JP2015132156A - 防波堤構造物及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工が容易でかつ消波性能に優れる防波堤構造物及びその施工方法を提供する。【解決手段】海底に設置され、上面に所定の間隔で離隔して配列されるように多数の溝が形成される底プレート１００と、複数の柱が格子形状を成す底フレームと、前記底フレームの周囲で複数の柱が垂直に形成されてなる側面フレームと、前記底フレームの上側を覆うように周囲が前記側面フレームの上段に連結され、複数の柱が格子形状を成す上部フレームと、前記底フレーム、前記側面フレーム及び前記上部フレームの間に形成される空間部を有し、多数が底プレート１００上に配列及び積層される単位ブロック２００と、柱形状からなり、単位ブロック２００の上記上部フレーム及び前記底フレームの格子の間のホールを貫いて下段が底プレート１００の溝に挿入固定されることによって単位ブロック２００の水平流動を制限できる。【選択図】図１

Description

本発明は、防波堤構造物及びその施工方法に関し、さらに詳細には施工が容易でかつ小破性能に優れる防波堤構造物及びその施工方法に関する。

防波堤構造物は、港湾または漁港の近辺に設置される構造物であって、外海から押し寄せる波浪エネルギから港内の棚やその他施設を保護する役割を果たす。このような防波堤構造物は、海岸線の長さ、波高、地盤の特性などの様々な要素を考慮して設計され、波に対する小破機能及び経済性の側面を共に満足させる方式を適切に選択して施工する。

一般的に防波堤構造物は、ある程度の波を防ぐことができる高さに設置し、防波堤が設置される区間の内海と外海を遮断させることによって内海を保護する方法が主に使用されている。しかし、このような方法は内海に海水を閉じ込めるため、高くなり、海水の流出入が円滑に行われないため、内海側の海水が汚染され、各種汚物が積もり、酷い場合は悪臭が発生する問題があり、これによって内海側の干潟や海底の生態系が破壊される問題点があった。さらには、防波堤構造物にあたった海水に反発力が発生し、相次いで押し寄せる海水が加わり、さらに大きいエネルギで防波堤構造物に当たるため、その結果、波高がますます高くなり、防波堤を越えて内海に入り、被害を与える場合も発生する問題があった。

一方、このような問題点を解決するため、海水が流通できるようにする多様な構造の防波堤が提案されている。その一例として韓国登録特許第７７０２３８号による「防波堤構築用の単位ブロック」を利用した防波堤構造物が開示されている。しかし、このような「単位ブロック」を利用した防波堤構造物は、海水流通が可能で、かつ優れた小破性能を有する長所があるが、その施工方法において水の中で単位ブロックの突起と溝をはめ合わせて積層しければならないため、正確に結合され難い問題があった。また、単位ブロックを積層、結合する途中に結合部位が破損する場合が多く発生し、外海からの波浪エネルギが高い場合、ブロック全体のサイズに比べて突起が相対的に小さいため、揚力によって分離される問題があった。

本発明は、前述した問題点を解決するために案出されたものであり、小破性能に優れ、かつ施工が容易な防波堤構造物を提供することに目的がある。

前述した本発明の目的は、海底に設置され、上面に所定の間隔で離隔して配列されるように多数の溝が形成される底プレートと、複数の柱が格子形状を成す底フレームと、前記底フレームの周囲で複数の柱が垂直に形成されてなる側面フレームと、前記底フレームの上側を覆うように周囲が前記の側面フレームの上段に連結され複数の柱が格子形状を成す上部フレームと、前記底フレーム、側面フレーム及び上部フレームの間に形成される空間部を有し、多数が前記底プレート上に配列及び積層される単位ブロックと、柱形状からなり、前記単位ブロックの上部フレーム及び底フレームの格子の間のホールを貫いて下段が前記底プレートの溝に挿入固定されることによって前記単位ブロックの水平流動を制限できる多数の固定体を含む防波堤構造物を提供することによって達成される。

本発明の好ましい特徴によれば、前記単位ブロックの底フレーム、側面フレーム及び上部フレームはそれぞれ円柱で構成され、前記固定体は円柱形状からなる。

本発明の他の好ましい特徴によれば、前記固定体は外面に長さ方向に長く形成されて相互所定の間隔で離隔する多数の凹部を有することができる。

本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記単位ブロックの最上層を覆うカバープレートをさらに含み得る。

本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記固定体は上段が前記単位ブロックの最上層の上部に露出され、前記カバープレートの下面に結合され得る。

本発明のまた他の好ましい特徴によれば、前記カバープレートは下面に前記固定体の上段が付着した形態で一体形成され得る。

また、前述した本発明の目的は、海底に設置され、上面に所定の間隔で離隔して配列されるように多数の突出部が形成される底プレートと、複数の柱が格子形状を成す底フレームと、前記底フレームの周囲で複数の柱が垂直に形成されてなる側面フレームと、前記底フレームの上側を覆うように周囲が前記の側面フレームの上段に連結され、複数の柱が格子形状を成す上部フレームと、前記底フレーム、側面フレーム及び上部フレームの間に形成される空間部を有し、多数が前記底プレート上に安着配列される第１単位ブロックを含み、前記第１単位ブロックの底フレームの格子の間のホールに前記底プレートの突出部がはめ込まれることによって前記第１単位ブロックの水平流動が制限される防波堤構造物を提供することによっても達成され得る。

ここで、防波堤構造物は、前記第１単位ブロックの上側に多層に積層される第２単位ブロックと、柱形状からなり、前記第２単位ブロックの上部フレーム及び底フレームの格子の間のホールを貫いて、下段が前記底プレートの突出部と固定されることによって前記単位ブロックの水平流動を制限できる多数の固定体を含み得る。

本発明による防波堤構造物によれば、海水の流れが遮断されない構造を有するため、港内の環境汚染を防止することができる。

また、本発明による防波堤構造物によれば、垂直、水平方向への曲面形状が繰り返される構造からなり、波の方向転換及び摩擦エネルギの生成が有利である。

また、本発明による防波堤構造物によれば、上下に固定体がはめ込まれる方式であるため、施工が容易で、かつ堅固に固定することができる。

また、本発明による防波堤構造物によれば、固定体の直径、数量及び固定体間の距離調節が簡単であるため、最適の防波堤の設計が容易である。

本発明の実施形態による防波堤構造物の斜視図である。 図１に示す防波堤構造物の分解斜視図。 図１に示す防波堤構造物の単位ブロックの斜視図である。 図１に示す防波堤構造物の固定体の斜視図である。 図１に示す防波堤構造物の固定体の斜視図である。 図１に示す防波堤構造物の単位ブロックに固定体が挿入されること示す図である。 図１に示す防波堤構造物の設置状態を示す図である。 本発明の他の実施形態による防波堤構造物の斜視図である。

以下では本発明の実施形態に係り、添付する図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下で説明する実施形態は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が、発明を簡単に実施できる程度に詳細に説明するためであり、これによって本発明の保護範囲が限定されることを意味するものではない。また、本発明のいくつかの実施形態を説明することにおいて、同じ技術的特徴を有する構成要素に対し、同じ符号を使用する。

図１から図５を参照して本発明の一実施形態による防波堤構造物について説明する。図示するように、本発明の一実施形態による防波堤構造物は、底プレート１００、単位ブロック２００、固定体３００を含み、カバープレート４００、基礎ブロック５００をさらに含み得る。

底プレート１００は、図５に図示するように、海底に設置され、防波堤構造物の基礎を成す。底プレート１００は上面に多数の溝１１０が形成さ、溝１１０は互いに所定の間隔で離隔して配列され、溝１１０には固定体３００の下段が挿入固定される。

底プレート１００は、海底の床面に直接設置され、海底の床面の地形が不安定な場合は水平設置するための別途の基礎ブロック５００が設けられる。このような底プレート１００及び基礎ブロック５００はコンクリート材質からなるが、これに限定されず、多様な材質が適用され得る。

単位ブロック２００は、底プレート１００の上側に複数が積層配列され、防波堤構造物の本体を成す。単位ブロック２００は、図３に図示するように、全体的に六面体の形状を有し、内部に海水が通過できるように格子形状の構成と内部の空間部（図示せず）を有する。単位ブロック２００は、複数が積層配列され、互いに積層された単位ブロック２００は固定体３００によって固定される。この際、単位ブロック２００は互いに一列配列され、積層され得、必要に応じてジグザグ配列され、積層されることもできる。

このような単位ブロック２００は、底フレーム２１０、側面フレーム２２０、上部フレーム２３０からなり、底フレーム２１０は単位ブロック２００の床面を成し、複数の円柱が格子形状からなる。側面フレーム２２０は底フレーム２１０の周囲に形成され、底フレーム２１０に垂直に形成され、底フレーム２１０と同じように円柱からなる。上部フレーム２３０は、底フレーム２１０と同じ形態の複数の円柱が格子形状を成し、底フレーム２１０の上側すなわち、側面フレーム２２０によって形成される単位ブロック２００の内部空間部（図示せず）の上方を覆うように形成される。

単位ブロック２００の上部フレーム２３０及び底フレーム２１０の格子の間のホール（図示せず）には固定体３００が貫通される。したがって、それぞれの単位ブロック２００は固定体３００によって側面からの外力によって水平流動されることが防止され得る。

したがって、本発明の一実施形態による防波堤構造物は、単位ブロック２００が本体を成し、単位ブロック２００は複数の円柱が格子形状を成して構成され、内部の空間部を形成させることによって単位ブロック２００の空間部を通して海水が円滑に流通され得、円柱が水平、垂直に網のように互いに連結されているため、３次元方向に不規則に流動する波のエネルギを四方に変えることによって効果的に減衰させ得る。また、水平、垂直方向に曲面の形状をなすことによって波の方向を効果的に分散させると共に摩擦エネルギを効果的に生成させる。

また、単位ブロック２００が固定体３００によって水平移動が制限されるため、防波堤構造物が安定的に維持され得る。

固定体３００は、図２に図示するように柱形状からなり、底プレート１００の溝１１０に挿入固定され得る。このような固定体３００は、図４Ａに図示するように、単なる円柱の形状を有し、図４Ｂに図示するように、基本的に円柱形状からなるが、外面に長さ方向に長く多数の凹部３１０が形成され得る。この際、多数の凹部３１０は、互いに所定の間隔で離隔して形成されが、固定体３００の凹部３１０の断面は半円形状からなる。したがって、外海から押し寄せる波浪エネルギは凹部３１０によって容易に方向転換がされると共にエネルギが減衰され得る。

固定体３００は、単位ブロック２００の内部を貫くが、単位ブロック２００が複数が積層された場合、それぞれの単位ブロック２００の上部フレーム２３０の格子の間のホールを貫いて底フレーム２１０の格子の間を通過することによって複数の単位ブロック２００を固定させる。この際、設置される場所の特性によって設計値を変更できるが、のような設計値によって固定体３００の直径、数量及び固定体３００間の距離が変更される。

例えば、波高及び波力が低い場所では固定体３００の直径を小さくしたり固定体３００間の距離を大きくすることで流通する海水の量を増やすと共に孔隙率を高め、設置費用を節減することができ、波高と波力が高い場所では固定体３００をさらに細かく設置することによって波浪エネルギの減衰力を高めることができる。一方、このような固定体３００は一つの長い柱からなり、場合によって複数の短い柱が連結される形を有し得る。

固定体３００は、単位ブロック２００を貫いて、側面流動を制限することによって防波堤構造物の安全性を向上させ得、また縦方向の円柱形状の固定体３００によって上下方向の水が移動できるガイド形態の構造となり、防波堤の体積空間を利用して波のエネルギを減衰させることによって波浪エネルギの減衰効率を向上させ得る。

また、固定体３００のサイズ及び数量などの変更が容易であるため、設置場所に応じる設計変更が容易であり、単位ブロック２００の間に固定体３００を貫通させる簡単な作業により設置できるため、容易な防波堤構造物の施工が可能である。

カバープレート４００は単位ブロック２００の上方を覆うように形成される。この際、カバープレート４００は単位ブロック２００の最上層の上部で自体の重量で単に安着される方式で結合され得、他の方法としては、カバープレート４００の下側に複数の穴（図示されないこと）が形成され、固定体３００の上部がはめ込まれる方式で結合される。また他の方式としては、固定体３００を最上段の単位ブロック２００の上方に突出するようにした後、単位ブロック２００の最上層の上側に型枠を形成した後、コンクリート打設及び養生することによって固定体３００の上段が付着したカバープレート４００の下面に付着した形態態で成型されることもできる。

基礎ブロック５００は、図５に図示するように、底プレート１００の設置の際、海底の床面が不安定な場合に設置される部材であって、海底の床面に固定され、上面に底プレート１００が安着できるように平たい構造からなる。このような基礎ブロック５００の下側には海底の床面に固定される突出部５１０が形成される。

図６を参照して本発明の一実施形態による防波堤構造物の施工方法について説明する。本発明の一実施形態による防波堤構造物の施工方法は、底プレート１００、単位ブロック２００、固定体３００及びカバープレート４００をそれぞれ成型し、現場に運ぶ段階と、底プレート１００を海底に設置する段階と、底プレート１００の上面に多数の単位ブロック２００を安着配列し、多層に積層する段階と、積層された単位ブロック２００の格子の間のホールに前記固定体３００をはめ込んだ後、前記固定体３００の下段を底プレート１００の溝１１０にはめ込んで固定させる段階と、カバープレート４００を固定体３００の上段に安着結合させ、単位ブロック２００の最上層を覆う段階を含む。

本発明の一実施形態による防波堤構造物を施工する場合、まず、底プレート１００、単位ブロック２００、固定体３００及びカバープレート４００をそれぞれ成型して現場に運ぶ。次に、海底の床面に施工のための基礎ブロック５００を設置するが、この過程は海底床面の状態よって省略できる。

次に、基礎ブロック５００または海底の上面に底プレート１００を安着させる。このような底プレート１００の上面には複数の溝１１０が形成され、溝１１０には複数の固定体３００が垂直な方向にはめ込まれて固定される。

次に、底プレート１００の上面に複数の単位ブロック２００が一列またはジグザグ配列され、積層される。この際、単位ブロック２００は設計の高さに応じて様々な層に積層され、設置される。

次に、複数の固定体３００が積層された単位ブロック２００の上方から下方に貫くように設置されるが、この際、固定体３００の下段は底プレート１００の溝１１０に挿入固定される。

次に、積層された単位ブロック２００の最上段にカバープレート３００を安着結合させることによって設置が完了し、これで防波堤構造物としての機能を遂行する。

一方、施工方法の他の例として、カバープレート４００を固定体３００と一体成型できるが、具体的にはカバープレート４００を成型して運ばず、施工過程中にカバープレート４００を成型する方法がある。

この際、前述した段階のうち積層された単位ブロック２００の最上段にカバープレート３００を安着結合させる段階を省略し、その代わり、固定体３００の上側に型枠を設置した後、コンクリートを打設した後養生し、固定体３００の上段が下面に付着する形態でカバープレート４００を成型することによって単位ブロック３００の最上層を覆う段階が追加される。

図７を参照して本発明の他の実施形態による防波堤構造物について説明する。本発明の他の実施形態による防波堤構造物は底プレート１００、第１単位ブロック２００’を含み、第２単位ブロック２００''、固定体３００、カバープレート４００、基礎ブロック５００をさらに含み得る。ここで、底プレート１００、第１単位ブロック２００’、第２単位ブロック２００''、固定体３００、カバープレート４００、基礎ブロック５００は前述した本発明の一実施形態による防波堤構造物の底プレート１００、単位ブロック２００、固定体３００、カバープレート４００、基礎ブロック５００と技術的特徴がほぼ同様であるため、詳細な説明は省略し、違いがある部分についてのみ説明する。

底プレート１００は海底の床面に設置され、防波堤構造物の基礎となる。底プレート１００の上面には、図７に図示するように、複数の突出部１２０が形成され、突出部１２０は第１単位ブロック２００’の底フレーム２１０の格子の間のホールにはめ込まれる。

第１単位ブロック２００’は前述した本発明による一実施形態の単位ブロック２００と同じであり、ただし、底プレート１００の上側に複数の層に積層されず、一つの層を成すように配列され、底フレーム２１０に底プレート１００の突出部１２０がはめ込まれることによって水平流動が制限されるという違いがあるだけである。

第２単位ブロック２００''は、前述した本発明による一実施形態に単位ブロック２００と実質的に同様であり、ただし、第１単位ブロック２００’の上側に配列、積層される単位ブロック２００を第２単位ブロック２００''と命名したものである。

このような本発明の他の実施形態による防波堤構造物を施工する方法について説明する。本発明の他の実施形態による防波堤構造物を施工する方法は、本発明の一実施形態による防波堤構造物の施工方法と大きく変わらない。ただし、第１単位ブロック２００’が一つの層として積層され、この際、第１単位ブロック２００’に底プレート１００の突出部１２０がはめ込まれるようにするという点おいて違う。また、第１単位ブロック２００’の上方に配列、積層される単位ブロック２００を第２単位ブロック２００''と命名した点と、固定体３００が底プレート１００の突出部１２０と固定されるという点において違いがあるだけである。

一方、前述した本発明の他の実施形態による防波堤構造物が波高が低いところに設置される場合、第２単位ブロック２００''とカバープレート４００なしで設置されることもできる。

このような過程によりユーザは本発明による防波堤構造物を施工することができる。すなわち、海水の流れを遮断しないため、港内の環境汚染を防止することができ、垂直、水平方向にの曲面形状が繰り返される構造からなり、波の方向転換及び摩擦エネルギの生成に有利な防波堤構造物を施工することができる。

また、上下に固定体がはめ込まれる方式であるため、施工が容易で、かつ堅固に結合することが可能であり、固定体の直径、数量及び固定体間の距離調節が容易で、かつ固定体の密度調節が容易な防波堤構造物を施工することができる。
以上で本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の特許請求の範囲から外れず、多様に変形して実施できるであろう。

１００：底プレート
２００：単位ブロック
３００：固定体
４００：カバープレート
５００：基礎ブロック

Claims (10)

1. 海底に設置され、上面に所定の間隔で離隔して配列されるように多数の溝が形成される底プレートと、
   複数の柱が格子形状を成す底フレームと、前記底フレームの周囲で複数の柱が垂直に形成されてなる側面フレームと、前記底フレームの上側を覆うように周囲が前記の側面フレームの上段に連結され、複数の柱が格子形状を成す上部フレームと、前記底フレーム、側面フレーム及び上部フレームの間に形成される空間部を有し、多数が前記底プレート上に配列及び積層される単位ブロックと、
   柱形状からなり、前記単位ブロックの上部フレーム及び底フレームの格子の間のホールを貫いて下段が前記底プレートの溝に挿入固定されることによって前記単位ブロックの水平流動を制限できる多数の固定体を含む、防波堤構造物。
2. 前記単位ブロックの底フレーム、側面フレーム及び上部フレームは、それぞれ円柱で構成され、前記固定体は、円柱形状からなることを特徴とする、請求項１に記載の防波堤構造物。
3. 前記固定体は、外面に長さ方向に長く形成されて相互所定間隔で離隔する多数の凹部を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の防波堤構造物。
4. 前記単位ブロックの最上層を覆うカバープレートをさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の防波堤構造物。
5. 前記固定体は、上段が前記単位ブロックの最上層の上部に露出され、前記カバープレートの下面に結合されることを特徴とする、請求項４に記載の防波堤構造物。
6. 前記カバープレートは、下面に前記固定体の上段が付着した形態で一体形成されることを特徴とする、請求項４に記載の防波堤構造物。
7. 請求項５の底プレート、単位ブロック、固定体及びカバープレートをそれぞれ成型して現場に運ぶ段階と、
   前記底プレートを海底に設置する段階と、
   前記底プレートの上面に多数の単位ブロックを安着配列し、多層に積層する段階と、
   前記積層された単位ブロックの格子の間のホールに前記固定体をはめ込んだ後、前記固定体の下段を前記底プレートの溝にはめ込んで固定させる段階と、
   前記カバープレートを前記固定体の上段に安着結合させて前記単位ブロックの最上層を覆う段階を含む、防波堤構造物施工方法。
8. 請求項６の底プレート、単位ブロック及び固定体をそれぞれ成型して現場に運ぶ段階と、
   前記底プレートを海底に設置する段階と、
   前記底プレートの上面に多数の単位ブロックを安着配列し、多層に積層する段階と、
   前記積層された単位ブロックの格子の間のホールに前記固定体の下段をはめ込んだ後、前記固定体の下段を前記底プレートの溝にはめ込んで固定させる段階と、
   前記単位ブロックの最上層の上側に型枠を設置し、コンクリートを打設した後、養生して下面に前記固定体の上段が付着した形態態にカバープレートを成型することによって前記単位ブロックの最上層を覆う段階を含む、防波堤構造物施工方法。
9. 海底に設置され、上面に所定の間隔で離隔して配列されるように多数の突出部が形成される底プレートと、
   複数の柱が格子形状を成す底フレームと、前記底フレームの周囲で複数の柱が垂直に形成されてなる側面フレームと、前記底フレームの上側を覆うように周囲が前記の側面フレームの上段に連結され、複数の柱が格子形状を成す上部フレームと、前記底フレーム、側面フレーム及び上部フレームの間に形成される空間部を有し、多数が前記底プレート上に安着配列される第１単位ブロックを含み、前記第１単位ブロックの底フレームの格子の間のホールに前記底プレートの突出部がはめ込まれることによって前記第１単位ブロックの水平流動が制限される、防波堤構造物。
10. 前記第１単位ブロックの上側に多層に積層される第２単位ブロックと、柱形状からなり、前記第２単位ブロックの上部フレーム及び底フレームの格子の間のホールを貫いて下段が前記底プレートの突出部と固定されることによって前記単位ブロックの水平流動を制限できる多数の固定体を含む、請求項９に記載の防波堤構造物。

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