KR102157123B1

KR102157123B1 - 지하수 관측정 상부보호공

Info

Publication number: KR102157123B1
Application number: KR1020190062842A
Authority: KR
Inventors: 조선남
Original assignee: 주식회사 정이노베이션
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-09-17
Anticipated expiration: 2039-05-28

Abstract

본 발명은 상부보호공 본체, 상기 본체 일측에 힌지 결합되는 덮개, 상기 덮개 내면에 고정되며 한 쌍의 선형 가이드홈이 내장되어 있고 가이드홈을 관통하는 삽입홈이 형성되어 있는 고정 가이드, 상기 고정 가이드의 한 쌍의 가이드홈에 양측면이 삽입된 상태에서 상기 덮개 내면에 대해 수평 방향으로 직선 이동하며 상기 가이드홈에 삽입되는 표면에 복수의 고정홈이 형성된 이동 플레이트, 상기 삽입홈과 고정홈을 관통하여 상기 이동 플레이트를 상기 고정 가이드에 고정시키는 제1고정핀, 상기 이동 플레이트 표면에 수직 방향으로 고정되는 연장봉, 및 상기 연장봉의 끝단에 회동 가능하게 결합되는 도르레를 포함하는 지하수 관측정 상부보호공을 제공한다.

Description

지하수 관측정 상부보호공 {Protection equipment for observation well}

본 발명은 지하수 관측정 상부보호공에 관한 것으로서, 상세하게는 덮개 개방 후 관측 작업의 안전성을 높이고 전선 등의 와이어를 안정적으로 거치할 수 있는 새로운 상부보호공을 제안한다.

지하수는 지표에 내린 빗물이나 눈이 땅속으로 침투하여 고여 있거나 흐르는 상태의 물로서, 하천수 등의 지표수와 함께 주요 수자원으로 활용되고 있으며, 최근에는 기후 변화로 인한 가뭄에 대비하기 위해 비상용수 또는 대체수자원으로 개발수요가 증가하고 있다. 지하수는 단기간에 저렴한 비용으로 안전한 용수를 확보할 수 있다는 점에서 효용성이 크다. 그러나 지하수는 빗물 등에 의해 보충되는 양보다 과도하게 사용하거나 오염물질이 침투되어 수질이 악화되는 경우에는 재생과 회복에 오랜 시일과 노력이 필요하다.

지하수 관정은 실제 지하수를 얻게 되는 취수공을 굴착하고, 취수공 주변으로 이격되어 다수의 위치에 관측정이 설치된다. 관측정은 센서를 관정 내부로 투입하여 지하수의 수위를 측정하거나 전기전도도 등을 측정하여 지하수의 NO₃, 염분 등의 성분을 검출하는데 이용된다.

이러한 관측정은 지하수의 수질과 수위 등을 관측하기 위하여 지표면으로부터 지하수의 위치까지 관측공을 굴착하고, 노출된 관측공으로 오염물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 보호장치로서 상부보호공을 설치한다.

등록특허 10-1255751호에 따르면, 종래 지하수 관측정의 상부보호공은 덮개를 회전시키는 힌지를 연장관의 내측에 형성함으로써 외부로 노출되지 않도록 하면서 덮개를 열었을 때 연장관의 상측에 덮개가 안정적으로 거치되도록 하며, 이를 위하여 지하수의 수질 또는 수위를 측정하기 위한 관측공의 상부로 연장되어 노출되는 연장관과, 상기 연장관의 상측에서 힌지수단에 의해 결합되어 연장관의 상부를 개폐시키는 덮개로 구성된 지하수 관측공의 보호장치에 있어서, 상기 힌지수단은 상기 연장관 내측벽에 상하방향으로 고정되어 설치된 가이드; 상기 가이드에 결합되어 상하방향으로 슬라이딩하는 슬라이더; 상기 덮개의 하단에 설치되어 상기 슬라이더의 상측에 회전가능하게 결합되는 힌지편;으로 구성되는 보호장치를 제공하고 있다.

이와 같은 종래의 관측정 상부보호공은 연장관에 힌지 결합되는 덮개를 개방하기 위해서 연장관에 대하여 덮개를 들어올리고, 수직 방향으로 기울인 후, 연장관 일측 상면에 덮개의 일면이 고정되도록 거치시키는 3단계의 동작이 필요하며, 센서 등을 이용하여 관측 작업을 마치고 덮개를 닫는 경우에도 반대 순서로 3단계의 동작이 요구되어 작업자의 수고가 많이 필요한 번거로움이 있다.

또한, 종래의 관측정 상부보호공은 도 1에 도시한 바와 같이 본체(10) 상단에 결합되어 있는 덮개(11) 내면 중앙에 거치대(12)가 고정되어 있고, 거치대를 통해 센서 등 운용장비의 전선이나 기타 와이어가 거치된 채로 관측공 내부로 투입된다. 이 과정에서 거치대는 와이어의 거치 및 방향 전환 수단으로 이용되는데, 거치대의 회전 동작이 없으며 거치대의 위치도 덮개 내면 중앙에 고정됨으로써 센서 등 전선이 필요한 경우 전선의 감김 및 풀림을 동작시키는 권취기의 높이나 사이즈에 대응하지 못하여 거치대에 거치되는 전선 등의 와이어 장력이 달라지게 되는 단점이 있다. 예를 들어, 정상적인 와이어 거치 상태가 L 인 경우, 운용장비나 권취기의 높이에 따라 와이어 거치 상태가 L₁ 또는 L₂ 로 변경되며, 이러한 상태에서는 감김 및 풀림 과정에서 와이어가 거치대로부터 탈거될 가능성도 커지는 문제가 있다.

지하수 수질 오염 여부 등을 지속적으로 확인하고 지하수 자원의 보호에 이바지하기 위해서는 지하수 관측 작업의 안정성이 향상되어야 하며, 특히 관측 작업용 장비의 운용이 편리하고 안전하도록 관측정의 상부보호공의 개선이 요구된다.

본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 지하수 관측 작업의 안정성이 향상된 상부보호공을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 관측 작업용 장비 운용이 편리하고 안전하도록 개량된 상부보호공을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각종 관측 장비의 보호는 물론, 지하수 관측 작업 시 안전사고를 예방할 수 있는 새로운 상부보호공을 제공하는 것이다.

기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부보호공 본체, 상기 본체 일측에 힌지 결합되는 덮개, 상기 덮개 내면에 고정되며 한 쌍의 선형 가이드홈이 내장되어 있고 가이드홈을 관통하는 삽입홈이 형성되어 있는 고정 가이드, 상기 고정 가이드의 한 쌍의 가이드홈에 양측면이 삽입된 상태에서 상기 덮개 내면에 대해 수평 방향으로 직선 이동하며 상기 가이드홈에 삽입되는 표면에 복수의 고정홈이 형성된 이동 플레이트, 상기 삽입홈과 고정홈을 관통하여 상기 이동 플레이트를 상기 고정 가이드에 고정시키는 제1고정핀, 상기 이동 플레이트 표면에 수직 방향으로 고정되는 연장봉, 및 상기 연장봉의 끝단에 회동 가능하게 결합되는 도르레를 포함하는 지하수 관측정 상부보호공을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 고정 가이드의 측면에 힌지 동작에 의해 회동 가능하도록 결합되며, 덮개 개방 시 덮개를 본체 상단에 고정시켜 덮개가 닫히는 것을 방지하는 지지 바를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 지지 바를 고정 가이드의 측면에 고정하여 회동을 억제하는 제2고정핀을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 관측공 상단 주변에 기 설치된 콘크리트패드에 상부보호공을 고정하기 위하여 상기 본체 측면으로 연장되는 고정판과, 상기 고정판을 관통하여 콘크리트패드에 결합되는 앵커볼트를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 지하수 관측정 상부보호공의 와이어 거치용 도르레 위치를 가변되도록 하고 덮개 개방 시 덮개를 본체 상단에 고정하는 수단을 포함함으로써 관측 작업의 안정성을 개선할 수 있다. 또한, 상부보호공 설치 시 우물자재 표면과의 결합을 견고하게 할 수 있는 부가 수단을 포함함으로써 설치 작업은 물론 이후 관측 작업에서 상부보호공의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 지하수 관측정 상부보호공은 각종 관측 장비의 보호는 물론, 지하수 관측 작업의 안정성을 향상시킴으로써 안전사고 예방은 물론 지하수 관측 작업의 신뢰성과 수준을 한층 높이는데 기여할 수 있다.

도 1은 상부보호공 덮개에 거치되는 와이어의 모습을 보인 모식도
도 2는 본 발명의 지하수 관측정 상부보호공을 보인 사시도
도 3a 및 3b는 상부보호공 덮개 내면의 장치 구성을 보인 사시도 및 단면 모식도
도 4a 및 4b는 상부 보호공 덮개에 장착되는 고정 가이드를 보인 사시도
도 5는 고정 가이드에 결합되는 이동 플레이트를 보인 사시도
도 6은 상부보호공을 관측정에 설치한 모습을 보인 모식도
도 7은 이동플레이트의 수직 위치를 변화시킨 모습을 보인 사시도

본 발명은 와이어가 거치되는 도르레의 수직 위치를 가변되도록 하는 한편, 덮개의 개방 시 덮개를 상부보호공 본체에 안정적으로 고정되도록 함으로써 관측 작업 안전성이 향상된 지하수 관측정 상부보호공을 제안한다.

구체적으로 본 발명은 다음과 같은 기술적 특징을 갖는다. 먼저, 덮개 내면에 설치되는 도르레의 위치를 가변되도록 한다. 센서 등 관측 장비가 관측정에 투입될 때 관측 장비의 전원, 전기 신호 등이 전달되는 전선이나 운용 장비를 지지하는 와이어가 외부에서 공급되며, 덮개가 개방된 상태에서 덮개 내면에 결합되어 있는 도르레에 와이어가 거치된 상태로 관측정 내부로 방향이 전환되어 투입된다.

덮개 내면에 연직 방향으로 결합된 도르레의 위치를 가변되도록 함으로써 덮개 개방 시 와이어 권취기의 높이에 대응하여 도르레의 수직 위치를 조정할 수 있고, 와이어 권취기의 높이나 사이즈에 관계없이 지면에 대해 수평으로 와이어를 도르레에 거치되도록 할 수 있다. 그 결과, 와이어에 일정한 장력을 인가할 수 있고, 권치기로부터 와이어의 풀림 및 감김 동작이 진행되거나 와이어가 도르레에 거치된 상태로 정지하였을 때 와이어에 걸리는 하중을 도르레가 균일하게 전달받음으로써 와이어의 탈거 내지 탈선을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 덮개 내면에 힌지 동작에 의해 회동하는 지지 바(bar)를 장착하고, 이 지지 바의 힌지 동작에 의해 덮개 개방 시 상부보호공에 덮개가 안정적으로 고정되도록 함으로써 와이어의 풀림이나 감김 과정에서 또는 기타 관측 작업 중에 덮개가 닫히지 않도록 하여 센서 및 와이어 등 관측 장비의 고장을 방지하고 작업자의 안전을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 관측정 타공 전에 관측공 주변으로 미리 설치되는 콘크리트패드와 상부보호공의 견고한 결합을 위하여 별도의 고정부를 상부보호공 측면에 마련할 수 있고, 상부보호공을 관측정 상단에 설치할 때 결합 수단으로 고정시킴으로써 상부보호공을 안전하게 설치하는 한편, 설치 후 상부보호공을 통해 관측정 내부의 관측 작업 진행 시 안정적인 작업이 가능하게 할 수 있다.

지하수 관측정에는 각종 관측장비의 보호와 오염물질의 공내 유입방지를 위하여 밀폐식 상부호공시설을 설치하여야 한다. 도 2는 본 발명의 지하수 관측정 상부보호공(100)을 보인 사시도로서, 상부보호공 본체(110) 상단에는 본체 일측에 힌지 결합되는 덮개(120)가 마련되어 있다. 본체 하부로는 관측정 내부의 파이프(인케이싱) 인접하여 삽입되는 원통형 본체 삽입부(111)가 연장되어 있고, 본체 측면으로는 전선보호함(112)이 결합되며 전선보호함 일측면에 전선 주입구로 사용되는 개방 공(113)이 형성되어 있다.

상부보호공은 예를 들어 스테인리스 재질로 제조할 수 있으며, 본체 두께는 3㎜, 덮개 두께는 20㎜, 본체 직경은 250㎜ 이상, 하단 삽입부 길이는 500㎜ 이상으로 수밀한 구조로 형성할 수 있다. 전선보호함은 사각이나 원 형상으로 형성할 수 있다. 상부보호공은 빗물 등이 유입되지 않도록 관측정 상단에 설치하며, 지하수위 자동측정기 측선의 외부 연결이 가능하고, 필요에 따라 시건장치를 부착하여 수밀성 및 잠금기능을 강화할 수 있다.

도 3a 및 3b는 상부보호공 덮개 내면의 장치 구성을 보인 사시도 및 단면 모식도로서, 상부보호공 본체 일측에 힌지 결합되는 덮개를 개방한 상태에서 각종 센서 등을 이용하여, 관측정 내부의 지하수 수질과 수위 등을 측정할 수 있다. 이를 위하여 상기 덮개 내면에는 고정 가이드(130)가 고정되어 있고, 와이어 거치용 도르레(161)가 장착되어 있는 이동 플레이트(140)가 고정 가이드에 삽입되어 있다.

상기 고정 가이드는 후술하는 바와 같이 한 쌍의 선형 가이드홈이 내장되어 있고 가이드홈을 관통하는 삽입홈이 형성되어 있다. 또한, 상기 이동 플레이트는 고정 가이드의 한 쌍의 가이드홈에 양측면이 삽입된 상태에서 상기 덮개 내면에 대해 수평 방향으로 직선 이동할 수 있다. 이동 플레이트의 가이드홈에 삽입되는 표면, 즉 양 측면으로 복수의 고정홈이 형성되어 있다.

고정 가이드의 삽입홈과 이동 플레이트의 고정홈을 관통하는 제1고정핀(150)에 의해 이동 플레이트가 고정 가이드에 고정된다. 제1고정핀을 삽입홈과 고정홈으로부터 제거한 상태에서 고정 가이드에 대한 이동 플레이트의 상대적인 위치를 조정함으로써 이동 플레이트에 연결된 도르레의 위치를 덮개 내면에 대해 변화시킬 수 있다.

제1고정핀은 고정 가이드의 한 쌍의 가이드홈에 삽입된 이동 플레이트의 표면 양측에 각각의 고정핀이 고정하도록 한 쌍의 고정핀을 포함할 수 있다.

상기 도르레는 이동 플레이트 표면에 수직 방향으로 고정되는 연장봉의 끝단에 회동 가능하게 결합되어 있다. 연장봉은 예를 들어 나사 등의 결합 수단에 의해 이동 플레이트에 결합되어 고정될 수 있으며, 도르레는 상기 연장봉의 끝단에 베어링 등을 매개로 회전 가능하도록 결합시킬 수 있다.

본 발명의 지하수 관측정 상부보호공은, 상기 고정 가이드의 측면에 힌지 동작에 의해 회동 가능하도록 결합되며, 덮개 개방 시 덮개를 본체 상단에 고정시켜 덮개가 닫히는 것을 방지하는 지지 바(170)를 더 포함한다. 이 지지 바는 고정 가이드의 측면에 삽입되는 제2고정핀(180)에 의해 고정 가이드 측면에 고정됨으로써 회동이 억제될 수 있고, 지지 바의 밑면이 본체 상단에 밀착된 상태에서 덮개를 본체(110) 상단에 대해 고정시켜 작업 안정성을 향상시킬 수 있다. 관측 작업이 완료된 후 덮개를 닫는 경우에는 제2고정핀을 제거하고 지지 바를 회동시킴으로써 덮개가 힌지 동작으로 본체 상단을 밀폐하도록 회동시킬 수 있다.

상기 지지 바와 제2고정핀은 고정 가이드의 양측면에 각각 하나씩 배치되어 덮개 개방 후 본체에 대해 덮개가 수직 상태에서 견고하게 고정되도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1고정핀과 제2고정핀은 예를 들어 나사산이 형성된 체결볼트를 사용할 수도 있고, 레버나 고리 등의 손잡이를 당김으로써 핀을 전진시키거나 후퇴시키는 인덱스 플런저를 이용할 수도 있다.

도 4a 및 4b는 상부 보호공 덮개에 장착되는 고정 가이드를 보인 사시도이다. 고정 가이드는 덮개 내면에 일면에 고정된 상태로 한 쌍이 블럭이 서로 마주보는 상태로 배치된다. 각각의 블럭에는 선형의 가이드홈(131)이 형성되어 있고, 가이드홈을 수직으로 관통하는 삽입홈(132)이 마련되어 전술한 제1고정핀이 삽입될 수 있다. 고정 가이드의 각 블럭에는 상기 삽입홈과 수직적으로 배치되는 측면 회동홈(133a)과 측면 삽입홈(133b)이 형성되어 있다. 측면 회동홈은 전술한 지지 바의 회동을 위하여, 측면 삽입홈은 제2고정핀의 삽입을 통해 지지 바의 고정을 위하여 사용된다.

도 5는 고정 가이드에 결합되는 이동 플레이트를 보인 사시도이다. 이동 플레이트의 측면은 상기 고정 가이드의 선형 가이드홈에 삽입되며, 이 상태에서 외력에 의해 이동 플레이트를 고정 가이드에 대해 일방향으로 이동시킬 수 있다. 이동 플레이트 측면에는 복수의 고정홈이 일정한 간격으로 형성되며, 이동 플레이트 표면에는 연장봉(160)이 배치되어 상호 고정된 상태로 결합된다. 연장봉의 끝단에는 전술한 도르레가 회전 가능하게 결합된다.

지하수 관측정 설치 시 관측공 타공 전에 큰크리트패드를 미리 설치하는데, 콘크리트패드는 관측정 내부로 지표 오염수의 유입을 방지하는 한편 관측공 타공 시 굴착 장비를 안정적으로 세팅하기 위해 필요하다. 지하수 관측정 상부보호공은 타공된 관측공의 상단 주변으로 배치된 콘크리트패드 위에 설치되며, 콘크리트패드와의 견고한 결합을 위해 별도의 고정 수단이 요구된다. 이를 위하여 본 발명은 또한, 관측공 상단 주변에 기 설치된 콘크리트패드에 상부보호공을 고정하기 위하여 상기 본체 측면으로 연장되는 고정판과, 상기 고정판을 관통하여 콘크리트패드에 결합되는 앵커볼트를 더 포함할 수 있다.

도 6은 상부보호공을 관측정에 설치한 모습을 보인 모식도로서, 전선보호함(112) 내부로 본체 측면에 고정판(190)이 연장되어 있고, 이 고정판을 관통하여 앵커 볼트(191)가 콘크리트패드(C)에 결합된다. 상부보호공은 본체 하단의 삽입부가 관측정 내부의 인케이싱(P) 주변으로 삽입되어 있으며, 상기 고정판에 의해 관측정 상단의 콘크리트패드에 견고하게 고정됨으로써 향후 지하수 관측 작업 시 상부보호공의 안정성이 강화된다.

밀폐식 상부보호공 설치 시 관측공 내부로 공구나 기타 이물질 등의 낙하가 없도록 작업이 이루어져야 하며, 상부보호공 본체 하단의 삽입부를 관측정 내부에 삽입되도록 한 후 상부보호공을 올려 세팅한 후, 상기 앵커볼트를 이용하여 굴착공 지면에 해당하는 콘크리트패드와 결합한다. 콘크리트패드와의 결합을 위한 앵커볼트는 전선보호함 내부에 배치되므로 외부에 노출되지 않으며, 필요에 따라 전선보호함 하면을 고정판으로 이용하는 것도 가능하다.

상부보호공 내부에는 지상에서 운용하는 장비의 케이블을 거취할 수 있는 도르레부가 덮개 내면에 설치되는데, 본 발명의 상부보호공은 운용 장비의 높낮이에 따라 도르레가 상하로 이동할 수 있도록 하여 적절한 작업이 수행 가능하다. 도 7은 이동 플레이트의 수직 위치를 변화시킨 모습을 보인 사시도로서, 앞서 설명한 도 3a의 이동플레이트와 비교할 때 위쪽으로 올라간 모습을 볼 수 있다. 그 결과, 도르레의 위치도 함께 변화되어 권취기 등의 장비 높이가 큰 경우 와이어의 거치 높이를 지면에 대해 정화하게 수평으로 유지할 수 있으며, 안정적인 와이어 거치 및 감김/풀림 동작이 가능하게 된다. 이동 플레이트의 선형적 위치 이동에 따른 도르레 수직 높이가 변화하더라도 전술한 지지 바는 동일한 높이로 본체 상면에 대해 덮개를 지지하여 관측 작업 중 덮개가 닫히지 않도록 견고하게 지지할 수 있다.

이와 같은 상부보호공은 지하수 관측 작업의 안정성을 향상시킴으로써 안전 사고 예방은 물론 지하수 관측 작업의 신뢰성과 수준을 한층 높이는데 기여할 수 있을 것이다.

이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.

100:상부보호공 110:상부보호공 본체
111:본체 삽입부 112:전선보호함
113:개방 공 120:덮개
121:힌지 결합부 130:고정 가이드
131:가이드홈 132:삽입홈
133a:측면 회동홈 133b:측면 삽입홈
140:이동 플레이트 141:고정홈
150:제1고정핀 160:연장봉
161:도르레 170:지지 바
180:제2고정핀 190:고정판
191:앵커 볼트

Claims

상부보호공 본체,
상기 본체 일측에 힌지 결합되는 덮개,
상기 덮개 내면에 고정되며, 한 쌍의 선형 가이드홈이 내장되어 있고, 가이드홈을 관통하는 삽입홈이 형성되어 있는 고정 가이드,
상기 고정 가이드의 한 쌍의 가이드홈에 양측면이 삽입된 상태에서 상기 덮개 내면에 대해 수평 방향으로 직선 이동하며, 상기 가이드홈에 삽입되는 표면에 복수의 고정홈이 형성된 이동 플레이트,
상기 삽입홈과 고정홈을 관통하여 상기 이동 플레이트를 상기 고정 가이드에 고정시키는 제1고정핀,
상기 이동 플레이트 표면에 수직 방향으로 고정되는 연장봉, 및
상기 연장봉의 끝단에 회동 가능하게 결합되는 도르레를 포함하는
지하수 관측정 상부보호공.
제1항에 있어서,
상기 고정 가이드의 측면에 힌지 동작에 의해 회동 가능하도록 결합되며, 덮개 개방 시 덮개를 본체 상단에 고정시켜 덮개가 닫히는 것을 방지하는 지지 바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 관측정 상부보호공.
제2항에 있어서,
상기 지지 바를 고정 가이드의 측면에 고정하여 회동을 억제하는 제2고정핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 관측정 상부보호공.
제1항에 있어서,
관측공 상단 주변에 기 설치된 콘크리트패드에 상부보호공을 고정하기 위하여 상기 본체 측면으로 연장되는 고정판과, 상기 고정판을 관통하여 콘크리트패드에 결합되는 앵커볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 관측정 상부보호공.