KR101220537B1

KR101220537B1 - 방파제 케이슨 결합방법

Info

Publication number: KR101220537B1
Application number: KR1020100074965A
Authority: KR
Inventors: 박우선; 이진학; 한상훈
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2013-01-10
Also published as: KR20120012888A

Abstract

방파제 케이슨 결합방법이 개시된다. 본 발명의 방파제 케이슨 결합방법은, 다수의 케이슨을 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치하는 단계; 및 상기 케이슨의 해측과 항내측의 인접영역을 다수의 연결부로 연결하여 외해로부터 밀려오는 파력 등의 수평 외력에 대해 연합하여 저항할 수 있도록 상기 케이슨을 상호 결속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

방파제 케이슨 결합방법{COMBINATION METHOD OF BREAKWATER CAISSON STRUCTURES}

본 발명은 방파제 케이슨 결합방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 외해로부터 케이슨에 가해지는 파력 등의 수평 외력에 대한 저항력을 높일 수 있는 방파제 케이슨 결합방법에 관한 것이다.

일반적으로, 케이슨은 항만 건설시 필수적으로 사용되는 구조체이다. 예를 들면 중력식 안벽, 케이슨 방파제 등 항만의 중요 시설에 적용되고 있다.

최근 지구온난화에 의해서 해수면이 상승되고, 설계파고가 빠르게 증가되고 있어 이러한 변화에 적절히 대응하지 않으면 대형사고로 이어질 가능성이 점차 높아가고 있다. 방파제의 경우는 설계파고 증가에 따라 대형화되고 있으나 50년 설계파 또는 그 이상의 파가 언제 내습하지 몰라 대안 마련에 부심하고 있는 것이 현실이며, 육측의 중력식 안벽의 경우는 선박의 대형화에 대한 추가적인 안정성 확보에 고민하고 있다.

따라서, 기후변화에 따른 설계파 증가, 선박 대형화 등 항만 물류 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 방안, 즉, 수평력 증대에 대한 대처 방안 마련이 절실히 요구되고 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 케이슨에 가해지는 파력 등의 수평 외력을 평활화하여 궁극적으로 수평력에 대한 저항력을 높여 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 방파제 케이슨 결합방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, 다수의 케이슨을 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치하는 단계; 및 상기 케이슨의 해측과 항내측의 인접영역을 다수의 연결부로 상호 연결하여 외해로부터 밀려오는 파력 등의 수평 외력에 대해 연합하여 저항할 수 있도록 상기 케이슨을 결속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 결합방법에 의해 달성된다.

상기 다수의 연결부는, 상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 해측과 항내측 표면에 인접영역 방향으로 돌출되게 상호 이격 배치되어 고정되도록 마련되는 고정판; 및 상기 해측과 항내측에 고정된 상기 고정판을 인접영역 사이에서 상호 엇갈리게 연결할 수 있도록 마련되는 연결선을 포함할 수 있다.

상기 다수의 연결부는, 상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 해측과 항내측의 표면에 인접영역을 가로지르도록 배치되며 양단부가 상기 케이슨에 고정될 수 있도록 마련되는 연결판을 포함할 수 있다.

상기 다수의 연결부는, 상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 해측의 표면에 인접영역을 가로지르도록 배치되며 일측 케이슨에 고정되어 대응되는 타측 케이슨을 지지할 수 있도록 마련되는 제1 연결지지판; 및 상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 항내측의 표면에 인접영역을 가로지르도록 배치되며 상기 제1 연결지지판의 고정부위와 엇갈리는 고정부위를 갖기 위해 타측 케이슨에 고정되어 대응되는 일측 케이슨을 지지할 수 있도록 마련되는 제2 연결지지판을 포함할 수 있다.

상기 다수의 연결부는, 상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 해측과 항내측 표면의 상,하단부에 배치될 수 있다.

상기 연결선은, 표면에 해수에 의한 부식을 방지할 수 있도록 일정두께로 부식방지용 코팅제가 도포될 수 있다.

상기 연결선은, 상기 케이슨에 작용하는 파력 등의 수평 외력에 의해 끊어지지 않을 정도의 인장력을 갖는 금속재질의 와이어로 형성될 수 있다.

본 발명은, 방파제를 구축하도록 횡방향으로 일렬 설치되는 다수의 케이슨을 연결부로 상호 결속하는 케이슨 결합방법을 제공함으로써, 외해로부터 케이슨에 작용하는 파랑의 최대 수평력을 평활화함으로써 수평력에 대한 저항력을 높여 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 방파제 케이슨에 구비된 연결부의 연결선을 보인 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 방파제 케이슨의 횡방향 설치상태를 보인 평면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨의 결속상태를 보인 평면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨의 방파 작용을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 케이슨의 구성도.
도 7은 도 6에 도시된 방파제 케이슨의 결속상태를 보인 평면도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨의 구성도.
도 9는 도 8에 도시된 방파제 케이슨의 해측 결속상태를 보인 도면.
도 10은 도 8에 도시된 방파제 케이슨의 항내측 결속상태를 보인 도면.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨의 결속상태를 보인 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 방파제 케이슨에 구비된 연결부의 연결선을 보인 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 방파제 케이슨의 횡방향 설치상태를 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨의 결속상태를 보인 평면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨의 방파 작용을 보인 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨은 ,도 1에 도시된 바와 같이, 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치되는 다수의 케이슨(100)과, 케이슨(100)을 상호 연결하여 결속하기 위한 다수의 연결부(110)를 포함한다.

케이슨(100)은, 방파제를 구축하기 위해 공지된 다양한 형상으로 형성된다. 이러한 케이슨(100)은 방파제를 구축할 수 있도록 케이슨 저판(도면에 미도시) 위에 또는 마운드 사석(도면에 미도시) 위에 다수가 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치된다.

연결부(110)는, 케이슨(100)을 상호 연결하여 결속하기 위한 것이며, 케이슨(100)이 상호 일정간격 이격되어 형성되는 인접영역(102)의 해측과 항내측 표면에 배치되어 고정되는 고정판(120)과, 해측과 항내측에 고정된 고정판(120)을 인접영역(102) 사이에서 상호 엇갈리게 연결하는 연결선(122)으로 구성된다.

고정판(120)은, 케이슨(100) 인접영역(102)의 해측과 항내측 표면에 인접영역(102) 방향으로 일부가 돌출되도록 상호 이격 배치되어 고정된다. 이때, 고정판(120)은, 케이슨(100)의 해측과 항내측 표면의 상,하단부에 대응되도록 배치되어 고정된다.

연결선(122)은, 케이슨(100)의 인접영역(102) 사이에서 해측과 항내측 표면에 고정된 고정판(120)을 상호 엇갈려 연결하기 위한 것이며, 케이슨(100)에 작용하는 파력 등의 수평 외력에 의해 끊어지지 않을 정도의 인장력을 갖는 금속재질의 와이어로 형성된다.

이러한, 연결선(122)은 방파제를 구축하기 위해 다수가 횡방향으로 일렬 설치되는 케이슨(100)을 결속하기 위해 케이슨(100)의 인접영역(102)의 해측과 항내측 표면에 고정된 고정판(120)을 상호 엇갈리게 연결하는 구조를 갖는다.

여기서, 연결선(122)은 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 해측과 항내측의 표면에 고정된 고정판(120)을 연결시 해측으로부터 작용하는 파력 등의 수평 외력에 대한 케이슨의 저항력을 높이기 위해 단선 또는 복선의 연결구조를 가질 수 있으며, 파력 등의 수평 외력이 높은 지역에서는 복선 이상의 연결구조를 가질 수 있다.

그리고, 연결선(122)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 표면에 해수의 접촉에 따른 부식을 방지할 수 있도록 일정두께로 도포되는 부식방지용 코팅제(124)가 형성된다. 이때, 부식방지용 코팅제(124)는 내부식성, 내화학약품성이 탁월하고 내마모성이 우수한 공지된 모든 부식방지용 코팅제가 적용될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 케이슨(100)을 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치하는 단계와, 케이슨(100)의 해측과 항내측의 인접영역(102)을 다수의 연결부(110)로 상호 연결하여 결속하는 단계를 포함한다.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 방파제를 구축하기 위해 케이슨 저판 위에 또는 마운드 사석 위에 다수의 케이슨(100)을 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치한다.

이후, 다수의 케이슨(100)을 연결부(110)로 상호 연결하여 결속한다.

먼저, 케이슨(100)이 상호 일정간격 이격되어 형성되는 인접영역(102)의 해측과 항내측 표면에 인접영역(102) 방향으로 일부가 돌출되게 상호 이격 배치되는 고정판(120)을 고정한다. 이때, 고정판(120)은 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 해측과 항내측 표면 상,하단부에 상호 대응되도록 배치되어 고정된다.

그리고, 케이슨(100)의 인접영역(102)의 해측과 항내측 표면에 고정된 고정판(120)을 상호 엇갈리게 연결함으로써 해측으로부터 밀려오는 파력에 대한 저항력을 높일 수 있는 방파제 케이슨의 결합을 완료하는 것이다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법에 의한 파력의 방파 작용을 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 케이슨 저판 위에 또는 마운드 사석 위에 다수가 상호 일정간격 이격되어 횡방향으로 일렬 설치되는 케이슨(100)이 연결부(110)에 의해 상호 연결되어 결속되므로, 해측으로부터 밀려오는 파랑이 방파제로 작용할 때 파력 등의 수평 외력에 대한 저항력을 높일 수 있다.

즉, 해측으로부터 밀려오는 파랑이 방파제로 작용하는 경우, 파력에 영향을 받는 영역의 케이슨(100)이 항내측으로 밀리려고 할 때 주변 영역의 다른 케이슨(100)이 결속구조에 의해 파력 등의 수평 외력에 연합하여 저항하게 됨으로써 수평력에 대한 저항력을 높여 방파제의 구조적 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 것이다.

여기서, 파랑의 영향을 받는 영역의 케이슨에 작용하는 파력은 양의 파력이고, 주변 영역의 케이슨(100)에서 작용하는 파력은 음의 파력이므로, 양의 파력이 케이슨(100)을 항내측으로 미는 힘을 발생시킬 때 음의 파력은 양의 파력에 저항하여 주변 영역의 케이슨(100)을 해측으로 당기는 힘을 발생시키게 되는 것이다.

또한, 방파제에 작용하는 최대파력은 일반적으로 각 케이슨(100)에 시차를 두고 작용하게 되는데, 각 케이슨(100)이 최대파력에 대해 상호 연합하여 저항하게 되는 경우 최대파력이 방파제의 방파 작용에 의해 어느 한 영역의 케이슨(100)에 집중되지 않고 주변 영역의 케이슨(100)으로 분산되어 줄어들게 됨으로써 파력 등의 수평 외력을 평활화할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 해측으로부터 작용하는 파랑에 대항 방파 기능을 수행하기 위한 방파제를 구축하도록 다수가 상호 일정간격 이격되어 횡방향으로 일렬 설치된 케이슨(100)을 연결부(110)의 연결에 의해 결속하여 파력 등의 수평 외력에 대한 저항력을 높임으로써 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고, 방파제로 작용하는 최대파력을 평활화할 수 있다.

제2 실시예

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 케이슨의 구성도이고, 도 7은 도 6에 도시된 방파제 케이슨의 결속상태를 보인 평면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 케이슨은, 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 케이슨(100)을 상호 연결하여 결속할 수 있도록 마련되는 연결부(110)의 구성이 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성을 갖는 것이다.

본 실시예에서, 연결부(110)는, 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 해측과 항내측의 표면에 인접영역(102)을 가로질러 배치되어 고정되는 연결판(130)으로 형성된다.

연결판(130)은, 케이슨(100)의 인접영역(102) 해측과 항내측의 표면 상,하단부에 인접영역(102)을 가로질러 배치된 상태에서 양단부가 케이슨(100)에 각각 고정되어 다수의 케이슨(100)을 결속한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, 연결판(130)으로 다수가 상호 일정간격 이격되어 횡방향으로 일렬 설치된 케이슨(100)을 상호 연결하여 결속함으로써 방파제 케이슨의 결합을 완료하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 방파제를 구축하기 위한 다수의 케이슨(100)을 연결판(130)에 의해 상호 연결하여 결속함으로써, 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 파력 등의 수평 외력에 대한 저항력을 높여 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고, 방파제로 작용하는 최대파력을 평활화할 수 있다.

제3 실시예

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨의 구성도이고, 도 9는 도 8에 도시된 방파제 케이슨의 해측 결속상태를 보인 도면이며, 도 10은 도 8에 도시된 방파제 케이슨의 항내측 결속상태를 보인 도면이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨의 결속상태를 보인 평면도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨은, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 케이슨(100)을 상호 연결하여 결속할 수 있도록 마련되는 연결부(110)의 구성이 본 발명의 제1 실시예와 다른 구성을 갖는 것이다.

본 실시예에서, 연결부(110)는, 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 해측의 표면에 인접영역(102)을 가로질러 배치되어 일측 케이슨(100A)에 고정된 후 대응되는 타측 케이슨(100B)을 지지하기 위한 제1 연결지지판(140)과, 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 항내측의 표면에 인접영역(102)을 가로질러 배치되어 제1 연결지지판(140)의 고정부위와 엇갈리는 고정부위를 갖기 위해 타측 케이슨(100B)에 고정된 후 대응되는 일측 케이슨(100A)을 지지하기 위한 제2 연결지지판(142)으로 구성된다.

제1 연결지지판(140)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 해측의 표면 상,하단부에 인접영역(102)을 가로지르도록 배치되며 일측 케이슨(100A)에 고정되어 대응되는 타측 케이슨(100B)을 지지할 수 있도록 형성된다.

즉, 도 9는 해측에서 바라본 케이슨(100)의 결속상태를 나타낸 것이며, 제1 연결지지판(140)은 일측 케이슨(100A)에 고정된 상태에서 대응되는 위치의 타측 케이슨(100B)을 지지한다.

제2 연결지지판(142)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 케이슨(100)의 인접영역(102)에 위치하는 항내측의 표면에 인접영역(102)을 가로지르도록 배치되며 제1 연결지지판(140)의 고정부위와 엇갈리는 고정부위를 갖기 위해 타측 케이슨(100B)에 고정되어 대응되는 일측 케이슨(100A)을 지지할 수 있도록 형성된다.

즉, 도 10은 항내측에서 바라본 케이슨(100)의 결속상태를 나타낸 것이며, 제2 연결지지판(142)은 타측 케이슨(100B)에 고정된 상태에서 대응되는 위치의 일측 케이슨(100A)을 지지한다.

이러한, 제1 연결지지판(140) 및 제2 연결지지판(142)은, 케이슨(100)의 해측과 항내측 표면에 인접영역(102)을 가로질러 배치된 상태에서 해측과 항내측 케이슨(100)에 상호 엇갈리는 고정부위를 갖도록 고정되어 대응되는 케이슨(100)을 지지한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 도 11에 도시된 바와 같이, 다수가 상호 일정간격 이격되어 횡방향으로 일렬 설치된 케이슨(100)을 제1 연결지지판(140)과 제2 연결지지판(142)의 고정구조에 의해 상호 연결하여 결속함으로써 방파제 케이슨의 결합을 완료하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제3 실시예에 따른 방파제 케이슨 결합방법은, 방파제를 구축하기 위한 다수의 케이슨(100)을 제1 연결지지판(140) 및 제2 연결지지판(142)에 의해 상호 연결하여 결속함으로써, 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 파력 등의 수평 외력에 대한 저항력을 높여 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고, 방파제로 작용하는 최대파력을 평활화할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 케이슨
102: 인접영역
110: 연결부
120: 고정판
122: 연결선
124: 부식방지용 코팅제
130: 연결판
140: 제1 연결지지판
142: 제2 연결지지판

Claims

다수의 케이슨을 상호 일정간격 이격되도록 횡방향으로 일렬 설치하는 단계; 및 상기 케이슨의 해측과 항내측의 인접영역을 다수의 연결부로 상호 연결하여 외해로부터 밀려오는 파력 등의 수평 외력에 대해 연합하여 저항할 수 있도록, 상기 케이슨을 결속하는 단계;를 포함하되,
상기 케이슨을 결속하는 단계에서 상호 연결되는 상기 다수의 연결부는,
상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 해측의 표면에 인접영역을 가로지르도록 배치되며 일측 케이슨에 고정되어 대응되는 타측 케이슨을 지지할 수 있도록 마련되는 제1 연결지지판 및
상기 케이슨의 인접영역에 위치하는 항내측의 표면에 인접영역을 가로지르도록 배치되며 상기 제1 연결지지판의 고정부위와 엇갈리는 고정부위를 갖기 위해 타측 케이슨에 고정되어 대응되는 일측 케이슨을 지지할 수 있도록 마련되는 제2 연결지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는,
방파제 케이슨 결합방법.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 케이슨을 결속하는 단계에서 상호 연결되는 상기 다수의 연결부는,
상기 제1 연결지지판 및 상기 제2 연결지지판을 인접영역 사이에 상호 엇갈리게 연결할 수 있도록 마련되는 연결선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
방파제 케이슨 결합방법.
제5항에 있어서,
상기 연결선은,
상기 연결선의 표면이 해수에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 연결선의 표면에 부식방지용 코팅제가 도포되는 것을 특징으로 하는,
방파제 케이슨 결합방법.
제5항에 있어서,
상기 연결선은,
상기 케이슨에 작용하는 수평 외력에 의해 끊어지지 않도록, 기설정된 인장력을 갖는 금속재질의 와이어로 형성되는 것을 특징으로 하는,
방파제 케이슨 결합방법.