KR102460426B1 - caisson that can be equipped with floating wave power generation unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 케이슨에 관한 것으로서 보다 상세하게는 부유형 파력발전유니트가 장착가능한 케이슨에 관한 것이다.The present invention relates to a caisson, and more particularly, to a caisson in which a floating wave power generation unit can be mounted.
케이슨은 수중 구조물이나 기초를 구축하기 위하여 육상 또는 수상에서 만들어진 중공형태의 구조물로, 자중 또는 외력을 가하여 소정의 위치까지 침하시킨다.A caisson is a hollow structure made on land or water to build an underwater structure or foundation, and it sinks to a predetermined position by applying its own weight or external force.
케이슨의 종류에는, 바닥이 없는 원통모양의 상자 내부를 굴착하면서 침하시키는 오픈 케이슨(우물통, 정통 기초), 케이슨 하부에 기밀한 작업공간을 만들고 그 속에 압축공기로 지하수를 배제하면서 인력 또는 특수한 기계를 이용하여 침하시키는 공기 케이슨(pneumatic caisson), 및 육상에서 속이 빈 박스 모양의 케이슨을 만들고 이것을 물에 띄워 배를 이용해 끌고 간 뒤, 하중을 재하하여 침하시켜 설치하는 박스 케이슨이 있다.Types of caisson include an open caisson (well barrel, orthodox foundation) that sinks while excavating the inside of a bottomless cylindrical box, creating an airtight work space under the caisson and excluding groundwater with compressed air in the manpower or special machinery There is a pneumatic caisson that sinks using a pneumatic caisson, and a box caisson that makes a hollow box-shaped caisson on land, floats it on water, drags it using a boat, and then loads it and sinks it.
상기 여러 케이슨 타입 중 박스 케이슨이 일예로서 한국특허등록 제10-1694524호에 개시되어 이다. Among the various caisson types, a box caisson is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1694524 as an example.
상기 개시된 박스 케이슨은, 전,후 수직벽체 사이의 양측에 볼록한 부분이 서로 마주보도록 아치형태로 형성되는 각각의 측벽; 상기 아치형태의 각 측벽 사이와 전,후 수직벽체 사이에 볼록한 부분이 전,후 수직벽체를 향하도록 아치형태로 형성되는 각각의 주격벽; 상기 각 측벽과 각 주격벽 사이에 서로 교차되게 형성되는 복수의 제1 보조 수직격벽에 의해 형성되는 복수의 주격실; 상기 각 주격벽과 전,후 수직벽체 사이에 연결되는 제2 보조 수직격벽에 의해 서로 다른 면적을 갖도록 형성되는 보조격실; 및 상기 아치형태의 각 측벽 양단과 전,후 수직격벽의 양 끝단 사이에 각 케이슨의 양 측단 전후가 서로 맞닿아 접촉되도록 형성된 수직 접촉면을 포함하고 있다.The box caisson disclosed above includes: each side wall formed in an arcuate shape so that the convex portions on both sides between the front and rear vertical walls face each other; each main bulkhead formed in an arch shape so that a convex part faces the front and rear vertical walls between the front and rear vertical walls and between each of the arched side walls; a plurality of main compartments formed by a plurality of first auxiliary vertical bulkheads formed to cross each other between each of the sidewalls and each of the main bulkheads; auxiliary compartments formed to have different areas by second auxiliary vertical bulkheads connected between each of the main bulkheads and the front and rear vertical walls; and a vertical contact surface formed between both ends of each of the arch-shaped side walls and both ends of the front and rear vertical bulkheads so that front and rear both side ends of each caisson come into contact with each other.
상기 개시된 박스 케이슨이 수중 구조물을 구출될 때에는, 상기 개시된 케이슨의 복수개가 서로 인접한 수직 접촉면들이 면접촉되도록 일렬로 배치된 상태에서, 상기 복수개의 주격실과 상기 복수개의 보조격실에 사석이 채워지고, 이웃한 아치형태의 측벽 사이에 형성된 공간에 사석이 채워지게 된다. When the disclosed box caisson rescues an underwater structure, in a state in which a plurality of the disclosed caisson are arranged in a line so that adjacent vertical contact surfaces are in surface contact with each other, the plurality of main compartments and the plurality of auxiliary compartments are filled with rocks, and neighboring The space formed between the side walls in the form of an arch is filled with sandstone.
이와 같은 구성에 의해, 최소한의 격실이 형성됨과 아울러 각 격실로 채워지는 사석의 측압에 대하여 높은 대응력을 가지면서 동일한 단면규격에 대비 중량을 최소화하여 경량화함으로써, 케이슨 제작비 및 거치비용을 대폭 줄일 수 있는 효과를 제공하고, 케이슨 구조물의 내구성, 안정성, 경제성을 극대화할 수 있는 효과도 제공하며, 각 격벽이 측압으로 인한 손상됨이 최소화될 수 있다.By such a configuration, a minimum of compartments are formed and, while having high responsiveness to the lateral pressure of rocks filled in each compartment, the weight is minimized compared to the same cross-sectional size and light weight, so that the caisson manufacturing cost and mounting cost can be significantly reduced. It provides an effect that can maximize the durability, stability, and economy of the caisson structure, and damage to each bulkhead due to lateral pressure can be minimized.
하지만, 상기 개시된 케이슨은, 건축 및 엔지니어링, 특히 교량 또는 댐 건설과 같은 수중 프로젝트에 사용되는 수중 구조물로만 적용되고 있고, 재생에너지원인 파력을 이용한 발전장치로도 적용되지 못하고 있다는 문제점을 가진다.However, the disclosed caisson has a problem in that it is applied only to an underwater structure used for underwater projects such as construction and engineering, particularly bridge or dam construction, and is not applied to a power generation device using wave power as a renewable energy source.
본 발명은, 상기된 문제점을 해결한 것에 과제를 가진다.The present invention has a problem in solving the above problems.
본 발명은, 케이슨들의 측벽들이 서로 맞닿음하여 서로 이웃하게 배치되어 있을 때, 서로 이웃하고 있는 측벽 사이에 수직방향으로 뻗은 공간부를 형성하도록, 케이슨의 측벽 중앙 부위를 케이슨의 폭방향 안쪽으로 들어가게 만들고; 상기 공간부에 해수가 출입되도록, 해수의 파도에 부딪치는 측벽 부위에 케이슨의 폭방향 안쪽으로 들어간 절결부를 형성하고; 그리고 상기 공간부에 부유형 파력발전유니트를 장착함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다. In the present invention, when the sidewalls of the caisson abut each other and are arranged adjacent to each other, the central portion of the sidewall of the caisson enters in the width direction of the caisson so as to form a space portion extending vertically between the adjacent sidewalls. ; forming a cut-out that enters inward in the width direction of the caisson on the side wall portion colliding with the waves of seawater so that seawater enters and exits the space; And it is possible to solve the above problems by mounting the floating wave power unit in the space.
본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 수중 구조물에 의한 방파제로서의 기능을 충분히 유지하면서도, 방파제 구간 내에 공간부를 확보하여, 재생에너지원인 파력을 이용한 부유형 파력발전유니트를 안전하고 효과적으로 설치할 수 있는 케이슨을 제공할 수 있다.The present invention can safely and effectively install a floating wave power generation unit using wave power, a renewable energy source, by securing a space within the breakwater section while sufficiently maintaining the function as a breakwater by an underwater structure by means of solving the problems as described above. A caisson can be provided.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 케이슨들이 서로 이웃하여 겹쳐져서 일열로 배열된 상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은, 도 1의 정면도, 및
도 4는 도 1의 공간부를 일부 절결하여 도시한 사시도. 1 is a perspective view showing a state in which the caisson of an embodiment according to the present invention is overlapped next to each other and arranged in a row;
Figure 2 is a plan view of Figure 1;
3 is a front view of FIG. 1 , and
Figure 4 is a perspective view showing a portion of the space of Figure 1 cut out.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 케이슨이 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, a caisson of an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 .
도 1에는 본 실시예의 케이슨이 부호 100으로서 지시되어 있다.In Fig. 1, the caisson of this embodiment is indicated by
상기 케이슨(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 파도방향에 대하여 전후에 배치된 한 쌍의 가로수직벽(10); 상기 가로수직벽(10)의 양단에 양단이 결합되고, 중간부위에 상기 한 쌍의 가로수직벽(10)의 길이방향 안쪽으로 오목한 한 쌍의 만곡측벽(21)이 형성된 한 쌍의 세로수직벽(20); 상기 한 쌍의 세로수직벽(20) 사이와 상기 한 쌍의 가로수직벽(10) 사이에 볼록한 부분이 한 쌍의 가로수직벽(10)을 향하도록 아치형태로 뻗어서 양단이 상기 한 쌍의 만곡측벽(21)에 결합된 한 쌍의 만곡 격벽(30); 상기 한 쌍의 만곡 측벽(21)과 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30) 사이에 복수개의 중간격실(S1)이 격자패턴으로 형성되도록 가로와 세로방향으로 뻗은 단부들 상기 한 쌍의 만곡 측벽(21)과 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30)에 결합된 중간 칸막이벽(40); 및 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30)과 상기 한 쌍의 가로수직벽(10) 사이에 복수개의 외측격실(S2)이 일열로 형성되도록 세로방향으로 뻗은 단부들이 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30)과 상기 한 쌍의 가로수직벽(10)에 결합된 복수개의 외측 칸막이벽(50)을 포함하고 있다.The
상기 중간격실(S1)과 상기 외측격실(S2)의 전 공간에는 사석이 채워지게 된다.The entire space of the intermediate compartment (S1) and the outer compartment (S2) is filled with sandstone.
상기 케이슨(100)은, 상기 케이슨(100)들의 한 쌍의 세로수직벽(20)들이 서로 맞닿음하여 서로 이웃하게 배치되어 있을 때, 서로 이웃하고 있는 세로수직벽(20, 20)에 의해 수직방향으로 뻗은 공간부(S3)가 구획형성되게 된다.The
파도와 마주하는 방향에 인접하여 배치된 세로수직벽(20)의 중간에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공간부(S3)의 반경보다 작은 길이로 상기 가로수직벽(10)의 길이방향 안쪽으로 들어가고, 그리고 상기 공간부(S3)의 높이 보다 작은 높이를 가진 오목부(22)가 세로방향으로 뻗어 상기 공간부(S3)에 유통하게 형성되어 있고, 그리고 한 쌍의 가로수직벽(10) 중 상기 오목부(22)에 인접하여 마주하는 가로수직벽(10)의 부위에는 상기 오목부(22)와 마주하여 유통하는 절결부(11)가 형성되어 있다.In the middle of the vertical
상기 공간부(S3)에는 상기 오목부(22)의 높이 레벨보다 낮은 레벨로 사석이 충전된 사석층(60)이 형성되어 있다.In the space portion S3 , a
상기 사석층(60) 위의 상기 공간부(S3) 부위에는 부유형 파력발전유니트(70)가 장착되어 있다.A floating wave
상기 부유형 파력발전유니트(70)는, 상기 공간부(S3)를 구획형성하는 만곡측벽(21)에 세로방향으로 뻗어 일체로 형성된 브래킷벽(71)에 일단이 결합된 쇄사슬과 같은 복수개의 견인줄(72)에 결합되어 있어서, 상기 공간부(S3)에 출입되는 해수의 양에 따라 상하로 이동될 수 있다.The floating wave
상기 부유형 파력발전유니트(70)는 공지된 유니트로서, 일예로, 한국특허등록 제1396513호, 제1258063, 제1376308호 등에 개시된 파력발전장치가 적용될 수 있다. The floating wave
상기와 같이 구성된 케이슨(100)에 의하면, 수중 구조물에 의한 방파제로서의 기능을 충분히 유지하면서도, 방파제 구간 내에 상기 공간부(S)를 확보하여, 서로 맞닿음된 세로수직벽(20)의 상기 절결부(11) 및 상기 오목부(22)에 의해 형성된 유로(L)를 통해 해수가 상기 공간부(S3)로의 출입하여 상기 공간부(S3)에 배치된 부유형 파력발전유니트(70)가 상기 공간부(S3)에 출입되는 해수의 양에 따라, 상하로 진동하고, 이에 의해 전기가 효율좋게 생산되게 할 수 있다.According to the
또한, 상기와 같이 구성된 케이슨(100)에 의하면, 서로 이웃하는 세로수직벽(20)들이 서로 맞닿음한 상태에서, 상기 공간부(S3)의 하부에 사석층(60)이 형성되어 있기 때문에, 사석 간의 마찰력으로 인해 파랑에 대한 강력한 상호버팀을 발생시킬 수 있으며, 이 처럼 상호버팀으로 접속된 케이슨들이 부분적으로 집중된 파랑의 힘을 방파제 전체로 분산시켜 특정 케이슨의 활동파괴를 예방할 수 있고, 외력이 증가해 케이슨이 밀려날 상황에서 내부의 사석들이 먼저 변형을 일으키며, 응력을 감소시켜 결과적으로 케이슨의 안정성을 높이는 효과까지 거둘 수 있다.In addition, according to the
10: 가로수직벽, 11: 절결부, 20: 세로수직벽, 21: 만곡측벽, 22: 오목부, 30: 만곡 격벽, 40: 중간 칸막이벽, 50: 외측 칸막이벽, 60: 사석층, 70: 부유형 파력발전유니트, 71: 브래킷벽, 72: 견인줄, 100: 케이슨, L: 유로, S1: 중간격실, S2: 외측격실, S3: 공간부 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: horizontal vertical wall, 11: cut-out part, 20: vertical vertical wall, 21: curved side wall, 22: concave part, 30: curved bulkhead, 40: middle partition wall, 50: outer partition wall, 60: sandstone layer, 70: Floating wave power generation unit, 71: bracket wall, 72: tow line, 100: caisson, L: flow path, S1: intermediate compartment, S2: outer compartment, S3: space
Claims (6)
상기 공간부(S3)에 해수가 출입되도록, 해수의 파도에 부딪치는 가로수직벽(10) 부위에 케이슨(100)의 폭방향 안쪽으로 들어간 절결부(11)가 형성되고; 그리고
상기 공간부(S3)에 부유형 파력발전유니트(70)가 배치되어 있으며,
파도와 마주하는 방향에 인접하여 배치된 세로수직벽(20)의 중간에는, 상기 공간부(S3)의 반경보다 작은 길이로 상기 가로수직벽(10)의 길이방향 안쪽으로 들어가고, 그리고 상기 공간부(S3)의 높이 보다 작은 높이를 가진 오목부(22)가 세로방향으로 뻗어 상기 공간부(S3)에 유통하게 형성되어 있고, 그리고 상기 오목부(22)에 인접하여 마주하는 가로수직벽(10)의 부위에는 상기 오목부(22)와 마주하여 유통하는 절결부(11)가 형성되어 있으며,
상기 공간부(S3)에 상기 오목부(22)의 높이 레벨보다 낮은 레벨로 사석을 충전시켜 사석층(60)이 형성되고; 그리고
상기 사석층(60) 위의 상기 공간부(S3) 부위에 부유형 파력발전유니트(70)가 배치되며,
상기 공간부(S3)에 출입되는 해수의 양에 따라 상기 부유형 파력발전유니트(70)가 상하로 진동하여 전기가 생산되는 것을 특징으로 하는 부유식 파력발전유니트가 장착가능한 케이슨. When the vertical vertical walls 20 of the caisson 100 abut each other and are arranged adjacent to each other, a space portion S3 extending in the vertical direction is formed between the adjacent vertical vertical walls 20, The central portion of the vertical vertical wall 20 of the caisson 100 enters in the width direction of the caisson 100;
A cut-out 11 that enters the width direction of the caisson 100 is formed in the horizontal and vertical wall 10 portion colliding with the waves of seawater so that seawater enters and exits the space S3; and
A floating wave power generation unit 70 is disposed in the space S3,
In the middle of the vertical vertical wall 20 disposed adjacent to the direction facing the wave, it enters the longitudinal direction of the horizontal vertical wall 10 with a length smaller than the radius of the space portion S3, and the space portion ( A concave portion 22 having a height smaller than the height of S3 extends in the longitudinal direction and is formed to flow in the space S3, and adjacent to the concave portion 22 and facing the horizontal and vertical wall 10 of A cut-out portion 11 is formed in the region to face the concave portion 22 and flow.
a rock layer 60 is formed by filling the space portion S3 with gravel at a level lower than the height level of the recess 22; and
A floating wave power generation unit 70 is disposed in the space portion S3 above the sandstone layer 60,
The floating wave power generation unit mountable caisson, characterized in that electricity is produced by vibrating up and down the floating wave power generation unit 70 according to the amount of seawater entering and exiting the space (S3).
상기 케이슨(100)은,
파도방향에 대하여 전후에 배치된 한 쌍의 가로수직벽(10);
상기 가로수직벽(10)의 양단에 양단이 결합되고, 중간부위에 상기 한 쌍의 가로수직벽(10)의 길이방향 안쪽으로 오목한 한 쌍의 만곡측벽(21)이 형성된 한 쌍의 세로수직벽(20);
상기 한 쌍의 세로수직벽(20) 사이와 상기 한 쌍의 가로수직벽(10) 사이에 볼록한 부분이 한 쌍의 가로수직벽(10)을 향하도록 아치형태로 뻗어서 양단이 상기 한 쌍의 만곡측벽(21)에 결합된 한 쌍의 만곡 격벽(30);
상기 한 쌍의 만곡 측벽(21)과 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30) 사이에 복수개의 중간격실(S1)이 격자패턴으로 형성되도록 가로와 세로방향으로 뻗은 단부들 상기 한 쌍의 만곡 측벽(21)과 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30)에 결합된 중간 칸막이벽(40); 및
상기 한 쌍의 만곡 격벽(30)과 상기 한 쌍의 가로수직벽(10) 사이에 복수개의 외측격실(S2)이 일열로 형성되도록 세로방향으로 뻗은 단부들이 상기 한 쌍의 만곡 격벽(30)과 상기 한 쌍의 가로수직벽(10)에 결합된 복수개의 외측 칸막이벽(50)을 포함하며,
한 쌍의 세로수직벽(20)들이 서로 맞닿음하여 서로 이웃하게 배치되어 있을 때, 서로 이웃하고 있는 세로수직벽(20, 20)에 의해 수직방향으로 뻗은 공간부(S3)가 구획형성되는 것을 특징으로 하는 부유식 파력발전유니트가 장착가능한 케이슨. The method of claim 1,
The caisson 100 is
A pair of horizontal and vertical walls 10 disposed before and after with respect to the wave direction;
A pair of vertical walls 20 having both ends coupled to both ends of the horizontal and vertical wall 10 and having a pair of curved side walls 21 concave inward in the longitudinal direction of the pair of horizontal and vertical walls 10 in the middle portion );
A convex portion between the pair of vertical and vertical walls 20 and between the pair of horizontal and vertical walls 10 extends in an arcuate form to face the pair of horizontal and vertical walls 10, so that both ends of the pair of curved sidewalls ( 21) a pair of curved partition walls 30;
Ends extending in the horizontal and vertical directions so that a plurality of intermediate compartments S1 are formed in a grid pattern between the pair of curved sidewalls 21 and the pair of curved partition walls 30. The pair of curved sidewalls 21 ) and an intermediate partition wall 40 coupled to the pair of curved partition walls 30; and
Ends extending in the longitudinal direction are formed such that a plurality of outer compartments S2 are formed in a row between the pair of curved partition walls 30 and the pair of horizontal and vertical walls 10 are the pair of curved partition walls 30 and the It includes a plurality of outer partition walls (50) coupled to a pair of horizontal and vertical walls (10),
When a pair of vertical walls 20 are arranged adjacent to each other in contact with each other, the space portion S3 extending in the vertical direction by the vertical vertical walls 20 and 20 adjacent to each other is partitioned. A caisson that can be equipped with a floating wave power unit.
상기 중간격실(S1)과 상기 외측격실(S2)의 전 공간에는 사석이 채워진 것을 특징으로 하는 부유식 파력발전유니트가 장착가능한 케이슨.5. The method of claim 4,
A caisson capable of mounting a floating wave power generation unit, characterized in that the entire space of the intermediate compartment (S1) and the outer compartment (S2) is filled with sandstone.
상기 부유형 파력발전유니트(70)는, 상기 공간부(S3)에 출입되는 해수의 양에 따라 상하로 이동될 수 있도록, 상기 공간부(S3)를 구획형성하는 벽에 일단이 결합된 복수개의 견인줄(72)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 부유식 파력발전유니트가 장착가능한 케이슨.The method of claim 1,
The floating wave power generation unit 70, so that it can move up and down according to the amount of seawater entering and leaving the space S3, one end is coupled to the wall defining the space S3. A caisson capable of mounting a floating wave power unit, characterized in that it is coupled to the traction line (72).
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KR1020220034627A KR102460426B1 (en) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | caisson that can be equipped with floating wave power generation unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR102460426B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100748369B1 (en) * | 2006-09-20 | 2007-08-10 | 대림산업 주식회사 | Breakwater for gnerating electricity using rotator whirlpool in space of running water |
KR20110007474A (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-24 | 한국해양대학교 산학협력단 | Wave power generation system as a floating water break |
KR20140030021A (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-11 | 김종근 | Wave power generating apparatus |
KR101694524B1 (en) * | 2016-08-19 | 2017-01-10 | 이인옥 | Port of caisson structure |
-
2022
- 2022-03-21 KR KR1020220034627A patent/KR102460426B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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