KR930001629B1 - 고밀도 흐름으로 유체 역학적으로 이송되는 수경성의 공기 취입 콘크리트 또는 몰타르와 같은 경화성의 건축 재료를 공압식으로 방출하는 장치 - Google Patents

고밀도 흐름으로 유체 역학적으로 이송되는 수경성의 공기 취입 콘크리트 또는 몰타르와 같은 경화성의 건축 재료를 공압식으로 방출하는 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

고밀도 흐름으로 유체 역학적으로 이송되는 수경성의 공기 취입 콘트리트 또는 몰타르와 같은 경화성의 건축 재료를 공압식으로 방출하는 장치
제1도는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 운송관 3 : 호스
8 : 마우스피스 12 : 송급 파이프
14 : 콕 18 : 유니온 너트
19 : 지향용 호스 30 : 노즐 파이프
본 발명은, 밀도가 큰 흐름으로 유체역학적으로 운송되는 경화성 건축재료, 특히 수경성의 공기 취입(air-placed) 콘트리트 또는 몰타르를 공압에 의해 방출하는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의해 방출된 경화성 건축재료는 일반적으로 구조물의 부분을 성형하거나 라이닝(lining)하는데 사용된다. 본 발명은 공기 취입 콘트리트나 몰타르 뿐만 아니라 그 외에 유체역학적으로 운송되는 여러가지 다른 조성의 건축재료에도 사용될 수 있다. 이들 재료들은 예를들어 분무가능한 플라스터(plaster)를 포함한다. 수경성 건축재료는 또한 채광갱 및 터널 구조와 같은 지하에서도 사용될 수 있다. 여기서 사용되는 재료는 보통 입상에서 분말상의 범위로 되며 물과 고체의 여러 혼합비율들을 지닌다. 이러한 재료들은 분무시에 종종 예를들어 합성재료 또는 섬유혼합물등으로 이루어진 혼합재와 함께 취급된다. 본 발명은 이러한 건축재료로 만들어진 공기취입 콘트리트 또는 몰타르에 사용될 수 있으며, 상기 콘크리트 또는 몰타르는 예컨대 채광 작업, 예컨대 개방 공간 폭파작업후에 가능한 한 빨리 주위 지반에 대한 지지강도를 증가시키기 위하여 갱도등의 지하 작업장의 바닥을 제외한 암석으로된 내벽에 수 센터미터 두께로 도포된다. 본 발명에 의한 장치는 갱도와 터널 구축시에 굴착한 공간 보호를 위해서 사용할 뿐만 아니라 내풍화성을 견디도록 방화벽과 통풍벽을 밀봉하고 벽을 평탄하게 하며 일반적으로 박판 제조업에도 사용될 수 있다. 신속히 소기강도를 얻기 위하여, 건축재료에 액체 활성제가 혼합되어 건축재료가 경화되는 것을 활성화시켜서 지하 작업장에서 예컨대 지층의 집중도를 낮게 유지시키는 최적 지지강도를 가능한한 빨리 보장한다. 활성제는 흔히 물유리(water grass)로서 이것은 경화공정을 혼합량에 따라 여러가지 속도로 가속시킨다.
필요한 혼합용수와 활성제가 도관의 끝에서 건축재료에 부가되는 공지의 건식 운송방법과 비교하여, 특히 몰타르나 콘크리트 형태의 젖은 건축재료를 유체역학적으로 운송하면 도포층들이 주어진 처방에 따라 균질한 조성을 지니는 잇점이 있는바, 건축재료와 조절되지 않은 혼합용수의 불균질한 조성으로 인하여 도포층의 강도가 일정치않게 되는 것을 피한다. 본 발명의 장치는 예컨대 펌프작용을 받는 운송 파이프 또는 호스(hose)의 노즐이 설치된 마우스피스(mouth piece)를 이용하여 건축재료를 방출하며, 도포될 표면에는 유연성있는 운송관부분을 지향시킴으로써 피복물 또는 도포물이 도포될 수 있다. 작업자는 손으로 운송관 부분을 작업 위치로 지향시킨다.
방출과정에서, 건축재료는 종종 노즐들을 경유하여 부가되는 압축공기에 의해 가속되어 부유 상태로 된다. 건축재료가 방출되어 문제의 구조물의 표면에 이르렀을때 경화하기 시작하도록 활성제를 부가하는 것이 바람직하다. 그러므로, 활성제를 가능하면 장치의 방출 단부에서 검축재료에 부가하는 것이 바람직하다. 그러나, 이는 흔히 활성제가 건축재료와 완전히 균일하게 혼합되지 못함을 의미하는바, 유연성있는 운송관을 지향시킴으로써 문제의 구조체상에 형성된 층들은 불균일하게 되고 어느 곳에서도 초기 강도가 성취도지 않는다. 또한, 활성제는 대기중에 바람직하지 못한 오염물질 농도를 증대시키기 때문에 가능한한 적은량의 활성제를 사용해야 함을 주목해야 한다.
이러한 방법은 또한 부착되지 못하고 떨어지는 방출 건축재료의 백분율을 뜻하는 되튀김 손실(rebounding loss)을 야기한다. 본 발명이 관련되는 습식방법으로는 지하작업시에 건식방법에 대하여 확인된 30-40％에 도달치않는바, 그들 방법이 여러가지 다른 요인을 가지기 때문이다. 예를들어, 그러한 것을 야기하는 변수로는 건축재료의 점착력, 방출구로부터 방출된 건축재료 흐름의 충돌각도등이 있다. 특히, 분무된 건축재료에 의해 충돌되는 기부의 지지강도의 조직적인 차이는 되튀김의 중요한 요인들중 하나이다.
암석 표면의 경우에는 출돌세기와 관계없이, 분무된 층이 쌓임에 따라 기부 저항력이 변하며 대체로 그 저항력이 작으면 작을수록 피복은 더 잘된다. 이 경우, 건축재료의 조기 경화는 특별한 경우에 방출된 건축재료의 량에 의한 역할과 같은 역할을 한다. 되튀김 손실은 장치의 방출단부의 방향에 의해 오버행(overhang) 부위에서 큰 범위로 제한될 수 있다.
본 발명의 출발점은 공개 공보 제DE3336963 Al호에 소개된 것과 같은 유형의 공지된 장치이다. 고밀도의 건축재료 흐름이 압축공기흐름에 도입되는 마우스피스에 이어서, 유체역학적으로 운송되는 건축재료의 고밀도 흐름을 송급하는 운송관의 단부가 유연성 있는 안내관 부분으로 제공된다. 이 운송관의 운반 단부와 마주하여 배치되고 노즐로서 형성된 운송관의 단부의 마우스피스는 압축된 공기관의 개구뿐 아니라 활성제 공급관의 개구를 나타낸다. 일반적으로 노즐은 자유단을 향해 테이퍼져서 수송관에 장착되는 합성재료파이프로 이루어진다.
마우스피스는 전술된 여러 부품들 때문에, 그리고 그에 끼워지는 관들의 중량때문에 무거워서, 그것을 사용하여 건축재료의 흐름을 지향시키는 작업자가 큰 힘을 발휘하여야만 들어 올릴수 있다. 작업자는 장치의 하향 뿐아니라, 한편으로는, 이송 공기 및 건축재료의 방출된 흐름에 의해 마우스피스에서 발생된 가속도, 다른 한편으로는, 펌프에 의해 항상 발생되는 운송관 또는 호스내의 높은 압력에 의한 작용력을 지탱해야한다. 상기 후자의 조건 때문에 마우스피스에 연결된 고밀도 흐름용의 운송관이 완전히 강체로 되어야 한다. 상술한 현상들과 관련된 힘으로 인하여 건축재료 흐름의 지향이 불충분하게 되고 따라서 문제의 구조체 표면에 분무된 층의 질이 만족스럽지 못하다. 이에 더하여, 작업자가 마스트에 지지된 바구니 또는 바닥판과 같은 신뢰할 수 없거나 한정된 지지용량의 표면위에 서서 건축재료의 흐름을 지향시켜야하는 경우 특히 큰 사고의 위험이 있다.
본 발명은 특히 추가적인 기계적 보조물을 사용하지 않고서도 공지와 같은 유형의 장치로부터 방출되는 건축재료의 흐름을 보다 쉽고 간단하게 지향시키는 문제를 근간으로 한다.
이러한 문제는 본 발명의 청구범위 제1항의 특징에 의해 해결된다. 본 발명의 구체예들은 종속항의 대상이다.
본 발명에 따라, 고밀도 흐름의 중량이 부과된 전체 운송관 부분과 거기에 연결된 마우스피스는 지상에 또는 구조물의 바닥에 놓인다. 지향 작업은 마수스피스에 연결된, 예를들어 호스와 같은 관의 유연성있는 부분으로 수행되며, 그 부분은 지상에 놓여진 부분보다 본래 더 가벼울 뿐아니라 중량이 상당히 더 가벼운데, 그 이유는 이 부분내에서 고밀도 흐름이 이미 고밀도 이송 공기의 흐름에 건축재료가 부유되고, 그러므로, 건축재료의 무거운 부분의 집중도가 고밀도 흐름에서 보다 훨씬 낮기 때문이다. 따라서, 작업자는 훨씬 적은 중량을 들게되며 경화제 관의 구멍에서 발생하는 작은 힘과 방출구에서 발생하는 힘을 제외한 반력을 지탱할 필요가 없다. 다른 한편으로, 본 발명은, 지향용 호스 부분의 자유단에 결합되어 방출구 바로 앞에서 개방되는 활성제 공급관을 제공함으로써 경화제가 제공되는 장소의 부적당한 선택과 관련된 문제들을 피한다.
본 발명의 잇점은, 이송 공기에 부유된 건축재료를 운송하는 지향용 호스의 바람직한 하중 조건을 일관적으로 이용하여 고밀도 흐름용 관의 무거운 성분들과 마우스피스중량으로부터 초래되는 모든 하중에 관계없이 자유로이 송출흐름을 안내하는 것이며 또한 방출된 건축 재료의 흐름을 지향시키는 것이 고밀도 흐름 운송관의 강체의 공급호스에 의해 방해되는 것을 막는 것이다. 그 결과, 본 발명의 장치는, 작업자가 방출된 흐름을 손으로 지향하는 것을 매우 쉽게 하며, 이로써 작업자의 안전과 아울러 분무 및 도포된 층의 질을 향상시킨다. 이것은 어떤 기계적인 보조가 없이, 즉 통상의 모니터가 없이도 본 발명의 장치에 의해 성취된다. 만일 본 발명의 장치에서 경화제로서 물유리가 사용되는 경우에 그것은 가압하지 않고도 효과적으로 공급된다. 다른 활성제의 수용액이 사용되는 경우에 그것은 지향용 호스의 단부에서 고압에 따른 어려움이 없이 노즐에 의해 주입된다.
청구범위 제2항의 특징에 따라 지향용 호스에서 부가되는 활성제의 량을 감소시킴으로써 방출되는 건축재료의 흐름의 지향을 용이하게 하는 한편, 건축재료중에서의 활성제의 분산을 개선시켜 경화를 보다 정확하게 제어하는 것이 가능하다. 이것은 활성제가 2개의 흐름으로 공급되어 분산되기 때문인바, 한가지는 지상에 설치된 마우스피스에서 부가된다.
청구범위 제3항에 기재된 바와같이, 본 발명의 장치가 구조물의 바닥 또는 지상에 운송관 또는 호스와 압축공기관 각각에 연결되는 부분을 지니는 마우스피스를 설치하고 사용되는한, 부수적인 장치들의 보조가 없어도 된다. 그러나, 방출되는 건축재료흐름이 전술한 바와같이 신뢰할 수 없는 버팀면 위에서 지향되어야 하는 경우에는 청구범위 제4항의 특징들을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서도, 반력과 중량은 그 하중을 견딜 수 있는 마스트나 바닥판의 구성부재에 의해 흡수되어서 작업자를 지지하는 바구니 또는 바닥판 자체는 하중을 받지 않으며, 그러므로 한정된 지지능력이 본 발명 장치의 사용에 지장을 주지 않는다.
본 발명은 청구범위 제5항에 기재된 본 발명의 특징으로 바람직하게 실시된다. 상기 특징들을 호스보다 더 단단한 지향용 관의 일부분에서 활성제를 부가하는 것을 가능하게 하여, 건축재료가 30-40bar의 고압에서 필요 및 소망에 따라 부유된 흐름에서 활성제 액체가 균질하게 분산될 수 있게한다.
첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
부호(1)로 전체가 도시된 본 발명의 장치는 운송관(2)에 의해 고밀도 흐름으로 유체 역학적으로 이송되는 건축재료, 즉, 공기취업 콘크리트를 공압으로 방출하는 작용을 한다. 이 운송관(2)의 마지막 부분은 연결파이프(4)가 합체된 호스(3)로 형성된다. 연결구(5)에 의해 연결파이프(4)는 부호(8)로 전체적으로 도시된 마우스피스의 운송 파이프(7)와 예각으로 연결된 파이프소켓(pipe socket : 6)에 연결된다. 운송파이프(7)의 후방 단부(9)는 노즐(11)이 파이프(7)의 중심축(12)과 노즐(11)이 일치하는 노즐 삽입부(10)를 지지한다. 노즐삽입부(10)는 제1의 활성제를 공급하는 송급파이프(12)의 단부를 형성한다. 송급파이프(12)는 s자형의 단부파이프(13)를 꿰뚫고 들어가 있다. 단부파이프(13)에 연결된 스톱 콕(14)에는 호스(도시안됨)용의 c형 연결구(15)가 설치되는바, 압축 공기는 그 연결구를 통과하고 개방된 콕(14)을 경유해서 노즐 삽입부(10)를 통해서 파이프(7)로 주입될 수 있다.
파이프소켓(6)의 개방부는 파이프(7)의 단부(9)와 반대쪽 단부(17) 사이에 위치하며 부호(16)으로 표시되어 있다. 그 단부(17)는 유니온 너트(18)에 의해 지향용 호스(19)의 단부에 연결된다. 유니온너트는 반경방향으로 배치된 다수의 나사(21)들에 의해 지향용 호스(19)에 설치된 보호파이프(20)상에 작용한다.
지향용 호스(19)의 자유단(22)에는 또한 보호파이프(23)와 유니온너트(24)가 제공되어 있다. 유니온너트는, 주변부에 다수의 노즐(26)이 각기 45°로 엇갈리게 배치되어 있는 파이프 조인트(25)를 연결시키는 작용을 한다. 호스(29)로부터 니플(nipple : 27)과 엘보우(elbow : 28)를 거쳐 제2활성제가 노즐에 공급된다. 짧은 파이프(30)가 조인트(25)의 자유단에 연결되어 있으며, 그 파이프(30)는 자유 방출단(31)을 향해 테이퍼진 노즐형상의 구조를 지닐 수 있다.
작업시에는 상술한 장치의 유니온너트(18)까지의 전체부분은 지면 또는 구조체의 바닥판상에 위치되거나 또는 예컨대 작업자를 지지하는 작업대 또는 바스켓을 지탱하는 마스트상에 장착된다. 작업자는 장치의 전방부, 즉 파이프(30)만을 집어들게 되며, 그 파이프(30)는 지향용 호스(19)에 의해 장치의 지상에 위치되거나 마스트상에 장착되는 부분에 연결되어 있다. 작업자는 방출구(31)를 공기 취입 콘크리트가 도포될 구조물 표면을 향하게 하여 필요한 두께의 층을 형성하도록 구조물 표면을 가로질러 방출구(31)를 균일하게 안내한다.
본 장치는, 운송관(2)를 콘크리트 펌프에 연결되고, 콕(14)을 개방함으로써 정주된 압축 공기관으로부터 압축공기를 공급파이프(13)에 공급하며, 제1활성제 공급 탱크에 제1활성제 공급 파이프를 연결하고, 호스(29)를 제2활성제 공급 탱크에 연결하며, 각각의 파이프를 고압 펌프에 연결함으로써 작동된다. 삽입구(10)뒤에서 방출된 압축공기 흐름에는 노즐(11)을 통하여 제1활성제가 공급되고, 활성제 액체는 세립 방울들로 파쇄되어서 압축 공기 흐름내에 분산된다. 파이프(6)의 개구부(16)에서 압축공기 흐름은 관(2)에 의해 송급되는 고밀도 흐름의 건축재료를 분쇄한다. 이렇게 하여 유체역학적으로 운반되는 물과 건축재료의 미립자들이 압축공기의 흐름중에 부유된다. 이 부유물은 지향용 호스(19)를 통하여 조인트(25)로 운송되며, 조인트에서는 역시 액체인 제2활성제가 반경방향 외측에서 내측으로 송급 흐름 속으로 고압하에 분산된다. 이 활성제는 건축재료를 빨리 경화시키게 되며, 곧바로 노즐 파이프(30)와 방출구(13)를 통하여 방출된다.

Claims (6)

  1. 고밀도 흐름으로 유체 역학적으로 운송되는 경화성 건축재료, 특히, 수경성 공기 취입 콘크리트 또는 몰타르를 공압식으로 방출하는 장치로서, 펌프에 의해 공급되는 건축 재료를 송급하는 운송관 또는 호스 단부에 노즐로서 형성된 방출 단부를 가지는 마우스피스, 압축 공기 공급파이프의 개구부와 마주하여 배치되어 그 개구부를 지탱하는 단부 및 양단부 사이가 개방되어 고밀도 흐름을 압축 공기 흐름에 주입하는 파이프를 지니며, 건축 재료의 경화를 활성화하도록 최소한 하나의 공급파이프를 통해서 활성제가 건축 재료에 부가되며, 방출되는 건축 재료 흐름은 가요성의 운송관 부분에 의해 지향되는 경화성 건축 재료를 공압식으로 방출하는 장치에 있어서, 각각의 압축 공기 공급파이프 및 운송관 또는 호스(2)의 최소한 하나의 연결부(3)를 가지는 마우스피스(8)가 바닥에 설치되고, 지향용 관 부분(3)은 마우스피스(8)의 방출단부(17)에 연결되며, 방출구(31) 바로 직전에 개방하는 활성제 공급파이프(25-29)가 지향용 관(19)의 잔유단(22, 23)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 경화성 건축 재료를 공압식으로 방출하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 지향용 관 부분(19, 20)에서 부가되는 제1활성제와 함께 건축재료의 경화를 활성화시키는 제2활성제 공급파이프(12)가 압축공기 공급파이프(13)의 개구부를 지지하는 마우스피스(8)의 운송파이프 단부(9)내로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 압축공기 공급파이프와 운송파이프 또는 호스(2) 각각의 연결 부분(13, 14)을 지닌 마우스피스(8)와 제2활성제 공급파이프(12)는 지면 또는 방출되는 건축 재료로 형성되거나 도포되는 구조물의 바닥에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 압축공기 공급파이프와 운송관 또는 호스(2) 각각의 연결 부분(13, 14)을 지닌 마우스피스와 제2활성제 공급파이프(12)는 작업대의 하부구조물에 또는 작업용 바스켓의 마스트에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항 또는 2항에 있어서, 지향용 관은, 활성제가 반경방향으로 송급되는 조인트(25)에 연결되고 방출구(31)를 지니는 파이프(30)와 가요성의 지향용 관(19)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 또는 2항에 있어서, 제2활성제 공급파이프(12)는 압축공기 공급파이프(13) 내로 투입되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1019860005224A 1985-06-28 1986-06-28 고밀도 흐름으로 유체 역학적으로 이송되는 수경성의 공기 취입 콘크리트 또는 몰타르와 같은 경화성의 건축 재료를 공압식으로 방출하는 장치 KR930001629B1 (ko)

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DEP3523143.2 1985-06-28

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