KR101391360B1

KR101391360B1 - 소파구조물의 케이슨 및 이를 이용한 안벽, 방파제, 호안

Info

Publication number: KR101391360B1
Application number: KR1020140035902A
Authority: KR
Inventors: 안성모; 박창욱; 정형식; 류혁근; 김진호; 김명균; 김영수
Original assignee: 삼성물산 주식회사; (주)에쓰이네스트; 주식회사 유일종합기술단; 주식회사 서영엔지니어링
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-05-07
Also published as: KR20140049535A

Abstract

본 발명은 항만 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 소파구조물의 케이슨 구조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 바닥판(10); 상기 바닥판(10)의 후방 상측에 설치되는 후방 블록(20); 및 상기 바닥판(10)의 전방 상측에 설치되는 복수의 기둥(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소파구조물의 케이슨, 그리고 이를 이용한 안벽, 방파제, 호안을 제공할 수 있다.

Description

소파구조물의 케이슨 및 이를 이용한 안벽, 방파제, 호안{QUAY WALL, BREAKWATER AND SEAWALL HAVING CAISSON}

본 발명은 항만 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 소파구조물의 케이슨 구조에 관한 것이다.

소파(消波)구조물이란, 파랑(wave)의 에너지를 소산(消散)시켜 해안 구조물을 보호하기 위한 호안(護岸), 배의 접안을 안정적으로 이루어지도록 하기 위한 안벽(岸壁), 외항의 파랑으로부터 내항을 보호하기 위한 방파제(防波堤) 등을 포함하는 통칭이다.

잔교식 구조물은 해저에 매립되는 복수의 말뚝으로 이루어지는 것으로, 반사파로 인한 선박의 동요, 선박안정성 확보곤란 및 항내 정온도가 불리한 수역, 또한 경사파랑각도가 현저하게 작아서 연파로 인한 월파가 발생하여 배후부지의 침수 피해가 예상되는 해양특성을 갖고 있는 지역에서 주기가 큰 고파랑에 대해 효과적이다.

하지만, 기초층 심도가 깊은 지역에서는 말뚝공사비와 잔교 배후의 흙막이 공사비 등으로 고가의 시공비가 소요되며, 시공공정이 복잡하여 시공이 어려운 문제점이 있다.

이러한 잔교식 구조물을 소파구조물에 적용하고자 하는 경우, 위와 같은 문제를 해소하여야 하지만, 현재까지는 이에 관한 연구가 미흡한 실정이었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기초층 심도가 깊은 지역에 경제적, 안정적, 수리특성 및 유지관리 등에 유리하도록 시공될 수 있는 소파구조물의 케이슨 및 이를 이용한 안벽, 방파제, 호안을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 바닥판; 상기 바닥판의 후방 상측에 설치되는 후방 블록; 상기 바닥판의 전방 상측에 설치되는 복수의 기둥을 포함하는 것을 특징으로 하는 소파구조물의 케이슨을 제공할 수 있다.

상기 후방 블록은 내부공간이 형성되며, 상기 내부공간에 파랑이 통과할 수 있도록 전면 슬릿(slit)이 형성될 수 있다.

상기 후방 블록의 내부공간에는 상기 내부공간을 좌우방향을 따라 복수의 소파공간으로 구획하는 구획벽이 설치되며, 상기 구획벽에는 파랑이 통과할 수 있도록 내부 슬릿(slit)이 형성될 수 있다.

상기 복수의 기둥은 상기 후방 블록의 전방에 좌우방향을 따라 상호 일렬로 구비될 수 있다.

상기 기둥과 상기 후방 블록을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.

상기 연결부는 상기 복수의 기둥을 하나로 결속토록 상기 각 기둥의 상단에 연결된 말뚝 결속부 및, 상기 말뚝 결속부와 상기 후방 블록 사이에 좌우방향을 따라 복수 형성된 연결 다리를 포함할 수 있다.

상기 연결부는 상기 기둥과 상기 후방 블록 사이에서 상기 연결 다리를 받치도록 상기 바닥판 위에 형성된 받침 기둥을 더 포함할 수 있다.

상기 기둥과 상기 후방 구조물 사이의 하측부 공간을 둘러싸도록 상기 기둥 사이 공간, 상기 기둥과 후방 구조물 사이 공간에 설치되는 하부판을 더 포함할 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위한 상술한 바와 같은 복수개의 케이슨을 서로 연접되도록 열지어 설치한 안벽, 잠제, 이안제, 방파제, 호안을 함께 제시한다.

본 발명은 잔교식 구조물과 케이슨식 구조물을 합성하여 경제적, 안정적, 수리특성, 유지 관리 등에 유리한 합성형 케이슨을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 케이슨에 관한 것으로,
도 1은 사시도.
도 2는 정면도.
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 4는 도 1의 B-B선에 따른 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소파구조물의 케이슨은 바닥판(10)과, 바닥판(10)의 후방 상측에 설치되는 후방 블록(20)과, 바닥판(10)의 전방 상측에 설치되는 복수의 기둥(30)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 기둥(30)을 말뚝처럼 해저에 매립하지 않고 중력식으로 시공 가능하다.

즉, 기초층 위에 바닥판(10)이 형성되고 바닥판(10) 위에 기둥(30)이 구비되기 때문에, 기둥(30)을 하나씩 하나씩 항타하지 않아도 될 뿐만 아니라 기둥(30)이 견고한 바닥판(10)과 후술할 하부판(50) 및 연결부(40)와 결속되어 있어 기둥(30)이 경제적이고 안정적이며 수리특성 및 유지 관리 등에 유리하도록 시공될 수 있다. 아울러, 후방 블록(20)의 자중에 의해 바닥판(10)에 충분한 중력이 작용될 수 있다.

후방 블록(20)은 충분한 자중을 가질 수 있다면 어떠한 구조이든 무방하다. 다만, 다음과 같이 후방 블록(20)은 전술한 중력 작용은 물론 소파 기능을 함께 제공할 수 있도록 슬릿형 케이슨 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명은 기둥(30)의 잔교식 구조물과 후방 블록(20)의 슬릿형 케이슨을 일체형으로 합성한 신개념의 합성형 케이슨을 제공할 수 있다. 따라서, 파랑이 기둥(30)에 의해 1차적으로 소산, 반사된 후, 후방 블록(20)으로 유도되어 2차적으로 소산될 수 있으며, 이에 따라 후방 블록(20)의 전면에 발생하는 반사파가 현격히 감소될 수 있다. 또한, 파랑이 기둥(30)에서 후방 블록(20)으로 유도됨으로써 후방 블록(20)의 전면을 따라 파랑이 중첩되면서 발생하는 연파를 저감시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 케이슨에 의해 파랑이 효과적으로 소산될 수 있다. 하여, 본 발명은 파랑의 고도, 파랑 각도 및 기초층의 상태 등에 따른 다양한 조건의 수리적 특성에 포괄적으로 적용 가능할 뿐만 아니라 파랑 소산 효과가 월등히 우수하며, 경제적으로 용이하게 시공될 수 있다는 이점을 가질 수 있다.

이와 같은 후방 블록(20)은 슬릿형 케이슨 구조로 형성될 수 있도록, 내부공간(22)이 형성되며 내부공간(22)에 파랑이 통과할 수 있도록 전면 슬릿(slit)(24)이 형성될 수 있다. 여기서, 파랑이 본 발명의 케이슨의 상측부에 많이 작용하는 바, 전면 슬릿(24)은 후방 블록(20)의 상하 전 높이에 형성되는 것보다 파랑 소산에 유효한 상측부에만 한정적으로 형성되는 것이 보다 유리하다.

이와 아울러, 후방 블록(20)의 내부공간(22)에는 파랑이 효과적으로 소산될 수 있도록 파랑을 분산시키기 위해, 내부공간(22)을 좌우방향을 따라 복수의 소파공간으로 구획하는 구획벽(26)이 설치될 수 있다. 구획벽(26)에는 파랑이 통과할 수 있도록 내부 슬릿(slit)(26a)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 각 소파공간에서 발생하는 반사파가 내부 슬릿(26a)을 통해 이웃한 소파공간으로 입사되면서 한번 더 소산될 수 있으며 특히 경사파 소산에 유효하여, 파랑 저감 효과가 극히 향상될 수 있다.

복수의 기둥(30)은 파랑이 기둥(30) 사이로 유입되면서 1차적으로 소산되며 수질 개선을 위해 폭기 현상이 유도될 수 있도록, 후방 블록(20)의 전방에 좌우방향을 따라 상호 일렬로 구비될 수 있다. 물론, 도면을 참조하면 복수의 기둥(30)이 전후방향을 따라 하나의 열을 이루도록 구비된 실시 예를 제시하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 해양 특성과 안정성 확보를 위해 전후방향을 따라 복수 열 구비될 수 있다.

한편, 본 발명은 기둥(30)과 후방 블록(20)을 연결하는 연결부(40)를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 연결부(40)에 의해 각각의 기둥(30)이 후방 블록(20)에 의해 보다 안정적으로 지지될 수 있으며 복수의 기둥(30)이 하나로 결속되어 상호 지지해 줄 수 있어, 기둥(30)이 사방에서 지지될 수 있다는 점에서 구조적 안정성이 현격히 향상될 수 있다.

연결부(40)는 다양하게 실시될 수 있다. 특히, 연결부(40)는 복수의 기둥(30)을 하나로 결속토록 띠형으로 형성되어 각 기둥(30)의 상단에 연결된 기둥 결속부(42) 및, 기둥 결속부(42)와 후방 블록(20) 사이에 좌우방향을 따라 복수 형성된 연결 다리(44)를 포함함으로써, 경제적이면서 안정적으로 구비될 수 있다.

아울러, 연결부(40)는 기둥(30)과 후방 블록(20) 사이에서 연결 다리(44)를 받치도록 바닥판(10) 위에 형성된 받침 기둥(46)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 기둥(30)이 보다 안정적으로 지지될 수 있으며, 아울러 받침 기둥(46)이 기둥(30) 역할을 할 수 있어 받침 기둥(46)에 의해 기둥(30)이 전후방향을 따라 복수 열 구비된 효과가 발생될 수 있다.

기둥의 단면의 형상은 설치되는 해역의 파랑 특성 즉, 파고 높이, 입사각도, 파의 주기 등에 따라 소파 효과를 극대화할 수 있도록, 원형, 삼각형, 다이아몬드형 등 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 기둥의 단면이 다각형인 경우, 소파효과를 높이기 위해 목적하는 소파의 방향 등에 따라 각도 방향 및 각도 등이 조절될 수 있다.

한편, 본 발명은 기둥(30)과 후방 블록(20) 사이의 하측부 공간을 둘러싸도록 기둥(30) 사이 공간, 기둥(30)과 후방 블록(20) 사이 공간에 설치되는 하부판(50)을 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 기둥(30)에 의한 파랑 소산 효과는 본 발명의 케이슨의 상측부에서만 유효하므로 하부판(50)에 의한 기둥(30)의 파랑 소산 효과가 저감되지 않으며, 하부판(50)에 의해 기둥(30)이 구조적으로 지지될 수 있어 본 발명의 케이슨의 내구성 및 구조적 안정성 등을 현격히 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 케이슨의 내부로 유입된 파랑이 하부판(50)에 의해 본 발명의 케이슨의 하측부를 통해 유출되지 않고 갇힐 수 있어, 파랑이 본 발명의 케이슨의 내부에서 충분히 소산될 수 있어, 파랑 저감 효과를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 하부판(50)과 함께 내구성, 구조적 안정성 등을 더 향상시키기 위해, 하부판(50)에 의해 구획된 하측부 공간에 기둥(30)과 후방 블록(20)을 연결토록 설치된 하부 지지판(52)을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 케이슨은, 기둥(30)의 각 열의 개수, 기둥(30)의 전후방향의 열 개수, 후방 블록(20)의 전면 슬릿(24) 개수, 후방 블록(20)의 소파 공간의 개수, 연결 다리(44) 및 받침 기둥(46)의 개수 등은 해양 특성과 안정성 확보를 위해 다양하게 실시될 수 있다.

그리고, 본 발명의 케이슨은 특히 고파랑으로 인한 항내 소란 및 경사파랑에 대한 월파가 우려되는 지역에서 항내 정온도 향상 및 월파량 감소의 역할을 수행하는데 유리할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 후방 블록(20)은 내부공간(22)을 형성하여 상기 내부공간(22)에 파랑이 통과할 수 있도록 수평방향으로 전면 슬릿(24)을 형성하고, 상기 후방 블록(2)의 내부공간(22)에는 상기 내부공간(22)의 좌우방향을 따라 복수의 소파공간으로 구획하는 구획벽(26)이 설치되며, 상기 복수의 기둥(30)은 상기 후방 블록(20)의 전방에 좌우방향을 따라 상호 일렬로 구비되고, 상기 기둥(30)과 상기 후방 블록(20)을 연결하는 연결부(40)를 포함하되, 상기 연결부(40)는 상기 복수의 기둥(30)을 하나로 결속토록 상기 각 기둥(30)의 상단에 연결되며 상면 일부가 개구 형성된 기둥 결속부(42) 및 상기 기둥 결속부(42)와 상기 후방 블록(20) 사이에 좌우방향을 따라 복수 형성된 연결 다리(44)를 구비하고, 상기 복수의 기둥(30)과 상기 후방 블록(20) 사이에서 상기 연결 다리(44)를 받치도록 상기 바닥판(10) 위에 형성된 받침 기둥(46)이 설치되며, 상기 복수의 기둥(30), 받침 기둥(46) 및 후방 블록(20) 사이의 이격 공간 하측부에는 하부판(50)을 설치하고, 상기 구획벽(26)의 상부에는 수평방향으로 형성된 전면 슬릿(24)으로 유입된 파랑이 통과할 수 있도록 수직방향으로 내부 슬릿(26a)이 하부판(50)의 상단보다 높게 형성되는 구성을 취하는 경우, 상술한 효과를 극대화하여 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10; 바닥판 20; 후방 블록
24; 전면 슬릿 26; 구획벽
26a; 내부 슬릿 30; 기둥
40; 연결부 50; 하부판

Claims

바닥판(10);
상기 바닥판(10)의 후방 상측에 설치되는 후방 블록(20);
상기 바닥판(10)의 전방 상측에 설치되는 복수의 기둥(30)을 구비한 소파구조물의 케이슨에 있어서,
상기 후방 블록(20)은 내부공간(22)을 형성하여 상기 내부공간(22)에 파랑이 통과할 수 있도록 수평방향으로 전면 슬릿(24)을 형성하고, 상기 후방 블록(2)의 내부공간(22)에는 상기 내부공간(22)의 좌우방향을 따라 복수의 소파공간으로 구획하는 구획벽(26)이 설치되며,
상기 복수의 기둥(30)은 상기 후방 블록(20)의 전방에 좌우방향을 따라 상호 일렬로 구비되고, 상기 기둥(30)과 상기 후방 블록(20)을 연결하는 연결부(40)를 포함하되,
상기 연결부(40)는 상기 복수의 기둥(30)을 하나로 결속토록 상기 각 기둥(30)의 상단에 연결되며 상면 일부가 개구 형성된 기둥 결속부(42) 및 상기 기둥 결속부(42)와 상기 후방 블록(20) 사이에 좌우방향을 따라 복수 형성된 연결 다리(44)를 구비하고, 상기 복수의 기둥(30)과 상기 후방 블록(20) 사이에서 상기 연결 다리(44)를 받치도록 상기 바닥판(10) 위에 형성된 받침 기둥(46)이 설치되며,
상기 복수의 기둥(30), 받침 기둥(46) 및 후방 블록(20) 사이의 이격 공간 하측부에는 하부판(50)을 설치하고, 상기 구획벽(26)의 상부에는 수평방향으로 형성된 전면 슬릿(24)으로 유입된 파랑이 통과할 수 있도록 수직방향으로 내부 슬릿(26a)이 하부판(50)의 상단보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 소파구조물의 케이슨.
청구항 1의 케이슨 복수개를 이용한 안벽으로서,
기초층 상부에 복수개가 좌우방향(좌표 X)을 따라 서로 연접되도록 열지어 설치된 상기 케이슨;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안벽.
청구항 1의 케이슨 복수개를 이용한 잠제로서,
기초층 상부에 복수개가 좌우방향(좌표 X)을 따라 서로 연접되도록 열지어 설치된 상기 케이슨;을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠제.
청구항 1의 케이슨 복수개를 이용한 이안제로서,
기초층 상부에 복수개가 좌우방향(좌표 X)을 따라 서로 연접되도록 열지어 설치된 상기 케이슨;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이안제.
청구항 1의 케이슨 복수개를 이용한 방파제로서,
기초층 상부에 복수개가 좌우방향(좌표 X)을 따라 서로 연접되도록 열지어 설치된 상기 케이슨;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방파제.
청구항 1의 케이슨 복수개를 이용한 호안으로서,
기초층 상부에 복수개가 좌우방향(좌표 X)을 따라 서로 연접되도록 열지어 설치된 상기 케이슨;을 포함하는 것을 특징으로 하는 호안.