취수탑의 수문 보수용 차단장치 { A blocking device for repairing a sluice gate of an intake tower }
본 발명은 취수탑의 수문 보수용 차단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 취수터널 내부에서 직접 구조물을 제작 설치하지 않고, 수문과 취수터널을 연결하는 연결관의 단부를 직접 막아 취수터널로 물이 공급되는 것을 막으면서 수문을 교체 후에는 물을 배수할 수 있는 구성을 구비하여 취수터널 내부에 간단하게 설치가 가능하게 한 취수탑의 수문 보수용 차단장치에 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, 종래에는 취수탑의 수문을 교체하기 위해 잠수부들이 물속에 들어가서 별도의 대형 물막이장치를 수문이 설치하는 방법이 사용되었다. 이 방법은 상기 물막이장치를 취수탑의 외벽에 고정하여 취수탑에 설치된 전체 수문을 감싸도록 한 다음에 수문을 열어 상기 물막이장치의 내에 있는 물을 취수탑의 내부와 취수터널(일명 '복통'이라고도 함)을 통해 배출시키고, 물이 배출이 완료되면 작업자가 물막이장치의 내부로 들어가 수문을 교체하는 것이다. 이와 같이 작업자에 의해 수문의 교체가 완료되면 수문을 폐쇄한 후에 잠수부가 물속으로 들어가 취수탑의 외벽에 설치되어 있는 대형의 물막이장치를 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. 이를 개선하기 위해 2008년 특허출원 제 0039411호에서, 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 제공하고 있다. 이 기술에서 취수터널의 입구를 손쉽게 차단할 수 있도록 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치가 구비되고, 취수터널의 입구에 설치되는 차수벽을 통해 작업자가 취수탑 및 취수터널로 원활하게 출입할 수 있도록 하는 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치가 공개되었다. 이러한 종래의 차수장치는 취수터널의 입구에 밀착되게 배치되는 차수판과, 취수터널의 입구 둘레에 대응하여 상기 차수판의 전면둘레에 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 교차지지대로 구성되어 있다. 하지만 종래의 차수장치는 취수터널의 입구에 밀착되도록 차수판이 구비되고, 차수판 뒤의 공간을 판지지부로 지지하여야 하기 때문에 공사 시간이 많이 소요되고, 차수판이 취수터널 입구에 완전히 밀착되도록 공사하여야 하기 때문에 자재의 절단과 길이 맞춤에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. 또한 그리고 종래의 차수장치 수문이 제대로 설치되고 닫혔는지, 물을 빼는 과정에서는 알 수 없어서 사고 발생이나 기타 문제 발생의 우려가 있다. 또한 취수터널로 자재를 이송하여 취수터널 내에서 절단 및 용접이나 볼팅 작업을 해야 하므로 작업이 불편하고, 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 취수터널 입구에 전체적으로 차수장치를 설치하는 것이 아니라, 취수탑의 수문과 취수터널을 연결하는 연결관을 막아 저수된 물이 수문교체 중에 취수터널로 물이 빠지지 않게 하는 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 제공하고자 하는 목적이 있다. 연결관을 막을 때 연결관으로부터의 수압을 견딜 수 있게 차수판을 견고하게 지지할 수 있는 구성을 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 취수터널내에서 용접 등의 차수장치의 제작을 하지 않고, 이미 제작된 장치를 취수터널 내에 설치를 하면 차수되는 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 제공하고자 하는 목적이 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 취수탑의 수문 교체에 사용되는 차수장치에 있어서, 취수터널(1)과 수문을 연결하는 연결관(2)을 취수터널(1)에서 차단하도록 구성되고, 차수판(20)이 지지구조물(40)에 의해 취수터널(1) 내부에 고정되며, 차수판(20)을 통해 물이 내부로 공급되는 지지관봉(30)의 일단이 차수판(20)에 고정되고, 지지관봉(30)의 타단은 지지구조물(40)에 의하여 지지되며, 지지구조물(40)은 베이스레일(10)을 따라 전후 이동하도록 구성되고, 지지구조물(40)과 차수판(20) 사이에 서포트(50)가 설치되어 서포트(50)의 길이조절에 의해 지지구조물(40)의 후단이 취수터널(1)의 벽면에 닿아 차수판(20)을 연결관(2)의 안착면(3)에 밀착시키도록 구성된 것을 특징으로 하며, 차수판(20)의 판체(21) 중앙을 관통하는 홀(22)이 형성되고, 판체(21)의 외측면에서 홀(22)을 감싸도록 지지관봉(30)이 고정되며, 지지관봉(30)은 개방된 일단의 둘레에 플랜지(32)가 형성되어 판체(21)에 고정되고, 지지관봉(30)의 막힌 단부는 지지구조물(40)의 후방수직프레임(44)에 고정된 지지프레임(45)에 지지되도록 구성되며, 지지관봉(30)의 일측에 한개 이상의 배수밸브(33)(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 제공한다. 그리고 지지관봉(30)의 단부는 지지프레임(45)에 길이 조절 가능하게 고정된 서포트바(46)에 의해 밀착되어 고정되고, 서포트(50)는 차수판(20)의 외측면 일측에 형성된 받침턱(25)에 일단이 놓여지고, 서포트(50)의 타단은 지지구조물(40)의 전방수직프레임(43)의 상부에 고정된 받침턱(47) 위에 놓여져 지지되어 차수판(20)과 지지구조물(40)을 서로 밀어서 차수판(20)을 안착면(3)에 밀착시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 제공한다.
본 발명은 취수터널 입구에 전체적으로 차수장치를 설치하는 것이 아니기 때문에 차수를 위한 자재가 절감 될 뿐만 아니라, 좁은 취수터널 내에서 용접 등의 차수장치 제작 작업을 하지 않게 되어 설치가 간편하고, 설치 시간이 획기적으로 줄어드는 효과가 있다. 또한 취수탑의 수문과 취수터널을 연결하는 연결관을 차수판으로 막아 저수된 물이 수문교체 중에 취수터널로 물이 빠지지 않게 하고, 차수판과 연결된 지지관봉에 설치되는 배수밸브로 물을 수문과 차수판 사이에 있는 물을 배수할 수 있고, 배수밸브에서 압력을 체크하여 수문이 정상적으로 설치되어 있는지 체크할 수 있는 효과가 있다. 지지구조물이 취수터널의 벽면에 지지되어 차수판을 밀어주므로 연결관을 차수판이 견고하게 지지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치가 설치되는 장소를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치가 설치되는 장소를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치가 설치된 상태를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치가 설치된 상태를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 다른 방향에서 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치를 도시한 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 취수탑의 수문 보수용 차단장치의 지지구조물을 도시한 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본발명은 취수탑의 수문과 취수터널(1)을 연결하는 연결관(2)이 구비된 취수탑에서, 취수탑의 수문 교체시 열린 수문으로 들어오는 물이 취수터널로 빠지지 않도록 막아주는 차수장치에 관한 것으로서, 취수터널(1)에서 연결관(2)이 설치되는 벽면인 안착면(3)을 직접 막아 물이 취수터널(1)로 빠지는 것을 방지하도록 구성된다. 취수터널(1)과 수문을 연결하는 연결관(2)을 취수터널(1)에서 차단하도록 구성된 차수판(20)은 지지구조물(40)에 의해 취수터널(1) 내부에 고정되고, 차수판(20)을 통해 물이 내부로 개폐 가능하게 공급되도록 구성한다. 차수판(20)에는 물이 내부로 공급되는 지지관봉(30)의 일단이 고정되는데, 지지관봉(30)의 타단은 지지구조물(40)에 의하여 지지되도록 구성된다. 차수판(20)은 도 5 및 도 7에 잘 도시되어 있는데, 판체(21)의 둘레에 안착면(3)과 밀착되도록 둘레판체부(23)가 형성되고, 둘레판체부(23)의 내측으로 연결관(2)의 단부가 위치하게 둘레판체(23)를 형성한다. 이때 판체(21)의 중앙에 홀(22)이 판체(21) 전후면을 관통하도록 형성되고, 홀(22)과 통하도록 판체(21) 배면에 지지관봉(30)이 고정된다. 둘레판체부(23)의 단부인 밀착면(24)은 취수터널(1)의 안착면(3)에 닿아 밀착되도록 고무나 우레탄 패킹을 고정하는 것이 바람직하다. 지지관봉(30)의 타단은 지지구조물(40)에 의하여 지지되고, 지지관봉(30)의 일측에 한개 이상의 배수밸브(33)(34)가 형성된다. 배수밸브(33)(34)는 수문을 교체하고, 수문과 취수터널 사이에 차 있는 물을 빼내기 위한 것으로서, 배수밸브(33)의 배수압력을 측정하면 제대로 수문이 교체되었는지 확인할 수 있다. 지지관봉(30)의 구성을 상세히 설명하면, 차수판(20)의 판체(21) 중앙을 관통하는 홀(22)이 형성되고, 판체(21)의 외측면에서 홀(22)을 감싸도록 지지관봉(30)이 고정된다. 이 지지관봉(30)은 개방된 일단의 둘레에 플랜지(32)가 형성되어 판체(21)에 고정되고, 지지관봉(30)의 막힌 단부는 지지구조물(40)의 후방수직프레임(44)에 고정된 지지프레임(45)에 지지되도록 구성된다. 지지관봉(30)의 단부는 지지프레임(45)에 길이 조절 가능하게 고정된 서포트바(46)에 의해 밀착되어 고정된다. 서포트바(46)의 일실시예로 지지프레임(45)과 나사결합되어 있는 것을 구비하였고, 서포트바(46)를 회전시키면 지지프레임(45)에서 전후 이동하면서 지지관봉(30)에 밀착하게 된다. 서포트바(46)는 길게 형성되어 있는 지지관봉(30)을 다른 쪽에서 밀어주어 차수판(20)을 중앙에서 밀어주어 견고하게 고정할 수 있게 한 것이다. 지지구조물(40)은 베이스레일(10)을 따라 전후 이동하도록 베이스레일(10)의 상면에 놓여 베이스레일(10)를 따라 미끄러져 전후 이동하게 된다. 베이스레일(10)은 취수터널(1) 바닥면과의 마찰을 최소화하고 안정적으로 지지구조물(40)을 지지하기 위하여 구성된 것으로서, 취수터널(1)의 바닥면을 고르고 그 위에 베이스레일(10)을 한 쌍 놓게 된다. 베이스레일(10)은 H형강이나, 기타 지지구조물(40)의 바닥면이 이동할 수 있도록 돌출된 부분이 없는 면으로 이루어지면 족하다. 지지구조물(40)과 차수판(20) 사이에 서포트(50)가 다수개 설치되어 서포트(50)를 늘리거나 줄이는 등의 길이조절 조작으로 지지구조물(40)이 밀려 뒤로 이동하게 된다. 이와 같은 작업에 의해 지지구조물(40)의 후단이 취수터널(1)의 벽면에 닿고, 지지구조물(40)이 취수터널(1)의 벽면에 완전히 밀착되면 서포트(50)가 차수판(50)을 안착면(3)에 밀착시키도록 밀게 된다. 즉 서포트(50)의 힘에 의해 서로 밀게 되므로 지지구조물(40)과 차수판(50)은 동일한 힘으로 각각 닿은 취수터널(1)의 벽면에 밀착하게 된다. 이때 서포트(50)는 중량이므로 사람이 들고 작업하기 어려우므로 차수판(20)의 외측면 일측에 받침턱(25)을 서포트(50)가 위치할 곳에 형성하여 서포트(50)의 일단을 올려놓고, 서포트(50)의 타단은 지지구조물(40)의 전방수직프레임(43)의 상부에 고정된 받침턱(47) 위에 놓여져 하방으로 떨어지는 것을 방지하게 된다. 서포트(50)는 지지구조물(40)의 네 모서리 부를 밀어서 고정하는 것이 바람직하므로 4개를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 받침턱(25)(47)은 위에 설치될 서포트(50)에 적용하기 위해 구성하고, 아래쪽은 서포트(50)가 베이스레일(10) 위에 올려놓고 작동하면 되므로 아래쪽을 필요가 없다.
1 : 취수터널 2 : 연결관
3 : 안착면 10 : 베이스레일
20 : 차수판 21 : 판체
22 : 홀 23 : 둘레판체부
24 : 밀착면 25 : 받침턱
30 : 지지관봉 31 : 관체
32 : 플랜지 33, 34 : 배수밸브
40 : 지지구조물 41 : 바닥프레임
42 : 상부프레임 43 : 수직프레임
44 : 후방수직프레임 45 : 지지프레임
46 : 서포트바 47 : 받침턱
50 : 서포트 |
