KR101227185B1 - 안정성이 높은 콘크리트 부체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정성이 높은 콘크리트 부체에 관한 것으로, 콘크리트로 이루어지고 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부체에 있어서, 상기 부체의 상·하부는 너울에 의한 상기 부체의 좌·우 유동을 방지하기 위하여 콘크리트로 이루어진 상·하부 날개가 수평방향으로 돌출되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

안정성이 높은 콘크리트 부체{The high stable concrete floating body}

본 발명은 안정성이 높은 콘크리트 부체에 관한 것으로, 보다 구체적으로 너울에 의한 좌·우 유동방지, 외부충격에 의한 파손방지 및 간단한 방법으로 상기 부체들간을 견고하게 연결할 수 있는 높은 콘크리트 부체에 관한 것이다.

최근에는 바다, 강, 호수 등과 같은 수상에 부체를 설치하여 수상 구조물을 활용하는 사례가 점차 증가하고 있다.

이러한 부유식 수상 구조물은 대표적으로 부잔교, 해상펜션, 부유식 방파제, 부유식 도교, 마리나, 수상레크레이션, 해상플랜트, 수상 낚시터, 수상공원 등으로 이용되고 있으며, 그 규모 역시 점차 증가하고 있는 실정이다.

상기 부체는 일반적으로 콘크리트로 이루어져 있으며, 내부가 비어있는 직육면체 형태의 구조물로서, 부체의 구조적 효율성을 위하여 내부 공간에는 통상 일정 간격으로 격벽이 설치되어 다수의 중공부가 형성되었다.

한편, 상기와 같은 콘크리트 부체는 공장 등에서 거푸집 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 부체를 완성한 후, 수상에 띄어지게 되며 수상에 뛰어진 부체는 필요에 따라 적절한 개수로 서로 연결된다.

그러나 종래 기술에 따른 직육면체 구조의 부체는 직육면체라는 구조적 한계 때문에 너울과 같은 물결에 의해 심한 유동현상이 일어나며 이는 안전상 큰 위험으로 작용하였다.

또한, 콘크리트로 이루어진 부체의 경우, 선박의 접안 또는 부체들 간의 연결시 접합부분이 선박의 충돌 또는 부체들 간의 마찰로 인하여 쉽게 파손되며 이는 결국 부체의 수명 단축 문제를 야기하였다.

한편, 부체들 간의 연결방법에 있어서, 종래에는 한국등록실용 제20-0394559호 "해상 부유 구조물"에 개시된 바와 같이 부유체에 형성된 상부함침홀 및 하부함침홀에 돌출고정부가 구비된 상부삽입체를 수직관통홀에 끼워 이를 하부삽입체까지 삽입한 후, 볼트 등을 이용하여 고정하는 방식으로 이루어져 있었다.

그러나 상술한 방법의 경우, 그 구성이 복잡하여 부체의 연결이 번거로우며 부체간 접합 면의 응력 집중시, 상기 돌출고정부가 휘어져 향후 부체의 분리가 어려운 문제가 있었다.

아울러 종래 부체의 경우, 측면이 수면과 수직으로 이루어져 너울에 의한 부체의 침식현상이 큰 문제점으로 작용하였다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로,

먼저, 큰 중량의 콘크리트를 이용하여 부체를 형성함으로써, 부체의 무게중심이 수면 아래에 형성되고 이로 인하여 너울에 의한 부체의 뒤집힘이 없는 안정성이 높은 콘크리트 부체의 제공을 일 목적으로 한다.

또한, 상·하부 날개가 돌출되도록 부체를 구비함으로써 너울에 의한 좌·우 유동 방지 및 상기 상부 날개에 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단을 구비하여 선박의 접안 또는 콘크리트 부체 간의 연결시 접합 면의 마찰에 의한 콘크리트 부체의 파손을 줄일 수 있는 안정성이 높은 콘크리트 부체의 제공을 다른 목적으로 한다.

아울러, 부체의 측면에 연결부재가 관통할 수 있는 복수 개의 관통 홀을 형성하여 간단하고 신속하게 콘크리트 부체들을 연결·분리할 수 있으며, 부체에 형성된 부력공간에 부력부재를 더 충진함으로써 보다 안정적인 콘크리트 부체의 제공을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 콘크리트로 이루어지고 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부체에 있어서, 상기 부체의 상·하부는 너울에 의한 상기 부체의 좌·우 유동을 방지하기 위하여 콘크리트로 이루어진 상·하부 날개가 수평방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다.

바람직하게는 상기 부체의 측면에는 복 수개의 상기 콘크리트 부체를 서로 연결하기 위한 복 수개의 관통 홀이 형성되어 있으며, 선재 또는 관재로 이루어진 연결부재가 이웃하는 콘크리트 부체의 관통 홀을 모두 통과하여 상기 콘크리트 부체를 서로 연결하되, 상기 관통 홀을 통과한 상기 연결부재의 양 말단은 연결부재 고정수단을 통해 고정될 수 있다.

바람직하게는 상기 상부 날개의 측면에는 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단이 더 구비될 수 있다.

바람직하게는 상기 부력공간에는 부력부재가 더 충진될 수 있다.

바람직하게는 상기 부력부재는 방수필름으로 코팅된 스티로폼으로 이루어질 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.

먼저, 큰 중량의 콘크리트를 이용하여 부체를 형성함으로써, 부체의 무게중심이 수면 아래에 형성되고 이로 인하여 너울에 의한 부체의 뒤집힘이 없어 안정성이 높다.

또한, 상·하부 날개가 돌출되도록 부체를 구비함으로써 너울에 의한 좌·우 유동 방지 및 상기 상부 날개에 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단을 구비하여 선박의 접안 또는 부체 간의 연결시 접합 면의 마찰에 의한 부체의 파손을 줄일 수 있다.

아울러, 부체의 상·하부 날개 측면에 연결부재가 관통할 수 있는 복수 개의 관통 홀을 형성하여 간단하고 신속하게 부체들을 연결·분리할 수 있으며, 부체에 형성된 부력공간에 부력부재를 더 충진함으로써 보다 안정적인 부력을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 안정성이 높은 콘크리트 부체의 전체구성을 나타내는 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 부체를 A-A'방향으로 절단한 단면도다.
도 3은 도 2에 도시된 상·하부 날개 형상의 다른 실시 예를 나타내는 도다.
도 4는 도 2에 도시된 상·하부 날개 형상의 또 다른 실시 예를 나타내는 도다.
도 5는 도 1에 도시된 안정성이 높은 콘크리트 부체의 연결 상태도다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

설명에 앞서, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 안정성이 높은 콘크리트 부체의 전체구성을 나타내는 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 부체를 A-A'방향으로 절단한 단면도, 도 3은 도 2에 도시된 상·하부 날개 형상의 다른 실시 예를 나타내는 도, 도 4는 도 2에 도시된 상·하부 날개 형상의 또 다른 실시 예를 나타내는 도, 도 5는 도 1에 도시된 안정성이 높은 콘크리트 부체의 연결 상태도다.

먼저, 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부체(浮體)(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 콘크리트(concrete)로 이루어지고 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부체(130)에 있어서, 상기 부체(130)의 상·하부는 너울에 의한 상기 부체(130)의 좌·우 유동을 방지하기 위하여 콘크리트로 이루어진 상·하부 날개(110)(120)가 수평방향으로 돌출되도록 구비된다.

이때, 상기 상·하부 날개(110)(120)는 너울에 의한 상기 부체(100)의 좌·우 유동 내지 흔들림 일명 롤링(Rolling)을 방지하는 역할을 수행한다.

보다 구체적으로 상기 상·하부 날개(110)(120) 중 하부 날개(120)는 수면 아래에 잠겨있으며 상기 부체(130)보다 수평방향으로 더 돌출되도록 구비됨으로써, 상기 하부날개(120)의 윗면에서 아래쪽으로 작용하는 힘과 상기 하부날개(120)의 아랫면에서 위쪽으로 작용하는 힘을 상쇄시킴으로 상기 콘크리트 부체(100)가 수평을 유지하도록 한다.

아울러 상기 상부 날개(110)는 상기 콘크리트 부체(100)의 부력에 의해 수면에 떠있는 상태로 위치하며, 상기 상부 날개(110)의 상부 면에는 필요에 따라 각종 수상 구조물들이 위치할 수 있으며, 상기 상부 날개(110) 역시 상기 부체(130)보다 수평방향으로 더 돌출되도록 구비된다.

그리고 상기 상·하부 날개(110)(120)의 두께는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 동일한 두께로 이루어지는 것이 바람직하나, 콘크리트 부체(100)가 설치되는 현장 여건에 따라 상기 상·하부 날개(110)(120)의 두께는 다르게 구비될 수 있음은 물론이다.

아울러, 상기 부체(130)는 상기 콘크리트 부체(100)에 부력을 제공하기 위한 부력공간(131)이 형성되어 있으며, 상기 부력공간(131)은 밀폐되어 있다.

이를 위해 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부체(100)는 도 1에 도시된 형상으로 상기 콘크리트 부체(100)를 제조하기 위하여 상기 콘크리트 부체(100) 형상의 거푸집 및 상기 거푸집 내부에 상기 부력공간(131) 형성을 위한 내부가 비어있는 틀을 미리 준비하고 상기 거푸집에 콘크리트를 타설하여 부력공간(131)이 형성된 콘크리트 부체(100)를 일체형으로 제조한다.

한편, 상기 부체(130)의 내부에 형성되는 부력공간(131)은 밀폐됨으로써 자체적으로 부력이 발생하나, 콘크리트로 이루어진 상기 콘크리트 부체(100)의 장시간 사용시 물 또는 해수의 침습으로 인하여 상기 부력공간(131)에 물 또는 해수가 스며드는 현상이 발생 될 수 있다.

이로 인해 상기 콘크리트 부체(100)는 부력 감소로 인하여 콘크리트 부체(100) 본연의 역할을 수행하지 못하며, 주기적으로 육상으로 인양하여 건조하여야 하는 문제가 있다.

이를 방지하기 위해 본 발명의 일실시 예에 따른 상기 콘크리트 부체(100)는 상기 콘크리트 부체(100)의 외부 모든 면을 방수성 도료를 이용하여 코팅처리될 수 있으며, 이때 사용되는 방수성 도료는 다양한 도료를 이용할 수 있어 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.

아울러, 상술한 물 또는 해수의 침습으로 인한 부력 감소를 방지하기 위해 본 발명의 다른 실시 예에 따른 콘크리트 부체(100)는 상기 부력공간(131) 내부에 부력부재(170)가 더 충진될 수 있다.

한편, 상기 부력부재(170)는 스티로폼(Styrofoam), 우레탄 등을 포함하는 다양한 부력부재(170)를 이용할 수 있음은 물론이나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 스티로폼을 이용하였으며, 특히 상기 스티로폼은 물 또는 해수의 침습을 방지하기 위해 다양한 방수필름(171)으로 코팅된다.

한편, 상기 상부 날개(110)의 측면에는 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단(160)이 더 구비될 수 있다.

이때, 상기 외부 충격이라 함은, 상기 콘크리트 부체(100)에 접안하는 선박의 충돌, 상기 콘크리트 부체(100)와 콘크리트 부체(100)들 간의 연결시 연결 면에서 발생할 수 있는 충격, 상기 콘크리트 부체(100)를 육상 계류 시설 등에 접안시 가해지는 다양한 외부 충격을 의미한다.

그리고 본 발명의 일실시 예에 따른 충격방지수단(160)은 상술한 바와 같이 상기 상부 날개(110)의 측면에 구비될 수 있으나, 다른 실시 예에 있어서는 상부 및 하부 날개(110)(120)의 모든 측면에 모두 구비될 수 있다.

아울러 상기 충격방지수단(160)은 충격을 방지할 수 있는 다양한 소재를 이용할 수 있음은 물론이나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 일정형상으로 이루어진 고무를 상기 상부 및 하부 날개(110)(120) 측면에 일정길이로 돌출시켜 구비하였다.

한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 콘크리트 부체(100)의 상·하부 날개(110)(120)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 다양한 단면으로 이루어질 수 있다.

특히, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 상·하부 날개(110)(120)와 상기 부체(130)의 접합 면을 직각이 아닌 완만한 경사면을 이루도록 구비할 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상·하부 날개(110)(120)는 그 단면이 만곡되도록 형성될 수 있는데, 이처럼 구비하는 이유는 상기 날개들(110)(120) 사이로 밀려오는 너울에 의해 특정 부분의 응력 집중에 따른 상기 콘크리트 부체(100)의 파손을 방지하기 위함이다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같은 단면 형상으로 상기 상·하부 날개(110)(120)를 구비함으로써, 밀려오는 너울에 의해 콘크리트 부체(100)의 특정 부분이 집중적인 받는 응력에 의해 파손됨 없이 너울이 그대로 다시 빠져나갈 수 있어 상기 콘크리트 부체(100)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 상기 상·하부 날개(110)(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하부 날개(120)가 하향 경사지도록 이루어질 수 있다.

이처럼 구비하는 이유는 상술한 바와 같이 밀려오는 너울에 의해 콘크리트 부체(100)의 특정 부분이 집중적인 받는 응력에 의해 파손됨 없이 너울이 그대로 다시 빠져나갈 수 있어 상기 콘크리트 부체(100)의 파손을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 상·하부 날개(110)(120)의 측면에는 복 수개의 상기 콘크리트 부체(100)를 서로 연결하기 위한 복 수개의 관통 홀(150)이 형성되어 있으며, 선재 또는 관재로 이루어진 연결부재(140)가 이웃하는 콘크리트 부체(100)의 관통 홀(150)을 모두 통과하여 상기 콘크리트 부체(100)를 서로 연결하되, 상기 관통 홀(150)을 통과한 상기 연결부재(140)의 양 말단은 연결부재 고정수단(180)을 통해 고정된다.

이때, 상기 연결부재(140)는 선재 또는 관재로 이루어진 다양한 연결부재(140)를 이용하여 상기 콘크리트 부체(100)를 서로 연결할 수 있으며, 상기 선재의 예로는 강선, 와이어, 체인, 로프, 탄성고무로 이루어진 선재를 예로 들 수 있다.

그리고 상기 관재의 예로는 다양한 소재로 이루어진 파이프를 이용할 수 있으나, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이 강선으로 이루어진 연결부재(140)를 이용하여 상기 콘크리트 부체(100)를 간단하게 서로 연결할 수 있다.

한편, 상기 관통 홀(150)은 필요에 따라 적절한 개수로 형성될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상기 상·하부 날개(110)(120)의 각 측면에 3개씩 구비하였다.

이에 대해 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부체(100)는 필요에 따라 다수 개를 연결 또는 결합하여 사용될 수 있는데, 상기 콘크리트 부체(100)들을 연결하는 방식은 상기 상·하부 날개(110)(120)의 측면에 형성된 관통 홀(150)에 각각 연결부재(140)를 삽입시킨 후, 상기 연결부재(140)가 연장 돌출된 처음 및 마지막 콘크리트 부체(100)에 연결부재 고정수단(180)을 이용하여 마감처리 함으로써 상기 콘크리트 부체(100)들을 서로 견고하고 간단하게 연결할 수 있다.

또한, 종래 기술은 별도의 고정돌출부로 연결되어 있어 상기 고정돌출부의 응력집중에 따른 휘어짐에 의해 콘크리트 부체의 분리가 어려운 반면 본 발명은 연결부재(140)의 휘어짐과 관계없이 상기 연결부재 고정수단(180)을 분리하고 상기 연결부재(140)를 일 측에서 잡아당김으로써 콘크리트 부체(100)들을 손쉽게 분리할 수 있다.

아울러 콘크리트 부체(100)들 간의 연결시 인접한 상기 상·하부 날개(110)(120) 사이로 조류가 통과할 수 있는 충분한 공간이 형성됨으로써 상기 조류에 의한 떠밀림이 없이 안정적으로 콘크리트 부체(100)들을 연결 및 원하는 위치에 고정할 수 있다.

결과적으로 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부체(100)는 큰 중량의 콘크리트를 이용하여 콘크리트 부체(100)를 형성함으로써, 콘크리트 부체(100)의 무게중심이 수면 아래에 형성되고 이로 인하여 너울에 의한 콘크리트 부체(100)의 뒤집힘이 없어 안정성이 높다.

또한, 부체(130)가 상·하부 날개(110)(120)를 갖도록 구비함으로써 너울에 의한 좌·우 유동 방지 및 상기 상부 날개(110)에 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단(160)을 구비하여 선박의 접안 또는 콘크리트 부체(100) 간의 연결시 접합 면의 마찰에 의한 콘크리트 부체(100)의 파손을 줄일 수 있다.

아울러, 상·하부 날개(110)(120)의 측면에 연결부재(140)가 관통할 수 있는 복수 개의 관통 홀(150)을 형성하여 간단하고 신속하게 콘크리트 부체(100)들을 연결·분리할 수 있으며, 콘크리트 부체(100)에 형성된 부력공간(131)에 부력부재(170)를 더 충진함으로써 보다 안정적인 부력을 확보할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.

100:콘크리트 부체, 110:상부 날개, 120:하부 날개,
130:부체, 131:부력공간, 140:연결부재, 150:관통 홀,
160:충격방지수단, 170:부력부재, 171:방수필름,
180:연결부재 고정수단

Claims (5)

1. 콘크리트로 이루어지고 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부체에 있어서,
   상기 부체의 상·하부는 너울에 의한 상기 부체의 좌·우 유동을 방지하기 위하여 콘크리트로 이루어진 상·하부 날개가 수평방향으로 돌출되도록 구비되며,
   상기 상·하부 날개의 측면에는 복 수개의 상기 콘크리트 부체를 서로 연결하기 위한 복 수개의 관통 홀이 형성되어 있고, 선재 또는 관재로 이루어진 연결부재가 이웃하는 콘크리트 부체의 관통 홀을 모두 통과하여 상기 콘크리트 부체를 서로 연결하되, 상기 관통 홀을 통과한 상기 연결부재의 양 말단은 연결부재 고정수단을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부체.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 날개의 측면에는 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부체.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 부력공간에는 부력부재가 더 충진되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부체.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 부력부재는 방수필름으로 코팅된 스티로폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 부체.
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