KR20090109938A - 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형자동수문이 구성된 수문장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 제방에서 배수로를 차단하는 콘크리트 구조물의 하부에 물이 배수되는 출구가 있고 상부에 구성된 권양장치에 의해 수직으로 이동하면서 상기 출구를 개폐하기 위한 인양수문이 형성된 수문장치에 지수벽과 자동수문을 구성한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물의 전면부에는 구조물과 인양수문을 보호하기 위한 철강재의 지수벽이 구성되고 상기 지수벽의 전면부 하부측에는 물의 흐름에 의해 상기 구조물의 전방측으로만 열리는 자동수문으로 구성되되, 상기 자동수문을 권양기에 의해 강제적으로 권양할 수 있는 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치에 관한 것이다.

Description

자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치{Sluice squipment with automatic sluice and stagment water wall a means for pulling up automatic sluice}

본 발명은 기존의 제방에서 배수로를 차단하는 콘크리트 구조물의 하부에 물이 배수되는 출구가 있고 상부에 구성된 권양장치에 의해 수직으로 이동하면서 상기 출구를 개폐하기 위한 인양수문이 형성된 수문장치에서 콘크리트 구조물의 전면부에는 구조물과 인양수문을 보호하기 위한 철강재의 지수벽이 구성되고 상기 지수벽의 전면부 하부측에 물의 흐름에 의해 상기 구조물의 전방측으로만 열리는 자동수문이 구성된 지수벽과 자동수문이 일체형으로 구성된 수문장치에서 상기 자동수문을 또 다른 권양장치에 의해 강제적으로 권양하여 상기 자동수문과 인양수문 사이에 퇴적되는 오염물의 청소 및 수리보수를 위하여 관리자가 쉽게 드나들 수 있도록 한 것이다.

본 출원인은 본 출원에 앞서 기존의 제방에서 배수로를 차단하는 콘크리트 구조물의 하부에 물이 배수되는 출구가 있고 상부에 구성된 권양장치에 의해 수직 으로 이동하면서 상기 출구를 개폐하기 위한 인양수문이 형성된 수문장치를 보호하기 위하여 2006. 12. 5일자‘지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치’로 특허출원하여 특허 제 0736028호로 등록된바 있다.

상기 ‘지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치’의 간단한 개요를 살펴보면 다음과 같다.

구조물의 전·후면부에는 구조물을 보호하기 위해 배수높이의 1.3배가 되게 설치되며 수문이 설치되는 기둥의 전·후측 상면을 정방형의 철강재질의 플레이트와 상기 플레이트의 뒤틀림방지 및 견고성을 보강하기 위하여 상대적으로 상기 플레이트보다는 약간의 두께를 가진 가로와 세로로 엮인 형태의 보강재로 구성되고, 후면부는 지수력을 높임과 동시에 역류하여 구조물에 부딪히는 물의 높은 수압에 대한 충격을 완충하기 위해 고무재질로 구성된 지수벽으로 감싸고, 상기 지수벽의 전면부 하부측에는 정방형의 형태로서 강철재질의 전면부와 밀폐력과 수압에 대한 완충작용의 효과를 위한 고무재질의 후면부로 구성된 자동수문이 물의 흐름에 의해 전방측으로만 열리도록 수직선을 기준으로 상부가 후방측으로 3∼5° 정도 기울여져 전면부의 상부측은 지수벽과 힌지부에 의해 결합되어 전방측으로만 회동가능하도록 구성된 것이 특징이다.

그러나 상기와 같은 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치는 기존에 사용하던 콘크리트 구조물을 헐지 않고 지수벽과 자동수문을 구성함으로써 폐기물 등의 발생이 없어 친환경적이며, 지수벽을 구성할 때 전면부를 철강재질로 후면을 고무재질로 구성함으로써 하류가 범람하여 물이 역류할 경우 전면부의 철강재질은 직업적으로 물과 구조물이 부딪히는 것을 막아줌으로써 인양수문과 구조물이 물에 의해 파손되는 것을 방지하며, 후면부의 고무재질은 전면부의 철강재질이 구조물에 가하는 충격을 완화해주는 완충작용을 하여 구조물을 보호해주는 등의 큰 효과가 있으나, 인양수문과 자동수문사이에 형성된 공간에 퇴적된 오염물을 청소하거나 수문관리를 목적으로 관리자가 드나들기 위해서는 상당히 무거운 하중을 지닌 자동수문을 몇 사람의 관리자가 수동으로 구조물의 전방측으로 회동시켜 지수벽과 자동수문 사이에 생긴 틈사이로 들어가 청소 및 수리보수를 해야만 하였기 때문에 한 사람의 관리자로는 관리하기가 사실상 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 자동수문을 회동시킬 수 있는 권양장치를 설치하여 관리하기 때문에 많은 수의 관리자가 필요하지 않기 때문에 적은 사람으로도 관리가 가능하며, 또한 쉽게 자동수문을 개폐할 수 있기 때문에 수시로 자동수문과 인양수문의 사이를 점검하여 수문장치의 수명을 연장시킬 수 있다.

본 발명은 기존의 제방에서 배수로를 차단하는 콘크리트 구조물의 하부에 물이 배수되는 출구가 있고 상부에 구성된 권양장치에 의해 수직으로 이동하면서 상기 출구를 개폐하기 위한 인양수문이 형성된 수문장치에 지수벽과 자동수문을 구성한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물의 전면부에는 구조물과 인양수문을 보호하기 위한 철강재의 지수벽이 구성되고 상기 지수벽의 전면부 하부측에는 물의 흐름에 의해 상기 구조물의 전방측으로만 열리는 자동수문으로 구성되되, 상기 자동수문을 권양기에 의해 강제적으로 권양할 수 있는 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치에 관한 것이다.

상기와 같은 목적 및 구성을 가진 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치를 나타낸 측면개요도이며, 도 2는 본 발명의 자동수문이 인양되는 것을 나타낸 개요도이다.

배수로가 형성된 제방에서 배수로를 차단하는 콘크리트 구조물의 하부에 출구(15)가 있고 상부에 구성된 권양기(4)의 의해 수직으로 이동하면서 상기 출구(15)를 개폐하기 위한 인양수문(3)이 권양봉(5)에 결합 되어 형성되어 있다.

상기 구조물(1)을 보호하기 위해 인양수문(3)이 설치되는 기둥의 전·후방측으로 정방형의 철강재질의 플레이트(6a)와 상기 플레이트(6a)의 뒤틀림방지 및 견고성을 보강하기 위하여 상대적으로 상기 플레이트(6a)보다는 약간의 두께를 가진 가로와 세로로 엮인 보강재(6b)로 구성된 전면부와, 지수력을 높임과 동시에 역류하여 구조물에 부딪히는 물의 높은 수압에 대한 충격을 완충하기 위해 고무재질의 후면부로 구성된 지수벽(6)이 설치된다.

상기 지수벽(6)은 구조물의 전체를 보호하기 위해 전면에 모두 설치하면 구조물(1)의 보호에는 가장 좋으나 설치비용이 많이 들기 때문에 배수높이의 1.3배가 되도록 설치한다.

이것은 최소한 배수높이의 1.3배가 되어야 물이 역류하여 유입될 때 구조물(1)을 보호할 수 있기 때문이며, 배수높이의 1.3배의 예는 지수벽(6)의 높이를 참고하면 된다.

그리고 상기 지수벽(6)의 하부에는 후방측의 인양수문(3)을 통과한 물의 압력에 의해서 전방측으로만 열리는 자동수문(7)이 구성된다.

상기 자동수문(7)은 정방형의 형태로서 강철재질의 전면부와, 밀폐력과 수압에 의한 완충작용의 효과를 위한 고무재질의 후면부로 구성되되, 물의 흐름에 의해 전방측으로만 열리도록 수직선을 기준으로 상부가 후방측으로 3∼5°정도 기울여져 전면부의 상부측은 지수벽(6)과 힌지부(8)에 의해 결합되어 전방측으로만 회동가능하도록 구성되어 있다.

이때 상기 자동수문(7)은 앞서 설명한 것처럼 물의 흐름에 의해 전방측으로 열리도록 수직선을 기준으로 상부가 후방측으로 3∼5°정도 기울여져 설치되어 있는 관계로 소수사람의 힘으로 자동수문을 개방하기는 상당히 힘들다.

대체로 자동수문의 무게는 800㎏ 정도이다.

따라서 상기 자동수문(7)을 개방하기 위하여 상기 구조물(1)의 상부에 또 다른 권양기(10)를 설치하고 상기 권양기(10)로부터 연결된 와이어(11)를 상기 자동수문(7)의 하단부에 구성된 러그(12)에 연결시켜 권양기(10)의 구동으로 와이어(11)를 감게 되면 자동수문(7)의 상단부의 힌지부(8)가 지수벽(6)과 힌지결합되어 있기 때문에 도 2에서처럼 자동수문(7)은 개방되게 되는 것이다.

이때 권양기(4)과 자동수문)을 연결하는 와이어(11)는 구조물(1) 전면부측의 보(2)에 고정된 지지대(14)에 의해 공회전하도록 고정된 도르래(13)를 거쳐가도록 하였다.

일반적으로 고정도르래는 힘의 방향을 단순히 바꾸는 역할을 하지만 본 명세서의 도 2에서처럼 힌지부(8)를 중심축으로 자동수문(7)을 화살표방향으로 회동시키기 위한 힘은 자동수문(7)과 와이어(11)가 평행에 가까울수록 힘이 많이 들기 때문에 권양기(4)의 용량은 커져야 한다.

이에 구조물(1)의 벽면 보(2)에 일정한 길이의 지지대(14)를 고정한 후 고정도르래(13)를 설치하여 힘의 방향을 바꾸어 주면서 자동수문(7)과 와이어(11)의 결합부분이 이루는 각을 수직에 가까운 각을 이루도록 한다면 보다 적은 힘으로도 자동수문(7)을 회동시킬 수 있게 된다.

물론 지지대(14)의 길이가 길수록 힘은 적게 들어 권양기(4)의 용량은 적은 것을 사용하면 되겠지만 지지대(14)가 구조물(1)의 전면부측 보(2)에 고정되어 설치되어야 하는 관계로 너무 길게 설치하면 안정성이나 자재비의 상승에 대한 문제가 제기 때문에 와이어(11)와의 결합부부인 자동수문(7)의 하단부에 위치한 러그(12)와 수직이 되도록 설치하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 측면개요도이며, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예의 정면모습을 나타낸 개요도이며, 도 5 본 발명의 또 다른 실시예의 자동수문이 인양되는 것을 나타낸 개요도이다.

도 4에서는 편의상 일 측의 자동수문만이 인양되는 모습을 나타내었다.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 또 다른 실시예의 자동수문(400)의 인양수단은 구조물(1)의 출구(900)측 양측에 수직으로 형성된 가이드레인(500)을 설치하고 상기 가이드레인(500)을 따라서 상부로 이동가능한 형상의 프레임(600)을 구성하고, 상기 프레임(600)을 승·하강 시키기 위해 상기 프레임(600)의 상단부를 구조물의 상부에 구성된 권양기(200)로부터 이어져 오는 와이어(300)로 결합한다.

상기 프레임(600)의 형상은 물의 흐름에 지장이 없도록 하기 위하여 사각형태의 테두리를 가지도록 제작되어 있다.

그리고 상기 프레임(600)의 전면부에는 힌지부(401)의 힌지결합에 의해 전면부측으로 회동가능한 자동수문(400)이 구성된다.

따라서 권양기(200)의 구동에 의해 와이어(300)를 권양시키면 도 4 및 도 5에서처럼 프레임(600)과 자동수문(400)은 함께 상부로 인양되게 된다.

물론, 상기 권양기(400)는 인양수문(700)을 인양시키는 권양기(800) 이외의 별도의 권양기(200)이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예의 프레임부분만을 나타낸 일부분 사시도이다.

도 6에서처럼 사각 테두리형태의 프레임(600)은 양 측벽 상에 상하 인양 및 전후이동 되도록 하는 베어링(601)을 구성하여 상기 가이드레인(500) 내에서 원활히 이동가능하도록 하였으며, 지수력을 높이기 위해 삽입되는 측의 전후면 상에 길이방향으로 형성되는 패킹부재(602)를 구성하였다.

상기 패킹부재(602)는 합성수지나 고무재질 모두 사용할 수 있으나 지수력이나 완충력에서는 고무재질의 패킹부재(602)를 채택하는 것이 바람직하다.

상기 가이드레인(500)의 형상은 일반적으로 내부에 프레임(600)을 안내시킬 수 있도록 길이방향으로 일직선형태의 홈을 지닌 일반적인 형태이다.

상기 사각 테두리형태의 프레임(600)의 전면부의 상단은 도 6의 도면에서 생략한 자동수문(400)이 힌지부(401)에 의해 결합 되어 물의 흐름에 의해 자연적으로 힌지부를 중심축으로 하여 전면부방향으로 회동가능하게 되는 것이다.

그리고 지수벽(6)의 형태는 도 4에서 플레이트(6a)나 보강재(6b)와 같은 구성이 자세히 나타나 있으며 또 다른 실시 예의 설명인 도 3과 도 4의 설명에서 중복되는 지수벽(1000)및 도 1, 2에서 도면부호로 도시된 권양봉(5)등의 사항은 편의상 자세히 설명하지 않았다.

본 명세서에서 설명한 두 가지 다른 예의 자동수문의 인양수단을 가지는 지 수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치는 적은 인원의 관리자로서도 충분히 인양수문 및 자동수문을 관리할 수 있도록 한 것으로 주변의 여건 및 구조물의 형상에 따라 보다 유리한 점을 가진 실시 예로 채택하여 설치하면 된다.

도 1은 본 발명의 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치를 나타낸 측면개요도.

도 2는 본 발명의 자동수문이 인양되는 것을 나타낸 개요도.

도 3은 본 발명의 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 측면개요도.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예의 모습을 나타낸 정면개요도.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예의 자동수문이 인양되는 것을 나타낸 개요도.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예의 프레임부분만을 나타낸 일부분 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1. 구조물 2. 보 3. 인양수문

4. 권양기 5. 권양봉 6. 지수벽

6a. 플레이트 6b. 보강재 7. 자동수문

8. 힌지부 9.제방 10. 권양기

11. 와이어 12. 러그 13. 도르래

14. 지지대

100. 구조물 200. 권양기 300. 와이어

400. 자동수문 401. 힌지부 500. 가이드레인

600. 프레임 601. 베어링 602. 패킹부재

700. 인양수문 800. 권양기 900. 출구

1000. 지수벽

Claims (6)

1. 배수로가 형성된 제방에서 배수로를 차단하는 콘크리트 구조물의 하부에 출구가 있고 상부에 구성된 권양기에 의해 수직으로 이동하면서 상기 출구를 개폐하기 위한 인양수문이 형성된 수문장치에 있어서,

   상기 구조물(1, 100)을 보호하기 위해 배수높이의 1.3배가 되게 설치되며, 인양수문(3, 700)이 설치되는 기둥의 전·후방측으로 정방형의 철강재질의 플레이트(6a)와 상기 플레이트(6a)의 뒤틀림방지 및 견고성을 보강하기 위하여 상대적으로 상기 플레이트(6a)보다는 약간의 두께를 가진 가로와 세로로 엮인 보강재(6a)로 구성된 전면부와, 지수력을 높임과 동시에 역류하여 구조물(1, 100)에 부딪히는 물의 높은 수압에 대한 충격을 완충하기 위해 고무재질의 후면부로 구성된 지수벽(6)과;

   상기 지수벽(6)의 전면부 하부측에는 정방형의 형태로서 강철재질의 전면부와, 밀폐력과 수압에 의한 완충작용의 효과를 위한 고무재질의 후면부로 구성되되, 물의 흐름에 의해 전방측으로만 열리도록 수직선을 기준으로 상부가 후방측으로 3∼5°정도 기울여져 전면부의 상부측은 힌지부(8, 401)에 힌지결합에 의해 전방측으로만 회동가능하도록 구성된 자동수문(7, 400)과;

   상기 자동수문(7, 400)을 인양시키는 인양수단으로 구성된 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인양수단은 구조물(1)의 상부면에 설치된 권양기(10)와 상기 자동수문(7)의 하단부가 와이어(11)에 의해 결합 되어 권양기(10)의 구동에 의해 와이어(11)를 상부로 권양함으로써 지수벽(6)과 힌지부(8)로 결합 되어 있는 자동수문(7)이 상기 힌지부(8)를 중심축으로 하여 전방측으로 강제로 회동가능하도록 구성된 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 권양기(10)로부터 자동수문(7)으로 연결된 와이어(11)는 구조물(1)의 보(2)에 수평으로 일정 길이를 가진 지지대(14)에 의해 공회전하도록 고정된 도르래(13)를 거쳐 가도록 설치하여 힘의 방향을 바꾸어줌으로써 보다 적은 힘으로도 상기 자동수문(7)을 권양할 수 있는 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 인양수단은 상기 구조물(100)의 상부면에 설치된 권양기(200)에 의해 권양 되는 와이어(300)를 상부로 권양함에 자동수문(400)과 결합 된 사각 테두리형태의 프레임(600)이 구조물(100)의 출구(900)측 양측에 수직으로 형성된 가이드레인(500)을 따라 수직으로 인양되도록 구성된 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 자동수문(400)은 상기 프레임(600)의 전면부에서 힌지부(401)에 의해 힌지결합되어 상기 힌지부(401)를 중심축으로 하여 전방측으로 회동가능하게 구성된 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 사각 테두리형태의 프레임(600)은 양 측벽 상에 설치되어 상기 프레임(600)이 상기 가이드레인(500) 내에서 원활히 상하인양 및 전후이동 되도록 하는 베어링(601)과, 상기 프레임(600)이 상기 가이드레인(500) 내로 삽입되는 측의 전후면 상에 길이방향으로 형성되는 패킹부재(602)로 구성된 것이 특징인 자동수문을 인양하는 수단을 가지는 지수벽 일체형 자동수문이 구성된 수문장치.

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