Herr.Kwak_독일유학/(LufI) Wasserbau

[Wasserbau] Fünfte Vorlesung - Schleusen und Hebewerke - Planung, Unterhaltung und Betrieb

o헤어곽o 2021. 4. 17. 18:44
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해당 내용은 Leibniz Universität Hannover의 Bauingenieurwesen(건축-토목공학) 과정에 참여하였을 당시 수업 내용을 개인적으로 정리한 것입니다.

저 스스로 복습의 의미도 가짐과 동시에, 독일에서 건축공학을 전공하시거나 특히 Leibniz Uni에서 건축공학을 공부하시는 분들께 조금이라도 도움이 되지 않을까 하는 마음으로 포스팅을 시작합니다.

 


 

- 높이차가 있는 수문의 개방 및 선박 진입 과정

 1) 하류(낮은 수위)에서 Untertor(수문)을 개방하여 선박을 진입시킴.

 2) 하류의 수문을 닫고 Füllstrom(수벨브)를 오픈시켜 수문내의 수위를 상승시킴 (상류의 수위와 동일해짐)

 3) Obentor(수문)을 열어 선박을 진행시킴.

 

 -> 반대로 상류에서 하류로 진입할 때에는 Obentor를 열어 선박을 진입시키고 Untertor를 열어서 수문 내 수위를 하류의 수위와 동일하게 맞춘 후 선박을 진행시킴.

 


 

- 수문의 길이 : 사용 길이 + 문의 길이 + 안전보장거리

- 수문의 폭 : 사용 폭 + 안전보장거리

 


 

 

 


 

- 수문 주요부분
 1) 잠금 게이트
  a) 스템 게이트
  b) 리프팅 게이트
  c) 하강 게이트 및 리프팅 하강 게이트
  d) 힌지 도어
 2) 검사 잠금 장치
 3) 카운터 웨이트 샤프트 또는 게이트 틈새 (게이트 유형에 따라 다름)
 4) 회로, 유입 채널 또는 배수 채널 및 폐쇄 요소 (충전 시스템에 따라 다름)
  -> 잠금 헤드의 안정성 계산


-헤드의 게이트 시스템
 1) 올리기 / 내리기
 2) 회전
 3) 기울기

 


 

- 채우기 및 비우기 시스템 (수문 내)
 1) 샤프트 잠금
 2) 회로 : 게이트 회로, 기본 회로 및 종 방향 회로

 


 

- 과거 수문 채움 시스템의 단점

 1) 긴 충전 시간

 2) 챔버(수문 내 저장실)의 흐름

 3) 선박의 이동 

 4) 케이블 부하 

 

- 현재 시스템의 종류

 -> Längeumlauf, Verteilesysteme

 


 

- 조사는 주로 다음에 중점을 둠

 1) 잠금 챔버에 대한 충진 곡선 생성

 2) 게이트의 수위 측정

 3) 충전 갭의 압력(하중) 평가

 4) 문의 상부에 가해지는 유체역학적 힘의 결정

 5) 문 상부에 가해지는 총 힘의 결정

 6) 유출 계수 결정

 7) 잠금 챔버 및 게이트 부근의 항구 유역의 흐름 프로세스 결정

 


 

- Sparschleusen Sparbechen을 사용하여 Zwischengelagert할 수 있는 수문임.

- 단계적으로 물을 저장할 수 있음

- 전체 물을 다 빼버리고 다시 채우는 구조가 아니라 일부를 옆의 Sparbecher에 저장하기 때문에 물을 채우거나 뺄 때 사용되는 전력(elektronische Energie)의 사용을 줄일 수 있음

 

- 채우고 비우는 구조에 대한 유체역학

 1) 저장되는 수량 S1S2

 2) 손실되는 수량 V -> 필요한 저장탱크의 깊이 h

 3) 저장탱크의 수 n

 4) 기본면적의 비율 m=As/Ak 

 5) 챔버와 진입항 사이의 잔압높이

 6) 챔버와 저장탱크 사이의 잔압높이 e

 

 


 

Vorhäfen / 외부 항구

 

- 외부 항구의 역할 / 
 1) 기다리는 선박의 정박지
 2) 선박 구성을 분리하고 결합하는 공간
 3) 푸시보트의 교환을 위한 결합 장소
 4) 숙박
 5) 필요한 경우 침수시 보호 항구


 

Schiffshefewerke / 선박 승하강 리프트

 

-건식 운반 : 선박이 수직 엘리베이터를 통해 댐 벽을 넘어 중간 분지로 운반되어 경사면이있는 엘리베이터를 통해 하부의 강에 도달, 극히 드물게 발생

 

-습식 운반 : 경사면에서 운하 축에 대해 수직 또는 횡 방향 또는 종 방향으로 물이 채워진 트로프(Trog)를 통해 승하강
 1) 수직 리프트에 대한 다양한 변형(방법) 중 처음 두 가지만 실제로 구현.

  a) 평형 리프트 / Gegengewichts-Hebewerke

  b) 플로트 리프트 / Schwimmer-Hebewerke

  c) 가압식 워터 리프트 / Druckwasser-Hebewerke

  d) 공압 리프트 / Druckluft-Hebewerke

  e) 밸런스 빔 리프트 / Waagebalken-Hebewerke

  f) 드럼 리프트 / Trommel-Hebewerke

  g) 잠수용 자물쇠 / Tauchschleusen

 


 

- Schwinnersteuerung / 플로터 리프트 조절

 1) 트로프(Trog) 전체가 수력장치를 통해 승하강

 2) (-) 구조적, 토질역학적으로 상대적으로 비쌈 

 3) (-) 4개의 Trager가 동시에 움직여야 함

 


 

- Gegenwichtsteuerung / 평형 리프트 조절

 1) 주로 사용되는 방식

 2) 승강기에 사용되는 Prinzip

 3) Gegenwichtsseil과 Gegenwicht를 이용해서 선박을 승하강

 4) (-) 4개의 Trager가 동시에 움직여야 함

 


 

수업자료 원본(독일어 Ver.)은 아래 첨부파일로 다운로드하실 수 있습니다.

 

05_-_Schleusen_und_Hebewerke_-_Planung,_Bau_und_Betrieb#1.pdf
9.57MB
05_-_Schleusen_und_Hebewerke_-_Planung,_Bau_und_Betrieb#2.pdf
5.71MB

 

읽어주셔서 감사합니다.

 

 

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