KR101698686B1

KR101698686B1 - 연통구를 구비한 토사 제거용 구조물 및 이를 이용한 토사 제거장치

Info

Publication number: KR101698686B1
Application number: KR1020150133465A
Authority: KR
Inventors: 박찬근
Original assignee: 박찬근
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2017-01-20

Abstract

본 발명은 토사 제거장치에 설치되는 토사 제거용 구조물에 관한 것으로, 하면이 개방된 포수 탱크(10); 상기 포수 탱크(10)의 하면을 막는 바닥판(20); 상기 포수 탱크(10)의 하면과 상기 바닥판(20)이 접하는 경계에 형성되는 슬릿 형상의 방류구(30); 상기 포수 탱크(10)의 개방된 하면과 바닥판(20)이 접하는 경계 중 상기 방류구(30)가 형성되어 있지 않은 영역에 상기 방류구(30)의 슬릿 길이보다 작은 폭으로 복수 개 형성되는 연통구(40) 및 상기 포수 탱크(10)의 상면에 구비되는 공기밸브(50)를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

연통구를 구비한 토사 제거용 구조물 및 이를 이용한 토사 제거장치{STRUCTURE FOR REMOVING SOIL AND CLAY WITH VENT AND SOIL AND CLAY REMOVING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 토사 제거용 구조물과 이를 이용한 토사 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 만조 시에 저장된 물의 위치에너지와 공기압을 이용하여 간조 시에 토사를 씻어냄으로써 항·포구, 배수문 등에 토사가 퇴적되는 현상을 방지하기 위한 토사 제거장치에 설치되는 토사 제거용 구조물과 그 장치에 관한 것이다.

우리나라의 서해안 및 남해안에는 감조하천이 많은데, 밀물과 썰물의 영향이 큰 감조하천의 특성상, 감조하천이 바다와 만나는 부근은 밀물 때 퇴적된 토사가 썰물 때 미처 씻겨 내려가지 못하여 지속적으로 토사가 퇴적된다. 이에 따라, 해안 저지대에 위치한 배수문이 작동되지 않아 침수피해가 발생하기도 하고, 항·포구의 접안부는 미세립 토사의 지속적인 퇴적으로 지반고가 상승하여 흘수심이 큰 선박의 경우 입출항이 제한되는 등 항·포구의 기능을 제대로 발휘할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 만조 시에 포수 컨테이너에 물을 유입하여 저장하고, 간조 시에 포수 컨테이너에 저장된 물을 자연 방류함으로써 바닥에 퇴적된 토사를 제거하는 자연 해양자원만을 이용한 토사 제거장치가 본 출원인에 의해 발명되었고, 상기 종래의 토사 제거장치가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

도 1은 종래의 토사 제거장치의 사시도이고, 도 2는 종래의 토사 제거장치의 작동상태도이다. 종래의 토사 제거장치는 상면에는 공기유출부(1)가 설치되고, 하면은 개방되어 있으며, 측면과 하면이 만나는 지점의 측면 일부가 개방되어 방류부(3)가 형성된 포수 컨테이너(5) 및 포수 컨테이너에 설치되어 상기 공기유출부를 여닫는 여닫이부(7)를 구비하여, 밀물 때 포수 컨테이너(5)에 해수를 저장했다가 썰물 때 포수 컨테이너(5)에 저장된 해수의 방류부(3)에서의 압력이 포수 컨테이너(5) 외부의 수압 + 대기압 + 방류부의 표면장력보다 커지는 시점에서 방류되도록 함으로써 토사가 제거되도록 한다.

종래의 토사 제거장치가 바닥의 토사를 씻어내는 원리는 반복되는 해수의 배출과 공기의 유입에 의한 교란을 이용하는 것이다. 즉, 썰물 때 해수가 배출되기 시작하면 해수가 배출되는 공간을 외부의 공기가 들어와 채우게 되는데, 공기가 종래의 토사 제거장치로 들어오는 과정에서 와류가 발생되기 때문에 방류부(3) 주변의 토사가 부유하고, 이를 해수가 배출되면서 제거하게 된다.

그런데 이러한 종래의 토사 제거장치는 방류부(3) 주변에서만 토사가 부유하기 때문에 방류부(3)가 형성되어 있지 않은 영역, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 방류부(3) 반대쪽 모서리 부분을 중심으로 토사(S)가 쌓이게 되고, 이로 인해 포수용량의 감소에 따라 토사 제거 효율이 낮아지며, 토사 제거장치 내에 해양 생물이 서식하게 되면 청소를 자주 해야 하므로(수초 등이 방류부를 막는다) 유지관리가 어렵고, 장치의 교체나 수리가 어려운 문제점이 있다.

KR 10-1283249 B1 (2013. 7. 11.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 토사 제거장치에 설치되어 토사 제거장치 내에 토사가 쌓이는 것을 방지하는 토사 제거용 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 토사 제거용 구조물은 하면이 개방된 포수 탱크; 상기 포수 탱크의 하면을 막는 바닥판; 상기 포수 탱크의 하면과 상기 바닥판이 접하는 경계에 형성되는 슬릿 형상의 방류구; 상기 포수 탱크의 개방된 하면과 바닥판이 접하는 경계 중 상기 방류구가 형성되어 있지 않은 영역에 상기 방류구의 슬릿 길이보다 작은 폭으로 복수 개 형성되는 연통구 및 상기 포수 탱크의 상면에 구비되는 공기밸브를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 토사 제거용 구조물은 포수 컨테이너 내부에 토사가 쌓이지 않도록 함으로써, 포수용량의 감소를 방지하고, 토사 제거장치의 유지보수를 쉽게 한다.

도 1은 종래의 토사 제거장치의 사시도
도 2는 종래의 토사 제거장치의 작동상태도
도 3은 종래의 토사 제거장치에 토사가 쌓인 것을 도시한 투시사시도
도 4는 본 발명에 따른 토사 제거용 구조물의 사시도
도 5는 본 발명의 포수 탱크를 아래에서 바라본 사시도
도 6은 본 발명에 따른 토사 제거장치의 투시사시도
도 7은 도 6에 도시된 장치의 투시측면도
도 8은 도 7의 A-A′선을 따라 절단한 절단면도
도 9는 도 7의 투시측면도를 도 8의 B-B′ 선을 따라 절단한 절단면도
도 10은 본 발명에 따른 토사 제거장치의 작동상태도

이하에서는 본 발명에 따른 토사 제거용 구조물 및 이를 이용한 토사 제거장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 토사 제거용 구조물의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 포수 탱크를 아래에서 바라본 사시도이다.

본 발명에 따른 토사 제거용 구조물은 포수 탱크(10) 및 바닥판(20)으로 구성되고, 포수 탱크(10)와 바닥판(20) 사이에는 방류구(30)와 연통구(40)가 구비되며, 포수 탱크(10)의 상면에 공기밸브(50)가 구비된다.

포수 탱크(10)는 밀물 시 해수를 유입하여 저장한 후 썰물 시 해수위가 방류구(30) 아래로 내려가면 해수를 방출하는 저장소로서, 하면이 개방되고 하면이 바닥판(20)과 맞닿아 해수를 저장하는 공간을 형성한다.

바닥판(20)은 포수 탱크(10)의 개방된 하면을 막는 구성요소이다.

포수 탱크(10)의 개방된 하면과 바닥판(20)이 접하는 경계에는 방류구(30) 및 연통구(40)가 형성되는데, 방류구(30)는 긴 슬릿 형상으로 연속적으로 형성되어 포수 탱크(10)에 저장되는 해수의 대부분이 출입하고, 연통구(40)는 포수 탱크(10)의 개방된 하면과 바닥판(20)이 접하는 경계 중 방류구(30)가 형성되어 있지 않은 영역에 방류구(30)의 슬릿 길이보다 작은 폭으로 복수 개 형성되어 포수 탱크(10)에 저장되는 해수의 일부를 방출한다.

즉, 방류구(30)는 종래의 토사 제거장치에서 방류부의 역할과 동일하게 해수를 저장했다가 방출하는 역할을 하고, 연통구(40)는 방류구(30)가 형성되어 있지 않아 해수의 흐름이 없던 영역에 해수의 흐름을 형성하여 토사를 부유시키는 역할을 한다.

방류구(30)와 연통구(40) 각각(이하 ‘연통구 등’이라 한다)은 포수 탱크(10)에 형성되거나, 바닥판(20)에 형성되거나, 포수 탱크(10)와 바닥판(20) 모두에 형성될 수 있다.

공기밸브(50)는 포수 탱크(10)에 해수가 유입될 때 내부의 공기압에 의해 해수의 유입이 방해되지 않도록 포수 탱크(10) 내부의 공기를 배출할 수 있도록 하는 구성요소이다. 공기밸브(50)는 포수 탱크(10)에서 해수가 배출될 때에는 닫힌 상태를 유지하기 때문에 방류구(30)를 통해 외부 공기가 포수 탱크(10) 내부로 유입되고, 따라서 공기에 의한 토사의 부유가 촉진된다. 공기밸브(50)의 예로는 포수 탱크(10) 상면에 형성된 구멍에 힌지결합되어 얹어져 있는 판이 있다.

도 6은 본 발명에 따른 토사 제거장치의 투시사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 장치의 투시측면도이며, 도 8은 도 7의 A-A′선을 따라 절단한 절단면도이고, 도 9는 도 7의 투시측면도를 도 8의 B-B′ 선을 따라 절단한 절단면도이다.

본 발명에 따른 토사 제거장치는 본 발명에 따른 연통구가 구비된 토사 제거용 구조물(100)과 연통구가 구비된 토사 제거용 구조물(100)의 바닥판(20) 위에 설치되어 내부에 포수 탱크(10)를 포함하는 포수 컨테이너(200)로 구성된다. 즉, 종래의 토사 제거장치 내부에 포수 탱크(10)를 포함하되, 포수 탱크(10)와 바닥판(20) 사이에 방류구(30)와 연통구(40)가 구비된 것과 같다.

포수 컨테이너(200)의 바닥판(20)과 맞닿는 측면에는 방류부(210)가 형성되는데 해수가 방류구(30)와 방류부(210)를 통해 출입해야 하므로, 본 발명에 따른 토사 제거용 구조물의 방류구(30)와 본 발명에 따른 토사 제거장치의 방류부(210)는 개방된 부분이 같은 방향인 것이 바람직하다.

연통구 등이 포수 탱크(10) 또는 바닥판(20) 중 적어도 어느 하나 이상에 형성되는 것의 의미는 도 9에 도시된 바와 같다. 즉, 도 9(a)에 도시된 바와 같이 포수 탱크(10)에 형성될 수도 있고(편의상 방류구는 모두 포수 탱크에 형성된 것으로 도시하였다), 포수 탱크(10)와 바닥판(20)에 나누어져 형성될 수도 있으며, 바닥판(20)에만 형성될 수도 있다. 이때 연통구(40)의 형상은 반원형 또는 원형인 것이 이물질이 낄 염려가 적다는 점에서 바람직하다. 즉, 연통구(40)가 포수 탱크(10) 또는 바닥판(20) 둘 중 어느 하나에 형성되는 경우는 반원형, 포수 탱크(10)와 바닥판(20) 모두에 형성되는 경우는 원형(반원형 + 반원형)이 되는 것이 좋다.

연통구 등이 포수 탱크(10)에 형성되는 경우 바닥판(20)에 대한 가공이 필요 없으므로, 공장에서 포수 탱크(10)만 제작하면 바로 설치 가능한 장점이 있다. 또 연통구 등이 바닥판(20)에 형성되는 경우는 포수 탱크(10)의 제작 비용이 줄어드는 효과가 있는데, 바닥판(20)이 연통구 등의 형성이 쉬운 재질인 경우 유리하다. 포수 탱크(10)와 바닥판(20) 모두에 형성되는 경우는 유지보수에 유리하다. 예를 들면, 포수 탱크(10)를 교체하는 경우 연통구 등이 형성된 포수 탱크(10)와 연통구 등이 형성되어 있지 않은 포수 탱크(10)를 모두 사용할 수 있으므로, 상황에 따른 융통성 있는 대처가 가능하다.

도 10은 본 발명에 따른 토사 제거장치의 작동상태도이다. 도 10(a)는 본 발명에 따른 토사 제거장치에서 방류부(210)와 방류구(30)의 면적이 동일한 것이 최적이라는 것을 보여주기 위한 것(높이가 동일하다는 가정 하에 폭이 동일하게 도시되었다)이다. 본 발명에 따른 토사 제거장치에서 연통구(40)에 의한 해수의 출입이 미미하므로, 대부분의 해수는 방류구(30)를 통해 출입된다. 따라서 방류부(210)와 방류구(30)의 면적이 동일한 것이 해수의 흐름을 원활하게 한다. 나아가 방류부(210)와 방류구(30)의 높이와 폭이 동일하고 바닥판(20)에 대해 같은 높이에 있는 것이 난류를 줄일 수 있어 더욱 바람직하다 할 것이다.

도 10(b)는 본 발명에 따른 토사 제거장치에서 해수의 출입을 도시한 것이다. 대부분의 해수가 방류부(210)와 방류구(30)를 통해 출입하고, 일부가 연통구(40)를 통해 출입함으로써 방류구(30)가 형성되어 있지 않은 쪽의 토사를 요동 및 부유시킴을 알 수 있다.

10 포수 탱크 20 바닥판
30 방류구 40 연통구
50 공기밸브
100 본 발명에 따른 연통구를 구비한 토사 제거용 구조물
200 본 발명에 따른 토사 제거장치
210 방류부

Claims

하면이 개방된 포수 탱크(10);
상기 포수 탱크(10)의 하면을 막는 바닥판(20);
상기 포수 탱크(10)의 하면과 상기 바닥판(20)이 접하는 경계에 형성되는 슬릿 형상의 방류구(30);
상기 포수 탱크(10)의 개방된 하면과 바닥판(20)이 접하는 경계 중 상기 방류구(30)가 형성되어 있지 않은 영역에 상기 방류구(30)의 슬릿 길이보다 작은 폭으로 복수 개 형성되는 연통구(40) 및
상기 포수 탱크(10)의 상면에 구비되는 공기밸브(50)를 포함하여 구성되고,
상기 포수 탱크(10)의 상기 방류구(30) 및 연통구(40)를 통해 해수가 배출될 때 상기 공기밸브(50)는 닫힌 상태를 유지하고, 상기 방류구(30)를 통해 외부 공기가 상기 포수 탱크(10)로 유입되는 것을 특징으로 하는 연통구를 포함하는 토사 제거용 구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 연통구(40)가 상기 포수 탱크(10) 또는 바닥판(20) 중 적어도 어느 하나 이상에 형성되는 것을 특징으로 하는 연통구를 포함하는 토사 제거용 구조물.
청구항 1 또는 청구항 2에 따른 연통구를 포함하는 토사 제거용 구조물(100) 및
상기 연통구가 구비된 토사 제거용 구조물(100)의 바닥판(20) 위에 설치되어 내부에 상기 포수 탱크(10)를 포함하는 포수 컨테이너(200)로 구성되는 토사 제거장치.
청구항 3에 있어서,
상기 포수 컨테이너(200)의 상기 바닥판(20)과 맞닿는 측면에 방류부(210)가 형성되고,
상기 방류부(210)와 상기 방류구(30)는 개방된 방향이 동일하며,
상기 방류부(210)와 방류구(30)의 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 토사 제거장치.