KR100995887B1

KR100995887B1 - 조류발전기의 연직설치를 위한 삼각 지지다리 구조의 기초구조물 시공방법

Info

Publication number: KR100995887B1
Application number: KR1020100047657A
Authority: KR
Inventors: 석영환
Original assignee: 석영환; 주식회사 강동
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2010-11-22

Abstract

본 발명은 물살의 흐름을 이용하여 발전하는 조류발전기가 상부에 결합되는 기초구조물을 제작하고, 이를 인양하여 해저면에 설치할 때 불규칙한 해저면의 구배에도 불구하고 조류발전기가 연직으로 안정적으로 설치될 수 있게 만드는 구조를 가지는 조류발전기용 기초구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 기둥부(10)와, 결합부(11)와, 복수개의 다리부(12)와, 중량체로 이루어져 해저면 위에 놓이는 지면설치부(13)를 포함하여 구성되며; 해저면에 놓였을 때 결합부(11) 상면이 경사져도 기둥부(10)가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상부 각도조절 플랜지(100)가 기둥부(10)의 하단부에 결합되어 있으며; 결합부(11)에는 체결볼트(113)가 구비되어, 상기 체결볼트(113)의 상단부가 상기 상부 각도조절 플랜지(100)를 관통하여 고정수단에 의해 고정됨으로써, 상기 기둥부(10)와 결합부(11)가 일체로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전기용 기초구조물가 제공된다.
본 발명에 의하면, 해저면의 불규칙한 구배에 의해 결합부(11)가 기울어져도 기둥부(10)는 연직하게 세워지므로, 편심 하중에 의한 전도 위험 없이, 불규칙한 구배의 해저면에서도 조류발전기를 연직하게 그리고 안정적으로 세워서 설치할 수 있게 된다.

Description

조류발전기의 연직설치를 위한 삼각 지지다리 구조의 기초구조물 시공방법 {Constructing Method of Base Structure for Electric Generator from Tidal Current}

본 발명은 조류발전기를 해저면에 설치하기 위한 조류발전기용 기초구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 물살의 흐름에 따라 회전하여 전기를 생산하는 조류발전기가 상부에 결합되는 기초구조물을 공장에서 사전 제작하고, 제작된 기초구조물을 인양장비에 의해 해저면에 설치할 때, 불규칙한 해저면의 구배에도 불구하고, 조류발전기가 연직으로 안정적으로 설치될 수 있게 만드는 구조를 가지는 조류발전기용 기초구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

복수개의 날개를 가지고 있고 날개의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전기를 물살이 빠른 장소에서 해저면에 설치하여 조류에 의해 발전을 하려는 시도가 있다. 이러한 회전 날개를 구비한 조류발전기(潮流發電機)는 수중에서 넘어지지 않고 안정적으로 설치되어야 하는데, 이를 위해서는 해저면에 놓이는 기초구조물을 이용하게 된다. 조류발전기가 설치되는 해저면에는 빠른 물살이 존재한다. 따라서 조류발전기용 기초구조물에 요구되는 기본적인 기능은 빠른 물살로 인한 강한 수평력이 작용하는 상황에서도 조류발전기가 전도되지 않고 수직을 유지한 채로 견고하게 설치되는 것이다. 특히, 해저면은 그 표면이 불규칙할 뿐만 아니라 그 구배 역시 일정하지 않으므로, 조류발전기용 기초구조물은 이러한 불규칙하고 구배가 일정하지 아니한 해저면 위에서도 안정적으로 설치될 필요가 있다.

본 발명은 위와 같은 필요를 충족시키기 위하여 새롭게 개발된 것으로서, 구체적으로는 불규칙하고 강한 물살이 작용하는 해저면에 설치되어 조류발전기를 안정적으로 그리고 수직하게 지지할 수 있는 조류발전기용 기초구조물과, 그 시공방법을 제공하는 데에 발명의 목적이 있다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 조류발전기가 상부에 결합되며 해저면에 놓여 조류발전기가 해저면으로부터 직립되어 있도록 하는 기초구조물로서, 상부에 조류발전기가 결합될 수직한 기둥부와, 상기 기둥부의 하단에 위치하며 상기 기둥부가 결합되는 결합부와, 상기 결합부로부터 수평하게 외부로 뻗어가는 복수개의 다리부와, 상기 다리부의 외측 단부에 구비되고 중량체로 이루어져 해저면 위에 놓이는 지면설치부를 포함하여 구성되며; 상기 기둥부의 하단부에서 그 외면에는 관통공이 형성되어 있는 링 형태의 상부 각도조절 플랜지가 결합되어 구비되어 있되, 상기 상부 각도조절 플랜지는 기초구조물(1)이 해저면에 놓였을 때의 결합부 상면이 경사져도 기둥부가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상기 기둥부에 결합되어 있으며; 상기 결합부에는 체결볼트가 구비되어, 상기 체결볼트와 상기 상부 각도조절 플랜지간의 볼트 결합에 의해 고정됨으로써, 상기 기둥부와 결합부가 일체로 결합되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 조류발전기용 기초구조물이 제공된다.

위와 같은 본 발명의 조류발전기용 기초구조물에서, 상기 결합부에는 상,하로 관통하는 중공으로 이루어진 삽입공이 형성되어 있고; 상기 상부 각도조절 플랜지가 구비된 위치 아래의 기둥부 하단부는 상기 삽입공에 삽입 관통하여 결합부의 하면으로 돌출되고; 상기 돌출된 기둥부의 하단부 외면에는 관통공이 형성되어 있는 링 형태의 하부 각도조절 플랜지가 결합되어 구비되어 있되, 상기 하부 각도조절 플랜지는 기초구조물이 해저면에 놓였을 때의 결합부 하면이 경사져도 기둥부가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상기 기둥부에 결합되어 상기 결합부 하면에 밀착하게 되며; 상기 체결볼트는 결합부를 수직하게 관통하는 봉부재로 이루어져, 체결볼트의 하단부는 상기 하부 각도조절 플랜지의 관통공을 관통하여 고정수단에 의해 고정되는 구조를 가질 수도 있다.

또한 위와 같은 본 발명의 조류발전기용 기초구조물에서, 상기 다리부의 외측 단부는 수직 하향으로 절곡되고, 상기 절곡된 다리부의 단부에 상기 지면설치부가 결합되는데; 상기 지면설치부에는 앵커볼트가 매립되어 앵커볼트의 상단부가 지면설치부 상면에 돌출되어 있고, 상기 다리부의 단부에는 결합플랜지가 구비되어 있어, 상기 상면으로 돌출된 앵커볼트의 돌출단부가 결합플랜지를 관통한 후, 앵커볼트의 돌출 단부에 고정수단이 체결되어 고정됨으로써, 상기 다리부와 지면설치부가 일체로 결합되는 구조를 가질 수 있다.

또한 본 발명에서는 위와 같은 과제를 달성하기 위하여, 조류발전기가 상부에 결합되며 해저면에 놓여 조류발전기가 해저면으로부터 직립되어 있도록 하는 기초구조물의 시공방법으로서, 상부에 조류발전기가 결합될 수직한 기둥부가 조립 결합되며 상,하로 관통하는 중공으로 이루어진 삽입공이 형성되어 있는 결합부와, 상기 결합부로부터 수평하게 외부로 뻗어가는 복수개의 다리부와, 상기 다리부의 외측 단부에 구비되고 중량체로 이루어져 해저면 위에 놓이는 지면설치부로 이루어진 조립체를 제작하는 단계; 상기 결합부, 다리부 및 지면설치부의 조립체를 인양하여 해저면에 안착시키는 단계; 상기 결합부의 상면 및 하면의 기울기를 측량하는 단계; 상부에 조류발전기가 결합될 수직한 기둥부의 하단부 외면에, 관통공이 형성되어 있는 링 형태의 상부 각도조절 플랜지를 결합하되, 상기 기초구조물이 해저면에 놓인 상태에서 결합부 상면이 경사져도 기둥부가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상기 상부 각도조절 플랜지를 결합 설치하는 단계; 기둥부를 인양하여 수중에 함침시켜, 상기 상부 각도조절 플랜지가 구비된 위치 아래의 기둥부 하단부를 상기 결합부의 삽입공에 삽입 관통하여 결합부의 하면으로 돌출시키는 단계; 상기 돌출된 기둥부의 하단부 외면에 관통공이 형성되어 있는 링 형태의 하부 각도조절 플랜지를 결합하되, 상기 기초구조물이 해저면에 놓인 상태에서 결합부 하면이 경사져도 기둥부가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상기 하부 각도조절 플랜지를 상기 기둥부에 결합하여 상기 결합부 하면에 밀착하게 만드는 단계; 및 봉부재로 이루어진 체결볼트를 상기 하부 각도조절 플랜지, 결합부 및 상부 각도조절 플랜지에 관통시켜 배치한 후, 상기 하부 각도조절 플랜지를 관통하여 돌출된 체결볼트의 하단부와 상기 상부 각도조절 플랜지를 관통하여 돌출된 체결볼트의 상단부에 각각 고정수단을 체결하여 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류발전기용 기초구조물의 시공방법이 제공된다.

본 발명에 따른 조류발전기용 기초구조물은 중량물로 이루어진 지면설치부를 각각 구비한 복수개의 다리부에 의해서 지지되는 구조이므로, 해저면의 평평하지 않고 불규칙한 구배를 가지고 있더라도 다리부에 연결되어 있는 지면설치부가 해저면에 직접 놓이게 되어 안정적으로 조류발전기용 기초구조물이 해저면에 놓이게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에 따른 조류발전기용 기초구조물은 해저면의 불규칙한 구배와 관계없이 기둥부가 연직상태를 가지도록 설치된다. 즉, 불규칙한 구배를 가지는 해저면에 조류발전기용 기초구조물이 놓이게 되어 결합부의 상면이 기울어진 상태에 있더라도, 결합부와 결합되어 설치되는 기둥부는 연직상태를 유지할 수 있게 되고, 그에 따라 기둥부의 상부에 결합되는 조류발전기의 하중과 기둥부의 자중은 기둥부의 중심에 작용하게 되므로, 하중과 자중이 편심을 가지고 작용함에 의한 조류발전기와 기초구조물 전체의 전도현상 발생을 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1a 및 도 1b는 각각 상,하부 각도조절 플랜지가 구비되어 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전기용 기초구조물의 상부에 조류발전기가 설치되어 있는 상태를 바라보는 각도를 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예에서 다리부의 외측단부가 절곡되어 있는 실시예를 도 1a에 대응되도록 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 1에 도시된 본 발명의 조류발전기용 기초구조물의 수직한 기둥부가 결합부에 조립되기 전의 상태를 순차적으로 보여주는 개략적인 분해사시도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 1 및 도 2에 대응되는 도면으로서, 하부 각도조절 플랜지가 구비되어 있지 아니한 본 발명의 또다른 실시예에 따른 조류발전기용 기초구조물의 상부에 조류발전기가 설치되어 있는 상태를 바라보는 각도를 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명의 조류발전기용 기초구조물의 수직한 기둥부가 결합부에 조립되기 전의 상태를 보여주는 개략적인 분해사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전기용 기초구조물의 상부에 조류발전기가 설치되어 있는 상태를 바라보는 각도를 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예에서 다리부의 외측단부가 절곡되어 있는 실시예를 도 1a에 대응되도록 도시한 개략적인 사시도이다. 도 3 및 도 4는 각각 기초구조물(1)의 수직한 기둥부(10)가 결합부(11)에 조립되기 전의 상태를 단계별로 보여주는 개략적인 분해사시도이다.

본 발명에 따른 조류발전기용 기초구조물(이하, "기초구조물"이라고 약칭함)(1)은 그 상부에 조류발전기(2)가 결합 설치됨으로써, 조류발전기(2)가 수직하게 해저면으로부터 직립되어 있도록 하는 구조물이다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 기초구조물(1)은, 수직한 기둥부(10)와, 상기 기둥부(10)의 하단에 위치하며 상기 기둥부(10)가 조립되어 결합되는 결합부(11)와, 상기 결합부(11)로부터 수평하게 3방면 이상의 방향으로 뻗어가는 다리부(12)와, 상기 다리부(12)의 외측 단부에 결합되어 있고 중량체로 이루어져 해저면 위에 놓이는 지면설치부(13)를 포함하여 구성된다. 회전 날개(21)를 구비한 조류발전기(2)는 상기 수직한 기둥부(10)의 상부에 설치된다.

상기 기둥부(10)는 조류발전기(2)가 그 상부에 결합되는 부재로서, 그 하단부는 결합부(11)와 조립 결합된다. 기둥부(10)의 하단부에는 그 외면에 폭을 가지는 링 형태의 상부 각도조절 플랜지(100)가 일체로 구비되어 있다. 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 필요에 따라 추가로 하부 각도조절 플랜지(102)가 더 구비되어 있다. 상기 상부 각도조절 플랜지(100)는 용접 등의 방법에 의해 기둥부(10)에 일체로 구비될 수 있다. 상기 상부 각도조절 플랜지(100)는 기둥부(10)의 하단부가 결합부(11)의 삽입공(110)에 삽입될 때 결합부(11)의 상면과 접하여 위치함으로써, 기둥부(10)의 삽입 깊이를 제한하는 기능을 수행함과 동시에, 결합부(11)와 기둥부(10)가 일체로 결합되도록 하는 기능을 수행한다. 상기 상부 각도조절 플랜지(100)의 중요한 기능 중의 하나는 결합부(11)의 상면이 기울어지더라도 기둥부(10)가 연직을 유지하게 하는 기능이다. 상기 상부 각도조절 플랜지(100)는 용접 등의 방법에 의해 기둥부(10)에 일체로 구비될 수 있다. 상기 상부 각도조절 플랜지(100)는 후술하는 것처럼 결합부(11) 상면의 기울기에 따라 기둥부(10)에 경사지게 구비됨으로써, 기둥부(10)가 결합부(11)에 놓이거나 또는 기둥부(10)의 하단부가 삽입공(110)에 끼어졌을 때, 결합부(11)가 기울어져 있더라도 기둥부(10)가 연직하게 설치될 수 있다. 상부 각도조절 플랜지(100)가 결합부(11)의 상면에 놓이기 전에 결합부(11) 상면의 보호를 위하여 도면에 도시된 것처럼, 결합부(11) 상면에 역시 관통공이 형성되어 있는 플랜지덮개부재(115)를 미리 더 설치해놓을 수 있다.

한편, 필요에 따라서는 상부 각도조절 플랜지(100)에 더하여 하부 각도조절 플랜지(102)가 더 구비될 수 있다. 상기 하부 각도조절 플랜지(102)는 상부 각도조절 플랜지(100)와 기둥의 종방향으로 결합부(11)의 높이만큼 간격을 두고 기둥부(10)의 외면에 설치된다. 상기 하부 각도조절 플랜지(102)는, 기둥부(10)의 하단부가 상기 결합부(11)를 관통한 상태에서, 결합부(11)의 하면으로 더 돌출되어 있는 기둥부(10) 측면에 결합되어, 상기 하부 각도조절 플랜지(102)는 결합부(11)의 하면에 닿도록 위치하게 된다. 즉, 하부 각도조절 플랜지(102)도 상부 각도조절 플랜지(100)와 마찬가지로 결합부(11) 하면의 기울어진 정도에 맞추어서 기둥부(10)에 기울어지게 결합되어 기둥부(10)가 연직하게 설치될 수 있도록 하게 되는데, 기둥부(10)의 하단부가 결합부(11)를 관통하여 결합부(11)의 하면으로 더 돌출되어 있는 상태에서 기둥부(10)의 외면에 상기 하부 각도조절 플랜지(102)가 결합되는 것이다. 상기 하부 각도조절 플랜지(102) 역시 용접 등의 방법에 의해 기둥부(10)의 외면에 일체로 부착되어 구비될 수 있다. 하부 각도조절 플랜지(102)가 결합부(11)의 하면에 놓이기 전에 결합부(11) 하면의 보호를 위하여, 결합부(11) 하면에도 관통공이 형성되어 있는 플랜지덮개부재(115)를 미리 더 설치해놓을 수 있다.

상기 상부 각도조절 플랜지(100)와 하부 각도조절 플랜지(102)에는 체결볼트(113)가 관통하게 되는 관통공이 형성되어 있다. 상기 기둥부(10)는 강재로 만들어질 수도 있으며, 콘크리트 부재로 만들어질 수도 있는데, 콘크리트 부재로 만들어지는 경우, 상기 각도조절 플랜지(100, 102)를 용이하게 결합 부착할 수 있도록 하단부에는 강관이 피복되어 있거나 또는 상기 각도조절 플랜지(100, 102)와 용접될 수 있는 철물이 외면에 나오도록 콘크리트에 매립되어 있는 것이 바람직하다.

상기 결합부(11)에는 상기 기둥부(10)의 하단부가 삽입되는 삽입공(110)이 형성되어 있다. 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예에서는, 기둥부(10)와 결합부(11)를 완전히 관통하도록 상기 삽입공(110)이 상,하 관통된 중공으로 형성되어 있다. 결합부(11)의 가장자리에는 기둥부(10)와의 결합을 위한 체결볼트(113)가 구비된다. 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예에서는, 상기 체결볼트(113)가 봉형상의 관통볼트로 구성되어 있는데, 결합부(11)의 길이 방향 즉, 중공 형성 방향으로, 원주를 따라 복수개의 관통공이 형성되어 있고, 상기 관통공에는 체결볼트(113)에 해당하는 관통볼트가 관통 삽입되어 있다.

상기 결합부(11)의 측면으로는 다리부(12)가 일체로 결합되어 있다. 상기 다리부(12)는 3개 이상의 복수개로 구비되는데, 도면에 도시된 실시예에서는 3개의 다리부(12)의 사이가 각각 120도를 이루도록 3개의 다리부(12)가 결합부(11)로부터 세 방면으로 뻗어진 상태로 결합부(11)에 일체로 결합되어 있다. 상기 각각의 다리부(12) 외측 단부에는 콘크리트와 같은 중량체로 이루어지고 해저면 위에 놓이는 지면설치부(13)가 조립되어 있다.

상기 지면설치부(13)는 일종의 지지 발에 해당하는 것으로서, 도면에 도시된 것처럼, 두께를 가지는 판 형태 내지는 블록 형태로 이루어질 수 있다. 지면설치부(13)의 하면은 해저면 위에 놓이게 되는데, 지면설치부(13)가 수평하게 뻗은 다리부(12)의 외측 단부에 용이하게 설치될 수 있도록, 상기 다리부(12)의 외측 단부에는 도 1a 및 도 1b에 예시된 것처럼 수직부가 형성되거나 또는 도 2에 도시된 것처럼 다리부(12)의 외측 단부가 수직 하향으로 절곡되는 것이 바람직하다. 수직으로 아래를 향하는 다리부(12)의 외측 단부 끝에 지면설치부(13)가 조립되어 결합되는데, 예를 들면 다음과 같은 구조를 이용하여 지면설치부(13)와 다리부(12)가 조립될 수 있다. 지면설치부(13)에는 앵커볼트(130)를 매립하고 앵커볼트(130)의 상단부가 지면설치부(13) 상면에 돌출되도록 하고, 다리부(12)의 외측 단부 즉, 절곡된 단부 또는 다리부(12)에 구비된 수직부의 단부에는 링형태의 결합플랜지(120)를 구비하여, 상기 상면으로 돌출된 앵커볼트(130)의 돌출단부가 결합플랜지(120)를 관통하게 한 후 너트 등의 고정수단을 체결하여 고정할 수 있는 것이다. 물론 다른 구성을 이용하여 다리부(12)와 지면설치부(13)를 결합할 수도 있고, 다리부(12)와 지면설치부(13)를 애초부터 하나의 일체화된 부재로 제작할 수도 있다. 기둥부(10), 결합부(11) 및 다리부(12)는 콘크리트나 강재 등의 재료로 제작될 수 있으며, 강관의 내부에 콘크리트가 채워진 것으로 이루어질 수도 있다.

본 발명에 따른 기초구조물(1)은 복수개의 다리부(12)에 의해서 지지되는 구조이므로, 해저면의 평평하지 않고 불규칙한 구배를 가지고 있더라도 다리부(12)에 연결되어 있는 지면설치부(13)가 해저면에 직접 놓이게 되어 안정적으로 기초구조물(1)이 해저면에 놓이게 된다.

한편, 불규칙한 구배를 가지는 해저면에 기초구조물(1)이 놓일 때, 결합부(11)의 상면이 수평을 유지하지 못하고 기울어질 수 있다. 해저면을 측량하여 기초구조물(1)의 지면설치부(13)가 놓일 위치의 구배를 정확히 알게 되면, 기초구조물(1)이 놓였을 때 결합부(11)의 상면이 어느 정도 기울어질 것인지를 사전에 알 수 있다. 만일 결합부(11)의 상면이 기울어진 상태에서 기둥부(10)가 결합부(11)의 삽입공(110)에 끼워지게 되면 기둥부(10) 역시 수직이 되지 않고 기울어지게 되고, 그에 따라 기둥부(10) 상부에 결합되는 조류발전기(2)의 하중은 기둥부(10)의 중심에만 작용하는 것이 아니라 편심을 가지고 작용하게 되어 조류발전기(2)와 기초구조물(1) 전체가 전도될 가능성이 있다.

본 발명에서는 상기 각도조절 플랜지가 기둥부(10)에 결합되는 기울기를 조절함으로써 위와 같은 문제점 즉, 기둥부(10)가 연직을 유지하지 못함으로써 야기되는 편심하중에 의한 전도현상을 방지하게 된다.

본 발명에 따른 기초구조물(1)의 시공방법을 더 구체적으로 살펴보면, 우선 기둥부(10)를 제외한 결합부(11)와 다리부(12)가 일체로 되어 있는 조립체를 제작하고, 다리부(12)에 지면설치부(13)를 조립 결합한다. 결합부(11), 다리부(12) 및 지면설치부(13)가 조립되어 일체로 되어 있는 구조물을 인양하여 해저면에 안착시킨다. 지면설치부(13)가 놓여 있는 해저면의 구배와 결합부(11) 상면의 기울어진 정도(기울어진 각도 및 방향)를 측량을 통해서 분석하여 파악한다.

측량을 통해서 파악된 결합부(11) 상면의 기울기에 근거하여, 상부 각도조절 플랜지(100)를 기둥부(10)에 결합 설치한다. 즉, 결합부(11)의 상면이 기울어진 경우, 기울어진 결합부(11)에 기둥부(10)의 하단부가 끼워지더라도 기둥부(10)가 연직상태가 될 수 있도록, 상부 각도조절 플랜지(100)를 기둥부(10) 외면에 용접하여 부착하는 작업을 수행할 때, 미리 상부 각도조절 플랜지(100)를 기울어지게 기둥부(10)에 결합하는 것이다. 물론 결합부(11) 상면이 기울어지지 아니한 경우, 상부 각도조절 플랜지(100) 역시 기울어지게 설치될 필요가 없다. 이러한 상부 각도조절 플랜지(100) 부착 작업은 육상에서 수행할 수 있다. 이와 같이 과정을 거쳐 상부 각도조절 플랜지(100)가 일체로 부착되어 있는 기둥부(10)를 제작하고, 이를 인양하여 수중에서 기둥부(10)의 하단부를 결합부(11)와 결합한다. 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 기둥부(10)의 하단부를 결합부(11의 삽입공에 삽입하여 관통시키는 것이다. 기둥부(10)를 수중에 함침시키기 전에 미리 기둥부(10) 상부에 조류발전기(2)를 결합해둘 수도 있고, 기둥부(10)를 수중에서 결합부(11)와 조립 결합한 후에 조류발전기(2)를 최종적으로 기둥부(10)에 조립할 수도 있다.

기둥부(10)의 하단부가 결합부(11)의 삽입공에 끼워져서 관통되면 상부 각도조절 플랜지(100)는 결합부(11)의 상면에 밀착되는데, 결합부(11)의 하면 밖으로 돌출된 기둥부(10)에는 수중 작업에 의해서 하부 각도조절 플랜지(102)를 부착하여 일체화시킨다. 이 때, 상부 각도조절 플랜지(100)와 마찬가지로 결합부(11)의 하면 기울기에 맞추어서 하부 각도조절 플랜지(102)도 기울어지게 기둥부(10)에 용접 등의 방법을 통하여 일체로 결합한다.

이와 같이, 기둥부(10)의 하단부가 결합부(11)에 삽입되어 관통되고, 결합부(11)의 상,하면에 각각 상부 각도조절 플랜지(100)와 하부 각도조절 플랜지(102)가 밀착되며, 상기 상부 각도조절 플랜지(100)와 결합부(11)와 하부 각도조절 플랜지(102)를 모두 관통하도록 체결볼트(113)에 해당하는 관통볼트를 관통공(112)에 삽입하고, 관통되어 외부로 돌출된 체결볼트(113)의 양측 돌출 단부에 너트 등의 고정수단(114)을 체결하여 고정한다. 이와 같은 과정을 통해 기둥부(10)의 하단부를 결합부(11)에 조립하여 일체화시킨다. 조류발전기(2)는 기둥부(10)를 수중에 넣기 전에 미리 기둥부(10) 상부에 결합해둘 수도 있는데, 기둥부(10)의 상부에 조류발전기(2)를 미리 조립해두지 않은 경우에는, 조류발전기(2)를 수중에서 기둥부(10)의 상부에 조립 결합한다.

본 발명에서는 위에서 설명한 것처럼 현장의 해저면에 결합부(11)와 다리부(12)와 지면설치부(13)의 조립체를 배치한 상태에서 측량에 의해 파악된 결합부(11)의 기울기에 맞추어, 상부 및 하부 각도조절 플랜지(100)를 기둥부(10)에 결합하게 되므로, 해저면의 불규칙한 구배에 의해 결합부(11)가 기울어져 있더라도 결합부의 삽입공(110)에 끼워진 기둥부(10)는 연직 상태를 유지할 수 있으며, 그에 따라 편심 하중 작용에 의한 조류발전기(2)와 기초구조물(1) 전체의 전도 위험을 제거할 수 있게 된다.

도 5 내지 도 7은 각각 도 1a, 도 1b 및 도 3에 대응되는 도면으로서, 본 발명에 따른 또다른 실시예에 대한 도면이다. 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예는 앞서 설명한 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예와 비교할 때, 기둥부(10)와 결합부(11)의 결합 구조에만 차이가 있다.

도 5 내지 도 7에 도시된 실시예에는 하부 각도조절 플랜지(102)가 구비되어 있지 아니하다. 또한, 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예의 경우, 상부 각도조절 플랜지(100)를 관통하여 고정되는 체결볼트(113)는 결합부(11)를 관통하는 관통볼트로 구성된 것이 아니라, 앵커볼트처럼 체결볼트(113)의 하단부는 결합부(11)에 매립되어 있고 상단부만 결합부(11)의 상면으로 돌출되어, 상부 각도조절 플랜지(100)를 관통하여 고정되는 구조를 가지고 있다. 이 경우, 결합부(11)에 형성되는 삽입공(110)은 반드시 결합부(11)를 관통하게 되는 중공 형태로 이루어질 필요가 없으며, 기둥부(10)의 하단부가 삽입되는 오목한 구멍으로 형성되어도 무방하다. 더 나아가 삽입공(110)이 형성되지 아니하고, 상부 각도조절 플랜지(100)가 기둥부(10)의 최하단부에 구비되어, 기둥부(10)의 최하단부가 결합부(11)에 끼워지는 것이 아니라 결합부(11) 상면에 놓이도록 구성할 수도 있다.

결합부(11) 상면의 기울기에 맞추어서 상부 각도조절 플랜지(100)를 기둥부(10)에 설치하는 것을 비롯한 기타 구성이나 시공방법 등은 앞서 살펴본 도 1a 내지 도 4에 도시된 실시예와 동일하므로 반복 설명은 생략한다.

1: 조류발전기용 기초구조물 10: 기둥부, 11: 결합부,
12: 다리부, 13: 지면설치부

Claims

삭제
삭제
삭제
조류발전기(2)가 상부에 결합되며 해저면에 놓여 조류발전기(2)가 해저면으로부터 직립되어 있도록 하는 기초구조물(1)의 시공방법으로서,
상부에 조류발전기(2)가 결합될 수직한 기둥부(10)가 조립 결합되며 상,하로 관통하는 중공으로 이루어진 삽입공(110)이 형성되어 있는 결합부(11)와, 상기 결합부(11)로부터 수평하게 외부로 뻗어가는 복수개의 다리부(12)와, 상기 다리부(12)의 외측 단부에 구비되고 중량체로 이루어져 해저면 위에 놓이는 지면설치부(13)로 이루어진 조립체를 제작하는 단계;
상기 결합부(11), 다리부(12) 및 지면설치부(13)의 조립체를 인양하여 해저면에 안착시키는 단계;
상기 결합부(11)의 상면 및 하면의 기울기를 측량하는 단계;
상부에 조류발전기(2)가 결합될 수직한 기둥부(10)의 하단부 외면에, 관통공이 형성되어 있는 링 형태의 상부 각도조절 플랜지(100)를 결합하되, 상기 기초구조물(1)이 해저면에 놓인 상태에서 결합부(11) 상면이 경사져도 기둥부(10)가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상기 상부 각도조절 플랜지(100)를 결합 설치하는 단계;
기둥부(10)를 인양하여 수중에 함침시켜, 상기 상부 각도조절 플랜지(100)가 구비된 위치 아래의 기둥부(10) 하단부를 상기 결합부(11)의 삽입공(110)에 삽입 관통하여 결합부(11)의 하면으로 돌출시키는 단계;
상기 돌출된 기둥부(10)의 하단부 외면에 관통공이 형성되어 있는 링 형태의 하부 각도조절 플랜지(102)를 결합하되, 상기 기초구조물(1)이 해저면에 놓인 상태에서 결합부(11) 하면이 경사져도 기둥부(10)가 연직을 유지하도록 하는 각도로 상기 하부 각도조절 플랜지(102)를 상기 기둥부(10)에 결합하여 상기 결합부(11) 하면에 밀착하게 만드는 단계; 및
봉부재로 이루어진 체결볼트(113)를 상기 하부 각도조절 플랜지(102), 결합부(11) 및 상부 각도조절 플랜지(100)에 관통시켜 배치한 후, 상기 하부 각도조절 플랜지(102)를 관통하여 돌출된 체결볼트(113)의 하단부와 상기 상부 각도조절 플랜지(102)를 관통하여 돌출된 체결볼트(113)의 상단부에 각각 고정수단을 체결하여 고정하는 단계를 포함하여 기둥부(10)가 연직 상태로 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 조류발전기용 기초구조물의 시공방법.