KR101017404B1 - 복개천 방류부 개폐 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복개천 방류부 개폐 장치에 관한 것으로, 단순 구조의 플랩 게이트 및 보조 게이트를 통해 복개천 방류부를 차단할 수 있어, 복개천 내부에서 발생하는 악취에 대한 외부 확산을 방지할 수 있고, 복개천 내부를 시각적으로 차단함으로써 도시 미관을 개선할 뿐만 아니라 안전 사고의 위험 등을 방지할 수 있으며, 별도의 동력원 없이도 배출수의 수위에 따라 자동으로 복개천의 방류부가 개방되도록 하여 복개천 배출수 흐름을 원활하게 하고 외부 환경 변화에도 안정적으로 복개천 배출수를 방류할 수 있도록 하는 복개천 방류부 개폐 장치를 제공한다.

Description

복개천 방류부 개폐 장치{Device for Opening and Closing Outlet of Concrete Covered Creek}

본 발명은 복개천 방류부 개폐 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 단순 구조의 플랩 게이트 및 보조 게이트를 통해 복개천 방류부를 차단할 수 있어, 복개천 내부에서 발생하는 악취에 대한 외부 확산을 방지할 수 있고, 복개천 내부를 시각적으로 차단함으로써 도시 미관을 개선할 뿐만 아니라 안전 사고의 위험 등을 방지할 수 있으며, 별도의 동력원 없이도 배출수의 수위에 따라 자동으로 복개천의 방류부가 개방되도록 하여 복개천 배출수 흐름을 원활하게 하고 외부 환경 변화에도 안정적으로 복개천 배출수를 방류할 수 있도록 하는 복개천 방류부 개폐 장치에 관한 것이다.

최근 산업화에 따른 도시의 팽창과 확장은 도시 내의 하천에도 변화를 주게 되었다. 차량의 증가에 따른 도시의 도로 확장, 주차문제로 인한 공간의 필요성에 의해 도시 하천은 콘크리트 구조물에 의한 복개천으로 바뀌게 되었다.

이러한 복개천은 하천에 콘크리트로 된 지주를 다수 세우고 그 지주 위에 시멘트 슬라브를 일정한 두께로 타설하는 방식으로 구성되며, 복개천 상부면에 주차선을 표시하여 주차장으로 사용하거나 혹은 중앙선, 도로차선 및 횡단보도 등을 표시하여 일반 도로로 사용하는 등 주변 도시 계획에 따라 다양한 방식으로 활용되고 있다.

그런데, 이러한 복개천 주변 지역에 도시가 개발되어 집단 주택이나 집단 시설물이 생겨나면서 복개천 내부로는 다양한 생활 하수 및 각종 산업 폐수 등이 유입되어 심각한 수질 오염을 발생시키고 있다. 이러한 수질 오염은 복개천 자체 수질은 물론이고 복개천이 흘러가는 외부의 본류 하천의 수질 또한 오염시키는 요인으로 작용하고 있으며, 이는 토양을 오염시켜 환경을 파괴하는 중대한 요인으로 작용하고 있다.

또한, 복개천 내부 공간은 그 구조상 햇빛 및 공기의 이동이 차단되므로 하수로 이동하는 유기물질이 현기성 분해를 하여 심한 악취가 발생할 뿐만 아니라, 복개천 내부로 유입되는 유수가 자체적으로 갖고 있는 악취와 복개천을 흐르는 유수의 유속 저하로 인한 부영양화 등으로 복개천에서는 매우 심각한 악취가 발생하고 있다. 이때, 복개천의 방류부는 복개천이 외부 하천으로 흘러갈 수 있도록 개방된 형태로 형성되므로, 이러한 복개천의 개방된 방류부를 통해 복개천 내부의 악취가 주변 지역으로 확산되어 주변 지역의 생활 환경을 크게 저하시키게 되는 문제가 있었다. 또한, 이러한 복개천의 방류부는 개방된 형태로 구성되기 때문에, 도시 미관을 훼손할 뿐만 아니라 우범 장소가 되거나 또는 안전 사고가 자주 발생하게 되는 매우 위험한 장소가 되어 주변 거주민으로부터 다양한 민원이 제기되고 있는 실정이다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 단순 구조의 플랩 게이트 및 보조 게이트를 통해 복개천 방류부를 차단할 수 있어, 복개천 내부에서 발생하는 악취에 대한 외부 확산을 방지할 수 있고, 복개천 내부를 시각적으로 차단함으로써 도시 미관을 개선할 뿐만 아니라 안전 사고의 위험 등을 방지할 수 있는 복개천 방류부 개폐 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단순 구조의 플랩 게이트 및 보조 게이트를 통해 방류부를 차단하는 기능을 수행함과 동시에 별도의 동력원 없이도 배출수의 수위에 따라 자동으로 복개천의 방류부가 개방되도록 하여 복개천의 배출수 흐름을 원활하게 하는 복개천 방류부 개폐 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 플랩 게이트 및 보조 게이트의 이중 구조를 통해 홍수와 같이 외부 하천의 수위가 급격히 증가하는 경우에도 복개천 방류부를 원활하게 개방할 수 있도록 하여 외부 환경 변화에도 안정적으로 복개천 배출수를 외부 하천으로 배출할 수 있도록 하는 복개천 방류부 개폐 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 외부 하천으로 연결되는 복개천의 방류부를 개폐할 수 있도록 복개천의 배출관로 구조물의 끝단에 회동 가능하게 설치되며 하단부에 관통홀이 형성되는 플랩 게이트; 및 상기 플랩 게이트의 관통홀을 개폐하도록 상기 플랩 게이트에 회동 가능하게 결합되는 보조 게이트를 포함하고, 상기 플랩 게이트는 상단부가 상기 배출관로 구조물에 힌지 결합되어 자중에 의해 상기 방류부를 폐쇄하도록 회전하고 복개천의 배출수 수압에 의해 상기 방류부를 개방하도록 회전하며, 상기 보조 게이트는 상단부가 상기 플랩 게이트에 힌지 결합되어 자중에 의해 상기 관통홀을 폐쇄하도록 회전하고 외부 하천의 하천수 수압에 의해 상기 관통홀을 개방하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 복개천 방류부 개폐 장치를 제공한다.

이때, 상기 플랩 게이트는 상기 방류부를 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 상기 배출관로 구조물의 끝단을 가압하는 방향으로 자중에 의한 회전력이 유지되도록 상향 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 상기 보조 게이트는 상기 관통홀을 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 상기 플랩 게이트의 일측면을 가압하는 방향으로 자중에 의한 회전력이 유지되도록 상기 보조 게이트의 힌지축과 상기 보조 게이트의 무게 중심을 연결한 직선이 경사지게 배치되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 배출관로 구조물의 끝단부에는 상기 방류부를 수평 방향으로 횡단하는 지지보가 적어도 하나 이상 상하 일렬 배치되게 형성되고, 상기 플랩 게이트는 상기 지지보에 의해 상하로 구획된 상기 방류부의 분할 영역을 각각 개폐할 수 있도록 다수개로 분리 형성될 수 있다.

또한, 상기 플랩 게이트가 상기 방류부를 폐쇄하도록 회전한 상태에서 상기 배출관로 구조물의 끝단 표면에 접촉하는 상기 플랩 게이트의 접촉면 가장자리에는 상기 플랩 게이트의 접촉면과 상기 배출관로 구조물의 끝단 표면 사이에 위치하도록 별도의 고무 패킹이 장착될 수 있다.

또한, 상기 보조 게이트가 상기 플랩 게이트의 관통홀을 폐쇄하도록 회전한 상태에서 상기 플랩 게이트의 일면에 접촉하는 상기 보조 게이트의 접촉면 가장자리에는 상기 보조 게이트의 접촉면과 상기 플랩 게이트의 일면 사이에 위치하도록 별도의 고무 패킹이 장착될 수 있다.

또한, 상기 플랩 게이트 및 보조 게이트는 스테인리스 스틸 재질로 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 단순 구조의 플랩 게이트 및 보조 게이트를 통해 복개천 방류부를 차단할 수 있어, 복개천 내부에서 발생하는 악취에 대한 외부 확산을 방지할 수 있고, 복개천 내부를 시각적으로 차단함으로써 도시 미관을 개선할 뿐만 아니라 안전 사고의 위험 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단순 구조의 플랩 게이트 및 보조 게이트를 통해 방류부를 차단하는 기능을 수행함과 동시에 별도의 동력원 없이도 배출수의 수위에 따라 자동으로 복개천의 방류부가 개방되도록 하여 복개천의 배출수 흐름을 원활하게 하는 효과가 있다.

또한, 플랩 게이트 및 보조 게이트의 이중 구조를 통해 홍수와 같이 외부 하천의 수위가 급격히 증가하는 경우에도 복개천 방류부를 원활하게 개방할 수 있도록 하여 외부 환경 변화에도 안정적으로 복개천 배출수를 외부 하천으로 배출할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 설치 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 형상 및 설치 각도를 개략적으로 도시한 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 설치 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 게이트의 더블 힌지 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 설치 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 형상 및 설치 각도를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치는 복개천의 개방된 방류부를 별도의 동력없이 복개천의 수위에 따라 자연 개폐할 수 있도록 하는 장치로서, 플랩 게이트(200)와 플랩 게이트(200)에 형성된 보조 게이트(300)를 포함하는 2중 게이트 구조로 형성된다.

먼저, 일반적인 복개천의 구조를 살펴보면, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 기존 하천의 바닥에 다수개의 지주 및 보를 설치하고 이러한 지주의 상부에 콘크리트 슬라브를 설치하는 방식으로 복개천이 형성되는데, 이러한 복개천은 개방된 방류부(Q)를 통해 복개천 내부의 배출수(Q1)가 외부 하천(P)으로 배출되도록 방류부(Q)가 외부 하천(P)에 연결되는 형태로 형성된다. 이때, 복개천의 방류부(Q)에는 원활한 배출수(Q1)의 배출을 위해 배출수(Q1)의 흐름을 가이드하는 별도의 배출관로 구조물(100)이 설치될 수 있다. 이러한 배출관로 구조물(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 상부 구조물(110)과 하부 구조물(120)의 형태로 분리 형성될 수도 있으며, 이와 달리 일체로 형성된 중공의 다각형 기둥 형태로 형성될 수도 있다. 물론, 복개천의 환경에 따라서는 복개천 방류부(Q)에 이러한 별도의 배출 관로 구조물의 설치 없이 기존의 복개 구조물이 연장되는 형태로 구성될 수도 있으나, 이 또한 하나의 배출 관로 구조물이라고 볼 수 있으므로, 이하에서는 다양한 형태로 형성 가능한 복개천 방류부(Q)의 구조물은 모두 배출관로 구조물(100)이라고 통칭한다.

본 발명은 이러한 복개천 방류부(Q)를 개폐하기 위한 장치로서, 플랩 게이트(200)는 복개천의 방류부(Q)를 개폐할 수 있도록 복개천의 배출관로 구조물(100)의 끝단에 회동 가능하게 설치된다. 이러한 플랩 게이트(200)는 방류부(Q)의 개방된 부분을 모두 폐쇄할 수 있는 크기의 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 배출관로 구조물(100)의 상부 구조물(110)에 상단부가 힌지 결합되어 자중에 의해 방류부(Q)를 폐쇄하는 방향으로 회전하도록 설치된다. 이때, 플랩 게이트(200)의 상단부가 힌지축(201)을 중심으로 회전할 때, 플랩 게이트(200)의 하단부가 회전 고정될 수 있도록 배출관로 구조물(100)의 하부 구조물(120)에는 플랩 게이트(200)와 맞물림되는 걸림턱(121)이 형성될 수 있다. 물론, 이러한 걸림턱(121)은 별도로 형성되지 않고 복개천 하부 지층이나 하부 구조물(120) 자체가 걸림턱 역할을 수행하도록 형성될 수도 있다.

이와 같이 상단부가 힌지 결합된 플랩 게이트(200)의 하단부에는 관통홀(202)이 형성되며, 보조 게이트(300)는 이러한 관통홀(202)을 개폐할 수 있도록 플랩 게이트(200)에 회동 가능하게 결합된다. 즉, 보조 게이트(300)는 상단부가 플랩 게이트(200)에 힌지 결합되어 자중에 의해 관통홀(202)을 폐쇄하는 방향으로 회전하도록 설치된다. 이때, 보조 게이트(300)의 상단부가 힌지축(301)을 중심으로 회전할 때, 보조 게이트(300)의 하단부가 회전 고정될 수 있도록 플랩 게이트(200)의 관통홀(202) 내측면에는 도 1에 도시된 바와 같이 보조 게이트(300)와 맞물림되는 돌출 단턱(203)이 형성될 수 있다. 물론, 이 경우에도 돌출 단턱(203)이 별도로 형성되지 않고 단순히 보조 게이트(300)의 하단부가 플랩 게이트(200)의 일측면에 맞물림되며 회전 고정되도록 구성될 수도 있다.

이때, 플랩 게이트(200)는 힌지축(201)을 중심으로 복개천 외부로부터 내부 방향으로 회전하여 방류부(Q)를 폐쇄하도록 구성되고, 보조 게이트(300)는 플랩 게이트(200)의 내측면에 장착되어 힌지축(301)을 중심으로 복개천 내부로부터 외부 방향으로 회전하며 관통홀(202)을 폐쇄하도록 구성된다. 즉, 플랩 게이트(200)는 힌지축(201)을 중심으로 자중에 의해 방류부(Q)를 폐쇄하는 방향으로 회전하고, 방류부(Q)를 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 복개천의 배출수(Q1) 수압, 즉, 자중에 의한 회전력과 반대 방향의 힘에 의해 방류부(Q)를 개방하는 방향으로 회전한다. 또한, 보조 게이트(300)는 이와 반대로 힌지축(301)을 중심으로 자중에 의해 관통홀(202)을 폐쇄하는 방향으로 회전하고, 관통홀(202)을 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 외부 하천(P)의 하천수(P1) 수압, 즉, 자중에 의한 회전력과 반대 방향의 힘에 의해 관통홀(202)을 개방하는 방향으로 회전한다. 따라서, 플랩 게이트(200)가 방류부(Q)를 개폐하는 회전 방향과 보조 게이트(300)가 관통홀(202)을 개폐하는 회전 방향은 서로 반대로 형성된다.

이와 같이 구성된 플랩 게이트(200)가 자중에 의해 회전하며 방류부(Q)를 폐쇄하고 복개천 배출수(Q1) 수압에 의해 개방되기 위해서는 플랩 게이트(200)가 방류부(Q)를 폐쇄한 상태에서 플랩 게이트(200)의 배치 상태는 적어도 수직 상태로 배치되거나 또는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하단부가 상단부보다 복개천의 외측 방향으로 더 돌출되는 형태로 경사지게 배치되어야 한다. 이때, 플랩 게이트(200)가 방류부(Q)를 폐쇄한 상태에서 수직 상태로 배치되는 경우라면, 이 상태에서는 플랩 게이트(200)의 자중에 의한 회전력이 발생하지 않으므로 플랩 게이트(200)에 의한 배출관로 구조물(100)의 끝단을 가압하는 방향의 힘이 발생하지 않고, 다만 배출수(Q1) 수압에 의해 발생하는 반대 방향의 회전력에 대한 저항력만 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 게이트(200)는 플랩 게이트(200)가 방류부(Q)를 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 배출관로 구조물(100)의 끝단을 가압하는 방향으로 자중에 의한 회전력(F1)이 계속 유지되도록 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상향 경사지게 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 배출관로 구조물(100)의 형상을 상부보다 하부측이 복개천의 외부 방향으로 더 돌출되도록 형성한 후, 플랩 게이트(200)가 이러한 구조의 배출관로 구조물(100)의 끝단에 설치되어, 방류부(Q)를 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 수직선과 경사각(α1)만큼 상향 경사지게 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치되면, 플랩 게이트(200)가 방류부(Q)를 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 힌지축(201)을 중심으로 자중에 의한 회전력(F1)이 계속 작용하게 되어 플랩 게이트(200)가 배출관로 구조물(100)의 끝단에 좀더 밀착되게 결합될 수 있고, 이에 따라 복개천 내부와 외부를 더욱 완벽하게 차단하여 복개천 내부로부터 발생되는 악취의 외부 확산을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 보조 게이트(300)는 외부 하천(P)의 하천수(P1)에 의한 수압이 작용하지 않는 한 자중에 의한 회전력에 의해 플랩 게이트(200)의 관통홀(202)을 폐쇄하도록 구성되어야 하므로, 플랩 게이트(200)가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 경사지게 배치되면, 이에 대응하여 경사지게 배치된 관통홀(202)을 폐쇄할 수 있도록 단순한 평판형이 아닌 무게 중심(G)이 일측으로 편심되는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 보조 게이트(300)는 관통홀(202)을 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 플랩 게이트(200)의 일측면을 가압하는 방향으로 자중에 의한 회전력(F2)이 계속 유지되도록 도 2에 도시된 바와 같이 보조 게이트(300)의 힌지축(301)과 보조 게이트(300)의 무게 중심(G)을 연결한 직선이 수직선과 일정 경사각(α2)만큼 경사지게 배치되도록 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 보조 게이트(300)가 일반 평판형으로 형성되는 경우에는 보조 게이트(300)가 자중에 의해 회전하여 수직 상태를 이루기 때문에, 플랩 게이트(200)가 도 2에 도시된 바와 같이 경사지게 배치되는 경우 보조 게이트(300)가 관통홀(202)을 폐쇄하지 못하게 된다. 따라서, 플랩 게이트(200)가 수직 또는 경사 어느 상태로 배치되더라도 플랩 게이트(200)의 관통홀(202)을 폐쇄하는 방향의 회전력이 계속 유지되어 안정적으로 관통홀(202)을 폐쇄할 수 있도록 힌지축(301)과 무게 중심(G)을 연결한 직선이 수직선으로부터 복개천 내부 방향으로 일정 경사각(α2)을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 플랩 게이트(200)는 복개천 배출수(Q1) 수압에 의해 방류부(Q)를 개방하는 방향으로 회전하고, 복개천 배출수(Q1) 수압이 소멸되면 다시 방류부(Q)를 폐쇄하는 방향으로 자중에 의해 회전하는데, 이러한 과정으로 플랩 게이트(200)가 개폐 회전할 때마다 플랩 게이트(200)와 배출관로 구조물(100)의 끝단이 서로 부딪히며 소음을 유발할 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 수단으로 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 고무 패킹(S)을 장착할 수 있다. 즉, 플랩 게이트(200)가 방류부(Q)를 폐쇄하도록 회전한 상태에서 배출관로 구조물(100)의 끝단 표면에 접촉하는 플랩 게이트(200)의 접촉면 가장자리에는 플랩 게이트(200)의 접촉면과 배출관로 구조물(100)의 끝단 표면 사이에 위치하도록 별도의 고무 패킹(S)이 장착될 수 있다. 이러한 고무 패킹(S)의 장착을 통해 전술한 바와 같이 플랩 게이트(200)의 개폐 회전시 소음 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 플랩 게이트(200)가 배출관로 구조물(100)에 더욱 밀착 접촉할 수 있기 때문에, 복개천 내부의 악취가 외부로 확산되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 이러한 고무 패킹(S)은 도 2에 도시된 바와 같이 보조 게이트(300)에도 장착될 수 있다. 즉, 보조 게이트(300)가 플랩 게이트(200)의 관통홀(202)을 폐쇄하도록 회전한 상태에서 플랩 게이트(200)의 일면에 접촉하는 보조 게이트(300)의 접촉면 가장자리에는 보조 게이트(300)의 접촉면과 플랩 게이트(200)의 일면 사이에 위치하도록 별도의 고무 패킹(S)이 장착될 수 있다. 이와 같이 보조 게이트(300)에 장착되는 고무 패킹(S) 또한 전술한 플랩 게이트(200)의 고무 패킹(S)과 마찬가지로 보조 게이트(300)의 개폐 회전에 따른 소음 방지와 관통홀(202)에 대한 밀착력 강화로 악취 확산 방지 기능을 발휘할 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 플랩 게이트(200) 및 보조 게이트(300)는 외부에 그대로 노출될 뿐만 아니라 복개천의 배출수(Q1) 및 복개천의 내부 가스와 계속해서 접촉하게 되므로, 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸로 제작하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치는 플랩 게이트(200) 및 보조 게이트(300)를 통해 복개천 방류부(Q)를 차단할 수 있어, 복개천 내부에서 발생하는 악취에 대한 외부 확산을 방지할 수 있고, 복개천 내부를 시각적으로 차단함으로써 도시 미관을 개선할 뿐만 아니라 안전 사고의 위험 등을 방지할 수 있다. 또한, 복개천 방류부 개폐 장치는 이와 같이 방류부(Q)를 차단하는 기능을 수행함과 동시에 복개천의 배출수 흐름을 원활하게 하도록 필요에 따라 방류부(Q)를 개방하는 기능도 아울러 수행한다. 이때, 방류부 개폐 장치는 전술한 바와 같이 별도의 동력원 없이 자연 상태의 수위에 따라 자동으로 개폐되도록 구성되는데, 다음으로 이러한 방류부 개폐 장치의 자동 개폐 동작 상태에 대해 도 3 및 도 4를 통해 좀더 자세히 살펴본다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치는 플랩 게이트(200)가 자중에 의한 회전력에 의해 방류부(Q)를 폐쇄한 상태로 유지되다가 도 3에 도시된 바와 같이 복개천 내부의 배출수(Q1) 수위가 증가하게 되면 화살표 방향으로 작용하는 배출수(Q1) 수압에 의해 플랩 게이트(200)가 반시계 방향으로 회전하며 방류부(Q)를 개방하게 된다. 방류부(Q)가 개방되면, 복개천 내부에 배출수(Q1)는 개방된 방류부(Q)를 통해 외부 하천(P)으로 방류된다. 이때, 플랩 게이트(200)에 장착된 보조 게이트(300)는 자중에 의한 회전력에 의해 플랩 게이트(200)의 관통홀(202)을 폐쇄한 상태로 유지되는데, 복개천 내부의 배출수(Q1) 수위가 증가하더라도 배출수(Q1)의 수압 방향이 보조 게이트(300)가 관통홀(202)을 폐쇄하는 방향으로 작용하므로 보조 게이트(300)의 상태는 그대로 유지된다.

이러한 구조에 따라, 일반적인 평상시에 방류부(Q)는 플랩 게이트(200) 및 보조 게이트(300)에 의해 폐쇄된 상태로 유지되며, 이 상태에서 복개천 내부의 배출수(Q1)의 수량이 증가하게 되면 일정량이 방류될 수 있도록 플랩 게이트(200)가 개방된다. 따라서, 배출수(Q1)의 방류 시간 동안을 제외하고는 방류부(Q)가 폐쇄된 상태로 유지되기 때문에 복개천 내부의 악취가 외부로 확산되는 것이 방지된다.

도 4a 및 도 4b는 홍수 등의 이유로 외부 하천(P)의 하천수(P1) 수위가 급격히 증가한 경우 방류부 개폐 장치의 동작 상태를 나타내는 도면으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 복개천 내부의 배출수(Q1) 수위는 증가하지 않은 상태에서 외부 하천(P)의 하천수(P1)의 수위가 증가하게 되면, 플랩 게이트(200)에는 화살표 방향의 수압이 작용하게 되므로, 플랩 게이트(200)는 계속해서 방류부(Q)를 폐쇄하는 상태로 유지된다. 이러한 상태에서 만약 보조 게이트(300)가 설치되지 않았다면, 복개천 내부의 배출수(Q1)의 수위가 증가하더라도 하천수(P1)의 수압에 의해 플랩 게이트(200)는 개방되지 않게 되고, 이에 따라 복개천 내부의 배출수(Q1)는 외부로 방류되지 못하고 계속 내부에 정체되어 오염이 심화될 수도 있고, 수위가 계속 증가함에 따라 경우에 따라서는 오히려 도로의 하수 시설 등으로 배출수가 역류하는 현상이 발생할 수도 있다.

따라서, 이러한 현상을 방지할 수 있도록 플랩 게이트(200)에는 보조 게이트(300)가 장착된다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 외부 하천(P)의 하천수(P1) 수위가 증가하게 되면, 화살표 방향의 수압에 의해 보조 게이트(300)가 개방되며, 이에 따라 관통홀(202)을 통해 외부 하천수(P1)가 복개천 내부로 유입되게 된다. 이와 같이 하천수(P1)가 복개천 내부로 유입되어 도 4b에 도시된 바와 같이 외부 하천수(P1)와 복개천 내부의 배출수(Q1) 수위가 동일한 상태가 되면, 하천수(P1)의 유입은 중단되고 하천수(P1)에 의한 수압 또한 복개천 내부의 배출수(Q1)에 의한 수압과 동일하게 된다. 이와 같이 하천수(P1)의 수압과 배출수(Q1)의 수압이 동일해지면, 보조 게이트(300)에 작용하는 수압은 평형 상태가 되므로, 보조 게이트(300)는 평상시와 마찬가지로 관통홀(202)을 폐쇄하는 방향으로 회전하게 된다. 이 상태에서, 배출수(Q1) 수위가 도 4b에 점선으로 도시된 바와 같이 증가하게 되면, 외부 하천수(P1)에 의한 수압보다 복개천 내부의 배출수(Q1)에 의한 수압이 더 커지게 되므로, 전체적으로 화살표 방향으로 수압이 작용하게 되어 이러한 수압에 의해 플랩 게이트(200)가 개방된다. 플랩 게이트(200)가 개방되면, 복개천 내부의 배출수(Q1)는 방류부(Q)를 통해 다시 외부 하천(P)으로 방류되므로, 복개천 내부에서 배출수(Q1)의 정체 현상이나 배출수(Q1)의 역류 현상이 방지된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치는 별도의 수위 감지 센서나 구동 동력원 없이도 외부 하천의 수위 및 복개천 내부의 배출수 수위에 따라 자동으로 개폐되도록 구성되기 때문에, 유지 보수를 위한 별도의 관리 작업 없이도 안정적으로 복개천 배출수를 방류할 수 있으며, 특히, 홍수 발생이나 특정 환경의 영향으로 외부 하천의 수위가 증가하는 경우에도 2중 구조의 게이트 구성을 통해 안정적으로 복개천 내부의 배출수를 방류할 수 있다. 또한, 그 구조가 단순하여 설치가 용이하며 제작 비용 또한 크게 절감할 수 있고, 유지 관리가 매우 용이하다는 장점을 갖는다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치의 설치 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치는 배출관로 구조물(100)의 끝단부에 방류부(Q)를 수평 방향으로 횡단하는 지지보(130)를 적어도 하나 이상 상하 일렬 배치되게 형성하고, 플랩 게이트(200)는 이러한 지지보(130)에 각각 힌지 결합되도록 다수개로 분리 형성될 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 방류부(Q)를 수평 방향으로 횡단하는 지지보(130)를 하나 형성하고, 플랩 게이트(200)는 지지보(130)에 의해 상하로 구획된 방류부(Q)의 각 분할 영역을 각각 개폐할 수 있도록 상부 플랩 게이트(200a)와 하부 플랩 게이트(200b) 2개로 분리 형성될 수 있다. 이때, 상부 플랩 게이트(200a)의 하단부는 지지보(130)에 의해 회전 고정되도록 맞물림되고, 하부 플랩 게이트(200b)는 하부 구조물(120)의 걸림턱(121)에 의해 회전 고정되도록 맞물림되는 방식으로 구성된다. 또한, 외부 하천수(P1) 유입을 위한 보조 게이트(300)는 하부 플랩 게이트(200b)에만 형성되어도 충분하므로 제작의 단순화를 위해 하부 플랩 게이트(200b)에만 형성되는 것이 바람직하나, 이와 달리 상부 플랩 게이트(200a)에도 모두 형성될 수도 있다.

도 5에서는 플랩 게이트(200)가 상하 2개의 플랩 게이트(200a,200b)로 분리 형성되는 것으로 도시되었으나, 복개천의 구조에 따라 지지보(130)의 개수를 더욱 증가시키고 이에 대응하여 플랩 게이트(200)의 분리 개수 또한 함께 증가시킬 수 있을 것이다. 이와 같이 플랩 게이트(200)를 분리 형성하면, 일체형 플랩 게이트(200)보다 각각의 플랩 게이트(200a,200b)의 자중이 상대적으로 감소하게 되므로, 플랩 게이트(200)의 자중에 의한 회전력이 감소하여 상대적으로 작은 배출수(Q1)의 수압에 의해서도 용이하게 플랩 게이트(200)가 개방되도록 구성할 수 있다. 이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 복개천 방류부 개폐 장치는 복개천의 구조 및 배출수의 수량 등 현장 사정에 따라 플랩 게이트(200)의 형상을 다양하게 변경할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랩 게이트의 더블 힌지 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

이상에서 설명한 바와 같이 플랩 게이트(200)는 배출관로 구조물(100)에 회동 가능하게 힌지 결합되는데, 이러한 힌지 구조는 하나의 힌지축(201)이 형성되는 일반적인 단일 힌지 구조로 형성될 수도 있으나, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 플랩 게이트(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 2개의 힌지축(201,201')이 형성되는 더블 힌지 구조로 형성될 수도 있다. 더블 힌지 구조는 2개의 힌지축(201,201')이 형성되도록 별도의 링크 플레이트(210)가 구비되어 플랩 게이트(200)가 개방될 때 2개의 힌지축(201,201')을 중심으로 회전 동작이 이루어지도록 구성된다.

이러한 더블 힌지 구조는 플랩 게이트(200)의 회전 동작시 힌지부의 간섭이 발생되지 않으며, 그 구조상 방류부(Q)에 대한 더욱 정밀한 수밀 기능을 발휘할 수 있고, 제작 공차 등에 의해 설치 위치가 부정확하더라도 원활하게 작동할 수 있으며, 설치 및 유지 관리가 용이한 구조이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 배출관로 구조물 200: 플랩 게이트
202: 관통홀 300: 보조 게이트

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 외부 하천으로 연결되는 복개천의 방류부를 개폐할 수 있도록 복개천의 배출관로 구조물의 끝단에 회동 가능하게 설치되며 하단부에 관통홀이 형성되는 플랩 게이트; 및
   상기 플랩 게이트의 관통홀을 개폐하도록 상기 플랩 게이트에 회동 가능하게 결합되는 보조 게이트
   를 포함하고, 상기 플랩 게이트는 상단부가 상기 배출관로 구조물에 힌지 결합되어 자중에 의해 상기 방류부를 폐쇄하도록 회전하고 복개천의 배출수 수압에 의해 상기 방류부를 개방하도록 회전하며, 상기 보조 게이트는 상단부가 상기 플랩 게이트에 힌지 결합되어 자중에 의해 상기 관통홀을 폐쇄하도록 회전하고 외부 하천의 하천수 수압에 의해 상기 관통홀을 개방하도록 회전하며,
   상기 플랩 게이트는 상기 방류부를 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 상기 배출관로 구조물의 끝단을 가압하는 방향으로 자중에 의한 회전력이 유지되도록 상향 경사지게 배치되고,
   상기 보조 게이트는 상기 관통홀을 폐쇄하도록 회전 완료한 상태에서 상기 플랩 게이트의 일측면을 가압하는 방향으로 자중에 의한 회전력이 유지되도록 상기 보조 게이트의 힌지축과 상기 보조 게이트의 무게 중심을 연결한 직선이 경사지게 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복개천 방류부 개폐 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 배출관로 구조물의 끝단부에는 상기 방류부를 수평 방향으로 횡단하는 지지보가 적어도 하나 이상 상하 일렬 배치되게 형성되고,
   상기 플랩 게이트는 상기 지지보에 의해 상하로 구획된 상기 방류부의 분할 영역을 각각 개폐할 수 있도록 다수개로 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 복개천 방류부 개폐 장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 플랩 게이트가 상기 방류부를 폐쇄하도록 회전한 상태에서 상기 배출관로 구조물의 끝단 표면에 접촉하는 상기 플랩 게이트의 접촉면 가장자리에는 상기 플랩 게이트의 접촉면과 상기 배출관로 구조물의 끝단 표면 사이에 위치하도록 별도의 고무 패킹이 장착되는 것을 특징으로 하는 복개천 방류부 개폐 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 보조 게이트가 상기 플랩 게이트의 관통홀을 폐쇄하도록 회전한 상태에서 상기 플랩 게이트의 일면에 접촉하는 상기 보조 게이트의 접촉면 가장자리에는 상기 보조 게이트의 접촉면과 상기 플랩 게이트의 일면 사이에 위치하도록 별도의 고무 패킹이 장착되는 것을 특징으로 하는 복개천 방류부 개폐 장치.
   
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 플랩 게이트 및 보조 게이트는 스테인리스 스틸 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 복개천 방류부 개폐 장치.
   
   

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