KR20090032323A - 지하수 심정 덮개 및 보호장치 - Google Patents

지하수 심정 덮개 및 보호장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하수 심정 덮개 및 보호장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 심정입구를 통한 지하수의 오염을 방지하고, 전력케이블 및 수위측정장치전선을 보호하며, 지하수위를 자동으로 측정할 수 있는 지하수 심정 덮개 및 보호장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 침수시에도 외부로부터 오염된 물이 유입되는 것을 완전하게 방지하여 신뢰성 있는 밀폐능력이 있으면서 필요시 손쉽게 개방할 수 있는 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 제공하는 데 있다.
지하수, 심정, 덮개, 밀폐, 우물, 수위측정.

Description

지하수 심정 덮개 및 보호장치 {a deep well cover and protective device}
본 발명은 지하수 심정 덮개 및 보호장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 심정입구를 통한 지하수의 오염을 방지하고, 전력케이블 및 수위측정장치전선을 보호하며, 지하수위를 자동으로 측정할 수 있는 지하수 심정 덮개 및 보호장치에 관한 것이다.
산업화의 진행에 따라 환경오염이 심화로 오염되지 않은 지하수의 개발이 진행되고 있으며 이와 같은 지하수의 개발은 지표면으로부터 땅속의 수맥까지 깊은 홀을 뚫고, 수맥을 통해 흐르는 지하수를 지상으로 양수할 수 있도록 이루어진다.
일반적으로 지하수 취수 시설은 지표의 암반을 굴착기로 지하수의 수맥을 관통하기까지 굴착한 후 내부에 심정펌프를 설치하고 심정펌프를 이용 지하수를 이송하여 물탱크로 저장한다. 이때 지하수 심정 내벽과의 공간에 지표수 등의 이물질의 유입이 방지되도록 콘크리트가 주입되어 양생 된 배관실이 설치되며 지상에서 배관실로 통하는 맨홀과 심정덮개가 구비된다.
종래에는 지하수 심정 덮개가 개방된 상태로 제작되어 외부의 오염물이 지하 수 심정에 여과 없이 유입이 가능하였고 특히 호우 시 오염된 지표수가 지하수 심정 내부에 아무런 장애 없이 다량 유입될 수 있을 뿐 아니라 습한 지하수 심정 내부는 세균 및 벌레의 번식이 용이한 환경이 될 수밖에 없었다.
이에 따라 상기와 지하수 심정 개발시 빗물이나 지표수 등의 오염된 물이 심정 입구를 통해 심정 내부로 유입되지 않도록 밀폐형 심정덮개를 설치하게 되었다.
그러나 기존 밀폐형 심정덮개는 주철로 제작된 심정덮개의 무게에 의해 눌러주거나 볼트체결 방식에 의해 밀폐될 수 있도록 구성하고 있는바 전자의 경우 신뢰성 있는 밀폐성능을 기대할 수 없고, 후자의 경우 개방시 많은 노력과 불편함이 따르는 문제점이 있는 것이었다.
또한, 심정 내부에 수중펌프 및 수위센서를 설치할 경우 수중펌프를 제어하기 위한 케이블이나 센서라인을 설치해야 하는바 심정덮개의 케이블 관통부의 빈틈이나 지하수 취수에 따른 심정 내부의 진공을 방지하기 위한 공기흡입관(16)을 통해서도 누수가 발생하기도 하였다.
이에 따라 신뢰성 있는 밀폐성능이 있으면서도 필요시 용이하게 개방할 수 있는 심정덮개가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 침수시에도 외부로부터 오염된 물이 유입되는 것을 완전하게 방지하여 신뢰성 있는 밀폐능력이 있으면서 필요시 손쉽게 개방할 수 있는 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 지하수를 취수하기 위하여 굴착 된 심정(10)과 상기 심정(10) 내부의 지하수를 수중펌프(50)를 통해 이송하여 물탱크(200)에 저장하기 위한 심정시설물에 있어서, 상기 심정시설물 상부에 설치되며 콘크리트(80)로 타설된 맨홀부(20)와; 상기 맨홀부(20) 상부에 설치되며 하단부에는 맨홀부(20)와의 연결을 위한 지수판(12)을 갖는 원통형상의 커버케이싱(11)과; 상기 커버케이싱(11) 상부를 덮는 커버(13)와; 상기 커버(13) 상부에 설치되며 심정시설물 내부로 공기를 들여보내는 공기흡입관(16)으로 구성되되, 상기 커버케이싱(11)과 상기 커버(13)는 원터치형 체결장치를 통해 결합하는 것을 특징으로 하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예로써 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 지하수를 취수하기 위하여 굴착 된 심정(10)과 상기 심정 내부의 지하수를 수중펌프(50)를 통해 이송하여 물탱크(200)에 저장하기 위한 심정시설물에 있어서, 심정(10)의 상부에 설치되는 원통형상의 커버케이싱(11)과; 상기 커버케이싱(11) 상부를 덮는 커버(13)와; 상기 커버(13)를 관통하여 설치되는 양수배관(40)과; 상기 커버(13) 상부에 설치되며 심정시설물 내부로 공기를 들여보내는 공기흡입관(16)으로 구성되되, 상기 커버케이싱(11)과 상기 커버(13)는 원터치형 체결장치를 통해 결합하는 것을 특징으로 하게 된다.
상기 커버(13)의 상부 측으로부터 심정(10) 내부로 케이블(51)이 관통되어 들어갈 수 있도록 구성된 케이블삽입부(18)를 더 포함하여 구성되며, 상기 케이블삽입부(18)는 케이블(51)을 감싸며 다수개의 층을 갖는 보호띠(52)와, 상기 보호띠(52)가 설치된 케이블(51)이 압착되며 관통할 수 있는 크기의 관통홀이 형성된 보강판(19)으로 구성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 심정(10) 내부에 설치되는 수위측정장치(60)와; 상기 물탱크(200) 내부에 설치되는 수위센서와; 상기 수위측정장치로부터 신호를 전달받아 현재 수위를 표시하며, 상기 수위측정장치(60) 및 수위센서와 연동하여 수중펌프(50)의 작동을 제어하는 제어반(70)을 더 포함하여 구성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 공기흡입관(16)은 입구 측에 부레의 작동에 의해 개폐되는 정수위밸브(17)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기에서와 같이 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 통해서 신뢰성 있는 밀폐성능으로 인해 침수시에도 외부로부터 오염된 물이 유입되는 것을 완전하 게 방지하여 지하수의 오염을 효과적으로 방지할 수 있으며, 전력케이블 및 수중제어선의 관통부를 완전히 밀폐하면서도 전력케이블 및 수중제어선의 피복이 손상되지 않도록 보호하며, 지하수위를 자동으로 측정할 수 있게 되어 지하수 양수 시설관리에 소요되는 노력과 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 일 실시 예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치가 적용된 심정시설을 도시한 구성도이다.
지하수를 취수하기 위하여 굴착 된 심정(10)과 상기 심정(10) 내부의 지하수를 수중펌프(50)를 통해 이송하여 물탱크(200)에 저장하게 되며 심정(10) 및 양수배관(40)의 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 심정(10) 상부에는 콘크리트로 양생 된 배관실(100)이 형성되어 심정시설물을 구성한다.
배관실(100) 상부에는 심정시설물 관리자가 배관실(100)에 출입할 수 있도록 맨홀부(20)가 형성되어 있으며 배관실(100)에 관리자가 들어가지 않고도 외부에서 심정(10) 내부의 수위를 확인하고 수중펌프(50)의 작동을 제어할 수 있도록 제어반(70)이 설치된다.
본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 배관실(100)이 침수되었을 때 심정(10) 내부로 오염된 물이 유입되는 것을 막기 위하여 심정입구(30)에 설치되게 되는 것이 일반적이나, 본 발명에서는 상기 맨홀부(20)에도 동일하게 설치되어 호우시 오염된 물이 맨홀부(20)를 통해서 배관실(100)로 들어오는 것을 방지하도록 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 단면도, 도 2b는 본 발명의 이 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 단면도로써, 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 맨홀부(20)에 적용하기 위한 구성이다.
이때 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 하단부에 맨홀부(20)와의 연결을 위한 지수판(12)이 용접설치 된 원통형상의 커버케이싱(11)과, 상기 커버케이싱(11) 상부에 대응되는 커버(13)로 이루어지게 된다.
심정(10) 내부의 지하수를 수중펌프(50)를 이용하여 취수시 심정(10) 내부에 진공이 형성되어 심정시설물 외부와의 기압차이로 커버(13)가 고착되는 등의 문제가 발생할 수 있으므로 상기 커버(13) 상부에는 심정시설물 내부로 공기를 들여보낼 수 있도록 공기흡입관(16)이 설치되어 심정시설물의 내부와 외부와의 기압차를 방지하도록 구성된다.
상기 공기흡입관(16)은 물이 들어가기 어렵도록 입구가 아래쪽을 향하도록 휘어지도록 구성될 뿐만 아니라 공기흡입관(16)의 입구 측으로 부레의 작동에 의해 개폐되는 정수위밸브(17)가 설치된다. 이는 평상시에는 부레가 아래쪽으로 내려와 입구가 개방된 상태를 유지하고 호우로 인해 공기흡입관(16) 입구까지 물이 차오를 경우 부력으로 인해 부레가 위쪽으로 올라가며 자동으로 입구가 폐쇄되도록 하기 위한 장치이다.
이때 상기 커버케이싱(11)과 상기 커버(13)는 원터치형 체결장치를 통해 결합하는 것을 특징으로 하게 된다. 원터치형 체결장치는 체결구(14)와 체결편(15)이 한 쌍으로 구성되어 있으며 체결구(14)를 커버케이싱(11) 입구 측에 힌지 결합되어 체결구(14)를 체결편(15)에 걸어 체결편(15) 반대방향으로 젖혀 밀폐시킬 수 있도록 구성된다.
본 발명에서는 설치되는 원터치형 체결장치의 개수와 체결구(14)와 체결편(15)이 각각 커버(13)와 커버케이싱(11)에 설치되거나 또는 커버케이싱(11)과 커버(13)에 설치되는 구성에 관하여 한정되지 않는다.
또한, 커버(13)와 커버케이싱(11) 사이에는 패킹(21)이 삽입하여 밀폐성능을 향상시키는 것이 바람직하다.
일반적으로 상기 심정시설물 상부에 관리자의 출입을 위해 설치된 맨홀부(20)가 설치되어 있다.
이때 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 도 2a와 같이 기존에 설치된 맨홀부(20)에 설치할 수 있으며, 맨홀부(20) 가장자리의 콘크리트 상에 적정한 간격으로 타공하여 앵카볼트를 견고히 설치하고 상기 앵카볼트의 위치에 대응되는 지수판(12)상에 앵카볼트가 삽입될 수 있도록 삽입홀을 형성하여 볼트 체결하는 방식을 사용할 수 있다.
이때 상기 콘크리트와 지수판(12) 사이에 강도 높은 재질의 패킹(21)을 넣어 콘크리트와 지수판(12) 사이의 접합부가 밀폐력을 갖도록 해야만 한다.
또한, 심정시설물 시공 단계에서는 도 2b와 같이 콘크리트(80) 타설 시 커버케이싱(11)을 콘크리트(80)와 일체가 되도록 설치할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 삼 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 단면도, 도 4는 본 발명의 삼 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 사시도로써, 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 심정입구(30)에 적용하기 위한 구성이다.
본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치가 심정입구(30)에 적용될 때에도 본 발명의 일 실시 예에서와 마찬가지로 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 하단부에 맨홀부(20)와의 연결을 위한 지수판(12)이 용접설치 된 원통형상의 커버케이싱(11)과, 상기 커버케이싱(11) 상부에 대응되는 커버(13)로 이루어지게 되며, 상기 커버(13) 상부에 설치되며 심정시설물 내부로 공기를 들여보내는 공기흡입관(16) 이외에 상기 커버(13)를 관통하여 설치되는 양수배관(40)과, 상기 커버의 상부 측으로부터 심정 내부로 케이블(51)이 관통되어 들어갈 수 있도록 구성된 케이블삽입부(18)의 구성이 더 포함된다.
이때 완전한 수밀을 위해 맨홀부(20)와 지수판(12)은 용접을 이용하여 연결하는 것이 바람직하다.
일 실시 예에서와 마찬가지로 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 하단부에 맨홀부(20)와의 연결을 위한 지수판(12)이 용접설치 된 원통형상의 커버케이싱(11) 과, 상기 커버케이싱(11) 상부에 대응되는 커버(13)로 이루어지고, 심정(10) 내부의 지하수를 수중펌프(50)를 이용하여 취수시 심정 내부에 진공이 형성되는 것을 방지하기 위해 상기 커버(13) 상부에 심정(10) 내부로 공기를 들여보낼 수 있도록 공기흡입관(16)이 설치된다.
또한, 상기 공기흡입관(16)을 통하여 물이 들어가기 어렵도록 공기흡입관(16)의 입구가 아래쪽을 향하도록 휘어지도록 구성될 뿐만 아니라 공기흡입관(16)의 입구 측으로 부레의 작동에 의해 개폐되는 정수위밸브(17)가 설치된다.
또한, 상기 커버케이싱(11)과 상기 커버(13)는 원터치형 체결장치를 통해 결합 되며, 커버(13)와 커버케이싱(11) 사이에는 패킹(21)이 삽입하여 밀폐성능을 향상시키는 것이 바람직하다.
상기 케이블삽입부(18)는 케이블(51)을 감싸며 다수개의 층을 갖는 보호띠(52)와, 상기 보호띠(52)가 설치된 케이블(51)이 압착되며 관통할 수 있는 크기의 관통홀이 형성된 보강판(19)으로 구성되도록 할 수 있다.
상기 보호띠(52)는 고무 재질의 테이프 형태로 제작되어 케이블삽입부(18)와 닿게 되는 케이블(51)의 피복에 수겹으로 두르게 되고 케이블(51) 지름보다 약간 큰 직경(약 1 ~ 2mm)의 구멍이 형성된 보강판(19)에 압착되도록 하며 보강판(19)를 볼트(53)을 이용하여 커버(13)에 밀착시킴으로써 침수가 발생하더라도 누수가 발생할 틈이 없도록 하는 것이다.
심정(10) 내부의 지하수를 양수하기 위하여 펌프를 심정 밖에 설치하고 심정(10) 내부의 수위측정을 위한 수위측정장치(60)를 설치하지 않을 경우에는 상기 와 같은 케이블삽입부(18)의 구성이 필요하지 않게 되나, 양수펌프의 경우 일반적으로 펌프 내부에 물이 차 있지 않으면 흡입 능력이 없어지게 되므로 펌프가 작동하지 않아도 펌프 내부에 항상 물이 차 있도록 펌프 토출구 측에 체크 밸브를 설치하거나 펌프 내부에 물을 채우기 위한 별도의 장치를 구성해야 하는바 대부분의 심정시설물에 수중펌프(50)를 사용하고 있으므로 본원발명에서의 케이블삽입부(18)와 같은 구성이 중요하다고 할 수 있다.
평상시 심정시설물의 관리자가 직접 배관실(100)에 들어가지 않아도 외부에서 심정(10) 내부의 수위를 확인하고 수중펌프(50)의 작동을 수동 또는 자동으로 제어할 수 있도록 상기 심정(10) 내부에 설치되는 수위측정장치(60)와, 상기 물탱크(200) 내부에 설치되는 수위센서와, 상기 수위측정장치(60)로부터 신호를 전달받아 현재 수위를 표시하며, 상기 수위측정장치(60) 및 수위센서와 연동하여 수중펌프(50)의 작동을 제어하는 제어반(70)을 더 포함하여 구성되도록 할 수 있다.
본 발명에서의 수위측정장치(60)는 지하수 내부 일정 깊이에 잠긴 수위측정장치(60)를 통해 수압을 감지함으로 수위를 산출해 내는 방법을 사용하여 수위측정의 정밀도를 향상시키게 되고 이를 제어반(70)에서 디스플레이할 수 있도록 구성되며 또한 수위측정장치(60) 및 물탱크 내부의 수위 센서를 통해 수중펌프의 작동을 제어한다.
수중펌프의 작동제어시스템의 예는 다음과 같다.
물탱크(200)의 수위가 만수위이면서 지하수 수위가 작동한계수위보다 높을 때는 수중펌프 작동 정지,
물탱크(200)의 수위가 만수위이면서 지하수 수위가 작동한계수위보다 낮을 때는 수중펌프 작동 정지,
물탱크(200)의 수위가 저수위이면서 지하수 수위가 작동한계수위보다 낮을 때는 수중펌프 작동 정지,
물탱크(200)의 수위가 저수위이면서 지하수 수위가 작동한계수위보다 높을 때는 수중펌프 작동.
상기와 같은 작동제어시스템을 통하여 공회전시 치명적인 손상을 받을 수 있는 수중펌프의 수명을 연장하고 성능을 유지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치는 지하수 개발 및 관리에 필요한 취수설비에 적용되어 사용될 수 있으며, 본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 지하수 심정 덮개 및 보호장치가 적용된 심정시설을 도시한 구성도,
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 단면도,
도 2b는 본 발명의 이 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 삼 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 삼 실시 예에 따른 지하수 심정 덮개 및 보호장치를 도시한 사시도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 배관실 200 : 물탱크
10 : 심정 11 : 커버케이싱
12 : 지수판 13 : 커버
14 : 체결구 15 : 체결편
16 : 공기흡입관 17 : 정수위밸브
18 : 케이블삽입부 19 : 보강판
20 : 맨홀부 21 : 패킹
30 : 심정입구 40 : 양수배관
50 : 수중펌프 51 : 케이블
52 : 보호띠 53 : 볼트
60 : 수위측정장치 70 : 제어반
80 : 콘크리트

Claims (6)

  1. 지하수를 취수하기 위하여 굴착 된 심정과 상기 심정 내부의 지하수를 수중펌프를 통해 이송하여 물탱크에 저장하기 위한 심정시설물에 있어서,
    상기 심정시설물 상부에 설치되며 콘크리트로 타설된 맨홀부와;
    상기 맨홀부 상부에 설치되며 하단부에는 맨홀부와의 연결을 위한 지수판을 갖는 원통형상의 커버케이싱과;
    상기 커버케이싱 상부를 덮는 커버와;
    상기 커버상부에 설치되며 심정시설물 내부로 공기를 들여보내는 공기흡입관으로 구성되되,
    상기 커버케이싱과 상기 커버는 원터치형 체결장치를 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 지하수 심정 덮개 및 보호장치.
  2. 지하수를 취수하기 위하여 굴착 된 심정과 상기 심정 내부의 지하수를 수중펌프를 통해 이송하여 물탱크에 저장하기 위한 심정시설물에 있어서,
    심정의 상부에 설치되는 원통형상의 커버케이싱과;
    상기 커버케이싱 상부를 덮는 커버와;
    상기 커버를 관통하여 설치되는 양수배관과;
    상기 커버상부에 설치되며 심정시설물 내부로 공기를 들여보내는 공기흡입관 으로 구성되되,
    상기 커버케이싱과 상기 커버는 원터치형 체결장치를 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 지하수 심정 덮개 및 보호장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버의 상부 측으로부터 심정 내부로 케이블이 관통되어 들어갈 수 있도록 구성된 케이블삽입부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하수 심정 덮개 및 보호장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이블삽입부는,
    케이블을 감싸며 다수개의 층을 갖는 보호띠와,
    상기 보호띠가 설치된 케이블이 압착되며 관통할 수 있는 크기의 관통홀이 형성된 보강판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하수 심정 덮개 및 보호장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 심정 내부에 설치되는 수위측정장치와;
    상기 물탱크 내부에 설치되는 수위센서와;
    상기 수위측정장치로부터 신호를 전달받아 현재 수위를 표시하며, 상기 수위센서 및 수위측정장치와 연동하여 수중펌프의 작동을 제어하는 제어반을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하수 심정 덮개 및 보호장치.
  6. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기흡입관은 흡입관 입구 측에 부레의 작동에 의해 개폐되는 정수위밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 지하수 심정 덮개 및 보호장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100976774B1 (ko) * 2010-01-05 2010-08-18 (주) 형제 지하수 보호 관정
CN113513308A (zh) * 2021-04-21 2021-10-19 青岛市勘察测绘研究院 一种地下水自动化监测井井口保护装置及安装、使用方法

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