만을 공급하는 제 2 압송관(74)과;
    공기조절밸브(78)를 갖고 상기 에어탱크(40)의 일측과 연결되고 분체공급용 제2 진공배출기(79)가 상기 혼화제저장탱크(50)의 제2배출관(51)과 연결되어 혼화제를 공급하는 제 3 압송관(77)으로 이루어져, 각각의 분체 재료들을 보관 계량 혼합 저장 압송 등의 과정이 순차적으로 연속해서 자동공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 혼합처리장비의 교반축에 연약지반개량용 분말형 재료들을 1.5 Shot 방식으로 공급하는 계량 혼합 압송과정이 일체화된 분체 자동공급용 플랜트.

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