KR101286623B1 - 세정형 하향식 수문 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수로, 수중보(水中洑) 및 여수로 등에 설치되는 하향식 수문(10)에 관한 것으로, 수문(10)이 격납되는 수로(21) 하부의 수문실(30) 내부에 흡출관(50) 및 급수관(60)을 배관하고 이들 흡출관(50) 및 급수관(60)을 지상으로 연장하여, 펌프 등과 연결할 수 있도록 함으로써 수문실(30) 내부에 침적된 퇴사(堆沙) 및 오니(汚泥)를 지상을 흡출할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 수로(21) 및 하향식 수문(10)의 정상 가동 중에도 수로(21) 하부 수문실(30)내 침적된 퇴사 및 오니를 지상에서 간편하게 제거할 수 있으며, 이로써 퇴사 및 오니의 침적으로 인한 수문(10) 구동 설비의 고장을 방지하고 수문(10)의 원활한 작동을 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

세정형 하향식 수문{FLUSHING TYPE VANISHING WATER GATE}
본 발명은 수로, 수중보(水中洑) 및 여수로 등에 설치되는 하향식 수문(10)에 관한 것으로, 수문(10)이 격납되는 수로(21) 하부의 수문실(30) 내부에 흡출관(50) 및 급수관(60)을 배관하고 이들 흡출관(50) 및 급수관(60)을 지상으로 연장하여, 펌프 등과 연결할 수 있도록 함으로써 수문실(30) 내부에 침적된 퇴사(堆沙) 및 오니(汚泥)를 지상을 흡출할 수 있도록 한 것이다.
배수로, 주운용 수로 및 농수로 등 각종 수로와, 하천을 횡단하는 수중보 및 댐 등의 수공(水工)구조물에는 유수의 단속 또는 통수량 조절을 위한 수문(10)이 설치되는데, 이들 수문(10)은 그 형태 및 작동방식에 따라 테인터게이트(tainter gate), 슬루스게이트(sluice gate)와 같은 다양한 형식을 가진다.
슬루스게이트는 평면상 수문(10)이 승강하면서 유로를 개폐하는 형식의 수문(10)을 말하는데, 통상 수문(10) 상부에 권양기가 설치되어 수문(10)을 인양하는 방식으로 구성되는 바, 수문(10) 상부에 권양기를 설치할 수 있는 지지 구조물이 반드시 필요한 특성이 있으며, 수로(21)를 개폐하는 수문(10)의 경우 수문(10) 상부에 수로(21) 전체를 횡단하는 견고한 교량형 구조물을 구축하고 권양기를 비롯한 부속 설비를 설치하게 된다.
이러한 수로(21) 횡단 구조물은 홍수시 표류물이 구조물에 포착되면서 통수단면을 잠식할 뿐 아니라, 표류물이 권양기 및 수문(10)간 연결 부속 등에 충돌하여 수문(10) 구조물이 파손되는 문제점을 야기함은 물론, 수로(21)의 전체적인 경관을 심각하게 훼손하는 문제점이 있다.
이에, 도 1에서와 같이, 수로(21) 하부에 수문(10)이 격납되는 수문실(30)을 구축하고 수문(10)을 구동하는 유압실린더 등의 액튜에이터(actuator)(40)를 설치하여, 수문(10)이 승강되도록 한 하향식 수문(10) 즉, 하향 개방식 수문(10)이 개발된 바 있다.
이러한 하향식 수문(10)을 통하여 일체의 수로(21) 상부 권양시설물 없이도 수문(10)의 구동이 가능하게 되었으나, 수문실(30) 및 구동설비가 수로(21) 하부에 위치하므로 수문(10)의 작동과정에서 수문실(30) 내측으로의 누수가 발생될 수 있음은 물론, 누수 과정에서 유사(流沙) 및 부유 고형물이 동반 유입되어 수문실(30) 하부에 침적되는 문제점이 있다.
수문실(30) 하부에 침적된 퇴사 및 오니는 액튜에이터(40) 등 구동 기계설비의 오작동 및 고장을 유발할 수 있을 뿐 아니라, 침적이 지속됨에 따라 수문실(30) 내부 공간을 잠식하여 수문(10)의 하강시 장애를 유발하는 심각한 문제를 야기할 수도 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 하향식 수문(10)의 수로(21) 하부 수문실(30)내 침적된 퇴사 및 오니를 제거할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수문실(30)내 퇴사 및 오니의 제거를 수문(10) 시설물의 분해 또는 해체는 물론 수로(21)내 유수의 차단 없이, 수로(21) 및 수문(10)의 정상 가동 중에도 실시가 가능하도록 하고, 별도의 지하 접근로 등의 구축 없이 지상에서 용이하게 수행할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 창안된 것으로, 수로(21) 하부에 수문(10)이 격납되는 수문실(30)이 구축되고, 수문실(30)에는 양단이 각각 수문실(30) 및 수문(10)에 연결된 액튜에이터(actuator)(40)가 내장되어, 액튜에이터(40)가 신축됨에 따라 수문(10)이 승강되는 하향식 수문(10)에 있어서, 수문실(30) 내부 하측에는 흡입구(51)와 연결된 흡출관(50) 및 급수구(61)와 연결된 급수관(60)이 설치되되, 흡출관(50) 및 급수관(60)은 지상으로 연장되어 흡출관(50)에는 흡입 펌프가 연결되고, 급수관(60)은 수문(10) 상류측 수로(21)에 연결되어, 흡입 펌프가 가동됨에 따라 급수관(60)으로 유입된 물이 급수구(61)를 통하여 방출된 후 흡입구(51)로 유입되어 흡출관(50)을 통하여 배출됨을 특징으로 하는 세정형 하향식 수문이자, 상기 흡입구(51)는 하측으로 개방되고, 흡입구(51) 하측 수문실(30) 저면에는 요입부(35)가 형성되며, 흡입구(51)의 하단은 수문실(30) 저면 이하에 위치됨을 특징으로 하는 세정형 하향식 수문이다.
본 발명을 통하여, 수로(21) 및 하향식 수문(10)의 정상 가동 중에도 수로(21) 하부 수문실(30)내 침적된 퇴사 및 오니를 지상에서 간편하게 제거할 수 있으며, 이로써 퇴사 및 오니의 침적으로 인한 수문(10) 구동 설비의 고장을 방지하고 수문(10)의 원활한 작동을 보장하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 하향식 수문 대표 단면도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 부분절단 분해사시도
도 4는 본 발명의 사용상태 단면도
도 5는 도 4의 타원내 확대도
본 발명의 상세한 구성 및 작동 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 2는 본 발명이 적용된 수로(21) 구조물의 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 수로(21) 하부에 수문실(30)이 구축되고, 수로(21)를 횡단하는 수문(10)이 설치되며, 수문실(30)과 연결된 흡출관(50) 및 급수관(60)이 설치된다.
흡출관(50) 및 급수관(60)은 후술할 수문실(30)내 퇴사 및 오니의 흡출 배제를 위한 배관으로서, 상단부가 지상으로 노출되며, 지상 노출부에는 맨홀(manhole) 또는 핸드홀(handhole) 등의 작업구(70)가 설치된다.
도 3은 본 발명의 내부 구조를 확인할 수 있는 부분절단 분해사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 수문실(30) 내부에는 유압실린더 등의 액튜에이터(actuator)(40)가 설치되며, 이 액튜에이터(40)의 상단 및 하단은 각각 수문(10) 및 수문실(30) 하부에 연결되어, 액튜에이터(40)가 신축됨에 따라 수문(10)이 승강된다.
본 발명에서는 수문(10)을 중공식(中空式)으로 제작하고, 수문(10) 내부 상단면에 액튜에이터(40) 선단을 결합함으로써, 수문(10)의 하강시 수문(10) 내부 공간으로 액튜에이터(40)가 수납되도록 하였으며, 중공식 수문(10)의 강성을 확보하기 위하여 내부에 다수의 보강용 리브(rib)를 설치하였다.
도 3에서와 같이, 수문실(30) 내부 하측에는 흡입구(51)와 연결된 흡출관(50) 및 급수구(61)와 연결된 급수관(60)이 설치되는데, 도시된 실시예에서는 단일 흡입구(51) 및 2개소의 급수구(61)가 설치되었으나, 수문(10)의 규모에 따라 흡입구(51) 및 급수구(61) 수는 조정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 사용상태 단면도 즉 수로(21) 기준 횡단면도로서, 도시된 바와 같이, 흡출관(50) 및 급수관(60)은 지상으로 연장되어 흡출관(50)에는 흡입 펌프가 연결되고, 급수관(60)은 수문(10) 상류측 수로(21)에 연결된다.
본 발명의 흡출관(50) 및 급수관(60)은 상시 흡입 펌프 등에 연결된 상태를 유지할 필요는 없으며, 평시에는 도 2에서와 같이, 작업구(70)가 폐쇄된 상태로 관리하다가, 수문실(30)의 세정작업이 필요할 경우 작업구(70)를 개방하고 도 4에서와 같이, 별도의 호스를 연결하여 흡입 펌프 및 수문(10) 상류측 수로(21)와 흡출관(50) 및 급수관(60)을 각각 연결하는 방식으로 운용될 수 있다.
본 발명을 통한 수문실(30)의 세정 작업은 도 4에서 수문(10) 배후에 은선(隱線)으로 표시된 수면(水面)에서와 같이, 수문(10) 상류측에 수위가 확보된 상태에서 수문(10) 상류의 물이 급수관(60)을 통하여 공급되는 방식으로 진행되는데, 수문실(30)내 급수구(61) 표고가 수문(10) 상류부 수위에 비하여 현저하게 낮으므로, 급수관(60)이 수리학적으로 사이펀(siphon)으로서 거동하게 되는 바, 급수관(60)을 통한 세정용수의 공급이 가능한 것이다.
따라서, 흡입 펌프가 가동됨에 따라 급수관(60)으로 유입된 물이 급수구(61)를 통하여 방출된 후, 수문실(30) 내부에서 유동되면서 수문실(30) 내부 표면을 세정하고, 퇴사 및 오니가 포함된 물은 흡입구(51)로 유입되어 흡출관(50)을 통하여 배출됨으로써, 수문실(30) 내부에 침적된 퇴사 및 오니를 제거할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 도 5에서와 같이, 흡출관(50)과 연결된 흡입구(51)를 하측으로 개방하고, 흡입구(51) 하측 수문실(30) 저면에는 요입부(35)를 형성하되, 흡입구(51)의 하단은 수문실(30) 저면 이하에 위치하도록 함으로써, 수문실(30) 내부 표면에 강력한 표면류를 형성하여 일층 효과적인 세정이 가능하도록 하였다.
이상에서와 같은 본 발명을 통하여, 수문실(30)내 침적된 퇴사 및 오니를 지상에서 간편하게 제거할 수 있으며, 이로써 퇴사 및 오니의 침적으로 인한 수문(10) 구동 설비의 고장을 방지하고 수문(10)의 원활한 작동을 보장할 수 있다.
10 : 수문
21 : 수로
30 : 수문실
35 : 요입부
40 : 액튜에이터
50 : 흡출관
51 : 흡입구
60 : 급수관
61 : 급수구
70 : 작업구

Claims (2)

  1. 수로(21) 하부에 수문(10)이 격납되는 수문실(30)이 구축되고, 수문실(30)에는 양단이 각각 수문실(30) 및 수문(10)에 연결된 액튜에이터(actuator)(40)가 내장되어, 액튜에이터(40)가 신축됨에 따라 수문(10)이 승강되는 하향식 수문(10)에 있어서,
    수문실(30) 내부 하측에는 흡입구(51)와 연결된 흡출관(50) 및 급수구(61)와 연결된 급수관(60)이 설치되되;
    흡출관(50) 및 급수관(60)은 지상으로 연장되어 흡출관(50)에는 흡입 펌프가 연결되고, 급수관(60)은 수문(10) 상류측 수로(21)에 연결되어,
    수문(10) 상류측 수위가 확보된 상태에서, 흡입 펌프가 가동됨에 따라 급수관(60)으로 유입된 수문(10) 상류의 물이 급수구(61)를 통하여 방출된 후, 수문실(30) 내부에서 유동되면서 수문실(30) 내부 표면을 세정하고, 퇴사 및 오니가 포함된 물은 흡입구(51)로 유입되어 흡출관(50)을 통하여 배출됨을 특징으로 하는 세정형 하향식 수문.
  2. 청구항 1에 있어서, 흡입구(51)는 하측으로 개방되고, 흡입구(51) 하측 수문실(30) 저면에는 요입부(35)가 형성되며, 흡입구(51)의 하단은 수문실(30) 저면 이하에 위치됨을 특징으로 하는 세정형 하향식 수문.
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