KR20040108445A - 부력식 가동보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천, 강 혹은 댐의 여수로 등에 설치되어 자동 혹은 수동으로 개폐되는 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽체에 고정된 고정축에 안이 비어있고 기밀이 유지되는 수문을 회전 가능하게 결합하고 펌프를 이용하여 수문내 물을 공급하여 수로를 열고 수문내 물을 배출하여 부력을 이용하여 수로를 닫는 부력식 가동보에 관한 것이다.

종래에 설치되어 있는 가동보중 고무보의 경우에는 작은 손상에도 그 기능을 할 수 없으며, 복잡한 기계장치와 관리실이 필요하며 하류측 수위가 높으면 도복(수로의 개방)이 어렵고, 양방향 담수를 할 수 없고 저류수 배출이 어려워 장기간 담수시 수질 오염의 우려가 있으며, 유압식 가동보의 경우에는 유압이 누출될 경우 수질 오염의 위험성이 있고, 수문무게 및 지지대의 구조상 수문 제작에 있어 길이 제한이 있으며, 관리실이 필요하고, 특히 회전축이 위에 있는 경우에는 수로를 개방시 수문두께만큼의 통수단면적을 감소시킨다.

따라서 본 발명은 철판으로 구성되어 수문의 견고성이 뛰어나며, 담수된 물에 의해 물막이가 형성되므로 수문에 과도한 부하가 걸리지 않으므로 수문 제작에 있어 길이 제한이 없으며, 간단한 기계장치로 관리실이 필요없고, 유지관리가 간단하며, 상하류의 수위에 관계없이 작동이 항상 확실하며, 상류측의 수위가 어느정도 유지가 되면 하류측이 상류측보다 수위가 높더라도 담수 및 차수가 가능하다. 특히 수문내 충진매체가 물이고 수문내 저류수 배출구의 형성이 용이하므로 기존의 가동보보다 더 환경친화적이다.

Description

부력식 가동보{Buoyancy-type Moveable Gate}

본 발명은 하천, 강 및 댐의 여수로 등에 설치되어 자동 혹은 수동으로 개폐되는 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽체에 고정된 고정축에 안이 비어있고 기밀이 유지되는 수문을 회전 가능하게 결합하고 펌프를 이용하여 수문내 물을 공급하여 수로를 열고 수문내 물을 배출하여 부력을 이용하여 수로를 닫는 부력식 가동보에 관한 것이다.

종래에 하천 및 댐의 여수로에 설치되어 있는 가동보는 특수하게 제작된 고무튜브안에 공기를 주입하여 기립시키고 공기를 배출하여 도복시키는 고무보와 벽체에 고정된 고정축에 수문을 회전 가능하게 결합하고 유압실린더를 이용하여 개폐시키는 철판 가동보 등이 있다.

그러나 종래에 설치되어 있는 기술중 고무보의 경우에는 작은 손상에도 공기가 누설되어 그 역할을 하지 못하고, 공기의 배출을 상류측 하천수의 수압에 의존하기 때문에 하류측의 수위가 높을 경우 도복이 되지 못하고, 저류수의 배출이 어렵고, 자유로운 수위조절을 되지 못하는 단점이 있으며, 벽체에 고정된 고정축에 수문을 회전 가능하게 결합하고 유압실린더를 이용하여 개폐시키는 가동보의 경우에는 유압의 누설로 인하여 하천수가 오염될 수 있으며, 수문의 무게와 수압에 대항하는 지지대를 인위적으로 설치해야 하므로 판체 제작에 있어서 일정 길이까지만 제작이 가능하여 판체와 판체 사이에는 지지할 수 있는 구조물을 별도로 설치해야 하고 이 구조물은 우기시 통수단면적을 저감시키게 되며, 특히 회전축이 위에 있는 경우에는 완전 개문시에도 판체 두께만큼 장애물이 된다. 또한 종래에 설치되어 있는 고무보 및 유압식 가동보는 상류측 방향으로만 담수가 가능하여 바다와 만나는 하천처럼 평상시 상류측 방향으로 담수를 하고 특별한 경우 하류측 방향으로 담수 및 차수가 필요한 경우 그 역할을 하지 못하고 있으며 복잡한 기계장치들이 필요하여 반드시 관리실을 설치하여야만 한다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 벽체에 고정된 고정축에 안이 비어있고 기밀이 유지되는 수문을 회전 가능하게 결합하여 담수가 필요시 수문내 빈 공간에 의해 부력으로 물막이 역할을 할 수 있고 도복시 수문에 물을 채워 통수단면적을 최대화시킬 수 있어, 쉽게 파손이 되지 않으며, 상하류의 수위차가 없거나 미세할 경우에도 기립과 도복이 확실하며, 수문에 걸리는 부하가 최소화되어 판체 제작시 길이를 최대화시킬 수 있으며, 양방향으로 담수 및 차수가 가능하며, 필요시 저류수의 배출을 할 수 있고, 수문내 충진매체의 누설로 인한 오염이 없으며, 간단한 기계장치로 유지관리비를 절감하고 별도의 관리실의 설치가 필요없도록 한 것이다.

도1은 본 발명인 회전축이 아래에 있는 부력식 가동보의 설치 사시도

도2는 본 발명인 회전축이 위에 있는 부력식 가동보의 설치 사시도

도3은 본 발명인 부력식 가동보의 수로를 닫았을 때의 단면도

도4는 본 발명인 부력식 가동보의 수로를 열었을 때의 단면도

도5는 본 발명인 부력식 가동보의 하류측의 수위가 높았을 때 단면도

※도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명※

10. 기초구조물 11.회전축 20. 가동보수문 21. 디플렉터

22. 저류수개폐장치 23. 상류측토사유입방지막 24. 하류측토사유입방지막

30. 유입용펌프 31. 배출용펌프 32. 유입호스 33. 배출호스

34. 유입용펌프 제어용 전선 35. 배출용펌프 제어용 전선

본 발명은 하천이나 강, 댐 여수로의 벽체에 고정된 고정축(11)에 안이 비어있고 기밀이 유지되는 수문(20)을 회전 가능하게 결합하고 별도로 설치된 펌프(30)에 의해 수문(20)에 물을 공급하여 수로를 열고 수문(20)내 설치되어 있는 펌프(31)에 의해 수문내의 물을 배출시키면 수로를 닫도록 구성되어 있다. 본 발명은 회전축(11)이 아래에 있는 경우와 위에 있는 경우 2가지가 있는데 회전축(11)이 아래에 있는 경우에는 수문(20)에 물을 채워 수로를 열었을 때 바닥에 완전 밀착되어 설치 전의 바닥높이와 같게 할 수 있는 장점이 있으나 저류수 배출구를 수문(20)내 별도로 설치하여야 하고, 회전축이 위에 있는 경우에는 저류수배출구를 별도로 설치하지 않아도 되고 어도의 역할도 할 수 있으나 우기시 수문을 완전히 열어도 수문 두께만큼의 장애물이 되는 단점이 있다.

본 발명의 조작은 별도로 설치되어 있는 조작판넬(40)에서 조작자가 수동으로 각각의 펌프(30, 31)를 구동시켜 수로의 개폐를 수행할 수 있으며 중간 정도 수위의 담수가 필요시 수문내 채워지는 물의 양으로 조절할 수 있다. 또한 별도로 설치되어 있는 수위감지기(50)를 이용하여 수로의 개방 필요 수위에 도달하면 자동으로 수문(20)밖에 설치되어 있는 펌프(30)를 가동하여 수로를 열 수 있으며 수로의 폐문 필요수위에 도달하면 수문(20)안에 설치되어 있는 펌프(30)를 가동하여 수문(20)을 폐문시킬 수 있다.

본 발명의 회전축(11)이 아래에 있는 수문의 경우에는 필요시 저류수의 정체로 인한 오염을 방지하기 위해 수문에 별도의 저류수 배출구를 설치하여야 하는데 이를 위해서 수문내 수개의 배출구를 만들고 그 사이에는 자동 혹은 수동으로 구동되는 저류수 개폐장치(21)를 설치한다. 또한 회전축이 아래에 있는 수문의 경우 월류시 진동이 발생될 수 있으므로 수문 상단에 수맥을 갈라줄 수 있는 디플렉터(22)를 일정한 간격으로 설치한다. 그리고 수문 아래로 토사가 유입되는 것을 방지하기 위해 상류측과 하류측에 토사유입방지막(23, 24)을 설치한다. 이는 고무판 등과 같은 재질로서 도복시에는 접혀서 수문(20)아래에 위치하고 기립시 토사유입방지막을 형성하며 상하류측 각각 한쪽면은 수문에 고정하고, 한쪽면은 바닥구조물(10)에 고정한다.

벽체에 고정된 고정축에 안이 비어있고 기밀이 유지되는 수문을 회전 가능하게 결합하여 담수가 필요시 수문내 빈 공간에 의해 부력으로 물막이 역할을 할 수 있고 수문에 물을 채워 수로를 개방하면 통수단면적을 최대화시킬 수 있다. 종래의 기술에서는 공기 또는 별도의 지지대나 유압으로 보의 기립상태를 유지하였으나 본 발명의 부력식 가동보는 담수된 물에 의해서 보의 기립상태가 유지되므로 가동보에 별다른 부하가 걸리지 않아 가동보의 제작에 있어 길이제한을 받지 않는다. 또한 도복시에는 하천수를 펌핑하여 수문에 채우면 되므로 수문 충진매체의 누설로 인하여 하천수를 오염시킬 우려가 없으며 수문내 물의 양 조절로 수위조절도 자유롭게 할 수 있다. 또한 상류측의 담수에 의해 기립상태를 유지하므로 상류측 수위가 어느 정도 유지가 되면 하류측 수위가 상류측보다 높아지더라도 기립상태를 유지할 수 있으며 상하류의 수위차가 없거나 미세할 경우에도 수문내에 물을 채우면 자연스럽게 도복시킬 수 있다. 게다가 부력식 가동보는 수문밖에 설치되어 수문에 물을 채워주기 위한 펌프와 수문내에 설치되어 수문내 물을 배출시키는 펌프만이 필요하므로 별도의 관리실의 설치가 필요치 않으며 유지관리비용도 절감시킬 수 있다. 본 발명의 부력식 가동보는 필요시 수문에 수동 혹은 자동으로 조작할 수 있는 저류수 배출구를 구비할 수 있으므로 저류수 정체로 인한 하천수의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 벽체에 고정된 고정축(11)에 안이 비어있고 기밀이 유지되는 수문(20)을 회전 가능하게 결합하고 펌프(30)를 이용하여 수문내 물을 공급하여 수로를 닫고 수문내 물을 배출하여 부력을 이용하여 수로를 개방하는 부력식 가동보.
2. 제1항에 있어서,

   회전축(11)이 아래에 있고 토사유입방지막(23, 24)이 상하류측에 설치되어 있으며 상단에 수맥을 갈라주는 디플렉터(22)가 있으면서 도복시 하천바닥과 수문 윗면이 일치되는 부력식 가동보.
3. 제2항에 있어서,

   개폐장치(21)가 설치되어 있는 저류수 배출구가 수문내 설치되어 있는 부력식 가동보.
4. 제1항에 있어서,

   회전축(11)이 위에 있어 수문(20)밖에 위치한 펌프(30)에 의해 물을 채워 수로를 닫았다가 수문(20)내에 설치된 펌프(31)에 의해 수문을 개방할 때 아래부분이 열려 어도의 역할을 하며 저류수를 배출하여 오염을 방지하는 환경친화적인 부력식 가동보.