KR20110105748A

KR20110105748A - 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기

Info

Publication number: KR20110105748A
Application number: KR1020110087978A
Authority: KR
Inventors: 기인서; 최종남; 김일룡
Original assignee: 기인서; 주식회사 도화엔지니어링; (주)한성개발공사
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2011-09-27
Also published as: KR101351061B1

Abstract

본 발명은 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 댐이나 하천 제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 방수로에 설치되는 레이디얼 게이트를 이중 구조로 형성하여 방류량에 따라 일부 또는 전부를 개방하여 수위를 관리할 수 있는 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기에 관한 것이다.
본 발명은 방수로를 가로지르도록 설치되는 메인수문과, 메인수문의 상부에 결합 및 분리가능하도록 설치되며 권양기에 의해 상기 메인수문과 연동 또는 독립하여 회전할 수 있는 서브수문과, 댐 구조물에 설치되어 상기 메인수문 및 상기 서브수문을 회전가능하도록 지지하는 지지유닛을 구비한다.

Description

상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기{radial gate having dual structure and winch for opening and shutting}

본 발명은 상하 분리가 가능한 이중 구조의의 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 댐이나 하천 제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 방수로에 설치되는 레이디얼 게이트를 상하 이중 구조로 형성하여 방류량에 따라 일부 또는 전부를 개방하여 수위를 관리할 수 있는 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기에 관한 것이다.

일반적으로 수문용 레이디얼 게이트(radial gate)는 댐이나 하천 제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 방수로 상에 설치되어 배수량 조절 및 역류를 방지함으로써 담수율 또는 저수율을 인위적으로 조절하며, 홍수로 인한 설비 구조물의 안정성을 보장할 수 있도록 한 설비이다.

종래의 레이디얼 게이트를 도 1에 나타내었다. 도면을 참조하면, 레이디얼 게이트는 댐 구조물의 방수로에 설치되는 데, 물과 접촉하는 수문(3)과, 수문(3)의 후면에 결합되어 수문(3)을 지지하는 지지구조체(4)로 보통 이루어진다. 수문(3)은 보통 3 내지 5개의 단위패널들을 별도로 제작한 후 현장에서 상하로 적층되도록 조립한 후 용접에 의해 결합시키는 구조를 갖는다. 지지구조체(4)는 댐구조물의 격벽(1)에 연결되어 매우 큰 수압을 받는 수문(3)을 후방에서 지지한다.

이러한 종래의 레이디얼 게이트는 기계식이나 유압식으로 된 권양기에 의해 상하로 회전하면서 방수로를 개폐하는 구조를 갖는다. 물을 방류하고자 할 때에는 유압실린더를 구동시키거나 로프를 권취하여 레이디얼 게이트를 상측으로 회동시켜 방수로를 개방하고, 방수로를 폐쇄할 때에는 상승된 레이디얼 게이트가 자중에 의해 하강되도록 한다.

종래의 레이디얼 게이트를 장착된 댐 구조물의 경우 집중 호우시나 홍수 시와 같이 수위가 위험수위에 근접하게 되면 권양기를 이용하여 수문을 들어올려 방수로를 완전 개방하여 방류를 하게 된다. 이와 같이 방류량이 많은 경우 방수로를 완전 개방하게 되므로 큰 문제가 없으나 평상시 수위관리를 위하여 방수로를 일부만 개방한 상태에서 방류를 하는 경우에는 여러 가지 문제점이 발생한다.

방수로를 일부만 개방한 상태에서 방류시 수문의 하부는 물속에 잠겨 있게 된다. 따라서 방류시 높은 수압에 의해 방류유속이 매우 빨라져 수문에 많은 부하가 걸리고, 유속에 의해 수문에 진동이 발생하여 수문과 구조물에 무리가 간다. 또한, 빠른 방류 유속에 의해 방수로의 콘크리트 바닥이 세굴되는 문제점이 있다. 또한, 방수로를 일부만 개방하더라도 권양기는 수문의 전부를 들어올려야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 방수로를 개폐하는 레이디얼 게이트를 상하 분리가 가능한 이중 구조로 형성하여 방류량이 적은 경우 방수로의 일부만을 개방하여 빠른 방류유속에 따른 문제점을 해결할 수 있는 이중 구조의 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트는 댐 구조물의 방수로에 설치되어 상하 방향으로 회전하면서 상기 방수로를 개폐하여 수위를 조절하는 레이디얼 게이트에 있어서, 상기 방수로를 가로지르도록 설치되는 메인수문과; 상기 메인수문의 상부에 결합 및 분리가능하도록 설치되며 권양기에 의해 상기 메인수문과 연동 또는 독립하여 회전할 수 있는 서브수문과; 상기 댐 구조물에 설치되어 상기 메인수문 및 상기 서브수문을 회전가능하도록 지지하는 지지유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인수문으로부터 상기 서브수문의 분리시 상기 메인수문을 월류하는 물의 흐름을 상기 방수로의 바닥까지 유도하기 위해 상기 메인수문에 설치된 유도판을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인수문 또는 상기 서브수문은 다수가 상하로 적층되어 조립되는 단위패널들과, 상기 단위패널들을 볼팅결합시키는 결합부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지유닛은 상기 방수로를 가로질러 설치되며 상기 메인수문 및 상기 서브수문의 회전중심을 이루는 지지축과, 상기 지지축의 양단에 회전가능하도록 설치되며 상기 방수로가 사이에 형성된 양 격벽들에 마련된 가이드부에 안착되는 슬라이더와, 상기 메인수문의 후면에 결합되어 상기 지지축 방향으로 연장되며 상기 지지축과 힌지결합된 제 1서포트암과, 상기 서브수문의 후면에 결합되어 상기 지지축 방향으로 연장되며 상기 지지축과 힌지결합된 제 2서포트암을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부는 상기 양 격벽들이 마주하는 측면 상단에서 형성되어 하부로 연장되되 하부로 진행할수록 상기 메인수문 및 서브수문과 멀어지게 연장되며 상기 슬라이더가 수용되는 슬라이딩홈이 길이방향을 따라 마련된 안내프레임으로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 지지유닛은 상기 가이드부에 안착된 상기 슬라이더의 이탈을 방지하기 위해 상기 슬라이더를 상기 가이드부에 고정시키기 위한 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 권양기는 댐 구조물의 방수로를 가로지르도록 설치되는 메인수문과, 상기 메인수문의 상부에 결합 및 분리가능하도록 설치되는 서브수문과, 상기 댐 구조물에 설치되어 상기 메인수문 및 상기 서브수문을 회전가능하도록 지지하는 지지유닛을 포함하는 레이디얼 게이트를 상하 방향으로 회전시켜 상기 방수로를 개폐하기 위한 권양기에 있어서, 상기 댐구조물에 설치되며 상기 메인수문 및 상기 서브수문과 연결되어 상기 서브수문을 상기 메인수문과 연동 또는 독립하여 회전시키는 윈치부와; 상기 윈치부에 동력을 공급하여 상기 윈치부를 구동시키는 구동수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 윈치부는 상기 구동수단과 연결되어 정회전 또는 역회전 가능하도록 설치되며 제 1권취부 및 상기 제 1권취부와 인접하는 제 2권취부가 형성된 회전드럼과, 상기 제 1권취부에 권취되며 상기 메인수문에 설치된 제 1회전부재를 경유하여 양단이 상기 제 1권취부에 고정되는 제 1로프와, 상기 제 1로프의 권취방향과 반대로 상기 제 2권취부에 권취되며 상기 서브수문에 설치된 제 2회전부재를 경유하여 상기 제 2권취부에 권취되는 제 2로프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 평상시 관리수위를 유지하기 위해 수문 전체를 들어올리지 않고 서브수문만을 권양하여 물을 방류할 수 있어 권양기의 부담을 크게 줄일 수 있다.

또한, 메인수문을 월류시켜 물을 방류함으로 물의 자연 유하를 유도할 수 있고, 방수로 바닥의 세굴 현상과 수문에 가해지는 진동을 방지할 수 있다.

그리고 집중 호우 또는 홍수시와 같이 일시에 많은 양의 물을 방류하여야 하는 경우에 메인수문을 권양하여 방수로를 완전 개방할 수 있어 방류량을 극대화시키고 신속한 대처를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 지지축을 방수로에 길게 형성할 수 있어 수문을 지지하는 서포트 암의 설계가 자유로워 다양한 방향에서 다양한 수로 서포트 암을 설치할 수 있어 수문의 지지력을 크게 증대시킬 수 있다. 또한, 다수의 수문이 받는 수압을 분산시킬 수 있으므로 수문의 제작시 단위패널들을 기존의 용접방식이 아닌 볼트 체결방식으로 조립이 가능하다.

도 1은 종래의 기술에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 측면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 측면도이고,
도 3은 도 2에 적용된 레이디얼 게이트를 나타내는 평면도이고,
도 4는 도 2에 적용된 권양기의 요부를 나타내는 측면도이고,
도 5는 도 2에 적용된 레이디얼 게이트의 작동을 나타내는 측면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 측면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 측면도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 평면도이고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트의 요부를 나타내는 사시도이고,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 측면도이고,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트의 요부를 나타내는 측면도이고,
도 12는 도 9의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 13은 도 9의 측면도이고,
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 평면도이고,
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 요부를 발췌한 사시도이고,
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트는 나타내는 측도이고,
도 17은 도 16의 작동상태를 나타내는 측면도이고,
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이디얼 게이트를 나타내는 측도이고,
도 19는 도 18의 요부를 발췌한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트 및 이를 개폐하기 위한 권양기에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 이중 구조 레이디얼 게이트는 양 격벽들(1) 사이에 방수로(2)가 형성된 댐 구조물에 설치되어 권양기(250)에 의해 상하 방향으로 회전하면서 방수로(2)를 개폐하여 수위를 조절한다.

도시된 이중 구조의 레이디얼 게이트는 크게 메인수문(10)과, 서브수문(20)과, 지지유닛을 구비한다.

메인수문(10)은 방수로(2)를 가로지르도록 설치된다. 메인수문(10)은 전면에 호 형상으로 형성되어 물과 접촉하는 본체(13)와, 본체(13)의 가장자리에 설치되어 누수를 방지하기 위한 고무소재의 실링부재(12)로 구비된다. 이러한 메인수문(10)의 구조는 통상적인 수문의 구조와 동일하다. 도시되지 않았지만 본체(13)는 전면판과 후면판으로 이루어지며, 이들 사이에 다수의 보강판들이 등간격으로 고정될 수 있다.

메인수문(10)의 높이는 관리수위에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 가령, 메인수문(10)의 상단 높이는 관리수위와 동일하거나 다소 낮게 형성될 수 있다.

메인수문(10)은 하나의 단일체 또는 도 7에 도시된 바와 같이 다수의 단위패널들(10a,10b,10c)을 상하로 다단 적층하여 조립한 구조일 수 있다. 각 단위패널들(10a,10b,10c)은 인접하는 단위패널과 결합부재에 의해 볼팅결합된다. 결합부재로 볼트(17) 및 너트(19)가 이용될 수 있다. 이때 단위패널들(10a,10b,10c) 사이에는 수밀유지를 위한 고무패킹(18)이 설치된다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이 메인수문(10)은 후면에 유도판(15)이 설치될 수 있다. 유도판(15)은 메인수문(10)의 폭과 동일한 폭을 갖는 판형으로 형성되며, 메인수문(10)의 상단 가장자리에서부터 방수로 바닥(3) 또는 인접하는 위치까지 연장되어 형성된다. 유도판(15)의 견고한 고정을 위해 메인수문(10) 후면에 연결바(14)를 설치하여 유도판(15)의 일측에 고정시킨다. 도 17에서와 같이 메인수문(10)을 고정시킨 상태에서 서브수문(20)만을 들어올려 물을 방류하는 경우 유도판(15)은 메인수문(10)을 월류하는 물의 흐름을 방수로의 바닥(3)까지 유도한다. 즉, 메인수문(10)을 월류하는 물은 유도판(15)을 타고 자연 유하하도록 하여 방수로 바닥(3)의 세굴 현상과 수문의 진동을 방지할 수 있다.

다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 서브수문(20)은 메인수문(10)의 상부에 결합 및 분리가능하도록 설치된다. 서브수문(20) 역시 메인수문(10)의 상부에서 방수로(2)를 가로지르도록 설치된다. 서브수문(20)은 전면에 호 형상으로 형성되어 물과 접촉하는 본체(21)와, 본체(21)의 가장자리에 설치되어 누수를 방지하기 위한 고무소재의 실링부재(22)로 구비된다.그리고 도시되지 않았지만 서브 수문(20)은 상술한 메인수문(10)의 예처럼 다수의 단위패널들을 상하로 다단 적층하여 조립할 수 있음은 물론이다.

서브수문(20)은 메인수문(10)의 상부에 설치되어 권양기(250)에 의해 상하로 회전하면서 적절한 양의 물을 방류하여 평상시 관리수위를 유지하는 역할을 한다.

메인수문(10)과 서브수문(20)을 회전가능하도록 지지하기 위한 지지유닛은 지지축(50)과, 메인수문(10)의 후면에 결합되어 지지축(31)과 힌지결합된 제 1서포트암(30)과, 서브수문(20)의 후면에 결합되어 지지축(31)과 힌지결합된 제 2서포트암(40)을 구비한다.

지지축(50)은 메인수문(10) 및 서브수문(20)의 회전중심을 이룬다. 지지축(50)은 양 단부가 격벽(1)의 바깥으로 노출되도록 격벽(1)에 매설된다. 격벽(1)의 바깥으로 노출된 양단에는 제 1 및 제 2서포트암(30)(40)이 각각 연결된다.

제 1서포트암(30)은 메인수문(10)의 후면에 일단이 결합되어 지지축(50) 방향으로 연장된다. 제 1서포트암(30)은 Y자 형성의 지지바(31)와, 지지바(31)를 보강하기 위한 보강바들(33)로 이루어진다. 지지바(31)는 메인수문(10)의 좌우 양측에 각각 마련된다.

제 1서포트암(30)의 후단부에는 지지축(50)과 힌지결합할 수 있도록 제 1요크(35)부가 설치된다. 제 1요크부(35)는 지지축(50)이 통과하는 결합홀이 형성된 보스(36)와, 보스(36)의 일측에 형성된 연결부(37)로 이루어진다. 연결부(37)의 전단부에는 플랜지가 형성되어 지지바(31)의 단부에 형성된 플랜지와 볼트 및 너트에 의해 결합된다.

그리고 서브수문(20)을 지지하는 제 2서포트암(40)은 서브수문(20)의 후면에 일단이 결합되어 지지축(50) 방향으로 연장된다. 제 2서포트암(10)은 서브수문(20)의 좌우 양측에 각각 마련된 일자형의 지지바(41)로 이루어진다.

제 2서포트암(40)의 후단부에는 지지축(50)과 힌지결합할 수 있도록 제 2요크(45)부가 설치된다. 제 2요크부(45)는 제 1요크부(35)와 인접하여 지지축에 결합된다. 제 2요크부(45)에는 지지축(50)이 통과하는 결합홀이 형성된 보스(46)와, 보스(46)의 일측에 형성된 연결부(47)로 이루어진다. 연결부(47)의 전단부에는 플랜지가 형성되어 지지바(41)의 단부에 형성된 플랜지와 볼트 및 너트에 의해 결합된다.

상술한 바와 같이 구성된 레이디얼 게이트는 권양기(250)에 의해 지지축(50)을 중심으로 상하로 회전하면서 방수로(2)를 개폐한다.

도시된 예에서 하나의 권양기(250)를 이용하여 메인수문(10) 및 서브수문(20)을 회전시킨다. 이때 권양기(250)는 선택적으로 서브수문(20)만을 독립하여 회전시키거나 서브수문(20)을 메인수문(10)과 연동시켜 서브수문(20) 및 메인 수문 (10) 전체를 들어올릴 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 권양기(250)는 크게 윈치부와, 구동수단을 구비한다.

구동수단은 댐구조물에 설치되어 윈치부에 동력을 공급하여 후술할 회전드럼을 회전시킨다. 구동수단은 회전력을 발생시키는 동력발생부(260)와, 동력발생부(260)에서 발생한 동력을 회전드럼(270)으로 전달하는 동력전달부로 이루어진다. 동력발생부(260)는 구동모터와, 감속기로 이루어진다. 그리고 동력전달부는 도시되지 않았지만 감속기의 출력축과 연결된 구동풀리와, 회전드럼의 회전축에 결합된 종동풀리와, 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 벨트로 이루어질 수 있다. 이와 달리 스프라켓과 체인구조를 가질 수 있음은 물론이다. 상술한 구동수단은 통상적인 구조이다.

윈치부는 댐구조물에 설치되며 메인수문(10) 및 서브수문(20)과 연결되어 서브수문(20)을 선택적으로 메인수문(10)과 연동 또는 독립하여 회전시킨다.

윈치부의 일 예로 제 1권취부(271) 및 제 2권취부(275)가 형성된 회전드럼(270)과, 상기 제 1권취부(271)에 권취되며 상기 메인수문(10)에 설치된 제 1회전부재(280)를 경유하여 양단이 상기 제 1권취부(271)에 고정되는 제 1로프(290)와, 상기 제 1로프(290)의 권취방향과 반대로 상기 제 2권취부(275)에 권취되며 상기 서브수문(20)에 설치된 제 2회전부재(285)를 경유하여 상기 제 2권취부(275)에 권취되는 제 2로프(295)를 구비한다.

회전드럼(270)은 회전축(300)에 결합되어 회전가능하도록 설치된다. 회전축(300)의 양단은 지지 브라켓트(310)에 의해 지지된다. 회전축(300)의 일단은 상술한 구동수단과 연결된다. 회전드럼(270)은 중앙에 형성된 리브(265)에 의해 제 1권취부(271)와 제 2권취부(275)로 나누어진다. 제 1권취부(271)에는 제 1로프(290)가 권취될 수 있도록 외주면에 나선형의 권취홈(273)이 형성된다. 그리고 제 2권취부(275)에는 제 2로프(295)가 권취될 수 있도록 외주면에 나선형의 권취홈(277)이 형성된다. 제 2권취부(275)에 형성된 권취홈(277)의 방향은 제 1권취부(271)에 형성된 권취홈(273)의 방향과 반대이다.

제 1회전부재(280)는 메인수문(10)의 일측에 회전가능하도록 설치되고, 제 2회전부재(285)는 서브수문의 일측에 회전가능하도록 설치된다. 제 1 및 제 2회전부재(280)(285)로 통상적인 롤러구조가 적용될 수 있다. 그리고 제 1로프(290) 및 제 2로프(295)의 이동을 가이드하기 위해 댐구조물에 제 1 및 제 2가이드 롤러(293)(297)가 각각 설치될 수 있다.

제 1로프(290)는 일단이 제 1권취부(271)에 고정된 상태에서 연장되어 제 1가이드롤러(293) 및 제 1회전부재(280)를 거쳐 서브수문(20)을 최대 높이로 권양하는데 소요되는 길이 만큼 제 1권취부(271)에 감긴 후 제 1권취부(271)에 타단이 고정된다. 그리고 제 2로프(295)는 일단이 제 2권취부(275)에 고정된 상태에서 연장되어 제 2가이드롤러(297) 및 제 2회전부재(285)를 거쳐 메인수문(10)을 최대 높이로 권양하는데 소요되는 길이 만큼 제 2권취부(275)에 감긴 후 제 2권취부(275)에 타단이 고정된다.

도 5에 도시된 바와 같이 서브수문(20)을 권양하고자 하는 경우 구동수단에 의해 회전드럼(270)을 시계 방향으로 회전시킨다. 이 경우 제 2로프(295)는 제 2권취부(275)에 감기기 시작하여 서브수문(20)이 권양된다. 이때 제 2로프(295)는 두 가닥이 동시에 제 2권취부에 감기므로 권양 속도는 배가 된다. 그리고 제 1로프(290)는 회전드럼(270)이 시계 방향으로 회전함에 따라 한 가닥이 풀림과 동시에 다른 가닥은 제 1권취부(271)에 감기게 되어 메인수문(10)과 회전드럼(270) 간의 거리에는 변화가 없어 메인수문(10)은 닫혀 있는 원래의 상태를 유지한다.

그리고 메인수문(10)을 권양하고자 하는 경우 구동수단에 의해 회전드럼(270)을 반시계 방향으로 회전시키면 서브수문(20)을 권양하는 경우와 반대가 되어 메인수문(10)이 권양된다. 이때 메인수문(10)의 상부에 결합된 서브수문(20)도 메인수문(10)과 연동하여 함께 권양된다.

이와 같이 본 발명은 하나의 권양기(250)로 이중 구조의 레이디얼 게이트를 효과적으로 권양할 수 있다. 평상시 관리수위를 유지하기 위해 적절한 양의 물을 방류하는 경우 권양기(250)를 작동시켜 도 5에 도시된 바와 같이 서브수문(20)을 회전시킨다. 그러면 메인수문(10)의 높이를 초과하여 담수된 물은 메인수문(10)을 월류하여 방수로(2)를 통해 방류된다. 이와 같이 적은 양의 물을 방류하는 경우 메인수문 및 서브수문 전체를 들어올리지 않고 서브수문(20)만을 들어올리면 충분하므로 권양기의 부담을 크게 줄일 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이 메인수문(10)의 후면에 유도판(15)이 설치된 경우 메인수문(10)을 월류하는 물은 유도판(15)을 타고 자연 유하하도록 유도함으로써 방수로 바닥(3)의 세굴 현상과 수문의 진동을 방지할 수 있다.

그리고 집중 호우 또는 홍수시와 같이 일시에 많은 양의 물을 방류하여야 하는 경우에 권양기(250)를 작동시켜 메인수문(10)을 들어올린다. 이때 서브수문(20)은 메인수문(10)의 상부에 얹혀진 상태에서 메인수문(10)과 함께 상부로 회전하므로 필요시 방수로(2)를 완전 개방하여 방류량을 극대화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 방수로(2)를 개폐하는 레이디얼 게이트를 메인수문 및 서브수문의 이중 구조로 형성함으로써 방류량에 따라 선택적으로 서브수문만을 개방하거나 서브수문 및 메인수문 전체를 개방할 수 있다.

한편, 권양기의 다른 예를 도 6에 도시하고 있다. 도시된 예에서 권양기(200)로 제 1 및 제 2유압실린더(210)(220)를 이용한다. 각각의 유압실린더(210)(220)는 메인수문(10)과 서브수문(20)에 연결된다. 유압실린더를 이용하여 수문을 들어올리는 것은 통상적인 권양 구조이다. 이러한 권양기(200)에 의해 서브수문(20)은 메인수문(10)과 연동하여 회전하거나 또는 메인수문(10)과 독립하여 회전할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지지유닛을 도 8에 도시하고 있다. 도 8에서 메인수문 및 서브수문을 지지하는 지지유닛은 지지축(55)이 방수로(2)를 가로질러 설치된다는 점에서 도 3의 실시 예와 차이가 있다. 이러한 실시 예는 지지축(55)이 방수로(2)를 가로질러 설치되므로 제 1 및 제 2서포트암의 설치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 다수의 서포트암으로 메인수문 및 서브수문을 지지할 수 있으며, 특히 하나 이상의 서포트암(10)을 방수로의 중앙에 배치하여 수압을 많이 받는 메인수문을 지지할 수 있으므로 지지력을 크게 증대시킬 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 지지유닛은 방수로(2)를 가로질러 설치되는 지지축(55)과, 지지축(55)의 양단에 회전가능하도록 설치되며 양 격벽들(1)에 마련된 가이드부(60)에 안착되는 슬라이더(57)와, 메인수문의 후면에 결합되어 지지축(55)과 힌지결합된 제 1서포트암과, 서브수문(20)의 후면에 결합되어 지지축(55)과 힌지결합된 제 2서포트암을 구비한다.

지지축(55)의 양단부에는 슬라이더(55)가 회전가능하도록 각각 설치된다. 지지축(55)과 슬라이더(55) 사이에는 베어링(미도시)이 게재되어 지지축(55)에 대해서 슬라이더(55)가 회전가능하다. 슬라이더는 원형으로 형성된다. 슬라이더(55)를 격벽(1)에 지지시키기 위해 격벽(1)에는 가이드부(60)가 형성된다. 가이드부(60)는 하나의 방수로(2)를 형성하는 양 격벽(1)의 마주하는 측면에 각각 형성된다. 가이드부(60)는 일 예로 격벽(1)에 매설되고 일면이 격벽(1) 바깥으로 개방된 안내프레임(65)으로 이루어진다. 안내프레임(65)은 단면이 ㄷ형으로 형성되어, 마주하는 격벽(1)의 가이드부를 향해 개방된 구조를 갖는다. 안내프레임(65)은 상하로 길게 격벽(1)에 수직으로 매설된다. 안내프레임(65)은 격벽(1)의 상단에서부터 하방으로 일정길이 연장되어 형성되는 데, 이때 슬라이더(57)가 위치하여야 할 높이까지만 연장되는 것이 바람직하다. 안내프레임(65)의 내측에는 슬라이더(57)가 수용되어 상하로 이동할 수 있는 슬라이딩홈(67)이 마련된다. 슬라이더(57)는 안내프레임(65)의 입구에 삽입되어 슬라이딩홈(67)을 따라 회전하면서 이동이 가능하다. 슬라이더(57)는 안내프레임(65)의 하부에 안착된다. 이때 원형의 슬라이더(57)가 안착되는 안내프레임(65)의 하부는 도시된 바와 같이 반호 형상으로 형성됨이 바람직하다. 그리고 도 15에 도시된 바와 같이 슬라이더(59)는 사각으로 형성되고, 슬라이더(59)가 안착되는 안내프레임(66)의 하부는 슬라이더(59)의 형상과 대응되도록 수평면으로 형성될 수 있다.

메인수문을 지지하는 제 1서포트암과, 서브수문을 지지하는 제 2서포트암이 지지축(55)에 결합한다. 제 1서포트암은 메인수문의 좌우 양측 및 중앙에 배치된 다수의 지지바들(31)로 이루어지고, 각 지지바들(31)의 단부는 제 1요크부(35)와 결합된다. 그리고 제 2서포트암은 서브수문의 좌우 양측에 배치된 지지바들(41)로 이루어지고, 각 지지바들(41)의 단부는 제 2요크부(45)와 결합된다. 제 1 및 제 2요크부(35)(45)의 구조는 상술한 실시 예와 동일하다. 그리고 제 1 및 제 2서포트암을 구성하는 각 지지바들의 배치는 도 14에서와 같이 다양한 위치에서 다양한 갯수로 구현할 수 있다.

상술한 바와 같이 지지축(55)을 길게 형성할 수 있어 다양한 방향에서 다수의 제 1 및 제 2서포트 암을 설치할 수 있어 메인수문 및 서브수문의 지지력을 크게 증대시킬 수 있다. 또한, 지지축(55)이 격벽(1)에 매설된 구조가 아니므로 지지축(55)과 제 1 및 제 2서포트암을 일체로 결합한 상태에서 지지축(55)의 양단부에 설치된 슬라이더(57)를 격벽의 가이드부(60)에 수용시킴으로써 시공이 용이하고 빠르다. 또한, 메인수문 및 서브수문을 지지유닛과 함께 격벽으로부터 분리가 가능하여 설치현장이 아닌 공장으로 옮겨 개보수 작업이 가능하므로 현장에서 개보수 작업시에 발생할 수 있는 문제점들을 극복할 수 있다. 그리고 제 1 및 제 2서포트 암을 다양한 방향에서 설치하여 메인수문 및 서브수문이 받는 수압을 분산시킬 수 있으므로 수문의 제작시 단위패널들을 기존의 용접방식이 아닌 볼트 체결방식으로 조립이 가능하다. 따라서 각 단위패널은 도장이 된 상태에서 조립되므로 현장에서 별도의 도장공사를 할 필요가 없다. 그리고 개보수시에도 파손된 단위패널만 선택적으로 볼트를 풀어 해체하여 철거한 후 새 단위 패널을 조립할 수 있으므로 경비를 절감할 수 있다.

그리고 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 지지유닛은 보강부가 더 구비될 수 있다. 보강부는 격벽(1)에 매설되어 안내프레임(65)을 지지한다. 이는 슬라이더를 통해 각 수문으로부터 가해지는 하중이 안내프레임(65)에 전달되는 경우 안내프레임(65)의 변형 또는 유동을 방지하거나 격벽(1)에 균열 또는 파손이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

도시된 보강부는 격벽(1)에 매설된 안내프레임(65)의 측면에 밀착되게 설치된 서포트 플레이트(90)와, 서포트 플레이트(90)에 일단이 결합되고 타단은 양 안내 프레임(65) 사이를 통과하여 연장되는 앵커부재(95)를 구비한다. 서포트 플레이트(90)는 격벽(1)을 가로지르도록 설치된다. 서포트 플레이트(90)로 H형강을 이용할 수 있다. 그리고 앵커부재(95)를 하나 또는 둘 이상의 다수가 상하 또는 좌우로 일정 간격으로 배치될 수 있도록 한다.

한편, 지지유닛의 가이드부(70)는 도 10에 도시된 바와 같이 격벽(1)의 하부로 진행할수록 메인수문(10) 및 서브수문(20)과 멀어지게 형성될 수 있다. 즉, 안내프레임(75)은 도 9에서와 같이 수직으로 형성되는 것이 아니고 격벽(1)에 경사지게 설치된다. 이는 레이디얼 게이트의 회전시 지지축(55)의 이동을 방지하기 위함이다. 메인수문(10) 및 서브수문(20)이 상방으로 회전하여 방수로를 개방하게 되는 각 수문에 작용하는 수압에 의한 양력의 발생으로 지지축(55)이 상방으로 힘을 받게 되는데, 이때 안내프레임이 수직으로 형성되면 지지축(55)이 이동할 수 있기 때문이다.

그리고 도 11에 도시된 것처럼 본 발명은 가이드부(70) 하부에 안착된 슬라이더(57)의 이탈을 방지하기 위해 상기 가이드부(70)에 슬라이더(57)를 고정시키기 위한 고정수단(80)을 더 구비할 수 있다. 고정수단(80)은 안내프레임(75)의 슬라이딩홈(77)에 삽입되어 슬라이더(57)를 상방에서 가압하는 가압부(81)와, 가압부(81)의 양단에 형성되며 측벽(1)에 나사부재(85)에 의해 고정되는 고정부(83)를 구비한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이중 구조의 레이디얼 게이트를 도 18 및 도 19에 도시하고 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 이중 구조의 레이디얼 게이트는 메인수문(10)과, 서브수문(20)과, 지지유닛을 구비한다. 지지유닛은 도 2의 실시 예와 동일하다.

메인수문(10)은 호 형상으로 형성되어 물과 접촉하는 본체(13)와, 본체의 좌우 가장자리에서 상방으로 각각 연장되어 형성된 사이드프레임(16)과, 본체(13)의 가장자리에 설치되어 누수를 방지하기 위한 고무소재의 실링부재(12)로 구비된다. 그리고 메인수문(10)의 후면에는 유도판(15)이 설치된다.

그리고 서브수문(20)은 메인수문(10)의 폭보다 더 좁게 형성되어 메인수문(10)의 양 사이드프레임(16) 사이에 배치된다. 구체적으로 서브수문(20)은 양 사이드프레임(16) 사이에서 메인수문(10)의 상단에 안착되는 본체(21)와, 본체(21)의 가장자리에 설치되어 누수를 방지하기 위한 고무소재의 실링부재(22)로 구비된다. 서브수문(20)의 실링부재(22)는 서브수문(20)과 메인수문의 사이드프레임(16) 사이를 차단하여 누수를 방지하는 역할을 한다.

한편, 도 6 내지 도 18에 도시된 실시 예 중에서 위에서 설명되지않은 구성요소는 도 2 내지 도 5에 도시된 실시 예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 메인수문 20: 서브수문
30: 제 1서포트암 40: 제 2서포트암
50: 지지축 250: 권양기

Claims

댐 구조물의 방수로에 설치되어 상하 방향으로 회전하면서 상기 방수로를 개폐하여 수위를 조절하는 레이디얼 게이트에 있어서,
상기 방수로를 가로지르도록 설치되는 메인수문과;
상기 메인수문의 상부에 결합 및 분리가능하도록 설치되며 권양기에 의해 상기 메인수문과 연동 또는 독립하여 회전할 수 있는 서브수문과;
상기 댐 구조물에 설치되어 상기 메인수문 및 상기 서브수문을 회전가능하도록 지지하는 지지유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트.
제 1항에 있어서, 상기 메인수문으로부터 상기 서브수문의 분리시 상기 메인수문을 월류하는 물의 흐름을 상기 방수로의 바닥까지 유도하기 위해 상기 메인수문에 설치된 유도판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트.
제 1항에 있어서, 상기 메인수문 또는 상기 서브수문은 다수가 상하로 적층되어 조립되는 단위패널들과, 상기 단위패널들을 볼팅결합시키는 결합부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트.
제 1항에 있어서, 상기 지지유닛은 상기 방수로를 가로질러 설치되며 상기 메인수문 및 상기 서브수문의 회전중심을 이루는 지지축과, 상기 지지축의 양단에 회전가능하도록 설치되며 상기 방수로가 사이에 형성된 양 격벽들에 마련된 가이드부에 안착되는 슬라이더와, 상기 메인수문의 후면에 결합되어 상기 지지축 방향으로 연장되며 상기 지지축과 힌지결합된 제 1서포트암과, 상기 서브수문의 후면에 결합되어 상기 지지축 방향으로 연장되며 상기 지지축과 힌지결합된 제 2서포트암을 구비하는 것을 특징으로 하는 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트.
제 4항에 있어서, 상기 가이드부는 상기 양 격벽들이 마주하는 측면 상단에서 형성되어 하부로 연장되되 하부로 진행할수록 상기 메인수문 및 서브수문과 멀어지게 연장되며 상기 슬라이더가 수용되는 슬라이딩홈이 길이방향을 따라 마련된 안내프레임으로 구비된 것을 특징으로 하는 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트.
제 4항에 있어서, 상기 지지유닛은 상기 가이드부에 안착된 상기 슬라이더의 이탈을 방지하기 위해 상기 슬라이더를 상기 가이드부에 고정시키기 위한 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상하 분리가 가능한 이중 구조의 레이디얼 게이트.
댐 구조물의 방수로를 가로지르도록 설치되는 메인수문과, 상기 메인수문의 상부에 결합 및 분리가능하도록 설치되는 서브수문과, 상기 댐 구조물에 설치되어 상기 메인수문 및 상기 서브수문을 회전가능하도록 지지하는 지지유닛을 포함하는 레이디얼 게이트를 상하 방향으로 회전시켜 상기 방수로를 개폐하기 위한 권양기에 있어서,
상기 댐구조물에 설치되며 상기 메인수문 및 상기 서브수문과 연결되어 상기 서브수문을 상기 메인수문과 연동 또는 독립하여 회전시키는 윈치부와;
상기 윈치부에 동력을 공급하여 상기 윈치부를 구동시키는 구동수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 권양기.
제 7항에 있어서, 상기 윈치부는 상기 구동수단과 연결되어 정회전 또는 역회전 가능하도록 설치되며 제 1권취부 및 상기 제 1권취부와 인접하는 제 2권취부가 형성된 회전드럼과, 상기 제 1권취부에 권취되며 상기 메인수문에 설치된 제 1회전부재를 경유하여 양단이 상기 제 1권취부에 고정되는 제 1로프와, 상기 제 1로프의 권취방향과 반대로 상기 제 2권취부에 권취되며 상기 서브수문에 설치된 제 2회전부재를 경유하여 상기 제 2권취부에 권취되는 제 2로프를 구비하는 것을 특징으로 하는 권양기.