KR102227894B1 - 테트라포드 보강 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테트라포드 내측 중앙부에 삽입되고, 외측면에 테트라포드의 돌출된 가지부와 동일한 갯수와 방향으로 구조체 돌출부가 형성된 중공 구조의 중앙 구조체와, 구조체 돌출부 끝단 표면에 형성된 하나 이상의 제1 연결공과, 중앙 구조체 표면에 형성되어 중앙 구조체 내부와 외부를 연결하는 다수의 타설공과, 일측 끝단이 제1 연결공에 연결되는 봉 또는 파이프 형상의 부재로 이루어진 다수의 연결부재로 구성되어, 상기 중앙 구조체와 연결부재가 테트라포드의 내부에 삽입되는 보강 구조체를 형성하고, 테트라포드 생산을 위한 콘크리트 타설시 타설공을 통해 중앙 구조체 내부로 콘크리트가 주입되는 테트라포드 보강 구조에 관한 것이다.

Description

테트라포드 보강 구조 {Reinforced Structure of Tetrapod}

본 발명은 해안가에 설치되어 파도 에너지를 감쇄시키는 테트라포드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테트라포드 내측 중앙부에 삽입되고, 외측면에 테트라포드의 돌출된 가지부와 동일한 갯수와 방향으로 구조체 돌출부가 형성된 중공 구조의 중앙 구조체와, 구조체 돌출부 끝단 표면에 형성된 하나 이상의 제1 연결공과, 중앙 구조체 표면에 형성되어 중앙 구조체 내부와 외부를 연결하는 다수의 타설공과, 일측 끝단이 제1 연결공에 연결되는 봉 또는 파이프 형상의 부재로 이루어진 다수의 연결부재로 구성되어, 상기 중앙 구조체와 연결부재가 테트라포드의 내부에 삽입되는 보강 구조체를 형성하고, 테트라포드 생산을 위한 콘크리트 타설시 타설공을 통해 중앙 구조체 내부로 콘크리트가 주입되는 테트라포드 보강 구조에 관한 것이다.

일반적으로 방파제나 호안과 같이 큰 파도가 발생하는 해안가에는 파도 에너지를 감쇄시키기 위하여 소파(消波)블록을 설치하게 되며, 소파블록은 제조 비용을 감소시키고 해수에 포함된 염분에 의해 부식되는 것을 방지하기 위해 주로 콘크리트 재질로 제조하게 된다.

소파블록은 정사면체의 각 모서리 방향으로 4개의 가지가 돌출된 테트라포드(tetrapod) 형상으로 이루어지며, 각 테트라포드의 돌출된 가지 사이에 파도에 의한 해수 이동이 가능한 통로가 형성되어 투과성이 향상되므로, 파도의 기어오름 및 반사파 발생을 감소시키고, 테트라포드의 가지간 맞물림이 발생하면서 경사면과 같이 불안전한 지반에서의 시공이 가능한 장점을 가지고 있다.

그러나 파도 에너지에 의한 유실 발생을 방지하기 위해 중량체로 제조되는 테트라포드의 특성상 시공 현장에서 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 직접 생산하게 되며, 이러한 무근 콘크리트 구조를 가지는 테트라포드는 강한 파도 발생시 테트라포드 가지 연결부 또는 이웃하는 테트라포드 가지간 접촉부에서 파손이 발생하기 쉽다.

테트라포드 콘크리트 손상부 보수를 위해 양생이 완료된 손상부 표면에 콘크리트를 타설하는 경우 콘크리트 부착성이 저하되어, 보수된 콘크리트가 쉽게 떨어지면서 테트라포드의 내구성이 크게 저하되고, 떨어져 나온 콘크리트가 주변 해양환경 오염을 일으키게 되므로 손상된 테트라포드를 회수 및 폐기하고 새로운 테트라포드를 설치하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록록특허공보 제10-1559452호(2015.10.05.등록)에서는 테트라포드의 중심체 외측에 다수의 연결봉을 장착하고, 테트라포드의 가지 내부에 연결봉이 관통되는 삽입통로를 형성함으로써, 테트라포드의 가지부 파손시 해당 가지부 만을 교체하고, 파도 에너지에 의한 외력 작용시 가지부가 소정 범위 내에서 변위되면서 충격에너지를 흡수할 수 있는 조립형 소파블록을 제안하고 있다.

그러나 상기 조립형 소파블록은 중심체에 결합봉이 연결되는 힌지를 형성하기 위한 구조 및 제조 과정이 복잡하여 제조 비용 증가 및 시공 지연이 발생할 수 있고, 힌지 연결부에서 상대적으로 강성이 저하되며, 힌지 및 결합봉 연결부가 해수에 노출되어 부식이 발생하기 쉽기 때문에 내구성이 저하되어 파손이 발생하기 쉽다.

특히 중심체에 연결된 힌지나 결합봉이 부식되거나 파손되는 경우, 가지부만을 교체하는 방식으로 보수할 수 없기 때문에, 테트라포드 전체를 교체하면서 파손된 테트라포드를 회수 및 폐기하면서 추가 비용 및 건설폐기물 발생량이 증가하는 문제를 가지고 있었다.

대한민국 등록록특허공보 제10-1559452호 (2015.10.05. 등록)

본 발명의 실시 예에서는 강한 파도 발생시 테트라포드의 취약부인 가지 연결부 또는 이웃하는 테트라포드 가지간 접촉부에서의 파손을 방지하는 테트라포드 보강 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 콘크리트 중량체로 이루어져 파손 발생시 회수 및 보수가 어려운 테트라포드의 손상부를 쉽게 보수할 수 있는 테트라포드 보강 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 테트라포드의 손상부 보수를 용이하게 하여, 손상된 테트라포드의 회수 및 폐기시 발생하는 비용 절감하고, 폐기물 발생에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 테트라포드 보강 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 테트라포드 내측 중앙부에 삽입되고, 외측면에 테트라포드의 돌출된 가지부와 동일한 갯수와 방향으로 구조체 돌출부가 형성된 중공 구조의 중앙 구조체, 구조체 돌출부 끝단 표면에 형성된 하나 이상의 제1 연결공, 중앙 구조체 표면에 형성되어 중앙 구조체 내부와 외부를 연결하는 다수의 타설공, 일측 끝단이 제1 연결공에 연결되는 봉 또는 파이프 형상의 부재로 이루어진 다수의 연결부재로 구성되어, 상기 중앙 구조체와 연결부재가 테트라포드의 내부에 삽입되는 보강 구조체를 형성하고, 테트라포드 생산을 위한 콘크리트 타설시 타설공을 통해 중앙 구조체 내부로 콘크리트가 주입된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 제1 연결공에 삽입된 연결부재 끝단이 외주면 방향으로 확장되어 연결공 삽입부를 형성하고, 제1 연결공 내부에는 연결공 삽입부가 삽입되는 공간이 형성되며, 제1 연결공 내부 공간과 연결공 삽입부간 결합부에는 타설된 콘크리트가 유입되는 공간이 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 연결공 삽입부의 외주면에는 나사산이 형성되고, 연결부재가 통과하는 제1 연결공 표면에는 연결공 삽입부의 나사산 피치에 대응하는 나사산이 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면 연결부재의 타측 끝단이 테트라포드의 가지부 끝단 표면으로 노출되고, 가지부에는 테트라포드의 가지부 끝단 및 가지부 측면부와 동일한 형상을 이루도록 단부벽 및 측벽으로 이루어지는 거푸집이 연결되되, 연결부재의 타측 끝단에는 체결공이 형성되고, 거푸집의 단부벽에는 제2 연결공이 형성되며, 분리 가능한 체결부재가 제2 연결공을 통해 체결공에 결속되어, 연결부재로부터의 거푸집 연결 또는 분리가 가능하게 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 보강 구조체는 철금속이나 폐플라스틱, 또는 이들이 혼합되어 이루어진다.

본 발명의 실시 예에 따르면 내부에 삽입된 보강 구조체를 통해 테트라포드 의 강성을 높임으로써, 테트라포드의 파손 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 테트라포드 제조를 위해 콘크리트 타설시, 보강 구조체의 중앙 구조체에 형성된 타설공을 통해 중앙 구조체 내부에 콘크리트가 채워지면서 콘크리트가 보강 구조체 내부 및 외부와 일체를 이룸으로써, 제조된 테트라포드의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 보강 구조체를 구성하는 중앙 구조체와 연결부재간 결합부에 공간을 형성함으로써, 연결부재의 결합 각도를 조절에 의해 연결부재의 편심 배치에 따른 테트라포드 가지부 표면에서의 콘크리트 파손을 방지하고, 결합부 공간으로 채워진 콘크리트를 통해 제조된 테트라포드의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 연결부재 끝단에 형성된 체결공이 제조된 테트라포드의 가지부 끝단 표면으로부터 노출되도록 구성됨으로써, 테트라포드의 가지부 끝단 부분 파손 발생시 체결공을 통한 거푸집을 연결 및 콘크리트 주입에 의한 파손부 보수를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 보강 구조체를 철금속이나 폐플라스틱 재질로 이룸으로써, 내구성과 강도를 확보하는 동시에 무게를 감소시키고, 재활용 소재를 통해 제조 비용을 낮추며, 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보강 구조체의 구조 및 테트라포드 내부에 삽입된 상태에서의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보강 구조체의 중앙 구조체와 연결부재간 결합부 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연결부재가 테트라포드의 가지부 끝단 외부로 돌출되었을 때와 돌출되지 않았을 때의 보강 구조체 배치 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 보강 구조체가 삽입된 테트라포드와 거푸집간 연결과정을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.

이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다.

그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 테트라포드(1)의 보강 구조체(10)는 도 1에서 도시하는 바와 같이 중앙 구조체(100)와 중앙 구조체(100) 외측면에 연결되는 연결부재(200)로 구성되며, 콘크리트 재질로 이루어지는 테트라포드(1)의 내부 중앙부에 삽입되어 테트라포드(1)의 골조를 형성하게 된다.

상기 중앙 구조체(100)는 표면에 다수의 타설공(120)이 형성된 중공 구조를 이루고, 외측면으로 테트라포드(1)의 돌출된 가지부(2)와 동일한 갯수와 방향으로 구조체 돌출부(110)가 형성되는데, 테트라포드(1)는 정사면체의 각 모서리 방향에 해당하는 위치로 4개의 가지부(2)가 각각 돌출되는 것이 일반적이므로, 구조체 돌출부(110)도 정사면체의 각 모서리 방향을 향하도록 4개의 돌출부가 형성되며, 테트라포드(1)의 가지부(2) 갯수 및 위치가 다르게 형성되는 경우 구조체 돌출부(110)의 갯수 및 위치 또한 다르게 형성될 수 있다.

각 구조체 돌출부(110) 끝단 표면에는 하나 이상의 제1 연결공(111)이 형성되며, 각 제1 연결공(111)에는 봉 또는 파이프 형상의 부재로 이루어진 연결부재(200)의 일측 끝단이 연결된다.

이때, 제1 연결공(111)에 삽입되는 연결부재(200)의 일측 끝단은 도 2에서 도시하는 바와 같이 외주면 방향으로 확장되어 연결공 삽입부(210)를 형성하고, 제1 연결공(111) 내부에는 연결공 삽입부(210)가 삽입되는 공간이 형성되어, 구조체 돌출부(110)와 연결부재(200)간 연결시 제1 연결공(111) 내부와 연결공 삽입부(210)간 결합부 사이에 틈새 공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 연결공 삽입부(210)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 연결부재(200)가 통과하는 제1 연결공(111) 표면에는 연결공 삽입부(210)의 나사산 피치(pitch)에 대응하는 나사산이 형성될 수 있다.

도 3에서 도시하는 바와 같이 제1 연결공(111)에 연결되는 연결부재(200)의 일측 끝단의 반대쪽 타측 끝단이 테트라포드(1) 내부에 형성되거나, 또는 연결부재(200)의 타측 끝단이 테트라포드(1)의 가지부 끝단 표면으로 노출되고, 외부로 노출된 연결부재(200)의 타측 끝단에는 체결공(220)이 형성될 수 있다.

체결공(220)에는 도 4에서 도시하는 바와 같이 테트라포드(1)에 타설되는 콘크리트의 양생 형틀이 되는 거푸집(300)이 체결부재를 통해 탈착 가능하도록 결합될 수 있는데, 체결부재가 볼트로 이루어진 경우 체결공(220) 내측면에는 볼트의 나사산 피치에 대응하는 나사산이 형성된다.

상기 거푸집(300)은 테트라포드(1)의 가지부(2) 끝단 및 측면부 외부 형상과 동일한 형상의 단부벽(310)과 측벽(320)으로 구성되는 내부가 빈 원뿔대 형상을 이루며, 단부벽(310)에는 각 연결부재(200)의 타측 끝단에 형성된 체결공(220)의 갯수 및 위치에 대응하도록 제2 연결공(311)이 형성된다.

테트라포드(1)는 테트라포드(1)의 외부 형상에 대응하는 내부 형상을 가지는 형틀 내에 콘크리트를 주입한 후 양생하여 제조하는데, 상기 보강 구조체(10)는 테트라포드(1)의 콘크리트 내부에 삽입되고, 중앙 구조체(100)의 각 구조체 돌출부(110)에 연결된 연결부재(200)가 테트라포드(1)의 각 가지부(2) 내부 심지를 구성함으로써, 테트라포드(1)의 보강 구조 골조를 형성하게 된다.

보강 구조체(10)는 철금속 재질이나 재활용한 폐플라스틱 재질로 이루어지거나, 또는 철금속과 재활용 폐플라스틱을 혼합하여 이루어지도록 구성될 수 있으며, 테트라포드(1)의 하중이 작용하는 부위에는 철금속 재질로 구성하고, 이외의 부위를 재활용 폐플라스틱 재질로 구성함으로써, 제조된 테트라포드(1)의 내구성과 강성을 향상시키는 동시에 경량화를 이룰 수 있도록 할 수 있다.

또한, 연결부재(200)에 연결공 삽입부(210)가 형성된 경우, 제1 연결공(111) 내부와 연결공 삽입부(210)간 결합부 사이에 틈새 공간이 형성되며, 연결부재(200)의 외경과 제1 연결공(111)의 내경간 형성된 틈새를 통해 제1 연결공(111)을 통해 중앙 구조체(100)에 연결된 연결부재(200)의 연결 각도를 조절할 수 있는데, 상기 틈새를 통한 연결부재(200)의 연결 각도 조절을 통해 테트라포드(1) 제조시 연결부재(200)가 각 가지부(2)의 중앙부에 위치하도록 조절함으로써, 연결부재(200)의 편심 배치에 따른 가지부(2) 표면에서의 콘크리트 파손을 방지할 수 있다

그리고, 연결공 삽입부(210)의 외주면과 제1 연결공(111) 표면에는 서로 대응하는 피치를 가지는 나사산이 형성될 수 있는데, 나사산은 연결공 삽입부(210)를 제1 연결공(111)와 연결하고 테트라포드(1) 내부에 배치하거나, 콘크리트를 타설 및 양생하여 테트라포드(1)를 제조하는 과정에서 연결공 삽입부(210)와 제1 연결공(111)이 서로 분리되는 것을 방지한다.

콘크리트 타설시 주입된 콘크리트는 타설공(120)을 통해 중앙 구조체(100) 내부에 채워지게 되고, 테트라포드(1)의 콘크리트가 보강 구조체(10) 내부 및 외부와 일체를 이룸으로써, 제조된 테트라포드(1)의 강도를 향상시키게 된다.

이때, 상기 제1 연결공(111) 내부와 연결공 삽입부(210)간 결합부 사이에 틈새 공간으로 콘크리트가 채워지게 되며, 연결공 삽입부(210)의 외주면과 제1 연결공(111) 표면에 형성된 나사산에 콘크리트가 부착되면서 중앙 구조체(100)와 연결부재(200)간 결속력을 보다 향상시키게 된다.

또한, 테트라포드(1)의 설치 구조 및 형상적 특성상 가지부(2) 끝단의 파손이 발생하기 쉬운데, 테트라포드(1)의 가지부(2) 끝단 파손이 발생시, 손상이 발생한 가지부(2)에 거푸집(300)을 연결하여 가지부(2) 끝단으로 노출된 체결공(220)과 거푸집(300)의 제2 연결공(311)의 위치를 서로 일치시킨 후, 체결부재로 고정한 다음, 거푸집(300)의 주입구에 콘크리트를 주입하여 테트라포드(1)의 손상 부위를 보수할 수 있다.

보수를 위해 주입된 콘크리트의 양생이 완료되면 체결부재를 결속을 해제하여 연결부재(200)의 체결공(220)으로부터 거푸집(300)을 분리하게 되는데, 파손된 가지부(2) 끝단으로의 콘크리트 주입이 원활하게 이루어질 수 있도록 주입구를 거푸집(300)의 단부벽(310)과 측벽(320)의 경계부 부근에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1. 테트라포드 2: 가지부
10: 보강 구조체 100: 중앙 구조체
110: 구조체 돌출부 111: 제1 연결공
120: 타설공 200: 연결부재
210: 연결공 삽입부 220: 체결공
300: 거푸집 310: 단부벽
311: 제2 연결공 320: 측벽

Claims (5)

1. 테트라포드(1) 내측 중앙부에 삽입되고, 외측면에 테트라포드(1)의 돌출된 가지부(2)와 동일한 갯수와 방향으로 구조체 돌출부(110)가 형성된 중공 구조의 중앙 구조체(100);
   구조체 돌출부(110) 끝단 표면에 형성된 하나 이상의 제1 연결공(111);
   중앙 구조체(100) 표면에 형성되어 중앙 구조체(100) 내부와 외부를 연결하는 다수의 타설공(120);
   일측 끝단이 제1 연결공(111)에 연결되는 봉 또는 파이프 형상의 부재로 이루어진 다수의 연결부재(200);
   로 구성되어, 상기 중앙 구조체(100)와 연결부재(200)가 테트라포드(1)의 내부에 삽입되는 보강 구조체(10)를 형성하고, 테트라포드(1) 생산을 위한 콘크리트 타설시 타설공(120)을 통해 중앙 구조체(100) 내부로 콘크리트가 주입되고,
   연결부재(200)의 타측 끝단이 테트라포드(1)의 가지부 끝단 표면으로 노출되고, 가지부(2)에는 테트라포드(1)의 가지부(2) 끝단 및 가지부(2) 측면부와 동일한 형상을 이루도록 단부벽(310) 및 측벽(320)으로 이루어지는 거푸집(300)이 연결되되,
   연결부재(200)의 타측 끝단에는 체결공(220)이 형성되고, 거푸집(300)의 단부벽(310)에는 제2 연결공(311)이 형성되며, 분리 가능한 체결부재가 제2 연결공(311)을 통해 체결공(220)에 결속되어, 연결부재(200)로부터의 거푸집(300) 연결 또는 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 테트라포드 보강 구조.
2. 제1항에 있어서,
   제1 연결공(111)에 삽입된 연결부재(200) 끝단이 외주면 방향으로 확장되어 연결공 삽입부(210)를 형성하고, 제1 연결공(111) 내부에는 연결공 삽입부(210)가 삽입되는 공간이 형성되며, 제1 연결공(111) 내부 공간과 연결공 삽입부(210)간 결합부에는 타설된 콘크리트가 유입되는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 테트라포드 보강 구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결공 삽입부(210)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 연결부재(200)가 통과하는 제1 연결공(111) 표면에는 연결공 삽입부(210)의 나사산 피치(pitch)에 대응하는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 테트라포드 보강 구조.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 보강 구조체(10)는 철금속이나 폐플라스틱, 또는 이들이 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 테트라포드 보강 구조.

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