KR920002041B1

KR920002041B1 - 맨홀등의 침전물의 준설방법과 그 준설장치

Info

Publication number: KR920002041B1
Application number: KR1019890007599A
Authority: KR
Inventors: 이근호
Original assignee: 이근호
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1992-03-10
Also published as: KR910001190A

Abstract

내용 없음.

Description

맨홀등의 침전물의 준설방법과 그 준설장치

제1도는 본 발명장치의 설치상태를 나타낸 측면도.

제2도는 본 발명장치의 설치상태 정면도.

제3도는 본 발명장치의 설치상태 평면도.

제4도는 본 발명장치의 설치상태 단면도.

제5도는 본 발명장치의 준설 실시예를 나타낸 작동 상태 단면도.

제6a, b도는 본 발명장치의 내통체 회전장치 수단의 회전 실시예를 보인 제2도의 A－A' 선 단면도.

제7a, b도는 본 발명장치의 내통체 회전장치 수단의 다른 실시예의 단면.

제8도는 본 발명장치의 다른 실시예를 보인 단면도.

제9도 및 제10도는 본 발명장치의 스크류 준설수단의 다른 실시예.

제11도는 본 발명장치의 다른 실시예.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 안내 가이드 부재 3 : 지지각

5 : 제어간 8 : 지지 및 비산방지통체

9 : 이송스크류의 외통체 10 : 이송스크류

11 : 안내로울러 12 : 유압실린더

14 : 이송스크류의 외통체의 회전수단 15 : 회전모터

30 : 기복용유압 실린더

본 발명은, 하수관 내부에 쌓여 있는 침전물을 긁어 모아 맨홀내부로 집적시키고, 여기에 집적된 침적물을 지상(地上)으로 이송시키기 위해 이송스크류를 이용한 준설기 및 그 준설방법에 관한 것인데 특히, 이송스크류와 이송스크류의 외통체를 기본 구성으로 하면서, 이송스크류와 이송스크류의 외통체 각각에다 회전속도와 회전방향을 동시에 부여시켜 이송스크류의 상대 회전속도를 증대시킴과 아울러 침적물의 상방향 이송속도도 매우 크게 할 뿐 아니라, 이송될 침적물의 탈수 효과의 증가와 더불어 함수율이 큰 침적물의 상향이송을 가능하게 하고 있음을 주된 목적으로 하고 있는 것이다.

하수관내에 쌓여진 침전물을 맨홀내로 집적시킨 침적물이나 침전지 등에 쌓여 있는 침적물은 수중에 놓인 상태이어서 함수율이 아주 높기 때문에 현재 일반적으로 널리 사용되어지고 있는 이송스크류의 회전만으로는 물 자체를 상방향으로 이송시키는 것이나 다름이 없는 수중의 침전물을 상방향으로 이송시킨다는 것은 거의 불가능한 일이며, 상방향 이송이 가능하다 하더라도 이송스크류의 회전 속도를 매우 크게 배가시켜 주어야 하므로 기계적인 무리가 뒤따라서 비경제적일뿐 아니라, 사실상 이송스크류의 회전속도의 배가는 이송스크류의 자체 중량이라든가, 그 길이의 크기 때문에 그 곤란성이 문제가 되었던 것이다.

다시 말하면, 외통체가 고정된 상태에서 이송스크류만 회전되게 하고, 있는 종래의 기술로서는 함수율이 매우 큰 수중의 침전물을 2－3M 정도의 상방향 높이까지 이송시킨다는 것이 경제적인 면에서나 효율적인 면에서 불리하기 때문에 사실상, 함수율이 큰 침전물의 이송에는 전혀 적용한 적이 없었고 다만, 이와같은 종래의 이송스크류 장치가 함수율이 극히 낮은 토사와 같은 것에 적용되어 토사를 굴착, 이송시키는데 유리하여서 현재에도 널리 사용되고 있는 것도 사실이다.

그러나, 본 발명에서는 이와같이 종래의 기술로서는 달성할 수 없었던 특히, 함수율이 매우 큰 수중에 쌓인 침적물을, 신속하게 그리고 탈수 효과가 매우 크게 하면서 상방향 높이에 있는 지상에까지 이송시키게 하는데 그 목적을 두고 있으며, 이를 위해 이송스크류의 상대적인 회전 속도를 매우 크게 증대시킨 것이고, 이송스크류의 상대적 회전 속도를 증가시키기 위하여서는 이송스크류는 물론이고, 동시에 이송스크류의 외통체도 회전되게 한 것으로서, 바로 이점이 본 발명이 추구하고 있는 기본 구성인 것이다.

그러면, 함수율이 대단히 큰 침전물의 상방향 이송 및 상승속도 그리고 침전물의 탈수 효과와 관련하여 이송스크류 및 이송스크류의 외통체가 갖는 양자의 회전방향이 상호 어떠한 작용으로 인해서 함수율이 대단히 큰 침전물이 상방향으로 이송이 가능하고 탈수 효과가 크게 되는지에 관해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

이송스크류의 정(正)방향 회전속도를 V₁, 이송스크류의 외통체의 정방향 회전속도를 V₂라고 가정하고서, 첫 번째로 생각해 볼 것은, 이송스크류와 이송스크류의 외통체의 회전방향이 서로 정반대 방향일 경우라면, 즉, 이송스크류의 회전을 정방향으로 V₁이송스크류의 외통체의 회전을 부(負)방향－V₂로 쓸 수 있게 되며, 이때 이송스크류의 외통체에 대한 이송스크류의 상대적 회전속도 V_R, V_R=V₁－(－V₂)=V₁＋V₂가 되어서 이송스크류의 상대적 회전속도는 이송스크류의 회전속도와 이송스크류의 외통체의 회전속도의 절대값의 합과 같아짐을 알 수 있다.

침전물의 상향 이송에 대한 상승력은 전적으로 이송스크류의 상대적 회전속도 V_R의 크기에 의존되기 때문에 실제로 이송스크류의 회전속도를 크게 하지 않더라도 이송스크류의 외통체를 이송스크류의 회전방향에 대하여 반대 방향으로만 회전시켜 주게 된다면 이송스크류의 상대적 회전 속도는 이송스크류의 외통체의 회전속도 만큼 증가하게 되므로 함수율이 큰 수중의 침전물 일지라도 지상까지 이송하는 것이 가능하게 되는 것이다.

두번째로 생각해 볼 것으로는, 이송스크류와 이송스크류의 외통체의 회전방향이 서로 같은 방향일 경우라면, 즉, 이송스크류의 회전을 정방향 V₁이송스크류의 외통체의 회전 역시 정방향 V₂으로 쓸 수 있게 되며, 이때, 이송스크류의 외통체에 대한 이송스크류의 상대적 회전속도 V_R은, V_R=V₁－V₂가 되어서 이송스크류의 상대적 회전속도는 이송스크류의 회전속도와 이송스크류의 외통체의 회전속도의 절대값의 차와 같아짐을 알 수 있다. 이와같은 경우에는, 외통체와 스크류 사이에 일단, 침전물이 들어왔다 하면, 침전물에 대하여 원심력이 크게 작용하게 되고 따라서, 원심력으로 인한 침전물 내의 수분은 탈수가 크게 증진하게 되어서 침전물의 탈수효과가 매우 크게 됨을 알 수 있는 고로, 외통체가 맨홀 내부의 물속에 잠겨진 상태라 할지라도, 외통체 내부에 있는 침전물의 탈수 효과가 매우 커져서 함수율이 큰 침전물도 이송스크류를 탈수 상승할 수 있음과 동시에, 또한 이송스크류의 회전에 대하여 침전물이 상승될 수 있는 정도의 함수율을 지니고 있으면서 침전물이 쌓여질 지상 노면이 더럽혀지지 않을 정도의 청결을 유지시킬 것을 고려할 경우에도 원심력이 커서 탈수 효과가 큰 이송스크류와 이송스크류의 외통체를 서로 반대방향으로 회전시키는 것이 유리하며, 이와같은 방법은 교통이 복잡하거나 사람의 통행이 혼잡한 도심지의 준설시에 적용하면 교통장애의 원인이 적게되어 매우 효과적이다.

이와 같이, 본 발명에서는 이송스크류와 이송스크류의 외통체로 구성되어 있으면서 이송스크류의 외통체도 회전되게 하여 기계적 무리가 뒤따르지 않고서도 이송스크류의 상대적 회전속도를 아주 크게 변화시킬 수 있고, 따라서 함수율이 대단히 큰 침전물을 상방향으로 이송함이 용이하도록 한 것이며, 동시에 원심력을 크게 변화시켜서 침전물에 대한 탈수 효과 역시 매우 크도록 한 것이다.

상기와 같은 준설 방법을 이용하면서 설계된 본 발명의 준설기는 침전물의 이송수단, 승강수단, 지지수단으로 크게 나눌 수 있고, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

침전물의 이송수단으로서는, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)인데, 양자 모두 정, 역(正, 逆)으로 회전이 가능하도록 하고 있으며, 승강수단으로서는 유압실린더(12)를 사용하고, 지지수단으로서는, 지지안내부재(1)와 지지각(3)을 구성하여 지지되도록 하였는데, 이송스크류(10)는 회전모터 22에 의해서 회전되며, 이송스크류의 외통체(9)는 이송스크류의 외통체의 회전수단(14), 즉, 회전모터 15에 의해서, 소기어(15') 및 기어군 연동장치(17a), 혹은, 체인연동장치(17b), 벨트연동장치(17c)를 거쳐 이송스크류의 외통체(9)주면에다 직접 설치된 대기어(16a)로 연결하여 정역 회전을 전달하게 하거나, 이송스크류의 외통체(9)의 외주면에 설치된 외통체 지지 및 비산방지(8)에 설치된 대기어(16a)에 연결하여 이송스크류의 외통체(9)와 외통체 지지 및 비산방지통체(8)가 동시에 회전되게 할 수 있으며, 지지 및 비산방지통체(8)의 안내로울러(20), (20')가 유착된 브라켓(19), (19')를 내설하여 이송스크류의 외통체(9)가 지지되면서 회전을 원활하게 하였고, 승강수단은 유압실린더(12)로서 행하고, 유압실린더(12)의 일측을 지지안내부재(1)의 외측상단에 고정 착설하여, 피스톤 롯드(12') 선단은, 이송스크류의 외통체(9)나 외통체지지 및 비산방지통체(8)에 돌출된 연결구(13)에 유착시켰으며, 지지안내부재(1)는, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 승강시킬 수 있도록 지지되었고, 승강 작동을 원활히 하기 위하여 지지안내부재(1)의 적당한 위치에다 안내레일(1')을 장설하고, 이송스크류의 외통체(9)나 외통체 지지 및 비산방지통체(8)에는, 상기 안내레일(1')에 습동되게 안내로울러(21)을 증설하였고, 지지안내부재(1)의 하측에다는 브라켓(4)을 돌설시켜 핀축(4')으로 지지각(3)을 유착시켰으며, 지지각(3)의 장공(3')에다 제어간(5)의 일측을, 그리고, 제어간(5)의 타측은 이송스크류의 외통체(9)나 외통체 지지 및 비산방지통체(8)에 돌설된 브라켓에 유착시켜, 지지각(3) 자체를 펴지고 접혀질 수 있도록 하였다.

한편, 함수율이 큰 침전물을 상승 이동시키면서도 탈수 효과를 크게 하기 위하여, 이송스크류의 외통체(9)를 제8도에서와 같이 상협 하광식으로 경사지게 하거나, 제9도 및 제10도에서와 같이 이송스크류(10)의 핏치를 하부에서 상부쪽으로 갈수록 좁게 형성할 수도 있는 것이며, 또한, 이송스크류의 외통체(9)의 경사와 이송스크류(10)의 핏치를 동시에 변형시킬 수도 있는 것인데, 이송스크류의 외통체(9)가 상부로 가면서 좁아졌으므로, 침전물은 이렇게 좁아진 이송스크류의 외통체(9) 내부에서 더욱 압착되어지게 되어 탈수성이 좋아지며, 핏치가 큰쪽에서 작은쪽으로 침전물이 이송될 때에도 상기와 동일한 효과를 지니게 된다.

또 다른 한 실시예로서, 함수율이 대단히 큰 침전물인 경우, 침전물의 상승 이동을 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)의 동시 회전에 의해서 달성되어 지기는 하지만은, 여기에 보조적 수단으로서 이송스크류의 외통체(9)의 적당한 위치에다 압력공기 주입구를 설치하고, 압축공기를 주입하게 되면 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)의 상승 회전에, 대한 침전물의 상승 이동을 보강하여 주게 되어 매우 유용하다.

따라서, 본 발명에서는, 함수율이 대단히 큰 침전물의 상승 이송과 탈수 효과를 증대시키기 위하여, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 동시에 회전시켜서, 상대적인 회전속도에 크게 변화를 주어 함수율이 큰 침전물을 준설시키는 방법이며, 이러한 준설방법에 따른 준설장치로서는, 이송스크류(10)를 이송스크류의 외통체(9)내에 삽입되어진 상태에서 이송스크류의 회전모터(22)로서 회전시키고, 이송스크류의 외통체(9)도 회전모터(15)에 의해서 이송스크류의 외통체의 회전수단(14)을 통해 이송스크류의 외통체(9)를 회전시키고, 이송스크류의 외통체(9)의 외주면에 지지가이드부재(1)를 설치하며, 지지가이드부재(1)에다 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 승강자재토록 유압실린더(12)를 설치한 것이며, 지지가이드부재(1)의 안내레일(1')내에다 이송스크류의 외통체(9)나 지지 및 비산방지통체(8)에 돌설시킨 안내로울러(11)를 삽입하여 승강을 원활하게 하고, 또한, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 맨홀(2)상부에 재치할 때, 안정되게 지지되기 위하여 지지가이드 부재(1)의 하부측에다 접었다 폈다 할 수 있도록 지지각(3)와 제어간(5)을 장공(3')에다 유착시키고, 필요에 따라서는 보조지지수단(7)을 설치할 수 있도록 구성한 것이다. 미설명부호 10'는 축, 10＂는 스크류의 날개, 12'는 피스톤롯드, 22는 준설용 모우터, 31은 피스톤롯드, 32는 상부브라켓, 33은 하부브라켓, 34는 차체고정대, 35는 차체 브라켓, 36,37,38은 핀축, 39는 원치드럼이다.

이와 같이 구성된 준설장치의 준설작업을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 지지각(3)을 펴서 맨홀(2) 상부에 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 설치한 후, 유압실린더(12)로서 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 맨홀(2) 깊이에 알맞게 적당위치에 강하시키고, 맨홀 내부에 모아진 함수율이 매우 큰 침전물을 퍼올리기 위하여, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 각각의 회전모터(22)(15)로서 동시에 회전시키고, 이송스크류의 외통체(9)는, 외통체(9) 주면에 설치된 대기어(16a)와 회전수단(14)과 맞물려 회전되게 한 것이며, 이때, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)가 동시에 회전되므로, 상대적인 회전속도가 크게 되거나, 원심력이 커져서 함수율이 큰 침전물의 상승이동이 가능할 뿐만 아니라, 탈수효과가 매우 커지는 잇점을 지니게 되며, 이송스크류의 외통체(9)에다 탈수공(18)을 적당히 뚫고 이송스크류의 외통체(9)의 외면에는 지지 및 비산방지통체(8)를 설치함으로써, 원심력에 의한 물의 튀김이 방지하고, 특히, 이송스크류의 외통체(9)를 상협하광식으로 경사지게 한다든가, 이송스크류(10)의 핏치간격(d_x, d_x－1…d_x－n)을 상부로 가면서 점점 좁게 형성한 것이므로 침전물의 탈수 효과가 크게 증진된 상태에서 상부의 토출구(8')를 통해 침전물이 상부로 토출되게 됨으로써, 침전물의 상부 이송작업이 완성되는 것이며, 작업 완료후 준설장치의 철거는 상기의 역순으로 순차적으로 시행하면 되는 것이다.

특히, 여기에서, 함수율이 대단히 큰 침전물을 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)의 상대적인 회전속도를 크게 하여 상부로 이송시킨다 하더라도, 경제적으로 그 한계가 주어지는 것이므로 상대적인 회전속도에서 오는 비경제성을 극복하기 위하여 이송스크류의 외통체(9)의 적당 위치에다 압축공기 주입구를 설치하고, 여기에다 압축공기를 상향으로 흐르게 해주면 훨씬 경제적인 준설로 유도될 수 있는 것이다.

본 발명의 준설방법과 그에 따른 준설장치는 맨홀 내부에 쌓여져 있는 함수율이 대단히 큰 침전물을 상향으로 이송시킬 수 있을 뿐아니라, 침전지나 하상 및 해상에 쌓여져 있는 함수율이 큰 이토 등도 상향이송이 가능하므로 그 적용범위는 함수율이 큰 침전물의 상방향 이송이면 다 적용할 수 있는 것이며, 또한 제11도에서와 같이, 주행이 가능한 차체내에다 부차하여 사용하면 기동성도 있고, 편리하며, 지지가이드부재(1)에다 차체와 연결된 기복용 유압실린더(30)을 유착시키면 작업시와 주행시의 조건에 따라서 지지가이드부재(1)를 간편하게 기복시킬 수 있으므로 이동 및 작업이 편리한 것이므로 본 발명은 매우 유용한 것이다.

Claims

이송스크류와 이송스크류의 외통체로 구성된 것에 있어서 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)의 각각에다, 정, 역의 회전속도를 부여하여 상대적인 회전속도를 크게 변화시켜서 함수율이 큰 침전물을 상향이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 침전물의 준설방법.
제1항에 있어서, 이송스크류의 외통체(9)의 적당 위치에도 압축공기를 상향주입하여 함수율이 큰 침전물을 상향 이송이 가능하도록 한 맨홀의 침전물의 준설방법.
이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)로 구성된 것에 있어서 이송스크류의 외통체(9)의 주면에다 대기어(16a)를 설치하고, 이를 회전수단(14)에 맞물리게 하여 회전모터(15)에 의해서 이송스크류(10)가 회전될 때 동시에 이송스크류의 외통체(9)도 회전되게 하고, 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)가 유압실린더(12)에 의해서 승강자재토록 형성되어 함수율이 큰 침전물을 상향 이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 준설장치.
제3항에 있어서, 이송스크류의 외통체(9)를 상협하광식으로 경사지게 형성하여 함수율이 큰 침전물을 상향 이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 준설장치.
제3항에 있어서, 이송스크류(10)의 핏치를 상부로 갈수록 좁게 설치하여 함수율이 큰 침전물을 상향이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 준설장치.
제3항에 있어서, 이송스크류의 외통체(9)에다 탈수공(18)을 다수개 설치하여 함수율이 큰 침전물을 상향 이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 준설장치.
제3항에 있어서, 이송스크류의 외통체(9)의 주면에다 안내로울(20), (20')와 안내가이드부재(1)에 다는 안내레일(1')을 설치하고, 지지각(3)을 안내가이드 부재(1)에 유착시켜서 된 함수율이 큰 침전물을 상향이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 준설장치.
제3항에 있어서, 기복실린더(30)의 일측은 지지가이드부재(1)상에, 타측은 차체 브라켓(35)에다 유착시켜 이송스크류(10)와 이송스크류의 외통체(9)를 기복자재케 됨을 특징으로 하여 함수율이 큰 침전물을 상향 이송이 가능하도록 한 맨홀 등의 침전물의 준설장치.