KR20060060648A - 상하이동빔 구조의 조립형 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하이동빔 구조의 조립형 수문과 그 시공 방법에 관한 것이며 그 목적은 기초기반이 양호하지 않은 하천이나 해양에서 대형 수문을 건설함에 있어서 자재의 분리 운반으로 현장 반입을 쉽게 하고 가물막이나 준설, 치환등 보조공정을 생략하거나 줄여서 건설 비용을 절감하며 현장에서 용이하게 조립하는 설치방법을 택하므로써 수문 건설에 소요되는 시간을 줄이는데 있다.

본 발명은 하천이나 해양에서 대형 수문을 건설함에 있어서, 고정지지빔과 보조지지빔 상하이동빔, 겉수문판, 속수문통, 고정키, 지수판부착띠와 넛트볼트형 권양장치등을 포함하여 조립 설치하는 수문에 관한 것이며 그 기술적 요지는 다음과 같다

고정지지빔, 상하이동빔, 겉 수문판, 속 수문통, 고정키, 가 물막이

Description

상하이동빔 구조의 조립형 수문 {Water gate structured by vertical moving beam}

도 1은 본 발명에 의한 상하이동빔 구조의 조립형 수문의 개략도

도 2a는 고정지지빔의 상세도

도 2b는 고정지지빔을 원형으로 제작했을때의 상세도

도 3a는 상하이동빔의 상세도

도 3b는 상하이동빔을 원형으로 제작했을때의 상세도

도 4a는 좌우겉수문판 상세도

도 4b는 좌우겉수문판을 타원형으로 제작했을때의 상세도

도 5a는 속수문통 상세도

도 5b는 속수문통을 타원형으로 제작했을 때의 상세도

도 6은 고정키 상세도

도 7은 지수띠 상세도

도 8은 고정지지빔과 이동빔, 속수문통을 고정키를 사용하여 체결할때의 상세도를 표시한것이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(도1) 11a: 견고한 지반선 11b:퇴적물 뻘등 연약지반선

2: 고정지지빔 2-a: 보조지지빔 3: 상하이동빔

4: 겉 수문판 5: 속 수문통

6: 고정키 7: 지수띠 설치면

9a: 이동빔 상부연결보 9b: 이동빔 하부 연결보

(도2) 21: 이동빔을 끼울공간 22: 겉수문판을 끼우기 위한 홈

(도3) 31: 속수문통과 사이에 고정키 끼울홈

32: 권양장치를 위한 넛트형기어바 33: 지수띠 부착면(53)

(도4) 41: 지수봉 끼울홈 42: 속 수문통 수납공간

(도5) 51: 지수봉 끼울홈 52: 이동빔과 사이에 고정키 끼울홈

53: 지수띠 부착면

(도6) 61: 작업용볼트구멍

(도7) 71: 지수띠 72: 금속판

수문은 빠른 유속에 세굴되지 않는 지반과 수압을 견딜수 있는 비체(수문판) 수압을 지반에 전달하며 수문판을 안정시키고 수문판의 가이드프레임 역할을 하는 ㄷ자형 철재 구조물과 지지기둥 권양기 등으로 이루어진 비교적 간단한 구조물이다.

본 발명은 상하이동 빔 구조의 조립형 수문과 그 시공방법에 관한 것이며 수 문의ㄷ자형 가이드프레임에 문틀이나 비체를 직접 끼워넣어 상하이동 시키던 방법을 비체와 분리제작된 상하이동빔이, 고정지지빔이 이루는 가이드프레임에 끼워져 상하이동할수 있는 기술을 사용, 비체에 미치는 온도 변화에 의한 신축에 관계없이 고정지지빔과 이동빔 사이의 기밀성을 높혔으며 두빔사이의 마찰면 간격을 일정하게 유지하여 윤활유공급라인 설치를 쉽게 하고 상하 운전시 정숙성을 유지케 하였으며 수문의 비체를 여러단의 통 형상으로 제작하여 일체의 판 형상으로 제작하는 종래기술에 비하여 보다 큰 수압에 대응하기 쉽게하고, 운반이나 설치작업을 원활하게 할수있게 하였으며 상하 이동빔과 비체(속수문통)의 결합을 용접이 아닌 키로 연결하는 기술을 사용하여 비체의 결합해체 작업을 쉽게하였고 하중을 받는 부위의 용접으로 인하여 산화를 빠르게 하거나 하중에 대응하는 응력에 대한 안전율을 떨어트리는 부작용을 없게 하였으며 연약지반을 준설하거나 치환하는 대신에 여러개로 나누어 제작된 겉수문판을 좌우로 나누어 설치하고 좌우 수문판 사이의 토사나 잔유물 만을 청소 하는 방법을 채택하여 많은 공기 단축과 공사비 절감을 할수 있게 하였으며 좌우겉수문판 사이로 속수문통을 수납하여 수문을 하향식으로도 개폐할수 있게 하였다.

종래의 수문건설 방법중 일반적인 방법은 지반이 양호하고 수심이 깊은곳을 택하여 가물 막이 공사를 한뒤 연약지반을 제거하거나 치환, 보강 한뒤 콘크리트타설을 하여 바닥을 만든다. 철근 콘크리트로 지지기둥을 축조할 때 ㄷ자형 철재 가이드프레임을 콘크리트 기둥면과 일체가 되게 부착 축조한다. 별도 제작한 수문의 비체를 현장에 반입하여 프레임에 끼워 넣는다. 수문 상부 구조물(권양장치포함) 을 축조한다.

상기한 방법이 가장 일반적인 수문 축조 기술이었으나 상기 방법을 채택할 경우 뻘등 퇴적물이 두터운 곳에서는 가물막이 공사나 연약지반의 치환 보강공사에 소요되는 시간과 경비가 엄청나게 되고 철근 콘크리트 지지기둥에 부착된 ㄷ자형 가이드 프레임에 별도 발주한 수문판을 삽입 설치할 경우, 온도변화에 의한 비체 신축이나 작업의 편리성을 도모하여 두 구조물 사이에 상당한 유격을 두어야 하는데 이 경우 수문이 일부 개방된 상태가 되면 유속에 의해 비체가 진동하게 되는데 이 진동이 가이드 프레임에 충격으로 작용하고 프레임과 부착된 콘크리트에 전해져서 콘크리트가 쉬 피로해지며 이로인해 내구력이 떨어지게 된다

수문의 ㄷ자형 프레임 주변이 항상 가장 빨리 파손되며 효과적인 보수방법 또한 없다. 또 수문판 (비체)전체를 용접하여 일체식으로 제작할 경우 무게와 부피가 커서 운반이나 프레임에 부착설치 또는 해체하는 작업이 손쉽지 않게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 수문 건설 방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 수심이 깊은 곳이나 연약지반의 심도가 깊은 곳에서 가물막이 공사 연약지반의 준설 치환 보강 공사는 물론 콘크리트 타설 공사도 가급적 생략하기 위하여 고정지지빔과 겉수문판 보조지지빔을 견고한 지반층에 도달하게 설치하는 기술을 택하며

콘크리트 지지빔과 가이드 프레임 사이의 파손율을 없에기 위하여 고정지지 빔에 상하이동빔을 설치하는 기술을 택하며

일체형 수문판이 중량과 체적이 과다하여 제작 운반 프레임에 설치 해체하거나 유지관리에 어려움이 있으므로 비체를 여러단으로 나누어 통 형상으로 제작 설치하는 기술을 택하며 비체에 작용하는 온도변화에 따른 신축에 대응하고 비체의 결합이나 해체가 손쉬운 고정키를 사용하여 상하이동빔과 비체를 연결하는 기술을 채택 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하고 종래의 결점을 보안하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 수문을 설치코자 하는곳에 고정지지빔을 설치하고 차례대로 겉수문판, 상하이동빔, 속수문통, 권양장치 등을 부착하는 구성 및 그 시공 방법이며 이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 상하이동빔 구조의 조립형 수문의 개략도를 도시한 것이며

도 2a 도2b는 서로 다른 모양의 고정지지빔의 상세도를

도 3a 도3b는 서로 다른 모양의 상하이동빔의 상세도를

도 4a 도4b는 서로 다른 모양의 좌우겉수문판의 상세도를

도 5a 도5b는 서로 다른 모양의 속수문통의 상세도를

도 6은 고정키 상세도를

도7은 지수띠 상세도를

도8은 고정지지빔과 이동빔, 속수문통, 고정키를 서로 체결했을때의 상세도 를 도시한 것으로써

해양이나 하천에 수문을 건설함에 있어서 수문을 건설하고자 하는곳 좌우 양편에 고정지지빔(2)를 견고한 지반층(11a)에 도달하게 설치하고 고정지지빔 전후에 보조지지빔을 박아서 상호 연결하여 지지력을 높힌다.

고정지지빔(2)에 마련돼 있는 설치홈(22)에 맞추어 여러단으로 나누어 제작된 좌우 겉 수문판(4)를 견고한 지반층에서부터 연약 지반층상부수중에 도달하게 설치한다. 고정 지지빔(2) 중공 가이드 프레임(21)과 좌우 겉수문판(4) 사이의 수납공간(42) 에 있는 토사나 잔유물을 청소하고 수납공간의 바닥 견고한 지반에 도달하게 수압파이프를 설치한다.

고정지지빔(2)의 중공 가이드 프레임(21)에 상하이동빔(3)을 삽입하고 좌우 상하이동빔(2) 상부와 하부를 이동빔 연결보(9a)(9b)를 사용하여 연결하고 권양장치를 설치하여 가동 실시한다.

상하이동빔(3)을 작업하기 편리한 높이로 권양장치로 고정한다음 여러단으로 나누어 제작된 속수문통(5)를 좌우의 상하 이동빔(3)사이에 맞추어 대고 키구멍(31과 52가 형성하는구멍)에 고정키(6)을 삽입한다.

상하이동빔(3) 과 속수문통(5) 가 맞다은곳에 형성돼있는 지수띠 부착면(52과33이 형성한 면) 에 지수띠(7)을 부착 한뒤 필요한 부대시설(관리작업통로) 등을 설치함으로써 수문 건설 공사를 완료한다 이때 수문의 규모나 효용에 따라서 고정지지빔(2)를 각형빔(도2a) 원형빔(도2b) 기타형상으로도 바꿀수 있으며 따라서 상하이동빔(3)도 각형빔(도 3a)원형빔 (도3b)기타 어느 형상으로든 바꾸어 제작할수 있으며 수문의폭이 초광폭인 경우 속수문통 (5)는 각형 속수문통 (도5a)보다 타원형 속수문통 (도5b)형상으로 제작함이 수압을 견디기 유리하게 되며 이때는 곁수문판(4)도 직선형 (도4a)에서 곡선형 (도4b)로 바꾸어야 되는 바와 같이 상하이동빔(3) 고정지지빔(2) 겉수문판(4) 속수문통(5)은 그모양과 형상을 본 출원서에 첨부 도시한예 외의 어느 형상으로건 바꿀수 있으며 수문비체(속수문통)를 좌우겉수문판(4)이 형성한 수납공간으로 하향식 개폐하는것이 효율적이나 연약지반층의 심도가 낮아 좌우 겉수문판(4)가 형성한 수납공간의 깊이가 낮을 경우 수문을 상향식으로 개폐할수도 있다. 상하이동빔 구조의 조립형 수문에서 수압전달 과정을 설명하면 대부분 수압은 속수문통이 직접받으며 겉수문판(4)도 수압과 니압을 받게 된다.

겉수문판에 작용된 압력은 바로고정지지빔(2)으로 전해지며 속수문통(5)에 작용하는 압력은 고정키(6) 상하이동빔(3)을 거쳐서 고정지지빔(2)에 전달된다.

속수문통(5)의 자중은 하부이동빔 연결보(9b)와 지수띠 부착볼트에 전해지나 속수문통(5)의 부력이 자중에 의한 하중을 줄여 줄수있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 상하 이동빔 구조의 조립형 수문과 시공방법으로 수문을 건설함에 있어서 비용과 시간을 절감하고 유지관리가 손쉬우며 내구연한이 긴 수문을 건설할 수 있는 효과를 이룰 수 있다.

Claims (2)

1. (도2a)(도2b)와 작용이 같고 형상이 유사한 고정지지빔(2)과

   (도3a)(도3b)와 작용이 같고 형상이 유사한 상하이동빔(3)

   (도4a)(도4b)와 작용이 같고 형상이 유사한 겉수문판(4)

   (도5a)(도5b)와 작용이 같고 형상이 유사한 속수문통(5)

   (도6)과 작용이 유사한 여러형상의 고정키를 상호 조립 설치하여 만드는 수문
2. 고정지지빔(2)를 설치하고 좌우겉수문판(4)를 설치한뒤 토사나 퇴적물을 제거하여 수납공간을 만들고 상하이동빔(3)을 고정지지빔에 끼워넣고 속수문통(5)을 좌우상하빔사이에 맞추어 대고 고정키(6)로 두 구조물 사이를 고정시키는 수문의 건설방법

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