콘크리트와 펌핑 4

콘크리트 펌프와 콘크리트 펌핑

Ⅶ. 파이프 세척

파이프를 잘 세척하는 일이 다음 펌핑작업 때 문제 발생을 예방해 준다. 세척이 잘되지 않았으면 파이프 내벽에 남아 있는 콘크리트와 모르타르가 저항을 증가키고 콘크리트 흐름을 막아 버리게 된다. 파이프라인은 압축공기나 물로도 세척한다. 세척을 위하여 펌프와 파이프를 먼저 분리하고 세척을 위해서 콘크리트를 배출 하는 일은 배출구 쪽으로, 또는 펌프쪽으로 할 수가 있다.

1. 압축공기로 불어내기

압축공기로 파이프를 불어내기 위해서는 공기압축기와 연결호스외에 다음 것이 필요하다.

① 압축공기 차단밸브가 있는 파이프클리닝 플랜지, 압력게이지, 적절한 용량의 에어 드레인코크, 잠글 수 있는 급수 연결장치

② 잔여콘크리트 배출구에 연결한 Trap Basket은 Blowing Outplug를 받고 끝단 압축공기 누출을 방지한다.

③ 1개 이상의 스폰지볼

④ 종이 뭉치 또는 Jute plug

<그림26>

<그림27>

불어내기 소요시간은 공기압축기 용량과 관계가 있으며, 소요압력은 수평 또는 수직거리와 관련이 있다.

불어내기 작업 후에는 물세척을 해야 하는데 요령은 먼저 볼을 삽입한 다음 물을 넣고 또 다른 스폰지볼을 밀어 넣는다. 그 다음에 압축공기로 전체를 밀어낸다.

(1) 불어내기 할 때 주의할 점

① 전문가의 감독하에 불어내기 작업을 한다.

② 불어내기 작업을 할 때는 파이프라인 끝에 곡관이나 호스가 부착되어 있어서는 안된다.

③ 잔류 콘크리트 배출부 근처에 사람이 있어서는 안된다.

④ 콘크리트 배출부에 Catch basket이 장착되어 있어야 한다.

⑤ 콘크리트 배출부에 배출된 콘크리트가 쌓이더라도 배출에 방해받지 않을 정도로 높게 설치해야 한다.

⑥ 파이프 클리닝헤드는 압력 게이지와 용량을 조정할 수 있는 에어 릴리프코크가 필요하다.

⑦ 플러그는 캐취박스에 걸려 있을 때도 공기가 누출되지 않을 정도로 길어야 한다.

⑧ 플러그는 공기가 누출되지 않을 정도로 타이트하게 Fitting되어야 한다.

⑨ 압축공기가 파이프내에서 완전히 방출된 후에 파이프와 관련된 작업을 한다.

⑩ 단위 파이프 또는 10m이하의 파이프를 불어내기 해서는 안된다. 짧은 관에서는 압력상승이 갑자기 발생되기 때문에 매우 위험하다.

2. 파이프의 물세척

물은 비압축성이기 때문에 압축공기로 불어내기 할 때와 같이 위험하지는 않은데, 콘크리트 배출속도를 조정하기가 매우 어렵다. 물세척 할 때에는 배출구에 곡관이나 호스가 부착되어 있어도 된다.

이 방법은 아주 긴 파이프, 수직파이프 또는 붐을 세척할 때에 적합하다.

파이프 끝단에 Catch Basket을 반드시 부착할 필요도 없다. 배출속도는 오직 물펌프 용량에 좌우된다. 세척할 관의 길이나 수직관의 높이 차이는 물펌프의 최대압력에 관련된다. 보통 30bar 정도의 원심펌프가 적합하다.

압력이 더 높은 피스톤 펌프도 사용 가능하다. 세척 시간은 펌프용량에 관계되기 때문에 150리터/min 이하의 용량을 가진 물 펌프는 사용하지 않는 것이 좋다. 세척된 콘크리트는 배출이 되지 않고 막히게 되므로 플러그는 물세척할 때에 콘크리트가 누출되지 않도록 타이트하게 조립 하는 일을 절대적으로 지켜야 한다. 그래야만이 별도의 물세척이 필요없게 된다.
플러그는 빈 시멘트 종이 부대 또는 이와 유사한 것으로 만든다.

다른 씰링이나 기구를 시험해 보았으나 충분히 타이트하지 못하여 적합하지 않은 것으로 판명 되었다. 종이 플러그는 고무볼 1개와 물을 적신 2중종이 부대2개를 이용하여 파이프내에 넣어 둔다.
그래야만 Pushing-out 작업이 필요할 때 지체없이 꺼내 쓸 수가 있다.

아랫방향 배관이나 붐에서는 물의 압력에 의하여 플러그가 빠져나오고 적절한 시기에 급수를 중단 하더라도 물이 타설현장에 쏟아지므로 이런 경우에는 Ball Catch장치를 이용한다. 압력파이프 조인트를 이용하면 이 플러그를 거꾸로 다시 밀어 넣을 수가 있다.

(1) 아주 긴 수평 또는 수직관 세척

아주 긴 수평과이나 수직관에서는 극한 상황이 일어나기 때문에 원심펌프로는 불충분하다. 예를 들면, 레벨차이가 200m 이상이 되고 총 길이가 700m이상인 파이프의 경우 160bar이상의 물이 160리터/min 이상으로 공급되어야 하는데 대개 피스톤 펌프가 사용된다.

이런 경우에는 물 대신 벤토나이트를 혼합한 물을 사용한다.
벤토나이트가 콘크리트 쪽으로 침투해 들어가도 악영향이 발생하지 않는다.
또한 세척시 벤토나이트가 잔류해 있다가 다음 펌핑 때에 윤활제로 작용할 수도 있다.

3. 흡입방법으로 파이프 비우기

이 방법은 트럭식 펌프의 붐파이프 청소에 많이 사용된다. 이것은 콘크리트 배출구 쪽에 스폰지볼을 넣고 펌핑피스톤이 흡입피스톤으로 작용토록 하는 것이다. 그런데 펌프가 흡입 작용을 할 때에 발생할 수 있는 압력은 0.7∼0.8bar의 흡입압력이 있어야 콘크리트를 거꾸로 배출할 수가 있다.

따라서 이 부족한 압력을 보충하기 위하여 볼을 삽입한 후에 붐을 수직으로 세워서 작업하는 것이 좋은 방법이다. Stiff한 콘크리트나 거친 콘크리트를 사용한 후에는 붐 타입 트럭식 콘크리트펌프라 하더라도 물세척, 공기세척이 필요하다.

Ⅷ. 콘크리트의 배분

콘크리트펌프를 이용할 때 경제적인 타설 방법을 생각해야 한다.

기존의 방법으로 긴 호스를 이용한다든가 Chute를 사용하는 것은 비경제적이며 보조적인 수단으로만 활용되어야 한다.

트럭식 펌프를 이용 할 때는 펌프가 꼭 필요한 자리에 위치해야만 최대 압송량으로 경제적인 타설을 할 수가 있다.

트레일러식 펌프와 적절히 조합하는 것도 경제적인 방법이 될 수가 있다.

1. 독립붐에 의한 콘크리트 타설

독립붐은 리치가 20∼25m되므로 이런 붐을 건축 현장에 설치하면 웬만한 건물은 전체 스라브 면적을 카바할 수가 있다. 이런붐은 Anchored frame 또는 Blasted frame 또는 기둥에 설치할 수가 있다. 이런 타설붐은 타워크레인으로 쉽게 위치를 변경 할 수가 있다. 그러므로 면적이 넓은 건축물에서는 위치를 몇번 옮기면 전 면적을 카바할 수가 있다. 또 타워크레인과 같이 층이 높아짐에 따라 높이를 점차 증가 시켜갈 수도 있다. 길이가 30m 이상되는 타설붐을 먼저 크레인 마스트에 설치를 하고 Climbing Crane과 같이 올라간다.

면적이 너무 넓은 경우에는 타설붐을 1개이상 설치하고 각 붐은 각각 다른 펌프의 지원을 받는다.

또한 여기저기 조금씩 타설해야 하는 경우는 긴 붐을 사용 어느곳이든 지원 할 수 있도록 준비하는 것이 경제적이다. 터널 작업등을 위해서는 특별한 타설 장치가 있다. 이런 경우에는 수작업으로 위치를 변경하고 파이프를 깔 필요가 없다. 전작업을 기계로 해결 할 수가 있다. 작업원을 40%정도 감축하고도 타설효율은 30%이상 증가 시킬수 있다.<그림29>

<그림29> Functioning of the SCHWING tuunnel concreting equipment TBG

2. End Hose에 의한 콘크리트 배분

호스에 의하여 타설 할 때에는 인력이 많이 소요된다. 왜냐하면 호스에 최소한 2명이 작업을 해야 하며 호스 길이가 6m인 경우에는 4명이 작업해야 한다. 직경이 125mm인 호스 6m짜리 안에 들어있는 콘크리트 무게는 250kg이나 된다.

슬라브 타설을 할 때에는 호스 길이를 자꾸 감축해야 하기 때문에 최대의 배출량을 얻지 못한다. 이 경우 보통 콘크리트 작업 효율이 50% 이하이다.

직경 150mm인 호스 3m에 콘크리트가 채워져 있는 경우 무게는 170kg이 되고 파이프 꺽임에 의하여 막힐 수도 있다. 이런 경우에는 차라리 Chute를 사용하는 것이 좋다.