KR101381091B1

KR101381091B1 - 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보

Info

Publication number: KR101381091B1
Application number: KR1020130146564A
Authority: KR
Inventors: 김경현
Original assignee: 김경현
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-04-04

Abstract

본 발명은 하천의 수위 조절을 위한 전도식 가동보에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가동보의 회전축 직경보다 수문의 두께를 얇게 구성하여 가동보 개방 시 수문 개방 높이가 낮아짐에 따라 방류 효율을 높이고, 회전축 상에 퇴적물 및 침출수 배출 유로를 형성하여 가동보 상류 퇴적물 및 침출수의 배출이 용이한 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보에 관한 것이다.

Description

상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보{Turning type Weir which Improved Step to minimize upstream and downstream}

보(weir)는 하천의 수위를 조절하기 위한 물막이용 울타리를 말하며, 이러한 보는 농업, 공업 및 생활용수의 확보에 중요한 역할을 하여 현재 널리 사용되고 있다. 또한, 댐이 설치될 수 없는 하천에 보를 여러 개 설치하면 하천의 수량 조절이 가능하기 때문에 중, 대형 댐의 대체 구조물로 사용되기도 한다.

보의 종류는 크게 고정보와 가동보로 나누어진다. 고정보는 일정한 높이를 갖는 콘크리트 구조물을 하천의 폭 방향으로 설치하여 고정보의 상류 수위가 고정보의 높이보다 높아질 경우 고정보의 하류로 방류하도록 구성되어 보의 상류 수위 조절이 제한적인 단점이 있지만 구성이 간단하며, 가동보는 보의 높이 조절을 통해 가동보 상류의 수위 조절이 가능한 장점이 있지만, 구성이 복잡하고 제작 단가가 고정보에 비해 고가인 단점이 있다.

그런데 고정보는 시간이 지남에 따라 고정보 상류의 하부 퇴적물로 인해 보 기능이 상실되기 때문에 최근에는 수위 조절이 용이하고, 하천의 상류 하부 퇴적물 및 침출수 배출이 가능한 가동보로 대체되고 있는 추세이다.

도 1에는 통상적인 가동보(10)의 부분사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 통상적인 가동보(10)의 작동상태 단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 가동보(10)는 하천의 폭 방향 양단에 고정보(15)가 설치되며, 고정보(15) 사이에 수위 조절을 위한 수문(11)과, 수문(11)의 하측에 형성되어 회전에 의해 수문(11)을 기립 또는 전도시키는 회전축(12)과, 회전축(12)을 회전시키는 실린더(미도시)로 구성된다.

상기와 같은 구성의 가동보(10)는 일반적으로 수문(11)의 두께와 회전축(12)의 직경이 동일하게 구성되며, 수문(11)이 완전히 개방된다 하더라도, 도 2에 도시된 바와 같이 수문(11)의 두께(T1) 즉 수문(11) 개방 높이만큼 가동보(10) 상류이 물이 방류되지 않으며, 수문(11)의 두께(T1) 만큼 가동보(10) 상류 하부에 퇴적물(15)이 쌓이는 문제가 발생한다.

특히 하천에 설치되는 가동보의 높이는 1m 내외로 구성되는 것이 대부분이기 때문에 가동보의 수위 조절 높이 대비 수문의 두께가 많은 비중을 차지하게 되어 본래 가동보 기능의 70% 정도만 발휘되는 실정이다.

단순히 수문(11)의 두께(T1)와 회전축(12)의 직경을 작게 구성하는 방안도 고려할 수 있으나, 회전축(12)의 직경을 작게 구성할 경우 회전축(12)의 강도가 떨어져 가동보(10)의 손상 및 파손이 우려되는 추가적인 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 회전축의 직경보다 수문의 두께를 얇게 구성하고, 회전축의 일부가 지중에 매립되도록 하여 가동보 개방 시 방류 수위를 최소화한 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보를 제공함에 있다.

또한, 가동보의 회전축 상에 개폐 가능한 퇴적물 배출 유로를 형성하여 가동보 밀폐 상태에서 퇴적물 배출 유로 개방 시 가동보 상류의 퇴적물 배출이 가능한 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보를 제공함에 있다.

본 발명의 전도식 가동보는, 전도식 가동보에 있어서, 상기 가동보는, 하천의 폭 방향으로 형성되어 하천 상류에서 유입되는 하천수의 수위 조절을 위한 수문; 회전에 의해 상기 수문을 기립 또는 전도시키도록 상기 수문의 하측에 형성되는 회전축; 및 상기 회전축을 회전시키기 위한 회전수단; 을 포함하며, 상기 수문의 두께는 상기 회전축의 직경보다 얇게 형성되며, 상기 회전축은, 지중에 매설된다.

또한, 상기 회전축은 일부가 지상에 노출되도록 지중에 매설되며, 상기 회전축 내부에 형성되는 개폐수단을 구비하여 상기 가동보의 상류와 하류를 연통하는 배출유로가 상기 회전축에 형성된다.

이때, 상기 회전축은, 내부가 중공 형성되며, 상기 배출유로는 상기 회전축의 상류 측 둘레를 관통하는 제1 배출홀 및 하류 측 둘레를 관통하는 제2 배출홀을 포함하고, 상기 개폐수단은, 상기 회전축 내부에 상기 회전축의 축 방향으로 회전 가능하도록 삽입되며, 회전에 의해 상기 제1 배출홀 및 제2 배출홀을 연통 또는 차단하는 저층수 개폐관으로 이루어진다.

또한, 상기 제1 배출홀 및 제2 배출홀은, 상기 수문 기립 시 지상에 노출되도록 구성된다.

아울러, 상기 회전수단은, 일측이 상기 회전축에 고정되는 링크로드; 및 상기 링크로드를 기립 또는 전도시키도록 상기 링크로드의 타측에 연결되는 실린더 피스톤로드와, 실린더로 되는 실린더부; 를 포함한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보는, 방류 수위는 최소화하면서 가동보의 회전축 직경은 기존과 동일하게 유지했기 때문에 회전축이 강성이 보장되며, 가동보의 방류 효율이 높아진 효과가 있다.

특히 가동보가 밀폐된 상태에서 회전축에 구비된 퇴적물 배출 유로를 개방하여 가동보 상류의 퇴적물 배출이 가능하기 때문에 가동보 상류 측 하단에 퇴적된 퇴적물의 배출이 용이하여 퇴적물로 인한 가동보의 기능 저하를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 통상의 가동보 부분 사시도
도 2a는 통상의 가동보 작동상태 단면도(기립 시)
도 2b는 통상의 가동보 작동상태 단면도(전도 시)
도 3은 본 발명의 가동보 전체 사시도
도 4는 본 발명의 가동보의 수문 및 회전축 사시도
도 5는 본 발명의 가동보 측면도
도 6a는 본 발명의 가동보 작동상태 단면도(기립 시)
도 6b는 본 발명의 가동보 작동상태 단면도(퇴적물 배출유로 개방 시)
도 6c는 본 발명의 가동보 작동상태 단면도(전도 시)

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 가동보(100)의 전체 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 가동보(100)의 수문(110), 회전축(120) 및 배출유로(150) 사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 가동보(100)는 하천의 폭 방향 양측에 소정의 높이를 가지고 형성되는 고정보(101)와, 가동보(100)의 하천 상류 측 수위를 조절하기 위한 수문(110)과, 수문(110) 기립 시 하측에 형성되는 회전축(120)과, 회전축(120)에 형성되어 가동보(100)의 하천 상류 측 하부에 퇴적되는 퇴적물 및 침출수 배출을 위한 배출유로(150) 및 회전축(120) 내부에 형성되어 배출유로(150)의 개방 및 밀폐를 수행하는 개폐수단(160)을 포함하여 이루어진다. 가동보(100)는 회전축(120)의 회전에 의해 수문(110)을 기립 또는 전도시키기 위한 회전 수단을 더 포함하며, 배출유로(150)는 하천의 폭 방향을 따라 복수 개가 이격 배치될 수 있다.

이때 본 발명은 회전축(120)의 직경보다 수문(110)의 두께를 얇게 구성하여 회전축(120)의 내구성은 보장하고, 수문(110)의 두께에 따라 방류 수위가 높아지는 것을 방지함에 그 특징이 있는 바, 이하 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 가동보(100)의 측면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 가동보(100)는 수문(110)을 기립 또는 전도시키기 위해 회전축(120)에 연결되는 회전 수단(200)과, 회전축(120) 및 회전 수단(200)을 지지하는 지지부(300)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 수문(110)은 전도 시 방류 수위를 최대한 낮게 구성하기 위해 두께가 회전축(120)의 직경보다 얇게 구성되며, 수문(110) 전도 시 수문(110)의 높이를 최대한 낮추기 위해 회전축(120)이 지중에 매설될 수 있다.

회전 수단(200)은 회전축(120)을 회전시켜 수문(110)을 기립 또는 전도시키기 위한 구성으로 링크로드(210) 및 실린더(220)를 포함하여 구성된다. 링크로드(210)는 일단이 회전축(120)에 고정되며, 타단은 실린더(220)의 피스톤 로드에 힌지 결합된다. 실린더(220)는 유압에 의해 피스톤 로드를 왕복 운동시키는 통상의 유압실린더가 적용될 수 있으며, 피스톤 로드의 왕복 운동을 링크로드(210)를 통해 회전축(120)에 전달하여 회전축(120)을 회전 시킨다. 즉 피스톤 로드가 실린더 외측으로 팽창되면, 회전축(120)이 반시계 방향으로 회전하여 수문(110)을 기립시키고, 피스톤 로드가 실린더 내측으로 수축되면, 회전축(120)이 시계 방향으로 회전하여 수문(110)을 전도시킨다.

지지부(300)는 수문(110), 회전축(120) 및 회전 수단(200)을 지지하기 위한 구성으로 하천 유동 방향을 따라 배치되며 지중에 매설되는 지지프레임(310)과, 지지프레임(310)의 상류 측 상단에 설치되며 회전축(120)이 회전 가능하도록 고정되는 제1 브래킷(320) 및 지지프레임(310)의 하류 측 상단에 설치되며, 회전 수단(200)의 실린더(220)가 고정되는 제2 브래킷(330)으로 구성된다.

회전축(120)은 내부가 중공 형성되고, 회전축(120) 상에는 수문(110) 상류 측 하단에 퇴적되는 퇴적물 및 침출수 배출을 위해 배출유로(150)가 형성된다. 따라서 회전축(120)은 배출유로(150) 형성을 위해 상측 일부가 지상에 노출되도록 지중에 매립되며, 배출유로(150)는 회전축(120)의 상류 측 둘레면을 관통하여 형성되는 제1 배출홀(151)과, 회전축(120)의 하류 측 둘레면을 관통하여 형성되는 제2 배출홀(152)을 포함하여 이루어진다.

또한 회전축(120) 내부에는 배출유로(150)의 개방 또는 밀폐를 위한 개폐수단이 구비된다. 개폐수단은 내부가 중공되어 회전축(120)의 내부에 끼워지는 저층수 개폐관(160)으로 이루어진다. 저층수 개폐관(160)은 회전에 의해 제1 배출홀(151)과 제2 배출홀(152)을 연통 또는 차단시키도록 구성된다. 따라서 저층수 개폐관(160)에는 배출유로(150) 개폐 시 제1 배출홀(151)에 연통되는 제1 개방홀(161) 및 제2 배출홀(152)에 연통되는 제2 개방홀(162)이 관통 형성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 가동보의 작동에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 6에는 본 발명의 일실시 예에 따른 가동보의 본 발명의 가동보 작동상태 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 도 6a에는 수문(110)이 기립 된 상태에서 방류가 이루어지지 않는 상태의 단면도가 도시되어 있고, 도 6b에는 수문(110)이 기립된 상태에서 배출유로(151, 152)를 통해 수문(110) 상류 측 하부의 퇴적물 및 침출수가 배출되는 상태의 단면도가 도시되어 있다, 또한, 도 6c에는 수문(110)이 전도된 상태에서 수문(110) 상류에 하천수가 방류되는 상태의 단면도가 도시되어 있다.

도 6a에 도시된 바와 같이 수문(110)이 기립된 상태에서 회전축(120) 상에 형성되는 제1 배출홀(151) 및 제2 배출홀(152)은 저층수 개폐관(160)을 통해 밀폐되며, 배출유로가 밀폐됨에 따라 수문(110) 상류의 하천수가 방류되지 않는 상태를 유지하게 된다.

이때 도 6b에 도시된 바와 같이 저층수 개폐관(160)을 반시계 방향으로 회전시켜, 제1 배출홀(151)과 제1 개방홀(161)이 연통되고, 제2 배출홀(152)과 제2 개방홀(162)이 연통되도록 하면, 배출유로가 개방됨에 따라 수문(110) 상류 하단의 퇴적물 및 침출수가 회전축(120) 상에 구비된 배출유로를 통해 배출된다.

아울러 도 6c에 도시된 바와 같이 수문(110) 전도 시에는 수문(110) 상류의 하천수가 하류로 방류되는데 수문(110)의 두께가 얇고, 수문(110)의 두께보다 두껍게 형성되는 회전축(120)은 지중에 매설되기 때문에 수문(110)의 높이(T2)가 최대한 낮게 구성되며, 하천수의 방류 효율이 증가된다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 가동보 101 : 고정보
110 : 수문 120 : 회전축
150 : 배출유로 151 : 제1 배출홀
152 : 제2 배출홀
160 : 저층수 개폐관 161 : 제1 개방홀
162 : 제2 개방홀
200 : 회전 수단 210 : 링크로드
220 : 실린더
300 : 지지부 310 : 지지프레임
320 : 제1 브래킷 330 : 제2 브래킷

Claims

전도식 가동보에 있어서,
상기 가동보는,
하천의 폭 방향으로 형성되어 하천 상류에서 유입되는 하천수의 수위 조절을 위한 수문;
회전에 의해 상기 수문을 기립 또는 전도시키도록 상기 수문의 하측에 형성되고, 일부가 지상에 노출되도록 지중에 매설되며, 회전축 내부에 형성되는 개폐수단을 구비하여 상기 가동보의 상류와 하류를 연통하는 배출유로가 형성되는 회전축; 및
상기 회전축을 회전시키기 위한 회전수단
을 포함하고
상기 수문의 두께는 상기 회전축의 직경보다 얇게 형성되며,
상기 회전축은 내부가 중공 형성되며, 상기 배출유로는 상기 회전축의 상류 측 둘레를 관통하는 제1 배출홀 및 하류 측 둘레를 관통하는 제2 배출홀을 포함하고, 상기 개폐수단은 상기 회전축 내부에 상기 회전축의 축 방향으로 회전 가능하도록 삽입되며 회전에 의해 상기 제1 배출홀 및 상기 제2 배출홀을 연통 또는 차단하는 개폐관으로 이루어지고, 상기 제1 배출홀 및 상기 제2 배출홀은 상기 수문 기립 시 지상에 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 회전수단은,
일측이 상기 회전축에 고정되는 링크로드; 및
상기 링크로드를 기립 또는 전도시키도록 상기 링크로드의 타측에 연결되는 실린더 피스톤로드와, 실린더로 되는 실린더부;
를 포함하는, 상하류 단차를 최소화한 개량형 전도식 가동보.