KR101042487B1 - 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각의 주위에 충돌방지벽을 설치하여 항행하는 선박과의 충돌에 의해 충돌방지벽의 파손을 최소화시킴과 동시에 선박의 큰 운동량을 소진시키지 않으면서 선박이 튕겨 나가도록 하여 교각을 보호하도록 한 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치에 관한 것으로서, 본 발명은 교각(1)의 전후방을 향하여 돌출되도록 양측에 경사면을 갖고, 교각(1)의 양측방으로는 일정 간격을 두고 해저면에 박힌 다수의 외측 수직강관(10)과, 상기 다수의 외측 수직강관(10)의 사이사이에 상하로 동일한 간격을 두고 용접 결합된 다수의 수평강관(20)과, 상기 다수의 수직 및 수평강관(10, 20)의 외측면을 커버하는 탄성강판(30)과, 상기 다수의 수직 및 수평강관(10, 20)의 내측면과 교각(1)의 사이에 상기 외측 수직강관(10)의 상측에 끈(41)으로 묶여진 다수의 부력식 펜더(40)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

교각, 충돌방지벽, 선박

Description

교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치{APPARATUS ABSORBING OF SHOCK BETWEEN BRIDGE AND VESSEL}

본 발명은 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 교각의 주위에 충돌방지벽을 설치하여 항행하는 선박과의 충돌에 의해 충돌방지벽의 파손을 최소화시킴과 동시에 선박의 큰 운동량을 소진시키지 않으면서 선박이 튕겨 나가도록 하여 교각을 보호하도록 한 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치에 관한 것이다.

항로를 가로 질러서 건설되는 교량은 교량하부를 통과하는 선박의 기관이나 타기의 고장, 강한 배경광이나 불시에 형성되는 안개로 인한 시인성 불량, 비상한 외력 또는 인위적인 판단의 착오에 의하여 선박과 축돌 붕괴될 위험이 상존하고 있는 만큼 이러한 충돌을 예방하고 만일의 충돌 경우에도 교량이 보호될 수 있는 연구와 대책이 필요하다. 어떠한 경우의 사고라고 교각 사이의 좁은 항로를 항주하는 선박을 순간적으로 항로에서 이탈케 하여 돌이킬 수 없는 상황으로 갈 수가 있기 때문이다.

교량의 교각과 선박의 충돌을 예방하기 위하여 중요한 것은 선박의 통항에 위험하지 않을 정도로 교각 간의 항로폭을 확보하는 것이다.

선박과 교각과의 충돌을 피하기 위한 여건 개선은 교각의 시인성 증진이다. 소모그나 황사, 비와 안개 등 기상 여건에 의하여 약시정이 형성되거나 야간 배경광에 의해서 시인을 방해받고 있을 때 교각 표시 등화만으로는 교각의 시인이 어려울 때가 많으므로 출돌 위험은 크게 증가된다. 어떠한 여건에서든 다양한 방법으로 교각이 확인되도록 하여야 한다.

항로를 횡단하여 건설된 교량은 기존 규정에 의한 교량 등화의 설치에 부가하여 원거리 시인용인 교각의 자체 조명과 충돌방지벽의 선단에 근거리 시인용 접현등(윤곽등 : Counter light)을 시설하여 시인성을 개선하여야 한다. 그 외에도 교각 표시 등대와 당시의 선속정도에서 바람이나 조류 등 외력에 의한 선박의 표류 정도를 측정하기 위한 중시등화의 시설릉 하는 것이 충돌 방지를 위하여 효과적이다.

특히 교각폭이 충분하지 못하여 교각 사이에서 일방 통행을 하여야 하는 경우 선박은 양교각 사이의 중심선을 지나는 것이 가장 안전하다. 교량하부의 중앙을 통과하고자 접근하는 선박은 계속하여 양쪽 교각의 중심 위치를 확인하며 접근을 하여야 하므로 양쪽 교각 중심의 연장 선상에 등대를 설치하여야 한다. 교각 중심 연장선상에 등대를 설치하면 전후의 등대가 중첩되어 나타나는 혼란을 최소화하는 효과가 있다. 이러한 등대의 높이는 선박 항해자의 눈부심을 방지하고, 2개 1조인 중시 등화 중의 하나로 사용하기 위하여 그리 높지 않은 것이 바람직하다. 이러한 등대는 일반 전원의 이상시에도 계속 작동할 수 있도록 축전지 등 독립된 전원을 사용하여야 한다. 또한 등대는 배경광과 시인방해를 보완하기 위하여 등대의 상부에서 하부 방향으로 등색과 동일한 색의 투광기를 설치하여 시인성과 정체성을 개선하여야 한다. 이러한 투광기에 의한 등대의 몸체 색깔만 보고도 직감적으로 등대의 정체성이 연상되어야 하기 때문이다.

또한 바람과 조류 등 외력에 떠밀리며 진행하는 선박은 선박의 선수를 가리키는 방향과 선체가 진행하는 방향이 일치하지 않고 헬기가 선회할 때 뚜렷하게 보이는 것처럼 외력의 영향을 받아서 일정한 편각을 가지고 진행한다. 이러한 떠밀림 여부는 항해중 전후 위치와 원침로를 비교하여 측정이 가능하므로, 단시간에 측정이 불가하고 오차도 적지 않다. 측정에 시간이 걸릴수록 위험을 대처할 시간적 여유가 더 적어진다. 좁은 교각 사이의 조종에 큰 위험을 줄 수 있는 편각은 바람과 조류 등 외력이 클수록, 선속이 낮을수록 커지게 되며, 특히 선속이 낮을수록 타압(舵壓)이 줄어서 발생하는 조종성(操縱性) 불량과 복합적으로 작용하면 더욱 큰 위험이 형성된다. 이러한 위험을 감지하고 대각도 선회시에 발생하는 킥아웃(Kick out)에 의한 또 다른 편각 발생은 상당히 큰 편이어서 선미 충돌의 원인이 되기도 한다.

예컨대, 컨테이너 선박이나 여객선처럼 풍압면적이 큰 선박이 상당한 횡바람의 영향을 받으며 5 내지 6노트 이하의 조종성이 떨어지는 미속으로 교량 하부를 통과하고자 접근하면 외력에 의하여 상당히 떠밀리게 될 것이나 어느 정도 떠밀리는지 여부를 판단할 방법이 마땅하지 않고, 밀리는 것을 방지하는 경우에도 좁은 교량 하부 항로의 특성상 반대편 교각 쪽으로 과감한 여유 타각(Leeway allowance) 을 주기는 쉽지 않다. 반대편 교각 또한 장엄한 위험물로서 압박감을 주는 심리적 영향이 크기 때문이다.

선박은 종종 기관이나 조타기의 고장 또는 기관 시동의 불량에 의하여 일시적 또는 상당 기간 운전부자유 또는 운전 불능 상태가 되는 경우가 있으며, 그러한 일은 때와 장소를 가리지 않고 불시에 일어나서 사고로 이어지기도 한다. 통상시는 물론 갑문의 입구나 교각의 하부통과 같이 심리적으로 중압감을 갖는 특정 위치에서는 조타(操舵)를 하는 조타수가 선장이나 도선사 등 지휘자의 구령에 맞게 복창하고도 실제로는 반대로 타를 돌리는 경우도 종종 있다. 지휘자도 왼쪽 전타를 생각하면서 구령은 오른쪽 전타를 명할 수도 있으며, 심리적 압박감이 큰 민감한 장소일수록 이러한 일이 일어날 가능성은 크다. 따라서 선박과 교각의 충돌은 언제든지 발생할 수 있는 것이다.

선박이 충돌하면 교각의 파손이 경미한 경우라도 그 충격에 의하여 상판이 떨어지며 붕괴되는 경우가 보통이므로 교각에는 어떠한 충격도 없도록 충돌방지벽은 선박의 최대 예상 충격량을 견딜 만큼 견고하여야 한다. 그러나 거대한 충돌방지벽을 설치하는 것은 항로폭 부족이라는 또 다른 문제가 있으므로 최소의 범위에서 효과적인 충돌방지벽의 설치가 필요하다.

이러한 상기 교각의 충돌 충격의 흡수를 위해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 교각(1)의 주위, 즉 전후측에는 등대(2)가 각각 설치된 전후 충돌방지벽(3, 4)이 설치되고, 교각(1)의 양측에는 다수의 양측면 충돌방지벽(5, 6, 7, 8)이 설치된다.

상기 전후 및 양측면 충돌방지벽(3, 4, 5, 6, 7, 8)의 외측면에는 에는 다수의 접현등(9)이 설치되어 교각(1)의 주위를 보호하고 있다.

상기 접현등(9)은 고휘도 LED를 이용하여 뛰어난 투과성을 확보함으로써 원거리에서도 부두의 위치와 접안 위치를 정확히 식별할 수 있도록 한 것이다.

상기 교각(1)의 전후면에는 중시등(10)이 각각 부착되어 있다.

도 1과 같이, 교각(1)의 주위에 설치된 특히 정면에 설치된 충돌방지벽(3)에 선박이 충돌시 5만 톤의 선박의 속도 3~4m/sec의 운동량을 모두 소진하여야 교각(1)이 안전하므로, 상기 충돌방지벽(3, 4, 5, 6, 7, 8)들은 상당히 크고 견실해야 하나 그럼에도 불구하고 속도에 따라 달라지는 선박 운동량을 감안할 때, 교각에 직접적으로 충격을 가할 우려가 커 그 충격에 의해 교각의 상판이 붕괴되는 경우가 보통이다. 또한 종래의 충돌방지벽(3, 4, 5, 6, 7, 8)들은 콘크리트 구조물로 되어 있어 충돌방지벽 들이 선박과 충돌되어 파손될 경우, 파손된 충돌방지벽을 보수한다하더라도 보수전의 충돌방지벽의 강도를 유지할 수 없어 다시 충돌방지벽을 제작해야 하는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 교각의 주위에 충돌방지벽을 설치하여 항행하는 선박과의 충돌에 의해 충돌방지벽의 파손을 최소화시킴과 동시에 선박의 큰 운동량을 소진시키지 않으면서 선박이 튕겨 나가도록 하여 교각을 보호하도록 한 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치는, 교각의 전후방을 향하여 돌출되도록 양측에 경사면을 갖고, 교각의 양측방으로는 일정 간격을 두고 해저면에 박힌 다수의 외측 수직강관과, 상기 다수의 외측 수직강관의 사이사이에 상하로 동일한 간격을 두고 용접 결합된 다수의 수평강관과, 상기 다수의 수직 및 수평강관의 외측면을 커버하는 탄성강판과, 상기 다수의 수직 및 수평강관의 내측면과 교각의 사이에 상기 외측 수직강관의 상측에 끈으로 묶여진 다수의 부력식 펜더로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치는, 전후면 및 양측면 충돌방지벽을 종래의 것과는 달리 콘크리트 구조물이 아니라 탄성 재질의 판으로 되어 2차 충돌 충격을 흡수하도록 하여 교각을 보호하도록 하는 효과가 있을 뿐만 아니라 다수의 외측 수직강관 및 수평강관을 서로 용접하여서 결합하고, 교각의 전후방의 수직 및 수평강관이 이루는 경사면과 교각의 양측면의 수직 및 수평강관 외측면에 각각 탄성강판을 조각 조각 용접 부착하여서 구성함으로써, 선박의 충돌에 의해 일부 파손된 외측 수직강관이나 수평강관을 보수시 파손된 부분만을 재용접하여 부착함으로써 보수가 간편한 효과가 있으며, 교각의 전후방에 삼각형상을 이루는 경사면에 선박이 부딪히게 되면, 선박이 충돌 후에 큰 파손없이 선박이 튀어나와 계속 통과하거나 진행하는 동안 선체 주위에서 작용하는 물의 저항에 의해 남은 운동량이 소모되도록 함으로써 교각과 선박의 충돌 충격력이 감소되어 교각의 손상이 방지되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 제1 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 제1 실시예는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같다.

즉, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면 단면도이며, 도 5는 도 3의 또 다른 평면 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수장치는, 교각(1)의 전방 및 후방에는, 양측으로 경사면을 가진 삼각형 구조의 충돌방지벽이 설치되어 경사면으로 충돌하는 선박의 운동에너지의 일부만을 소진하고, 선박의 진행 방향을 돌리므로, 교각(1)을 보호하게 되고, 남은 운동량은 이후 진행중 수저항에 의해 점차 소진하거나 운동량을 지닌 채 교량 밖의 안전 수역으로 벗어나는 구조이다.

이러한 교각의 충돌 충격 흡수장치를 상세히 설명하면, 교각(1)의 전후방을 향하여 돌출되도록 양측에 경사면을 갖고, 교각의 양측방으로는 일정 간격을 두고 해저면에 박힌 다수의 외측 수직강관(10)과, 상기 다수의 외측 수직강관(10)의 사이사이에 상하로 동일한 간격을 두고 용접 결합된 다수의 수평강관(20)과, 상기 다수의 수직 및 수평강관(10, 20)의 외측면을 커버하는 탄성강판(30)과, 상기 다수의 수직 및 수평강관(10, 20)의 내측면과 교각(1)의 사이에 상기 외측 수직강관(10)의 상측에 끈(41)으로 묶여진 다수의 부력식 펜더(40)로 이루어진다.

상기 다수의 외측 수직강관(10) 중 한 쌍의 외측 수직강관(10)과 삼각 형상을 이루도록 내측에 또 다른 내측 수직강관(11)이 다수 개 설치되어 더 견고하게 한다.

상기 탄성강판(30)은 양측으로 사이 공간을 둔 두 개의 탄성강판(30)으로 되어 있고, 이들 탄성강판(30)의 사이에는 다수의 홀이 형성된 격벽(31)이 동일한 간격으로 다수개 배열되어 이 두 탄성강판(30)을 연결하고 있다.

상기 부력식 펜더(40)는 내부에 고압가스가 충진된 럭비공 형상으로 됨이 바람직하다.

상기 끈(41)은 체인과 같은 것이면 바람직하다.

또한, 상기 교각(1)의 전후방의 다수의 외측 수직강관(10)이 이루는 경사면과 함께 삼각형을 이루도록 교각(1)의 전후면과 평행하게 다수의 외측 수직강관(10)과 수평강관(20)을 더 설치하여 구성되고, 상기 교각(1)의 전후면과 평행한 다수의 외측 수직강관(10)의 상측에도 상기 부력식 펜더(40)를 다수 개 설치한다.

또한, 교각(1)의 전방측, 즉 선박이 교각(1)을 향해 진행하는 측에는 리딩 포스트(100; Leading post)가 설치된다. 상기 리딩 포스트(100)는 교각(1)과 항로의 위치를 명시하고, 조종 불능으로 교각(1)을 향하여 떠밀리는 선박을 항로쪽으로 유도하는 장치이다.

이러한 상기한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 의한 교각의 충돌 충격 흡수장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 2차 충돌 충격을 방지하도록 교각(1)의 외측과 다수의 부력식 펜더(40)의 사이에 전후면 충돌방지벽(51, 52)과, 교각(1)의 양측에 양측면 충돌방지벽(53, 54, 55, 56)을 해저면에 세워 설치한다. 이 전후면 및 양측면 충돌방지벽(51, 52, 53, 54, 55, 56)은 종래의 것과는 달리 콘크리트 구조물이 아니라 탄성 재질의 판으로 되어 2차 충돌 충격을 흡수하도록 하여 교각(1)을 보호한다.

이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 의한 교각의 충돌 충격 흡수장치는, 다수의 외측 수직강관 및 수평강관(10, 20)을 서로 용접하여서 결합하고, 교각(1)의 전후방의 수직 및 수평강관(10, 20)이 이루는 경사면과 교각의 양측면의 수직 및 수평강관(10, 20) 외측면에 각각 탄성강판(30)을 조각조각 용접 부착하여서 구성함으로써, 선박의 충돌에 의해 일부 파손된 외측 수직강관(10)이나 수평강관(20)을 보수시 파손된 부분만을 재용접하여 부착함으로써 보수가 간편하다.

또한, 교각(1)의 전후방에 삼각형상을 이루는 경사면에 선박이 부딪히게 되면, 선박이 충돌 후에 큰 파손없이 선박이 튀어나와 계속 통과하거나 진행하는 동안 선체 주위에서 작용하는 물의 저항에 의해 남은 운동량이 소모된다. 즉, 선박의 충돌 충격력이 감소되는 것이다.

상기 교각(1)과 다수의 수직 및 수평강관(10, 20)의 사이에는 다수의 부력식 펜더(40)가 설치되어 상기 부력식 펜더(40)의 쿠션에 의해 충격이 완화되어 교각의 손상이 방지된다.

다음에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수장치를 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수 장치를 도시한 평면 단면도이고, 도 7은 도 6의 종단면도이다.

선박과 충돌방지벽의 손상을 동시에 줄일 수 있는 효과를 높이기 위해서는 교각(1)의 전후에 설치된 전후면 충돌방지벽(51, 52)들과 사이 거리를 두고 다수 개의 수직 파일(70)로 중심에 박아 고정 설치되고, 전후방으로 각각 뾰족하게 돌설된 삼각 형상의 외측 전후면 충돌방지벽(61, 62)과; 교각(1)의 좌우측에 설치된 양측면 충돌방지벽(53, 54, 55, 56)들과 사이 거리를 두고 다수 개의 수직 파일(70)로 중심에 박아 고정 설치된 외측 양측면 충돌방지벽(63, 64, 65, 66)과; 상기 전후면 및 양측면 충돌방지벽(51, 52, 53, 54, 55, 56)과 외측 전후면 및 외측 양측면 충돌방지벽(61, 62, 63, 64, 65, 66)의 사이에 압착 설치된 다수의 수직 롤펜더(80)로 이루어진다.

상기 외측 전후면 및 외측 양측면 충돌방지벽(61, 62, 63, 64, 65, 66)의 외측면에는 그 강도를 보강하기 위해 다수의 열주식 T-빔(90)이 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수장치는, 선박의 운항중 선박의 머리부가 교각 전방의 삼각형의 외측 전면충돌방지벽(61)에 직압력을 가하면, 이 직압력은 2차 충돌방지벽 즉, 내측의 충돌방지벽 쪽의 힘과 그 직각 방향의 힘으로 분해되어 힘의 절반이 상기 외측 충돌방지벽(61, 62, 63, 64, 65, 66)을 옆으로 미는 힘으로 작용하므로, 교각 쪽에 있는 내측 충돌방지벽(51, 52, 53, 54, 55, 56) 쪽으로 가해지는 충격량은 직압력의 절반 이하로 줄어든다.

이러한 구조에 의해 교량 아래를 통과하는 선박은 운행 경로상 측면 충돌시 정면 충돌보다는 경사각을 가지고 충돌할 가능성이 크다. 경사각으로 선박의 머리부를 외측 양측면 충돌방지벽(63, 64, 65, 66)에 충돌한 선박은 바로 튕겨 나가지 않고 외측 양측면 충돌방지벽(63, 64, 65, 66)의 외측면에서 미끄러지게 되는 데, 그것은 내측의 양측면 충돌방지벽(53, 54, 55, 56)과의 사이에 압착되어 있는 수직 롤펜더(80)에서 충격을 흡수하기 때문이다.

이와 같이 선박이 교각(1) 전면의 충돌방지벽(61)과의 충돌에 의해 선박 운동량의 절반 이상이 소모되고, 교각의 측면인 외측 양측면 충돌방지벽(53, 54, 55, 56) 쪽으로의 충격력은 더욱 줄어들게 된다.

도 1은 종래 교각의 충돌 충격 흡수장치를 도시한 평면도이다.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 평면 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 평면 단면도이다.

도 5는 도 3의 또 다른 평면 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교각의 충돌 충격 흡수 장치를 도시한 평면 단면도이다.

도 7은 도 6의 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 교각 10 : 다수의 외측 수직강관

11 : 다수의 내측 수직강관 20 : 다수의 수평강관

30 : 탄성강판 31 : 격벽

40 : 다수의 부력식 펜더 41 : 끈

51, 52 : 전후면 충돌방지벽 53, 54, 55, 56 : 양측면 충돌방지벽

61, 62 : 외측 전후면 충돌방지벽

63, 64, 65, 66 : 외측 양측면 충돌방지벽

70 : 수직 파일(PILE) 80 : 다수의 수직 롤펜더

90 : 다수의 열주식 T-빔 100 : 리딩 포스트

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 교각(1)의 전후에 설치된 전후면 충돌방지벽(51, 52)들과 사이 거리를 두고 다수 개의 수직 파일(70)로 중심에 박아 고정 설치되고, 전후방으로 각각 뾰족하게 돌설된 삼각 형상의 외측 전후면 충돌방지벽(61, 62)과,

   교각(1)의 좌우측에 설치된 양측면 충돌방지벽(53, 54, 55, 56)들과 사이 거리를 두고 다수 개의 수직 파일(70)로 중심에 박아 고정 설치된 외측 양측면 충돌방지벽(63, 64, 65, 66)과,

   상기 전후면 및 양측면 충돌방지벽(51, 52, 53, 54, 55, 56)과 외측 전후면 및 외측 양측면 충돌방지벽(61, 62, 63, 64, 65, 66)의 사이에 압착 설치된 다수의 수직 롤펜더(80)로 이루어진 것을 특징으로 하는 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 외측 전후면 및 외측 양측면 충돌방지벽(61, 62, 63, 64, 65, 66)의 외측면에는 그 강도를 보강하기 위해 다수의 열주식 T-빔(90)이 결합된 것을 특징으로 하는 교각과 선박의 충돌 충격 흡수장치.

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