KR101436444B1 - 수상 및 수중구조물 절단 슬러지 수집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치에 관한 것으로, 외부 원통(10)은 한쌍의 외부 반원통(10a, 10b)으로 형성되고, 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)과 일정한 거리를 두고 상기 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)의 외부를 둘러싸도록 형성되고, 내부 원통(20)은 상기 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)의 외주면을 둘러싸는 한쌍의 내부 반원통(20a, 20b)으로 형성된다. 바닥판(30)은 상기 내부 원통(20)의 하단부와 외부 원통(10)의 하단부를 연결하고 한쌍의 반쪽 바닥판(30a, 30b)으로 형성된다. 내부 원통(20)과 외부 원통(20)의 사이에 다수의 지지대(40)가 부착되어 상기 내부 원통(20)과 외부 원통(10)을 지지한다. 내부 원통(20)의 상단부를 내부덮개(50)로 덮어 상기 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)에서 떨어지는 슬러지가 상기 바닥판(30)에 모이도록 하여 수상 및 수중 구조물 절단시에 발생하는 슬러지를 원통 구조물로 차단하여 수원지로 흘러들어가는 것을 방지하여 수원지의 오염을 방지할 수 있다.

Description

수상 및 수중구조물 절단 슬러지 수집장치{floating and submerged structure cutting sludge apparatus}

본 발명은 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강이나 바다 등에 설치된 교각 등 수상 및 수중 구조물을 절단시에 발생하는 콘크리트 등의 슬러지를 수집하여 강이나 바다 등에 흘러들어가지 않도록 함으로써 강이나 바다 등의 오염을 방지할 수 있는 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치에 관한 것이다.

교량은 강 또는 해안에 설치되어 육지와 육지를 서로 이어주면서 차량의 이동이나 사용자의 이동을 원활히 해주는 중요한 요소로써 그 종류도 가설되는 매우 다양하고 교량가설 지역의 특성에 따라 종류가 선정되는데 일반적인 교량을 살펴보면 일정한 폭으로 형성된 교각 사이에 콘크리트 구조(PC빔 등)또는 철골구조로 형성되는 교량상판(상부 구조물)이 교각 등 수상 및 수중 구조물(하부구조물)과 교각 등 수중구조물사이에 가설되어 있는데 이러한 교량상판은 교각 상면에 설치된 교량받침에 지지되고 있다.

교량상판을 지지하고 있는 교량받침은 계절의 온도변화, 바람 등에 의해 신장되는 교량상판에 대응하여 가동되는 것으로, 수직, 수평방향, 이동량, 회전량 등에 대응하여 그 종류도 포트 받침, 스페리컬 받침, 선받침, 롤러 받침 등 교량 받침의 종류 또한 매우 다양하게 구성되어 있다.

이러한 교량받침은 교량상판을 지지하는 핵심적인 역할을 하고 있으나, 기존에 설치되어 있는 교량받침의 경우에는 이러한 기술적인 작용을 갖추고 있지 않거나 또는 노후화에 따른 부식과 파손으로 인하여 기능을 상실하고 자연재해에 의해 파손 또는 기술의 진보에 따른 한층 더 높은 안정성을 보장하기 위해 기존에 설치되어 있는 교량받침을 보수하거나 신규 교량받침으로 교체하는 작업을 실시해야 한다.

그러나 대교 몸체나 교각은 보통 강물밖에 위치하기 때문에 철거가 용이하고 강물 오염이 초래되지 않게 철거할 수 있는 반면에 수중받침 구조물에 있어서는 물속에서 철거하여야 함으로써 폭파 철거시 강물 오염이 초래되고 위험한 철거작업이 야기되는 문제가 있다.

그러므로 콘크리트물을 절단하거나 철거하는 데 쓰이는 와이어쏘오 머신을 이용하는 방법이 연구되었으며, 선행기술에 있어서는 일본 공개특허 평 10-292645 호, 동 공개특허 평 7-189502 호, 동 공개특허 평 6-254838 호, 한국실용신안등록 제20-0257263호 등이 개시되어 있다.

한국실용신안등록 제20-0257263호에 개시된 "교각 수중받침 구조물 절단용 와이어 쏘오 지그장치"는 도 1에 도시된 바와 같이 교각(橋脚)을 받치는 콘크리트물로 된 수중받침구조물을 와이어쏘오로 절단할 수 있도록 하는 지그장치에 관한 것이다.

도 1에 종래의 기술에 의한 와이어 쏘오 지그 장치를 사용하여 수중교각을 절단하는 상태를 나타내는 측면도가 도시된다.

절단용 기준부재(1a)의 양측에는 수중받침구조물(300)에 지지되게 고정되는 한쌍의 지지부재(2)가 선택적으로 설치되도록 되어 있다. 수직형 프레임(2a)의 하단부에는 수평상으로 고정되는 가이드프레임(3)을 구비한다. 또한, 기준부재(1a) 중간에 설치되어 와이어쏘오(1)를 수직방향으로 안내하는 한쌍의 제 1 가이드롤러(4)를 가지며, 제 1 가이드롤러(4)의 수직방향으로 배치되게 가이드프레임(3)중간에 설치되는 한쌍의 제 2 가이드롤러(5)를 갖는다.

그리고 제 2 가이드롤러(5)로부터 와이어쏘오(1)가 양측으로 방향 전환되게 하는 한쌍의 방향전환롤러(6)및 방향전환룰러(6)의 외측방향으로 와이어쏘어(1)가 벌어지게 하여 수중받침구조물(300)을 한바퀴 회전하도록 하기 위해 가이드프레임(3)양측 끝단부에 각각 설치되는 확장가이드롤러(7)를 갖도록 구성되어 있다.

지지부재(2)위에 1 차 절단용 기준부재(1a)를 고정시키고 그 1 차 절단용 기준부재(1a)로부터 가이드프레임(3)까지의 길이, 즉 수중받침구조물(300)의 상부에서 가이드프레임(3)이 위치하는 부분의 수중받침구조물을 절단하게 된다.(도 1 에서 'A' 부분)

한편, 와이어쏘오(1)가 수중받침구조물(300)을 절단해 나갈 때마다 그 와이어쏘오(1)가 이완되는 것을 막기 위하여 와이어 쏘오 머신(200)의 구동롤러(210)를 지지하는 구동부(220)는 화살표 도시와 같이 서서히 이동함으로써 이완 방지된다.

그러나 상기한 선행기술들은 와이어쏘오 머신으로 교각을 절단하는 것이므로 교각 등의 수중구조물을 절단시에 다량의 슬러지가 발생하여 강물이나 바다를 오염시켜 생태계 파괴는 물론 수원지의 상수원을 오염시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 교각 등 수상 및 수중 구조물 절단시에 발생하는 콘크리트 구조물의 슬러지를 원통 구조물로 차단하여 수원지로 흘러들어가는 것을 방지하여 수원지의 오염을 방지하는 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물과 일정한 거리를 두고 상기 수상 및 수중 구조물의 외부를 둘러싸는 외부 원통과; 상기 수상 및 수중 구조물의 외주면을 둘러싸는 내부 원통과; 상기 내부 원통의 하단부와 외부 원통의 하단부를 연결하는 바닥판과; 상기 내부 원통과 상기 외부 원통 사이에 부착되어 상기 내부 원통과 외부 원통을 지지하는 다수의 지지대와; 상기 내부 원통의 상단부를 덮어 상기 수상 및 수중 구조물에서 떨어지는 슬러지가 상기 바닥판에 모이도록 하는 내부덮개를 포함하여 구성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 외부원통과 내부원통 및 바닥판은 적어도 2개의 부분으로 나뉘어 상기 수상 및 수중 구조물을 둘러싸도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 외부원통과 내부원통 및 바닥판은 각 부분이 결합수단에 의해 조립될 수 있도록 가장자리에 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부원통의 윗면은 절두(切頭) 원추형으로 제작되며 상기 내부덮개도 절두 원추형으로 제작되어 상기 내부원통의 윗면에 결합수단에 결합되고, 탄력을 갖는 고무재질로 제작되어 수상 및 수중 구조물의 외주면에 밀착되어 틈새가 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치에 따르면 수상 및 수중 구조물 절단시에 발생하는 콘크리트 구조물의 슬러지를 원통 구조물로 차단하여 수원지로 흘러들어가는 것을 방지하여 수원지의 오염을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 와이어 쏘오 지그 장치를 사용하여 수중교각을 절단하는 상태를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 구성을 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 좌측 반쪽이 교각에 설치된 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 좌측 반쪽과우측반쪽을 결합시켜 교각에 설치된 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 위에 외부원통을 상하 2단으로 설치한 상태를 나타내는 사시도이다.

이하에는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 2에 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 구성을 나타내는 분해 사시도가 도시된다.

본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치(100)는 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)과 일정한 거리를 두고 상기 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)의 외부를 둘러싸서 외부 원통(10)을 형성하는 한쌍의 외부 반원통(10a, 10b)과; 상기 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)의 외주면을 둘러싸는 내부 원통(20)을 형성하는 한쌍의 내부 반원통(20a, 20b)과; 상기 내부 원통(20)의 하단부와 외부 원통(10)의 하단부를 연결하는 바닥판(30)을 형성하는 한쌍의 반쪽 바닥판(30a, 30b)과; 상기 내부 원통(20)의 상부 외부면과 상기 외부 원통(20)의 내부면에 부착되어 상기 내부 원통(20)과 외부 원통(10)을 지지하는 다수의 지지대(40)와; 상기 내부 원통(20)의 상단부를 덮어 상기 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)에서 떨어지는 슬러지가 상기 바닥판(30)에 모이도록 하는 내부덮개(50)를 형성하는 한쌍의 반원 내부덮개(50a, 50b)를 포함하여 구성된다.

여기서 외부원통(10)과 내부원통(20) 및 바닥판(30)을 한쌍의 반원통 또는 반쪽으로 구성되는 것으로 표현했지만, 이것에 한정되지 않고 2개 이상의 부분으로 구성하여 수중에서 수상 및 수중 구조물(110)을 둘러싸도록 설치할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치(100)는 강이나 바다 등에 설치된 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)을 절단 시에 발생하는 콘크리트 등의 슬러지를 강이나 바다 등으로 흘러들어가지 않도록 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)로부터 일정한 간격을 두고 둘러싸서 바닥으로 떨어지는 슬러지를 바닥에 쌓이도록 하여 수집한다.

강이나 바다 등의 물은 항상 파도 또는 흐름이 있기 때문에 교각 등 수상 및 수중 구조물(110)을 둘러싸도록 설치된 외부 원통(10)과 내부 원통(20)은 강이나 바다 등의 파도 또는 물의 흐름에 저항하여 고정될 수 있도록 바닥판(30)에 의해 외부 원통(10)과 내부 원통(20)의 하단부가 연결되고, 다수의 지지대(40)에 의해 상기 내부 원통(20)의 상부 외부면과 상기 외부 원통(20)의 내부면이 지지된다.

도 3에 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 좌측 반쪽이 교각에 설치된 상태를 나타내는 사시도가 도시되고, 도 4에 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 좌측 반쪽과우측반쪽을 결합시켜 교각에 설치된 상태를 나타내는 사시도가 도시된다.

교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 지름 D0 는 일반적으로 10m 정도이고 상기 교각등 수상 및 수중 구조물(110)을 둘러싸는 외부원통(10)의 지름 D1 은 20m 정도로 하여 상기 교각등 수상 및 수중 구조물(110)과 외부원통(10)의 사이에 형성된 공간 S 에서 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 절단작업이 가능하도록 한다.

그러나 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 지름 D0 가 10m 이상인 경우에도 교각등 수상 및 수중 구조물(110)과 외부원통(10)의 사이에 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 절단작업이 가능한 공간을 확보할 수 있도록 외부원통(10)의 지름 D1 을 결정한다.

외부 원통(10)의 높이 h0 는 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 수중 밑둥에서 수면위까지 둘러쌀 수 있도록 설정되며, 내부 원통(20)의 높이 h1 은 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 수중 밑둥에서 수면까지 높이의 1/5∼ 1/10 범위에서 설정한다.

즉 내부 원통(20)의 높이 h1 은 외부 원통(10)의 높이 h0 의 1/5∼ 1/10 범위에서 설정된다.

외부 원통(10)과 내부 원통(20)및 바닥판(30)을 형성하는 한쌍의 외부 반원통(10a, 10b)과 한쌍의 내부 반원통(20a, 20b)및 한쌍의 반쪽 바닥판(30a, 30b)은 각각 서로 대칭이며, 동일한 형상을 갖는다.

한쌍의 외부 반원통(10a, 10b)과 한쌍의 내부 반원통(20a, 20b)및 한쌍의 반쪽 바닥판(30a, 30b)을 각각 결합시켜 외부 원통(10)과 내부 원통(20)및 바닥판(30)을 형성한다.

따라서 여기서 좌측 외부 반원통(10a)과 좌측 내부 반원통(20a)및 좌측 반쪽 바닥판(30a)에 대해 설명하지만 그 설명은 우측 외부 반원통(10b)과 우측 내부 반원통(20b)및 우측 반쪽 바닥판(30b)에 대해서도 동일하게 적용된다.

좌측 외부 반원통(10a)은 하단과 상단 및 양측면에 바닥판(30)및 우측 외부 반원통(10b)과 결합되어 하나의 원통이 될 수 있도록 볼트(15a)와 너트(15b)등에 의해 체결될 수 있는 하단 플랜지(11a), 상단 플랜지(12a), 좌측 플랜지(13a)및 우측 플랜지(14a)가 형성된다.

하단 플랜지(11a)는 좌측 바닥판(30)과 볼트(15a)와 너트(15b)등의 결합수단에 의해 결합되어 도 3에 도시된 바와 같이 반쪽 도우넛 형태의 슬러지 수집통을 형성한다. 좌측 플랜지(13a)및 우측 플랜지(14a)가 우측 외부 반원통(10b)의 좌측 플랜지(13b)및 우측 플랜지(14b)와 볼트(15a)와 너트(15b)등의 결합수단에 의해 결합되고, 우측 외부 반원통(10b)의 하단 플랜지(11b)가 바닥판(30)과 결합하면 완전한 도우넛 형태의 슬러지 수집통이 형성된다.

따라서 교각등 수상 및 수중 구조물(110)을 절단시에 발생하는 콘크리트 등의 슬러지는 강이나 바다로 흘러가지 않고 외부원통(10)과 내부원통(20)및 바닥판(30)에 의해 형성되는 도우넛 형태의 슬러지 수집통에 수집된다.

한쌍의 내부 반원통(20a, 20b)은 한쌍의 바닥판(30a, 30b)과 각각 일체로 제작될 수 있으며, 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 지름이 크지 않거나 수중 조립작업에 어려움이 많은 경우 육지에서 일체로 제작되어 외부원통(10)과 바닥판(30)의 결합에 의해 함께 결합할 수 있다.

강이나 바다 등의 물은 항상 파도 또는 흐름이 있고 악천후에 강한 파도의 발생에 대비하기 위해 내부 원통(20)은 외부원통(10)의 내면에 다수의 지지대(40)에 의해 지지되도록 한다.

악천후에 의해 강이나 바다 등에 강한 파도 또는 출렁임이 발생하여 강한 수압에 의해 외부원통(10)이 파도 등에 의해 출렁거림과 수압에 의해 내부 원통(20)과 외부원통(10)의 결합력이 약해져서 틈이 발생하거나 파손되지 않도록 한다.

내부 원통(20)및 외부원통(10)과 다수의 지지대(40)사이의 결합은 볼트와 너트 등의 결합수단에 의할 수도 있고 수중 용접에 의해서도 결합할 수 있다.

내부 원통(20)및 외부원통(10)은 강한 파도 등에 견딜 수 있도록 강철재질 등의 강한 금속재질로 제작되므로 교각등 수상 및 수중 구조물(110)과 내부원통(20)사이에 틈새가 생길 수 있다.

그러므로 미세한 콘크리트 가루 등의 가루로 이루어진 슬러지가 교각등 수상 및 수중 구조물(110)과 내부원통(20)사이의 틈새를 통해 강바닥이나 바다의 바닥으로 흘러드는 것을 방지하기 위하여 내부원통(20)의 윗면에 탄력을 갖는 고무재질의 내부덮개(50)를 덮어 교각등 수상 및 수중 구조물(110)의 외주면에 밀착시켜 틈새가 생기지 않도록 한다.

내부원통(20)의 윗면(21)은 절두(切頭)원추형으로 제작되며 내부덮개(50)도 머리가 잘린 원추형으로 제작되어 내부원통(20)의 윗면(21)에 볼트(55)등의 결합수단에 결합된다.

내부원통(20)의 윗면(21)은 교각등 수상 및 수중 구조물(110)과 밀착되지 않지만 내부덮개(50)는 탄성을 갖는 고무재질로 제작되어 교각등 수상 및 수중 구조물(110)에 밀착됨으로써 미세한 가루로 이루어진 슬러지가 교각등 수상 및 수중 구조물(110)과 내부덮개(50)사이로 통과하여 강이나 바다의 바닥으로 스며들지 않도록 한다.

도 5에 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치의 위에 외부원통을 상하 2단으로 설치한 상태를 나타내는 사시도가 도시된다.

수상 및 수중 구조물의 높이가 높아서 물에 잠긴 부분이 높은 경우 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치(100)위에 외부원통(10)을 상하 2단으로 설치한다.

상단 외부원통(10)의 좌측 하단 플랜지(11a)와 하단 외부원통(10)의 좌측 상단 플랜지(21a)를 볼트와 너트 등의 결합수단에 의해 결합시키고 상단 외부원통(10)의 우측 하단 플랜지(11b)와 하단 외부원통(10)의 우측 상단 플랜지(21b)를 볼트와 너트 등의 결합수단에 의해 결합시켜 외부원통(10)을 상하 2단으로 설치한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경을 형성하는 기술사상에 대한 것인 한 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10: 외부 원통 20: 내부 원통
30: 바닥판 40: 지지대
50; 덮개 100: 슬러지 수집장치

Claims (4)

1. 수상 및 수중 구조물과 일정한 거리를 두고 상기 수상 및 수중 구조물의 외부를 둘러싸는 외부 원통과;
   상기 수상 및 수중 구조물의 외주면을 둘러싸는 내부 원통과;
   상기 내부 원통의 하단부와 외부 원통의 하단부를 연결하는 바닥판과;
   상기 내부 원통과 상기 외부 원통 사이에 부착되어 상기 내부 원통과 외부 원통을 지지하는 다수의 지지대와;
   상기 내부 원통의 상단부를 덮어 상기 수상 및 수중 구조물에서 떨어지는 슬러지가 상기 바닥판에 모이도록 하는 내부덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 외부원통과 내부원통 및 바닥판은 적어도 2개의 부분으로 나뉘어 상기 수상 및 수중 구조물을 둘러싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치.
3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 외부원통과 내부원통 및 바닥판은 각 부분이 결합수단에 의해 조립될 수 있도록 가장자리에 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치.
4. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 내부원통의 윗면은 절두(切頭) 원추형으로 제작되며 상기 내부덮개도 절두 원추형으로 제작되어 상기 내부원통의 윗면에 결합수단에 결합되고, 탄력을 갖는 고무재질로 제작되어 수상 및 수중 구조물의 외주면에 밀착되어 틈새가 생기지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 수상 및 수중 구조물 절단 슬러지 수집장치.
   

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