KR20000028559A - 신축자재식댐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염된 물은 남겨두고 비교적 깨끗한 물만을 선택적으로 방출하는, 제한된 처리 설비(CDF) 따위의, 오염된 수역으로부터 물의 방출을 제어하기 위한 신축 자재식 댐에 관한 것이다. 본 발명의 댐은 수역의 바닥에 고정되고 방출관과 연결되는 토대와, 토대로부터 상향 연장되고 방출관과 또한 연결되며 수역의 수면에 인접하여 종료하는 원통형의 신축 자재부와, 수역으로부터 깨끗한 상층 물을 배수하기 위하여 수면 위로 또는 아래로 신축 자재부의 상단부를 선택적으로 늘이고 줄이기 위한 한 세트의 기계식 잭을 포함한다.

Description

신축 자재식 댐{TELESCOPING WEIR}

본 발명은 수직방향으로 조정가능하게 동심적으로 겹쳐진 상태로 상승 및 하강하여 오염된 수역으로부터 환경적으로 허용가능한 물을 선택적으로 배수하기 위한 신축 자재식 댐에 관한 것이다.

댐을 사용하여 준설물 억제 영역 또는 제한된 처리 설비(CDF)로부터 방출되는 깨끗한 물의 방출 조절은 원치않은 침전물 및 침니가 없는 허용가능한 물이 자연 환경으로 되돌아오는 것을 확보하는데 필요하다. 준설하는 동안에, 오염된 물은 끊임없이 제한된 처리 설비 내로 흐름으로써, 침전물이 제한된 처리 설비의 하부에 쌓이는 동안 비교적 깨끗한 지표수를 연속적으로 공급할 필요가 있다. 신축 자재식 댐은 그러한 오염된 수역으로부터 방출된 물의 환경적인 수질을 향상시키는데 유용하게 사용된다.

현재 준설물 억제 영역으로부터의 물의 방출을 조절하기 위해 여러가지 기술 및 장치는 사용되고 있다.

물의 수위 및 방출을 제어하기 위한 수직 댐은 새로운 것이 아니다. 딜(Dill)에 허여된 미국 특허 제337,819호에는 수역과 동일한 높이를 갖는 상향 돌기부를 포함하는 연못용 폐수로 및 배수구가 개시되어 있다. 이 돌기부는 수역에서 떨어진 위치까지 그 높이를 초과하는 물을 배출하기 위한 개방 상부를 구비한다. 따라서, 둑의 범람을 방지한다.

많은 정적 댐은 상부 또는 댐 꼭대기를 따라 보드 또는 정지 통나무를 수용하여 제한된 처리 설비(CDF) 내에서 물 및 침전물의 현재 높이에 맞게끔 댐 꼭대기의 높이를 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 보드를 사용하였을 때 발생하는 문제점은 신선한 물을 공급하는 동안 정확한 댐의 꼭대기 높이를 유지하여야 할 시간에 설치 또는 제거가 용이하지 않다는 점이다. 따라서, 이들은 매우 노동 집약적이다. 이 결과 너무 많거나 너무 적은 물이 방출된다. 이들 댐은 항상 보드 사이에 누수가 발생하기 때문에, 준설물이 쉽게 빠져나가서 원치않는 환경 조건을 야기하게 된다. 또한, 기존의 보드는 뱀, 거미 및 말벌들의 좋은 서식지가 되었던 반면, 보드의 교체시 사람이 댐 아래로 추락하는 안전사고를 방지하였다.

본 발명은 제한된 처리 설비로부터 깨끗한 물을 공급하기 위하여 댐의 꼭대기가 수면에 대해 적절한 높이로 조정될 수 있는 신축 자재식 댐을 제공함으로써 상기한 결점 및 기타 결점을 제거하기 위하여 창안된 것이다.

따라서, 본 발명의 주요한 목적은 수역의 바닥에 고정되고 방출관과 연결되는 토대와, 토대로부터 상향 연장되고 방출관과 또한 연결되며 수역의 수면에 인접하여 종료하는 원통형의 신축 자재부와, 수역으로부터 깨끗한 상층 물을 배수하기 위하여 수면 위로 또는 아래로 신축 자재부의 상단부를 선택적으로 늘이고 줄이기 위한 한 세트의 기계식 잭을 포함하는 신축 자재식 댐을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 토대와 기계식 잭 사이를 연결하여 외력으로부터 원통형 신축 자재부를 안정시키기 위한 프레임을 갖춘 신축 자재식 댐을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 방출수의 혼탁도, 온도, 페하, 생물학적 산소 요구량 따위의 주변수의 수질을 측정하기 위한 센서를 갖춘 신축 자재식 댐을 제공하는데 있다. 감지된 조건에 기초하여, 댐의 꼭대기의 높이를 조절함으로써 물을 더 많이 또는 더 적게 방출한다.

본 발명의 또다른 목적은 사용이 쉽고 안전하면서도 수질을 향상시킬 수 있는 신축 자재식 댐을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기타의 탈수 분야 및 저수지, 연못, 수처리, 폐수, 채광 폐수, 제지공장의 늪, 화학적 폐수 늪, 관개 제어를 포함하는 물을 제어하는 분야에서 쉽게 채용할 수 있는 신축 자재식 댐을 제공하는데 있다.

도 1은 수역 내에 배치된 본 발명에 따른 신축 자재식 댐의 개략도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 토대(4)가 수역(8)의 바닥면(6)에 또는 그 내부에 고정된 신축 자재식 댐(2)이 도시되어 있다. 토대(4)에는 수역에서 멀리 떨어진 위치로 환경적으로 허용 가능한 물을 방출하는 방출관(10)이 연결되어 있다. 방출관은 제방(12) 또는 방벽을 관통하여, 물(8)은 방출되기 전까지 제방 뒤에서 저류된 상태로 유지된다.

상호 연결되고 동심적으로 배열된 다수의 실린더(14)가 토대(4)와 연결되어 있고 그로부터 수직방향으로 상향 연장되어 있다. 실린더(14)는 직경이 단계적으로 감소되며, 활주 가능하게 연결됨으로써, 신축 자재식으로 늘어나거나 줄어들 수 있다. 실린더 내의 각각의 연결부에는 물이 침투할 수 없도록 구성되어 있다.

가장 큰 실린더의 하부(14b)는 토대와 연결되어 있다. 직경이 가장 작은 최상단 실린더(14a)는 댐의 꼭대기(16)를 한정하는 상부 가장자리를 구비하고 있다. 신축 자재식 실린더(14)는 댐에서 관까지 물을 이송하기 위한 방출관(10)과 연결되어 있다.

신축 자재식 댐은 최상단 실린더(14a)와 연결되는 한 세트의 기계식 스크류 잭(18)을 또한 포함하고 있다. 잭(18)은 소정량의 물은 선택적으로 방출하기 위하여, 수면(20) 위로 또는 아래로 댐의 꼭대기(16)를 상승시키거나 하강시키는데 사용된다.

기계식 스크류 잭(18)은 수동으로 또는 전기적으로 작동된다. 전기적으로 작동될 때에는, 전기 모터(22)가 댐의 꼭대기(16)를 상승시키거나 하강시킨다. 전기 모터를 사용할 때의 장점은 원격 제어하기가 쉽다는 점이다. 핸드 크랭크 따위의 수동식 제어 장치(24)를 잭(18)에 연결하여 사용할 수도 있다.

프레임(26)은 토대(4)에 고정되어 있으며, 기계식 스크류 잭(18)에 연결된 지점까지 단단하게 상향 연장되어 있다. 프레임(26)은 신축 자재식 실린더(14)에 안정성을 더하며, 외부 하중에 의한 요동이나 붕괴를 방지한다. 프레임(26)에 의해 댐의 꼭대기(16)는 수면(20)에 대해 일정한 높이를 유지할 수가 있다. 이것은 오직 깨끗한 상층 물(28) 만을 제거하는데 있어서 매우 중요하다.

좁은 통로(30)가 프레임(26)에 부착되어 있어서, 사용자가 댐을 목시 검사할 수 있고, 프레임(26)에 설치된 제어 장치(24)를 통해 수동 조정을 행할 수 있다. 좁은 통로(30)는 제방(12)에서 프레임(26)까지 연장되어 있으며, 구조적으로 필요하다면 지지체(32)를 포함할 수도 있다.

동작시, 신축 자재식 댐(2)은 환경적으로 허용 가능한 물의 방출을 조절하기 위해 제한된 처리 설비(CDF) 내에 설치된다. 준설물이 수역(8) 내로 유입됨에 따라, 세가지 탈수 과정, 즉 퇴적, 경화, 탈수 건조 과정을 겪게 된다. 오염된 물이 제한된 처리 설비(CDF) 내로 유입되면, 물 속의 무거운 물질은 바닥층(34)쪽으로 가라않게 됨으로서, 표면(20) 부근에는 깨끗한 상층 물(28) 만이 남게 된다. 따라서, 제한된 처리 설비(CDF)로부터 방출된 물의 수질을 허용가능한 상태로 유지하기 위하여, 오직 상층의 물(28) 만이 방출되어야 한다.

이를 위해, 댐의 꼭대기(16)는 수면(20)의 약간 아래로 하강한다. 그러면 댐의 꼭대기(16)에 인접한 물은 실린더(14)와 방출관(10)을 통해 아래로 방출된다. 물의 방출을 중단하기 위해서는, 댐의 꼭대기(16)를 수면(20) 위로 상승시킨다. 제한된 처리 설비에 있어서는 흔히 있는 일이지만, 그 안에 포함된 물의 높이는 준설, 강우, 유거수의 증가에 따라 끊임없이 변한다. 따라서, 상층 물(28)은 크게 변동한다. 신축 자재식 댐(2)은 방출되는 물을 최적의 수질로 유지하기 위하여 항상 댐의 꼭대기(16)의 높이를 수면(20)의 높이에 맞출 수 있다.

신축 자재식 댐에는, 방출수의 혼탁도, 온도, 페하, 생물학적 산소 요구량 따위의 물의 수질을 측정하기 위한 센서(36)를 다수 장착할 수도 있다. 센서(36)는 기계식 잭(18)을 구동하는 전기 모터(222)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그래서, 주변수의 측정된 수질에 기초하여 댐의 꼭대기(16)의 변위를 자동적으로 제어할 수 있고, 따라서 방출되는 물을 자동적으로 제어할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명을 나타내기 위한 일례에 지나지 않으며, 이에 의해 본 발명이 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명은 위에서 설명한 본 발명의 원리를 벗어나지 않는 한 여러가지로 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명에 의하면, 수역의 바닥에 고정되고 방출관과 연결되는 토대와, 토대로부터 상향 연장되고 방출관과 또한 연결되는 수역의 수면에 인접하여 종료하는 원통형의 신축 자재부와, 수역으로부터 깨끗한 상층 물을 배수하기 위하여 수면 위로 또는 아래로 신축 자재부의 상단부를 선택적으로 늘이고 줄이기 위한 한 세트의 기계식 잭을 포함하는 신축 자재식 댐을 제공함으로써, 항상 깨끗한 물을 방출하여 방출된 수질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (5)

1. (가) 바닥에 고정되고 방출관과 연결되는 토대와,

   (나) 상기 토대와 연결되고 상기 토대로부터 상향 연장되고 수면에 인접하여 종료되어 방출관으로 물을 이송하는 원통형의 신축 자재부와,

   (다) 오염된 하층 물을 교란함이 없이 수역으로부터 깨끗한 상층 물을 선택적으로 배수하기 위하여 수면 위로 또는 아래로 신축 자재부의 상단부를 배치하기 위하여 상기 신축 자재부를 늘이고 줄이는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신축 자재식 댐.
2. 제1항에 있어서,

   상기 토대 및 상기 신축 자재부 사이에 설치되어 수역 내에서 상기 신축 자재부를 지지하는 프레임을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 신축 자재식 댐.
3. 제2항에 있어서,

   상기 신축 자재부를 늘이고 줄이는 수단은 상기 신축 자재부와 연결된 기계식 스크류 잭인 것을 특징으로 하는 신축 자재식 댐.
4. 제3항에 있어서,

   상기 신축 자재부는 직경이 점진적으로 감소하며 상호 동심적으로 배열된 다수의 동축 실린더로 구성되며, 상기 잭은 직경이 가장 작은 최상단 실린더와 연결된 것을 특징으로 하는 신축 자재식 댐.
5. 제1항에 있어서,

   상기 신축 자재식 댐에 설치되어 수역의 다양한 수질을 감지하는 센서 수단을 또한 포함함으로써, 물이 사전 설정된 수질 한계값을 초과할 때 상기 상부 림이 자동적으로 상승하여 방출을 중단하는 것을 특징으로 하는 신축 자재식 댐.