KR101033622B1 - 내파 구조물의 상치 구조물 및 이를 이용한 방파제, 호안 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥판(100); 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 파라펫(200); 파라펫(200)의 전방 영역에, 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 다수의 돌기부(300);를 포함하는 내파 구조물의 상치 구조물을 제시함으로써, 방파제, 호안의 상치구조물에 작용하는 파압을 감소시켜, 월파 및 반사파를 줄이면서도, 시공 비용을 절약할 수 있도록 한다.

방파제, 호안, 내파

Description

내파 구조물의 상치 구조물 및 이를 이용한 방파제, 호안{BREAKWATER AND SEAWALL HAVING SUPERSTRUCTURE}

본 발명은 항만 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 내파 구조물의 상치 구조물에 관한 것이다.

내파(耐波) 구조물이란, 외항의 파랑으로부터 내항을 보호하기 위한 방파제(防波堤), 파랑으로부터 해변 구조물을 보호하기 위한 호안(護岸)을 포함하는 통칭이다.

이러한 내파 구조물의 상단에는 콘크리트에 의한 상치 구조물이 설치되는데, 이는 내습한 파랑의 월파(越波)를 막기 위한 것으로서, 그 높이(마루높이)는 배후영역의 중요도, 이용목적, 내습 파랑의 파고, 설계 수위 등을 종합적으로 고려하여 결정되며, 파랑이 크거나 조위차가 큰 경우는 그 높이가 매우 커진다.

또한 파랑작용으로부터 안정성이 확보될 수 있도록 소정의 중량이 필요하기 때문에 거대한 구조체가 되는 것이 일반적이다.

도 1은 종래의 경사식 방파제(사석 경사제)를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 기초 지반 위에 제체 사석(1)이 양측 경사를 갖도록 축조 되고, 전후 경사면을 보호하기 위하여 피복석(2)이 설치되며, 항 외측에는 다수의 소파블록(3)이 설치된다.

여기서, 상치 구조물(10)은 방파제의 최상단에 설치되는데, 파랑에 의해 상치 구조물(10)이 파손되거나 밀리는 것을 방지하기 위해서는, 소파블록(3)의 피복 높이가 상치 구조물(10)의 마루높이 부근까지 이르도록 해야 하는바, 수심이 깊거나 연약지반 층이 깊은 경우에는 공사비가 크게 증가한다는 문제가 있다.

도 2는 종래의 케이슨식 방파제를 도시한 것이다.

이는 수심이 깊어 사석의 양이 지나치게 많이 소요되는 것을 방지하기 위해, 기초사석(1)을 일정 높이까지만 축조하고, 그 위에 케이슨(4)을 다수 설치한 후, 케이슨(4) 내부에 모래 등을 채움으로써, 벽체의 안정을 이루도록 한 것이다.

이 경우에도, 케이슨(4)의 최상단에는 상치 구조물(10)이 설치되는데, 월파를 방지하면서도 상치 구조물(10)의 중량을 줄이기 위하여, 상치 구조물(10)의 상면에 파라펫(11)이 설치되기도 한다.

그런데, 이러한 구조를 취하는 경우, 파랑이 직접 부딪히는 상치 구조물(10) 전면의 면적이 넓어 구조물에 작용하는 전체 파압(수평성분)이 커지므로, 파의 반사율이 커짐에 따라 외항의 파랑이 지나치게 커진다는 문제가 있다.

또한, 상치 구조물(10)의 안정성을 확보하기 위해서는 구조물 자체의 폭을 크게 해야 하는데, 이를 위해서는 콘크리트 물량이 많이 소요될 뿐만 아니라, 방파제 구조물 전체의 안정성을 위하여 하부의 사석 마운드 및 지반 개량비용이 추가로 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 방파제, 호안의 상치구조물에 작용하는 파압을 감소시켜, 월파 및 반사파를 줄이면서도, 시공 비용을 절약할 수 있도록 하는 내파 구조물의 상치 구조물 및 이를 이용한 방파제, 호안을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 바닥판(100); 상기 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 파라펫(200); 상기 파라펫(200)의 전방 영역에, 상기 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 다수의 돌기부(300);를 포함하는 내파 구조물의 상치 구조물을 제시한다.

상기 파라펫(200)의 전면은 내측을 향하여 만곡진 것이 바람직하다.

상기 파라펫(200)의 후면은 상향 경사진 것이 바람직하다.

상기 다수의 돌기부(300)는 상호 간격을 두고 열을 지어 형성되며, 상기 열은 복수인 것이 바람직하다.

상기 다수의 돌기부(300)는 마름모형 단면 구조인 것이 바람직하다.

상기 바닥판(100)의 전방에 상측으로 돌출형성된 제2 파라펫(210)을 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 제2 파라펫(210)의 전면은 상향 경사진 것이 바람직하다.

상기 제2 파라펫(210)의 높이는 상기 파라펫(200)의 높이보다 낮은 것이 바 람직하다.

상기 제2 파라펫(210)은 상호 간격을 두고 상기 바닥판(100)으로부터 다수가 돌출형성된 구조인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 상치 구조물이 설치된 방파제 및 호안을 함께 제시한다.

본 발명은 방파제, 호안의 상치구조물에 작용하는 파압을 감소시켜, 월파 및 반사파를 줄이면서도, 시공 비용을 절약할 수 있도록 하는 내파 구조물의 상치 구조물 및 이를 이용한 방파제, 호안을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 3,4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 내파 구조물의 상치 구조물은 기본적으로, 바닥판(100); 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 파라펫(200); 파라펫(200)의 전방 영역(항 외측)에, 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 다수의 돌기부(300);를 포함하여 구성된다.

이러한 구조를 취하는 경우, 항 외측으로부터 전달된 파랑의 에너지는 다수의 돌기부(300)를 통과하면서 약화된 후 파라펫(200)에 전달되므로, 파라펫(200)의 높이를 낮추더라도 월파를 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 파라펫(200)에 의해 반사된 파랑은 다시 다수의 돌기부(300)를 통과하면서 유입되는 파랑과의 교란에 의해 재차 약화되므로, 반사파를 크게 줄일 수 있 어 외항에서 파랑이 커지는 것을 방지할 수 있다.

즉, 종래의 상치 구조물은 구조물 전면과 파라펫에 의해서만 파랑 에너지에 저항하는 구조를 취하였으나, 본 발명에 의한 상치 구조물은 다수의 돌기부(300)를 추가하여 파라펫에 작용하는 파랑 및 반사파의 압력을 효율적으로 줄일 수 있도록 하였는바, 구조물의 규모를 줄여 시공비용을 절감하면서도 소요의 내파 성능을 충분히 발휘할 수 있다는 장점이 있는 것이다.

또한, 추가적인 월파 저감을 위하여 상치의 마루높이를 높이고자 할 경우, 공사비 증액을 크게 하지 않으면서도 이를 가능케 한다는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 의한 상치 구조물의 구체적 구조에 관한 실시예에 대하여 설명한다.

도 5 이하에 도시된 바와 같이, 파라펫(200)의 전면이 내측을 향하여 만곡진 구조를 취하는 경우, 반사파의 교란 작용을 활성화하면서도, 월파를 더욱 확실히 방지할 수 있다는 장점이 추가된다.

또한, 파라펫(200)의 후면이 상향 경사진 구조를 취하는 경우, 파라펫(200) 두께를 증대시키지 않으면서도 그 구조적 안정성을 높일 수 있다는 효과가 있다(도 6).

다수의 돌기부(300)는 상호 간격을 두고 열을 지어 형성됨으로써, 유입 또는 반사되는 파랑의 에너지를 약화시키는 역할을 수행하는데, 본 상치 구조물이 설치되는 지역의 파랑이 큰 경우에는 다수의 돌기부(300)를 복수의 열(300a,300b)에 의해 형성함으로써, 수차례에 걸쳐 파랑 에너지의 약화가 이루어지도록 할 수 있다 (도 7).

이러한 돌기부(300)는 파랑을 교란시킬 수 있는 구조(원통형, 육면체형, 톱니바퀴형 등)이면 어느 것이나 관계없으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 모서리가 정면을 향하는 마름모형 단면의 구조를 취하는 경우, 파압을 효과적으로 분산시킬 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다.

바닥판(100)의 전방에 상측으로 돌출형성된 제2 파라펫(210)이 설치된 구조를 취하는 경우(도 8), 유입되는 파랑의 일부는 제2 파라펫(210)의 전면에 의해 반사되고, 나머지는 이를 월류하여 돌기부(300) 및 파라펫(200)에 의해 반사되는바, 더욱 효율적인 구조를 이룰 수 있다는 장점이 있다.

여기서, 제2 파라펫(210)은 유입되는 파랑 에너지의 일부만을 부담하고, 나머지 대부분은 파랑의 월류에 의해 돌기부(300) 및 파라펫(200)이 부담하도록 하는 것이 효율적이므로, 파랑의 월류를 용이하게 하기 위하여, 제2 파라펫(210)의 전면은 상향 경사진 구조를 취하는 것이 좋고, 제2 파라펫(210)의 높이 또한 파라펫(200)의 높이보다 낮도록 하는 것이 바람직하다(도 9).

이러한 제2 파라펫(210)은 상호 간격을 두고 바닥판(100)으로부터 다수가 돌출형성된 구조를 취하는 경우(도 10), 상술한 역할에 더하여 위 다수의 돌기부(300)의 역할도 동시에 수행하도록 할 수 있다는 장점이 추가된다.

즉, 이러한 구조를 취하는 경우, 유입되는 파랑의 에너지는 제2 파라펫(210)에 의해 반사 및 월류되면서 일부 감쇄되고, 이를 월류한 파랑의 에너지는 다수의 돌기부(300)를 통과하면서 교란되어 감쇄되며, 파라펫(200)에 의해 반사된 파랑의 에너지는 다시 다수의 돌기부(300) 및 제2 파라펫(210)을 통과하면서 교란되어 감쇄되는 것이다.

본 발명에 의한 상치 구조물은 종래와 같이 1개소 또는 2개소에 의해 파랑의 에너지를 교란시켜 감쇄하는 것이 아니라, 상술한 바와 같이 수차례에 걸쳐 에너지의 감쇄가 이루어지도록 하는바, 한곳에 집중되는 파의 에너지를 분산시켜 전체적인 수평력을 작게 할 수 있고, 이로 인하여 구조물 본체의 폭을 줄일 수 있으면서도, 월파량 및 반사율을 줄일 수 있는 것이다.

이러한 본 발명에 의한 상치 구조물은 상단에 상치부가 존재할 수 있는 구조의 방파제, 호안이면 그 나머지 구체적 구조 형식과 관계없이 모두 효과적으로 적용될 수 있는 것이다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1,2는 종래의 방파제를 도시한 단면도.

도 3 이하는 본 발명에 의한 상치 구조물의 실시예를 도시한 것으로서,

도 3은 제1실시예의 사시도.

도 4는 제1실시예의 단면도.

도 5는 제2실시예의 단면도.

도 6은 제3실시예의 단면도.

도 7은 제4실시예의 단면도.

도 8은 제5실시예의 단면도.

도 9는 제6실시예의 단면도.

도 10은 제7실시예의 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 바닥판 200 : 파라펫

210 : 제2 파라펫 300 : 돌기부

Claims (11)

1. 바닥판(100);

   상기 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 파라펫(200);

   상기 파라펫(200)의 전방 영역에, 상기 바닥판(100)의 상측으로 돌출형성된 다수의 돌기부(300);를 포함하고,

   상기 파라펫(200)의 전면은 내측을 향하여 만곡지게 형성되며,

   상기 바닥판(100)의 전방에 상측으로 돌출형성된 제2 파라펫(210)을 더 구비하고,

   상기 제2 파라펫(210)의 전면은 상향 경사지도록 형성되며,

   상기 제2 파라펫(210)의 높이는 상기 파라펫(200)의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 내파 구조물의 상치 구조물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 파라펫(200)의 후면은 상향 경사진 것을 특징으로 하는 내파 구조물의 상치 구조물.
4. 제1항에 있어서,

   상기 다수의 돌기부(300)는 상호 간격을 두고 열을 지어 형성되며, 상기 열은 복수인 것을 특징으로 하는 내파 구조물의 상치 구조물.
5. 제1항에 있어서,

   상기 다수의 돌기부(300)는 마름모형 단면 구조인 것을 특징으로 하는 내파 구조물의 상치 구조물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,

   상기 제2 파라펫(210)은 상호 간격을 두고 상기 바닥판(100)으로부터 다수가 돌출형성된 구조인 것을 특징으로 하는 내파 구조물의 상치 구조물.
10. 상부에 제1항, 제3항 내지 제5항, 제9항 중 어느 한 항의 상치 구조물이 설치된 것을 특징으로 하는 방파제.
11. 상부에 제1항, 제3항 내지 제5항, 제9항 중 어느 한 항의 상치 구조물이 설치된 것을 특징으로 하는 호안.

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