KR100562063B1 - 표면에 다공이 형성된 부표와 수직유연막을 이용한 잠재형부유식 방파제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부유식 방파제에 관한 것으로, 부체의 외부에 복수의 간격재을 설치하고 그 외곽을 다공이 형성된 유연한 막으로 둘러싼 부표와 상기 부표에 연결되고, 유연한 재질로서 해수에 대한 내식성과 소정의 강도를 가진 강화섬유로 구성된 것으로, 표면에는 다수의 구멍이 형성된 소정의 폭과 길이를 갖는 수직 유연막과 수직 유연막의 하단에 회동 가능하게 힌지 결합되며, 그 자중으로 상기 수직 유연막에 초기 장력을 부여하고, 상기 부표 및 수직 유연막이 설치 위치로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 해저면에 정착된 계류장치와, 상기 수직 유연막의 동적 거동 특성을 확보하기 위해 상기 부표와 수직 유연막의 연결점에 부착된 계류선을 포함하는 것을 특징으로 한다.
방파제, 부유식, 잠재형, 수직 유연막, 다공성 유연막
Description
도 1은 본 발명에 따른 수직유연막 방파제의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 2의 "A"부분의 확대도
< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >
10 : 부표 11 : 부체
12 : 간격재 13 : 다공성 유연막
20 : 수직 유연막 22 : 플라스틱 코드선
30 : 계류장치 32 : 플레이트
34 : 삼각형 프레임 36 : 콘크리트 블럭
37 : 파일 38 : 스틸록
50 : 계류선
본 발명은 방파제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면에 다수의 구멍이 형성된 부표와 수직 유연막을 이용한 잠재형 부유식 방파제에 관한 것이다.
방파제는 외해로부터 끊임없이 밀려오는 파랑의 진입을 차단하여 항내 해수면의 정온을 유지하고 항내의 각종 시설물 또는 정박하고 있는 선박들이 안전하게 정박할 수 있도록 하는 항만의 필수 시설구조물로서 방파제를 구축할 시에는 방파제를 구축하는 위치의 최대 파랑의 크기, 지반조건, 시공조건 등을 고려하여 적절한 방파제의 단면 계획을 수립하게 된다.
방파제는 고정식과 부유식으로 대별할 수 있는데, 부유식 방파제란 말 그대로 방파제가 바다위에 떠 있도록 구성한 것을 말하며, 통상 해수가 방파제 아래로 자유롭게 드나들수 있게 됨으로서 매우 환경친화적인 구조물로 각광받고 있다.
한편, 부유식 방파제 중 유연한 막을 이용한 것으로는 본 출원인에 의해 제안된 대한민국 공개특허 특2000-0027576호가 있다. 상기 발명은 잠재형 및 수면 돌출형 부유식 부표/수직 유연막 방파제가 횡방향으로 일정 간격을 가지고 나란히 설치되어 있으며, 잠재형 및 수면 돌출형 부표/수직 유연막 방파제 시스템의 하단부와 해저면에 일정한 공간을 두어 유체 및 토사가 이동할 수 있도록 구성한 것이다.
본 발명은 상기 유연막을 이용한 부유식 방파제를 개량한 것으로서, 부표와 수직 유연막에 다수의 구멍을 형성하여 입사파에 의한 부표와 수직 유연막의 동적거동을 더욱 향상시켜 소파성능을 높인 방파제를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 부체의 외부에 복수의 간격재을 설치하고 그 외곽 을 다공이 형성된 유연한 막으로 둘러싼 부표와 상기 부표에 연결되고, 유연한 재질로서 해수에 대한 내식성과 소정의 강도를 가진 강화섬유로 구성된 것으로, 표면에는 다수의 구멍이 형성된 소정의 폭과 길이를 갖는 수직 유연막과 수직 유연막의 하단에 회동 가능하게 힌지 결합되며, 그 자중으로 상기 수직 유연막에 초기 장력을 부여하고, 상기 부표 및 수직 유연막이 설치 위치로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 해저면에 정착된 계류장치와, 상기 수직 유연막의 동적 거동 특성을 확보하기 위해 상기 부표와 수직 유연막의 연결점에 부착된 계류선을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠재형 부유식 방파제에 의해 달성된다.
이때 상기 계류장치는, 해저면에 매설되는 콘크리트 블럭과, 상기 콘크리트 블럭 상면에 설치되며 해수의 유동이 가능한 구조의 골조와, 상기 콘크리트 블럭의 하면에 매설된 복수의 파일로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 골조는, 소정의 길이을 갖는 플레이트상에 일정간격을 가지고 복수의 중공 삼각형 프레임이 용접된 프레임인 것이 좋다.
한편, 상기 골조의 각 중공 삼각형 프레임의 상부에는 서로 대향되게 상기 수직 유연막이 삽입되는 공간을 형성한 플레이트를 더 설치하고, 상기 수직 유연막을 상기 플레이트의 공간 사이에 삽입한 후 볼트와 너트로 고정하며, 상기 플레이트에 고정된 수직 유연막의 단부에는 유연한 플라스틱 코트선을 일회 감아서 그 연결점을 유리섬유 실로 박음질한 홀딩 코드를 형성함으로써 상기 수직 유연막이 골조의 삼각형 프레임에 힌지 결합되게 하는 것이 좋다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들 과 연관되어지는 이하의 상세한 설명한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 방파제를 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 2는 정면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 부표(10), 수직 유연막(20) 및 계류장치(30)로 구성된다.
이때, 부표(10)는 부체(11)의 외부에 복수의 간격재(12)을 설치하고 그 외곽을 다공이 형성된 유연한 막(13)으로 둘러싼 것이다. 이는 통상적으로 입사파의 에너지의 80%가 해수면에 집중되어 있는데, 즉, 수심방향으로 20%의 깊이에 집중되어 있는데, 해수면에 집중된 에너지를 효과적으로 소산시키기 위해서는 수중에 잠재하고 해수면 가까이 있는 부표의 표면에 유공성을 주는 것이 효과적이기 때문이다.
즉, 본 발명에서는 부표의 표면을 다공성 막(13)으로 둘러쌈으로써 파랑의 에너지가 집중된 곳에서 파의 에너지를 소산시킬 수 있게 하여 단주기의 파의 제어를 보다 용이하도록 하였다.
한편, 부체(11)는 강화플라스틱 재질의 공기튜브가 사용되며, 그 지름과 길이는 설계조건에 따라 결정된다. 부체(11)의 측면에는 도시되지는 않았지만 유입구가 유출구가 형성되어 있으며 이들을 이용하여 부체내에 물 또는 공기를 투입하거나 빼내게 된다. 따라서 부표(10)를 설치 및 철거할 때 부체(11)에 물을 주입함으 로써 부체(11)의 부력을 작게하여 설치 및 철거 작업을 쉽게 할 수 있다.
부표(10)에 연결된 수직 유연막(20)은 유연한 재질로서 해수에 대한 내식성과 소정의 강도를 가진 강화섬유로 구성된 것으로, 다수의 구멍이 형성되어 있다. 수직 유연막(20)은 강체와 달리 유연성이 좋기 때문에 파도에 의하여 그 길이방향으로 요동한다. 이러한 수직 유연막(20)의 변형은 새로운 방사파를 발생시키므로 기존의 파(입사파, 반사파, 투과파)와 중첩하여 투과된 파의 진폭을 더욱 감소시킨다.
수직 유연막(20)의 하단에는 계류장치(30)가 연결되어 있어 수직 유연막(20)에 초기 장력을 부여하고 이탈을 방치한다. 계류장치(30)는 해저면에 매설되는 콘크리트 블럭(36)과, 상기 콘크리트 블럭(36) 상면에 설치된 골조(32,34)와, 상기 콘크리트 블럭(36)의 하면에 매설된 복수의 파일(37)로 구성된다.
콘크리트 블럭(36)은 자체 중량으로 수직 유연막(20)에 초기 장력을 부여하기 위한 것이다. 즉, 부표(10)에 의한 상방향력과 콘크리트 블럭(36)에 의한 하방향력의 조합으로 수직 유연막(20)에는 일정한 장력이 걸리게 되는 것이다.
골조(32,34)는 해수의 흐름을 허용하는 구조가 바람직하며, 본 실시예에서는 소정의 길이을 갖는 플레이트(32)상에 일정간격을 가지고 복수의 중공 삼각형 프레임(34)이 용접된 프레임이 사용되었다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 해수의 흐름을 허용하는 구조라면 어느 것이나 가능하며, 예컨데 경량재를 이용한 트러스 구조체가 사용될 수 있다.
상기 골조(32,34)와 수직 유연막(20)의 하단부는 회동 가능하게 힌지 결합되 는데 그 상세한 구조를 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 골조(34)의 각 중공 삼각형 프레임(34)의 상부에는 서로 대향되게 설치되어 수직 유연막(20)이 삽입되는 공간이 형성된 플레이트(41)(42)가 설치된다. 수직 유연막(20)은 상기 플레이트(41)(42)의 공간 사이에 삽입된 후 볼트(43)와 너트(44)로 고정되며, 상기 플레이트(41)(42)에 고정된 수직 유연막(20)의 단부에는 유연한 플라스틱 코트선(22)을 일회 감아서 그 연결점을 유리섬유 실로 박음질한 홀딩 코드를 형성한다. 그 결과 상기 수직 유연막(20)이 골조에 힌지 결합되게 된다.
한편, 파일(37)에는 절첩이 가능한 스틸록(38)이 설치되어 있어, 파일(37)을 해저면에 박아 넣은 후 회전시켜 뽑아 올리면 스틸록(38)이 점힘된 상태에서 펼쳐져 이 스틸록(38)에 토압이 걸리게 되어 콘크리트 블럭(36)이 안정적으로 해저면에 고정되게 된다.
또한, 상기 수직 유연막(20)의 동적 거동 특성을 확보하기 위해 상기 부표(10)와 수직 유연막(20)의 연결점에는 계류선(50)이 부착되어 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 방파제는 일정한 간격을 가지고 배치되며, 방파시설의 규모에 따라 적어도 1개 이상이 일렬로 배치된다.
이하, 본 발명에 따른 방파제의 작용을 설명한다.
본 발명은 서로 일정한 거리를 두고 배치된 방파제가 입사하는 파를 일시적으로 가둠으로서, 부표 및 수직 유연막에 동적 거동이 발생하고, 그로 인한 방사파가 입사파와 상호 상쇄되어 방파제의 후면을 정온화시키게 된다.
다시 말해서, 입사파와 부표의 강체운동에 의한 유체장의 교란, 입사파와 수 직 유연막의 상호 작용, 부표와 수직유연막의 동적 거동의 결합으로 발생하는 입사파의 구조물에 의해 생성된 파의 상호 상쇄, 입사파의 진행특성을 비진행특성으로 전환, 입사파를 가두어 시스템 내에서 재반사되면서 유공성을 통한 에너지의 소산의 가속화를 통한 상쇄 등의 상호 복합적인 작용으로 방파제 시스템의 후면에 정온화된 해역을 제공할 수 있게 되는 것이다.
특히, 본 발명에서는 부표 및 수직 유연막에 다수의 구멍이 형성되어 있으므로, 에너지가 소산되고 또한 감쇄(damping)됨으로 강체의 운동은 크기가 줄어들고 수직 유연막 또한 유공성으로 인하여 운동의 크기가 대폭 감소하게 된다. 따라서 후면에 정온화된 해역을 제공해 줄 뿐만 아니라 전면에도 반사파를 줄여 줌으로써 전면을 통항하는 혹은 방파제 위를 통항하는 선발들에게 발생하는 위협요인을 대폭 감쇄시시케 된다.
즉, 부표에 유공성이 주어지면 부표의 과도한 움직임이 줄어들게 됨으로 수직 유연막과의 연결점에서 수직 유연막의 거동의 선단부분의 움직임이 줄어들어서 수직 방향으로 조화 운동을 보다 효과적으로 할 수 있게 됨으로써 입사파의 진행특성을 비진행특성으로 보다 효율적으로 전환시키게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 부표의 강체운동 및 수직 유연막의 동적 거동이 더욱 활발해져 입사파를 더욱 효과적으로 상쇄할 수 있는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.
Claims (4)
- 부체(11)의 외부에 복수의 간격재(12)을 설치하고 그 외곽을 다공이 형성된 유연한 막(13)으로 둘러싼 부표(10)와;상기 부표(10)에 연결되고, 유연한 재질로서 해수에 대한 내식성과 소정의 강도를 가진 강화섬유로 구성된 것으로, 다수의 구멍이 형성된 소정의 폭과 길이를 갖는 수직 유연막(20)과;상기 수직 유연막(20)의 하단에 회동 가능하게 힌지 결합되며, 그 자중으로 상기 수직 유연막(20)에 초기 장력을 부여하고, 상기 부표(10) 및 수직 유연막(20)이 설치 위치로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해 해저면에 정착된 계류장치(30)와;상기 수직 유연막(20)의 동적 거동 특성을 확보하기 위해 상기 부표(10)와 수직 유연막(20)의 연결점에 부착된 계류선(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠재형 부유식 방파제.
- 제 1 항에 있어서,상기 계류장치(30)는, 해저면에 매설되는 콘크리트 블럭(36)과, 상기 콘크리트 블럭(36) 상면에 설치되며 해수의 유동이 가능한 구조의 골조(32,34)와, 상기 콘크리트 블럭(36)의 하면에 매설된 복수의 파일(37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠재형 부유식 방파제.
- 제 2 항에 있어서,상기 골조(32,34)는, 소정의 길이을 갖는 플레이트(32)상에 일정간격을 가지고 복수의 중공 삼각형 프레임(34)이 용접된 프레임인 것을 특징으로 하는 잠재형 부유식 방파제.
- 제 3 항에 있어서,상기 골조의 각 중공 삼각형 프레임(34)의 상부에는 서로 대향되게 상기 수직 유연막(20)이 삽입되는 공간을 형성한 플레이트(41)(42)를 더 설치하고, 상기 수직 유연막(20)을 상기 플레이트(41)(42)의 공간 사이에 삽입한 후 볼트(43)와 너트(44)로 고정하며, 상기 플레이트(41)(42)에 고정된 수직 유연막(20)의 단부에는 유연한 플라스틱 코트선(22)을 일회 감아서 그 연결점을 유리섬유 실로 박음질한 홀딩 코드를 형성함으로써 상기 수직 유연막(20)이 골조의 삼각형 프레임(34)에 힌지 결합되게 한 것을 특징으로 하는 잠재형 부유식 방파제.
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Also Published As
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