KR101635905B1 - 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽 - Google Patents

중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 해안항만용 케이슨에 있어서, 해저면 상에 설치되는 하판, 상기 하판의 후측 상면에 설치되는 후측벽, 상기 하판의 좌측 상면에 설치되는 좌측벽 및 상기 하판의 우측 상면에 설치되는 우측벽에 의해 전면이 개방되고 내부공간을 구비한 외벽부를 구축하고, 상기 전면이 개방된 외벽부로 입사하는 파랑의 흐름을 변형시켜 파랑의 에너지를 소산하기 위해 상기 좌측벽의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1 소파기둥이 형성되고, 상기 우측벽의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제2 소파기둥이 형성되며, 상기 제1 소파기둥과 제2 소파기둥의 사이 공간에는 복수 개의 중공형 제3 소파기둥을 이격하여 배치하며, 상기 제1 소파기둥의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1 소파판이 돌출 형성되고, 상기 제2 소파기둥의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제2 소파판이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파기둥의 양측면은 제3 소파판이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판은 인접하는 제3 소파판과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치하며, 상기 하판의 상면에는 상기 외벽부의 상기 내부공간을 등분하도록 ＋자 형태의 대형 분리격벽을 적어도 하나 이상 설치하여 적어도 4개의 대형 분리공간을 형성하고, 상기 대형 분리공간 중 후방의 대형 분리공간은 자중이 있는 속채움재를 채워 중력실로 사용하고, 전방의 대형 분리공간은 해수가 유입되도록 유수실로 사용하는 것을 특징으로 한다.

Description

중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽{Caisson having Hollow Pillar, and Port Structures using it}
본 발명은 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽에 관한 것이며, 상세하게는 하판과 하판의 상면에 설치되는 후측벽, 좌측벽 및 우측벽에 의해 외벽부를 구축하고, 좌측벽 및 우측벽의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1 소파기둥 및 제2 소파기둥이 형성되고, 상기 제1,2 소파기둥의 사이 공간에 복수 개의 중공형 제3 소파기둥을 이격하여 배치하며, 사익 제1,2,3 소파기둥의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1,2,3 소파판이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판은 인접하는 제3 소파판과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치하는 것을 특징으로 하는 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽에 관한 것이다.
일반적으로 방파제 시설과 안벽 시설 등을 포함하는 항만 구조물은 항내측의 정온도를 확보하거나, 해일이나 파도로부터 항만 시설물을 보호하고, 선박의 승하선 및 하역을 원활하게 하기 위한 목적으로 설치되어진다.
방파제 시설은 해저면에 사석을 축조하고 사석 경사면에 피복석이나 소파블록을 피복한 경사식 방파제와 사석 기초부를 형성하고 블록이나 케이슨을 설치하는 직립식 방파제, 상기 경사식 방파제와 직립식 방파제를 혼용한 혼성 방파제 등이 있으며, 안벽 시설은 직립식으로 계획하는 것이 바람직하기에 블록을 적층하거나 케이슨을 설치하여 형성하게 된다.
한편, 종래의 유공 케이슨은 전면부와 후면부를 개방하고, 내부에 모래, 사석 등의 중량물을 채우지 않아 해수가 드나들 수 있도록 하였다.
상기한 유공 케이슨은 해수 교환율을 증가시켰으나, 항내의 정온도를 확보할 수 없었으며, 강한 파랑에너지가 작용되거나 수심이 깊은 곳에서는 양압력에 의하여 설치하는 것에 한계가 있었다.
이에, 후면부를 막아 정온도를 확보하고, 강한 파랑에너지와 깊은 수심에서도 적용할 수 있는 후면 무공형 케이슨이 제안된 바 있다.
상기한 후면 무공형 케이슨을 이용한 선행기술문헌으로는 도 1에 도시된 대한민국 등록특허 제10-1043685호 '소파구조물의 케이슨 및 이를 이용한 안벽, 방파제, 호안'(2010. 05. 20. 공개)이 있다.
하지만, 상기 선행기술문헌은 일반적인 케이슨과 달리 슬릿을 형성하여 전면부 또는 측면부가 개방되어 소파 효과를 꾀하고자 하였으나, 후면부가 개방되지 않아 유수실의 사이즈에 한계가 있었으며, 반사파 저감 효과가 적은 문제점이 있었다.
또한, 슬릿이 형성된 전면부는 구조적으로 취약하여 일정 두께 이상을 확보해야만 하여, 자중이 증가되고, 재료비가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 강판 파랑에너지와 깊은 수심에도 적용하면서도 동시에 소파 효과를 증대시켜, 반사파 저감의 효과를 확보할 수 있고, 유수실의 사이즈를 충분히 확보할 수 있으며, 벽체의 두께를 줄여 자중을 감소하면서도 슬릿이 형성된 전면의 강도를 확보하고, 반사 상승파에 대한 충분한 저항성을 확보하며, 수직형 벽체만으로 구성되어 연속적인 콘크리트 타설로 일시에 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 형성하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 해안항만용 케이슨(C)에 있어서, 해저면 상에 설치되는 하판(100), 상기 하판(100)의 후측 상면에 설치되는 후측벽(210), 상기 하판(100)의 좌측 상면에 설치되는 좌측벽(220) 및 상기 하판(100)의 우측 상면에 설치되는 우측벽(230)에 의해 전면이 개방되고 내부공간(S)을 구비한 외벽부(200)를 구축하고, 상기 전면이 개방된 외벽부(200)로 입사하는 파랑의 흐름을 변형시켜 파랑의 에너지를 소산하기 위해 상기 좌측벽(220)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1 소파기둥(310)이 형성되고, 상기 우측벽(230)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제2 소파기둥(320)이 형성되며, 상기 제1 소파기둥(310)과 제2 소파기둥(320)의 사이 공간에는 복수 개의 중공형 제3 소파기둥(330)을 이격하여 배치하며, 상기 제1 소파기둥(310)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1 소파판(311)이 돌출 형성되고, 상기 제2 소파기둥(320)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제2 소파판(321)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파기둥(330)의 양측면은 제3 소파판(331)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판(331)은 인접하는 제3 소파판(331)과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치하며, 상기 하판(100)의 상면에는 상기 외벽부(200)의 상기 내부공간(S)을 등분하도록 ＋자 형태의 대형 분리격벽(DW1)을 적어도 하나 이상 설치하여 적어도 4개의 대형 분리공간(SS)을 형성하고, 상기 대형 분리공간(SS) 중 후방의 대형 분리공간(SS)은 자중이 있는 속채움재를 채워 중력실(400)로 사용하고, 전방의 대형 분리공간(SS)은 해수가 유입되도록 유수실(500)로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 및 제3 소파기둥(330)의 내부 중공에 속채움재가 채워지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 및 제3 소파기둥(330)의 상부에는 좌,우측벽(220)(230)을 연결하는 상판(SB)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중력실(400) 내부에는 ＋자 형태의 소형 분리격벽(DW2)을 설치하여 4개의 소형 분리공간(410)을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 중력실(400)의 상부에는 상치콘크리트(420)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 케이슨을 포함하는 방파제는 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 해안항만용 케이슨을 복수 개 제작하여 복수 개 케이슨의 측면을 연결하여 구축되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 케이슨을 포함하는 안벽은 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 해안항만용 케이슨을 복수 개 제작하여 복수 개 케이슨의 측면을 연결하여 구축되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽에 따르면, 중공형 소파기둥이 형성되어 중공에 속채움을 하는바 자중을 증가시켜 안정성을 증대할 수 있다.
또한, 중공형 소파기둥의 소파판이 전방과 후방에 반복되도록 형성되어 소파기둥 사이의 전, 후면에 슬릿을 형성하므로 파랑에너지에 대한 소파 효과를 얻을 수 있다.
또한, 중공형 소파기둥의 사이에 형성되어진 소파판에 의하여 전, 후면에 슬릿이 서로 어긋나게 형성되어 소파 효과와 반사파 저감의 효과를 동시에 확보할 수 있다.
소파기둥과 소파판에 의한 소파부와 유수실을 각기 형성하여 유수실의 사이즈를 충분히 확보할 수 있다.
또한, 소파기둥과 소파판을 포함하는 소파부를 일체화된 구조로 형성하여 단면계수가 증가되도록 하여, 벽체의 두께를 줄여 자중을 감소하면서도 슬릿이 형성된 전면의 강도를 확보할 수 있다.
또한, 제1 소파기둥, 제2 소파기둥 및 제3 소파기둥의 상부에는 상판이 설치되거나, 프리캐스트 커버를 구비하여 소파부 전체가 구조단면으로 작용하여 파력에 대한 충분한 저항성을 확보할 수 있다.
나아가, 케이슨이 수직형 벽체로만 구성되어 연속적인 콘크리트 타설로 일시에 슬릿이 형성된 케이슨을 형성할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 케이슨을 도시한 사시도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 도시한 사시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 소파기둥의 상부에 프리캐스트 커버를 구비한 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 도시한 사시도.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 상판을 타설한 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 도시한 사시도.
도 2d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 도시한 사시도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 도시한 수평방향 단면도.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨을 도시한 수평방향 단면도.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 소파실과 유수실 내부의 유수의 흐름을 도시한 개념도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨의 소파부가 절단되도록 도시한 단면도.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨의 중공형 소파기둥이 절단되도록 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이슨을 포함하는 항만 구조물을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이슨을 포함하는 방파제를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이슨을 포함하는 안벽을 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 케이슨의 제작방법을 도시한 블록도.
본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
한편, 본 발명에서 정의하는 전면은 해측면을 의미하는 것으로 정의한다.
전면부와 후면부가 개방된 종래의 유공 케이슨은 해수 교환율을 증가시켰으나, 항내의 정온도를 확보할 수 없었으며, 강한 파랑에너지가 작용되거나 수심이 깊은 곳에서는 양압력에 의하여 설치하는 것에 한계가 있었다.
이에, 후면부를 막아 정온도를 확보하고, 강한 파랑에너지와 깊은 수심에서도 적용할 수 있는 후면 무공형 케이슨이 도 1에 도시된 바와 같이 제안된 바 있다.
하지만, 소파부와 유수실이 별도로 형성되지 않아 유수실의 사이즈에 한계가 있었으며, 후면부가 개방되지 않아 반사파 저감의 효과가 적었다.
또한, 슬릿이 형성된 전면부는 구조적으로 취약하여 일정 두께 이상을 확보해야만 하여, 자중이 증가되고, 재료비가 상승하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 도 2a 내지 도 7에 도시된 바와 같이 해안항만용 케이슨(C)에 있어서, 해저면 상에 설치되는 하판(100), 상기 하판(100)의 후측 상면에 설치되는 후측벽(210), 상기 하판(100)의 좌측 상면에 설치되는 좌측벽(220) 및 상기 하판(100)의 우측 상면에 설치되는 우측벽(230)에 의해 전면이 개방되고 내부공간(S)을 구비한 외벽부(200)를 구축한다.
또한, 상기 하판(100)의 상면에는 상기 외벽부(200)의 상기 내부공간(S)을 등분하도록 ＋자 형태의 대형 분리격벽(DW1)을 적어도 하나 이상 설치하여 적어도 4개의 대형 분리공간(SS)을 형성하고, 상기 대형 분리공간(SS) 중 후방의 대형 분리공간(SS)은 자중이 있는 속채움재를 채워 중력실(400)로 사용하고, 전방의 대형 분리공간(SS)은 해수가 유입되도록 유수실(500)로 사용한다.
한편, 상기 전면이 개방된 외벽부(200)로 입사하는 파랑의 흐름을 변형시켜 파랑의 에너지를 소산하기 위해 상기 좌측벽(220)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1 소파기둥(310)이 형성되고, 상기 우측벽(230)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제2 소파기둥(320)이 형성되며, 상기 제1 소파기둥(310)과 제2 소파기둥(320)의 사이 공간에는 복수 개의 중공형 제3 소파기둥(330)을 이격하여 배치한다.
이때, 상기 전면이 개방된 외벽부(200)로 입사하는 파랑의 흐름을 변형시켜 파랑의 에너지를 소산하기 위해 상기 좌측벽(220)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1 소파기둥(310)이 형성되고, 상기 우측벽(230)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제2 소파기둥(320)이 형성되며, 상기 제1 소파기둥(310)과 제2 소파기둥(320)의 사이 공간에는 복수 개의 중공형 제3 소파기둥(330)을 이격하여 배치한다.
이로써, 상기 제1,2 소파기둥(310)(320)들 사이 공간에는 제3 소파기둥(330)은 상기 외벽부(200)의 전면과 후면에 자연스럽게 슬릿을 형성한다.
또한, 상기 제1 소파기둥(310)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1 소파판(311)이 돌출 형성되고, 상기 제2 소파기둥(320)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제2 소파판(321)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파기둥(330)의 양측면은 제3 소파판(331)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판(331)은 인접하는 제3 소파판(331)과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치한다.
상기 제1 소파판(311)과 제2 소파판(321) 그리고 제3 소파기둥(330)은 파랑에너지에 대한 소파 효과를 얻기 위한 구성으로, 파랑에너지가 폭이 좁아지는 전방의 슬릿에서 1차로 소파되어지고, 후방의 슬릿을 통과하는 과정에서 2차로 소파되어 파도의 파랑에너지가 감소하게 된다.
본 발명은 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 그리고 제3 소파기둥(330)이 형성되어, 상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 그리고 제3 소파기둥(330)에 속채움을 하는바 자중을 증가시켜 안정성을 증대할 수 있다.
이로써, 상기한 제1,2,3 소파기둥(310)(320)(330)을 형성하여 충분한 소파 효과를 얻으면서도, 강한 파랑에너지가 작용되거나 수심이 깊은 곳에 적용이 가능한 케이슨(C)을 제작할 수 있다.
이때, 도 2a 등에 도시된 바와 같이 양측 가장자리에 위치한 제1 소파기둥(310) 및 제2 소파기둥(320)은 내측에 위치한 제3 소파기둥(330)보다 사이즈를 크게 하여, 케이슨의 측방향력에 대한 부재력을 증대시키도록 고안한 것이다.
따라서, 부재력이 충분하다면 사이즈를 동일하게 형성하여도 무방하다.
한편, 상기 제1 소파기둥(310)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1 소파판(311)이 돌출 형성되고, 상기 제2 소파기둥(320)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제2 소파판(321)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파기둥(330)의 양측면은 제3 소파판(331)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판(331)은 인접하는 제3 소파판(331)과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치한다.
따라서, 상기 소파기둥을 포함하는 소파부는 상기 제1,2,3 소파판(311)(321)(331)에 의하여 각각 전, 후면에 슬릿이 형성되어진다.
상기 소파부는 파랑에너지에 대한 소파 효과를 얻기 위한 구성으로, 파랑에너지가 폭이 좁아지는 전면의 슬릿에서 1차로 소파되어지고, 후면의 슬릿을 통과하는 과정에서 2차로 소파되어 파도의 파랑에너지가 감소하게 된다.
이때, 종래 기술과는 달리, 상기 소파기둥(310)(320)(330)을 포함하는 소파부를 유수실(500)과 별도로 형성하여 상기 유수실(500)의 사이즈를 충분히 확보할 수 있어, 도 3b에 도시된 바와 같이 파랑에너지가 유수실(500)의 대형 분리격벽(DW1)에 의하여 반사되어 돌아나오는 반사파를 효과적으로 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1,2,3 소파기둥(310)(320)(330)의 제1,2,3 소파판(311)(321)(331)을 이용하여 소파부의 단면계수가 증가되도록 하는 바, 상기 소파부 자체가 하나의 두꺼운 벽체로서 기능하게 된다.
이로써, 외벽부(200)의 두께를 줄여 자중을 감소시키고, 전, 후면에 슬릿을 형성하면서도, 충분한 강도를 확보할 수 있다.
한편, 상기 제1,2,3 소파기둥(310)(320)(330)의 제1,2,3 소파판(311)(321)(331)에 의하여 소파부의 전, 후면에 슬릿이 서로 어긋나게 형성되어 질 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이 상기 소파기둥을 포함하는 소파부의 전, 후면의 슬릿이 서로 어긋나게 형성되면, 유수의 흐름이 전환되게 되고, 전환되어진 유수에 의한 반사파는 제1,2,3 소파기둥(310)(320)(330)의 제1,2,3 소파판(311)(321)(331)에 다시금 반사되어, 유수실(500)내에서 연쇄적인 반사파 저감의 효과를 꾀할 수 있다.
이로써, 상기 소파부의 전, 후면의 슬릿에 의한 소파 효과와 반사파 저감의 효과를 동시에 확보할 수 있다.
상기 제1,2,3 소파기둥(310)(320)(330)의 크기와 간격은 케이슨(C)의 설치 현장의 여건에 따라 유연하게 변경할 수 있으며, 벽체에 대한 슬릿의 면적 비율을 의미하는 개구율은 통상적으로 25 ~ 30%의 범위에서 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 및 제3 소파기둥(330)의 상부에는 좌,우측벽(220)(230)을 연결하는 상판(SB)이 설치될 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이 상기 소파기둥(310)(320)(330)을 포함하는 소파부는 자체로 하나의 강한 벽체로서 기능하는 것이나, 상기 소파부는 전, 후면의 슬릿이 형성되어짐에 따라 강한 파랑에너지 및 그 반사파에 의하여 파손될 우려가 있다.
이에 상기 소파부의 상부에 상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 및 제3 소파기둥(330)의 상부에는 좌,우측벽(220)(230)을 연결하는 상판(SB)이 설치되어 소파기둥들이 상호 일체화되어 소파기둥간의 강도를 충분히 확보할 수 있다.
한편, 상기 제1,2 소파기둥(310)(320) 및 제3 소파기둥(330)의 하부에 각각 전면연결벽(350)과 후면연결벽(360)이 형성되어질 수 있다.
한편, 상기 전면연결벽(350)과 후면연결벽(360)은 수중에 잠기는바 수압에 대한 충분히 저항할 수 있도록 일체화하는 것이 바람직하다.
또 다른 실시예로, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 소파기둥(310)(320)(330) 상부에 프리캐스트 커버(340)가 구비되어지고, 상기 프리캐스트 커버(340)를 덮도록 상판(SB)이 타설되어질 수 있다.
즉, 상기 제1,2,3 소파기둥(310)(320)(330)의 상부에 프리캐스트 커버(340)를 구비하고, 상판(SB)을 타설함에 따라, 제1,2 소파기둥(310)(320)과 인접한 제3 소파기둥(330)이 상호 일체화되어 소파기둥(310)(320)(330)의 강도를 충분히 확보할 수 있으며, 추가적으로 반사 상승파에 대한 충분한 저항성을 확보하여, 상승파에 대한 제어도 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 중력실(400) 내부에는 ＋자 형태의 소형 분리격벽(DW2)을 설치하여 4개의 소형 분리공간(410)을 형성할 수 있다.
이로써, 소형 분리공간(410)에 보다 효과적으로 속채움재를 구비할 수 있으며. 구조적으로도 안정적인 중력실을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에 일 실시예에 따른 케이슨을 이용한 방파제는 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 해안항만용 케이슨을 복수 개 제작하여 복수 개 케이슨의 측면을 연결하여 구축될 수 있다.
이때, 상기 방파제는 도 6에 도시된 바와 같이 기초 사석부(600), 피복석(700) 및 본 발명의 케이슨(C)으로 구성된다.
구체적으로, 상기 방파제는 전후면에 각각 전면 경사부(610)와 후면 경사부(620)가 형성되어지고, 상부에 평탄부(630)가 마련되도록 기초 사석부(600)가 형성되어진다.
이때, 상기 전면 경사부(610)와 후면 경사부(620)를 덮도록 피복석(700)이 구비되어, 기초 사석부(600)의 붕괴를 막고, 형상을 유지하게 된다.
상기 평탄부(630)의 상부에는 본 발명에 따른 케이슨(C)이 설치되어지며, 상기 케이슨(C)의 소파기둥(310)(320)(330)과 중력실(400)의 내부에 속채움재가 구비되어지되, 각각의 상부에 상판(SB)과 상치콘트리트(420)가 타설되어 완성될 수 있다.
상기 상판(S)과 상치콘크리트(420)는 각각 소파기둥(310)(320)(330)과 중력실(400) 내부에 마련된 속채움재의 유실을 방지함과 동시에 자중을 증대시키고, 상부면의 활용이 가능하도록 하는 것이나, 상기 상판(SB)는 자칫 강한 파랑에너지에 의하여, 들리는 현상이 발생할 수 있기에 대형 분리격벽(DW1)과 상판(SB)을 철근을 매개로 구조적으로 연결하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 케이슨을 포함하는 안벽은 도 7에 도시된 바와 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 해안항만용 케이슨을 복수 개 제작하여 복수 개 케이슨의 측면을 연결하여 구축된다.
이때, 상기 안벽은 기초 사석부(600), 피복석(700), 뒷채움부(800) 및 본 발명의 케이슨(C)으로 구성된다.
구체적으로, 상기 안벽은 전면에 전면 경사부(610)가 형성되어지고, 상부에 평탄부(630)가 마련되도록 기초 사석부(600)가 형성되어진다.
이때, 상기 전면 경사부(610)를 덮도록 피복석(700)이 구비되어 기초 사석부(600)의 붕괴를 막고, 형상을 유지하게 된다.
상기 평탄부(630)의 상부에 본 발명의 케이슨(C)이 설치되어지며, 안벽 시설물이 형성되도록 상기 케이슨(C)의 후면에 뒷채움부(800)가 형성되어진다.
또한, 상기 케이슨(C)의 소파기둥(310)(320)(330)과 중력실(400)의 내부에 속채움재가 구비되어, 자중이 확보되도록 하고, 각각의 상부에 상판(SB)과 상치콘크리트(420)가 타설되어 완성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 항만 구조물을 시공하기 위한 케이슨의 제작방법(M)은, 하판 거푸집 형성단계(S100), 벽체 거푸집 형성단계(S200), 철근 배근단계(S300) 및 콘크리트 타설단계(S400)을 포함한다.
상기 하판 거푸집 형성단계(S100)는 케이슨 하판(100)을 형성하기 위하여 하판 거푸집을 형성하는 단계이다.
상기 하판 거푸집 형성단계(S100) 이후에 진행되는 벽체 거푸집 형성단계(S200)는 후측벽(210), 좌측벽(220) 및 우측벽(230)에 의해 전면이 개방되고 내부공간(S)을 구비한 외벽부(200)가 구축되고, 좌,우측벽(220)(230)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1,2 소파기둥(310)(320)이 형성되고, 그 사이에 복수의 제3 소파기둥(330)을 이격하여 배치되며, 상기 제1,2 소파기둥(310)(320)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1,2 소파판(311)(321)이 돌출 형성되고, 상기 제3 소파기둥(330)의 양측면은 제3 소파판(331)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판(331)은 인접하는 제3 소파판(331)과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치되고, 상기 내부공간(S)을 4등분하도록 ＋자 형태의 대형 분리격벽(DW1)을 설치하여 4개의 대형 분리공간(SS)을 형성하기 위하여 벽체 거푸집을 형성하는 단계이다.
이때, 상기 케이슨(C)은 수직형 벽체로만 구성되어 수평형 벽체나, 기타 수평형 부재가 불요한 바, 전체 수직형 벽체에 대한 거푸집을 한 번에 형성할 수 있다.
철근 배근단계(S300)는 상기 하판 거푸집 및 격벽 거푸집의 내부에 철근을 배근하는 단계이다.
이때, 후술할 중력실(400) 상부의 상치콘크리트(420)와 구조적 일체성을 꾀하기 위하여 철근의 일부가 상부로 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 철근 배근단계(S300) 이후에 진행되는 콘크리트 타설단계(S400)는 상기 하판 거푸집 및 벽체 거푸집의 내부에 콘크리트를 일시에 타설하는 단계이다.
즉, 종래의 케이슨은 전면의 자중을 증가하기 위하여 수평형 벽체 등을 설치하는 경우에 거푸집 형성과 콘크리트 타설을 수회에 걸쳐 행하여야 하는바, 시공성이 저하되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 케이슨의 제작방법(M)은 수직형 벽체로만 구성되어 한 번의 콘크리트 타설로 일시에 소파기둥이 형성된 케이슨을 형성할 수 있는바, 시공성이 향상되는 이점이 있다.
또한, 상기 소파기둥(310)(320)(330)의 상부에 프리캐스트 커버(340)를 구비하고, 상기 프리캐스트 커버(340)를 덮도록 상판(SB)을 타설하는 상판 설치단계(S500);를 포함할 수 있다.
상기 상판(SB)의 타설은 케이슨의 설치 현장에서 타설되어질 수 있으며, 이 경우, 중력실(400) 상부의 상치콘크리트(420)도 함께 타설하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 중공형 소파기둥을 지니는 케이슨과 이를 포함하는 방파제 및 안벽은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 특허청구범위의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
C:케이슨 DW1:대형 분리격벽
DW2:소형 분리격벽 S:내부공간
SS:대형 분리공간 SB:상판
100:하판 200:외벽부
210:후측벽 220:좌측벽
230:우측벽 310:제1 소파기둥
311:제1 소파판 320:제2 소파기둥
321:제2 소파판 330:제3 소파기둥
331:제3 소파판 340:프리캐스트 커버
350:전면연결벽 360:후면연결벽
400:중력실 410:소형 분리공간
420:상치콘크리트 500:유수실
600:기초 사석부 610:전면 경사부
620:후면 경사부 630:평탄부
700:피복석 800:뒷채움부
M:케이슨의 제작방법 S100:하판 거푸집 형성단계
S200:벽체 거푸집 형성단계 S300:철근 배근단계
S400:콘크리트 타설단계 S500:상판 설치단계

Claims (7)

  1. 해안항만용 케이슨(C)에 있어서,
    해저면 상에 설치되는 하판(100),
    상기 하판(100)의 후측 상면에 설치되는 후측벽(210), 상기 하판(100)의 좌측 상면에 설치되는 좌측벽(220) 및 상기 하판(100)의 우측 상면에 설치되는 우측벽(230)에 의해 전면이 개방되고 내부공간(S)을 구비한 외벽부(200)를 구축하고,
    상기 전면이 개방된 외벽부(200)로 입사하는 파랑의 흐름을 변형시켜 파랑의 에너지를 소산하기 위해 상기 좌측벽(220)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제1 소파기둥(310)이 형성되고, 상기 우측벽(230)의 전방 내벽과 면접하는 중공형 제2 소파기둥(320)이 형성되며, 상기 제1 소파기둥(310)과 제2 소파기둥(320)의 사이 공간에는 복수 개의 중공형 제3 소파기둥(330)을 이격하여 배치하며,
    상기 제1 소파기둥(310)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제1 소파판(311)이 돌출 형성되고, 상기 제2 소파기둥(320)의 전방 측면 또는 후방 측면에는 제2 소파판(321)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파기둥(330)의 양측면은 제3 소파판(331)이 돌출 형성되며, 상기 제3 소파판(331)은 인접하는 제3 소파판(331)과 전방과 후방이 반복되도록 이격하여 배치하며,
    상기 하판(100)의 상면에는 상기 외벽부(200)의 상기 내부공간(S)을 등분하도록 ＋자 형태의 대형 분리격벽(DW1)을 적어도 하나 이상 설치하여 적어도 4개의 대형 분리공간(SS)을 형성하고, 상기 대형 분리공간(SS) 중 후방의 대형 분리공간(SS)은 자중이 있는 속채움재를 채워 중력실(400)로 사용하고, 전방의 대형 분리공간(SS)은 해수가 유입되도록 유수실(500)로 사용하는 것을 특징으로 하는 해안항만용 케이슨.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 및 제3 소파기둥(330)의 내부 중공에 속채움재가 채워지는 것을 특징으로 하는 해안항만용 케이슨.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 소파기둥(310), 제2 소파기둥(320) 및 제3 소파기둥(330)의 상부에는 좌,우측벽(220)(230)을 연결하는 상판(SB)이 설치되는 것을 특징으로 하는 해안항만용 케이슨.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중력실(400) 내부에는 ＋자 형태의 소형 분리격벽(DW2)을 설치하여 4개의 소형 분리공간(410)을 형성하는 것을 특징으로 하는 해안항만용 케이슨.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중력실(400)의 상부에는 상치콘크리트(420)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 해안항만용 케이슨.
  6. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 해안항만용 케이슨을 복수 개 제작하여 복수 개 케이슨의 측면을 연결하여 구축되는 것을 특징으로 하는 방파제.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 해안항만용 케이슨을 복수 개 제작하여 복수 개 케이슨의 측면을 연결하여 구축되는 것을 특징으로 하는 안벽.
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