KR100995969B1

KR100995969B1 - 수문 시스템

Info

Publication number: KR100995969B1
Application number: KR1020100016319A
Authority: KR
Inventors: 장성권; 이영복
Original assignee: (주)비스알; 주식회사 광희
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2010-11-22

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템은, ⅰ)수로의 폭을 따라 설치되는 지지 구조체와, ⅱ)상기 지지 구조체에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 전체 이동 구간 중 수로의 바닥에서 수직 상태로 일정 구간 이동하고, 나머지 이동 구간에서 수평 방향으로 터닝이 이루어지는 롤러 게이트와, ⅲ)상기 지지 구조체에 설치되어 상기 롤러 게이트의 상하 이동을 가이드 하는 가이드유닛과, ⅳ)상기 지지 구조체의 상부에 구성되어 상기 롤러 게이트에 권양 동력을 제공하는 권양유닛을 포함한다.

Description

수문 시스템 {WATER GATE SYSTEM}

본 발명의 예시적인 실시예는 수문 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하단 방류 방식의 롤러 게이트를 수로에 대하여 상하 방향으로 개폐시킬 수 있는 수문 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수문 시스템은 댐이나 하천제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 수로 상에 설치되어 배수량 조절 및 역류를 방지함으로써 담수율 또는 저수율을 인위적으로 조절하고, 홍수로 인한 설비 구조물의 안정성을 보장 할 수 있도록 하는 설비이다.

이러한 수문 시스템은 게이트로서의 수문과, 그 수문을 개폐하는 권양장치를 채용하는데, 상기에서의 수문은 상하 방향으로 승강되는 하단 방류 방식의 수문과, 수로의 바닥에서 좌우 방향으로 전도되는 상단 월류 방식의 수문으로 구분된다.

여기서, 상기 하단 방류 방식의 수문을 채용한 수문 시스템은 수로의 양측 또는 그 수로의 양측에서 폭 방향을 따라 지지 구조체를 설치하고 지지 구조체에 수문을 승강 가능하게 구성하여 이루어진다.

이 경우, 상기 하단 방류 방식의 수문은 양 사이드부에 롤러를 구비하는 바, 그 롤러가 지지 구조체에 구비된 가이드 레일에 지지되면서 와이어 로프 등을 이용한 권양장치를 통해 상하 방향으로의 승강 작동이 이루어진다.

즉, 상기와 같은 수문 시스템은 수문이 수로의 바닥에서 직립 상태로 위치하며 그 수로를 막고 있는 상태에서, 권양장치에 의해 수직 방향으로 이동하며 수로를 개방된다.

그런데, 종래 기술에서는 수문이 지지 구조체의 가이드 레일을 따라 수직 상태로 들어올려지며 수로를 개방하므로, 그 지지 구조체의 설치 높이를 높게 설계해야 한다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 종래 기술에서는 수문이 직립 상태로 들어 올려짐으로 인해 지지 구조체에 대한 수문의 거치 면적이 작으므로, 수문의 보수 시, 겨울철과 같은 휴지 시, 휴지 시의 조작 상한 또는 비상 상한의 경우에 후크 설비를 이용하여 수문을 고정시켜야 하는 번거로움이 있으며, 후크 설비로 인해 전체 수문 시스템의 구조가 복잡해진다는 단점도 있다.

그리고, 종래 기술에서는 수문이 직립 상태로 들어 올려지고 이로 인해 지지 구조체의 설치 높이를 높게 설계해야 하므로, 도시 하천제방 등의 수문 설비 미관이 시각적으로 미려하지 않다는 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 하단 방류 방식의 수문을 전체 이동 구간 중 수로의 바닥에서 직립 상태로 일정 구간 이동시키고, 나머지 이동 구간에서 수평 방향으로 터닝시킬 수 있도록 한 수문 시스템을 제공한다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템은, ⅰ)수로의 폭을 따라 설치되는 지지 구조체와, ⅱ)상기 지지 구조체에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 전체 이동 구간 중 수로의 바닥에서 수직 상태로 일정 구간 이동하고, 나머지 이동 구간에서 수평 방향으로 터닝이 이루어지는 롤러 게이트와, ⅲ)상기 지지 구조체에 설치되어 상기 롤러 게이트의 상하 이동을 가이드 하는 가이드유닛과, ⅳ)상기 지지 구조체의 상부에 구성되어 상기 롤러 게이트에 권양 동력을 제공하는 권양유닛을 포함한다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 롤러 게이트는 상기 수로를 가로지르는 방향으로 배치되는 게이트 본체와, 상기 게이트 본체의 양 사이드부에 높이 방향을 따라 이격되게 설치되는 복수의 메인 가이드 롤러들과, 상기 게이트 본체의 양 사이드부에서 높이 방향의 중심 하측에 편심되게 설치되는 보조 가이드 롤러와, 상기 게이트 본체의 양 사이드부를 중심으로 일측면 상단부에 설치되는 터닝 가이드 롤러를 포함할 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 메인 가이드 롤러, 보조 가이드 롤러, 및 터닝 가이드 롤러는 수로의 길이 방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 보조 가이드 롤러는 상기 메인 가이드 롤러의 중심축 보다 상대적으로 긴 중심축의 단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 롤러 게이트는 상기 게이트 본체의 양 사이드부를 중심으로 다른 일측면 상단부 및 하단부에 각각 설치되며, 수로의 폭 방향으로 회전 가능하게 배치되는 지지 롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 권양유닛은 와이어 로프로서 상기 롤러 게이트를 승강시킬 수 있는 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 롤러 게이트는 상기 와이어 로프가 감기는 제1 쉬브 어셈블리가 양 사이드부의 상기 보조 가이드 롤러 측에 회전 가능하게 구성될 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 제1 쉬브 어셈블리는 상기 보조 가이드 롤러의 중심축에 구비된 회전 부시에 연결되게 구성될 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 제1 쉬브 어셈블리는 상기 게이트 본체의 양 사이드부에 설치되어 상기 보조 가이드 롤러의 중심축이 고정되는 고정 블록과, 상기 회전 부시에 고정되게 장착되는 지지 브라켓과, 상기 지지 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 복수의 회전 쉬브들을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 권양유닛은 상기 지지 구조체에 설치되어 상기 와이어 로프의 일단이 연결되는 고정 쉬브와, 상기 지지 구조체에 설치되며 상기 와이어 로프가 감기는 복수의 회전 쉬브들을 지닌 제2 쉬브 어셈블리와, 상기 지지 구조체에 설치되며 상기 제1 및 제2 쉬브 어셈블리에 감긴 와이어 로프의 다른 일단이 고정되는 와이어 드럼과, 상기 와이어 드럼에 회전력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 가이드유닛은 상기 수로의 바닥에서 상측 방향으로 일정 구간 형성되며 상기 메인 가이드 롤러들을 가이드 하는 제1 레일부와, 상기 제1 레일부에 수직 방향으로 연결되며 상기 보조 가이드 롤러를 가이드 하는 제2 레일부와, 상기 제2 레일부에 일정 구간 평행하면서 상기 롤러 게이트의 터닝 방향으로 굴곡되게 형성되며 상기 터닝 가이드 롤러를 가이드 하는 제3 레일부를 포함할 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 제1 레일부는 상기 메인 가이드 롤러를 가이드 하는 제1 가이드 레일, 및 상기 제1 쉬브 어셈블리와 보조 가이드 롤러를 수용하는 제1 가이드 홈을 형성할 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 제2 레일부는 상기 보조 가이드 롤러를 가이드 하는 제2 가이드 레일을 형성하고, 상기 제1 쉬브 어셈블리를 수용하는 제2 가이드 홈을 상기 제1 레일부 상측으로 일정 구간 형성할 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 제3 레일부는 상기 지지 구조체의 벽면에서 수직 방향으로 배치되는 직선 구간과, 그 직선 구간에 굴곡되게 연결되는 곡선 구간으로 이루어질 수 있다.

상기 수문 시스템에 있어서, 상기 권양유닛은 상기 롤러 게이트를 체인으로서 승강시킬 수 있는 구성으로 이루어질 수도 있다.

상기 수문 시스템은, 상기 수로의 양측에 지지 구조체를 각각 설치하고, 이들 지지 구조체 사이에 상기 롤러 게이트를 배치하여 상기 지지 구조체를 통해 상기 롤러 게이트의 양 사이드부를 지지할 수 있다.

상기 수문 시스템은, 상기 수로의 양측에서 그 수로의 폭 방향을 따라 상기 지지 구조체를 일정 간격 이격되게 설치하고, 한 쌍의 지지 구조체 사이에 상기 롤러 게이트를 각각 배치하여 이들 지지 구조체를 통해 상기 각 롤러 게이트의 양 사이드부를 지지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템에 의하면, 롤러 게이트를 직립된 상태로 일정 구간 상승시키고, 나머지 구간에서 수평 방향으로 터닝시킬 수 있으므로, 지지 구조체의 설치 높이를 대폭적으로 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 롤러 게이트가 지지 구조체의 상측에서 수평 방향으로 터닝된 상태를 유지하게 되므로, 지지 구조체에 대한 롤러 게이트의 거치 면적을 증대시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 롤러 게이트의 보수 시, 겨울철과 같은 휴지 시, 휴지 시의 조작 상한 또는 비상 상한의 경우에 종래 기술에서와 같은 후크를 사용하여 롤러 게이트를 고정할 필요가 없으므로, 전체 수문 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 롤러 게이트를 터닝된 상태로 거치함과 아울러 지지 구조체의 설치 높이를 줄일 수 있으므로, 도시 하천제방 등의 수문 설비 미관을 시각적으로 수려하게 할 수도 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템을 도시한 정면 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템의 변형예를 도시한 정면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템에 적용되는 롤러 게이트를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 정단면 구성도이다.
도 6은 도 4의 평단면 구성도이다.
도 7은 도 1의 B-B선에 따른 단면 구성도이다.
도 8은 도 1의 C-C선에 따른 단면 구성도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템에 적용되는 권양유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 수문 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템을 도시한 정면 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템(100)은 댐이나 하천제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 수로에 구성되는 것으로, 담수설비의 담수율 또는 저수설비의 저수율을 인위적으로 조절하기 위한 것이다.

본 실시예에 의한 상기 수문 시스템(100)은 수로를 가로막은 수문을 일정 구간 수직(직립) 상태로 상향 이동시키고 그 수문을 임의의 상향 이동 구간에서 수평 방향으로 터닝시키며 수로를 개방하고, 이의 역순으로서 수문을 폐쇄시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상기 수문 시스템(100)은 기본적으로, 지지 구조체(10)와, 수문으로서의 롤러 게이트(20)와, 가이드유닛(40)과, 권양유닛(70)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서, 상기 지지 구조체(10)는 뒤에서 더욱 설명될 롤러 게이트(20), 가이드유닛(40) 및 권양유닛(70)을 설치하기 위한 것으로서, 수로(1)의 폭을 따라 설치된다.

여기서, 상기 지지 구조체(10)는 수로(1)의 양측에서 그 수로의 폭 방향을 따라 복수 개로서 일정 간격 이격되게 배치되는 바, 수로(1)의 바닥에서 상측 방향으로 직립하게 설치되는 콘크리트 구조물로 이루어진다.

그리고, 상기 지지 구조체들(10) 사이에는 뒤에서 더욱 설명될 롤러 게이트(20)가 각각 배치되며, 이들 지지 구조체(10)는 롤러 게이트(20)의 양 사이드부(도면에서의 양단부)를 지지하는 기능을 하게 된다.

대안으로서, 상기 지지 구조체(10)는 전술한 바와 같이 수로(1)의 양측에서 그 수로의 폭 방향을 따라 복수 개로서 일정 간격 이격되게 배치되는 것에 한정되지 않는다.

즉, 상기 지지 구조체(10)는 도 3에서와 같이, 수로(1)의 양측에 각각 설치되며 이들 사이에 배치되는 롤러 게이트(20)의 양단부를 지지할 수 있는 구조로 이루어질 수도 있다.

본 실시예에서 상기 롤러 게이트(20)는 언급한 바 있는 한 쌍의 지지 구조체(10) 사이에 배치되는 바, 이의 양 단부가 지지 구조체(10)에 지지되면서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 롤러 게이트(20)는 하단 방류 방식의 수문으로서 이루어지며, 지지 구조체(10)에 대한 전체 이동 구간 중 수로(1)의 바닥에서 수직(직립) 상태로 일정 구간 이동하고, 나머지 이동 구간에서 수평 방향(가로 방향)으로 터닝이 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템에 적용되는 롤러 게이트를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 정단면 구성도이고, 도 6은 도 4의 평단면 구성도이다.

앞서 개시한 도 1 및 도 2와 함께 상기한 도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 롤러 게이트(20)는 게이트 본체(21)와, 메인 가이드 롤러(24)와, 보조 가이드 롤러(27)와, 터닝 가이드 롤러(31)와, 지지 롤러(33)를 포함하여 이루어진다.

상기 게이트 본체(21)는 단면 형상이 대략 사다리꼴 형태인 상자 형태(당 업계에서는 통상적으로 "셀(cell) 타입" 이라고 한다.)로 이루어진다.

이러한 게이트 본체(21)는 담수된 물을 하단 방류시킬 수 있도록 수로(1)를 가로지르는 방향(도면에서의 좌우 방향)으로 배치된다.

여기서, 상기 게이트 본체(21)는 지지 구조체(10) 사이에서 수로(1)를 가로지르는 방향으로 배치되고, 이의 양 사이드부가 뒤에서 더욱 설명될 가이드유닛(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기한 롤러들(24, 27, 31, 33)을 통해 가이드유닛(40)을 따라 상하 방향으로 승강 가능하게 구성된다.

대안으로서, 상기에서는 게이트 본체(21)가 셀 타입으로서 이루어지는 예를 개시하였으나, 이에 특별히 한정되지 않고 콘크리트 블록과 같은 블록 타입으로 구성될 수도 있다.

상기 메인 가이드 롤러(24)는 게이트 본체(21)의 승강 시, 뒤에서 더욱 설명될 가이드유닛(40)에 안내되면서 그 게이트 본체(21)의 승강 동작을 지지하는 기능을 하게 된다.

즉, 상기 메인 가이드 롤러(24)는 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 게이트 본체(21)가 수로(1)의 바닥에서 수직(직립) 상태로 이동하는 일정 구간에서 게이트 본체(21)의 상승 및 하강 이동을 지지한다.

상기 메인 가이드 롤러(24)는 복수 개(도면에서는 3 개로 구성)로서 구비되며, 게이트 본체(21)의 양 사이드부에 높이 방향을 따라 일정 간격 이격되게 설치된다.

이러한 메인 가이드 롤러(24)는 게이트 본체(21)의 양 사이드부에 고정된 제1 중심축(25)에 수로(1)의 길이 방향 즉, 게이트 본체(21)의 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 보조 가이드 롤러(27)는 게이트 본체(21)의 승강 시, 뒤에서 더욱 설명될 가이드유닛(40)에 안내되면서 그 게이트 본체(21)의 승강 동작을 보조적으로 지지하기 위한 것이다.

즉, 상기 보조 가이드 롤러(27)는 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 언급한 바 있는 일정 구간을 벗어난 게이트 본체(21)가 나머지 구간에서 터닝이 이루어지는 과정에, 그 게이트 본체(21)의 수직 이동(상승 및 하강 이동)을 지지한다.

상기 보조 가이드 롤러(27)는 게이트 본체(21)의 양 사이드부에서 높이 방향의 중심 하측에 편심되게 설치되는 바, 그 양 사이드부의 하측에 위치하는 한 쌍의 메인 가이드 롤러(24) 사이에 배치된다.

이러한 보조 가이드 롤러(27)는 게이트 본체(21)의 양 사이드부에 고정된 제2 중심축(28)에 수로(1)의 길이 방향 즉, 게이트 본체(21)의 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 제2 중심축(28)은 메인 가이드 롤러(24)의 제1 중심축(25) 보다 상대적으로 더 길게 장착되며, 보조 가이드 롤러(27)는 제2 중심축(28)의 선단부에 회전 가능하게 설치된다.

상기 터닝 가이드 롤러(31)는 게이트 본체(21)의 승강 시, 뒤에서 더욱 설명될 가이드유닛(40)에 안내되면서 그 게이트 본체(21)의 터닝을 지지하는 기능을 하게 된다.

즉, 상기 터닝 가이드 롤러(31)는 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 언급한 바 있는 일정 구간을 벗어난 나머지 구간에서 게이트 본체(21)의 터닝을 지지하기 위한 것이다.

상기 터닝 가이드 롤러(31)는 게이트 본체(21)의 양 사이드부를 중심으로 일측면 상단부에 설치되는 바, 게이트 본체(21)의 양 사이드부와 일측면을 연결하는 경사면의 시작단에 회전 가능하게 설치된다.

이러한 터닝 가이드 롤러(31)는 게이트 본체(21)의 일측면 상단부에 고정된 제3 중심축(32)에 수로(1)의 길이 방향 즉, 게이트 본체(21)의 전후 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 지지 롤러(33)는 게이트 본체(21)의 전체 승강 동작을 지지하기 위한 것으로서, 게이트 본체(21)의 양 사이드부를 중심으로 다른 일측면 상,하단부에 각각 설치된다.

여기서, 상기 지지 롤러(33)는 게이트 본체(21)의 양 사이드부와 다른 일측면을 연결하는 경사면의 시작단에 수로(1)의 폭 방향을 따라 회전 가능하게 배치된다.

즉, 상기 지지 롤러(33)는 게이트 본체(21)의 승강 시, 지지 구조체(10)의 벽면에 접촉되며 회전하게 된다.

한편, 상기 롤러 게이트(20)의 게이트 본체(21)에는 본 실시예에 의한 권양유닛(70)을 통해 와이어 로프(W)가 감기는 제1 쉬브 어셈블리(81)가 보조 가이드 롤러(27) 측의 제2 중심축(28) 상에 회전 가능하게 설치되는데, 이러한 제1 쉬브 어셈블리(81)는 뒤에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 가이드유닛(40)은 전술한 바와 같은 게이트 본체(21)의 양 사이드부에 대응하는 지지 구조체(10)에 설치되는 것으로, 그 게이트 본체(21)의 상하 이동(승강 이동) 및 터닝을 가이드 하기 위한 것이다.

도 7은 도 1의 B-B선에 따른 단면 구성도이고, 도 8은 도 1의 C-C선에 따른 단면 구성도이다.

앞서 개시한 도 1 및 도 2와 함께 상기한 도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 가이드유닛(40)은 롤러 게이트(20)의 메인 가이드 롤러(24)를 가이드 하기 위한 제1 레일부(41)와, 보조 가이드 롤러(27)를 가이드 하기 위한 제2 레일부(51)와, 터닝 가이드 레일(31)을 가이드 하기 위한 제3 레일부(61)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 레일부(41)는 수로(1)의 바닥에서 상측 방향으로 일정 구간 형성되는 바, 메인 가이드 롤러들(24)을 가이드 하는 제1 가이드 레일(43)과, 언급한 바 있는 제1 쉬브 어셈블리(81)와 보조 가이드 롤러(27)를 수용하는 제1 가이드 홈(45)을 형성하고 있다(도 7 참조).

여기서, 상기 제1 가이드 레일(43)은 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 게이트 본체(21)가 수로(1)의 바닥에서 수직(직립) 상태로 이동하는 일정 구간에서 그 게이트 본체(21)의 상하 이동에 따른 메인 가이드 롤러들(24)을 가이드 하는 기능을 하게 된다.

이 경우, 상기 제1 가이드 레일(43)은 제1 가이드 홈(45)에 양측벽에 배치되며, 메인 가이드 롤러들(24)의 롤러 면이 접촉되는 H-빔으로서 이루어진다.

그리고, 상기 제1 가이드 홈(45)은 지지 구조체(10)에 형성되는 홈으로서, 바닥부를 지니며 양측벽에 제1 가이드 레일(43)이 형성된다.

상기 제2 레일부(51)는 제1 레일부(41)에 수직 방향으로 연결되는 바, 보조 가이드 롤러(27)를 가이드 하는 제2 가이드 레일(53)을 형성하고, 언급한 바 있는 제1 쉬브 어셈블리(81)를 수용하는 제2 가이드 홈(55)을 제1 레일부(41)의 상측으로 일정 구간 형성하고 있다(도 8 참조).

여기서, 상기 제2 가이드 레일(53)은 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 언급한 바 있는 일정 구간을 벗어난 게이트 본체(21)가 나머지 구간에서 터닝이 이루어지는 과정에, 그 게이트 본체(21)의 상하 이동에 따른 보조 가이드 롤러(27)를 가이드 하는 기능을 하게 된다.

이 경우, 상기 제2 가이드 레일(53)은 언급한 바 있는 제2 가이드 홈(55)의 바닥부에 배치되는 빔 형태로서 이루어지며, 그 바닥부에 제1 레일부(41)의 상측으로 일정 구간 형성된다.

상기 제2 가이드 레일(53)은 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 일정 구간을 벗어난 나머지 구간에서 그 빔의 바닥부에 수직 방향으로 연장되며, 지지 구조체(10)의 벽면에 배치된다.

상기에서, 제2 가이드 홈(55)은 지지 구조체(10)에 형성되는 홈으로서, 제1 레일부(41)의 상측으로 일정 구간 형성되고, 제1 레일부(41)의 제1 가이드 홈(45) 보다 상대적으로 작은 깊이를 지니며, 제1 가이드 홈(45)을 지난 메인 가이드 롤러(24)를 노출시킬 수 있는 형태로 이루어진다.

그리고, 상기 제2 가이드 레일(53)에 있어, 제2 가이드 홈(55)의 바닥부에 수직 방향으로 연장되며 지지 구조체(10)의 벽면에 배치되는 부분은 제2 가이드 홈(55)을 지난 제1 쉬브 어셈블리(81)를 노출시키며 보조 가이드 롤러(27)를 수직 방향으로 가이드 하는 기능을 하게 된다.

상기 제3 레일부(61)는 제2 레일부(51)에 일정 구간 수직 방향으로 평행하면서 게이트 본체(21)의 터닝 방향으로 굴곡되게 형성되는 바, 언급한 바 있는 터닝 가이드 롤러(31)를 가이드 하는 제3 가이드 레일(63)을 형성하고 있다(도 2 참조).

여기서, 상기 제3 가이드 레일(63)은 게이트 본체(21)의 전체 이동 구간 중 일정 구간을 벗어난 나머지 구간에서 게이트 본체(21)의 터닝에 따른 터닝 가이드 롤러(31)를 가이드 하는 기능을 하게 된다.

이 경우, 상기 제3 가이드 레일(63)은 제1 레일부(41)의 상측에서 지지 구조체(10)의 벽면에 형성되는 바, 제2 레일부(51)에 일정 구간 평행하며 수직 방향으로 배치되는 직선 구간(65)과, 그 직선 구간(65)에 굴곡되게 연결되는 곡선 구간(67)으로 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 권양유닛(70)은 롤러 게이트(20)의 승강 작동을 위해 그 롤러 게이트(20)에 권양 동력을 제공하는 것으로서, 롤러 게이트(20)의 양 사이드부에 대응하는 각 지지 구조체(10)의 상부에 구성되며, 와이어 로프(W)로서 롤러 게이트(20)를 승강시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템에 적용되는 권양유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.

앞서 개시한 도면들 및 상기한 도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 권양유닛(70)은 고정 쉬브(71)와, 제2 쉬브 어셈블리(73)와, 와이어 드럼(75)과, 모터(77)를 포함하여 구성된다.

상기 고정 쉬브(71)는 롤러 게이트(20)의 양 사이드부에 대응하는 각 지지 구조체(10)의 상부에 구성되고, 와이어 로프(W)의 일단이 고정된다.

상기 제2 쉬브 어셈블리(73)는 각 지지 구조체(10)의 상부에 구성되며, 와이어 로프(W)가 감기는 복수의 회전 쉬브들(74)을 구비하고 있다.

상기 와이어 드럼(75)은 각 지지 구조체(10)의 상부에 구성되고, 언급한 바 있는 제1 쉬브 어셈블리(81) 및 제2 쉬브 어셈블리(73)에 감긴 와이어 로프(W)의 다른 일단이 고정된다.

그리고, 상기 모터(77)는 와이어 드럼(75)에 회전 구동력을 제공하기 위한 것으로서, 그 와이어 드럼(75)에 연결되게 설치된다.

여기서 상기한 제1 쉬브 어셈블리(81)는, 고정 쉬브(71)에 고정되면서 제2 쉬브 어셈블리(73)의 회전 쉬브들(74)에 감긴 와이어 로프(W)가 감기는 것으로, 롤러 게이트(20)의 보조 가이드 롤러(27) 측에 회전 가능하게 구성된다.

즉, 상기 제1 쉬브 어셈블리(81)는 보조 가이드 롤러(27)의 제2 중심축(28)에 구비된 회전 부시(82)에 구성되는 바, 메인 가이드 롤러(24)에 간섭되지 않고 수로(1)의 길이 방향으로 회전 가능하게 구성된다.

이러한 제1 쉬브 어셈블리(81)는 고정 블록(83)과, 지지 브라켓(85)과, 복수의 회전 쉬브들(87)을 포함하여 이루어진다.

상기 고정 블록(83)은 게이트 본체(21)의 양 사이드부에 있어 하측에 위치하는 한 쌍의 메인 가이드 롤러(24) 사이에 고정되게 설치된다.

상기 고정 블록(83)에는 보조 가이드 롤러(27)의 제2 중심축(28)이 고정되게 장착되며, 그 중심축(28) 상에는 언급한 바 있는 회전 부시(82)가 회전 가능하게 설치되고, 제2 중심축(28)의 선단부에는 보조 가이드 롤러(27)가 회전 가능하게 설치된다.

상기 지지 브라켓(85)은 회전 부시(82)에 고정되게 장착되며, 그 지지 브라켓(85)에는 상기한 회전 쉬브들(87)이 회전 가능하게 설치된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템(100)의 작동 상태를 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템의 작동 상태를 도시한 도면이다.

우선, 도 11a에서와 같이 본 실시예에서 게이트 본체(21)는 수로(1)의 바닥에서 직립 상태로 위치하며 수로(1)를 가로지르며 막고 있다.

여기서, 상기 게이트 본체(21)의 양 사이드부는 가이드유닛(40)의 제1 레일부(41)에 지지되고 있는 바, 게이트 본체(21)의 메인 가이드 롤러들(24)은 이의 롤러 면이 제1 가이드 레일(43)에 접촉된 상태에 있다.

그리고, 상기 게이트 본체(21)의 제1 쉬브 어셈블리(81)와 보조 가이드 롤러(27)는 제1 레일부(41)의 제1 가이드 홈(45)에 수용된 상태에 있다(이상 도 7 참조).

이와 같은 상태에서, 권양유닛(70)의 모터(77)를 구동시키게 되면, 와이어 드럼(75)은 모터(77)로부터 회전 구동력을 제공받아 회전되면서 와이어 로프(W)를 감는다(도 9 및 도 10 참조).

따라서, 상기 와이어 로프(W)가 제1 쉬브 어셈블리(81) 및 제2 쉬브 어셈블리(73)에 감기면서 고정 쉬브(71)에 고정되어 있으므로, 와이어 로프(W)의 당겨지는 힘이 제2 쉬브 어셈블리(73)를 통해 제1 쉬브 어셈블리(81)에 작용함으로, 게이트 본체(21)는 도 11b에서와 같이 직립 상태로서 수직 방향으로 일정 구간 상승하게 된다.

상기 과정에서, 게이트 본체(21)는 메인 가이드 롤러들(24)가 제1 레일부(41)의 제1 가이드 레일(43)에 접촉하며 전후 방향으로 회전되면서 직립된 상태로 제1 가이드 레일(43)을 따라 상측 방향으로 상승하게 된다(도 7 참조).

그리고, 상기 게이트 본체(21)가 계속적으로 상승함에 따라 제1 쉬브 어셈블리(81) 및 보조 가이드 롤러(27)는 제1 레일부(41)를 벗어나 제2 레일부(51)의 제2 가이드 홈(55: 이하 도 11a 참조)으로 진입되는 바, 게이트 본체(21)는 직립된 상태로 보조 가이드 롤러(27)가 제2 레일부(51)의 제2 가이드 레일(53)에 안내되면서 상측 방향으로 상승하게 된다(도 8 참조).

이 때, 상기 게이트 본체(21)는 터닝 가이드 롤러(31)가 제3 레일부(61)의 제3 가이드 레일(63)에 안내되면서 상승하게 되는데, 그 터닝 가이드 롤러(31)는 제3 가이드 레일(63)의 직선 구간(65)을 지나 곡선 구간(67)의 시작점에 위치하게 된다.

그리고, 상기 게이트 본체(21)의 메인 가이드 롤러(24)는 제2 레일부(51)로 진입하면서 제1 레일부(41)의 제1 가이드 홈(45)으로부터 빠져나오게 되고(도 8 참조), 제1 쉬브 어셈블리(81)는 터닝 가이드 롤러(31)가 곡선 구간(67)의 시작점에 위치하는 시점에 제2 레일부(51)의 제2 가이드 홈(55)으로부터 빠져나오게 된다.

이 과정에서, 상기 게이트 본체(21)의 지지 롤러(33)는 지지 구조체(10)의 벽면에 접촉된 상태로 회전하면서 그 게이트 본체(21)의 상승을 지지한다.

상기와 같은 상태에서, 게이트 본체(21)가 계속적으로 상승하게 되면, 도 11c에서와 같이 터닝 가이드 롤러(31)가 제3 가이드 레일(63)의 곡선 구간(67)을 따라 안내되고, 보조 가이드 롤러(27)가 제2 가이드 레일(53)을 따라 수직 방향으로 안내되면서 상기 게이트 본체(21)는 일측 방향(도면에서의 우측 방향)으로 터닝하기 시작한다.

그리고 나서, 상기 게이트 본체(21)는 계속적으로 상승함에 따라, 도 11d에서와 같이 보조 가이드 롤러(27)가 제2 가이드 레일(53)을 따라 수직 방향으로 안내되며, 터닝 가이드 롤러(31)가 제3 가이드 레일(63)의 곡선 구간(67)의 끝 지점에 위치하면서 수평 방향으로의 터닝이 완료된다.

이 때, 상기 게이트 본체(21)의 터닝은 보조 가이드 롤러(27)가 제2 가이드 레일(53)에서 회전이 이루어지고, 제1 쉬브 어셈블리(81)가 게이트 본체(21)에 대해서 회전함으로써 가능하다.

한편, 본 실시예에 의한 게이트 본체(21)는 전술한 바와 같은 작동의 역순으로서 하강이 이루어지는데, 게이트 본체(21)가 가이드유닛(40)을 통해 수직 방향으로 터닝이 이루어짐과 동시에 직립된 상태로 하강하면서 수로(1)를 막게 되므로, 이하에서는 게이트 본체(21)의 하강 동작에 대한 더욱 자세한 설명을 생략하기로 한다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 시스템(100)에 의하면, 게이트 본체(21)를 직립된 상태로 일정 구간 상승시키고, 나머지 구간에서 수평 방향으로 터닝시킬 수 있으므로, 지지 구조체(10)의 설치 높이를 대폭적으로 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 게이트 본체(21)가 지지 구조체(10)의 상측에서 수평 방향으로 터닝된 상태를 유지하게 되므로, 지지 구조체(10)에 대한 게이트 본체(21)의 거치 면적을 증대시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 롤러 게이트(20)의 보수 시, 겨울철과 같은 휴지 시, 휴지 시의 조작 상한 또는 비상 상한의 경우에 종래 기술에서와 같은 후크를 사용하여 롤러 게이트(20)를 고정할 필요가 없으므로, 전체 수문 시스템(100)의 구조를 단순화시킬 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 롤러 게이트(20)를 터닝된 상태로 거치함과 아울러 지지 구조체(10)의 설치 높이를 줄일 수 있으므로, 도시 하천제방 등의 수문 설비 미관을 시각적으로 수려하게 할 수 있다.

도 12는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 수문 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 수문 시스템(200)은 전기 실시예의 구조를 기본으로 하면서, 롤러 게이트(120)를 체인(190)으로서 승강시킬 수 있는 권양유닛(170)을 구성할 수 있다.

이를 위해 상기 롤러 게이트(120)는 전기 실시예에서와 같은 제1 쉬브 어셈블리를 대체할 수 있는 체인 연결유닛(180)을 포함하는 바, 상기한 체인 연결유닛(180)은 게이트 본체(121)의 양 사이드부에서 높이 방향의 중심 하측에 편심되게 설치되며, 그 게이트 본체(121)의 양 사이드부에서 회전 가능하게 구비된다.

그리고, 상기 롤러 게이트(120)는 체인 연결유닛(180)의 하측에 보조 가이드 롤러(127)가 구비되는 바, 이 보조 가이드 롤러(127)는 게이트 본체(121)의 양 사이드부 외측으로 길게 연장된 지지 브라켓(185)에 수로의 폭 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

한편, 상기 권양유닛(170)은 모터(도면에 도시되지 않음)의 구동으로서 스프라켓(도면에 도시되지 않음)을 회전시키며 그 스프라켓을 통해 체인(190)을 감거나 풀어 낼 수 있는 구조로서 이루어지는 바, 이러한 권양유닛은 당 업계에서 체인을 통해 수문을 승강시킬 수 있는 통상적인 구조의 권양장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 본 실시예에서는 상기에서와 같은 권양유닛(170)을 통하여 게이트 본체(121)를 직립된 상태로 가이드유닛(140)을 따라 일정 구간 상승시키고, 나머지 구간에서 터닝 가이드 롤러(131) 및 가이드유닛(140)을 통해 게이트 본체(121)를 수평 방향으로 터닝시킬 수 있게 된다.

본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 수문 시스템(200)의 나머지 구성 및 작용은 전기 실시예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10... 지지 구조체 20, 120... 롤러 게이트
21, 121... 게이트 본체 24, 124... 메인 가이드 롤러
25... 제1 중심축 27, 127... 보조 가이드 롤러
28... 제2 중심축 31, 131... 터닝 가이드 롤러
32... 제3 중심축 33... 지지 롤러
40, 140... 가이드유닛 41... 제1 레일부
43... 제1 가이드 레일 45... 제1 가이드 홈
51... 제2 레일부 53... 제2 가이드 레일
55... 제2 가이드 홈 61... 제3 레일부
63... 제3 가이드 레일 65... 직선 구간
67... 곡선 구간 70, 170... 권양유닛
71... 고정 쉬브 73... 제2 쉬브 어셈블리
74, 87... 회전 쉬브 75... 와이어 드럼
77... 모터 81... 제1 쉬브 어셈블리
82... 회전 부시 83... 고정 블록
85, 185... 지지 브라켓 180... 체인 연결유닛
190... 체인

Claims

수로의 폭을 따라 설치되는 지지 구조체;
상기 지지 구조체에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 전체 이동 구간 중 수로의 바닥에서 수직 상태로 일정 구간 이동하고, 나머지 이동 구간에서 수평 방향으로 터닝이 이루어지는 롤러 게이트;
상기 지지 구조체에 설치되어 상기 롤러 게이트의 상하 이동을 가이드 하는 가이드유닛; 및
상기 지지 구조체의 상부에 구성되어 상기 롤러 게이트에 권양 동력을 제공하는 권양유닛을 포함하며,
상기 롤러 게이트는, 상기 수로를 가로지르는 방향으로 배치되는 게이트 본체와, 상기 게이트 본체의 양 사이드부에 높이 방향을 따라 이격되게 설치되는 복수의 메인 가이드 롤러들과, 상기 게이트 본체의 양 사이드부에서 높이 방향의 중심 하측에 편심되게 설치되는 보조 가이드 롤러와, 상기 게이트 본체의 양 사이드부를 중심으로 일측면 상단부에 설치되는 터닝 가이드 롤러를 포함하며,
상기 메인 가이드 롤러, 보조 가이드 롤러 및 터닝 가이드 롤러는 수로의 길이 방향으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 보조 가이드 롤러는 상기 메인 가이드 롤러의 중심축 보다 상대적으로 긴 중심축의 단부에 회전 가능하게 설치되는 수문 시스템.
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제1 항에 있어서,
상기 롤러 게이트는,
상기 게이트 본체의 양 사이드부를 중심으로 다른 일측면 상단부 및 하단부에 각각 설치되며, 수로의 폭 방향으로 회전 가능하게 배치되는 지지 롤러를 더 포함하는 수문 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 권양유닛은 와이어 로프로서 상기 롤러 게이트를 승강시킬 수 있는 구성으로 이루어지며,
상기 롤러 게이트는 상기 와이어 로프가 감기는 제1 쉬브 어셈블리가 양 사이드부의 상기 보조 가이드 롤러 측에 회전 가능하게 구성되는 수문 시스템.
제5 항에 있어서,
상기 보조 가이드 롤러는 상기 메인 가이드 롤러의 중심축 보다 상대적으로 긴 중심축의 단부에 회전 가능하게 설치되고,
상기 제1 쉬브 어셈블리는 상기 보조 가이드 롤러의 중심축에 구비된 회전 부시에 연결되게 구성되는 수문 시스템.
제6 항에 있어서,
상기 제1 쉬브 어셈블리는,
상기 게이트 본체의 양 사이드부에 설치되어 상기 보조 가이드 롤러의 중심축이 고정되는 고정 블록;
상기 회전 부시에 고정되게 장착되는 지지 브라켓; 및
상기 지지 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 복수의 회전 쉬브들
을 포함하여 이루어지는 수문 시스템.
제5 항에 있어서,
상기 권양유닛은,
상기 지지 구조체에 설치되어 상기 와이어 로프의 일단이 연결되는 고정 쉬브;
상기 지지 구조체에 설치되며, 상기 와이어 로프가 감기는 복수의 회전 쉬브들을 지닌 제2 쉬브 어셈블리;
상기 지지 구조체에 설치되며, 상기 제1 및 제2 쉬브 어셈블리에 감긴 와이어 로프의 다른 일단이 고정되는 와이어 드럼; 및
상기 와이어 드럼에 회전력을 제공하는 모터
를 포함하는 수문 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 가이드유닛은,
상기 수로의 바닥에서 상측 방향으로 일정 구간 형성되며, 상기 메인 가이드 롤러들을 가이드 하는 제1 레일부;
상기 제1 레일부에 수직 방향으로 연결되며, 상기 보조 가이드 롤러를 가이드 하는 제2 레일부; 및
상기 제2 레일부에 일정 구간 평행하면서 상기 롤러 게이트의 터닝 방향으로 굴곡되게 형성되며, 상기 터닝 가이드 롤러를 가이드 하는 제3 레일부
를 포함하는 수문 시스템.
제9 항에 있어서,
상기 권양유닛은 와이어 로프로서 상기 롤러 게이트를 승강시킬 수 있는 구성으로 이루어지며,
상기 롤러 게이트는 상기 와이어 로프가 감기는 제1 쉬브 어셈블리가 상기 보조 가이드 롤러 측에 구성되며,
상기 제1 레일부는 상기 메인 가이드 롤러를 가이드 하는 제1 가이드 레일, 및 상기 제1 쉬브 어셈블리와 보조 가이드 롤러를 수용하는 제1 가이드 홈을 형성하고,
상기 제2 레일부는 상기 보조 가이드 롤러를 가이드 하는 제2 가이드 레일을 형성하고, 상기 제1 쉬브 어셈블리를 수용하는 제2 가이드 홈을 상기 제1 레일부 상측으로 일정 구간 형성하며,
상기 제3 레일부는 상기 지지 구조체의 벽면에서 수직 방향으로 배치되는 직선 구간과, 그 직선 구간에 굴곡되게 연결되는 곡선 구간으로 이루어지는 수문 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 권양유닛은 상기 롤러 게이트를 체인으로서 승강시킬 수 있는 구성으로 이루어지는 수문 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 수로의 양측에 지지 구조체를 각각 설치하고, 이들 지지 구조체 사이에 상기 롤러 게이트를 배치하여 상기 지지 구조체를 통해 상기 롤러 게이트의 양 사이드부를 지지하는 수문 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 수로의 양측에서 그 수로의 폭 방향을 따라 상기 지지 구조체를 일정 간격 이격되게 설치하고, 한 쌍의 지지 구조체 사이에 상기 롤러 게이트를 각각 배치하여 이들 지지 구조체를 통해 상기 각 롤러 게이트의 양 사이드부를 지지하는 수문 시스템.