KR20050045575A - Floating breakwater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부유식 방파제에 관한 것으로, 철강재로 내부가 비어 있는 소정크기의 방파제 동체(10)와, 이 방파제 동체(10)의 하면에 회동 가능하게 연결된 적어도 2개 이상의 다공성 수직 유연막(20)과, 이 수직 유연막(20)들의 하단에 연결된 계류장치(30)를 포함하며, 계류장치(30)는 해저면에 매설되는 콘크리트 블럭(32)과, 상기 콘크리트 블럭(32) 상면에 설치된 골조(34)와, 상기 콘크리트 블럭(32)의 하면에 매설된 복수의 파일(36)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.The present invention relates to a floating breakwater, comprising: a breakwater body (10) having a predetermined size empty of steel, and at least two porous vertical flexible membranes (20) rotatably connected to a lower surface of the breakwater body (10); And a mooring device 30 connected to the lower ends of the vertical flexible membranes 20, and the mooring device 30 includes a concrete block 32 embedded in a sea bottom and a frame 34 installed on an upper surface of the concrete block 32. ) And a plurality of piles 36 embedded in the lower surface of the concrete block 32.
Description
본 발명은 방파제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폰툰(pontoon) 타입의 방파제 동체와 유연한 막을 이용한 부유식 방파제에 관한 것이다.The present invention relates to a breakwater, and more particularly to a floating breakwater using a pontoon type breakwater body and a flexible membrane.
방파제는 외해로부터 끊임없이 밀려오는 파랑의 진입을 차단하여 항내 해수면의 정온을 유지하고 항내의 각종 시설물 또는 정박하고 있는 선박들이 안전하게 정박할 수 있도록 하는 항만의 필수 시설구조물로서 방파제를 구축할 시에는 방파제를 구축하는 위치의 최대 파랑의 크기, 지반조건, 시공조건 등을 고려하여 적절한 방파제의 단면 계획을 수립하게 된다.The breakwater is an essential facility structure for harbors that blocks the ingress of blue waves from the open sea and maintains the calmness of the sea level in the harbor, and allows the various facilities in the harbor or ships to be anchored safely. Considering the maximum wave size, ground conditions, and construction conditions of the location to be constructed, an appropriate breakwater cross section plan is established.
주지된 바와 같이 부유식 방파제란, 말 그대로 방파제가 바다위에 떠 있도록 구성한 것을 말하며, 통상 해수가 방파제 아래로 자유롭게 드나들수 있게 됨으로서 매우 환경친화적인 구조물로 각광받고 있다.As is well known, floating breakwaters are literally configured to float on the sea, and are generally spotlighted as a very environmentally friendly structure because seawater can freely move under the breakwaters.
또한 상기한 부유식 방파제는 주로 철강제를 주재료로 하여 제조형성되기 때문에 콘크리트 구조물에 비하여 시공시간이 비교적 짧아 공기단축효과를 이룰 수 있고, 색상, 모양, 기능 등등을 다양하게 할 수 있어 시각적으로도 매우 미려하며, 유지보수가 쉽고, 무엇보다도 생태계의 유지 보존이 원활하게 유지됨과 동시에 바닷물의 오염을 예방할 수 있는 등등, 그 특징이 매우 다양하다.In addition, the above-mentioned floating breakwater is mainly formed of steel, so the construction time is relatively shorter than that of the concrete structure, so that the air shortening effect can be achieved, and the color, shape, function, etc. can be varied visually. It is very beautiful, easy to maintain, and above all, the maintenance and preservation of the ecosystem is maintained smoothly and at the same time, it is possible to prevent the contamination of the seawater.
본 발명은 종래 부유식 방파제의 소파성능을 개선하여 방파효율을 보다 향상시킨 부유식 방파제를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a floating breakwater that improves the breakwater efficiency by improving the sofa performance of the conventional floating breakwater.
상기한 본 발명의 목적은 철강재로 내부가 비어 있는 소정크기의 방파제 동체와, 이 방파제 동체의 하면에 회동 가능하게 연결된 적어도 2개 이상의 다공성 수직 유연막과, 이 수직 유연막들의 하단에 연결된 계류장치를 포함하며, 계류장치는 해저면에 매설되는 콘크리트 블럭과, 상기 콘크리트 블럭 상면에 설치된 골조와, 상기 콘크리트 블럭의 하면에 매설된 복수의 파일로 구성된 것을 특징으로 하는 부유식 방파제에 의해 달성된다.The object of the present invention described above includes a breakwater body of a predetermined size in which steel is hollowed out, at least two porous vertical flexible membranes rotatably connected to a lower surface of the breakwater body, and a mooring device connected to the lower ends of the vertical flexible membranes. The mooring apparatus is achieved by a floating breakwater comprising a concrete block embedded in a sea bottom, a frame installed on an upper surface of the concrete block, and a plurality of piles embedded in a lower surface of the concrete block.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다. Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 방파제를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings breakwater according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 방파제를 도시한 사시도, 도 2는 방파제 동체와 수직 유연막의 연결점(도 1의 "A"부분)을 확대한 도면, 도 3은 수직 유연막과 골조의 연결점(도 1의 "B"부분)을 확대한 도면이다.1 is a perspective view showing a floating breakwater according to the present invention, Figure 2 is an enlarged view of the connection point ("A" portion of Figure 1) of the breakwater body and the vertical flexible membrane, Figure 3 is a connection point of the vertical flexible membrane and the frame (Fig. The "B" part of 1) is enlarged.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방파제는 철강재로 내부가 비어 있는 소정크기의 직사각형 형태의 방파제 동체(10)와, 이 방파제 동체(10)의 하면에 회동 가능하게 연결된 적어도 2개 이상의 다공성 수직 유연막(20)과, 이 수직 유연막(20)의 하단에 연결된 계류장치(30)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the breakwater according to the present invention is a steel material having a rectangular sized breakwater body 10 having a hollow inside and at least two or more rotatably connected to the bottom surface of the breakwater body 10. It consists of a porous vertical flexible membrane 20 and a mooring device 30 connected to the lower end of this vertical flexible membrane 20.
방파제 동체(10)는 일종의 부표로서, 계류장치(30)와 함께 수직 유연막(20)에 초기 장력을 제공하는 것으로, 철강재로 내부가 비어 있으며, 표면에는 방청도료를 도포되어 있다.The breakwater body 10 is a kind of buoy, which provides the initial tension to the vertical flexible membrane 20 together with the mooring device 30. The breakwater body 10 is hollowed out of steel, and an antirust coating is applied to the surface.
방파제 동체(10)에 연결된 수직 유연막(20)은 유연한 재질로서 다수의 구멍이 형성되어 있으며 해수에 대한 내식성과 소정의 강도를 가진 강화섬유로 구성된 것이다. 수직 유연막(20)은 강체와 달리 유연성이 좋기 때문에 파도에 의하여 그 길이방향으로 요동한다. 이러한 수직 유연막의 변형은 새로운 방사파를 발생시키므로 기존의 파(입사파, 반사파, 투과파)와 중첩하여 투과된 파의 진폭을 더욱 감소시킨다. The vertical flexible membrane 20 connected to the breakwater body 10 is made of a flexible material and has a plurality of holes and is made of reinforcing fibers having corrosion resistance to seawater and predetermined strength. The vertical flexible membrane 20 is fluctuated in the longitudinal direction by waves because of its flexibility, unlike a rigid body. Since the deformation of the vertical flexible film generates a new radiation wave, the amplitude of the transmitted wave is further reduced by overlapping with existing waves (incident wave, reflected wave, and transmitted wave).
또한, 수직 유연막(20)은 유공 유연막으로서, 유공을 통과하는 파는 점성에 의하여 에너지를 소산시키게 됨으로 유연막에 작용하는 파압이 대폭 감소하게 된다. 그리고 이러한 에너지의 소산은 감쇄(damping)의 효과를 가지고 있어서 구조물이 입사하는 파의 진폭보다 더 크게 요동치는 공진현상을 제어하게 됨으로써 구조물의 설계, 설치 및 유지관리가 경제적이고 구조물이 보다 안전하게 된다. In addition, the vertical flexible membrane 20 is a porous flexible membrane, and since the wave passing through the hole dissipates energy by viscosity, the wave pressure acting on the flexible membrane is greatly reduced. And this dissipation of energy has the effect of damping (damping) to control the resonant phenomena that fluctuate more than the amplitude of the wave incident on the structure, so that the design, installation and maintenance of the structure is economical and the structure is safer.
방파제 동체(10)의 양측 단부 하면에 연결된 수직 유연막(20)은 회동 가능하게 연결되는데, 그 상세를 도 2을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The vertical flexible membrane 20 connected to the lower surface of both ends of the breakwater body 10 is rotatably connected. Details thereof will be described with reference to FIG. 2 as follows.
방파제 동체(10)의 양측 단부 하면에 연결되는 수직 유연막(20)은 방파체 동체(10)의 양측 단부 측면에 수직 유연막(20)이 삽입되는 공간이 형성된 플레이트(40)가 설치된다. 수직 유연막(20)은 상기 플레이트(40)의 공간 사이에 삽입된 후 체결부재(43)로 고정되며, 상기 플레이트(40)에 고정된 수직 유연막(20)의 단부에는 유연한 플라스틱 코트선(22)을 일회 감아서 그 연결점을 유리섬유 실로 박음질한 홀딩 코드를 형성한다. 그 결과 상기 수직 유연막(20)이 방파제 동체(10)에 힌지 결합되게 된다.The vertical flexible membrane 20 connected to the lower surface of both ends of the breakwater body 10 is provided with a plate 40 having a space in which the vertical flexible membrane 20 is inserted at both end sides of the breakwater body 10. The vertical flexible membrane 20 is inserted between the spaces of the plate 40 and then fixed by the fastening member 43, and the flexible plastic coat line 22 is formed at the end of the vertical flexible membrane 20 fixed to the plate 40. The coil is wound once to form a holding cord in which the connection point is sewn with fiberglass thread. As a result, the vertical flexible membrane 20 is hinged to the breakwater body 10.
수직 유연막(20)의 하단에는 계류장치(30)가 연결되어 있어 상기 방파제 동체(10)와 함께 수직 유연막(20)에 초기 장력을 부여한다. 계류장치(30)는 해저면에 매설되는 콘크리트 블럭(32)과, 상기 콘크리트 블럭(32) 상면에 설치된 골조(34)와, 상기 콘크리트 블럭(32)의 하면에 매설된 복수의 파일(36)로 구성된다. The mooring device 30 is connected to the lower end of the vertical flexible membrane 20 to impart an initial tension to the vertical flexible membrane 20 together with the breakwater body 10. The mooring device 30 includes a concrete block 32 embedded in a sea bottom, a frame 34 installed on an upper surface of the concrete block 32, and a plurality of piles 36 embedded in a lower surface of the concrete block 32. It consists of.
콘크리트 블럭(32)은 자체 중량으로 수직 유연막(20)에 초기 장력을 부여하기 위한 것이다. 즉, 방파제 동체(10)에 의한 상방향력과 콘크리트 블럭(32)에 의한 하방향력의 조합으로 수직 유연막(20)에는 일정한 장력이 걸리게 되는 것이다.Concrete block 32 is to give the initial tension to the vertical flexible membrane 20 in its own weight. That is, a vertical tension is applied to the vertical flexible membrane 20 by the combination of the upward force by the breakwater body 10 and the downward force by the concrete block 32.
골조(34)는 해수의 흐름을 허용하는 구조가 바람직하며, 본 실시예에서는 소정의 길이을 갖는 가로재(31)의 양단에 경사재(33)를 용접한 것으로, 상기 콘크리트 블럭(32) 위에 가로재(31)가 매입, 고정되도록 하여 일정한 간격으로 다수개 설치한 것이다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 해수의 흐름을 허용하는 구조라면 어느 것이나 가능하며, 예컨데 경량재를 이용한 트러스 구조체가 사용될 수 있다. Frame 34 is preferably a structure that allows the flow of sea water, in this embodiment is to weld the inclined material 33 to both ends of the horizontal material 31 having a predetermined length, the horizontal block on the concrete block 32 A plurality of ashes 31 are installed and fixed at regular intervals. However, the present invention is not limited thereto, and any structure may be used to allow the flow of seawater. For example, a truss structure using a lightweight material may be used.
상기 골조(34)와 수직 유연막(20)의 하단부는 회동 가능하게 힌지 결합되는데 그 상세한 구조를 도 3를 참조하여 설명한다. 상기 골조(34)의 상부에는 서로 대향되게 설치되어 수직 유연막(20)이 삽입되는 공간이 형성된 플레이트(23)(24)가 설치된다. 수직 유연막(20)은 상기 플레이트(23)(24)의 공간 사이에 삽입된 후 체결부재(25)로 고정되며, 상기 플레이트(23)(24)에 고정된 수직 유연막(20)의 단부에는 유연한 플라스틱 코트선(22)을 일회 감아서 그 연결점을 유리섬유 실로 박음질한 홀딩 코드를 형성한다. 그 결과 상기 수직 유연막(20)이 골조(34)에 힌지 결합되게 된다.The lower end of the frame 34 and the vertical flexible membrane 20 is hinged rotatably, the detailed structure thereof will be described with reference to FIG. The upper part of the frame 34 is provided with a plate (23, 24) is installed to face each other, the space is inserted into the vertical flexible membrane 20. The vertical flexible membrane 20 is inserted between the spaces of the plates 23 and 24, and then fixed to the fastening member 25, and flexible to the ends of the vertical flexible membrane 20 fixed to the plates 23 and 24. The plastic coat line 22 is wound once to form a holding cord in which the connection point is sewn with glass fiber thread. As a result, the vertical flexible membrane 20 is hinged to the frame 34.
한편, 파일(36)에는 절첩이 가능한 스틸록(37)이 설치되어 있어, 파일(36)을 해저면에 박아 넣은 후 회전시켜 뽑아 올리면 스틸록(37)이 점힘된 상태에서 펼쳐져 이 스틸록(37)에 토압이 걸리게 되어 콘크리트 블럭(32)이 안정적으로 해저면에 고정되게 된다.On the other hand, the pile 36 is provided with a collapsible steel lock 37, and when the pile 36 is driven into the sea bottom and rotated and pulled up, the steel lock 37 is unfolded in the pointed state and the steel lock ( The earth pressure is applied to the 37, so that the concrete block 32 is stably fixed to the sea bottom.
이하, 이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 방파제의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the effect of the breakwater according to the present invention configured as described above will be described.
방파제 동체의 일부가 해수면에 노출되게 설치되고, 계류장치에 의해 해저면에 고정되면, 수직 유연막에는 일정한 초기 장력이 도입된다. 이 상태에서 외해로부터 밀려오는 수면파는 방파제 동체에 의해 파쇄되고, 파쇄동작과 함께 수직 유연막이 그 길이방향으로 요동하게 되어 그 방사파로 수심 일정 깊이로 진행하는 파를 상쇄시키게 된다. 이때, 수직 유연막은 방파제 동체 및 골조에 회동 가능하게 연결됨으로써 해파에 의한 동적 거동이 더욱 향상되게 된다.When a part of the breakwater body is installed to be exposed to the sea level and fixed to the sea bottom by a mooring device, a constant initial tension is introduced into the vertical flexible membrane. In this state, the surface waves pushed from the open sea are crushed by the breakwater body, and the vertical flexible membrane is oscillated in the longitudinal direction along with the crushing operation, and the radiation waves cancel the waves traveling at a certain depth by the radiation waves. At this time, the vertical flexible membrane is rotatably connected to the breakwater body and the frame so that the dynamic behavior due to sea waves is further improved.
또한, 주기가 긴 파는 해수면에서 해저면까지 영향을 미쳐 전 수심에 걸쳐 투과하게 되는데 해저면의 토사 이동을 위한 골조가 마련되어 있으므로 이 골조를 통하여 입사파의 일부가 투과하게 되고 투과 중에 다수의 수직 유연막에 포획되어 내부에서 재반사를 거듭하게 함으로써 유연막의 유공을 통하여 많은 에너지가 소산되게 된다. 따라서 비교적 주기가 긴 파랑에 대해서도 효과적이다. In addition, the long wave is transmitted from the sea surface to the sea floor and is transmitted throughout the depth of the sea. Since a framework is provided for the soil movement of the sea surface, a part of the incident wave is transmitted through the framework and many vertical flexible membranes are transmitted during the transmission. It is trapped in the re-reflection inside, so that a lot of energy is dissipated through the hole of the flexible membrane. Therefore, it is effective even for waves with a relatively long period.
한편, 수직 유연막의 하단에는 해수와 토사의 유동이 가능한 골조가 설치되어 있으므로 방파제 내, 외해의 해수의 이동이 가능하여 방파제 내의 해양 생태계를 보호할 수 있게 된다. On the other hand, at the bottom of the vertical flexible membrane is installed a frame that allows the flow of seawater and sediment, it is possible to move the seawater in the breakwater, the open sea to protect the marine ecosystem in the breakwater.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 해수면으로 입사되는 파를 방파제 동체에 의해 효과적으로 소파시킴과 아울러 수직 유연막의 동적 거동으로 발생하는 방사파에 의해 해수면 아래에 입사되는 파도 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the wave incident to the sea surface is effectively sofad by the breakwater body, and the wave incident under the sea surface by the radiation wave generated by the dynamic behavior of the vertical flexible membrane can be effectively prevented. .
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will include any modifications or variations that fall within the spirit of the invention.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 방파제를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a floating breakwater according to the present invention,
도 2는 방파제 동체와 수직 유연막의 연결점(도 1의 "A"분분)을 확대한 도면,2 is an enlarged view of the connection point ("A" portion in FIG. 1) between the breakwater body and the vertical flexible membrane;
도 3은 수직 유연막과 골조의 연결점(도 1의 "B"부분)을 확대한 도면이다.3 is an enlarged view of a connection point ("B" portion in FIG. 1) of the vertical flexible membrane and the frame.
< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
10 : 방파제 동체 10: breakwater body
20 : 수직 유연막20: vertical flexible film
22 : 플라스틱 코드선22: plastic cord
30 : 계류장치30: mooring device
32 : 콘크리트 블럭32: concrete block
34 : 골조34: skeleton
36 : 파일36: file
40 : 플레이트40: plate
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| CN110409365A (en) * | 2019-08-14 | 2019-11-05 | 武汉理工大学 | A kind of box water surface breakwater hanging pocket water flexible membrane |
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