KR200432122Y1

KR200432122Y1 - 이동식 슬리브 파이프를 이용한 해저면 골재포설장치

Info

Publication number: KR200432122Y1
Application number: KR2020060024730U
Authority: KR
Inventors: 김백영
Original assignee: 석정건설주식회사
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2006-11-29

Abstract

본 고안은 바지선(100)에 호퍼(2)와 케이싱 파이프(1)가 설치된 종래의 골재 또는 콘크리트 포설장치에 있어서, 상기 케이싱 파이프의 선단 외부를 상승하고 하강하도록 설치되는 슬리브 파이프(sleeve pipe: 10), 상기 슬리브 파이프를 상승하고 하강하도록 동력을 제공하는 윈치 모터(winch motor: 20), 상기 슬리브 파이프와 윈치 모터를 연결하는 와이어 로우프(wire rope: 30), 상기 슬리브 파이프가 케이싱 파이프를 따라 원활하게 상승하고 하강하기 위한 가이드 수단(40), 및 상기 와이어 로우프를 안내하기 위한 와이어 로우프 가이드(50)로 구성된다. 상기 슬리브 파이프는 3∼12m 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 그 직경은 한 예로 케이싱 파이프의 직경이 1200㎜일 때 1300㎜인 것이 바람직하다. 본 고안의 골재 또는 콘크리트 포설장치는 운전자가 임의대로 작동할 수도 있고, 제2도에 도시된 바와 같은 슬리브 파이프 자동조절장치를 구비하여 작업현장의 조건에 따라 자동으로 작동할 수도 있다.

해저면, 골재포설장치, 케이싱 파이프, 슬리브 파이프, 윈치 모터

Description

이동식 슬리브 파이프를 이용한 해저면 골재포설장치{Aggregate Distributing Apparatus on the Sea Bed Using Movable Sleeve Pipe}

제1도는 케이싱 파이프(1)의 길이를 필요에 따라 조절할 수 있는 본 고안에 따른 이동식 슬리브 파이프를 이용한 해저면 골재포설장치의 개략적인 도면이다.

제2도는 케이싱 파이프(1)의 길이를 자동으로 조절하기 위한 본 고안에 따른 장치의 개략적인 구성도이다.

*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명*

1: 케이싱 파이프(casing pipe) 2: 호퍼(hopper)

10: 슬리브 파이프(sleeve pipe) 20: 윈치 모터(winch motor)

30: 와이어 로우프(wire rope) 40: 가이드 수단

50: 와이어 로우프 가이드 71: 콘트롤러

72: 신호변환장치 73: LCD 화면

74: 프린터 75: 키보드

76: 스위치 박스 77: 데이터베이스

78: CD 79: 윈치 모터 제어시스템

80: 경광등 81: 센서

100: 바지선

고안의 분야

본 고안은 해저면에 모래나 쇄석과 같은 골재 또는 콘크리트를 포설하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 고안은 해수면 높이나 해저면의 고저에 따라 케이싱 파이프의 길이를 임의로 조절할 수 있는 이동식 슬리브 파이프(Movable Sleeve Pipe)가 구비된 골재 또는 콘크리트 포설장치(M.S.P 장치) 에 관한 것이다.

고안의 배경

최근에는 해저도시개발이나 해저터널 등과 같은 해저면의 개발이 활발해지고 있다. 해저면을 개발하기 위해서는 우선적으로 해저지층 표면 퇴적토의 경계면에 일정한 두께로 모래나 쇄석과 같은 골재를 포설하는 작업이 선행되어야 한다. 이렇게 포설된 모래나 쇄석층을 모래 매트(mat) 또는 쇄석 매트라 하는데, 이 매트는 해저지층 표면과 수중과의 확실한 경계면을 형성할 뿐만 아니라, 해저지층 표면부 터 기반암등 지지층에 이르기까지의 연약토층에 조성되는 모래 또는 쇄석 말뚝을 연결하여 배수통로가 되기도 하고, 해저지층 표면으로부터 상부 수중으로 설치되는 사석제방 또는 구조물 등의 하중을 균등하게 해저지반으로 전달하는 등의 역할을 하게 된다.

해저면에 골재층을 형성하고자 하는 경우, 종래에는 모래나 쇄석을 바지선에 싣고 작업현장으로 이동한 후 골재를 수중에 투입하여 포설하여 왔다. 이때 골재를 원하는 위치에 정확히 포설하기 위하여 바지선 중앙에 호퍼를 설치하고, 그 하부에 케이싱 파이프를 설치하여 케이싱 파이프를 통하여 골재를 낙하시키는 장치가 이용되어 왔다.

본 고안자는 바지선에 호퍼와 케이싱 파이프가 설치되어 골재를 포설하는 종래의 골재포설장치에 수위차를 이용하여 골재가 빠르게 낙하할 수 있는 새로운 골재포설장치를 개발하여 실용신안등록출원 제2006-22110호로 출원한 바 있다(2006. 8. 18 출원).

그런데 해저면은 그 높이가 항상 일정하지 않기 때문에 케이싱 파이프 선단으로부터 골재가 낙하되는 거리가 변하게 된다. 또한 해수면을 밀물과 썰물에 의하여 하루에 2 차례씩 해수면의 높이(조위: 潮位)가 변하게 된다. 우리나라의 1일 조위 변화는 2∼10m 정도로 지역에 따라 많은 차이를 보이고 있다. 이처럼 불균일한 해저면과 변화하는 해수면의 영향으로 인하여 케이싱 파이프 선단으로부터 골재가 낙하하는 수심이 변하게 된다. 그 수심이 깊으면 골재가 조류에 의하여 휩쓸리기 때문에 정확한 위치에 원하는 두께의 골재를 포설하기가 어렵다.

이러한 결점을 해결하기 위하여 케이싱 파이프의 하단에 각각 다른 길이의 케이싱 파이프를 추가로 연결하거나 추가로 연결된 케이싱 파이프를 제거하여 케이싱 파이프의 선단과 해저면과의 간격을 비교적 일정하게 유지시키는 방법이 사용되고 있다. 즉 해저면의 높낮이와 해수면의 증가에 따라 2m, 4m, 6m 등의 길이를 갖는 추가 케이싱 파이프를 케이싱 파이프에 연결하거나, 이들을 제거하는 방법이 사용되고 있다. 그런데 이처럼 추가 케이싱 파이프를 연결하거나 분리하기 위해서는 통상 3∼4 시간이 소요되어 작업효율이 현저히 떨어지고 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 고안자는 케이싱 파이프의 선단 외부에서 자동으로 상승하고 하강하여 케이싱 파이프의 길이를 임의대로 조절할 수 있도록 슬리브 파이프(sleeve pipe)가 설치된 본 고안의 해저면 골재포설장치를 개발하기에 이른 것이다.

본 고안의 목적은 불규칙한 해저면과 해수면의 변화에 따라 케이싱 파이프를 임의대로 조절할 수 있는 이동식 슬리브 파이프가 구비된 해저면 골재포설장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 작업현장의 해저면과 해수면의 변화에 따라 케이싱 파이프가 자동으로 조절되는 해저면 골재포설장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 케이싱 파이프의 길이를 자동으로 조절함으로써 케이싱 파이프 선단과 해저면 사이의 거리를 일정하게 유지시켜주는 해저면 골재 포설장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 케이싱 파이프의 길이를 자동으로 조절함으로써 작업효율을 향상시키고 골재의 손실(loss)을 예방할 수 있는 해저면 골재 포설장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 고안에 의하여 모두 달성될 수 있다.

고안의 요약

본 고안은 바지선(100)에 호퍼(2)와 케이싱 파이프(1)가 설치된 종래의 골재 또는 콘크리트 포설장치에 있어서, 상기 케이싱 파이프의 선단 외부를 상승하고 하강하도록 설치되는 슬리브 파이프(sleeve pipe: 10), 상기 슬리브 파이프를 상승하고 하강하도록 동력을 제공하는 윈치 모터(winch motor: 20), 상기 슬리브 파이프와 윈치 모터를 연결하는 와이어 로우프(wire rope: 30), 상기 슬리브 파이프가 케이싱 파이프를 따라 원활하게 상승하고 하강하기 위한 가이드 수단(40), 및 상기 와이어 로우프를 안내하기 위한 와이어 로우프 가이드(50)로 구성된다.

상기 슬리브 파이프는 3∼12m 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 그 직경은 한 예로 케이싱 파이프의 직경이 1200㎜일 때 1300㎜인 것이 바람직하다.

본 고안의 골재 포설장치는 운전자가 임의대로 작동할 수도 있고, 제2도에 도시된 바와 같은 슬리브 파이프 자동조절장치를 구비하여 작업현장의 조건에 따라 자동으로 작동할 수도 있다.

슬리브 파이프 자동조절장치는 콘트롤러(71), 키보드(75), 스위치박스(76), 및 신호변환장치(72)로 이루어지는 콘트롤 장치에서, 가이드 케이싱 선단 위치센서(81a), 해저면 높이센서(81b), 포설두께센서(81c), 및 유속센서(81d)로 이루어진 센서(81), 및 윈치 모터 제어시스템(79)으로 구성된다.

상기 자동조절장치는 프린터(74), LCD 화면(73), 경광등(80), CD(78), 및 데이터베이스(77)를 더 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

고안의 구체예에 대한 상세한 설명

본 고안의 해저면에 골재를 포설하기 위한 골재 포설장치는, 바지선에 호퍼(2)와 케이싱 파이프(1)가 설치된 종래의 골재포설장치에 있어서, 해저면과 해수면의 변화에 따라 케이싱 파이프의 길이를 자동으로 조절하여, 케이싱 파이프 선단과 해저면 사이의 거리를 일정하게 유지시켜줌으로써 작업효율을 향상시키고, 수심이 깊은 해저면에서도 골재의 손실(loss) 없이 정확한 위치에 균일한 두께로 포설작업이 가능한 골재 포설장치에 관한 것이다.

제1도는 본 고안에 따른 케이싱 파이프(1)의 길이를 필요에 따라 조절할 수 있는 해저면 골재포설장치의 개략적인 도면이고, 제2도는 본 고안에 따른 케이싱 파이프(1)의 길이를 자동으로 조절하기 위한 장치의 개략적인 구성도이다.

제1도에 도시된 바와 같이, 바지선(100)에 호퍼(2)와 케이싱 파이프(1)가 설 치된 종래의 골재포설장치에 상기 케이싱 파이프의 선단 외부를 상승하고 하강하도록 슬리브 파이프(10)가 설치된다. 상기 슬리브 파이프는 3∼12m 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 그 직경은 한 예로 케이싱 파이프의 직경이 1200㎜일때 1300㎜인 것이 바람직하다.

상기 슬리브 파이프가 상기 케이싱 파이프의 선단 외부를 상승, 하강할 수 있도록 슬리브 파이프의 내측면과 케이싱 파이프 외측면 사이에 가이드 수단(40)이 구비되어 상기 케이싱 파이프 외측면을 원활하고 정확하게 상승하고 하강할 수 있도록 한다. 제1도에서 가이드 수단(40)은 간단하게 도시되어 있지만, 이는 슬리브 파이프(10)가 케이싱 파이프(1)의 선단 외부를 원활하게 상승 또는 하강할 수 있도록 암수의 가이드 레일로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 구조의 가이드 수단은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. 슬리브 파이프(10)가 원활하게 상승 또는 하강할 수 있도록 가이드 수단은 통상 2세트 또는 3세트가 설치되는 것이 바람직하다. 2세트가 설치되는 경우에는 180도 간격으로 설치되며, 3세트가 설치되는 경우에는 120도 간격으로 설치된다.

상기 슬리브 파이프가 상승하고 하강하도록 바지선에는 윈치 모터(20)가 구비된다. 상기 윈치 모터와 상기 슬리브 파이프는 서로 와이어 로우프(30)로 연결된다. 이때 상기 윈치 모터의 와이어 로우프는 상기 슬리브 파이프의 측면에 연결되어, 윈치 모터의 작동에 의하여 슬리브 파이프가 가이드 수단을 따라 상승 또는 하강하게 된다. 윈치 모터가 정방향으로 회전하면, 와이어 로우프는 윈치모터 방향으 로 당겨지게 되고, 당겨진 와이어 로우프의 길이만큼 슬리브 파이프는 상승하게 된다. 윈치 모터가 역방향으로 회전하면, 당겨진 상기 와이어 로우프가 하부 방향으로 풀림으로써 슬리브 파이프는 윈치 모터로부터 늘어난 길이만큼 하강하게 된다. 이때 와이어 로우프(30)의 원활한 이동을 안내하기 위한 와이어 로우프 가이드(50)가 적절히 형성되며, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

호퍼(2)를 통하여 케이싱 파이프(1)로 포설되는 골재들은 해수면의 높이나, 해저면의 고저에 따라 상기 윈치 모터(20)의 작동으로 상기 슬리브 파이프(10)가 상승, 하강함으로써 상기 슬리브 파이프와 해저면의 높이(h)를 일정하게 유지시킴으로써 골재의 손실 없이 고른 포설이 가능하다.

상기 슬리브 파이프의 상승 또는 하강을 조절하는 윈치 모터는 운전자가 임의대로 작동할 수도 있고, 제2도에 도시된 바와 같은 슬리브 파이프 자동조절장치를 구비하여 작업현장의 조건에 따라 자동으로 작동할 수도 있다.

슬리브 파이프 자동조절장치는 자동조절장치를 제어하는 콘트롤러(71), 데이터를 입력하는 키보드(75), 콘트롤러 조작을 위한 스위치박스(76), 및 입력된 데이터를 신호로 변환해주는 신호변환장치(72)로 이루어지는 콘트롤 장치에서, 슬리브 파이프가 상승 또는 하강한 위치를 파악하는 가이드 케이싱 선단 위치센서(81a), 해저면의 높이를 감지하는 해저면 높이센서(81b), 상기 슬리브 파이프를 통하여 해저면에 포설되는 골재의 포설두께를 감지하는 포설두께센서(81c), 및 해저의 유속을 감지하는 유속센서(81d)로 이루어진 센서(81), 및 윈치모터의 회전을 제어하는 윈치 모터 제어시스템(79)으로 구성된다.

상기 입력센서(81)에 의하여 측정된 슬리브 파이프(10)의 현 위치, 현재 해저면의 높이, 포설된 골재들의 포설두께 및 해저 유속 등의 데이터가 신호변환장치(72)에 입력되고, 상기 신호변환장치를 통해 변환되어진 데이터들은 컨트롤러(71)에 입력된다.

상기 컨트롤러는 매일 매시간 변화하는 조위를 작업현장 인근에 설치된 조위관측소의 자료나 각 기관에서 발행하는 전국의 해수조위표를 통하여 얻어진 정보 및 명령을 키보드(75)를 통해 입력 받게 된다. 컨트롤러(71)는 센서(81)에 의해 측정된 데이터 값을 상기 컨트롤러에 입력된 데이터정보와 비교 분석한다.

그 결과에 따라 상기 슬리브 파이프의 적합한 위치가 결정되고, 윈치 모터 제어 시스템(79)이 윈치 모터(20)의 회전방향, 회전정도를 제어하여 슬리브 파이프(10)의 상승, 하강 정도를 자동으로 조절하여 상기 슬리브 파이프의 상승, 하강이 이루어진다.

상기의 모든 공정과 시스템은 스위치 박스(76)를 통하여 제어될 수 있으며, 상기 스위치 박스를 통하여 사용자 임의대로의 윈치 모터의 자동 또는 수동 등으로의 조작이 가능하다.

상기 자동조절장치는 상기 콘트롤러(71)에서 처리된 데이터 및 작동 상태 등을 표시하는 LCD 화면(73), 상기의 처리된 데이터 및 정보를 출력하는 프린터(74), 슬리브 파이프의 상승 또는 하강을 표시하기 위한 경광등(80), 상기 콘트롤러에서 입력 또는 처리된 데이터를 저장하고 열람할 수 있는 데이터 베이스(77) 및 해저의 정보를 입력 또는 저장이 가능한 CD(78)를 더 포함할 수 있다. 상기 데이터 베이스에 저장된 작업현장의 데이터들은 작업에 대한 진행상황이나 작업환경 등을 이해하는 자료로 활용이 가능하다.

상기의 자동 조절 장치를 통하여 본 고안의 골재포설장치는 해저면과 해수면의 변화에 따라 케이싱 파이프의 길이를 자동으로 조절하여, 케이싱 파이프 선단과 해저면 사이의 거리를 일정하게 유지시켜줌으로써 종래의 케이싱 파이프를 추가하던 작업에 소요되던 시간을 줄여 작업효율을 향상시키고, 수심이 깊은 해저면에서도 골재의 손실(loss) 없이 정확한 위치에 균일한 두께로 골재 포설작업이 가능한 것이다.

본 고안의 골재포설장치는 모래나 자갈 같은 골재뿐만 아니라 콘크리트를 포설하는 경우에도 적용된다.

본 고안은 작업현장의 해저면과 해수면의 변화에 따라 케이싱 파이프의 길이를 자동으로 조절하여, 케이싱 파이프 선단과 해저면 사이의 거리를 일정하게 유지시켜줌으로써 작업효율을 향상시키고, 수심이 깊은 해저면에서도 골재의 손실(loss) 없이 정확한 위치에 균일한 두께로 포설작업을 행할 수 있는 고안의 효과를 갖는다.

본 고안의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의 하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 고안의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

바지선(100)에 호퍼(2)와 케이싱 파이프(1)가 설치된 골재 또는 콘크리트 포설장치에 있어서,

상기 케이싱 파이프의 선단 외부를 상승하고 하강하도록 설치되는 슬리브 파이프(10);

상기 슬리브 파이프를 상승하고 하강하도록 동력을 제공하는 윈치 모터(20);

상기 슬리브 파이프와 윈치 모터를 연결하는 와이어 로우프(30);

상기 슬리브 파이프가 케이싱 파이프를 따라 원활하게 상승하고 하강하기 위한 가이드 수단(40); 및

상기 와이어 로우프를 안내하기 위한 와이어 로우프 가이드(50);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해저면 골재포설장치.
제1항에 있어서, 상기 슬리브 파이프는 3∼12m 범위의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 해저면 골재포설장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윈치 모터와 연결되어 상기 슬리브 파이프가 자동으로 상승 또는 하강할 수 있도록,

슬리브 파이프가 상승 또는 하강한 위치를 파악하는 가이드 케이싱 선단 위치센서(81a), 해저면의 높이를 감지하는 해저면 높이센서(81b), 슬리브 파이프를 통하여 해저면에 포설되는 골재의 포설두께를 감지하는 포설두께센서(81c), 및 해저의 유속을 감지하는 유속센서(81d)로 이루어진 센서(81);

상기 센서의 데이터를 변환해주는 신호변환장치(72);

상기 신호변환장치의 데이터 신호를 전달받아 상기 슬리브 파이프 자동 조절 장치를 제어하는 콘트롤러(71);

상기 콘트롤러에 데이터 또는 명령을 입력하는 키보드(75);

상기 콘트롤러를 작동 및 제어하는 스위치박스(76); 및

상기 콘트롤러의 전달 신호에 의하여 윈치모터의 회전을 제어하는 윈치 모터 제어시스템(79);

으로 구성되는 슬리브 파이프 자동 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면 골재포설장치.
제3항에 있어서, 상기 자동조절장치는 처리된 데이터를 표시하는 LCD 화면(73), 처리된 데이터를 출력하는 프린터(74), 작동상태 및 주의, 경보를 알리는 경광등(80), 상기 컨트롤러의 데이터를 입력하거나 저장하는 데이터베이스(77), 및 해저 정보를 입력 또는 저장하는 CD(78)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면 골재포설장치.