KR101183080B1 - 해저용 매트리스 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저케이블 보호용 매트리스 블록에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 체결구(J)에 의해 전후, 좌우방향으로 연결되어 매트리스 구조물(1)을 형성하는 블록본체(10)는 서로 대응하는 측면에 아치형 홈(20)과, 아치형 홈(20)을 축으로 선회되도록 아치형 돌기(30)가 맞물리게 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 블록본체의 단부에 형성되는 아치형 돌기가 아치형 홈을 축으로 선회되도록 맞물려 전후, 좌우방향으로 연결됨에 따라 매트리스블록이 서로 경사각을 이루도록 설치시에도 들뜸현상이 방지되면서 연결부사이가 견고하게 맞물려 해저케이블의 노출 및 닻, 어구의 걸림현상이 방지되고, 특히 매트리스 구조물을 운반시 매트리스블록간의 결속하중이 아치형 돌기와 아치형 홈의 이중 맞물림 구조에 의해 분산되어 체결구의 터짐현상이 방지되는 효가가 있다.

Description

해저용 매트리스 블록{Mattress block for sea-bottom cable protection}

본 발명은 해저케이블 보호용 매트리스 블록에 관련되며, 보다 상세하게는 해저 파이프나 통신설비를 보호하기 위한 해저용 매트리스 블록에 관한 것이다.

해저설비, 특히 해저케이블은 대륙과 대륙, 육지와 섬 등과 같이 바다를 사이에 두고 격리된 두 지점 사이의 통신을 위해 해저에 부설된다. 그런데, 어업활동이 활발한 지역에서는 선박의 닻이나 기타 어구 등에 의해 케이블이 손상되기 쉽고, 또 해류나 파랑(波浪)에 의한 해풍사태, 해저 면과의 마찰 등 자연현상에 의해서도 케이블이 쉽게 손상된다.

이러한 해저설비가 손상되는 것을 방지 또는 보호하기 위해 선진국에서는 다양한 해저블록이 개발되어 왔는데, 미국특허등록 제5,722,795호는 콘크리트로 양생시킨 콘크리트 부재의 중앙부에 연결부를 구비하여, 블록들을 연결부를 통해 신축성있는 로프(a flexible rope :20)에 의해 사방으로 연결되도록 매트를 구성하는 해저 설비용 콘크리트 부재를 제시하고 있다. 그런데 이 콘크리트 부재인 블록은 두개의 피라미드가 대칭되게 마주보는 형태로 연결되어 있어, 신축성있는 로프가 삽입되어 블록을 연결할 경우 그 자체 하중에 의해 블럭 간 간격이 벌어지기 쉽고, 블록에 닻이나 어구가 직접적으로 충격이 가해질 때 쉽게 단절될 가능성이 크다. 또 블럭 간 연결조립이 용이하지 않고, 어장 등 특수 시설이 있을 때 해저 상에서 현장조립이 불가능한 문제점이 있다.

한편 국내에서 가장 선두적인 해저케이블 보호 기술로서, 특허등록번호 제10-596640호의 매트리스블록은, 상부셀이 하부셀에서 격자형으로 돌출되도록 일체로 형성되면서 하부 셀에 단턱이 이루어지도록 구성하여 단턱 맞춤에 의해 연결됨에 따라 블럭 간 연결성을 보다 개선하여, 국내에서 한전 등을 통해 실시되고 있다.

그러나, 상기 기술은 실시 과정에서 아래와 같은 문제점이 드러나고 있는 실정이다.

첫째, 블록 간 연결부가 도 9과 같이 경사 및 요철지형, 대형 케이블 상에 설치시, 블록 사이에 화살표 위치와 같이 공간이 이격되어져 틈새가 발생하여, 해저케이블이 노출됨은 물론 닻이나 어구에 걸리는 문제점이 있다.

둘째, 블록간 결속하중이 도 10a 내지 10b처럼 체결구상으로 집중되면서 연결고리가 터질 가능성이 크고, 특히 조립된 매트리스를 운반시 매트리스블록이 체결구를 축으로 상방향으로 꺽어져 연결고리가 터질 경우 대형 사고의 위험성이 내재하고 있다.

셋째, 시공위치의 지형에 따라 매트리스블록이 체결구를 축으로 하 방향으로 선회시 하부셀의 단턱과 상부셀의 돌출이 서로 맞닿아 선회범위가 협소하게 제한되므로, 도 11와 같이 해저바닥에 긴밀하게 밀착되지 못하고 들뜸현상이 발생되는 폐단이 따랐다.

넷째, 매트리스블록의 구조적 특성상 매트리스의 가장자리부에 위치되는 상부셀 돌출턱이 뾰족하게 외측으로 돌출되어 어구에 쉽게 걸릴수 밖에 없는 구조를 가졌고, 이에 시공현장에서는 돌출턱에 의한 어구의 걸림현상을 방지하기 위해 도 12처럼 돌출턱이 없는 매트리스블록을 별도로 제작하여 적용하는 실정(개량특허 제 10-705283호)이며, 따라서 매트리스블록이 적어도 3종(A, B, C타입)으로 구비되어 방향성을 가지므로 조립시공이 매우 번거로운 문제점이 따랐다.

다섯째, 상ㆍ하부셀이 서로 어긋나게 성형되는 구조적 특성상 상ㆍ하부셀의 골조를 구성하는 철근이 도 13처럼 비대칭적으로 배치됨은 물론 철근이 다품종으로 구성되므로 조립이 복잡하고 조립시간이 길어 생산성이 저하되는 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 첫째 매트리스 블록의 설치 장소에 어장이 있거나, 경사, 요철 등의 지형조건 및 케이블의 크기 등에 관계없이 해저설비를 보호하기 위해서, 경사각으로 설치시 연결부 사이의 공간이 이격되거나 들뜸 현상으로 인해 해저케이블 노출 및 닻, 어구가 쉽게 걸리는 현상을 방지할 수 있는 매트리스 블록을 제공하는 것을 목적으로 한다.

둘째, 매트리스블록을 연결한 상태로 운반시, 결속하중이 연결고리로 집중되어 하중을 견디지 못하고 파손되는 안전사고를 방지하기 위한 매트리스 블록을 제공하는 것에, 다른 목적이 있다.

셋째, 설치장소나 지형조건에 맞게 현장조립이 가능하고 체결이 용이한 매트리스 블록을 제공하는 것에, 또 다른 목적이 있다.

넷째, 골조프레임의 형상 및 조립구조가 단순하면서 비숙련공도 쉽게 조립할 수 있는 매트리스 불록을 제공하는 것에, 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 체결구(J)에 의해 전후, 좌우방향으로 연결되어 매트리스 구조물(1)을 형성하는 블록본체(10)는 서로 대응하는 측면에 아치형 홈(20)과, 아치형 홈(20)을 축으로 선회되도록 아치형 돌기(30)가 맞물리게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 아치형 홈(20)의 함몰깊이는 아치형 돌기(30)의 돌출길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아치형 돌기(30)는 연장부(30a)에 의해 블록본체(10)의 측면상에서 돌출되고, 연장부(30a) 길이에 따라 블록본체(10)간의 배치간격이 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록본체(10)의 측면은 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)가 맞물린 위치에서 멀어질수록 이격거리가 확장되도록 경사면(12)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체결구(J)는 블록본체(10)상에 관통형성되는 체결홀(14)을 통하여 결속되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체결구(J)는 블록본체(10)상에 내설되어 체결홀(16a)이 노출되도록 형성되는 플레이트(16)를 통하여 결속되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플레이트(16)는 다수개소에 타공이 관통되고, 사방에 체결홀(16a)이 형성되어 블록본체(10)의 골조프레임과 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 블록본체의 단부에 형성되는 아치형 돌기가 아치형 홈을 축으로 선회되도록 맞물려 전후, 좌우방향으로 연결됨에 따라 매트리스블록이 서로 경사각을 이루도록 설치시에도 들뜸현상이 방지되면서 연결부사이가 견고하게 맞물려 해저케이블의 노출 및 닻, 어구의 걸림현상이 방지되고, 특히 매트리스 구조물을 운반시 매트리스블록간의 결속하중이 아치형 돌기와 아치형 홈의 이중 맞물림 구조에 의해 분산되어 체결구의 터짐현상이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해저케이블 보호용 매트리스 블록을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 해저케이블 보호용 매트리스 블록을 해저케이블 상부에 시공된 상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 해저케이블 보호용 매트리스 블록이 경사지형에 시공된 상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 해저케이블 보호용 매트리스 블록을 인양하는 상태를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 해저케이블 보호용 매트리스 블록의 아치형 돌기를 나타내는 구성도.
도 6a 내지 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 체결구를 통한 블록본체의 체결상태를 나타내는 구성도.
도 7a 내지 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결구를 통한 블록본체의 체결상태를 나타내는 구성도.
도 8a 내지 8b는 도 7의 플레이트를 나타내는 구성도.
도 9는 종래에 매트리스 블록에 의해 해저케이블이 보호되는 상태을 나타내는 구성도.
도 10a 내지 10b는 종래에 매트리스 블록을 인양하는 상태를 나타내는 구성도.
도 11은 종래에 매트리스 블록이 경사지형에 시공된 상태를 나타내는 구성도.
도 12는 종래에 매트리스 블록이 3종의 조립체로 구성되는 상태를 나타내는 구성도.
도 13은 종래에 매트리스 블록의 골조프레임을 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 해저케이블 보호용 매트리스 블록에 관련되며, 이때 해저케이블 보호용 매트리스 블록은 경사각으로 설치시 연결부사이의 공간이 이격되어 해저케이블이 노출되거나 닻, 어구가 쉽게 걸리는 현상을 방지하고, 또 매트리스블록을 연결한 상태로 이송시 결속하중이 연결고리로 집중되어 하중을 견디지 못하고 파손되면서 대형사고로 이어지는 시공상에 안전사고를 미연에 예방하기 위해 아치형홈(20)과 아치형 돌기(30)에 의해 블록본체(10)가 서로 맞물려 연결되도록 구성된다.

본 발명에 따른 블록본체(10)는 체결구(J)에 의해 전후, 좌우방향으로 연결되어 매트리스 구조물(1)을 형성하고, 서로 대응하는 측면에 아치형 홈(20)과, 아치형 홈(20)을 축으로 선회되도록 아치형 돌기(30)가 맞물리게 형성된다. 블록본체(10)는 전후, 좌우방향으로 연설되도록 사면이 동일한 사이즈로 형성되고, 서로 대응하는 측면이 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)에 의해 맞물려 결속된다.

여기서, 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)는 블록본체(10)의 측면에 길이방향으로 형성되되, 도 1처럼 블록본체(10)의 어느 일측 측면에 아치형 홈(20)이 형성시 이와 대향하는 다른 일측 측면에 아치형 돌기(30)가 형성된다.

이때, 아치형 돌기(30)는 축의 역활을 하는 것으로서, 종단면 형상이 반구형으로 돌출형성되고, 이와 맞물리는 아치형 홈(20)은 아치형 돌기(30)가 수용된 상태로 유연하게 선회되도록 아치형 돌기(30) 보다 확장된 사이즈로 형성되면서 아치형 돌기(30)의 돌출길이보다 짧은 사이즈로 함몰형성된다.

또, 상기 아치형 돌기(30)는 연장부(30a)에 의해 블록본체(10)의 측면상에서 돌출되고, 연장부(30a) 길이에 따라 블록본체(10)간의 배치간격이 조절된다. 이때 연장부(30a)는 반구형으로 형성되는 아치형 돌기(30)의 직경과 같거나 작은 두께로 형성되고, 도 5처럼 연장부(30a)로 인해 블록본체(10)간의 배치간격이 확장됨에 따라 블록본체(10)간의 선회반경이 확대됨은 물론 아치형 홈(20)상에 삽입되는 아치형 돌기(30)의 길이에 대응하여 블록본체(10)간의 배치간격이 유연하게 조절되면서 신축성을 갖게 된다.

이에 블록본체(10)의 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)가 맞물린 상태로 연결시 서로 대응하는 측면이 아치형 홈(20)의 함몰깊이와 아치형 돌기(30)의 돌출길이차이로 인해 이격된 상태로 유지되어 블록본체(10)간의 선회작동에 따른 유동공간이 확보된다.

그리고, 매트리스 구조물(1)의 설치위치 즉, 경사지형 및 요철지형, 대형해저케이블을 보호하기 위해 도 2와 같이 블록본체(10)가 경사각으로 설치되더라도 아치형 홈(20)이 아치형 돌기(30)를 축으로 선회되는 특성상 연결부사이의 공간이 견고하게 폐쇄되어 해저케이블의 노출 및 닻, 어구의 걸림현상이 방지된다.

또, 상기 블록본체(10)의 측면은 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)가 맞물린 위치에서 멀어질수록 이격거리가 확장되도록 경사면(12)이 형성된다. 경사면(12)은 블록본체(10)의 측면에 형성된 아치형 홈(20) 또는 아치형 돌기(30)를 기준으로 상ㆍ하측에 각각 형성됨에 따라 서로 인접하는 블록본체(10)간의 이격거리가 상측 및 하측방향으로 갈수록 확장된다.

이에 블록본체(10)가 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)를 축으로 선회시 경사면(12)에 의해 블록본체(10)의 측면에 방해를 받지 않고 상하방향으로 선회범위가 확장됨에 따라 매트리스 구조물(1)의 전체적인 유연성이 향상되어 해저면에 보다 긴밀하게 밀착되므로 도 3에 도시된 바와 같이 경사지형에서의 들뜸현상이 방지된다.

한편, 블록본체(10)의 측면이 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)로 형성됨에 따라 블록본체(10)를 전후, 좌우방향으로 연결하여 매트리스 구조물(1)을 형성하더라도 가장자리부가 곡선으로 함몰 또는 돌출되어 어구가 걸리더라도 곡선을 따라 쉽게 이탈된다.

이에 종래에 매트리스블록의 구조적 특성상 매트리스 구조물의 가장자리부로 돌출턱이 뾰족하게 돌출되어 어구가 쉽게 걸리는 현상을 방지하기 위해 매트리스블록을 다품종(적어도 3종)으로 생산해야 하는 번거로운 문제점이 해소된다.

그리고, 블록본체(10)의 전체적인 형상이 사각블록의 형상을 갖추고 있으므로 골조프레임의 형상 및 조립구조가 단순함에 따라 비숙련공도 쉽게 조립이 가능하여 생산성 및 제조원가 절감되는 이점이 있다.

도 6a 내지 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 체결구를 통한 블록본체의 체결상태를 나타내는 구성도이다.

도 6a 내지 6b에서, 상기 체결구(J)는 블록본체(10)상에 관통형성되는 체결홀(14)을 통하여 결속되도록 구비된다. 체결홀(14)은 적어도 블록본체(10)의 가장자리부 4개소에 수직방향으로 관통형성되고, 샤클을 포함하는 체결구(J)의 결속이 용이하도록 체결홀(14)과 대응하는 블록본체(10)의 가장자리부 두께를 전체 두께대비 좁은 폭으로 형성하거나, 체결홀(14)을 블록본체(10) 측면으로 절개되도록 형성하고 절개부에 블록본체(10)의 골조프레임이 일부 노출되도록 성형하는 것이 바람직하다.

도 7a 내지 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결구를 통한 블록본체의 체결상태를 나타내는 구성도이고, 도 8a 내지 8b는 도 7의 플레이트를 나타내는 구성도이다.

상기 체결구(J)는 블록본체(10)상에 내설되어 체결홀(16a)이 노출되도록 형성되는 플레이트(16)를 통하여 결속된다. 이때 플레이트(16)는 도 8a처럼 4개로 분할형성되어 블록본체(10)의 가장자리부 4개소에 각각 배치되거나, 도 8b와 같이 플레이트(16)를 단일체로 구비하고 4개소에 체결홈(16a)을 형성하여 블록본체(10)의 골조프레임과 일체로 형성한다.

이때, 플레이트(16)상에는 다수개의 타공(16b)이 관통형성되고, 타공(16b)을 통하여 플레이트(16)의 상하측에 위치되는 블록본체(10)가 서로 연결되어 일체로 성형되면서 플레이트(16)가 견고하게 고정된다.

그리고, 플레이트(16)의 체결홀(16a)과 대응하는 블록본체(10)의 측면이 부분적으로 함몰형성되어 샤클을 포함하는 체결구(J)가 결속된다.

이처럼, 블록본체(10)가 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)가 맞물린 상태로 체결구(J)에 의해 결속되는 이중 결속구조를 가짐에 따라 도 4에 도시된바와 같이 매트리스 구조물(1)을 크레인으로 인양하여 해저로 운반시 결속하중이 블록본체의 측면 전체로 분산되어 체결구(J) 및 체결구(J) 주변부의 파손이 방지된다.

10: 블록본체 20: 아치형 홈
30: 아치형 돌기

Claims (7)

1. 체결구(J)에 의해 전후, 좌우방향으로 연결되어 매트리스 구조물(1)을 형성하는 블록본체(10)는 서로 대응하는 측면에 아치형 홈(20)과, 아치형 홈(20)을 축으로 선회되도록 아치형 돌기(30)가 맞물리게 형성되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 아치형 홈(20)의 함몰깊이는 아치형 돌기(30)의 돌출길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 아치형 돌기(30)는 연장부(30a)에 의해 블록본체(10)의 측면상에서 돌출되고, 연장부(30a) 길이에 따라 블록본체(10)간의 배치간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.
4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 블록본체(10)의 측면은 아치형 홈(20)과 아치형 돌기(30)가 맞물린 위치에서 멀어질수록 이격거리가 확장되도록 경사면(12)이 형성되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 체결구(J)는 블록본체(10)상에 관통형성되는 체결홀(14)을 통하여 결속되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 체결구(J)는 블록본체(10)상에 내설되어 체결홀(16a)이 노출되도록 형성되는 플레이트(16)를 통하여 결속되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 플레이트(16)는 다수개소에 타공이 관통되고, 사방에 체결홀(16a)이 형성되어 블록본체(10)의 골조프레임과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 해저케이블 보호용 매트리스 블록.

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