KR101198407B1 - 방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체 - Google Patents

방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체 Download PDF

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Abstract

방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체가 개시된다. 본 발명에 따른 방파제 구조물은, 해저의 바닥면에 설치되는 지지판; 지지판의 상면 가장자리를 따라 일정한 간격으로 고정 배열되는 다수의 수직부재; 지지판에 배열된 수직부재의 안쪽에 수용되는 구 형상 또는 다면체 형상의 다수의 수용체; 및 수직부재의 상단에 의해 지지되며, 다수의 수용체를 덮는 덮개판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체{Breakwater Structure and Unit Block for Breakwater Structure}
본 발명은 방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 파고가 높을 때에는 내해로 유입되는 파도를 막을 수 있으면서 평상시 파도가 잔잔할 때에는 내해와 외해 사이에서 바닷물이 원활하게 이동할 수 있는 구조를 갖춤으로써 방파제가 갖는 고유의 기능을 살리면서 바닷물의 고임으로 인한 각종 환경오염으로부터 벗어나게 해주는 친환경적인 방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체에 관한 것이다.
일반적으로 항만이나 해안가에는 방파제가 거의 필수적으로 설치되며, 이러한 방파제는 여러 가지 형태와 다양한 시공법으로 설치되고 있다.
초창기의 방파제는 어느 정도 높은 파도를 막을 수 있는 높이로 설치되어 방파제가 설치되는 구간은 내해와 외해가 차단되게 되었다. 하지만, 이렇게 바닷물을 가두어 놓는 형태로 방파제를 건설하게 됨으로써, 바닷물의 유출입이 원활하게 이루어지지 않아 내해 쪽의 바닷물이 오염되며, 각종 오물이 쌓이고, 심한 경우에는 악취가 발생하게 된다. 이로 인해 내해 쪽 갯벌이나 해저의 생태계는 완전히 파괴되었다고 해도 과언이 아니다.
더구나, 전술한 방파제는 방파제에 부딪힌 바닷물에 큰 반발력이 생기면서 뒤에 연이어 들이닥치는 바닷물이 합해져서 더욱 큰 에너지로 방파제를 때리게 되고, 그 결과 파고가 점점 높아져 심해지면 방파제를 넘어 내해로 들어가게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 바닷물이 유통될 수 있게 하는 다양한 구조의 방파제가 제안되었다. 이들 중 하나가 대한민국 특허 제770238호의 "방파제 구축용 단위블럭"들을 이용한 방파제이다.
도 1은 종래기술에 따른 방파제 구축용 단위블럭을 이용하여 시공된 방파제의 개략적인 정면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 단위블럭은 위판(10)과 아래판(20)이 다수의 기둥(30)에 의해 연결되어 일체를 이루며, 위판(10)과 아래판(20)의 상면과 저면에는 결합을 위한 물림턱(15)과 물림홈(25)이 형성되어 있다.
방파제는 물림턱(55)이 돌출되게 형성된 프레임(50)에 위에 다수의 단위블록의 물림홈(25)이 프레임(50)의 물림턱(15)과 서로 맞물리도록 1차 적층하며, 1차 적층된 다수의 단위블록 위에 1차 적층된 다수의 단위블록의 각각의 물림턱(15)과 물림홈(25)이 맞물리면서 1차 적층된 다수의 단위블록과는 서로 어긋나도록 다수의 단위블록을 2차 적층하고, 이와 같은 방법으로 다수의 단위블록을 수직으로 적층하여 형성된다. 이로써 방파제는 각각의 단위블록들의 기둥들 사이의 공간을 통해 조류의 소통이 원활하게 이루어지게 된다.
그런데, 전술한 바와 같은 방파제 구조는 다수의 수평판 즉, 위판(10) 및 아래판(20)을 구비하고 있기 때문에 기본적으로 상하 운동을 하는 파도가 방파제의 내부공간으로 들어와 방파제의 상하방향으로는 전달되지 못해 방파제의 내부 체적을 모두 이용하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 전술한 바와 같은 구조의 방파제는 파도의 수평방향으로만 바닷물의 흐름을 유도하기 때문에, 불규칙한 3차원 운동을 하는 파도의 파랑 에너지를 효과적으로 감쇄하지 못하여 방파제의 구성요소들로 인한 반사파가 상당히 발생하게 되며, 그에 따라 방파제의 구성요소들이 받는 저항력이 상대적으로 크게 작용하여 전체 구조물의 안전에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.
더욱이, 전술한 바와 같은 구조의 방파제는 파랑 에너지의 일부만 감쇄시키고 내해 쪽으로 잔존 에너지가 전달되게 된다. 이로써, 태풍 등의 기상 악화시 방파제가 파랑 에너지를 흡수 또는 분산시키지 못하고 항만으로 전달하게 되어, 시설물 내지 정박 중인 선박들이 파손되는 문제점도 있게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 파고가 높을 때에는 내해로 유입되는 파도를 막을 수 있으면서 평상시 파도가 잔잔할 때에는 내해와 외해 사이에서 바닷물이 원활하게 이동할 수 있는 구조를 갖춤으로써 방파제가 갖는 고유의 기능을 살리면서 바닷물의 고임으로 인한 각종 환경오염으로부터 벗어나게 해주는 친환경적인 방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방파제 구조물은, 해저의 바닥면에 설치되는 지지판; 지지판의 상면 가장자리를 따라 일정한 간격으로 고정 배열되는 다수의 수직부재; 지지판에 배열된 수직부재의 안쪽에 수용되는 구 형상 또는 다면체 형상의 다수의 수용체; 및 수직부재의 상단에 의해 지지되며, 다수의 수용체를 덮는 덮개판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 방파제 구조물은, 소정 높이마다 다수의 수용체를 덮으며, 다수의 수직부재에 연결되어 고정되는 망상 부재;를 더 포함할 수 있다.
전술한 방파제 구조물은, 수평방향으로 다수의 수직부재들 또는 다수의 제2수직부재들을 연결하여 고정 지지하는 적어도 하나의 수평부재;를 더 포함할 수 있다.
전술한 방파제 구조물은, 지지판의 상면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 나란하게 배열되는 다수의 제2수직부재;를 더 포함할 수도 있다.
다수의 제2수직부재는 둘 이상의 줄로 배열되며, 방파제 폭의 중심으로 갈수록 각 줄들 사이의 간격이 좁아질 수 있다.
또는, 다수의 제2수직부재는 둘 이상의 줄로 배열되며, 방파제 폭의 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 각 줄들 사이의 간격이 좁아질 수 있다.
또는, 다수의 제2수직부재는 둘 이상의 줄로 배열되며, 각 줄들 사이의 간격이 동일할 수도 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 방파제 구조물은, 해저의 바닥면에 설치되는 지지판; 적어도 셋 이상의 수직부재로 측면프레임을 형성하며, 측면프레임의 하단을 격자형상의 바닥 프레임에 접합한 후 다수의 구형상체 또는 다면체를 채우고, 채워진 다수의 구형상체 또는 다면체를 덮도록 측면프레임의 상단을 격자형상의 상단 프레임으로 접합하여 형성되는 복수의 단위구조체; 및 둘 이상의 단위구조체를 맞붙이는 경우에 각각의 단위구조체의 맞붙는 면의 프레임을 서로 고정시켜 접합하거나, 적어도 하나의 단위구조체를 지지판의 상면에 고정시켜 접합하는 접합부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 방파제 구조물은 복수의 단위구조체에 대하여, 아래쪽의 단위구조체와 위쪽의 단위구조체는 접합면이 서로 어긋나도록 접합될 수 있다.
전술한 방파제 구조물은 복수의 단위구조체를 접합면이 서로 어긋나도록 적층한 후, 최상단에 적층된 단위구조체를 덮는 덮개판;을 더 포함할 수 있다.
또한, 둘 이상의 상기 단위구조체를 맞붙이는 경우, 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 단위구조체는 크기가 작은 구형상체 또는 다면체가 채워진 단위구조체를 이용할 수 있다.
단위구조체는, 측면프레임의 각각의 수직부재를 연결하는 수평부재를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단위구조체는, 적어도 셋 이상의 기둥으로 형성되는 측면 프레임; 격자 형상으로 이루어지며, 측면프레임의 각각의 기둥의 하단에 접합되는 바닥 프레임; 측면 프레임 및 바닥 프레임으로 이루어진 틀 안에 채워지는 다수의 구형상체 또는 다면체를 포함하는 수용체; 및 격자 형상으로 이루어지며, 채워진 수용체를 덮도록 측면프레임의 각각의 기둥의 상단에 접합되는 상단 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 측면 프레임, 바닥 프레임 및 상단 프레임 중 적어도 하나에는 다른 단위구조체의 측면 프레임, 바닥 프레임 또는 상단 프레임과 접합하기 위한 결합체가 형성될 수 있다.
또한, 측면 프레임, 바닥 프레임 및 상단 프레임 중 적어도 하나에는 다른 단위구조체의 측면 프레임, 바닥 프레임 또는 상단 프레임의 결합체가 삽입되는 삽입구가 형성될 수도 있다.
측면 프레임은, 각각의 수직부재와 연결되는 적어도 하나의 수평부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 구 형상 또는 다면체 형상의 수용체들 사이의 공극을 통해 바닷물이 내해와 외해를 자유롭게 이동할 수 있도록 함으로써 내해에 바닷물이 고여 환경오염의 원인이 되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 방파제 폭의 중심으로 갈수록 구 형상 또는 다면체 형상의 크기를 작게 하거나 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 구 형상 또는 다면체 형상의 크기를 작게 함으로써 파도의 파괴력을 효율적으로 상쇄시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 방파제 구축용 단위블럭을 이용하여 시공된 방파제의 개략적인 정면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물의 폭 방향에 대한 단면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 방파제 구조물의 건축과정의 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 방파제 구조물의 건축과정의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 방파제 구조물에 이용되는 단위구조체의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 11의 방파제 구조물에 이용되는 단위구조체의 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방파제 구조물 및 그 방파제 구조물용 단위구조체를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물의 폭 방향에 대한 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물은, 지지판(110), 다수의 수직부재(120), 다수의 수용체(130) 및 덮개판(140)을 포함한다.
지지판(110)은 해저에 설치된다. 이때, 지지판(110)은 기초지반(100) 위에 적층될 수 있다. 여기서, 기초지반(100)은 해저 바닥면의 기초공사로 이루어지며, 지형이 불안정한 해저의 바닥면을 평평하게 하고, 지지판(110)이 안정적으로 고정되게 장착될 수 있도록 상면에 홈이 형성될 수 있다. 또는, 도 2에 도시한 바와 같이, 기초지반(100)의 상단에 지지판(110)을 적층한 후, 적층된 지지판(110)을 고정함과 동시에 기초지반(100)을 덮는 피복석(115)을 형성할 수도 있다.
기초지반(100)은 해저면에 소정 깊이의 홈을 판 후 설치되거나, 기초지반(100)의 저면에 소정 길이의 하방 고정심을 설치하고 해당 고정심을 해저에 삽입하여 기초지반(100)을 해저에 고정시킨 후 기초지반(100)의 상면을 평평하게 만들 수 있다. 또한, 기초지반(100)은 그 상면에 지지판(110)을 고정하기 위한 고정홈 또는 고정턱을 구비할 수도 있다. 또는, 지지판(110)은 기초지반(100) 및 피복석(115)과 일체로 형성될 수도 있다.
그러나, 지지판(110)의 설치방법은 기재된 방법에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형된 방법으로 설치될 수도 있다. 또한, 지지판(110)은 콘크리트로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 재질이 활용될 수 있다.
다수의 수직부재(120)는 지지판(110)의 상면 가장자리를 따라 일정한 간격으로 고정 배열된다. 이때, 다수의 수직부재(120)는 지지판(110)의 폭 방향에서 보았을 때 양쪽 가장자리와 정면 쪽 가장자리에 고정 배열될 수 있으며, 방파제 후면이 육지와 떨어져 설치되는 경우에는 지지판(110)의 후면 쪽 가장자리에도 고정 배열될 수 있다. 또한, 다수의 수직부재(120)의 배열 간격은 도 3에 도시한 바와 같이, 구 형상의 수용체(130)의 지름 또는 다면체 형상의 수용체의 너비 및 높이보다 작은 간격으로 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같은 수직부재(120)는 내부식성이 우수한 금속 또는 철근 콘크리트로 만들어질 수 있다.
다수의 수용체(130)는 구 형상 또는 다면체 형상으로 형성될 수 있으며, 지지판(110)에 배열된 수직부재(120)의 안쪽에 수용된다. 여기서, 구 형상의 수용체(130)는 반드시 정원(正圓)의 구 형상을 갖는 것에만 한정되지 않으며, 타원의 단면을 갖거나 다수의 불규칙한 만곡부를 가진 곡면 형상체를 포함할 수도 있다. 또한, 구형상체의 표면은 매끄럽거나, 골프공과 같이 다수의 요홈 또는 돌기가 형성될 수도 있다.
수용체(130)가 다면체 형상으로 형성되는 경우, 다면체는 정12면체 이상의 정다면체가 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 불규칙한 다면체의 형상이 사용될 수도 있다. 또한, 다면체 형상의 표면은 매끄럽거나, 다수의 요홈 또는 돌기가 형성될 수도 있다.
덮개판(140)은 수직부재(120)의 상단에 의해 지지되며, 다수의 수직부재(120) 안쪽에 수용된 수용체(130)를 덮는다. 덮개판(140)은 콘크리트로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 재질을 활용할 수 있다. 이와 같은 덮개판(140)은 방파제 구조물의 내부로부터 바닷물이 올라오는 것을 방지함과 동시에 인도 및 차도로 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 2의 설명을 참조한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 구조물은 도 2의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물에 대하여, 수직부재(120)의 소정 높이마다 다수의 수용체(130)를 덮으며, 각각의 수직부재(120)에 연결되어 고정되는 망상부재(150)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 방파제 구조물은 도 5에 도시한 바와 같이, 지지판(110)의 상면 가장자리에 일정한 간격으로 다수의 수직부재(120)를 고정하여 배열한 후, 배열된 다수의 수직부재(120)의 안쪽에 다수의 수용체(130)를 적층하고, 적층된 수용체(130)를 덮도록 격자형상의 망상부재(150)를 덮어 형성될 수 있다. 이때, 망상부재(150)의 위에 다시 다수의 수용체(130)를 일정 높이만큼 적층하고, 그 위에 다시 망상부재(150)를 덮을 수 있으며, 이와 같은 과정을 반복함으로써 도 4에 나타낸 바와 같이 층상의 방파제 구조물을 형성할 수 있다. 이때, 가장 위층의 상부에는 수직부재(120)의 상단에 의해 지지되도록 덮개판(140)을 덮는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 방파제 구조물은 도 6에 도시한 바와 같이, 일렬로 배열된 다수의 수직부재(120)에 대하여, 각각의 수직부재(120)들을 수평방향으로 연결하는 적어도 하나의 수평부재(160)를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 수평부재(160)를 통하여 각각의 수직부재(120)를 더욱 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 2의 설명을 참조한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 구조물은 방파제의 길이방향을 따라 지지판(110)의 상면에 일정한 간격으로 배열되는 다수의 제2 수직부재(125)를 더 포함할 수 있다. 이때, 다수의 제2수직부재(125)는 복수의 열로 배열될 수 있으며, 각각의 열 사이의 간격은 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 각각의 수직부재(120) 및 제2수직부재(125)의 사이에는 동일한 크기의 수용체(130)가 적층될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 2의 설명을 참조한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 방파제 구조물은 방파제의 길이방향을 따라 지지판(110)의 상면에 일정한 간격으로 배열되는 다수의 제2 수직부재(125)를 더 포함할 수 있다. 이때, 다수의 제2수직부재(125)는 복수의 열로 배열될 수 있으며, 각각의 열 사이의 간격은 서로 다른 간격으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2수직부재(125)의 각 열들은 도 8에 도시한 바와 같이 방파제 폭의 중심으로 갈수록 간격이 좁아지도록 배열될 수 있다. 이 경우, 각각의 수직부재들 사이의 간격에 따라 내측 및 외측 쪽에는 크기가 큰 수용체(130)들이 수용될 수 있으며, 방파제 폭의 중심으로 갈수록 크기가 작은 수용체들이 수용될 수 있다. 이와 같이 방파제 구조물에 수용되는 수용체(130)의 크기를 다르게 하는 이유는, 방파제 구조물의 양 측면에서의 파도의 파괴력을 용이하게 상쇄시키기 위한 것이다. 각각의 제2수직부재(125)는 방파제 폭의 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 각 줄들 사이의 간격이 좁아지도록 형성하며, 그에 따라 수용체(130)는 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 그 크기가 작아지도록 형성될 수도 있다. 일반적으로, 외해 쪽의 측면에는 파괴력이 큰 파도가 부딪히므로, 외해 쪽에 크기가 큰 수용체를 배치함으로써 부피가 큰 수용체들 사이의 공극이 크게 형성되도록 하여 바닷물이 방파제 구조물 안으로 원활하게 이동할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 방파제의 내해 쪽으로 갈수록 공극의 크기가 작은 수용체를 밀집되게 배치함으로써 표면적의 불규칙성을 통하여 파도의 파랑 에너지를 상쇄시키는 효과를 높일 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 방파제 구조물은 지지판(110)의 가장자리에 고정 배열된 수직부재(120)의 안쪽에 다수의 제2수직부재(125)의 열을 간격이 다르도록 배열하며, 각각의 수직부재(120, 125)의 일정한 높이마다 안쪽에 적층된 수용체(130)를 덮으며, 각각의 수직부재(120, 125)에 의해 고정되는 망상부재(150)를 형성할 수 있다. 이때, 각각의 수직부재들(120, 125) 사이의 간격은 방파제 폭의 중심으로 갈수록 좁아지거나, 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 좁아지게 형성될 수 있으며, 그에 따라 간격이 좁아지는 방향으로 갈수록 수용체(130)의 크기가 작아지도록 구현될 수 있다. 또는, 방파제 구조물은 각각의 수직부재들(120, 125) 사이의 간격을 동일하게 형성하며, 그에 따라 동일한 크기의 수용체(130)를 수용할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 방파제 구조물은 도 9의 제5 실시예에 따른 방파제 구조물에 대하여 방파제 구조물의 내해 측면 및 외해 측면에, 방파제의 하단 방향에서 상단 방향으로 소정의 경사로 기울어져 설치되는 경사부재(127)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 수직부재(120)와 경사부재(127)의 사이에는 하단 방향에서 상단 방향으로 갈수록 크기가 작아지는 수용체(130)가 수용될 수 있다. 또는, 수직부재(120)와 경사부재(127)의 사이에는 하단 방향에서 상단 방향으로 갈수록 크기가 커지는 수용체(130)가 수용될 수도 있다. 이와 같은 수용체(130)의 크기는 해당 방파제 구조물이 설치되는 지역의 평균적인 파고, 파랑 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 방파제 구조물의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 방파제 구조물은 지지판(210), 복수의 단위구조체(220), 접합부재(230) 및 덮개판(240)을 포함할 수 있다.
지지판(210)는 도 2의 제1 실시예에 따른 방파제 구조물에서 설명한 바와 마찬가지로, 해저의 기초지반(200)에 적층될 수 있다. 이때, 기초지반(200)은 그 상면에 설치된 고정홈을 통해 지지판(210)을 평평하게 고정시키거나, 피복석(215)을 이용하여 지지판(210)을 평평하게 고정시킬 수 있다. 또한, 기초지반(200)은 해저면에 소정 깊이의 홈을 판 후 설치되거나, 기초지반(200)의 저면에 소정 길이의 하방 고정심을 설치하고, 해당 고정심을 해저에 삽입하여 기초지반(200)을 해저에 고정시킬 수 있다.
단위구조체(220)는 직육면체의 형상으로 프레임을 형성하고, 프레임의 내부에 다수의 구형상체 또는 다면체를 채워 넣은 형태로 구현될 수 있다. 이때, 프레임은 내부에 채워진 구형상체 또는 다면체가 빠져나오지 못하면서 바닷물의 유입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구형상체 또는 다면체의 크기보다 작은 크기의 격자형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 12는 도 11의 방파제 구조물에 이용되는 단위구조체의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 단위구조체(220)는 적어도 셋 이상의 수직부재(222a)로 형성되는 측면프레임(222), 격자 형상으로 이루어지며 측면프레임(222)의 수직부재(222a)의 하단에 접합되는 바닥프레임(223), 측면프레임(222) 및 바닥프레임(223)으로 이루어진 틀 안에 채워지는 다수의 구형상체 또는 다면체를 포함하는 수용체(224), 및 격자 형상으로 이루어지며 다수의 구형상체 또는 다면체를 덮도록 측면프레임(222)의 각각의 수직부재(222a)의 상단에 접합되는 상단프레임(226)을 포함한다. 이때, 측면프레임(222)은 각각의 수직부재(222a)와 연결되는 적어도 하나의 수평부재(222b)를 포함할 수도 있다. 이와 같은 측면프레임(222), 바닥프레임(223) 및 상단프레임(226)은 스테인리스 스틸 또는 철근 콘크리트로 이루어질 수 있다.
도 13은 도 11의 방파제 구조물에 이용되는 단위구조체의 다른 예를 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 단위구조체는 도 12의 단위구조체에 더하여, 단위구조체(220)의 측면프레임(222)에 다른 단위구조체(220)의 측면프레임(222)과 결합하기 위한 돌출 형상의 제1결합체(222c)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1결합체(222c)가 형성된 측면프레임(222)과 대향하는 방향의 측면프레임(222)에는 다른 단위구조체(220)의 측면프레임(222)의 제1결합체(222c)가 삽입되는 삽입구(도시하지 않음)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 단위구조체(220)의 상단프레임(226)에 다른 단위구조체(220)의 바닥프레임(223)과 결합하기 위한 돌출 형상의 제2결합체(226a)가 형성될 수 있다. 이 경우, 상단프레임(226)과 대향하는 방향의 바닥프레임(223)의 저면에는 다른 단위구조체(220)의 상단프레임(226)의 제2결합체(226a)가 삽입되는 삽입구(도시하지 않음)가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제7 실시예에 따른 방파제 구조물은 도 12 또는 도 13과 같이 형성된 복수의 단위구조체(220)를 측면프레임(222)끼리는 서로 맞붙이며, 바닥프레임(223)과 상단프레임(226)은 도 11에 도시한 바와 같이 접합면이 서로 어긋나도록 적층하여 형성될 수 있다. 이때, 서로 다른 단위구조체(220)가 접합되는 부분은 접합부재(230)를 이용하여 각각의 프레임을 고정시키는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 지지판(201)의 상면에 적층되는 단위구조체(220)의 바닥프레임(223)은 접합부재(230)를 이용하여 지지판(210)에 견고하게 고정되는 것이 바람직하다.
또는, 본 발명의 실시예에 따른 방파제 구조물은 복수의 단위구조체(220)를 도 11과 같이 적층한 후에, 최상단의 단위구조체(220)로부터 최하단의 단위구조체(220)까지 관통한 후 지지판(210)에 고정되는 체결수단(도시하지 않음)을 더 포함할 수도 있다. 이와 같은 체결수단은 최상단의 단위구조체(220)의 상면에서 일정한 간격으로 설치될 수 있다. 이 외에도, 본 발명의 실시예에 따른 방파제 구조물은 복수의 단위구조체(220)를 적층한 후, 다양한 방법으로 각각의 단위구조체(220)를 단단하게 고정시킬 수 있다.
한편, 각각의 단위구조체(220)는 크기가 서로 다른 구형상체 또는 다면체를 수용할 수 있으며, 이 경우 방파제 구조물은 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 크기가 작은 구형상체 또는 다면체를 수용한 단위블록을 적층하여 형성될 수도 있다.
이로써, 본 발명에 따른 방파제 구조물은 구 형상 또는 다면체 형상의 수용체들 사이의 공극을 통해 바닷물이 내해와 외해를 자유롭게 이동할 수 있도록 함으로써 내해에 바닷물이 고여 환경오염의 원인이 되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 방파제 구조물은 방파제 폭의 중심으로 갈수록 구 형상 또는 다면체 형상의 크기를 작게 하거나 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 구 형상 또는 다면체 형상의 크기를 작게 함으로써 파도의 파괴력을 효율적으로 상쇄시킬 수 있게 된다.
110, 210: 지지판
120: 수직부재
130, 224: 수용체
140, 240: 덮개판
150: 망상부재
220: 단위구조체

Claims (21)

  1. 해저에 설치되는 지지판;
    상기 지지판의 상면 가장자리를 따라 일정한 간격으로 고정 배열되는 다수의 수직부재;
    상기 지지판에 배열된 수직부재의 안쪽에 수용되는 구 형상 또는 다면체 형상의 다수의 수용체;
    상기 수직부재의 상단에 의해 지지되며, 상기 다수의 수용체를 덮는 덮개판; 및
    상기 지지판의 상면에 상기 지지판의 길이방향을 따라 설정된 간격으로 나란하게 배열되어 줄을 형성하며, 상기 줄이 서로 평행하게 복수로 배열되되, 각각의 줄 사이의 간격 및 각각의 간격이 방파제 폭의 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 좁아지게 배열되는 다수의 제2수직부재;
    를 포함하며,
    상기 수직부재는 외해 측에서 내해 측의 방향으로 갈수록 크기가 작아지는 수용체를 수용하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    소정 높이마다 상기 다수의 수용체를 덮으며, 다수의 상기 수직부재에 연결되어 고정되는 망상 부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수평방향으로 다수의 상기 수직부재들 또는 다수의 상기 제2수직부재들을 연결하여 고정 지지하는 적어도 하나의 수평부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    내해 측면 및 외해 측면에, 방파제의 하단 방향에서 상단 방향으로 소정의 경사로 기울어져 설치되는 경사부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수직부재와 상기 경사부재의 사이에는 하단 방향에서 상단 방향으로 갈수록 크기가 작아지는 수용체가 수용되는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 수직부재와 상기 경사부재의 사이에는 하단 방향에서 상단 방향으로 갈수록 크기가 커지는 수용체가 수용되는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  11. 제1항에 있어서,
    해저의 바닥면을 평탄화하는 기초지반; 및
    상기 기초지반 위에 상기 지지판을 적층하며, 적층된 상기 지지판을 고정함과 동시에 상기 기초지반을 덮도록 형성된 피복석;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  12. 적어도 셋 이상의 수직부재로 형성되는 측면프레임, 격자 형상으로 이루어지며 상기 측면프레임의 각각의 수직부재의 하단에 접합되는 바닥프레임, 상기 측면프레임 및 상기 바닥프레임으로 이루어진 틀 안에 채워지는 다수의 구형상체 또는 다면체를 포함하는 수용체, 및 격자 형상으로 이루어지며 상기 수용체를 덮도록 상기 측면프레임의 각각의 수직부재의 상단에 접합되는 상단프레임을 구비하는 단위구조체;
    해저에 설치되는 지지판; 및
    둘 이상의 상기 단위구조체를 서로 맞붙이는 경우에 각각의 상기 단위구조체의 맞붙는 면의 프레임을 서로 고정시켜 접합하거나, 적어도 하나의 상기 단위구조체를 상기 지지판의 상면에 고정시켜 접합하는 접합부재;
    를 포함하며,
    상기 지지판 위에 복수의 상기 단위구조체를 아래쪽의 단위구조체와 위쪽의 단위구조체의 접합면이 서로 어긋나도록 적층하고 상기 접합부재를 통해 접합하여 형성되되,
    각각의 상기 단위구조체는 크기가 서로 다른 구형상체 또는 다면체로 채워지고,
    방파제 폭의 외해 측에서 내해 측으로 갈수록 크기가 작은 구형상체 또는 다면체로 채워진 단위구조체를 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    복수의 상기 단위구조체를 접합면이 서로 어긋나도록 적층한 후, 최상단에 적층된 상기 단위구조체를 덮는 덮개판;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서, 상기 단위구조체는,
    상기 측면프레임의 각각의 수직부재를 연결하는 수평부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  17. 제12항에 있어서,
    해저의 바닥면을 평탄화하는 기초지반; 및
    상기 기초지반 위에 상기 지지판을 적층하며, 적층된 상기 지지판을 고정함과 동시에 상기 기초지반을 덮도록 형성된 피복석;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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