KR101514735B1 - 수상구조물의 계류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수위 변화에 대응하여 부유조립체를 상하방향으로 이동시킴으로써 수위 변화에 따른 수상구조물의 부유조립체를 안정적으로 부유시킬 수 있는 수상구조물의 계류장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 수상구조물의 계류장치는, 수면 위에 부유되는 부유조립체와, 수중의 지반에 고정된 복수의 고정파일과, 상기 고정파일에서 상하 이동가능하게 설치되어 상기 부유조립체의 저면에 결합된 복수의 이동파일을 포함하고, 상기 이동파일에는 부력체가 마련되어 상기 이동파일이 부력을 받도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수상구조물의 계류장치{mooring equipment of floating structure}

본 발명은 수상구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 부유조립체의 이동파일에 부력을 부여하고 상기 이동파일이 고정파일을 따라 상하방향으로만 원활하게 안내됨으로써 수위 변화에 따른 수상구조물의 부유조립체를 안정적이고 보다 효율적으로 부유시킬 수 있는 수상구조물의 계류장치에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이, 수상구조물이라 함은 하천, 강 또는 바다의 연안 등의 수면에 시공되는 수상휴게소, 수상가옥, 수상낚시터, 하역시설, 교량, 인공섬, 그 외 수상양식장 등과 같은 다양한 구조물을 지칭한다.

이러한 수상구조물은 수면 위에 부유되는 부유조립체를 구비하고, 이러한 부유조립체는 수중의 지반에 수직방향으로 설치된 복수의 고정말뚝에 고정되는 구조로 이루어진다. 상기 고정말뚝들은 수중의 지반에 일정 간격으로 설치된 후, 이러한 복수의 고정말뚝들에 부유조립체가 고정되게 설치된다.

하지만, 종래의 수상구조물은 부유조립체가 복수의 고정파일에 고정된 구조로 구성됨에 따라 수위변화에 대응하지 못하는 단점이 있었다. 최근에는 이러한 단점을 보완하기 위하여 수위 변화에 따라 상하방향으로 유동 가능한 부유조립체를 가진 수상구조물이 개발되고 있다.

이와 같이, 부유조립체의 상하 이동이 가능한 수상구조물의 일 예로는, 가이드롤러를 이용하여 부유조립체를 상하방향으로 이동하는 구조가 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 부유조립체에 복수의 관통공이 형성되며, 이 관통공에는 고정말뚝들이 관통하여 상부로 돌출되고, 상기 관통공의 내주면에 고정말뚝의 외주면과 접촉하는 가이드롤러가 설치된다. 이에 따라서 상기 부유조립체는 고정말뚝의 외주면과 접촉하는 가이드롤러에 의해 그 상하방향의 이동이 원활하게 안내된다.

하지만, 상술한 종래의 수상구조물은 고정말뚝이 상부로 돌출된 구조로 이루어져 자연경관을 해침은 물론 미관이 전체적으로 혐오스럽게 보이는 단점이 있었다. 또한, 가이드롤러를 설치하여야 함에 따라 전체적인 설치작업이 매우 번거롭게 이루어지는 단점이 있었다.

또한, 부유조립체의 상하 이동이 가능한 수상구조물의 다른 예로는, 아래의 특허문헌에 기재된 것이 있으며, 상기 특허문헌에는 수중의 지반에 고정된 고정말뚝의 내부에 부유조립체(수상부재)의 지지부가 상하방향으로 이동하도록 설치됨으로써 부유조립체(수상부재)가 수위 변화에 따라 상하방향으로 이동하는 구조가 개시되어 있다.

하지만, 위와 같은 종래의 수상구조물은 수위가 상승 또는 하강할 경우에 부유조립체(수상부재)의 부력에만 의존하여 부유조립체의 상하 이동이 이루어짐에 따라 미세한 수위변화에 민감하고 효율적으로 대응하지 못하는 단점이 있었다.

또한, 종래의 수상구조물은 수위변화가 급격하게 변화할 경우에 부유조립체의 지지부의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지메커니즘이 대비되어 있지 않으므로, 수위가 급작스럽게 큰 폭으로 상승할 경우에는 부유조립체의 지지부가 고정말뚝에서 쉽게 이탈될 수 있는 단점이 있었다.

KR 10-2011-0052327 A(2011.05.18)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구 및 개발된 것으로, 수중의 지반에 고정된 고정파일에 대해 상하 이동가능하게 설치되는 이동파일에 부력을 부여함으로써 미세한 수위 변화에 대해서 민감하고 효율적으로 반응하여 부유조립체를 상하방향으로 이동할 수 있고, 이에 의해 부유조립체가 수상에서 안정적으로 부유되도록 한 수상구조물의 계류장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고정파일이 부유조립체의 상부로 돌출되지 않게 함으로써 그 미관이 저해됨이 방지될 수 있고, 부유조립체의 상하이동구조가 매우 단순하여 작업성이 매우 용이하며, 수상구조물의 허가면적을 최적화할 수 있으므로 시설비용이 대폭 절감될 수 있도록 한 수상구조물의 계류장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수상구조물의 계류장치는, 수면 위에 부유하는 부유조립체와, 수중의 지반에 고정된 복수의 고정파일과, 상기 고정파일에서 상하 이동가능하게 설치되어 상기 부유조립체의 저면에 결합된 복수의 이동파일을 포함하고, 상기 이동파일에는 부력체가 마련되어 상기 이동파일이 부력을 받도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동파일은 그 내부에 공기층이 형성되고, 그 상단 및 하단에 폐쇄단이 형성된 밀폐형 부력체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동파일의 하부에는 별도의 부력체가 설치되고, 상기 부력체의 길이는 상기 이동파일의 길이의 ½~⅔로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 이동파일과 상기 고정파일 사이에는 이탈방지부재가 연결되고, 상기 이탈방지부재의 상단은 상기 이동파일의 일측에 고정되며, 상기 이탈방지부재의 하단은 상기 고정파일의 일측에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정파일의 내부에는 상기 이동파일의 외주면이 삽입되어 상하 이동가능하게 설치되는 중공부가 형성되고, 상기 이동파일의 외주면과 고정파일의 내주면 사이에는 이격틈새가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정파일의 외주면에는 상기 고정파일의 중공부를 외부와 소통시키는 하나 이상의 소통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정파일에는 이동파일의 외주면과 미끄럼접촉하는 복수의 미끄럼접촉부재가 설치되고, 상기 미끄럼접촉부재의 내측가장자리가 상기 이동파일의 외주면과 직접적으로 접촉함에 따라 상기 이동파일은 상기 고정파일의 중공부에서 안정적으로 지지되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동파일의 상단에는 이물질 유입방지갓이 설치되고, 상기 이물질 유입방지갓은 상기 이동파일의 상단에서 하부 외측방향으로 경사지게 형성되며, 상기 이물질 유입방지갓의 내측면과 상기 이동파일의 외주면 사이공간은 그 공간이 좁아져 상대적으로 높은 압력의 고압공간이 되고, 상기 이물질방지갓의 고압공간은 상기 이동파일과 상기 고정파일 사이의 이격틈새 위에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 이동파일에 와이어를 매개로 웨이트 연결되고, 상기 와이어의 일단은 상기 이동파일의 일측에 고정되며, 상기 와이어의 타단은 웨이트에 고정되고, 상기 와이어는 상기 고정파일을 통과하여 상기 고정파일의 내외로 이동가능하게 설치되며, 상기 고정파일의 외측에는 상기 와이어의 이동을 안내하는 안내파이프가 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 수중의 지반에 고정된 고정파일에 대해 상하 이동가능하게 설치되는 이동파일에 부력을 부여함으로써 미세한 수위 변화에 대해서 민감하고 효율적으로 반응하여 부유조립체를 상하방향으로 이동할 수 있고, 이에 의해 부유조립체가 수상에서 안정적으로 부유되게 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 고정파일이 부유조립체의 상부로 돌출되지 않게 함으로써 그 미관이 저해됨이 방지될 수 있고, 부유조립체의 상하이동구조가 매우 단순하여 작업성이 매우 용이하며, 수상구조물의 허가면적을 최적화할 수 있으므로 시설비용이 대폭 절감될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상구조물의 계류장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 대한 변형실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 수상구조물의 계류장치에서 이동파일의 제1실시형태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 수상구조물의 계류장치에서 이동파일의 제2실시형태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 수상구조물의 계류장치에서 이동파일에 웨이트가 연결된 구조를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수상구조물의 계류장치를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 수상구조물의 계류장치는, 수면 위에 부유하는 부유조립체(10)와, 수위변화에 대응하여 부유조립체(10)를 상하방향으로 이동가능하게 지지하는 지지구조(20)를 포함한다.

상기 부유조립체(10)는 부력에 의해 수면 위에 용이하게 부유할 수 있도록 내부에 공기층 또는 다공성구조 등이 형성된 부유블록 또는 부유튜브 등으로 이루어진 복수의 부유체(11)와, 복수의 부유체(11)를 연결하도록 조립되는 복수의 프레임부재(12, 13, 14) 등으로 이루어진다. 이러한 부유조립체(10)의 상부에는 수상구조물의 사용용도에 따라 다양한 구조가 설치될 수 있다.

상기 지지구조(20)는 수중의 지반에 고정된 복수의 고정파일(21)과, 각 고정파일(21)에 대해 개별적으로 상하 이동가능하게 설치된 복수의 이동파일(25)을 포함한다.

상기 고정파일(21)의 하단에는 수중의 지반에 고정되는 고정단(22)이 형성되고, 이 고정단(22)은 예리하게 형성되어 수중의 지반에 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 고정파일(21)들 사이에는 보강보(21a)가 가로질러 설치되고, 이 보강보(21a)에 의해 고정파일(21)들이 서로 견고하게 연결됨으로써 고정파일(21)들은 견고한 지지구조를 구현할 수 있다.

상기 이동파일(25)의 상단은 부유조립체(10)의 저면에 체결구 등을 통해 견고하게 결합되어 고정파일(21)에 대해 상하이동가능하게 설치된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 고정파일(21)의 내부에는 이동파일(25)이 상하 이동가능하게 설치되는 중공부(23)가 형성되고, 이동파일(25)의 외경은 고정파일(21)의 내경 보다 작거나 유사하게 형성되어 이동파일(25)의 외주면은 고정파일(21)의 중공부(23)에 삽입되어 상하방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.

그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이동파일(25)의 상하이동을 원활하게 하기 위하여 이동파일(25)의 외주면과 고정파일(21)의 내주면 사이에는 이격틈새(t)가 미세하게 형성된다.

상기 이동파일(25)은 적어도 일부 또는 전체가 부력체로 구성되거나 이동파일(25)의 일부에 별도의 부력체가 설치됨으로써 부력을 쉽게 받도록 구성될 수 있다. 이에 따라 이동파일(25)의 부력과 부유조립체(10)의 부력이 함께 작용하여 미세한 수위변화에 대해서도 부유조립체(10) 및 이동파일(25)이 민감하게 반응할 수 있고, 이를 통해 수위 변화에 따른 이동파일(25) 및 부유조립체(10)의 상하 이동이 보다 민감하고 효과적으로 이루어질 수 있다.

일실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이동파일(25)은 그 내부에 공기층(25a)이 형성되고, 그 상단 및 하단에 폐쇄단(25b, 25c)이 형성된 밀폐형 부력체로 구성될 수 있다. 이러한 공기층(25a)에 의해 이동파일(25)은 부력을 충분히 부여받을 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이동파일(25)은 파이프 형상으로 이루어지고, 이동파일(25)의 하부에 별도의 부력체(28)가 설치된다. 이 부력체(28)는 스티로폼 또는 개량부자 등과 같이 부력이 높은 재질로 구성될 수 있다. 이러한 부력체(28)에 의해 이동파일(25)은 부력을 충분히 부여받을 수 있다. 한편, 부력체(28)의 길이(L1)는 이동파일(25)의 길이(L)의 ½~⅔로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이동파일(25)과 고정파일(21) 사이에는 체인 또는 로프 등과 같은 이탈방지부재(26)가 연결되고, 이탈방지부재(26)의 상단은 이동파일(25)의 일측에 고정되며, 이탈방지부재(26)의 하단은 고정파일(21)의 일측에 고정된다. 이러한 이탈방지부재(26)에 의해 이동파일(25)은 최대 상승위치가 규제됨과 더불어 고정파일(21)로부터 이탈됨이 확실하게 방지될 수 있다.

그리고, 상기 고정파일(21)의 외주면에는 고정파일(21)의 중공부(23)를 외부와 소통시키는 하나 이상의 소통공(27)이 형성될 수 있고, 이러한 소통공(27)을 통해 고정파일(21)의 중공부(23) 내로 물이 유입되거나 유출됨에 따라 이동파일(25)이 고정파일(21)의 중공부(23) 내에서 상하방향으로의 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정파일(21)에는 이동파일(25)의 외주면과 미끄럼 접촉하는 복수의 미끄럼접촉부재(24)가 설치된다. 각 미끄럼접촉부재(24)는 고정파일(21)의 내주면에 원주방향을 따라 배치되어 이동파일(25)의 외주면과 원주방향으로 균일하게 미끄럼 접촉하도록 설치된다. 이러한 미끄럼접촉부재(24)는 부싱, 롤러, 볼 등과 같이 다양한 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 복수의 미끄럼접촉부재(24)는 고정파일(21)에 상하방향으로 일정간격으로 이격되어 설치되고, 이에 이동파일(25)은 그 외주면이 복수의 미끄럼접촉부재(24)에 의해 원활하게 안내됨에 따라 그 상하이동이 매우 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 도 4 및 도 5의 확대도에 나타난 바와 같이, 미끄럼접촉부재(24)의 내측가장자리가 이동파일(25)의 외주면과 직접적으로 접촉함에 따라 이동파일(25)은 고정파일(21)의 중공부(23) 내에서 안정적으로 지지될 수 있고, 이에 의해 파도 또는 물결 등과 같은 외력이 이동파일(25)에 가해질 경우에도 이동파일(25)은 미끄럼접촉부재(24)의 내측가장자리와의 접촉에 의해 그 외력에 대한 저항력이 높아져 전후, 좌우, 상하 방향으로의 흔들거림(요동)이 최소화될 수 있는 장점이 있다.

이와 같이, 미끄럼접촉부재(24)는 이동파일(25)의 상하 이동을 원활하게 보조함과 더불어 이동파일(25)의 흔들림(요동)을 방지할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동파일(25)의 상단에는 이물질 유입방지갓(31)이 설치되고, 이물질 유입방지갓(31)은 이동파일(25)의 상단에서 하부 외측방향으로 경사지게 형성되며, 수중에서 이물질 유입방지갓(31)의 내측면과 이동파일(25)의 외주면 사이공간은 그 공간이 좁아져 상대적으로 높은 압력을 가지는 고압공간(33)이 되고, 이러한 고압공간(33)은 이동파일(25)과 고정파일(21) 사이의 이격틈새(t) 위에 위치한다.

이러한 구조에 의해, 수위 변화에 대응하여 이동파일(25)이 상하 이동할 경우에도 이동파일(25)과 고정파일(21) 사이의 이격틈새(t) 위에 위치한 이물질 유입방지갓(31)의 고압공간(33) 내에는 상대적으로 높은 압력이 형성되므로 수중 내에 유동하는 각종 이물질이 이동파일(25)과 고정파일(21) 사이의 이격틈새(t)로 유입됨을 확실하게 차단할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 수위가 상승하여 이동파일(25)이 상부로 이동될 때, 이동파일(25)의 상부 이동을 안정적으로 지지하기 위하여 이동파일(25)에 와이어(41)를 매개로 웨이트(43, weight)가 연결된다.

상기 와이어(41)의 일단은 이동파일(25)의 일측에 고정되며, 와이어(41)의 타단은 웨이트(43)에 고정된다.

상기 고정파일(21)의 일측에는 와이어(41)가 통과하는 통과구멍(45)이 형성되고, 이 통과구멍(45)을 통해 와이어(41)가 고정파일(21)의 내외로 이동할 수 있다. 그리고, 통과구멍(45)에는 와이어(41)를 안정적으로 가이드하는 가이드롤러(44)가 설치될 수도 있다.

또한, 고정파일(21)의 외측에는 와이어(41)의 원활한 이동을 안내하는 안내파이프(42)가 배치되고, 이 안내파이프(42)는 고정파일(21)의 외측에 브라켓 등을 매개로 고정될 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 수위가 상승하여 이동파일(25)이 상부방향으로 이동할 때, 이동파일(25)에 와이어(41)를 매개로 연결된 웨이트(43)가 하부로 이동하면서 이동파일(25)를 하부방향으로 당겨줌으로써 이동파일(25)의 상부 이동이 보다 안정적이고 원활하게 이루어질 수 있다.

도 1 내지 도 6에서는 이동파일(25)이 고정파일(21)의 중공부(23) 내에 삽입되어 고정파일(21)의 내주면을 따라 상하 이동하도록 설치된 구조가 도시되고 그 구체적인 구성이 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이동파일(25)이 고정파일(21)의 외주면을 따라 상하 이동가능하게 설치될 수도 있다. 예컨대, 이동파일(25)의 직경이 고정파일(21)의 직경 보다 크게 형성되고, 이동파일(25)의 내부에 중공부가 형성되며, 고정파일(21)의 외주면이 이동파일(25)의 중공부에 수용되어 이동파일(25)이 고정파일(21)의 외주면에 대해 상하 이동가능하게 설치될 수도 있다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

10: 부유조립체 11: 부유체 12, 13, 14: 프레임부재
20: 지지구조 21: 고정파일 22: 고정단
23: 중공부 24: 미끄럼접촉부재 25: 이동파일
26: 이탈방지부재 27: 소통공 28: 부력체
31: 이물질 유입방지갓 41: 와이어 43: 웨이트
44: 가이드롤러 45: 통과구멍

Claims (8)

1. 수면 위에 부유되는 부유조립체와, 수중의 지반에 고정된 복수의 고정파일과, 이 고정파일에서 상하 이동가능하게 설치되어 상기 부유조립체의 저면에 결합된 복수의 이동파일을 포함하며,
   상기 이동파일에는 부력체가 마련되어 상기 이동파일이 부력을 받도록 구성되고, 상기 고정파일의 내부에는 상기 이동파일의 외주면이 삽입되어 상하 이동가능하게 설치되는 중공부가 형성되고, 상기 이동파일의 외주면과 고정파일의 내주면 사이에는 이격틈새가 형성되며,
   상기 이동파일의 상단에는 이물질 유입방지갓이 설치되고, 상기 이물질 유입방지갓은 상기 이동파일의 상단에서 하부 외측방향으로 경사지게 형성되며, 상기 이물질 유입방지갓의 내측면과 상기 이동파일의 외주면 사이공간은 그 공간이 좁아져 상대적으로 높은 압력의 고압공간이 되고, 상기 이물질방지갓의 고압공간은 상기 이동파일과 상기 고정파일 사이의 이격틈새 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 수상구조물의 계류장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동파일은 그 내부에 공기층이 형성되고, 그 상단 및 하단에 폐쇄단이 형성된 밀폐형 부력체로 되는 것을 특징으로 하는 수상구조물의 계류장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동파일의 하부에는 별도의 부력체가 설치되고, 상기 부력체의 길이는 상기 이동파일의 길이의 ½~⅔로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수상구조물의 계류장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동파일과 상기 고정파일 사이에는 이탈방지부재가 연결되며, 상기 이탈방지부재의 상단은 상기 이동파일의 일측에 고정되고 상기 이탈방지부재의 하단은 상기 고정파일의 일측에 고정되는 것을 특징으로 하는 수상구조물의 계류장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정파일의 외주면에는 상기 고정파일의 중공부를 외부와 소통시키는 하나 이상의 소통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수상구조물의 계류장치.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 이동파일에 와이어를 매개로 웨이트가 연결되며, 상기 와이어의 일단은 상기 이동파일의 일측에 고정되고, 상기 와이어의 타단은 웨이트에 고정되며, 상기 와이어는 상기 고정파일을 통과하여 상기 고정파일의 내외로 이동가능하게 설치되며, 상기 고정파일의 외측에는 상기 와이어의 이동을 안내하는 안내파이프가 배치되는 것을 특징으로 하는 수상구조물의 계류장치.

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