KR102212182B1 - 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물 해체 시 발생하는 분진의 발생량에 따라 거품액의 분사폭을 조정하여 분진의 포집효율을 높이고, 분진의 확산도 더욱 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 보다 효율적으로 분진을 포집하고 확산을 방지하도록 한 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치는 오리피스형 하우징에 내장된 흡출기로 상부 외기를 흡입하여 유속을 가속해 토출구로 분출함으로써 부양력을 발생시키는 부양기와; 상기 하우징의 내부 하측에 설치된 거품액용 분사노즐과; 기단은 펌프의 토출구에 연결되고 종단은 상기 분사노즐에 연결된 거품액 흡입호스와; 상기 거품액 흡입호스를 통해 상기 분사장치로 거품액을 압송하는 펌프와; 상기 부양기 상에 설치된 비행방향조종용 에어노즐로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사방법은 거품액 저장탱크에 거품액 흡입호스를 연결하는 단계(S1); 부양기를 공중으로 부양시키는 단계(S2); 공중 부양된 부양기를 콘크리트 구조물 해체현장의 직상공으로 이동시켜 머물도록 조종하고 부양고도와 부양위치를 결정하는 단계(S3); 펌프를 가동하여 분사장치로 거품액을 공급해 분사하는 단계(S4); 제1장소에 대한 콘크리트 구조물 해체 후 제2장소로 부양기를 이동시키고 후속 콘크리트 구조물을 해체하는 단계(S5); 마지막 부분의 콘크리트 구조물을 해체하고 펌프를 정지시켜 거품액 공급을 중단하는 단계(S6); 콘크리트 구조물의 경계 밖으로 부양기를 이동시켜 착륙시키고 흡출기의 가동을 중단하는 단계(S7)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법{Levitation foam spraying device for dismantling concrete structures and method of spraying foam liquid using the same}

본 발명은 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법에 관한 것으로, 특히 크러셔, 브레이커를 사용하는 비발파 또는 극히 제한된 범위 내에서 소량의 폭약으로 발파하여 콘크리트 구조물을 해체할 때 필연적으로 발생하는 분진을 부양기를 통한 살수 또는 미스트 분사로 포집 또는 분진의 확산을 차단해 환경적으로 보다 안전하게 콘크리트 구조물을 해체할 수 있게 한 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법에 관한 것이다.

콘크리트 건축 또는 토목 구조물을 해체하거나 철거할 때에는 필연적으로 분진이 발생한다.

분진은 해체 대상 콘크리트 구조물의 현장 또는 그 주위로 확산되기 쉬운 150㎛ 이하의 시멘트 가루가 주를 이루지만, 유리가루와 철근가루, 석면가루, 합성수지 가루가 섞일 수도 있다.

이들 분진이 인간과 동물의 호흡기관으로 유입되면 진폐증을 유발할 수 있고, 현장 주변 조경수의 생장을 위협하며, 주거 환경을 해칠 뿐만 아니라 대기오염은 물론 인근 주민이나 건물 입주자 또는 현장 부근을 오가는 일반인으로부터 민원이 제기될 가능성 또한 크기 때문에 분진 확산방지에 대한 보다 효과적인 대책을 마련할 필요가 있다.

이러한 문제점을 의식한 본 발명의 출원인은 등록특허 제10-1620612호 거품을 이용한 콘크리트 구조물 해체장치 및 해체공법을 제시한 바 있다.

상기 선행기술은 크러셔에 상판과 하판이 반대 방향으로 회전하도록 설치된 자주식 유압장치에 거품분사수단을 장착하여 계면활성제가 포함된 수용성 약액에 물과 공기를 혼합하여 일군 거품 또는 연무를 내뿜어 분진을 뒤덮어 포집하는 동시에 확산을 방지하도록 한 것이 핵심이다.

그러나, 상기 거품분사수단은 거품 또는 미스트의 분사방향이 고정되어 사방으로 비산되는 분진을 포집 및 확산방지에 한계가 있다.

이러한 단점을 극복하려고 시도한 것이 본 발명의 출원인에 의한 등록특허 제10-1794024호이다.

이 선행기술은 백호의 붐 선단에 장착된 크러셔의 중심에 연결한 거품통로로 거품액을 공급하여 노즐로 분사하고, 상기 조의 양측에 설치된 원통형 차단판에 유로를 형성하여 거품액이 차단판에 부딪친 후 상기 차단판의 유로를 따라 흘러 내려서 콘크리트 구조물 해체 시 발생하는 분진을 감싸게 함으로써 크러셔의 조 밖으로 분진의 확산을 막고 포집도 하도록 한 것이다.

그러나, 거품액이 흘러내리는 속도가 느린 데다. 노즐로부터 크러셔의 선단간 거리가 짧고 차단판의 반경도 작아서 거품의 확산범위가 좁기 때문에 거품을 이용한 분진의 포집 및 확산방지효과가 그닥 만족스럽지 못했다.

본 발명의 출원인에 의한 등록특허 제10-2062659호도 있다.

이 선행기술은 상기 콘크리트 구조물을 해체하는 자주식 백호의 아암 선단에 회전가능하도록 설치된 크러셔에 회전식 거품분사장치를 장착하여 거품이 우산형으로 내뿜어지게 함으로써 콘크리트 구조물 해체 시 발생하는 분진을 포집하는 동시에 확산되지 못하게 한 것으로,

상기한 등록특허 제10-1794024호의 단점을 일부 보완한 점에서 긍정적인 측면이 있으나, 거품분사장치에서 크러셔 선단까지의 거리가 짧기 때문에 거품의 확산범위가 좁은 점에 별반 차이가 없어 분진 포집 및 확산방지효과가 여전히 미진하다.

또한, 상기 선행기술들은 구조적으로 거품액의 분사역 확장을 포함한 분사역 조정이 불가능하기 때문에 분진의 포집 및 확산방지효과를 기대치 이상으로 높일 수 없는 공통점이 있다.

크러셔에 예속되어 거품액의 분사범위가 좁을 수밖에 없는 종래의 거품분사장치에서 벗어나, 해체작업단위당 분진발생량에 따라 거품분사범위를 조정하여 분진의 포집효율을 극대화하고, 분진의 확산도 보다 효과적으로 방지할 수 있는 방향으로 개선할 필요성이 제기되는 건 상기한 선행기술들이 안고 있는 문제점 때문이다.

등록특허 제10-1620612호 등록특허 제10-1794024호 등록특허 제10-2062659호

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 콘크리트 구조물 해체 시 발생하는 분진의 발생량에 따라 거품액의 분사폭을 조정하여 분진의 포집효율을 높이고, 분진의 확산도 더욱 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 보다 효율적으로 분진을 포집하고 확산을 방지하도록 한 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치는 오리피스형 하우징에 내장된 흡출기로 상부 외기를 흡입하여 유속을 가속해 토출구로 분출함으로써 부양력을 발생시키는 부양기와; 상기 하우징의 내부 하측에 설치된 거품액용 분사노즐과; 기단은 펌프의 토출구에 연결되고 종단은 상기 분사노즐에 연결된 거품액 흡입호스와; 상기 거품액 흡입호스를 통해 상기 분사장치로 거품액을 압송하는 펌프와; 상기 부양기 상에 설치된 비행방향조종용 에어노즐로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 부양기는 오리피스형 하우징 내에 설치된 전동식 흡입팬이 하우징의 위쪽 외기를 흡입하여 하우징의 하단으로 분출시킬 때 생성되는 고속 기류를 이용하여 공중으로 부양시킨다.

상기 흡출기는 원격조종장치를 조작하여 그 회전속도를 증감시킬 수 있는 회전속도 가변형이다.

거품액의 분사범위는 흡출기의 회전속도의 증속과 감속을 통해 부양고도를 높이거나 낮춘다.

거품액 분사노즐은 거품액 흡입호스로 보급되는 거품액이 부양기의 하우징 내부를 통과하는 고속 기류에 휩쓸려 흩뿌려지도록 해 콘크리트 구조물을 해체할 때 발생하는 분진을 포집해 떨구는 것이다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사방법은 거품액 저장탱크에 거품액 흡입호스를 연결하는 단계(S1); 부양기를 공중으로 부양시키는 단계(S2); 공중 부양된 부양기를 콘크리트 구조물 해체현장의 직상공으로 이동시켜 머물도록 조종하고 부양고도와 부양위치를 결정하는 단계(S3); 펌프를 가동하여 분사장치로 거품액을 공급해 분사하는 단계(S4); 제1장소에 대한 콘크리트 구조물 해체 후 제2장소로 부양기를 이동시키고 후속 콘크리트 구조물을 해체하는 단계(S5); 마지막 부분의 콘크리트 구조물을 해체하고 펌프를 정지시켜 거품액 공급을 중단하는 단계(S6); 콘크리트 구조물의 경계 밖으로 부양기를 이동시켜 착륙시키고 흡출기의 가동을 중단하는 단계(S7)로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치 및 이를 이용한 거품액 분사방법은 부양기로 거품액 분사노즐을 부양시키고, 콘크리트 해제현장상황에 부합하도록 분사노즐의 부양고도와 위치를 바로 잡아 거품액을 분사함으로써 분진의 포집효율과 확산방지효과를 진작시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 도시한 개념도,
도 2는 흡출기와 분사노즐 내장형이 구비된 부양기의 구조도,
도 3은 외장형 분사장치가 구비된 부양기의 부분도,
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사과정을 도시한 흐름도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 도시한 개념도이고, 도 2는 흡출기와 분사노즐 내장형이 구비된 부양기의 구조도이며, 도 3은 외장형 분사장치가 구비된 부양기의 부분도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치는 오리피스형 하우징(1)과; 상기 하우징(1)에 내장된 전동식 흡출기(6)와; 상기 흡출기(6)의 저면에 부착된 누두구(8)와; 상기 하우징(1)에 부착된 에어노즐(3)과; 상기 에어노즐(3)의 하부 하우징(1) 내에 설치된 분사노즐(2)이 포함된 부양기(A)로 구성된다.

도면 중 미설명 부호 13은 동축반전 임펠러이다.

상기 에어노즐(3)은 원격조종장치의 조작으로 개폐되는 전자밸브(7)가 구비된다.

상기 부양기(A)에 GPS모듈이 탑재된다.

즉, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 하우징(1), 분사노즐(2), 에어노즐(3)로 이루어진 부양기(A)와, 펌프(4) 및 거품액 흡입호스(5)로 구성된다.

여기서, 상기 부양기(A)는 하우징(1)에 흡출기(6)가 내장된 것이다.

또한, 상기 하우징(1)은 상측 외기가 대량으로 흡입되도록 상단의 반경은 크게 하고, 하단은 흡입된 외기가 빠르게 흡출되도록 반경을 작게 하여 유속이 증가하도록 한 상광하협형 원형관체인 오리피스형이다.

또한, 상기 흡출기(6)는 하우징(1)의 위쪽 외기를 흡입하여 하단의 토출구로 토출하여 부양력을 생성시키는 전동식으로, 하우징(1)의 내부 중앙에서 상단의 흡입구 가까운 곳에 설치한다.

상기 흡출기(6)의 저면에는 하우징(1)의 허리에 해당하는 부위에 위치하도록 누두구(7)가 부착되어 있다.

이 누두구(7)는 하우징(1)의 허리쪽 유로를 좁혀 유속을 가속시킴으로써 공기가 토출구로 빠르게 흡출되도록 해 부양력 생성에 절대적인 역할을 한다.

누두구(7)의 상단은 흡출기(6)의 저면 밖으로 튀어나오지 않게 해 흡입되는 공기의 흐름을 방해하지 않도록 함으로써 흡출효율을 높인다.

하우징(1) 상에는 그 원주를 적어도 4등분한 곳에 에어노즐(3)이 설치되어 있다.

상기 에어노즐(3)은 부양기(1)를 전후진, 좌우행시켜 위치를 변경할 때 활용하는 것으로, 각기 전자밸브(7) 개폐형이며, 원격조종장치로 전자밸브(7)을 개별적으로 개방하여 흡출되는 공기의 일부가 그리로 분출되는 힘에 의해 부양기(A)를 이동(횡방향)시킨다.

분사노즐(2)은 링 모양의 관에 그 원주를 등분한 간격으로 분사공이 천공된 것으로, 상기 에어노즐(3)의 아래 쪽 하우징(1)의 토출구 부근에 설치하여 분사되는 거품액이 에어노즐(3)로 유출되지 못하게 한다.

하우징(1) 내 하단부에 분산날개(12)을 부가할 수 있다.

분산날개(12)는 고정날개이며, 하우징(1) 하단부의 원주를 등분한 곳마다 설치하여 토출공기가 방사상으로 균등하게 토출되도록 해 부양 시와 부양 후 부양기(A)의 자세와 부양 균형을 유지할 수 있게 도울 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(1)의 상단에는 접시를 거꾸로 놓은 듯한 형상의 갓(11)을 부착하여 상승기류의 영향을 받을 경우에 부양기(A)가 부담할 공중부양부하를 감소시킨다.

상기 분사노즐(2)이 내장형이라면 도 3의 분사노즐(2a)은 외장형이다.

내장형 본사노즐(2)은 고속기류에 거품액이 휘날려 분사밀도가 저하될 가능성이 우려되는 데, 외장형 분사노즐(2a)은 고속기류의 힘을 빌리지 않고 독자적으로 거품액을 분사하는 점에서 내장형 분사노즐(2)에 비해 분사상태를 안정화시킬 수 있다.

더하여, 콘크리트 구조물 해체 중에 알 수 없는 이유로 시야에서 부양기(A)가 사라져 행방이 묘연하면 분실할 우려로부터 자유롭지 못하다.

이러한 비상사태에 대비하여 부양기(A)에 GPS모듈을 탑재하고, 원격조종장치(20)에는 추적모듈을 부가하여 GPS모듈의 송출신호를 추적하여 회수하면 부양기 분실 우려에서 벗어날 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사과정을 도시한 흐름도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사방법은 거품액 저장탱크에 거품액 흡입호스를 연결하는 단계(S1); 부양기를 공중으로 부양시키는 단계(S2); 공중 부양된 부양기를 콘크리트 구조물 해체현장의 직상공으로 이동시켜 머물도록 조종하고 부양고도와 부양위치를 결정하는 단계(S3); 펌프를 가동하여 분사장치로 거품액을 공급해 분사하는 단계(S4); 제1장소에 대한 콘크리트 구조물 해체 후 제2장소로 부양기를 이동시키고 후속 콘크리트 구조물을 해체하는 단계(S5); 마지막 부분의 콘크리트 구조물을 해체하고 펌프를 정지시켜 거품액 공급을 중단하는 단계(S6); 콘크리트 구조물의 경계 밖으로 부양기를 이동시켜 착륙시키고 흡출기의 가동을 중단하는 단계(S7)로 이루어진다.

여기서, 거품액은 계면활성제가 포함된 수용성 약액이며, 상기 계면활성제는 음이온계 알파 올레 술폰산 나트륨염, 선형 알킬벤젠 술폰산 나트륨염, 라우릴 황산나트륨염, 음이온계 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에테르의 1종 또는 2종 이상혼합된 것이다.

즉, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치를 이용한 거품액 분사방법은 지상의 거품액 저장탱크(10)에 거품액 흡입호스(5)를 연결한 후, 부양기(A)를 공중으로 부양시킨 후, 공중 부양된 부양기(A)를 콘크리트 구조물 해체현장의 직상공으로 이동시켜 머물도록 조종하고, 부양고도와 부양위치를 결정한 후, 펌프(4)를 가동하여 분사장치로 거품액을 공급해 분사한 후, 제1장소에 대한 콘크리트 구조물 해체 후, 제2장소로 부양기(A)를 이동시키고 후속 콘크리트 구조물을 해체한 후, 마지막 부분의 콘크리트 구조물을 해체하고 펌프(4)를 정지시켜 거품액 공급을 중단시킨 후, 콘크리트 구조물의 경계 밖으로 부양기(A)를 이동시켜 착륙시키고 흡출기(6)의 가동을 중단하는 단계를 거쳐 콘크리트 구조물 해체 시 발생하는 분진을 거품액으로 포집하고 분진의 확산도 방지한다.

본 발명의 상세한 설명에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

A: 부양기 1: 하우징
2: 분사노즐 3: 에어노즐
4; 펌프 5: 거품액 흡입호스
6: 흡출기 7: 전자밸브
8: 누두구 10: 거품액 저장탱크
11: 갓 12: 분산날개
13: 동축반전 임펠러 20: 원격조종장치

Claims (4)

1. 오리피스형 하우징과; 상기 하우징에 내장된 전동식 흡출기와; 상기 흡출기의 저면에 부착된 누두구와; 상기 하우징에 부착된 에어노즐과; 상기 에어노즐의 하부 하우징 내에 설치된 분사노즐이 포함된 부양기로 구성되고,
   상기 에어노즐은 원격조종장치의 조작으로 개폐되는 전자밸브가 구비되며,
   상기 부양기에 GPS모듈이 탑재된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품분사장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 거품액 저장탱크에 거품액 흡입호스를 연결하는 단계(S1);
   부양기를 공중으로 부양시키는 단계(S2);
   공중 부양된 부양기를 콘크리트 구조물 해체현장의 직상공으로 이동시켜 머물도록 조종하고 부양고도와 부양위치를 결정하는 단계(S3);
   펌프를 가동하여 분사장치로 거품액을 공급해 분사하는 단계(S4);
   제1장소에 대한 콘크리트 구조물 해체 후 제2장소로 부양기를 이동시키고 후속 콘크리트 구조물을 해체하는 단계(S5);
   마지막 부분의 콘크리트 구조물을 해체하고 펌프를 정지시켜 거품액 공급을 중단하는 단계(S6);
   콘크리트 구조물의 경계 밖으로 부양기를 이동시켜 착륙시키고 흡출기의 가동을 중단하는 단계(S7)로 이루어짐을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 해체용 공중부양형 거품액 분사장치를 이용한 거품액 분사방법.

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