KR102259616B1 - Method of solidifying surface of soft ground with preventing particle of solidifying agent from flying and being scattered - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연약 지반의 표층 고화 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 연약 지반을 고화재를 이용하여 고화시키는 과정에서 고화재의 마이크로 입자가 공기중으로 비산하여 발생되는 대기 오염을 방지하고 동시에 정해진 면적의 연약 지반의 표층 고화 공정의 시간을 단축하여 작업 효율과 비용을 향상시킨 연약 지반의 표층 고화 공법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for solidifying the surface layer of a soft ground, and more specifically, preventing air pollution caused by the scattering of micro-particles of the solidifying material into the air in the process of solidifying the soft ground using a solidifying material, and at the same time, a predetermined area It relates to a method for solidifying the surface of a soft ground and an apparatus used therefor, which improves work efficiency and cost by shortening the time of the solidification of the surface of the soft ground
일반적으로 연약 지반은 건조물의 기초 지반이 되기에는 충분한 지지력을 갖지 않는 지반을 지칭한다. In general, soft ground refers to a ground that does not have sufficient bearing capacity to become the foundation ground of a building.
대체로 연약 지반은 표준관입시험의 N값이 0 내지 4인 부드럽고 압축성이 높은 점토, 실트, 피트 등으로 이루어지며, 삼각주, 드라운드 밸리 등의 충적지에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 한편, N값이 10보다 작은 모래층에 물을 포함하는 지반도 연약 지반에 속한다. In general, soft ground consists of soft and highly compressible clay, silt, pit, etc. whose N value of the standard penetration test is 0 to 4, and can be easily found in alluvial land such as deltas and drowned valleys. On the other hand, the ground containing water in the sand layer with an N value less than 10 also belongs to the soft ground.
연약지반의 표층 고화 공법은 건설 현장에 분포된 연약 지반에 대한 토질을 분석하고, 구조 검토와 배합 설계를 수행하여 원지반 토사를 고화재와 정해진 비율로 교반하여 개량토를 생산한 후에, 다짐과 양생 공정을 거쳐 지반에 요구되는 지지력을 확보하는 공법을 지칭한다. The surface layer solidification method of soft ground analyzes the soil quality of the soft ground distributed at the construction site, conducts structural review and mix design to produce improved soil by stirring the original soil and soil at a fixed ratio with the solidifying material, then compaction and curing It refers to a construction method that secures the bearing capacity required for the ground through a process.
이를 위하여, 지표의 하부 5m 이내의 원지반을 굴삭기로 집토하여, 개량토 공급기에 투입하여 분말 고화재와 정해진 비율로 교반 유닛에서 혼합하여 개량토를 생산하고, 도저(dozer)와 롤러를 사용하여 다짐 작업과 양생 공정을 거치게 된다. 여기서, 연약 지반에 분산된 개량토는 고화재의 에트링자이트 반응, 수화 반응, 포졸란 반응, 이온 교환 등의 화학적 작용을 거치면서 단단하게 고결되어 지지력을 얻게 된다. To this end, the raw soil within 5 m of the lower surface of the earth's surface is mined with an excavator, put into a modified soil feeder, mixed with a powder solidifying material at a predetermined ratio in a stirring unit to produce improved soil, and compacted using a dozer and roller It goes through the work and curing process. Here, the modified soil dispersed in the soft ground is hardened and solidified through chemical actions such as etringite reaction, hydration reaction, pozzolan reaction, and ion exchange of the solidifying material to obtain bearing power.
여기서, 분말 고화재의 원료는 아래 표 1과 같은 성분비를 가지고 있다. Here, the raw material of the powder solidifying material has a component ratio as shown in Table 1 below.
상기 원로의 적절한 배합으로 제조되는 분말 고화재는 수분 하에서 포졸란 반응이 발생된다. 포졸란이란 활성이 큰 부정형의 실리카를 가지는 미세한 분말이며, 그 자체로는 수경성이 없으나 수분의 존재하에서는 수산화칼슘과 반응하여 규산칼슘수화물 결정을 형성할 수 있는 물질을 말하며 아래와 같은 반응이 생긴다.The powder solidified material prepared by the appropriate mixing of the above-mentioned raw material is subjected to a pozzolan reaction under water. Pozzolan is a fine powder with amorphous silica with high activity. It has no hydraulic properties by itself, but in the presence of moisture, it reacts with calcium hydroxide to form calcium silicate hydrate crystals, and the following reactions occur.
CaO + SiO2 + H2O → C-S-H (calcium silicate hydrate 결정)CaO + SiO 2 + H 2 O → CSH (calcium silicate hydrate crystal)
포졸란은 포틀랜트 시멘트와 결합할 경우에, 수화 반응시 생성된 수산화칼슘과 반응하여 수산화칼슘을 소모하면서 C-S-H의 비율을 증가시키게 된다. 이 때, 산화칼슘이 중요하며 위 표의 주요 재료 성분 중에 활성화된 산화칼슘의 비율을 감안하여 배합비가 설계된다.When pozzolan is combined with portlant cement, it reacts with calcium hydroxide generated during the hydration reaction to consume calcium hydroxide and increase the ratio of C-S-H. At this time, calcium oxide is important, and the mixing ratio is designed in consideration of the ratio of activated calcium oxide among the main material components in the table above.
한편, 수화반응과정에서 팽창하는 성질을 가짐으로써 개량토의 팽창을 유도하는 기능을 가진 팽창물질을 에트링자이트라고 하며, 다음의 화학식에 의한 반응이 발생된다. On the other hand, the expanding material having the function of inducing the expansion of the modified soil by having the property of expanding during the hydration reaction process is called etringite, and the reaction according to the following chemical formula occurs.
3CaO·Al2O3 + 3CaSO4 + 26 H2O → 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O3CaO·Al 2 O 3 + 3CaSO 4 + 26 H 2 O → 3CaO·Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O
고화 개량토의 경화체 중에 에트링자이트 결정이 성장할 때에 동반되는 생성압에 의하여 경화 입자간 또는 수화물 사이를 밀어내며 팽창함으로써, 양생 완료후의 경화지반에 대한 수축성을 개선하고 화학적인 프리스트레스 도입효과를 얻을 수 있으며, 수밀화에 따른 강도 향상 효과를 얻을 수 있다. 에트링자이트는 다시 3CaO·Al2O3와 반응하여 모노설페이트와 알루민산칼슘수화물을 생성한다. When the ettringite crystals grow in the hardened body of the solidified modified soil, it expands while pushing between the hardened particles or between the hydrates by the generated pressure accompanying the growth, thereby improving the shrinkage of the hardened ground after curing and obtaining the effect of introducing chemical prestress. And it is possible to obtain the effect of improving the strength according to the watertightening. Etringite reacts with 3CaO·Al 2 O 3 again to form monosulfate and calcium aluminate hydrate.
그 밖에, 고화재는 점토나 사질토와 결합하여 응집체 네트워크를 생성하고, 토사내 수분을 구속하여 유동성을 상실시켜 고화시키고, 분말 고화재의 수화 반응으로 경화된다. In addition, the solidifying material is combined with clay or sandy soil to form a network of aggregates, loses fluidity by confining moisture in the soil and solidifies, and is hardened by hydration reaction of the powdered solidifying material.
그 밖에, 분말 고화재는 알칼리 활성화제에 의해 고형 규산알루미늄재로부터 Si와 Al을 용해시켜 Si-O-Si 및 Si-O-Al 타입의 폴리머 결합으로 이루어지는 올리고머를 형성하고 3차원 올리고머의 중축합에 의해 최종적인 고체 중합체 구조로 경화된다. In addition, the powder solidification material dissolves Si and Al from the solid aluminum silicate material with an alkali activator to form an oligomer composed of Si-O-Si and Si-O-Al type polymer bonds, and polycondensation of the three-dimensional oligomer cured to a final solid polymer structure by
상기와 같은 반응에 의해 분말 고화재를 이용하여 연약 지반의 표층 고화 공정이 행해진다. The surface layer solidification process of the soft ground is performed using the powder solidification material by the reaction as described above.
이를 위하여, 종래에는, 고화재 생산 공장에서 1톤씩 대형 마대에 개별 포장하여 운반 트럭으로 현장으로 운반한 뒤, 연약 지반에 진입이 가능한 장비를 동원하여 개량토 공급기가 한자리에서 사용할 분량 만큼씩 여러 위치에 고화재가 담긴 톤마대 또는 톤백을 배치시킨다. 그리고, 별도의 크레인 등의 인상 장치로 개량토 공급기의 상부에 있는 고화재 호퍼에 마대를 그대로 삽입시키면서 마대의 하단을 찢어 쏟아지도록 공급하였다. 보통 1시간에 5~6개의 마대를 사용한다.To this end, in the prior art, in a high fire production plant, each 1 ton was individually packaged in large sacks and transported to the site by a transport truck, and then equipment capable of entering the soft ground was mobilized to several locations as much as the amount used by the modified soil feeder at one place. Place a tonma bag or tonbag containing solidified materials on the Then, with a separate lifting device such as a crane, the sack was inserted into the high fire hopper at the top of the modified soil feeder as it was, and the lower end of the sack was torn and supplied. Usually 5-6 sacks are used per hour.
그러나, 톤마대의 하단을 찢어 개봉하여 분말 형태의 고화재를 개량토 공급기에 넣는 과정에서, 톤마대를 찢는 순간에 나노미터 단위의 미세한 고화재 분말이 대기에 퍼져나가고, 고화재가 대기에 노출되어 있어 바람에 날리기도 하여, 주변의 대기를 오염시키는 심각한 문제가 야기되었다. 더욱이 최근에는 미세먼지에 대한 인식이 높아짐에 따라, 고화재 분말이 대기로 유입되는 것을 방지하고자 하는 필요성이 절실히 대두되고 있다.However, in the process of tearing and opening the lower end of the tonnage and putting the solidified material in powder form into the modified soil feeder, at the moment of tearing the tonnage, fine solidified powder in the nanometer unit is spread into the atmosphere, and the solidified material is exposed to the atmosphere. It was also blown away by the wind, causing a serious problem of polluting the surrounding air. Moreover, as the awareness of fine dust increases in recent years, there is an urgent need to prevent the solidified powder from flowing into the atmosphere.
또한, 연약 지반의 곳곳에 톤마대를 위치시키는 공정이 별도로 행해지는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 톤마대를 일일히 수작업으로 포장하고 현장에서 수작업으로 봉인 해제하고, 1시간에 5~6회 인상장치를 사용하여 개량토 공급기에 반복하여 투입하는 공정이 오래 소요되어 작업 시간이 지연되고, 톤마대의 고화재를 투입하는 과정에서 표층 고화 공정을 수시로 중단해야 하는 문제가 있었다.In addition, there is the inconvenience of separately performing the process of locating the tonnage stand in various places on the soft ground, and the tonnage stand is manually packed every day, and the seal is manually released at the site, and a lifting device 5 to 6 times per hour The process of repeatedly inputting into the modified soil feeder by using a long time was delayed, and there was a problem that the surface solidification process had to be stopped frequently in the process of inputting the solidified material of tonma.
이 뿐만 아니라, 상대적으로 저렴한 고화재에 비하여 톤마대의 원가가 대략 15%정도에 이르는데, 마대의 하단을 찢어 투입함에 따라 재사용이 어려워 원가가 상승하고, 마대 폐기물로 인한 환경 오염의 문제도 야기되었다. In addition, the cost of sackcloth is about 15% compared to relatively cheap solidified materials. As the bottom of the sack is torn and put in, it is difficult to reuse, which increases the cost and causes environmental pollution due to sack waste. became
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 연약 지반의 표층 고화 공정 중에 분말 형태의 고화재가 대기중으로 유출되는 것을 방지하여 대기 오염을 근본적으로 방지하는 연약 지반의 표층 고화 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for solidifying the surface of the soft ground that fundamentally prevents air pollution by preventing the solidification material in powder form from flowing into the atmosphere during the surface solidification process of the soft ground. The purpose.
또한, 본 발명은, 원가를 낮추고 작업 속도를 증대시켜, 연약 지반의 개량 공사의 시간과 비용을 줄이는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to reduce the cost and increase the working speed, thereby reducing the time and cost of the improvement work of the soft ground.
그리고, 본 발명은, 개량토 공급기와 고화재 운반기 등 장치의 위치가 정확하지 않더라도, 분말 상태의 고화재를 누설없이 정확히 옮겨 담을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.And, an object of the present invention is to make it possible to accurately transfer the solidified material in the powder state without leakage even if the positions of the devices such as the modified soil feeder and the solidified material transporter are not accurate.
특히, 본 발명은, 사일로에서 개량토 공급기가 위치한 개량 현장까지 왕복 이동하는 고화재 운반기에 의한 원지반의 침하를 방지하고 이동의 안전성을 확보하는 것을 목적으로 한다. In particular, an object of the present invention is to prevent subsidence of the original ground by a solid fire carrier that reciprocates from a silo to an improvement site where an improved soil feeder is located and to secure the safety of movement.
그리고, 본 발명은, 고화재를 공급하는 공정 중에 연약 지반의 표층 고화 공정이 중단되지 않도록 하여, 연약 지반의 표층 고화 공정이 쉼없이 지속되어 공정 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.And, an object of the present invention is to prevent the surface layer solidification process of the soft ground from being interrupted during the process of supplying the solidifying material, so that the surface layer solidification process of the soft ground is continuously continued to increase process efficiency.
그리고, 본 발명은, 사질토 등의 수분이 적은 연약 지반에 대해서도 개량된 지반의 지지력을 높이면서 공정 시간을 단축하는 것을 목적으로 한다. And, an object of the present invention is to shorten the process time while increasing the bearing capacity of the improved ground even for a soft ground with little moisture such as sandy soil.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 연약 지반의 표층 고화 공법으로서, 분말 형태의 고화재를 사일로(silo)에 보관하는 고화재 보관단계와; 상기 사일로에 보관된 상기 고화재를 밀폐 상태의 고화재 챔버에 이송 파이프를 통해 고화재의 유출없이 채우고, 상기 고화재 챔버를 운반하는 고화재 운반기를 개량토 공급기까지 이동시키는 고화재 운반단계와; 상기 고화재 챔버로부터 상기 개량토 공급기에 구비된 밀폐 상태의 수용 챔버에 공급 파이프를 통해 상기 고화재를 공급하는 고화재 공급단계와; 상기 개량토 공급기에서, 연약 지반의 토사와 상기 고화재를 혼합한 개량토를 생성하는 개량토 생성단계와; 상기 개량토 공급기가 상기 연약 지반을 이동하면서 상기 개량토를 공급하는 개량토 공급단계와; 상기 개량토 공급기로부터 공급된 상기 개량토를 도저(dozer)에 의해 보다 넓게 분산시키는 개량토 분산단계와; 상기 도저에 의해 분산된 상기 개량토를 다짐 롤러로 다지는 개량토 다짐단계와; 상기 개량토를 양생시키는 양생 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 공법을 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention provides a method for solidifying a surface layer of a soft ground, comprising: a solidifying material storage step of storing a powdery solidified material in a silo; a solidified material transport step of filling the solidified material stored in the silo into the closed solidified fire chamber without leakage of the solidified material through a transfer pipe, and moving the solidified material transporter for transporting the solidified fire chamber to the modified soil supply; a solidifying material supplying step of supplying the solidified material from the solidified material chamber to the sealed accommodation chamber provided in the modified soil supply unit through a supply pipe; an improved soil generating step of generating, in the modified soil feeder, the modified soil mixed with the soil of the soft ground and the solidified material; an improved soil supply step of supplying the modified soil while the modified soil supply unit moves the soft ground; an improved soil dispersing step of more widely dispersing the modified soil supplied from the modified soil feeder by a dozer; an improved soil compaction step of compacting the modified soil dispersed by the doser with a compaction roller; A curing step of curing the modified soil; It provides a surface layer solidification method of the soft ground, characterized in that it comprises.
또한, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 연약 지반의 표층 고화 공법에 사용되는 장치로서, 분말 형태의 고화재를 수용하는 사일로(silo)와; 상기 사일로로부터 상기 고화재를 공급받아 수용하는 수용 챔버가 밀폐 상태로 수용되고, 개질하고자 하는 연약 지반의 토사와 상기 수용 챔버로부터 공급되는 상기 고화재를 교반하여 생성된 개량토를 성토하고자 하는 지반에 공급하는 개량토 공급기와; 상기 사일로로부터 상기 고화재를 공급받아 채워지는 밀폐 상태의 고화재 챔버가 구비되어, 무한궤도형태로 이동하여 상기 고화재 챔버에 채워져있던 상기 고화재를 상기 수용 챔버에 공급하는 고화재 운반기와; 상기 고화재 챔버와 상기 수용 챔버를 연결하여, 상기 고화재 챔버에 채워져 있던 상기 고화재를 외기에 누설되지 않게 상기 수용 챔버로 공급하는 공급 파이프와; 상기 개량토 공급기로부터 공급된 상기 개량토를 다지는 다짐 롤러를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치를 제공한다.In addition, according to another field of the invention, the present invention is an apparatus used for a surface solidification method of a soft ground, comprising: a silo for accommodating a solidifying material in powder form; The receiving chamber receiving and receiving the solidified material from the silo is accommodated in a closed state, and the modified soil generated by stirring the soil of the soft ground to be reformed and the solidified material supplied from the receiving chamber is filled in the ground to be filled. A modified soil feeder to supply; a solidification material carrier having a solidification chamber in a closed state that is filled by receiving the solidification material from the silo, and moves in a caterpillar form and supplies the solidification material filled in the solidification chamber to the accommodation chamber; a supply pipe connecting the solidification chamber and the accommodating chamber to supply the solidified material filled in the solidification chamber to the accommodating chamber so as not to leak to the outside; a compaction roller for compacting the modified soil supplied from the modified soil feeder; It provides a surface layer solidification device of the soft ground, characterized in that it comprises.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '밀폐 상태' 및 이와 유사한 용어는, 대기를 오염시킬 수 있을 정도로 분말 상태의 고화재가 외기에 누출되지 않는 상태를 지칭하는 것으로 정의한다. The 'closed state' and similar terms described in the present specification and claims are defined to refer to a state in which the solidified material in a powder state does not leak to the outside air to the extent that it may pollute the atmosphere.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 연약 지반의 표층 고화 공정 중에 분말 형태의 고화재가 대기중으로 유출되는 것을 방지하여 대기 오염을 근본적으로 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, the present invention can obtain an advantageous effect of fundamentally preventing air pollution by preventing the solidification material in powder form from flowing into the atmosphere during the surface layer solidification process of the soft ground.
즉, 본 발명은, 연약 지반의 표층 고화 공정 중에 톤마대의 사용을 배제함으로써, 톤마대를 개봉하여 투입하는 과정에서 분말 상태의 고화재가 공기중으로 불가피하게 유출될 수 밖에 없는 종래의 문제점을 완전히 해결하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.That is, the present invention completely eliminates the conventional problem of inevitably flowing out into the air in the process of opening and inputting the tonnage bag by excluding the use of the tonnage bag during the surface layer solidification process of the soft ground. A beneficial effect can be obtained in solving
이와 동시에, 본 발명은, 고화재에 비하여 원가 비중이 높은 톤마대의 사용을 배제함으로써, 개량 공사의 원가를 낮추고 작업 속도를 증대시켜, 연약 지반의 개량 공사의 시간과 비용을 줄이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.At the same time, the present invention eliminates the use of a tonnage belt, which has a high cost ratio compared to the solid material, thereby lowering the cost of the improvement work and increasing the work speed, thereby obtaining the advantageous effect of reducing the time and cost of the improvement work of the soft ground. can
무엇보다도, 본 발명은, 연약 지반의 개량 작업에 투입되는 분말 상태의 고화재를 외기와 밀폐된 파이프를 이용하여 밀폐된 챔버로 공급함으로써, 외기로 유출되는 고화재를 완전히 제거하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Above all, the present invention provides an advantageous effect of completely removing the solidified material flowing out to the outside air by supplying the solidified material in the powder state that is input to the improvement work of the soft ground to the closed chamber using a pipe sealed with the outside air. can
또한, 본 발명은, 유연한 파이프를 이용하여 고화재를 공급함으로써, 개량토 공급기와 고화재 운반기 등 장치의 위치가 정확하지 않더라도, 분말 상태의 고화재를 누설없이 정확히 옮겨 담을 수 있도록 하여 대기 오염을 확실히 방지하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, the present invention reduces air pollution by supplying the solidified material using a flexible pipe, so that the solidified material in the powder state can be accurately transferred without leakage even if the positions of the devices such as the modified soil feeder and the solidified material transporter are not accurate. You can definitely get a preventative effect.
특히, 본 발명은, 고화재 운반기의 고화재 챔버의 높이를 낮추어 챔버 자중을 줄이면서, 고화재를 고화재 챔버에 빈공간을 최소화하면서 가득 실을 수 있도록 구성됨에 따라, 고화재의 운반량에 비하여 고화재 운반기의 무게를 최소화하여 이동 중에 연약 지반의 침하를 예방하고, 동시에 고화재 챔버의 높이를 낮춤으로써 무게 중심을 낮춰 안정적인 이동을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, the present invention is configured to reduce the chamber weight by lowering the height of the solid fire chamber of the solid fire carrier, and to fill the solid fire chamber with minimal empty space. By minimizing the weight of the solid fire carrier, it is possible to prevent the subsidence of the soft ground during movement, and at the same time, by lowering the height of the solid fire chamber, the center of gravity is lowered to ensure stable movement.
그리고, 본 발명은, 유연한 공급 파이프를 통해 분말 상태의 고화재를 고화재 운반기로부터 개량토 공급기에 공급함으로써, 개량토 공급기가 이동하면서 작업을 지속하는 과정 중에도 고화재 운반기로부터 고화재를 누설없이 공급할 수 있게 되어, 연약 지반의 표층 고화 공정을 쉼없이 지속시켜 공정 효율을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다. In addition, the present invention supplies solidified material in powder form from the solidified material carrier to the modified soil feeder through a flexible supply pipe, thereby supplying the solidified material from the solidified material carrier without leakage even during the process of continuing the operation while the modified soil feeder moves. Thus, it is possible to obtain the advantageous effect of increasing the process efficiency by continuously continuing the surface layer solidification process of the soft ground.
그리고, 본 발명은, 사질토 등의 수분이 적은 연약 지반을 개량하는 과정에서, 고화 효과를 높이는 수분을 함유하게 하여 함수율을 높임으로써, 개량된 토질의 지지력을 보다 크게 확보하면서 개량토의 다짐율을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다. In addition, in the process of improving soft soil with low moisture, such as sandy soil, the present invention increases the moisture content by increasing the moisture content to increase the solidification effect, thereby increasing the compaction rate of the improved soil while securing a greater bearing capacity of the improved soil. advantageous effect can be obtained.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연약 지반의 표층 고화 공법을 순차적으로 도시한 순서도,
도2는 도1의 표층 고화 공법의 원리를 설명하기 위한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연약 지반의 표층 고화 장치의 구성을 도시한 도면,
도4는 분말 상태의 고화재를 사일로에서 고화재 운반기에 옮겨 싣는 구성을 도시한 도면,
도5는 도4의 절단선 V-V에 따른 고화재 챔버의 구성을 도시한 단면도,
도6은 분말 상태의 고화재를 고화재 운반기에서 개량토 공급기에 옮겨 싣는 구성을 도시한 도면,
도7은 도6의 고화재 챔버에 가요성 공급 파이프가 연결된 구성을 도시한 사시도,
도8은 도7의 챔버 케이싱과 가요성 튜브를 투시한 구성을 도시한 사시도,
도9는 도8의 고화재 챔버의 배출구의 개폐 커버의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a flowchart sequentially showing a surface layer solidification method of a soft ground according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view for explaining the principle of the surface layer solidification method of Figure 1;
Figure 3 is a view showing the configuration of the surface layer solidification device of the soft ground according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the configuration of transferring the solidified material in the powder state from the silo to the solidified material transporter;
5 is a cross-sectional view showing the configuration of the solidification chamber along the cutting line VV of FIG. 4;
6 is a view showing the configuration of transferring the solidified material in the powder state from the solidified material transporter to the improved soil supplier;
Fig. 7 is a perspective view showing a configuration in which a flexible supply pipe is connected to the solidification chamber of Fig. 6;
Fig. 8 is a perspective view showing the configuration through the chamber casing and the flexible tube of Fig. 7;
FIG. 9 is a view for explaining the configuration of an opening/closing cover of an outlet of the solidification chamber of FIG. 8;
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연약 지반의 표층 고화 공법(S100)은, 분말 형태의 고화재를 사일로(silo, 100)에 보관하는 고화재 보관단계(S110)와, 사일로(100)에 보관된 고화재(97)를 고화재 운반기(200)에 탑재하는 고화재 탑재단계(S120)와, 고화재 운반기(200)를 연약 지반에서 작업 이동 중인 개량토 공급기(300)까지 이동하는 고화재 운반단계(S130)와, 고화재 운반기(200)로부터 개량토 공급기(300)로 고화재(97)를 공급하는 고화재 공급단계(S140)와, 연약 지반(60)의 개량하고자 하는 원토사(98)를 개량토 공급기(300)에 공급하는 원토사 공급단계(S150)와, 공급받은 고화재(97)와 원토사(98)를 교반 혼합하여 생성한 개량토(99)를 연약 지반(60)에 공급하는 개량토 공급단계(S160)와, 연약지반(60)에 공급된 개량토(99)를 넓게 퍼지게 분산시키는 개량토 분산단계(S170)와, 분산된 개량토를 다지고 양생시켜 고화시키는 개량토 고화단계(S180)를 포함하여 구성된다. As shown in Figure 1, the surface layer solidification method (S100) of the soft ground according to an embodiment of the present invention, the solidification material storage step (S110) of storing the solidification material in powder form in a silo (silo, 100) and , the solidified material loading step (S120) of loading the solidified
이는, 도2에 도시된 바와 같이, 상호간에 부착성이 저하되고 지지력이 낮은 원토사(98)를 분말 형태의 고화재(97)와 정해진 비율로 혼합하면, 고화재(97)에 원토사(98)의 입자가 부착된 개량토(99)가 되고, 이를 연약 지반(60)에 공급하여 골고루 퍼지게 분산시킨 상태에서, 도저(dozer, 600)로 압력을 가하여 양생시켜 고화시키면 연약 지반의 지지력을 높이는 원리를 이용한 것이다. This is, as shown in FIG. 2, when
여기서, 고화재(97)는 마이크로 단위의 미세한 분말을 포함하고 있어서, 기존에 톤마대로 개량토 공급기에 투입하게 되면, 고화재의 미세 입자가 순간적으로 대기중으로 퍼져나가 그 주변일대의 공기를 오염시키는 문제가 야기되었다. 본 발명은 대기 중으로 고화재의 입자가 유출되어 대기 오염이 발생되는 것을 방지하여 친환경적으로 연약 지반의 표층을 고화시키는 개량 공정을 행할 수 있도록 하고, 동시에 저렴한 장비를 이용하여 빠른 시간 내에 연약 지반의 개량 공정을 행할 수 있도록 한 것이다.Here, the solidifying
이를 위하여, 상기와 같이 구성된 연약 지반(60)의 표층 고화 공법(S100)을 행하는 데 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(1)는, 도3에 도시된 바와 같이, 고화재(97)를 수용하는 사일로(Silo, 100)와, 사일로(100)로부터 고화재(97)를 공급받아 연약 지반 상에서 개량토(99)를 공급하는 개량토 공급기(300)로 이동하여 고화재(97)를 공급하는 고화재 운반기(200)와, 연약 지반(60)의 개량해야 하는 원토사(98)를 굴삭하여 공급하는 굴삭기(400)와, 고화재 운반기(200)로부터 고화재(97)를 공급받고 굴삭기(400)로부터 연약 지반(60)의 원토사(98)를 공급받아 이들을 정해진 비율로 혼합한 개량토(99)를 생성하여 연약 지반(60)에 공급하는 개량토 공급기(300)와, 개량토 공급기(300)로부터 연약 지반(60)에 공급된 개량토(99)를 주변으로 넓게 퍼지게 분산시키는 도저(dozer, 500)와, 도저(500)에 의해 예정된 두께로 분산된 개량토(99)를 롤러로 다지는 다짐 롤러(600)를 포함하여 구성된다.To this end, the
상기 사일로(100)는, 표층 고화 공정이 행해지는 연약 지반(60)의 주변 위치나 이미 개량 공정이 완료된 위치에 배치되며, 분말 형태의 고화재(97)를 수용한다. The
여기서, 고화재는 미세한 분말 형태로서 마이크로 단위의 미세 분말을 포함하며, 시멘트 및 고로 슬래그, 플라이애쉬, 탈황석고, 제지애쉬, 소각재, 소석회, 무수석고, 포틀란트 시멘트, 석회, 알칼리활성화제, 벤토나이트 등의 다양한 분말재료가 용도에 맞게 배합된 것을 지칭한다. 분말 고화재는 토양의 함수비를 용이하게 조절할 수 있는 측면에서 유리하다. Here, the solidifying material is in the form of a fine powder, and includes micro-powder, cement and blast furnace slag, fly ash, desulfurized gypsum, paper ash, incinerated ash, slaked lime, anhydrite, portland cement, lime, alkali activator, It refers to a mixture of various powder materials such as bentonite for use. The powder solidifying material is advantageous in terms of being able to easily control the water content of the soil.
이 때, 사일로(100)는, 중력 방향으로 길게 형성되는 경우에 단위 면적당 작용 하중이 커져 지반의 침하를 야기할 수 있으므로, 도4에 도시된 바와 같이, 수평 방향의 길이(L)가 높이(H)에 비하여 더 길게 형성되어 지반의 침하를 방지하는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, when the
사일로(100)의 상측에는, 유입구(110)가 덮개(110a)에 의해 가려지는 밀폐 구조로 형성되어, 분말 형태의 고화재(97)를 수용하는 동안에 바람 등에 의해 고화재 입자가 대기로 퍼지는 것을 예방한다. 이와 동시에, 사일로(100)의 하측에는, 배출구(130)가 형성되어 고화재 운반기(200)의 고화재 챔버(210)로 고화재를 옮기는 이송 파이프(190)가 장착된다. On the upper side of the
여기서, 사일로(100)는 하부에 하방으로 갈수록 점점 단면이 작아지는 깔때기 형태의 경사 영역(120x)을 갖도록 형성되고, 사일로의 전도를 지지하는 지지대(120)가 구비되어, 배출구(130)를 통해 고화재(97)를 배출하는 과정에서, 분말 형태의 고화재(97)가 안식각만큼 사일로(100)의 내부 구석에 잔존하지 않고 배출구(130)를 통해 전부 배출할 수 있도록 구성된다. Here, the
이 때, 후술하는 고화재 챔버(210)에 설치된 개폐 커버(217, 218)의 구성이 사일로(100)의 배출구(130)에 구비될 수 있다. In this case, the configuration of the opening/closing covers 217 and 218 installed in the
상기 고화재 운반기(200)는, 사일로(100)로부터 고화재(97)를 공급받아 채워지는 밀폐 상태의 고화재 챔버(210)와, 지반에 가하는 하중을 분산시키면서 스스로 이동할 수 있게 하는 무한궤도형 바퀴(220)를 구비한다. The solidified
고화재 운반기(200)는 표층 고화 공정이 행해지지 않은 연약 지반(60) 상을 이동하므로, 가능한 무게 중심을 낮게 하고 가능한 많은 양의 고화재를 운반하는 것이 필요하고, 운반한 고화재를 남김없이 개량토 공급기(300)의 수용 챔버(310)로 옮기는 것이 매우 중요하다. Since the
이는, 고화재 운반기(200)의 길이를 길게 형성하여 운반하는 고화재의 용량을 높일 수 있지만, 고화재 운반기(200)의 규격을 한단계 높이는 것은 연약지반의 개량 공정에 소요되는 비용을 크게 높이는 문제를 야기한다. 따라서, 정해진 규격, 예를 들어, 5ton 이하의 규격의 고화재 운반기(200)를 사용하는 방안이 필요하다. This can increase the capacity of the solidified material to be transported by forming the long length of the solidified
정해진 규격의 고화재 운반기(200)에 대해서는, 연약 지반에서의 침하 없이 안전하게 이동할 수 있을 정도의 무게로서, 가급적 많은 양의 고화재(97)를 한번에 탑재하여, 개량토 공급기(300)로 이동(71)하였다가 다시 사일로(100)로 복귀(72)하고, 개량토 공급기(300)에 운반된 고화재를 잔여분없이 전부 공급하는 것이 공정 효율을 높이고 장비의 비용을 낮추는 데 있어서 매우 중요하다. 이와 동시에, 고화재 운반기(200)의 하단부에 배출구(210b)를 형성하여, 유연한 스크류 컨베이어인 공급 파이프(390)를 탈착할 수 있도록 하는 것이 필요하다. For the solidified
이와 같은 측면에서, 도5에 도시된 바와 같이, 고화재 운반기(200)에 장착된 고화재 챔버(210)는, 이송 파이프(190)를 통해 사일로(100)로부터 고화재(97)를 수용하는 유입구(210a)가 상측에 형성되고, 공급 파이프(390)를 통해 개량토 공급기(300)의 수용 챔버(310)로 고화재(97)를 공급하는 배출구(210b)가 하측에 형성된다. In this aspect, as shown in FIG. 5 , the solidified
그리고, 고화재 챔버(210)는, 사일로(100)와 유사하게, 하부에 하방으로 갈수록 점점 단면이 작아지는 깔때기 형태의 경사 영역(210x)을 갖도록 형성되고, 이를 지지하는 지지대(212)가 구비된다. 이를 통해, 고화재 챔버(210)에 수용되어 고화재 운반기(200)로 운반된 고화재(97)를 남김없이 개량토 공급기(300)의 수용 챔버(310)로 이송시켜 공급하는 것이 가능해진다. And, the
예를 들어, 고화재 챔버(210)는 4ton 내지 5ton의 적재 공간을 구비하기 위하여 3m * 1.8m * 1.5m로 형성될 수 있다. For example, the
한편, 고화재 챔버(210)는 내부 공간을 형성하는 케이싱(211)의 무게를 최소화하는 것이 필요하므로, 케이싱(211)의 정해진 높이에 대하여 고화재(97)를 가득 채우는 것이 매우 중요하다. 이는, 케이싱(211)의 높이에 대하여 고화재(97)를 가득 채우지 못하면 불필요한 케이싱의 무게로 인하여 운반 가능한 고화재(97)의 운반량이 줄어들기 때문이다. On the other hand, since it is necessary to minimize the weight of the
도5에 도시된 바와 같이, 고화재 챔버(210)의 유입구(210a)에 연결된 이송 파이프(190)를 통해 고화재(97)가 유입(51)되면, 분말 상태인 고화재(97)는 대략 40도의 안식각(ang)을 이루며 고화재 챔버(210)의 내부 공간을 채우게 된다. 이로 인하여, 고화재(97)는 유입구(210a)의 하측에는 높게 쌓이지만 주변은 낮게 쌓이게 되고, 이로 인해 고화재(97)가 채워지지 않은 빈 공간(210v)이 남게 된다. 즉, 유효 적재 공간은 전체 적재 공간의 1/2정도로 줄어들 수 있다. 따라서, 고화재 챔버(210)의 빈 공간(210v)을 고화재(97)로 가득 채우기 위하여, 고화재를 수평 방향으로 분산시키는 분산 유닛이 고화재 챔버(210)의 내부에 구비된다. 5, when the
즉, 도5 및 도8에 도시된 바와 같이, 분산 유닛은, 고화재 챔버(210)의 중간 높이와 상단의 사이 높이에 구동부(M)에 의해 회전 가능하게 서로 다른 수평 방향으로 배치된 회전축(214s, 215s)과, 각각의 회전축(214s, 215s)의 중심부를 기준으로 일단까지의 제1영역에는 제1나선방향으로 결합된 제1이송블레이드(214x, 215x)와, 각각의 회전축(214s, 215s)의 중심부를 기준으로 타단까지의 제2영역에는 제1나선방향과 반대인 제2나선방향으로 결합된 제2이송블레이드(214y, 215y)를 구비한다. That is, as shown in FIGS. 5 and 8 , the dispersion unit is rotatably arranged in different horizontal directions by the driving unit M at a height between the middle height and the upper end of the
도면에 예시된 실시예에서는, 분산 유닛의 회전축(214s, 215s)이 서로 직각으로 2열 배치된 구성이 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 다른 실시 형태에 따르면, 분산 유닛은 하나의 회전축으로 형성될 수도 있고, 직각 이외의 다른 각도로 2열 이상 배치될 수도 있다. In the embodiment illustrated in the drawings, the configuration in which the
도5를 참조하면, 고화재 챔버(210)에 고화재(97)가 채워지면서 유입구(210a) 하측에 쌓여진 고화재의 높이가 회전축(214s, 215s)에 도달하거나 회전축 중심부를 덮게 되면, 구동부(M)에 의해 회전축(214s, 215s)을 회전(214r, 215r) 구동된다. 이 때, 제1이송 블레이드(214x, 215x)와 제2이송 블레이드(214y, 215y)가 서로 반대 방향으로 형성됨에 따라, 제1이송 블레이드(214x, 215x)와 제2이송 블레이드(214y, 215y)에 의해 챔버 중앙부의 고화재는 양측으로 분산되는 방향으로 이동(52)하게 된다. 5, when the
이와 같이, 분산 유닛이 작동하고 있는 상태에서 사일로(100)에서부터 유입되는 고화재(97)는 고화재 챔버(210)의 내부 공간을 가득 채울 수 있게 되고, 이로 인해 정해진 양의 고화재(97)를 채우는 고화재 챔버(210)의 케이싱(211) 무게를 보다 작게 형성하는 것이 가능해지는 는 효과를 얻을 수 있다. In this way, the
고화재 챔버(210)의 경사 영역(210x)의 하측에는 공급 파이프(390)가 착탈 가능하게 결합되는 결합부로서의 배출구(210b)가 형성된다. 배출구(210b)는 개폐 커버에 의해 개방 상태와 폐쇄 상태로 조작된다. An
이를 위하여, 도5 및 도9에 도시된 바와 같이, 고화재 챔버(210)의 경사 영역(210x)의 하측에는 노출공(217a)이 형성된 고정 플레이트(217)가 고정되고, 고정 플레이트(217)의 하측에는 관통공(218a)이 형성된 이동 플레이트(218)가 왕복 슬라이드 이동(218d) 가능하게 설치된 개폐 장치가 구비된다. 여기서, 이동 플레이트(218)의 이동을 안내하는 가이드부(218x)가 고화재 챔버(210)의 케이싱(211) 내벽에 마련되어, 이동 플레이트(218)의 원활한 이동을 보장할 수 있다. 이동 플레이트(218)의 이동은 작업자에 의해 수동으로 행해질 수도 있고, 별도의 구동기(미도시)에 의해 전동으로 행해질 수도 있다. 도면에는 노출공(217a)과 관통공(218a)이 다수인 구성이 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 노출공(217a)과 관통공(218a) 중 어느 하나 이상이 하나로만 형성될 수도 있다. To this end, as shown in FIGS. 5 and 9 , a fixing
이에 따라, 공급 파이프(390)가 배출구(210b)에 장착되기 이전에는 이동 플레이트(218)의 막힌 커버면(218b)이 고정 플레이트(217)의 노출공(217a)을 모두 막아, 고화재 챔버(210)의 내부에 수용된 분말 상태의 고화재(97)가 외부로 유출되지 않도록 한다. 그리고, 공급 파이프(390)가 배출구(210b)에 장착된 이후에 이동 플레이트(218)가 슬라이드 이동하여 관통공(218a)이 고정 플레이트(217)의 노출공(217a)에 정렬하는 개방 위치가 되도록 한다. Accordingly, before the
그리고 나서, 공급 파이프(390)를 구동하는 구동 모터(399)를 작동시켜, 공급 파이프(390)의 무주축 형태로 블레이드만 형성된 운반 스크류(395)가 회전(395r)하면, 분말 상태의 고화재(97)는 개방 상태의 개폐 커버를 통과(53)하여, 공급 파이프(390)를 통해 고화재 챔버(210)로부터 개량토 공급기(300)의 수용 챔버(310)로 분말 상태의 고화재를 대기에 누설되지 않은 상태로 이송(54)할 수 있게 된다. Then, by operating the
도면에 도시되지 않았지만, 사일로(100)의 배출구(130)에도 도5 및 도8에 도시된 개폐 장치(217, 218)이 구비되어, 사일로(100)의 배출구(130)에 이송 파이프(190)를 연결하는 과정에서 고화재의 대기 누설을 방지할 수 있다. Although not shown in the drawing, the opening and
한편, 도4에 도시된 바와 같이, 사일로(100)로부터 고화재 챔버(210)까지 분말 상태의 고화재(97)를 이송하는 공정에는 이송 파이프(190)가 사용되고, 고화재 챔버(210)로부터 수용 챔버(310)로 이송하는 공정에는 공급 파이프(390)가 사용된다. Meanwhile, as shown in FIG. 4 , a
도4에 도시된 바와 같이, 상기 이송 파이프(190)는 일단(191)이 사일로(100)의 배출구(130)에 결합되고, 타단(192)이 고화재 챔버(210)의 유입구(210a)에 결합되어, 분말 상태의 고화재(97)를 이송한다. 4, the
여기서, 이송 파이프(190)는 금속 등의 재질로 형성될 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 이송 파이프(190)는 굽힘 변형이 가능한 재질로 형성되거나 가요성 재질의 이송 튜브(194)로 형성되고, 이송 튜브(194)의 내부에는 주축이 없이 나선 블레이드 형태로 형성되어 이송 모터(199)에 의해 회전(195r)하면서 고화재(97)를 일단(191)으로부터 타단(192)으로 운반하는 이송 스크류(195)가 배치된다. Here, the conveying
이에 따라, 이송 파이프(190)의 양단(191, 192)이 각각 사일로(100)의 배출구(130)와 고화재 챔버(210)에 연결된 상태에서, 이송 모터(199)의 회전에 의해 이송 스크류(195)가 회전하면, 사일로(100) 내부의 고화재는 외기에 누설되지 않고 고화재를 연속적으로 분체 이송하여, 고화재 챔버(210)로 이송시켜 고화재 운반기(200)에 탑재시키는 것이 가능해진다. 더욱이, 이송 튜브(194)가 굽힘 변형이 가능한 재질로 형성됨에 따라, 고화재 운반기(200)가 사일로(100) 주변의 임의 위치에 있더라도, 이송 파이프(190)를 연결하여 분말 상태의 고화재를 고화재 챔버(210)의 내부로 이송(51)시키는 것이 가능해지는 이점을 얻을 수 있다. Accordingly, in a state in which both ends 191 and 192 of the
이송 파이프(190)는 독립적으로 분리되어, 필요에 따라 일단(191)과 타단(192)을 사일로(100)의 배출구(130)와 고화재 챔버(210)의 유입구(210a)에 각각 연결하여 고화재(97)를 이송(51)시키는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 이송 파이프(190)의 양단 중 어느 하나는 사일로(100)의 배출구(130)와 고화재 챔버(210)의 유입구(210a) 중 어느 하나에 고정된 상태로 설치되어, 고화재(97)의 이송이 필요한 경우에만 고정되지 않은 단부를 사일로(100)의 배출구(130)와 고화재 챔버(210)의 유입구(210a) 중 다른 하나에 결합하도록 구성될 수도 있다. The
이와 유사하게, 도6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 상기 공급 파이프(390)는 일단(391)이 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)에 결합되고, 타단(392)이 수용 챔버(310)의 유입구(310a)에 결합되어, 분말 상태의 고화재(97)를 고화재 운반기(200)로부터 개량토 공급기(300)로 공급(54)한다. Similarly, as shown in Figs. 6 to 8, the
여기서, 공급 파이프(390)는 금속 등의 재질로 형성될 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 공급 파이프(390)는 굽힘 변형이 가능한 재질로 형성되거나 가요성 재질의 공급 튜브(394)로 형성되고, 공급 튜브(394)의 내부에는 주축이 없이 블레이드 형태로 형성되어 이송 모터(399)에 의해 회전(395r)하면서 고화재(97)를 연속적으로 분체이송하는 운반 스크류(395)가 배치된다. Here, the
이에 따라, 공급 파이프(390)의 양단(391, 392)이 각각 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)와 수용 챔버(310)의 유입구(310a)에 연결된 상태에서, 공급 모터(399)의 회전에 의해 운반 스크류(395)가 회전(395r)하면, 고화재 챔버(210) 내부의 고화재는 수용 챔버(310)로 이송되므로, 개량토 공급기(300)에 고화재를 외기에 누설되지 않으면서 공급하는 것이 가능해진다. 더욱이, 공급 튜브(394)가 굽힘 변형이 가능한 재질로 형성됨에 따라, 이동 가능한 고화재 운반기(200)와 이동하면서 개량토를 연약 지반(60)에 공급하는 개량토 공급기(300)의 상대 위치가 어느정도 변동하더라도, 휨 변형이 가능한 공급 파이프(390)를 통해 분말 상태의 고화재를 고화재 챔버(210)로부터 수용 챔버(310)로 이송(54)시키는 것이 가능해진다.Accordingly, in a state in which both ends 391 and 392 of the
따라서, 개량토 공급기(300)는 고화재의 공급을 받기 위하여 정지해 있지 않아도 되므로, 개량토 공급기(300)가 개량토(99)를 연약 지반(60)에 공급하고 있는 동안에, 공급 파이프(390)를 통해 고화재 운반기(200)로부터 개량토 공급기(300)에 고화재가 공급될 수 있다. 이를 통해, 유연한 공급 파이프(390)를 통해 분말 상태의 고화재(97)를 고화재 운반기(200)로부터 개량토 공급기(300)에 공급함으로써, 개량토 공급기(300)가 이동하면서 표층 고화 작업을 지속하는 과정 중에도 고화재 운반기(200)로부터 고화재(97)를 누설없이 공급할 수 있게 되어, 연약 지반(60)의 표층 고화 공정을 쉼없이 지속시켜 공정 효율을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Therefore, since the
한편, 공급 파이프(390)는 독립적으로 분리되어, 필요에 따라 일단(391)과 타단(392)을 각각 고화재 챔버(210)의 유출구(210b)와 수용 챔버(310)의 유입구(310a)에 각각 연결하여 고화재(97)를 이송(54)시키는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 공급 파이프(390)의 양단 중 어느 하나는 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)와 수용 챔버(310)의 유입구(310a) 중 어느 하나에 고정된 상태로 설치되어, 고화재(97)의 이송이 필요한 경우에만 고정되지 않은 단부를 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)와 수용 챔버(310)의 유입구(310a) 중 다른 하나에 결합하도록 구성될 수도 있다. On the other hand, the
상기 개량토 운반기(200)는, 사일로(100)에 수용되어 있던 고화재(97)를 고화재 운반기(200)로부터 공급받아 수용하는 밀폐 상태의 수용 챔버(310)와, 지반에 가하는 하중을 분산시키면서 스스로 이동할 수 있도록 탱크와 같이 다수의 바퀴 둘레를 감싸는 부품이 포함된 무한궤도형 바퀴(320)와, 굴삭기(400)로부터 연약 지반의 원토사(98)를 공급받아 수용하는 원토사 수용부(330)와, 원토사(98)와 고화재(97)를 혼합하여 개량토를 생성하는 교반 유닛(340)과, 교반 유닛(340)에서 생성된 개량토(99)를 연약 지반(60)으로 공급하는 개량토 공급유닛(350)과, 개량토 공급유닛(350)에 의해 연약 지반(60)에 공급되는 개량토(99)에 고화를 촉진시키는 액체(88)를 공급하는 액체 공급부(360)를 포함하여 구성된다. The modified
상기 수용 챔버(310)는 전술한 바와 같이 외기와 밀폐된 상태로 유입구(310a)를 통해 고화재(97)를 공급(54)받으며, 개량토(99)의 생성량에 따른 양을 조금씩 배출구(310b)를 통해 교반 유닛(340)으로 공급(58)한다. The receiving
도면에 도시되지 않았지만, 배출구(310b)에는 수용 챔버(310)에 수용된 고화재(97)의 높이에 따라 개방 정도를 조절하는 개폐 유닛이 구비될 수 있다. 전술한 사일로(100)와 고화재 챔버(210)와 마찬가지로, 수용 챔버(310)의 하부에도 하방으로 갈수록 점점 단면이 작아지는 경사 영역이 구비될 수 있다. Although not shown in the drawing, an opening/closing unit for controlling the degree of opening according to the height of the
상기 원토사 수용부(330)는 굴삭기(400)가 집토한 개량하고자 하는 연약 지반(60)의 원토사(98)를 지속적으로 받아 수용한다. 원토사 수용부(330)에 수용된 원토사(98)는 컨베이어 벨트의 이동(331)에 의해 교반 유닛(340)으로 공급(56)된다. The raw
여기서, 수용 챔버(310)의 배출구(310b)를 통해 배출(58)되는 고화재(97)와 원토사 수용부(330)로부터 배출(56)되는 원토사(98)는 정해진 비율로 교반 유닛(340)에 투입된다. 이를 위하여, 컨베이어 벨트에 의해 교반 유닛(340)으로 단위 시간당 공급량을 일정하게 유지하도록, 컨베이어 벨트의 상측 높이를 제한하는 제한 부재(333)가 마련될 수 있다. Here, the
원토사는 수분을 함유하여 바람 등에 의하여 대기로 퍼지는 현상이 거의 나타나지 않으며, 사질토의 경우에도 입자의 크기와 무게가 고화재(97)에 비하여 크고 무거우므로 대기로 퍼지더라도 대기오염을 유발하지 않는다. Raw soil contains moisture and hardly spreads to the atmosphere by wind, etc., and even in the case of sandy soil, the size and weight of the particles are larger and heavier than the solidified
상기 교반 유닛(340)은 교반 챔버(340c) 내에 혼합 블레이드(342)가 장착된 회전축(341)이 구비되어, 교반 챔버(340c)의 일측에 위치한 유입구를 통해 고화재(97)와 원토사(98)를 공급받아, 교반 챔버(340c)의 타측에 위치한 배출구에 배출되기까지 고화재(97)와 원토사(98)를 회전하는 혼합 블레이드(342)로 혼합하면서 타측을 향해 이동시킨다. The stirring
이에 따라, 도2에 도시된 바와 같이, 고화재(97)와 원토사(98)는 교반 챔버(340c)의 배출구로 배출될 때에 기준치 이상의 균질한 상태로 혼합되어 결합된 개량토(99)가 된다. 특히, 연약 지반은 대부분 함수비가 높은 토사가 대부분이므로, 고화재(97)와 원토사(98)는 견고한 결합 상태를 유지한다.Accordingly, as shown in FIG. 2, when the
상기 개량토 공급유닛(350)은 컨베이어를 포함하여 교반 유닛(340)의 배출구에서 배출되는 개량토(99)를 연약 지반의 정해진 위치에 공급(59)한다. 도면에는 편의상 하나의 위치에 개량토(99)를 붓는 형태로 도시되어 있지만, 개량토(99)의 생성 및 공급 공정 중에 개량토 공급기(300)는 이동하면서 정해진 양만큼씩 연약 지반에 골고루 공급할 수 있다. The modified
개량토(99)는 함수비가 높은 원토사(98)와 균질하게 혼합되므로, 컨베이어 형태로 개량토(99)를 공급하더라도, 개량토(99)에 함유된 미세 분말의 고화재가 바람에 날려 주변 대기를 오염시키지 않는다. Since the modified
한편, 연약 지반(60)의 원토사가 함수비가 낮은 사질토인 경우에는 개량토(99)의 일부가 바람에 날려 주변 대기를 오염시킬 가능성이 있다. 다시 말하면, 전술한 바와 같이, 고화재(97)의 저장과 이송, 공급 과정에서 사일로(100), 이송 파이프(190), 고화재 챔버(210), 공급 파이프(390), 수용 챔버(310)에서 모두 밀폐되어 고화재(97)의 비산을 차단하였더라도, 개량토 공급기(300)에서 고화재(97)와 원토사(98)를 혼합한 개량토의 생산 과정에서 원토사(98)의 함수비가 낮아 토양의 수분을 고화재가 충분히 흡수하거나 반응하기 이전에 개량토(99)가 연약 지반(60)으로 배출 공급되면, 고화재(97)가 바람에 의해 비산될 가능성이 여전히 상존한다. On the other hand, when the raw soil of the
따라서, 교반 유닛(340)의 배출구에서 배출되는 개량토(99)에 액체(88)를 분사하여 공급하는 액체 공급부(360)가 마련될 수 있다. 도면에는, 고화재(97)와 원토사(98)가 혼합되어 교반 유닛(340)의 배출구로부터 컨베이어 형태의 개량토 공급유닛(350)으로 옮겨지자마자 액체 공급부(360)로부터 개량토(99)에 액체(88)가 분사되는 구성이 예시되어 있지만, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 액체 공급부(360)는 교반 유닛(340)의 배출구에서 배출되고 있는 개량토(99)에 액체(88)를 분사하도록 구성될 수 있다. Accordingly, the
여기서, 액체(88)는 물일 수 있다. 이를 통해, 사질토를 고화재와 혼합한 개량토(99)에 물을 분사시켜 함수비를 높임으로써, 고화재의 비산을 막을 수 있다.Here, the liquid 88 may be water. Through this, the scattering of the solidified material can be prevented by spraying water on the
보다 바람직하게는, 액체 공급부(360)로부터 공급되는 액체(88)는 아크릴 중합체, 스틸렌-부타디엔 이멀젼, 스틸렌-부타디엔-라텍스 이멀젼 등의 폴리머와 효소 중에 어느 하나를 포함하는 액상 고화재를 포함하여 구성될 수 있다. More preferably, the liquid 88 supplied from the
여기서, 아크릴 중합체 등의 폴리머는 대개 흰색의 액상물질로서, 그 자체로 물에 쉽게 분산되므로, 희석하여 농도를 조절하여 사용할 수 있다. 토양의 입자와 고르게 부착되므로, 양생과 건조된 이후에, 비가역적으로 물에 다시 용해되지 아니하고 토양을 경화시키므로, 원토사(98)의 경화 및 방수에 우수한 성능을 얻을 수 있다. Here, the polymer such as an acrylic polymer is usually a white liquid substance, and is easily dispersed in water by itself, so it can be used by diluting and adjusting the concentration. Since it is evenly attached to the soil particles, after curing and drying, it is not irreversibly dissolved in water again and hardens the soil, so that excellent performance in hardening and waterproofing of the
그리고, 효소(enzyme)는 요소분해효소활성 미생물 배양액으로부터 불수용성 성분을 제거하여 요소분해효소 추출액을 사용한다. 물에 효소를 섞어 원토사(98)에 분사하면, 토양에 있는 요소를 암모니아 이온과 탄산 이온으로 분해하고, 탄산 이온은 주위의 칼슘이온과 반응하여 탄산 칼슘(CaCO3)을 생성하는데, 이는 시멘트의 경화과정 중 수산화 칼슘이 이산화탄소와 반응하여 탄산칼슘을 생성하여 시멘트를 경화시키는 과정과 동일한 것으로, 효소에 의한 고결화(cementation) 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 효소는 요소를 가수분해하는 우레아제(urease)가 적용될 수 있다. And, the enzyme (enzyme) uses a urease extract by removing the water-insoluble component from the urease active microorganism culture solution. When an enzyme is mixed with water and sprayed on the
CO(NH2)2 + 2H2O →(Urease)→ 2NH4+ + CO3 2- CO(NH 2 ) 2 + 2H 2 O →(Urease)→ 2NH 4+ + CO 3 2-
Ca2+ + CO3 2- → CaCO3 Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3
액체(88)를 물로 사용한 경우와 액상 고화재를 포함하여 사용한 경우를 비교하면, 액상 고화재는 물에 비하여 점성이 높고 흡착력이 있으므로, 적은 양이 공급되더라도 개량토(99)로부터 미세 분말의 고화재가 비산하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 액상 고화재는 토양의 공극을 채워 방수효과가 우수한 장점을 얻을 수 있다. 다시 말하면, 액상 고화재인 효소나 폴리머를 개량토에 공급하면, 함수비를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 토양의 고화를 촉진하는 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다. Comparing the case where the liquid 88 is used with water and the case where the liquid solidifying material is included, the liquid solidifying material has a higher viscosity than water and has an adsorption power, so even if a small amount is supplied, the fine powder It is possible to more effectively prevent the spread of fire. The liquid solidifying material fills the pores of the soil and has the advantage of excellent waterproofing effect. In other words, when an enzyme or polymer, which is a liquid solidifying material, is supplied to the modified soil, not only can the water content be increased, but also an advantageous effect can be obtained in terms of accelerating the solidification of the soil.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 연약 지반의 표층 고화 장치(1)를 이용한 표층 고화 공법을 상술한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the surface layer solidification method using the surface
단계 1: 먼저, 분말 형태의 고화재를 사일로(100)에 보관한다.(S100) 사일로(100)는 길이(L)에 비하여 높이(H)가 더 작은 수평 형태로 형성되며, 가요성 튜브와 무주축 스크류에 의해 외부에 분말 형태의 고화재가 누설되지 않은 밀폐 상태로 보관된다. Step 1 : First, the solidified material in powder form is stored in the
연약 지반의 표층 고화 공정에 하루 소요되는 고화재의 양이 대략 120ton이므로, 사일로(100)의 용량은 30ton 내지 40ton 중량의 고화재(97)를 수용할 수 있도록 형성될 수 있으며, 하루에 3회~4회 충진이 이루어질 수 있다. Since the amount of solidification material required per day for the surface layer solidification process of the soft ground is approximately 120 tons, the capacity of the
일반적으로 30ton 용량의 사일로(100)를 수직 중력식으로 설치되면, 지반에 자중이 집중되어 연약 지반에서는 설치하는 데 적절하지 않다. 더욱이, 사일로(100)는 표층 고화 공정이 행해지는 연약 지반(60)의 바깥에 배치되는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 표층 고화 공정이 행해지는 연약 지반(60) 상에 배치될 수도 있다. In general, when the 30
따라서, 사일로(100)는 높이(H)에 대한 길이(L)가 보다 더 크게 형성되어 하중 분포 면적이 상대적으로 큰 수평 사일로로 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 수평 형태의 사일로(100)에 수용된 분말 형태의 고화재는 중력에 의한 배출이 불가능하므로, 가요성 튜브(194) 내에 분체 이송을 가능하게 하는 무주축 블레이드로서의 이송 스크류(195)가 구비된 이송 파이프(190)에 의해 배출된다. Therefore, it is preferable that the
단계 2: 사일로(100)에 보관된 고화재(97)를 고화재 운반기(200)의 고화재 챔버(210)로 외기와 밀폐된 이송 파이프(190)를 통해 이송하여 탑재한다(S120). Step 2 : The solidified
이 때, 고화재 챔버(210)와 사일로(100)를 연결하는 이송 파이프(190)는 휨 변형이 가능한 이송 튜브(194)와, 그 내부에 회전 가능하게 설치된 무주축 이송 스크류(195)로 형성될 수 있다. 이를 통해, 사일로(100)에 대한 고화재 운반기(200)의 위치 편차가 있더라도, 차질없이 외기에 누설없이 분말 형태의 고화재(97)를 이송 파이프(190)를 통해 고화재 챔버(210)로 이송(51)하여 고화재 운반기(200)에 탑재시킬 수 있다. At this time, the
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 이송 파이프(190)는 일단(191)이 사일로(100)의 배출구(130)에 고정되어, 고화재 운반기(200)가 연약 지반(60)으로부터 복귀(72)하면, 이송 파이프(190)의 타단(192)을 고화재 챔버(210)의 유입구(210a)에 결합시킨 후, 고화재(97)를 고화재 챔버(210)로 이송시킨다. According to an embodiment of the present invention, the conveying
이 때, 도5에 도시된 바와 같이, 고화재 챔버(210)에 고화재(97)가 충분히 채워지면, 분산 유닛은 회전축(214s, 215s)를 회전시켜, 서로 반대 방향으로 형성된 블레이드(214x, 214y; 215x, 215y)에 의해 챔버 중앙부의 고화재(97)를 챔버 가장자리를 향하여 수평 이동(52)시킨다. At this time, as shown in FIG. 5, when the
이를 통해, 고화재 챔버(210)의 정해진 내부 공간을 빈공간 없이 가득채울 수 있게 되어, 고화재 챔버(210)의 정해진 용량의 고화재(97)를 정확히 실어 운반할 수 있고, 동시에 고화재 챔버(210)의 제작에 소요되는 케이싱(211)의 사용량을 최소화하여 고화재 운반기(200)의 자중을 줄이는 이점을 얻을 수 있다. Through this, it is possible to fill the predetermined internal space of the
예를 들어, 고화재 운반기(200)는 1회에 3.75ton의 고화재를 수용하는 고화재 챔버(210)를 구비할 수 있으며, 시간당 2회 개량토 공급기(300)에 고화재를 운반하여 공급한다. 따라서, 2대의 고화재 운반기(200)를 이용하면, 시간당 15ton의 고화재를 개량토 공급기(300)에 공급할 수 있다. For example, the solidified
단계 3: 그리고 나서, 고화재 운반기(200)는 밀폐 상태인 고화재 챔버(210)에 고화재를 가득 실고 연약 지반(60)에서 스스로 이동하면서 개량토(99)를 공급하고 있는 개량토 공급기(300)의 위치까지 이동(71)함으로써, 고화재(97)를 개량토(99)를 생산하는 개량토 공급기(300)까지 운반한다(S130). Step 3 : Then, the solidified
도면에 도시된 바와 같이, 고화재 운반기(200)는 무한궤도형 바퀴(220)로 이동하므로, 계산된 양만큼 탑재한 고화재의 무게와 차량 자체의 중량이 분산되어, 연약 지반의 침하를 야기하지 않으면서 이동할 수 있다. As shown in the figure, since the
단계 4: 그리고 나서, 도6에 도시된 바와 같이, 공급 파이프(390)로 고화재 챔버(210)와 수용 챔버(310)를 연결하고, 외기와 차단된 공급 파이프(390)를 통해 밀폐 상태를 유지하며, 개량토 공급기(300)의 수용 챔버(310)로 분말 상태의 고화재(97)를 공급(54)한다. Step 4 : Then, as shown in FIG. 6 , the
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 공급 파이프(390)는 타단(392)이 수용 챔버(310)의 유입구(310a)에 고정되어 있고, 고화재 운반기(200)가 연약 지반(60) 상을 이동하여 개량토 공급기(300)에 도달하면, 공급 파이프(390)의 일단(391)을 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)에 결합시킨 후, 고화재(97)를 고화재 챔버(210)로 부터 수용 챔버(310)로 공급한다. According to an embodiment of the present invention, the
이 때, 공급 파이프(390)의 일단(391)을 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)에 삽입 결합하는 과정에서 고화재가 누설되어 주변 대기를 오염시킬 가능성이 있다. 따라서, 공급 파이프(390)의 일단(391)을 삽입하기 이전에, 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)에 설치된 개폐 커버(217, 218)를 폐쇄 상태로 위치시켜, 공급 파이프(390)의 결합 설치 과정에서 고화재의 누설을 근본적으로 방지한다.In this case, in the process of inserting and coupling one
이 때, 개량토 공급기(300)의 작업자 또는 굴삭기(400)의 작업자는 고화재(97)를 개량토 공급기(300)의 수용 챔버(310)로 투입 작업을 할 때에, 공급 파이프(390)가 수용 챔버(310)의 상측 유입구(310a)에 고정되어 있으므로, 고화재의 투입 공정에 신경을 쓰지 않아도 되며, 오로지 고화재 운반 및 공급하는 작업자만 신경쓰면 충분하다. 이와 같이, 개량토 공급기(300)의 작업자와, 굴삭기(400)의 작업자와, 고화재 운반기(200)의 작업자가 서로 구분되어 개별 작업으로 진행하므로, 각자의 역할에 집중하여 오류를 줄이고 작업 안전성을 확보하는 이점을 얻을 수 있다. At this time, when the operator of the modified
그리고, 공급 파이프(390)의 일단(391)이 고화재 챔버(210)의 배출구(210b)에 완전히 결합되면, 개폐 커버(217, 218)를 개방 상태로 위치시켜, 각 플레이트의 노출공(217a)과 관통공(218a)을 통과하는 경로(53)로 고화재 챔버(210)로부터 공급 파이프(390)로 고화재(97)가 이송될 수 있도록 한다. And, when one
공급 파이프(390)는 금속 등의 단단한 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 고화재 챔버(210)와 수용 챔버(310)를 연결하는 공급 파이프(390)는 휨 변형이 가능한 가요성 공급 튜브(394)와, 그 내부에 회전 가능하게 설치된 무주축 운반 스크류(395)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 공급 파이프(390)가 고화재 챔버(210)와 수용 챔버(310)를 연결한 상태에서, 개량토 공급기(300)가 이동하면서 작업을 하고 있는 동안에도, 휨 변형이 가능한 공급 파이프(390)에 의해 개량토 공급기(300)와 고화재 운반기(200)의 이동 속도 및 이동 거리의 편차가 발생되더라도, 이 편차가 휨 변형이 허용되는 공급 파이프(390)에 의해 수용되므로, 개량토 공급기(300)는 작동을 중지시키지 않고 개량토(99)를 연속하여 생성하여 쉼없이 공급하는 공정을 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 이를 통해, 연약 지반의 개량 공정의 효율을 보다 향상시킬 수 있다. The
예를 들어, 고화재 운반기(200)는 단계 2에서 사일로(100)로부터 고화재 챔버(210)를 분말 고화재(97)로 채우는 데 약 8분의 시간이 소요되고, 연약 지반(60)을 가로질러 개량토 공급기(300)까지 도달하는 데 5분이 소요되며, 고화재 챔버(210)에 수용된 분말 형태의 고화재를 개량토 공급기(300)의 수용챔버(310)에 공급하는 데에 12분이 소요되어, 전체적으로 25분이 소요되었다. For example, the
단계 5: 도6에 도시된 바와 같이, 단계 4가 행해지는 동안에, 굴삭기(400)는 연약 지반(60)의 원토사(98)를 집토하여 개량토 공급기(300)의 원토사 수용부(330)에 공급한다.(S150). Step 5 : As shown in FIG. 6 , while step 4 is performed, the
예를 들어, 굴삭기(400)는 시간당 50m3의 원토사(98)를 개량토 공급기(300)에 공급할 수 있으므로, 2대의 굴삭기를 이용하여 시간당 100m3의 원토사(98)를 개량토 공급기(300)에 지속적으로 공급할 수 있다.For example, since the
단계 6: 단계 4와 단계 5가 행해지는 과정 중에, 또는 단계 4와 단계 5가 행해진 상태에서, 개량토 공급기(300)는 원토사(98)와 고화재(97)를 교반 유닛(340)에 정해진 비율로 투입하여 원토사(98)와 고화재(97)가 혼합되고 결합된 개량토(99)를 생성한다. 그리고, 개량토 공급기(300)는 연약 지반(60)을 이동하면서 생성된 개량토(99)를 공급한다(S160). Step 6 : During the process in which steps 4 and 5 are performed, or in the state in which steps 4 and 5 are performed, the modified
이때, 원지반 토양의 함수비와 토질에 따라 혼합되는 고화재의 양이 달라질 수 있으며, 균질하게 혼합하여야 하므로, 교반 유닛(340)의 피딩 속도(회전 속도)를 조절하고, 투입되는 고화재(97)와 원토사(98)의 정률 배합이 가능하도록 전자제어장치가 교반 유닛(340)에 구비될 수 있다. At this time, the amount of solidifying material to be mixed may vary depending on the water content and soil quality of the original soil, and since it should be mixed homogeneously, the feeding speed (rotation speed) of the stirring
한편, 지반의 원토사(98)가 함수비가 낮은 사질토인 경우에는, 교반 유닛(340)의 출구로 배출되는 생성 개량토(99)에 액체 공급부(360)로부터 액체(88)를 분사할 수 있다. On the other hand, when the
여기서, 액체(88)는 물일 수도 있고, 폴리머나 효소 함유된 액체일 수도 있다. 개량토(99)에 액체를 공급함으로써, 고화재(97)와 원토사(98)가 보다 견고하게 결합되어, 바람 등에 의해 개량토(99)에 혼합된 미세 분말의 고화재가 대기로 날라가 오염시키는 것을 방지할 수 있다. Here, the liquid 88 may be water or a liquid containing a polymer or an enzyme. By supplying the liquid to the modified
액체 공급부(360)로부터 공급되는 액체(88)가 폴리머나 효소가 함유된 액상 고화재인 경우에는, 고화재(97)와 원토사(98)의 결합을 촉진하는 것 이외에도, 지반에 공급되어 다짐 공정 이후의 양생 공정을 단축할 수 있는 이점을 얻을 수 있다. When the liquid 88 supplied from the
단계 7: 개량토 공급기(300)에 의해 개량토(99)가 연약 지반(60)에 공급되면, 도저(500)가 개량토(99)를 밀어 균일하게 분산시킨다(S170). Step 7 : When the modified
단계 8: 그리고 나서, 균일하게 분산된 개량토(88)를 다짐 롤러(600)에 의해 다짐으로써, 포졸란 반응 등이 발생되면서 화학적으로 고화재(97)와 원토사(98)가 일체로 되면서, 연약 지반의 지지력을 향상시키게 된다. Step 8 : Then, by compacting the uniformly dispersed modified
상기와 같이, 개량토 공급기(300)는 자주식으로 스스로 이동하면서 작업을 하며, 개량토(99)를 생산하는 중에도 고화재(97)의 공급이 가능하므로, 매우 효율적이다. As described above, the modified
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연약 지반의 표층 고화 공법(S100)은, 사일로(100)에서 개량토 공급기(300)까지 밀폐된 챔버(100, 210, 310)와 밀폐된 파이프(190, 390)를 통해 분말 형태의 고화재(97)가 공급되므로, 고화재의 비산을 방지하여 작업 환경이 개선되는 유리한 효과를 얻을 수 있다. The surface layer solidification method (S100) of the soft ground according to the present invention configured as described above is a closed chamber (100, 210, 310) and a sealed pipe (190, 390) from the silo (100) to the modified soil supply unit (300) Since the solidifying
또한, 본 발명은, 마대를 사용하지 않아 폐기물이 발생되지 않으며, 마대 가격과 포장 및 운반 비용을 줄일 수 있으므로, 연약 지반을 개량하는 데 소요되는 비용을 낮추는 효과를 얻을 수 있다. In addition, since the present invention does not use sacks, no waste is generated, and the cost of sacks and packaging and transportation costs can be reduced, thereby reducing the cost required to improve the soft ground.
더욱이, 본 발명은, 무한 궤도형 고화재 운반기(200)와 휨 변형이 가능한 가요성 파이프를 이용하여 작업 속도와 효율을 높임으로써 기존에 비하여 경제적으로 시공하는 이점도 얻을 수 있다.Furthermore, the present invention can also obtain the advantage of economical construction compared to the prior art by increasing the working speed and efficiency by using the caterpillar-type
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
1: 표층 고화 장치 100: 사일로
190: 이송 파이프 200: 고화재 운반기
210: 고화재 챔버 210x: 변단면 영역
214: 횡분산 유닛 215: 종분산 유닛
217: 고정 플레이트 218: 이동 플레이트
220: 무한궤도형 바퀴 300: 개량토 공급기
310: 수용 챔버 320: 무한궤도형 바퀴
330: 원토사 수용부 340: 교반 유닛
350: 개량토 공급유닛 360: 액체 공급부
390: 공급 파이프 394: 가요성 공급 튜브
395: 무주축 이송블레이드 400: 굴삭기
500: 다짐 롤러 600: 도저
97: 고화재 98: 원토사
99: 개량토1: surface solidification device 100: silo
190: conveying pipe 200: solid fire carrier
210:
214: transverse dispersion unit 215: longitudinal dispersion unit
217: fixed plate 218: moving plate
220: caterpillar wheel 300: modified soil feeder
310: receiving chamber 320: caterpillar wheel
330: Wontosa receiving part 340: stirring unit
350: improved soil supply unit 360: liquid supply unit
390: supply pipe 394: flexible supply tube
395: spindleless feed blade 400: excavator
500: compaction roller 600: dozer
97: high fire 98: Wontosa
99: improved soil
Claims (14)
분말 형태의 고화재를 사일로(silo)에 보관하는 고화재 보관단계와;
상기 사일로에 보관된 상기 고화재를 고화재 운반기에 구비된 밀폐 상태의 고화재 챔버에 이송 파이프를 통해 탑재하는 고화재 탑재단계와;
상기 연약 지반에 위치한 개량토 공급기까지 고화재 운반기를 이동시키는 고화재 운반단계와;
상기 고화재 운반기의 상기 고화재 챔버의 하측에 위치한 배출구의 개폐 커버를 폐쇄시킨 상태에서 공급 파이프를 상기 배출구에 착탈 가능하게 결합시키고, 그 다음에 상기 개폐 커버를 개방하는 개폐 커버 조작단계와;
상기 개폐 커버 조작 단계가 행해진 다음에, 상기 배출구에 결합된 공급 파이프를 통해, 상기 고화재 챔버에 수용되어 있던 상기 고화재를 상기 개량토 공급기에 구비된 밀폐 상태의 수용 챔버에 공급하는 고화재 공급단계와;
상기 연약 지반의 원토사를 상기 개량토 공급기에 구비된 원토사 수용부에 공급하는 원토사 공급단계와;
상기 원토사와 상기 고화재를 혼합하여 개량토를 생성하고, 상기 연약 지반을 이동하면서 생성된 상기 개량토를 상기 개량토 공급기로 공급하는 개량토 공급단계와;
상기 개량토를 다짐 롤러로 다진 후 양생시키는 개량토 고화단계를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 공법.
As a surface layer solidification method of soft ground,
A solidification material storage step of storing the solidification material in powder form in a silo;
a solidified material loading step of loading the solidified material stored in the silo into a closed solidified fire chamber provided in a solidified material transporter through a transfer pipe;
a solidified material transport step of moving the solidified fire transporter to the modified soil supply unit located on the soft ground;
an opening/closing cover operation step of removably coupling a supply pipe to the outlet in a state in which the opening/closing cover of the outlet located at the lower side of the solidification chamber of the solidification material carrier is closed, and then opening the opening/closing cover;
After the opening/closing cover operation step is performed, the solidified material is supplied through the supply pipe coupled to the outlet to supply the solidified material accommodated in the solidified material to the sealed accommodation chamber provided in the modified soil feeder. step;
a raw soil supply step of supplying the raw soil of the soft ground to the raw soil receiving part provided in the modified soil supplying machine;
an improved soil supply step of mixing the raw soil sand and the solidifying material to produce improved soil, and supplying the modified soil produced while moving the soft ground to the modified soil supplying machine;
The modified soil solidification step of curing the modified soil after compacting it with a compaction roller;
The surface layer solidification method of the soft ground, characterized in that it comprises.
상기 개량토 공급기로부터 연약 지반에 공급되는 상기 개량토에 액체를 공급하는 액체 공급 단계를;
더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 공법.
The method of claim 1,
a liquid supply step of supplying a liquid to the modified soil supplied to the soft ground from the modified soil supplier;
The surface layer solidification method of the soft ground, characterized in that it further comprises.
상기 액체는 아크릴 중합체, 스틸렌-부타디엔 이멀젼, 스틸렌-부타디엔-라텍스 이멀젼, 효소 중에 어느 하나의 액상 고화재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 공법.
3. The method of claim 2,
The liquid is an acrylic polymer, a styrene-butadiene emulsion, a styrene-butadiene-latex emulsion, and a surface layer solidification method of a soft ground, characterized in that it contains any one liquid solidifying material among enzymes.
분말 형태의 고화재를 수용하는 사일로(silo)와;
상기 사일로에 수용되어 있던 상기 고화재를 공급받아 수용하는 수용 챔버가 밀폐 상태로 수용되고, 개질하고자 하는 연약 지반의 원토사와 상기 수용 챔버로부터 공급되는 상기 고화재를 교반하여 생성된 개량토를 성토하고자 하는 지반에 공급하는 개량토 공급기와;
상기 사일로로부터 상기 고화재를 공급받아 채워지는 밀폐 상태의 고화재 챔버가 구비되어, 무한궤도형 바퀴로 이동하여 상기 고화재 챔버에 채워져있던 상기 고화재를 상기 수용 챔버에 공급하는 고화재 운반기와;
굽힘 변형이 가능한 공급 튜브와, 상기 공급 튜브 내에서 상기 고화재를 운반하는 무주축 운반 스크류를 구비하고, 상기 고화재 운반기와 상기 개량토 공급기 중 어느 하나 이상에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 고화재 챔버와 상기 수용 챔버를 연결한 상태에서, 상기 고화재 챔버에 채워져 있던 상기 고화재를 외기에 누설되지 않게 상기 수용 챔버로 공급하는 공급 파이프와;
상기 공급 파이프가 결합되는 상기 고화재 챔버의 하측에 위치한 배출구에는 고화재의 유출을 방지하도록 개폐 가능하게 구비된 개폐 커버와;
상기 개량토 공급기로부터 공급된 상기 개량토를 다지는 다짐 롤러를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치.
As a device used in the surface layer solidification method of soft ground,
a silo for accommodating the solidified material in powder form;
The accommodating chamber for receiving and accommodating the solidification material accommodated in the silo is accommodated in a closed state, and the raw soil of the soft ground to be reformed and the solidified material supplied from the accommodating chamber are stirred to fill the improved soil produced. A modified soil feeder for supplying the desired ground;
a solidification material carrier having a solidification chamber in a closed state to be filled by receiving the solidification material from the silo, and moving on a caterpillar-type wheel to supply the solidification material filled in the solidification chamber to the accommodation chamber;
A supply tube capable of bending deformation, and a spindleless transport screw for transporting the solidification material in the supply tube, is detachably coupled to at least one of the solidification material carrier and the modified soil supply machine, the solidification material a supply pipe for supplying the solidified material filled in the solidified fire chamber to the accommodation chamber without leaking to the outside air while the chamber and the accommodation chamber are connected;
an opening/closing cover operably provided at the outlet located below the solidification chamber to which the supply pipe is coupled to prevent the outflow of the solidification material;
a compaction roller for compacting the modified soil supplied from the modified soil feeder;
Surface layer solidification device of soft ground, characterized in that it comprises.
노출공이 형성되어 상기 고화재 챔버의 하측에 고정된 고정 플레이트와;
관통공이 커버면에 형성되어, 상기 커버면이 상기 노출공을 막는 폐쇄 위치 및 상기 관통공과 상기 노출공이 일부이상 정렬하는 개방 위치를 왕복 이동하도록 상기 고정 플레이트에 대하여 슬라이드 이동하는 이동 플레이트를;
포함하는 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치.
According to claim 4, wherein the cover,
a fixing plate having an exposed hole formed therein and fixed to the lower side of the solidification chamber;
a moving plate having a through hole formed in the cover surface and sliding with respect to the fixed plate to reciprocate between a closed position in which the cover surface blocks the exposed hole and an open position in which the through hole and the exposed hole are partially aligned;
Surface layer solidification device of the soft ground, characterized in that it comprises.
분말 형태의 고화재를 수용하는 사일로(silo)와;
상기 사일로에 수용되어 있던 상기 고화재를 공급받아 수용하는 수용 챔버가 밀폐 상태로 수용되고, 개질하고자 하는 연약 지반의 원토사와 상기 수용 챔버로부터 공급되는 상기 고화재를 교반하여 생성된 개량토를 성토하고자 하는 지반에 공급하는 개량토 공급기와;
상기 사일로로부터 상기 고화재를 공급받아 채워지는 밀폐 상태의 고화재 챔버가 구비되어, 무한궤도형 바퀴로 이동하여 상기 고화재 챔버에 채워져있던 상기 고화재를 상기 수용 챔버에 공급하는 고화재 운반기와;
굽힘 변형이 가능한 공급 튜브와, 상기 공급 튜브 내에서 상기 고화재를 운반하는 무주축 운반 스크류를 구비하고, 상기 고화재 챔버와 상기 수용 챔버를 연결하여, 상기 고화재 챔버에 채워져 있던 상기 고화재를 외기에 누설되지 않게 상기 수용 챔버로 공급하는 공급 파이프와;
상기 개량토 공급기로부터 공급된 상기 개량토를 다지는 다짐 롤러를;
포함하고, 상기 개량토 공급기가 이동하거나 상기 개량토를 공급하는 동안에 상기 공급 파이프를 통해 상기 고화재 운반기로부터 상기 개량토 공급기에 상기 고화재가 공급되는 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치.
As a device used in the surface layer solidification method of soft ground,
a silo for accommodating the solidified material in powder form;
The accommodating chamber for receiving and accommodating the solidification material accommodated in the silo is accommodated in a closed state, and the raw soil of the soft ground to be reformed and the solidified material supplied from the accommodating chamber are stirred to fill the improved soil produced. A modified soil feeder for supplying the desired ground;
a solidification material carrier having a solidification chamber in a closed state to be filled by receiving the solidification material from the silo, and moving on a caterpillar-type wheel to supply the solidification material filled in the solidification chamber to the accommodation chamber;
A supply tube capable of bending deformation and a spindleless transport screw for transporting the solidification material in the supply tube are provided, and the solidification material chamber and the accommodation chamber are connected to remove the solidification material filled in the solidification material chamber. a supply pipe for supplying the accommodating chamber so as not to leak to outside air;
a compaction roller for compacting the modified soil supplied from the modified soil feeder;
and, while the modified soil feeder moves or supplies the modified soil, the solidification material is supplied from the solidification material carrier to the modified soil feeder through the supply pipe.
분말 형태의 고화재를 수용하는 사일로(silo)와;
상기 사일로에 수용되어 있던 상기 고화재를 공급받아 수용하는 수용 챔버가 밀폐 상태로 수용되고, 개질하고자 하는 연약 지반의 원토사와 상기 수용 챔버로부터 공급되는 상기 고화재를 교반하여 생성된 개량토를 성토하고자 하는 지반에 공급하는 개량토 공급기와;
수용 폭이 점진적으로 좁아지는 경사 영역을 하부에 구비하고 상기 사일로로부터 상기 고화재를 공급받아 채워지는 밀폐 상태의 고화재 챔버를 포함하고, 무한궤도 형태의 바퀴로 상기 연약 지반 상을 이동하여 상기 고화재 챔버에 채워져있던 상기 고화재를 상기 수용 챔버에 공급하는 고화재 운반기와;
상기 고화재 챔버와 상기 수용 챔버를 연결하여, 상기 고화재 챔버에 채워져 있던 상기 고화재를 외기에 누설되지 않게 상기 수용 챔버로 공급하는 공급 파이프와;
회전 구동되는 회전축과, 상기 회전축의 중심부로부터 일단까지의 제1영역에 제1나선방향으로 결합된 제1이송 블레이드와, 상기 회전축의 중심부로부터 타단까지의 제2영역에 제1나선방향과 반대방향으로 결합된 제2이송 블레이드를 포함하고, 상기 회전축은 상기 고화재 챔버의 중간 높이와 상단의 사이 높이에 회전 가능하게 배치되어, 상기 고화재 챔버의 내부에는 상기 고화재를 수평 방향으로 분산시키는 분산 유닛을;
상기 개량토 공급기로부터 공급된 상기 개량토를 다지는 다짐 롤러를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치.
As a device used in the surface layer solidification method of soft ground,
a silo for accommodating the solidified material in powder form;
The accommodating chamber for receiving and accommodating the solidification material accommodated in the silo is accommodated in a closed state, and the raw soil of the soft ground to be reformed and the solidified material supplied from the accommodating chamber are stirred to fill the improved soil produced. A modified soil feeder for supplying the desired ground;
It includes a solidification chamber in a closed state that is provided with an inclined region in the lower part of which the accommodation width is gradually narrowed and is filled by receiving the solidification material from the silo, and moves on the soft ground with a wheel in the form of a caterpillar to move the a solidified fire carrier for supplying the solidified material filled in the fire chamber to the accommodating chamber;
a supply pipe connecting the solidification chamber and the accommodating chamber to supply the solidified material filled in the solidification chamber to the accommodating chamber so as not to leak to the outside air;
A rotary shaft driven to rotate, a first transfer blade coupled in a first spiral direction to a first area from the center to one end of the rotary shaft, and a second area from the center to the other end of the rotary shaft in a direction opposite to the first spiral direction a dispersion for dispersing the solidification material in a horizontal direction in the interior of the solidification chamber by including a second transfer blade coupled to the rotation shaft, the rotation shaft being rotatably disposed at a height between the middle height and the upper end of the solidification chamber unit;
a compaction roller for compacting the modified soil supplied from the modified soil feeder;
Surface layer solidification device of soft ground, characterized in that it comprises.
상기 개량토 공급기로부터 연약 지반에 공급되는 상기 개량토에 액체를 공급하는 액체 공급부를;
더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
a liquid supply unit for supplying a liquid to the modified soil supplied to the soft ground from the modified soil supply unit;
Surface layer solidification device of the soft ground, characterized in that it further comprises.
상기 액체는 아크릴 중합체, 스틸렌-부타디엔 이멀젼, 스틸렌-부타디엔-라텍스 이멀젼, 효소 중에 어느 하나의 액상 고화재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연약 지반의 표층 고화 장치.
9. The method of claim 8,
The liquid is an acrylic polymer, a styrene-butadiene emulsion, a styrene-butadiene-latex emulsion, and a surface layer solidification device of soft ground, characterized in that it comprises any one liquid solidifying material among enzymes.
Priority Applications (1)
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KR1020200102971A KR102259616B1 (en) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Method of solidifying surface of soft ground with preventing particle of solidifying agent from flying and being scattered |
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Citations (3)
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JP2000080365A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-21 | Obayashi Road Corp | Soil-covering material and method for covering soil |
KR20010049545A (en) * | 1999-06-15 | 2001-06-15 | 안자키 사토루 | Mobile-type soil improver |
JP2002146790A (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-22 | Kojimagumi:Kk | Transfer pipe structure for use in improved soil pouring device |
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- 2020-08-18 KR KR1020200102971A patent/KR102259616B1/en active IP Right Grant
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