KR100457648B1 - 공압식 가동보의 접합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가동보에 면접시켜 부설되는 패널을 고정하기 위한 탄성힌지를 에어백과 일체로 형성함으로써 시공성을 향상시킴과 아울러 댐의 길이만큼 연이어 병설되는 철판패널과 철판패널 사이와 철판패널과 콘크리트 기초 측벽면 사이의 기밀구조를 더욱 견고히 하여 누수를 방지하는 공압식 가동보의 접합구조에 관한 것이다.

이에 따른 본 발명의 구성은, 가동보 설치의 기초가 되는 콘크리트 기초 상단에, 고정금구의 압착 설치에 의해 길이방향으로 정착되는 다수의 에어백과, 이와 동일한 수의 철판패널이 나열되는 형태로 힌지결합되고, 상기 에어백의 팽창상태에 의해 철판패널의 경사각을 가변시켜 저수된 수위를 조절하는 공압식 가동보에 있어서,

일측이 상기 고정금구의 홈부에 밀착되고 타측이 고정금구의 압착면에 밀착됨과 동시에 콘크리트 기초에 정착되는 정착부를 갖는 에어백에서, 상기 철판패널을 힌지 결합하는 탄성힌지를 정착부와 일체로 돌출 형성하고, 일렬로 나란히 배치되는 철판패널과 철판패널 사이 경계의 각 가장자리에 각각 고정시켜 기밀하는 경계부 기밀 플레이트를 구비하고,

콘크리트 기초 상의 측벽면과 근접되는 철판패널의 각 선단에 탄성력에 의해 항상 측벽면과 접촉상태가 유지되도록 고정시켜 기밀하는 선단부 기밀 플레이트를 구비하되, 그 기밀범위는 고정금구로부터 철판패널의 상단까지 이어지도록 형성한 것이다.

Description

공압식 가동보의 접합구조{Watertight structure for air rubber bag dam}

본 발명은 강이나 하천 등의 콘크리트 기초에 설치되어 목적하는 수위에 따른 공기의 주입과 배출로 패널의 높이를 가변시켜 수위를 조절하는 공압식 가동보에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가동보에 면접시켜 부설되는 패널을 고정하기 위한 탄성힌지를 에어백과 일체로 형성함으로써 시공성을 향상시킴과 아울러 댐의 길이만큼 연이어 병설되는 철판패널과 철판패널 사이와 철판패널과 콘크리트 기초 측벽면 사이의 기밀구조를 더욱 견고히 하여 누수를 방지하는 공압식 가동보의 접합구조에 관한 것이다.

일반적으로 농업/공업용 취수보, 위락용 담수보 등의 뚝으로서 절첩식 또는 기복식 등의 많은 고무댐(rubber dam)들이 개발되고 있으며, 이는 산간지역이나 지형조건이 좋지 않은 곳에서도 효과적인 저수량의 확보와 조립 설치가 용이하고, 또 목적하는 수위에 따라 고무댐의 높이를 공기압력으로 조절하여 관리하기 때문에 취수 및 담수용 보로서 큰 주목을 받고 있다.

이와 같은 고무댐들의 대부분은 기본적으로 고무튜브(에어백)의 팽창, 수축을 위하여 내부에 공기가 채워지도록 되어 있고, 또한 하상 콘크리트 저수조 내부에 고무튜브를 고정하기 위한 고정장치와 공기를 공급 또는 배출하기 위한 배관설비 및 송풍기, 수위조절을 위한 플로트 밸브 등의 부가장치를 갖는다.

그러나 상기와 같은 고무댐은 단지 고무튜브를 이용, 보(weir)를 설치함으로써, 도복상태일 때는 하천의 하상 콘크리트와 수평을 이루어 통수단면적에 지장을 주지 않으나, 수위 조절에 한계가 있어, 하천의 담수기능을 탄력적으로 실시하는데 문제가 발생되었고, 또한 고무튜브가 상류에서 내려오는 유화물에 직접 노출되어 있는 관계로 인하여 산간지역 등에서의 낙석 또는 강한 수압에 의해 하상으로 구르는 날카로운 유석 또는 유목 등의 유화물로부터 충격을 받을 경우 고무튜브가 찢어지거나 구멍 등 유실부분이 발생되어 제방용 둑으로서의 기능을 다하지 못하였다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 최근에는 고무튜브와 같은 에어백과 고강도의 패널을 이용, 보를 형성한 다음 이를 공압으로 하여, 에어백의 팽창 또는 수축정도를 제어함으로서 상기 패널의 경사각을 조정하여 하천의 수위를 용이하게 조절할 수 있음은 물론 상류에서 내려오는 유화물에 따른 고무튜브의 소손을 패널이 미리 차단시켜 보호해주는 공압식 가동보가 실시되어져 오고 있다.

그러나 종래의 공압식 가동보에는 실시함에 있어 몇 가지 문제점이 발견된다. 도 1a 내지 도 1c 와 같이 선출원된 특허 1998-701305호 '보강된 복합구조체 접속장치'를 보면, 콘크리트 구조물에 일렬로 나란히 에어백(100)이 위치되고, 상기 에어백(100)은 다수의 부재가 적층된 상태로 양끝단부가 서로 합쳐지면서 밀폐공간이 제공되는 형태로써, 그 양끝단부에는 다수의 부재마다 고경도(高硬度) 고무로 된 쇄기형상의 압출웨지(110)(120)(130)(140)가 부착되는데, 이 압출웨지(110)(120)(130)(140)는 에어백(100)의 양끝단부를 콘크리트 기초(200)에 앵커볼트(320)에 의해 정착되는 클램핑수단(300)의 홈부(310)에 완전히 밀착 고정하기 위한 수단으로써 이용되고, 또한 에어백(100)과는 별도로 일정한 등간격으로 고정볼트(410) 철판 패널(400)을 지지하기 위한 힌지 플랩(500)이 구비되는데, 이러한 힌지 플랩(500) 역시 그 끝단부에 압출웨지(510)(520)를 부착시켜 에어백(100)의 압축웨지(110)(120)(130)(140)와 함께 클램핑수단(300)의 홈부(310)에 밀착되도록 구성되어 있다.

이러한 종래의 구성에서의 힌지 플랩은 패널을 지지함과 동시에 경사각 조절을 위한 선회동작을 수행함에 있어서는 아무런 문제점이 없지만 에어백과 별도로 구성되어져야 하기 때문에 시공성이 용이하지 않고 또 클램핑수단과의 결합을 위해 웨지를 형성해야 하기 때문에 작업효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 구성에서, 도면에 자세히 도시되지 않았지만 하나의 가동보를 구성하기 위해서는 다수의 에어백과 이와 동일한 수의 패널이 필요하게 되는데, 이 때 철판패널과 철판패널간의 경계부분은 통상 기밀성을 갖는 수밀구조로 이루어져야 한다.

그러나 종래의 가동보는 철판패널과 철판패널 사이의 경계부에 완전한 수밀구조를 이룰 수 없는 문제점이 있다. 즉 클램핑수단의 홈부에는 에어백의 끝단부와 힌지 플랩의 끝단부를 수용할 수 있는 공간만 마련되어 있기 때문에 힌지 플랩으로부터 상부측방향의 패널과 패널 사이경계부분은 판재를 대어 기밀성을 유지할 수 있으나, 힌지 플랩으로부터의 하부부분은 설치할 수 있는 공간이 없어 누수를 방치하여 왔고, 또한 가동보의 가장자리부분인 철판패널과 콘크리트 기초 상의 측벽면 사이에도 누수방지를 위한 어떠한 구조적인 구성이 없어, 결론적으로 누수가 되는 것을 막을 수 없는 구조적인 결함이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 제반문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서 그 목적은 가동보에 면접시켜 부설되는 패널을 고정하기 위한 힌지 플랩을 에어백과 일체로 형성함으로써 시공성을 향상시킴과 아울러 댐의 길이만큼 연이어 병설되는 철판패널과 철판패널 사이의 경계부분과 철판패널과 콘크리트 기초 측벽면 사이를 모두 기밀구조로 이루어지도록 하는 공압식 가동보의 접합구조를 제공함에 있다.

도 1a 는 종래 공압식 가동보의 구조의 일부를 보인 사시도.

도 1b 는 도 1a 의 요부 확대도.

도 1c 는 도 1b 의 측단면도.

도 2 는 본 발명이 적용된 공압식 가동보의 에어백을 도시한 측단면도.

도 3 은 본 발명의 에어백이 적용된 공압식 가동보의 전체 측단면도.

도 4 는 본 발명의 부분 정면도.

도 5 는 본 발명에 따른 경계부 기밀 플레이트를 도시한 사시도.

도 6 은 경계부 기밀 플레이트가 적용된 상태로써 도 4 의 A 요부 확대 분리 사시도.

도 7 은 본 발명의 선단부 기밀 플레이트를 도시한 사시도.

도 8 은 선단부 기밀 플레이트가 적용된 상태로써 도 4 의 B 요부를 확대한 평면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 콘크리트 기초,10: 에어백,

12: 에어 컨테이너부,14: 정착부,

14a: 스토퍼,14b: 피압착면,

15a: 앵커볼트,16: 탄성힌지,

16a: 스토퍼,20: 고정금구,

22: 홈부,24: 압착면,

30: 철판패널,40: 경계부 기밀 플레이트,

42: 베이스부,44: 절곡부,

46: 기밀부,46a: 설치구멍,

50: 선단부 기밀 플레이트,

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가동보 설치의 기초가 되는 콘크리트 기초 상단에, 고정금구의 압착 설치에 의해 길이방향으로 정착되는 다수의 에어백과, 이와 동일한 수의 철판패널이 나열되는 형태로 힌지결합되고, 상기 에어백의 팽창상태에 의해 철판패널의 경사각을 가변시켜 저수된 수위를 조절하는 공압식 가동보에 있어서,

일측이 상기 고정금구의 홈부에 밀착되고 타측이 고정금구의 압착면에 밀착됨과 동시에 콘크리트 기초에 정착되는 정착부를 갖는 에어백에서, 상기 철판패널을 힌지 결합하는 탄성힌지를 정착부와 일체로 돌출 형성하고, 일렬로 나란히 배치되는 철판패널과 철판패널 사이 경계의 각 가장자리에 각각 볼팅시켜 기밀하는 고무재의 경계부 기밀 플레이트를 구비하되, 그 기밀범위는 고정금구로부터 철판패널의 상단까지 이어지도록 형성하여 이루어진 특징을 갖는다.

이에 따른 상기 경계부 기밀 플레이트는 철판패널간의 경계부 상에서 각 에어백의 정착부 사이에 위치되고, 고정금구의 홈부와 압착면에 동시에 밀착 고정되는 베이스부와, 그 베이스부로부터 철판패널의 설치면에 이르도록 된 절곡부와, 철판패널의 경계부 각 가장자리부분에 면접되어 고정부재로써 밀착 고정하는 판상의 기밀부로 구성됨이 바람직하다.

이에 따른 상기 선단부 기밀 플레이트는 콘크리트 기초의 측벽면과 마주하는 철판패널의 선단에 위치되고, 고정금구의 홈부와 압착면에 동시에 밀착 고정되는 베이스부와, 그 베이스부로부터 철판패널의 선단면에 이르도록 된 절곡부와, 철판패널의 선단부에 면접되어 고정부재로써 밀착 고정하는 좁다란 판상의 기밀부로 구성됨이 바람직하다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명이 적용된 공압식 가동보의 에어백을 도시한 측단면도이고, 도 3 은 본 발명의 에어백이 적용된 공압식 가동보의 전체 측단면도이며, 도 4 는 본 발명의 부분 정면도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 경계부 기밀 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 6 은 경계부 기밀 플레이트가 적용된 상태로써 도 4 의 A 요부 확대 분리 사시도이며, 도 7 은 본 발명의 선단부 기밀 플레이트를 도시한 사시도이며, 도 8 은 선단부 기밀 플레이트가 적용된 상태로써 도 4 의 B 요부를 확대한 평면도이다,

가동보 설치의 기초가 되는 콘크리트 기초(1) 상단에, 고정금구(20)의 압착 설치에 의해 길이방향으로 정착되는 다수의 에어백(10)과, 이와 동일한 수의 철판패널(30)이 나열되는 형태로 힌지결합되고, 상기 에어백(10)의 팽창상태에 의해 철판패널(30)의 경사각을 가변시켜 저수된 수위를 조절하는 공압식 가동보에 있어서,

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 특수배합 고무 및 폴리에스터(polyester)를 성형한 복합재료로 이루어진 구조로서 수압 및 모든 외력에 대하여 안전한 강도로 제작되는 본 발명의 에어백(10)은 크게 콘크리트 기초(1)의 하부에 매설된 공압공급장치(2)로부터 공급되는 공압에 의해 고무튜브와 같이 팽창 또는 수축되는 에어 컨테이너부(12)와, 고정금구(20)에 의해 콘크리트 기초(1)에 매설되는 앵커볼트(15a) 및 앵커너트(15b)에 의해 고정되는 정착부(14)가 일체상태로 형성된다. 특히 정착부(14)는 고정금구(20)의 홈부(22)와 압착면(24)에 동시에 면압착되는 스토퍼(14a)와 피압착면(14b)이 형성되어 상기 고정금구(20)로부터의 완전한 정착을 이루는 구조로 되어 있다.

또한 에어백(10)의 정착부(14)에서, 에어 컨테이너부(12)와 근접하는 피압착면(14b)의 일부 면으로부터 판상으로 돌출되는 형태로써, 철판패널(30)을 덧대어 고정하는 탄성힌지(16)가 일체로 구비된다. 더욱 정확하게는 일체형 탄성힌지(16)의 형성에 따른 에어백(10)의 에어 컨테이너부(12)와 상기 탄성힌지(16) 사이 홈에 철판 패널(30)이 개재되어 고정볼트(18)에 의해 고정된다. 이 경우 상기 탄성힌지(16)의 일측단에는 철판패널(30)의 경사각조절에 따른 선회작동시 고정볼트(18)의 미끌림을 방지하기 위해 단속하는 스토퍼(16a)가 형성될 수 있다.

본 발명의 철판 패널(30)은 유하물체로 인한 마모손상 및 태양광선, 오존 등으로 인한 표면노화에 견딜 수 있도록 충분한 두께로 제작하여야 하며, 또한 유하물체에 의한 충격을 에어백(10)에서 흡수할 수 있도록 상기 에어백(10)의 높이는 계획수위의 1/3이상이 되도록 함이 바람직하다.

또한 가동보를 이루기 위해 일렬로 나란히 배치되는 철판패널(30)과 철판패널(30) 사이 경계부를 통해 누수되는 것을 방지하기 위해 마주하는 철판패널(30)의 각 가장자리에 다수의 고정부재(볼트)를 이용하여 기밀하는 고무재의 경계부 기밀 플레이트(40)가 구비되는데, 상기 경계부 기밀 플레이트(40)의 설치범위는 고정금구(20)로부터 철판패널(30)의 상단까지 이어지도록 형성함이 바람직하다.

상기 경계부 기밀 플레이트(40)는 구체적으로, 철판패널(30)간의 경계부 상에서 각 에어백(10)의 정착부(14) 사이에 위치되고, 고정금구(20)의 홈부(22)와 압착면(24)에 동시에 밀착 고정되는 베이스부(42)와, 그 베이스부(42)로부터 철판패널(30)의 설치면에 이르도록 된 절곡부(44)와, 철판패널(30)의 경계부 각 가장자리부분에 면접되어 고정부재(볼트)로써 밀착 고정하기 위해 다수의 설치구멍(46a)을 갖는 판상의 기밀부(46)로 이루어진다.

또한 콘크리트 기초(1) 상의 측벽면(1a)과 근접되는 철판패널(30)의 각 선단에 탄성력에 의해 항상 측벽면(1a)과 접촉상태가 유지되도록 고정시켜 기밀하는 선단부 기밀 플레이트(50)가 구비되는데, 그 기밀범위도 상기 경계부 기밀 플레이트(40)와 같이 고정금구(20)로부터 철판패널(30)의 상단까지 이어지도록 형성함이 바람직하다.

한편, 상기 선단부 기밀 플레이트(50)는 구체적으로, 콘크리트 기초(1)의 측벽면(1a)과 마주하는 철판패널(30)의 선단에 위치되고, 고정금구(20)의 홈부(22)와 압착면(24)에 동시에 밀착 고정되는 베이스부(52)와, 그 베이스부(52)로부터 철판패널(30)의 선단면에 이르도록 된 절곡부(54)와, 철판패널(30)의 선단부에 면접되어 고정부재로써 밀착 고정하기 위해 다수의 설치구멍(56)을 갖는 좁다란 판상의 일측에 비스듬한 기울기로 되어 항시 측벽면(1a)상에 탄력지지상태로 유지하는 기밀부(56)로 이루어진다. 여기에서 상기 고정부재는 도면에 도시된 바와 같이 철판패널(30)에 웰딩되는 스터드볼트(58a)와, 이와 결합하는 너트(58b)이지만 반드시 이에 국한되지 않는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 에어백(10)의 에어 컨테이너부(12)로 콘크리트 기초(1) 내부에 매설된 공압공급장치(2)를 통한 공압이 공급되도록 다수의 에어백(10)을 일렬로 나란히 설치하고, 또한 상기 에어백(10)의 정착부(14)상에 일체로 돌출된 탄성힌지(16)의 내측면으로 철판패널(30)을 고정볼트(18)를 이용하여 일정 등간격으로 접설시켜 고정한 후 고정금구(20)의 홈부(22)와 압착면(24)을 이용하여 에어백(10) 정착부(14)의 스토퍼(14a)와 피압착면(14b)과 접하게 하여 매설된 앵커볼트(15a)에 앵커너트(15b)를 체결하여 고정한다.

한편, 본 발명의 경계부 기밀 플레이트(40)는 도 5 에 도시된 바와 같이 상기의 철판패널(30)과 철판패널(30) 간의 경계부는 에어백(10)의 정착부(14)가 지나지 않는 구간의 공간부가 마련되는데, 그 공간부상에 상기 경계부 기밀 플레이트(40)의 베이스부(42)를 에어백(10)의 정착부(14)의 높이와 동일하게 위치시킨 다음 고정금구(20)의 홈부(22)와 압착면(24)을 베이스부(42)의 상면에 맞댄 다음 매설된 앵커볼트(15a)에 앵커너트(15b)를 체결하여 완전하게 압착시켜 철판패널(30)의 하부측 경계부분을 완전하게 수밀시키고, 기밀부(46)의 설치구멍(46a)을 통해 고정볼트를 끼워넣고 상기 각 철판패널(30)의 가장자리면에 고정 체결함으로써 철판패널(30)의 상부측 경계부분을 완전하게 수밀하게 되는 것이다.

도면에 자세하게 도시되지 않았지만 상기 선단부 기밀 플레이트(50)는 경계부 기밀 플레이트(40)의 설치상태와 동일하게 적용될 수 있다.

즉, 상기 선단부 기밀 플레이트(50)의 베이스부(52)를 콘크리트 기초(1)의 측벽면(1a) 근접위치에서 에어백(10)의 정착부(14)의 높이와 동일하게 위치시킨 다음 고정금구(20)의 홈부(22)와 압착면(24)을 베이스부(52)의 상면에 맞댄 다음 매설된 앵커볼트(15a)에 앵커너트(15b)를 체결하여 완전하게 압착시켜 철판패널(30)의 하부측 경계부분을 완전하게 수밀시킨 상태에서 상기 선단부측의 철판패널(30) 상에 일렬로 웰딩된 스터드볼트(58a)에 설치구멍(56a)을 맞추어 끼우면서 판상의 기밀부(56)를 위치시켜 너트(56b)를 나사결합하여 설치하되, 상기 기밀부(56)가 기초의 측벽면(1a)상에 항상 접촉하는 상태로 유지되게끔 탄력지지상태로 설치하게 되면 그 사이 틈새의 누수를 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의한 에어백은 철판패널을 설치하기 위한 수단인 탄성힌지를 종래의 힌지플랩과 같이 별도의 부재로 구성하지 않고 에어백에 일체로 형성하였기 때문에 시공성이 용이하고 작업효율이 좋아지는 장점이 있고, 특히 본 발명의 경계부 기밀 플레이트 및 선단부 기밀 플레이트는 철판패널과 철판패널 사이 경계부 및 철판패널의 선단과 이와 마주하는 콘크리트 기초상의 측벽면 사이의 상, 하부 틈새를 완전하게 차단시키기 때문에 누수를 미연에 방지함으로써 가동보의 신뢰도를 향상시켜 줄 수 있는 특징이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 가동보 설치의 기초가 되는 콘크리트 기초 상단에, 고정금구의 압착 설치에 의해 길이방향으로 정착되는 다수의 에어백과, 이와 동일한 수의 철판패널이 나열되는 형태로 에어백의 정착부와 일체로 돌출 형성된 탄성힌지와 결합되고, 상기 에어백의 팽창상태에 의해 철판패널의 경사각을 가변시켜 조수된 수위를 조절하는 공압식 가동보에 있어서,

   철판패널간의 경계부 상에서 각 에어백의 정착부 사이에 위치되고, 고정금구의 홈부와 압착면에 동시에 밀착 고정되는 베이스부와, 그 베이스부로부터 철판패널의 설치면에 이르도록 된 절곡부와, 철판패널의 경계부 각 가장자리부분에 면접되어 고정부재로써 밀착고정하는 판상의 기밀부로 이루어진 기밀 플레이트와;

   콘크리트 기초의 측벽면과 마주하는 철판패널의 선단에 위치되고, 고정금구의 홈부와 압착면에 동시에 밀착 고정되는 베이스부와, 그 베이스로부터 철판패널의 선단면에 이르도록 된 절곡부와, 철판패널의 선단부에 면접 설치되는 좁다란 판상 일측에 비스듬한 기울기로 되어 항시 콘크리트 기초의 측벽면상에 탄력지지상태로 유지하는 기밀부로 이루어진 선단부 기밀 플레이트;를 포함하되,

   상기 경계부 기밀 플레이트 및 선단부 기밀 플레이트의 기밀범위는 고정금구로부터 철판패널의 상단까지 이어져 설치됨을 특징으로 하는 공압식 가동보의 접합 구조.
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