KR101713807B1 - 현장용 하상재료 채취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현장용 하상재료 채취기에 관한 것으로서, 케이스; 상기 케이스 내에 회전할 수 있도록 설치된 채취수단; 및 상기 채취수단을 일정 간격으로 시간차를 두고 회전시켜 채취수단으로부터 하상재료를 채취하도록 채취수단 상부의 케이스에 설치된 회전수단을 포함하여 구성되며, 비교적 쉽고 간단하게 하상토는 물론 자갈과 같은 큰 입자로 구성된 하상재료를 교란 없이 채취할 수 있는 효과가 있다.

Description

현장용 하상재료 채취기{Bed material sampler}

본 발명은 현장용 하상재료 채취기에 관한 것으로서, 상세히는 하천의 배 위에서 케이스를 하상으로 내려 상기 케이스 내에 회전할 수 있도록 설치된 채취수단과 이를 회전시키는 회전수단에 의해 하상토와 같은 하상재료를 연속적으로 채취하도록 한 현장용 하상재료 채취기에 관한 것이다.

하천지형 변화에는 인위적인 변화와 자연적인 변화로 나뉠 수 있다. 인위적인 변화는 하천 개수공사나 준설, 수리시설물 설치 등으로 하상을 강제로 변화시키는 경우이며, 자연적인 변화는 유수의 흐름으로 상류에서 흘러 들어오는 유사로 인해 하상이 변화하는 경우이다.

자연하천에서의 하상은 장기간에 걸쳐 동적 평형상태로 큰 변화가 없는 하상을 유지하려 한다. 하지만 수리시설물을 이용하여 인위적으로 유수 흐름을 제어한다면 하상은 지속적으로 변화할 것으로 보인다. 따라서 하천지형 변화 현상을 파악하기 위해서는 지속적인 하천관리 모니터링이 필수적이다.

하천관리 모니터링에서 중요한 부분을 차지하고 있는 하상재료 조사는 하상토, 소류사, 부유사 채취로 나뉠 수 있고 채취된 시료를 실내실험 및 분석을 통하여 하천계획과 개발의 기초로 사용되고 있다.

하상재료 조사 방법에 있어 유량조사보고에 의거한 하상토 채취는 소류사나 부유사 자료와 함께 하천의 유사이송 특성을 분석하는데 필수 조건으로서, 부유사나 소류사 채취 시 하상토 시료는 유량, 소류사, 부유사 채취 측선과 동일한 곳에서 채취한다고 한다.

하천 설계기준 해설(국토교통부, 2009)에 의거 하상재료 조사는 원칙적으로 하천의 종단방향 1㎞, 한 단면에 대해 3개 지점 이상에서 시료를 채취하고 하상변동 조사 시에는 모든 하천 측량 단면에서 하상재료 시료를 채취하는 것이 바람직하다. 또한 연 1회 같은 시기에 측정을 실시하여야 한다.

국내에서 하상토 채취는 대개 교량작업을 통해 많이 이행하고 있고, 수심이 3m 이하이고 유속이 1m/s 이하이면 14kg 인 BMH-60을 사용하며, 유속이 더 빠르면 무게가 45kg 인 BM-54를 이용한다.

교량작업으로 하상토를 채취할 때에는 현장 여건에 맞는 채취기를 이용하여 간편히 수행 할 수 있으나, 보트나 배를 이용하여 하천 측선에서 하상토 채취를 할 때에는 무게로 인한 배의 전복 문제가 있고, 채취기 삽입구가 작아 얻고자 하는 채취량이 작기 때문에 수회 반복해야 하는데, 이러한 반복과정에서 하상이 교란될 문제점이 있다.

한국 공개특허공보 제10-2014-58877호 한국 등록특허공보 제10-1064297호

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 현장여건과 장비 사용 등의 한계점을 줄이고 비교적 배 위에서 쉽게 하상토를 채취하며, 자갈과 같은 큰 입자로 구성되어 있는 하상재료를 교란 없이 채취할 수 있도록 케이스에 설치된 채쉬수단과 회전수단으로 구성된 현장용 하상재료 채취기를 제공함에 있다.

다른 목적은 상기 케이스에 설치된 카메라와 조명기구에 의해 육안으로 관측하지 못하는 하상에 대한 정보도 획득할 수 있도록 한 현장용 하상재료 채취기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 현장용 하상재료 채취기는, 케이스; 상기 케이스 내에 회전할 수 있도록 설치된 채취수단; 및 상기 채취수단을 일정 간격으로 시간차를 두고 회전시켜 채취수단으로부터 하상재료를 채취하도록 채취수단 상부의 케이스에 설치된 회전수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또 상기 케이스에 설치되는 카메라 및 조명기구를 더 포함하되, 상기 카메라 및 조명기구는 수압에 견디면서 방수구조로 설치되며, 상기 카메라는 마이크로 CCD카메라인 것이 바람직하다.

또 상기 회전수단을 삽입하여 안내하도록 상기 케이스에 형성한 안내구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 상기 케이스의 상부에 연결하여 설치한 승강와이어를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 상기 채취수단은 바깥둘레를 따라 톱니날 형상의 채취박스가 연달아 비스듬히 설치된 반원형 물레방아 형태인 것이 바람직하다.

또 상기 회전수단은 채취박스의 상부에 수직으로 충격을 가하여 채취수단을 회전시키는 충격봉인 것이 바람직하다.

본 발명의 현장용 하상재료 채취기에 의하면, 비교적 쉽고 간단하게 하상토는 물론 자갈과 같은 큰 입자로 구성된 하상재료를 교란 없이 채취할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명의 현장용 하상재료 채취기는 간단한 구조로 되어 있어 다른 장비가 없이도 간단하게 하상토를 채취할 수 있는 효과가 있다.

더욱이 케이스에 설치된 카메라와 조명기구에 의해 육안으로 관측하지 못하는 하상에 대한 정보까지도 획득할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기의 분리 사시도

이하, 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기의 분리 사시도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기는 케이스(1)와 채취수단(2) 및 회전수단(3)으로 구성되며, 상기 케이스(1)에 설치된 카메라(4)와 조명기구(5)를 더 포함하여 구성하여, 하상재료를 채취하기 위한 장소의 하천에 띄우는 보트와 같은 배에 설치하게 된다.

상기 케이스(1)는 상부가 개방되어 있고 하부에는 삽입구(1a)가 형성된 사각의 박스 형상으로 되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 일측면 안쪽에는 상기 회전수단(3)을 삽입하여 안내하기 위해 안쪽으로 돌출하여 안내구(1b)가 형성되고, 케이스(1)의 네모서리에는 배 위에서 케이스(1)를 하상으로 내리기 위한 승강와이어(6)가 각각 연결된다. 상기 안내구(1a)는 측면 일부를 개방함으로써 회전수단(3)이 케이스(1)의 측면을 통해 삽입하기 편리하도록 되어 있다.

상기 채취수단(2)은 케이스(1) 내의 삽입구(1a)에 걸쳐 반원형의 물레방아 형태로 설치되며, 중심의 회전축(2a)에 의해 회전함에 따라 삽입구(1a) 밖으로 점차적으로 돌출할 수 있도록 되어 있어 상기 삽입구(1a)를 개방하게 된다. 또 상기 채취수단(2)의 바깥둘레를 따라 톱니날과 같은 채취박스(7)가 연달아 비스듬히 설치된다.

상기 회전수단(3)은 사각의 충격봉의 형태로 구성되지만 이에 한정되는 것은 아니며 원통형으로도 구성할 수 있으며, 상기 케이스(1)의 삽입구(1a)에 삽입되어, 다른 기타장비 없이 도르래를 이용하여 자유낙하 식으로 수직으로 승강 운동을 하도록 한다. 이렇게 회전수단(3)인 충격봉이 수직으로 승강 운동을 하면서 채취수단(2)의 각 채취박스(7) 상부면에 차례로 충격을 줌으로써 상기 채취수단(2)을 회전시키게 된다.

한편 상기 케이스(1) 상부의 한쪽 모서리에는 육안으로 관측하지 못하는 하상의 상태를 관찰하기 위해 카메라(4)와 조명기구(5)를 각각 설치하여 실시간으로 하상의 영상을 촬영하도록 한다. 상기 카메라(4)와 조명기구(5)는 수중에서 작업을 하기 때문에 이것들이 설치되는 구조물(8)은 수압에 견딜 수 있으면서 방수구조로 하는 것이 바람직하다. 상기 카메라(4)는 구체적으로 마이크로 CCD카메라를 사용하는 것이 바람직하다.

다음은 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 현장용 하상재료 채취기의 사용 상태를 상세히 설명한 것이다.

먼저 하천의 보트 위에서 승강와이어(6)를 통해 케이스(1)를 하천 바닥에 내린다.

이후 회전수단(3)인 충격봉으로 채취수단(2)의 각 채취박스(7) 상부에 차례로 충격을 준다. 이렇게 되면 상기 채취수단(2)이 점차적으로 회전하여 삽입구(1a) 아래로 돌출되면서 상기 삽입구(1a)가 개방되고, 톱니날 형상으로 된 채취박스(7)가 연달아 하상에 박히면서 회전하게 된다.

이렇게 채취박스(7)가 하상에 박히면서 채취수단(2)이 회전하면 굴삭기의 삽과 같이 하상의 하상토와 같은 하상재료를 계속적으로 퍼 올려 케이스(1) 내에 담게 된다.

이러한 하상재료의 채취 작업은 상기 채취수단(2)이 회전수단(3)에 의해 360도 회전하여 제자리로 돌아와 케이스(1)의 삽입구(1a)가 닫힐 때까지 반복적으로 수행하게 된다.

마지막으로 하상재료의 채취가 끝나면 보트 위로 케이스(1)를 끌어 올려 하천의 각 지점에서 하상재료를 채취하게 되고, 상기한 카메라(4)와 조명기구(5)를 통해 실시간으로 하상상태에 대한 영상을 취득할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 현장용 하상재료 채취기에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 케이스 1a : 삽입구
1b : 안내구 2 : 채취수단
2a : 회전축 3 : 회전수단
4 : 카메라 5 : 조명기구
6 : 승강와이어 7 : 채취박스
8 : 구조물

Claims (8)

1. 케이스;
   상기 케이스 내에 회전할 수 있도록 설치된 채취수단; 및
   상기 채취수단을 일정 간격으로 시간차를 두고 회전시켜 채취수단으로부터 하상재료를 채취하도록 채취수단 상부의 케이스에 설치된 회전수단을 포함하며,
   상기 채취수단은 바깥둘레를 따라 톱니날 형상의 채취박스가 연달아 비스듬히 설치된 반원형 물레방아 형태인 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스에 설치되는 카메라 및 조명기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 카메라 및 조명기구는 수압에 견디면서 방수구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 카메라는 마이크로 CCD카메라인 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전수단을 삽입하여 안내하도록 상기 케이스에 형성한 안내구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 케이스의 상부에 연결하여 설치한 승강와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 회전수단은 채취박스의 상부에 수직으로 충격을 가하여 채취수단을 회전시키는 충격봉인 것을 특징으로 하는 현장용 하상재료 채취기.

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