KR20100090838A - 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법에 관한 것으로,
더욱 상세하게는 입사 파고가 작고 연약층이 깊은 대수심 지역의 해저면을 따라 다수의 지지파일을 매설하여 종래에 대심도 연약지반에 방파제나 안벽 등의 항만 구조물의 설계 및 시공시 연약지반 처리를 위한 과다한 비용 지출을 줄이고,
특히 심해보다 해수 표면층은 바람 등의 마찰로 인하여 파고가 높기 때문에 종래의 투수식 소파판을 이용한 잔교식 구조물의 경우에는 해수 표면층에서 소파효과가 떨어지는 문제를 해결하기 위해
바닥판과, 다수의 슬릿이 형성된 슬릿벽체와 반사벽체로 이루어진 슬릿 케이슨을 도입하여 내해 측으로 전파되는 파랑이 슬릿벽체의 슬릿을 통과하면서 파랑의 소멸하는 소파효과를 증대시키고, 또 구조물 상부로 해수가 월류하는 월파 저감 효과를 증대시켜 방파제 구조물의 안정성가 기능성을 제공할 수 있는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 제안하고자 한다.
방파제, 지지파일, 슬릿 케이슨, 바닥판, 슬릿벽체, 반파벽체, 유수실, 반파공, 소파판
Description
본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입사 파고가 작고 연약층이 깊은 대수심 지역의 해저면을 따라 다수의 지지파일을 매설하여 종래에 대심도 연약지반에 방파제나 안벽 등의 항만 구조물의 설계 및 시공시 연약지반 처리를 위한 과다한 비용 지출을 줄이고,
더 나아가 수면부에는 바닥판과, 슬릿벽체 및 반사벽체로 이루어진 슬릿 케이슨을 도입하여 외해 측에서 내해 측으로 전파되는 파랑을 소멸시켜 소파효과를 증대시킴으로써 수면 근처에서 내해로의 전달파 및 반사파를 감소시킬 수 있으며,
또한 슬릿 케이슨의 바닥판에 반파공을 형성하여 슬릿벽체에 의하여 형성되는 유수실로 진입된 파랑을 회류(回流)시켜 월파 저감효과를 높일 수 있어 구조물의 천단고를 크게 낮출 수 있으며,
아울러 수중부에는 소파판을 도입하여 소파판에 의한 소파효과로 수중부에서 내해로의 전달파 및 반사파를 감소시키고, 동시에 외해와 내해에서 해수 교환이 이 루어져 내해의 수질을 크게 향상시킬 수 있는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 제안하고자 한다.
일반적으로 대형 선박이 접안(接岸)하는 방파제, 호안, 안벽시설 구조는 지반 조건에 따라 잔교식과 중력식 등으로 구분되며, 중력식의 구조인 경우에는 대중량물인 케이슨 구조가 보편화되어 대형 크레인 등의 해상 장비 확보해야 하는 등의 공사의 난이도가 높고, 이에 의하여 공사비가 상당히 증가하게 된다.
특히 대심도 연약지반에 방파제, 호안, 안벽시설 구조물을 설계 시공시 구체공의 건설비보다 연약지반 처리비가 월등하게 소요되어 전체 공사비가 크게 증가되며, 구조물의 안정성과 기능성에 있어서도 문제가 발생하게 되며, 또 상기한 바와 같이 중력식 구조를 취하는 경우에는 그 부담이 더욱 가중된다.
따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 주식회사 신원건설에 의한 등록특허 제10-0583007호(2006.05.17. 등록. 이하 '종래기술 1'이라 함) "조립식 잔교형 부두"와
본 출원인에 의한 등록특허 제10-0622802호(2006.09.04. 등록. 이하 '종래기술 2'라 함) "투수식 소파판을 구비한 잔교구조물"이 게시되어 있다.
그러나 상기 종래기술 1의 경우에는 외해 측에서 내해 측으로 전달되는 파랑을 소멸 또는 감쇄시킬 수 있는 소파구조를 취하고 있지 않아 내해로의 파랑 전달율을 저감시킬 수 없어 내해의 정온도(靜穩度)가 떨어진다는 문제가 있다.
또한 상기 종래기술 2의 경에는 말뚝 사이에 소파판을 배치시켜 소파효과와 외해와 내해 상호간의 해수 교환을 통하여 내해의 수질을 개선할 수 있는 있으나,
잔교 구조물의 상부인 수면부에서 소파판이 직접 파랑과 부딪히게 되고, 이 경우 파랑이 월파 또는 월랑하게 되어 보다 적극적인 소파효과을 기대할 수 없게 되므로 내해 측으로의 파랑 전달율 저감에 의한 정온도을 높이고 천단고를 낮추기에는 그 한계를 드러내고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
더욱 상세하게는 입사 파고가 작고 연약층이 깊은 대수심 지역의 해저면을 따라 다수의 지지파일을 매설하여 종래에 대심도 연약지반에 방파제나 안벽 등의 항만 구조물의 설계 및 시공시 연약지반 처리를 위한 과다한 비용 지출을 줄일 수 있고, 종래의 중력식 항만 구조물의 시공시 소요되는 경비 및 공사기간을 단축하여 경제성을 제고(提高)할 수 있는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 바닥판과 슬릿벽체 및 반사벽체로 이루어진 슬릿 케이슨 도입하여 외해 측에서 내해 측으로 전파되는 파랑을 소멸시켜 소파효과를 증대시킴으로써 수면 근처에서 내해로의 전달파 및 반사파를 감소시킬 수 있으며,
또 슬릿 케이슨의 바닥판에 반파공을 형성하여 슬릿 케이슨 내부에 형성되는 유수실로 유입되는 파랑을 회류(回流)시켜 월파 저감효과를 높일 수 있어 구조물의 천단고를 크게 낮출 수 있는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 수중부에는 소파판을 도입하고, 또 인접한 소파판 사이에 형성되는 해수통로에 근접하도록 소파판을 더 배열하여 엇갈린 형태를 이루도록 형성하여 소 파효과를 증대시켜 수중부에서 내해로의 전달파 및 반사파를 감소시키고, 동시에 외해와 내해에서 해수 교환이 이루어져 내해의 수질을 크게 향상시킬 수 있는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
우선 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제는 해저면을 따라 매설되는 다수의 지지파일; 상기 지지파일 상부에 연결되는 바닥판과, 상기 바닥판을 따라 외해 측에 배열되고, 다수의 슬릿이 형성되어 외해 측에서 내해 측으로 전파되는 파랑(波浪)을 소멸시키는 슬릿벽체와, 상기 바닥판을 따라 내해 측에 배열되는 반사벽체와, 그리고 상기 슬릿벽체와 반사벽체 사이에 형성되는 유수실을 포함하는 슬릿 케이슨; 및 상기 슬릿 케이슨의 슬릿벽체 및 반사벽체 상부에 얹히는 상판;을 포함하여 이루어진다.
그리고 반 발명에 따른 상기 바닥판에는 상기 유수실로 유입되는 파랑을 회류(回流)시키기 위한 반파공이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 상기 바닥판 하면부와 연결되어 해저면을 따라 매설되고, 상기 지지파일 사이에 위치하는 소파판을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 따른 상기 소파판 사이로 해수통로가 형성되고, 상기 해수통로에 근접하여 소파판이 더 구비되어 엇갈린 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.
더 나아가 상기 지지파일, 상기 슬릿 케이슨의 바닥판, 슬릿벽체 및 반사벽체는 외피로 감싸여져 있는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법은 해저면을 따라 복수 열로 지지파일을 매설하는 제1 공정; 바닥판과, 상기 바닥판에 반파공을 형성하고, 상기 바닥판을 따라 외해 측에는 다수의 슬릿이 형성된 슬릿벽체를 연결하며, 상기 바닥판을 따라 내해 측에는 반사벽체를 연결하여 슬릿 케이슨을 제작한 후, 상기 지지파일 상부에 슬릿 케이슨의 바닥판을 연결하는 제2 공정; 상기 슬릿 케이슨의 각 슬릿벽체와 반사벽체 상부에 상판을 얹는 제3 공정;을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법에 의하여 입사 파고가 작고 연약층이 깊은 대수심 지역의 해저면을 따라 다수의 지지파일을 매설하여 종래에 대심도 연약지반에 방파제나 안벽 등의 항만 구조물의 설계 및 시공시 연약지반 처리를 위한 과다한 비용 지출을 줄일 수 있고, 종래의 중력식 항만 구조물의 시공시 소요되는 경비 및 공사기간을 단축하여 경제성을 제고(提高)할 수 있게 된다.
또한 바닥판과 슬릿벽체 및 반사벽체로 이루어진 슬릿 케이슨 도입하여 외해 측에서 내해 측으로 전파되는 파랑을 소멸시켜 소파효과를 증대시켜 수면 근처에서 내해로의 전달파 및 반사파를 감소시킬 수 있으며,
또 슬릿 케이슨의 바닥판에 반파공을 형성하여 슬릿 케이슨 내부에 형성되는 유수실로 유입되는 파랑을 회류(回流)시켜 월파 저감효과를 높일 수 있어 구조물의 천단고를 크게 낮출 수 있게 된다.
아울러 수중부에는 소파판을 도입하고, 또 인접한 소파판 사이에 형성되는 해수통로에 근접하도록 소파판을 더 배열하여 엇갈린 형태를 이루도록 형성하여 소파효과를 증대시켜 수중부에서 내해로의 전달파 및 반사파를 감소시키고, 동시에 외해와 내해에서 해수 교환이 이루어져 내해의 수질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면,
도 1은 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제를 나타내는 개 념도, 도 2는 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제를 나타내는 사시도 및 부분 확대도, 도 3은 본 발명에 따른 소파판이 제거된 방파제를 나타내는 사시도 및 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 슬릿 케이슨의 중간 부분 슬릿벽체가 제거된 방파제를 나타내는 사시도 및 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 방파제에서 소파판에 의하여 형성되는 해수통로 및 해수의 이동을 나타내는 개념도, 도 6 본 발명에 따른 방파제에서 소파판의 변형예에 의하여 형성되는 해수통로 및 해수의 이동을 나타내는 개념도, 도 7은 본 발명에 따른 방파제에서 상판의 변형예를 나타내는 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 방파부재의 다양한 변형예를 나타내는 사시도, 도 9는 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법을 나태는 흐름도이다.
먼저 본 명세서상에서는 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제를 설명하고, 다음으로 슬릿 케이슨 방파제의 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제는
해저면(SB)을 따라 매설되는 다수의 지지파일(10); 상기 지지파일(10) 상부에 연결되는 바닥판(22)과, 상기 바닥판(22)을 따라 외해(OS) 측에 배열되고, 다수의 슬릿(24a)이 형성되어 외해(OS) 측에서 내해(IS) 측으로 전파되는 파랑(波浪)을 소멸시키는 슬릿벽체(24)와, 상기 바닥판(22)을 따라 내해(IS) 측에 배열되는 반사벽체(26)와, 그리고 상기 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 사이에 형성되는 유수실(28)을 포함하는 슬릿 케이슨(20); 및 상기 슬릿 케이슨(20)의 슬릿벽체(24) 및 반사벽체(26) 상부에 얹히는 상판(30);을 포함하여 이루어진다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제에서, 상기 지지파일(10)은
입사 파고가 작고 연약층이 깊은 대수심 지역의 해저면(SB)을 따라 일정 깊이 이상으로 매설되어, 상기 지지파일(10) 상부는 슬릿 케이슨(20)의 바닥판(22) 하부에 연결된다.
그리고 상기 지지파일(10)은 바닥판(22)의 외해(OS)와 내해(IS) 측에 일렬로 배열되고, 필요에 따라서는 바닥판(22)의 양측에 구비된 지지파일(10) 사이에 지지파일(10)을 더 구비되어 구조물의 지지력을 보강하는 것도 가능하다.
또 상기 지지파일은 첨부된 도면에 도시되지 않았지만 철근이 배근된 철근 콘크리트로 파이프 형상으로 이루어지며, 또한 그 내부는 속이 빈 중공으로 미리 성형되며,
아울러 상기 지지파일의 성형시 프리스트레싱을 인가하여 상부에 연결되는 슬릿 케이슨 및 상판에 의한 사하중 및 태풍이나 해일 등에 의하여 파고가 높을 경 우 해수로 인한 활하중에 의한 전단응력에 효과적으로 대응하도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 따른 지지파일(10)에 의하여 종래에 대심도 연약지반에 방파제나 안벽 등의 항만 구조물의 설계 및 시공시 연약지반 처리를 위한 과다한 비용 지출을 줄일 수 있고, 또 종래의 중력식 항만 구조물의 시공시 소요되는 경비 및 공사기간을 단축하여 경제성을 제고(提高)할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제에서, 상기 슬릿 케이슨(20)은
상기 지지파일(10) 상부에 연결되는 바닥판(22)과, 상기 바닥판(22) 상부에 길이방향을 따라 배열되는 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26)로 이루어지며, 상기 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 사이의 공간에는 해수 및/또는 파랑이 진입하는 유수실(28)이 형성된다(도 4 참조).
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 사이에 슬릿벽체(24)를 더 구비하여 외해(OS) 측에 형성된 슬릿벽체(24)에 의하여 소멸되지 않고 전파되는 잔여 파랑을 보다 효과적으로 소멸시켜 소파효과를 극대화할 수 있게 된다.
그리고 상기 슬릿 케이슨(20)은 바닥판(22)과 슬릿벽체(24) 및 반사벽체(26)가 일체로 성형되어 지지파일(10)의 상부에 연결되며,
상기 슬릿벽체(24)는 바닥판(22)의 외해(OS) 측에 형성되고 다수의 슬릿(24a)이 중력방향으로 형성되고, 필요에 따라서는 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 슬릿벽체의 슬릿을 중력방향에 대하여 직교하는 형태로 형성할 수 있으며,
또 상기 반사벽체(26)는 바닥판(22)의 내해(IS) 측으로 형성되고 슬릿(24a)이 형성되지 않는 형태로 이루어진다.
즉 일반적은 해수의 표면층은 바람 등의 마찰에 의하여 파고가 높아지고 파랑이 거세게 이는데, 이 경우 상기 종래기술 2에 의한 소파판 만으로는 해수 표면층인 수면부에서 완전한 소파효과를 기대하기 어렵게 되므로
본 발명에 따른 상기 슬릿 케이슨(20)에 의하여 외해(OS) 측에서 내해(IS) 측으로 전파되는 파랑이 상기 슬릿벽체(24)의 슬릿(24a)을 통과하면서 감쇄되어 수면 근처에서 소파효과가 증대되어 내해(IS) 측으로의 전달파 및 반사파가 감소하는 효과를 얻을 수 있어 내해(IS)의 정온도(靜穩度)를 높일 수 있게 된다.
아울러 본 발명에 따른 슬릿 케이슨(20) 내부에 형성되는 유수실(28)에 진입된 해수 및/또는 파랑을 외해(OS)로 회류시키기 위해
상기 바닥판(22)에 다수의 반파공(22a)을 장방형으로 형성하여 파랑을 외해(OS) 쪽으로 돌려보냄으로써 월파 또는 월랑 저감 효과가 증대되어 구조물의 천 단고, 즉 해수면의 높이가 최고일 때 방파제 상단부와 높이 차이를 크게 낮출 수 있게 된다.
그리고 상기 반파공(22a)은 장방형뿐만 아니라 원형 또는 타원형 등으로 형성될 수 있으며, 또한 슬릿 케이슨(20) 중간 부분에 슬릿벽체(24)가 더 구비된 경우에는 슬릿벽체(24)와 슬릿벽체(24) 사이와 중간 부분의 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 사이에 상기 반파공(22a)이 각각 형성된다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제에서, 상기 상판(30)은
상기 슬릿 케이슨(20)의 슬릿벽체(24) 및 반사벽체(26) 상부에 얹히고, 그 상부면은 일정한 넓이가 확보되어 방파제가 시공된 장소의 이용 상태에 따라 차량 등의 운행되거나 또는 사람들이 이용할 수 있게 된다.
따라서 상기 상판(30)은 외해(OS) 측으로 일정한 곡률 또는 절곡되어 유도면(33a)을 형성하는 방파벽(33)과, 그리고 상기 방파벽(33)과 연결되고 상판(30)의 상당부분을 차지하도록 콘크리트(C)나 아스팔트 등에 의하여 시공되는 노면(36)을 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 노면(36)에서 내해(IS) 측에는 상부로 돌출되어 일정한 높이를 갖도록 난간부(38)가 형성되어 차량이나 이용자들이 추락하거나 떨어지는 등의 안전사고에 대비하는 것이 바람직하다.
즉 외해(OS) 측에서 내해(IS) 측으로 전파되는 파랑이 상기 방파벽(33)의 유도면(33a)을 통하여 처오름되는 해수가 내해(IS) 측으로 월파 및/또는 월랑되는 것을 방지하며, 동시에 처오름된 해수를 다시 외해(OS) 측으로 회류시켜 계속해서 밀려오는 파랑과의 상쇄간섭을 유도함으로써 파랑을 소멸시키는 소파효과를 얻을 수 있게 된다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 상판(30)은 대안적인 형태로 상판(30)을 이루는 방파벽(33)과 노면(36)을 보다 효율적으로 시공하고 월파 및 소파효과를 극대화하기 위한 것으로 이를 자세히 설명하기로 한다.
즉 도 8의 (a) 및 (c)에 도시된 바와 같이 상기 상판(30)은 외해(OS) 측을 향해 일정한 곡률을 갖는 유도면(33a)이 형성된 방파벽(33)과, 상기 방파벽(33) 후면부에 연설되는 판 형상의 연결판(34)을 포함하는 방파부재(32)와, 상기 방파부재(32)의 연결판(34)과 연결되는 노면(36)을 포함하여 이루어지며,
또 상기 방파부재(32)에서 상기 방파벽(33) 하부에는 외해(OS) 측으로 돌출 형성되는 유수판(35)이 연결된다.
따라서 상기 방파부재(32)는 노면(36)을 시공하기 전에 미리 공장 또는 육상 제작 등을 통하여 형성한 후 노면(36)과 연결함으로써 상판(30)의 시공을 보다 효율적으로 이루어 공기를 단축할 수 있게 된다.
이 경우 도 8의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 상기 노면(36)을 이루는 콘크리트(C)나 아스팔트 등과 방파부재(32)의 결합력을 보강하기 위해 상기 연결판(34)에는 연결부재(34a)인 철근 또는 전단 연결재를 일체로 연결하여 콘크리트(C)나 아스팔트에 상기 연결부재(34a)를 매입시켜 그 결합력을 보강할 수 있게 된다.
이 때 상기 연결판(34)은 상기 방파벽(33) 중간 부분에 연결되거나, 방파벽(33) 하부에 연결될 수 있으며,
만약 상기 연결판(34)이 방파벽(33) 중간 부분에 형성된 경우, 상기 연결부재(34a)는 연결판(34) 하부에 하방을 향하도록 형성되어 연결판(34)의 하부에 위치하는 노면(36)에 매입되고,
또 상기 연결판(34)이 방파벽(33) 하부에 형성되는 경우에는 상기 연결부재(34a)는 연결판(34) 상부에 상방으로 향하도록 형성되어 연결판(34) 상부에 위치하는 노면(36)에 매입된다.
더 나아가 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 상기 유수판(35)에는 다수 의 유수공(35a)이 형성될 수 있으며, 상기 유수공(35a)에 의하여 외해(OS) 측에서 전파되어 온 파랑이 방파벽(33)에 부딪친 후 유수판(35)에 체류하는 해수를 슬릿 케이슨(20)의 유수실(28)로 유출시켜 소파효과를 증진시키고, 월파 또는 월랑 저감 효과를 극대화시킬 수 있게 된다.
도 1 및 도 2 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 소파판(40)은 외해(OS) 측에서 내해(IS) 측으로 전파되는 파랑에 의한 전달파 및 반사파를 감소시키기 위한 소파효과를 유도하고,
또 외해(OS)와 내해(IS)에서 상호 해수를 교환하여 내해(IS)로 유입된 해수가 체류함으로써 내해(IS)의 수질이 악화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
즉 도 5에 도시된 바와 같이 상기 소파판(40)은 슬릿 케이슨(20)의 바닥판(22) 하면부에 연결되어 해저면(SB)을 따라 매설되고, 상기 지지파일(10) 사이에 위치하도록 형성되며,
이 경우 상기 소파판(40)은 외해(OS) 및 내해(IS) 측 바닥판(22) 양측에 위치하는 지지파일(10) 사이에 위치하게 된다.
다만 첨부된 도면에 도시되지 않았지만 필요에 따라서는 상기 소파판을 바닥판 일측에만 형성하는 것도 가능한데, 본 발명에 따른 방파제의 소파효과를 높이고, 내해에서의 정온도를 높이기 위해서는 바닥판 양측에 소파판을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이 상기 각 소파판(40) 사이와 소파판(40)과 지지파일(10) 사이에는 일정한 간격으로 이격되어 있어 해수라 소통하는 해수통로(SP)가 형성되며,
이 경우 상기 해수통로(SP)에 근접하여 소파판(40)을 더 구비하여 엇갈린 형태로 소파판(40)을 배열하는 경우에는 상기 소파효과와 이로 인한 내해(IS)의 정온도를 높일 수 있게 된다.
다만 도 3은 필요에 따라서 소파판이 제거되고, 슬릿 케이슨에 의하여만 소파효과를 얻을 수 있는 변형예을 일례로 나타내고 있다.
더 나아가 본 발명에 따른 방파제의 각 구성은 해수와 공기로 인한 화학적 산화 및 부식과, 또 파랑(해파) 등에 의한 물리적인 침식을 방지하기 위해
일명 섬유강화 플라스틱인 F.R.P(Fiber Reinforced Plastics)를 외피로 감싸게 된다.
상기 외피인 F.R.P는 내식성, 내산, 내알카리성 우수하고, 가볍고 강하며, 또 설계 및 가공이 어떠한 형태이든 자유롭고 간편하고, 접착성이 우수하기 때문에 타 재질과의 혼성이 용이하고, 수질 오염을 일으킬 염려가 없다는 장점을 갖는다.
따라서 본 발명에 따른 방파제의 각 구성인 상기 지지파일, 슬릿 케이슨의 바닥판, 슬릿벽체 및 반사벽체, 소파판 및 상판의 각 외측면에 F.R.P로 외피를 형성하여 해수와 공기로 인한 산하 및 부식을 막고, 파랑(해파) 등에 의한 물리적인 침식을 방지할 수 있게 된다.
물론 이러한 외피는 공지된 다양한 복합소재를 사용할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 방파제의 각 구성에는 외피인 F.R.P를 사용하는 것 외에도 내염 시멘트를 사용하여 해수의 염분이 콘크리트 구조물 내로 침투하여 철근을 산화 및 부식시키는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
한편 도 1 내지 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법은
해저면(SB)을 따라 복수 열로 지지파일(10)을 매설하는 제1 공정(S1); 바닥판(22)과, 상기 바닥판(22)에 반파공(22a)을 형성하고, 상기 바닥판(22)을 따라 외해(OS) 측에는 다수의 슬릿(24a)이 형성된 슬릿벽체(24)를 연결하며, 상기 바닥판(22)을 따라 내해(IS) 측에는 반사벽체(26)를 연결하여 슬릿 케이슨(20)을 제작한 후, 상기 지지파일(10) 상부에 슬릿 케이슨(20)의 바닥판(22)을 연결하는 제2 공정(S2); 및 상기 슬릿 케이슨(20)의 각 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 상부에 상판(30)을 얹는 제3 공정(S3);을 포함하여 이루어진다.
이하에서 설명하게 될 소파 방파제 시공방법은 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 소파 방파제를 제작 및 시공하기 위한 것으로 소파 방파제와 동일한 구성은 동일한 기능을 수행하게 되는 것이며,
따라서 본 발명에 따른 소파 방파제와 동일한 구성의 동일 기능에 대한 설명은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 하기 위하여 중복 기재를 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이 연약지반용 파일 지지식 소파 방바제의 시공방법에서, 상기 제1 공정(S1)은
해저면(SB)을 따라 복수 열로 지지파일(10)을 일정 깊이 이상으로 매설하는 단계이며,
이 경우 상기 지지파일(10)의 지지력을 보강하고 전단 응력에 효과적을 대처하기 위하여 양측 지지파일(10) 사이에 지지파일(10)을 더 매설하는 것이 바람직하다.
또 상기 지지파일(10)의 매설은 매입 공법 또는 타입 공법을 통하여 해저면(SB)에 매설하게 되는데,
이 경우 본 발명에 따른 지지파일(10)은 콘크리트 중공 파일이므로 매입 공법에 의하여 지지파일(10)을 매설하는 것이 바람직하나,
만약 강관 등을 사용하는 경우에는 파일을 항타하여 해저면(SB)에 박아 넣은 타입 공법에 의하여 매설할 수 있다.
도 1 내지 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법에서, 상기 제2 공정(S2)은
상기 슬릿 케이슨(20)을 지지파일(10) 상부에 연결하는 공정으로 바닥판(22)에 유수공(35a)을 형성하고, 상기 바닥판(22)을 따라 외해(OS) 측에는 다수의 슬릿(24a)이 형성된 슬릿벽체(24)를 연결하며, 또 상기 바닥판(22)을 따라 내해(IS) 측에는 슬릿(24a)이 형성되지 않는 반사벽체(26)를 연결하여 슬릿 케이슨(20)을 제작하게 된다.
즉 상기 슬릿 케이슨(20)은 바닥판(22)과 슬릿벽체(24) 및 반사벽체(26)를 철근 콘크리트를 배근하여 일체로 제작 한 후,
상기 지지파일(10) 상부와 슬릿 케이슨(20)의 바닥판(22) 하부를 고장력의 스터드 볼트 등의 전단 연결재를 사용하여 견고하게 연결하게 된다.
더 나아가 상기 슬릿 케이슨(20) 제작시 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 사이에 슬릿벽체(24)를 더 구비하여 보다 효과적인 소파효과를 유도하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법에서, 상기 제3 공정(S3)은
상기 슬릿 케이슨(20)의 슬릿벽체(24)와 반사벽체(26) 상부에 각각 상기 상판(30)을 얹는 공정으로
슬릿 케이슨(20)을 제작하여 지지파일(10) 상부에 연결한 후 상판(30)을 구성하는 방파벽(33)과 노면(36)을 형성하기 위해 철근을 배근하여 콘크리트를 타설하고 양생하여 상판(30)을 성형하게 된다.
이 경우 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 상판(30)이 방파부재(32)와 노면(36)으로 이루어진 경우, 우선 방파부재(32)를 별도로 제작한 후 방파부재(32)를 슬릿 케이슨(20)에 상부에 연결한 후, 방파부재(32)의 연결판(34)과 노면(36)을 위한 철근 콘크리트를 연결하여 시공하는 방법 또한 가능하다.
아울러 도 9에 도시된 바와 같이 상기 바닥판(22) 하부면에 연결되어 해저면(SB)을 따라 소파판(40)을 매설하되, 상기 소파판(40)은 양측에 일렬로 배열된 지지파일(10) 사이에 각각 위치시키는 제4 공정(S4)이 더 포함되어 진다.
이 경우 상기 소파판(40) 사이 및 소파판(40)과 지지파일(10) 사이에는 해수통로(SP)가 형성될 수 있도록 일정한 간격을 유지하고, 또 상기 해수통로(SP)에 근접하여 소파판(40)을 더 매설하여 소파판(40)이 엇갈린 형태를 이루도록 형성하는 것이 바람직하며,
이렇게 함으로써 방파제의 소파효과를 높이고, 소파효과로 인한 내해(IS)의 정온도를 높일 수 있게 되며, 또 외해(OS)와 내해(IS)에서 해수 교환이 이루어져 내해(IS)의 수질을 개선하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제 및 이의 시공방법을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제를 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제를 나타내는 사시도 및 부분 확대도,
도 3은 본 발명에 따른, 소파판이 구비되지 않은 방파제를 나타내는 사시도 및 단면도,
도 4는 본 발명에 따른, 슬릿 케이슨의 중간 부분 슬릿벽체가 구비되지 않은 방파제를 나타내는 사시도 및 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 방파제에서 소파판에 의하여 형성되는 해수통로 및 해수의 이동을 나타내는 개념도,
도 6 본 발명에 따른 방파제에서 소파판의 변형예에 의하여 형성되는 해수통로 및 해수의 이동을 나타내는 개념도,
도 7은 본 발명에 따른 방파제에서 상판의 변형예를 나타내는 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 방파부재의 다양한 변형예를 나타내는 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법을 나태는 흐름도.
< 도면의 주용 부분에 대한 부호 설명 >
10 : 지지파일
20 : 슬릿 케이슨 22 : 바닥판
22a : 반파공 24 : 슬릿벽체
24a : 슬릿 26 : 반사벽체
28 : 유수실
30 : 상판 32 : 방파부재
33 : 방파벽 33a : 유도면
34 : 연결판 34a : 연결부재
35 : 유수판 35a : 유수공
36 : 노면 38 : 난간부
40 : 소파판
SB : 해저면 IS : 내해
OS : 외해 SP : 해수통로
C : 콘크리트
Claims (7)
- 해저면을 따라 매설되는 다수의 지지파일;상기 지지파일 상부에 연결되는 바닥판과,상기 바닥판을 따라 외해 측에 배열되고, 다수의 슬릿이 형성되어 외해 측에서 내해 측으로 전파되는 파랑(波浪)을 소멸시키는 슬릿벽체와,상기 바닥판을 따라 내해 측에 배열되는 반사벽체와, 그리고상기 슬릿벽체와 반사벽체 사이에 형성되는 유수실을 포함하는 슬릿 케이슨; 및상기 슬릿 케이슨의 슬릿벽체 및 반사벽체 상부에 얹히는 상판;을 포함하여 이루어진 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제.
- 제 1 항에 있어서, 상기 바닥판에는상기 유수실로 유입되는 파랑을 회류(回流)시키기 위한 반파공이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제.
- 제 1 항에 있어서,상기 바닥판 하면부에 연결되어 해저면을 따라 매설되고, 상기 지지파일 사 이에 위치하는 소파판을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제.
- 제 3 항에 있어서,상기 소파판 사이로 해수통로가 형성되고, 상기 해수통로에 근접하여 소파판이 더 구비되어 엇갈린 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬릿 케이슨에서상기 슬릿벽체와 반사벽체 사이에는 슬릿벽체가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지파일, 상기 슬릿 케이슨의 바닥판, 슬릿벽체 및 반사벽체는 외피로 감싸여져 있는 것을 특징으로 하는 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제.
- 해저면을 따라 복수 열로 지지파일을 매설하는 제1 공정;바닥판과, 상기 바닥판에 반파공이 형성하고, 상기 바닥판을 따라 외해 측에는 다수의 슬릿이 형성된 슬릿벽체를 연결하며, 상기 바닥판을 따라 내해 측에는 반사벽체를 연결하여 슬릿 케이슨을 제작한 후, 상기 지지파일 상부에 슬릿 케이슨 의 바닥판을 연결하는 제2 공정; 및상기 슬릿 케이슨의 각 슬릿벽체와 반사벽체 상부에 상판을 얹는 제3 공정;을 포함하여 이루어진 연약지반용 파일 지지식 소파 방파제의 시공방법.
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| ES2375883A1 (es) * | 2011-12-30 | 2012-03-07 | Universidad Politécnica de Madrid | Sistema de reducción de la sub-presión en diques verticales de cajones mediante tablestacas. |
| CN110924354B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-07-20 | 河海大学 | 一种具有挡浪功能的海港水交换通道结构 |
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