KR102308702B1 - 안정성이 향상된 2중 월류형 잠제 - Google Patents

안정성이 향상된 2중 월류형 잠제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양압력이 해소되고 파압이 저감되며 저면의 마찰계수가 높아 안정적인 2중 월류형 잠제이다. 상기 2중 월류형 잠제의 월류벽 구조물은 기초저판(110), 내측벽체(120), 외측벽체(140) 및 중앙 벽체(130)를 구비한다. 상기 기초저판(110)은, 상기 외측벽체(140)와 중앙 벽체(130) 사이에 해당하는 기초저판(110) 구간에 마련되고, 상하 방향으로 관통된 관통홀(111); 및 상기 기초저판(110)의 저면에서 상기 관통홀(111)이 형성된 영역보다 내측에 마련되되 내외 방향으로 상기 관통홀(111)이 형성되는 구간과 중첩되지 않는 구간에 배치되고, 기초사석층(10)의 기초사석과 맞물리는 요철홈(112);을 포함한다. 상기 내측벽체(120)는, 적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(121);을 포함한다. 상기 외측벽체(140)는, 적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(142); 및 상기 경사벽(142)의 폭방향 중앙부에 마련되고 상부로부터 하부로 함몰된 홈 형태를 이루며, 상기 홈이 상기 외측벽체(140)의 중앙부를 내외 방향으로 개구하는 개구부(141);를 포함한다.

Description

안정성이 향상된 2중 월류형 잠제{Stability-Enhanced Submerged Breakwater Having Double Overflow Wall}
본 발명은 2중 월류형 잠제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양압력이 해소되고 파압이 저감되며 저면의 마찰계수가 높아 안정적인 2중 월류형 잠제에 관한 것이다.
모래 등으로 이루어진 해빈(海邊)에는 파랑에 의한 침식이 발생하는데, 이를 방지하기 위하여, 해빈에 인접한 해역에는 이안제, 잠제 등의 내파(耐波) 구조물이 설치되어 왔다. 종래의 잠제는, 도 1에 도시된 바와 같이 해저 기초지반에 형성된 기초사석층(10), 기초사석층(10)의 상부에 형성된 피복석층(20) 및 피복석층(20)의 상부에 설치된 다수의 소파블록(30)을 포함하여 구성되었던 것이 일반적이었다. 상기 소파블록(30)로서는 주로 T.T.P(테트라포드)가 사용되었다.
그런데, 이와 같은 종래의 내파 구조물은 설치에 소요되는 수고 및 비용에 비해, 그 전달율 및 안정성과 같은 성능이 우수하지 못하여, 해빈의 침식을 효율적으로 방지할 수 없다는 문제가 있었다.
이에 발명자는 도 2에 도시된 바와 같이 해수면 아래에 잠기도록 시공하는 2중 월류형 잠제를 개발하였다(특허문헌 1 참조).
2중 월류형 잠제는 설치에 소요되는 수고 및 비용에 비해, 전달율, 안정성 등의 성능이 우수하여, 해빈의 침식을 효율적으로 방지할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 상기 2중 월류형 잠제는 테트라포드 구조에 비해 파압이나 양압력에 의해 내측으로 밀리거나 거치 위치에서 벗어날 가능성을 완전히 배제할 수는 없다는 우려가 있었다.
등록특허공보 제1033207호 등록특허공보 제1405152호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 파압이나 양압력에 의해 내측으로 밀리거나 움직일 우려가 없는 2중 월류형 잠제 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 상기 기초사석층(10)의 상면에 설치되는 기초저판(110)과, 상기 기초저판(110)의 내측에서 상측으로 돌출형성된 내측벽체(120)와, 상기 기초저판(110)의 외측에서 상측으로 돌출형성된 외측벽체(140)와, 상기 기초저판(110)의 중앙에서 상측으로 돌출형성됨과 아울러, 상기 내측벽체(120) 및 외측벽체(140)에 비해 높이가 낮게 형성된 중앙 벽체(130);를 포함하는 월류벽 구조물(100)이 다음과 같은 특징을 가진다.
상기 기초저판(110)은, 상기 외측벽체(140)와 중앙 벽체(130) 사이에 해당하는 기초저판(110) 구간에 마련되고, 상하 방향으로 관통된 관통홀(111)을 포함할 수 있다.
월류벽 구조물의 외측에 양압력이 발생할 가능성을 완전히 배제할 수 없는바, 관통홀(111)을 기초저판의 외측 부근에 더 가까이 배치하여 양압력을 해소함으로써 월류벽 구조물의 안정성을 확보할 수 있다. 또한 관통홀(111)에 의해 제공되는 기초저판 저면의 굴곡은 기초 사석층(10)의 사석과 맞물려 월류벽 구조물(100)의 마찰계수를 증가시키게 되어 안정성을 더 확보할 수 있다.
상기 내측벽체(120)는, 적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(121)을 포함할 수 있다.
상기 외측벽체(140)는, 적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(142)을 포함할 수 있다.
이로써 파압이 월류벽 구조물에 가하는 힘을 감소시킬 수 있다.
상기 외측벽체(140)는, 상기 경사벽(142)의 폭방향 중앙부에 마련되고 상부로부터 하부로 함몰된 홈 형태를 이루며 상기 홈이 상기 외측벽체(140)의 중앙부를 내외 방향으로 개구하는 개구부(141)를 포함할 수 있다.
이는 월류벽 구조물 내부에서 쇄파에 의해 발생한 흐름을 효과적으로 제어하고 이안류 형태로 배제하는 효과를 가진다.
상기 효과를 극대화하기 위해, 상기 개구부(141)의 폭은 외측벽체(140)의 폭 대비 30~40%일 수 있다.
상기 월류벽 구조물(100)을 적용한 2중 월류형 잠제는 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
해저 기초지반에 기초사석층(10)을 조성하고, 상기 기초사석층(10)의 중앙 상부에 상기 월류벽 구조물(100)을 설치할 수 있다.
상기 월류벽 구조물(100)의 내외측 단부를 지지하도록, 상기 월류벽 구조물(100)의 내외측의 상기 기초사석층(10)의 상부에 피복석층(20)을 형성하고, 상기 월류벽 구조물(100)의 내측 또는 외측 중 적어도 한 곳 이상의 상기 피복석층(20)의 상부에 해수에 잠기도록 다수의 소파블록(30)을 설치할 수 있다.
상기 월류벽 구조물의 기초저판(110)의 관통홀(111)은 기초저판의 면적 중 외측에 배치되는 30%의 면적 내에 배치될 수 있다.
관통홀(111)의 개수를 제한하여 월류벽 구조물의 자중과 강도를 충분히 확보하면서도, 관통홀(111)을 기초저판의 외측 부근에 집중 배치하여 양압력을 해소함으로써 월류벽 구조물의 안정성을 더욱 확보할 수 있다.
상기 기초저판(110)의 저면에는 기초사석층(10)의 기초사석과 맞물리는 요철홈(112)이 마련되어, 월류벽 구조물의 마찰계수를 더욱 높일 수 있다.
상기 요철홈(112)은 기초저판의 면적 중 내측에 배치되는 70%의 면적 내에 배치될 수 있다. 기초저판(110)의 외측에 양압력이 가해질 때 월류벽 구조물의 자중이 기초저판(110)의 내측 저면에 집중되어 기초저판(110)의 내측 저면이 기초사석층(10)과 더 강하게 맞물릴 수 있는바, 상기 요철홈(112)을 이러한 부분에 집중적으로 배치함으로써 월류벽 구조물의 안정성을 한층 더 확보할 수 있다.
상기 요철홈(112)에서 외측에 가까운 측벽부분은 수직면을 이루고, 상기 요철홈(112)에서 내측에 가까운 측벽부분은 내측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(114)을 이룰 수 있다. 파력은 주로 외측에서 내측으로 작용하므로, 내측의 경사면은 기초사석층의 사석이 요철홈 내부로 맞물려 들어가는 것을 안내 및 촉진하고, 외측의 수직면은 이렇게 요철홈에 맞물려 들어온 사석과 강한 결속력을 나타내어 월류벽 구조물의 안정성을 더 확보할 수 있다.
상기 요철홈의 폭은 기초사석층(10)을 이루는 기초 사석의 최소 공칭 길이(l)의 1/2 내지 4배이고, 요철홈의 깊이는 기초사석층(10)을 이루는 기초 사석의 최소 공칭 길이(l)의 1/2 내지 1배일 수 있다. 이는 기초사석층(10)과 월류벽 구조물의 저면 간에 가장 효율적인 맞물림을 위한 요철홈의 규격이 된다.
상기 기초저판(110)의 저면에는 마찰재(115)가 부착되고, 상기 마찰재(115)는 기초저판의 면적 중 내측에 배치되는 70%의 면적 내에 부착될 수 있다. 상기 마찰재(115)는 상기 요철홈(112)과 함께 구비되거나, 요철홈(112) 대신 구비될 수 있으며, 요철홈과 마찬가지로 마찰계수를 높여주는 기능을 한다.
본 발명의 2중 월류형 잠제는, 경사벽(121, 142)과 관통홀(111) 구조가, 파압과 양압력을 해소하거나 줄이므로, 월류벽 구조물이 내측으로 밀리거나 움직일 우려가 없어, 매우 안정적이다.
본 발명의 2중 월류형 잠제는, 관통홀(111)과 요철홈(112)과 마찰재(115) 구조로 인해, 월류벽 구조물과 기초사석층 간의 마찰계수를 더욱 높일 수 있어, 매우 안정적이다.
본 발명의 2중 월류형 잠제는, 개구부(114) 구조로 쇄파 효과를 크게 높일 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 잠제의 단면도이다.
도 2는 종래의 2중 월류형 잠제의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 2중 월류형 잠제의 단면도이다.
도 4는 도 3의 2중 월류형 잠제의 월류벽 구조물의 제1사시도이다.
도 5는 도 3의 2중 월류형 잠제의 월류벽 구조물의 제2사시도이다.
도 6은 도 4와 도 5의 월류벽 구조물의 저면도이다.
도 7은 월류벽 구조물의 제1변형 실시예의 저면도이다.
도 8은 월류벽 구조물의 제2번형 실시예의 측면도이다.
도 9는 조파수로의 사진이다.
도 10은 조파장치의 사진이다.
도 11은 소파장치의 사진이다.
도 12는 불규칙 조파기의 구성도이다.
도 13과 도 14는 무선 초음파 파고계의 사진이다.
도 15는 월류벽 구조물의 실험사진이다.
도 16은 경사식 월류벽 구조물(월류벽 2.5cm, 개구율 30%)의 전달계수 실험결과의 그래프이다.
도 17은 경사식 월류벽 구조물(월류벽 3.75cm, 개구율 30%)의 전달계수 실험결과의 그래프이다.
도 18은 경사식 월류벽 구조물내 쇄파에 의한 와류 발생현상의 사진이다.
도 19는 파고의 시간이력의 그래프이다.
도 20은 개구율 30%인 경우 개구부에서의 유속 측정 및 결과의 그래프이다.
도 21은 개구율 30% 및 50%인 경우 개구부에서의 유속 측정 결과의 그래프이다.
도 22는 개구율 30% 및 50%인 경우 내부 돌출부에서의 유속 측정 결과의 그래프이다.
도 23은 개구율 30%인 경우 내부 전면부 및 후면부의 유속 측정 결과의 그래프이다.
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.
도 3을 참조하면, 본 발명은 2중 월류형 잠제로서, 도시된 바와 같이 해수면에 잠기도록 시공 설치될 수 있다.
상기 2중 월류형 잠제는, 먼저 해저 기초지반에 기초사석층(10)을 조성한다. 기초사석층(10)의 규격은 0.015 m3/EA ~ 0.03 m3/EA일 수 있다.
그리고 상기 기초사석층(10) 상부에 월류벽 구조물(100)을 거치한다. 월류벽 구조물을 기초사석층(10) 상부에 거치할 때에는 내해 측 방향과 외해 측 방향의 중간 부위에 거치한다.
상기 월류벽 구조물(100)이 기초사석층(10)의 중앙 상부에 거치된 상태에서, 상기 월류벽 구조물(100) 보다 외해 측으로 노출되는 기초사석층(10) 부위와 내해 측으로 노출되는 기초사석층 부위의 상부에 피복석을 깔아 피복석층(20)을 구축한다.
그리고 상기 피복석층(20)의 상부에는, 상기 월류벽 구조물(100)의 내외측 단부를 지지하도록, 상기 월류벽 구조물(100)의 내측 또는 외측 중 적어도 한 곳 이상의 상기 피복석층(20)의 상부에, 다수의 소파블록(30)을 거치한다. 상기 소파블록(30)은 해수에 잠기도록 거치되며, 정적하거나 난적할 수 있다.
상기 월류벽 구조물(100)은 상기 기초사석층(10)의 상면에 설치되는 평판 형상의 기초저판(110)을 포함한다. 상기 기초저판(110)의 내측 단부의 상부면에는, 폭방향으로 길게 형성되고 상방으로 돌출 연장되는 내측벽체(120)가 구비된다. 그리고 상기 기초저판(110)의 외측 단부의 상부면에는, 폭방향으로 길게 형성되고 상방으로 돌출 연장되는 외측벽체(140)가 구비된다. 상기 기초저판(110)의 내외측 방향의 중앙의 상부면에는, 폭방향으로 길게 형성되고 상방으로 돌출 연장되는 중앙 벽체(130)가 구비된다.
상기 내측벽체(120)와 외측벽체(140)의 높이는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 반해 상기 중앙 벽체(130)의 높이는 상기 내측벽체 및 내측벽체보다 낮을 수 있다.
상기 기초저판(110)의 내외방향 길이와 상기 기초저판(110)의 폭의 비율은 1 : 1 내지 1.4 : 1 정도일 수 있으며, 바람직하게는 1.2 : 1 내외일 수 있다.
상기 내측벽체(120)와 중앙 벽체(130)와 외측벽체(140)이 내외측 방향 두께는 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 각 벽체들(120, 130, 140)의 두께는 기초저판(110)의 내외방향 길이 대비 6% 내지 10% 정도일 수 있으며, 바람직하게는 8% 내외일 수 있다.
상기 기초저판(110)의 두께는 기초저판(110)의 내외방향 길이 대비 2/15 정도일 수 있다. 상기 내측벽체(120)와 외측벽체(140)의 높이는 상기 기초저판(110)의 두께 대비 1.5 배 정도일 수 있다. 그리고 상기 중앙 벽체(130)의 높이는 상기 내측벽체(120)와 외측벽체(140)의 높이 대비 1/3 정도일 수 있다.
상기 기초저판(110)에는 상하 방향으로 관통된 관통홀(111)이 형성될 수 있다. 관통홀(111)은 상하 방향으로 개구되어 있어 기초저판(110)의 저면에 작용하는 해수의 양압력이 상방으로 해소되는 경로가 된다. 상기 관통홀(111)은 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 원형이거나 사각형의 단면을 가질 수 있으며, 이 외에도 다양한 형상을 적용할 수 있다.
상기 관통홀(111)은 상기 외측벽체(140)와 중앙 벽체(130) 사이의 구간에 마련될 수 있다. 또한 상기 관통홀(111)은 외측벽체(140)와 중앙 벽체(130) 중 외측벽체(140)에 더 가까운 위치에 마련될 수 있다.
상기 월류벽 구조물의 외측에 양압력이 발생할 가능성을 완전히 배제할 수 없는바, 관통홀(111)을 기초저판의 외측 부근에 더 가까이 배치하여 양압력을 해소함으로써 월류벽 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.
상기 월류벽 구조물의 기초저판(110)의 관통홀(111)은 기초저판의 면적 중 외측에 배치되는 30%의 면적 내에 배치될 수 있다. 이에 따르면, 관통홀(111)의 개수를 제한하여 월류벽 구조물의 자중과 강도를 충분히 확보하면서도, 관통홀(111)을 기초저판의 외측 부근에 집중 배치하여 양압력을 해소할 수 있게 된다.
아울러 관통홀(111)에 의해 제공되는 기초저판 저면의 굴곡은 기초 사석층(10)의 사석과 맞물려 월류벽 구조물(100)의 마찰계수를 증가시키는 효과를 가지므로, 월류벽 구조물의 안정성을 더욱 확보할 수 있다.
상기 내측벽체(120)와 외측벽체(140)는, 적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(121, 142)을 포함할 수 있다.
상기 경사벽은 외측벽체에 마련될 수 있고, 내측벽체에 추가적으로 마련될 수 있다. 이러한 경사벽은 파압이 윌류벽 구조물을 내해 쪽으로 가압하는 영향을 줄일 수 있고, 파압의 힘이 경사벽을 하방으로 누르는 힘으로 변환시키므로, 월류벽 구조물의 안정성을 더욱 확보할 수 있게 된다.
상기 경사벽은 수평면을 기준으로 약 45도 이상 70도 정도의 각을 이룰 수 있으며, 경사벽의 상단부의 내외방향 두께는 파압에 견디고 시공 과정 중에 파손이 일어나지 않을 정도의 강도를 확보하는 두께일 수 있다.
상기 외측벽체(140)의 폭방향 중앙부에는 상부에서 하부로 함몰된 형태의 개구부(141)가 마련된다. 상기 개구부(141)는 외측벽체(140)를 내외 방향으로 개방한다. 이는 월류벽 구조물 내부에서 쇄파에 의해 발생한 흐름을 효과적으로 제어하고 이안류 형태로 배제하는 역할을 한다. 상기 개구부를 형성한 효과를 극대화하기 위해, 상기 개구부(141)의 폭은 외측벽체(140)의 폭 대비 30~40%일 수 있다.
상기 기초저판(110)의 저면에는 기초사석층(10)의 기초사석과 맞물리는 요철홈(112)이 마련될 수 있다. 상기 요철홈(112)은 기초저판의 면적 중 내측에 배치되는 70%의 면적 내에 배치될 수 있다. 즉 내외방향으로 요철홈(112)이 배치되는 구간은 관통홀(111)이 형성되는 구간과 중첩되지 않을 수 있다.
기초저판(110)의 외측에 양압력이 가해지면 기초저판(110)의 외측이 들리는 만큼 월류벽 구조물의 자중이 기초저판(110)의 내측 저면에 집중된다. 따라서 기초저판(110)의 내측 저면은 기초사석층(10)과 더 강하게 맞물릴 수 있다. 본 발명에 따르면, 요철홈(112)을 이러한 부분에 집중적으로 배치함으로써 월류벽 구조물의 안정성을 한층 더 확보할 수 있는 것이다.
상기 월류벽 구조물은 외해 쪽에서 내해 쪽으로 더 많은 파력을 받는다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 요철홈(112)에서 외측에 가까운 측벽부분은 수직면(113)을 이루고, 상기 요철홈(112)에서 내측에 가까운 측벽부분은 내측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(114)을 이루도록 할 수 있다. 그러면 내측의 경사면(114)은 기초사석층(10)의 사석이 요철홈 내부로 맞물려 들어가는 것을 안내 및 촉진하고, 외측의 수직면(113)은 이렇게 요철홈에 맞물려 들어온 사석과 강하게 결속하여 월류벽 구조물의 마찰계수를 크게 증가시키게 된다.
상기 경사면(114)은 대략 45도의 경사각을 가질 수 있다.
상기 요철홈(112)은 도 6에 도시된 바와 같이 폭방향으로 길게 연장 형성되거나, 도 7에 도시된 바와 같이 폭방향으로 단속적(斷續的)으로 형성될 수 있다.
상기 요철홈의 폭은 기초사석층(10)을 이루는 기초 사석의 최소 공칭 길이(l)의 1/2 내지 4배이고, 요철홈의 깊이는 기초사석층(10)을 이루는 기초 사석의 최소 공칭 길이(l)의 1/2 내지 1배일 수 있다. 이는 기초사석층(10)과 월류벽 구조물의 저면 간에 가장 효율적인 맞물림을 위한 요철홈의 규격이 된다.
기초사석층(10)을 조성하는 기초사석은 0.015 ~ 0.03 m3/EA의 규격을 가질 수 있다. 기초사석 규격의 한 변의 길이를 공칭 길이라 하면, 0.015 m3/EA에 해당하는 사석의 규격을 정육면체로 환산하였을 때 한 변의 길이를 최소 공칭 길이(l)라 할 수 있다. 가령, 이는 0.25m 정도일 수 있다.
상기 요철홈의 폭(도 6의 경우 내외방향을 지칭, 도 7의 경우 내외방향과 폭방향을 지칭)은 상기 최소 공칭 길이(l)의 1/2배 이상일 수 있다. 폭이 1/2보다 작게 되면, 사석이 요철홈에 잘 맞물리지 아니하여 기초 사석과 케이슨 저면 간의 마찰계수 증대 효과가 현격히 감소된다. 또한 폭이 최소 공칭 길이(l)의 4배보다 크면 사석과 맞물리는 요철홈의 설치 개소가 줄어들어 마찰계수 증대 효과가 거의 나타나지 않는다.
또한 요철홈의 깊이가 기초 사석의 최소 공칭 길이의 1/2 보다 작으면 기초 사석이 제대로 맞물려 들어가지 못하게 되고, 요철홈의 깊이가 기초 사석의 최소 공칭 길이보다 크면 맞물림 효과는 증가하지 않으면서도 월류벽 구조물의 자중이 줄어들어 버린다.
한편 상기 기초저판(110)의 저면에는 마찰재(115)가 부착되고, 상기 마찰재(115)는 기초저판의 면적 중 내측에 배치되는 70%의 면적 내에 부착될 수 있다. 상기 마찰재(115)는 상기 요철홈(112)과 함께 구비되거나, 요철홈(112) 대신 구비될 수 있으며, 요철홈과 마찬가지로 마찰계수를 높여주는 기능을 한다.
마찰재(115)는 도 8에 도시된 바와 같이 평평한 면이 기초저판(110)의 저면에 부착되는 반구 또는 평평한 측면이 기초저판(110)의 저면에 부착되는 반원기둥 형태일 수 있다. 마찰재(115)가 반구 형태이면, 마치 도 7의 요철홈(112)의 배치와 유사하게 마찰재(115)가 배치될 수 있으며, 마찰재(115)가 반원기둥 형태이면, 마치 도 6의 요철홈(112)의 배치와 유사하게 마찰재(115)가 배치될 수 있다.
이 외에도 상기 마찰재(115)는 밑면이 기초저판(110)의 저면에 부착되는 사각뿔 또는 가장 넓은 측면이 기초저판(110)의 저면에 부착되는 삼각기둥 형태일 수 있다. 마찰재(115)가 사각뿔(피라미드) 형태이면, 마치 도 7의 요철홈(112)의 배치와 유사하게 마찰재(115)가 배치될 수 있으며, 마찰재(115)가 삼각기둥 형태이면, 마치 도 6의 요철홈(112)의 배치와 유사하게 마찰재(115)가 배치될 수 있다.
이 외에도 마찰재(115)의 형상은 다양하게 변형 가능하다.
이하, 본 발명에 의한 2중 월류형 잠제의 효과를 입증하기 위한 실험내용에 관하여 설명한다.
단면 수리모형실험은 폭 0.7m, 높이 1.5m, 길이 20m의 수로에서 수행되었으며, 단면수로에는 전기서보 피스톤식 조파기가 설치되어 있고, 규칙파 및 불규칙파를 조파할 수 있다(도 9).
단면수로는 주기와 파고를 연속적으로 변화시킬 수 있게 설치되어 있으며, 중앙구간에는 12mm의 강화유리를 관측창으로 제작하여 실험장면의 관찰이 용이하도록 되어 있다.
조파판 전면에 용량식 파고계가 부착되어있어 파고계로부터 출력된 자료를 바탕으로 반사파 흡수제어가 가능하고 수로 끝쪽에 다공성 구조로 된 소파장치가 설치되어 있다(도 11).
본 실험에 사용된 불규칙파랑의 조파는 목표스펙트럼 함수에 의한 각각의 성분파에 대해 임의의 에너지 분포를 이용하여 조파판의 스트로크를 조파할 수 있으며, 파고계 및 파압계 등을 연결하여 동시에 최대 24채널의 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 도 12는 조파장치의 구성을 보여준 것으로 모터제어시스템은 다음과 같다. 모터의 출력은 회전축에 연결되어 있는 스크루에 의하여 왕복운동으로 변환되어 조파판을 구동한다. 조파판의 위치는 감지기구에 의하여 연속적으로 검출되며 조파판 이격 정보를 입력신호와 비교하여 제어신호(control signal)를 직류모터의 제어기로 보내어 조파판의 위치를 제어하는 피드백(feed back)기능이 있다.
본 단면 수리모형실험에 사용된 단면수로의 제원 및 기능을 요약하면 표 1과 같다.
구분 실험시설 및 장비 비고
수로제원 20m(길이) * 0.7m(폭) * 1.5m(높이)
조파기
성능		 조파판 크기 0.70m(폭) * 1.5m(높이)
발생 최대파고 0.25m
발생 파랑주기 0.1 ~ 3.0 sec
구동방법 전기서보 피스톤식
파고계는 용량식, 수압식, 스탭식, 초음파식 등이 있고, 본 수리모형 실험에서는 반응속도가 빠르고 관측오차가 적은 초음파식 파고계(도 13,14)를 사용하였으며 초음파식 파고계는 수면상 30cm 위에 설치되어 선형성이 보장되며 수위변화를 정밀하게 계측할 수 있다. 또 무선으로 통신하기 때문에 이동성이 용이하여 상사법칙에 의한 축척으로 실험을 수행하는 실내 수리모형실험에 적합한 파고계측 장비라 할 수 있다. 초음파식 파고계는 초파장치에서 측정된 규칙 및 불규칙파랑을 디지털 무선데이터로 측정 및 전송하여 파고 및 주기를 계측하는 장치이며, 특히 본 파고계는 초당 35개의 디지털 파고데이터를 USB 수신기에 실시간으로 무선 전송하여 정확한 파고 측정이 가능하도록 한 장치이다.
일반적으로 사용되고 있는 용량식 주상파고계는 실험시 마다 실험수행전 파고 및 스펙트럼파의 조정(calibration)이 필요하지만 본 초음파 파고계는 조정방법이 상대적으로 단순할 뿐 아니라 무선타입이므로 잦은 고장의 원인이 되는 케이블이 불필요하며, 본체에는 일체의 부수적인 케이블이나 액세사리가 필요치 않는 장점이 있다. 또, 초음파 파고계는 비접촉식이므로 수면에 접촉하지 않기 때문에 실험조파에 영향을 주지 않아 정확한 실험이 가능하다.
그리고 초음파 파고계에 내장된 온도 센서를 사용한 온도 보상으로 실내 온도와 관계없이 정확한 데이터를 제공하며, 레이저 포인터를 사용하여 측정하고자 하는 위치의 확인이 용이하고, LCD를 통해 측정 거리, 현재 온도, RF(Radio Frequency) 통신 채널, 배터리 상태를 확인 가능하다. 또한, 자체 USB수신기로 데이터를 송신하므로 기존 파고계에서 필수적이었던 별도의 A/D 카드가 필요 없다는 장점이 있다.
실험수행 전 수위 검증을 위해 실제 측정치와 비교 검증을 수행하여 확인하였다. 아울러, 무선 초음파 파고계는 조파판 전면에 1기 그리고 전달계수를 관측하기 위해 월류벽 구조물 전면에 1기 그리고 후면에 2기로 총 4기의 파고계를 설치하였다.
본 측정시스템은 전체가 유기적인 체계가 이루어져 있으며 중앙제어장치부의 컴퓨터에서 조파발생 명령을 지시하면 인터페이스 박스를 통해 조파기를 제어하는 박스로 신호를 전달한다. 제어장치에서는 주어진 신호에 따라 조파판을 제어하게 되며 생성된 파랑을 무선 초음파 파고계가 계측하고 이를 RF(Radio Frequency)-USB를 통해 중앙제어장치의 컴퓨터에 데이터 파일로 저장하게 된다(표 2).
구분 성능 비고
측정거리(분해능) 200~800mm(1mm) 초음파 파고계
샘플링갯수 40개/초
주파수대역 2.405 ~ 2.480GHz 무선 통신방식
데이터전송률 35개/초
전송거리 직선 150m
원형과 모형에서 흐름이 완전상사를 이룬다는 것은 실질적으로 불가능하다 할 수 있고, 실제의 수리현상에서 하나 혹은 몇 개의 성분력이 작용하지 않거나 혹은 무시할 정도로 작은 경우가 대부분이며, 주로 지배하는 힘 하나만을 고려하여도 충분한 것이 보통이다.유체가 받는 외력으로는 압력, 중력, 점성력, 표면장력, 탄성력 등이 있으며, 유체에 작용하는 주요 외력이 중력인 경우에는 Froude 상사법칙이 적용되며, 점성력이 흐름을 지배하는 경우에는 Reynold 상사법칙이 적용된다.
본 2중월류형 월류벽 구조물과 같은 해안구조물의 수리모형실험은 자유수면을 갖는 파랑 및 흐름실험이므로 중력이 유체의 운동을 지배하게 된다. 따라서, 모형과 원형사이의 상사관계는 Froude 상사법칙에 의해 지배되며, 제반인자는 Froude 상사법칙에 의해 모형화된다.
축척에 의한 관계는 다음 수학식 1과 같다.
Tm/Tp = Vm/Vp = (Lm/Lp)1/2 ... [수학식 1]
여기서, T=시간, V=속도, L=길이 이고 m 및 p는 각각 모형 및 원형에서의 물리량을 나타낸다.
표 3에 Froude 상사법칙에 의한 본 연구의 모형 축척을 정리하여 나타내었다.
항목 기호 축척 예 원형 모형
길이 Lr 1/40 15.0m 37.5cm
수심 Lr 1/40 5.0m 12.5cm
파고 Lr 1/40 3.0m 7.5cm
주기와 시간 Lr 1/2 (1/40)1/2 10.0sec 1.58sec
압력 Lr 1/40 4000kg/m2 0.01kg/cm2
중량 Lr 1/3 (1/40)1/3 200.0ton 3.125kg
모형실험의 축척은 수조의 크기, 월류벽 구조물(잠제)의 실제 크기, 실험파의 제원, 조파기의 성능 등을 고려하여 결정하여야 한다. 모형에서 계측하고자 하는 물리량은 축척에 비례하여 변화하므로 축척오차를 방지하기 위하여 월류벽 구조물(잠제)의 실제 크기 및 설계파의 제원에 대해 실험수조의 크기 및 조파기의 성능이 허용하는 한도 내에서 모형을 가능한 한 크게 하는 편이 좋다. 따라서 본 연구에서는 수심, 실험파 제원, 월류벽 구조물의 크기 및 중량 및 실험수조의 크기 등을 종합적으로 고려하여 1/40 정상모형을 사용하였다.
실험에 이용된 경사식 월류벽 구조물의 모형은 콘크리트로 재현하였고, 무게의 상사가 일치하도록 콘크리트 채움시 납 및 철조각을 함께 넣어 제작하였으며, 사용된 사석 및 피복블록 등은 길이, 중량 등에 대한 Froude 상사법칙에 일치하도록 분리하여 사용하였다.
수로바닥경사는 쇄파발생위치, 파랑변형 및 월류벽 구조물 구조물에 작용하는 파랑특성과 직접 관련되어 있으므로 이의 재현이 증요하며 이를 위해 본 실험에서는 2차원수로에의 효과적인 실험파랑의 유도를 꾀하기 위해 월류벽 구조물 모형의 전면에 수로바닥 경사를 1/10 로 재현하였다.
사면 피복 및 피복블록으로는, 체질을 통하여 입경 분리된 사석을 사용하였으며, 피복석은 평균입경 2cm(11.0g) 사석을 분리ㆍ사용하였으며, 사석 마운드의 평활화를 위해 평균입경 3mm의 인조석을 주문하여 이를 재료로 사용하였다. 또, 피복블록은 두께 2.5cm의 콘크리트 블록을 제작하여 사면 전ㆍ후면에 적용하였다.
경사식 월류벽 구조물의 수리실험은 실제 해역수심 7.0m에 대해 모형 1/40을 기준으로 조파수조내에서 17.5cm의 실험수심을 유지하도록 하였다. 실제 해역인 경우 조위에 따른 자유수면변위가 발생하지만 본 실험에서는 (±)0.00m를 정수면(SWL)로 선정하여 수행하였다.
다만 본 실험에서는 실험 결과가 보다 명확하게 드러나도록 하기 위해, 실제 해수면 아래에 잠기도록 시공하는 잠제와 달리, 월류벽 구조물의 마루높이와 정수면을 일치하여 실험을 수행하였으며, 월류벽 구조물에 의한 전달계수, 구조물 내부의 유속 등을 측정하였다. 즉, 본 실험과 달리 실제 잠제는 도 3에 도시된 바와 같이 해수면 아래에 잠기도록 시공함이 자명하다.
수리모형실험에서는 전달계수 및 유속 측정을 위해 규칙파를 기본 실험파로 수행하였으며, 경사식 월류벽 구조물의 안정성 검토를 위해 주파수 스펙트럼을 고려한 일방향 불규칙파를 적용하여 실험하였다.
주파수 스펙트럼의 조파신호는 기존의 관측에 의해 제안된 스펙트럼 중 실험에 사용할 목표 스펙트럼(target spectrum)을 선택하여 제작한다. 본 실험에 사용된 조파기는 조파신호 제작 프로그램에 의해 Bretschneider-Mitsuyasu, JONSWAP, Neumann스펙트럼 등과 임의 형태의 스펙트럼을 선택할 수 있으며, 본 실험에서는 우리나라 해역의 특성을 잘 재현하고 있는 것으로 알려져 있는 Bretschneider- Mitsuyasu형 스펙트럼을 사용하였다.
제작된 디지털 신호는 D/A변환기를 이용하여 전기적 신호로 변환되어 조파기의 제어부로 전달되며, 이 신호를 이용하여 조파를 수행한 후 초음파 파고계로 관측한 신호에 의해 조정을 실시한다. 입력신호와 출력신호를 상호 비교한 후 조파기의 Gain값을 조정하여 입력신호와 거의 유사한 조파 신호가 발생할 때까지 반복적으로 실험을 수행하였다.
입사파랑으로는 合田(1987)에 의해 수정된 다음과 같은 Bretschneider-Mitsuyasu형 스펙트럼을 이용하여 실험파랑을 설정하였다.
S(f)=0.205Hs 2Ts -4fs -5exp[-0.75(Tsf)-4] ... [수학식 2]
여기서, S(f)는 파랑에너지 밀도함수, f는 주파수를 나타내며, Hs 및 Ts은 각각 유의파고 및 유의주기를 나타낸다.
월류벽 구조물에 작용하는 유속을 측정하기 위하여 3차원 전자식유속계(ALEC ACM300-A) 및 1차원 전자식유속계(Kenek VE10)로 측정하였다.
월류벽 구조물의 파랑감쇠 원리는 전면 및 후면부 월류벽과 중앙 챔버내에 돌출부를 가진 형태로서 입사파 에너지를 전후면 월류벽에서 강제쇄파하고 월류벽 구조물 구조물 내부의 돌출부를 중심으로 와동을 분리하여 파에너지를 소산하는 방식이며 특히 전면 월류벽의 개구부를 통해 파곡 작용시에 외해측으로의 이안류를 발생시키도록 고안한 것이다.
이같은 개념은 쇄파발생시 쇄파에 의한 파랑감쇠 뿐만 아니라 향안류의 해빈류가 나타나 이같은 흐름특성이 해빈의 이동을 야기하는 문제점이 있어 왔다. 따라서 개구부를 통한 이안류의 발생은 월류제 배후로 수송되는 흐름에너지를 감쇠하는 효과를 가질 것으로 기대된다.
유속은 개구부 30% 및 50%인 월류벽 구조물에 대해 각각 측정하였으며, 측정 위치는 월류제 전면 개구부 중앙부 및 챔버 중앙돌출부, 월류제 중간 챔버의 전면 및 후면 중앙부로 총 4개소에서 유속의 특성을 조사하였다. 그리고 파랑은 입사파고 H=5.0cm, 7.5cm 그리고 입사파 주기 T = 1.58sec로 2개의 파랑조건에 대해 측정하였다.
월류벽 구조물의 월류벽 높이가 7.5cm이며, 수심 17.5cm에서 실험을 수행하였으나 월류벽 구조물은 구조 특성상 월류벽의 높이를 필요에 따라 임의로 조절할 수 있으므로 수심과 월류벽 높이를 변경하여 파랑의 전달 특성을 관측하였다. 이때 수심은 12.5cm 그리고 월류벽 구조물 전후면 월류벽의 높이는 2.5cm 및 3.75cm로 하여 실험을 수행하였다. 그리고 월류벽 구조물 하부의 사면마운드 높이는 월류벽 높이에 따라 10.0cm 및 8.75cm로 하였다.
그리고 월류벽 구조물 전면이 기본적으로 직각의 형태를 가지고 있어, 입사파 내습시 충격쇄파압이 발생할 가능성이 있어 월류벽 전면을 도 4,5와 같이 1:1경사형태로 경사식 월류벽 구조물을 수정하여 도 15와 같이 수리모형실험을 수행하였다. 이때 경사식 월류벽 구조물의 폭 및 마루높이는 2중 월류형 월류벽 구조물과 동일하다.
월류벽 구조물의 개구부는 수리실험결과를 통해 30% 개구율인 경우가 상대적으로 전달계수의 측면에서 유리한 것으로 제시하였기 때문에 이를 근거로 개구율(관통공의 폭) 30%의 경사식 월류벽 구조물에 대해 실험을 수행하였다.
실험파 조건은 표 4에, 그리고 무차원파수(kh)와 파형경사(H/L)에 대한 전달계수(KT)의 결과는 도 16,17에 각각 나타내었다.
H(cm) T(sec) kh H/L
2.5 0.94 0.834 0.0265
1.10 0.693 0.0221
1.26 0.594 0.0189
1.42 0.521 0.0166
1.58 0.464 0.0147
1.89 0.384 0.0122
5.0 0.94 0.834 0.0531
1.10 0.693 0.0441
1.26 0.594 0.0378
1.42 0.521 0.0333
1.58 0.464 0.0295
1.89 0.384 0.0245
7.5 1.26 0.594 0.0568
1.42 0.521 0.0498
1.58 0.464 0.0444
1.89 0.384 0.0367
8.75 1.42 0.521 0.0581
1.58 0.464 0.0517
1.89 0.384 0.0428
10.0 1.42 0.521 0.0664
1.58 0.464 0.0591
1.89 0.384 0.0489
실험결과에서 보듯이 전체적으로 전달계수 KT=0.45를 초과하지 않고 있으며 평균적으로 KT=0.35 정도이며 특히 입사파고가 큰 경우(H=10.0cm) 월류벽 구조물 전면에서 대부분 쇄파가 이루어져 상대적으로 전달계수가 낮게 관측되었다. 그리고 무차원파수나 파형경사의 변동에 따른 전달파의 변동이 상대적으로 거의 나타나지 않고 있으며 다만 파형경사가 0.06이상이 되는 경우 다소 감소하는 특성을 보이고 있다. 이의 원인은 실험 수심이 h=12.5cm로 상대적으로 낮아서 월류벽 구조물 모형구조물에 작용하는 시점에 대부분 쇄파가 이루어져 이같은 현상이 나타난 것으로 판단된다.
경사식 월류벽 구조물은 입사파랑을 구조물 전후면의 월류벽 및 내부 돌출벽에 의해 쇄파시켜 파고를 저감하고자 하는 새로운 형식의 구조물이다. 그러나 쇄파 발생에 따른 해빈류 특히 향안류가 나타나거나 구조물 배후 수위상승(wave set-up)와 같은 새로운 문제점이 야기되어 월류벽 구조물 당초의 목적인 해빈의 안정화를 얻지 못하는 경우도 있어 왔다. 따라서 이의 해결을 위해 파고저감, 향안류 및 수위상승의 최소화를 위한 구조물의 개발이 필요하다.
경사식 월류벽 구조물은 전술한 바와 같이 마루높이 SWL(±인 월류벽체를 구조물 전후면에 배치하고 월류부 중앙부에 월류벽높이의 1/3되는 내부 돌출부를 두어 전 후면 월류벽에서 강제쇄파를 통한 에너지소산 및 월류벽 구조물 내부의 돌출부를 중심으로 와동을 분리하여 파에너지를 소산하는 방식이며 특히 전면 월류벽에 개구부를 두어 월류벽 구조물 내부에서 쇄파에 의해 발생한 흐름을 효과적으로 제어하여 이안류 형태로 배제하는 것이다.
월류벽 구조물 내부 돌출부를 중심으로 나타나는 와동발생 특성에 관한 실험 결과는 도 18에 나타내었다. 그림에서 보듯이 내부 돌출부를 중심으로 전후챔버에서 와동이 분리되어 나타나고 있음을 알 수 있다.
월류벽 구조물 배후에서의 수위변동에 대해서 전달파를 측정하는 과정에서 얻어진 경사식 월류벽 구조물과 광폭잠제 배후 1.0m지점에서 측정한 파고의 시간이력에 대한 결과(도 19)를 살펴보면 광폭잠제 배후에 비해 월류벽 구조물 배후의 수위가 전체적으로 낮게 나타나고 있음을 알 수 있다.
도 19의 그래프에서 적색은 월류벽 구조물의 배후에 관한 것이고, 흑색은 광폭잠제의 배후에 관한 것이다.
흐름 유속을 측정하기 위하여 3차원 전자식유속계(ALEC ACM300-A) 및 1차원 전자식유속계(Kenek VE10)를 사용하였으며, 전면 월류벽의 개구부를 통해 파곡 작용시에 외해측으로의 흐름을 측정하였다.
유속은 개구부 30% 및 50%의 월류벽 구조물에 대해 각각 측정하였으며, 측정 위치는 월류제 전면 개구부 중앙부 및 챔버 중앙돌출부, 월류제 중간 챔버의 전면 및 후면 중앙부로 총 4개소에서 유속의 특성을 조사하였다. 그리고 파랑은 입사파고 H=5.0cm, 7.5cm 그리고 입사파 주기 T = 1.58sec로 2개의 파랑조건에 대해 측정하였으며, 측정결과는 도 20 내지 23에 각각 나타내었다.
그림에서 +방향은 향안류를 -방향은 이안류를 나타내고 있으며, 그림에서 보듯이 이안류 및 향안류의 흐름 특성이 주기적으로 나타나고 있으며 특히 H=5.0cm 및 7.5cm 인 경우 최대 유속 U=/sec로 관측되었고, 파고가 증가할수록 이안류의 지속시간이 다소 증가하는 경향을 보이고 있다. 그리고 개구율 30% 및 50%인 경우 개구부에서의 유속 측정 결과 30%인 경우 향안류가 U=+0.7m/sec로 상대적으로 강하게 나타났다.
돌출부를 포함한 내부 유속의 경우 전체적으로 이안류의 흐름(-유속)보다는 향안류(+유속)이 상대적으로 지속적으로 크게 관측되었다.
*개구부 20%인 경우에 관하여 위와 같은 실험을 실시한 결과, 이안류의 흐름이 과도하게 작은 것으로 나타났다.
따라서 개구부(141)의 폭은 전체 외측벽체(140)의 폭 대비 30~40% 정도가 바람직한 것으로 판단된다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 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.
10: 기초사석층
20: 피복석층
30: 소파블록
100: 월류벽 구조물
110: 기초저판
111: 관통홀
112: 요철홈
113: 수직면
114: 경사면
115: 마찰재
120: 내측벽체
121: 경사벽
122: 구멍
130: 중앙 벽체
140: 외측벽체
141: 개구부
142: 경사벽

Claims (8)

  1. 해저 기초지반에 형성된 기초사석층(10);
    상기 기초사석층(10)의 중앙 상부에 설치되는 월류벽 구조물(100)로서,
    상기 기초사석층(10)의 상면에 설치되는 기초저판(110),
    상기 기초저판(110)의 내측에서 상측으로 돌출형성된 내측벽체(120),
    상기 기초저판(110)의 외측에서 상측으로 돌출형성된 외측벽체(140), 및
    상기 기초저판(110)의 중앙에서 상측으로 돌출형성됨과 아울러, 상기 내측벽체(120) 및 외측벽체(140)에 비해 높이가 낮게 형성된 중앙 벽체(130)를 포함하는 월류벽 구조물(100);
    상기 월류벽 구조물(100)의 내외측 단부를 지지하도록, 상기 월류벽 구조물(100)의 내외측의 상기 기초사석층(10)의 상부에 형성된 피복석층(20); 및
    상기 월류벽 구조물(100)의 내측 또는 외측 중 적어도 한 곳 이상의 상기 피복석층(20)의 상부에 설치된 다수의 소파블록(30);을 포함하는 2중 월류형 잠제로서,
    상기 기초저판(110)은,
    상기 외측벽체(140)와 중앙 벽체(130) 사이에 해당하는 기초저판(110) 구간에 마련되고, 상하 방향으로 관통된 관통홀(111); 및
    상기 기초저판(110)의 저면에서 상기 관통홀(111)이 형성된 영역보다 내측에 마련되되 내외 방향으로 상기 관통홀(111)이 형성되는 구간과 중첩되지 않는 구간에 배치되고, 기초사석층(10)의 기초사석과 맞물리는 요철홈(112);을 포함하고,
    상기 내측벽체(120)는,
    적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(121);을 포함하고,
    상기 외측벽체(140)는,
    적어도 외측 상단부에서, 외측을 바라보는 면이 내측을 향하여 상향 경사진 경사벽(142); 및
    상기 경사벽(142)의 폭방향 중앙부에 마련되고 상부로부터 하부로 함몰된 홈 형태를 이루며, 상기 홈이 상기 외측벽체(140)의 중앙부를 내외 방향으로 개구하는 개구부(141);를 포함하는, 2중 월류형 잠제.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기초저판(110)의 관통홀(111)은 기초저판의 면적 중 외측에 배치되는 30%의 면적 내에 배치되는, 2중 월류형 잠제.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 요철홈(112)은 기초저판의 면적 중 내측에 배치되는 70%의 면적 내에 배치되는, 2중 월류형 잠제.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 요철홈(112)에서 외측에 가까운 측벽부분은 수직면을 이루고,
    상기 요철홈(112)에서 내측에 가까운 측벽부분은 내측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(114)을 이루는, 2중 월류형 잠제.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 요철홈의 폭은 기초사석층(10)을 이루는 기초 사석의 최소 공칭 길이(l)의 1/2 내지 4배이고, 요철홈의 깊이는 기초사석층(10)을 이루는 기초 사석의 최소 공칭 길이(l)의 1/2 내지 1배인, 2중 월류형 잠제.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기초저판(110)의 저면에는 마찰재(115)가 부착된, 2중 월류형 잠제.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 마찰재(115)는 기초저판의 면적 중 내측에 배치되는 70%의 면적 내에 부착되는, 2중 월류형 잠제.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구부(141)의 폭은 외측벽체(140)의 폭 대비 30~40%인, 2중 월류형 잠제.
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