KR102306281B1

KR102306281B1 - Grout injection system using ultrasonic waves

Info

Publication number: KR102306281B1
Application number: KR1020200151045A
Authority: KR
Inventors: 정경한; 김영욱; 문준호
Original assignee: 주식회사 더드림이앤씨
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-09-29

Abstract

The present invention is to provide a grout injection system capable of uniformly mixing cement and water and supplying the grout by providing ultrasonic waves to a chamber accommodating cement and water. The present invention relates to a grout injection system using ultrasonic waves, which comprises: a liquid A supply chamber for receiving and supplying the liquid A in which cement and water are mixed; a first ultrasonicator coupled to the liquid A supply chamber to provide ultrasonic waves to the liquid A supply chamber; a liquid B supply chamber for receiving and supplying the liquid B containing an additive for grouting; and a grout injector for mixing the liquid A supplied from the liquid A supply chamber and the liquid B supplied from the liquid B supply chamber and injecting the mixture into the ground.

Description

초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템{GROUT INJECTION SYSTEM USING ULTRASONIC WAVES}Grout injection system using ultrasonic waves {GROUT INJECTION SYSTEM USING ULTRASONIC WAVES}

본 발명은 그라우트를 주입하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for injecting grout.

그라우팅(Grouting) 공법은 지반의 고결화, 지지력 증가, 투수성 감소, 지반과 구조물과의 일체화 등을 목적으로 기초지반이나 구조물 주변 및 구조물 내부에 그라우트를 주입하는 것이다.The grouting method injects grout into the base ground or around the structure and inside the structure for the purpose of solidifying the ground, increasing the bearing capacity, reducing the permeability, and integrating the ground and the structure.

이러한 그라우트는 점도가 높은 시멘트에 물과 물과 각종 첨가제를 혼합하여 이루어지는데, 이때 시멘트가 물과 균일하게 분산되어 배합되지 않으면 그라우트의 강도가 약해지고, 그라우트의 마찰저항이 증가하여 주입률이 현저히 낮아질 수 있다.Such grout is made by mixing water, water, and various additives in high-viscosity cement. At this time, if the cement is not uniformly dispersed and blended with water, the strength of the grout will be weakened, and the frictional resistance of the grout will increase, resulting in a significantly lower injection rate. can

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래 그라우트에 초음파를 이용하여 캐비테이션(Cavitation)을 발생시키는 기술이 개시되었다. 캐비테이션은 초음파에 의하여 용액에 미소한 공동(空洞)을 만드는 현상을 말한다. 초음파는 강한 압축력과 감압력을 용액 중에 교대로 영향을 미치며 직진하지만, 감압력이 작용할 때, 용액 중에 진공의 공동을 생성, 이것이 순간적으로 액 중에 용해하고 있는 기체에 의해 충만되어 기포로 변한다. In order to solve this problem, a technique for generating cavitation using ultrasonic waves in a conventional grout has been disclosed. Cavitation refers to the phenomenon of making microcavities in a solution by ultrasonic waves. Ultrasonic waves go straight by alternately affecting the strong compressive and decompression forces in the solution, but when the decompression force acts, a vacuum cavity is created in the solution, which is instantly filled with the gas dissolved in the liquid and turns into bubbles.

시멘트와 물의 혼합액에도 초음파를 조사하면 시멘트 입자 사이의 기포가 수축, 팽창을 반복하면서 표면장력 이상의 압력에서 캐비테이션이 발생하게 된다. 도 1에는 이러한 초음파에 의하여 물과 시멘트의 혼합액에 캐비테이션이 발생하는 현상을 설명하고 있다. 이렇게 기포가 수축, 팽창을 반복하다가 기포 폭발이 일어나면 서로 붙어있는 시멘트 클러스터가 깨져 결국 물과 골고루 혼합될 수 있게 된다. 시멘트와 물이 골고루 혼합하게 되면 점도가 감소하여 유동성이 좋아지고, 결국 시멘트와 물의 혼합물인 그라우트의 강도가 증가될 수 있다.When ultrasonic waves are irradiated to the cement-water mixture, the bubbles between the cement particles contract and expand repeatedly, causing cavitation at a pressure greater than the surface tension. 1 illustrates a phenomenon in which cavitation occurs in a mixture of water and cement by such ultrasonic waves. In this way, when the bubbles repeatedly contract and expand, and when the bubbles explode, the cement clusters attached to each other are broken so that they can be mixed with water evenly. When the cement and water are mixed evenly, the viscosity is reduced and the fluidity is improved, and eventually the strength of the grout, which is a mixture of cement and water, can be increased.

이에, 본 발명의 발명자는 초음파를 이용하여 시멘트와 물, 그리고 각종 첨가제가 균일하게 혼합될 수 있는 방법을 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the inventor of the present invention has studied a method in which cement, water, and various additives can be uniformly mixed using ultrasonic waves for a long time, and after trial and error, he has completed the present invention.

본 발명은 시멘트와 물이 혼합된 혼합액을 수용하는 챔버 및 첨가제를 수용하는 챔버가 분리되고, 시멘트와 물을 수용하는 챔버에 초음파를 제공하여 시멘트와 물을 균일하게 혼합하여 그라우트로 공급할 수 있는 그라우트 주입 시스템을 제공하고자 한다.According to the present invention, a chamber for accommodating a mixed solution of cement and water and a chamber for accommodating additives are separated, and by providing ultrasonic waves to the chamber accommodating cement and water, the cement and water can be uniformly mixed and supplied to the grout. We want to provide an injection system.

또한 본 발명은 시멘트와 물의 혼합액과 별도로 복수의 첨가제를 포함하는 혼합액에도 초음파를 제공하여 복수의 첨가제가 서로 잘 혼합될 수 있는 그라우트 주입 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a grout injection system in which a plurality of additives can be well mixed with each other by providing ultrasonic waves to a mixed solution including a plurality of additives separately from a mixed solution of cement and water.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified in the present invention will be additionally considered within the range that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

본 발명의 실시예에 따라서 시멘트와 물이 혼합된 A액을 수용하고, 공급하는 A액 공급챔버;A solution A supply chamber for receiving and supplying solution A in which cement and water are mixed according to an embodiment of the present invention;

상기 A액 공급챔버에 결합되어 상기 A액 공급챔버에 초음파를 제공하는 제1 초음파 제공기; a first ultrasound provider coupled to the liquid A supply chamber to provide ultrasonic waves to the liquid A supply chamber;

그라우팅용 첨가제를 포함하는 B액을 수용하고, 공급하는 B액 공급챔버; 및A liquid B supply chamber for receiving and supplying liquid B containing an additive for grouting; and

상기 A액 공급챔버로부터 공급받은 A액 및 상기 B액 공급챔버로부터 공급받은 B액을 혼합하여 지반에 주입하는 그라우트 주입기를 포함하는 것을 특징으로 하는, A grout injector for mixing the liquid A supplied from the liquid A supply chamber and the liquid B supplied from the liquid B supply chamber and injecting the mixture into the ground,

초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템을 제공한다.Provided is a grout injection system using ultrasonic waves.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 B액 공급챔버에는 복수의 그라우팅용 첨가제가 포함되고, 상기 B액 공급챔버에 결합되어 상기 B액 공급챔버에 초음파를 제공하는 제2 초음파 제공기를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the liquid B supply chamber may include a plurality of grouting additives, and may further include a second ultrasonic provider coupled to the liquid B supply chamber to provide ultrasonic waves to the liquid B supply chamber. .

본 발명의 실시예에 따라서 제2 초음파 제공기는,According to an embodiment of the present invention, the second ultrasound provider,

서로 다른 주파수를 공급하도록 복수의 초음파단자를 포함할 수 있다.It may include a plurality of ultrasonic terminals to supply different frequencies.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제2 초음파 제공기는,According to an embodiment of the present invention, the second ultrasound provider,

서로 다른 주파수의 초음파를 동시에 제공할 수 있다.It is possible to simultaneously provide ultrasonic waves of different frequencies.

주파수가 낮은 초음파단자부터 높은 초음파단자로 상기 복수의 초음파단자의 동작을 제어하여 순차적으로 초음파를 제공할 수 있다.The ultrasonic waves may be sequentially provided by controlling the operation of the plurality of ultrasonic terminals from the ultrasonic terminal having a low frequency to the ultrasonic terminal having a high frequency.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 A액 공급챔버는,According to an embodiment of the present invention, the liquid A supply chamber,

내부에 수용된 A액의 온도를 측정하는 온도측정부;A temperature measuring unit for measuring the temperature of the liquid A accommodated therein;

내부에 수용된 A액의 온도를 낮출 수 있는 냉각부; 및A cooling unit capable of lowering the temperature of the liquid A accommodated therein; and

상기 온도측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.It may include a control unit for controlling the operation of the cooling unit according to the temperature measured by the temperature measuring unit.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제1 초음파 제공기가 제공하는 초음파의 주파수는 28kHz일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the frequency of the ultrasound provided by the first ultrasound provider may be 28 kHz.

본 발명의 실시예에 따라서 상기 제2 초음파 제공기가 제공하는 초음파의 주파수는 15~20kHz일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the frequency of the ultrasound provided by the second ultrasound provider may be 15 to 20 kHz.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템을 이용하면 시멘트와 물을 균일하게 혼합할 수 있고, 나아가 첨가제까지도 서로 잘 혼합하여 그라우트의 강도 및 그라우트의 주입률을 향상시킬 수 있다.If the grout injection system using ultrasonic waves according to the present invention is used, cement and water can be uniformly mixed, and even additives can be mixed well with each other to improve the strength of the grout and the injection rate of the grout.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if it is an effect not explicitly mentioned herein, it is added that the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 초음파에 의하여 시멘트와 물의 혼합액에 캐비테이션이 발생하는 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 A액 공급챔버를 나타낸 도면이다.
도 5는 초음파를 제공하는 시간에 따라 물과 그라우팅의 온도가 증가하는 것을 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a view showing that cavitation occurs in a mixture of cement and water by ultrasonic waves.
2 is a view showing a grout injection system using ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a grout injection system using ultrasonic waves according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a liquid A supply chamber according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing that the temperature of water and grouting increases with the time of providing ultrasonic waves.
It is revealed that the accompanying drawings are exemplified by reference for understanding the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In the description of the present invention, if it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as it is obvious to those skilled in the art with respect to related known functions, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a grout injection system using ultrasonic waves according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A duplicate description will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a grout injection system using ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 본 발명에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템은 A액 공급챔버(100), 제1 초음파 제공기(110), B액 공급챔버(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the grout injection system using ultrasonic waves according to the present invention includes a liquid A supply chamber 100 , a first ultrasound provider 110 , and a liquid B supply chamber 200 .

A액은 시멘트와 물이 혼합된 혼합액을 의미하는 것으로서 A액 공급챔버(100)는 이러한 혼합액을 수용하면서, 그라우트 공급이 필요한 곳에 공급하게 된다.Liquid A means a mixed solution of cement and water, and the solution A supply chamber 100 receives the mixed solution and supplies the grout to the place where it is needed.

제1 초음파 제공기(110)는 A액 공급챔버(100)에 결합되어 A액 공급챔버(100)에 초음파를 제공하게 된다. 시멘트와 물의 혼합액인 A액에 초음파를 조사하게 되면 시멘트 입자 사이의 기포가 수축, 팽창을 반복하면서 표면장력 이상의 압력에서 캐비테이션이 발생하게 된다.The first ultrasound provider 110 is coupled to the liquid A supply chamber 100 to provide ultrasonic waves to the liquid A supply chamber 100 . When ultrasonic wave is irradiated to liquid A, which is a mixture of cement and water, the bubbles between the cement particles contract and expand repeatedly, causing cavitation at a pressure greater than the surface tension.

이렇게 기포가 수축, 팽창을 반복하다가 기포 폭발이 일어나게 되고, 이러면 서로 붙어있는 시멘트 클러스터가 깨져 물과 시멘트가 골고루 혼합하게 된다. 시멘트와 물이 골고루 혼합하게 되면 혼합액의 점도가 감소하여 유동성이 좋아지고, 강도가 증가하게 된다. In this way, while the bubbles contract and expand repeatedly, the bubble explosion occurs, and in this case, the cement clusters attached to each other are broken and water and cement are mixed evenly. When the cement and water are mixed evenly, the viscosity of the mixed solution is reduced, the fluidity is improved, and the strength is increased.

이처럼 본 발명은 시멘트와 물이 더욱 잘 혼합될 수 있도록 시멘트와 물의 혼합액을 수용하는 챔버에 초음파를 가하는 것이다. As such, the present invention is to apply ultrasonic waves to a chamber accommodating a mixture of cement and water so that cement and water can be mixed better.

도 2에 도시된 바와 같이 A액 공급챔버(100)에는 초음파를 공급하는 복수의 초음파단자가 설치될 수 있다. 이때 초음파단자에서 공급되는 초음파의 주파수는 28kHz를 갖을 수 있다. 복수의 초음파단자는 서로 다른 위치에서 A액 공급챔버(100) 내부로 동일한 주파수의 초음파를 공급함으로써 캐비테이션 효율을 극대화할 수 있다. 서로 다른 위치에 존재하는 초음파단자가 동시에 또는 순차적으로 A액 공급챔버(100) 내부로 초음파를 공급하게 된다. As shown in FIG. 2 , a plurality of ultrasonic terminals for supplying ultrasonic waves may be installed in the liquid A supply chamber 100 . In this case, the frequency of the ultrasonic wave supplied from the ultrasonic terminal may have a frequency of 28 kHz. The plurality of ultrasonic terminals can maximize the cavitation efficiency by supplying ultrasonic waves of the same frequency to the inside of the liquid A supply chamber 100 at different positions. The ultrasonic terminals present at different positions simultaneously or sequentially supply ultrasonic waves into the liquid A supply chamber 100 .

주파수가 28kH는 단주파로서 출력의 변화가 심한 단점이 있지만 강력한 캐비테이션 효과가 있으며 에너지 효율이 뛰어나다. 이러한 단주파를 이용하여 물과 시멘트를 효율적으로 혼합할 수 있게 된다. The 28kH frequency is a short frequency, so it has the disadvantage of having a large output change, but it has a strong cavitation effect and has excellent energy efficiency. By using such a short frequency, it is possible to efficiently mix water and cement.

한편, A액 공급챔버(100)는 제1 교반기(M1)를 포함하여 시멘트와 물을 더욱 효율적으로 혼합할 수 있다. 이러한 제1 교반기(M1)는 초음파의 조사와 함께 이루어져도 되고, 순차적으로 이루어질 수도 있다.Meanwhile, the liquid A supply chamber 100 includes the first stirrer M1 to more efficiently mix cement and water. This first stirrer (M1) may be made together with the irradiation of ultrasonic waves or may be made sequentially.

초음파 및 믹서에 의하여 물과 시멘트가 잘 혼합된 다음, 그라우트 주입기(300)로 이동할 수 있다. 즉, 물과 시멘트는 일정시간 동안 A액 공급챔버(100)에 머무르면서 캐비테이션 현상 및 믹서의 교반에 의하여 골고루 혼합된 다음, 이후 그라우트 주입기(300)로 이동하는 것이다.After the water and cement are well mixed by ultrasonic waves and a mixer, it may move to the grout injector 300 . That is, the water and cement stay in the liquid A supply chamber 100 for a certain time and are evenly mixed by the cavitation phenomenon and agitation of the mixer, and then move to the grout injector 300 .

B액 공급챔버(200)는 그라우팅용 첨가제를 포함하는 B액을 수용하고, A액과 함께 그라우트 주입기(300)로 이동하게 된다. 즉, B액은 B액 공급챔버(200)에 머무르다가 그라우트 주입기(300)로 A액의 공급시 B액도 함께 그라우트 주입기(300)로 이동하게 된다. The liquid B supply chamber 200 receives the liquid B including the grouting additive, and moves to the grout injector 300 together with the liquid A. That is, liquid B stays in the liquid B supply chamber 200 , and when liquid A is supplied to the grout injector 300 , liquid B also moves to the grout injector 300 .

이때, B액도 다양한 그라우팅용 첨가제가 포함될 수 있는데, 이러한 다양한 그라우팅용 첨가제를 잘 혼합할 필요가 있다. 따라서 B액 공급챔버(200)에도 이러한 복수의 첨가제를 균일하게 혼합하기 위한 제2 교반기(M2)를 더 포함할 수 있다.At this time, liquid B may also contain various additives for grouting, and it is necessary to mix these various additives for grouting well. Accordingly, the liquid B supply chamber 200 may further include a second stirrer M2 for uniformly mixing the plurality of additives.

제2 교반기(M2)는 B액 공급챔버(200) 내에서 회전하면서 복수의 서로 다른 첨가제를 잘 교반하여 혼합되게 만든다.The second stirrer (M2) is rotated in the liquid B supply chamber 200 to stir well and mix a plurality of different additives.

복수의 그라우팅용 첨가제가 포함된 B액 공급챔버(200)에 초음파를 제공하는 제2 초음파 제공기(210)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 초음파 제공기(210)는 B액 공급챔버(200)에 결합되어 B액 공급챔버(200) 내에 수용된 복수의 그라우팅용 첨가제에 초음파를 공급할 수 있다.A second ultrasonic wave provider 210 for providing ultrasonic waves to the liquid B supply chamber 200 including a plurality of grouting additives may be further included. That is, the second ultrasonic wave provider 210 may be coupled to the liquid B supply chamber 200 to supply ultrasonic waves to a plurality of additives for grouting accommodated in the liquid B supply chamber 200 .

한편, 종류에 따라 그라우팅용 첨가제 입자의 크기가 서로 다르며, 일반적으로 그라우팅용 첨가제는 입자가 시멘트보다 더 크다.On the other hand, the size of the grouting additive particles is different depending on the type, and in general, the grouting additive particles are larger than that of cement.

이러한 시멘트 입자보다 입자가 큰 그라우팅용 첨가제를 잘 혼합하기 위하여 제2 초음파 제공기(210)는 10~20kHz의 주파수를 갖을 수 있다. A액에 제공되는 에너지와 동일한 에너지를 B액에 제공한다고 가정하면, 즉, 제2 초음파 제공기(210)가 제공하는 주파수는 제1 초음파 제공기(110)가 제공하는 주파수보다 더 작지만, 더 큰 진폭으로 제공할 수 있다.In order to mix well the additives for grouting having larger particles than the cement particles, the second ultrasonic provider 210 may have a frequency of 10 to 20 kHz. Assuming that the same energy as the energy provided to solution A is provided to solution B, that is, the frequency provided by the second ultrasound provider 210 is smaller than the frequency provided by the first ultrasound provider 110, but more It can be provided with a large amplitude.

다시말해, 더 작은 주파수로 더 큰 진폭을 가함으로써 큰 입자크기를 갖는 그라우팅용 첨가제를 잘 쪼개어 혼합할 수 있게 된다.In other words, by applying a larger amplitude with a smaller frequency, the grouting additive having a large particle size can be well divided and mixed.

한편, 제2 초음파 제공기(210)는 서로 다른 주파수를 공급하도록 복수의 초음파단자를 포함할 수 있다. Meanwhile, the second ultrasound provider 210 may include a plurality of ultrasound terminals to supply different frequencies.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a grout injection system using ultrasonic waves according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 초음파 제공기(210)는 서로 다른 주파수를 공급할 수 있도록 다수의 초음파단자가 형성되어 있다. 서로 다른 초음파단자는 동시에 또는 순차적으로 초음파를 제공할 수 있다.As shown in FIG. 3 , a plurality of ultrasonic terminals are formed in the second ultrasonic provider 210 to supply different frequencies. Different ultrasonic terminals may provide ultrasonic waves simultaneously or sequentially.

즉, 서로 다른 주파수를 갖는 초음파단자가 동시에 초음파를 B액 공급챔버(200) 내로 공급할 수 있다. 예를 들어, 10kHz를 갖는 초음파를 공급하는 초음파단자, 15kHz를 갖는 초음파를 공급하는 초음파단자, 20kHz를 갖는 초음파를 초음파단자들이 동시에 B액 공급챔버(200) 내의 복수의 그라우팅 첨가제를 갖는 B액에 조사될 수 있다.That is, ultrasonic terminals having different frequencies may simultaneously supply ultrasonic waves into the liquid B supply chamber 200 . For example, an ultrasonic terminal for supplying ultrasonic waves with 10 kHz, an ultrasonic terminal for supplying ultrasonic waves with 15 kHz, and ultrasonic terminals for applying ultrasonic waves with 20 kHz to liquid B having a plurality of grouting additives in the liquid B supply chamber 200 at the same time can be investigated.

이렇게 서로 다른 주파수를 갖는 초음파가 동시에 서로 다른 입자크기를 갖는 복수의 그라우팅용 첨가제가 공급됨으로써, 각 첨가제의 입자크기에 대응하는 서로 다른 주파수의 초음파가 제공될 수 있고, 이에 따라 각각의 그라우팅용 첨가제의 캐비테이션이 가장 효율적으로 발생할 수 있고, 결국 복수의 그라우팅용 첨가제가 균일하게 혼합될 수 있다.In this way, the ultrasonic waves having different frequencies are simultaneously supplied with a plurality of additives for grouting having different particle sizes, so that ultrasonic waves of different frequencies corresponding to the particle sizes of each additive can be provided, and accordingly, each additive for grouting. cavitation may occur most efficiently, and eventually a plurality of grouting additives may be uniformly mixed.

한편, 서로 다른 입자 크기를 갖는 그라우팅용 첨가제를 서로 잘 혼합하기 위하여 순차적으로 초음파를 제공할 수도 있다. 즉, 주파수가 낮은 초음파단자로부터 주파수가 높은 초음파단자가 순차적으로 동작될 수 있도록 복수의 초음파단자의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 구성을 통하여 낮은 주파수 및 큰 진폭을 갖는 초음파가 제공되어 큰 입자를 부수고, 점차 작아진 입자에 높은 주파수를 갖는 초음파가 조사되어 이를 균일하게 부수고 서로 혼합할 수 있게 된다.Meanwhile, ultrasonic waves may be sequentially provided in order to mix well the grouting additives having different particle sizes with each other. That is, it is possible to control the operation of the plurality of ultrasonic terminals so that the ultrasonic terminal having a high frequency is sequentially operated from the ultrasonic terminal having a low frequency. Through this configuration, ultrasonic waves having a low frequency and a large amplitude are provided to break up large particles, and ultrasonic waves having a high frequency are irradiated to gradually smaller particles to uniformly break them and mix them with each other.

상술한 구성을 통하여 서로 다른 크기를 갖는 그라우팅용 첨가제를 매우 균일하게 혼합할 수 있게 된다.Through the above-described configuration, it is possible to very uniformly mix the additives for grouting having different sizes.

한편, 챔버 내에 초음파를 조사하게 되면 챔버의 온도가 상승하게 된다.On the other hand, when ultrasonic waves are irradiated into the chamber, the temperature of the chamber rises.

도 5는 초음파를 제공하는 시간에 따라 물과 그라우팅의 온도가 증가하는 것을 나타낸 도면이다.5 is a view showing that the temperature of water and grouting increases with the time of providing ultrasonic waves.

즉, A액 공급챔버(100)에 초음파를 조사하게 되면, 물과 시멘트의 온도가 증가하게 된다. 혼합액의 온도가 상승하게 되면 캐비테이션의 발생이 줄어든다. 즉, 온도가 낮은 것이 초음파에 의한 캐비테이션 효율에 유리하며, 따라서 초음파가 공급됨에 따라 증가한 온도 상승으로 캐비테이션 효율이 점차 줄어들 수 있다. That is, when ultrasonic wave is irradiated to the liquid A supply chamber 100, the temperature of water and cement increases. When the temperature of the mixed solution is increased, the occurrence of cavitation is reduced. That is, the low temperature is advantageous for the cavitation efficiency by the ultrasonic wave, and thus the cavitation efficiency may gradually decrease due to the increase in the temperature as the ultrasonic wave is supplied.

한편, A액과 B액을 분리하여 각각 별도로 그라우트 주입기(300)에 주입되는데, 이러한 방식은 겔타임(gel time)에 민감하고, 또 이러한 겔타임은 온도에 매우 민감하다.On the other hand, the liquid A and the liquid B are separated and injected into the grout injector 300 separately. This method is sensitive to gel time, and this gel time is very sensitive to temperature.

따라서 이렇게 A액과 B액을 분리하고 그라우트 주입기(300)로 제공시 초음파에 의하여 온도가 많이 상승하지 않는 것이 좋다. 따라서 본 발명은 A액 공급챔버(100)에 온도측정부(120), 냉각부(130), 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.Therefore, when liquid A and liquid B are separated and provided to the grout injector 300, it is preferable that the temperature does not rise much due to ultrasonic waves. Accordingly, the present invention may include a temperature measuring unit 120 , a cooling unit 130 , and a control unit 140 in the liquid A supply chamber 100 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 A액 공급챔버(100)를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the liquid A supply chamber 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, A액 공급챔버(100)에 포함된 온도측정부(120)는 내부에 수용된 A액의 온도를 측정하는 것이고, 한편 냉각부(130)는 내부에 수용된 A액의 온도를 낮출 수 있다.As shown in FIG. 4 , the temperature measuring unit 120 included in the liquid A supply chamber 100 measures the temperature of the liquid A contained therein, and the cooling unit 130 is the liquid A contained therein. can lower the temperature.

이때 제어부(140)는 온도측정부(120)에서 측정된 온도에 따라 냉각부(130)의 동작을 제어함으로써 A액 공급챔버(100) 내의 A액의 온도가 크게 상승하는 것을 방지할 수 있다. 이렇게 A액의 온도가 크게 상승하는 것을 방지하여 초음파에 의한 캐비테이션의 효율을 좋게 유지할 수 있게 된다.In this case, the controller 140 may prevent the temperature of the liquid A in the liquid A supply chamber 100 from greatly increasing by controlling the operation of the cooling unit 130 according to the temperature measured by the temperature measuring unit 120 . In this way, it is possible to prevent a large increase in the temperature of the liquid A, so that the efficiency of cavitation by ultrasonic waves can be maintained well.

한편, A액 공급챔버(100)에서 혼합된 물과 시멘트의 혼합액인 A액과 B액 공급챔버(200)에서 혼합된 복수의 그라우팅용 첨가제가 혼합된 B액은 각 챔버에서 교반을 마치고 동시에 그라우트 주입기(300)로 이동할 수 있다.On the other hand, the liquid A, which is a mixture of water and cement mixed in the liquid A supply chamber 100, and the liquid B, which is a mixture of a plurality of grouting additives mixed in the liquid B supply chamber 200, finish stirring in each chamber and grout at the same time. It can move to the injector 300 .

이때 그라우트 주입기(300)와 각 챔버에는 공급라인이 형성되고 각 공급라인에는 각각의 혼합액을 이동시키는 펌프가 형성된다. 즉, 제1 펌프(P1)는 A액 공급챔버(100)와 그라우트 주입기(300) 사이에 배치되고, 제2 펌프(P2)는 B액 공급챔버(200)와 그라우트 주입기(300) 사이에 배치되어 각 펌프의 동시 동작에 의하여 A액과 B액이 동시에 그라우트 주입기(300)로 이동하게 된다. 그라우트 주입기(300)로 이동된 A액과 B액은 서로 혼합되면서 주입로드(R)를 거쳐 지반(S)이나 기타 그라우팅이 필요한 곳으로 제공될 수 있다.At this time, a supply line is formed in the grout injector 300 and each chamber, and a pump for moving each mixed solution is formed in each supply line. That is, the first pump P1 is disposed between the liquid A supply chamber 100 and the grout injector 300 , and the second pump P2 is arranged between the liquid B supply chamber 200 and the grout injector 300 . Thus, the liquid A and the liquid B move to the grout injector 300 at the same time by the simultaneous operation of each pump. Liquid A and liquid B moved to the grout injector 300 may be mixed with each other and provided to the ground (S) or other places requiring grouting through the injection rod (R).

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한번 첨언한다.The protection scope of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the protection scope of the present invention cannot be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.

100: A액 공급챔버
110: 제1 초음파 제공기
120: 온도측정부
130: 냉각부
140: 제어부
M1: 제1 교반기
P1: 제1 펌프
200: B액 공급챔버
210: 제2 초음파 제공기
M2: 제2 교반기
P2: 제2 펌프
300: 그라우트 주입기
R: 주입로드
S: 지반100: A liquid supply chamber
110: first ultrasound provider
120: temperature measurement unit
130: cooling unit
140: control unit
M1: first stirrer
P1: first pump
200: B liquid supply chamber
210: second ultrasound provider
M2: second stirrer
P2: second pump
300: grout injector
R: injection rod
S: ground

Claims

시멘트와 물이 혼합된 A액을 수용하고, 공급하는 A액 공급챔버;
상기 A액 공급챔버에 결합되어 상기 A액 공급챔버에 초음파를 제공하는 제1 초음파 제공기;
그라우팅용 첨가제를 포함하는 B액을 수용하고, 공급하는 B액 공급챔버; 및
상기 A액 공급챔버로부터 공급받은 A액 및 상기 B액 공급챔버로부터 공급받은 B액을 혼합하여 지반에 주입하는 그라우트 주입기를 포함하고,
상기 B액 공급챔버에는 복수의 그라우팅용 첨가제가 포함되고, 상기 B액 공급챔버에 결합되어 상기 B액 공급챔버에 초음파를 제공하는 제2 초음파 제공기를 더 포함하며,
제2 초음파 제공기는,
서로 다른 주파수를 공급하도록 복수의 초음파단자를 포함하고,
상기 제2 초음파 제공기는,
서로 다른 주파수의 초음파를 동시에 제공하며,
상기 A액 공급챔버와 상기 그라우트 주입기 사이 및 상기 B액 공급챔버와 상기 그라우트 주입기 사이에는 공급라인이 각각 형성되고, 각각의 공급라인에는 각각의 펌프가 배치되며,
각각의 펌프의 동시 동작에 의하여 상기 A액과 상기 B액이 동시에 그라우트 주입기로 이동하는 것을 특징으로 하는,
초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템.A liquid supply chamber for receiving and supplying liquid A in which cement and water are mixed;
a first ultrasound provider coupled to the liquid A supply chamber to provide ultrasonic waves to the liquid A supply chamber;
A liquid B supply chamber for receiving and supplying liquid B containing an additive for grouting; and
A grout injector for mixing the liquid A supplied from the liquid A supply chamber and the liquid B supplied from the liquid B supply chamber and injecting it into the ground,
A plurality of additives for grouting are included in the liquid B supply chamber, and further comprising a second ultrasonic provider coupled to the liquid B supply chamber to provide ultrasonic waves to the liquid B supply chamber,
The second ultrasound provider,
It includes a plurality of ultrasonic terminals to supply different frequencies,
The second ultrasound provider,
It provides ultrasonic waves of different frequencies at the same time,
A supply line is respectively formed between the liquid A supply chamber and the grout injector and between the liquid B supply chamber and the grout injector, and a respective pump is disposed in each supply line,
Characterized in that the liquid A and the liquid B move to the grout injector at the same time by the simultaneous operation of each pump,
Ultrasound-assisted grout injection system.

삭제delete

제1항에 있어서,
상기 A액 공급챔버는,
내부에 수용된 A액의 온도를 측정하는 온도측정부;
내부에 수용된 A액의 온도를 낮출 수 있는 냉각부; 및
상기 온도측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템. According to claim 1,
The liquid A supply chamber,
A temperature measuring unit for measuring the temperature of the liquid A accommodated therein;
A cooling unit capable of lowering the temperature of the liquid A accommodated therein; and
characterized in that it comprises a control unit for controlling the operation of the cooling unit according to the temperature measured by the temperature measuring unit,
Ultrasound-assisted grout injection system.

제1항에 있어서,
상기 제1 초음파 제공기가 제공하는 초음파의 주파수는 28kHz인 것을 특징으로 하는,
초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템.According to claim 1,
The frequency of the ultrasound provided by the first ultrasound provider is characterized in that 28kHz,
Ultrasound-assisted grout injection system.

제1항에 있어서,
상기 제2 초음파 제공기가 제공하는 초음파의 주파수는 10~20kHz인 것을 특징으로 하는,
초음파를 이용한 그라우트 주입 시스템.According to claim 1,
The frequency of the ultrasonic waves provided by the second ultrasonic provider is characterized in that 10 to 20 kHz,
Ultrasound-assisted grout injection system.