KR101630516B1 - 분진을 저감시키기 위한 숏크리트 압송부, 이를 이용한 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말형 급결제를 이용하는 숏크리트의 시공 시, 분사 분진 및 리바운드 분진을 저감시키기 위한 숏크리트 압송부, 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법에 관한 것이다. 이를 위하여 일측은 콘크리트를 공급하는 압송수단과 연결되고, 타측은 숏크리트 시공대상 지반에 콘크리트를 분사하는 분사부와 연결되어, 압송되는 콘크리트가 수용되는 압송관; 압송관의 중단에 설치되고, 압송되는 콘크리트에 분말형 급결제가 인젝션되도록 구성되는 급결제 인젝션부; 및 압송관에서 급결제 인젝션부보다 분사부에 가까운 위치에 설치되고, 압송되는 콘크리트에 물이 분무되도록 구성되는 물 분무부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 압송부가 제공될 수 있다. 이에 따르면 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되어, 숏크리트의 분사 시 및 리바운드 시에 발생되는 분진의 양을 저감시키는 효과가 있다.

Description

분진을 저감시키기 위한 숏크리트 압송부, 이를 이용한 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법{PIPE FOR REDUCING DUST OF SHOTCRETE, CONSTRUCTING SYSTEM AND CONSTRUCTING METHOD USING THEREOF}

본 발명은 분진을 저감시키기 위한 숏크리트 압송부, 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분말형 급결제를 이용하는 숏크리트의 시공 시, 분사 분진 및 리바운드 분진을 저감시키기 위한 숏크리트 압송부, 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법에 관한 것이다.

최근 증가되고 있는 터널 및 지하공간의 공사에는 굴착 후 원지반에 숏크리트(shotcrete)를 분사하여, 원지반을 안정화시키며 시공하는 NATM(New Australian Tunneling Method) 공법이 주로 사용되고 있다. 숏크리트는 굴착 후 원지반을 강지보, 록볼트 등으로 보강하고 그 위에 콘크리트를 분사하여 안정화하는 공법으로서, 고속시공이 가능한 장비를 이용하여 콘크리트의 응결시간을 단축시키기 위한 급결제를 혼합하는 방식을 채용한다. 분말형 급결제와 혼합된 콘크리트를 압축공기를 이용하여 원지반에 분사하게 된다.

터널 및 지하공간의 공사에서 숏크리트의 역할은 ①지반과 부착되어 자체 전단(shear force) 저항효과로 외력을 지반에 분산하는 하중 분산 효과, ②터널 주변의 붕락하기 쉬운 암괴를 지지하는 붕락 방지 효과, ③휨압축력과 축력에 의한 저항효과로 주변 원지반에 내압을 가해 지반 강도 저하를 방지하는 내압 효과, ④굴착면 풍화 방지, 지하수 및 세립자 유출 방지 및 응력 집중 현상을 방지하는 건전성 유지 효과를 발생시키는데에 있다.

국내에 사용되고 있는 종래의 액상 급결제들을 이용한 숏크리트 공법들은, 초기 응결속도가 느리기 때문에 리바운드가 많아 재료 손실이 크고, 장기 강도가 저하되어 내구성을 기대할 수 없으며, 강알칼리성 물질을 사용하여 피부 부식이나 체내 축적으로 인해 작업자의 건강을 해치게 되고, 버력 및 침출수에 의한 환경오염을 가중시키는 등의 많은 문제점이 대두되고 있었다.

이에 따라 종래의 액상 급결제를 대체하기 위하여, 시멘트 광물을 주성분으로 하는 분말형 시멘트 광물계 급결제가 개발되었다. 이러한 분말형 급결제는 인체에 해가 적고 친환경적이며 내구성이 우수하게 발현되는 급결제로서, 종래의 액상 급결제가 갖고 있는 문제점인 내구성 저하, 리바운드 과다, 환경문제 등을 획기적으로 개선할 수 있었다.

이러한 분말형 급결제는 물에 접촉하게되면 경화가 시작된다. 따라서 이러한 분말형 급결제를 투입하기 위해서는 종래의 액상 급결제를 이용하는 숏크리트 시공 시스템을 이용할 수 없다. 분말형 급결제를 이용한 숏크리트 시공을 위해서는 이송되는 콘크리트 내부에 급결제를 압축공기와 혼합하여 분사시켜 시공하는 숏크리트 시공 시스템이 이용되고 있다. 이와 같은 분말형 급결제를 이용한 습식 숏크리트 타설 시공은 압송 방식에 따라 두 가지의 시공 방법으로 구분될 수 있다. 콘크리트 이송에 있어서 압축공기로 연속적으로 이송하는 공기 압송식과 일반적인 콘크리트 펌프카와 유사하여 두 개의 피스톤으로 콘크리트를 밀어 이송하는 펌프 압송식으로 구분된다.

등록특허 10-0875211 등록특허 10-0647531

그러나 이러한 분말형 급결제는 액상 급결제 보다 더욱 분진이 많이 발생되는 문제점이 발생되었다. 공급된 콘크리트가 1차 압축공기를 만나서 퍼지기 시작하며 사이사이로 분말형 급결제가 혼입되게 되는데, 분사할 때와 리바운드때 많은 분진이 발생하게 된다. 터널 내부는 폐쇄공간이기 때문에 다량의 분진 발생은 상당한 문제가 된다.

따라서 본 발명은 상기 제시된 문제점을 개선하기 위하여 창안되었다.

본 발명의 목적은 분진을 저감시키기 위한 숏크리트 압송관, 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분말형 급결제를 이용하는 숏크리트의 시공 시, 분사 분진 및 리바운드 분진을 저감시키기 위해 콘크리트의 압송관 내에 골재, 콘크리트 및 급결제가 흩어진 상태에서 특정량의 물을 분무하여, 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되도록 구성되는 숏크리트 압송관, 숏크리트 시공 시스템 및 이를 이용한 숏크리트 시공방법에 관한 것이다.

본 발명의 제 1 목적은, 일측은 콘크리트를 공급하는 압송수단과 연결되고, 타측은 숏크리트 시공대상 지반에 상기 콘크리트를 분사하는 분사부와 연결되어, 압송되는 상기 콘크리트가 수용되는 압송관; 상기 압송관의 중단에 설치되고, 압송되는 상기 콘크리트에 분말형 급결제가 인젝션되도록 구성되는 급결제 인젝션부; 및 상기 압송관에서 상기 급결제 인젝션부보다 상기 분사부에 가까운 위치에 설치되고, 압송되는 상기 콘크리트에 물이 분무되도록 구성되는 물 분무부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 압송부를 제공하여 달성될 수 있다.

또한 상기 물 분무부는, 물을 수용하는 물탱크에서 상기 물을 공급받는 물공급관; 일측은 상기 물공급관과 연결되어 상기 물을 공급받으며, 상기 압송관을 감싸도록 구성되고, 상기 물이 수용되는 공간을 구비하는 챔버; 및 상기 챔버와 상기 압송관의 내측을 연결하고, 상기 압송관의 내측을 향해 상기 물을 특정 압력으로 분무하도록 구성되는 노즐;을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 물 분무부는, 물을 수용하는 물탱크에서 상기 물을 공급받는 물공급관; 일측은 상기 물공급관과 연결되어 상기 물을 공급받으며, 상기 압송관을 감싸도록 구성되고, 상기 물이 수용되는 공간을 구비하는 챔버; 상기 챔버와 상기 압송관의 내측을 연결하는 원통형의 구멍인 인젝션홀; 및 상기 인젝션홀의 도입부에 구비되고, 상기 압송관의 내측으로 갈수록 점진적으로 직경이 좁아지며, 종단이 상기 압송관의 내면과 특정 거리만큼 이격되도록 구성되어, 상기 압송관의 내측을 향해 상기 물을 특정 압력으로 분무하도록 구성되는 노즐;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 압송관에서 상기 급결제 인젝션부와 상기 압송수단의 사이 및 상기 급결제 인젝션부와 상기 분사부의 사이 중 적어도 하나에 구성되고, 압송되는 상기 콘크리트에 압축공기가 인젝션되도록 구성되는 압축공기 인젝션부;를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 물 분무부에 의해 분무되는 상기 물의 중량은, 상기 콘크리트에 배합되는 물 중량의 1/40 내지 1/10의 중량에 해당하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 물 분무부에 의해 분무되는 상기 물의 분무 압력은, 2 bar 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 콘크리트를 특정 압력으로 압출하는 압송수단; 일측은 상기 압송수단과 연결되어 상기 콘크리트가 압송되는 제1항에 따른 숏크리트 압송부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 급결제 인젝션부에 특정 압력의 분말형 급결제를 제공하는 분말공급부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 물 분무부에 특정 압력의 물을 제공하는 물공급부; 및 상기 숏크리트 압송부의 타측과 연결되어 압송되는 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공 시스템을 제공하여 달성될 수 있다.

또한 콘크리트를 특정 압력으로 압출하는 압송수단; 일측은 상기 압송수단과 연결되어 상기 콘크리트가 압송되는 제3항에 따른 숏크리트 압송부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 압축공기 인젝션부에 특정 압력의 압축공기를 제공하는 압축공기 공급부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 급결제 인젝션부에 특정 압력의 분말형 급결제를 제공하는 분말공급부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 물 분무부에 특정 압력의 물을 제공하는 물공급부; 및 상기 숏크리트 압송부의 타측과 연결되어 압송되는 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사부;를 포함할 수 있다.

또한, 콘크리트를 특정 압력으로 압출하는 압송수단; 일측은 상기 압송수단과 연결되어 상기 콘크리트가 압송되는 제3항에 따른 숏크리트 압송부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 압축공기 인젝션부에 특정 압력의 압축공기를 제공하는 압축공기 공급부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 급결제 인젝션부에 특정 압력의 분말형 급결제를 제공하는 분말공급부; 상기 숏크리트 압송부의 일구성인 물 분무부에 특정 압력의 물을 제공하는 물공급부; 및 상기 숏크리트 압송부의 타측과 연결되어 압송되는 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사부;를 포함하고, 상기 압송수단에 의해 압출되는 상기 콘크리트는, 상기 물공급부에 의해 제공되는 상기 물의 양만큼 물이 적게 배합되어 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은 압송수단이 콘크리트를 특정 압력으로 압출하여, 콘크리트가 압송되는 제1항에 따른 숏크리트 압송부에 상기 콘크리트를 공급하는 콘크리트 공급단계; 급결제 인젝션부가 상기 숏크리트 압송부에서 압송되는 상기 콘크리트에 분말형 급결제를 인젝션하여, 상기 콘크리트에 상기 분말형 급결제를 혼입시키는 분말형 급결제 혼입단계; 물분무부가 상기 숏크리트 압송부에서 상기 분말형 급결제가 혼입된 채로 압송되는 상기 콘크리트에 물을 분무하여, 상기 콘크리트와 상기 분말형 급결제의 혼합 효율을 향상시키는 물 분무단계; 및 상기 숏크리트 압송부의 말단에 연결된 분사부가 상기 숏크리트 압송부를 통해 상기 분말형 급결제가 혼입된 채로 압송된 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공방법을 제공하여 달성될 수 있다.

또한 상기 콘크리트 공급단계 이후에, 압축공기 인젝션부가 상기 숏크리트 압송부에서 압송되는 상기 콘크리트에 압축공기를 인젝션하여, 상기 콘크리트에 상기 압축공기를 혼입시키고 상기 콘크리트를 파쇄하는 압축공기 혼입단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 분사단계 이전에, 압축공기 인젝션부가 상기 숏크리트 압송부에서 압송되는 상기 콘크리트에 압축공기를 인젝션하여, 상기 콘크리트에 상기 압축공기를 혼입시키고 분사될 상기 콘크리트의 압력을 증대시키는 압축공기 혼입단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이하와 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일실시예에 따르면 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되어, 숏크리트의 분사 시 및 리바운드 시에 발생되는 분진의 양을 저감시키는 효과가 있다.

둘째, 본 발명의 일실시예에 따르면 물탱크에서 공급되는 유량을 계산하여, 공급되는 콘크리트에 배합되는 물 중량의 1/40 내지 1/10의 중량에 해당하는 물을 분무함으로써, 분사되는 숏크리트가 최적의 물 배합이 되도록 하는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압송부를 포함한 숏크리트 시공 시스템을 도시한 개념도,
도 2a, 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 종단면을 도시한 단면도,
도 3a, 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제1인젝션부, 제3인젝션부, 물 분무부를 도시한 분해 사시도,
도 4a, 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제1인젝션부, 제3인젝션부를 도시한 단면도,
도 5a, 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제1인젝션부, 제3인젝션부의 횡단면을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제2인젝션부를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제2인젝션부를 도시한 단면도,
도 8a, 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 물 분무부를 도시한 단면도,
도 9a, 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 물 분무부의 횡단면을 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 물 분무부의 노즐을 도시한 확대도,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 물 분무부의 노즐을 도시한 확대도,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공방법을 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

숏크리트 시공 시스템

숏크리트 시공 시스템과 관련하여, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압송부를 포함한 숏크리트 시공 시스템을 도시한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공 시스템(1)은 레미콘(2), 압송부(3), 컴프레서(4), 분말공급부(5), 물탱크(6), 분사부(7)를 포함할 수 있다.

레미콘(2)은 압송부(3)에 콘크리트를 제공하는 구성이다. 레미콘(2)은 압송부(3)의 압송펌프(30)에 콘크리트를 제공하게 된다. 레미콘(2)에서 공급되는 콘크리트는 일반적인 물 배합비에 비해, 이후 압송부(3)에서 분무될 물의 양만큼 물이 덜 배합되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로는 레미콘(2)에서 공급되는 콘크리트는 일반적으로 배합되는 물의 중량에 비해 1/40 내지 1/10 중량의 물이 덜 배합되도록 구성될 수 있다.

압송부(3)는 압송펌프(30), 제1인젝션부(32), 제2인젝션부(34), 제3인젝션부(36), 압송관(38)을 포함할 수 있다. 압송부(3)의 일측에는 압송펌프(30)가 구성되어 레미콘(2)에서 제공되는 콘크리트를 수용 및 압출하고 압송부(3)의 타측에 구비되는 분사부(7)에 콘크리트를 압송하도록 구성될 수 있다. 레미콘(2)에서 제공되는 콘크리트는 압송관(38)을 통해 분사부(7)까지 도달하고, 분사부(7)에서 터널 또는 지하공간의 시공 대상 지반에 분사되게 된다.

압송펌프(30)는 적어도 하나 이상의 피스톤으로 콘크리트를 밀어내어, 레미콘(2)으로부터 공급된 콘크리트가 분사부(7)측으로 압송되도록 구성될 수 있다.

콘크리트는 압송관(38)을 통해 압송펌프(30)에서 분사부(7)까지 압송되는데, 압송관(38)의 사이사이에 연결되는 인젝션부(32, 34, 36)에 의해 압축공기, 분말형 급결제, 물이 압송되는 콘크리트에 혼입되게 된다. 압축공기가 먼저 혼입되고, 분말형 급결제가 압축공기와 함께 분말의 형태로 혼입되며, 분사되기 전에 다시 압축공기가 혼입될 수 있다. 물은 급결제가 혼입된 이후에 혼입되도록 구성될 수 있다.

보다 구체적으로는 제1인젝션부(32)에서는 콘크리트에 압축공기가 혼입되도록 구성될 수 있다. 제2인젝션부(34)에서는 콘크리트에 급결제와 압축공기가 혼입되도록 구성될 수 있다. 제3인젝션부(36)에서는 콘크리트에 압축공기, 또는 압축공기 및 물이 혼입되도록 구성될 수 있다. 또는 급결제가 혼입된 이후의 콘크리트에 물을 분무하는 별도의 인젝션부를 더 구비할 수 있다.

컴프레서(4)는 압축공기를 제1인젝션부(32), 제2인젝션부(34), 제3인젝션부(36) 및 분말공급부(5) 중 적어도 하나에 공급하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 컴프레서(4)가 압축공기를 제1인젝션부(32), 제3인젝션부(36) 및 분말공급부(5)에 공급할 수 있다.

분말공급부(5)는 제2인젝션부(34)에 분말형 급결제를 공급하도록 구성될 수 있다. 분말공급부(5)는 컴프레서(4)에서 압축공기를 공급받아서, 압축공기로 분말형 급결제를 제2인젝션부(34)에 운송할 수 있다.

분말형 급결제를 이용하는 경우, 분말형 급결제가 물과 접촉하면 자체가 경화되는 특성 때문에, 종래에는 분말형 급결제를 이용하는 숏크리트 시공 시스템의 압송관(38)에 물을 분무하는 방식으로 콘크리트와 분말형 급결제의 혼합 정도를 개선하는 숏크리트 시공 시스템을 제안하는 것이 거의 불가능하였고, 실시하는 것도 거의 불가능하였다. 종래에는 분말형 급결제가 압송관(38) 내에서 경화되지 않도록 처리하는 것이 과제였기 때문이다.

본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공 시스템에 의하면, 콘크리트와 급결제가 흩어진 상태에서 물이 분무되면서, 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되어, 숏크리트의 분사 시 및 리바운드 시에 발생되는 분진의 양을 저감시키는 효과가 있다.

숏크리트 압송부

숏크리트 압송부에 관하여, 도 2a, 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 종단면을 도시한 단면도이다. 도 2a, 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 압송부(3)에는 제1인젝션부(32), 제2인젝션부(34), 제3인젝션부(36), 압송관(38), 물 분무부(100)가 구비될 수 있다.

제1인젝션부(32), 제2인젝션부(34), 제3인젝션부(36)는 압송관(38)의 사이사이에 연결되어 콘크리트가 압송되는 과정에서 압축공기, 분말형 급결제, 물 중 적어도 하나 이상을 압송되는 콘크리트에 혼입할 수 있도록 구성된다.

물 분무부(100)는 도 2a에 도시된 바와 같이 콘크리트의 압송방향에 수직으로 물이 분무되도록 구성될 수 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이 콘크리트의 압송방향으로 물이 분무되도록 구성될 수 있다. 도 2a와 같이 콘크리트의 압송방향에 수직으로 물이 분무되는 경우, 물 분무부(100)의 횡단면 중심까지 물이 분무될 수 있다. 도 2a와 같이 물 분무부(100)가 구성되는 경우, 대부분의 콘크리트 입자가 분무되는 물에 접하게 되므로, 분말형 급결제의 혼합 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

제1인젝션부(32)와 관련하여, 제1인젝션부(32)에서는 압송되는 콘크리트에 압축공기가 인젝션될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1인젝션부(32)에서는 급결제가 콘크리트에 혼입되기 전에 특정 압력의 압축공기를 인젝션하도록 구성될 수 있다. 분말형 급결제가 콘크리트에 혼입되기 전에, 제1인젝션부(32)에서 콘크리트에 압축공기를 인젝션하여, 압송되는 콘크리트를 잘게 파쇄하게 된다. 압송되는 콘크리트가 잘게 파쇄됨으로써, 이후에 공급되는 분말형 급결제의 공급이 원활하게 되고, 분말형 급결제의 혼합 효율이 향상되게 된다.

제1인젝션부(32)의 구성과 관련하여, 도 3a, 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제1인젝션부를 도시한 분해 사시도, 도 4a, 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제1인젝션부를 도시한 단면도, 도 5a, 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제1인젝션부의 횡단면을 도시한 단면도이다. 도 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b에 도시된 바와 같이 제1인젝션부(32)에는 내측을 향하는 적어도 하나 이상의 인젝션홀(3111)이 구성될 수 있다. 인젝션홀(3111)의 수는 5 내지 15개 또는 그 이상으로 구성할 수 있다. 인젝션홀(3111)에 의해 관 둘레 전체에서 압축공기가 인젝션될 수 있다. 제1인젝션부(32)의 인젝션홀의 방향은 콘크리트 압송방향을 향하도록 구성되거나, 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 구성될 수 있다. 제1인젝션부(32)에 적어도 하나 이상의 인젝션홀(3111)을 구성하기 위해 제1인젝션부(32)는 이중관의 형태로 구성되거나, 적어도 하나 이상의 인젝션관으로 구성될 수 있다. 이러한 인젝션홀은 전체적으로 동일한 직경을 갖는 원통형 구멍으로 구성될 수 있다.

또한 제1인젝션부(32)의 변형예로서, 제1인젝션부(32)의 인젝션홀(3111) 도입부에는 내측을 향하는 노즐이 구성될 수 있다. 노즐에 의해 관 둘레 전체에서 압축공기가 인젝션될 수 있다. 제1인젝션부(32)의 노즐의 방향은 콘크리트 압송방향을 향하도록 구성되거나, 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 구성될 수 있다. 이러한 노즐이 구성됨으로써 인젝션되는 압축공기의 인젝션 속도가 증대될 수 있다. 또한 노즐이 인젝션홀(3111)의 도입부에 형성되어 압송관(38)의 내면과 특정거리 이격된 채로 구성되는 것에 의하여, 노즐의 배출구가 콘크리트에 의해 폐색되는 것이 방지될 수 있다.

제2인젝션부(34)와 관련하여, 제2인젝션부(34)에서는 분말형 급결제가 인젝션되도록 구성될 수 있다. 또한 분말형 급결제가 인젝션된 후에 물이 분무되도록 제2인젝션부(34)에서 분사부(7)측에는 물 분무부(100)가 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2인젝션부(34)에서는 압축공기에 의해 파쇄된 채로 압송되는 콘크리트에 분말형 급결제를 인젝션하여 분말형 급결제와 콘크리트가 혼합되도록 구성할 수 있다. 분말형 급결제는 콘크리트에 첨가되어 지반에 부착력을 향상시키며, 신속한 경화로 지보 강도의 발현을 가속화하게 된다.

제2인젝션부(34)의 구성과 관련하여, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제2인젝션부를 도시한 사시도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제2인젝션부를 도시한 단면도를 도시한 것이다. 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 제2인젝션부(34)에는 내측을 향하는 적어도 하나의 인젝션관이 구비될 수 있다. 이러한 분말형 급결제는 분말공급부(5)에서 공급되며, 컴프레서(4)에서 제공되는 압축공기에 의해 압송관(38)으로 운반된다.

특정량의 수분이 포함된 콘크리트가 제2인젝션부(34)의 인젝션관으로 역류하는 경우에는 제2인젝션부(34)의 인젝션관의 내부에 콘크리트가 경화되어, 제2인젝션부(34)의 인젝션관이 폐쇄되게 되는 문제점이 발생될 수 있으므로, 제2인젝션부(34)의 인젝션관의 방향이 콘크리트 압송방향을 향하도록 제2인젝션부(34)를 구성하거나, 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 제2인젝션부(34)를 구성할 수 있다. 또는 콘크리트와 분말형 급결제의 혼합 효율을 향상시키기 위하여, 분말형 급결제의 인젝션 방향이 관의 중심축에서 비껴가게 구성될 수 있다.

또한 제2인젝션부(34)의 뒤에는 압송되는 콘크리트에 물을 분무하도록 물 분무부(100)가 더 포함될 수 있다. 물 분무부(100)는 분말형 급결제가 인젝션 된 뒤에 콘크리트에 물을 분무하게 된다.

제3인젝션부(36)와 관련하여, 제3인젝션부(36)에서는 압송되는 콘크리트에 압축공기가 인젝션될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1인젝션부(32)에서는 콘크리트가 지반에 분사되기 전에 특정 압력의 압축공기를 인젝션하도록 구성될 수 있다. 콘크리트가 지반에 분사되기 전에 특정 압력의 압축공기를 인젝션하여 분사부(7)에서 분사되는 콘크리트의 압력을 증가시키고, 압송펌프(30)에 의해 발생되는 맥동을 감소시키며, 콘크리트와 분말형 급결제의 혼합 효율을 증대시키게 된다.

제3인젝션부(36)의 구성과 관련하여, 도 3a, 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제3인젝션부를 도시한 분해 사시도, 도 4a, 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제3인젝션부를 도시한 단면도, 도 5a, 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 제3인젝션부의 횡단면을 도시한 단면도이다. 도 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b에 도시된 바와 같이 제3인젝션부(36)에는 내측을 향하는 적어도 하나 이상의 인젝션홀(3111)이 구성될 수 있다. 인젝션홀(3111)의 수는 5 내지 15개 또는 그 이상으로 구성할 수 있다. 인젝션홀(3111)에 의해 관 둘레 전체에서 압축공기가 인젝션될 수 있다. 제3인젝션부(36)의 인젝션홀의 방향은 콘크리트 압송방향을 향하도록 구성되거나, 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 구성될 수 있다. 제3인젝션부(36)에 적어도 하나 이상의 인젝션홀(3111)을 구성하기 위해 제3인젝션부(36)는 이중관의 형태로 구성되거나, 적어도 하나 이상의 인젝션관으로 구성될 수 있다. 이러한 인젝션홀은 전체적으로 동일한 직경을 갖는 원통형 구멍으로 구성될 수 있다.

또한 제3인젝션부(36)의 변형예로서, 제3인젝션부(36)의 인젝션홀(3111) 도입부에는 내측을 향하는 노즐이 구성될 수 있다. 노즐에 의해 관 둘레 전체에서 압축공기가 인젝션될 수 있다. 제3인젝션부(36)의 노즐의 방향은 콘크리트 압송방향을 향하도록 구성되거나, 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 구성될 수 있다. 이러한 노즐이 인젝션홀(3111)의 도입부에 구성됨으로써 인젝션되는 압축공기의 인젝션 속도가 증대될 수 있다. 또한 노즐이 인젝션홀(3111)의 도입부에 형성되어 압송관(38)의 내면과 특정거리 이격된 채로 구성되는 것에 의하여, 노즐의 배출구가 콘크리트에 의해 폐색되는 것이 방지될 수 있다.

물 분무부(100)와 관련하여, 제2인젝션부(34)와 제3인젝션부(36)의 사이 또는 제3인젝션부(36)와 분사부(7)의 사이에 위치하도록 구성될 수 있다. 물 분무부(100)에서는 분말형 급결제가 혼입된 후 압송되는 콘크리트에 특정 압력의 물을 분무하도록 구성될 수 있다. 콘크리트와 급결제가 흩어진 상태에서 물이 분무되면서, 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되어, 숏크리트의 분사 시 및 리바운드 시에 발생되는 분진의 양을 저감시키게 된다. 이러한 물 분무부(100)는 물탱크(6)와 연결되며, 전기펌프, 유압펌프 등으로 물탱크의 물이 물 분무부(100)로 공급되거나, 컴프레서(4)의 압축공기에 의해 물탱크의 물이 물 분무부(100)로 공급될 수 있다.

물 분무부(100)의 구성과 관련하여, 도 8a, 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 물 분무부를 도시한 단면도, 도 9a, 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 압송부의 물분무부의 횡단면을 도시한 단면도이다. 도 8a, 8b, 9a, 9b에 도시된 바와 같이 물 분무부(100)에는 내측을 향하는 적어도 하나 이상의 인젝션홀(3111)과 노즐(315)이 구성될 수 있다. 물 분무부(100)에서 노즐(315)이 구비되는 인젝션홀의 수는 4 내지 5개 또는 그 이상으로 구성할 수 있다. 노즐(315)에 의해 관 둘레 전체에서 물이 분무될 수 있다. 물 분무부(100)의 노즐(315)의 방향은 도 8a, 9a에 도시된 바와 같이 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 구성되거나, 도 8b, 9b에 도시된 바와 같이 콘크리트 압송방향을 향하도록 구성될 수 있다.

물 분무부(100)의 인젝션홀(3111)의 도입부에 형성되는 노즐(315)의 방향과 관련하여, 도 8a, 9a에 도시된 바와 같이 콘크리트 압송방향의 수직방향을 향하도록 구성될 수 있다. 콘크리트의 압송방향에 수직으로 물이 분무되도록 물 분무부(100)가 구성되는 경우, 물 분무부(100)의 횡단면 중심까지 물이 분무될 수 있다. 결국 물 분무부(100)가 위와 같이 구성되는 경우, 대부분의 콘크리트 입자가 분무되는 물에 접하게 되므로, 분말형 급결제의 혼합 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

물 분무부(100)의 인젝션홀(3111)의 도입부에 형성되는 노즐(315)의 방향과 관련하여, 도 8b, 9b에 도시된 바와 같이 콘크리트 압송방향을 향하도록 구성될 수 있다. 물 분무부(100)가 이렇게 구성되는 경우, 콘크리트의 압송흐름을 저해하지 않는 효과가 발생된다.

물 분무부(100)에 적어도 하나 이상의 노즐을 구성하기 위해 물 분무부(100)는 이중관의 형태로 구성되거나, 적어도 하나 이상의 인젝션관으로 구성될 수 있다.

물 분무부(100)는 이중관을 사용하여 관 둘레 전체에서 물이 분무될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한 노즐을 사용하여 물이 포그(fog) 형태로 분무될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 물이 포그 형태로 압송되는 콘크리트에 분무되게 되면, 콘크리트 배합 상 물의 양이 조절되지 않아도 될 정도의 양으로 본 발명의 일실시예에 따른 목적을 달성할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 물 분무부의 노즐을 도시한 확대도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 노즐(315)이 인젝션홀(3111)의 도입부에 형성되고, 압송관(38)의 내면과 특정거리 이격된 채로 구성되는 것에 의하여, 노즐의 배출구가 콘크리트에 의해 폐색되는 것이 방지될 수 있다. 보다 상세하게는, 노즐의 배출구는 인젝션홀(3111)의 배출구에 비해 단면 면적이 좁게 구성되기 때문에, 유동하는 콘크리트에 의한 배출구 폐색을 방지하기 위하여, 노즐의 배출구가 압송관의 내면과 접하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 물 분무부의 노즐을 도시한 확대도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 노즐(315)은 인젝션홀(3111)을 배제한 채로 독립적으로 압송관(38)의 내벽에 구성될 수도 있다. 노즐(315)이 인젝션홀(3111)의 도입부에 형성되지 않고, 압송관(38)의 내벽에 직접 형성되는 경우에는 물 분무부(100)의 제작단가가 감축되는 효과가 발생되지만, 노즐의 배출구의 폐색이 발생될 수 있는 가능성이 있다.

물탱크(6)에는 인버터를 더 구비하여, 물탱크(6)에서 공급되는 유량을 계산하여 물 분무부(100)에 투입되는 물의 양을 여러 단계로 조절할 수 있도록 구성할 수 있다. 인버터에 의하여 분사되는 숏크리트가 최적의 물 배합이 되도록 구성될 수 있다. 물탱크(6)에서 물 분무부(100)로 물을 공급하기 위한 장치는 인버터와 같은 전기펌프뿐만 아니라 유압펌프 등이 이용될 수 있다.

보다 구체적으로는 레미콘(2)에서 공급되는 콘크리트는 일반적으로 배합되는 물의 중량에 비해 1/40 내지 1/10 중량의 물이 덜 배합되도록 구성될 수 있고, 일반적으로 콘크리트에 배합되는 물 중량의 1/40 내지 1/10의 중량에 해당하는 물이 분무될 수 있다. 본 발명의 출원인에 의한 내부 시험에 의하면, 물 분무부(100)에 의해 분무되는 물의 양이 콘크리트에 배합되는 물 중량의 1/10의 중량을 초과하는 경우에는 압송되는 콘크리트가 너무 경화되어 숏크리트 시공이 불가하고, 분무되는 물의 양이 콘크리트에 배합되는 물 중량의 1/40의 중량 미만인 경우에는 여전히 분진이 많이 발생되는 것을 확인하였다. 일반적으로 숏크리트 시공시에는 콘크리트 1 입방미터를 4분 20초 내지 5분 사이에 분사하게 된다. 따라서 콘크리트 1 입방미터에 200kg의 물이 배합되게 된다면, 4분 20초 내지 5분 사이에 물 분무부에서 분무되는 물의 양이 5 내지 20kg 정도 공급되도록 구성되는 것이 바람직하다.

물의 분사압력은 압송되는 콘크리트의 압력 이상에서 혼합 효율이 가장 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 물의 분사압력이 압송되는 콘크리트의 압력보다 낮은 경우에는, 압송되는 콘크리트에 물이 주입되기 어려워서 콘크리트와 분말형 급결제의 혼합 효율을 충분히 향상시킬 수 없었다. 압송되는 콘크리트의 압력은 약 2bar 내지 3 bar에 해당한다.

물의 분사압력이 4bar 이상으로 너무 강한 경우에는, 분무되는 물의 양의 조절이 어려워 숏크리트의 물배합비가 달라질 수 있으므로, 분사되는 숏크리트 특성이 바뀔 수 있는 가능성이 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 인젝션부(32, 34, 36)와 물 분무부(100)는 도 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 8a, 8b, 9a, 9b와 같이 이중관 형태로 구성되거나, 도 6, 7과 같이 인젝션관이 관에 직접 연결되는 단일관 형태로 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는 분말형 급결제가 인젝션되는 제2인젝션부(34)에서는 주입구가 비교적 넓게 구성될 수 있고, 압축공기 및 물 중 적어도 하나가 공급되는 제1인젝션부(32), 제3인젝션부(36), 물 분무부(100)에서는 인젝션홀에 노즐이 구비될 수 있다. 제2인젝션부(34) 및 제3인젝션부(36)와 물 분무부(100)는 일체로 구성될 수 있다.

이중관으로 형태로 구성되는 경우에는, 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이 압송관(38)과 결합되는 몸체(300)와 몸체(300)의 외측에 결합되어 압축공기 또는 물이 인입되며, 인입된 압축공기 또는 물이 골고루 분사되도록 챔버 역할을 하는 케이싱(310)을 포함한다. 케이싱(310)에는 컴프레서(4) 또는 물탱크(6)와 연결되어 압축공기 또는 물이 인입되는 적어도 하나의 인젝션관(321)이 구비된다. 몸체(300)에는 압축공기 또는 물이 분사되는 링 형상의 인젝션링(311)이 구비된다. 또한 몸체(300)에는 케이싱(310)과 결합되는 케이싱 결합부(312)가 구비된다. 또한 몸체에는 압송관(38)과 결합되는 압송관 결합부(313)가 구비된다. 또한 몸체에는 원주를 따라 형성되고 압축공기 또는 물의 챔버 역할을 하는 챔버홈(314)가 구비된다. 또한 인젝션링(311)에는 압축공기 또는 물이 압송관(38)으로 배출되도록 구성되는 적어도 하나 이상의 인젝션홀(3111)이 형성되고, 인젝션홀(3111)의 도입부에는 노즐이 구성될 수 있다.

인젝션홀(3111)은 관의 중심축을 향하고, 콘크리트의 압송방향에 수직방향을 향하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에는 압축공기 또는 물이 압송되는 콘크리트의 중심부까지 전달되도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 변형예에 따르면 인젝션홀(3111)이 관의 중심축을 향하고, 콘크리트의 압송방향을 향하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에는 압축공기 또는 물이 콘크리트의 압송흐름을 저해하지 않는 효과가 발생된다.

또한 본 발명의 변형예에 따르면 인젝션홀(3111)이 관의 중심축을 향하지 않는 방향으로 형성되어 압축공기 또는 물이 인젝션될 때 압송되는 콘크리트가 회전되도록 구성될 수 있다. 압축공기 또는 물이 인젝션될 때 압송되는 콘크리트가 회전되게 되면 분말형 급결제와 콘크리트의 혼합 효율이 향상되는 효과가 있다.

단일관 형태로 구성되는 경우에는, 도 6, 7에 도시된 바와 같이 몸체(330)에 인젝션관(340)이 결합되어 Y자 형태를 갖도록 구성될 수 있다. 분말형 급결제가 인젝션되는 단일관 형태의 인젝션부의 경우에는, 인젝션관의 말단이 노즐 형태로 구성되지 않고, 직사각 단면의 평관으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 압송관에 의하면, 콘크리트와 급결제가 흩어진 상태에서 물이 분무되면서, 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되어, 숏크리트의 분사 시 및 리바운드 시에 발생되는 분진의 양을 저감시키는 효과가 있다.

숏크리트 시공방법

숏크리트 시공방법에 관하여, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공방법을 도시한 블럭도, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공방법의 흐름도를 도시한 것이다. 도 12, 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공방법은 콘크리트 공급단계(S10), 압축공기 인젝션 단계(S20), 분말형 급결제 인젝션 단계(S30), 물 인젝션 단계(S40), 압축공기 인젝션 단계(S50), 콘크리트 분사 단계(S60)를 포함할 수 있다.

콘크리트 공급단계(S10)는 시멘트, 세골재, 조골재, 물, 강섬유, 유동화제 등을 계량한 후, 배처플랜트에서 혼합하여 콘크리트를 제조하고, 레미콘을 이용하여 숏크리트 시공장치까지 운반하게 된다. 운반된 콘크리트는 압송펌프에 공급되고, 압송펌프(30)는 압송관(38)을 통해 분사부(7)까지 콘크리트를 압송하게 된다. 압송펌프(30)에서는 일반적으로 2개의 피스톤을 사용하여 콘크리트를 압송하게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공방법에 따르면 공급되는 콘크리트에는 물 분무부(100)에서 분무될 물의 양만큼 물이 적게 포함되도록 콘크리트가 제조될 수 있다.

압축공기 인젝션 단계(S20)에서는 분말형 급결제가 인젝션 되기 이전에 압축공기를 인젝션하는 단계이다. 분말형 급결제가 콘크리트에 혼입되기 전에, 제1인젝션부(32)에서 콘크리트에 압축공기를 인젝션하여, 압송되는 콘크리트를 잘게 파쇄하게 된다. 압송되는 콘크리트가 잘게 파쇄됨으로써, 이후에 공급되는 분말형 급결제의 공급이 원활하게 되고, 분말형 급결제의 혼합 효율이 향상되게 된다.

분말형 급결제 인젝션 단계(S30)에서는 압축공기가 인젝션되어 압송되는 콘크리트가 잘게 파쇄된 이후에 분말형 급결제를 인젝션하는 단계이다. 제2인젝션부(34)에서는 압축공기에 의해 파쇄된 채로 압송되는 콘크리트에 분말형 급결제를 인젝션하여 분말형 급결제와 콘크리트가 혼합되도록 구성할 수 있다. 분말형 급결제는 콘크리트에 첨가되어 지반에 부착력을 향상시키며, 신속한 경화로 지보 강도의 발현을 가속화하게 된다.

물 인젝션 단계(S40)에서는 분말형 급결제가 혼입된 이후의 콘크리트에 특정 량의 물을 특정 압력으로 분무하는 단계이다. 콘크리트와 급결제가 흩어진 상태에서 물이 분무되면서, 콘크리트에 미처 혼입되지 못한 급결제의 입자가 콘크리트에 충분히 혼입되어, 숏크리트의 분사 시 및 리바운드 시에 발생되는 분진의 양을 저감시키게 된다. 이러한 물 분무부(100)는 물탱크(6)와 연결되며, 전기펌프, 유압펌프 등으로 물탱크의 물이 물 분무부(100)로 공급되거나, 컴프레서(4)의 압축공기에 의해 물탱크의 물이 물 분무부(100)로 공급될 수 있다.

압축공기 인젝션 단계(S50)에서는 압송되는 콘크리트가 분사부(7)에 의해 분사되기 전에 압축공기를 인젝션하는 단계이다. 콘크리트가 지반에 분사되기 전에 특정 압력의 압축공기를 인젝션하여 분사부(7)에서 분사되는 콘크리트의 압력을 증가시키고, 압송펌프(30)에 의해 발생되는 맥동을 감소시키며, 콘크리트와 분말형 급결제의 혼합 효율을 증대시키게 된다.

콘크리트 분사 단계(S60)에서는 압송된 콘크리트가 분사부(7)에 의해 숏크리트 시공 대상 지반에 특정 압력으로 분사되는 단계이다. 본 발명의 일실시예에 따른 숏크리트 시공시스템 및 압송관에 의해 분말형 급결제의 혼합 효율이 향상되어 분사 시 및 리바운드 시에 분진의 발생이 저감되는 효과가 발생된다.

이상에서는 압송관(38)과 인젝션부(32, 34, 36) 및 물 분무부(100)가 분리결합되고, 압송관(38)이 제1인젝션부(32), 제2인젝션부(34), 제3인젝션부(36) 및 물 분무부(100)의 양단에 연결되는 방식으로 구성되는 것으로 설명되었으나, 이러한 인젝션부(32, 34, 36)와 물 분무부(100)는 압송관(38) 자체에 형성되도록 구성될 수도 있다.

또한 이상에서는 압축공기 인젝션, 분말형 급결제 인젝션, 압축공기 인젝션의 순서로 설명되었으나 이는 본 발명의 일실시예에 불과하고, 본 발명은 다른 순서 또는 다른 방식으로 구성하는 것을 배제하지 않는다. 본 발명에서는 분말형 급결제 인젝션 이후에 물 분무가 이루어지는 것이 본 발명의 기술적 특징 중 하나로 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 숏크리트 시공 시스템
2: 레미콘
3: 압송부
4: 컴프레서
5: 분말공급부
6: 물탱크
7: 분사부
30: 압송펌프
32: 제1인젝션부
34: 제2인젝션부
36: 제3인젝션부
38: 압송관
100: 물 분무부
300: 몸체
310: 케이싱
311: 인젝션링
312: 케이싱 결합부
313: 압송관 결합부
314: 챔버홈
315: 노즐
321: 인젝션관
330: 몸체
340: 인젝션관
3111: 인젝션홀

Claims (12)

1. 일측은 콘크리트를 공급하는 압송수단과 연결되고, 타측은 숏크리트 시공대상 지반에 상기 콘크리트를 분사하는 분사부와 연결되어, 압송되는 상기 콘크리트가 수용되는 압송관;
   상기 압송관의 중단에 설치되고, 압송되는 상기 콘크리트에 분말형 급결제가 인젝션되도록 구성되는 급결제 인젝션부;
   상기 압송관에서 상기 급결제 인젝션부와 상기 분사부 사이에 설치되고, 압송되는 상기 콘크리트에 물이 분무되도록 구성되는 물 분무부; 및
   상기 압송관에서 상기 급결제 인젝션부와 상기 분사부의 사이에 구성되고, 압송되는 상기 콘크리트에 압축공기가 인젝션되도록 구성되는 압축공기 인젝션부;를 포함하되,
   상기 물 분무부는,
   물을 수용하는 물탱크에서 상기 물을 공급받는 물공급관;
   일측은 상기 물공급관과 연결되어 상기 물을 공급받으며, 상기 압송관을 감싸도록 구성되고, 상기 물이 수용되는 공간을 구비하는 챔버;
   상기 챔버와 상기 압송관의 내측을 연결하며, 동일한 직경을 갖는 원통형의 구멍인 인젝션홀; 및
   상기 인젝션홀의 도입부에 구비되고, 상기 압송관의 내측으로 갈수록 점진적으로 직경이 좁아지는 종단을 가지며, 상기 종단이 상기 압송관의 내면과 접하지 않고 특정 거리만큼 이격되도록 구성되어, 상기 압송관의 내측을 향해 상기 물을 특정 압력으로 분무하도록 구성되는 노즐;
   을 더 포함하고,
   상기 노즐의 종단은 후단에 형성된 상기 인젝션홀의 배출구에 비해 단면 면적이 좁게 구성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 압송부.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 물 분무부에 의해 분무되는 상기 물의 중량은, 상기 콘크리트에 배합되는 물 중량의 1/40 내지 1/10의 중량에 해당하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 압송부.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 물 분무부에 의해 분무되는 상기 물의 분무 압력은, 2 bar 이상인 것을 특징으로 하는 숏크리트 압송부.
   
7. 콘크리트를 특정 압력으로 압출하는 압송수단;
   일측은 상기 압송수단과 연결되어 상기 콘크리트가 압송되는 제1항에 따른 숏크리트 압송부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 급결제 인젝션부에 특정 압력의 분말형 급결제를 제공하는 분말공급부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 물 분무부에 특정 압력의 물을 제공하는 물공급부; 및
   상기 숏크리트 압송부의 타측과 연결되어 압송되는 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공 시스템.
   
8. 콘크리트를 특정 압력으로 압출하는 압송수단;
   일측은 상기 압송수단과 연결되어 상기 콘크리트가 압송되는 제1항에 따른 숏크리트 압송부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 압축공기 인젝션부에 특정 압력의 압축공기를 제공하는 압축공기 공급부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 급결제 인젝션부에 특정 압력의 분말형 급결제를 제공하는 분말공급부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 물 분무부에 특정 압력의 물을 제공하는 물공급부; 및
   상기 숏크리트 압송부의 타측과 연결되어 압송되는 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공 시스템.
   
9. 콘크리트를 특정 압력으로 압출하는 압송수단;
   일측은 상기 압송수단과 연결되어 상기 콘크리트가 압송되는 제1항에 따른 숏크리트 압송부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 압축공기 인젝션부에 특정 압력의 압축공기를 제공하는 압축공기 공급부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 급결제 인젝션부에 특정 압력의 분말형 급결제를 제공하는 분말공급부;
   상기 숏크리트 압송부의 일구성인 물 분무부에 특정 압력의 물을 제공하는 물공급부; 및
   상기 숏크리트 압송부의 타측과 연결되어 압송되는 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사부;
   를 포함하고,
   상기 압송수단에 의해 압출되는 상기 콘크리트는, 상기 물공급부에 의해 제공되는 상기 물의 양만큼 물이 적게 배합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공 시스템.
   
10. 압송수단이 콘크리트를 특정 압력으로 압출하여, 콘크리트가 압송되는 제1항에 따른 숏크리트 압송부에 상기 콘크리트를 공급하는 콘크리트 공급단계;
    급결제 인젝션부가 상기 숏크리트 압송부에서 압송되는 상기 콘크리트에 분말형 급결제를 인젝션하여, 상기 콘크리트에 상기 분말형 급결제를 혼입시키는 분말형 급결제 혼입단계;
    물분무부가 상기 숏크리트 압송부에서 상기 분말형 급결제가 혼입된 채로 압송되는 상기 콘크리트에 물을 분무하여, 상기 콘크리트와 상기 분말형 급결제의 혼합 효율을 향상시키는 물 분무단계; 및
    상기 숏크리트 압송부의 말단에 연결된 분사부가 상기 숏크리트 압송부를 통해 상기 분말형 급결제가 혼입된 채로 압송된 상기 콘크리트를 시공대상 지반에 분사하는 분사단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 콘크리트 공급단계 이후에,
    압축공기 인젝션부가 상기 숏크리트 압송부에서 압송되는 상기 콘크리트에 압축공기를 인젝션하여, 상기 콘크리트에 상기 압축공기를 혼입시키고 상기 콘크리트를 파쇄하는 압축공기 혼입단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 분사단계 이전에,
    압축공기 인젝션부가 상기 숏크리트 압송부에서 압송되는 상기 콘크리트에 압축공기를 인젝션하여, 상기 콘크리트에 상기 압축공기를 혼입시키고 분사될 상기 콘크리트의 압력을 증대시키는 압축공기 혼입단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 시공방법.
    

Images