KR20090113605A - 취수탑의 수문 교체 방법 및 이에 사용되는 차수장치 - Google Patents

Abstract

취수탑의 외벽에 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활하면서 손쉽게 이루어지도록 하면서 수문 교체에 사용되는 인력과 시간의 낭비가 최소화되도록 하고 수문의 교체 작업 시에 작업자가 수문의 이동 및 취급이 매우 용이해지도록 하는 취수탑의 수문 교체 방법이 개시된다. 이 방법은 취수탑의 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부와 이에 연결된 취수터널의 내부에 있는 물을 배출시키는 취수탑 및 터널 배수단계와; 상기 취수탑 및 취수터널의 배수가 완료되면 취수탑의 내부에서 취수터널로 물의 배출이 차단되도록 취수터널의 입구에 차수벽을 설치하는 차수벽 설치단계와; 상기 차수벽의 설치가 완료된 후에 취수탑의 수문을 개방하여 취수탑의 내부로 물을 충진시키는 취수탑 충진단계와; 상기 취수탑의 내부로 물의 충진이 완료된 후에 수중에서 취수탑의 수문을 교체하는 수문 교체단계와; 상기 수문의 교체가 완료되면 취수탑의 교체된 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부의 충진된 물을 차수벽을 통해 취수터널로 배출시키는 취수탑 배수단계와; 상기 취수탑에 충진된 물의 배출이 완료된 후에 차수벽을 해체하는 차수벽 해체단계를; 포함한다.

취수탑, 사통, 취수터널, 복통, 수문, 교체, 차수벽

Description

취수탑의 수문 교체 방법 및 이에 사용되는 차수장치{Method for replacing a watergate of an intake tower and water-preventing device}

본 발명은 취수탑에 설치된 수문을 교체하기 위한 취수탑의 수문 교체 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 취수탑의 외벽에 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활하면서 손쉽게 이루어지도록 하면서 수문 교체에 사용되는 인력과 시간의 낭비가 최소화되도록 하고 수문의 교체 작업 시에 작업자가 수문의 이동 및 취급이 매우 용이해지도록 하는 취수탑의 수문 교체 방법 및 이에 사용되는 차수장치에 관한 것이다.

일반적으로 취수탑은 강이나 하천의 이용수심이 큰 각종 저수지나 댐 등지에 설치되는 것으로, 가운데가 빈 원통형의 건물로 구비되며 외벽에는 높이에 따라 여러 단의 취수공(取水孔)을 두고 이 취수공에는 수문을 설치하여 적당한 수심으로부터 취수할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 취수탑의 수문은 노후화되거나 고장이 나면 교체를 해야 하는데, 도 13에 도시된 바와 같이 종래에는 취수탑(100)의 수문(101)을 교체하기 위해 잠수부들이 물속에 들어가서 별도의 대형 물막이장치(200)를 수문이 설치하는 방법이 사용되었다.

이 방법은 상기 물막이장치(200)를 취수탑(100)의 외벽에 고정하여 취수탑(100)에 설치된 전체 수문(101)을 감싸도록 한 다음에 수문(101)을 열어 상기 물막이장치(200)의 내에 있는 물을 취수탑(100)의 내부와 취수터널(일명 '복통'이라고도 함)(102)을 통해 배출시키고, 물이 배출이 완료되면 작업자가 물막이장치(200)의 내부로 들어가 수문(101)을 교체하는 것이다.

이와 같이 작업자에 의해 수문(101)의 교체가 완료되면 수문(101)을 폐쇄한 후에 잠수부가 물속으로 들어가 취수탑(100)의 외벽에 설치되어 있는 대형의 물막이장치(200)를 해체하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

작업자가 대형의 구조물인 물막이장치를 취수탑의 외벽에 설치 및 해체하기 위해서는 크레인과 같은 별도의 중장비가 사용되는 등 물막이장치와 같은 대형 구조물을 별도로 설치하는 것이 매우 번거로우면서 동시에 많은 인력과 시간이 소용되는 문제점이 있었다.

또한, 대형 구조물인 물막이장치와 취수탑의 외벽 사이의 밀착부위에는 방수가 이루어져야 하는데, 이 밀착부위를 완전하게 방수시키기는 매우 어렵고 이 또한 많은 인력과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 수문은 상당히 중량의 장치이므로 작업자가 물이 빠진 물막이장치와 취수탑의 내부에서 이를 이동시키거나 취급하는 것은 매우 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 취수탑의 외벽에 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활하면서 손쉽게 이루어지도록 하면서 수문 교체에 사용되는 인력과 시간의 낭비가 최소화되도록 하고 수문의 교체 작업 시에 작업자가 수문의 이동 및 취급이 매우 용이해지도록 하는 취수탑의 수문 교체 방법을 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 목적은 제작 및 설치가 간편하면서 취수터널의 입구를 손쉽게 차단할 수 있도록 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 취수터널의 입구에 설치되는 차수벽을 통해 작업자가 취수탑 및 취수터널로 원활하게 출입할 수 있도록 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 취수터널의 입구에 설치되는 차수벽을 통해 취수탑의 내부에 있는 물이나 공기 등이 원활히 배출될 수 있도록 하는 취수탑의 수 문 교체에 사용되는 차수장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취수탑의 수문 교체 방법은 취수탑의 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부와 이에 연결된 취수터널의 내부에 있는 물을 배출시키는 취수탑 및 터널 배수단계와; 상기 취수탑 및 취수터널의 배수가 완료되면 취수탑의 내부에서 취수터널로 물의 배출이 차단되도록 취수터널의 입구에 차수벽을 설치하는 차수벽 설치단계와; 상기 차수벽의 설치가 완료된 후에 취수탑의 수문을 개방하여 취수탑의 내부로 물을 충진시키는 취수탑 충진단계와; 상기 취수탑의 내부로 물의 충진이 완료된 후에 수중에서 취수탑의 수문을 교체하는 수문 교체단계와; 상기 수문의 교체가 완료되면 취수탑의 교체된 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부의 충진된 물을 차수벽을 통해 취수터널로 배출시키는 취수탑 배수단계와; 상기 취수탑에 충진된 물의 배출이 완료된 후에 차수벽을 해체하는 차수벽 해체단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치는 취수터널의 입구에 밀착되게 배치되는 차수판과, 취수터널의 입구 둘레에 대응하여 상기 차수판의 전면 둘레에 부착되는 고무패킹과, 상기 차수판의 배면에 설치되어 상기 차수판을 지지하는 판지지부를 갖는 차수벽과; 상기 차수벽의 배면과 취수탑의 내부면 사이에 수평으로 설치되어 상기 차수벽을 지지하는 다수의 벽지지대와; 취수탑의 내부면에 지지된 상태로 상기 벽지지대에 교차되게 설치되어 상기 벽지지대를 지지하는 다수의 교차지지대를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차수벽은, 상기 판지지부를 관통하여 상기 차수판에 개폐 가능하게 설치되는 출입문을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차수벽은, 취수탑의 물이 상기 차수판을 통해 취수터널로 배출되도록 상기 차수판에 설치되는 배수밸브를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차수벽은, 취수탑의 공기가 상기 차수판을 통해 취수터널로 배출되도록 상기 차수판에 설치되는 공기배출밸브를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판지지부는, 상기 차수판의 배면에 상하로 이격되게 수평으로 장착되는 다수의 수평지지판과, 상기 수평지지판에 교차되면서 좌우로 이격되게 수직으로 장착되는 다수의 수직빔과, 상기 수직빔에 교차되면서 상하로 이격되게 수평으로 장착되는 다수의 수평빔을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 취수탑의 외벽에 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활하면서 손쉽게 이루어지고, 수문 교체에 사용되는 인력과 시간의 낭비가 최소화되며, 수문의 교체 작업 시에 작업자가 수문의 이동 및 취급이 매우 용이해지는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명은 차수장치의 제작 및 설치가 간편하고, 취수터널의 입구를 손쉽게 차단할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 취수터널의 입구에 설치되는 차수벽을 통해 작업자가 취수탑 및 취수터널로 원활하게 출입할 수 있고, 그에 따라 작업상의 편의성이 증진되 는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 취수터널의 입구에 설치되는 차수벽을 통해 취수탑의 내부에 있는 물이나 공기 등이 원활히 배출될 수 있고, 그에 따라 취수탑의 배기 및 배수작업이 손쉽게 이루어지는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 수문 교체 방법을 단계적으로 보인 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 취수탑의 수문 교체 방법은 취수탑 및 취수터널을 배수시키는 취수탑 및 터널 배수단계와, 취수터널에 차수벽을 설치하는 차수벽 설치단계와, 취수탑에 물을 충진시키는 취수탑 충진단계와, 취수탑의 수문을 교체하는 수문 교체단계와, 취수탑에 충진된 물을 배출시키는 취수탑 배수단계와, 차수벽을 해체하는 차수벽 해체단계를 포함하고, 상기한 단계들이 순차적으로 수행되면서 취수탑의 외벽에 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활하면서 손쉽게 이루어진다.

상기 취수탑 및 터널 배수단계는 도 1에 도시된 바와 같이 취수탑의 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부와 이에 연결된 취수터널의 내부에 있는 물을 배출시키는 단계이다. 이 단계는 취수탑의 내부로 작업자가 들어가 차수벽을 설치할 수 있도록 취수탑의 내부와 취수터널의 내부에 있는 물을 완전히 배출시키는 과정이다.

상기 차수벽 설치단계는 도 2에 도시된 바와 같이 취수탑 및 취수터널의 배수가 완료되면 취수탑의 내부에서 취수터널로 물의 배출이 차단되도록 취수터널의 입구에 차수벽을 설치하는 단계이다. 이 단계는 취수탑과 취수터널 사이를 차수벽으로 막아 취수터널을 통한 물의 배출이 차단된 상태로 취수탑의 내부에 물을 채울 수 있도록 하는 과정이다. 도 2a에 도시된 과정에 따라 취수탑의 내부로 취수터널의 입구에 차수벽을 설치하게 된다.

상기 취수탑 충진단계는 도 3에 도시된 바와 같이 차수벽의 설치가 완료된 후에 취수탑의 수문을 개방하여 취수탑의 내부로 물을 충진시키는 단계이다. 이 단계는 취수터널이 폐쇄된 상태로 취수탑의 내부에 물을 채워 취수탑의 내외가 수중 상태가 되도록 하는 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이 수문을 개방시키면 차수벽에 의해 취수터널이 폐쇄된 상태로 취수탑의 내부로 물이 충진된다.

상기 수문 교체단계는 도 4에 도시된 바와 같이 취수탑의 내부로 물의 충진이 완료된 후에 수중에서 취수탑의 수문을 교체하는 단계이다. 이 단계는 취수탑의 내부 및 외부를 수중 상태로 만든 후에 잠수부 등의 작업자를 투입하여 누후한 수문을 분리시킨 후에 새 수문을 교체하는 단계이다.

이 단계에서 잠수부 등의 작업자는 수중에서 작업을 하기 때문에 상당한 중량물인 수문이 물에 의해 부유되어 상대적으로 가벼워지고, 그에 따라 작업자에 의한 수문의 이동 및 취급이 현저히 용이해져 수문의 교체작업을 손쉽게 수행할 수 있게 된다.

상기 취수탑 배수단계는 도 5에 도시된 바와 같이 수문의 교체가 완료되면 취수탑의 교체된 수문을 통해 취수탑을 폐쇄시킨 후에 취수탑의 내부의 충진된 물을 차수벽을 통해 취수터널로 배출시키는 단계이다. 이 단계는 수문의 교체를 위해 취수탑의 내부에 충진되어 있던 물을 배출시켜 취수탑의 내부로 차수벽을 해체할 수 있는 환경을 조성하는 단계이다.

이 단계에서 취수탑의 물을 배출시키는 방법은 도 5a에 도시된 바와 같이 작업자가 취수터널로 들어가 차수벽에 접근한 상태에서 상기 차수벽에 있는 배수밸브를 개방시키는 것이고, 이에 따라 취수탑에 있던 물이 차수벽의 배수밸브를 통해 취수터널로 배출되는 것이다.

상기 차수벽 해체단계는 도 6에 도시된 바와 같이 취수탑에 충진된 물의 배출이 완료된 후에 차수벽을 해체하는 단계이다. 이 단계는 취수탑의 물이 완전히 배출된 상태에서 취수터널을 막고 있던 차수벽을 분해하여 해체시키는 단계이다.

도 6a에 도시된 바와 같이 차수벽의 해체는 우선 작업자가 취수터널로 들어가서 차수벽에 접근한 상태로 차수벽에 설치되어 있는 출입문을 통해 차수벽을 통과하여 취수탑의 내부로 들어간 다음에, 취수탑의 내부에 있는 차수벽을 해체하게 되는 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 수문 교체 방법을 경사형 취수탑에 적용한 상태를 보인 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 경사형 취수탑(일명 '사통'이라고도 함)의 경우에도 수직형 취수탑과 동일한 방법으로 취수탑의 수문을 교체하게 된다.

즉, 경사형 취수탑 및 취수터널을 배수시킨 후에 취수터널에 차수벽을 설치 하고, 이 상태로 취수탑에 물을 충진시킨 후에 취수탑의 수문을 교체하는 것이다.

수문의 교체가 완료되면 취수탑에 충진된 물을 배출시킨 후에 차수벽을 해체하면 수문의 교체 작업이 완료되는 것이다.

이와 같은 취수탑의 수문 교체 방법은 별도의 대형 물막이장치를 설치하지 않고도 수문의 교체가 원활히 이루어지도록 하는 것으로, 취수탑의 외부에 물막이장치의 설치가 곤란한 경사형 취수탑에도 원활히 적용된다.

도 8은 본 발명에 따른 차수장치의 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 차수장치의 결합 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치는 취수탑의 내부에서 취수터널의 입구에 밀착되는 차수벽(10)과, 상기 차수벽(10)을 지지하는 벽지지대(20)와, 상기 벽지지대(20)를 지지하는 교차지지대(30)를 포함한다.

상기 차수벽(10)은 취수탑의 내부로 취수터널의 입구를 막아 폐쇄시키는 역할을 하는 것으로, 취수터널의 입구에 밀착되게 배치되는 차수판(11)과, 취수터널의 입구 둘레에 대응하여 상기 차수판(11)의 전면 둘레에 부착되는 고무패킹(12)과, 상기 차수판(11)의 배면에 설치되어 상기 차수판(11)을 지지하는 판지지부(13)를 포함한다.

상기 차수판(11)은 취수터널의 입구를 전체적으로 막는 역할을 하는 것이고, 상기 고무패킹(12)은 차수판(11)과 취수터널의 입구측 둘레 사이에 누수를 방지하는 역할을 한다. 상기 판지지부(13)는 차수판(11)의 배면에 장착되어 상기 차수판(11)을 지지하는 역할을 한다.

상기 벽지지대(20)는 차수벽(10)의 배면과 취수탑의 내부면 사이에 다수개가 수평으로 설치되는 것으로, 상기 차수벽(10)을 수평방향으로 지지하는 역할을 한다.

상기 교차지지대(30)는 취수탑의 내부면에 지지된 상태로 벽지지대(20)에 교차되게 설치되는 것으로, 차수벽(10)을 지지하고 있는 상기 벽지지대(20)를 교차되게 고정하여 지지하는 역할을 한다.

도 10은 본 발명에 따른 차수장치의 요부 정면도이고, 도 11은 도 10에 따른 A-A선 단면도이며, 도 12는 도 10에 따른 B-B선 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 차수벽(10)은 판지지부(13)를 관통하여 차수판(11)에 개폐 가능하게 설치되는 출입문(14)을 더 포함한다. 상기 출입문(14)은 작업자가 차수장치를 해체하기 위해 취수터널에서 차수벽(10)을 통해 취수탑의 내부로 이동할 수 있도록 하는 것이다.

상기 차수벽(10)은 차수판(11)에 설치되는 배수밸브(15)를 더 포함한다. 상기 배수밸브(15)는 차수벽(10)의 고무패킹(12)에 의해 취수터널이 완전히 폐쇄된 상태에서 취수탑의 물이 차수판(11)을 통해 취수터널로 배출될 수 있도록 하는 것으로, 작업자가 취수탑의 내부에 충진된 물을 인위적으로 배출시킬 때 사용하는 것이다.

상기 차수벽(10)은 차수판(11)에 설치되는 공기배출밸브(16)를 더 포함한다. 상기 공기배출밸브(16)는 작업자의 의도에 따라 취수탑의 공기가 차수판(11)을 통해 취수터널로 배출시킬 수 있도록 하는 것으로, 차수벽(10)에 의해 취수터널이 폐 쇄된 상태에서 취수탑에 물을 충진시킬 때 취수탑의 공기를 배출시켜 취수탑의 내부로 물이 원활히 충진되도록 하는 것이다.

상기 판지지부(13)는 차수판(11)의 배면에 상하로 이격되게 수평으로 장착되는 다수의 수평지지판(131)과, 상기 수평지지판(131)에 교차되면서 좌우로 이격되게 수직으로 장착되는 다수의 수직빔(132)과, 상기 수직빔(132)에 교차되면서 상하로 이격되게 수평으로 장착되는 다수의 수평빔(133)을 포함한다.

상기 수평지지판(131)은 차수판(11)을 지지하면서 차수판(11)의 배면으로 수직빔(132)이 장착되는 부위를 보강시키는 역할을 한다. 상기 수직빔(132)과 수평빔(133)은 차수판(11)의 후방측으로 상호 교차되게 장착되어 차수판(11)이 일정한 지지력을 갖도록 상기 차수판(11)을 지지하면서 보강시키는 역할을 한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 수문 교체 방법을 단계적으로 보인 측단면도,

도 7은 본 발명에 따른 수문 교체 방법을 경사형 취수탑에 적용한 상태를 보인 측단면도,

도 8은 본 발명에 따른 차수장치의 분해 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 차수장치의 결합 사시도,

도 10은 본 발명에 따른 차수장치의 요부 정면도,

도 11은 도 10에 따른 A-A선 단면도,

도 12는 도 10에 따른 B-B선 단면도,

도 13은 종래의 수문 교체 상태를 보인 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 차수벽

11 : 차수판 12 : 고무패킹

13 : 판지지부 14 : 출입문

15 : 배수밸브 16 : 공기배출밸브

20 : 벽지지대

30 : 교차지지대

Claims (6)

1. 취수탑의 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부와 이에 연결된 취수터널의 내부에 있는 물을 배출시키는 취수탑 및 터널 배수단계와;

   상기 취수탑 및 취수터널의 배수가 완료되면 취수탑의 내부에서 취수터널로 물의 배출이 차단되도록 취수터널의 입구에 차수벽을 설치하는 차수벽 설치단계와;

   상기 차수벽의 설치가 완료된 후에 취수탑의 수문을 개방하여 취수탑의 내부로 물을 충진시키는 취수탑 충진단계와;

   상기 취수탑의 내부로 물의 충진이 완료된 후에 수중에서 취수탑의 수문을 교체하는 수문 교체단계와;

   상기 수문의 교체가 완료되면 취수탑의 교체된 수문을 폐쇄한 후에 취수탑의 내부의 충진된 물을 차수벽을 통해 취수터널로 배출시키는 취수탑 배수단계와;

   상기 취수탑에 충진된 물의 배출이 완료된 후에 차수벽을 해체하는 차수벽 해체단계를;

   포함하는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 교체 방법.
2. 취수터널의 입구에 밀착되게 배치되는 차수판(11)과, 취수터널의 입구 둘레에 대응하여 상기 차수판(11)의 전면 둘레에 부착되는 고무패킹(12)과, 상기 차수판(11)의 배면에 설치되어 상기 차수판(11)을 지지하는 판지지부(13)를 갖는 차수벽(10)과;

   상기 차수벽(10)의 배면과 취수탑의 내부면 사이에 수평으로 설치되어 상기 차수벽(10)을 지지하는 다수의 벽지지대(20)와;

   취수탑의 내부면에 지지된 상태로 상기 벽지지대(20)에 교차되게 설치되어 상기 벽지지대(20)를 지지하는 다수의 교차지지대(30)를;

   포함하는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치.
3. 제2항에 있어서 상기 차수벽(10)은,

   상기 판지지부(13)를 관통하여 상기 차수판(11)에 개폐 가능하게 설치되는 출입문(14)을,

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치.
4. 제2항에 있어서 상기 차수벽(10)은,

   취수탑의 물이 상기 차수판(11)을 통해 취수터널로 배출되도록 상기 차수판(11)에 설치되는 배수밸브(15)를,

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치.
5. 제2항에 있어서 상기 차수벽(10)은,

   취수탑의 공기가 상기 차수판(11)을 통해 취수터널로 배출되도록 상기 차수판(11)에 설치되는 공기배출밸브(16)를,

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치.
6. 제2항에 있어서 상기 판지지부(13)는,

   상기 차수판(11)의 배면에 상하로 이격되게 수평으로 장착되는 다수의 수평지지판(131)과,

   상기 수평지지판(131)에 교차되면서 좌우로 이격되게 수직으로 장착되는 다수의 수직빔(132)과,

   상기 수직빔(132)에 교차되면서 상하로 이격되게 수평으로 장착되는 다수의 수평빔(133)을,

   포함하는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치.

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