KR101291326B1 - 쇄파능력이 향상된 콘크리트 부유식 방파제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇄파능력이 향상된 콘크리트 부유식 방파제에 관한 것으로, 콘크리트로 이루어지고 수직단면이 다각형으로 이루어지며 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부유체; 상기 부유체의 양측에는 경사면이 형성되어 있으며 상기 경사면에는 밀려오는 파랑을 쇄파하여 소산시키기 위한 복수 개의 돌출부를 포함하되, 상기 부유체의 하부 면에는 상기 부유체의 무게중심을 낮추고 방파효과를 높이기 위한 적어도 하나 이상의 보강부재가 상기 부유체의 길이방향으로 구비되며, 상기 부유체의 수직단면은 하부 변의 길이가 상부 변의 길이보다 더 긴 다각형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

쇄파능력이 향상된 콘크리트 부유식 방파제{FLOATING TYPE CONCRETE BREAKWATER STRUCTURE HAVING IMPROVED SWASH CAPACITY}

본 발명은 쇄파(碎破)능력이 향상된 콘크리트 부유식 방파제에 관한 것으로, 보다 구체적로 부유체 단면의 형상이 저 중심의 다각형 구조로, 방파제와 파향(波向)이 경사각을 이루며, 경사면에 돌출부를 구비하여 입사된 파랑(波浪)을 효율적으로 쇄파하여 소산(消散) 시킬 수 있는 쇄파능력이 향상된 콘크리트 부유식 방파제에 관한 것이다.

방파제란 외해로부터 끊임없이 밀려 들어오는 파랑의 진입을 차단하여 항만 내 해수면의 정온을 유지함으로써 항만 내의 각종 시설물과 항만에 정박하고 있는 선박들의 안전이 유지될 수 있도록 하기 위한 항만 구조물로서, 방파제를 시공할 때에는 방파제의 시공 위치, 최대 파랑의 크기, 지반조건 및 시공방법 등을 고려하여 어떤 특정한 항만에 적합한 방파제를 선택하게 된다.

방파제의 형태는 크게 중력식(고정식) 방파제와 부유식 방파제로 나눌 수 있는데, 중력식 방파제는 콘크리트 구조체 또는 암석 등을 해양에 투석하여 해저로부터 제방을 쌓아 올리는 형태이고, 부유식 방파제는 부유식 구조물을 해안에 정렬시켜 부유식 구조물이 방파제로서의 역할을 하게 하는 방파제이다.

중력식 방파제의 경우 외해로부터 입사되는 파랑을 효과적으로 막아주는 장점은 있으나 연약지반에 시공할 경우에는 지반을 보강하기 위한 공사가 추가로 진행되어야 하므로 비용 및 공기가 긴 단점이 있고, 그나마 수심이 깊은 곳에는 시공이 매우 어려운 단점 또한 가지고 있다.

또한, 일반적으로 중력식 방파제는 시공비용이 고가이고 공사기간이 길어 비경제적이며 내항과 외항의 해수 순환이 차단됨으로 인해 내항의 수질이 악화되는 등 환경오염을 유발하는 문제가 있다.

더욱이 방파제 구조물로 인하여 선박의 시계확보가 불안전하고 항구의 조망권을 차단하는 문제점도 가지고 있다.

이러한 중력식 방파제의 단점을 극복하기 위하여 부유식 방파제가 도입되었다.

도 1에는 종래 부유식 방파제의 하나의 예가 도시되어 있는데 한국공개특허 10-2005-0045575호에 개시된 부유식 방파제이다.

도 1에 도시된 방파제는 부유체(1)와 부유체(1)의 하단에 마련되는 유연막(2), 지반(G)에 삽입되는 파일(P) 등으로 구성되며 케이블(C)과 파일(P)에 연결된 유연막(2)에 의해 부유체(1)가 계류되며 부유체(1)가 방파제 역할을 한다.

그러나 도 1에 도시된 부유식 방파제의 경우 구조가 매우 복잡하고 파일(P)을 설치해야되는 등의 문제가 있었다.

도 2에는 종래의 부유식 방파제의 다른 예가 도시되어 있는데 한국공개특허 10-2005-0119626호에 개시된 부유식 방파제이다.

도 2에 도시된 부유식 방파제는 중공의 철강제로 구성되는 부유체(3), 유동방지판(5), 서포터(4) 및 계류시설(6)로 구성되어 도 1에 도시된 부유식 방파제에 비하여 훨씬 구조가 간단하고 시공비용도 줄어드는 장점이 있다.

그러나 도 2에 도시된 부유식 방파제의 경우 부유체(3)가 파랑 에너지를 전부 지탱해야 하는데 파랑 에너지가 큰 경우보다 큰 계류시설(6)이 필요한 등의 문제가 있어 구조 개선의 필요성이 있었다.

도 3에는 또 다른 형태의 종래 부유식 방파제가 도시되어 있는데, 부유체(7)와 부유체(7)에 설치되는 소파판(8), 소파판(8)에 형성되는 소파홀(9), 중량블럭(B)과 케이블(C) 등으로 구성되어 소파홀(9)을 통해 바닷물이 하부로 흘러내림으로써 어느 정도 파랑이 상쇄되는 효과가 있는 부유식 방파제이다.

그러나 도 3에 도시된 부유식 방파제의 경우에도 파랑을 상쇄하는 효과가 미미하여 소파판(8)이 파랑의 에너지 거의 전부를 감당해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 먼저, 구성이 간단하여 설치 및 부유체의 연결 및 해체가 용이하며, 이에 따른 설치비용을 절감 및 공사 기간을 단축할 수 있는 콘크리트 부유식 방파제의 제공을 일 목적으로 한다.

또한, 부유체 하부로 조류의 순환이 가능하여 환경오염을 최소화할 수 있으며, 상기 부유체 내부에 부력부재를 더 구비하여 해수의 침습에 따른 부력 감소를 최소화할 수 있는 콘크리트 부유식 방파제의 제공을 다른 목적으로 한다.

아울러, 파향과 부유식 방파제가 직각이 아닌 경사각을 이루며, 상기 부유체의 경사면 일정부분에 돌출부를 구비함으로써 밀려오는 파랑을 효과적으로 쇄파하여 소산 시킬 수 있는 콘크리트 부유식 방파제의 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 목적들을 달성하기 위하여, 콘크리트로 이루어지고 수직단면이 다각형으로 이루어지며 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부유체, 상기 부유체의 양측에는 경사면이 형성되어 있으며 상기 경사면에는 밀려오는 파랑을 쇄파하여 소산시키기 위한 복수 개의 돌출부를 포함하되, 상기 부유체의 하부 면에는 상기 부유체의 무게중심을 낮추고 방파효과를 높이기 위한 적어도 하나 이상의 보강부재가 상기 부유체의 길이방향으로 구비되며, 상기 부유체의 수직단면은 하부 변의 길이가 상부 변의 길이보다 더 긴 다각형으로 이루어질 수 있다.

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

바람직하게는 상기 보강부재의 양 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, 구성이 간단하여 설치 및 부유체의 연결 및 해체가 용이하며, 이에 따른 설치비용을 절감 및 공사 기간을 단축할 수 있다.

또한, 부유체 하부로 조류의 순환이 가능하여 환경오염을 최소화할 수 있으며, 상기 부유체 내부에 부력부재를 더 구비하여 해수의 침습에 따른 부력 감소를 최소화할 수 있다.

아울러, 파향과 부유식 방파제가 직각이 아닌 경사각을 이루며, 상기 부유체의 경사면 일정부분에 돌출부를 구비함으로써 밀려오는 파랑을 효과적으로 쇄파하여 소산 시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1은 종래 부유식 방파제의 일례를 도시한 도다.
도 2는 종래의 부유식 방파제의 다른 예를 도시한 도다.
도 3은 종래의 부유식 방파제의 또 다른 예를 도시한 도다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부유식 방파제의 사시도다.
도 5는 도 4에 도시된 콘크리트 부유식 방파제의 A-A'방향 절단 단면도다.
도 6은 도 4에 도시된 콘크리트 부유식 방파제의 연결 상태도다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터를 이용하여 연결된 콘크리트 부유식 방파제의 단면도다.

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.

먼저, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부유식 방파제의 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 콘크리트 부유식 방파제의 A-A'방향 절단 단면도, 도 6은 도 4에 도시된 콘크리트 부유식 방파제의 연결 상태도다.

도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부유식 방파제(100)는 콘크리트로 이루어지고 수직단면이 다각형으로 이루어지며 내부에 밀폐된 부력공간(111)이 형성된 부유체(110)를 포함하되, 상기 부유체(110)의 수직단면은 하부 변의 길이가 상부 변의 길이보다 더 연장된 긴 다각형으로 이루어지되 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 단면이 상·하 비대칭 육각형인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 부유체(110)의 경사면에는 다양한 형상을 갖는 복수 개의 돌출부(120)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(120)는 상기 부유체(110)의 경사면을 따라 입사되는 파랑(波浪)을 쇄파(碎破)하여 소산(消散)시키는 역할을 수행한다.

종래의 부유식 방파제의 경우, 파랑이 방파제에 직각으로 입사됨에 따라 파력(波力)에 따른 방파제의 파손이 심각하였으며, 아울러 입사되는 파랑을 효과적으로 상쇄할 수 없는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부유식 방파제 및 부유체(100)는 상술한 바와 같이 방파제(100)의 수직단면을 상술한 바와 같이 일정각도로 경사진 다각형으로 형성하여 밀려오는 파랑과 직각이 아닌 완만한 경사각을 이루도록 하였으며, 방파제(100)의 경사면을 타고 넘어오는 파랑을 상기 돌출부(120)를 통해 쇄파하여 소산시킴으로써 파력에 의한 방파제(100)의 파손 방지 및 효과적으로 파랑을 상쇄할 수 있다.

한편, 상기 부유체(110)의 측면에는 상기 콘크리트 부유식 방파제(100)를 서로 연결하기 위한 연결부재(140)가 통과할 수 있도록 복수 개의 관통 홀(150)이 형성된다.

이때, 상기 연결부재(140)는 선재 또는 관재로 이루어진 다양한 연결부재(140)를 이용하여 상기 콘크리트 부유식 방파제(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 6에 도시된 바와 같이 강선으로 이루어진 연결부재(140)를 이용하여 방파제(100)들 서로를 연결할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 연결부재(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 별도의 커넥터로 이루어진 연결부재(140)를 이용하여 이루어질 수도 있다.

이와 관련하여 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터를 이용하여 연결된 콘크리트 부유식 방파제의 단면도다.

도 7을 참조하면, 상기 커넥터는 일정형상, 바람직하게는 고무로 이루어지며 단면의 형상이 사각형인 충격방지수단(160) 및 상기 충격방지수단(160)을 관통하는 복수 개의 와이어(161)로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상기 충격방지수단을 관통하는 4개의 와이어(161)로 이루어진다.

한편, 서로 연결되기 위해 인접하는 방파제(100)의 일정부분에는 상기 와이어(161)의 일 측을 수납하기 위한 수납공간(162)이 형성되어 있으며, 상기 수납공간(162)의 내부 일 측면에는 상기 와이어(161)가 관통될 수 있도록 상기 와이어(161)의 개수와 동일한 수만큼의 구멍이 타공되어 있다.

이에 대해 콘크리트 부유식 방파제(100)의 연결방법에 대해 상세히 설명하면, 먼저, 연결하고자 하는 상기 콘크리트 부유식 방파제(100)를 서로 인접시킨 후, 상기 수납공간(162)에 형성된 구멍에 와이어(161)를 대향되는 쪽에 위치하는 상기 콘크리트 부유식 방파제(100)의 수납공간(162)까지 돌출되도록 삽입시킨다.

이때, 인접하는 상기 콘크리트 부유식 방파제(100)의 측면 사이에는 상기 충격방지수단(160)이 위치하며 상기 와이어(161)는 상기 충격방지수단(160)을 관통하여 다음 수납공간(162)으로 삽입된다.

다음으로 관통된 상기 와이어(161)를 상기 수납공간(162)에 형성된 구멍보다 더 큰 직경을 갖는 나사 또는 다양한 와이어 고정수단(163)을 이용하여 고정하고 상기 수납공간(162)을 마감처리 함으로써 상기 콘크리트 부유식 방파제(100)들 서로를 안정적이면서 간단하게 연결할 수 있다.

한편, 상기 관통 홀(150)은 필요에 따라 다양한 개수로 형성될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상기 부유체(110)의 측면 상·하부에 각각 3개씩 구비하였다.

이를 통해 방파제(100)의 설치가 필요한 곳에 필요한 개수만큼의 방파제(100)를 위치시킨 후, 상기 연결부재(140)를 상기 관통 홀(150) 모두를 통과하도록 삽입하여 고정함으로써 방파제 및 부유체(100)들 간을 빠르고 간단하게 연결 및 설치할 수 있다.

아울러, 상기 연결부재(140)를 통해 연결된 방파제(100)의 처음과 마지막 측면은 도 6에 도시된 바와 같이 별도의 연결부재 고정수단(180)을 통해 고정함으로써 방파제 (100)들 간 틈이 벌어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 부유체(110)의 내부에 형성되는 밀폐된 부력공간(111)에는 물 또는 해수의 침습으로 인한 부력 감소를 방지하기 위해 상기 부력공간(111) 내부에 부력부재(170)가 더 충진 될 수 있다.

이때, 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 부유체(110)의 하부 면에는 상기 부유체(110)의 무게중심을 낮추고 방파효과를 높이기 위한 적어도 하나 이상의 보강부재(130)가 상기 부유체(110)의 하부방향으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 보강부재(130)는 별도로 제작된 후, 상기 부유체(110)의 하부 면에 부착될 수도 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같은 방파제(100) 형상의 거푸집에 콘크리트를 타설하여 일체형으로 제작되는 것이 바람직하다.

아울러 상기 보강부재(130)의 양 측면에는 충격방지수단(160)이 더 구비되는데, 이처럼 구비하는 이유는 도 6에 도시된 바와 같이 부유식 방파제(100)들 간의 연결시 콘크리트가 갖는 취성(脆性)에 의해 상기 방파제(100)의 연결 면에서 인접한 방파제(100)와의 마찰로 인한 깨짐 또는 파손을 방지하기 위함이다.

이때, 상기 충격방지수단(160)은 충격을 방지할 수 있는 다양한 소재를 이용할 수 있음은 물론이나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 일정형상으로 이루어진 고무를 상기 보강부재(130)의 양 측면에 일정길이로 돌출시켜 구비하였다.

결과적으로, 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부유식 방파제는 구성이 간단하여 설치 및 부유체의 연결 및 해체가 용이하며, 이에 따른 설치비용을 절감 및 공사 기간을 단축할 수 있다.

또한, 부유체 하부로 조류의 순환이 가능하여 환경오염을 최소화할 수 있으며, 상기 부유체 내부에 부력부재를 더 구비하여 해수의 침습에 따른 부력 감소를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 콘크리트 부유식 방파제는 방파제로써 뿐만 아니라, 부잔교, 해상 낚시터, 해상펜션, 부유식 도교, 마리나, 수상 레크레이션 시설 등 다양한 수상구조물에 적용할 수 있는 부유체의 역할 도 수행할 수 있다.

아울러, 파향과 부유식 방파제가 직각이 아닌 경사각을 이루며, 상기 부유체의 경사면 일정부분에 돌출부를 구비함으로써 밀려오는 파랑을 효과적으로 쇄파하여 소산 시킬 수 있는 우수한 효과가 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 부유식 방파제, 110:부유체, 111:부력공간,
120:돌출부, 130:보강부재, 140:연결부재, 150:관통 홀,
160:충격방지수단, 161:와이어, 162:수납공간, 163:와이어 고정수단,
170:부력부재, 171:방수필름, 180:연결부재 고정수단

Claims (5)

1. 콘크리트로 이루어지고 수직단면이 다각형으로 이루어지며 내부에 밀폐된 부력공간이 형성된 부유체;
   상기 부유체의 양측에는 경사면이 형성되어 있으며 상기 경사면에는 밀려오는 파랑을 쇄파하여 소산시키기 위한 복수 개의 돌출부;
   상기 부력공간에 충진되며, 방수필름이 코팅된 스티로폼으로 이루어지는 부력부재; 및
   상기 부유체의 측면에 복 수개로 형성되는 관통 홀을 포함하되,
   상기 부유체의 하부 면에는 상기 부유체의 무게중심을 낮추고 방파효과를 높이기 위한 적어도 하나 이상의 보강부재가 상기 부유체의 길이방향으로 구비되며, 상기 부유체의 수직단면은 하부 변의 길이가 상부 변의 길이보다 더 긴 다각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 부유식 방파제.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 관통 홀은 선재 또는 관재로 이루어진 연결부재가 이웃하는 부유체의 상기 관통 홀을 모두 통과하여 상기 부유체를 서로 연결하되, 상기 관통 홀을 통과한 상기 연결부재의 양 말단은 연결부재 고정수단을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부유식 방파제.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 보강부재의 양 측면에는 외부 충격을 흡수하기 위한 충격방지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 부유식 방파제.
   
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