KR102254937B1 - 케이슨 및 그 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예인과 거치가 간단하고, 인터록킹이 쉽게 이루어지며, 연파에 의한 파고 증폭을 저감할 수 있는 케이슨과 그 구조물을 제공한다. 본 발명은, 본체(10); 본체(10)의 양 측면 후방에서 측방으로 연장되는 한 쌍의 측방 돌출체(14); 및 상기 본체(10)의 전방(제1방향) 중앙에서 전방(제1방향)으로 연장되는 제1방향 돌출체(12);를 포함하는 케이슨을 제공한다. 제1케이슨(제2케이슨)의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 제3내면(142)은, 각각 상기 제2케이슨(제1케이슨)의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)과 상기 본체(10)의 제1면(101)에 마주하며 인접한다. 상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)이 측방으로 상호 이격 배치됨에 따라 형성되는 인터록킹셀(114)에는 사석이 채워질 수 있다.

Description

케이슨 및 그 구조물{A Caison and a Caison Structure thereby}

본 발명은 케이슨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이웃하는 케이슨의 인터록킹이 가능하고, 연파(stem wave)에 의한 파고 증폭을 완화할 수 있으며, 예인과 거치가 편리한 케이슨과, 이를 이용한 케이슨 구조물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 케이슨은 항만 건설시 필수적으로 사용되는 구조체이다. 예를 들면 케이슨은 중력식 안벽, 방파제 등 항만의 중요 시설에 적용되고 있다.

최근 지구온난화에 의해서 해수면이 상승되고, 이로 인해 설계파보다 파고가 높은 이상 파랑의 내습이 예상되고 있어 이러한 변화에 적절히 대응하지 않으면 대형사고로 이어질 가능성이 점차 높아가고 있다. 방파제의 경우는 설계파고 증가에 따라 대형화되고 있으나 50년 설계파 또는 그 이상의 파가 언제 내습하지 몰라 대안 마련에 부심하고 있는 것이 현실이며, 육측의 중력식 안벽의 경우는 선박의 대형화에 따른 추가적인 안정성 확보에 고민하고 있다.

따라서, 기후변화에 따른 설계파 증가, 선박 대형화 등 항만 물류 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 방안, 즉, 수평력 증대에 대한 대처 방안 마련이 절실히 요구되고 있다.

방파제의 경우, 케이슨은 자중으로 파랑의 수평력을 견뎌야 한다. 그런데 파랑은 항상 일정한 것이 아니며, 어느 하나의 케이슨에 파랑의 수평력이 집중되는 경우가 빈번하다. 하지만 이렇게 수평력이 집중되는 것을 상정하여 케이슨을 설계한다면 케이슨의 자중을 크게 할 수밖에 없고, 이는 비용의 증가와 시공성의 악화로 이어진다. 가령 케이슨의 하중이 커질수록 재료비는 물론이거니와, 이를 예인하고 양중할 수 있는 크레인 등의 중장비 규모도 더욱 커지게 되는 것이다.

이에 종래에는 이웃하는 케이슨들을 인터록킹하여 케이슨에 작용하는 파랑의 수평력을 평준화함으로써 케이슨의 필요 하중을 낮출 수 있는 방안이 제시되어 왔다(특허문헌 1 내지 3 참조). 그러나 이러한 종래의 인터록킹 케이슨들은 서로 맞물리거나 맞닿는 부위가 정교하게 정렬되어야 한다는 문제가 있었고, 연파에 의한 파고 증폭을 완화할 수 없다는 문제가 있었다.

한편 인터록킹 구조와 별도로, 연파 저감을 위한 케이슨 구조도 개발되어 왔다(특허문헌 4 참조). 연파에 의한 파고 증폭을 완화할 수 있다면 그만큼 케이슨의 무게(크기)를 줄일 수 있다는 이점이 있다. 그러나 종래의 연파 저감을 위한 케이슨 구조는 이웃하는 두 케이슨의 측면이 전후 방향으로 연장되고, 이들이 서로 마주하는 형태이기 때문에, 전방이 해측으로 개방된 형태를 가져야 한다는 점에서, 인터록킹 구조를 적용하기 어려웠다.

물론 케이슨의 측면 후방에 특허문헌 2와 특허문헌 3에 개시된 오픈셀 방식의 인터록킹 구조를 적용하는 것은 쉽게 구현 가능하다 예상되나, 이는 종래의 오픈셀 방식의 인터록킹 구조가 가지는 단점을 그대로 안고 가는 구조라는 점에서, 여전히 개선의 여지가 있다.

등록특허공보 제1664160호 등록특허공보 제1613886호 등록특허공보 제1780982호 등록특허공보 제1043684호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 예인과 거치가 간단하고, 인터록킹이 쉽게 이루어지며, 연파에 의한 파고 증폭을 저감할 수 있는 케이슨과 그 구조물, 그리고 그 구조물의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 본체(10); 본체(10)의 양 측면 후방에서 측방으로 연장되는 한 쌍의 측방 돌출체(14); 및 상기 본체(10)의 전방(제1방향) 중앙에서 전방(제1방향)으로 연장되는 제1방향 돌출체(12);를 포함하는 케이슨을 제공한다.

상기 본체(10)는: 전후방향 중 상기 제1방향을 바라보는 제1면(101); 전후방향 중 상기 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보고, 상기 상기 제1면(101)보다 제2방향으로 이격된 위치에 배치되는 제2면(102); 및 상기 제1면(101)와 상기 제2면(102)의 양측 단부를 연결하고, 제1측방향과 제2측방향을 바라보는 한 쌍의 측면(103);을 포함할 수 있다.

상기 본체(10)에는 상방으로 개방된 복수 개의 제1셀(104)이 구비될 수 있다.

상기 복수 개의 제1셀(104) 중 적어도 일부는, 벽에 제1슬릿(미도시)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다.

상기 복수 개의 제1셀(104)의 하부에는 제1셀(104)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제1하판(106)이 구비될 수 있다.

상기 복수 개의 제1셀(104) 중 적어도 일부는, 제1하판(106)의 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는, 상기 본체(10)의 측면(103)의 제2방향 단부에서 측방을 향해 외향 연장될 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는: 상기 제2방향을 바라보는 제3외면(141); 상기 제1방향을 바라보는 제3내면(142); 및 측방 외측을 바라보는 제3측면(143);을 포함할 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는 벽체 구조일 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는 상방으로 개방된 하나 이상의 제4셀(144)을 구비할 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는, 벽에 제4슬릿(145)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다.

상기 제4셀(144)의 하부에는 제4셀(144)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제4하판(146)이 구비될 수 있다.

상기 제4하판(146)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)는 상기 본체(10)의 측방향 폭보다 좁은 폭으로 이루어지고, 상기 본체(10)의 제1면(101)의 중앙부에서 제1방향으로 외향 연장될 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)는: 제1방향을 바라보는 제1외면(121); 및 측방을 바라보는 한 쌍의 제1측면(123);을 포함할 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)는 블록 구조일 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)는 상방으로 개방된 하나 이상의 제2셀(124)을 구비할 수 있다.

상기 제2셀(124)은, 벽에 제2슬릿(125)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다.

상기 제2셀(124)의 하부에는 제2셀(124)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제2하판(126)이 구비될 수 있다.

상기 제2하판(126)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭은, 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭과 대응하거나, 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭보다 더 클 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 체적은 상기 한 쌍의 측방 돌출체(14)의 체적과 유사하게 설정될 수 있다.

상기 케이슨은 제2방향 돌출체(13)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2방향 돌출체(13)는, 상기 본체(10)의 측방향 폭보다 좁은 폭으로 이루어지고, 상기 본체(10)의 제2면(102)의 중앙부에서 제2방향으로 외향 연장될 수 있다.

상기 제2방향 돌출체(13)는: 상기 제2방향을 바라보는 제2외면(131); 및 측방을 바라보는 한 쌍의 제2측면(133);을 포함할 수 있다.

상기 제2방향 돌출체(13)는 상방으로 개방된 하나 이상의 제3셀(134)을 구비할 수 있다.

상기 제3셀(134)은, 벽에 제3슬릿(135)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다.

상기 제3셀(134)의 하부에는 제3셀(134)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제3하판(136)이 구비될 수 있다.

상기 제3하판(136)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭은, 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭보다 더 클 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭은, 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭과 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭의 합과 대응할 수 있다.

상기 케이슨이 제2방향 돌출체(13)를 더 포함할 경우, 상기 제1방향 돌출체(12)의 체적은 상기 한 쌍의 측방 돌출체(14)의 체적 및 상기 제2방향 돌출체(13)의 체적과 서로 유사하게 설정될 수 있다.

상기 케이슨(1)을 복수 개 측방향으로 거치한 케이슨 구조물은 측방향으로 서로 이웃하여 거치되는 제1케이슨과 제2케이슨을 포함할 수 있다.

상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)이 서로 마주하고 상기 제1케이슨의 제1면(101)이 바라보는 방향과 상기 제2케이슨의 제2면(102)이 바라보는 방향이 서로 나란하도록 거치될 수 있다.

상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제1케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)이 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 서로 마주하며 인접하고, 상기 제2케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)이 상기 제1케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 서로 마주하며 인접하도록 거치될 수 있다.

상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)이 상기 제1케이슨의 본체(10)의 제1면(101)과 서로 마주하며 인접하고, 상기 제1케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)이 상기 제2케이슨의 본체(10)의 제1면(101)과 서로 마주하며 인접하도록 거치될 수 있다.

그러면 케이슨 구조물의 전면 또는 제1면은, 상기 제1케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)과, 상기 제2케이슨의 본체(10)의 제2면(102) 및 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)으로 이루어질 수 있다.

그리고 케이슨 구조물의 후면 또는 제2면은, 상기 제2케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)과, 상기 제1케이슨의 본체(10)의 제2면(102) 및 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)으로 이루어질 수 있다.

상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)은 측방으로 상호 이격 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1케이슨의 본체(10)의 측면(103), 상기 제1케이슨의 측면(103)과 마주하는 제2케이슨의 본체(10)의 측면(103), 상기 제1케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142) 중 상기 제2케이슨(1)의 본체(10)의 제1면(101)과 마주하지 않는 부분, 및 상기 제2케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142) 중 상기 제1케이슨(1)의 본체(10)의 제1면(101)과 마주하지 않는 부분에 의해 둘러싸인 공간이 마련될 수 있다.

상기 공간은 내부에 채움재가 채워지는 인터록킹셀(114)을 규정할 수 있다.

상기 인터록킹셀(114)에는 사석이 채워질 수 있다.

상기 케이슨은, 상기 인터록킹셀(114)의 하방의 적어도 일부를 막는 제5하판(116)을 구비할 수 있다. 상기 제5하판(116)은 본체(10)의 두 측면(103) 중 어느 일측에 구비되거나 양측 모두에 구비될 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭이, 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭과 대응하면, 제1케이슨과 제2케이슨의 전면과 후면은 평탄하게 연결되는 형태를 이룰 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭이 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭보다 더 크면, 제1케이슨(1)의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)이, 이웃하는 제2케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)보다 더 돌출되고, 제2케이슨(1)의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)이, 이웃하는 제1케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)보다 더 돌출된 형태가 될 수 있다. 이에 따르면, 케이슨 구조물의 전면과 후면은, 측방으로 소정 간격마다 제1방향 돌출체(12)가 전방과 후방으로 교호로 돌출된 형태를 이룰 수 있다.

상기 케이슨(1)에 상기 제2방향 돌출체(13)가 더 구비되면, 케이슨 구조물의 전면과 후면은, 측방으로 소정 간격마다 제1방향 돌출체(12)와 제2방향 돌출체(13)가 모두 돌출된 형태를 이룰 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭이 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭보다 더 클 수 있다. 특히, 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭을, 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭과 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭의 합과 대응하도록 설정하면, 케이슨 구조물의 전면에서 돌출되고 후면에서 돌출되는 제1방향 돌출체(12)와 제2방향 돌출체(13)의 돌출거리를 동일하게 할 수 있다.

상기 케이슨 구조물은 해양 구조물을 이룰 수 있다. 상기 해양 구조물은 방파제, 안벽, 호안 및 이안제 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 해양 구조물은, 해저에 마련된 마운드와, 상기 마운드 상에 거치된 상기 케이슨 구조물을 포함할 수 있다.

상기 해양 구조물은, 상기 케이슨 구조물의 상부를 덮는 상치 블록을 더 포함할 수 있다.

상기 상치 블록은 상하 방향으로 바라본 형태가 직사각형 형태일 수 있다. 즉, 상기 제1케이슨의 본체(10) 및 제1방향 돌출체(12)와, 상기 제1케이슨 양측에 거치된 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 일부와, 상기 제1케이슨과 양측의 상기 제2케이슨에 의해 형성되는 인터록킹셀(114)의 일부를 덮는 형태일 수 있다.

본 발명에 따르면, 케이슨의 제작과 예인이 용이하다.

본 발명에 따르면, 이웃하는 두 케이슨을 인터록킹하면서도 거치하기 쉽다.

본 발명에 따르면, 이웃하는 두 케이슨을 사석으로 인터록킹함에 있어서, 사석의 유출을 쉽게 방지할 수 있고, 사석의 규격에 제한이 없다.

본 발명에 따르면, 인터록킹은 물론, 연파에 의한 파고 증폭을 완화할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 케이슨의 제1실시예를 제1방향에서 바라본 사시도이다.
도 2는 도 1의 케이슨을 제2방향에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 1의 케이슨의 평면도이다.
도 4는 도 1의 케이슨을 적용한 케이슨 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 케이슨 구조물의 평면도이다.
도 6은 케이슨의 제2실시예를 제1방향에서 바라본 사시도이다.
도 7은 도 6의 케이슨을 제2방향에서 바라본 사시도이다.
도 8은 도 6의 케이슨의 평면도이다.
도 9는 도 6의 케이슨을 적용한 케이슨 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9의 케이슨 구조물의 평면도이다.
도 11은 케이슨의 제3실시예를 제1방향에서 바라본 사시도이다.
도 12는 도 11의 케이슨을 제2방향에서 바라본 사시도이다.
도 13은 도 11의 케이슨의 평면도이다.
도 14는 도 11의 케이슨을 적용한 케이슨 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 15는 도 14의 케이슨 구조물의 평면도이다.
도 16은 케이슨의 제4실시예를 제1방향에서 바라본 사시도이다.
도 17은 도 16의 케이슨을 제2방향에서 바라본 사시도이다.
도 18은 도 16의 케이슨의 평면도이다.
도 19는 도 16의 케이슨을 적용한 케이슨 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 20은 도 19의 케이슨 구조물의 평면도이다.
도 21은 케이슨의 제5실시예를 제1방향에서 바라본 사시도이다.
도 22는 도 21의 케이슨을 제2방향에서 바라본 사시도이다.
도 23은 도 21의 케이슨의 평면도이다.
도 24는 도 21의 케이슨을 적용한 케이슨 구조물을 나타낸 사시도이다.
도 25는 도 24의 케이슨 구조물의 평면도이다.
도 26은 제1실시예의 케이슨 구조물의 양단부에 제5실시예의 케이슨을 적용한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 27은 도 26의 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 설명에 있어서, 전후방향은 케이슨이 외해를 향하거나 내해를 향하는 방향, 측방향은 일렬로 거치되는 케이슨이 서로 마주보는 방향, 상하방향은 중력이 작용하는 방향을 의미한다.

전후방향은 제1방향 및 상기 제1방향에 대향하는 제2방향을 포함한다. 제1방향은 전방과 후방 중 어느 한 방향이고, 제2방향은 나머지 한 방향일 수 있다. 측방향은 제1측방향 및 상기 제1측방향에 대향하는 제2측방향을 포함한다. 상기 제1측방향은 좌측방과 우측방 중 어느 한 방향이고, 제2측방향은 나머지 한 방향일 수 있다.

내향은 케이슨의 중심에 가까워지는 방향을 의미하고, 외향은 케이슨의 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 가령 전후방향으로 내향한다고 하면 제1방향과 제2방향 중 케이슨의 중심에 가까워지는 방향을 의미하고, 전후방향으로 외향한다고 하면 제1방향과 제2방향 중 케이슨의 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 그리고 측방향으로 내향한다고 하면 제1측방향과 제2측방향 중 케이슨의 중심에 가까워지는 방향을 의미하고, 측방향으로 외향한다고 하면 제1측방향과 제2측방향 중 케이슨의 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다.

또한 어떠한 면이 바라보는 방향은, 대략 그 면에 대한 법선 벡터가 향하는 방향을 의미한다. 어떠한 방향을 바라본다는 의미는, 해당 방향을 정확히 바라보는 의미에 국한되는 것이 아니라, 해당 방향을 비스듬히 바라보는 것도 포함한다.

[제1실시예]

이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 케이슨과 그 구조물의 제1실시예를 설명한다.

<케이슨>

케이슨(1)은 본체(10)를 포함한다. 본체(10)는 대략 직육면체 형태의 외형을 이루고, 내부에는 상방으로 개방된 복수 개의 제1셀(104)이 구비된다. 직육면체의 저면은 해저면에 조성된 마운드와 접하고, 네 측면은 각각 전방, 후방, 제1측방, 제2측방을 바라보도록 정렬될 수 있다. 실시예에서는 측방으로 3개의 제1셀(104)이 구비되고 전후방향으로 4개의 제1셀(104)이 구비된 구조가 예시된다.

상기 본체(10)의 네 측면은, 전방 또는 제1방향을 바라보는 제1면(101), 후방 또는 제2방향을 바라보는 제2면(102), 그리고 각각 제1측방과 제2측방을 바라보는 한 쌍의 측면(103)을 포함한다.

상기 복수 개의 제1셀(104)은 하방과 측방이 막히고 상방으로 개방된 폐쇄형 셀일 수 있으나, 반드시 이러한 구조여야 하는 것은 아니다. 가령 상기 복수 개의 제1셀(104) 중 적어도 일부는, 벽에 제1슬릿(미도시)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다. 또한 상기 복수 개의 제1셀(104) 중 적어도 일부는, 제1하판(106)의 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다.

상기 본체(10)의 전면 또는 제1면(101)에는 제1방향 돌출체(12)가 구비된다.

상기 제1방향 돌출체(12)는 상기 본체(10)의 전방(제1방향) 중앙에서 전방(제1방향)으로 연장된다. 상기 제1방향 돌출체(12)의 높이는 상기 본체(10)의 높이와 대응하고, 상기 제1방향 돌출체(12)의 좌우방향(측방향) 폭은 상기 본체(10)의 폭보다 작다. 따라서 본체(10)의 제1면(101)의 중앙부는 제1방향 돌출체(12)에 의해 가려지게 되고, 본체(10)의 제1면(101)의 양측은 상기 제1방향 돌출체(12)에 의해 가려지지 않고 전방으로 노출된다.

상기 제1방향 돌출체(12)는, 제1방향을 바라보는 제1외면(121)과, 측방을 바라보는 한 쌍의 제1측면(123)을 포함할 수 있다. 상기 제1방향 돌출체(12)는 상기 본체(10)의 제1면(101) 중앙에서 돌출된 직육면체 형상일 수 있다.

일 예로서, 상기 제1방향 돌출체(12)는 블록 구조일 수 있다. 즉 상기 제1방향 돌출체(12)는 내부가 콘크리트 등으로 채워진 형태일 수 있다.

다른 일 예로서, 상기 제1방향 돌출체(12)는 상방으로 개방된 하나 이상의 제2셀(124)을 구비하는 구조일 수 있다. 제1실시예에서는 2개의 제2셀(124)이 구비된 구조가 예시된다. 이는 후술할 측방 돌출체(14)와 무게의 균형을 맞추기에 적합하다.

상기 제2셀(124)은, 벽에 제2슬릿(125)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다. 실시예에서는 제2슬릿(125)이 세로로 길게 연장된 형태가 개시되어 있으나, 슬릿의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 가로로 긴 슬릿 형상이거나 사각형 홀 형상일 수도 있다. 물론 제2셀(124)을 유수실로 구성하지 않을 수도 있다. 상기 제2슬릿(125)은 제1외면(121) 및/또는 제1측면(123)에 형성될 수 있다.

상기 제2셀(124)의 하부에는 제2셀(124)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제2하판(126)이 구비되거나 구비되지 않을 수 있다. 상기 제2하판(126)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다. 제2하판이 폐쇄된 형태이면 제2셀(124)에 채워지는 채움재가 케이슨의 자중으로 기능할 수 있다. 제2하판이 개방된 형태이면, 채움재와 케이슨 하부의 마운드 간의 간섭으로 인해, 마찰계수를 높일 수 있다.

상기 본체(10)의 양 측면(103)의 후단부에는 측방으로 돌출 연장되는 측방 돌출체(14)가 구비된다. 제1측을 바라보는 측면(103)에는 제1측방 돌출체(14-1)가 구비되고, 제2측방을 바라보는 측면(103)에는 제2측방 돌출체(14-2)가 구비된다.

상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭은 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭에 대응한다. 상기 측방 돌출체(14)의 측방향 돌출 길이는, 제1방향 돌출체(12)가 형성되지 아니한 본체(10)의 제1면 부분의 측방향 길이보다 더 길다. 이에 따라, 케이슨들을 거치하면, 후술할 인터록킹셀(114)이 형성될 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는 본체(10)의 측면 후방에 붙어 있는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 본체(10)의 측면(103) 중 상기 측방 돌출체(14)와 연결되지 않는 부분은 측방으로 노출된다.

상기 측방 돌출체(14)는, 상기 후방 또는 제2방향을 바라보는 제3외면(141), 전방 또는 제1방향을 바라보는 제3내면(142), 및 측방으로 외측을 바라보는 제3측면(143)을 포함할 수 있다.

상기 측방 돌출체(14)는 벽체 구조일 수 있다. 즉 상기 측방 돌출체(14)는 내부가 콘크리트 등으로 채워진 형태일 수 있다.

다른 일 예로서, 상기 측방 돌출체(14)는 상방으로 개방된 하나 이상의 제4셀(144)을 구비할 수 있다. 제1실시예에서는 1개의 제4셀(144)이 구비된 구조가 예시된다. 이는 상기 제1방향 돌출체(12)와 무게의 균형을 맞추기에 적합하다.

상기 측방 돌출체(14)는, 벽에 제4슬릿(145)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다.

실시예에서는 제4슬릿(145)이 세로로 길게 연장된 형태가 개시되어 있으나, 슬릿의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 가로로 긴 슬릿 형상이거나 사각형 홀 형상일 수도 있다. 물론 제4셀(144)을 유수실로 구성하지 않을 수도 있다.

상기 제4슬릿(145)은 제3외면(141) 및/또는 제3측면(143)에 형성될 수 있다. 제3측면(143)에 형성된 제4슬릿(145)은 이와 마주하는 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)에 형성된 제2슬릿(125)과 매칭되어 연통할 수 있다.

또한 상기 제4슬릿(145)은 제3내면(142)에 형성될 수도 있다. 본체(10)의 제1셀(104)의 일부가 유수실인 경우, 상기 제4슬릿(145)은 본체(10)의 제1셀(104)의 제1슬릿(미도시)과 매칭되어 연통할 수 있다.

상기 제4셀(144)의 하부에는 제4셀(144)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제4하판(146)이 구비되거나 구비되지 않을 수 있다. 상기 제4하판(146)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다. 제4하판이 폐쇄된 형태이면 제4셀(144)에 채워지는 채움재가 케이슨의 자중으로 기능할 수 있다. 제4하판이 개방된 형태이면, 채움재와 케이슨 하부의 마운드 간의 간섭으로 인해, 마찰계수를 높일 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 채움재가 채워지기 전의 체적은 상기 한 쌍의 측방 돌출체(14)의 채움재가 채워지기 전의 체적과 유사하게 설정될 수 있다. 이에 따라 예인 과정에서 케이슨(1)의 무게 중심이 케이슨(1) 중앙에 위치하여, 케이슨(1)이 전도되지 않도록 할 수 있다.

<케이슨 구조물>

상기 케이슨(1)은 해저에 조성된 마운드 상에 거치될 수 있다. 상기 케이슨(1)을 측방향으로 복수 개 일렬로 거치한 케이슨 구조물은, 측방향으로 서로 이웃하여 거치되는 제1케이슨(도 4와 도 5에서 중앙에 배치된 케이슨)과 제2케이슨(도 4와 도 5에서 양측에 배치된 케이슨)을 포함할 수 있다. 참고로, 제1케이슨과 제2케이슨은 동일한 형태의 케이슨이며, 단지 거치할 때 정렬되는 방향이 달라, 설명의 편의상 이를 구분하기 위해 달리 지칭하는 것이다.

상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)이 서로 마주하고 상기 제1케이슨의 제1면(101)이 바라보는 방향과 상기 제2케이슨의 제2면(102)이 바라보는 방향이 서로 나란하도록 거치될 수 있다. 즉 상기 케이슨 구조물은, 상기 제1케이슨의 제1면(101)은 전방을 바라보고, 상기 제2케이슨(1)의 제2면(102)이 전방을 바라보도록 거치된다. 이는 동일한 케이슨(1)을 정렬 방향만 교대로 바꿔가며 거치하는 것이라 이해할 수 있을 것이다.

상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제1케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 제3내면(142)이, 각각 상기 제2케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)과 상기 본체(10)의 제1면(101)에 마주하며 인접하고, 마찬가지로 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 제3내면(142)이, 각각 상기 제1케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)과 상기 본체(10)의 제1면(101)에 마주하며 인접하도록 거치된다.

그러면 케이슨 구조물의 전면 또는 제1면은, 상기 제1케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)과, 상기 제2케이슨의 본체(10)의 제2면(102) 및 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)으로 이루어질 수 있다.

그리고 케이슨 구조물의 후면 또는 제2면은, 상기 제2케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)과, 상기 제1케이슨의 본체(10)의 제2면(102) 및 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)으로 이루어질 수 있다.

즉, 전면과 후면에는 모두, 케이슨(1)의 본체(10)의 제2면(102) 및 여기에서 더 연장된 측방 돌출체(14)가 넓은 면적으로 노출되고, 제1방향 돌출체(12)는 더욱 좁은 면적으로 노출된다. 따라서 파도에 의해 가해지는 외력은 주로 케이슨(1)의 본체(10)의 제2면(102) 및 여기에서 더 연장된 측방 돌출체(14)가 넓은 면적에 작용한다. 상기 측방 돌출체(14)는, 이웃하는 케이슨(1)의 본체(10)와 전후 방향으로 중첩되어 있다. 따라서, 파도에 의해 케이슨 구조물에 가해지는 외력은 모든 케이슨(1)에 분산된다.

제1실시예에 따르면, 제1방향 돌출체(12)와 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭이 대응하므로, 케이슨 구조물의 전면과 후면은 전체적으로 평평한 형태를 이룬다. 즉 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭이, 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭과 대응하면, 제1케이슨과 제2케이슨의 전면과 후면은 평탄하게 연결되는 형태를 이룰 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 측방 돌출체(14)의 측방향 길이는, 본체(10)의 노출된 제1면(101)의 측방향 길이보다 더 길다. 따라서 상기 제1케이슨과 제2케이슨을 위와 같이 배치하면, 상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)은 측방으로 상호 이격 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1케이슨의 본체(10)의 측면(103), 상기 제1케이슨의 측면(103)과 마주하는 제2케이슨의 본체(10)의 측면(103), 상기 제1케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142) 중 상기 제2케이슨(1)의 본체(10)의 제1면(101)과 마주하지 않는 부분, 및 상기 제2케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142) 중 상기 제1케이슨(1)의 본체(10)의 제1면(101)과 마주하지 않는 부분에 의해 둘러싸인 직육면체 형태의 공간이 마련된다. 이 공간은 내부에 채움재가 채워지는 인터록킹셀(114)을 규정한다. 상기 인터록킹셀(114)에는 사석이 채워질 수 있다.

종래의 사석을 이용한 인터록킹 구조와 달리, 실시예의 인터록킹셀(114)은, 사석이 유출되기 위해 사석이 이동해야 하는 경로가 "L"자 형태로 되어 있다. 이러한 경로는 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)과 본체(10)의 제1면(101) 사이, 그리고 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123) 사이의 틈으로 규정된다. 따라서 실시예에 따르면 케이슨(1)의 기하학적 형상과 이들의 거치 형태만으로도 인터록킹셀(114)에 채워지는 사석의 유출을 쉽게 방지할 수 있다. 또한 이로 인해, 인터록킹셀(114)에 채워지는 사석의 규격에 거의 제한이 없게 된다는 이점이 있다.

인터록킹셀(114)을 구성하면, 기존의 케이슨 구조와 대비하여 인터록킹셀(114)이 형성되는 공간에 형성해야 할 콘크리트 벽체를 생략할 수 있다. 그리고 이렇게 생략된 콘크리트 벽체는, 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)과 본체(10)의 제1면(101)을 이루는 벽체, 그리고 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)을 이루는 벽체를 형성하는 데에 대신 사용할 수 있다. 따라서 실시예에 따르면, 케이슨(1)을 제작하기 위해 사용해야 하는 콘크리트 벽체의 양을 늘리지 않고서도, 콘크리트 구조에 의한 인터록킹(제2케이슨의 측방 돌출체와 제1케이슨의 본체의 중첩)과, 사석에 의한 인터록킹(제2케이슨의 측방돌출체와 제1케이슨의 측방돌출체 사이의 사석) 구조를 모두 적용할 수 있다.

<케이슨 구조물의 시공 방법>

먼저 케이슨 거치 작업 해상 현장에 접근 가능한 가까운 육상에 케이슨 야드를 선정하고, 육상 공사를 실시한다. 육상 공사는 바닥정지 작업, 철근 조립, 거푸집 조립, 콘크리트 타설의 순으로 이루어지며, 야드 상에서 케이슨을 제작 완성한다.

다음으로 케이슨을 해상으로 이동시키고 가거치한다. 케이슨의 이동은, 가령 케이슨에 들고리를 형성하고 이를 해상크레인의 후크에 체결하여 이동시키는 방식 등이 적용될 수 있으며, 이 외에도 통상적으로 알려진 다양한 방법이 적용될 수 있다. 그리고 해상의 작업 현장에 기초사석을 투하, 포설하여 마운드를 형성하고 그 상면을 평평하게 고르기 한다. 마운드를 설치하기 위해 포설하는 기초사석의 규격은 표준 시방서에 근거할 수 있으며, 이러한 규격은 현재 국내 기준 0.015 ~ 0.03 m³/EA이다.

이렇게 기초 고르기가 완성된 후에는 가거치된 케이슨을 부양하여 해상 현장까지 예인한다.

실시예에 따르면 케이슨을 예인함에 있어서 제1방향 돌출체(12)와 한 쌍의 측방 돌출체(14)가, 본체(10)를 중심으로 정삼각형의 세 꼭지점 위치에 배치되고, 전후방향으로 전방에는 제1방향 돌출체(12)가 배치되고 후방에는 한 쌍의 측방 돌출체(14)가 배치되어 있으며, 이들이 유수실로 구성되어 있어 케이슨의 무게 균형을 잡기에 유리하다.

다음으로, 해상 현장에 예인된 케이슨의 내부에 주수하며 케이슨(10)을 침강시켜 마운드 상에 정거치한다. 이 때 주수 침강속도는 분당 10cm 내외를 유지하도록 할 수 있다. 해저의 마운드 면에 50cm 내외까지 케이슨(10)이 근접 침강되면, 케이슨에 대한 주수를 중단하고 최종적으로 케이슨이 설치될 위치를 확인 수정하며, 다시 신속하게 케이슨에 주수하여 기초고르기 바닥에 케이슨을 안착시킨다.

다음으로, 케이슨(10)의 셀들(104, 114, 124, 134, 144)에 채움재를 채운다. 채움재는 해수보다 비중이 크면 클수록 바람직하다. 셀에 채워지는 채움재로는 자연 사석을 사용하거나 철강 제련 등에서 발생하는 슬래그, 화력발전소에서 발생하는 바텀애쉬 등을 포함하는 사석을 사용할 수 있다.

인터록킹셀(114)에 채워진 사석은, 이웃하는 두 케이슨이 서로 다른 방향으로 전후방향으로 변위하는 것에 저항할 수 있도록, 서로 긴밀하게 간섭되어 있는 것이 바람직하다. 이를 위해 인터록킹셀(114)에 채워지는 채움재에 대해서는 다짐 공정을 실시할 수 있다.

필요에 따라 뒷채움재(미도시)를 케이슨 구조물의 후면에 포설하고, 상치 블록(미도시)을 설치하면 케이슨 구조물의 시공이 완료된다. 즉 정거치된 케이슨(1)에 채움재를 채운 후에는 케이슨의 상단에 상치블록을 설치할 수 있고, 케이슨의 시공 목적에 따라 사석으로 뒷채움재를 채울 수 있다.

<해양 구조물>

상기 케이슨 구조물은 해양 구조물을 이룰 수 있다.

상기 해양 구조물은, 해저에 마련된 마운드(미도시)와, 상기 마운드 상에 거치된 상기 케이슨 구조물을 포함할 수 있다.

상기 해양 구조물은, 상기 케이슨 구조물의 상부를 덮는 상치 블록(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 상치 블록은 상하 방향으로 바라본 형태가 직사각형 형태일 수 있다. 상기 상치 블록의 크기는, 케이슨(1)의 본체(10)보다 전후방향으로 조금 더 길고, 좌우방향으로 조금 더 긴 형태일 수 있다. 즉, 상기 상치 블록(미도시)은, 상기 제1케이슨의 본체(10) 및 제1방향 돌출체(12)와, 상기 제1케이슨 양측에 거치된 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 일부와, 상기 제1케이슨과 양측의 상기 제2케이슨에 의해 형성되는 인터록킹셀(114)의 일부를 덮는 형태일 수 있다.

이러한 상치 블록의 구조는, 하나의 상치 블록이 이웃하는 두 케이슨의 적어도 일부를 함께 덮는 형태로서, 케이슨 구조물을 상하 방향으로도 인터록킹하는 효과를 가지게 된다.

상기 해양 구조물은 방파제, 안벽, 호안 및 이안제 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

[제2실시예]

이하 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 케이슨과 그 구조물의 제2실시예를 설명한다. 제2실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예와 차이점을 위주로 설명하며, 중복되는 설명은 생략한다.

제2실시예의 케이슨(1)은, 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭이, 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭보다 더 크다. 즉 제2실시예는, 제1실시예와 대비하여, 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭이 더 줄어든 형태일 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭이 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭보다 더 크면, 제1케이슨(1)의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)이, 이웃하는 제2케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)보다 더 돌출된다. 마찬가지로, 제2케이슨(1)의 제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)이, 이웃하는 제1케이슨(1)의 측방 돌출체(14)의 제3외면(141)보다 더 돌출된다.

따라서 케이슨 구조물의 전면과 후면은, 도시된 바와 같이 측방으로 소정 간격마다 제1방향 돌출체(12)가 전방과 후방으로 교호로 돌출된 형태를 이룰 수 있다.

이러한 케이슨 구조물의 전면 또는 후면 형상에 따르면, 연파(stem wave)에 의한 파고 증폭을 완화할 수 있다는 부가적인 효과를 더 누릴 수 있다.

[제3실시예]

이하 도 11 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 케이슨과 그 구조물의 제3실시예를 설명한다. 제3실시예를 설명함에 있어서는 제2실시예와 차이점을 위주로 설명하며, 중복되는 설명은 생략한다.

제3실시예의 케이슨(1)은 제2실시예와 대비하여, 제2방향 돌출체(13)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2방향 돌출체(13)는, 상기 본체(10)의 측방향 폭보다 좁은 폭으로 이루어지고, 상기 본체(10)의 제2면(102)의 중앙부에서 제2방향으로 외향 연장될 수 있다.

상기 제2방향 돌출체(13)는 상기 본체(10)의 후방(제2방향) 중앙에서 후방(제2방향)으로 연장된다. 상기 제2방향 돌출체(13)의 높이는 상기 본체(10)의 높이와 대응하고, 상기 제2방향 돌출체(13)의 좌우방향(측방향) 폭은 상기 본체(10)의 폭보다 작다. 따라서 본체(10)의 제2면(102)의 중앙부는 제2방향 돌출체(13)에 의해 가려지게 되고, 본체(10)의 제2면(102)의 양측은 상기 제2방향 돌출체(13)에 의해 가려지지 않고 전방으로 노출된다.

상기 제2방향 돌출체(13)는, 제2방향을 바라보는 제2외면(131)과, 측방을 바라보는 한 쌍의 제2측면(133)을 포함할 수 있다. 상기 제2방향 돌출체(13)는 상기 본체(10)의 제2면(102) 중앙에서 돌출된 직육면체 형상일 수 있다.

일 예로서, 상기 제2방향 돌출체(13)는 블록 구조일 수 있다. 즉 상기 제2방향 돌출체(13)는 내부가 콘크리트 등으로 채워진 형태일 수 있다.

다른 일 예로서, 상기 제2방향 돌출체(13)는 상방으로 개방된 하나 이상의 제3셀(134)을 구비하는 구조일 수 있다.

상기 제3셀(134)은, 벽에 제3슬릿(135)이 형성된 유수실을 이룰 수 있다. 실시예에서는 제3슬릿(135)이 세로로 길게 연장된 형태가 개시되어 있으나, 슬릿의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 가로로 긴 슬릿 형상이거나 사각형 홀 형상일 수도 있다. 물론 제3셀(134)을 유수실로 구성하지 않을 수도 있다. 상기 제3슬릿(135)은 제2외면(131) 및/또는 제2측면(133)에 형성될 수 있다.

상기 제3셀(134)의 하부에는 제3셀(134)에 채워지는 채움재를 받쳐주는 제3하판(136)이 구비되거나 구비되지 않을 수 있다. 상기 제3하판(136)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다. 제3하판이 폐쇄된 형태이면 제3셀(134)에 채워지는 채움재가 케이슨의 자중으로 기능할 수 있다. 제3하판이 개방된 형태이면, 채움재와 케이슨 하부의 마운드 간의 간섭으로 인해, 마찰계수를 높일 수 있다.

상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭은 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭보다 더 작을 수 있다.

상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭은, 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭과 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭의 합과 대응할 수 있다.

제3실시예와 같이 상기 케이슨이 제2방향 돌출체(13)를 더 포함할 경우, 상기 제1방향 돌출체(12)의 체적은 상기 한 쌍의 측방 돌출체(14)의 체적 및 상기 제2방향 돌출체(13)의 체적과 서로 유사하게 설정되어 무게의 균형을 맞출 수 있다.

상기 케이슨(1)에 상기 제2방향 돌출체(13)가 더 구비되면, 도시된 바와 같이 케이슨 구조물의 전면과 후면은, 측방으로 소정 간격마다 제1방향 돌출체(12)와 제2방향 돌출체(13)가 모두 돌출된 형태를 이룰 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭을, 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭과 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭의 합과 대응하도록 설정하면, 케이슨 구조물의 전면에서 돌출되고 후면에서 돌출되는 제1방향 돌출체(12)와 제2방향 돌출체(13)의 돌출거리를 동일하게 할 수 있다.

[제4실시예]

이하 도 16 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 케이슨과 그 구조물의 제4실시예를 설명한다. 제4실시예를 설명함에 있어서는 제3실시예와 차이점을 위주로 설명하며, 중복되는 설명은 생략한다.

제4실시예의 케이슨(1)은 제3실시예와 대비하여, 제1방향 돌출체(12)와 제2방향 돌출체(13)의 형상에 차이가 있고, 또한 인터록킹셀(114)의 하부를 폐색하도록 상기 본체(10)에 제5하판(116)이 구비된 점에 차이가 있다.

제1방향 돌출체(12)의 제1외면(121)과 제1측면(123) 사이에는 챔퍼 형상이 마련된다. 이는 제2방향 돌출체(13)의 경우도 마찬가지이다. 제2방향 돌출체(13)는 챔퍼 형상이 제2측면(133)을 구성할 수 있다.

상기 케이슨(1)은, 상기 인터록킹셀(114)의 하방의 적어도 일부를 막는 제5하판(116)을 구비할 수 있다. 상기 제5하판(116)은 본체(10)의 두 측면(103) 중 어느 일측에 구비되거나 양측 모두에 구비될 수 있다. 실시예에서는 본체(10)의 두 측면(103)에 각각 인터록킹셀(114)의 면적의 1/2에 해당하는 면적의 제5하판(116)이 구비된 구조가 예시된다.

상기 제5하판(116)은 적어도 일부가 개방된 구조일 수 있다. 제5하판이 폐쇄된 형태이면 인터록킹셀(114)에 채워지는 채움재가 케이슨 구조물의 자중으로 기능할 수 있다. 제5하판이 개방된 형태이면, 채움재와 케이슨 하부의 마운드 간의 간섭으로 인해, 마찰계수를 높일 수 있다.

[제5실시예]

이하 도 21 내지 도 27을 참조하여 본 발명의 케이슨과 그 구조물의 제5실시예를 설명한다. 제5실시예를 설명함에 있어서는 제1실시예와 차이점을 위주로 설명하며, 중복되는 설명은 생략한다.

제5실시예의 케이슨은 제1실시예와 대비하여, 본체(10)의 한 쌍의 측면(103) 중 어느 일측(제2측방향 쪽) 측면(103)에만 측방 돌출체(14)가 구비된 점에 차이가 있다.

또한 본체(10)의 제1면(101)에 구비된 제1방향 돌출체(12)가 본체(10)의 제1면 중앙에서 전방으로 연장되되, 상기 측방 돌출체(14)가 돌출된 방향의 반대방향(제1측방향 쪽)으로 더 확장된다. 제5실시예에서는 제1방향 돌출체(12)의 한 쌍의 제1측면(123) 중 제1측방향 쪽 제1측면(123)이 본체(10)의 측면(103)과 동일 평면을 이루는 구조가 예시된다.

제5실시예에 따르면, 본체(10)의 제2측방향 쪽 측면(103)의 후단부에 측방 돌출체(14)가 마련되고, 본체(10)의 제1면(101)의 제1측방향 쪽 단부까지 제1방향 돌출체(12)가 연장되어 있으므로, 무게의 중심이 어느 일측으로 쏠리지 않고 본체(10)의 중앙에 존재하게 된다.

제5실시예의 케이슨을 이용한 구조물은, 도 24와 도 25에 도시된 바와 같이 본체(10)의 제1면(101)이 서로 대향하도록 교호로 거치함으로써, 인터록킹할 수 있다.

제5실시예의 케이슨은 도 24와 도 25에 도시된 것처럼 단독으로 사용될 수 있고, 또한 도 26과 도 27에 도시된 바와 같이, 다른 실시예의 케이슨과 함께 사용될 수도 있다. 제5실시예의 케이슨은, 제1실시예의 케이슨들을 이용한 구조물의 양단에 거치되어, 돌출부위나 함몰부위 없이 정확히 마감할 수 있다

본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 케이슨
10: 본체
101: 제1면(제1방향 외면)
102: 제2면(제2방향 외면)
103: 측면(측방향 외면)
104: 제1셀
105: 제1슬릿
106: 제1하판
114: 인터록킹셀
116: 제5하판
12: 제1방향 돌출체
121: 제1외면
123: 제1측면
124: 제2셀
125: 제2슬릿
126: 제2하판
13: 제2방향 돌출체
131: 제2외면
133: 제2측면
134: 제3셀
135: 제3슬릿
136: 제3하판
14: 측방 돌출체
14-1: 제1측방 돌출체
14-2: 제2측방 돌출체
141: 제3외면
142: 제3내면
143: 제3측면
144: 제4셀
145: 제4슬릿
146: 제4하판

Claims (20)

1. 전후방향 중 제1방향을 바라보는 제1면(101),
   전후방향 중 상기 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보고, 상기 제1면(101)보다 제2방향으로 이격된 위치에 배치되는 제2면(102), 및
   상기 제1면(101)와 상기 제2면(102)의 양측 단부를 연결하고, 제1측방향과 제2측방향을 바라보는 한 쌍의 측면(103),
   을 포함하는 본체(10);
   상기 본체(10)의 측면(103)의 제2방향 단부에서 측방을 향해 외향 연장되고,
   제2방향을 바라보는 제3외면(141),
   제1방향을 바라보는 제3내면(142), 및
   측방 외측을 바라보는 제3측면(143),
   을 포함하는 적어도 하나의 측방 돌출체(14); 및
   상기 본체(10)의 측방향 폭보다 좁은 폭으로 이루어지고, 상기 본체(10)의 제1면(101)에서 제1방향으로 외향 연장되며, 제1방향을 바라보는 제1외면(121) 및 측방을 바라보는 한 쌍의 제1측면(123)을 포함하는 제1방향 돌출체(12);를 포함하는 케이슨을 복수 개 측방향으로 거치한 케이슨 구조물로서,
   상기 케이슨 구조물은 측방향으로 서로 이웃하여 거치되는 제1케이슨과 제2케이슨을 포함하고,
   상기 제1케이슨과 제2케이슨은, 상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)이 서로 마주하고 상기 제1케이슨의 제1면(101)이 바라보는 방향과 상기 제2케이슨의 제2면(102)이 바라보는 방향이 서로 나란하도록 거치되되,
   상기 제1케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)이 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 서로 마주하며 인접하고, 상기 제2케이슨의 제1방향 돌출체(12)의 제1측면(123)이 상기 제1케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3측면(143)과 서로 마주하며 인접하고,
   상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)이 상기 제1케이슨의 본체(10)의 제1면(101)과 서로 마주하며 인접하고, 상기 제1케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)이 상기 제2케이슨의 본체(10)의 제1면(101)과 서로 마주하며 인접하고,
   상기 제1케이슨의 측면(103)과 상기 제2케이슨의 측면(103)은 측방으로 상호 이격 배치되고,
   상기 제1케이슨의 본체(10)의 측면(103), 상기 제1케이슨의 측면(103)과 마주하는 제2케이슨의 본체(10)의 측면(103), 상기 제1케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142) 중 상기 제2케이슨의 본체(10)의 제1면(101)과 마주하지 않는 부분, 및 상기 제2케이슨의 측방 돌출체(14)의 제3내면(142) 중 상기 제1케이슨의 본체(10)의 제1면(101)과 마주하지 않는 부분에 의해 둘러싸인 공간은 내부에 채움재가 채워지는 인터록킹셀(114)을 규정하는,
   케이슨 구조물.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 측방 돌출체(14)는 본체(10)의 양 측면(103)에 모두 마련되고,
   상기 제1방향 돌출체(12)는 상기 본체(10)의 제1면(101)의 중앙부에서 제1방향으로 외향 연장되는,
   케이슨 구조물.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 측방 돌출체(14)는 본체(10)의 두 측면(103) 중 제2측방향을 바라보는 측면(103)에 마련되고,
   상기 제1방향 돌출체(12)의 한 쌍의 제1측면(123) 중 제1측방향을 바라보는 제1측면(123)은 상기 본체(10)의 제1측방향을 바라보는 측면(103)과 실질적으로 동일한 평면을 이루는,
   케이슨 구조물.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭은, 상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭과 대응하는,
   케이슨 구조물.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭이 상기 측방 돌출체(14)의 전후방향 폭보다 더 큰,
   케이슨 구조물.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체(10)의 측방향 폭보다 좁은 폭으로 이루어지고, 상기 본체(10)의 제2면(102)의 중앙부에서 제2방향으로 외향 연장되며, 제2방향을 바라보는 제2외면(131) 및 측방을 바라보는 한 쌍의 제2측면(133)을 포함하는 제2방향 돌출체(13);를 더 포함하는,
   케이슨 구조물.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1방향 돌출체(12)의 전후방향 폭이 상기 제2방향 돌출체(13)의 전후방향 폭보다 더 큰, 케이슨 구조물.
   
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체(10)는 상방으로 개방된 복수 개의 제1셀(104)을 구비하는,
   케이슨 구조물.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 복수 개의 제1셀(104) 중 적어도 일부는, 하방으로 제1하판(106)의 적어도 일부가 개방된 구조인,
   케이슨 구조물.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수 개의 제1셀(104) 중 적어도 일부는, 벽에 제1슬릿(미도시)이 형성된 유수실을 이루는,
    케이슨 구조물.
    
11. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1방향 돌출체(12)는 상방으로 개방된 제2셀(124)을 구비하는,
    케이슨 구조물.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2셀(124)은, 벽에 제2슬릿(125)이 형성된 유수실을 이루는,
    케이슨 구조물.
    
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2셀(124)은, 하방으로 제2하판(126)의 적어도 일부가 개방된 구조인,
    케이슨 구조물.
    
14. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측방 돌출체(14)는 상방으로 개방된 제4셀(144)을 구비하는,
    케이슨 구조물.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 측방 돌출체(14)는, 벽에 제4슬릿(145)이 형성된 유수실을 이루는,
    케이슨 구조물.
    
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 측방 돌출체(14)는, 하방으로 제4하판(146)의 적어도 일부가 개방된 구조인,
    케이슨 구조물.
    
17. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제2방향 돌출체(13)는 상방으로 개방된 제3셀(134)을 구비하는,
    케이슨 구조물.
    
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제3셀(134)은, 벽에 제3슬릿(135)이 형성된 유수실을 이루는,
    케이슨 구조물.
    
19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제3셀(134)은, 하방으로 제3하판(136)의 적어도 일부가 개방된 구조인,
    케이슨 구조물.
    
20. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체(10)의 측면(103)과 상기 측방 돌출체(14)의 제3내면(142)에 의해 규정되는 인터록킹셀(114)의 하방의 적어도 일부를 막는 제5하판(116)을 구비하는,
    케이슨 구조물.
    

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