KR101861112B1 - 항만 및 방파제 케이슨용 다중 반파식 상치 구조물 - Google Patents
항만 및 방파제 케이슨용 다중 반파식 상치 구조물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 항만 또는 방파제 구축용 케이슨(10)의 상단에 결합되는 상치(上置) 구조물에 관한 것으로, 항외측 벽체(30)에 서로 다른 표고의 반파면(反波面)을 다중으로 형성하여 다양한 수위 및 파고의 입사파에 대처할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 대규모 파랑은 물론 지속적으로 입사하는 중소규모 파랑을 효과적으로 반파할 수 있으며, 이로써 평상시 상치 구조물에 지속적이고 반복적으로 작용하는 파압을 효과적으로 감세하고, 상치 구조물의 구조적 안정성 및 내구성을 확보할 수 있다.
본 발명을 통하여, 대규모 파랑은 물론 지속적으로 입사하는 중소규모 파랑을 효과적으로 반파할 수 있으며, 이로써 평상시 상치 구조물에 지속적이고 반복적으로 작용하는 파압을 효과적으로 감세하고, 상치 구조물의 구조적 안정성 및 내구성을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은 항만 또는 방파제 구축용 케이슨(10)의 상단에 결합되는 상치(上置) 구조물에 관한 것으로, 항외측 벽체(30)에 서로 다른 표고의 반파면(反波面)을 다중으로 형성하여 다양한 수위 및 파고의 입사파에 대처할 수 있도록 한 것이다.
항만 및 방파제를 구성하는 케이슨(10)의 상단에는 일종의 기립 돌출 벽체(30)로서 반파(反波)를 통한 입사파의 감세를 도모하는 상치 구조물이 설치되며, 관련 종래기술로는 공개특허 제2015-7677호 등을 들 수 있다.
공개특허 제2015-7677호를 비롯한 종래의 케이슨(10) 상치 구조물은 측면상 항외측 벽면이 단순한 선형(線形)을 가지는 것으로, 설계상 최고 수위 및 파고에 대응하여 제작된다.
따라서, 평상시 입사하는 다양한 수위 및 파고에 대한 탄력적이 대응이 불가능하며, 특히 상치 구조물의 가용 기간내 내습하는 입사파의 대부분을 차지하는 중규모 및 소규모 파랑의 반파(反波)에 대한 고려는 전무하다.
물론 상치 구조물의 구조적 안정성, 내구성 및 방파(防波) 성능에 결정적인 영향을 미치는 파랑은 대규모 파랑이라 할 수 있으며, 이에 대응하여 상치 구조물의 설계 및 시공을 실시하는 것이 일견 타당하다 할 수도 있으나, 설계상 한계 조건에 근접하는 대규모 파랑의 내습은 상치 구조물의 전체 사용 기간을 고려할 때 일시적으로 발생되는 현상이라 할 수 있으며, 실제 대부분의 사용 기간에 입사하는 파랑은 중소규모의 파랑인 바, 이에 대한 대처 수단이 구비될 필요가 있다.
특히, 방파제 등 항만 및 해양 구조물의 특성상 상기와 같은 중소규모의 파랑이 지속적으로 입사하게 되므로, 비록 파압 등 구조물에 작용하는 외력이 상치 구조물의 안정성을 즉각적이고 심각하게 훼손하지는 않을 지라도, 지속적이고 반복적인 외력의 작용으로 인하여, 상치 구조물의 피로파괴 또는 미세 변위의 누적이 초래될 수 있는 바, 이에 대한 적절한 조치가 필요한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 케이슨(10) 상부에 결합되는 상치 구조물에 있어서, 케이슨(10)의 격실(11) 상부에 결합되는 저판(20)의 항외측 단부에는 상측으로 돌출된 상협하광(上狹下廣)의 벽체(30)가 구성되고, 벽체(30) 상단에는 항내측으로 수평 돌출되는 상판(40)이 형성되며, 벽체(30)의 항외측 하단부에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 하부반파면(31)이 형성되고, 벽체(30)의 항외측 중반부에는 측면상 벽체(30)의 단면이 계단형으로 축소되면서 평탄면(35)이 형성되며, 벽체(30)의 항외측 상단부에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 상부반파면(33)이 형성되고, 평탄면(35)의 항외측 단부에는 상측으로 돌출된 돌출소벽(37)이 형성되되, 돌출소벽(37)의 항외측 전면(前面)에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 중부반파면(32)이 형성됨을 특징으로 하는 항만 및 방파제 케이슨용 다중 반파식 상치 구조물이다.
또한, 케이슨(10) 상부에는 다수의 상치 구조물이 상호 밀착된 상태로 결합되되, 일측 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에는 평면상 장방형의 함체로서 일 측면이 개방되고 개방부에는 작동구(61)가 형성된 하우징(60)이 매입되고, 하우징(60)에는 평면상 장방형의 판체로서 내부에 경사홈(51)에 절개 형성된 체결판(50)이 내장되며, 선단부에 활동축(71)이 형성된 작동판(70)이 상기 작동구(61)에 결합되되, 활동축(71)은 상기 경사홈(51)에 결합되고, 타측 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에는 일 측면이 개방된 소켓(80)이 매입되어, 작동판(70)이 작동구(61)에 결합된 상태로 축방향으로 이동함에 따라 활동축(71)이 경사홈(51)을 따라 활동(sliding)되면서 체결판(50)이 하우징(60)에서 돌출되고, 돌출된 체결판(50)이 소켓(80)에 결합됨을 특징으로 하는 항만 및 방파제 케이슨용 다중 반파식 상치 구조물이다.
본 발명을 통하여, 대규모 파랑은 물론 지속적으로 입사하는 중소규모 파랑을 효과적으로 반파할 수 있으며, 이로써 평상시 상치 구조물에 지속적이고 반복적으로 작용하는 파압을 효과적으로 감세하고, 상치 구조물의 구조적 안정성 및 내구성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 케이슨의 사용상태 대표 단면도
도 2는 본 발명의 설치상태 사시도
도 3은 본 발명의 설치방식 설명도
도 4는 본 발명의 사시도
도 5는 본 발명의 배면 사시도
도 6은 본 발명의 반파 작용 설명도
도 7은 본 발명의 측면 결합식 실시예 케이슨 거치 방식 설명도
도 8은 본 발명의 측면 결합식 실시예 사시도
도 9는 본 발명의 측면 결합식 실시예 부분절단 사시도
도 10은 본 발명의 측면 결합식 실시예 요부 발췌 부분절단 분해 사시도
도 11은 본 발명의 측면 결합식 실시예 작동방식 설명도
도 2는 본 발명의 설치상태 사시도
도 3은 본 발명의 설치방식 설명도
도 4는 본 발명의 사시도
도 5는 본 발명의 배면 사시도
도 6은 본 발명의 반파 작용 설명도
도 7은 본 발명의 측면 결합식 실시예 케이슨 거치 방식 설명도
도 8은 본 발명의 측면 결합식 실시예 사시도
도 9는 본 발명의 측면 결합식 실시예 부분절단 사시도
도 10은 본 발명의 측면 결합식 실시예 요부 발췌 부분절단 분해 사시도
도 11은 본 발명의 측면 결합식 실시예 작동방식 설명도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 1은 본 발명이 적용된 케이슨(10)으로 구축되는 방파제의 횡단면을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명은 케이슨(10) 상부에 결합되는 상치 구조물로서, 콘크리트로 제작되며, 케이슨(10)의 격실(11) 상부에 결합되는 저판(20)과, 저판(20) 상측으로 돌출되는 벽체(30) 및 벽체(30) 상단의 상판(40) 등으로 구성된다.
이러한 본 발명의 상치 구조물은 도 2 및 도 3에서와 같이, 방파제를 구성하는 일련의 케이슨(10) 상부에 결합되어, 방파제의 중심축과 평행한 방향으로 배열된 일련의 벽체(30) 구조물을 형성하게 되는데, 도 2에서와 같이, 개별 케이슨(10) 상단에 별도의 단위 상치 구조물이 거치될 수 있도록 사전 제작되어, 도 3에서와 같이, 케이슨(10) 상단면에 저판(20)의 저면이 밀착되도록 결합된다.
본 발명의 상치 구조물은 일련의 케이슨(10)으로 구축되는 방파제의 중심축을 종방향으로 설정하고 방파제 중심축의 직교 방향을 횡방향으로 설정할 때, 도 1의 발췌 확대부에서와 같이, 횡단면이 대표 단면으로 설정될 수 있다.
도 1 및 도 4에서와 같이, 본 발명 상치 구조물에 있어서, 케이슨(10)에 밀착되는 저판(20)의 항외측(港外側) 단부에는 상측으로 돌출된 상협하광(上狹下廣)의 벽체(30)가 구성되고, 벽체(30)의 상단에는 항내측으로 수평 돌출되는 상판(40)이 형성되어, 전체적으로 도면상 역 C자형 단면이 조성되며, 동 도면에서와 같이, 벽체(30)의 전면(前面) 즉, 항외측 표면에는 전체적으로 하측으로 단면이 점차 확대되는 경사가 형성되고, 벽체(30)의 후면은 직벽으로 형성된다.
또한, 도 1 및 도 5에서와 같이, 벽체(30) 상단의 상판(40)과 저판(20) 사이의 공간은 항내측으로 개방되어 통행로 등으로 활용될 수 있는데, 항내측으로 돌출된 상판(40)을 지지할 수 있도록 지주가 간헐적으로 설치될 수도 있다.
이러한 본 발명의 상치 구조물은 벽체(30) 전면(前面) 전반에 형성된 경사면을 통한 처오름 효과를 통하여 파랑 에너지를 감세함과 동시에, 다층으로 다중 형성된 반파면을 통한 처오름 파랑의 항외측 반사 배수(排水) 효과를 통하여 벽체(30)를 비롯한 상치 구조물에 작용하는 파압을 저감하고 파랑의 에너지를 감세하게 된다.
즉, 도 1의 발췌 확대부 및 도 6에서와 같이, 상치 구조물 벽체(30)의 항외측 하단부에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 하부반파면(31)이 형성되고, 벽체(30)의 항외측 중반부에는 측면상 벽체(30)의 단면이 계단형으로 축소되면서 평탄면(35)이 형성되며, 벽체(30)의 항외측 상단부에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 상부반파면(33)이 형성되고, 평탄면(35)의 항외측 단부에는 상측으로 돌출된 돌출소벽(37)이 형성되되, 돌출소벽(37)의 항외측 전면(前面)에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 중부반파면(32)이 형성됨으로써, 다양한 수위 및 파고의 파랑에 대한 탄력적인 대응이 가능한 것이다.
특히, 평탄면(35)에 형성되는 돌출소벽(37)의 중부반파면(32)은 그 곡면이 벽체(30) 하부의 경사면과 상호 접선을 이루도록 형성되어, 벽체(30) 하부 경사면의 처오름 파랑이 중부반파면(32)을 따라서 원활하게 반파 배수될 수 있도록 하였으며, 도 4에서와 같이, 평면상 돌출소벽(37)을 전체 상치 구조물 연장에 걸쳐 연속적으로 형성하는 것이 아니라 간헐적으로 분할하여 설치함으로써, 입사파의 반사점 위상을 분산하고 소파효과를 극대화할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3에서와 같이, 단일 케이슨(10)에 거치되는 상치 구조물을 단일 콘크리트 구조물로 제작하는 경우, 상치 구조물의 과대한 자중으로 인하여 시공성이 저하될 수 있는 바, 본 발명에서는 도 7 내지 도 11에서와 같이, 단일 케이슨(10)에 거치되는 상치 구조물을 분할하여 제작하여, 케이슨(10) 상부에서 다수의 상치 구조물의 측면이 상호 밀착된 상태로 결합되되, 각각의 상치 구조물을 케이슨(10) 상단면내 정위치에 거치한 후, 인접한 상치 구조물을 체결판(50)으로 긴밀하게 결속할 수 있도록 하였다.
일반적으로 연속 벽체를 구성하는 개별 단위 벽체를 상호 결속하는 방식으로는 연결 부위 즉, 불연속 부위에 별도의 부재를 결합하거나, 연결 부위의 접합면에 요철구조를 형성하여 요부와 돌부를 상호 측방 결합하는 방식을 들 수 있다.
그러나, 전자의 경우 본 구조물 외부로 결속용 부재가 노출될 수 밖에 없어 미관은 물론 구조물의 활용도가 저하될 수 밖에 없으며, 후자의 경우 결속 대상 벽체 구조물의 저면이 하부 구조물에 접촉된 상태에서 측방으로 이동되는 과정에서 본 구조물은 물론 하부 구조물이 손상되는 심각한 문제가 야기된다.
이에, 본 발명에서는 결속 대상 양측 상치 구조물이 정위치에 안정적으로 거치된 상태에서, 상치 구조물에 매설 내장된 체결판(50)을 외부에서 조작 가능하도록 구성함으로써, 결속 대상 상치 구조물의 일체의 이동 없이 견고한 결속이 가능하도록 하였다.
이러한 본 발명의 측면 결합식 실시예는 도 7에서와 같이, 각각의 결속 대상 상치 구조물을 케이슨(10) 상단에 정위치로 결합한 후, 일측 상치 구조물에 내장된 체결판(50)을 작동판(70)으로 조작하여 양측 상치 구조물을 상호 결속 고정하게 되는데, 도 8에서와 같이, 결속 대상 상치 구조물 중 일측 상치 구조물의 벽체(30) 배후부로 노출된 작동판(70)을 벽체(30) 내부로 압입하면, 동 도면에서 가상선으로 도시된 바와 같이 체결판(50)이 벽체(30) 측면 외측으로 돌출되어, 인접한 타 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에 매입된 소켓(80)에 결합된다.
도 9는 본 발명의 측면 결합식 실시예에 있어서, 결합 대상 상치 구조물이 정위치 거치되어 밀착된 상태에서의 매입물을 도시한 것으로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 일측 상치 구조물의 벽체(30)에는 작동구(61)가 형성된 하우징(60)이 매입되고, 타측 상치 구조물의 벽체(30)에는 소켓(80)이 매입되며, 작동구(61)에는 작동판(70)이 결합되되, 작동판(70)의 후단부가 벽체(30) 후방측 즉, 항내측으로 노출된다.
도 10은 이러한 본 발명 측면 결합식 실시예의 작동 구성 요소를 발췌하여 도시한 것으로, 전술한 도 9 및 도 10에서와 같이, 일측 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에는 평면상 장방형의 함체로서 일 측면이 개방되고 개방부에는 작동구(61)가 형성된 하우징(60)이 매입되고, 하우징(60)에는 평면상 장방형의 판체로서 내부에 경사홈(51)에 절개 형성된 체결판(50)이 내장되며, 타측 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에는 일 측면이 개방된 소켓(80)이 매입된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 선단부에 활동축(71)이 형성된 작동판(70)이 상기 작동구(61)에 결합되되, 활동축(71)은 상기 경사홈(51)에 자유롭게 활동(sliding) 가능하도록 결합된다.
여기서, 하우징(60) 및 소켓(80)은 체결판(50)의 단면과 동일한 단면을 가지는 함체로서, 체결판(50)은 하우징(60)에 수납된 상태에서 자유롭게 왕복 이동할 수 있으며, 도시되지는 않았으나 보다 원활한 왕복 이동을 위하여 체결판(50)과 하우징(60) 내부 표면 사이에 소구경 로울러 또는 볼(ball)을 삽입할 수도 있다.
이러한 본 발명의 체결판(50)은 도 10에서와 같이, 작동판(70)이 작동구(61)에 결합된 상태로 자체 축방향 즉, 체결판(50)과 직교하는 방향으로 이동함에 따라, 활동축(71)이 경사홈(51)을 따라 활동(sliding)되면서, 체결판(50)이 하우징(60)에서 돌출되고, 돌출된 체결판(50)이 소켓(80)에 결합됨으로써, 양측 상치 구조물이 견고하게 상호 결속된다.
한편, 도 10에서와 같이, 작동판(70)의 후단에는 주입공(79)을 천공하여, 하우징(60) 및 소켓(80) 내부 미세 공간과 외부를 연통함으로써, 전술한 바와 같이 체결판(50)이 돌출되어 소켓(80)에 결합된 후, 주입공(79)을 통하여 무수축 모르타르 또는 에폭시수지 등의 액상 충전재를 주입하여 하우징(60) 및 소켓(80)과 체결판(50) 사이의 간극을 충전한 후 경화시킴으로써, 일층 견고한 결속을 도모할 수 있다.
10 : 케이슨
11 : 격실
20 : 저판
30 : 벽체
31 : 하부반파면
32 : 중부반파면
33 : 상부반파면
35 : 평탄면
37 : 돌출소벽
40 : 상판
50 : 체결판
51 : 경사홈
60 : 하우징
61 : 작동구
70 : 작동판
71 : 활동축
79 : 주입공
80 : 소켓
11 : 격실
20 : 저판
30 : 벽체
31 : 하부반파면
32 : 중부반파면
33 : 상부반파면
35 : 평탄면
37 : 돌출소벽
40 : 상판
50 : 체결판
51 : 경사홈
60 : 하우징
61 : 작동구
70 : 작동판
71 : 활동축
79 : 주입공
80 : 소켓
Claims (2)
- 케이슨(10) 상부에 결합되는 상치 구조물로서, 케이슨(10)의 격실(11) 상부에 결합되는 저판(20)의 항외측 단부에는 상측으로 돌출된 상협하광(上狹下廣)의 벽체(30)가 구성되고, 벽체(30) 상단에는 항내측으로 수평 돌출되는 상판(40)이 형성되며, 벽체(30)의 항외측 하단부에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 하부반파면(31)이 형성되고, 벽체(30)의 항외측 중반부에는 측면상 벽체(30)의 단면이 계단형으로 축소되면서 평탄면(35)이 형성되며, 벽체(30)의 항외측 상단부에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 상부반파면(33)이 형성되고, 평탄면(35)의 항외측 단부에는 상측으로 돌출된 돌출소벽(37)이 형성되되, 돌출소벽(37)의 항외측 전면(前面)에는 상단이 항외측으로 굴곡된 호형(弧形)의 중부반파면(32)이 형성되는 항만 및 방파제 케이슨용 다중 반파식 상치 구조물에 있어서,
상기 케이슨(10) 상부에는 다수의 상치 구조물이 상호 밀착된 상태로 결합되되,
일측 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에는 평면상 장방형의 함체로서 일 측면이 개방되고 개방부에는 작동구(61)가 형성된 하우징(60)이 매입되고;
하우징(60)에는 평면상 장방형의 판체로서 내부에 경사홈(51)에 절개 형성된 체결판(50)이 내장되며;
선단부에 활동축(71)이 형성된 작동판(70)이 상기 작동구(61)에 결합되되, 활동축(71)은 상기 경사홈(51)에 결합되고;
타측 상치 구조물의 벽체(30) 측면부에는 일 측면이 개방된 소켓(80)이 매입되어;
작동판(70)이 작동구(61)에 결합된 상태로 축방향으로 이동함에 따라 활동축(71)이 경사홈(51)을 따라 활동(sliding)되면서 체결판(50)이 하우징(60)에서 돌출되고, 돌출된 체결판(50)이 소켓(80)에 결합됨을 특징으로 하는 항만 및 방파제 케이슨용 다중 반파식 상치 구조물. - 삭제
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102509216B1 (ko) | 2023-01-11 | 2023-03-10 | 지성배 | 다중 슬릿이 형성된 분리 가능한 케이슨 및 그 설치방법 |
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2017
- 2017-10-12 KR KR1020170132893A patent/KR101861112B1/ko active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102509216B1 (ko) | 2023-01-11 | 2023-03-10 | 지성배 | 다중 슬릿이 형성된 분리 가능한 케이슨 및 그 설치방법 |
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