KR101357215B1 - 수력 부상식 구조물 - Google Patents

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KR101357215B1
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영 진 이
서정곤
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Abstract

본 발명은 수위가 상승하여 위험수준에 도달할 경우에는 구조물을 고정하고 있는 클램핑 수단이 해제되면서 구조물이 고정기재에서 분리되어 수면으로 부상토록 함으로써 구조물 내부에 거주하는 인명의 수해사고를 방지하여 줄 수 있도록 한 수력 부상식 구조물에 관한 것이다.
본 발명은 지면에 타설되는 콘크리트 기반 또는 지면에 설치되는 지주 프레임으로 이루어지는 고정기재(20)와, 고정기재(20)의 상부에 설치되는 하우징(30)과, 고정기재(20)에 설치되는 클램핑 수단(40) 및 해제수단(50)과, 하우징(30)에 설치되는 결합수단(60) 등으로 구성되는 것이다.
본 발명은 주변 수위가 범람하면 고정기재 상에 설치된 하우징을 고정기재로부터 분리시켜 주도록 하고 부력을 가지는 소재로 이루어진 하우징의 부상력에 의해 수면으로 부상토록 구성함으로써 하우징 자체가 피난수단이 되어 하우징 내부에 거주하는 인명을 수해로부터 안전하게 지켜줄 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

수력 부상식 구조물{water floating type living structure}
본 발명은 수력 부상식 구조물에 관한 발명으로, 좀더 상세하게는 지면이나 기타 설치 구조물 상에 설치되는 고정기재에 설치되는 수력에 의해 부상이 이루어지는 하우징 형태의 구조물을 설치하여 고정하고 구조물 주위의 수위가 일정 기준 이상으로 상승하여 위험수준에 도달할 경우에는 구조물의 고정상태를 해제시켜 구조물을 고정기재로부터 분리시켜 줄 수 있도록 발명한 수력 부상식 구조물을 제공하기 위한 것이다.
정형화된 하우징(컨테이너) 형태의 주거용 또는 보관용 구조물이나 조립가옥 등은 그 시공이 간단하고 시공에 따른 기간 및 비용의 소요가 적을 뿐만 아니라 다양한 형태의 디자인으로 시공이 가능하기 때문에 일반적인 생활형 주택 또는 펜션이나 계곡이나 해안과 등과 같은 행락지의 위락 시설물 등으로 많이 활용되고 있다.
현재 제공되는 주거용 구조물은 다양한 형태로 제작되고 있으며, 시공의 편익성 및 거주성의 증진, 안전성의 향상 등을 위한 여러 가지 기술이 적용되고 있다.
[문헌1] 대한민국 특허청 출원번호 10-2007-0091625, 발명의 명칭; 조립형 이동식 건물
[문헌2] 대한민국 특허청 출원번호 10-2010-0031359, 발명의 명칭; 부유식 수상 가옥
[문헌3] 대한민국 특허청 출원번호 10-2011-0106546, 발명의 명칭; 이동식 방갈로
기존하는 대부분의 조립식 구조물이나 조립가옥 등은 지면에 타설되는 콘크리트 기반 또는 지면에 설치되는 지주 프레임으로 이루어지는 고정기재 상에 주거용 구조물이나 조립가옥을 설치하는 간단하고 신속한 시공방법에 의해 시공이 이루어지도록 한 것이다.
상기한 주거용 구조물이나 조립가옥 등은 시공의 편익성이나 거주의 편익, 외관적 심미감의 향상 등을 위주로 개발·시공된 것으로서, 수해나 화재 등에 대비한 거주자의 안정성에는 취약할 수밖에 없다는 문제점이 저적되고 있다.
본 발명은 고정기재 상에 설치되는 주거용 구조물을 견고하게 고정시켜 주면서 구조물의 주위의 수위가 상승할 경우에는 구조물의 고정상태를 해제시켜 부력을 가지는 구조물이 고정기재로부터 분리되어 부상할 수 있도록 함으로써 계곡이나 해변 등과 같이 수해의 염려가 있는 행락지나 상습 침수지역 등 설치하여 평시에는 주거용 구조물을 여가공간 또는 생활공간, 보관공간 등으로 충분하게 사용가능하게 하고 폭우나 해일 등과 같이 수위가 급격하게 범람하는 위급한 재난상황에서는 구조물을 부상시켜 침수에 따른 인명사고를 예방할 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 수력 부상식 구조물을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 지면에 타설되는 콘크리트 기반 또는 지면에 설치되는 지주 프레임으로 이루어지는 고정기재; 금속재 내,외판 사이에 발포 우레탄수지를 충진한 벽체로 외벽을 형성하여 부력을 발휘하도록 한 박스 구조물 일측에 출입문 및 창을 설치하여서 된 하우징; 고정기재에 설치되는 클램핑 수단 및 해제수단; 하우징에 설치되는 결합수단 등으로 구성한 것으로, 부력으로 작동하는 해제수단과 클램핑 수단의 작용에 의해 클램핑 수단과 결합수단의 클램핑 상태가 해제되도록 한 것을 기술적 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서 제시하는 수력 부상식 구조물은 간단하고 신속하게 시공하여 생활공간 또는 여가 및 보관공간 등으로 사용할 수 있도록 한 것으로, 지면에 설치되는 고정기재와 하우징을 견고하게 고정시켜 줌으로서 상습 침수지역 등지의 생활용 주거 구조물이나 계곡 및 해변 등과 같은 행락지역의 위락 시설물 또는 여가용 구조물로 사용하기에 충분하며, 구조물 주변의 수위 상승에 따라서 해제수단이 클램핑 수단을 해제작동시켜 부력을 가지는 하우징이 고정기재로부터 분리되어 수면상으로 부상토록 함으로써 긴급한 수해사고시에는 하우징을 피난수단으로 충분하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 불연성 소재를 이용하여 주거공간(하우징)을 구현함으로써 화재사고 등에 대해서도 적극적인 대비가 가능한 것이다.
본 발명은 별도의 외부 동력을 사용하지 않으면서 범람하는 주변 수위의 상승에 따른 수력을 이용하여 고정기재 상에 설치된 하우징을 고정기재부터 분리시켜 주도록 하고 부력을 가지는 소재가 충진된 하우징이 부상력에 의해 수면으로 부상토록 구성함으로써 하우징 자체가 부유 피난수단이 되어 하우징 내부에 거주하는 인명을 수해로부터 안전하게 지켜줄 수 있으며, 그와 같은 안전장치를 갖춘 주거용 구조물의 구성 및 시공이 간단하여 많은 시공비를 투입하지 않고도 수해에 적극 대비하는 안전한 생활공간 또는 여가공간을 구축할 수 있는 것이고, 이는 결국 구조물의 이용가치와 경쟁력을 향상시킬 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이라 할 것이다.
도 1은 본 발명에서 제시하는 부상식 구조물의 일실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 부상식 구조물의 참고 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 클램핑 수단 및 결합수단과 해제수단의 설치상태를 발췌한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 클램핑 수단 및 해제수단을 발췌한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 결합수단의 내부 구조를 도시한 단면도.
도 6,7,8,9는 클램핑 수단 및 결합수단과 해제수단의 작동관계에 의해 하우징이 부상하는 상태를 설명하기 위한 참고도.
도 10은 본 발명에 따른 클램핑 수단 및 해제수단의 다른 실시예를 도시한 참고 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 클램핑 수단 및 해제수단의 또 다른 실시예를 도시한 참고 사시도.
<발명의 실시형태>
도 1 내지 도 3에 본 발명에서 제시하는 부상식 구조물(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 지면에 타설되는 콘크리트 기반 또는 지면에 설치되는 지주 프레임으로 이루어지는 고정기재(20)와, 고정기재(20)의 상부에 설치되는 하우징(30)과, 고정기재(20)에 설치되는 클램핑 수단(40) 및 해제수단(50)과, 하우징(30)에 설치되는 결합수단(60) 등으로 구성되어짐을 확인할 수 있는바, 본 발명의 상세한 실시는 하기와 같이 이루어진다.
상기 고정기재(20) 상에 설치되는 하우징(30)은 일정한 간격을 유지하는 금속재 내,외판(33,34) 사이에 난연성 발포 우레탄수지(35)를 충진한 벽체(32)로 외벽을 형성하여 부력을 발휘하도록 한 컨테이너 형태로 구성된 박스 구조물(31) 일측에 출입문(D) 및 창(W)을 설치하여 구성한다.
도 4에 본 발명에 따른 클램핑 수단(40) 및 해제수단(50)을 발췌한 사시도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 클램핑 수단(40)은 지지 플레이트(41) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B1)에 의해 고정기재(20) 일측에 설치되며, 지지 플레이트(41)의 전면에 회전 클램프(42a,42b)를 회전가능하게 설치하고, 회전 클램프(42a,42b)를 회전지지하는 회전축에 외주면에 원형 톱니(43a,43b)를 형성하며, 지지 플레이트(41)의 상,하에 마련되는 상,하부 가이드(44b,44a)에 승강로드(L)를 슬라이드 가능하게 결합하고, 승강로드(L)에 회전 클램프(42a,42b)의 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 간섭 톱니(45)를 설치하며, 상부 가이드(44b)와 간섭 톱니(45) 사이에 탄발 스프링(46)을 개재하여 탄발 스프링(46)의 탄발력에 의해 간섭 톱니(45)가 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 상태가 유지되게끔 구성한다. 이때, 간섭 톱니(45)는 원형 톱니(43a,43b)가 마련되는 회전 클램프(42a,42b)의 회전축보다 상부에 위치하게 하여 탄발 스프링(46)의 탄성을 극복한 외부 상승력으로 승강로드(L)가 승강하여 상부로 들려지면 간섭 톱니(45)와 원형 톱니(43a,43b)의 접촉상태가 해제되도록 하고, 외부에서 가해지는 상승력이 없을 시에는 탄발 스프링(46)의 탄성력에 의해 간섭 톱니(45)가 하방으로 밀려 간섭 톱니(45)와 원형 톱니(43a,43b)의 접촉상태가 유지되도록 한다.
상기와 같이 클램핑 수단(40)을 구성함으로써 양측 회전 클램프(42a,42b)가 바깥쪽으로 벌어지면서 회전하강할 시에는 탄발 스프링(46)에 의해 탄력설치된 간섭 톱니(45)가 상부로 들려지면서 회전 클램프(42a,42b)의 자연스러운 회전하강이 이루어져 양측 회전 클램프(42a,42b)가 벌어지게 되며, 일상적으로는 탄발 스프링(46)의 탄성력에 의해 간섭 톱니(45)에 하방으로 밀리는 힘이 발생하기 때문에 회전 클램프(42a,42b)의 회전 중심축에 마련된 원형 톱니(43a,43b)가 간섭 톱니(45)에 물려 회전 클램프(42a,42b)가 안쪽으로 회전하며 좁혀지는 것이 제한된다.
상기 해제수단(50)은 부력 케이스(51) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B2)에 의해 고정기재(20)의 일측(클램핑 수단의 하방)에 설치되며, 부력 케이스(51) 내부에 마련되는 중공의 부상영역(52)에 밑에서 차오르는 수력에 의해 부상하는 부력체(53)를 설치하고, 부력체(53) 상부에 클램핑 수단(40)을 구성하는 승강로드(L)의 하단을 결합시켜서 구성한다.
도 5에 본 발명에 따른 결합수단(60)의 내부 구조를 도시한 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 결합수단(60)은 결합 케이스(61) 양측에 마련된 고정 브라켓(B3)에 의해 하우징(30)의 일측(클램핑 수단과 대응하는 상방)에 설치되며, 체결 케이스(61) 내부에 클램핑 수단(40)의 회전 클램프(42a,42b) 상단부가 인입되는 하부 개방형 클램핑 홈(62)을 마련하고, 클램핑 홈(62)의 양측에 상부로 가면서 넓어지는 클램핑 면(63)을 마련하며, 클램핑 면(63)의 하방에 양측 클램핑 면(63)의 간격보다 협소한 개구(64)를 마련하여 구성한다.
도 10은 본 발명에 따른 클램핑 수단(40) 및 해제수단(50)의 다른 실시예를 도시한 참고 사시도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명의 기술사상에 의해서는 클램핑 수단(40)은 지지 플레이트(41) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B1)에 의해 고정기재(20) 일측에 설치되며, 지지 플레이트(41)의 전면에 회전 클램프(42a,42b)를 회전가능하게 설치하고, 회전 클램프(42a,42b)를 회전지지하는 축부에 원형 톱니(43a,43b)를 형성하며, 지지 플레이트(41)의 상,하에 마련되는 상,하부 가이드(44b,44a)에 승강로드(L)를 슬라이드 가능하게 결합하고, 승강로드(L)에 회전 클램프(42a,42b)의 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 간섭 톱니(45)를 설치하며, 상부 가이드(44b)와 간섭 톱니(45) 사이에 탄발 스프링(46)을 개재하여 탄발 스프링(46)의 탄발력에 의해 간섭 톱니(45)가 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 상태가 유지되게끔 구성하고;
해제수단(50)은 부력 케이스(51) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B2)에 의해 고정기재(20) 또는 하우징(30)의 일측에 설치되게 하여 클램핑 수단(40)과 해제수단(50)의 비슷하거나 동일한 높이를 이루도록 하며, 부력 케이스(51) 내부에 마련되는 중공의 부상영역(52)에 밑에서 차오르는 수력에 의해 부상하는 부력체(53)를 설치하고, 부력체(53) 상부와 승강로드(L)를 복수의 연결로드(L1,L2,L3,L4) 및 연결구(J)로 연결하여 클램핑 수단(40)과 해제수단(50)을 구성할 수 있으며, 위와 같이 구성할 경우 밑에서 차오르는 수위가 하우징(30)에 직접 영향을 주는 시점에서 해제수단(50)의 부력체(53)가 부상하여 클램핑 수단(40)을 작용시킬 수 있어 좀더 원활한 하우징(30)의 부상을 도모할 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 클램핑 수단(40) 및 해제수단(50)의 또 다른 실시예를 도시한 참고 사시도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명의 기술사상에 의해서는 클램핑 수단(40)은 지지 플레이트(41) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B1)에 의해 고정기재(20) 일측에 설치되며, 지지 플레이트(41)의 전면에 회전 클램프(42a,42b)를 회전가능하게 설치하고, 회전 클램프(42a,42b)를 회전지지하는 축부에 원형 톱니(43a,43b)를 형성하며, 지지 플레이트(41)의 상,하에 마련되는 상,하부 가이드(44b,44a)에 승강로드(L)를 슬라이드 가능하게 결합하고, 승강로드(L)에 회전 클램프(42a,42b)의 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 간섭 톱니(45)를 설치하며, 상부 가이드(44b)와 간섭 톱니(45) 사이에 탄발 스프링(46)을 개재하여 탄발 스프링(46)의 탄발력에 의해 간섭 톱니(45)가 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 상태가 유지되게끔 구성하고;
해제수단(50)은 2개의 부력 케이스(51a,51b)로 분할하여 각각의 부력 케이스(51a,51b)가 양측에 마련되는 고정 브라켓(B2)에 의해 고정기재(20) 또는 하우징(30)의 일측에 설치되게 하며, 부력 케이스(51a,51b) 내부에 마련되는 중공의 부상영역(52a,52b)에 밑에서 차오르는 수력에 의해 부상하는 부력체(53a,53b)를 각각 설치하고, 각각의 부력체(53a,53b)와 승강로드(L)를 연결부재에 의해 직교하게 설치되는 복수의 연결로드(L1,L2,L3)로 연결하여 클램핑 수단(40)과 해제수단(50)을 구성할 수 있으며, 위와 같이 구성할 경우 밑에서 차오르는 수위가 하우징(30)에 직접 영향을 주는 시점에서 해제수단(50)의 부력체(53)가 부상하여 클램핑 수단(40)을 작용시킬 수 있어 좀더 원활한 하우징(30)의 부상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 양측 부력 케이스(51a,51b)에서 발생한 부력을 이용하므로 승강로드(L)의 원활한 승강과 그에 따른을 클램핑 수단(40)의 정확한 작동을 보장할 수 있다.
<발명의 작용관계>
이상의 구성으로 된 본 발명은 고정기재(20)에 고정·설치되는 각 클램핑 수단(40)의 회전 클램프(42a,42b)를 인위적으로 회전승강시켜 양측 회전 클램프(42a,42b)의 간격을 좁힌 상태에서 하우징(30)에 고정·설치되는 각 클램핑 수단(60)의 개구(62)를 통해 회전 클램프(42a,42b)를 인입시키고,(도 9 참조) 회전 클램프(42a,42b)가 결합수단(60)의 클램핑 홈(62)에 위치하도록 한 상태에서 각 회전 클램프(42a,42b)에 대한 인위적인 회전상태를 해제시키면 각 회전 클램프(42a,42b)가 자중에 의해 회전하강하며 벌어지고(회전 클램프를 인위적으로 회전시킬 수도 있음) 회전 클램프(42a,42b)의 회전하강은 양측의 회전 클램프(42a,42b)가 클램핑 면(63)에 접할 때까지 이루어지며,(도 6 참조) 각 클램핑 수단(40)의 회전 클램프(42a,42b)가 각 결합수단(60)의 클램핑 면(63)에 접하면서 고정기재(20)와 하우징(30)의 견고한 고정이 이루어져 하우징(30)을 생활공간 또는 여가 및 보관공간 등으로 사용할 수 있는 것이다.
본 발명에 의하면, 부상식 구조물(10)이 시공된 지역에 수위가 범람하게 되면 적의의 위치에 설치한 해제수단(50)에 마련되는 부력체(53)가 부상하게 되고, 부력체(43)가 부상한 결과로 승강로드(L)가 승강하여 승강로드(L)에 설치된 간섭 톱니(45)가 승강하여 간섭 톱니(45)와 회전 클램프(42a,42b)의 접촉상태가 해제되며,(도 7 참조) 차오르는 수위에 의해 하우징(30)이 부상하는 과정에서 양측의 회전 클램프(42a,42b)가 회전축을 중심으로 회전승강하면서 회전 클램프(42a,42b)가 결합수단(60)의 클램핑 면(63)을 따라 미끄러지듯이 들려지며 좁혀지고,(도 8 참조) 하우징(30)이 수위에 의해 지속적으로 부상하면 회전 클램프(42a,42b)가 결합수단(50)의 개구(62)를 통해 하방으로 빠져나가게 되므로 고정기재(20)와 하우징(30)의 고정상태가 해제되며,(도 9 참조) 하우징(30)은 수면에 부상한 상태가 되어 하우징(30)이 거주인명에 대한 피난공간이 되므로 본 발명은 기습적인 게릴라성 폭우에 따른 긴박한 범람에 대한 적절한 대비책이 될 수 있는 것이다.
10: 부상식 구조물 20: 고정기재
30: 하우징 31: 박스 구조물
40: 클램핑 수단 41: 지지 플레이트
42a,42b: 회전 클램프 43a,43b: 원형 톱니
50: 해제수단 51: 부력 케이스
53: 부력체 60: 결합수단
62: 클램핑 케이스 63: 클램핑 홈
64: 클램핑 면

Claims (2)

  1. 지면에 타설되는 콘크리트 기반 또는 지면에 수직으로 설치되는 지주 프레임으로 이루어지는 고정기재(20);
    상기 고정기재(20) 상에 설치되는 것으로, 일정한 간격을 유지하는 금속재 내,외판(33,34) 사이에 난연성 발포 수지(35)를 충진한 벽체(32)로 외벽을 형성하여 부력을 발휘하도록 한 컨테이너 형태로 구성된 박스 구조물(31) 일측에 출입문(D) 및 창(W)을 설치하여서 된 하우징(30);
    지지 플레이트(41) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B1)에 의해 고정기재(20) 일측에 설치되며, 지지 플레이트(41) 전면에 회전 클램프(42a,42b)를 회전가능하게 설치하고, 회전 클램프(42a,42b)를 회전지지하는 축부에 원형 톱니(43a,43b)를 형성하며, 지지 플레이트(41)의 상,하에 마련되는 상,하부 가이드(44b,44a)에 승강로드(L)를 슬라이드 가능하게 결합하고, 승강로드(L)에 회전 클램프(42a,42b)의 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 간섭 톱니(45)를 설치하며, 상부 가이드(44b)와 간섭 톱니(45) 사이에 탄발 스프링(46)을 개재하여 탄발 스프링(46)의 탄발력에 의해 간섭 톱니(45)가 원형 톱니(43a,43b)에 접촉하는 상태를 유지하도록 한 클램핑 수단(40);
    부력 케이스(51) 양측에 마련되는 고정 브라켓(B2)에 의해 고정기재(20)의 일측에 설치되며, 부력 케이스(51) 내부에 마련되는 중공의 부상영역(52)에 밑에서 차오르는 수력에 의해 부상하는 부력체(53)를 설치하고, 부력체(53) 상부에 클램핑 수단(40)의 승강로드(L)의 하단을 결합시켜서 된 해제수단(50);
    결합 케이스(61) 양측에 마련된 고정 브라켓(B3)에 의해 하우징(30)의 일측에 설치되며, 체결 케이스(61) 내부에 클램핑 수단(40)의 회전 클램프(42a,42b) 상단부가 인입되는 클램핑 홈(62)을 마련하고, 클램핑 홈(62)의 양측에 위로 가면서 넓어지는 클램핑 면(63)을 마련하며, 클램핑 면(63)의 하방에 양측 클램핑 면(63)의 간격보다 협소한 개구(64)를 마련하여서 된 결합수단(60)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 수력 부상식 구조물.
  2. 제1항에 있어서;
    상기 해제수단(50)은 적어도 하나 이상의 부력 케이스(51a,51b)로 분할하여 각각의 부력 케이스(51a,51b)가 양측에 마련되는 고정 브라켓(B2)에 의해 고정기재(20) 또는 하우징(30)의 일측에 설치되게 하며, 부력 케이스(51a,51b) 내부에 마련되는 중공의 부상영역(52a,52b)에 밑에서 차오르는 수력에 의해 부상하는 부력체(53a,53b)를 각각 설치하고, 각각의 부력체(53a,53b)와 클램핑 수단(40)의 승강로드(L)를 연결부재에 의해 직교하게 설치되는 복수의 연결로드(L1,L2,L3)로 연결하여 구성한 것을 특징으로 수력 부상식 구조물.
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