KR101659996B1 - 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치 - Google Patents

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노영채
김장규
안인규
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빌트원 주식회사
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

본 발명은 침목이 밀리지 않도록 자갈도상을 안정화시키는 도상안정제를 자갈도상에 살포하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도상횡저항력을 증대시켜 레일의 장출을 방지하는 도상안정제를 자갈도상에 분사하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치로서, 상기 레일을 따라 주행하는 대차, 상기 대차에 설치되어 상기 도상안정제를 공급하는 안정액공급부, 상기 대차의 양측으로 돌출되어 상기 안정액공급부에서 공급되는 상기 도상안정제를 상기 자갈도상에 분사하는 안정액분사노즐을 포함하여 구성된다. 따라서, 레일의 양측의 일정한 넓이에 일정한 양의 도상안정제를 살포할 수 있어 도상안정제의 과소 또는 과다살포로 인한 하자의 발생을 방지할 수 있고, 설계물량과 실제 투입물량의 차이를 최소화할 수 있어 공사비를 절감할 수 있으며, 자갈도상의 횡저항력을 증대시켜 자갈도상을 안정화시킬 수 있고, 레일의 장출을 방지할 수 있으므로, 철도차량의 사고 및 고장의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 자갈이 비산되는 것을 방지하여 레일표면 및 차륜이 손상을 방지할 수 있고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

Description

도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치{A ballast stabilizer sprinkling device}
본 발명은 침목이 밀리지 않도록 자갈도상을 안정화시키는 도상안정제를 자갈도상에 살포하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치에 관한 것이다.
도상안정제는 레일의 외측에 위치한 자살도상에 뿌려서 자갈을 고정시키는 것으로, 레일의 온도 상승으로 인해 레일이 장출되는 것을 방지할 수 있고, 도상횡저항력을 확보할 수 있으며, 자갈의 비산을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 자갈의 흘러내림이 없어서 유지보수비용을 절감할 수 있다.
이 도상안정제를 자갈도상에 살포하기 위해 종래에는 일본 공개특허 특개2000-8303호(2000.1.11)의 도상 안정제 살포기가 개시된 바가 있다.
종래의 도상 안정제 살포기는 유도상 궤도의 도상 저항력을 높이기 위해서 도상에 합성 수지(synthetic resin)로 이루어질 도상 안정제를 살포하기 위한 살포기이고, 도관의 선단에는 도상 안정제의 수용부로부터 연장되는 것이 포함되고, 도상 안정제의 유출구멍이 복수개가 개설된 노즐에 장착되도록 구성되며, 그 노즐은 상기 도관에 접속 당할 기초부로부터 분기하기 좌우에 구비된 한 쌍의 지부를 가지고, 그 지부에는 선단에 걸쳐지며, 상기 유출구멍은 일정한 간격을 두고 형성된다. 한편, 가압 수단에 의한 가압이 없는 상태에서 상기 유출구멍으로부터의 도상 안정제를 살포하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 도상 안정제 살포기는 도상안정제를 자갈도상에 간편하게 살포할 수 있었다. 하지만 인력으로 살포하여 살포되는 양이 균일하지 못하여 과소살포 또는 과다살포로 인한 하자가 발생하고, 정량보다 많은 도상안정제가 살포되어 공사비가 과다하게 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안 제20-0257505호(2001.12.03 등록) 대한민국 공개특허 제10-2010-0037422호(2010.04.09 공개)
본 발명이 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자갈도상의 횡저항력을 증대시킬 수 있고, 자갈도상의 어깨에 도상안정제를 균일하게 살포하여 자갈도상 내의 하자의 발생을 줄일 수 있으며, 공사비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 레일의 장출을 방지하여 철도차량의 사고 및 고장의 발생을 방지할 수 있어 유지보수비용을 절감할 수 있는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치는 도상횡저항력을 증대시켜 레일의 장출을 방지하는 도상안정제를 자갈도상에 분사하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치로서, 상기 레일을 따라 주행하는 대차, 상기 대차에 설치되어 상기 도상안정제를 공급하는 안정액공급부, 상기 대차의 양측으로 돌출되어 상기 안정액공급부에서 공급되는 상기 도상안정제를 상기 자갈도상에 분사하는 안정액분사노즐을 포함한다.
상기 안정액공급부는 상기 도상안정제를 저장하는 탱크, 상기 탱크에 설치되어 상기 탱크에 수용된 도상안정제를 교반하는 교반날개를 포함하는 교반유닛, 상기 탱크와 상기 안정액분사노즐을 연결하여 상기 탱크에 저장된 도상안정제를 상기 안정액분사노즐로 공급하는 공급라인을 포함할 수 있다.
상기 교반날개는 상하로 복수 개가 구비될 수 있다.
상기 교반유닛은 상기 교반날개를 회전시키는 모터를 더 포함하고, 상기 대차에 설치되어 상기 모터에 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있다.
상기 안정액분사노즐은 상기 자갈도상의 미리 설정된 폭으로 상기 도상안정제를 분사하도록 상기 자갈도상의 폭방향으로 길게 형성되고, 복수 개의 분사공이 형성된 안정액분출부, 및 상기 안정액분출부가 상기 자갈도상에 근접하도록 상기 대차에서 상기 안정액분출부를 이격시켜 지지하는 이격부를 포함할 수 있다.
상기 대차는 상기 안정액공급부와 상기 안정액분사노즐에 잔류된 도상안정제를 공압에 의해 배출하는 공기분사유닛을 포함할 수 있다.
상기 안정액공급부와 상기 안정액분사노즐의 사이에 설치되어 상기 안정액공급부에서 상기 안정액분사노즐로 상기 도상안정제를 공급 또는 차단하는 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 레일의 양측의 일정한 넓이에 일정한 양의 도상안정제를 살포할 수 있어 도상안정제의 과소 또는 과다살포로 인한 하자의 발생을 방지할 수 있고, 설계물량과 실제 투입물량의 차이를 최소화할 수 있어 공사비를 절감할 수 있으며, 자갈도상의 횡저항력을 증대시켜 자갈도상을 안정화시킬 수 있고, 레일의 장출을 방지할 수 있으므로, 철도차량의 사고 및 고장의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 자갈이 비산되는 것을 방지하여 레일표면 및 차륜이 손상을 방지할 수 있고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
또한, 공기분사유닛의 공압을 이용하여 탱크, 공급라인, 및 안정액분출부에 잔류된 도상안정제를 제거할 수 있으므로 탱크, 공급라인, 및 안정액분출부의 내부에서 도상안정제가 잔류되어 굳는 것을 방지하여 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치의 유지보수비용을 절감할 수 있다.
또한, 별도의 장비없이 탱크에 도상안정제를 주입하여 교반할 수 있으므로 작업을 간소화할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치를 도시한 정면도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치를 구성하는 대차를 도시한 평면도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치를 구성하는 안정액공급부를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 레일(200)이 장출되는 것을 방지하기 위해 자갈도상의 어깨에 도상안정제를 분사하는 장치를 의미하며, 도상안정제는 하나 또는 하나 이상의 물질을 배합한 것을 의미한다.
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 대차(110)를 포함할 수 있다.
이 대차(110)는 레일(200)을 따라 주행할 수 있다.
한편, 대차(110)는 지지프레임(111), 바퀴(119), 및 안착판(120)을 포함할 수 있다.
지지프레임(111)은 복수 개의 내부가 빈 사각형의 막대를 이용하여 사각의 형태로 형성될 수 있으며, 지지프레임(111)의 상부에는 안착판(120)이 안착될 수 있다.
그리고, 지지프레임(111)은 보조프레임(113)이 구비될 수 있다.
이 보조프레임(113)은 한 쌍으로 구비될 수 있고, 지지프레임(111) 양측의 내측면에서 이격되는 위치에 구비되어 지지프레임(111)와 보조프레임(113)의 사이에 바퀴(119)를 안착시킬 수 있다.
이때, 한 쌍의 보조프레임(113)의 사이에는 보조프레임(113)과 직교되도록 간격유지프레임(115)이 구비되어 보조프레임(113)의 사이 간격이 균일하게 유지될 수 있고, 안착판(120)을 안정적으로 지지할 수 있다.
바퀴(119)는 지지프레임(111)과 보조프레임(113)의 사이에 각각 일렬로 배열될 수 있어 하기에 설명될 안정액공급부(140)와 안정액분사노즐(180)이 안착판(120)에 안착된 상태에서 레일(200)을 따라 이동하며 도상안정제를 분사할 수 있다.
안착판(120)은 사각형의 판의 형상으로 형성될 수 있고, 지지프레임(111)의 상부에 구비되어 안정액공급부(140)와 안정액분사노즐(180)을 안착시킬 수 있다.
그리고, 안착판(120)은 공기분사유닛(130)을 포함할 수 있다.
이 공기분사유닛(130)은 안착판(120)에 안착되어 하기에 설명될 안정액공급부(140)와 안정액분사노즐(180)에 잔류된 도상안정제를 공압에 의해 배출시킬 수 있다.
한편, 공기분사유닛(130)은 공기를 압축하여 제공하는 공기압축기(131)와, 공기압축기(131)에서 압축된 공기를 저장하는 압력탱크(133)와, 압력탱크(133)의 공기를 안정액공급부(140)와 안정액분사노즐(180)로 제공하는 공기공급라인(135)과, 공기공급라인(135)의 끝단에 구비되어 안정액공급부(140)와 안정액분사노즐(180)로 공기를 공급하는 노즐(137)을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 공기분사유닛(130)은 공지된 컴프레서(compressor)로 구현될 수 있고, 하기에 설명될 모터(151)에 의해 전원이 공급될 수 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 안정액공급부(140)를 포함할 수 있다.
이 안정액공급부(140)는 안착판(120)의 상부에 위치되어, 하기에 설명될 안정액분사노즐(180)에 도상안정제를 공급할 수 있다.
그리고, 안정액공급부(140)는 탱크(141)를 포함할 수 있다.
이 탱크(141)는 내부가 빈 원통의 형상으로 형성되어 도상안정제를 저장할 수 있다.
또한, 탱크(141)는 받침대(147)를 포함할 수 있다.
이 받침대(147)는 사각형의 관의 형상으로 형성되고, 한 쌍으로 구비되어 탱크(141)의 양측을 안정적으로 지지할 수 있고, 안착판(120)의 상부로 이격시킬 수 있어 탱크(141)의 하부에 연결되는 하기에 설명될 공급라인(170)이 꺾이는 것을 방지할 수 있다.
또한, 탱크(141)의 상부에는 뚜껑(미도시)이 안착되어 도상안정제를 주입하는 주입구(143)와 탱크(141)의 내부를 밀폐할 수 있다.
그리고, 안정액공급부(140)는 교반유닛(150)을 포함할 수 있다.
이 교반유닛(150)은 탱크(141)에 수용된 도상안정제를 교반할 수 있다.
그리고, 교반유닛(150)은 모터(151)를 포함할 수 있다.
이 모터(151)는 탱크(141)의 상부에 위치될 수 있고, 하기에 설명될 교반날개(155)를 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다.
한편, 모터(151)는 구동축(153)이 전기에 의해 회전하는 전기모터일 수 있으며, 구동축(153)에 교반날개(155)가 결합될 수 있다.
그리고, 교반유닛(150)은 교반날개(155)를 포함할 수 있다.
이 교반날개(155)는 모터(151)의 구동축(153)에 결합되어 구동축의 회전시 구동축(153)과 함께 회전하며 탱크(141)에 수용된 도상안정제를 교반할 수 있다.
한편, 교반날개(155)는 구동축(153)에 상하로 복수 개가 결합될 수 있어, 탱크(141)의 내부에 수용된 도상안정제의 교반시간을 단축시킬 수 있고, 도상안정제가 굳는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 교반유닛(150)은 배터리(160)를 포함할 수 있다.
이 배터리(160)는 대차(110)의 안착판(120)에 설치되어 모터(151), 및 공기분사유닛(130)에 전원을 공급할 수 있으며, 충전이 가능한 2차 전지로 구현될 수 있다.
그리고, 안정액공급부(140)는 공급라인(170)을 포함할 수 있다.
이 공급라인(170)은 탱크(141)에 수용된 도상안정제를 하기에 설명될 안정액분사노즐(180)로 공급할 수 있다.
한편, 공급라인(170)의 일측은 탱크(141)의 하부에 연결되고, 타측은 복수 개의 안정액분사노즐(180)에 각각 연결되어 도상안정제를 자갈도상에 분사할 수 있다.
그리고, 공급라인(170)은 실리콘 고무호스로 구현될 수 있다.
도1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 안정액분사노즐(180)을 포함할 수 있다.
이 안정액분사노즐(180)은 자갈도상에 도상안정제를 분사할 수 있다.
한편, 안정액분사노즐(180)은 복수 개가 구비될 수 있고, 한 쌍의 레일(200)의 외측에 도상안정제를 분사할 수 있도록 대차(110)의 양측면에 각각 일렬로 나란하게 구비될 수 있다.
그리고, 안정액분사노즐(180)은 이격부(181)를 포함할 수 있다.
이 이격부(181)는 하기에 설명될 안정액분출부(185)가 자갈도상과 근접하게 위치할 수 있도록 대차(110)에서 안정액분출부(185)를 이격시킬 수 있다.
한편, 이격부(181)는 사각형의 막대의 형상으로 정면에서 바라봤을 때, 절곡되도록 형성될 수 있다.
또한, 이격부(181)는 안정액분출부(185)가 관통되어 공급라인(170)과 연결될 수 있다.
그리고, 안정액분사노즐(180)은 안정액분출부(185)를 포함할 수 있다.
이 안정액분출부(185)는 자갈도상에 미리 설정된 폭으로 도상안정제를 분사할 수 있다.
한편, 안정액분출부(185)는 "T"자형의 관의 형상으로 형성될 수 있고, 자갈도상의 폭방향으로 길게 배치될 수 있으며, 분사공(187)이 복수 개가 형성되어 도상안정제를 분사할 수 있다.
또한, 안정액분출부(185)는 이격부(181)를 관통하여 공급라인(170)과 연결되어, 안정액공급부(140)로부터 도상안정제를 공급받아 자갈도상으로 도상안정액을 분사할 수 있다.
본 발명에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 밸브(190)를 포함할 수 있다.
이 밸브(190)는 안정액공급부(140)와 안정액분사노즐(180)의 사이에 설치되어 도상안정제를 안정액공급부(140)에서 안정액분사노즐(180)로 공급 또는 차단할 수 있다.
이상에 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 복수 개의 막대를 사각형의 형상으로 배치하여 지지프레임(111)를 구비하고, 지지프레임(111)의 내측면에 한 쌍의 보조프레임(113)을 일정간격 이격시켜 배치한다. 그리고, 지지프레임(111)과 보조프레임(113)의 사이에 각각 일렬로 복수 개의 바퀴(119)를 끼운다.
그 다음, 보조프레임(113)의 사이에는 보조프레임(113)과 직교되도록 간격유지프레임(115)을 설치하고, 지지프레임(111)의 상부에 안착판(120)을 올려놓은 후, 지지프레임(111)에 안착판(120)을 고정한다.
안착판(120)의 상부에는 공기분사유닛(130), 배터리(160), 및 탱크(141)를 안착시키고, 탱크(141)에는 모터(151)와 모터(151)의 구동축(153)에 끼워진 복수 개의 교반날개(155)를 설치한다.
이때, 전선을 이용하여 배터리(160)와 모터(151)를 연결하고, 배터리(160)와 공기분사유닛(130)을 연결하여 모터(151)와 공기분사유닛(130)에 전원을 공급한다.
그리고, 복수 개의 이격부(181)를 대차(110)의 양측면에 각각 일렬로 나란히 구비하고, 복수 개의 이격부(181)의 각각에 안정액분출부(185)를 관통시켜 고정한다. 그 다음, 공급라인(170)의 일측을 탱크(141)의 하부와 연결하고, 타측을 각각 복수 개의 이격부(181)의 상부로 돌출된 안정액분출부(185)와 연결한다.
이때, 공급라인(170)의 일측의 상부에는 밸브(190)가 구비된다.
이와 같이 구성된 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)는 바퀴(119)를 레일(200)의 위에 안착시키고, 살포계획에 따라 설계된 물량의 도상안정제를 탱크(141)의 주입구(143)에 주입한다.
그리고, 모터(151)가 작동하면, 구동축(153)에 결합된 교반날개(155)가 회전하며 도상안정제를 교반하고, 도상안정제가 교반되면 밸브(190)를 연다. 밸브(190)를 열면, 탱크(141)에 저장된 도상안정제가 공급라인(170)을 거쳐 복수 개의 안정액분출부(185)의 분사공(187)으로 이동하여 자갈도상에 도상안정제가 살포된다.
이때, 작업자 또는 대차이동장치(미도시)는 대차(110)를 일정한 속도로 이동시켜 균일한 양의 도상안정제가 자갈도상에 살포된다.
그리고, 도상안정제를 자갈도상에 살포하는 작업이 끝나면, 공기분사유닛(130)을 이용하여 탱크(141)의 내부와 공급라인(170), 및 안정액분사노즐(180)에 잔류된 도상안정제를 배출한다.
따라서, 레일(200)의 양측의 일정한 넓이에 일정한 양의 도상안정제를 살포할 수 있어 도상안정제의 과소 또는 과다살포로 인한 하자의 발생을 방지할 수 있고, 설계물량과 실제 투입물량의 차이를 최소화할 수 있어 공사비를 절감할 수 있다.
또한, 자갈도상의 횡저항력을 증대시켜 자갈도상을 안정화시킬 수 있고, 레일(200)의 장출을 방지할 수 있으므로, 철도차량의 사고 및 고장의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 자갈이 비산되는 것을 방지하여 레일표면 및 차륜이 손상을 방지할 수 있고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
또한, 공기분사유닛(130)의 공압을 이용하여 탱크(141), 공급라인(170), 및 안정액분출부(185)에 잔류된 도상안정제를 제거할 수 있으므로 탱크(141), 공급라인(170), 및 안정액분출부(185)의 내부에서 도상안정제가 잔류되어 굳는 것을 방지하여 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치(100)의 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
또한, 별도의 장비없이 탱크(141)에 도상안정제를 주입하여 교반할 수 있으므로 작업을 간소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100 : 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치
110 : 대차 111 : 지지프레임
113 : 보조프레임 115 : 간격유지프레임
119 : 바퀴 120 : 안착판
130 : 공기분사유닛 131 : 공기압축기
133 : 압력탱크 135 : 공기공급라인
137 : 노즐 140 : 안정액공급부
141 : 탱크 143 : 주입구
147 : 받침대 150 : 교반유닛
151 : 모터 153 : 구동축
155 : 교반날개 160 : 배터리
170 : 공급라인 180 : 안정액분사노즐
181 : 이격부 185 : 안정액분출부
187 : 분사공 190 : 밸브
200 : 레일

Claims (7)

  1. 도상횡저항력을 증대시켜 레일의 장출을 방지하는 도상안정제를 자갈도상에 분사하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치로서,
    상기 레일을 따라 주행하는 대차,
    상기 대차에 설치되어 상기 도상안정제를 공급하는 안정액공급부,
    상기 대차의 양측으로 돌출되어 상기 안정액공급부에서 공급되는 상기 도상안정제를 상기 자갈도상에 분사하는 안정액분사노즐을 포함하고,
    상기 안정액공급부는 상기 도상안정제를 저장하는 탱크, 상기 탱크에 설치되어 상기 탱크에 수용된 도상안정제를 교반하는 교반날개를 포함하는 교반유닛, 상기 탱크와 상기 안정액분사노즐을 연결하여 상기 탱크에 저장된 도상안정제를 상기 안정액분사노즐로 공급하는 공급라인을 포함하며,
    상기 교반날개는 상하로 복수 개가 구비되며,
    상기 교반유닛은 상기 교반날개를 회전시키는 모터를 더 포함하고, 상기 대차에 설치되어 상기 모터에 전원을 공급하는 배터리를 포함하며,
    상기 안정액분사노즐은 상기 자갈도상의 미리 설정된 폭으로 상기 도상안정제를 분사하도록 상기 자갈도상의 폭방향으로 길게 형성되고, 복수 개의 분사공이 형성된 안정액분출부, 및 상기 안정액분출부가 상기 자갈도상에 근접하도록 상기 대차에서 상기 안정액분출부를 이격시켜 지지하는 이격부를 포함하고,
    상기 대차는 상기 안정액공급부와 상기 안정액분사노즐에 잔류된 도상안정제를 공압에 의해 배출하는 공기분사유닛을 포함하며,
    상기 공기분사유닛은 공기를 압축하여 제공하는 공기압축기, 상기 공기압축기에서 압축된 공기를 저장하는 압력탱크, 상기 압력탱크의 공기를 상기 안정액공급부와 상기 안정액분사노즐로 제공하는 공기공급라인, 및 상기 공기공급라인의 끝단에 구비되어 상기 안정액공급부와 상기 안정액분사노즐로 공기를 공급하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치.
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  7. 제1 항에 있어서,
    상기 안정액공급부와 상기 안정액분사노즐의 사이에 설치되어 상기 안정액공급부에서 상기 안정액분사노즐로 상기 도상안정제를 공급 또는 차단하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 도상안정제 기계화 시공을 위한 살포장치.




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