KR101587064B1 - 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
모르타르와 같은 시멘트 복합재료, 배합수, 혼화제 및 섬유를 함께 투입하여 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 타설할 수 있도록 자주식 이동차량에서 일괄적으로 믹싱 및 타설을 동시에 수행할 수 있고, 또한, 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC) 형성시 진동장치에 의해 섬유를 분산시켜 간편하게 믹서장치에 투입할 수 있는, 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치 및 그 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 섬유보강 시멘트 복합재료의 믹싱 및 타설에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 시멘트 복합재료(Cement Composite), 배합수, 혼화제 및 섬유(Fiber)를 함께 투입하여 섬유보강 시멘트 복합재료(Fiber Reinforced Cement Composite: FRCC)를 타설할 경우에 자주식 이동차량에서 일괄적으로 믹싱 및 타설을 수행하는, 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 배치 플랜트는 시멘트와 모래, 각종 골재 등을 일정 비율로 섞은 후에 물과 배합하여 레미콘(ready mixed concrete)을 제조하고, 이러한 레미콘은 레미콘 차량으로 옮겨져 작업장으로 공급된다. 이때, 배치 플랜트는 시멘트와 모래, 각종 골재 등을 각각 저장 또는 공급하기 위한 각각의 호퍼를 구비한다.
또한, 배치 플랜트는 각각의 호퍼를 이용하여 혼합될 량을 계량한 후, 믹서기로 이동시키며, 상기 믹서기에서는 물, 혼화제와 같은 첨가물 등이 소정의 조건에 따라 투입되며, 다른 재료들과 혼합된다. 이러한 배치 플랜트는 통상 공사장과 인접한 곳에 설치되며, 소규모의 공사현장 등에 레미콘을 공급하기 위해 이동가능한 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이 이동가능한 형태로 구성된 배치 플랜트는 트레일러에 각각의 구성품을 분해 또는 조립할 수 있도록 하고, 이동시에는 각각의 구성품을 분해하여 트레일러에 실어 이동하고, 사용시에는 각각의 구성품을 조립하여 레미콘을 제조하는 방식이 주로 사용된다.
그러나 이러한 방식의 배치 플랜트는 이동 및 설치하는 과정에서 각각의 구성품을 조립하기 위한 작업이 소요되며, 이로 인해 신속한 이동 및 작업이 불가능하다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 기술에 따른 배치 플랜트는 조립상태에 따라 제조되는 레미콘의 품질이 달라질 우려가 있으며, 이에 따라 각각의 구성품을 조립한 후 안정적인 공급을 위해서는 별도의 시운전을 거쳐야 하는 불편함이 있다. 또한, 이러한 배치 플랜트는 각각의 구성품을 분해 또는 조립하는 과정에서 부품들이 손실되거나 유실될 수 있어 사용이 불편한 뿐만 아니라 지속적인 유지 관리가 필요한 실정이다.
또한, 레미콘은 시멘트, 골재 및 배합수 등이 미리 배합되어 레미콘 차량으로 운반되는 것으로, 소정의 운반시간을 준수하지 못하거나 공사현장의 사정에 따라 배합비가 달라지면 사용할 수 없기 때문에 폐기가 불가피하다는 문제점 등이 지적되어 왔다.
따라서 종래의 기술에 따른 레미콘 대신에 특수한 현장사정에 따라 공사현장에서 바로 정확한 비율로 배합하여 사용할 수 있는 이동식 배합타설 장비인 이동식 믹서(Mobile Mixer)가 개발되고 있다. 이러한 이동식 믹서는 공사현장에서 시멘트 또는 골재 등의 원자재를 간편히 물과 배합하고 타설할 수 있고 트레일러로 이동 및 설치가 편리한 장점이 있다. 즉, 이러한 이동식 믹서는 이러한 콘크리트 플랜트를 차량에 탑재함으로써 시간과 장소에 제약받지 않고 목표 콘크리트 배합을 생산할 수 있다.
이에 따라 이동식 믹서가 탑재된 이동식 믹서 차량은, 예를 들면, 스프레이 콘크리트 재료를 직접 상차하여 타설 현장에 운반한 후, 현장에서 직접 배합 및 믹싱을 실시할 수 있다. 예를 들면, 국내의 경우, 이러한 이동식 믹서는 현재 소규모 도로 보수 공사에 주로 사용되고 있으며, 라텍스 및 초속경 콘크리트 생산시 이용되고 있다.
또한, 이러한 이동식 믹서는 스프레이 콘크리트 타설에 필요한 물, 시멘트, 골재, 혼화제 등의 콘크리트 재료를 현장 인근의 레미콘 업체를 통하지 않고, 직접 원자재를 수급 받아 현장에서 생산하기 때문에 품질 관리가 용이하다. 또한, 콘크리트 재료를 직접 운반한 후 현장에서 믹싱하기 때문에, 전술한 광산이 지닌 접근성 및 시공성 문제에 제약을 받지 않는다는 장점이 있다. 또한, 이러한 이동식 믹서는 소량의 콘크리트를 현장에서 생산함으로써 레미콘 공장 이용 대비 생산비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 스프레이 콘크리트의 경우, 휨강도 및 휨인성 확보를 위하여 강섬유 및 합성섬유와 같은 보강섬유를 추가적으로 혼입하게 된다. 하지만, 종래의 기술에 따른 이동식 믹서는 섬유 혼입장치 개발이 전무한 상황이며, 이러한 섬유 보강 필요시 인력 투입에 의존하고 있기 때문에 보강섬유의 고른 투입 및 품질 확보가 어려운 실정이었다.
한편, 전술한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서, 본 발명의 출원인에 의해 특허출원되어 등록된 대한민국 등록특허번호 제10-1285090호에는 "강섬유 공급호퍼 및 이를 장착한 이동식 믹서"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 강섬유 공급호퍼를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서(Mobile Mixer: 10)는, 스프레이 콘크리트 타설을 위한 믹싱 재료를 공급하는 이동식 믹서 차량으로서, 재료 저장부(11), 배합수 탱크(12), 믹싱 오거(13), 골재 공급용 컨베이어 벨트(15) 및 강섬유 공급호퍼(20)를 포함한다.
재료 저장부(11)는 골재 저장 탱크 및 시멘트 저장 탱크로 이루어지며, 예를 들면, 시멘트, 굵은골재, 잔골재 등의 콘크리트 자재가 각각 탑재되며, 이러한 콘크리트 자재 중에서 굵은골재 및 잔골재 등의 골재는 골재 공급용 컨베이어 벨트(15)에 의해 믹싱 오거(13)로 운반된다. 마찬가지로, 시멘트는 상기 믹싱 오거(13) 내부로 공급되어 다른 자재와 혼합된다.
배합수 탱크(12)는 상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트 등의 콘크리트 자재와 혼합하기 위한 배합수를 공급한다.
강섬유 공급호퍼(20)는 상기 굵은골재, 잔골재 및 시멘트와 혼합되는 강섬유(30)가 엉킴 없이 공급되도록 트위스트 롤러 방식의 회전 날개를 구비한다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 종래의 기술에 따른 강섬유 공급호퍼(20)는 이동식 믹서에 장착되어 강섬유를 공급하는 강섬유 공급호퍼로서, 공급호퍼 하우징(21), 강섬유 공급량 조절용 도어(미도시), 핸들(23), 웜기어(23a), 랙크기어(23b), 주공급 회전날개(24), 보조공급 회전날개(25), 유압 모터(26), 체인 기어(미도시), 퀵 커플러(28) 및 회전속도 조절부(29)를 포함한다.
특히, 강섬유 공급호퍼(20)는 강섬유는 철선끼리 뭉침으로 인해 강섬유 투입량이 일정하지 않기 때문에 콘크리트 타설의 품질 관리에 어려움이 많은 점을 고려하여 그 내부에 트위스트 롤러 방식의 회전 날개가 설치된다. 이때, 상기 강섬유 공급호퍼(20)는 상기 강섬유(30)를 상기 믹싱 오거(13)에 자동으로 공급할 수 있도록 설치되며, 상기 강섬유 공급호퍼(200)로부터 배출된 강섬유(30)는 상기 골재 공급용 컨베이어 벨트(15)를 따라 상기 믹싱 오거(13)로 운반되어 다른 재료와 함께 믹싱된다.
여기서, 강섬유(Steel Fiber: 30)는 섬유 보강 모르타르 또는 콘크리트 등에 쓰이는 강단 섬유의 재료로서, 균열 구속성, 내충격성, 인성 등의 향상을 도모하기 위해 사용되며, 통상적으로, 길이 20~30㎜, 직경 0.5㎜ 정도의 강섬유(30)가 균등하게 분산 혼입되며, 상기 강섬유(30)는 1.0~2.0%의 혼입률로 혼입된다.
골재 공급용 컨베이어 벨트(15)는 콘크리트 자재 중에서 굵은골재 및 잔골재 등의 골재를 상기 믹싱 오거(13)에 공급하도록 설치되며, 또한, 상기 강섬유 공급호퍼(20)로부터 공급되는 강섬유(30)를 상기 믹싱 오거(13)에 공급한다.
믹싱 오거(13)는 스크류(Screw) 형태의 믹싱 장비로서, 시멘트, 굵은골재, 잔골재 등의 콘크리트 자재를 상기 배합수 탱크(12)로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱한다. 즉, 상기 믹싱 오거(13)는 상기 재료 저장부(11)로부터 공급된 굵은골재, 잔골재 및 시멘트, 상기 강섬유 공급호퍼(20)로부터 공급된 강섬유(30)를 상기 배합수 탱크로부터 제공되는 배합수와 혼합하여 믹싱한다.
제어 패널(도시되지 않음)은 상기 골재의 토출 여부 및 토출량, 상기 시멘트의 토출 여부 및 토출량, 상기 배합수 탱크(12)의 물 공급량, 및 상기 강섬유(30)의 공급량을 제어한다. 상기 제어 패널(14)은 재료별 계량이 이루어져 콘크리트 생산 속도를 조절하며, 특히, 상기 강섬유 공급호퍼(20)로부터 공급되는 강섬유(30)의 단위 시간당 투입량을 일정하게 조절한다.
종래의 기술에 따른 이동식 믹서(10)는 골재, 시멘트, 모래, 물, 급결제, 강섬유(30) 등을 차량에 설치하여 편리하게 콘크리트 타설하는 장비로서, 강섬유 엉킴 또는 뭉침 현상의 개선을 위하여 상기 강섬유 공급호퍼(20)에 섬유 엉킴을 방지하도록 트위스트 롤러 형태의 회전 날개를 설치하고, 또한, 강섬유 공급호퍼(20)의 크기를 대폭 축소하고, 상기 이동식 믹서(10)의 상부에 탈착 및 부착 가능한 형태로 제작됨으로써, 설치에 소요되던 시간과 인력 소모를 대폭 줄일 수 있다.
종래의 기술에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서(10)에 따르면, 트위스트 롤러 방식의 회전날개를 사용함으로써, 강섬유가 엉킴 없이 균일하게 이동식 믹서에 투입될 수 있고, 강섬유 공급호퍼(20)를 이동식 믹서(10)에 용이하게 탈착 및 부착함으로써, 강섬유(30)를 자동으로 용이하게 공급할 수 있으며, 또한, 강섬유 공급호퍼(20)가 장착된 이동식 믹서(10)를 사용함으로써 스프레이 콘크리트 타설시 현장의 위치에 제약을 받지 않으며, 소량을 타설할 경우에도 경제성을 확보할 수 있다.
하지만, 전술한 종래의 기술에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서의 경우, 스프레이 콘크리트의 타설에 제한적으로 사용되고, 탈착 및 부착 가능한 강섬유 공급호퍼(20)의 구조가 매우 복잡하고, 조립 또는 해체 작업이 필요하기 때문에 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)의 타설시 적용이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 모르타르와 같은 시멘트 복합재료, 배합수, 혼화제 및 섬유를 함께 투입하여 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 타설할 수 있도록 자주식 이동차량에서 일괄적으로 믹싱 및 타설을 동시에 수행할 수 있는, 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC) 형성시 진동장치에 의해 섬유를 분산시켜 간편하게 믹서장치에 투입할 수 있는, 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치는, 섬유보강 시멘트 복합재료(Fiber Reinforced Cement Composite: FRCC)의 일체형 믹싱 및 타설 장치에 있어서, 시멘트 복합재료를 교반시키면서 투입하는 시멘트 복합재료 투입장치; 배합수에 적어도 하나 이상의 혼화제를 혼합하고, 상기 혼화제가 혼합된 배합수를 교반시키면서 투입하는 배합수 및 혼화제 투입장치; 투입되는 섬유를 진동장치를 통해 분산시키면서 상기 분산된 섬유를 투입하는 섬유 투입장치; 믹싱용 셔블(Mixing Shovel)을 사용하여 상기 투입된 시멘트 복합재료, 혼화제가 혼합된 배합수 및 섬유를 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료를 형성하는 믹서장치; 및 저속 스크류를 사용하여 상기 섬유보강 시멘트 복합재료를 타설하는 타설장치를 포함하되, 상기 믹서장치 및 상기 타설장치가 자주식 이동차량에서 탑재되어 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)의 일괄적인 믹싱 및 타설을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치는, 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 형성하기 위한 시멘트 복합재료, 배합수, 제1 및 제2 혼화제 및 섬유의 계량 및 투입을 제어하고, 상기 믹서장치의 믹싱 시간 및 회전날개 속도를 제어하며, 상기 타설장치의 상기 섬유보강 시멘트 복합재료의 배출을 제어하는 믹싱 제어부를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 시멘트 복합재료 투입장치는, 상부에 사일로 뚜껑이 형성되며, 외부로부터 공급되는 시멘트 복합재료를 보관하는 사일로; C형상의 칼날 형태로 형성되어 시멘트 복합재료를 절단하며, Ton-Pack 단위의 프리팩 재료를 절단하여 상기 사일로에 투입하는 프리팩 재료 절단장치; 상기 사일로에 보관된 시멘트 복합재료가 혼합에 필요한 양만큼 계량하는 시멘트 복합재료 계량기; 상기 시멘트 복합재료를 상기 믹서장치로 배출하는 시멘트 복합재료 배출구; 및 상기 시멘트 복합재료의 투입이 원활하고 뭉치지 않도록 저속으로 교반하는 시멘트 복합재료 교반기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배합수 및 혼화제 투입장치는, 외부로부터 공급되는 배합수를 저장하고, 외부로부터 공급되는 배합수가 인입될 수 있도록 배합수 인입구 및 덮개 역할을 하는 배합수 저장탱크 뚜껑이 형성된 배합수 저장탱크; 상기 믹서장치에 투입하는 배합수량을 결정할 수 있도록 상기 믹서장치로 투입되는 배합수의 양을 계량하는 배합수 계량기; 상기 믹서장치로 투입되는 상기 배합수를 배출하는 배합수 배출구; 각각 액상의 화학혼화제를 보관 및 투입하도록 상기 배합수 저장탱크의 측면에 배치되며, 상기 배합수 저장탱크와 연결되어 각각 화학혼화제를 투입하는 제1 및 제2 혼화제 투입부; 및 상기 배합수 저장탱크 내에 설치되어 상기 혼화제가 투입된 배합수를 상기 믹서장치로 투입할 수 있도록 저속으로 교반하는 배합수 교반기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배합수 및 혼화제 투입장치는, 상기 배합수 저장탱크 내에 설치되어, 외부에서 공급된 배합수의 양을 육안으로 확인할 수 있도록 눈금이 표시된 배합수 눈금자를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 섬유 투입장치는, 외부로부터 섬유가 공급되는 인입구가 형성된 섬유 공급호퍼; 상기 섬유 공급호퍼를 통해 공급된 섬유가 일정한 경로에 따라 이동하도록 플레이트로 형성된 섬유 받침대; 기계장치로 형성되며, 상기 섬유 받침대를 따라 이동하는 섬유의 분산을 위해 상기 섬유에 진동을 인가하는 진동장치; 및 상기 진동장치에 의해 분산된 섬유가 상기 믹서장치로 공급되도록 배출하는 섬유 배출구를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 믹서장치는, 상기 투입된 시멘트 복합재료, 배합수, 혼화제 및 섬유를 저장하는 믹서 하우징; 상기 믹서 하우징 내부에 설치되어 상기 투입된 시멘트 복합재료, 배합수, 혼화제 및 섬유를 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료를 형성하는 믹싱용 셔블; 및 상기 믹싱용 셔블에 의해 믹싱된 섬유보강 시멘트 복합재료가 상기 타설장치에 공급될 수 있도록 배출하는 믹서장치 배출구를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 타설장치는, 상기 믹서장치로부터 배출된 섬유보강 시멘트 복합재료를 저장하는 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크; 상기 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크 내에서 상기 섬유보강 시멘트 복합재료의 조기 경화를 방지하도록 저속으로 회전시키는 저속 스크류; 상기 믹싱 제어부의 제어에 따라 상기 섬유보강 시멘트 복합재료의 타설을 개폐하는 개폐장치; 및 상기 섬유보강 시멘트 복합재료의 타설을 위해 상기 섬유보강 시멘트 복합재료를 배출하는 타설장치 배출구를 포함할 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법은, 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)의 일체형 믹싱 및 타설 방법에 있어서, a) 시멘트 복합재료 투입장치가 시멘트 복합재료를 교반시키면서 믹서장치에 공급하는 단계; b) 배합수 및 혼화제 투입장치가 배합수에 적어도 하나 이상의 혼화제를 혼합하는 단계; c) 상기 혼화제가 혼합된 배합수를 교반시키면서 상기 믹서장치에 공급하는 단계; d) 섬유 투입장치가 투입되는 섬유를 진동장치를 통해 분산시키는 단계; e) 상기 분산된 섬유를 상기 믹서장치에 공급하는 단계; f) 상기 믹서장치가 상기 시멘트 복합재료, 혼화제가 혼합된 배합수 및 섬유를 믹싱용 셔블을 사용하여 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료를 형성하는 단계; 및 g) 타설장치가 저속 스크류를 사용하여 상기 섬유보강 시멘트 복합재료를 타설하는 단계를 포함하되, 상기 믹서장치 및 상기 타설장치가 자주식 이동차량에서 탑재되어 상기 섬유보강 시멘트 복합재료의 일괄적인 믹싱 및 타설을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 모르타르와 같은 시멘트 복합재료, 배합수, 혼화제 및 섬유를 함께 투입하여 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 타설할 수 있도록 자주식 이동차량에서 일괄적으로 믹싱 및 타설을 동시에 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC) 형성시 진동장치에 의해 섬유를 분산시켜 간편하게 믹서장치에 투입할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 강섬유 공급호퍼가 장착된 이동식 믹서를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 강섬유 공급호퍼를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 시멘트 복합재료 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 배합수 및 혼화제 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 섬유 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 믹서장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 타설장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법의 동작흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 강섬유 공급호퍼를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 시멘트 복합재료 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 배합수 및 혼화제 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 섬유 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 믹서장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 타설장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법의 동작흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치(100)]
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치(100)는, 모르타르와 같은 시멘트 복합재료의 믹싱(Mixing) 및 타설(Placing 또는 Casting)을 동시에 수행할 수 있는 장치로서, 자주식 이동차량 상에 각각 탑재되는 시멘트 복합재료 투입장치(110), 배합수 및 혼화제 투입장치(120, 섬유 투입장치(130), 믹서장치(140) 및 타설장치(150)를 포함하고, 일련의 연결 프로세스로 구성되어 적용 대상의 구조체에 시멘트 복합재료 또는 시멘트 모르타르를 일괄적으로 믹싱 및 타설하는 장치이다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치(100)는, 시멘트 복합재료 투입장치(110), 배합수 및 혼화제 투입장치(120), 섬유 투입장치(130), 믹서장치(140), 타설장치(150), 믹싱 제어부(160), 엔진 및 모터(170), 주행바퀴(180) 및 바디 섀시(190)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치(100)는, 섬유보강 시멘트 복합재료(Fiber Reinforced Cement Composite: FRCC)를 형성하도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 자주식 이동차량으로 구현될 수 있다.
주행바퀴(180)는 자주식 이동차량에 장착되는 타이어 또는 궤도 트랙일 수 있다. 이때, 상기 주행바퀴(180)는, 도 3에서 타이어로 도시되었지만, 공사현장의 조건을 감안하여 이동이 간편하고 현장 지반 조건에 대한 영향을 최소화할 수 있도록 궤도 트랙인 것이 바람직하다. 이때, 상기 궤도 트랙은 강재트랙 형식으로 형성되며, 또한, 교량 바닥판과 같은 구조물에도 진입할 수 있도록 교체 가능한 고무트랙 형식으로 형성할 수도 있다.
또한, 자주식 이동차량을 구성하는 바디 섀시(190)는 가벼우면서 동시에 탑재되는 기계장치와 재료의 중량 등을 지지할 수 있는 구조로 구성된다. 예를 들면, 상기 바디 섀시(190)는 강재 또는 알루미늄 각재 등을 이용하여 트러스(Truss) 또는 스티프너(Stiffner) 등의 형태로 구성될 수 있다.
동력 장치(170)는 엔진 또는 모터를 포함하며, 이때, 자주식 이동차량의 구동 형식은 전기 충전식 구동장치 또는 디젤 엔진식 구동장치로 구성한다. 예를 들면, 전기 충전식의 경우, 충전전기량의 적용 유무에 따라 결정되며, 만일 전기충전 구동의 전력량이 부족할 경우, 디젤 방식을 선택할 수 있다. 한편, 전기식 구동이 믹서장치(140) 및 재료 투입장치110, 120, 130)에 대한 전기 공급을 원활히 할 수 있도록 별도의 디젤 발전기 공급 방식을 적용할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 시멘트 복합재료 투입장치(110)는 프리믹스(Premix) 형태의 시멘트 복합재료(210)를 보관하여 투입하는 장치이다. 이때, 상기 시멘트 복합재료(210)는 현장에서의 편익성과 품질관리 향상을 위하여 공장에서 미리 혼합한 재료를 사용하며, 상기 시멘트 복합재료(210)는 톤(ton) 단위의 프리팩(Prepack)을 기본으로 한다. 그러나 후술하는 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 믹싱 및 타설 장치(100)의 전체적인 크기 및 용량 규모에 따라 시멘트 복합재료(210)를 보관하는 사일로(111)의 크기는 달라질 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 배합수 및 혼화제 투입장치(120)는 상기 시멘트 복합재료(210)를 믹싱할 때 필요한 배합수(220)를 보관 및 투입하는 장치이다. 이때, 상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120)는 콘크리트표준시방서에 적합한 배합수(220)를 보관한다. 그리고 믹서장치(140)에 투입하는 배합수량을 결정하기 위해서 배합수 계량기(125)를 부착한다. 또한, 상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120)의 측면에는 액상의 화학혼화제(230, 240)를 보관 및 투입하는 혼화제 투입부(127, 128)가 적어도 하나 이상 연결될 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 섬유 투입장치(130)는 섬유보강 시멘트 복합재료(Fiber Reinforced Cement Composite: FRCC)를 형성하기 위해서 믹서장치(140)에 섬유(250)를 투입하는 장치이다. 일반적으로, 섬유(250)는 일정한 정량으로 포장되어 공급되며, 섬유(250)의 양은 믹서장치(140)의 용량과 1회 혼합되는 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)의 양에 따라 결정된다. 이때, 상기 섬유 투입장치(130)는 투입 시 섬유(250)의 분산성을 향상시키기 위해서 진동장치(Vibrator: 133)를 장착한다. 이때, 상기 진동장치(133)의 형태와 크기는 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)의 1회 믹서량의 정도에 따라 결정하여 장착한다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 믹서장치(140)는 상기 시멘트 복합재료 투입장치(110)로부터 투입되는 시멘트 복합재료(210), 상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120)로부터 투입되는 배합수(220) 및 혼화제(230, 240), 및 상기 섬유 투입장치(130)로부터 투입되는 섬유(250)를 믹싱하는 장치이다.
이때, 상기 믹서장치(140)의 용량은 여러 가지 크기로 제작이 가능하며, 상기 믹서장치(140)의 크기에 따라 재료 공급장치인 상기 시멘트 복합재료 투입장치(110), 상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120) 및 상기 섬유 투입장치(130)의 크기가 각각 결정된다. 또한, 상기 믹서장치(140)의 크기에 따라 상기 주행바퀴(180) 및 상기 바디 섀시(190)의 크기와 같은 전체적인 자주식 이동차량의 크기가 결정된다. 여기서, 상기 믹서장치(140)는 팬 타입의 강제식 믹서기 또는 경사 프로펠러 형식 등 여러 가지 형식의 믹서장치가 용도에 따라 장착될 수 있다.
도 3을 참조하면, 믹싱 제어부(160)는 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 형성하기 위한 시멘트 복합재료(210), 배합수(220), 제1 및 제2 혼화제(230, 240) 및 섬유(250)의 계량 및 투입을 제어하고, 상기 믹서장치(140)의 믹싱 시간 및 회전날개 속도를 제어하며, 상기 타설장치(150)의 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 배출을 제어한다. 이때, 상기 믹싱 제어부(160)는 운전석에 별도로 설치될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 타설장치(150)는 상기 믹서장치(140)에서 혼합이 완료된 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 필요한 버킷, 거푸집 또는 구조체에 직접 타설하는 장치이다. 이때, 상기 타설장치(150)는 공정에 따라 타설에 필요한 양만큼 조절이 가능하다. 또한, 공정이 이루어지는 장소로 이동 또는 상대습도가 매우 낮은 기후에서 혼합물의 수분 손실을 방지하기 위해서 폐합형으로 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 시멘트 복합재료 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 시멘트 복합재료 투입장치(110)는, 사일로(111), 사일로 뚜껑(112), 프리팩 재료 절단장치(113), 시멘트 복합재료 계량기(114), 시멘트 복합재료 배출구(115) 및 시멘트 복합재료 교반기(116)를 포함한다.
사일로(111)는 상부에 사일로 뚜껑(112)이 형성되며, 외부로부터 공급되는 시멘트 복합재료(210)를 보관한다.
프리팩 재료 절단장치(113)는 C형상의 칼날 형태로 형성되어 시멘트 복합재료(210)를 절단하며, 예를 들면, Ton-Pack 단위의 프리팩 재료를 예를 들면 거중기를 사용하여 들어서 내려놓으면 자동으로 프리팩 재료가 절단되어 콘크리트 재료인 시멘트 복합재료(210)가 상기 사일로(111)에 투입될 수 있다.
시멘트 복합재료 계량기(114)는 상기 사일로(111)에 보관된 시멘트 복합재료(210)가 혼합에 필요한 양만큼 계량한다.
시멘트 복합재료 배출구(115)는 시멘트 복합재료(210)가 믹서장치(140)로 이동하는 배출구, 필요에 따라 강제적인 이송장치를 설치할 수 있다.
시멘트 복합재료 교반기(116)는 상기 시멘트 복합재료(210)의 투입이 원활하고 뭉치지 않도록 저속으로 교반한다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 배합수 및 혼화제 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 배합수 및 혼화제 투입장치(120)는, 배합수 저장탱크(121), 배합수 저장탱크 뚜껑(122), 배합수 인입구(123), 배합수 눈금자(124), 배합수 계량기(125), 배합수 배출구(126), 제1 혼화제 투입부(127), 제2 혼화제 투입부(128) 및 배합수 교반기(129)를 포함한다.
배합수 저장탱크(121)는 외부로부터 공급되는 배합수(220)를 저장하고, 외부로부터 공급되는 배합수(220)가 인입될 수 있도록 배합수 인입구(123) 및 덮개 역할을 하는 배합수 저장탱크 뚜껑(122)이 형성되어 있다.
배합수 눈금자(124)는 상기 배합수 저장탱크(121) 내에 설치되어, 외부에서 공급된 배합수(220)의 양을 육안으로 확인할 수 있도록 눈금이 표시되어 있다.
배합수 계량기(125)는 상기 믹서장치(140)에 투입하는 배합수량을 결정할 수 있도록 상기 믹서장치(140)로 투입되는 배합수(220)의 양을 계량한다.
배합수 배출구(126)는 상기 믹서장치(140)로 투입되는 상기 배합수(220)를 배출한다.
제1 혼화제 투입부(127) 및 제2 혼화제 투입부(128)는 각각 액상의 화학혼화제(230, 240)를 보관 및 투입하도록 상기 배합수 저장탱크(121)의 측면에 배치되며, 상기 배합수 저장탱크(121)와 연결되어 각각 화학혼화제(230, 240)를 투입한다. 여기서, 혼화제는 액상의 화학혼화제로서, 감수제, 지연제 등일 수 있다.
배합수 교반기(129)는 상기 배합수 저장탱크(121) 내에 설치되어 상기 혼화제가 투입된 배합수(220)가 상기 믹서장치(140)로 투입될 수 있도록 저속으로 교반한다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 섬유 투입장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 섬유 투입장치(130)는, 섬유 공급호퍼(131), 섬유 받침대(132), 진동장치(133) 및 섬유 배출구(134)를 포함한다.
섬유 공급호퍼(131)는 외부로부터 섬유(250)가 공급되는 인입구가 형성된다.
섬유 받침대(132)는 상기 섬유 공급호퍼(131)를 통해 공급된 섬유(250)가 일정한 경로에 따라 이동하도록 플레이트로 형성된다.
진동장치(133)는 기계장치로 형성되며, 상기 섬유 받침대(132)를 따라 이동하는 섬유(250)의 분산을 위해 상기 섬유(250)에 진동을 인가한다.
섬유 배출구(134)는 상기 진동장치(133)에 의해 분산된 섬유(250)가 상기 믹서장치(140)로 공급되도록 배출한다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 믹서장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 믹서장치(140)는, 믹서 하우징(141), 믹싱용 셔블(Mixing Shovel: 142) 및 믹서장치 배출구(143)를 포함한다.
투입된 시멘트 복합재료(210), 배합수(220) 및 혼화제(230, 240) 및 섬유(250)는 믹서 하우징(141) 내에 저장된다.
믹싱용 셔블(142)은 상기 믹서 하우징(141) 내부에 설치되어 상기 투입된 시멘트 복합재료(210), 배합수(220) 및 혼화제(230, 240) 및 섬유(250)를 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 형성한다.
믹서장치 배출구(143)는 상기 믹싱용 셔블(142)에 의해 믹싱된 섬유보강 시멘트 복합재료(260)가 상기 타설장치(150)에 공급될 수 있도록 배출한다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치에서 타설장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 타설장치(150)는, 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151), 저속 스크류(152), 개폐장치(153) 및 타설장치 배출구(154)를 포함한다.
섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151)는 상기 믹서장치(140)로부터 배출된 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC: 260)를 저장한다.
저속 스크류(152)는 상기 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151) 내에서 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 조기 경화를 방지하도록 저속으로 회전시킨다.
개폐장치(153)는 상기 믹싱 제어부(160)의 제어에 따라 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 타설을 개폐한다.
타설장치 배출구(154)는 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 타설을 위해 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 배출한다.
이에 따라 상기 믹서장치(140) 및 상기 타설장치(150)가 자주식 이동차량에서 탑재되어 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC: 260)의 일괄적인 믹싱 및 타설을 수행할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 모르타르와 같은 시멘트 복합재료, 배합수, 혼화제 및 섬유를 함께 투입하여 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 타설할 수 있도록 자주식 이동차량에서 일괄적으로 믹싱 및 타설을 동시에 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC) 형성시 진동장치에 의해 섬유를 분산시켜 간편하게 믹서장치에 투입할 수 있다.
[섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법의 동작흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법은, 시멘트 복합재료 투입장치(110)가 시멘트 복합재료(210)를 교반시키면서 믹서장치(140)에 공급한다(S110). 이때, 상기 시멘트 복합재료 투입장치(110)의 프리팩 재료 절단장치(113)가 C형상의 칼날 형태로 형성되어 시멘트 복합재료(210)를 절단하며, Ton-Pack 단위의 프리팩 재료를 절단하여 사일로(111) 내에 투입한다.
다음으로, 배합수 및 혼화제 투입장치(120)가 배합수(220)에 적어도 하나 이상의 혼화제(230, 240)를 혼합한다(S120).
다음으로, 상기 혼화제(230, 240)가 혼합된 배합수(220)를 교반시키면서 상기 믹서장치(140)에 공급한다(S130). 이때, 상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120)의 배합수 교반기(129)가 상기 혼화제가 투입된 배합수(220)를 상기 믹서장치(140)로 투입할 수 있도록 저속으로 교반한다.
다음으로, 섬유 투입장치(130)가 투입되는 섬유(250)를 진동장치(133)를 통해 분산시킨다(S140).
다음으로, 상기 진동장치(133)에 의해 분산된 섬유(250)를 상기 믹서장치(140)에 공급한다(S150).
다음으로, 상기 믹서장치(140)가 상기 시멘트 복합재료(210), 혼화제가 혼합된 배합수(220) 및 섬유(250)를 믹싱용 셔블(142)을 사용하여 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 형성한다(S160).
다음으로, 타설장치(150)가 저속 스크류(152)를 사용하여 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 타설한다(S170). 이때, 상기 타설장치(150)의 저속 스크류(152)가 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151) 내에서 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 조기 경화를 방지하도록 저속으로 회전시킨다.
이에 따라 상기 믹서장치(140) 및 상기 타설장치(150)가 자주식 이동차량에서 탑재되어 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC: 260)의 일괄적인 믹싱 및 타설을 수행할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치
110: 시멘트 복합재료 투입장치
120: 배합수 및 혼화제 투입장치
130: 섬유 투입장치
140: 믹서장치
150: 타설장치
160: 믹싱 제어부
170: 엔진 및 모터
180: 주행바퀴(타이어 또는 궤도 트랙)
190: 바디 섀시
210: 시멘트 복합재료
220: 배합수
230: 제1 혼화제
240: 제2 혼화제
250: 섬유(강섬유)
260: 섬유보강 시멘트 복합재료
111: 사일로(Silo)
112: 사일로 뚜껑
113: 프리팩 재료 절단장치
114: 시멘트 복합재료 계량기
115: 시멘트 복합재료 배출구
116: 시멘트 복합재료 교반기
121: 배합수 저장탱크
122: 배합수 저장탱크 뚜껑
123: 배합수 인입구
124: 배합수 눈금자
125: 배합수 계량기
126: 배합수 배출구
127: 제1 혼화제 투입부
128: 제2 혼화제 투입부
129: 배합수 교반기
131: 섬유 공급호퍼
132: 섬유 받침대
133: 진동장치
134: 섬유 배출구
141: 믹서 하우징
142: 믹싱용 셔블(Mixing Shovel)
143: 믹서장치 배출구
151: 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC) 저장탱크
152: 저속 스크류
153: 개폐장치
154: 타설장치 배출구
110: 시멘트 복합재료 투입장치
120: 배합수 및 혼화제 투입장치
130: 섬유 투입장치
140: 믹서장치
150: 타설장치
160: 믹싱 제어부
170: 엔진 및 모터
180: 주행바퀴(타이어 또는 궤도 트랙)
190: 바디 섀시
210: 시멘트 복합재료
220: 배합수
230: 제1 혼화제
240: 제2 혼화제
250: 섬유(강섬유)
260: 섬유보강 시멘트 복합재료
111: 사일로(Silo)
112: 사일로 뚜껑
113: 프리팩 재료 절단장치
114: 시멘트 복합재료 계량기
115: 시멘트 복합재료 배출구
116: 시멘트 복합재료 교반기
121: 배합수 저장탱크
122: 배합수 저장탱크 뚜껑
123: 배합수 인입구
124: 배합수 눈금자
125: 배합수 계량기
126: 배합수 배출구
127: 제1 혼화제 투입부
128: 제2 혼화제 투입부
129: 배합수 교반기
131: 섬유 공급호퍼
132: 섬유 받침대
133: 진동장치
134: 섬유 배출구
141: 믹서 하우징
142: 믹싱용 셔블(Mixing Shovel)
143: 믹서장치 배출구
151: 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC) 저장탱크
152: 저속 스크류
153: 개폐장치
154: 타설장치 배출구
Claims (11)
- 섬유보강 시멘트 복합재료(Fiber Reinforced Cement Composite: FRCC)의 일체형 믹싱 및 타설 장치에 있어서,
시멘트 복합재료(210)를 교반시키면서 투입하는 시멘트 복합재료 투입장치(110); 배합수(220)에 적어도 하나 이상의 혼화제(230, 240)를 혼합하고, 상기 혼화제(230, 240)가 혼합된 배합수(220)를 교반시키면서 투입하는 배합수 및 혼화제 투입장치(120); 투입되는 섬유(250)를 진동장치(133)를 통해 분산시키면서 상기 분산된 섬유(250)를 투입하는 섬유 투입장치(130); 믹싱용 셔블(Mixing Shovel: 142)을 사용하여 상기 투입된 시멘트 복합재료(210), 혼화제가 혼합된 배합수(220) 및 섬유(250)를 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 형성하는 믹서장치(140); 및 저속 스크류(152)를 사용하여 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 타설하는 타설장치(150)를 포함하되, 상기 믹서장치(140) 및 상기 타설장치(150)가 자주식 이동차량에서 탑재되어 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC: 260)의 일괄적인 믹싱 및 타설을 수행하며,
상기 시멘트 복합재료 투입장치(110)는, 상부에 사일로 뚜껑(112)이 형성되며, 외부로부터 공급되는 시멘트 복합재료(210)를 보관하는 사일로(111); C형상의 칼날 형태로 형성되어 시멘트 복합재료(210)를 절단하며, Ton-Pack 단위의 프리팩 재료를 절단하여 상기 사일로(111)에 투입하는 프리팩 재료 절단장치(113); 상기 사일로(111)에 보관된 시멘트 복합재료(210)가 혼합에 필요한 양만큼 계량하는 시멘트 복합재료 계량기(114); 상기 시멘트 복합재료(210)를 상기 믹서장치(140)로 배출하는 시멘트 복합재료 배출구(115); 및 상기 시멘트 복합재료(210)의 투입이 원활하고 뭉치지 않도록 저속으로 교반하는 시멘트 복합재료 교반기(116)를 포함하며,
상기 섬유 투입장치(130)는, 외부로부터 섬유(250)가 공급되는 인입구가 형성된 섬유 공급호퍼(131); 상기 섬유 공급호퍼(131)를 통해 공급된 섬유(250)가 일정한 경로에 따라 이동하도록 플레이트로 형성된 섬유 받침대(132); 기계장치로 형성되며, 상기 섬유 받침대(132)를 따라 이동하는 섬유(250)의 분산을 위해 상기 섬유(250)에 진동을 인가하는 진동장치(133); 및 상기 진동장치(133)에 의해 분산된 섬유(250)가 상기 믹서장치(140)로 공급되도록 배출하는 섬유 배출구(134);를 포함하며, 상기 섬유받침대(132) 및 진동장치(133)는 '< ' 형상을 이루는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치. - 제1항에 있어서,
상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)를 형성하기 위한 시멘트 복합재료(210), 배합수(220), 제1 및 제2 혼화제(230, 240) 및 섬유(250)의 계량 및 투입을 제어하고, 상기 믹서장치(140)의 믹싱 시간 및 회전날개 속도를 제어하며, 상기 타설장치(150)의 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 배출을 제어하는 믹싱 제어부(160)를 추가로 포함하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치. - 제1항에 있어서, 상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120)는,
외부로부터 공급되는 배합수(220)를 저장하고, 외부로부터 공급되는 배합수(220)가 인입될 수 있도록 배합수 인입구(123) 및 덮개 역할을 하는 배합수 저장탱크 뚜껑(122)이 형성된 배합수 저장탱크(121);
상기 믹서장치(140)에 투입하는 배합수량을 결정할 수 있도록 상기 믹서장치(140)로 투입되는 배합수(220)의 양을 계량하는 배합수 계량기(125);
상기 믹서장치(140)로 투입되는 상기 배합수(220)를 배출하는 배합수 배출구(126);
각각 액상의 화학혼화제(230, 240)를 보관 및 투입하도록 상기 배합수 저장탱크(121)의 측면에 배치되며, 상기 배합수 저장탱크(121)와 연결되어 각각 화학혼화제(230, 240)를 투입하는 제1 및 제2 혼화제 투입부(127, 128); 및
상기 배합수 저장탱크(121) 내에 설치되어 상기 혼화제가 투입된 배합수(220)를 상기 믹서장치(140)로 투입할 수 있도록 저속으로 교반하는 배합수 교반기(129)를 포함하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치. - 제3항에 있어서,
상기 배합수 및 혼화제 투입장치(120)는, 상기 배합수 저장탱크(121) 내에 설치되어, 외부에서 공급된 배합수(220)의 양을 육안으로 확인할 수 있도록 눈금이 표시된 배합수 눈금자(124)를 추가로 포함하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 믹서장치(140)는,
상기 투입된 시멘트 복합재료(210), 배합수(220) 및 혼화제(230, 240) 및 섬유(250)를 저장하는 믹서 하우징(141);
상기 믹서 하우징(141) 내부에 설치되어 상기 투입된 시멘트 복합재료(210), 배합수(220) 및 혼화제(230, 240) 및 섬유(250)를 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 형성하는 믹싱용 셔블(Mixing Shovel: 142); 및
상기 믹싱용 셔블(142)에 의해 믹싱된 섬유보강 시멘트 복합재료(260)가 상기 타설장치(150)에 공급될 수 있도록 배출하는 믹서장치 배출구(143)
를 포함하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치. - 제1항에 있어서, 상기 타설장치(150)는,
상기 믹서장치(140)로부터 배출된 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 저장하는 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151);
상기 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151) 내에서 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 조기 경화를 방지하도록 저속으로 회전시키는 저속 스크류(152);
상기 믹싱 제어부(160)의 제어에 따라 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 타설을 개폐하는 개폐장치(153); 및
상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 타설을 위해 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 배출하는 타설장치 배출구(154)
를 포함하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 장치. - 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC)의 일체형 믹싱 및 타설 방법에 있어서,
a) 시멘트 복합재료 투입장치(110)가 시멘트 복합재료(210)를 교반시키면서 믹서장치(140)에 공급하는 단계;
b) 배합수 및 혼화제 투입장치(120)가 배합수(220)에 적어도 하나 이상의 혼화제(230, 240)를 혼합하는 단계;
c) 상기 혼화제(230, 240)가 혼합된 배합수(220)를 교반시키면서 상기 믹서장치(140)에 공급하는 단계;
d) 섬유 투입장치(130)가 투입되는 섬유(250)를 진동장치를 통해 분산시키는 단계;
e) 상기 분산된 섬유를 상기 믹서장치(140)에 공급하는 단계;
f) 상기 믹서장치(140)가 상기 시멘트 복합재료(210), 혼화제가 혼합된 배합수(220) 및 섬유(250)를 믹싱용 셔블(142)을 사용하여 믹싱하여 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 형성하는 단계; 및
g) 타설장치(150)가 저속 스크류를 사용하여 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)를 타설하는 단계를 포함하되, 상기 믹서장치(140) 및 상기 타설장치(150)가 자주식 이동차량에서 탑재되어 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(FRCC: 260)의 일괄적인 믹싱 및 타설을 수행하며,
상기 a) 단계에서 프리팩 재료 절단장치(113)가 C형상의 칼날 형태로 형성되어 시멘트 복합재료(210)를 절단하며, Ton-Pack 단위의 프리팩 재료를 절단하여 사일로(111) 내에 투입하며,
상기 d) 단계에서 상기 섬유 투입장치(130)는, 외부로부터 섬유(250)가 공급되는 인입구가 형성된 섬유 공급호퍼(131); 상기 섬유 공급호퍼(131)를 통해 공급된 섬유(250)가 일정한 경로에 따라 이동하도록 플레이트로 형성된 섬유 받침대(132); 기계장치로 형성되며, 상기 섬유 받침대(132)를 따라 이동하는 섬유(250)의 분산을 위해 상기 섬유(250)에 진동을 인가하는 진동장치(133); 및 상기 진동장치(133)에 의해 분산된 섬유(250)가 상기 믹서장치(140)로 공급되도록 배출하는 섬유 배출구(134);를 포함하며, 상기 섬유받침대(132) 및 진동장치(133)는 '< ' 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법. - 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 c) 단계에서 배합수 교반기(129)가 상기 혼화제가 투입된 배합수(220)를 상기 믹서장치(140)로 투입할 수 있도록 저속으로 교반하는 것을 특징으로 하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법. - 제8항에 있어서,
상기 g) 단계에서 저속 스크류(152)가 섬유보강 시멘트 복합재료 저장탱크(151) 내에서 상기 섬유보강 시멘트 복합재료(260)의 조기 경화를 방지하도록 저속으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 섬유보강 시멘트 복합재료의 일체형 믹싱 및 타설 방법.
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