KR101091099B1 - 방파제용 또는 파도 감속 구조물용 보호 부재 - Google Patents

방파제용 또는 파도 감속 구조물용 보호 부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 두 개의 대향하는 돌출부를 구비한 콘크리트 본체를 포함하는 방파제용 또는 파도 감속 구조물용 보호 부재에 관한 것이다. 돌출부는 평탄한 기부의 양면에서 그 면을 가로질러 연장한다. 기부의 외주가 원형이 아니어서, 파도의 부딪힘에 따라 보호 부재가 구르는 것을 방지한다.
방파제, 보호 부재, 파도 감속, 거푸집, 콘크리트

Description

방파제용 또는 파도 감속 구조물용 보호 부재{PROTECTIVE ELEMENT FOR A BREAKWATER OR WAVE-RETARDING CONSTRUCTION}
본 발명은 반대 방향으로 연장된 적어도 두 개의 돌출부를 가지는 콘크리트체를 포함하는, 방파제용 또는 파도 감속 구조물용 보호 부재에 관한 것이다.
이러한 타입의 보호 부재는 네덜란드 특허 공개 제8903138호에 개시되어 있다. 이러한 보호 부재는, 예를 들어 방파제, 댐 등에서 파도에 부딪히는 부분들을 위한 것이다. 파도는 보호 부재에 부딪히는 순간 부서지며, 그에 따라 기초 부위들이 파도의 힘에 대해 양호하게 보호된다.
보호 부재는 통상 콘크리트로 제작된다. 통상적으로 내구성을 부여하기 위해, 어떠한 보강재도 사용하지 않는다. 보강재는 보호 부재의 강도에 유리한 효과가 있을지라도, 특히 염분이 있는 환경에서는 녹이 스는 것을 거의 방지할 수 없다는 단점이 있기 때문이다. 이는 보호 부재의 강도는 콘크리트 재료에 의해서만 부여되어야 함을 의미한다. 그러므로 보호 부재의 형상으로, 가능한 한 유리한 형상을 선택할 필요가 있다. 보강재를 사용하지 않음에도, 이러한 수단에 의해 충분히 높은 강도를 보장할 수 있어야 한다.
본 발명의 목적은 결합력과 강도에서 가능한 한 이점을 가지는 전술한 타입의 보호 부재를 제공하는 것이다. 이러한 본 발명의 목적은 평탄한 기부(base)의 양쪽 면에서 그 기부를 가로질러 연장하는 주 돌출부들에 의해 달성된다. 주 돌출부들은 기부의 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 주 돌출부들은 일 예로 원통형, 원추형과 같이 고려할 수 있는 모든 형상일 수 있다.
주 돌출부들은 기부에 대해 수직 방향을 향하는 것이 바람직하다. 또한, 기부는 그 기부 원주부에 기부에 평행하거나 또는 기부와 나란하게 연장하는 적어도 하나의 보조 돌출부를 구비할 수 있다.
기부는 다양한 형상일 수 있다. 보호 부재가 파도의 힘에 의해 용이하게 구르지 않도록 하기 위해, 원형이 아닌 다른 형상이 선호된다. 기부는 바람직하게는 직사각형, 오각형 또는 육각형과 같은 다각형인 것이 바람직하다. 용이하게 제작할 수 있도록, 외주 형상을 정다각형에 기초하는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 기부의 모서리 각각에 보조 돌출부를 설치할 수 있다.
기부와 마찬가지로, 주 돌출부도 다양한 외주 형상을 구비할 수 있다. 구름 저항을 크게 하기 위해서는 원형이 아닌 형상이 바람직하다. 주 돌출부의 외주는 다각형인 것이 바람직하다. 일 실시예로, 주 돌출부의 외주는 기부의 외주와 같은 정다각형일 수 있다. 주 돌출부와 기부의 외주가 동일한 형상으로, n개의 모서리를 갖는 다각형인 경우, 주 돌출부의 다각형은 기부의 다각형에 대해 360°/2n 만큼 회전되어 있는 것이 바람직하다.
주 돌출부 형상에 대한 다른 실시예에서는 주 돌출부의 단부가 평면으로 되어있다. 이와 관련하여 상기 평면은 주 돌출부의 길이 방향 축에 실질적으로 직각인 것이 바람직하다.
보호 부재를 제작하는 재료는 적어도 시멘트, 모래, 쇄석 또는 자갈 그리고 선택적으로 경화제 및/또는 가소제(plasticiser)를 포함하는 콘크리트인 것이 바람직하다. 재료의 또 다른 실시예로는 적어도 원유 정제 과정의 잔류물, 모래, 암석과 같은 쇄석 또는 자갈로 구성되는 재료이다. 이러한 재료는 상표명 시-픽스(C-Fix®)로 공지되어 있다. 이 재료는, 시멘트 결합 콘크리트와 비교하여, 시멘트가 원유 정제 과정의 잔류물로 대치되어 있고 용융 온도가 150℃ 이상이다.
이러한 재료를 이용하여 보호 부재를 제조하는 방법의 일 실시예는 다음과 같다. 재료를 원유 정제 과정의 잔류물의 용융점 이상으로 가열한다. 상기 재료를 기부용 또는 돌출부용 개별 거푸집 또는 캐스팅 몰드 내로 도입한 다음, 상기 재료를 냉각한다. 이때, 보호 부재는 돌출부의 접합 단부와 기부 상의 접합 영역을 국부적으로 가열함으로써 조립된다. 돌출부와 기부는 서로 합쳐지고 접합부는 냉각되어, 영구적인 접합이 이루어진다.
보호 부재 기부의 또 다른 실시예로는 기부가 두 개의 평행한 평면을 가지는 것이다.
보호 부재 제조를 위한 또 다른 실시예는 분할형 거푸집 내에서 보호 부재를 제조하는 것이다. 이를 위하여, 지면 위에 융기 영역을 만든 다음, 분할 박스를 상기 융기부 위에 놓는다. 수직 평면에 의해 분할되는 상기 분할 박스는 상면과 하면에서 개방된 하부 박스를 구비한다. 개방된 하면은 밀봉되는 방식으로 융기 영역 위에 설치된다. 하부 박스에는 상부 박스가 부착되며, 상부 박스는 하부 박스에 대해 이동될 수 있다.
보호 부재용 재료는 하부 박스의 개방된 상면을 통해 채워져서, 기부와 적어도 하부 돌출부가 형성되며, 상기 하부 돌출부의 하면은 융기 영역 위에 놓여 있다. 재료가 어느 정도 응결된 다음, 상부 돌출부를 제조하기 위해 재료를 상부 박스 내로 채운다. 모든 재료가 응결된 다음에, 하부 박스와 상부 박스 사이에 있는 승강 수단에 의해 상부 박스를 상향으로 짧은 거리 이동시켜, 재료에서 상부 박스를 제거한다. 그런 다음, 하부 박스를 상부 박스(22)의 이동 거리보다 작은 짧은 거리만큼 하향 이동시켜 하부 박스를 제거한다. 상기 하향 이동은 나사식 조절 수단이 설치된 다리(leg)들과 같은 지지 수단에 있는 공지의 승강 수단에 의해 실행된다. 상기 다리들은 하부 박스의 각 부품 아래에 위치된다. 그 다음에 분할 박스의 부품들간의 잠금 수단이 잠금 해제되고, 하부 박스의 부품들은 상부 박스와 함께 제거된다. 상기 박스는 재사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 보호 부재의 원리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 보호 부재의 사용예의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 보호 부재의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 4는 도 1에 따른 보호 부재의 평면도이다.
도 5는 도 1에 따른 보호 부재의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 보호 부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 보호 부재를 제조하기 위한 분할 거푸집의 변경 실시예를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면들에 도시된 몇 개의 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 평판 형상의 기부(1), 상부 주 돌출부(2)와 하부 주 돌출부(3) 각각의 기본 원리를 나타낸다. 도 2는 방파제의 경사면에 위치한 보호 부재를 나타낸다.
도 3 내지 도 5에 도시된 방파제용 보호 부재는 그 전체를 도면 부호 1로 나타낸 평판 형상의 기부(1)를 포함하며, 기부의 양면에서는 주 돌출부(2, 3)가 직각으로 연장한다. 기부(1)는 실질적으로 직사각형이고, 기부의 네 모서리에서 경사면(5, 6)에 의해 정해지는 첨단 표면(pointed surface)을 가지는 보조 돌출부들(4)을 구비한다.
보조 돌출부들(4) 사이에는 요부(凹部)(7)가 형성되어 있고, 그 요부(7)를 통해 파도가 자유로이 흐를 수 있다. 기부(1) 본체의 형상이 다각형, 본 경우에는 정사각형인 때에 높은 안정성이 보장된다.
기부(1)는, 서로 평행하며 반대편에 있는 두 개의 평면(8, 9)을 구비한다.
도 6의 실시예에서는, 여섯 개의 보조 돌출부(4) 외에도 두 개의 육각형 주 돌출부(2)(도 4에서 볼 수 있음)가 있는 육각형 보호 부재의 평면도가 도시된다.
도 7은 본 발명에 따른 보호 부재의 제조 방법에 대한 일 실시예를 도시한다. 보호 부재의 제조를 위해, 거푸집(12)에 의해 획정되는 제1 공동(11)이 소지(素地: substrate)(20) 내에 만들어진다. 상기 거푸집(12) 내에 제1 분량의 콘크리트(13)를 지표면(10)까지 채워 넣어 제조될 보호 부재의 제1 돌출부를 형성한다.
제2 거푸집(14)이 지표면(10) 위에 만들어진 다음, 제2 분량의 콘크리트(15)가 제 2 거푸집(14) 내에 채워져서 기부를 제조한다. 제2 거푸집(14)이 지표면(10) 위에 만들어진 다음에 제1 분량의 콘크리트(13)를 채워 넣는 것도 또한 가능하다. 이때에는 제1 및 제2 분량의 콘크리트(13, 15)를 한 번에 채워 넣을 수 있고, 그 결과 하부 돌출부와 기부가 동시에 제조된다.
상기 기부가 어느 정도 응결된 다음, 제3 거푸집(16)이 상기 기부 위에 설치되어 상부 돌출부를 형성할 일정 분량의 콘크리트(17)를 수용한다.
상기 분량의 콘크리트(13, 15, 17)가 응결되어 보호 부재가 완성된다.
도 8은 도 3 내지 도 5의 보호 부재 제조를 위한 또 다른 거푸집을 도시한다. 이 거푸집은 수직 평면에 의해 분할되는 두 개의 반쪽으로 이루어진다. 도 8a는 닫혀진 상태에 있는 박스를 도시하고, 닫혀진 상태의 박스로부터 보호 부재가 드러나게 될 것이다. 하부 박스(21)는 상면과 하면에서 개방되어 있는 좌측 하부 박스(23)와 우측 하부 박스(24)로 구성된다. 연결 수단(29)에 의해 하부 박스(21)에 연결된 상부 박스(22)는 좌측 상부 박스(25)와 우측 상부 박스(26)로 구성된다. 연결 수단(29)에 구현되어 있는 승강 수단에 의해 하부 박스에 대해 상부 박스를 들어올릴 수 있다. 하부 박스 아래에는 적어도 세 개의 지지 수단(30)이 위치되고, 지지 수단에는 바퀴가 설치될 수 있다. 공지의 승강 수단이 지지 수단(30)에 구현되어 있어서 하부 박스를 내릴 수 있게 한다. 상부 박스의 하부에는 좌측 에이프런(apron)(27)과 우측 에이프런(28)이 각각 설치되며, 에이프런은 보호 부재의 기부를 만들기 위해 채워진 재료의 상부에 놓여서 기부와 상부 돌출부 사이의 둥근 정도를 수정하고 양호한 접합을 보장한다. 도 8b에는 거푸집의 좌측 반쪽과 우측 반쪽이 제거된 상태에서, 채워 넣어진 보호 부재(1)가 도시된다.

Claims (23)

  1. 보호 부재로서,
    서로 반대 방향을 향하는 평면을 구비하는 정사각형의 기부와,
    상기 서로 반대 방향을 향하는 평면으로부터 돌출하는 두 개의 주 돌출부와,
    상기 정사각형의 기부의 각 모서리에서 각각 연장하며, 동일한 크기의 요부(recess)에 의해 서로가 이격되어 있는, 네 개의 보조 돌출부를 포함하고,
    상기 네 개의 보조 돌출부 각각은 상기 정사각형의 기부의 각 모서리를 대각선으로 지나가는 방향으로 연장하고 있으며, 상기 정사각형의 기부의 상기 각 평면에 대해 평행하게 서로 반대 방향을 향하는 면을 가지며,
    상기 보호 부재는 물 보다 무겁고, 부서지는 파도로부터 보호되어야 하는 지형부(feature)에 안착하게 구성되고 배열되는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주 돌출부 각각은 상기 서로 반대 방향을 향하는 평면 각각의 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주 돌출부는 서로 반대 방향을 향하여 연장하는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주 돌출부가 상기 서로 반대 방향을 향하는 평면에 대해 수직 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주 돌출부의 외주 형상이 다각형인 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주 돌출부의 외주 형상이 정다각형인 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주 돌출부는 정사각형이고,
    상기 주 돌출부 각각은 상기 기부에 대하여 45°회전되어 있는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주 돌출부의 단부가 평면인 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  10. 제1항에 있어서,
    콘크리트로 제작되는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  11. 제1항에 있어서,
    모래, 쇄석 및 자갈 중 적어도 하나와 원유 정제 과정의 잔류물을 포함하는 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 서로 반대 방향을 향하는 평면이 평행한 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 보조 돌출부 각각은 첨단 형상을 구비하고,
    상기 보조 돌출부에서, 상기 기부의 중앙부로부터 먼 쪽의 단부(end) 각각이 정사각형인 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 보조 돌출부 각각은 일 지점에서 만나는 두 개의 평면을 구비하고,
    상기 두 개의 평면 각각은 상기 보조 돌출부들 중 인접하는 각 보조 돌출부의 두 개의 평면 중 하나의 평면과 동일 평면상에 있는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 보조 돌출부의 상기 반대 방향을 향하는 면이 상기 정사각형의 기부의 상기 서로 반대 방향을 향하는 평면과 동일 평면상에 있는 것을 특징으로 하는 보호 부재.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
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