KR20010026233A - 흡입식 준설장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입식 하상 준설장치에서, 중앙에 흡임관(5)이 끼워 안내되는 흡입관 안내공(16)을 가지며 흡입헤드(6) 주변을 덮는 형태의 덮개(10)와, 덮개(10)의 하단에 이어 설치된 유연 재질의 스커트(11)와, 스커트(11) 하단에 부가된 중량체(12)와, 덮개(10) 상면에 일체로 설치되어 덮개(10)를 상승 하강시키는 로프 안내수단(20)과, 로프 안내수단(20)에 안내되는 로프(21)를 감았다 풀 수 있도록 준설선 임의 위치에 설치한 로프 인양 모터(30)를 포함하여 이루어지는 하상 준설장치를 제공한다.

Description

흡입식 준설장치{Hydraulic dredger}

본발명은 중앙에 흡임관이 끼워 안내되는 흡입관 안내공을 가지며 흡입헤드주변을 덮는 형태의 덮개와, 덮개의 하단에 이어 설치된 유연 재질의 스커트와, 스커트 하단에 부가된 중량체와, 덮개 상면에 일체로 설치되어 덮개를 상승 하강시키는 로프 안내수단과, 로프 안내수단에 안내되는 로프를 감았다 풀 수 있도록 준설선 임의 위치에 설치한 로프 인양 모터를 포함하여 이루어진 하상 준설장치에 관한 것이다.

일반적으로 준설은 하천이나 해안의 바닥에 쌓인 흙이나 암석을 파헤쳐 바닥을 깊게 하는 일. 예컨대 항내는 물론 항외가 얕아졌을 때에도 항로에 따라 토사 또는 하천바닥의 진흙이나 모래를 쳐내는 것을 뜻한다. 한편 교량가설 때 교각의 기초굴착 등 수중공사에서도 굴착공사를 하지만, 이것은 준설이라고 하지 않고 수중굴착이라고 한다. 준설방식은 3가지로 대별하는데 토질에 따라 적당한 방식을 채택한다.

① 일반준설: 쇄암을 요하지 않고 오직 일반 준설선을 사용하는 것으로 준설공사의 대부분을 차지한다. 다른 방식보다 비용이 적게 들므로 풍화된 바위 등 다소 단단한 지반일지라도 가능한 한 이 방식으로 처리한다.

② 쇄암준설: 쇄암선에 장치되어 있는 추의 끝으로 물밑 바닥의 암반을 여러 번 찔러서 부순 후 준설하는 공사이다.

③ 발파준설: 바위에 착암기로 깊은 구멍을 뚫고 화약으로 부순 후 준설하는 공사이다. 준설에 사용하는 배는 준설선 이라고 한다.

준설선은 강·항만·항로 등의 바닥에 있는 흙·모래·자갈·돌등을 파내는 시설을 장비한 배. 강·운하·항만·항로의 깊이를 보다 깊게 하기 위한 준설작업, 물 밑의 흙·모래·광물 등을 채취하는 작업, 수중구조물 축조의 기초공사, 해저 폐기물을 끌어올려 제거하는 작업에 사용된다. 준설할 수역의 깊이와 바닥의 토질의 종류, 준설된 물질의 운반거리 등에 따라 각각 적당한 설비와 장비를 갖추고 있다. 준설선은 기관을 가지고 자력으로 항해할 수 있는 것, 기관이 없고 예인선에 의해서만 이동되는 것, 선체에 준설된 흙·모래를 담아서 버릴 수 있는 저개식 선창, 즉 호퍼를 갖춘 것 등이 있다. 일반적인 준설선의 기본 형태는 다음과 같다. ① 디퍼 준설선(dipper dredger): 동력으로 작동되는 강력한 셔블을 가지고 물밑 바닥을 파 올리는 것으로, 바닥의 토질이 까다로운 바위가 아니면 어떤 것이라도 준설할 수 있다. ② 그래브 준설선(grab dredger): 그래브 버킷을 줄에 매달아 그래브를 벌린 채 물밑 바닥에 떨어뜨려 흙·모래·자갈 등을 퍼서 들어올리는 것으로, 깊이에 제한을 받지 않는다. 저질이 흙·모래일 때 사용한다. ③ 래더 준설선(ladder dredger): 상향식 에스컬레이터와 같이 사다리를 물밑까지 내리고 체인으로 연결된 많은 버킷들이 사다리 주위를 무한궤도로 돌게 하면, 빈 버킷이 사다리의 뒷면을 타고 내려와 바닥의 흙·모래 등을 긁어 담아서 사다리의 앞면을 타고 올라간 후 최정점을 지나 내려오는 순간 이들을 활강로에 쏟으면 자연히 끌어올린 진흙·모래·자갈 등이 선창으로 미끄러져 들어가서 모인다. ④ 하이드롤릭 준설선(hydraulic dredger): 흡입식 준설선 이라고도 한다. 원심력 펌프로 물밑 바닥의 진흙·모래·자갈 등을 물과 함께 퍼 올려 수면상에 설치한 파이프를 통해 폐기장소로 보내어 버린다. 또는 펌프로 퍼 올린 물·흙·모래·자갈 등의 혼합물 중에서 물은 배출시키고 흙·모래·자갈 등 고체물질만을 선창에 모아서 폐기장소에 갖다 버린다. 흡입식 준설선 중에는 흡입구 끝에 커터를 설치하여 커터의 회전으로 물밑 바닥의 토질을 흩뜨려 빨려 들어오기 쉽게 한 것과 넓은 면적의 흡입면을 가진 것이 있다.

흡입식 준설장치의 일 예로는 도 1 과 같이 준설선(1)에 유압펌프(2)와, 진공 발생장치(3)와, 높이 조절용 사다리(4)와, 사다리(4)에 지지되어 깊이가 가변되는 흡입관(5)과, 흡입관(5) 하단에 설치된 흡입헤드(6)로 이루어진다. 흡입헤드(6)는 하상(7)에 당접토록 사다리(4)의 위치와 각도를 조절한다. 상기 흡입헤드(6)에는 유압펌프(2)로부터 유압을 제공받는 유압호스(8)가 연결된다.

도 2 는 도 1 의 흡입헤드(6) 부분을 나타낸 요부 확대 단면도로, 흡입관(5)의 하단에 흡입헤드(6)가 결합되고, 흡입헤드(6)는 흡입관(5)과 나사 결합하며 유압모터(6-1)를 고정시키는 고정 링(6-2)이 내주연에 일체로 된 커플링(6-3)과, 유압모터(6-1)의 축에 축착된 커터(6-4)로 이루어진다. 상기 커플링(6-3)은 유압모터(6-1)가 고정되고 커터(6-4)를 통한 하상의 모래 및 자갈이 흡입관(5)으로 안내되는 통로를 제공 가능토록 하는 직경을 갖는다. (6-5)는 도 1 에 보인 유압펌프(2)로부터 유압을 유압호스(8)를 통하여 유압모터(6-1)로 제공하는 유압 유입구이다.

도 3 은 도 1 및 도 2 와 같은 흡입관(5)의 헤드(6)가 하상(7)에 당접하여 하상의 모래 등을 흡입 인양하는 예를 나타낸 설명도로, 흡입관(5)을 통한 진공 압력으로 헤드(6)주변의 물과 모래 등을 함께 흡입하여 하상의 깊이를 깊게 한다.

도 4 는 도 3 의 흡입관(5)이 하상 일정 깊이로 들어간 경우를 나타낸 설명도로, 헤드(6)가 당접하는 하상과 주변의 토사 등이 약 45도 경사로 파여지는 경우를 예시할 수 있다. 이 경우 통상 헤드(6)로 인하여 파여지는 하상(7)의 직경은 헤드(6)가 위치하는 하상으로 부터의 깊이(H1)의 2배(2H1=R1)를 이룬다. 따라서 진공 흡입력에 의하여 주변의 토사를 함께 흡입하여도 토사 등의 인양 면적이 증대하므로 흡입력에 제한이 있고, 하류의 흐름에 연동 하여 주변의 토사(예를 들어 지점(P1, P2)가 흘러 흙탕물로 오염시키는 원인이 된다.

본 발명은 상기 흡입식 준설장치의 흡입 부분에 덮개를 씌운 장치를 제공하여 토사로 인한 수질의 오염을 방지하도록 함을 발명의 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명은 흡입관 주변의 물 흐름을 제한하는 수단을 부가하여 주변의 물이 오염되는 것을 예방토록 한다. 상기 물 흐름을 제한하는 수단의 일예로는 일단흡입 관의 선단 주연에 높이가 가변되도록 설치한 하상 덮개를 들 수있다.

도 1 은 일반적인 흡입식 준설장치의 일 예를 나타낸 개략 구성도,

도 2 는 일반적인 흡입식 준설장치의 요부 확대 단면도,

도 3 의 종래의 흡입 초기를 나타낸 설명도,

도 4 는 종래의 흡입말기 상태를 나타낸 설명도,

도 5 는 본 발명의 개략 구성도,

도 6 은 본 발명의 요부 확대 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1;준설선 2;유압펌프 3;진공발생장치 4;높이 조절용 사다리 5;흡입관 6;흡입헤드 6-1;유압모터 6-2;고정링 6-3;커플링 6-4;커터 6-5;유압 유입구 7;하상 8;유압호스 10;덮개 11;스커트 12;중량체 13;보강대 14;통공 15;지지프레임 20;로프 안내수단 21;로프 30;인양모터

즉 본 발명은 흡입식 준설장치의 흡입관을 따라 상하 이동 가능토록 흡입헤드주위에 물 흐름 제한수단을 부가하고, 물 흐름제한수단은 중앙에 흡임관이 끼워 안내되는 흡입관 안내공을 가지며 흡입헤드 주변을 덮는 형태의 덮개와, 덮개의 하단에 이어 설치된 유연 재질의 스커트와, 스커트 하단에 부가된 중량체와, 덮개 상면에 일체로 설치되어 덮개를 상승 하강시키는 로프 안내수단으로 구성하고, 로프 안내수단은 로프를 감았다 풀 수 있도록 준설선 임의 위치에 설치한 로프 인양 모터를 통하여 안내되도록 구성한다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 는 본 발명의 개략 구성도이고, 도 6 은 본 발명의 요부 확대 단면도로, 흡입식 준설장치의 흡입관(5)을 따라 상하 이동 가능토록 흡입헤드(6)주위에 물 흐름 제한수단을 부가하고,

물 흐름제한수단은 중앙에 흡임관(5)이 끼워 안내되는 흡입관 안내공(16)을 가지며 흡입헤드(6) 주변을 덮는 형태의 덮개(10)와, 덮개(10)의 하단에 이어 설치된 유연 재질의 스커트(11)와, 스커트(11) 하단에 부가된 중량체(12)와, 덮개(10) 상면에 일체로 설치되어 덮개(10)를 상승 하강시키는 로프 안내수단(20)으로 구성하고,

로프 안내수단(20)은 로프(21)를 감았다 풀 수 있도록 준설선 임의 위치에 설치한 로프 인양 모터(30)를 통하여 안내되도록 구성한다.

도 6 에 보인바와 같이 본 발명의 덮개(10)는 일정 간격의 방사상으로 보강대(13)를 구성함이 내구성 유지에 좋으며, 상승 하강의 압력을 감소시키기 위하여 통공(14)을 형성함이 좋다. 또한 흡입관 안내공(16)을 이루기 위한 루프상의 지지 프레임(15)을 형성함이 좋다.

이와 같이 구성한 본 발명은 도 5 와 같이 하상(7)에 흡입헤드(6)를 가진 흡입관(5)의 흡입헤드(6)를 당접 시키고, 유압펌프(2)와 진공발생장치(3)를 통하여 준설작업을 하고, 사다리(4)의 각도를 조절하여 흡입관(5)의 깊이를 깊게하고, 아울러 흡입헤드(6)도 하상(7)의 모래 자갈을 흡입하면서 깊게 위치한다. 본 발명은 도 5 및 도 6 과 같이 덮개(10)가 헤드(6) 주변을 감싸도록 구성하였고, 스커트(11)는 덮개(10)의 하단을 이어서 부드러운 재질로 만들어지므로 하상의 표면이 불균일 할 경우 덮개(10)와 하상(7)의 공간을 매꾸어준다. 이 경우 스커트(11)의 하단에는 중량체(12)를 부가하였기에 하상(7)과의 접촉성을 좋게하며, 진공흡인력이 강할 경우에는 강제로 하상(7)과 덮개(10) 사이의 공간을 제공하는 효과를 주어 덮개(10)를 보호한다. 본 발명에서는 덮개(10)에 수 개의 통공(14)을 형성하였는바, 이는 헤드(6)를 통한 흡인력이 덮개(10) 내에서 영향을 미치는 범위를 제공하며, 아울러 통공(14)은 덮개(10)의 상승하강시 부하를 감소시키는 기능을 수행한다. 혹자는 통공(14)을 통하여 물이 이동함으로써 주변의 물을 오염시킨다고 할지 모르나, 헤드(6)를 통한 물의 흡입력이 통공(14)을 통한 유입을 가능하게 하여, 덮개(10) 내부의 물이 덮개(10) 외부로 배출되는 것을 막아준다. 그리고 본 발명은 덮개(10)가 흡입관(5)을 통하여 상승 하강 가능토록, 덮개(10)에 흡입관 안내공(160을 형성하며 흡입관 안내공(16)의 지지력을 유지토록 지지프레임(15)으로 지지토록 한다. 본 발명에서 로프 안내수단(20)은 덮개(10)의 상승 하강을 가능토록 하는 것으로, 바람직하기는 사다리(4)의 상승 하강과 로프(21)의 감김(모터(30)의 작동 회전 방향 및 회전 각도는 미리 설정하고, 이러한 기술 자체는 공지의 기술이므로 이에대한 설명은 생략한다)은 상호 연동토록한다. 이 경우 덮개(10)는 하단에 스커트(11)와 중량체(12)가 고정되어있어 하강시에는 항상 덮개(10)가 하상을 덮도록 기능한다. 아울러 덮개(10)의 직경은 하상의 파인 깊이(예를들어 H1)의 2배(2H1=R1)를 이루도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 하상 준설장치의 헤드 부분에 덮개를 부가하여 헤드와 대응하는 하상을 덮으므로, 헤드의 흡입 작용시 일어나는 흙탕물이 있어도 덮개가 이동을 차단하여 수질의 오염을 막을 수 있도록 한다.

또한 부가한 덮개의 하단에는 중량체를 단 스커트를 결합시켜 하상과의 틈새를 줄일 수 잇도록 기능한다.

Claims (3)

1. 흡입식 하상 준설장치에서, 중앙에 흡임관(5)이 끼워 안내되는 흡입관 안내공(16)을 가지며 흡입헤드(6) 주변을 덮는 형태의 덮개(10)와, 덮개(10)의 하단에 이어 설치된 유연 재질의 스커트(11)와, 스커트(11) 하단에 부가된 중량체(12)와, 덮개(10) 상면에 일체로 설치되어 덮개(10)를 상승 하강시키는 로프 안내수단(20)과, 로프 안내수단(20)에 안내되는 로프(21)를 감았다 풀 수 있도록 준설선 임의 위치에 설치한 로프 인양 모터(30)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 하상 준설장치.
2. 제 1 항에 있어서, 덮개(10)는 일정 간격의 방사상으로 덮개(10)의 내구성을 향상시키는 보강대(13)를 일체로 구성한 것을 특징으로 하는 하상 준설장치.
3. 제 1 항에 있어서, 덮개(10)의 직경은 준설 깊이의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 하상 준설장치.