KR101351610B1 - 일체형 수중구조물 및 이의 시공방법과 이를 위한 융착히터 - Google Patents

일체형 수중구조물 및 이의 시공방법과 이를 위한 융착히터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 폴리에틸렌 중 어느 하나의 합성수지계열의 합성수지관을 콘크리트 구조물의 외면을 일체형으로 감싸고 수중, 특히 해양의 물리적인 특성 즉 조류의 유속, 수중에서의 부력, 수중에서의 수압, 태풍, 해일 등으로 인한 외부에 대항할 수 있는 일체형 수중구조물에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수평지지대; 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수직지지대; 및 상기 수평지지대와 상기 수직지지대를 연결하는 합성수지관으로서 'ㅗ', 'ㅜ', '+' 중 적어도 어느 하나의 형상을 보이고 각각의 말단이 상기 수평지지대 및 상기 수직지지대의 말단과 융착하는 엘보관을 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 일체형 수중구조물은 철근 콘크리트의 외면을 감싸고 외면을 일체화함으로써 콘크리트 독성이 수중에 유출되지 않고 수분 및 염분에 의해 철근과 콘크리트가 부식되지 않아 친환경적인 수중구조물을 제공하는 효과가 있다.

Description

일체형 수중구조물 및 이의 시공방법과 이를 위한 융착히터{Underwater Construct And Its Construction Method For Fusion Heater}
본 발명은 일체형 수중구조물 및 이의 시공방법과 이를 위한 융착히터에 관한 것으로 보다 구체적으로는 적어도 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 폴리에틸렌 중 어느 하나의 합성수지계열의 합성수지관을 선택하여 콘크리트 구조물의 외면을 합성수지관의 물리적 특성, 즉 가압, 용융, 냉각 등의 성질을 이용하는 일체형으로 융착하여 감싸고 수중, 특히 해양의 물리적인 특성 즉 조류의 유속, 수중에서의 부력, 수중에서의 수압, 태풍, 해일 등으로 인한 외부에 대항할 수 있는 일체형 수중구조물 및 이의 시공방법과 이를 위한 융착히터에 관한 것이다.
수중구조물은 하천 또는 바다의 수중에 설치되는 것으로 대표적으로는 어류 및 패류의 서식처, 은식처 그리고 산란장을 제공하는 수산자원 증대용 인공구조물을 꼽을 수 있다. 이러한 인공구조물은 수산자원을 증대시키는 효과가 있어 다양한 인공어초 등의 수중구조물 형태로 수중에 투하되고 있다.
종래 사용하고 있는 인공어초 등의 수중구조물은 콘크리트구조물이거나 기타재질을 혼합한 구조물, 가공된 자연석, 강제구조물(철판, 철곡, H빔, 철사, 볼,너트, 핀등), 침목, 폐타이어, 폐선(강선 어선), 세라믹, 돌맹이, FRP 등이 일부 결합된 구조물이 주로 사용되고 있다.
종래 인공어초 등의 수중구조물을 살펴보면, 한국등록특허 10-0401451에 콘크리트나 철재빔에 의하여 형성되는 인공어초용 골조물; 상기 골조물에 부착되되, 일정 폭과 두께를 갖는 띠들에 의하여 단위 메쉬를 이루며, 단위메쉬들이 연결되어져 판재를 이루는 메쉬형 합성수지 판재를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공어초가 공지되어 있다.
한국등록특허 10-0493951에는 빔과 상기 빔사이에 인접되는 인접빔 사이를 연결하는 단위 빔들을 모서리로 하는 다면체 셀(cell)들로 이루어진 인공어초에 있어서: 상기 셀들의 적어도 하나 이상의 셀벽면에 착탈분리할 수 있도록 결합되는 고정틀과 상기 고정틀에 고정되되 상기 고정틀 내부에 격자망을 형성하는 로프로 이루어지는 음영제공수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체 셀들로 이루어진 인공어초가 공지되어 있다.
한국공개특허공보 특2003-0069415에는 합성수지재의 기둥들이 연결되어 형성되는 테두리, 상기 테두리에 결합되어 상기 테두리 내부를 가로지름으로써 격자망을 형성하는 로프들로 이루어지는 적어도 하나 이상의 층을 형성하는 본체들; 상기 본체들을 고정시키기 위하여 타 물체에 고정되는 고정수단; 및 상기 본체에 부력을 주기위한 부력공급수단을 포함하는 인공부어초가 공지되어 있다.
그러나, 종래 구조물들은 콘크리트 및 기타 재질에 따라 여러 가지 문제점이 발생되는데, 콘크리트 구조물은 과중한 중량으로 운반비가 증가되고, 어초 형상의 구조물일 경우 수중에서 뒤집히거나, 강한 조류의 유속과 수중압력 또는 외압으로 구조물이 깨지기도 한다. 또한 시멘트의 독성으로 인하여 부착생물이 부착기간이 많은 시일 요구되며 독성이 수중에 녹아 해수의 오염을 발생시킨다.
또한, 강제(鋼製) 구조물인 경우는 연결 부위의 용접부 또는 볼트 및 너트가 시일이 경과함에 따라 해수의 부식 및 유속의 압력으로 이격되거나 풀려 구조물이 해체되는 문제가 발생하고, 기타 침목, 폐타이어 또한 결속부분이 해수로 부식되어 해체될 수 있으며, 또한 종래의 수중구조물은 하천수 내지 해수의 흐름에 큰 저항을 일으키는 각진 형태를 갖는 것으로 이로 인한 파괴, 유실 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 수중구조물의 강도를 콘크리트 구조물과 같거나 그 이상으로 유지하고 콘크리트 구조물 내지 강제(鋼製) 구조물이 수중에서 하천수 또는 해수와의 직접적인 접촉이 차단되어 콘크리트와 같은 독성이 수중에 유출되지 않고 수분 및 염분에 의해 부식되지 않는 일체형 수중구조물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한 수중구조물은 수중 압력에 의해 분해되더라도 분산되지 않아 수중 오염을 방지할 수 있고 수중에 투하시 어떠한 형태로 투하되더라도 의도된 자세를 유지하는 일체형 수중구조물을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
아울러, 일체형 수중구조물을 이루는 각각의 구성을 연결함에 있어서 각각의 구성이 상호 융착되어 일체화되도록 하기 위한 일체형 수중구조물 시공방법 및 이를 위한 융착히터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기의 과제의 해결을 위해 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수평지지대; 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수직지지대; 및 상기 수평지지대와 상기 수직지지대를 연결하는 합성수지관으로서 'ㅗ', 'ㅜ', '+' 중 적어도 어느 하나의 형상을 보이고 각각의 말단이 상기 수평지지대 및 상기 수직지지대의 말단과 융착하는 엘보관을 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대에 인입된 철근의 길이는 상기 합성수지관 양측으로 합성수지관의 길이보다 10㎝ 내지 30㎝ 더 길게하여 엘보관과 결합시 엘보관의 내측으로 삽입되어 동일 엘보관의 타측에 결합된 또 다른 수평지지대 또는 수직지지대에서 연장된 철근과 연결 고정되어 결합 강도를 높이도록 구성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대 내부에 충진된 콘크리트는 상기 합성수지관 양측단으로부터 길이방향을 따라 10㎝ 내지 30㎝ 내부로 인입된 위치까지만 충진되어 합성수지관의 양측단의 10㎝ 내지 30㎝의 공간을 통해 합성수지관이 용융되어 수축되는 여분의 길이가 확보되고 다른 수평지지대 또는 수직지지대와 결합시 철근이 인입되는 공간이 형성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 엘보관은 분지된 복수개의 상측부, 좌측부, 우측부, 하측부 중 적어도 3개 이상을 포함하고, 상기 좌측부와 상기 우측부 사이의 내각이 60° 내지 120°인 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 내측 합성수지관이 길이방향으로 관입되며, 상기 합성수지관과 내측 합성수지관 사이에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진되어 내측 합성수지관에 의해 공기수용부가 형성되는 하나 이상의 공기수용관이 상기 수직지지대의 상단에 수평으로 연결되어 수중구조물의 상단부에 부력이 생성되도록 구성되어 어떠한 형태로 투하되더라도 자세를 안정적으로 유지할 수 있는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관의 합성수지관 및 내측 합성수지관의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단은 상기 합성수지관보다 큰 직경을 가지는 원판형 플랜지가 상기 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단에 융착 접합되어 상기 수평지지대 또는 수직지지대에 충진된 철근 콘크리트를 폐쇄하거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관의 끝단은 공기수용관의 합성수지관 보다 큰 직경을 가지며, 중앙에는 내측 합성수지관의 내경과 같은 원형구멍이 형성된 원판형 플랜지가 상기 합성수지관 및 내측 합성수지관 끝단에 융착 접합되어 상기 공기수용관의 합성수지관 및 내측 합성수지관 사이에 충진된 콘크리트 또는 철근 콘크리트를 폐쇄하는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지와 또다른 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지를 볼트 및 너트로 접합하거나, 융착기로 융착 접합하여 또다른 일체형 수중구조물을 연결할 수 있는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 합성수지관 외부로부터 관입되어 상기 내측 합성수지관과 연결되는 공기주입관을 더 포함하며, 상기 공기주입관은 외측 말단이 밀폐되거나 상기 외측 말단을 선택적으로 차폐시기는 뚜껑이 마련되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 중 이격된 두 개의 사이로 개재되는 관 형상으로서, 상측에 형성되는 복수 개의 제1공과, 하측에 형성되는 상기 제1공보다 이격 간격이 넓은 복수 개의 제2공과, 측방에 형성되어 어폐류의 정착을 유도하는 복수 개의 제3공이 타공된 수중하우스부가 구성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프가 격자모양으로 형성된 제1평면사각틀을 형성하고 상기 제1평면사각틀의 각 모서리가 상기 수직지지대에 탈착 가능하게 결합된 해중림부를 하나 이상 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프가 평행하게 형성된 제2평면사각틀을 형성하고 상기 제2평면사각틀의 각 모서리가 상기 수직지지대에 탈착 가능하게 결합된 해조류부를 하나 이상 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대 외부 원주면 표면은 합성수지관의 두께의 1/3 깊이로 일정간격으로 다수개 형성된 쐐기("V")형 또는 요철(凹)형의 나선형, 교차나선형 또는 링형의 홈이 형성되어 수산생물이 쉽게 부착될 수 있도록 구성되는 일체형 수중구조물을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 엘보관의 좌측단 및 우측단과 상기 수평지지대의 일단이 각각 맞닿는 접촉면을 상부와 하부로 구분된 반원형의 링형태의 상하부융착히터를 포함하는 융착기로 융착하여 접합하는 단계; 또는 상기 엘보관의 상측단 또는 하측단에 상기 수직지지대의 일단이 각각 맞닿는 접촉면을 상부와 하부로 구분된 반원형의 링형태의 상하부융착히터를 포함하는 융착기로 융착하여 접합하는 단계; 및 상기 엘보관 내부로 콘크리트를 충진하는 단계를 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 융착기는 일체형 수중구조물의 시공에 사용되고 상부와 하부로 구분되어 양측에 합성수지관이 각각 안착되는 유동클램프 및 고정클램프와; 상부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 상기 합성수지관의 말단과 맞닿는 접촉면이 전기저항으로 가열되어 상기 합성수지관의 말단을 용융하는 상부융착히터와; 상기 상부융착히터 하방에 위치하고 하부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 상기 합성수지관의 말단과 맞닿는 접촉면이 전기저항으로 가열되어 상기 합성수지관의 말단을 용융하는 하부융착히터를 포함하는 상하부융착히터와; 상기 하부융착히터를 상승 및 하강시키는 승강수단과; 상기 유동클램프를 상기 고정클램프와의 간격이 좁혀지게 이동시켜 상기 양측의 합성수지관의 용융된 말단이 서로 용융 압착되도록 하는 실린더부;를 포함하여 구성되는 것을 사용하는 일체형 수중구조물의 시공방법을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 융착히터는 상부융착히터 및 하부융착히터의 내부에 결합되는 상,하부 보조융착히터을 더 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 반원 링의 형상의 상부융착히터와 하부융착히터의 양측 상하접촉부는 쐐기형(∨,∧) 또는 요철형(凹凸)으로 형성되어 맞물려 동일면상에 견고히 결합되어 합성수지관의 끝단이 동일면상에서 용융되어 균일하게 융착 접합되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 과제의 해결수단으로 한다.
또한, 상기 융착기의 작동은 상기 고정클램프와 유동클램프 사이에 상기 하부융착히터를 위치시키는 단계; 상기 고정클램프 내부에 합성수지관을 안착시켜 고정하는 단계; 상기 유동클램프 내부에 또 다른 합성수지관을 안착시켜 고정하는 단계; 상기 하부융착히터 상단에 상기 철근이 내부를 관통하도록 상기 상부융착히터를 안착시키는 단계; 상기 상부융착히터와 상기 하부융착히터를 발열시켜 상기 합성수지관 말단을 용융한 후 상기 상부융착히터와 상기 하부융착히터를 탈거하는 단계; 및 상기 실린더로 상기 유동클램프를 상기 고정클램프 방향으로 압착하여 양측 합성수지관을 접합하는 단계를 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명에 따른 일체형 수중구조물은 철근 콘크리트의 외면을 감싸고 외면에 결합되는 합성수지관을 일체화함으로써 콘크리트 독성이 수중에 유출되지 않고 수분 및 염분에 의해 철근과 콘크리트가 부식되지 않아 친환경적인 수중구조물을 제공하는 효과가 있다.
아울러 수중구조물의 상단부에 공기를 압축 밀봉하여 부력이 생성되도록 구성되어 어떠한 형태로 투하되더라도 의도된 자세를 안정적으로 유지할 수 있으며 한정된 수중구조물의 내부 공간을 최대한 활용하여 수중하우스, 해중림부, 해조류부를 형성하여 각종 패류, 정착성 어류 등의 서식처, 은식처 및 각종 패류의 먹이 공급을 제공하여 수산자원의 생산지 확충 및 생산량을 증대하는 효과가 있다.
또한 수중구조물의 하부인 수평지지대에 끼워 넣은 폐타이어는 어초의 중심위치를 하부에 위치하여 어초가 안정적으로 유지하는 효과와 아울러 엘보관과 수평지지대의 합성수지표면을 암반의 긁힘으로부터 보호하는 효과가 크다.
또한 본 발명에 따른 수중구조물의 시공방법은 용접부 또는 볼트 및 너트에 의한 결합없이 융착기에 의해 융착되어 결합되므로 시일 경과에 따른 해수의 부식 및 유속의 압력으로 이격되거나 풀려 구조물이 해체되지 않는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 수중구조물을 융착하는 융착기의 융착히터은 상하가 분리되어 용융 대상보다 내부의 길이가 더 긴 경우에도 대상을 용융하여 압축 결합하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수중구조물를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수평지지대를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 공기수용관를 나타낸 사시도.
도 4(a)는 본 발명에 따른 'ㅗ' 형 엘보관를 나타낸 사시도.
도 4(b)는 본 발명에 따른 '+' 형 엘보관를 나타낸 사시도.
도 4(c)는 본 발명에 따른 'ㅜ' 형 엘보관를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 엘보관과 공기수용관의 연결관계를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 해중림부를 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 해조류부를 나타낸 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 융착기의 클램프를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 융착기의 융착히터를 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 시공방법을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 시공방법 중 융착방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수평지지대; 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수직지지대; 및 상기 수평지지대와 상기 수직지지대를 연결하는 합성수지관으로서 'ㅗ', 'ㅜ', '+' 중 적어도 어느 하나의 형상을 보이고 각각의 말단이 상기 수평지지대 및 상기 수직지지대의 말단과 융착하는 엘보관을 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대에 인입된 철근의 길이는 상기 합성수지관 양측으로 합성수지관의 길이보다 10㎝ 내지 30㎝ 더 길게하여 엘보관과 결합시 엘보관의 내측으로 삽입되어 동일 엘보관의 타측에 결합된 또 다른 수평지지대 또는 수직지지대에서 연장된 철근과 연결 고정되어 결합 강도를 높이도록 구성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대 내부에 충진된 콘크리트는 상기 합성수지관 양측단으로부터 길이방향을 따라 10㎝ 내지 30㎝ 내부로 인입된 위치까지만 충진되어 합성수지관의 양측단의 10㎝ 내지 30㎝의 공간을 통해 합성수지관이 용융되어 수축되는 여분의 길이가 확보되고 다른 수평지지대 또는 수직지지대와 결합시 철근이 인입되는 공간이 형성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 엘보관은 분지된 복수개의 상측부, 좌측부, 우측부, 하측부 중 적어도 3개 이상을 포함하고, 상기 좌측부와 상기 우측부 사이의 내각이 60° 내지 120°인 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 내측 합성수지관이 길이방향으로 관입되며, 상기 합성수지관과 내측 합성수지관 사이에는 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진되어 내측 합성수지관에 의해 공기수용부가 형성되는 하나 이상의 공기수용관이 상기 수직지지대의 상단에 수평으로 연결되어 수중구조물의 상단부에 부력이 생성되도록 구성되어 어떠한 형태로 투하되더라도 자세를 안정적으로 유지할 수 있는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관의 합성수지관 및 내측 합성수지관의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단은 상기 합성수지관보다 큰 직경을 가지는 원판형 플랜지가 상기 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단에 융착 접합되어 상기 수평지지대 또는 수직지지대에 충진된 철근 콘크리트를 폐쇄하거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관의 끝단은 공기수용관의 합성수지관 보다 큰 직경을 가지며, 중앙에는 내측 합성수지관의 내경과 같은 원형구멍이 형성된 원판형 플랜지가 상기 합성수지관 및 내측 합성수지관 끝단에 융착 접합되어 상기 공기수용관의 합성수지관 및 내측 합성수지관 사이에 충진된 콘크리트 또는 철근 콘크리트를 폐쇄하는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지와 또다른 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지를 볼트 및 너트로 접합하거나, 융착기로 융착 접합하여 또다른 일체형 수중구조물을 연결할 수 있는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 합성수지관 외부로부터 관입되어 상기 내측 합성수지관과 연결되는 공기주입관을 더 포함하며, 상기 공기주입관은 외측 말단이 밀폐되거나 상기 외측 말단을 선택적으로 차폐시기는 뚜껑이 마련되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 중 이격된 두 개의 사이로 개재되는 관 형상으로서, 상측에 형성되는 복수 개의 제1공과, 하측에 형성되는 상기 제1공보다 이격 간격이 넓은 복수 개의 제2공과, 측방에 형성되어 어폐류의 정착을 유도하는 복수 개의 제3공이 타공된 수중하우스부가 구성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프가 격자모양으로 형성된 제1평면사각틀을 형성하고 상기 제1평면사각틀의 각 모서리가 상기 수직지지대에 탈착 가능하게 결합된 해중림부를 하나 이상 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프가 평행하게 형성된 제2평면사각틀을 형성하고 상기 제2평면사각틀의 각 모서리가 상기 수직지지대에 탈착 가능하게 결합된 해조류부를 하나 이상 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 수평지지대 또는 수직지지대 외부 원주면 표면은 합성수지관의 두께의 1/3 깊이로 일정간격으로 다수개 형성된 쐐기("V")형 또는 요철(凹)형의 나선형, 교차나선형 또는 링형의 홈이 형성되어 수산생물이 쉽게 부착될 수 있도록 구성되는 일체형 수중구조물을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 엘보관의 좌측단 및 우측단과 상기 수평지지대의 일단이 각각 맞닿는 접촉면을 상부와 하부로 구분된 반원형의 링형태의 상하부융착히터를 포함하는 융착기로 융착하여 접합하는 단계; 또는 상기 엘보관의 상측단 또는 하측단에 상기 수직지지대의 일단이 각각 맞닿는 접촉면을 상부와 하부로 구분된 반원형의 링형태의 상하부융착히터를 포함하는 융착기로 융착하여 접합하는 단계; 및 상기 엘보관 내부로 콘크리트를 충진하는 단계를 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 융착기는 일체형 수중구조물의 시공에 사용되고 상부와 하부로 구분되어 양측에 합성수지관이 각각 안착되는 유동클램프 및 고정클램프와; 상부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 상기 합성수지관의 말단과 맞닿는 접촉면이 전기저항으로 가열되어 상기 합성수지관의 말단을 용융하는 상부융착히터와; 상기 상부융착히터 하방에 위치하고 하부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 상기 합성수지관의 말단과 맞닿는 접촉면이 전기저항으로 가열되어 상기 합성수지관의 말단을 용융하는 하부융착히터를 포함하는 상하부융착히터와; 상기 하부융착히터를 상승 및 하강시키는 승강수단과; 상기 유동클램프를 상기 고정클램프와의 간격이 좁혀지게 이동시켜 상기 양측의 합성수지관의 용융된 말단이 서로 용융 압착되도록 하는 실린더부;를 포함하여 구성되는 것을 사용하는 일체형 수중구조물의 시공방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 융착히터는 상부융착히터 및 하부융착히터의 내부에 결합되는 상,하부 보조융착히터을 더 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 반원 링의 형상의 상부융착히터와 하부융착히터의 양측 상하접촉부는 쐐기형(∨,∧) 또는 요철형(凹凸)으로 형성되어 맞물려 동일면상에 견고히 결합되어 합성수지관의 끝단이 동일면상에서 용융되어 균일하게 융착 접합되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 융착기의 작동은 상기 고정클램프와 유동클램프 사이에 상기 하부융착히터를 위치시키는 단계; 상기 고정클램프 내부에 합성수지관을 안착시켜 고정하는 단계; 상기 유동클램프 내부에 또 다른 합성수지관을 안착시켜 고정하는 단계; 상기 하부융착히터 상단에 상기 철근이 내부를 관통하도록 상기 상부융착히터를 안착시키는 단계; 상기 상부융착히터와 상기 하부융착히터를 발열시켜 상기 합성수지관 말단을 용융한 후 상기 상부융착히터와 상기 하부융착히터를 탈거하는 단계; 및 상기 실린더로 상기 유동클램프를 상기 고정클램프 방향으로 압착하여 양측 합성수지관을 접합하는 단계를 포함하여 구성되는 일체형 수중구조물의 시공방법을 기술구성의 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 일체형 수중구조물의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 살펴본다.
본 발명에 따른 일체형 수중구조물은 적어도 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 폴리에틸렌 중 어느 하나의 합성수지계열의 합성수지관을 선택하여 일정 크기의 프레임으로 제단 및 가공하여 콘크리트 구조물의 외면을 합성수지관의 물리적 특성 즉 가압, 용융, 냉각 등의 성질을 이용하는 일체형으로 융착하여 감싸는 것으로 수중, 특히 해양의 물리적인 특성 즉 조류의 유속, 수중에서의 부력, 수중에서의 수압, 태풍, 해일 등으로 인한 외부의 압력 등을 충분히 지탱할 수 있는 친환경 수중구조물이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 일체형 수중구조물(100)은 용융가능한 원기둥의 합성수지관(300) 내부에 철근 콘크리트(310)가 충진된 복수 개의 수평지지대(110); 용융가능한 원기둥의 합성수지관(300) 내부에 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수직지지대(120); 및 상기 수평지지대와 상기 수직지지대를 연결하는 합성수지관으로서 'ㅗ', 'ㅜ', '+' 중 적어도 어느 하나의 형상을 보이고 각각의 말단이 상기 수평지지대 및 상기 수직지지대의 말단과 융착하는 엘보관(130)을 포함한다.
상기 일체형 수중구조물(100)은 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리에틸렌 중 어느 하나인 합성수지관(300)을 사용하며 상기 합성수지관(300)의 직경은 바람직하게는 100㎜ 내지 1200㎜인 것을 사용하는 것으로 수중구조물의 크기, 용도에 따라 합성수지관(300)의 재질 및 직경이 선택되어 일정 크기의 프레임으로 제단 및 가공하여 사용된다.
여기서 합성수지관(300)은 사각기둥, 팔각기둥 등의 다양한 형상의 기둥이 사용 가능하나 본 발명에서는 조류 또는 바람과 같은 외부압력이 가해지는 마찰면적을 최소화하여 저항력을 최소화하는 원기둥 형상이 선택되는 것이 바람직하며, 또한 수중구조물을 형성하는 목재, 콘크리트, 폐선 등의 재질에 비해 유연성과 탄력성이 뛰어나 다양한 외력이 발생하는 수중에서 파손되지 않고 오래 사용할 수 있는 장점이 있다.
먼저, 수평지지대(110)는 합성수지관(300)의 내부에 철근(310)과 콘크리트(320)를 포함하는 것으로 철근(310)은 합성수지관(300)의 길이방향을 따라 연장된 복수 개가 합성수지관(300)의 내부 테두리를 따라 일정간격 이격되게 배열된다. 그리고, 합성수지관(300) 내부에는 시멘트, 모래 및 자갈의 혼합물에 물이 첨가된 콘크리트(320)가 충진되어 철근구조물, 콘크리트구조물, 목재구조물과 같은 기존 수중구조물에 비해 조류 및 수중압력 등의 외력을 지탱할 수 있는 내부강도가 증대되며, 또한 수평지지대(110)는 바람직하게는 원기둥 형태의 합성수지관(300)이 외면을 형성하고 길이방향에 수직한 단면의 형태가 원형을 보이므로 따라서, 콘크리트(320)의 외면을 둘러싼 합성수지관(300)으로 인해 콘크리트(320)가 수중에서 배치되더라도 하천수 내지 해수와의 접촉이 방지되어 부식되거나 일부 떨어져 나가는 등의 파손이 방지된다.
아울러, 수평지지대(110) 내부에 사용되는 철근(310)은 철근 콘크리트에 쓰이는 보강근으로 원형철근과 이형철근으로 분류되며 본 발명에서는 마디와 리브가 형성되어 있어 원형철근보다 콘크리트와의 부착력이 크고 콘크리트에 균열이 생길 때 균열 폭이 작아지는 장점이 있는 이형철근을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 철근(310)은 합성수지관(300) 내부에서 원형의 모양을 유지하기 위해 철근(310)의 길이방향을 따라 소정 간격 수직으로 배치된 원형 철근(미도시)으로 각각 체결된다.
또한, 수평지지대(110)에는 수중구조물(100)이 바위, 모래, 유리 등에 의한 긁힘으로부터 보호하기 위해 타이어와 같은 완충제(미도시)가 더 결합되어 수중구조물(100)의 외면을 보호할 수 있다.
또한, 수직지지대(120)는 수중구조물(100)의 기둥을 형성하는 것으로 수평지지대(110)와 결합되도록 일측단이 엘보관(130)에 결합된다.
상기 수평지지대(110) 또는 수직지지대(120)에 인입된 철근의 길이는 상기 합성수지관(300) 양측으로 합성수지관의 길이보다 10㎝ 내지 30㎝ 더 길게하여 엘보관(130)과 결합시 엘보관의 내측으로 삽입되어 동일 엘보관의 타측에 결합된 또 다른 수평지지대 또는 수직지지대에서 연장된 철근과 연결 고정되어 결합 강도를 높이도록 구성된다.
또한, 상기 수평지지대(110) 또는 수직지지대(120) 내부에 충진된 콘크리트는 상기 합성수지관 양측단으로부터 길이방향을 따라 10㎝ 내지 30㎝ 내부로 인입된 위치까지만 충진되어 합성수지관(300)의 양측단의 10㎝ 내지 30㎝의 공간을 통해 합성수지관이 용융되어 수축되는 여분의 길이가 확보되고 다른 수평지지대 또는 수직지지대와 결합시 철근(310)이 인입되는 공간이 형성된다.
또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 수평지지대(110) 또는 수직지지대(120) 외부 원주면 표면은 합성수지관의 두께의 1/3 깊이로 일정간격으로 다수개 형성된 쐐기("V")형 또는 요철(凹)형의 나선형, 교차나선형 또는 링형의 홈이 형성되어 수산생물이 쉽게 부착될 수 있도록 구성될 수도 있다.
도 1, 도 4a, 4b, 4c 및 도 5를 참조하면, 엘보관(130)은 수평지지대(110) 및 수직지지대(120)와 내,외경이 동일한 'ㅗ','ㅜ','+' 형상의 합성수지관으로 내부가 연통되어 있다. 따라서 엘보관(130)의 내부로는 수평지지대(110)의 철근(310)이 삽입되어 또 다른 수평지지대(110)의 철근(310)과 결합하고 각각의 말단은 융착기에 의해 용융되어 수평지지대(110)와 수평지지대(110) 또는 수평지지대(110)와 수직지지대(120) 또는 수직지지대(120)와 후술하는 공기수용관(140)을 연결한다.
또한, 상기 엘보관(130)은 분지된 복수개의 상측부(133), 좌측부(131), 우측부(132), 하측부(134) 중 적어도 3개 이상을 포함하고, 상기 좌측부와 상기 우측부 사이의 내각이 60° 내지 120°로 절곡되어 수평지지대(110)와 수평지지대(110), 수평지지대(110)와 수직지지대(120) 등의 사이가 해당 각도로 연결된다. 따라서, 엘보관(130)을 통해 수평지지대(110)와 수직지지대(120)가 연결되어 입체적인 구조물을 이루는 것으로, 수중구조물(100)이 직육면체 혹은 정육면체 혹은 마름모 혹은 사다리꼴 모양 등 다양한 다면체 형상이 될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일체형 수중구조물(100)은 도 1, 도 3, 도 5에 도시한 바와 같이, 용융가능한 원기둥의 합성수지관(300) 내부에 내측 합성수지관(141)이 길이방향으로 관입되며, 상기 합성수지관과 내측 합성수지관 사이에는 콘크리트(320) 또는 철근(310) 콘크리트가 충진되어 내측 합성수지관(141)에 의해 공기수용부가 형성되는 하나 이상의 공기수용관(140)이 상기 수직지지대(120)의 상단에 수평으로 연결되어 일체형 수중구조물(100)의 상단부에 부력이 생성되도록 구성되어 어떠한 형태로 투하되더라도 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
아울러, 상기 공기수용관(140)의 합성수지관(300) 외부로부터 관입되어 상기 공기수용관의 내부에 삽입된 내측 합성수지관(141)과 연결된 공기주입관(150)이 더 포함될 수 있는데, 공기주입관(150)은 외측 말단이 밀폐되거나 상기 외측 말단을 선택적으로 차폐시기는 뚜껑(미도시)이 마련된다.
또한, 공기수용관(140)에 삽입된 철근(310)의 길이는 합성수지관(300) 양측으로 합성수지관(300)의 길이보다 10㎝ 내지 30㎝ 더 길도록 구성하여 엘보관(130)과 결합시 엘보관(130)의 절곡부까지 삽입되고 동일 엘보관의 타측에 결합된 또 다른 공기수용관(140)에서 연장된 철근과 연결 고정되어 결합 강도를 높일 수 있다.
아울러 공기수용관(140) 내부에는 배치된 콘크리트(320) 양측으로 10㎝ 내지 30㎝ 형성된 공간은 합성수지관(300)이 용융되어 수축되는 공간을 확보하고 다른 공기수용관(140) 및 엘보관(130)과 결합시 철근(310)이 인입되는 공간이 형성되기 위함이다.
또한, 공기주입관(150)은 내,외경이 공기수용관(140)의 내부에 삽입된 내측 합성수지관(141)과 동일하며 일측단(151)은 공기수용관(140)의 내부에 삽입된 내측 합성수지관(141)과 연결되고 외측단(152)은 엘보관(130)을 관통하여 공기수용관(140)으로 압축공기가 주입되도록 하는 'ㄴ' 형상일 수 있다.
한편, 공기주입관(150)은 보다 바람직하게는 그 직경이 공기수용관(140)에 삽입된 철근(320)의 배치 간격보다 작도록 형성하여 공기주입관(150)이 철근(320)에 간섭받지 않고 일측단(152)은 공기수용관(140) 내부에 삽입된 내측 합성수지관(141)의 내부로 관입되며 외측단(152)은 엘보관(130)을 관통하여 외부로 노출되고 압축공기를 주입할 수 있게 마련된다. 이러한 공기주입관(150)의 외측단(152)은 밀폐되거나 뚜껑(미도시)에 의해 외측 말단이 선택적으로 차폐될 수 있다.
또한, 상기 수평지지대(110) 또는 수직지지대(120)의 합성수지관(300)의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관(140)의 합성수지관(300) 및 내측 합성수지관(141)의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 13에 도시한 바와 같이 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관(300)의 끝단은 상기 합성수지관보다 큰 직경을 가지는 원판형 플랜지(500)가 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단에 융착 접합되어 상기 수평지지대 또는 수직지지대에 충진된 철근 콘크리트(320)를 폐쇄하거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관(140)의 끝단은 공기수용관의 합성수지관 보다 큰 직경을 가지며, 중앙에는 내측 합성수지관의 내경과 같은 원형구멍이 형성된 원판형 플랜지(501)가 상기 합성수지관 및 내측 합성수지관 끝단에 융착 접합되어 상기 공기수용관의 합성수지관(300) 및 내측 합성수지관(141) 사이에 충진된 콘크리트 또는 철근 콘크리트(320)를 폐쇄한다.
또한, 상기 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지(500, 501)와 또다른 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지를 볼트 및 너트로 접합하거나, 융착기로 융착 접합하여 또다른 일체형 수중구조물을 연결할 수도 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 수평지지대(110) 중 이격된 두 개의 사이로 개재되는 관 형상으로서, 상측에 형성되는 복수 개의 제1공(161)과, 하측에 형성되는 상기 제1공보다 이격 간격이 넓은 복수 개의 제2공(162)과, 측방에 형성되어 어폐류의 정착을 유도하는 복수 개의 제3공(163)이 타공된 수중하우스부(160)가 구성될 수 있다.
상기 수중하우스부(160)는 관 형상의 내부가 빈 합성수지관으로 철근과 콘크리트가 충진된 다른 구성보다 내부강도가 약하여 수중 압력을 지탱하는 힘이 다른 구성에 비해 적게 된다. 이에, 수중하우스부(160)는 아르키메데스의 원리에 따라 수중으로부터 받는 면적을 최소화하여 수중압력인 부력을 감소하기 위해 제1공(161) 및 제2공(162)이 수중하우스부(160)의 상측과 하측으로 타공되고, 조개와 같은 어패류가 안착되는 공간이 마련되도록 제2공은 제1공보다 이격간격을 넓게 형성하며, 또한 제3공(163)은 어패류가 출입하여 어패류의 은식처 및 산란장소, 양식장소를 제공하기 위함이다.
또한, 도 1, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 일체형 수중구조물(100)은 복수의 로프(172)가 격자모양으로 형성된 제1평면사각틀(171)을 형성하고 상기 제1평면사각틀의 각 모서리가 제1탈착부(173)에 의해 상기 수직지지대(120)에 탈착 가능하게 결합된 해중림부(170)를 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프(182)가 평행하게 형성된 제2평면사각틀(181)을 형성하고 상기 제2평면사각틀의 각 모서리가 제2탈착부(183)에 의해 상기 수직지지대(120)에 탈착 가능하게 결합된 해조류부(180)를 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다.
아울러 해중림부(170)와 해조류부(180)에 사용되는 로프(172,182)의 두께는 해조류가 착상되기 용이하도록 10㎜ 내지 24㎜인 것이 바람직하며, 김,미역,파래,우뭇가사리,톳과 같은 수산식물의 종묘가 이식 및 착상된 10㎜이하의 또 다른 로프(미도시)를 해조류부(180)의 로프(182)에 감아 수산식물을 양식할 수도 있다.
이러한 수중구조물(100)은 수평지지대(110)와 수직지지대(120) 및 공기수용관(140)이 엘보관(130)과 볼트 및 너트와 같은 체결수단 없이 융착기에 의해 결합된 일체형으로써 체결수단의 부식으로 인한 구조물의 분해를 방지할 수 있다. 또한, 합성수지관(300)으로 철근(310)과 콘크리트(320)의 외면을 감싸 콘크리트(320) 독성이 수중에 녹아드는 것을 방지할 수 있고 철근(310)이 부식되는 것을 방지하여 구조물이 장시간 수중에 위치하더라도 부식 및 분해되지 않는 장점이 있다.
한편, 도 1 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일체형 수중구조물(100)의 시공방법은, 엘보관(130)의 좌측단 및 우측단과 상기 수평지지대(110)의 일단이 각각 맞닿는 접촉면을 상부와 하부로 구분된 반원형의 링형태의 상하부융착히터(240)를 포함하는 융착기(200)로 융착하여 접합하는 단계; 또는 상기 엘보관의 상측단 또는 하측단에 상기 수직지지대(120)의 일단이 각각 맞닿는 접촉면을 상부와 하부로 구분된 반원형의 링형태의 상하부융착히터(240)를 포함하는 융착기(200)로 융착하여 접합하는 단계; 및 상기 엘보관(130) 내부로 콘크리트를 충진하는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 융착기(200)는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 상부와 하부로 구분되어 양측에 합성수지관이 각각 안착되는 유동클램프(210) 및 고정클램프(220)와; 상부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 상기 합성수지관의 말단과 맞닿는 접촉면이 전기저항으로 가열되어 상기 합성수지관의 말단을 용융하는 상부융착히터(241) 및 상기 상부융착히터 하방에 위치하고 하부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 상기 합성수지관의 말단과 맞닿는 접촉면이 전기저항으로 가열되어 상기 합성수지관의 말단을 용융하는 하부융착히터(242)를 포함하는 상하부융착히터(240)와; 상기 하부융착히터를 상승 및 하강시키는 승강수단과; 상기 유동클램프를 상기 고정클램프와의 간격이 좁혀지게 이동시켜 상기 양측의 합성수지관의 용융된 말단이 서로 용융 압착되도록 하는 실린더(230)부;를 포함하여 구성된다.
여기서 유동클램프(210)와 고정클램프(220)는 각각이 상부와 하부로 구분되고 일측이 힌지수단으로 결합되며 타측은 체결수단에 의해 체결되며, 아울러, 유동클램프(210)와 고정클램프(220)는 서로 평행하게 위치되며 유동클램프(210)와 고정클램프(220)를 관통하는 가이드바(250)가 결합되어 유동클램프(210)가 고정클램프(220) 방향으로 실린더(230)에 의해 이동되도록 돕는다.
또한, 실린더(230)는 고정클램프(220) 양측부에 고정되는 실린더바디(231)와 유동클램프(210) 양측부에 연결되며 실린더바디(231)로부터 입출되는 실린더로더(232)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 상하부융착히터(240)는 종래 합성수지관의 직경에 관계없이 발열 가능하도록 원형판 형상으로 구성된 종래 융착히터과 달리 합성수지관의 길이방향을 따라 외측으로 더 연장된 철근 등 다른 구성과의 접촉없이 융착하고자 하는 합성수지관 사이에 게재되어 합성수지관 끝단부를 용융 융착하고, 고, 추후 용이하게 탈거되도록 구성된다.
즉, 상하부융착히터(240)는 굽은 반원 링의 형상을 보이고 합성수지관의 말단과 맞닿아 전기저항으로 가열되는 상부융착히터(241)와, 상부융착히터(241) 하방에 위치하고 하부로 굽은 반원 링의 형상을 보이고 합성수지관의 말단과 맞닿아 전기저항으로 가열되는 하부융착히터(242)로 구분되고 하부융착히터(242)는 별도의 승강수단에 결합되어 바람직하게는 승강실린더의 유압으로 올려지거나 내려질 수 있다.
이는 종래 융착히터가 원형판으로 구성되어 본 발명의 수평지지대(110)와 같은 합성수지관(300) 내측에 길이가 합성수지관(300)보다 긴 철근(310)이 삽입된 경우 합성수지관(300)과 합성수지관(300) 사이로 위치시킬 수 없는 문제점을 해결한 것이다.
아울러 상부융착히터(241)와 하부융착히터(242)에는 각각 외부전력을 공급하는 전원부(244)가 연결되어 있으며, 착탈이 용이하도록 다수개의 손잡이(245)와 발열 온도를 관측하는 온도계(246)가 더 결합될 수 있다.
여기서, 반원형의 링형태의 상하부융착히터(240)의 종류로는 세라믹, 스텐레스, 강철판 등 합성수지관(300)이 용융되어 늘어 붙지 않고 전도성이 높은 재질이라면 무엇이든 사용가능하다.
특히, 반원형의 링형태의 상하부융착히터(240)보다 작은 직경의 합성수지관(300)을 용융하기 위해서는 상부융착히터(241) 및 하부융착히터(242)의 내부에 상,하부 보조융착히터(247)가 볼트 및 너트와 같은 체결수단(248)에 의해 더 결합될 수 있다. 따라서, 체결수단(248)의 조절로 보조융착히터(247)와 상,하부융착히터(241, 242)의 이격 거리를 조절하여 직경이 다양한 합성수지관의 말단에 대응되게 융착히터(240)를 접촉시킬 수 있다.
또한, 도 14에 도시한 바와 같이, 상하부융착히터(240)의 상부융착히터(241) 및 하부융착히터(242)의 양측 상하접촉부는 쐐기형(∨,∧) 또는 요철형(凹凸)으로 형성되어 맞물려 동일면상에 견고히 결합되어 합성수지관의 끝단이 동일면상에서 용융되어 균일하게 융착 접합되도록 한다.
상기 융착기의 작동은 도 11을 참조하면, 상기 고정클램프와 유동클램프 사이에 상기 하부융착히터를 위치시키는 단계(S110); 상기 고정클램프 내부에 합성수지관을 안착시켜 고정하는 단계(S120); 상기 유동클램프 내부에 또 다른 합성수지관을 안착시켜 고정하는 단계(S130); 상기 하부융착히터 상단에 상기 철근이 내부를 관통하도록 상기 상부융착히터를 안착시키는 단계(S140); 상기 상부융착히터와 상기 하부융착히터를 발열시켜 상기 합성수지관 말단을 용융한 후 상기 상부융착히터와 상기 하부융착히터를 탈거하는 단계(S150~S160); 및 상기 실린더로 상기 유동클램프를 상기 고정클램프 방향으로 압착하여 양측 합성수지관을 접합하는 단계(S170)를 포함하여 구성된다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시 예를 기재한 것이므로, 상기 실시 예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니될 것이다.
100 : 수중구조물 110 : 수평지지대
120 : 수직지지대 121 : 연결구
130 : 엘보관 140 : 공기수용관
150 : 공기주입관 160 : 수중하우스부
170 : 해중림부 180 : 해조류부
200 : 융착기 210 : 유동 클램프
220 : 고정 클램프 230 : 실린더
231 : 실린더바디 232 : 실린더로더
240 : 융착히터 241 : 상부융착히터
242 : 하부융착히터 244 : 전원부
245 : 손잡이 246 : 온도계
247 : 보조융착히터 250 : 가이드바
300 : 합성수지관 310 : 철근
320 : 콘크리트

Claims (19)

  1. 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수평지지대; 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 복수 개의 수직지지대; 및 상기 수평지지대와 상기 수직지지대를 연결하는 합성수지관으로서 'ㅗ', 'ㅜ', '+' 중 적어도 어느 하나의 형상을 보이고 각각의 말단이 상기 수평지지대 및 상기 수직지지대의 말단과 융착하는 엘보관을 포함하여 구성되되,
    상기 수직지지대의 상단에는 용융가능한 원기둥의 합성수지관 내부에 내측 합성수지관이 길이방향으로 관입되며, 상기 합성수지관과 내측 합성수지관 사이에 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진되어 내측 합성수지관에 의해 공기수용부가 형성되는 하나 이상의 공기수용관이 수평으로 연결되어 수중구조물의 상단부에 부력이 생성되도록 구성되어 어떠한 형태로 투하되더라도 자세를 안정적으로 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지대 또는 수직지지대에 인입된 철근의 길이는 상기 합성수지관 양측으로 합성수지관의 길이보다 10㎝ 내지 30㎝ 더 길게하여 엘보관과 결합시 엘보관의 내측으로 삽입되어 동일 엘보관의 타측에 결합된 또 다른 수평지지대 또는 수직지지대에서 연장된 철근과 연결 고정되어 결합 강도를 높이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지대 또는 수직지지대 내부에 충진된 콘크리트는 상기 합성수지관 양측단으로부터 길이방향을 따라 10㎝ 내지 30㎝ 내부로 인입된 위치까지만 충진되어 합성수지관의 양측단의 10㎝ 내지 30㎝의 공간을 통해 합성수지관이 용융되어 수축되는 여분의 길이가 확보되고 다른 수평지지대 또는 수직지지대와 결합시 철근이 인입되는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  4. 제1항에 있어서,
    상기 엘보관은 분지된 복수개의 상측부, 좌측부, 우측부, 하측부 중 적어도 3개 이상을 포함하고, 상기 좌측부와 상기 우측부 사이의 내각이 60° 내지 120°인 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관의 합성수지관 및 내측 합성수지관의 말단을 융착기로 융착 접착하여 길이방향으로 계속적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단은 상기 합성수지관보다 큰 직경을 가지는 원판형 플랜지가 상기 수평지지대 또는 수직지지대의 합성수지관의 끝단에 융착 접합되어 상기 수평지지대 또는 수직지지대에 충진된 철근 콘크리트를 폐쇄하거나, 상기 콘크리트 또는 철근 콘크리트가 충진된 공기수용관의 끝단은 공기수용관의 합성수지관 보다 큰 직경을 가지며, 중앙에는 내측 합성수지관의 내경과 같은 원형구멍이 형성된 원판형 플랜지가 상기 합성수지관 및 내측 합성수지관 끝단에 융착 접합되어 상기 공기수용관의 합성수지관 및 내측 합성수지관 사이에 충진된 콘크리트 또는 철근 콘크리트를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지와 또다른 수평지지대, 수직지지대 또는 공기수용관의 끝단에 융착 접합된 원판형 플랜지를 볼트 및 너트로 접합하거나, 융착기로 융착 접합하여 또다른 일체형 수중구조물을 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  9. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지관 외부로부터 관입되어 상기 내측 합성수지관과 연결되는 공기주입관을 더 포함하며, 상기 공기주입관은 외측 말단이 밀폐되거나 상기 외측 말단을 선택적으로 차폐시기는 뚜껑이 마련되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지대 중 이격된 두 개의 사이로 개재되는 관 형상으로서, 상측에 형성되는 복수 개의 제1공과, 하측에 형성되는 상기 제1공보다 이격 간격이 넓은 복수 개의 제2공과, 측방에 형성되어 어폐류의 정착을 유도하는 복수 개의 제3공이 타공된 수중하우스부가 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  11. 제1항에 있어서,
    상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프가 격자모양으로 형성된 제1평면사각틀을 형성하고 상기 제1평면사각틀의 각 모서리가 상기 수직지지대에 탈착 가능하게 결합된 해중림부를 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  12. 제1항에 있어서,
    상기 일체형 수중구조물은 복수의 로프가 평행하게 형성된 제2평면사각틀을 형성하고 상기 제2평면사각틀의 각 모서리가 상기 수직지지대에 탈착 가능하게 결합된 해조류부를 하나 이상 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지대 또는 수직지지대 외부 원주면 표면은 합성수지관의 두께의 1/3 깊이로 일정간격으로 다수개 형성된 쐐기("V")형 또는 요철(凹)형의 나선형, 교차나선형 또는 링형의 홈이 형성되어 수산생물이 쉽게 부착될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 수중구조물
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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