KR20120010663A

KR20120010663A - 콘크리트 배치 플랜트

Info

Publication number: KR20120010663A
Application number: KR1020100071578A
Authority: KR
Inventors: 김진철; 김홍삼
Original assignee: 한국도로공사
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-02-06
Also published as: KR101224550B1

Abstract

콘크리트 배치 플랜트가 개시된다. 콘크리트 믹서와; 콘크리트 믹서에 시멘트를 공급하는 시멘트 사일로와; 콘크리트 믹서와 이격되며 굵은 골재를 저장하는 굵은 골재 저장부와; 일단부에 굵은 골재 저장부로부터 굵은 골재가 투하되어 굵은 골재를 콘크리트 믹서로 이송하는 벨트 컨베이어와; 일단부에 투입구가 마련되고 타단부에 토출구가 마련되며, 타단부가 벨트 컨베이어의 일단부 상에 위치하는 스크류 컨베이어와; 투입구에 습윤 상태의 잔골재를 공급하는 제1 잔골재 저장부 및 투입구에 제1 광물질 혼화재를 공급하는 광물질 혼화재 공급부를 포함하는 콘크리트 배치 플랜트는, 광물질 혼화재의 비산을 억제하면서 필요한 광물질 혼화재를 정량으로 믹서에 투입할 수 있다.

Description

콘크리트 배치 플랜트{Concrete batch plant}

본 발명은 콘크리트 배치 플랜트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 광물질 혼화재의 비산을 억제하면서 필요한 광물질 혼화재를 정량으로 믹서에 투입할 수 있는 콘크리트 배치 플랜트에 관한 것이다.

콘크리트 배치 플랜트는 시멘트, 자갈, 모래, 혼화재, 물 등의 원재료를 혼합하여 굳지 않은 콘크리트를 생산하는 플랜트이다.

최근 건설 기술의 발달과 더불어 콘크리트 구조물의 다양화, 초고층화 및 고기능화 등의 요구되고 있고, 이에 따라 특수콘크리트, 고성능 콘크리트 등 다양한 콘크리트가 개발되고 있는 실정이다. 이러한 특수콘크리트나 고성능 콘크리트에는 시멘트, 골재, 물 등의 전통적인 원재료 이외에 플라이 애쉬, 슬래그 미분말, 실리카 흄 등 다양한 광물질 혼화재가 선택적으로 투입된다.

일반적인 레디믹스트 콘크리트(ready-mixed concrete) 공장의 경우, 시멘트 사일로 및 상대적으로 많은 량이 투입되는 광물질 혼화재를 위한 사일로가 고정식 설비로 구축되어 있으나, 특수콘크리트나 고성능 콘크리트의 제조를 위해 별도로 투입되는 광물질 혼화재의 경우 고정식의 사일로, 이송설비, 계량설비를 구축하는 것은 시간적, 공간적, 경제적으로 제약이 따른다.

종래에는 이러한 제약으로 인해 필요한 광물질 혼화재를 골재이송을 위한 벨트 컨베이어에서 인력으로 투입하거나 믹서에 직접 투입하고 있다.

그러나, 인력으로 믹서에 직접 투입하는 것은 협소한 작업공간 및 벨트 컨베이어의 작동으로 인해 작업자가 위험한 환경에 놓일 수 있고, 골재이송을 위한 벨트 컨베이어에서 인력으로 광물질 혼화재를 투입하는 것 또한 벨트 컨베이어의 빠른 이송속도로 인하여 광물질 혼화재가 비산되거나 벨트에 점착되어 정량 배합이 어려워 소기의 품질을 확보하는데 문제가 있다.

본 발명은 광물질 혼화재의 비산을 억제하면서 필요한 광물질 혼화재를 정량으로 믹서에 투입할 수 있는 콘크리트 배치 플랜트를 제공하는 것이다.

또한, 다양한 광물질 혼화재를 투입할 수 있도록 이동식 광물질 혼화재 저장부를 구비하여 다양한 콘크리트를 제조할 수 있는 콘크리트 배치 플랜트를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 콘크리트 믹서와; 콘크리트 믹서에 시멘트를 공급하는 시멘트 사일로와; 콘크리트 믹서와 이격되며 굵은 골재를 저장하는 굵은 골재 저장부와; 일단부에 굵은 골재 저장부로부터 굵은 골재가 투하되어 굵은 골재를 콘크리트 믹서로 이송하는 벨트 컨베이어와; 일단부에 투입구가 마련되고 타단부에 토출구가 마련되며, 타단부가 벨트 컨베이어의 일단부 상에 위치하는 스크류 컨베이어와; 투입구에 습윤 상태의 잔골재를 공급하는 제1 잔골재 저장부 및 투입구에 제1 광물질 혼화재를 공급하는 광물질 혼화재 공급부를 포함하는 콘크리트 배치 플랜트가 제공될 수 있다.

광물질 혼화재 저장부는, 지지부와; 지지부에 탈착 가능하게 설치되는 제1 광물질 혼화재 사일로를 포함할 수 있다.

상기 콘크리트 배치 플랜트는, 콘크리트 믹서에 제2 광물질 혼화재를 공급하는 제2 광물질 혼화재 사일로를 더 포함할 수 있다.

그리고, 벨트 컨베이어의 일단부에 잔골재를 투하하는 제2 잔골재 저장부를 더 포함하는 경우, 제1 잔골재 저장부 및 제2 잔골재 저장부에서 투입되는 잔골재량의 합은, 1회 배치(batch)에 필요한 잔골재량과 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 광물질 혼화재의 비산을 억제하면서 필요한 광물질 혼화재를 정량으로 믹서에 투입할 수 있다.

또한, 다양한 광물질 혼화재를 투입할 수 있도록 이동식 광물질 혼화재 저장부를 구비하여 다양한 콘크리트를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 일부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 광물질 혼화재 공급부를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 일부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트의 광물질 혼화재 공급부를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 콘크리트 믹서(12), 시멘트 사일로(14), 굵은 골재 저장부(16), 벨트 컨베이어(18), 스크류 컨베이어(20), 광물질 혼화재 공급부(21), 제1 잔골재 저장부(22), 잔골재(23), 제2 잔골재 저장부(24), 컨베이어(25), 버켓 엘리베이터(26), 투입구(27), 중간 저장조(28), 토출구(29), 계량 호퍼(30, 35), 제1 광물질 혼화재 사일로(31), 물 공급부(32), 스크류(33), 구동부(34), 제2 광물질 혼화재 사일로(36), 체결수단(37), 지지부(38)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트는, 콘크리트 믹서(12)와; 상기 콘크리트 믹서(12)에 시멘트를 공급하는 시멘트 사일로(14)와; 상기 콘크리트 믹서(12)와 이격되며 굵은 골재를 저장하는 굵은 골재 저장부(16)와; 일단부에 상기 굵은 골재 저장부(16)로부터 굵은 골재가 투하되어 상기 굵은 골재를 상기 콘크리트 믹서(12)로 이송하는 벨트 컨베이어(18)와; 일단부에 투입구(27)가 마련되고 타단부에 토출구(29)가 마련되며, 상기 타단부가 상기 벨트 컨베이어(18)의 상기 일단부 상에 위치하는 스크류 컨베이어(20)와; 상기 투입구(27)에 습윤 상태의 잔골재(23)를 공급하는 제1 잔골재 저장부(22) 및 상기 투입구(27)에 제1 광물질 혼화재를 공급하는 광물질 혼화재 공급부(21)를 포함하여, 광물질 혼화재의 비산을 억제하면서 필요한 광물질 혼화재를 정량으로 믹서에 투입할 수 있다

콘크리트 믹서(12)는, 후술할 시멘트 사일로(14), 굵은 골재 저장부(16), 물 공급부(32), 제2 잔골재 저장부(24) 등으로부터 시멘트, 자갈, 모래, 혼화재, 물 등의 원재료를 공급받아 혼합하며, 혼합된 굳지 않은 콘크리트를 레디믹스트 콘크리트 운반차량에 공급한다. 레디믹스트 콘크리트 운반차량에 적재된 굳지 않은 콘크리트는 운송 중 지속적으로 혼합되면서 필요한 시공현장에 공급된다.

시멘트 사일로(14)는 콘크리트 믹서(12)에 시멘트를 공급하는 것으로, 시멘트 사일로(14)에 시멘트를 저장하여 두었다가, 계량 호퍼(30)를 통해 시멘트를 계량하고 계량된 시멘트를 콘크리트 믹서(12)에 공급한다.

본 실시예에서는 시멘트 사일로(14)에서 토출된 시멘트를 버켓 엘리베이터(26)를 이용하여 중간 저장조(28)로 이송하고, 중간 저장조(28)의 하부에 있는 계량 호퍼(30)을 통해 시멘트를 계량하고 이를 콘크리트 믹서(12)로 투입하는 형태를 제시한다.

굵은 골재 저장부(16)는 콘크리트 믹서(12)와 이격되어 있으며 굵은 골재를 저장하고 있다. 통상 굵은 골재는 콘크리트 배치 플랜트 주변에서 채취되거나 이송차량으로부터 굵은 골재 저장부(16)로 이송된다. 이러한 굵은 골재 저장부(16)는 콘크리트 믹서(12)와 이격되어 설치될 수 있다.

벨트 컨베이어(18)는 굵은 골재 저장부(16)와 콘크리트 믹서(12) 사이에 개재되어 굵은 골재를 콘크리트 믹서(12)로 이송한다.

벨트 컨베이어(18)는 벨트를 돌려 벨트 상에 있는 물체를 연속적으로 운반하는 장치로서, 벨트 컨베이어(18)의 일단부 상에 굵은 골재 저장부(16)로부터 굵은 골재가 투하되면 벨트가 회전하면서 타단부에 위치한 콘크리트 믹서(12)로 굵은 골재를 이송한다.

굵은 골재 저장부(16)와 콘크리트 믹서(12)의 이격 거리가 긴 경우에는 다수 개의 벨트 켄베이어(18)를 배치하여 연속적으로 굵은 골재를 이송시킬 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 벨트 컨베이어(18)가 사용되고 중간에 구동부(34)가 배치되어 벨트 컨베이어(18)의 롤러를 회전시킨다.

스크류 컨베이어(20)의 일단부에는 투입구(27)가 마련되고 타단부에 토출구(29)가 마련된다. 스크류 컨베이어(20)는 스크류(33)를 회전시켜 반송물을 밀어 이송시키는 장치로서, 스크류(33)의 회전을 통해 스크류 컨베이어(20)에 투입된 반송물이 서로 혼합될 수 있다.

본 실시예에서는 스크류 컨베이어(20)의 투입구(27)를 통해 습윤 상태의 잔골재(23)와 제1 광물질 혼화재가 투입되고 스크류(33)의 회전에 따라 습윤 상태의 잔골재(23)와 제1 광물질 혼화재가 혼합되면서 토출구(29)를 통해 혼합된 습윤 상태 잔골재(23)와 제1 광물질 혼화재가 벨트 컨베이어(18)의 일단부 상에 투하되도록 구성된다.

제1 잔골재 저장부(22)는 습윤 상태의 잔골재(23)를 저장하고 있다가 컨베이어(25)를 이용하여 스크류 컨베이어(20)의 투입구(27)에 습윤 상태의 잔골재(23)를 공급하고, 광물질 혼화재 공급부(21)도 제1 광물질 혼화재를 저장하고 있다고 계량 호퍼(35)를 이용하여 계량하고 이를 스크류 컨베이어(20)의 투입구(27)에 공급한다.

건설 기술의 발달에 따라 특수 콘크리트, 고성능 콘크리트 등의 다양한 콘크리트가 개발되고 있다. 이러한 특수 콘크리트와 고성능 콘크리트를 제조하기 위해서는 여러 종류의 광물질 혼화재의 배합이 필요하다. 상대적으로 많은 량의 투입이 필요한 광물질 혼화재의 경우에는 사일로를 고정식으로 구축하여 사용할 수 있으나, 상대적으로 적은 량을 필요로 하는 광물질 혼화재나 여러 종류의 광물질 혼화재를 동시에 배합하는 경우, 각 광물질 혼화재에 대응하여 고정식으로 사일로를 구축하는 것은 경제적, 시간적, 공간적으로 제약이 따르게 된다.

일반적으로 현장에서는 자갈 등의 굵은 골재 및 모래 등의 잔골재를 표면건조포화상태로 유지하기 어려우므로 습윤 상태로 골재를 저장하게 된다. 따라서, 습윤 상태의 잔골재(23)의 표면에는 표면수가 존재하게 되고, 이러한 습윤 상태의 잔골재(23)와 분말 상태의 광물질 혼화재를 혼합하면 잔골재(23)를 코어로 하여 분말 상태의 광물질 혼화재가 코어에 점착되면서 광물질 혼화재를 입상화할 수 있다.

본 실시예에서는 습윤 상태의 잔골재(23)와 필요로 하는 광물질 혼화재를 스크류 컨베이어(20)를 통해 혼합하여 입상화하여, 이를 골재를 이송하기 위한 벨트 컨베이어(18)에 투하함으로써 이송 중 광물질 혼화재의 분진 발생을 억제하면서 필요한 광물질 혼화재를 정량으로 콘크리트 믹서(12)에 투입할 수 있다

광물질 혼화재 공급부(21)는 지지부(38)와, 지지부(38)에 탈착 가능하게 설치되는 제1 광물질 혼화재 사일로(31)를 포함할 수 있다.

광물질 혼화재를 저장하는 고정식의 사일로를 구축하는데 제약이 있는 경우, 차량 등에 의해 운반 가능한 소형의 제1 광물질 혼화재 사일로(31)를 지지부(38)에 탈착 가능하게 설치하여 다양한 광물질 혼화재를 콘크리트 믹서(12)에 공급하도록 할 수 있다. 이러한 광물질 혼화재 공급부(21)는 필요한 광물질 혼화재의 수에 따라 복수로 설치할 수 있다.

지지부(38)는 프레임 형태로 구축되며, 이러한 프레임에 크레인 등을 이용하여 제1 광물질 혼화재 사일로(31)를 인양하여 설치하고 볼트 등의 체결수단(37)을 제1 광물질 혼화재 사일로(31)를 지지부(38)에 고정할 수 있다.

제2 광물질 혼화재 사일로(36)는 콘크리트 믹서(12)에 제2 광물질 혼화재를 공급한다. 상대적으로 많은 량의 투입이 필요한 광물질 혼화재의 경우에는 시멘트 사일로(14)에 인접하여 고정식의 제2 광물질 혼화재 사일로(36)를 구축하여 두고 광물질 혼화재를 저장하여 두었다가 이를 콘크리트 믹서에 공급할 수 있다. 예를 들면, 제2 광물질 혼화재는 플라이 애쉬(fly ash)일 수 있으며, 제2 광물질 혼화재 사일로(36)에는 플라이 애쉬가 저장되어 필요 시 콘크리트 믹서(12)에 공급할 수 있다.

제2 잔골재 저장부(24)는 벨트 컨베이어(18)의 일단부에 잔골재를 투하한다. 제1 잔골재 저장부(22)에서는 제1 광물질 혼화재를 입상화하는데 필요한 량만큼 습윤 상태의 잔골재(23)을 계량하여 공급하고, 나머지 필요한 잔골재는 제2 잔골재 저장부(24)에서 공급하도록 구성할 수 있다. 따라서, 제1 잔골재 저장부(22) 및 제2 잔골재 저장부(24)에서 투입되는 잔골재량의 합은, 1회 배치(batch) 필요한 잔골재량과 동일할 수 있다. 여기서, 동일하다는 의미는 계량오차 및 이송 상의 손실량 등을 고려하여 실질적으로 동일하다는 의미이다.

이하에서는 본 실시예에 따른 콘크리트 배치 플랜트를 이용하여 굳지 않는 콘크리트를 제조하는 방법을 설명하기로 한다. 먼저, 1회분 배치(batch) 콘크리트 생산량에 필요한 시멘트, 제1 광물질 혼화재, 물, 굵은 골재, 잔골재(23), 제2 광물질 혼화재 등에 대해 배합설계를 한다.

시멘트 사일로(14)의 하부에서 시멘트를 버켓 엘리베이터(26)를 이용하여 중간 저장조(28)로 이송한다. 그리고, 배합설계에 따라 필요한 시멘트를 중간 저장조(28) 하단에 있는 계량 호퍼(30)를 통해 계량하고 콘크리트 믹서(12)에 공급한다.

또한, 제2 광물질 혼화재의 경우에도 시멘트 사일로(14)와 마찬가지로 제2 광물질 혼화재 사일로(36)의 하부에서 제2 광물질 혼화재를 버켓 엘리베이터를 이용하여 다른 중간 저장조(미도시)로 공급하고, 배합설계에 따라 필요한 제2 광물질 혼화재를 중간 저장조 하단에 있는 계량 호퍼를 통해 계량하고 콘크리트 믹서(12)에 공급한다.

그리고, 배합설계에 따라 제1 광물질 혼화재 공급부(21) 및 제1 잔골재 저장부(22)에서 필요한 제2 광물질 혼화재 및 습윤 상태의 잔골재(23)를 스크류 컨베이어(20)의 투입구(27)에 투입하고 스크류(33)를 회전시켜 혼합하면서 벨트 컨베이어(18)의 일단부 상에 투하한다. 그리고, 굵은 골재 저장부(16) 및 제2 잔골재 저장부(24) 각각에서 배합설계에 따라 필요한 굵은 골재 및 잔골재를 계량하고 벨트 컨베이어(18)의 일단부 상에 투하한다.

벨트 컨베이어(18)의 일단부에 투하된 제1 광물질 혼화재와 습윤 상태의 잔골재 혼합물, 굵은 골재 및 잔골재는 벨트 컨베이어(18)에 의해 콘크리트 믹서(12)에 공급되고 물 공급부(32)에서 필요한 물을 공급받으면 콘크리트 믹서(12)는 투입된 원재를 혼합한다. 이와 같이 원재료가 혼합되어 형성된 굳지 않은 콘크리트는 콘크리트 믹서(12)의 하단의 유출구를 통해 운반차량에 적재되어 필요한 현장으로 이송된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

12 : 콘크리트 믹서 14 : 시멘트 사일로
16 : 굵은 골재 저장부 18 : 벨트 컨베이어
20 : 스크류 컨베이어 21 : 광물질 혼화재 공급부
22 : 제1 잔골재 저장부 23 : 잔골재
24 : 제2 잔골재 저장부 25 : 컨베이어
26 : 버켓 엘리베이터 27 : 투입구
28 : 중간 저장조 29 : 토출구
30, 35 : 계량 호퍼 31 : 제1 광물질 혼화재 사일로
32 : 물 공급부 33 : 스크류
34 : 구동부 36 : 제2 광물질 혼화재 사일로
37 : 체결수단 38 : 지지부

Claims

콘크리트 믹서와;
상기 콘크리트 믹서에 시멘트를 공급하는 시멘트 사일로와;
상기 콘크리트 믹서와 이격되며 굵은 골재를 저장하는 굵은 골재 저장부와;
일단부에 상기 굵은 골재 저장부로부터 굵은 골재가 투하되어 상기 굵은 골재를 상기 콘크리트 믹서로 이송하는 벨트 컨베이어와;
일단부에 투입구가 마련되고 타단부에 토출구가 마련되며, 상기 타단부가 상기 벨트 컨베이어의 상기 일단부 상에 위치하는 스크류 컨베이어와;
상기 투입구에 습윤 상태의 잔골재를 공급하는 제1 잔골재 저장부; 및
상기 투입구에 제1 광물질 혼화재를 공급하는 광물질 혼화재 공급부를 포함하는 콘크리트 배치 플랜트.
제1항에 있어서,
상기 광물질 혼화재 저장부는,
지지부와;
상기 지지부에 탈착 가능하게 설치되는 제1 광물질 혼화재 사일로를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 배치 플랜트.
제1항에 있어서,
상기 콘크리트 믹서에 제2 광물질 혼화재를 공급하는 제2 광물질 혼화재 사일로를 더 포함하는 콘크리트 배치 플랜트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨트 컨베이어의 상기 일단부에 잔골재를 투하하는 제2 잔골재 저장부를 더 포함하되,
상기 제1 잔골재 저장부 및 상기 제2 잔골재 저장부에서 투입되는 잔골재량의 합은, 1회 배치(batch)에 필요한 잔골재량과 동일한 것을 특징으로 하는 콘크리트 배치 플랜트.