KR100650111B1

KR100650111B1 - 준설장치

Info

Publication number: KR100650111B1
Application number: KR1020040105123A
Authority: KR
Inventors: 김학석
Original assignee: 서울중공업(주)
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2006-11-27
Anticipated expiration: 2024-12-13
Also published as: KR20060066492A

Abstract

본 발명은 준설장치에 관한 것으로서, 다수개의 부구를 고정하여 수상에 부상시킨 선체와; 상기 선체 상에 설치된 엔진부에 연결되어 구동되는 것으로 수상의 물이 유입되는 공급관 및 유입된 물을 고속으로 배출하는 배출관과 각각 결합된 다단펌프와; 상기 배출관의 단부에 결합되어 배출되는 고속고압의 물이 유입되는 유입구와, 측면 사선방향으로 준설된 퇴적물이 흡입되는 흡입구 및 유입수와 퇴적물을 토출관으로 토출하는 토출구를 갖는 조인트부와; 일단은 상기 조인트부의 흡입구에 결합되며, 타단은 퇴적물에 놓여지는 흡입기와 연결된 흡입관; 및 컨트롤부에 의해 제어가능하게 설치된 크레인;을 구비함을 특징으로 하는 준설장치를 제공한다.

Description

준설장치{Dredging apparatus}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치의 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 준설장치의 평면도.

도 3은 본 발명 준설장치에 적용된 조인트부를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명 준설장치에 적용된 조인트부의 다른 예를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명 준설장치에 적용된 흡입기를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명 준설장치에 적용된 흡입기의 다른 예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 엔진

30 : 다단펌프

31 : 공급관 32 : 배출관

40 : 조인트부

41 : 유입구 42 : 흡입구

43 : 토출구

50 : 토출관

60 : 흡입관

70 : 흡입기

71 : 연결구 72 : 회전모터

73 : 회전체 74 : 스크린망

75 : 회전날개

80 : 이음관

본 발명은 준설장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항만이나 댐, 하천, 연못, 저수지 등의 수역에서 바닥에 침전된 오니나 모래, 자갈 등의 퇴적물들을 준설하기 위한 준설장치에 관한 것이다.

일반적으로 항만이나 강, 댐, 하천, 연못, 저수지 등의 수역에서는 오니나 모래, 자갈 등이 유입된 후 침전되어 퇴적물을 만드는 경우 많은데, 이러한 퇴적물을 제거하지 않고 그대로 방치하게 되면 상기한 수역들은 그 기능을 점차 잃어버리고 심각한 수질오염을 야기하게 되므로 적정한 방법을 통해 퇴적물을 준설하여야 한다.

준설방법으로는 퇴적물을 버킷(Bucket)으로 퍼 올려 준설하거나, 퇴적물을 펌프로 흡입하여 준설하는 방법 등이 일반적으로 사용되고 있으며, 이외에도 다양 한 방법들이 적용되고 있다. 이렇게 준설된 퇴적물은 준설선의 선체 상에서 처리하거나, 육지로 옮긴 후 별도의 처리공정을 통해 처리하고 있다.

상기에서 버킷으로 퇴적물을 퍼 올리는 방법은 수중의 퇴적물에 버킷을 넣고 퇴적물을 퍼 올리는 과정에서 유실될 염려가 있어 유의해서 작업을 진행해야 하며, 준설작업이 비연속적으로 이루어져서 작업성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점으로 인하여 근래에는 퇴적물을 펌프로 흡입하여 준설하는 방법이 널리 사용되고 있으며, 그와 관련된 많은 준설장치가 개시되어 있다.

펌프로 퇴적물을 준설하는 방법은 엔진에 의해 구동되는 펌프를 준설선에 설치하고, 펌프를 연속적으로 구동시켜 펌프의 흡입력에 의해 퇴적물을 준설하는 방법으로서, 연속적으로 작업이 이루어짐에 따라 작업성이 좋다. 그러나, 종래의 준설장치는 대부분 펌프의 흡입 및 토출력에만 의존하여 퇴적물의 준설이 이루어짐에 따라 준설이 용이하지 않고 작업에 많은 시간이 소요되어 작업성이 저하되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 수중의 바닥에 침전된 오니나 모래, 자갈 등의 퇴적물을 용이하게 준설할 수 있는 준설장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 준설물을 강력한 흡입력으로 흡입할 수 있을 뿐만 아니라 강력한 토출력으로 토출시킬 수 있는 준설장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 바닥에 퇴적된 퇴적물을 용이하게 흡입할 수 있도록 한 준설장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수개의 부구를 고정하여 수상에 부상시킨 선체와; 상기 선체 상에 설치된 엔진부에 연결되어 구동되는 것으로 수상의 물이 유입되는 공급관 및 유입된 물을 고속으로 배출하는 배출관과 각각 결합된 다단펌프와; 상기 배출관의 단부에 결합되어 배출되는 고속고압의 물이 유입되는 유입구와, 측면 사선방향으로 준설된 퇴적물이 흡입되는 흡입구 및 유입수와 퇴적물을 토출관으로 토출하는 토출구를 갖는 조인트부와; 일단은 상기 조인트부의 흡입구에 결합되며, 타단은 퇴적물에 놓여지는 흡입기와 연결된 흡입관; 및 컨트롤부에 의해 제어가능하게 설치된 크레인;을 구비함을 특징으로 하는 준설장치를 제공한다.

또 본 발명에서는, 상기 조인트부의 유입구 내측이 상광하협으로 경사지게 형성되어 내경이 감소된 후 다시 내경이 증가된 분출구조를 갖는 것을 특징으로 하는 준설장치를 제공한다.

또한 본 발명에서는, 상기 조인트부의 토출구와 토출관의 사이에 토출관보다 내경이 작은 이음관이 결합된 것을 특징으로 하는 준설장치를 제공한다.

나아가 본 발명에서는, 상기 흡입기가 흡기관에 결합되며 입구측에 스크린망을 설치하여서 된 것임을 특징으로 하는 준설장치를 제공한다.

더 나아가 본 발명에서는, 상기 흡입기가 흡기관에 결합되며 내부에 회전모터가 내장된 연결구와, 상기 연결구에 회전가능하게 결합되며 입구측에 회전날개가 형성된 스크린망을 갖는 회전체를 구성하여서 된 것임을 특징으로 하는 준설장치를 제공한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준설장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 준설장치의 평면도로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 준설장치는 부구(11)를 고정하여 수상에 부상시킨 선체(10)와, 상기 선체(10) 상에 설치된 엔진부(20)에 연결되어 구동되며 수상의 물을 고속으로 흡입한 후 배출하기 위해 공급관(31)과 배출관(32)이 각각 결합 된 다단펌프(30)와, 상기 배출관(32)으로부터 배출된 고속고압의 유입수와 함께 측면으로 흡입된 퇴적물을 토출관(50)으로 배출시키는 조인트부(40)와, 상기 조인트부(40)의 측면에 결합되며 끝단에 퇴적물이 흡입되는 흡입기(70)와 연결된 흡입관(60) 및 컨트롤부(91)에 의해 제어가능하게 설치된 크레인(90)이 구비된다.

상기에서 선체(10)는 수상에 부상되도록 하기 위하여 그 하부에 부구(11)를 고정하게 되는데, 부구(11)는 필요에 따라 적절한 개수를 선택하여 고정시킬 수 있으며, 부구(11)를 선체(10)에 고정시키는 것은 지지리브(도면에 도시하지 않음)를 사용하여 고정하거나 용접을 실시하여 고정하는 등 다양한 방법을 통해 실시할 수 있다. 또한 수상에 부양된 상태에서 선체(10)의 유동을 막기 위하여 외곽 모서리부분에 앵커 등의 고정수단(도면에 도시하지 않음)을 설치할 수도 있다.

선체(10)상에는 엔진부(20)가 설치되고, 상기 엔진부(20)에는 다단펌프(30)가 연결되어 구동되는데, 엔진부(20)와 다단펌프(30)는 공지의 것을 적용하면 용이하게 설치할 수 있다. 이때, 다단펌프(30)는 수상의 물이 유입되는 공급관(31) 및 흡입된 물을 고속으로 배출하는 배출관(32)과 각각 결합되는데, 공급관(31)은 선체(10)의 하부의 수상에 놓여져 수중의 물을 다단펌프(30)로 공급하며, 다단펌프(30)로 공급된 물은 배출관(32)을 통해 고속고압으로 배출되게 된다.

배출관(32)의 단부에는 조인트부(40)가 결합되는데, 본 발명에 따른 조인트부(40)는 배출관(32)으로부터 배출되는 고속고압의 물이 유입되는 유입구(41)와, 측면 사선방향으로 준설된 퇴적물이 흡입되는 흡입구(42) 및 유입수와 퇴적물을 토출관(50)으로 토출하는 토출구(43)를 갖는다. 이러한 구조의 조인트부(40)에서는 유입구(41)로부터 유입되는 고속고압수가 토출구(43)를 거쳐 토출관(50)으로 배출되게 되는데, 이 과정에서 흡입구(42)에 진공압이 걸리게 된다.

상기 조인트부(40)의 흡입구(42)는 흡입관(60)의 일단부와 결합되어 있으며, 흡입관(60)의 타단은 퇴적물을 흡입하는 흡입기(70)와 연결되어 있다. 따라서 흡입구(42)에 강력한 흡입력이 걸리게 되면 상기 흡입기(70) 내부로 오니나 모래, 자갈 등의 퇴적물이 흡입되어 흡입관(60)을 따라 조인트부(40)로 이송되게 된다. 조인트부(40)로 이송된 퇴적물은 토출관(50)으로 배출되는 고속고압의 물에 혼입되어 함께 토출된다. 흡입관(60)의 단부에 연결된 흡입기(70)는 준설하고자 하는 오니 나 모래, 자갈 등의 퇴적물에 놓여져 퇴적물이 유입되는 곳으로서, 흡입기(70)와 흡입관(60)의 연결은 도면에 도시된 바와 같이 플렌지 결합이 적용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이때, 전술한 바와 같이 흡입관(60)과 배출관(32) 및 토출관(50)이 각각 결합되는 조인트부(40)에서 흡입구(42)가 측면 사선방향으로 형성되게 되면 흡입관(60)으로부터 준설된 오니나 모래, 자갈 등의 퇴적물들이 고속고압수에 용이하게 혼입되어 토출관(50)으로 배출될 수 있게 된다. 따라서 용이하고 효율적으로 준설작업을 실시할 수 있으며, 작업시간의 단축을 도모할 수 있게 된다.

선체(10)상에는 크레인(90)이 구비되는데, 상기 크레인(90)은 준설하고자 하는 퇴적물이 수중의 깊은 곳에 위치하고 있는 경우 흡입관(60)을 지지함과 아울러 그 위치를 조절하여 줄 필요가 있는데 이를 위하여 구비된다. 상기 크레인(90)은 컨트롤부(91)에서 별도로 제어가 되는데, 이때 컨트롤부는 공지의 기술을 적용하면 크레인(90)의 제어 이외에도 선체(10)와 엔진부(20)의 제어를 가능하게 할 수도 있다.

전술한 본 발명에 따른 준설장치의 작동관계를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

선체(10)상에는 설치된 엔진부(20)가 구동되면, 이에 연결된 다단펌프(30)가 구동되어 공급관(31)을 통해 수상의 물이 다단펌프(30)로 이송된 후 배출관(32)을 통해 고속고압으로 배출되게 된다. 상기 배출관(32)을 통해 배출된 물은 조인트부(40)의 유입구(41)를 통해 유입된 후 토출구(43)를 통해 토출관(50)으로 배출되는 데, 이 과정에서 흡입구(42)에 진공압이 걸리게 된다. 상기 흡입구(42)에 진공압이 걸리게 되면 흡입관(60)에 강한 흡입력이 인가되게 되는데, 이로 인하여 흡입기(70) 내부로 오니나 모래, 자갈 등의 퇴적물이 흡입되어 흡입관(60)을 따라 조인트부(40)로 이동되게 된다.

조인트부(40)로 이송된 퇴적물은 토출관(50)으로 배출되는 고속고압의 물에 혼입되어 함께 토출되며, 준설된 퇴적물은 공지된 기술에 따라 준설선의 선체(10) 상에서 처리하거나, 육지로 옮긴 후 별도의 처리과정을 거쳐 처리되게 된다.

도 3은 본 발명 준설장치에 적용된 조인트부를 나타낸 단면도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 조인트부(40)는 유입구(41) 내측이 상광하협으로 경사지게 형성되어 내경이 감소된 후 다시 내경이 증가된 분출구조를 갖는다. 유입구(41) 내측에 이러한 내경의 변화를 갖는 분출구조를 형성하게 되면 배출관(32)으로부터 배출되는 물이 유입구(41)를 통과하면서 물의 유속이 급속하게 증가되게 되고, 이 과정에서 흡입구(42)에 보다 강력한 흡입력이 걸리게 된다. 따라서, 흡입관(60)의 내부에 강력한 흡입력이 인가되어 흡입기(70) 내부로 오니나 모래, 자갈 등의 퇴적물이 강하게 흡입되어 조인트부(40)로 이송되어 물과 함께 토출관(50)으로 토출되게 된다.

도 4는 본 발명 준설장치에 적용된 조인트부의 다른 예를 나타낸 단면도로서, 도 4에 도시된 바와 같이 도 3에 도시된 분출조를 가짐과 동시에 토출구(43)와 토출관(50)의 사이에 토출관(50)보다 내경이 작은 이음관(80)이 결합된다. 이러한 내경의 이음관(80)이 결합되면 고속고압수가 조인트부(40)를 통과하여 토출관(50) 으로 토출되는 과정에서 이동관로의 내경이 급격하게 감소됨에 따라 유속이 증가되어 유입수와 함께 흡입된 퇴적물의 토출력이 증가되게 된다. 토출력의 증가는 결국 퇴적물의 용이하게 준설되는 것을 나타내므로 준설작업의 효율이 증가되게 된다.

도 5는 본 발명 준설장치에 적용된 흡입기를 나타낸 단면도로서, 도 5에 도시된 바와 같이 흡입기(70)는 입구측에 스크린망(74)이 설치된다. 이와 같이 스크린망이 형성되면 과도한 크기의 자갈 등이 내부로 유입되어 흡기관을 막는 것을 방지할 수 있게 되며, 따라서 작업의 효율성을 높여주게 된다.

도 6은 본 발명 준설장치에 적용된 흡입기의 다른 예를 나타낸 단면도로서, 도 6에 도시된 바와 같이 흡입기(70)는 내부에 회전모터(72)가 내장된 연결구(71)와, 상기 연결구(71)에 회전가능하게 결합되며, 입구측에 회전날개(75)가 형성된 스크린망(74)을 갖는 회전체(73)로 구성된다. 여기서, 회전모터(72)는 유압라인(76)과 연결되어 있어 컨트롤부에서의 작동제어가 가능하게 되어 있으며, 회전모터(72)의 회전축이 회전체(73)와 결합되어 있어 퇴적물의 준설 작업시 회전체(73)가 회전되면서 준설이 진행되게 된다.

이와 같이 준설작업과정에서 회전체(73)를 회전시키면서 준설작업을 진행하게 되면 바닥에 축적된 퇴적물 또는 준설하고자 하는 대상물이 소정의 경도를 갖는 경우에도 회전체(73)가 회전하면서 이를 파쇄함과 동시에 준설되므로 지속적인 준설작업을 실시할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다단펌프에서 배출되는 고속고압수를 조인트부에 통과시켜 토출하는 과정에서 발생되는 진공압력에 의해 수중의 바닥에 침전된 오니를 포함하여 모래나 자갈 등의 퇴적물이 용이하게 흡입되어 고속고압수에 혼입된 후 토출되도록 함으로서 작업시간의 단축 및 작업효율의 향상을 도모할 수 있도록 한 준설장치를 제공하는 유용한 효과가 있다.

또한 본 발명은 조인트부의 내경 변화를 통하여 준설하고자 하는 퇴적물을 강력한 흡입력으로 흡입할 수 있을 뿐만 아니라 강력한 토출력으로 토출시킬 수 있어 작업성 향상을 배가시킬 수 있는 준설장치를 제공하는 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 흡입기의 구조를 개선하여 바닥에 퇴적된 퇴적물을 용이하게 흡입할 수 있어 준설작업을 지속적으로 실시할 수 있어 작업효율의 향상을 도모할 수 있는 준설장치를 제공하는 유용한 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 따라서 본 발명은 당해 기술분야의 통상의 지식을 지닌 자라면 자명하게 도출 가능한 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예를 포괄하도록 의도된 청구범위에 의하여 해석되어져야 할 것이다.

Claims

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다수개의 부구를 고정하여 수상에 부상시킨 선체와; 상기 선체 상에 설치된 엔진부에 연결되어 구동되는 것으로 수상의 물이 유입되는 공급관 및 유입된 물을 고속으로 배출하는 배출관과 각각 결합된 다단펌프와; 상기 배출관의 단부에 결합되어 배출되는 고속고압의 물이 유입되는 곳으로 내측이 상광하협으로 경사지게 형성되어 내경이 감소된 후 다시 내경이 증가되는 분출구조를 가지는 유입구와, 측면 사선방향으로 준설된 퇴적물이 흡입되는 흡입구 및 유입수와 퇴적물을 토출관으로 토출하는 토출구를 갖는 조인트부와; 상기 조인트부의 토출구와 토출관의 사이에 결합된 것으로 토출관보다 내경이 작은 이음관과; 일단은 상기 조인트부의 흡입구에 결합되며, 타단은 퇴적물에 놓여지는 흡입기와 연결된 흡입관; 및 컨트롤부에 의해 제어가능하게 설치된 크레인;을 구비하는 준설장치에 있어서,

상기 흡입기가 내부에 회전모터가 내장된 연결구와, 상기 연결구에 회전가능하게 결합되며 입구측에 회전날개가 형성된 스크린망을 갖는 회전체를 구성하여서 된 것임을 특징으로 하는 준설장치.