KR102365886B1 - 배치 모드 토양 개선 - Google Patents

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Abstract

배치 모드(batch mode)로 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 혼합 시스템(800)으로서, 상기 혼합 시스템(800)은 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 이동식 혼합 장치(820) 및 상기 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단, 토양을 수용하는 카고 몸체(810)를 포함하는 카고 몸체 배치 영역(801)을 포함하고, 카고 몸체 배치 영역(801)과 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단(822)은 혼합 장치(820)가 첨가제와 토양을 혼합시키기 위하여 카고 몸체(810) 내에서 카고 몸체(810)의 개방 측면을 통하여 토양 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있도록 제 위치에 배열되고, 혼합 시스템(800)은 카고 몸체의 적재물의 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 고려하여 혼합 시스템(800)이 첨가제와 토양을 혼합시킬 수 있도록 토양의 적재물을 수용하는 카고 몸체(810)가 카고 몸체 배치 영역(801) 내에 배치될 때 카고 몸체(810)의 적재물의 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 자동으로 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함한다.

Description

배치 모드 토양 개선{BATCH MODE SOIL IMPROVEMENT}
본 발명은 일반적으로 첨가제 및 다른 재료와 벌크 재료를 혼합하기 위한 효과적인 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 토양, 다른 재료 및 첨가제를 제어된 방식, 예를 들어, 무-먼지 방식으로 혼합하기 위한 혼합 시스템, 혼합 장치 및 방법에 관한 것이다.
산업용 및 건설 목적으로, 천연 또는 인공의 벌크 재료가 재활용으로부터 획득되거나 또는 굴착된다. 이들 벌크 재료는 전형적으로 산업용 또는 토목 공학 응용에서 사용을 위해 하나 이상의 처리(이들을 적합하게 구성함) 이후에 중간 저장소(및 연계된 추가 적재물)가 있거나 또는 없는 상태에서 전달되는 운반 수단 상의 "카고 몸체" 또는 "적재함" 또는 "적재 플랫폼" 내로 적재된다.
효과적이고 정성적 공정(qualitative process)은 환경에 대한 것을 포함한, 최소의 부정적 부작용과 모든 이해 당사자에 대한 최대의 부가 가치를 보장해야 한다. 특히, CO2 효율은 검사될 필요가 있을 뿐만 아니라 폐기물 재료의 투기(dump)를 감소시키기 위한 최대의 재활용 및 일차 원재료의 개발이 필요하다.
건설의 목적으로, 예를 들어 기반 작업으로서, 적시 및 적소에 건설 재료(예를 들어, 석회 및/또는 시멘트를 포함한 광물 재료, 기저 재료, 엔벨로핑, (뒤)채움, 둑(embankment), 배수 등)의 전달이 고려된다.
토양의 처리(이의 특성을 향상시킴)는 정화(하수 위생), 안정화, 강화 또는 증강의 이유로 필요할 수 있다.
건설 업자에 의해 수행되는 작업, 구체적으로 전술된 처리의 품질은 제어 및 보장될 수 있는 것이 중요하다. 이는 기술적 및 환경적 요건과 같은 다양한 요구에 부합되어야 하며, 모니터링 및 이의 제어가 또한 가능해야 한다.
공학적 목적으로 토양을 적합하게 구성하는 것은 첨가제와 광물 유동 및 다른 토양과 토양의 집중적인 혼합에 의해 주로 수행된다. 첨가제는 시멘트, (생) 석회 및 다른 작용물에 관한 것이다.
기차길, 고독도로, 주요 도로 등을 위한 현장 안정화 작업(토공사, 둑, 기저 등)은 통상적으로 하위표면 상에 (생) 석회 및/또는 시멘트의 분배, 그 뒤에 물의 부가 또는 부가 없이 밀링에 의해 최대 60 cm 두께의 층 내에서 혼합을 포함한다. 처리된 것 모두는 레벨링되고 압축되어 상부구조물을 위한 안정적인 기저를 형성한다. 폐 토양의 굴착, 운반, 교체 및 배치는 거의 필요치 않다. 전형적으로, 이들 응용에서 대용량이 수반된다.
더 소형의 응용뿐만 아니라 하수도 공사에서, 응집성 토양은 파내지고 굴착되며 운반될 필요가 있고, 재사용에 적합해지도록 개별 영역에서 수집되고 분배되며, 첨가제와 혼합되고, 비벼지며, 기저, 엔벨로프, 뒤채움 시에 빌딩 재료로서 사용하기 위하여 건설 부위로 더 작은 적재물을 운반한다. 이러한 환경에서는 품질 제어가 거의 불가능하며, 이는 하부 토양, 습도 및 조성물의 이질성 속성, 적용되고 밀링된 첨가제의 정확한 양의 불확실성으로 인함이다. 운반상 문제를 수반하는 상당한 변위가 요구된다. 하적, 분배, 밀링, 적층, 적재, 운반 등의 전술된 활동을 위한 개별 영역이 필요하다.
더 작은 규모의 프로젝트에서 굴착된 토양을 개선하기 위한 해결 방법은 굴착 위치에서 토양을 처리하는 것이다. 그러나, 이는 굴착기에 의해 수행되는 경우에 시간-소모적이고 이 토양 개선 중에 거의 또는 전혀 작업이 수행되지 못하기 때문이다. 게다가, 국부 처리의 경우에, 굴착의 위치에 근접한 위치에서, 다양한 기계가 요구된다. 게다가, 토양을 개선하기 위한 활동은 환경과 인간에 대해 유해하고 바람직하지 못하게 하는 먼지를 유발할 수 있다.
따라서, 굴착된 토양을 개선하기 위한 효과적 시스템 및 효과적인 방법이 필요하다.
본 발명의 목적은 토양을 처리하기 위한 효과적인 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
특히 본 발명의 목적은 예를 들어, 혼합을 위해 필요한 시간(충분히 균질한 혼합물을 획득하기 위하여) 및/또는 첨가제의 양 및/또는 혼합물의 균일성 및/또는 혼합물의 원하는 특성(예를 들어, 습도, 압축성) 등과 같이 하나 이상의 첨가제와 카고 몸체 내에 있는 토양을 혼합하기 위한 효과적인 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 효율적인 방식으로 적합한 양의 첨가제와 카고 몸체 내에 있는 토양을 효과적으로 혼합할 수 있는 혼합 스테이션이 제공된다.
본 발명의 이점에 있어서, 굴착된 토양이 건설 응용에 적합해지게 구성될 수 있다.
본 발명의 특정 실시 형태에서, 운반 중에 토양 처리가 구현될 수 있다. 이에 따른 이점에 있어서, 토양이 특정의 개별 처리 위치로 운반될 필요가 없고, 이에 따라 토양 처리가 운반-효율적 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 기계와의 어떠한 추가 중간 작업이 필요치 않다. 바람직하게는, 본 발명의 실시 형태에 따른 방법은 CO2 효율적이다.
본 발명의 적어도 일부 실시 형태의 이점에서, 선택적으로 이동된 토양의 양의 트래킹 및 위치, 배치 또는 루트의 트래킹에 따라 운반의 상세한 제어가 허용된다. 이에 따라, 예를 들어 적재된 적재물의 트래킹 변경에 의해 또는 카고 공간의 개방/밀폐를 트래킹함으로써 불법 투기를 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 이는 더 양호한 생태에 기여할 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 토양을 개선하기 위하여 토양에 첨가된 개선 작용제는 환경에 먼지가 발생되지 않도록 첨가될 수 있고, 이에 따라 건강상 위험 및 저하가 감소된다(심지어, 저-밀도의 먼지 상태에서 시멘트 및 (생) 석회의 침해성으로 인해).
본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 제한된 양의 토양이 완벽히 제어된 상태에서 처리될 수 있다. 따라서, 고 품질의 처리가 구현된다.
전술된 목적은 본 발명에 따른 혼합 시스템 및/또는 혼합 스테이션 및/또는 혼합 장치 및/또는 방법에 의해 구현된다.
제1 양태에 따라서, 본 발명은 배치 모드(batch mode)로 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 혼합 시스템을 제공하고, 상기 혼합 시스템은 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 이동식 혼합 장치 및 상기 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단, 토양을 수용하는 카고 몸체를 포함하는 카고 몸체 배치 영역을 포함하고, 카고 몸체 배치 영역과 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단은 혼합 장치가 첨가제와 토양을 혼합시키기 위하여 카고 몸체 내에서 카고 몸체의 개방 측면을 통하여 토양 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있도록 제 위치에 배열되고, 혼합 시스템은 카고 몸체의 적재물의 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 고려하여 혼합 시스템이 첨가제와 토양을 혼합시킬 수 있도록 토양의 적재물을 수용하는 카고 몸체가 카고 몸체 배치 영역 내에 배치될 때 카고 몸체의 적재물의 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 자동으로 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에서, 배치 모드가 참조되며, 이 모드에서 특정 양의 토양이 카고 몸체 내에서 처리된다. 특정 양의 토양은 카고 몸체 내에 변하지 않은 정해진 양의 토양일 수 있고, 이에 따라 카고 몸체는 선호되는 실시 형태에 따라서 카고 몸체 배치 영역으로 이동된다. 다른 실시 형태에서, 배치 모드는 각각의 순간에 특정의 제어가능한 양의 토양이 카고 몸체 내의 처리 영역 내에 있도록 카고 몸체를 통하여 예를 들어 컨베이어 벨트를 통해 토양이 운반하는 모드에 대응할 수 있다. 카고 몸체는 그 뒤에 카고 몸체 배치 영역에 고정될 수 있고, 토양이 카고 몸체를 통하여 운반될 수 있다.
첨가제는 혼합되는 위치에 배치 전에 카고 몸체에 첨가될 수 있거나 또는 카고 몸체는 적절한 양의 첨가제가 카고 몸체가 제 위치에 배열된 후에 (수동 또는 자동으로) 첨가되는 토양만을 수용한다.
바람직하게는, 혼합 시스템은 카고 몸체 배치 영역을 포함하고, 이 방식으로 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단 및 카고 몸체의 상대 위치가 이 방식으로 미리 알려진다. 이에 따라 카고 몸체 내에서 혼합 장치의 자동화된 이동이 허용된다. 또한, 하나 이상의 센서, 예를 들어, 계량 센서, 또는 RFID 리더, 또는 바코드 스캐너 등이 카고 몸체 위치에 대해 적합한 위치에 배치될 수 있다.
카고 배치 수단 및 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단이 서로에 대해 구성될 수 있다.
이러한 혼합 시스템의 이점에 있어서, 적재물에 관한 정보(예를 들어, 부피, 중량, 습도, 압축성, 전기 저항 등)는 카고 몸체 배치 영역 내에 배치된 카고 몸체로부터 획득될 수 있고(예를 들어, 검색될 수 있음), 혼합 시스템(예를 들어, 이의 제어 유닛)에 제공된다(예를 들어, 전달됨). 토양 및 하나 이상의 첨가제의 적합한 혼합을 허용하기 위하여 예를 들어 작업자 또는 자동식 제어 유닛에 대한 관련 정보가 제공된다. 하나 이상의 첨가제가 예를 들어 석회 또는 생석회일 수 있고 및/또는 물 및/또는 시멘트 및/또는 다른 광물 재료, 등일 수 있다.
빌딩 위치 또는 다른 위치에서 개방 영역에 걸쳐 분포된 특정되지 않은 양을 혼합하는 것 이외에 특정 양으로 배치 공정에서 토양을 혼합하는 것이 선호되며, 이는 특정 특성을 갖는 특정 적재물이 적재물의 특정 특성에 대응하는 특정 방식으로 특정 양의 첨가제와 효과적으로 혼합될 수 있기 때문이다. 이 방식으로, 과도한 양을 첨가하기 보다는 최적의 양의 첨가제가 첨가될 수 있고 이는 요구된 조건에 도달되도록 당업계에서 통상 수행되는 것이다.
바람직하게는 전용 혼합 컨테이너 내에서가 아니라 카고 몸체 내에서 실제 혼합이 수행될 수 있고, 이 방식으로 하적과 재적재가 방지될 수 있다. 이 방식으로, 시간이 절약될 수 있고, 이러한 적재/하적 작업 중에 방출되는 먼지의 양이 감소될 수 있다.
바람직하게는, 적재물에 관한 정보는 실제 혼합 중에 고려될 수 있고, 이는 혼합을 위해 필요한 시간(충분히 균질한 혼합물을 획득하기 위하여) 및/또는 첨가제의 양 및/또는 혼합물의 균일성 및/또는 혼합물의 원하는 특성(예를 들어, 습도) 등에 관하여 이 방식으로 효과적이고 및/또는 최적의 혼합이 구현될 수 있기 때문이다. 이러한 정보는 예를 들어 개방 영역에서 토양을 혼합할 때 입수되지 않는다.
카고 몸체로부터 개별적으로 혼합 장치를 제공하는 것이 선호되며, 이는 이 방식으로 단일의 혼합 시스템 또는 스테이션이 복수의 카고 몸체에 대해 사용될 수 있고, 개별 카고 몸체의 비용이 감소될 수 있기 때문이다.
실시 형태에서, 이동식 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단은 이동식 암, 예를 들어 유압식 2-부분 관절 암을 포함한다.
이동식 암을 사용하는 이점에 있어서, 이러한 기술은 매우 완성적이며, 매우 신뢰성 있고, 혼합 장치의 상당히 정확한 배치 및/또는 배향을 허용한다. 게다가, 암은 임의의 방향(예를 들어, 카고 몸체의 임의의 길이/폭/깊이 방향으로)으로 혼합 장치를 쉽사리 이동시킬 수 있다.
이동식 암의 이점에 있어서, 이는 유압 시스템에 의해 구동할 수 있고, 이에 따라 혼합 장치에 큰 힘을 가할 수 있다. 이에 따라 예를 들어 토양 내에서 혼합 장치를 능동적으로 가압할 수 있고, 토양을 통하여 혼합 장치를 전후로 이동시킬 수 있다.
실시 형태에서, 이동식 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단은 롤러 브리지를 포함한다.
롤러 브리지를 이용하는 이점에 있어서, 토양에 평행한 평면 내에 혼합 장치를 회전시키지 않고 혼합 장치를 쉽사리 배치할 수 있다(이동식 암과 상반되게). 롤러 브리지를 이용하는 추가 이점에 있어서, 제한된 추가 높이(전형적으로 1.0 m 미만)만을 필요로 한다.
실시 형태에서, 혼합 장치는 토양 높이에 대해 플랫폼 높이에 배열된 플랫폼을 추가로 포함하고, 플랫폼 높이는 카고 몸체가 지면 높이에 배열될 때 카고 몸체의 상부 개방 측면이 플랫폼 높이 아래에 배열되어 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단이 플랫폼에 장착되도록 선택된다.
본 발명에 따른 실시 형태의 이점에서, 카고 몸체 내에서 토양의 신속한 처리는 카고 몸체 내에서 토양을 제거/적재하는 필요성 없이 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 카고 몸체에서 혼합이 수행될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 효과적인 토양 처리가 구현될 수 있다. 처리는 예를 들어, 시간 효율적인 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합이 카고 몸체 내에서 수행될 수 있을지라도, 자체 혼합 시스템을 토양 처리를 위해 사용된 모든 카고 몸체에 장착할 필요가 없고 이에 따라 설치될 장치의 규모가 감소될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 지면 높이에 대해 플랫폼을 지지하기 위한 플랫폼 지지부를 포함하고, 플랫폼 지지부들은 카고 몸체가 플랫폼 지지부들 사이에서 플랫폼 아래에 완전히 또는 부분적으로 배치될 수 있도록 서로에 대해 이격된다.
플랫폼은 플랫폼 바로 아래에서 혼합 장치가 카고 몸체로 이동할 수 있도록 허용하기 위한 개구를 제공할 수 있다(예를 들어, 플랫폼의 수평 평면).
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합 시스템을 위한 컴팩트한 셋업은 플랫폼 아래에 카고 몸체를 배치시킴으로써 구현될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단 및 플랫폼은 카고 몸체가 플랫폼에 인접하게 또는 옆에 배열될 때 카고 몸체 내에서 혼합이 허용될 수 있도록 구성된다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 이는 플랫폼 바로 아래에서의 혼합에 제한되지 않지만 카고 몸체 내에서 토양의 혼합은 또한 플랫폼에 이웃하지만 플랫폼 아래의 높이에서 수행될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 상승부(elevation)와 토양 높이 사이의 전이부를 제공하는 램프 또는 램파트(rampart) 또는 키(quay)를 포함하고, 플랫폼은 상기 상승부 상에 배열되며, 플랫폼과 상기 램프 또는 램파트 또는 키는 램프 또는 램파트에 인접한 토양 높이에 배열된 카고 몸체에서의 혼합이 수행될 수 있도록 구성된다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 이동 또는 운반 또는 변위가능하고, 이에 따라 이는 단일의 전체로서 또는 복수의 전체로서 건설 위치에 근접한 위치로 이동, 운반 또는 변위될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합은 건설 위치 근처에서 수행될 수 있고 이에 따라 변위의 크기가 감소된다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합은 플랫폼 바로 아래 그리고 건설 위치 근처에서 수행될 수 있고 이에 따라 건설 위치 근처에서 혼합을 위해 필요한 공간이 주요하게 플랫폼의 크기에 의해 형성된다. 이에 따라 건설 위치에서 방해의 위험성이 감소된다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 카고 몸체 내에서 토양에 첨가된 하나 이상의 첨가제를 계량하거나 또는 주입하기 위한 계량 장치 또는 주입 장치와 첨가제 공급 수단을 추가로 포함한다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 첨가제가 제어된 방식으로 첨가될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 첨가제의 첨가는 즉, 카고 몸체를 이동시키기 위한 필요성 없이 동일한 위치에서 혼합을 위해 사용되는 바와 같이 동일한 시스템을 사용하여 수행될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 첨가제 공급 수단을 공급하기 위한 리저버를 추가로 포함한다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 외부 리저버로부터 첨가제 공급 수단을 공급하기 위한 공급 튜브를 포함한다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 외부(고정식 또는 이동식) 리저버는 대량의 첨가제가 혼합을 위헤 제공되도록 허용하기 위하여 사용될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 카고 몸체 내에서 혼합에 의해 야기된 먼지로부터 환경을 보호하기 위한 밀폐부를 추가로 포함한다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 해로운 먼지를 환경으로부터 차단함으로써 건강상 문제가 감소될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 장치는 하나 이상의 혼합 휠 및/또는 하나 이상의 밀링 휠 및/또는 하나 이상의 차축 및/또는 하나 이상의 크래퍼를 포함한다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 다수의 다양한 타입의 혼합 장치는 본 시스템에서 사용될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 장치는 체가름 작업용 캠을 수용하는 차축을 포함한다.
실시 형태에서, 혼합 장치는 구동 스프로켓 휠 및/또는 유압 드라이브 및/또는 구동 체인을 포함한다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합 장치는 다양한 방식, 예를 들어, 전기식, 기계식 또는 유압식으로 구동될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 혼합 장치 및/또는 주입 장치를 제어하기 위하여 카고 몸체 내의 적재물에 관련된 정보를 수용하기 위한 센서를 추가로 포함한다.
실시 형태에서, 센서는 태그로부터 적재물 정보를 판독하도록 구성된다. 태그는 소정의 위치에서, 카고 몸체 상에서, 예를 들어, 이의 외측 상에 장착될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 카고 몸체의 중량 또는 이의 적재물을 획득하기 위하여 플랫폼 아래에 또는 이 옆의 지면 높이에 배치된 계량 장치를 추가로 포함한다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 적재물의 정확한 중량이 획득될 수 있고 이에 따라 기망 행위의 위험성이 방지된다.
실시 형태에서, 시스템은 토양의 저항성을 감지하거나 또는 토양의 습도를 감지하거나 또는 토양의 압축성을 감지하거나 또는 이의 조합을 위한 센서를 포함한다.
제2 양태에 따라서, 이동식 혼합 장치, 상기 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단, 및 토양을 수용하는 카고 몸체를 포함하는 카고 몸체 배치 영역, 및 카고 몸체 내에서 적재물의 하나 이상의 특성에 관한 정보를 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함하는 혼합 시스템 내에서 토양을 처리하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 카고 몸체 배치 영역 내에 토양을 수용하는 카고 몸체를 제공하는 단계, 정보 획득 수단을 이용하여 적재물의 하나 이상의 특성에 관한 정보를 획득하는 단계, 혼합 장치를 이용하고 획득된 정보를 기초로 첨가제와 카고 몸체 내의 토양을 혼합하는 단계를 포함한다. 정보 획득 수단은 시스템일 수 있고, 이에 따라 정보는 무선 전송된다.
실시 형태에서, 토양을 수용하는 카고 몸체를 제공하는 단계는 카고 몸체 내로 토양을 적재하는 단계 및 혼합 시스템에 상기 카고 몸체를 이송하는 단계를 포함한다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 토양 위의 소정의 높이에 배열된 플랫폼을 추가로 포함하고, 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단은 상기 플랫폼에 장착되고, 카고 몸체를 제공하는 단계는 플랫폼 아래에 또는 옆에 위치된 카고 몸체 배치 영역 상에 카고 몸체를 배치하는 단계를 추가로 포함한다.
방법은 건설 위치로 첨가제와 혼합된 토양을 수용하는 카고 몸체를 이송하는 단계를 추가로 포함한다.
방법은 플랫폼 바로 아래에 또는 옆에서 카고 몸체 내에서 혼합 장치를 하강시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 시스템은 제어 유닛을 추가로 포함하고, 상기 방법은 혼합 시스템의 제어 유닛 내에서 카고 몸체의 적재물과 관련된 정보를 판독하는 단계, 및 상기 획득된 정보를 기초로 수행되는 혼합 또는 첨가되는 첨가제와 관련된 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
실시 형태에서, 정보를 판독하는 단계는 카고 몸체 상의 태그로부터 정보를 판독하는 단계, 혼합 시스템의 계량 장치로부터 정보를 판독하는 단계, 토양의 저항성을 감지하기 위하여 센서의 정보를 판독하는 단계, 토양의 습도 또는 토양의 압축성을 감지하기 위하여 센서의 정보를 판독하는 단계들 중 하나 이상을 포함한다.
제3 양태에서, 본 발명은 또한 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 혼합 시스템에 관한 것으로, 상기 혼합 시스템은 혼합 장치를 밀폐 또는 밀봉하기 위한 하나 이상의 밀폐부, 혼합 챔버를 포함하는 혼합 장치를 포함하고, 혼합 시스템은 장착된 혼합 장치가 하나 이상의 밀폐부가 카고 몸체를 밀폐 또는 밀봉된 상태로 유지하면서 카고 몸체의 부피를 통하여 이동할 수 있도록 카고 몸체 상에 장착될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따라, 토양을 처리하고, 그 뒤에 가치 있는 빌딩 재료로 이를 재사용할 수 있고, 이에 따라 산모래 및 해사와 같은 일차 건설 재료의 사용이 최소화될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 본 발명의 사상에 따라 CO2 방출이 상당히 감소될 수 있고, 이는 운반 및 중간 작업이 제한될 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양 및 첨가제가 혼합 장치 주위에서 먼지를 발생시키지 않고 혼합될 수 있다.
실시 형태에서, 혼합 장치는 토양을 통하여 이동하고 첨가제는 혼합 중에 국부적으로 첨가된다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 첨가제와 토양 사이의 균질한 혼합이 구현된다.
균질한 분배 및 제어된 혼합으로 인해, 혼합물을 통하여 첨가제의 소정의(예를 들어, 최소의) 농도를 제공하기 위하여 단지 최소 양의 첨가제가 필요하다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 다양한 타입의 토양이 선택적으로 다양한 첨가제의 첨가에 따라 전체적으로 혼합될 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 증발 및 통기를 촉진시킴으로써 첨가제의 필요 양이 감소될 수 있다.
혼합 장치는 하나 이상의 첨가제용 리저버 및 혼합 시스템이 카고 몸체 상에 장착될 수 있는 주입 장치 또는 계량 장치를 추가로 포함할 수 있고, 이에 따라 첨가제가 주입 또는 계량 장치를 통하여 혼합 챔버 내로 주입 방식(dosed manner)으로 첨가될 수 있는 동시에 하나 이상의 밀폐부는 카고 몸체의 상부 측면이 밀폐된 상태로 유지한다.
하나 이상의 밀폐부는 제1 연결 메커니즘을 통하여 혼합 장치의 제1 측면에 연결되는 제1 밀폐부를 포함할 수 있고, 제2 연결 메커니즘을 통하여 혼합 장치의 제2 측면에 연결되는 제2 밀폐부를 포함할 수 있고, 이에 따라 혼합 장치의 이동 중에 컨테이너가 밀폐된 상태로 유지된다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 우수한 밀폐 또는 밀봉이 구현될 수 있고, 이에 따라 환경의 오염의 위험성이 감소 또는 최소화될 수 있다. 게다가, 우수한 밀폐부를 이용함으로써, 혼합이 날씨 독립적인 방식으로 수행될 수 있다.
혼합 시스템은 이동식일 수 있고, 혼합 시스템은 운반 중에 토양과 첨가제(들)를 혼합하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 개선은 운반 중에 수행될 수 있어서 개별 저장 및 처리 부위가 더 이상 필요치 않다.
혼합 챔버는 하나 이상의 혼합 휠 및/또는 하나 이상의 밀링 휠 및/또는 하나 이상의 차축 및/또는 하나 이상의 크래퍼를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양 및 첨가제(들)가 혼합 휠에 의해 서로 혼합될 수 있다. 더욱 일반적으로, 혼합 챔버는 하나 이상의 혼합 요소, 예컨대 하나 이상의 혼합 휠, 밀링 휠, 차축, 크래퍼 등을 포함할 수 있다.
시스템은 토양을 통기하고 이를 건조시킬 수 있도록 토양을 뒤집기에 적합할 수 있다. 혼합 장치는 운반 중에 체가름 처리 또는 파쇄 또는 분쇄 작업을 위해 예를 들어 상부에 장착된 캠을 포함한 샤프트를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 대형 덩어리/돌이 체가름되거나 또는 파쇄될 수 있다.
혼합 장치는 구동 스프로켈 휠 및/또는 유압 드라이브 및/또는 구동 체인을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합 장치는 스프로켈 휠에 의해 카고 몸체 내에서 또는 이에 걸쳐서 이동할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합 휠 및/또는 주입 장치 및/또는 샤프트는 구동 스프로켈 휠, 또는 유압식으로 또는 체인을 이용하여 구동된다.
혼합 시스템은 토양의 저항, 예를 들어 전기적 저항을 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 저항은 측정될 수 있다. 이에 따라 센서가 저항이 너무 높은 것을 측정할 때 작업을 중단 또는 이를 감속시킴으로써 예를 들어 대형 석재로부터 혼합 장치를 보호할 수 있다. 혼합 시스템은 토양의 습도를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 습도는 측정될 수 있는데, 이에 따라 토양의 특정 목표 습도를 구현하기 위하여 얼마나 많은 습도가 첨가 또는 제거되어야 하는 것을 측정할 수 있다. 바람직하게는, 이 특성은 공정 중에 규칙적으로 측정될 수 있고, 이에 따라 필요 양의 첨가제가 동적으로 조절될 수 있다.
혼합 시스템은 토양의 압축성을 측정하기 위한 센서 또는 시험 방법을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 압축성이 측정될 수 있는데, 이는 필요한 양의 첨가제(들)에 영향을 미칠 수 있다. 즉, 압축성을 측정함으로써, 필요한 양의 첨가제(들)가 측정 또는 적절히 추정될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 이 특성은 혼합 공정 중에 규칙적으로 측정될 수 있고, 이에 따라 필요한 양의 첨가제(들) 및/또는 물이 동적으로 조절될 수 있다
제4 양태에 따라서, 본 발명은 또한 토양을 운반 및 혼합하기 위한 운반 수단에 관한 것으로, 운반 수단은 카고 몸체 내에 또는 이 상에 장착된 전술된 바와 같이 혼합 시스템을 포함한다. 운반 수단은 구동되든지 또는 구동되지 않든지 트럭 또는 이동 새시일 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양 및 첨가제(들)가 예를 들어 빌딩 위치에서 운반 중에 혼합될 수 있다. 이에 따라 빌딩 위치의 내측 및 외측 둘 모두에서 운반이 최소화될 수 있다(차축에 대해). 이는 도로에서의 운반 비용, CO2 방출 및 정체에 도움이 된다. CO2 방출은 제한된 운반에 의해 감소될 뿐만 아니라 중간 저장 지점에서의 운반물의 적재, 스톡 보관, 분산, 등과 같이 중간 작업이 필요하지 않음에 따라 감소될 수 있다. 예를 들어, 기반 시설의 경우에, 굴착된 토양은 국부적으로 처리될 수 있고 재사용될 수 있는 것이 중요하다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합은 이동 중에 수행될 수 있다. 이 방식으로, 비가공 상태의 토양을 픽업할 수 있고, 토양을 처리하는 동안에 목표 지점으로 이동할 수 있고, 최종적으로 목표 지점에서 처리된 토양을 전달할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 재료는 최대한으로 재활용될 수 있고, 이는 건설 지점에서 또는 이 근처에 배치될 수 있다.
운반 수단은 또한 리저버 및 카고 몸체의 내용물을 계량하기 위한 계량 시스템을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 총 양이 계량될 수 있어서 필요한 양의 첨가제(들)가 추정될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 필요한 양의 첨가제(들)가 가능한 정확하게 결정될 수 있다. 그 결과, 첨가제의 폐기가 방지된다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 카고 몸체의 허용가능 부피에 따라 제한된 양의 토양이 이용된다. 이에 따라 적재되는 토양의 품질에 따라 첨가제의 양을 변화시킬 수 있다. 또한, 첨가제의 양 및/또는 타입이 적합해진 부분의 응용에 따라 변경될 수 있다. 주어진 부분은 예를 들어 엔벨로핑(enveloping) 또는 (뒤)채움 또는 기저(foundation)로서 사용될 수 있고, 응용에 따라 첨가제의 타입 및/또는 최적의 혼합 비율이 선택적으로 상이할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 제어 메커니즘은 수용 및 전달된 토양의 총 양과 관련하여 통합될 수 있다.
운반 수단은 또한 위치 센서를 포함할 수 있다. 위치 센서는 GPS 시스템일 수 있다. 위치 센서는 토양과 관련된 다른 정보에 관하여 토양의 위치를 연관시키기 위한 프로세서에 결합될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 원래의 위치, 양, 추후-처리, 및 목표 위치를 포함한 데이터베이스가 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 이러한 데이터베이스는 전체 공정을 제어하고 불법 투기와 같이 악용을 방지하기 위하여 사용될 수 있다.
운반 수단은 폭기 시스템이 설치될 수 있고 폭기 시스템은 카고 몸체의 내용물을 통기시킬 수 있고, 선택적으로 엔진, 예를 들어 운반 수단의 잔여 열로 공기를 가열할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양이 통기될 수 있고 통기는 엔진으로부터의 잔여 열을 이용하여 가열(건조)될 수 있다. 이는 토양의 가속화된 건조를 돕는다.
운반 수단은 저장 매체 및 프로세서를 포함할 수 있고, 프로세서는 저장 매체 내의 다양한 센서로부터 측정 데이터를 저장할 수 있고 및/또는 운반 수단은 다양한 센서로부터 외부 저장 매체 또는 처리 매체로 측정 데이터를 전송하기 위한 전송 유닛을 포함한다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 센서의 측정 데이터는 저장될 수 있고, 이에 따라 다양한 토양 부분의 트레이서빌리티가 개선된다.
본 발명의 제5 양태에 따라서, 본 발명은 토양을 처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 카고 몸체 내에 토양을 적재하는 단계, 하나 이상의 밀폐부로 카고 몸체를 밀폐 또는 밀봉하는 단계, 카고 몸체가 하나 이상의 밀폐부에 의해 먼지에 대해 밀폐 또는 밀봉된 상태로 유지되는 상태에서 토양을 통하여 혼합 장치의 전후 이동에 의해 토양을 혼합하는 단계, 혼합된 토양을 하적하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합은 무-먼지 방식으로 수행될 수 있다.
방법은 주입 장치 또는 계량 유닛에 의해 토양에 대해 계량 또는 주입 방식으로 첨가되기에 앞서 혼합 장치의 리저버 내에 하나 이상의 첨가제를 유지하는 것을 포함할 수 있고, 그 뒤에 토양 및 첨가제가 혼합 장치의 혼합 챔버 내에서 혼합된다. 혼합 중에, 카고 몸체가 운반될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합은 이동 중에 수행될 수 있다.
방법은 추가로 카고 몸체의 위치를 결정하고 및/또는 카고 몸체의 계량 및/또는 추가 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 토양의 트레이서빌리티가 가능하다. 원래의 위치(origin), 처리 및 목표 위치(destination)가 등록될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합 공정은 다양한 측정을 기초로(예를 들어, 습도 센서를 이용하여) 혼합 중에 조절될 수 있다.
방법은 토양의 폭기 단계를 포함할 수 있다.
방법은 추가로 추가 첨가제와의 혼합 단계를 포함할 수 있다.
방법은 추가로 처리된 제품의 체가름 및 파쇄 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 이점에서, 도시 환경에서 하수도 작업의 수행은 처리 및 저장을 위한 중간 영역이 필요 없거나 또는 덜 필요로 한다. 이는 이 목적을 위해 적합한 영역이 드물기 때문에 선호된다. 추가로, 이는 또한 환경에 대한 불법 행위(nuisance)를 감소시킨다.
도면은 단지 도식적이고 비제한적이다. 도면에서, 일부 요소들의 크기가 과대시되며 도식의 목적으로 축척으로 도시되지 않는다. 청구항에서 임의의 도면부호가 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 다양한 도면에서, 동일한 도면부호는 동일하거나 또는 유사한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따라, 혼합 장치와 밀폐부가 상부에 장착되는 카고 몸체 또는 컨테이너의 상면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따라, 도 1의 혼합 장치 및 컨테이너 또는 카고 몸체의 도 1에 도시된 바와 같은 종단면도(DD).
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따라, 도 1의 혼합 장치의 도 1에 도시된 바와 같은 단면도(CC).
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따라, 혼합 장치와 밀폐부가 장착되는 카고 몸체 또는 컨테이너의 도식적 도면.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따라, 혼합 장치가 혼합 휠 또는 크래퍼 믹서를 포함하는 혼합 장치 및 컨테이너 또는 카고 몸체의 종방향 단면도.
도 6은 상부에 혼합 장치와 밀폐부를 갖는, 컨테이너 또는 카고 몸체의 도식적 도면.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 방법의 다양한 단계를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따라, 암이 플랫폼 상에 장착되고 혼합 장치가 이동식 암 상에 장착되며, 혼합 시스템 또는 혼합 스테이션이 지면 위의 소정의 위치에 배치된 플랫폼을 포함하는 3D 사시도.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따라, 공급 튜브 및 제2 리저버에 연결된 도 8의 실시 형태를 도시하는 도면.
도 10은 카고 몸체가 플랫폼 아래에 장착되고 이동식 암이 플랫폼 내의 개구를 통하여 카고 몸체 내로 하강할 수 있는 본 발명의 실시 형태에 따른 혼합 시스템의 또 다른 실시 형태를 도시하는 도면.
도 11은 혼합 시스템의 측면 및 상부를 도시하는, 다양한 가시 각도로부터의 도 10의 혼합 시스템을 도시하는 도면.
도 12는 플랫폼 옆에 위치된 벌크 캐리어 및 도 11의 실시 형태를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 실시 형태에 따라, 이동식 암 대신에 롤러 브리지를 갖는 혼합 시스템을 도시하는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 방법을 도시하는 도면.
본 발명은 특정 도면을 참조하여 특정 실시 형태에 따라 기재되지만 본 발명은 이에 제한되지 않고 단지 청구항에 의해서만 제한된다. 설명된 도면은 단지 도식적이고 비-제한적이다. 도면에서, 일부 요소들의 크기가 과대시될 수 있고 도식의 목적으로 축척으로 도시되지 않는다. 치수 및 상대 치수가 본 발명의 실시를 위해 실제 감소되지 않는다.
게다가, 청구항 및 명세서에서 용어, 제1, 제2 등은 순차적으로, 임시로, 공간적으로, 열을 이루여 또는 임의의 다른 방식으로 기재하기 위해 그리고 유사 요소들 간에 구별을 위해 사용된다. 이에 따라 사용된 용어는 적절한 조건 하에서 상호호환될 수 있고 본 명세서에서 기재된 본 발명의 실시 형태는 본 명세서에서 기재되거나 또는 도시된 다른 순서로 작동될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
게다가, 청구항 및 명세서에서 용어, 상부, 하부 등은 상대 위치를 나타내고 도식의 목적으로 사용된다. 이에 따라 사용된 용어는 적절한 조건 하에서 상호호환될 수 있고 본 명세서에서 기재된 본 발명의 실시 형태가 본 명세서에서 기재 또는 도시된 것 이외의 다른 배향으로 작동될 수 있다.
청구항에서 사용된 용어 "포함하다"는 하기에서 나열된 수단으로 제한되는 것으로 해석되어서는 않되며 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 따라서, 하나 이상의 다른 특징, 완전체, 단계 또는 구성요소 또는 이의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않지만 이에 언급된 특징, 완전체, 단계 또는 구성요소의 존재를 특정하는 것으로 해석된다. 따라서, 표현 "수단 A 및 B을 포함하는 장치"의 범위는 단지 구성요소 A와 B만으로 구성되는 장치로 제한되지 않는다. 이는 본 발명에 따라 장치의 단지 상대 구성요소가 A와 B인 것을 의미한다.
"일 실시 형태" 또는 "실시 형태"는 실시 형태에 따라 기재된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 실시 형태에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 다양한 곳에서, 용어 "일 실시 형태에서" 또는 "실시 형태에서"는 필수적으로 동일한 실시 형태를 지칭하지 않는다. 게다가, 특정 특징, 구조 또는 특성이 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
유사하게, 본 발명의 예시적인 실시 형태의 기재에서, 본 발명의 다양한 특징이 하나 이상의 다양한 본 발명의 양태의 이해를 돕고 본 발명을 능률적으로 구성하기 위한 목적으로 단일의 실시 형태, 도면 또는 기재 내용에서 서로 그룹화되는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 본 발명의 이 방법은 청구된 본 발명이 각각의 청구항에서 명시적으로 언급되는 의도를 반영하는 것으로 해석되지 않는다. 게다가, 하기 청구항이 반영할지라도, 본 발명의 양태는 단일의 상기 개시된 실시 형태의 모든 특징에 있다. 따라서, 상세한 설명에 따른 청구항은 이 상세한 설명 내로 명시적으로 통합되고, 각각의 청구항은 본 발명의 개별 실시 형태로서 구성된다.
게다가, 본 명세서에서 기재된 일부 실시 형태는 일부이지만 다른 실시 형태에 포함된 다른 특징을 포함하며, 다양한 실시 형태의 특징들의 조합은 본 발명의 범위 내에 있고 다양한 실시 형태를 형성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 하기 청구항에서, 임의의 청구된 실시 형태는 임의의 조합으로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 제공된 기재에서, 다양한 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 이들 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다. 다른 경우에, 공지된 방법, 구조물 및 기술이 이 기재의 이해를 방해하지 않도록 상세하게 도시되지 않는다.
본 발명의 실시 형태에서 "카고 몸체(cargo body)"가 참조될지라도, "적재함(loading body)" 또는 "적재 플랫폼" 또는 "컨테이너" 또는 "탱크" 또는 처리되는 흙 또는 또 다른 벌크 재료가 저장될 수 있는 임의의 형태의 밀폐식 공간이 참조된다. 이는 컨테이너, 또는 덤프 몸체 또는 트럭 또는 구동, 부유 또는 토우형 새시 상에 장착된 트럭 또는 컨테이너의 팁퍼 몸체 또는 배출기 몸체 또는 트레일러 몸체일 수 있지만 또한 굴착기가 설치될 수 있는 밀폐식 부피(예를 들어, 버킷)일 수 있다.
제1 양태에서, 본 발명은 배치 공정(batch process)에서 하나 이상의 첨가제와 토양(soil)을 혼합하기 위한 혼합 시스템 또는 혼합 스테이션(800)에 관한 것이다. 배치 모드에서 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 혼합 시스템은 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 이동식 혼합 장치 및 상기 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단 및 토양을 수용하는 카고 몸체를 수용하기 위한 카고 몸체 배치 영역을 포함한다. 카고 몸체 배치 영역과 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단은 혼합 장치가 첨가제와 혼합을 혼합시키기 위하여 카고 몸체 내에서 카고 몸체의 개방 측면을 통하여 토양 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있도록 구성된다. 게다가, 혼합 시스템은 카고 몸체의 적재물의 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 고려하여 혼합 시스템이 첨가제와 토양을 혼합시킬 수 있도록 토양의 적재물을 수용하는 카고 몸체가 카고 몸체 배치 영역(801) 내에 배치될 때 카고 몸체의 적재물의 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 자동으로 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함한다.
도 8은 카고 몸체 배치 영역으로 구성된 제1 구역(801) 및 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단(822)과 이동식 혼합 장치(820)를 포함하고 또한 제어 구역으로 지칭된 제2 구역(802) 및 카고 몸체 배치 영역(801) 내에 또는 상에 존재하는 카고 몸체(810) 내에서 적재물의 하나의 특성에 관한 정보를 획득하기 위한 정보 획득 수단을 갖는 혼합 시스템(800)의 특정 실시 형태를 도시한다. 선택적으로, 정보 획득 수단은 또한 카고 몸체 자체, 예를 들어 이의 중량 및/또는 치수에 대한 정보를 획득할 수 있다.
제1 구역(801)은 카고 몸체(810)가 주차 또는 일시적으로 배치되는 영역이다. 도 8에 도시된 카고 몸체(810)는 개방 단부를 갖지만 바람직하게는 카고 몸체는 상부에서만 개방된다. 도 8에 도시된 카고 몸체는 트레일러이지만 본 발명은 이에 제한되지 않고 또한 예를 들어 트럭에 고정되게 부착된 다른 카고 몸체에 대해 작용한다. 제1 구역(801)은 필수적이지는 않지만 선호되는 스톱 위치를 나타내기 위한 리미터(limiter, 803) 및/또는 상승된 에지와 같이 소정의 위치로 카고 몸체를 유도하기 위한 수단을 가질 수 있다. 존재 시에, 이는 카고 몸체(810)의 위치를 추론할 수 있는 혼합 시스템의 제어 유닛에 의해 사용될 수 있다.
카고 몸체 배치 영역(801)은 또한 100 cm 미만 또는 80 cm 미만의 높이일 수 있는 소위 계중대(weighbridge)를 포함할 수 있고, 전형적으로 필수적이지는 않지만 후방으로 이동하거나 또는 방향전환하지 않고 차량을 계중대 상으로 이동시킬 수 있는 제1 램프(ramp) 및 차량을 계중대 상에 유지시킬 수 있는 제2 램프를 갖는다. 존재 시에, 혼합 시스템(800)의 제어 유닛은 내부에 수용된 토양을 포함하는 카고 몸체의 총 중량을 측정할 수 있다.
도 8의 혼합 시스템(800)은 본 발명에 대해 필수적이지는 않지만 원통형 장치로 도식적으로 도시된 혼합 장치(820)를 포함하고, 혼합 장치(820)는 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 혼합 장치(820)가 카고 몸체 내에 존재하는 토양 내에 또는 상에서 하강할 때, 이는 카고 몸체(810) 내에 있는 토양을 혼합시킬 수 있다. 혼합 장치는 하나 이상의 혼합 휠(510) 및/또는 하나 이상의 밀링 휠 및/또는 하나 이상의 차축 및/또는 하나 이상의 크래퍼(clapper), 또는 토양을 혼합하기 위한 다른 적합한 수단을 가질 수 있다. 특정 실시 형태에서, 차축은 그 중에서도 체가름 작업용 캠(cam)을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 5에서 혼합 장치가 카고 몸체에 장착된 것으로 기재되고 도 8 내지 도 13의 실시 형태에서는 그렇지 않은 것으로 기재될지라도, 사용될 수 있는 혼합 장치의 또 다른 실시 형태가 도 1 내지 도 5에 관해 언급될 수 있다.
혼합 장치(820)는 토양 및 하나 이상의 첨가제를 혼합하기 위하여 카고 몸체 내에 배치된다. 이는 예를 들어 이동식 암(822), 예를 들어 유압식 2-부분 관절 암, 및/또는 롤러 브리지(821), 또는 카고 몸체 내로 혼합 장치(820)을 하강시키고 및/또는 카고 몸체(810)의 종방향(X) 및/또는 가로방향(Y)으로 이를 전후로 이동시키기 위한 다른 수단에 의해 수행될 수 있다.
혼합 장치(820)는 임의의 방식, 예를 들어 기계식, 전기식, 유압식, 공압식, 또는 임의의 다른 방식으로 구동 또는 에너자이징 또는 작동될 수 있다. 혼합 장치는 구동 스프로켓 휠(320) 및/또는 유압 드라이브 및/또는 구동 체인 또는 다른 구동 수단을 포함할 수 있고, 물론 혼합 시스템(800)은 예를 들어 당업계에 공지된 방식으로 대응 동력 수단에 의해 이러한 전기식, 기계식, 공압식 또는 유압식 동력을 제공할 수 있다. 동력 수단은 동력 및 제어 유닛(830)의 일부일 수 있다.
소정 양의 첨가제, 예를 들어 생석회 또는 시멘트가 토양의 상부에 이미 추가되었거나 또는 혼합 스테이션(800)의 카고 배치 영역(801)에서 카고 몸체(810)의 도달 이전에 토양에 분사되고, 이 경우에 혼합 장치(820)는 적절한 경우 카고 몸체 내에서 혼합 장치(820)를 전후로 이동시키고 카고 몸체 내로 혼합 장치(820)를 하강시킴으로써 카고 몸체(810) 내에 이미 존재하는 재료를 혼합하기 위하여 사용될 수 있다.
예시에서, 첨가제가 추가되지 않을 수 있고 혼합 시스템(800)이 단지 혼합할 수 있다. 효과적인 혼합 공정의 경우, 그러나 혼합 장치(820)가 토양을 통하여 얼마나 빠르게 이동할 수 있고 및/또는 혼합 공정이 얼마나 오랫동안 유지되는지를 인식하는 것이 선호될 수 있다. 이는 토양의 특성 및/또는 카고 몸체 내에 있는 토양의 양에 의존된다.
또 다른 실시 형태에서, 카고 몸체 내에 존재하는 일부 첨가제(예를 들어, 생석회) 및 토양에도 불구하고, 일부 다른 첨가제, 예를 들어 시멘트 및/또는 물을 첨가하는 것이 선호될 수 있다. 이를 위해, 일부 매개변수, 예를 들어 카고 몸체 내의 재료의 습도를 알거나 또는 측정하는 것이 선호될 수 있다. 혼합 스테이션은 하나 이상의 센서를 이용함으로써 이러한 매개변수를 측정하거나 또는 정보 캐리어(예컨대 RF-ID 태그)로부터 정보를 판독하고 카고 몸체로부터 이 정보를 검색할 수 있다. 이러한 하나 이상의 센서가 자동으로 또는 수동으로 카고 몸체 상의 토양에 삽입될 수 있다. 대안으로, 하나 이상의 토양 샘플이 카고 몸체로부터 취해질 수 있고 분석될 수 있다. 혼합 스테이션(800)의 제어 유닛이 그 뒤에 이 정보를 사용하여 적어도 또 다른 첨가제의 양, 첨가될 시멘트의 양 및/또는 첨가될 물의 양을 결정할 수 있고 및/또는 차축의 이동 속도, 회전 속도 등과 같은 혼합 공정의 매개변수를 결정할 수 있다. 시멘트 리저버 및/또는 수 리저버에 작동가능하게 연결된 주입 유닛(dosage unit) 또는 계량 유닛(metering unit)이 그 뒤에 작동될 수 있고, 이에 따라 적절한 양의 시멘트 및/또는 물이 예를 들어, 가요성 호스 또는 튜브(도시되지 않음)를 통하여 첨가될 수 있다. 동력 유닛 및 제어 유닛은 그 뒤에 또한 카고 몸체 내에서 토양을 통하여 혼합 장치를 이동시키고 혼합 장치에 동력을 공급하기 위한 가요성 암(822)(또는 다른 이동 수단)을 작동시킬 수 있다.
본 발명의 선호되는 양태에 따라서, 적어도 일부 이 정보(예를 들어, 토양의 중량, 토양의 타입, 습도 등)가 정보 캐리어, 예를 들어, 태그, 예를 들어 카고 몸체에 존재하거나 또는 이에 장착된 RFID-태그로부터 판독된다. 센서는 동일한 암(822)에 의해 또는 제2 암(도시되지 않음)에 의해 또는 또 다른 하강 메커니즘(예를 들어, 롤러 브리지)에 의해 토양 내에 삽입될 수 있거나 또는 조작자에 의해 수동 삽입될 수 있다. 각각의 경우, 카고 몸체(810) 내에 존재하는 적재물에 관한 정보는 카고 배치 영역에서 측정, 판독 또는 감지되고, 제2 구역(820), 예를 들어 혼합 시스템의 제어 유닛에 전달된다. 센서 또는 정보 캐리어로부터 획득된 정보는 그 뒤에 혼합 장치(820) 및/또는 도징 장치를 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 특정 실시 형태에서, 센서는 태그로부터 적재물 정보를 판독하도록 구성될 수 있다. 태그는 카고 몸체(810)의 외부 측면 상에 장착될 수 있고, 토양이 적재되는 위치에서 관련 정보에 따라 프로그래밍될 수 있다. 그러나, 혼합 시스템(800)은 또한 하나 이상의 다른 센서, 예를 들어 토양의 전기 저항(electrical resistivity)을 감지하거나 또는 토양의 습도를 감지하거나 또는 토양의 압축성을 감지하거나, 또는 이들 조합을 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
그러나, 본 발명의 이점은 첨가제가 없고 단지 토양만을 수용하는 카고 몸체가 혼합 스테이션(800)에 도달될 때 가장 선호되며, 이에 따라 혼합 스테이션의 제어 유닛이 카고 몸체(810) 내에 존재하는 토양에 대한 정보를 측정 또는 판독 또는 감지하고 특정 구조 목적에 적합하게 토양을 구성하기 위하여 첨가되는 하나 이상의 첨가제의 적합한 양을 결정하고 토양에 이들 첨가제를 자동으로 또는 반-자동으로 첨가하며 토양 및 첨가제를 자동 또는 반-자동으로 혼합한다. 반-자동은 제어 유닛이 일부 동작을 준비 또는 수행하지만 인간 조작자로부터의 확인 또는 일부 개재(intervention)를 필요로 하는 것을 의미한다. 이를 위해, 혼합 시스템(800)은 카고 몸체(810) 내에서 토양에 첨가된 하나 이상의 첨가제를 주입 또는 계량하기 위한 주입 장치 또는 계량 장치와 첨가제 공급 수단을 포함할 수 있다. 혼합 시스템(800)은 또한 첨가제 공급 수단을 공급하기 위한 하나 이상의 로컬 리저버(local reservoir, 840)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 로컬 리저버는 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 이에 제한되지 않은 생석회, 시멘트 및 물을 보유하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 첨가제 공급 수단은 또한 예를 들어, 이동식 리저버(도 12 참조)로부터 외부 리저버에 연결된 공급 튜브를 통하여 공급될 수 있다. 카고 몸체(810) 내로 외부 리저버로부터 직접 첨가제를 공급하기보다는, 바람직하게는 로컬 주입 또는 계량 장치(들)를 이용하여 로컬 리저버(들)(840) 내로 첨가제를 공급하는 것이 선호된다. 하나 이상의 고정식 또는 이동식 외부 리저버(852)가 리저버가 비워질 때 하나 이상의 로컬 리저버(840)를 재충전하기 위하여 사용될 수 있다(예를 들어, 도 9 참조).
카고 몸체 내에서 혼합 장치(820)의 이동은 예를 들어 유압 암(822)의 이동을 제어하는 조작자에 의해 수동 제어될 수 있거나 또는 완자동으로 수행될 수 있다. 바람직하게는 이 경우에 카고 몸체의 내부 치수에 대한 정보는 혼합 시스템의 제어 유닛으로 공지되었다. 이들 치수는 조작자에 의해 수동 제공될 수 있거나, 또는 예를 들어, 카고 몸체 상에 장착된 정보 태그에 존재할 수 있거나, 또는 실제 혼합이 수행되기 전에 센서 또는 카메라에 의해 측정될 수 있거나, 또는 혼합 중에 센서에 의해 측정될 수 있다. 카고 몸체(810)의 치수가 공지되면, 혼합 시스템의 제어 유닛은 이 유닛이 카고 몸체에 의해 형성된 전체 공간을 통하여 실질적으로 이동하도록 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단(822)을 제어할 수 있다.
도 8의 실시 형태에서, 혼합 장치(820)는 당업계에 공지된 종류의 이동식 암(822)에 의해 이동한다. 암은 카고 배치 영역(801) 내에 존재 시에 고려된 카고 몸체의 상부 측면보다 높이 'A'만큼 더 높거나 또는 토양 위의 소정의 높이 'H'에 배치되는 플랫폼(805)에 고정되게 연결될 수 있다. 예를 들어, 이 경우에 영역(801)은 0.50 m 높이의 계중대를 포함할 수 있고, 고찰된 카고 몸체(810)는 3.0 m의 높이를 가질 수 있고 플랫폼(805)은 적어도 351 cm의 높이에 위치될 수 있다. 이에 따라 첨가제가 카고 몸체 내로 하나 이상의 리저버(840)로부터 쉽사리 이동될 수 있고 혼합 장치(820)가 카고 몸체 내로 쉽사리 하강할 수 있는 이점이 제공된다.
도 8 및 도 9의 실시 형태의 변형예에서, 혼합 시스템은 플랫폼(805)과 토양 높이(GND) 사이의 전이부를 제공하는 램프 또는 램파트(rampart) 또는 키(quay)를 포함할 수 있고, 플랫폼(805)과 상기 램프 또는 램파트 또는 키는 램파트에 떨어져 토양 높이에 배치된 카고 몸체(810)에서의 혼합이 수행될 수 있도록 구성된다. 플랫폼은 이동식 암을 갖는 장치가 예를 들어 그리퍼 암을 이용하여 혼합 장치(820)를 그립하고 카고 몸체(820)를 통하여 이를 이동시킬 수 있도록 하는 키(quay)와 같은 기능을 한다.
도 8 및 도 9의 실시 형태에서, 플랫폼(805)은 카고 몸체 위치 영역(801)에 이웃하게 또는 인접하게 또는 떨어져 배열된다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 이에 제한되지 않고 다른 배열도 가능하다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 혼합 시스템(800)의 실시 형태를 도시하고, 이에 따라 플랫폼(805)은 예를 들어 카고 몸체 위치 영역(801)의 상부 위에 배열된다. 이는 더 작은 공간이 요구되는 이점을 제공하며, 이 이점은 혼합 스테이션(800)이 도시 또는 건설 구역에 설치될 때 무시될 수 있다. 플랫폼(805)은 고려된 카고 몸체(810)가 플랫폼 지지부(806)들 사이의 플랫폼(805) 아래에 배열될 수 있도록 서로에 대해 이격된 복수의 지지부(806)에 의해 지지될 수 있다.
도 8 및 도 9는 명시적으로 달리 언급될 때를 제외하고 도 10 내지 도 13의 실시 형태에 대해 적용될 수 있다.
추가로, 바람직하게는 도 10 내지 도 12의 혼합 스테이션은 혼합 공정에 의해 발생된 소정의 먼지가 혼합 설비의 주변으로 빠져나가는 것을 방지 또는 제한하기 위한 인클로져(enclosure)를 추가로 포함한다. 이는 환경 및 혼합 설비의 주변에 있는 사람들의 건강 상태에 선호된다. 도시된 바와 같이, 인클로져는 전체 설비, 및 시스템의 일부, 예를 들어, 동력 및/또는 제어 유닛(830)을 필수적으로 둘러쌀 필요가 없고, 하나 이상의 리저버(840)가 인클로져의 외측에 배열될 수 있다. 인클로져는 그러나 혼합 시스템의 작동에 있어서 필수적이지 않고 먼지가 빠져나가도록 허용하는 상태에서는 생략될 수 있다. 도 10의 실시 형태에서, 인클로져는 상부 구조물(860), 전방 커버 또는 전방 쉴드 또는 전방 도어 또는 전방 스크린(861), 및 후방 커버 또는 후방 쉴드 또는 후방 도어 또는 후방 스크린(862), 및 카고 몸체 위치 영역(801)에 나란히 배열된 측면 패널(도시되지 않음)을 포함한다. 본 발명의 일부 실시 형태에 따라서, 혼합 장치 및 이동식 암 또는 롤러 브리지와 함께 카고 몸체가 배치되는 공간은 압력 하에 배치될 수 있는 선택적으로 밀봉된 공간 내에 배치될 수 있다. 이 공간으로부터 이격되어 펌핑된 공기는 필터, 예를 들어 먼지용 필터를 통과할 수 있다.
전술된 바와 같이, 이동식 암(822) 대신에, 롤러 브리지가 또한 사용될 수 있다. 롤러 브리지는 도 13에 도시되고 롤러 브리지(821)는 카고 몸체의 폭 및/또는 길이를 따라 혼합 장치의 운동을 제공한다. 혼합 장치의 하강은 혼합 장치의 상/하 운동을 허용하는 암 또는 임의의 다른 수단에 의해 수행될 수 있다.
도 11은 또 다른 가시 각도로부터 도 10의 혼합 시스템(800)을 도시한다. 도 12는 플랫폼에 나란히 배열된 벌크 캐리어 및 도 11의 실시 형태를 도시한다. 벌크 캐리어는 도 9에 언급된 바와 같이 이동식 리저버로서 사용될 수 있고, 예를 들어 생석회, 또는 물 또는 시멘트 등과 같은 첨가제들 중 하나를 포함할 수 있다.
혼합 시스템의 실시 형태는 구조 위치에서 또는 이 근처에서의 위치, 필수적으로 전체는 아니지만 몇몇의 빌딩 블록, 예를 들어 단지 2개 또는 3개의 빌딩 블록으로서 도 10의 예시에서 제1 빌딩 블록(F) 및 제2 빌딩 블록(E)으로 이송가능하며, 본 발명은 이에 제한되지 않고 또 다른 파티셔닝이 또한 이용될 수 있다.
제2 양태에서, 본 발명은 도 8 내지 도 13에 대해 전술된 혼합 시스템(800) 내에서 토양을 처리하기 위한 방법을 제공한다. 방법이 도 14에 도시된다. 제1 단계(1401)에서, 토양을 수용하는 카고 몸체(810)는 카고 몸체 위치 영역(801) 내에 제공된다. 제2 단계(1402)에서, 정보 획득 수단을 이용하여 토양의 중량에 대한 정보가 획득된다. 제3 단계(1403)에서, 카고 몸체 내의 토양은 혼합 장치(820)를 이용하고 정보 획득 수단에 의해 획득된 정보를 기초로 첨가제와 동일한 카고 몸체 내에서 혼합된다. 첨가제는 혼합 스테이션(800)에서 카고 몸체의 도달 이전에 토양 내에 주입되거나 또는 이의 상부에 추가될 수 있거나 또는 혼합 스테이션(800)에 국부적으로 주입 또는 추가될 수 있다.
실질적인 예시에서, 카고 몸체를 제공하는 것은 소정 양의 토양을 카고 몸체(810) 내로 적재하고 RFID 태그 또는 임의의 다른 태그 또는 바코드 또는 임의의 다른 정보 캐리어를 카고 몸체 상에 장착하고, 정보 캐리어 상에 또는 내에 적재된 토양에 관한 정보를 저장하며, 전술된 혼합 시스템(800)의 카고 몸체 위치 영역(801)에 토양을 포함한 카고 몸체를 이동시키는 것을 의미한다. 방법은 정보 캐리어로부터 상기 정보를 판독하고, 토양을 혼합하며 및/또는 하나 이상의 첨가제를 첨가하며 및/또는 혼합 장치(820)가 카고 몸체 내에서 토양을 통하여 이동할 수 있는 필요한 정보 및/또는 혼합을 위해 필요한 시간을 계산하기 위하여 상기 정보를 이용하는 단계를 포함할 수 있다.
혼합이 완료된 후에, 혼합물을 갖는 카고 몸체(810)가 건설 위치로 이송될 수 있다.
제3 양태에서, 본 발명은 이송 수단과 함께 사용하기 위한 하나 이상의 첨가제 및/또는 토양과 다른 토양을 혼합하기 위한 혼합 시스템(100)에 관한 것이다. 이에 따라 건설 목적으로 적합하거나 또는 건설 목적으로 적합하지 않을 수 잇는 토양을 변화시킬 수 있다.
토양을 제조하는 것(건설 목적으로)은 첨가제와 굴착된 토양의 집중적인 혼합에 의해 수행될 수 있다. 점착성 토양 내에서 (생) 석회가 사용된다. 다른 가능한 첨가제는 시멘트를 포함한 혼합물이다. 더욱 일반적으로, 토양 내에서 또는 이와의 (화학적) 반응을 야기하고 및/또는 토양의 습도를 변화시키기 위하여 첨가제가 사용될 수 있다.
혼합 시스템(100)은 도 1 내지 도 6에 도시된 예시와 같이 카고 몸체(110) 상에 장착될 수 있는 혼합 장치(120)를 포함한다. 본 발명의 일부 실시 형태에서, 카고 몸체(110)는 컨테이너이다. 또 다른 실시 형태에서, 카고 몸체(110)는 팁퍼 몸체 또는 배출기 몸체이다. 본 발명의 실시 형태에서, 카고 몸체(110)는 컨테이너의 일 측면 상에 하나 이상의 도어를 포함한다.
혼합 장치(120)는 하나 이상의 첨가제가 저장될 수 있는 리저버(130)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 또한 복수의 리저버(130)가 가능하다. 대안으로, 이 리저버(130)는 외부에 있을 수 있고, 본 발명의 실시 형태의 일부이거나 또는 일부가 아닐 수 있다. 리저버의 요구된 부피가 첨가제의 필요한 농도 및 처리되는 토양의 양에 의존된다. 본 발명의 일부 실시 형태에서, 카고 몸체(110)의 부피는 5 내지 15 m3이다. 본 발명의 예시적인 실시 형태에서, 용기(110)는 토양의 타입에 의존하여 약 18톤의 토양에 대응하는 10 m3의 부피를 갖는다. 특정 토양 타입을 개선시키기 위하여, 전형적으로 300 내지 600 kg의 첨가제(예를 들어, 석회)가 필요할 수 있다. 게다가, 본 발명의 실시 형태에서, 예를 들어 600 kg의 적합한 양의 첨가제를 보유할 수 있는 리저버(130)가 필요하다. 본 발명의 실시 형태는 리저버(130)가 원활하고 무-먼지 방식으로 충전될 수 있다. 먼지 필터가 제공될 수 있거나 또는 시스템은 충전 중에 이동하는 공기가 배출 없이 순환할 수 있는 밀폐된 격실을 포함할 수 있다.
혼합 장치(120)는 계량 장치(metering device) 또는 주입 장치(220)를 포함할 수 있다. 대안으로, 혼합 장치(120)는 또한 혼합 장치의 외부에 있을 수 있고 본 발명의 실시 형태의 일부가 아닐 수 있다. 본 발명의 적어도 일부 실시 형태에서, 토양의 양을 기초로, 계량 시스템에 의해 계량될 수 있고, 첨가제(들)의 필요 양이 결정된다. 필요한 양이 또한 토양의 조성물, 토양의 습도 수준 및 첨가제의 타입에 따른다. 주입 장치(220)는 토양에 대한 첨가제의 균일한 공급을 보장한다. 이 방식으로, 첨가제의 낭비가 방지된다. 이러한 주입 장치(220)는 수동 또는 자동으로 조절될 수 있다. 첨가제의 공급 및 혼합이 또한 점진적으로 수행될 수 있고 원하는 결과가 구현될 때까지 다양한 처리 사이클에서 구현된다. 혼합 장치(120)는 혼합 챔버(310)를 포함한다. 첨가제가 혼합 챔버 내로 주입 장치(220)에 의해 추가되고 첨가제는 상기 혼합 챔버 내에서 토양과 혼합된다.
혼합 장치(120)에 추가로, 혼합 시스템(100)은 혼합 장치, 예를 들어 혼합 챔버를 밀폐하기 위한 하나 이상의 밀폐부(closure)를 포함한다. 다수의 특정 실시 형태에서, 하나 이상의 밀폐부는 제1 연결 메커니즘(210)을 통하여 혼합 장치(120)에 연결되는 제1 밀폐부(140) 및 제2 연결 메커니즘(240)을 통하여 혼합 장치(120)에 연결되는 제2 밀폐부(520)를 포함한다.
전체 혼합 시스템(100)은 카고 몸체(110) 상에 장착될 수 있다. 실시 형태에서, 장착 이후에, 혼합 장치(120)는 소정 부피의 카고 몸체(110)를 통하여 이동가능하다. 본 발명의 실시 형태에서, 이 이동은 카고 몸체 내에서 전방으로부터 후방으로의 이동이지만 혼합이 또 다른 방향으로 수행될 수 있거나 또는 혼합이 소정 부피의 카고 몸체를 통하여 수차례 반복적으로 혼합 장치를 이동시킴으로써 수행될 수 있는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 조립 이후에, 주입 장치(220)가 이 실시 형태에서 카고 몸체 위에 배치될 수 있고, 혼합 챔버(310)는 카고 몸체(110) 내에 배치될 수 있거나 또는 이 내에 부분적으로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 카고 공간의 하나 이상의 밀폐부는 심지어 혼합 장치의 이동 중에도 먼지가 주변 환경으로 빠져나가는 것을 방지한다. 또한, 완전히 밀폐된 공간은 완전히 제어된 환경 하에서 처리될 수 있는 이점이 제공된다.
일부 실시 형태에서, 충전 리저버가 또한 구동 또는 타워형 새시 상에 고정되게 장착될 수 있고 이에 따라 첨가제가 예를 들어 기계식, 유압식 또는 공압식으로 혼합 장치에 하나 또는 또 다른 방식으로 이송된다.
본 발명의 일부 실시 형태에서, 카고 공간(110)이 혼합 장치의 후방 측면에서 제2 밀폐부(520)에 의해 그리고 혼합 장치(120)의 전방 측면에서 제1 밀폐부(140)에 의해 밀폐된다. 제1 밀폐부(140)는 제1 연결 메커니즘(210)을 통하여 혼합 장치(120)와 연결된다. 제2 밀폐부(520)는 제2 연결 메커니즘(240)을 통하여 혼합 장치(120)와 연결된다.
본 발명의 실시 형태에서, 혼합 장치의 전진 이동 중에, 제1 밀폐부(1400는 제1 연결 메커니즘(210) 내에서 접히고/감기며, 제2 밀폐부(520)는 제2 연결 메커니즘(240)으로부터 펼쳐지고/풀린다. 대안으로, 고정된 밀폐부는 예를 들어, 혼합 설비가 카고 몸체 내에 완벽히 배치되는 경우에 예견될 수 있다. 밀폐부는 가요성이거나 또는 강성일 수 있고, 플라스틱으로 제조될 수 있으며(선택적으로, 심지어 밀폐 커버, 그러나 또한 강성 플라스틱 패널), 또한 금속으로 제조될 수 있다. 또 다른 형상에서, 리저버(130)는 이동식 또는 타워형 새시 상에(개방될 수 있는 부분(150)의 측면 상에서가 아님) 영구 장착되고, 첨가제가 혼합 장치(120)에 공급된다. 이 경우에, 혼합 장치(120)는 카고 몸체(110) 내에 전체적으로 장착될 수 있고, 밀폐부(140)는 고정될 수 있어서 밀폐부는 혼합 장치(120)의 이동을 따를 필요가 없다.
도 1은 혼합 장치가 카고 몸체의 이격된 측면에 위치되는 상태를 도시한다. 제1 밀폐부(140)가 도시될 수 있다. 제2 밀폐부(520)는 혼합 장치(120)가 카고 몸체(110)의 일 측면으로부터 다른 측면으로 이동할 때 풀리거나 또는 펼쳐진다. 혼합 장치(120)가 카고 몸체(110)의 두 측면 사이에 배치될 때, 제1 및 제2 밀폐부(140, 520)가 보일 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 시스템(100)은 카고 몸체(110)를 완전히 밀폐한다. 그 결과, 첨가제의 첨가로 인해 먼지는 혼합 중에 카고 몸체(110) 내에 유지된다. 이 먼지 형성은 첨가제(또는 응집물)의 소위 "저 먼지" 또는 "무-먼지" 변형물을 혼합할 때에도 발생되기 때문에, 혼합은 밀폐 또는 밀봉된 카고 몸체(110) 내에서 형성된다. 카고 몸체(110)가 밀폐됨에 따라 혼합 공정이 환경적이고 날씨 독립적인 추가 이점이 제공된다.
본 발명의 실시 형태에서, 첨가제가 토양에 대해 배치 또는 계량된 방식으로 첨가되는 동시에 혼합 장치(120)는 카고 몸체를 통한 다양한 이동 또는 전후 방향으로 이동한다. 이 공정 중에, 토양과 첨가제가 혼합 챔버(310) 내에서 혼합된다. 이에 따라, 주입 또는 계량 장치(220)에 따라 혼합 장치의 모든 위치에서 정확한 양의 첨가제가 첨가되어 궁극적으로 첨가제의 원하는 농도가 토양 혼합물 내의 임의의 지점에서 도달된다. 주입 장치가 혼합 장치와 함께 이동하기 때문에, 첨가제가 혼합 챔버(310) 내로 직접 첨가된다. 따라서, 첨가제의 균일한 분포가 가능하여 원하는, 예를 들어 소정의 보장된 초소 농도에 대한 첨가제의 감소된, 예를 들어 최소 주입이 허용된다. 본 발명의 다른 실시 형태에서, 첨가제가 또한 공기 또는 물(유압 또는 공압식)에 의해 운반되고, 혼합 챔버 내로 제어된 방식으로 분사될 수 있다.
다양한 타입의 토양이 허용될 때, 이는 집중적으로 서로 혼합될 수 있고, 물론 추가 첨가제가 또한 혼합될 수 있다. 혼합 중에 측정을 수행함으로써, 주입양이 최적의 양의 첨가제가 사용되도록 다양한 밀링 사이클에서 선택적으로 조절될 수 있다. 실제로, 처리되는 토양의 잠재적 이질성(예를 들어, 습도 및 조성)으로 인해 처리 이후에 선호되는 결과를 야기할 수 있는 과다한 첨가제가 적용된다. 본 발명에 따라서, 필요한 품질의 전달을 보장하기 위하여 과다량이 요구되지 않는다.
본 발명의 실시 형태에서, 혼합 휠(510)이 혼합 챔버(310) 내에 제공된다. 대안으로, 장착된 2개 이상의 혼합 휠 또는 하나 이상의 크래퍼 또는 캠을 포함한 하나 이상의 샤프트 등이 제공될 수 있다. 혼합 요소 또는 혼합 요소들, 예를 들어 혼합 휠(510)은 토양을 파쇄 또는 분쇄하고 폭기(aeration)를 위해 및/또는 첨가제와의 격렬한 혼합을 위해 혼합 챔버 내에서 토양을 뒤집기 위하여 제공된다. 혼합 이후에, 토양은 혼합 휠(510) "뒤로" 떨어진다. 도 5는 혼합 휠(510)의 가능한 실시 형태의 도식적 도면을 도시한다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 휠(510)은 휠 상에 복수의 톱니로 구성된다. 본 발명의 실시 형태에서, 톱니를 포함하는 휠의 직경은 컨테이너 내의 토양의 높이만큼 높다. 혼합 휠은 차축은 카고 몸체(110)의 측면 벽에 대해 수직으로 배향되고 혼합 휠(510)은 카고 몸체(110) 내에 끼워맞춤되어 카고 몸체의 측면에 있는 토양이 혼합 휠(510)의 회전 중에 뒤집어지도록 폭과 형상이 선택된다. 혼합 휠 및/또는 복수의 혼합 휠의 다양한 형상이 본 발명의 실시 형태에서 가능하다. 혼합 챔버는 혼합 요소가 하부 또는 중간 또는 상부에 또는 상부와 하부에 또는 추가로 또한 혼합 요소의 평면 내에 또는 이 뒤에 배열되도록 배치될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 토양은 적재 이전에 체가름(sieve) 또는 단편화 또는 분쇄될 필요가 없고, 시각적 조사는 크레인 조작자가 적용을 위해 가장 적합하고 실제로 돌이 없는 토양을 선택할 수 있도록 한다. 본 발명의 실시 형태는 파편 및/또는 돌의 우발적 존재를 방지한다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 장치(120)는 후속 이동보다는 첫번째 이동 중에 토양을 통하여 "더욱 신중하게" 이동한다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 요소 상의 토양에 의해 가해진 (기계적) 저항을 측정하는 센서가 장착된다. 저항이 너무 큰 경우에, 혼합 장치는 감속할 수 있거나 또는 심지어 작동 중단될 수 있다. 더욱 신중하게는 또한 첫번째 이동 중에 혼합 장치가 후속 이동에서보다 더욱 느리게 이동하는 것을 의미한다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 장치 자체는 토양을 부수고 파쇄하는 것을 의미한다.
도 2 및 도 3의 실시 형태에서, 혼합 장치(120)는 토양으로부터 돌을 체가름하고 심지어 선택적으로 샤프트의 평면의 회전 이후에 돌을 파쇄할 수 있는 캠을 갖는 샤프트를 수용한다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 장치(120)는 이에 따라 샤프트(230)를 수용한다. 이들 샤프트(230)에 따라 토양으로부터 큰 덩어리(chunk)/돌을 체가름할 수 있고 심지어 이를 파쇄할 수 있다. 샤프트의 회전에 따라 캠이 토양을 뒤집고 이에 따라 토양을 더 작은 단위로 파쇄하며 이를 첨가제와의 집중적인 혼합을 위해 혼합 챔버 내로 공급한다. 전술된 바와 같이, 또한 크래퍼 또는 혼합 휠이 혼합을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 혼합 장치(120)는 하나 이상의 구동 스프로켓 휠(320)을 포함한다. 이는 혼합 장치가 컨테이너를 가로질러 전후로 이동할 수 있도록 한다. 선택적으로, 이는 또한 주입 또는 계량 장치(220) 및/또는 차축(230) 및/또는 혼합 휠(510)의 구동을 처리한다. 본 발명의 다른 실시 형태에서, 구동은 전체적으로 또는 부분적으로 유압식일 수 있거나, 또는 전체적으로 또는 부분적으로 체인을 기초로 할 수 있다. 또한, 각각의 샤프트는 개별 체인에 의해 구동될 수 있다.
카고 몸체(110)는 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있고, 응용에 따라 상이한 운반 수단 상에서 운반될 수 있다. 카고 몸체는 세미트레일러, 컨테이너, 덤프 또는 트럭 또는 농업용 차량의 배출기 몸체일 수 있거나 또는 타워식 또는 이동식이든지 임의의 이동식 새시에서 레일웨이 웨곤, 및 심지어 선박의 카고 홀드(cargo hold)일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 카고 몸체는 디깅 버킷(digging bucket), 굴착기, 및/또는 케이블 크레인, 유압 크레인 또는 차저(충전물)와 같은 통상적인 경작 장치의 몸체일 수 있다.
양호한 방식으로 적재를 수행하기 위하여 최종 사용 응용을 위한 최상의 특성을 갖는 "로트(lot)"가 선택될 수 있다. 품질 적재(quality loading)는 이에 따라 효과적이고 질적인 공정에 기여할 수 있다.
벌크 재료가 운반 중에 기간을 변화시키기 위하여 카고 몸체 내에 유지된다. 알려진(상당히 제한된) 부피를 갖는 적재물을 처리하기 위하여 유리한 운반 시간을 이용하는 것은 효과적이고 고-품질 공정에 기여할 수 있다.
카고 몸체는 적합한 방식으로 밀폐 또는 밀봉될 수 있다. 이 방식으로, 적재된 벌크 재료의 처리가 엄격히 제어된 상태 하에서 수행될 수 있는 공간이 형성된다. 다양한 관련 매개변수의 측정을 수행함으로써, 연속적이거나 연속적이지 않든지, 처리는 동적으로 제어될 수 있고 최적화되어 효과적이고 고-품질 공정에 기여한다.
각각의 적재의 지리적 위치(GPS를 사용하여) 및 시간을 추가적으로 등록하고 이 데이터의 저장 및 처리에 의해, 후속 전체 적재물이 관리, 제어 및 보장되어 효과적이고 검증가능하고 고-품질 공정이 궁극적으로 야기된다.
벌크 재료는 임의의 종류일 수 있고, 건설 응용의 경우 주요하게는 광물 스트림, 예컨대 토양, 모래, 모든 외관의 토양, 미세하고 굵은 응집물, 등일 수 있다.
운반 수단은 임의의 종류일 수 있고, 즉 타이어 또는 무한궤도식 트랙, 등 상의 선박 또는 차축에 의한 타워식 또는 자가-추진식일 수 있다.
처리는 다음과 같이 임의의 종류일 수 있다: 처리된 벌크 재료가 고찰된 산업상 또는 건설 응용에서 운반 시에 사용 요건에 부합되는 한 혼합, 혼합 유지(keeping mixed), 습윤(wetting), 건조, 체가름, 분쇄 등이다.
제4 양태에서, 본 발명은 구동 또는 구동되지 않을지라도 토양을 이송 및 혼합하기 위한 운반 수단, 예를 들어 트럭 또는 임의의 이동식 새시에 관한 것이다. 트럭의 카고 몸체(110) 상에 혼합 시스템(100)이 장착된다.
이에 따라 제1 단계에서 카고 몸체(110) 내에서 선택된 토양이 적재될 수 있고, 그 뒤에 무-먼지 방식으로 이 토양을 혼합할 수 있으며, 이 토양을 하나 이상의 첨가제(들)와 함께 주입하여 최종적으로 건설 응용에서 사용하기 위한 처리된 토양이 전달된다. 처리된 토양은 동일한 빌딩 위치, 근접 위치 또는 더욱 이격된 위치로 전달될 수 있다. 처리된 토양은 또한 추후 사용을 위해 창고(depot)에 전달될 수 있다. 토양은 운반 중에 첨가제와 혼합될 수 있다. 혼합 컨테이너가 장착된 시스템의 충전물(charge)은 또한 처리되지 않고 최종 배치 또는 선택적으로 추가 재활용을 위해 개별 창고 또는 빌딩 위치의 외부에 배열되는 폐기물(예를 들어, 분쇄 파편) 또는 토양으로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 형태는 굴착된 토양을 회수하고 이를 적절히 구성함으로써 유연한 방식으로 광물 유동의 공급 및 배치를 가능한 더욱 더 최소화하기 위하여 사용될 수 있다. 이 방식으로, 공사(site logistic)의 복잡성이 또한 감소될 수 있다. 본 발명의 실시 형태는 다양한 응용, 토목 공학, 환경, 농업 및 산업에 추가로 적용될 수 있다.
특정 응용에서, 구동되거나 또는 구동되지 않든지, 본 발명의 실시 형태 각각인, 트럭 또는 각각의 이동식 새시는 소위 선-형 궤적으로 이용된다. 하수도 작업에 적용 시에, 이 방식으로 기저, 엔벨로프 및 하수관의 (뒤) 채움이 적절히 구성된 재료를 이용하여 수행될 수 있다. 이들 경우에, 항시 예를 들어, 도시 환경에서의 현존 도로에서와 같이 단지 제한된 작업 폭만이 허용된다. 하수도 작업에서, 관의 궤적은 체계적으로 굴착되고(굴착기 크레인에 의해), 이에 따라 굴착된 토양 층은 항시 운반 스테이션 상으로 즉시 적재된다. 굴착된 토양과 폐기물 재료는 이 위치로부터 제거되거나 또는 임시 저장 공간 내에 저장된다. 현존 토양이 추가 처리 없이 하수관 트렌치의 (뒤)채움에 적합한 경우, 그 뒤에 토양이 바람직하게는 즉시 재사용된다.
본 발명의 실시 형태는 응집성 토양이 굴착되는 지점에서 적합하도록 구성한다. 본 발명의 실시 형태는 또한 토양의 운반을 허용하고 이 운반 중에 토양을 첨가제(적절히 구성됨)와 혼합시킬 수 있다. 과도한 재료가 또한 처리가 없지만 전술된 운반 수단에 의해 제거될 수 있다. 본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 첨가제의 양이 운반 수단 내에 효과적으로 적재되는 토양의 특성과 습도에 따라 조절될 수 있다. 굴착기 크레인은 트렌치 쇼어링(trench shoring)이 있거나 또는 없는 상태에서 하수도 트렌치를 짧은 거리만큼(파이프의 길이에 대응) 굴착 동안에, 크레인 작업자는 기저, 엔벨로프 또는 뒤채움으로서 재사용에 가장 적합한 토양을 구별하는 능력을 갖는다. 본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 적어도 재사용에 적합할 수 있는 굴착된 토양의 일부는 선택적으로 혼합 설비가 장착되었던 동일한 운반 수단을 이용하여 빌딩 위치의 외부에 배열될 수 있지만 이 운반 중에 어떠한 처리가 수행되지 않는다. 굴착된 토양의 다른 부분은 운반 중에 재사용 또는 보관에 적합하다. 의도된 응용에 대해 처리를 위해 가장 적합한 토양의 선택은 굴착 및 적재 중에 숙련된 크레인 작업자에 의해 판단될 수 있다. 이에 따라, 적재 자체의 동작은 추가적인 부가된 가치를 획득한다. 가장 적합한 비율이 본 발명의 실시 형태에 따른 혼합 시스템(100)이 장착되는 트럭 상에 적재된다. 본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 토양은 운반 단계 중에, 또한 이의 종료 시에 처리될 수 있어서 처리가 제어되고 한정된 카고 몸체 내에서 수행될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따라 트럭 내에 적재된 토양이 원래의 지점(적재 지점)으로부터 목표 지점(하적 지점)으로 운반 중에 토양을 처리함으로써 트렌치의 기저, 엔벨로프 또는 뒤채움으로서 재사용되기에 적합하다. 원래의 지점과 목표 지점은 서로 근접하게 위치될 수 있다. 후자의 경우, 본 발명의 실시 형태인 트럭 또는 이동 새시는 구동되거나 또는 구동되지 않든지 원래의 지점(예를 들어, 굴착 지점)으로부터 목표 지점(예를 들어, 건설 지점)으로 이동하는 동시에 토양은 적절히 구성되고 선택적으로 첨가제와 혼합된다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 적재된 토양의 품질에 따라 첨가제의 요구된 양이 결정될 수 있다. 게다가, 혼합 중에 먼지가 방출되지 않는다.
현재의 적재 카트, 트럭 및 트레일러가 토양 및 파편을 운반하기 위하여 사용된다. 전형적으로, 이는 5 내지 15 m3의 유효 적재 용량을 갖는다. 본 발명의 실시 형태의 이점에 있어서, 혼합 시스템(100)은 현존 카트, 트럭 또는 세미-트레일러에 부가될 수 있다. 이는 영구적이거나 또는 제거가능할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 시스템(100)은 하나 이상의 첨가제를 보유하기 위한 리저버(130), 주입 장치(dosing device, 220), 및 혼합 장치(120)(또는 (510)에 제한되지 않음)를 포함한다. 본 발명의 실시 형태에서, 트럭 또는 적재함은 예를 들어, 계량 센서와 같은 센서 및 추가 측정 장치를 포함한다. 이들 센서는 카고 몸체의 내용물을 계량하지만 또한 리저버(130)의 내용물을 계량하기 위하여 사용될 수 있다. 혼합 시스템(100)은 본 발명의 일부 실시 형태에서 처리되는 토양의 습도를 측정하기 위한 습도 센서를 포함한다.
본 발명의 실시 형태에서, 혼합 장치(120)(또는 (510)에 제한되지 않음)는 하나 이상의 이동으로 카고 몸체(110) 내의 토양을 통하여 전후로 이동하는 동시에 카고 공간이 완전히 밀폐된 상태로 유지된다. 작업은 토양이 충분히 적합해지도록 구성될 때까지 지속된다. 이상적으로 이는 적재 지점(굴착)으로부터 하적 지점으로 이동하기에 필요한 통상적인 시간보다 짧은 기간 내에 수행되어야 한다. 본 발명의 실시 형태의 이점에서, 혼합되는 제한된 양의 토양이 제한된 시간에 혼합을 구현할 수 있다. 적재 지점으로부터 하적 지점으로 토양을 운반하기 위해 필요한 시간은 토양의 완벽한 처리를 위해 충분하다. 본 발명의 실시 형태에서, 혼합 시간은 5 내지 15분의 값으로 제한될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 운반 수단 및/또는 혼합 장치는 카고 몸체의 내용물을 계량하기 위한 계량 시스템을 포함하고 및/또는 트럭의 위치를 결정하기 위한 GPS 시스템을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에서, 처리되는 적재된 토양의 중량 및/또는 습도 함량이 작동으로 측정될 수 있다. 이들 측정을 기초로, 품질 및 선택적으로 또한 첨가되는 첨가제의 속성이 결정될 수 있다. 필요한 양의 첨가제가 주입 장치(220)를 이용함으로써 첨가될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 선택적으로 또한 필요한 이동의 횟수가 측정을 기초로 결정될 수 있다. 선택적으로, 필요한 이동 횟수 및 필요한 첨가제의 양이 혼합 공정 중에 취해진 측정을 기초로 혼합 중에 변경될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 토양의 압축성(전체적으로 또는 부분적으로 처리 또는 처리되지 않든지)이 측정될 수 있고, 이에 따라 혼합 공정의 지속, 조절 또는 종료가 결정될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 예상된 운반 시간의 함수로 혼합 공정을 채택하기 위한 모니터링이 구현된다. 예를 들어, 이는 혼합 장치(120)의 이동 시간을 증가 또는 감소시키거나 또는 첨가제의 유동을 가속 또는 감속시킴으로써 구현된다. 충분한 시간이 있는 경우에, 게다가 건조 효과를 구현하기 위하여 제어된 방식으로 통기 및 환기가 가능하다. 본 발명의 실시 형태에서, 이러한 목적으로 구동 시스템의 엔진의 잔여 열을 이용할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 토양이 또한 필요에 따라 추가로 축축해질 수 있다. 습도 센서를 이용한 측정을 기초로 요구된 습도 함량이 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 또한 원래의 토양을 개선시키기 위하여 천연 또는 인공적인 원리의 부위의 다른 광물 물질 또는 토양 타입을 첨가할 수 있다. 시멘트와의 혼합이 요구될 수 있을지라도, 적재물이 운반 중에 집중적으로 준비될 수 있고, 예컨대 시멘트-모래 또는 버림 콘크리트(lean concrete)의 제조를 위한 원하는 응용에 따라 시멘트 및 물의 정확한 주입양이 하적(unload) 이전에 곧 또는 즉시 첨가될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서, 저장 유닛 및/또는 처리 유닛이 데이터를 처리 및/또는 저장을 위해 제공된다. 또한, 무선 트랜스미터가 원격 데이터 저장 및/또는 처리 유닛에 무선 연결을 위해 제공될 수 있다. 이 방식으로, 예를 들어, 트럭의 중량뿐만 아니라 트럭의 위치가 시간의 함수로서 기록될 수 있다. 선택적으로, 센서가 토양의 습도를 측정하기 위하여 제공된다. 이 습도는 첨가제의 필요 양을 결정하기 위한 매개변수일 수 있다. 토양의 습도 및 첨가제의 추가된 양이 또한 데이터베이스에 추가될 수 있다. 다른 센서로부터의 측정 데이터가 데이터베이스에 추가될 수 있다. 따라서, 이러한 데이터베이스는 첨가제 및 토양의 트레이서빌리티(traceability)를 증가시키기 위한 방법을 제공한다. 품질 제어가 허용될 수 있고 남용 방지가 허용될 수 있다. 게다가, 특정 부분이 투기되는 위치를 찾아낼 수 있다. 따라서, 전체 시스템의 품질 및 사용이 보장된다.
본 발명의 실시 형태에서, 모든 가능한 데이터가 링크될 수 있는 고유 기준에 각각의 라이드(ride)가 할당될 수 있다. 위치 배치 시스템, 예를 들어 GPS 시스템이 존재하는 경우에, 특히 굴착 위치가 기록될 수 있고, 뿐만 아니라 적합한 재료의 하적(재사용 위치) 위치와 각각의 추가 적재 위치가 기록될 수 있다.
저장 매체의 존재는 로깅(logging)을 가능하게 하여 이동에 대한 모든 유용 데이터가 저장될 수 있다. 정보는 선택적으로 또한 무선 전송될 수 있다. 전송된 정보는 선택적으로 관리자에 의해 모니터링될 수 있거나 또는 심지어 컴퓨터에 의해 연속적으로 모니터링될 수 있다. 전송된 정보는 선택적으로 관리자에 의해 모니터링될 수 있거나 또는 심지어 컴퓨터에 의해 연속적으로 모니터링될 수 있다. 이는 이동, 작업의 일부, 일, 주, 등에 따라 수행될 수 있다.
필요한 등록 시스템과 함께 혼합 시스템(100)이 또한 토양 처리를 위해 통상적인 기계의 카고 몸체 상에 장착되도록 설계될 수 있다. 이러한 기계는 예를 들어, 크레인 또는 백호 로더(backhoe loader)일 수 있다. 통상적인 기계는 이에 따라 카고 몸체(110) 상에 혼합 시스템(100)을 설치함으로써 연장된다. 이 경우에, 카고 몸체의 부피는 전형적으로 1 내지 3 m3이다.
도 7에 도시된 제5 양태에서, 본 발명은 토양을 처리하기 위한 방법(700)에 관한 것이다. 이 방법은 예를 들어 도로 작업 또는 하수도 작업 및 또한 개량 공사 또는 정화 작업의 굴착으로부터의 토양과 관련될 수 있다.
제1 단계(710)는 카고 몸체(110) 내에 토양의 적재와 관련된다.
제2 단계(720)는 밀폐된 카고 공간을 형성하기 위하여 카고 몸체(110)의 밀폐에 관한 것으로, 이에 따라 첨가제와 토양의 혼합, 처리 및/또는 운반 중에 먼지가 주변으로 빠져나가지 않을 수 있다. 이를 위해, 카고 몸체가 제2 단계(720)에서 하나 이상의 밀폐부, 예를 들어 제1 밀폐부(140), 및 선택적으로 그 후에 제2 밀폐부(520)로 덮이거나 밀폐된다. 제1 밀폐부(140)는 혼합 장치(120)의 제1 측면에 연결된다. 제2 밀폐부(520)는 혼합 장치(120)의 제2 측면에 연결된다. 대안으로, 또한 이러한 것이 허용되는 경우에 단일의 영구적인 밀폐부가 제공될 수 있다. 혼합 장치(120)와 밀폐부(140, 520)의 연결은 제1 및 제2 연결 메커니즘(210, 240)에 의해 구현된다.
제3 단계(730)는 토양을 통한 혼합 장치(120)의 전후 이동에 의해 첨가제와 토양의 혼합에 관한 것이다. 토양을 통한 혼합 장치(120)의 전후 이동 중에, 하나 이상의 밀폐부는 카고 몸체의 커버를 형성하고, 이에 따라 주변 환경에서의 먼지 형성이 방지되고 밀폐된 카고 공간이 형성된다.
제3 단계(730) 중에, 토양과 첨가제가 서로 혼합되는 혼합 챔버(310) 내의 토양에 첨가제가 첨가된다. 카고 몸체(110)가 밀폐부 및 혼합 시스템(100)에 의해 완전히 밀폐(또는 밀봉)되기 때문에, 혼합 중에 카고 몸체 외측에는 먼지가 형성되지 않는다. 게다가, 밀폐부는 또한 혼합이 날씨-독립적 방식으로 수행될 수 있는 것을 보장한다. 카고 몸체(110)는 혼합 중에 이동할 수 있는 이동 새시 상에 또는 트럭 상에 장착될 수 있다.
제4 단계(740)는 첨가제와 혼합된 토양의 하적(unload)에 관한 것이다.
선택적으로 전술된 단계(710, 720, 730, 740) 각각 또는 이의 일부에 대한 본 발명의 실시 형태에서, 추가 제5 단계가 추가될 수 있다. 이 단계(750)는 다른 센서를 이용하여 다른 관련 매개변수(예를 들어, 습도, 전기 저항, 압축성)의 측정 및/또는 리저버(130) 및/또는 컨테이너(110)의 내용물의 계량 및/또는 위치 결정에 관한 것이다. 위치 결정에 의해 토양의 원래의 지점과 목표 지점을 알 수 있다. 또한 첨가제의 주입 정보를 저장함으로써, 토양에 의해 수신된 처리, 실제 구현된 첨가제의 농도를 문서화(document), 제어 및 알아낼 수 있다. 토양을 계량함으로써, 필요한 첨가제(들)의 총 양이 평가될 수 있다. 토양의 원래의 지점, 목표 지점 및 조성물(처리)의 트레이서빌리티에 의해, 품질 제어가 가능하다. 트레이서빌리티에 따라 또한 불법 투기(illegal dumping)를 방지하기 위한 수단을 취할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따라 첨가제의 사용 및 소비를 밝힐 수 있다. 센서를 이용한 연속적인 측정에 따라 혼합 중에 혼합 공정을 조절할 수 있고 첨가제의 사용이 최적화된다.
전술된 바와 같이, 또한 체가름 단계 및 파쇄 및/또는 분쇄 단계가 제공될 수 있다. 일 특정 예시에서, 이는 혼합 이전에 수행될 수 있다.
다양한 양태가 서로 쉽사리 조합될 수 있고 이에 따라 조합이 본 발명의 실시 형태에 대응한다.
선택적으로, 하나 이상의 추가 단계가 토양의 하적을 위해 제공될 수 있다. 제공될 수 있는 제1 가능한 단계는 첨가제로 처리 이전 또는 이후이든지 토양의 폭기이다. 예를 들어, 토양을 뒤집고 건조 공기를 이동시킴으로써 혼합된 재료의 폭기에 의해 토양이 건조될 수 있다. 건조 공기는 예를 들어 차량의 엔진의 잔여 열을 이용하여 건조될 수 있다. 추가로, 응집성 토양과 (생) 석회 사이의 반응은 발멸성이다. 폭기와 조합하여, 이는 최적의 건조 공정을 가속화시킬 수 있다.
선택적으로, 토양의 제1 처리 이후에 시멘트와의 혼합과 같이 제2 처리가 수행될 수 있다. 압축성을 향상시키는 것에 추가로, 이는 압축된 후에 재료의 상당한 저항성을 보장할 수 있다. 이를 개별 단계에서 수행함으로써, 시멘트와의 혼합은 예를 들어 우수한 제어가능 환경 하에서 수행될 수 있고, 이에 따라 다양한 공정이 향상된 방식으로 수행될 수 있다.

Claims (26)

  1. 배치 모드(batch mode)로 첨가제와 토양을 혼합하기 위한 혼합 시스템(800)으로서, 상기 혼합 시스템(800)은:
    -첨가제와 토양을 혼합하기 위한 이동식 혼합 장치(820)와 상기 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단; 및
    -토양 적재물을 가진 카고 몸체(cargo body, 810)를 수용하여 배치되는 카고 몸체 배치 영역(801)을 포함하고;
    -상기 카고 몸체 배치 영역(801)과 상기 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단(822)은, 토양을 첨가제와 혼합하기 위해, 상기 혼합 장치(820)가 상기 카고 몸체(810) 내에서 카고 몸체(810)의 개방 측면을 통해 토양 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있게 위치되며;
    -상기 혼합 시스템(800)은, 토양 적재물을 가진 상기 카고 몸체(810)가 상기 카고 몸체 배치 영역(801)에 배치되면, 상기 카고 몸체의 토양 적재물에 대한 하나 이상의 특성과 관련된 정보를 고려하면서, 상기 혼합 시스템(800)이 토양을 첨가제와 혼합할 수 있도록, 상기 카고 몸체(810)의 토양 적재물에 대한 하나 이상의 특성과 관련된 정보 및 상기 카고 몸체에 관한 정보를 자동적으로 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함하며;
    상기 정보 획득 수단은 상기 카고 몸체의 내부 치수에 대한 정보를 획득하고 그리고 상기 시스템은 상기 혼합장치가 카고 몸체에 의해 형성된 전체 공간을 통해 이동시키기 위해서 상기 혼합 장치를 이동시키기 위한 수단을 제어하도록 프로그램된 제어 유닛을 포함하는, 혼합 시스템(800).
  2. 제1항에 있어서, 이동식 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단은 이동식 암(moveable arm, 822) 또는 롤러 브리지를 포함하는 혼합 시스템(800).
  3. 제1항에 있어서, 토양 높이(GND)에 대해 플랫폼 높이(H)에 배열된 플랫폼(805)을 추가로 포함하고, 플랫폼 높이는 카고 몸체가 지면 높이에 배열될 때 카고 몸체(810)의 상부 개방 측면이 플랫폼 높이(805) 아래에 배열되어 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단이 플랫폼(805)에 장착되도록 선택되는 혼합 시스템(800).
  4. 제3항에 있어서, 혼합 시스템은 지면 높이에 대해 플랫폼(805)을 지지하기 위한 플랫폼 지지부(806)를 포함하고, 플랫폼 지지부(806)들은 카고 몸체(810)가 플랫폼 지지부(806)들 사이에서 플랫폼(805) 아래에 배치될 수 있도록 서로에 대해 이격되고 및/또는 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단 및 플랫폼(805)은 카고 몸체가 플랫폼(805) 옆에 배열될 때 카고 몸체(810) 내에서 혼합이 허용될 수 있도록 구성되는 혼합 시스템(800).
  5. 제4항에 있어서, 혼합 시스템(800)은 상승부와 토양 높이(GND) 사이의 전이부를 제공하는 램프 또는 램파트(rampart) 또는 키(quay)를 포함하고, 플랫폼(805)은 상기 상승부 상에 배열되며, 플랫폼(805)과 상기 램프 또는 램파트 또는 키는 램프 또는 램파트에 인접한 토양 높이에 배열된 카고 몸체(810)에서의 혼합이 수행될 수 있도록 구성되는 혼합 시스템(800).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합 시스템(800)은 이 혼합 시스템이 건설 지점 근처의 위치로 이동할 수 있도록 이동가능하고 및/또는 혼합 시스템(800)은 카고 몸체(810) 내에서 토양에 첨가된 하나 이상의 첨가제를 계량하거나 또는 주입하기 위한 계량 장치 또는 주입 장치와 첨가제 공급 수단을 추가로 포함하는 혼합 시스템(800).
  7. 제6항에 있어서, 혼합 시스템은 첨가제 공급 수단을 공급하기 위한 리저버(840)를 추가로 포함하고, 혼합 시스템은 외부 리저버로부터 첨가제 공급 수단을 공급하기 위한 공급 튜브를 포함하는 혼합 시스템(800).
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합 시스템(800)은 카고 몸체(810) 내에서 혼합에 의해 야기된 먼지로부터 환경을 보호하기 위한 밀폐부(860, 861, 862)를 추가로 포함하고, 혼합 장치(820)는 하나 이상의 혼합 휠(510) 및/또는 하나 이상의 밀링 휠 및/또는 하나 이상의 차축 및/또는 하나 이상의 크래퍼(clapper)를 포함하고, 및/또는 혼합 장치(820)는 체가름 작업용 캠을 수용하는 차축을 포함하고 및/또는 혼합 장치(820)는 구동 스프로켓 휠(320) 및/또는 유압 드라이브 및/또는 구동 체인을 포함하는 혼합 시스템(800).
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합 장치(820) 및/또는 주입 장치를 제어하기 위하여 카고 몸체(810) 내의 적재물에 관련된 정보를 수용하기 위한 센서를 추가로 포함하는 혼합 시스템(800).
  10. 제9항에 있어서, 센서는 태그로부터 적재물 정보를 판독하도록 구성되는 혼합 시스템(800).
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합 시스템(100)은 카고 몸체의 중량 또는 이의 적재물을 획득하기 위하여 플랫폼(850) 아래에 또는 이 옆의 지면 높이에 배치된 계량 장치를 추가로 포함하고 및/또는 시스템은 토양의 저항성을 감지하거나 또는 토양의 습도를 감지하거나 또는 토양의 압축성을 감지하거나 또는 이의 조합을 위한 센서를 포함하고 및/또는 시스템은 카고 몸체의 위치를 결정하도록 구성되고 및/또는 시스템은 토양의 트레이서빌리티를 허용하기 위해 토양의 원래의 위치(origin), 처리 및 목표 위치(destination)를 등록하도록 구성되는 혼합 시스템(800).
  12. 이동식 혼합 장치(820), 상기 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단, 및 토양을 수용하는 카고 몸체(810)를 포함하는 카고 몸체 배치 영역(801), 및 카고 몸체에 관한 정보 및 카고 몸체 내에서 적재물의 하나 이상의 특성에 관한 정보를 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함하는 혼합 시스템 내에서 토양을 처리하기 위한 방법(1400)으로서, 상기 방법은
    카고 몸체 배치 영역(801) 내에 토양을 수용하는 카고 몸체(810)를 제공하는 단계(1401),
    정보 획득 수단을 이용하여 카고 몸체 및 적재물의 하나 이상의 특성에 관한 정보를 획득하는 단계(1402),
    혼합 장치(820)를 이용하고 획득된 정보를 기초로 첨가제와 카고 몸체 내의 토양을 혼합하는 단계(1403)를 포함하고,
    상기 정보를 획득하는 단계는 카고 몸체의 내부 치수에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 혼합하는 단계는 혼합 장치가 카고 몸체에 의해 형성된 전체 공간을 통하여 실질적으로 이동하도록 혼합하는 단계를 포함하는 방법(1400).
  13. 제12항에 있어서, 토양을 수용하는 카고 몸체를 제공하는 단계는 카고 몸체(810) 내로 토양을 적재하는 단계 및 혼합 시스템(800)에 상기 카고 몸체(810)를 운반하는 단계를 포함하는 방법(1400).
  14. 이동식 혼합 장치(820), 상기 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단, 및 토양을 수용하는 카고 몸체(810)를 포함하는 카고 몸체 배치 영역(801), 및 카고 몸체 내에서 적재물의 하나 이상의 특성에 관한 정보를 획득하기 위한 정보 획득 수단을 포함하는 혼합 시스템 내에서 토양을 처리하기 위한 방법(1400)으로서, 상기 방법은
    카고 몸체 배치 영역(801) 내에 토양을 수용하는 카고 몸체(810)를 제공하는 단계(1401),
    정보 획득 수단을 이용하여 적재물의 하나 이상의 특성에 관한 정보를 획득하는 단계(1402),
    혼합 장치(820)를 이용하고 획득된 정보를 기초로 첨가제와 카고 몸체 내의 토양을 혼합하는 단계(1403)를 포함하고,
    상기 혼합 시스템은 토양 위의 소정의 높이에 배열된 플랫폼(805)을 추가로 포함하고, 혼합 장치(820)를 이동시키기 위한 수단은 상기 플랫폼에 장착되고, 카고 몸체를 제공하는 단계는 플랫폼(805) 아래에 또는 옆에 위치된 카고 몸체 배치 영역(801) 상에 카고 몸체를 배치하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 정보를 획득하는 단계는 카고의 내부 치수에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 몸체 내의 토양을 혼합하는 단계는 카고 몸체에 의해 형성된 전체 공간을 통하여 혼합하는 단계를 포함하는 방법(1400).
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 카고 몸체는 트레일러이고 및/또는 상기 방법은
    건설 위치로 첨가제와 혼합된 토양을 수용하는 카고 몸체(810)를 이송하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는 상기 방법은 플랫폼(805) 바로 아래에 또는 옆에서 카고 몸체(810) 내에서 혼합 장치(820)를 하강시키는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는 혼합 시스템은 제어 유닛을 추가로 포함하고, 상기 방법은
    혼합 시스템의 제어 유닛 내에서 카고 몸체의 적재물과 관련된 정보를 판독하는 단계, 및 상기 획득된 정보를 기초로 수행되는 혼합 또는 첨가되는 첨가제와 관련된 정보를 결정하는 단계를 추가로 포함하고 및/또는 정보를 판독하는 단계는 카고 몸체(810) 상의 태그로부터 정보를 판독하는 단계, 혼합 시스템의 계량 장치로부터 정보를 판독하는 단계, 토양의 저항성을 감지하기 위하여 센서의 정보를 판독하는 단계, 토양의 습도 또는 토양의 압축성을 감지하기 위하여 센서의 정보를 판독하는 단계들 중 하나 이상을 포함하는 방법(1400).
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