KR101893351B1 - 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법 - Google Patents

수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수문의 교체할 취수탑의 일부 구간을 폐쇄하여 물의 유입을 최소화로 하중 감소 및 작업시간을 단축시킬 수 있어 작업 시간이 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 취수터널과 연결되는 경사형 취수탑을 따라 설치된 수문을 교체하는 수문교체용 차수장치에 관한 것으로, 물을 배수하기 위한 밸브, 설치 위치를 조정하기 위한 연장부, 취수탑의 내면을 일부분 개폐하는 확장부, 수문의 교체시 유입되는 물을 배출시키는 드레인부로 구성하여; 차수탑의 내부에서 수문 교체시 유입되는 물을 직접적으로 차단후 드레인 할 수 있어 운용성이 편리한 효과가 있다.

Description

수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법{How to replace the water using the water supply system and the water supply system}
본 발명은 수문의 차수장치 및 수문 교체방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수문의 교체할 취수탑의 일부 구간을 폐쇄하여 물의 유입을 최소화로 작업시간을 단축시킬 수 있는 사통방식의 취수탑에 적용이 용이한 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법에 관한 것이다.
일반적으로 취수탑은 강이나 하천의 이용수심이 큰 각종 저수지나 댐 등지에 설치되는 것으로, 가운데가 빈 원통형의 건물로 구비되며 외벽에는 높이에 따라 여러 단의 취수공을 두고 이 취수공에는 수문을 설치하여 적당한 수심으로부터 취수할 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 취수탑의 수문은 노후화되거나 고장이 나면 교체를 해야 하는데, 종래에는 취수탑의 수문을 교체하기 위해 잠수부들이 물속에 들어가서 별도의 대형 물막이장치를 수문이 설치하는 방법이 사용되었다.
이 방법은 상기 물막이장치를 취수탑의 외벽에 고정하여 취수탑에 설치된 전체 수문을 감싸도록 한 다음에 수문을 열어 상기 물막이장치의 내에 있는 물을 취수탑의 내부와 취수터널(일명 '복통'이라고도 함)을 통해 배출시키고, 물이 배출이 완료되면 작업자가 물막이장치의 내부로 들어가 수문을 교체하는 것이다.
이와 같이 작업자에 의해 수문의 교체가 완료되면 수문을 폐쇄한 후에 잠수부가 물속으로 들어가 취수탑의 외벽에 설치되어 있는 대형의 물막이장치를 해체하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.
작업자가 대형의 구조물인 물막이장치를 취수탑의 외벽에 설치 및 해체하기 위해서는 크레인과 같은 별도의 중장비가 사용되는 등 물막이장치와 같은 대형 구조물을 별도로 설치하는 것이 매우 번거로우면서 동시에 많은 인력과 시간이 소용되는 문제점이 있었다.
또한, 대형 구조물인 물막이장치와 취수탑의 외벽 사이의 밀착부위에는 방수가 이루어져야 하는데, 이 밀착부위를 완전하게 방수시키기는 매우 어렵고 이 또한 많은 인력과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 수문은 상당히 중량의 장치이므로 작업자가 물이 빠진 물막이장치와 취수탑의 내부에서 이를 이동시키거나 취급하는 것은 매우 어려운 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위해 2008년 특허출원 제 0039411호에서, 취수탑의 외벽에 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활하면서 손쉽게 이루어지도록 하면서 수문 교체에 사용되는 인력과 시간의 낭비가 최소화되도록 하고 수문의 교체 작업 시에 작업자가 수문의 이동 및 취급이 매우 용이해지도록 하는 취수탑의 수문 교체 방법을 제공하고 있다.
이 기술에서 취수터널의 입구를 손쉽게 차단할 수 있도록 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치가 구비되고, 취수터널의 입구에 설치되는 차수벽을 통해 작업자가 취수탑 및 취수터널로 원활하게 출입할 수 있도록 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치가 공개되었다.
이러한 종래의 차수장치는 취수터널의 입구에 밀착되게 배치되는 차수판과, 취수터널의 입구 둘레에 대응하여
상기 차수판의 전면둘레에 부착되는 고무패킹과, 상기 차수판의 배면에 설치되어 상기 차수판을 지지하는 판지지부를 갖는 차수벽과; 상기 차수벽의 배면과 취수탑의 내부면 사이에 수평으로 설치되어 상기 차수벽을 지지하는 다수의 벽지지대와; 취수탑의 내부면에 지지된 상태로 상기 벽지지대에 교차되게 설치되어 상기 벽지지대를 지지하는 다수의 교차지지대로 구성되어 있다.
하지만 종래의 차수장치는 취수터널의 입구에 밀착되도록 차수판이 구비되고, 차수판 뒤의 공간을 판지지부로 지지하여야 하기 때문에 공사 시간이 많이 소요되고, 차수판이 취수터널 입구에 완전히 밀착되도록 공사하여야하기 때문에 자재의 절단과 길이 맞춤에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.
그리고 종래의 차수장치 수문이 제대로 설치되고 닫혔는지, 물을 빼는 과정에서는 알 수 없어서 사고 발생이나 기타 문제 발생의 우려가 있다.
또한 취수터널로 자재를 이송하여 취수터널 내에서 절단 및 용접이나 볼팅 작업을 해야 하므로 작업이 불편하고, 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.
뿐만 아니라 수문을 교체시 취수탑과 취수터널이 연결되는 부분에 차수장치를 설치함으로써 수문 개방시 취수공으로 유입되는 물의 양이 많아 압력이 크게 작동하는 문제와 유입된 물을 드레인 하는데 시간이 오래 지속되는 문제점이 있어 작업시간이 증대되는 문제점이 있었다.
등록번호 제10-0987759호 (취수탑의 수문 교체 방법 및 이에 사용되는 차수장치) 등록번호 제10-1682110호 (수직형 취수탑의 수문을 대신하는 보수용 차단장치) 등록번호 제10-1224968호 (취수탑 밸브 교체방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차수탑의 내부에서 수문 교체시 유입되는 물을 직접적으로 차단후 드레인 할 수 있도록 하는 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법을 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 수문의 개방시 물이 유입되는 취수공의 면적보다 크게취수탑의 내부 공간을 완전히 밀폐함으로서 수밀성을 증대시키는 데 있다.
아울러, 본 발명은 수문의 교체시 유입되는 물의 양이 극히 제한적이어서 교체 작업시 안전을 보장할 수 있도록 하는 데 있다.
더불어, 본 발명은 취수공를 통해 유입되는 물의 양이 적고 유동거리가 짧아 작업 대기 시간 및 유입된 물을 배수하기 위한 드레인 시간이 짧아지도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명은 교체할 수문의 위치에 따라 연장관을 이용한 길이 조절로 위치를 쉽게 조정할 수 있으며 센터유지부를 이용하여 취수탑의 중앙에 설치되도록 하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법은 취수터널과 연결되는 경사형 취수탑을 따라 설치된 수문을 교체하는 수문교체용 차수장치에 있어서, 상기 취수터널의 내부에 설치하는 밸브, 상기 밸브에 연결되어 취수터널의 내부 길이방향을 따라 길이의 연장 및 축소하는 연장부, 상기 연장부의 끝단에 연결되며 교체할 수문의 개방 크기보다 크게 취수탑의 내부 공간을 폐쇄 및 개방하는 확장부, 상기 확장부에 연결되어 교체한 수문의 정상작동 여부와 수밀성을 확인하기 위하여 수문의 개방시 유입되는 물이 확장부, 연장부, 밸브를 따라 유동되도록 물을 배수하는 드레인부로 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 제공한다.
그리고, 상기 연장부와 드레인부에 결합되는 제1,2링크, 상기 제1,2링크가 맞닿는 끝단에는 취수탑의 내면에 접촉하도록 형성하는 롤러, 상기 제1,2링크 중 하나의 끝단에는 연장부와 드레인부에 각각 나선체결되어 취수탑의 직경에 따라 제1,2링크의 확장 및 축소를 위한 커플러로 센터유지부를 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 제공한다.
아울러, 상기 연장부는 양 끝단에 플랜지를 형성한 연장관을 교체할 수문의 위치와 대응하도록 밸브와 확장부 사이에 연결하거나 해체하여 확장부의 위치를 조정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 제공한다.
더불어, 상기 확장부는 연장부와 드레인부의 사이에 연결되는 확장관, 상기 확장관의 양 끝단 측에 각각 형성되는 제1,2확장팩, 상기 제1,2확장팩에 각각 연결되어 확장 및 축소시키도록 액상의 충진재가 유동하는 충진관, 상기 충진관이 연결되어 충진재의 공급 및 배출하는 충진장치로 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 제공한다.
또한, 상기 드레인부는 확장부의 확장관 끝단에 연결되며 드레인홀을 형성하는 드레인관을 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 제공한다.
한편, 취수터널과 연결되는 경사형 취수탑을 따라 설치된 수문을 교체하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법에 있어서, 취수탑의 상부측부터 드레인부의 드레인관에 확장팩이 양 끝단에 형성된 확장부의 확장관을 연결하며, 상기 드레인부가 연결된 확장관의 타단에 연장부의 연장관을 연결하는 동시에 연장관을 밸브에 연결하는 설치단계, 상기 설치단계를 거친 후, 확장부의 확장팩과 충진장치를 충진관으로 연결하고 충진장치를 작동시켜 제1,2확장팩에 충진액을 공급하여 제1,2확장팩을 취수탑의 내면에 밀착시키는 충진수밀단계, 상기 충진수밀단계를 거친 후, 교체할 수문을 개방시켜 확장공간에 물이 유입되도록 하고 교체할 수문을 취수탑에서 해체하여 새로운 수문으로 교체하는 수문교체단계, 상기 수문교체단계를 거친 후, 교체한 수문으로 취수탑을 폐쇄한 상태에서 드레인부측에 위치한 제1확장팩에서 충진재를 배출 축소시켜 확장공간에 잔존하는 물을 드레인부의 드레인홀 -> 드레인관 -> 확장관 -> 연장관 -> 밸브를 통해 취수터널을 따라 배출시키는 드레인단계, 상기 드레인단계를 거친 후, 교체한 수문을 개방시켜 지속적으로 물의 유동상황을 체크하는 유동성체크단계, 상기 유동성체크단계를 거친 후, 교체한 수문을 닫아 확장공간의 잔류 물을 모두 드레인부를 이용해 배수시키고, 제2확장팩에서 충진재를 배출하여 축소시킨 상태에서 다음 수문을 교체하기 위하여 연장관과 밸브를 해체한 사이에 추가적으로 연장관을 연결하여 확장부의 위치를 조정하는 위치조정단계를 반복적으로 시행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법을 제공한다.
그리고, 상기 연장부와 드레인부에 센터유지부를 형성하여 커플러의 위치조정으로 제1,2링크의 직경 변화로 취수탑의 내면에 롤러를 접촉시켜 연장부, 확장부, 드레인부가 취수탑의 중앙에 위치하며 연장관의 연결 및 해체시 원활한 이동이 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 차수탑의 내부에서 수문 교체시 유입되는 물을 직접적으로 차단후 드레인 할 수 있어 운용성이 편리한 효과가 있다.
그리고, 수문의 개방시 물이 유입되는 취수공의 면적보다 크게취수탑의 내부 공간을 완전히 밀폐함으로서 수밀성을 증대시키는 데 있다.
아울러, 수문의 교체시 유입되는 물의 양이 극히 제한적이어서 교체 작업시 안전을 보장할 수 있도록 하는 효과가 있다.
더불어, 취수공를 통해 유입되는 물의 양이 적고 유동거리가 짧아 작업 대기 시간 및 유입된 물을 배수하기 위한 드레인 시간이 짧아지도록 하는 효과가 있다.
또한, 교체할 수문의 위치에 따라 연장관을 이용한 길이 조절로 위치를 쉽게 조정할 수 있으며 센터유지부를 이용하여 취수탑의 중앙에 설치되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 차수터널과 차수탑, 수문이 설치된 설치도,
도 2는 본 발명에 따른 수문교체용 차수장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 연장부의 부분 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 확장부와 드레인부의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 수문교체용 차수장치를 차수터널과 차수탑에 설치한 설치예시도,
도 6은 도 5에서 A부분의 확대도,
도 7은 본 발명에 따른 수문교체용 차수장치에서 확장팩이 확장된 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 수문교체용 차수장치의 확장팩이 확장된 후 확장공간으로 물이 유입되는 예시도,
도 9는 본 발명에 따른 수문교체용 차수장치의 확장팩이 확장된 후 확장공간으로 물이 유입되어 드레인되는 예시도,
도 10은 본 발명에 따른 수문교체용 차수장치를 이용한 수문 교체방법의 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 이하 본 발명의 구성을 첨부되는 도면을 참조로 설명하면, 취수터널(1)과 연결되는 경사형 취수탑(2)을 따라 설치된 수문(3)을 교체하는 수문교체용 차수장치에 관한 것으로, 물을 배수하기 위한 밸브(10), 설치 위치를 조정하기 위한 연장부(20), 취수탑(2)의 내면을 일부분 개폐하는 확장부(30), 수문(3)의 교체시 유입되는 물을 배출시키는 드레인부(40)로 차수장치(100)를 구성한다.
상기 취수탑(2)은 강이나 하천에 설치될 수 있으며, 가운데가 빈 원통형의 건물로 구비되며 외벽에는 높이에 따라 여러 단의 취수공(4)을 두고 이 취수공(4)에는 수문(3)을 설치하여 적당한 수심으로부터 취수할수 있도록 하는 것이고, 취수터널(1)은 취수탑(2)과 연통되게 수중에 위치되도록 설치되는 것이다.
상기 차수장치(100)는 취수터널(1)의 내부에 설치하는 밸브(10)를 구성하는데, 상기 밸브(10)는 차수장치(100)에 수문(3)의 교체시 유입되는 물을 치수터널(1)의 방향으로 물을 배수하기 위한 장치로 상부에는 개폐를 위한 레버(11)를 구성한다.
그리고, 상기 차수장치(100)는 밸브(10)에 연결되어 취수터널(1)의 내부 길이방향을 따라 길이의 연장 및 축소하는 연장부(20)를 형성한다.
상기 연장부(20)는 양 끝단에 플랜지(21)를 형성한 연장관(22)을 교체할 수문(3)의 위치와 대응하도록 밸브(10)와 확장부(30) 사이에 연결하거나 해체하여 확장부(30)의 위치를 조정하도록 구성한다.
상기 연장관(22)은 연속으로 연결되는 것으로 서로 연속되는 플랜지(21)와 플랜지(21)를 볼트와 너트를 이용하여 체결하여 결합하는 것이다.
아울러, 상기 연장부(20)의 끝단에 연결되며 교체할 수문(3)의 개방 크기보다 크게 취수탑(2)의 내부 공간을 폐쇄 및 개방하는 확장부(30)를 형성한다.
상기 확장부(30)는 연장부(20)와 드레인부(40)의 사이에 연결되는 확장관(31)을 형성하는데 상기 확장관(31)은 연장부(20)의 연장관(22)과 동일한 직경으로 구성함이 바람직 할 것이다.
상기 확장관(31)의 양 끝단 측에 각각 형성되는 제1,2확장팩(32)(33)을 형성하는데, 상기 제1,2확장팩(32)(33)은 각각 확장관(31)의 외면에 고정되어 있는 튜브형태로서 확장관(31)과 기밀 구조로 연결하여 구성한다.
상기 제1,2확장팩(32)(33)은 단면의 형태로 설명하면 타이어와 유사한 형태로써 내면에는 충진재(34)의 침착이나 부착되지 않도록 탄성을 지니는 분리튜브층(38)이 형성되고 상기 분리튜브층(38)의 외부로 탄성을 지니는 고무튜브층(39)으로 구성함이 바람직 할 것이다.
상기 제1,2확장팩(32)(33)에 각각 연결되어 확장 및 축소시키도록 물이나 오일과 같은 액상의 충진재(34)가 유동하는 충진관(35)을 형성하는데, 상기 충진관(35)은 제1,2확장팩(32)(33)에 각각 연결되어 충진재(34)를 공급과 배출시킬 수 있도록 구성하는 것이다.
상기 충진관(35)이 연결되어 충진재(34)의 공급 및 배출하는 충진장치(36)를 구성하는데 충진장치(36)는 취수터널(1)의 내부에 설치함이 바람직 할 것이다.
더불어, 상기 확장부(30)에 연결되어 교체한 수문(3)의 정상작동 여부와 수밀성을 확인하기 위하여 수문(3)의 개방시 유입되는 물이 확장부(30), 연장부(20), 밸브(10)를 따라 유동되도록 물을 배수하는 드레인부(40)를 형성한다.
상기 드레인부(40)는 확장부(30)의 확장관(31) 끝단에 연결되며 드레인홀(41)을 형성하는 드레인관(42)의 끝단에 차수판(43)을 구성하는데, 상기 드레인관(42)은 연장관(22), 확장관(31)의 직경과 동일하게 형성하며 드레인홀(41)은 드레인관(42)에 다수개로 구성함이 바람직 할 것이다.
상기 차수판(43)은 확장공간(37)에 충진된 물이 차수탑(2)을 따라 유동되는 것을 방지하며 드레인홀(41)로 원활히 유입되도록 가이드하는 기능을 하도록 구성한다.
한편, 상기 차수장치(100)을 취수탑(2)의 내부 중앙에 위치되도록 센터유지부(50)를 형성하는데, 상기 센터유지부(50)는 연장부(20)와 드레인부(40)에 결합되는 제1,2링크(51)(52)를 형성한다.
상기 제1,2링크(51)(52)는 연장부(20)의 연장관(22)과 드레인부(40)의 드레인관(42)에 끼워지는 제1,2끼움단(51a)(52a)과 외측으로 굴곡된 제1,2탄성단(51b)(52b)으로 구성한다.
상기 제1,2끼움단(51a)(52a)은 반원통 형상으로 양분된 것으로 연장관(22)이나 드레인관(42)에 감싸지게 설치한 다음 볼트와 너트를 이용하여 체결하되 제1,2끼움단(51a)(52a)은 연장관(22)이나 드레인관(42)을 따라 슬라이딩 될 수 있도록 구성한다.
상기 제1,2링크(51)(52)가 맞닿는 끝단에는 취수탑(2)의 내면에 접촉하도록 형성하는 롤러(53)를 형성하는데, 상기 롤러(53)는 제1,2탄성단(51b)(52b)에 마주보는 끝단에서 회전되거 연결하여 구성한다.
상기 제1,2링크(51)(52) 중 하나의 끝단에는 연장부(20)와 드레인부(40)에 각각 나선체결되어 취수탑(2)의 직경에 따라 제1,2링크(51)(52)의 확장 및 축소를 위한 커플러(54)를 구성한다.
상기 커플러(54)는 제1,2링크(51)(52)의 제1,2끼움단(51a)(52a)의 상호 이격 거리를 조정하여 제1,2탄성단(51b)(52b) 직경의 확장 및 축소를 위한 것으로 탄성을 지니는 'C'형태로 형성되며 외면에는 회전을 위한 돌기(55)가 다수개로 형성된다.
상기 커플러(54)는 연장관(22)이나 드레인관(42)에 형성되는 수나선(P)에 나선 체결되기 위하여 절개된 부분을 확장시켜 체결 및 해체할 수 있도록 구성하는 것이다.
상기와 같이 구성되는 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 차수장치(100)를 이용하여 취수터널(1)과 연결되는 경사형 취수탑(2)을 따라 설치된 수문(3)을 교체하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법에 관한 것으로, 차수장치(100)를 설치하는 설치단계(S1), 충진재(34)를 충진시켜 취수탑(2)을 수밀하는 충진수밀단계(S2), 노후된 수문(3)을 교체하는 수문교체단계(S3), 취수공(4)을 통해 유입된 물을 차수장치(100)을 이용하여 배수하는 드레인단계(S4), 수문(3)의 교체 후 물의 누수 등을 통한 물의 유동성체크단계(S5), 교체할 수문(3)의 위치에 맞게 확장부(30)의 위치를 조정하는 위치조정단계(S6)로 구성된다.
1. 상기 설치단계(S1)는 취수탑(2)의 상부측부터 드레인부(40)의 드레인관(42)에 제1,2확장팩(32)(33)이 양 끝단에 형성된 확장부(30)의 확장관(31)을 연결한다.
상기 드레인부(40)가 연결된 확장관(31)의 타단에 연장부(20)의 연장관(22)을 연결하는 동시에 연장관(22)을 밸브(10)에 연결한다.
여기서, 상기 연장부(20)와 드레인부(40)에 센터유지부(50)를 형성하여 커플러(54)의 위치조정으로 제1,2링크(51)(52)의 직경 변화로 취수탑(2)의 내면에 롤러(53)를 접촉시켜 연장부(20), 확장부(30), 드레인부(40)가 취수탑(2)의 중앙에 위치하며 연장관(22)의 연결 및 해체시 원활한 이동이 가능하도록 설치한다.
아울러, 상기 설치단계(S1)에서 센터유지부(50)를 설치하는데 제1,2링크(51)(52)가 맞닿는 끝단에는 취수탑(2)의 내면에 접촉하도록 형성하는 롤러(53)가 결합된 상태로 제1,2끼움단(51a)(52a)을 연장관(22)이나 드레인관(42)에 감싸지게 설치한 다음 볼트와 너트를 이용하여 체결한다.
이후, 상기 제1,2링크(51)(52) 중 일 끝단은 연장부(20)의 플랜지(21)나 확장부(30)에 지지되도록 한 상태에서 커플러(54)를 연장관(22)이나 드레인관(42)에 형성되는 수나선(P)에 나선을 따라 이동시켜 제1,2탄성단(51b)(52b)이 서로 가까워지거나 멀어지게 하에 롤러(53)가 취수탑(2)의 내면에 밀착시켜 차수장치(100)가 취수탑(2)의 내부 중앙에 위치할 수 있도록 하는 특징이 있다.
2. 상기 충진수밀단계(S2)는 설치단계(S1)를 거친 후, 확장부(30)의 제1,2확장팩(32)(33)과 충진장치(36)를 충진관(35)으로 연결하고 충진장치(36)를 작동시켜 제1,2확장팩(32)(33)에 충진재(34)를 공급하여 제1,2확장팩(32)(33)을 취수탑(2)의 내면에 밀착시킨다.
이때, 상기 제1,2확장팩(32)(33)은 동시에 확장시키거나 순차적으로 확장시키며 취수탑(2)의 내면을 완전히 가압하도록 하여
3. 상기 수문교체단계(S3)는 충진수밀단계(S2)를 거친 후, 교체할 수문(3)을 개방시켜 확장공간(37)에 물이 유입되도록 하고 교체할 수문(3)을 취수탑(2)에서 해체하여 새로운 수문(3)으로 교체한다.
이때, 상기 수문(3)의 교체는 수중으로 작업을 위한 잠수부들이 투입하여 작업이 이루어지며 교체를 위한 수문(3)을 개방시 확장부(30)에 의해 취수탑(2)의 공간을 폐쇄하고 있어 취수공(4)을 통해 유입되는 물이 적어 안정성을 확보하는 특징이 있다.
4. 상기 드레인단계(S4)는 수문교체단계(S3)를 거친 후, 교체한 수문(3)으로 취수탑(2)을 폐쇄한 상태에서 드레인부(40)측에 위치한 제1제1,2확장팩(32)(33)에서 충진재(34)를 배출 축소시켜 확장공간(37)에 잔존하는 물을 드레인부(40)의 드레인홀(41) -> 드레인관(42) -> 확장관(31) -> 연장관(22) -> 밸브(10)를 통해 취수터널(1)을 따라 배출시킨다.
5. 상기 유동성체크단계(S5)는 드레인단계(S4)를 거친 후, 교체한 수문(3)을 개방시켜 지속적으로 물의 유동상황을 체크한다.
6. 상기 위치조정단계(S6)는 유동성체크단계(S5)를 거친 후, 교체한 수문(3)을 닫아 확장공간(37)의 잔류 물을 모두 드레인부(40)를 이용해 배수시킨다.
이때, 본 발명에서는 교체한 수문(3)으로 취수공(4)을 폐쇄시킨 상태에서 약 24시간 동안 수문(3)의 폐쇄상태에서 물의 유입이 원활히 차단되는지 확인하는 것이 바람직할 것이다.
그리고, 제2제1,2확장팩(32)(33)에서 충진재(34)를 배출하여 축소시킨 상태에서 다음 수문(3)을 교체하기 위하여 연장관(22)과 밸브(10)를 해체한 사이에 추가적으로 연장관(22)을 연결하여 확장부(30)의 위치를 조정하는 과정을 반복적시행한다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명인 수문교체용 차수장치 및 차수장치를 이용한 수문 교체방법을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 취수터널 2 : 취수탑
3 : 수문 4 : 취수공
10 : 밸브 11 : 레버
20 : 연장부
21 : 플랜지 22 : 연장관
30 :확장부 31 : 확장관
32 : 제1확장팩 33 : 제2확장팩
34 : 충진재 35 : 충진관
36 : 충진장치 37 : 확장공간
38 : 분리튜브층 39 :고무튜브층
40 : 드레인부 41 : 드레인홀
42 : 드레인관 50 : 센터유지부
51 : 제1링크 51a : 제1끼움단
51b : 제1탄성단 52 : 제2링크
52a : 제2끼움단 52b : 제2탄성단
53 : 롤러 54 : 커플러
55 : 돌기 100 : 차수장치
S1 : 설치단계 S2 : 충진수밀단계
S3 : 수문교체단계 S4 : 드레인단계
S5 : 유동성체크단계 S6 : 위치조정단계
P : 수나선

Claims (7)

  1. 취수터널(1)과 연결되는 경사형 취수탑(2)을 따라 설치된 수문(3)을 교체하는 수문교체용 차수장치에 있어서,
    상기 취수터널(1)의 내부에 설치하는 밸브(10),
    상기 밸브(10)에 연결되어 취수터널(1)의 내부 길이방향을 따라 길이의 연장 및 축소하는 연장부(20),
    상기 연장부(20)의 끝단에 연결되며 교체할 수문(3)의 개방 크기보다 크게 취수탑(2)의 내부 공간을 폐쇄 및 개방하는 확장부(30),
    상기 확장부(30)에 연결되어 교체한 수문(3)의 정상작동 여부와 수밀성을 확인하기 위하여 수문(3)의 개방시 유입되는 물이 확장부(30), 연장부(20), 밸브(10)를 따라 유동되도록 물을 배수하는 드레인부(40)로 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연장부(20)와 드레인부(40)에 결합되는 제1,2링크(51)(52),
    상기 제1,2링크(51)(52)가 맞닿는 끝단에는 취수탑(2)의 내면에 접촉하도록 형성하는 롤러(53),
    상기 제1,2링크(51)(52) 중 하나의 끝단에는 연장부(20)와 드레인부(40)에 각각 나선체결되어 취수탑(2)의 직경에 따라 제1,2링크(51)(52)의 확장 및 축소를 위한 커플러(54)로 센터유지부(50)를 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 연장부(20)는 양 끝단에 플랜지(21)를 형성한 연장관(22)을 교체할 수문(3)의 위치와 대응하도록 밸브(10)와 확장부(30) 사이에 연결하거나 해체하여 확장부(30)의 위치를 조정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 확장부(30)는 연장부(20)와 드레인부(40)의 사이에 연결되는 확장관(31),
    상기 확장관(31)의 양 끝단 측에 각각 형성되는 제1,2확장팩(32)(33),
    상기 제1,2확장팩(32)(33)에 각각 연결되어 확장 및 축소시키도록 액상의 충진재(34)가 유동하는 충진관(35),
    상기 충진관(35)이 연결되어 충진재(34)의 공급 및 배출하는 충진장치(36)로 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 드레인부(40)는 확장부(30)의 확장관(31) 끝단에 연결되며 드레인홀(41)을 형성하는 드레인관(42)의 끝단에 차수판(43)을 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치.
  6. 취수터널(1)과 연결되는 경사형 취수탑(2)을 따라 설치된 수문(3)을 교체하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법에 있어서,
    취수탑(2)의 상부측부터 드레인부(40)의 드레인관(42)에 제1,2확장팩(32)(33)이 양 끝단에 형성된 확장부(30)의 확장관(31)을 연결하며, 상기 드레인부(40)가 연결된 확장관(31)의 타단에 연장부(20)의 연장관(22)을 연결하는 동시에 연장관(22)을 밸브(10)에 연결하는 설치단계(S1),
    상기 설치단계(S1)를 거친 후, 확장부(30)의 제1,2확장팩(32)(33)과 충진장치(36)를 충진관(35)으로 연결하고 충진장치(36)를 작동시켜 제1,2확장팩(32)(33)에 충진재(34)를 공급하여 제1,2확장팩(32)(33)을 취수탑(2)의 내면에 밀착시키는 충진수밀단계(S2),
    상기 충진수밀단계(S2)를 거친 후, 교체할 수문(3)을 개방시켜 확장공간(37)에 물이 유입되도록 하고 교체할 수문(3)을 취수탑(2)에서 해체하여 새로운 수문(3)으로 교체하는 수문교체단계(S3),
    상기 수문교체단계(S3)를 거친 후, 교체한 수문(3)으로 취수탑(2)을 폐쇄한 상태에서 드레인부(40)측에 위치한 제1,2확장팩(32)(33)에서 충진재(34)를 배출 축소시켜 확장공간(37)에 잔존하는 물을 드레인부(40)의 드레인홀(41) -> 드레인관(42) -> 확장관(31) -> 연장관(22) -> 밸브(10)를 통해 취수터널(1)을 따라 배출시키는 드레인단계(S4),
    상기 드레인단계(S4)를 거친 후, 교체한 수문(3)을 개방시켜 지속적으로 물의 유동상황을 체크하는 유동성체크단계(S5),
    상기 유동성체크단계(S5)를 거친 후, 교체한 수문(3)을 닫아 확장공간(37)의 잔류 물을 모두 드레인부(40)를 이용해 배수시키고, 제2제1,2확장팩(32)(33)에서 충진재(34)를 배출하여 축소시킨 상태에서 다음 수문(3)을 교체하기 위하여 연장관(22)과 밸브(10)를 해체한 사이에 추가적으로 연장관(22)을 연결하여 확장부(30)의 위치를 조정하는 위치조정단계(S6)를 반복적으로 시행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 연장부(20)와 드레인부(40)에 센터유지부(50)를 형성하여 커플러(54)의 위치조정으로 제1,2링크(51)(52)의 직경 변화로 취수탑(2)의 내면에 롤러(53)를 접촉시켜 연장부(20), 확장부(30), 드레인부(40)가 취수탑(2)의 중앙에 위치하며 연장관(22)의 연결 및 해체시 원활한 이동이 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수문교체용 차수장치를 이용한 수문교체 방법.
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