KR102185775B1 - Construction structure of floating type structure on water surface - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수상 구조물에 대하여 부력을 제공하는 부력체가 수면으로부터 소정 깊이에 부유되어 바람이나 너울, 파랑 등의 환경요인에 대한 노출을 방지할 수 있어 부유체의 내구성을 확보할 수 있고, 수상 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조를 개시한다. In the present invention, a buoyant body providing buoyancy for a floating structure can be suspended at a predetermined depth from the surface of the water to prevent exposure to environmental factors such as wind, swell, and blue, so that the durability of the floating body can be secured. Disclosed is a construction structure of a floating floating structure using a buoyant body under water that can improve stability.

Description

수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조{CONSTRUCTION STRUCTURE OF FLOATING TYPE STRUCTURE ON WATER SURFACE}Construction structure of floating floating structure using buoyancy body under water{CONSTRUCTION STRUCTURE OF FLOATING TYPE STRUCTURE ON WATER SURFACE}
본 발명은 부유식 수상 구조물의 시공구조에 있어서, 수면에 대하여 수직방향으로 배치되되 상부 일부분이 수면 위로 돌출되고 나머지 부분은 수중에 잠긴 상태로 배치되는 지지프레임이 상기 수상 구조물의 저면에 일정간격을 두고 복수개로 결합되며, 상기 복수의 지지프레임 중에서 동일 행 및 동일 열을 이루는 지지프레임의 하부에 횡방향 및 종방향을 따라 복수의 보강프레임이 결합되며, 상기 지지프레임 또는 보강프레임의 일측에 결합되어 상기 수상 구조물에 부력을 제공하며 수위 변화에 따라 수상 구조물의 높이가 가변될 수 있도록 내부에 밸러스트 워터가 채워지는 부력체가 구비되고, 상기 지지프레임이 임의로 부상(浮上)되는 것을 방지하기 위한 계선줄 및 무게추가 구비되어, 상기 부력체가 수면으로부터 소정깊이의 수중에 부유되어 바람이나 너울 또는 파도를 포함한 환경요인에 대하여 노출을 최소화함으로써 부력체의 내구성을 확보할 수 있고 수상 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조에 관한 것이다.
In the present invention, in the construction structure of a floating water structure, a support frame disposed in a vertical direction with respect to the water surface, with the upper part protruding above the water surface and the remaining part submerged in the water, is provided at a predetermined interval on the bottom surface of the water structure. A plurality of reinforcing frames are coupled to the lower portion of the support frame forming the same row and column among the plurality of support frames along the transverse and longitudinal directions, and are coupled to one side of the support frame or the reinforcing frame. Provides buoyancy to the aquatic structure and a buoyant body filled with ballast water is provided inside so that the height of the aquatic structure can be varied according to a change in water level, and a mooring line to prevent the support frame from floating arbitrarily, and An additional weight is provided so that the buoyant body is suspended in the water of a predetermined depth from the surface of the water to minimize exposure to environmental factors including wind, swells or waves, thereby securing the durability of the buoyant body and improving the stability of the floating structure. It relates to a construction structure of a floating floating structure using a buoyancy body under water, characterized in that one.
일반적으로 부력을 이용한 수상 구조물은 강가나 해안가에 설치되어 선착장, 계류장, 접안시설물, 부교 및 잔교 등이나 가두리양식장 또는 인공수소첨의 부양물 등과 같이 다양한 용도로 사용되고 있다. In general, floating structures using buoyancy are installed on rivers or shores and are used for various purposes such as docks, moorings, berthing facilities, pontoon bridges and piers, cage aquaculture, or artificial hydrogenated floats.
이러한 부유식 수상 구조물의 대표적인 예로서, 일조량의 확보가 용이하도록 바다나, 강, 호수 또는 저수지 등에 시공되는 부유식 태양광 발전장치를 들 수 있으며, 그 예로써 대한민국 등록특허공보 제 10-1097363호의 "부유체 및 그것을 구비한 수면 부유식 태양광 발전시스템"을 살펴보면, 수상에 시공할 수 있도록 밀폐된 내부 공간을 갖는 밀폐 관과 상기 밀폐 관을 감싸는 커버 관을 포함하며, 상기 밀폐 관은 금속 재료이고, 상기 커버 관은 콘크리트를 포함하며, 상기 커버 관의 외면에 타부품이 결합되는 복수 개의 결합부재들과 복수 개의 연결부재들이 구비되고, 상기 결합부재들이 열을 이루도록 배열되고, 상기 결합부재들의 열과 연결 부재들의 열은 커버 관의 중심축을 기준으로 90°의 위상차를 갖도록 함으로써 시공이 용이하고 제조비용을 절감할 수 있도록 하였다. As a representative example of such a floating floating structure, a floating solar power generation device installed in the sea, river, lake, or reservoir to facilitate securing of the amount of sunlight can be cited, as an example of Korean Patent Publication No. 10-1097363. Looking at the "floating body and a water surface floating solar power generation system having the same", it includes a sealed tube having an inner space sealed so that it can be installed on the water surface and a cover tube surrounding the sealed tube, and the sealed tube is a metal material And, the cover tube includes concrete, a plurality of coupling members and a plurality of connection members to which other parts are coupled to the outer surface of the cover pipe, the coupling members are arranged to form a row, and the coupling members The heat and the heat of the connecting members are made to have a phase difference of 90° with respect to the central axis of the cover tube, so that construction is easy and manufacturing cost can be reduced.
그런데, 상기의 태양광 발전시스템은 부유체가 금속으로 된 밀폐관과 밀폐관을 감싸면서 콘크리트를 도포하여 콘크리트 층을 형성하므로, 콘크리트가 장기간 수중에 배치시 오염물질이 배출될 수 있고 충격등으로 인하여 콘크리트에 그랙이 발생할 수 있는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 부분적 교체시 부력을 감소시킬 수 있는 방법이 없어 수중으로 이동이 어려워 부유체를 보수하거나 교체가 필요한 경우 모듈지지구조물 및 태양전지모듈을 육상으로 이동시키거나 해상크레인을 통해 들어올린 후 교체해야 하므로, 유지보수비용이 과도하게 발생하고 교체공정이 복잡하며 교체중에는 전력 생산이 중단되는 등의 문제점이 예상 된다.However, in the above solar power generation system, since the floating body encloses the sealed tube and the sealed tube made of metal and applies concrete to form a concrete layer, contaminants may be discharged when the concrete is placed underwater for a long period of time. There was a problem that cracks could occur in concrete. In addition, if there is no way to reduce buoyancy during partial replacement, it is difficult to move underwater, so if you need to repair or replace the floating body, move the module support structure and solar cell module to land or lift it through an offshore crane and then replace it. Because it must be done, problems such as excessive maintenance cost, complicated replacement process, and power generation being stopped during replacement are expected.
또한, 종래의 부유식 수상 구조물은 수면상에 부유되는 부력체를 매개로 하여 수면상에 부유되어 부력체의 일부가 외부에 노출되는 구조로 이루어졌으며, 상술한 선행기술에서 발생되는 문제점을 해결하고자 플라스틱 또는 금속 재질의 부력체를 사용하였다. In addition, the conventional floating floating structure has a structure in which a part of the buoyant body is exposed to the outside by being suspended on the water surface through a buoyant body floating on the water surface, and to solve the problems occurring in the above-described prior art. A plastic or metal buoyant body was used.
그런데, 플라스틱 재질의 부력체를 사용하면 부력체의 외부로 노출된 부위가 너울이나 파랑에 지속적으로 영향을 받게 되므로 내구성이 저하되고 지속적인 마찰로 인해 미세플라스틱이 유실되는 문제점이 발생하게 된다. 이와 같이 유실된 미세플라스틱이 굴, 홍합, 꽃게 등 바다 생물에서 검출되면서 식품 안정성이 심각하게 위협받게 된다. 뿐만 아니라, 자외선 및 열에 의한 변형이나 결빙에 의한 수축 및 팽창으로 인해 내구성의 저하될 수 밖에 없으므로 수명이 현저히 짧은 문제점이 있었다. However, when a buoyancy body made of plastic is used, a portion exposed to the outside of the buoyancy body is continuously affected by swells or waves, and thus durability is deteriorated and microplastics are lost due to continuous friction. As such lost microplastics are detected in marine organisms such as oysters, mussels, and blue crabs, food safety is seriously threatened. In addition, since the durability is deteriorated due to deformation due to ultraviolet rays and heat or shrinkage and expansion due to freezing, there is a problem that the lifespan is remarkably short.
또한, 금속 재질의 부력체를 사용하면 해풍이나 해수에 노출되어 있어서 부식이 발생되어 외관상 보기 좋지 않은 문제점이 있으며, 내구성이 저하될 수 밖에 없고, 부식으로 인한 녹이 해상에 유실되어 환경오염을 야기하는 문제점이 있었다. In addition, when a metal buoyant body is used, corrosion occurs due to exposure to sea wind or seawater, which causes poor appearance, and durability is degraded, and rust due to corrosion is lost to the sea, causing environmental pollution. There was a problem.
따라서, 종래의 부유식 수상 구조물(예를 들어 부유식 태양광 발전장치)은 댐이나 저수지, 담수호 또는 배수지 등과 같이 바람이나 너울, 파랑 등의 영향을 최소화할 수 있는 장소에 설치될 수 밖에 없었다.
Therefore, the conventional floating floating structure (for example, a floating solar power generation device) has to be installed in a place such as a dam, a reservoir, a freshwater lake, or a drainage pond that can minimize the influence of wind, swell, and waves.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 수상 구조물에 대하여 부력을 제공하는 부유체가 수면으로부터 소정 깊이에 부유되도록 하여 바람이나 너울, 파랑 등에 대하여 충분한 안정성을 확보할 수 있고, 부유체의 내구성을 현저히 증대시켜 수명을 연장할 수 있으며, 시공장소의 제약을 받지 않는 부유식 수상 구조물의 시공구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was invented to solve the above problems, and by allowing a floating body that provides buoyancy to a floating structure to float at a predetermined depth from the water surface, it is possible to secure sufficient stability against wind, swell, waves, etc., and Its purpose is to provide a construction structure for floating floating structures that can significantly increase the durability of the device and extend its lifespan, and are not limited by the seeing site.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 부유식 수상 구조물의 시공구조에 있어서, 수면에 대하여 수직방향으로 배치되되 상부 일부분이 수면 위로 돌출되고 나머지 부분은 수중에 잠긴 상태로 배치되는 지지프레임이 상기 수상 구조물의 저면에 일정간격을 두고 복수개로 결합되며, 상기 복수의 지지프레임 중에서 동일 행 및 동일 열을 이루는 지지프레임의 하부에 횡방향 및 종방향을 따라 복수의 보강프레임이 결합되며, 상기 지지프레임 또는 보강프레임의 일측에 결합되어 상기 수상 구조물에 부력을 제공하는 부력체가 구비되고, 상기 지지프레임이 임의로 부상(浮上)되는 것을 방지하기 위한 계선줄 및 무게추가 구비되되, 상기 지지프레임의 상부 일측에는 수위를 감지하기 위한 수위레벨센서가 구비되고, 상기 부력체는 사각 또는 장방형 형태로 이루어져 상기 지지프레임 또는 보강프레임의 외주면에 밀착되어 와이어 또는 밴드클램프로 이루어진 체결구를 통해 고정되며, 상기 부력체의 내부에는 수위를 용이하게 조절할 수 있도록 밸러스트 워터가 채워지고, 상기 부력체에는 수위레벨센서를 통해 수위의 낮아짐이 감지되면 추가적으로 밸러스트 워터를 충전할 수 있도록 개폐밸브가 구비되는 유량조절구가 형성되고, 수위 증가시에는 상기 부력체 내부에 채워진 밸러스트 워터를 외부로 배출하기 위한 펌프 및 배출관이 구비되며, 상기 부력체가 수면으로부터 소정깊이의 수중에 부유되어 바람이나 너울 또는 파도를 포함한 환경요인에 대하여 노출을 최소화함으로써 부력체의 내구성을 확보할 수 있고 수상 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. For the above purposes, the present invention provides a support frame disposed in a vertical direction with respect to the water surface, with the upper part protruding above the water surface and the remaining part submerged in the water. A plurality of reinforcing frames are combined along the horizontal and longitudinal directions under the support frames constituting the same row and column among the plurality of support frames, and the support frame or reinforcement A buoyant body coupled to one side of the frame to provide buoyancy to the aquatic structure is provided, and a mooring line and weight are provided to prevent the support frame from being arbitrarily injured, and the water level is provided at the upper one side of the support frame. A water level sensor for sensing is provided, and the buoyancy body is formed in a square or rectangular shape and is in close contact with the outer circumferential surface of the support frame or reinforcing frame and fixed through a fastener made of a wire or band clamp, and inside the buoyancy body Ballast water is filled so that the water level can be easily adjusted, and when a lowering of the water level is sensed through the water level sensor in the buoyancy body, a flow control device provided with an opening/closing valve to additionally charge the ballast water is formed, and the water level increases. In the city, a pump and discharge pipe for discharging the ballast water filled in the buoyancy body to the outside are provided, and the buoyancy body is suspended in water at a predetermined depth from the surface of the water to minimize exposure to environmental factors including wind, swells, or waves. It is characterized in that the durability of the buoyancy body can be ensured and the stability of the floating structure can be improved.
또한, 본 발명에서 상기 지지프레임과 보강프레임 및 부력체는 포스맥(POSMAC), 스테인레스(SUS), 탄소섬유 또는 탄소강 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the support frame, the reinforcing frame, and the buoyancy body are formed of POSMAC, stainless steel (SUS), carbon fiber or carbon steel.
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상기와 같이 이루어지는 본 발명은 수상 구조물에 대하여 부력을 제공하는 부력체가 수면으로부터 소정 깊이에 부유되어 바람이나 너울, 파랑 등의 환경요인에 대한 노출을 방지할 수 있어 부유체의 내구성을 현저히 증대시켜 수명을 연장할 수 있으며, 이로 인해 수상 구조물의 충분한 안정성과 복원력을 확보할 수 있고, 댐이나 저수지 등과 같이 환경요인의 영향이 상대적으로 적은 장소는 물론 해상과 같이 바람이나 너울, 파랑 등의 영향이 상대적으로 강한 장소에도 수상 구조물을 시공할 수 있으므로 시공장소의 제약을 받지 않는 현저한 효과가 있다. In the present invention made as described above, the buoyancy body providing buoyancy to the floating body is suspended at a predetermined depth from the surface of the water to prevent exposure to environmental factors such as wind, swell, and blue, thereby remarkably increasing the durability of the floating body and Can be extended, thereby ensuring sufficient stability and resilience of water structures, and places where the influence of environmental factors such as dams and reservoirs is relatively small, as well as the influence of wind, swells, waves, etc. As the water structure can be constructed even in a strong place, there is a remarkable effect that is not restricted by the city plant.
또한, 본 발명은 상기 지지프레임과 보강프레임 및 부력체가 강도와 내부식서잉 우수한 재질로 형성되어 내구성을 확보하여 수명을 연장시킬 수 있고, 외주면을 방식처리하여 해풍 또는 해수에 의한 부식을 방지함으로써 녹의 유실로 인한 환경오염을 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the present invention, the support frame, the reinforcing frame, and the buoyancy body are formed of a material having excellent strength and corrosion resistance, so that the durability can be secured to extend the life. The outer circumferential surface is anticorrosive to prevent corrosion caused by sea breeze or seawater. It has the advantage of preventing environmental pollution caused by loss.
또한, 본 발명은 수위 변화에 대응하여 상기 부력체 내부에 밸러스트 워터를 추가적으로 투입하거나 내부에 채워진 밸러스트 워터를 외부로 배출함으로써 부력체의 일부가 수면 위로 노출되거나 수상 구조물이 물 속에 잠기는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
In addition, the present invention prevents the problem that a part of the buoyancy body is exposed above the water surface or the floating structure is submerged in the water by additionally injecting ballast water into the buoyancy body or discharging the ballast water filled inside the buoyant body in response to a change in water level. Can be prevented.
도 1은 본 발명에 따른 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상구조물의 시공구조를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 지지프레임과 부력체의 결합관계를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 부력체 내부에 밸러스트 워터를 충전하거나 배출하는 원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 4는 종래 기술에 따라 부력체가 수면 위에 부유될 때 발생되는 문제점을 보여주는 사진.
도 5는 금속 재질의 부유체가 해풍이나 해수에 의해 부식된 상태를 촬영한 사진.
도 6은 플라스틱 재질이 열에 의해 변형된 상태를 촬영한 사진.
1 is a schematic exemplified view for explaining the construction structure of a floating floating structure using a buoyancy body under the water according to the present invention.
Figure 2 is a schematic illustration for explaining the coupling relationship between the support frame and the buoyancy body according to the present invention.
Figure 3 is a schematic illustration for explaining the principle of filling or discharging ballast water inside the buoyancy body according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing a problem that occurs when a buoyant body is suspended on the water surface according to the prior art.
5 is a photograph of a metal floating body corroded by sea breeze or sea water.
6 is a photograph of a plastic material deformed by heat.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상구조물의 시공구조에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the construction structure of the floating water structure using the buoyancy body under the surface of the present invention.
본 발명은 수상 구조물의 안정성과 부유체의 내구성을 향상시킬 수 있는 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조를 개시한다.
The present invention discloses a construction structure of a floating floating structure using a buoyancy body under the surface that can improve the stability of the floating structure and the durability of the floating body.
본 발명에서 수상 구조물이라 함은 부력을 이용하여 수상에 부유되는 인공식물섬이나, 부교, 수상 태양광발전소, 수질정화장치 등의 구조물을 통칭하며, 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 수상 구조물로서 태양광 발전장치를 기준으로 도시하되 태양광을 집광하는 태양광 모듈로 단순화하여 도시하였다. In the present invention, the floating structure refers to a structure such as an artificial plant island floating on the water by using buoyancy, a floating bridge, a floating solar power plant, and a water purification device, and in the drawings for aiding understanding of the present invention, as a floating structure It is shown based on a solar power generation device, but is simplified as a solar module that condenses sunlight.
도 1은 본 발명에 따른 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조를 설명하기 위한 개략적인 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지지프레임과 부력체의 결합구조를 설명하기 위한 개략적인 예시도이다. 1 is a schematic illustration for explaining the construction structure of a floating water structure using a buoyancy body under the water according to the present invention, Figure 2 is a schematic for explaining the coupling structure of the support frame and the buoyancy body according to the present invention It is an exemplary diagram.
먼저, 본 발명은 소정길이를 갖는 지지프레임(10)이 구비된다. First, the present invention is provided with a support frame 10 having a predetermined length.
상기 지지프레임은 상부 일부는 수면 위로 돌출되고 나머지 부분은 수면 아래에 잠긴 상태가 되도록 수면에 대하여 수직방향으로 배치되며, 예를 들어 물 속에 잠기는 부분과 외부로 노출되는 부분이 3:2의 비율로 배치될 수 있다. The support frame is arranged vertically with respect to the water surface so that the upper part protrudes above the water surface and the rest part is submerged under the water surface. For example, the submerged part and the part exposed to the outside are in a ratio of 3:2. Can be placed.
또한, 상기 지지프레임(10)은 상기 수상 구조물(1)의 하중을 분산시켜 안정적으로 지지할 수 있도록 종방향 및 횡방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 결합된다. In addition, the support frame 10 is coupled in a plurality at regular intervals along the longitudinal and transverse directions so as to stably support the water structure 1 by distributing the load.
상기 지지프레임(10)은 수상 구조물(1)과 직접 또는 간접적으로 결합될 수 있으며, 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 상기 지지프레임의 상단에 소정각도로 경사지게 배치된 태양광 모듈이 직접 결합된 형태로 도시하였다. The support frame 10 may be directly or indirectly coupled to the aquatic structure 1, and in the drawings for aiding understanding of the present invention, a solar module disposed inclined at a predetermined angle on the upper end of the support frame is directly coupled. Shown in form.
또한, 상기 복수의 지지프레임 중에서 동일 행 및 동일 열을 이루는 지지프레임의 하부에 횡방향 및 종방향을 따라 복수의 보강프레임(20)이 결합된다. In addition, among the plurality of support frames, a plurality of reinforcing frames 20 are coupled to the lower portions of the support frames forming the same row and column along the transverse and longitudinal directions.
상기 보강프레임(20)은 인접한 두 지지프레임(10)을 상호 연결하여 결속력을 확보하기 위한 것으로, 상기 지지프레임과 보강프레임을 결합하는 방법은 다양하게 이루어질 수 있다.The reinforcing frame 20 is to secure a binding force by interconnecting two adjacent support frames 10, and a method of combining the support frame and the reinforcing frame may be variously performed.
예를 들어 상기 지지프레임(10)과 보강프레임(20)은 볼트와 너트로 고정하거나 용접결합을 통해 고정할 수 있는데, 상기 지지프레임과 보강프레임이 용접결합되면 결속력을 확보할 수 있으나 부피가 커져 수상 구조물의 시공장소(예를 들어 해상)로 운반할 때 운반비용이 상승되고, 작업시간이 많이 소요될 수 있다. 또한, 지지프레임과 보강프레임이 볼트와 너트로 고정되면 시공 현장에서 조립 및 설치가 가능하므로 운반비용을 현저히 절감할 수 있으며, 용접결합에 비해 작업인력과 작업시간을 충분히 절감할 수 있다. For example, the support frame 10 and the reinforcing frame 20 may be fixed with bolts and nuts or may be fixed by welding. When the support frame and the reinforcing frame are welded together, a binding force can be secured, but the volume is increased. When transporting the floating structure to the pilot site (for example, by sea), the transport cost increases, and the working time may take a lot. In addition, if the support frame and the reinforcing frame are fixed with bolts and nuts, assembly and installation are possible at the construction site, so transportation costs can be significantly reduced, and work manpower and working time can be sufficiently reduced compared to welding.
다음으로, 본 발명은 상기 수상 구조물에 부력을 제공하는 부력체(30)가 결합된다. Next, the present invention is coupled to the buoyancy body 30 to provide buoyancy to the water structure.
상기 부력체(30)는 지지프레임(10) 또는 보강프레임(20)의 외주면에 밀착되며, 와이어나 밴드클램프 등의 체결구(40)를 통해 고정된다. The buoyancy body 30 is in close contact with the outer circumferential surface of the support frame 10 or the reinforcement frame 20, and is fixed through a fastener 40 such as a wire or a band clamp.
상기 부력체(30)는 지지프레임(10) 또는 보강프레임(20)과 밀착되는 면적을 확보할 수 있도록 사각 또는 장방형의 형태로 이루어지며, 충분한 부력을 제공할 수 있도록 도 2와 같이 복수개로 구비될 수 있다. The buoyancy body 30 is formed in a square or rectangular shape to secure an area in close contact with the support frame 10 or the reinforcing frame 20, and is provided in plural as shown in FIG. 2 to provide sufficient buoyancy. Can be.
상기 체결구(40)는 상기 부력체의 외주면을 감싸는 형태로 견고하게 밀착될 수 있고, 특히 부력체의 각진 모서리에 접촉될 경우 휘어지면서 부력체의 삼면을 감쌀 수 있도록 강도와 탄성력을 갖는 재질로 형성되이 바람직하며, 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 보강프레임(20)의 상단 및 하단 외주면에 밀착된 부력체(30)가 밴드클램프를 매개로 하여 지지프레임(10)에 결합된 상태로 도시하였다. The fastener 40 may be firmly adhered in a form surrounding the outer circumferential surface of the buoyant body, and in particular, it is made of a material having strength and elasticity so that it can bend and wrap around three sides of the buoyant body when contacting the angled corners of the buoyancy body It is preferable to be formed, and in the drawings for aiding understanding of the present invention, the buoyancy body 30 in close contact with the upper and lower outer circumferential surfaces of the reinforcing frame 20 is shown in a state coupled to the support frame 10 through a band clamp. .
상기 부력체(30)는 지지프레임(10) 또는 보강프레임(20)과 용접 결합을 통해 고정될 수 있으나, 무게가 증가하여 수상 구조물의 시공장소(예를 들어 해상)로 운반할 때 작업이 까다롭고 운반비용이 상승되며, 용접작업을 위해 많은 시간이 소요될 수 있다. 또한, 현장상황에 따라 부력체(30)가 추가적으로 장착되어야 할 경우 용접작업을 위한 장비를 필요로 하게 되므로 바람직하지 않다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 와이어나 밴드클램프와 같은 체결구(40)를 통해 상기 부력체(30)를 지지프레임(10) 또는 보강프레임(20)에 결합하는 것이 바람직하다. The buoyancy body 30 may be fixed by welding to the support frame 10 or the reinforcing frame 20, but the weight increases and the work is difficult when transporting it to the seeing place (for example, at sea) of the floating structure. It is cheap and increases the transportation cost, and it can take a lot of time for the welding operation. In addition, if the buoyancy body 30 is to be additionally mounted according to the site situation, it is not preferable because it requires equipment for welding work. In order to prevent this problem, it is preferable to couple the buoyancy body 30 to the support frame 10 or the reinforcement frame 20 through a fastener 40 such as a wire or a band clamp.
또한, 본 발명에서 상기 지지프레임(10)과 보강프레임(20) 및 부력체(30)는 강도와 내식성이 우수하며, 수상 구조물에 충분한 부력을 제공할 수 있고, 현장 시공을 위해 운반이 용이하도록 적절한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 예를 들어 포스맥(POSMAC), 스테인레스(SUS), 탄소섬유, 탄소강 등의 재질로 형성될 수 있다. In addition, in the present invention, the support frame 10, the reinforcement frame 20, and the buoyancy body 30 are excellent in strength and corrosion resistance, can provide sufficient buoyancy to the aquatic structure, and facilitate transport for field construction. It is preferably made of an appropriate material, and may be formed of, for example, a material such as POSMAC, stainless steel (SUS), carbon fiber, and carbon steel.
여기에서, 포스맥(POSMAC)은 일반 강판에 알루미늄, 망간, 아연을 도금하여 구성되는 내부식용 철판으로서,아연도 강판대비 5배 내지 10배의 내부식 성능을 지니며, 해안가 또는 습기가 많은 곳에 사용되고 있는 것으로, 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다. Here, POSMAC (POSMAC) is a corrosion-resistant steel plate composed by plating aluminum, manganese, and zinc on a general steel plate, and has a corrosion resistance of 5 to 10 times that of a zinc steel plate. It is used, and a detailed description will be omitted below.
또한, 상기 지지프레임(10)과 보강프레임(20) 및 부력체(30)는 해상에 시공될 경우 해풍 또는 해수에 의한 부식을 방지할 수 있도록 방식처리되는 것이 바람직하다. In addition, the support frame 10, the reinforcement frame 20, and the buoyancy body 30 are preferably anticorrosive to prevent corrosion caused by sea breeze or sea water when they are constructed on the sea.
상기와 같이 본 발명은 부력체(30)가 수면으로부터 소정깊이의 수중에서 지지프레임(10)에 부력을 제공하여 수상 구조물이 부유되도록 하는 구조로서, 상기 부력체(30)가 바람, 너울, 파도 등의 환경요인에 대하여 노출되는 것을 최소화함으로써 부력체(30)의 내구성을 확보할 수 있으며, 이를 통해 수상 구조물(1)의 안정성을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention is a structure in which the buoyancy body 30 provides buoyancy to the support frame 10 in water at a predetermined depth from the water surface so that the aquatic structure floats, and the buoyancy body 30 is By minimizing exposure to environmental factors such as, it is possible to secure the durability of the buoyancy body 30, and through this, the stability of the floating structure 1 can be improved.
또한, 본 발명은 상기 수상 구조물(1)이 수위 변화에 따라 상기 지지프레임(10)의 높낮이가 수면에 대하여 가변되도록 하여 수상 구조물이 상시 수면으로부터 적절한 간격을 유지하도록 구성될 수 있다. In addition, the present invention may be configured such that the height of the support frame 10 is varied with respect to the water surface according to the change in the water level of the water structure 1 so that the water structure always maintains an appropriate distance from the water surface.
이를 위해, 본 발명은 상기 지지프레임(10)의 하단에 고정되는 계선줄의 장력을 조절하는 장력조절용 윈치가 구비되며, 상기 부력체의 내부에는 밸러스트 워터가 채워지되, 수위변화에 따른 지지프레임의 높낮이를 조절하여 수상 구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 상기 부력체의 내부에 밸러스트 워터를 투입하거나 투입된 밸러스트 워터를 외부로 배출할 수 있도록 구성된다. To this end, the present invention is provided with a tension control winch for adjusting the tension of the mooring line fixed at the lower end of the support frame 10, and ballast water is filled inside the buoyancy body, but the support frame according to the change in water level It is configured so that ballast water can be injected into the buoyancy body or the injected ballast water can be discharged to the outside in order to secure the stability of the floating structure by adjusting the height.
상술한 바와 같이 상기 지지프레임(10)의 하단에는 계선줄(51)과 무게추(52)이 구비되기 때문에 수상 구조물은(1) 수면으로부터 일정한 높이를 유지하면서 부유되며, 자체적으로 상승되거나 하강될 수 없다. 이러한 시공구조를 갖는 수상 구조물이 댐이나 저수지와 같이 수위 변화가 발생되는 장소에 시공되었을 때 수위가 높아지면 수상 구조물이 물에 잠기는 문제점이 발생되고, 수위이 낮아지면 부력체가 외부로 노출되어 바람, 너울, 파랑 등의 환경요인에 의해 내구성이 저하될 수 있고 수류의 저항 증가로 인해 수상 구조물이 전복되는 문제점이 발생할 수 있다. As described above, since the mooring line 51 and the weight 52 are provided at the lower end of the support frame 10, the aquatic structure (1) floats while maintaining a certain height from the water surface, and can be raised or lowered by itself. Can't. When a water structure with such a construction structure is constructed in a place where water level change occurs, such as a dam or a reservoir, if the water level rises, the water structure is submerged in water, and when the water level decreases, the buoyancy body is exposed to the outside and wind, swell. Durability may be reduced due to environmental factors such as waves, waves, etc., and a problem of overturning the floating structure may occur due to an increase in resistance of water flow.
이러한 문제점을 방지하기 위하여, 본 발명은 수위를 감지하는 수위레벨센서(60)가 수면 위로 돌출된 지지프레임(10)의 상부 일측에 설치되고, 상기 부력체의 일측에는 밸러스트 워터를 충전하기 위한 개폐밸브가 구비되는 유량조절구(53)가 형성되며, 수위 증가시 상기 부력체 내부에 채워진 밸러스트 워터를 외부로 배출하기 위한 펌프(54) 및 배출관(55)이 구비될 수 있다. 이와 함께, 상기 수위레벨센서의 측정 결과가 전송되며 측정값에 따라 상기 윈치의 모터를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 제어부(미도시)가 구비될 수 있다. In order to prevent this problem, the present invention is a water level sensor 60 for sensing the water level is installed on the upper one side of the support frame 10 protruding above the water surface, one side of the buoyancy body is opened and closed for filling ballast water A flow control port 53 provided with a valve may be formed, and a pump 54 and a discharge pipe 55 for discharging the ballast water filled in the buoyancy body to the outside when the water level is increased may be provided. In addition, a control unit (not shown) for transmitting the measurement result of the water level sensor and rotating the motor of the winch in a forward or reverse direction according to the measured value may be provided.
이러한 구성을 통해 본 발명은 수위가 높아지면 수위레벨센서(60)로부터 감지된 측정값이 제어부로 전달되고, 제어부는 윈치의 모터(56)를 구동시켜 계선줄(51)이 풀리도록 하여 지지프레임이 소정높이만큼 상승되도록 하거나 또는 펌프(54)를 구동시켜 부력체(30) 내부에 채워진 밸러스트 워터를 배출관(55)을 통해 외부로 배출시켜 수위변화에 따라 지지프레임(10)이 소정높이만큼 상승되도록 할 수 있다. Through this configuration, the present invention transmits the measured value sensed from the water level sensor 60 to the control unit when the water level rises, and the control unit drives the motor 56 of the winch to release the mooring line 51 so that the support frame The ballast water filled in the buoyancy body 30 is discharged to the outside through the discharge pipe 55 by raising the pump 54 to the outside by a predetermined height, or the support frame 10 is raised by a predetermined height according to the water level change. You can do it.
반대로, 수위가 낮아지면 제어부를 통해 윈치의 모터(56)가 역방향으로 구동되면서 계선줄(51)이 감기도록 하여 지지프레임이 소정 깊이만큼 하강되도록 하거나 또는 상기 개폐밸브를 통해 유량조절구(53)를 개방하여 부력체(30) 내부에 추가적으로 밸러스트 워터가 충전되도록 하여 지지프레임이 소정 깊이만큼 하강되도록 할 수 있다. On the contrary, when the water level is lowered, the motor 56 of the winch is driven in the reverse direction through the control unit so that the mooring line 51 is wound so that the support frame is lowered by a predetermined depth, or the flow rate control unit 53 through the opening/closing valve By opening the buoyancy body 30 to be additionally filled with ballast water, the support frame can be lowered by a predetermined depth.
여기에서, 상기 모터(56) 또는 펌프(54)는 수상 구조물이 시공되는 현장의 상황에 따라 동시에 구동되거나 둘 중 어느 하나만 작동되도록 제어부를 통해 사전에 설정될 수 있다.
Here, the motor 56 or the pump 54 may be driven simultaneously or only one of the two may be set in advance through the control unit according to the situation of the site where the floating structure is constructed.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면 부력체의 내구성을 현저히 증대시켜 수명을 연장할 수 있고, 수상 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 풍속과 유속이 빠르며 바람이나 너울 또는 파도가 빈번하게 발생되는 해상은 물론 댐이나 저수지, 담수호 또는 배수지 등 수위 변화가 발생되는 장소에도 수상 구조물을 시공할 수 있다.
According to the present invention made as described above, the durability of the buoyancy body can be significantly increased to extend the lifespan, the stability of the floating structure can be improved, the wind speed and flow rate are high, and the sea where wind, swell or waves are frequently generated Of course, it is possible to construct floating structures in places where water level changes occur, such as dams, reservoirs, freshwater lakes, or drainage ponds.
1 : 수상 구조물
10 : 지지프레임
20 : 보강프레임
30 : 부력체
40 : 체결구
51 : 계선줄
52 : 무게추
53 : 유량조절구
54 : 펌프
55 : 배출관
56 : 모터
60 : 수위레벨센서
1: water structure
10: support frame
20: reinforcement frame
30: buoyancy body
40: fastener
51: mooring line
52: weight
53: flow control port
54: pump
55: discharge pipe
56: motor
60: water level sensor

Claims (3)

  1. 부유식 수상 구조물의 시공구조에 있어서,
    수면에 대하여 수직방향으로 배치되되 상부 일부분이 수면 위로 돌출되고 나머지 부분은 수중에 잠긴 상태로 배치되는 지지프레임(10)이 상기 수상 구조물의 저면에 일정간격을 두고 복수개로 결합되며,
    상기 복수의 지지프레임 중에서 동일 행 및 동일 열을 이루는 지지프레임의 하부에 횡방향 및 종방향을 따라 복수의 보강프레임(20)이 결합되며,
    상기 지지프레임 또는 보강프레임의 일측에 결합되어 상기 수상 구조물에 부력을 제공하는 부력체(30)가 구비되고,
    상기 지지프레임이 임의로 부상(浮上)되는 것을 방지하기 위한 계선줄(51) 및 무게추(52)가 구비되되,
    상기 지지프레임의 상부 일측에는 수위를 감지하기 위한 수위레벨센서(60)가 구비되고,
    상기 부력체(30)는 사각 또는 장방형 형태로 이루어져 상기 지지프레임(10) 또는 보강프레임(20)의 외주면에 밀착되어 와이어 또는 밴드클램프로 이루어진 체결구(40)를 통해 고정되며,
    상기 부력체(30)의 내부에는 수위를 용이하게 조절할 수 있도록 밸러스트 워터가 채워지고,
    상기 부력체(30)에는 수위레벨센서를 통해 수위의 낮아짐이 감지되면 추가적으로 밸러스트 워터를 충전할 수 있도록 개폐밸브가 구비되는 유량조절구(53)가 형성되고, 수위 증가시에는 상기 부력체 내부에 채워진 밸러스트 워터를 외부로 배출하기 위한 펌프(54) 및 배출관(55)이 구비되며,
    상기 부력체가 수면으로부터 소정깊이의 수중에 부유되어 바람이나 너울 또는 파도를 포함한 환경요인에 대하여 노출을 최소화함으로써 부력체의 내구성을 확보할 수 있고 수상 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조.
    In the construction structure of a floating floating structure,
    A plurality of support frames 10 arranged vertically with respect to the water surface, with the upper part protruding above the water surface and the remaining part submerged in the water are joined in a plurality at a predetermined interval on the bottom surface of the water structure,
    Among the plurality of support frames, a plurality of reinforcing frames 20 are coupled along the transverse and longitudinal directions under the support frames forming the same row and column,
    A buoyancy body 30 is provided that is coupled to one side of the support frame or the reinforcing frame to provide buoyancy to the aquatic structure,
    Mooring lines 51 and weights 52 for preventing the support frame from being arbitrarily injured are provided,
    A water level sensor 60 for detecting the water level is provided on one side of the upper part of the support frame,
    The buoyancy body 30 is formed in a square or rectangular shape and is in close contact with the outer circumferential surface of the support frame 10 or the reinforcement frame 20 and fixed through a fastener 40 made of a wire or a band clamp,
    The inside of the buoyancy body 30 is filled with ballast water so that the water level can be easily adjusted,
    The buoyancy body 30 is provided with a flow control device 53 provided with an opening/closing valve to additionally charge ballast water when a decrease in the water level is detected through the water level sensor, and when the water level increases, inside the buoyancy body A pump 54 and a discharge pipe 55 for discharging the filled ballast water to the outside are provided,
    Characterized in that the buoyancy body is suspended in the water of a predetermined depth from the surface of the water to minimize exposure to environmental factors including wind, swell or waves, thereby ensuring the durability of the buoyant body and improving the stability of the floating structure. Construction structure of floating floating structure using buoyancy under water
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지프레임(10)과 보강프레임(20) 및 부력체(30)는 포스맥(POSMAC), 스테인레스(SUS), 탄소섬유 또는 탄소강 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 수면하 부력체를 이용한 부유식 수상 구조물의 시공구조.
    According to claim 1, The support frame (10), the reinforcement frame (20), and the buoyancy body (30) is made of POSMAC, stainless steel (SUS), carbon fiber or carbon steel. Construction structure of floating floating structure using buoyancy body.
  3. 삭제delete
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