KR101216593B1 - 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관에 관한 것으로서, 상세하게는 본체를 테이퍼 형태로 형성하고, 중앙부에 경사관을 형성한 후 경사관에서 압축 공기와 급결제를 투입함으로써 경사관에서 와류가 발생되도록 하고, 테이퍼 형상으로 인해 급결제와 콘크리트의 체류시간을 증대시켜 급결제와 콘크리트의 혼합이 골고루 이루어지도록 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관에 관한 것이다.
Description
본 발명은 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관에 관한 것으로서, 상세하게는 본체를 테이퍼 형태로 형성하고, 중앙부에 경사관을 형성한 후 경사관에서 압축 공기와 급결제를 투입함으로써 경사관에서 와류가 발생되도록 하고, 테이퍼 형상으로 인해 급결제와 콘크리트의 체류시간을 증대시켜 급결제와 콘크리트의 혼합이 골고루 이루어지도록 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관에 관한 것이다.
최근 들어, 사회기반시설의 확충의 필요성 및 국토 이용의 효율성을 위하여 지상환경을 보존하고 국토의 효율적인 활용을 위하여 지하철, 도로, 국철 및 고속철도 공사 등에서 터널 및 지하공간의 건설공사가 증가하고 단면이 대형화되는 추세에 있다.
이와 같이, 대형화 되는 지하공사의 일환으로 터널시공, 댐공사 또는 지하구조물 공사에 주로 사용되는 공법을 나틈공법(NATM ; New Austrian Tunnelling Method)이라 하는데, 이는 단순한 굴착, 지보공의 수단, 지보공의 설치 순서 등이 아닌 현실에 맞게 판단하는 지반거동의 제 원칙에 따라 시공하는 것으로, 터널을 구성하는 주체가 주변지반이고 지보공은 지반 본래의 강도를 유지하고 보강하는 수단으로 생각하는 개념이며, 강재지보, 락볼트와 숏크리트를 지보재로 사용하고 암반 굴착 직후 원지반의 지지능력을 최대로 활용하여 지반을 안정화시킴으로써 터널의 안정성을 유지시키는 것으로 굴착면을 안정화 하는 굴착면 안정화 공법이다.
상기와 같은 굴착면 안정화 공법의 지보재로 사용되는 숏크리트(Shotcrete)는 암반 또는 지반을 보강하여 붕괴를 방지하기 위한 작업으로써, 별도의 거푸집이 필요 없이 숏크리트 장비를 사용하여 굴착된 원지반에 공기압 및 펌프의 압력으로 분사 고착시키는 콘크리트로써, 지반의 이완을 방지하여 원지반의 강도를 유지하고 콘크리트 아치로서 하중을 분담시켜 굴착면을 평활하게 하여 응력집중을 방지하므로 조기에 강도 확보, 굴착암반과의 부착성 향상, 리바운드와 분진 발생을 최소화 하는 기능이 함께 요구된다.
이러한, 숏크리트 시공방식에는 건식공법과 습식공법의 두가지 종류가 있으며, 습식 공법은 다시 에어압송식과 펌프 압송식으로 나눌 수 있다.
상기 건식공법은 충분히 건조된 상태의 골재를 충분히 건배합한 후 급결제를 혼합하여 분사장치로 공급시켜 압축공기로 압송하여 노즐에서 분사하는 방식으로 이때 배합수는 노즐 내에서 골재와 혼합되어 시공면에 고속으로 분사 고착된다.
그러나, 건식공법은 재료관리, 배합비, 물공급 및 급결제 공급이 습식공법에 비하여 어려워 재료의 품질관리가 일정하지 않고 분진 및 리바운드 발생이 많아져 재료의 손실 비용이 크다는 단점이 있으며, 재료의 보관 역시 습식에 비하여 어렵다.
일반적으로 물이 투입되지 않은 상태에서 재료가 건비빔 되어야 함으로 모래나 자갈이 여러 가지 이유로 표면수를 함유하고 있는 경우 시멘트와 혼합이 완료되고 빠른 시간 내에 작업위치로 운송되어 사용하지 않으면 응고가 시작되어 숏크리트의 품질이 저하되기도 한다. 따라서 재료보관에 각별히 주의를 요하는데 강수 및 직사광선에 노출되지 않도록 하여야 하며 반입재료는 사전검사를 통해 입도분포 외에 골재의 표면수량을 검사토록 한다. 함유기준은 믹서의 성능에 따라 혼합시간, 혼합 후 운반 및 대기시간 등 여러 가지 요소들이 간단한 현장실험을 통해 작업이 크게 영향을 주지 않는 범위를 정하도록 한다.
이에 비해, 습식 공법은 물을 첨가하여 모든 재료를 잘 혼합한 후 분사장치에 공급하고 노즐에서 압축공기를 가하여 분사속도를 증가시켜 시공면에 분사 고착하는 방식으로 재료의 혼합시 콘크리트 배치플랜트를 사용하고 운송시 콘크리트 믹서트럭을 이용하기 때문에 재료의 관리나 품질유지가 상대적으로 건식공법에 비하여 매우 유리하고 리바운드 및 분진발생이 적은 장점이 있는 반면 시공기계가 크고 작업성이 떨어지는 단점이 있다.
이러한, 습식 숏크리트는 사용되는 재료나 배합, 각종 시공조건 및 타설방법 등에 민감하게 영향을 받기 때문에 콘크리트를 급결시켜 지반에 부착하기 위한 혼화제인 급결제(Accelerator)의 품질과 콘트리트의 제반 여건에 따라 리바운드의 양과 시공능률에 변화가 심하게 나타나며 타설 장비의 특성에 따라 숏크리트의 시공품질에 많은 차이를 가지기 때문에 품질 관리상의 어려움이 많고 이로 인해 지보성능이 저하되는 문제가 발생되고 있다.
상기와 같이 콘크리트의 혼화제로 사용되는 급결제는 물유리계 액상 급결제와 알루민산소다계 액상 급결제를 들수 있으며, 최근에는 유럽에서 사용되고 있는 알칼리프리계 액상 급결제가 사용되고 있다. 이들 액상 급결제는 콘크리트를 펌프로 압송하는 장비에서 액상용 정량펌프로 액상급결제를 이송하여 분사노즐에 부착된 액상 급결제 투입용 노즐을 통하여 콘크리트에 혼합하고 여기에 압축공기를 투입하여 분사압력을 높이는 방법으로 시공되고 있다.
이러한, 종래기술의 물유리계 액상 급결제를 사용하는 경우에는 시공면에 부착되지 못하고 떨어지는 콘크리트즉 리바운드가 많을 뿐 아니라 장기강도가 감소하고 지하수에 의해 숏크리트가 분해되어 사용이 규제되어 왔다.
현재에는 물유리계 액상 급결제의 문제점을 해소하기 위하여 알루민산소다계 액상급결제가 주로 사용되고 있으나 강알칼리로서 자극성이 강하여 인체에 화상이나 부식을 주는 등 독성이 심하며 응결촉진효과가 약하여 리바운드 량이 많고 장기강도가 감소되는 문제점이 있었다.
더구나, 액상급결제는 약 50%가 물로 이루어져 있기 때문에 사용량을 늘릴수록 콘크리트의 물의 비율이 높아져서 슬럼프가 높을 경우 시공이 어려워지므로 콘크리트의 슬럼프를 최대한 낮게 관리해야 하는 어려움이 있으며 지하수가 새어나오는 용수부위에 시공할 경우 급결제 양을 늘리면 오히려 콘크리트의 흐름성이 커져서 시공이 어려워지는 문제가 있어 시공에 많은 지장을 초래하고 있다. 최근에 사용되기 시작하는 알칼리프리계 급결제는 인체에 무해하고 장기강도가 높아 내구성 증진의 효과가 있으나 액상이라는 점에서는 전술한 바와 같이 콘크리트 슬럼프에 민감하고 응결촉진효과가 약하여 리바운드 양이 많으며 필요에 따라 사용량을 늘릴경우 시공이 어려워지는 문제점이 있었다.
이와 같은, 문제점을 극복하기 위해 최근에는 시멘트 구성 광물의 일종인 칼슘알루미네이트를 주성분으로 하는 시멘트 광물계 급결제를 개발, 적용하여 널리 사용되고 있다.
이러한, 시멘트 광물계 급결제는 시멘트광물이 주성분이므로 자극성이 적어서 인체에 해가 적고 응결촉진효과가 우수하여 리바운드 양이 적을 뿐만 아니라 장기강도가 높아서 터널의 내구성을 높이는 효과가 있으며, 분말이므로 사용량을 늘리면 콘크리트의 물의 비율이 오히려 낮아지는 효과가 있으므로 부착력이 우수하여 용수부위에도 시공성이 우수할 뿐만 아니라 콘크리트의 슬럼프에 둔감하기 때문에 현장의 품질관리가 용이해지는 등 많은 장점을 가지고 있다.
상기와 같은, 시멘트 광물계 급결제는 많은 장점에도 불구하고 물과 접촉하면 자체 경화 되는 단점 때문에 건식공법에는 기존 시스템에 무리 없이 적용되고 있으나 습식 공법에 있어서는 특수한 장비가 사용되고 있는데 이들 장비들은 재료상태에 따른 시공성능의 민감성과 합류관 막힘, 분진의 발생 등 시공상의 많은 문제가 발생하고 있다.
분말상인 급결제를 투입하기 위해 특수한 장비가 사용되게 되는데, 급결제가 분말이며 물과 접촉하면 자체가 경화되는 특성 때문에 숏크리트 분사를 위하여 이송되는 콘크리트 내부에 급결제를 압축공기와 혼합하여 분사시켜 혼합하는 장치가 개발되어 사용되고 있다.
이와 같은, 분말형 급결제를 사용한 습식 숏크리트 타설은 압송방식에 따라 두가지의 시공시스템을 적용하고 있는데, 콘크리트 이송에 있어서 압축공기로 연속적으로 이송하는 공기압송식과, 일반적으로 콘크리트 펌프카와 유사하여 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 이송하는 펌프압송식으로 구분한다.
상기 공기압송식 콘크리트 타설장치는 공기압송펌프에서 나온 압송압력으로 콘크리트 분사연결관의 분사노즐에 도달하기 전의 일정구간에 급결제합류관을 결합하고 분말공급장치의 급결제연결관을 연결하여 급결제를 함유한 압축펌프에서 형성된 압축공기를 투입한 후 분사노즐에 이르기까지 연장되는 분사연결관 내에서 혼합이 이루어지도록 하는 장치로써, 낮은 압력으로 특수 암반에 시공되는 것으로 시공 속도가 낮기 때문에 공사기간이 길어지고 효율성도 떨어지는 문제점이 있었다.
상기 펌프압송식 콘크리트 타설장치는 압송펌프에서 압송된 콘크리트를 콘크리트 수송관 및 콘크리트 수송호스를 통하여 압축공기합류관에 도달하고, 압축공기합류관의 일측에 연결하여 공기압축펌프에서 공급되는 압축공기로 콘크리트를 분산하며, 압축공기의 압력으로 수송호스를 거쳐 급결제합류에 도달하면 분말공급장치에서 송출되는 급결제를 함유한 압축공기와 합류되고, 콘크리트 수송호스 내에서 혼합이 이루어져 최종적으로 분사노즐을 통하여 분사된다.
여기서, 압축공기합류관에서 압축공기를 혼합하는 것은 콘크리트가 압송되는 상태에서는 콘크리트의 점성과 수송관의 저항으로 인해 급결제합류관에서 급결제를 함유한 압축공기를 투입하기 어려울 뿐만 아니라 혼합이 불균일해지는 문제가 발생하기 때문에 콘크리트를 공기로 분산하여 이송하기 위한 것이다.
이와 같은, 종래 기술의 시멘트 광물계 급결제를 사용하는 습식 숏크리트 타설장치는 이송되는 콘크리트가 급결제합류관에서 분사노즐에 도달하기까지 단계에서 콘크리트가 관내의 저항으로 인해 누적되면서 급결제합류관 내에 높은 압력이 발생하게 되고 콘크리트 또는 콘크리트에 포함된 수분이 급결제수송호스 측으로 역류하여 급결제가 수분과 반응하여 응결되어 급결제 수송호스 및 급결제합류관 내에 빈번하게 코팅이 생성되거나 막힘이 발생하므로 급결제가 원활하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 콘크리트 압송펌프의 두개의 피스톤이 서로 교대되는 순간에 재료공급이 일시적으로 중단되는 맥동현상을 완화시키기 위해 관내에 걸리는 최대 압력이 급결제합류관에 공급되는 급결제를 함유한 압축공기의 압력보다 적도록 형성하여 극복하여 왔으나, 순간적으로 압력변화가 큰 맥동현상으로 콘크리트이송량이 일시적으로 증가하면 압력변화가 더욱 증가되면서 순간적으로 콘크리트 역류현상이 발생하여 코팅현상이나 막힘 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
상기 역류현상을 해소하기 위하여 급결제합류관에 투입되는 급결제가 혼합된 압축공기의 압력을 높이는 방법이 있으나, 공기압축펌프의 용량의 한계가 있으며, 분말공급장치의 유량이 증가되면 압축공기의 제습효과가 저하되어 수분이 유입되고 급결제가 호스 내에서 경화되는 문제가 발생될 뿐만 아니라 유속이 증가하여 연장호스 내에서 재료분리가 발생하며 혼합효율이 저하되기 때문에 단순한 방법으로 해결할 수 없는 문제점이 있었다.
국내 특허등록공보 10-1076217호로 출원한 분말공급장치를 갖춘 습식쇼크리트 시공장비 시스템의 콘크리트 압송부에는 콘크리트를 잘게 부셔주어 급결제의 공급을 원활하게 하고 분말의 혼합효율을 향상시키기 위하여 압축공기가 분사되는 후단인젝터와, 상기 급결제가 혼합된 콘크리트가 노즐에서 분산되는 압력을 증가시키고 맥동 감소와 혼합을 균일하게 하기 위해 압축공기가 분사되는 전단 인젝터와, 상기 후단 인젝터와 전단 인젝터의 사이에 설치되며 분말공급장치부로부터 급결제가 공급되는 Y자관이 설치되었으나 후단 인젝터를 사용할 경우 재료의 막힘 현상이 발생되어 압축공기의 공급이 원활치 못해 시공성이 저하되는 문제점과 막힐 경우 정비로 인해 작업시간이 지연되고 재료 혼합이 불균일한 문제점이 발생하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 특허등록공보 10-1156663호(숏크리트 시공장비에서의 복합Ｙ관과 전단인젝터를 갖춘 콘크리트 압송부 구조)가 개발되어 출원되었다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 숏크리트 시공장비에서의 복합Ｙ관과 전단인젝터를 갖춘 콘크리트 압송부(A2)는 전단은 압송펌프(A1)와 결합되고, 후단은 분사노즐(A31)이 형성된 콘크리트 분산부(A3)와 결합되는 압송관(1)과; 상기 압송펌프(A1) 방향의 상기 압송관(1)에 설치되며 콘크리트를 잘게 부셔주고 상기 급결제의 공급을 원활하게 하고 분말의 혼합 효율을 향상시키기 위하여 압축공기가 분사되며, 콘크리트에 첨가되어 부착력을 향상시키고 신속한 경화로 강도 발현을 가속화시키는 급결제가 인입되는 복합Y관(2)과; 상기 압송관(1)의 말단에 설치되어 급결제가 혼합된 콘크리트가 상기 콘크리트 분산부(A3)에서 분산되는 압력을 증가시키고 맥동 감소와 혼합을 균일하게 하기 위해 압축공기가 분사되는 전단 인젝터(3)로 구성된다.
상기 복합Y관(2)은 콘크리트를 순간적으로 체류시켜 급결제를 충분히 혼합 후 송출하기 위하여 중앙에서는 일정 길이만큼 직경의 크기가 유지되고 양단에서는 직경이 축소되는 구조이고, 상기 압송관(1)이 양단에 결합되고 본체를 이루는 본체케이싱(21)과, 상기 본체케이싱의 측면에 결합되고 압축공기가 인입되며 20~90°의 인입각도(221)를 가지고 서로 180°로 대칭되는 2개의 압축공기 후단인입관(22)과, 상기 압축공기 후단인입관(22)과 직각 방향으로 10~20cm 전단에 설치되어 상기 급결제가 인입되는 급결제 인입관(23)으로 구성된다.
그러나, 종래의 숏크리트 시공장비에서의 복합Ｙ관과 전단인젝터를 갖춘 콘크리트 압송부 구조의 복합Y관, 즉 혼합관은 일자 형태의 본체 케이싱에 압축공기 후단인입관과, 급결제 인입관이 설치되는 데, 일직선의 본체 케이싱에 2개의 압축공기 후단인입관과 서로 대칭되며 경사지도록 설치되어 있기 때문에 급결제와 콘크리트가 본체 케이싱 내에서 가속되는 구조를 가져 급결제와 콘크리트의 혼합이 상대적으로 적게 이루어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본체를 테이퍼 형태로 형성하고, 중앙부에 경사관을 형성한 후 경사관에서 압축 공기와 급결제를 투입함으로써 경사관에서 와류가 발생되도록 하고, 테이퍼 형상으로 인해 급결제와 콘크리트의 체류시간을 증대시켜 급결제와 콘크리트의 혼합이 골고루 이루어지도록 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
레미콘에서 콘크리트를 받아 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 압송하는 압송펌프와, 상기 압송펌프에서 토출된 콘크리트를 압송하는 압송관과, 상기 압송관과 제 1연결 호스에 의해 연결되고, 급결제가 투입되어 콘크리트와 혼합하여 압축 공기에 의해 급결제가 혼합된 콘크리트를 압송하는 혼합 분기관과, 상기 혼합 분기관과 제 2연결 호스에 의해 연결되고, 압축 공기에 의해 급결제가 혼합된 콘크리트를 분사하는 분사노즐을 포함하는 숏크리트 시공장비에 있어서, 상기 혼합 분기관은, 상하면이 개방된 원통형으로 형성되되, 하단이 넓고, 상단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되는 제 1본체와; 상하면이 개방된 원통형으로 형성되고, 하단 측면에 상기 제 1본체의 하단이 일정 경사를 가지며 설치되며, 하면에 압축 공기 유입구가 형성되며, 상단 측면에 급결제 유입구가 형성되는 경사 혼합관; 및 상하면이 개방된 원통형으로 형성되되, 상단이 넓고, 하단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 하단이 상기 경사 혼합관과 일정 경사를 가지며 설치되는 제 2본체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제 1본체는 상기 경사 혼합관과 일정 경사를 가지며 결합되도록 상면에 제 1경사면이 형성된다.
여기에서 또한, 상기 제 1경사면은 5~80°로 형성된다.
여기에서 또, 상기 경사 혼합관은 상기 제 2본체가 지면과 수직으로 설치될 수 있도록 제 2경사면이 형성된다.
여기에서 또, 상기 제 2경사면은 5~80°로 형성된다.
여기에서 또, 상기 경사 혼합관의 압축 공기 유입구는 상기 경사 혼합관의 길이 방향 중심선과 동일 선상으로 형성되되, 압축 공기를 확산시키도록 상단이 넓고, 하단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성된다.
여기에서 또, 상기 경사 혼합관의 급결제 유입구는 그 끝단이 상기 경사 혼합관 내부로 연장 형성된다.
여기에서 또, 상기 경사 혼합관의 급결제 유입구는 상기 제 2본체의 길이 방향 중심선과 동일 선상으로 형성된다.
여기에서 또, 상기 제 2본체의 하면은 상기 제 1본체의 상면과 지름이 동일하다.
여기에서 또, 상기 경사 혼합관의 지름은 상기 제 1본체의 상면 및 제 2본체의 하면 지름과 동일하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관에 따르면, 본체를 테이퍼 형태로 형성하고, 중앙부에 경사관을 형성한 후 경사관에서 압축 공기와 급결제를 투입함으로써 경사관에서 와류가 발생되도록 하고, 테이퍼 형상으로 인해 급결제와 콘크리트의 체류시간을 증대시켜 급결제와 콘크리트의 혼합이 골고루 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 숏크리트 시공장비에서의 복합Ｙ관과 전단인젝터를 갖춘 콘크리트 압송부 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관이 숏크리트 시공장비에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관이 숏크리트 시공장비에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관이 숏크리트 시공장비에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관(100)은, 제 1본체(110)와, 경사 혼합관(120)과, 제 2본체(130)로 구성된다.
먼저, 제 1본체(110)는 금속 재질의 케이싱으로 상하면이 개방된 원통형으로 형성되되, 하단이 넓고, 상단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성된다. 여기에서, 제 1본체(110)는 하기에서 설명할 경사 혼합관(120)과 일정 경사를 가지며 결합되도록 상면에 제 1경사면(111)이 형성되며, 제 1경사면(111)의 각도(θ1)는 5~80°를 갖는데, 와류가 가장 원활하게 발생되도록 35°를 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 경사 혼합관(120)은 금속 재질의 케이싱으로 상하면이 개방된 원통형으로 형성되고, 하단 측면에 제 1본체(110)의 하단이 일정 경사를 가지며 설치되며, 하면에 압축 공기 유입구(121)가 형성되며, 상단 측면에 급결제 유입구(123)가 형성된다. 여기에서, 경사 혼합관(120)의 지름(Φ2)은 제 1본체(110)의 상면 지름(Φ1) 및 제 2본체(130)의 하면 지름(Φ3)과 동일하다.
또한, 경사 혼합관(120)은 제 2본체(130)가 지면과 수직으로 설치될 수 있도록 경사면(125)이 형성되는 데, 제 2경사면(125)의 각도(θ2)는 5~80°를 갖는데, 배출이 원활하게 이루어지도록 35°를 갖는 것이 바람직하다.
또, 경사 혼합관(120)의 압축 공기 유입구(121)는 경사 혼합관(120)의 길이 방향 중심선(C1)과 동일 선상으로 형성되되, 압축 공기를 확산시키도록 상단이 넓고, 하단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 경사 혼합관(120)의 급결제 유입구(123)는 제 2본체(130)의 길이 방향 중심선(C2)과 동일 선상으로 형성된다. 여기에서, 경사 혼합관(120)의 급결제 유입구(123)는 급결제의 혼합이 더욱 용이하도록 그 끝단이 경사 혼합관(120) 내부로 연장 형성된다.
한편, 제 2본체(130)는 금속 재질의 케이싱으로 상하면이 개방된 원통형으로 형성되되, 상단이 넓고, 하단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 하단이 경사 혼합관(120)의 상면에서 지면과 수직으로 설치된다. 여기에서, 제 2본체(130)의 하면 지름(Φ3)은 제 1본체(110)의 상면 지름(Φ1)이 동일하다.
한편, 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 숏크리트 시공장비(10)에 설치된다.
즉, 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관(100)은 레미콘에서 콘크리트를 받아 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 압송하는 압송펌프(11)와 연결된 압송관(12)에 제 1연결 호스(13)를 통해 제 1본체(110)의 하단이 연결되고, 제 2본체(120)의 상단이 제 2연결 호스(14)에 의해 분사노즐(15)과 연결된다.
이하, 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관의 와류 작용을 설명하기 위한 설명도이다.
제 1본체(110)를 통해 콘크리트가 압송되면, 제 1본체(110)를 따라 압력이 증대되면서 콘크리트가 경사 혼합관(120)으로 압송된다.
그러면, 경사 혼합관(120)으로 압송된 콘크리트가 경사에 의해 와류를 발생하고, 압축 공기 유입구(121)를 통해 유입되는 압축 공기에 의해 더욱 빠르게 압송된다.
계속해서 콘크리트는 경사 혼합관(120)을 따라 이동되고, 다시 급결제 유입구(123)를 통해 공급되는 급결제가 경사에 의해 와류가 발생되며 콘크리트와 혼합된다.
그런 다음, 급결제가 혼합된 콘크리트는 제 2본체(130)를 통해 배출되는 데, 제 2본체(130)가 테이퍼 형상을 갖기 때문에 병목 현상으로 인해 급결제와 콘크리트의 체류시간이 증대되고, 이로 인해 급결제와 콘크리트의 혼합이 더욱 원활하게 이루어진다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 숏크리트 시공장비 11 : 압송펌프
12 : 압송관 13 : 제 1연결 호스
14 : 제 2연결 호스 15 : 분사노즐
110 : 제 1본체 111 : 제 1경사면
120 : 경사 혼합관 121 : 압축 공기 유입구
123 : 급결제 유입구 125 : 제 2경사면
130 : 제 2본체
12 : 압송관 13 : 제 1연결 호스
14 : 제 2연결 호스 15 : 분사노즐
110 : 제 1본체 111 : 제 1경사면
120 : 경사 혼합관 121 : 압축 공기 유입구
123 : 급결제 유입구 125 : 제 2경사면
130 : 제 2본체
Claims (10)
- 레미콘에서 콘크리트를 받아 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 압송하는 압송펌프와, 상기 압송펌프에서 토출된 콘크리트를 압송하는 압송관과, 상기 압송관과 제 1연결 호스에 의해 연결되고, 급결제가 투입되어 콘크리트와 혼합하여 압축 공기에 의해 급결제가 혼합된 콘크리트를 압송하는 혼합 분기관과, 상기 혼합 분기관과 제 2연결 호스에 의해 연결되고, 압축 공기에 의해 급결제가 혼합된 콘크리트를 분사하는 분사노즐을 포함하는 숏크리트 시공장비에 있어서,
상기 혼합 분기관은,
상하면이 개방된 원통형으로 형성되되, 하단이 넓고, 상단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되는 제 1본체와;
상하면이 개방된 원통형으로 형성되고, 하단 측면에 상기 제 1본체의 하단이 일정 경사를 가지며 설치되며, 하면에 압축 공기 유입구가 형성되며, 상단 측면에 급결제 유입구가 형성되는 경사 혼합관; 및
상하면이 개방된 원통형으로 형성되되, 상단이 넓고, 하단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 하단이 상기 경사 혼합관과 일정 경사를 가지며 설치되는 제 2본체로 구성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1본체는,
상기 경사 혼합관과 일정 경사를 가지며 결합되도록 상면에 제 1경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1경사면은,
5~80°로 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 1 항에 있어서,
상기 경사 혼합관은,
상기 제 2본체가 지면과 수직으로 설치될 수 있도록 제 2경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2경사면은,
5~80°로 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 1 항에 있어서,
상기 경사 혼합관의 압축 공기 유입구는,
상기 경사 혼합관의 길이 방향 중심선과 동일 선상으로 형성되되, 압축 공기를 확산시키도록 상단이 넓고, 하단으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 1 항에 있어서,
상기 경사 혼합관의 급결제 유입구는,
그 끝단이 상기 경사 혼합관 내부로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 1 항에 있어서,
상기 경사 혼합관의 압축 공기 유입구는,
상기 제 2본체의 길이 방향 중심선과 동일 선상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2본체의 하면은,
상기 제 1본체의 상면과 지름이 동일한 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관. - 제 9 항에 있어서,
상기 경사 혼합관의 지름은,
상기 제 1본체의 상면 및 제 2본체의 하면 지름과 동일한 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공장비용 혼합 분기관.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108265982A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-10 | 上海建工建集团有限公司 | 混凝土输送装置及其应用施工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3947616B2 (ja) | 1998-03-27 | 2007-07-25 | 株式会社エーアンドエーマテリアル | 吹付ノズル |
| KR100989428B1 (ko) | 2010-04-02 | 2010-10-26 | (주)국민산업 | 분사장치 및 이를 이용한 구조물 보수공법 |
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2012
- 2012-10-29 KR KR1020120120489A patent/KR101216593B1/ko active IP Right Grant
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