KR20140136588A - Floating breakwater wiht semi-submerged curved panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수면에 부유상태로 계류되어 파랑을 반사 또는 소파(消波)하는 부방파제(浮防波堤)에 관한 것으로, 다수의 선체형(船體形) 부체(20) 사이에 외해측에서 항내측으로 완만한 곡선 경사면이 형성된 만곡판(10)을 설치함으로써, 외해에서 입사되는 파랑이 만곡판(10) 상면을 따라 진행하면서 쇄파(碎波)되어 에너지가 감쇄될 수 있도록 한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a float breakwater for reflecting or soaking waves in a floating state on a water surface, comprising a plurality of ship- By providing the
부방파제는 그 사전적 의미에서와 같이 수면에 부유(浮遊)하는 방파제로서, 케이슨(caisson) 침설식 방파제, 토석제(土石堤) 형식 방파제 등의 착저식 방파제와 대별된다.The breakwater is a breakwater that floats on the surface of the water as in the dictionary meaning. It is roughly divided into a caisson breakwater breakwater and a rock breakwater type breakwater.
부방파제는 착저식 방파제에 비하여 신속하고 간편한 시공이 가능할 뿐 아니라, 부방파제 하부 수역이 개방되어 항내외 해수의 유통을 보장하고 해양 생태 환경을 보전하는 등의 장점이 있으나, 방파효과가 상대적으로 낮고 부방파제의 요동으로 인한 항내측 2차 조파 현상이 발생될 뿐 아니라, 계류삭(91)의 파단시 부방파제가 표류하여 선박과 충돌하는 등의 사고가 발생되는 문제점이 있다.The breakwater has advantages such as quick and easy construction as compared with the breakwater type breakwater, but also has the advantages such as opening the sub-breakwater sub-water area and ensuring the circulation of marine ecosystem and preserving marine ecosystem. However, the breakwater effect is relatively low There arises a problem that not only an anti-inward secondary wave phenomenon occurs due to the fluctuation of the sub-breakwater, but also the breakwater of the
부방파제는 통상의 부선(艀船) 또는 폰툰(pontoon)과 같이 중공(中空)의 부체(浮體) 형태로 제작되어 설치 지점으로 예인된 후 중량추 또는 앵커 등의 해저 고정 구조물과 계류삭(91)으로 연결되어 계류되는 방식으로 구축되며, 이러한 계류식 부방파제 관련 종래기술로서 공개특허 제2004-100524호를 들 수 있다.
The breakwater is manufactured in the form of a hollow body such as a conventional boat or a pontoon and is towed to the installation point and then fixed to an underwater fixing structure such as a weight or anchor, 91, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-100524 as a prior art related to this mooring part breakwater.
공개특허 제2004-100524호를 비롯한 종래 부방파제의 기본 구조는 계류된 장방형 부체로서, 파랑의 진행방향에 직교하는 방향으로 배치되어 외해에서 입사하는 파랑을 반사 및 소파하게 된다.The basic structure of the conventional part breakwater including the Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-100524 is a moored rectangular body which is arranged in a direction orthogonal to the traveling direction of the wave to reflect and wave the wave incident on the outside sea.
즉, 도 1에서와 같이, 외해에서 입사하는 파랑이 부방파제의 외해측 표면에서 반사되거나, 부방파제의 측면에 형성된 소파격실(92) 및 소파격실(92)에 절개 형성된 슬릿(slit)(93)에 의하여 간섭 소파됨으로써 파랑의 투과가 억제되고 부방파제 배후 항내 수역의 정온도(靜穩度)가 확보되는 것이다.That is, as shown in Fig. 1, the wave incident on the outer sea is reflected on the outer sea surface side of the sub-breakwater, or the
그러나, 전술한 바와 같이, 종래의 부방파제는 고정 구조물이 아닌 부유, 유동 구조물로서, 방파효과에 한계가 있을 수 밖에 없었다.However, as described above, the conventional sub-breakwaters are floating structures that are not fixed structures.
부방파제의 방파 작용에 있어서, 전술한 입사파의 반사 또는 간섭 소파 공히 부방파제의 정지상태가 유지될 경우 충분한 효과를 나타낼 수 있는데, 부유상태의 부방파제에 있어서 완전한 정지상태는 실질적으로 기대하기 어려우므로, 입사파의 파압으로 인하여 부방파제가 요동하게 되고, 이러한 요동은 반사 및 간섭 효과를 저감할 수 밖에 없는 것이다.In the wave breaking action of the partial breakwaters, when the above-mentioned reflection of the incident wave or the interference state of the breakwater is maintained in the interference sole, a sufficient effect can be exhibited. In the floating state partial breakwaters, Therefore, the sub-breakwaters fluctuate due to the wave pressure of the incident wave, and such fluctuations can not but reduce the reflection and interference effects.
특히, 요동하는 부방파제는 도 1에서와 같이, 부방파제 배후 항내 수역으로 파랑을 생성하는 2차 조파(造波) 현상을 유발하여 항내 정온도를 심각하게 저해할 수 있을 뿐 아니라, 과도한 부방파제의 요동으로 인하여 계류삭(91)이 파단될 경우 선박과의 충돌 등 심각한 사고가 유발될 수도 있다.
Particularly, as shown in Fig. 1, the swinging sub-breakwater causes a secondary wave phenomenon that generates waves to the waters in the waters behind the sub-breakwaters, thereby seriously hindering the port internal temperature, A serious accident such as a collision with the ship may be caused when the
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 계류식 부방파제에 있어서, 외해측에서 항내측으로 표고가 높아지는 완만한 곡선 경사면이 형성된 만곡판(10)과, 만곡판(10)의 항내측 단부에 하방으로 접합된 후면판(17)이 다수의 부체(20) 사이에 설치되어 부유되되, 흘수선이 만곡판(10) 표면 내에 형성되어, 외해에서 입사되는 파랑이 만곡판(10) 상면을 따라 진행하면서 쇄파(碎波)됨을 특징으로 하는 반잠수 만곡판 부방파제이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a floating type submerged breakwater comprising a curved plate (10) having a gently curved sloped surface whose elevation is elevated from the sea side to the sea side, And a water line is formed in the surface of the
또한, 상기 만곡판(10)의 상단부에는 만곡판(10)을 관통하는 통기공(15)이 천공되어, 만곡판(10)과 후면판(17) 사이의 수면이 상승됨에 따라 통기공(15)을 통하여 만곡판(10) 하부 공기가 외부로 배출되고 만곡판(10)과 후면판(17) 사이의 수면이 하강됨에 따라 통기공(15)을 통하여 외부 공기가 만곡판(10) 하부로 유입됨을 특징으로 하는 반잠수 만곡판 부방파제이자, 상기 부체(20)는 중공(中空)의 선체형(船體形) 부체(20)로서, 각각 전방격판(23) 및 후방격판(24)에 의하여 분할된 전방격실(21) 및 후방격실(22)이 부체(20) 내부에 형성되고, 전방격실(21) 및 후방격실(22)에는 유입밸브(32)에 의하여 개폐되는 유입구(31)와, 전방격실(21) 및 후방격실(22) 내부와 부체(20) 외부를 연통하는 급기관(33) 및 배수관(34)이 설치되되, 배수관(34)의 하단은 전방격실(21) 및 후방격실(22) 내부 저면에 근접하여, 전방격실(21) 및 후방격실(22)의 유입밸브(32)를 개방하면 해수가 유입되고, 급기관(33)으로 압축공기를 압송하면 배수관(34)으로 해수가 배출됨을 특징으로 하는 반잠수 만곡판 부방파제이다.
A
본 발명을 통하여, 부방파제의 방파효율을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 특히 종래 부방파제의 고질적인 문제점이었던 부방파제 요동으로 인한 불요(不要) 조파(造波) 현상을 근본적으로 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to drastically improve the efficiency of breaking out the sub-breakwaters, and it is possible to fundamentally prevent the unnecessary harmonic wave phenomenon due to the fluctuation of the sub-breakwaters, which has been a problem of the conventional breakwaters.
또한, 부방파제에 직접 작용하는 파압을 저감함으로써, 계류 안정성을 제고하고, 계류삭(繫留索)(91) 파단으로 인한 부방파제의 표류 및 파손을 방지함은 물론 선박 충돌 등 2차 사고의 발생 또한 차단하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, by reducing the wave pressure acting directly on the sub-breakwater, mooring stability can be improved, and the floating breakwater can be prevented from being drifted and damaged due to the breakage of the mooring rope (91) It is also possible to obtain an effect of blocking generation.
특히, 종래 부방파제에 비하여 부방파제 하부의 개방 수역을 최대한 확보함으로써, 항내외 해수의 유통을 보장하고 해양 생태 환경을 보전하는 부방파제의 본연의 목적을 최대한 달성할 수 있다.
In particular, by securing the open water area of the lower part of the breakwaters as compared with the conventional part breakwaters, it is possible to achieve the main purpose of the part breakwaters that ensure the distribution of the sea water inside and outside the sea and conserve the marine ecology.
도 1은 종래 부방파제의 사용상태 예시도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 부분절단 사시도
도 4는 본 발명의 발췌 저면 사시도
도 5는 본 발명의 사용상태 대표 단면도
도 6은 본 발명의 통기공 작용 설명도
도 7은 본 발명의 부체 발췌 사시도
도 8은 본 발명의 부체 발췌 부분절단 사시도
도 9는 본 발명의 부체 운용방식 설명도FIG. 1 is a view showing an example of a use state of a conventional part breakwater
2 is a perspective view of the present invention
3 is a partial cutaway perspective view of the present invention
Figure 4 is an exploded bottom perspective view of the present invention.
5 is a representative cross-sectional view of the use state of the present invention
Fig. 6 is a view for explaining a pneumatic operation of the present invention
7 is a sectional view
FIG. 8 is a perspective view of a cutting-
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the main body of the present invention
본 발명의 상세한 구성 및 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.The detailed configuration and principle of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선 도 2는 본 발명 부방파제의 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 선체형(船體形) 부체(20) 사이에 전방측에서 후방측 즉, 외해측에서 항내측으로 완만한 곡선 경사면이 형성된 만곡판(10)과, 만곡판(10)의 항내측 단부에 하방으로 접합된 후면판(17)이 설치되어 구성된다.2 is a perspective view showing the outer appearance of the breakwater of the present invention. As shown in the drawing, the present invention is characterized in that a plurality of ship-
즉, 본 발명은 도 3에서와 같이, 외해측에서 항내측으로 표고가 점차 높아지는 완만한 곡선 경사면이 형성된 만곡판(10)과, 만곡판(10)의 항내측 단부에 하방으로 접합되어 만곡판(10)의 배후부를 폐쇄하는 후면판(17)이 다수의 선체형 부체(20) 사이에 설치되어 해상에 부유상태로 구축되며, 도 3 및 도 4에서와 같이, 만곡판(10)의 저면에는 다수의 횡판(11)이 만곡판(10)을 횡단하는 방향으로 설치되어 만곡판(10)을 보강하고 만곡판(10)과 후면판(17) 사이의 공간을 분할하게 된다.That is, as shown in FIG. 3, the present invention provides a
이러한 본 발명의 부방파제는 도 5에서와 같이, 흘수선(吃水線)이 만곡판(10) 표면 내에 형성될 수 있도록 즉, 만곡판(10)의 하단은 수면 하부에 위치하고 만곡판(10)의 상단은 수면 상부에 위치되는 반잠수(半潛水) 상태를 유지할 수 있도록 계류되는데, 동 도면에 도시된 바와 같이, 중량추 또는 앵커 등의 해저 고정 구조물과 부체(20)를 계류삭(91)으로 연결하여 부방파제의 표류를 억제하게 된다.5, the lower end of the
본 발명에 있어서 주효한 방파 원리는 도 5에서와 같이, 외해에서 입사되는 파랑이 만곡판(10) 상면을 따라 진행하면서 천수효과(淺水效果, Shoaling effects)에 의하여 쇄파(碎波)됨으로써 파랑의 에너지가 감쇄되는 것이다.As shown in FIG. 5, the wave breaking principle of the present invention is a wave breaking method in which waves incident from an external sea travel along the upper surface of the
도 1에서와 같이, 종래의 부방파제에서는 파랑의 파압이 직립상태의 부방파제 벽면에 직접 작용하는 반면, 도 5에서와 같이, 본 발명에서는 만곡판(10)의 예리한 선단만이 파랑의 진행에 대항하여 노출되는 구조이므로 파랑이 부방파제에 가하는 외력을 최소화할 수 있다.As shown in FIG. 1, in the conventional sub-breakwater, the wave pressure of the wave acts directly on the sub-breakwater wall surface in the upright state. On the other hand, in the present invention, only the sharp tip of the
또한, 파랑의 에너지는 수면 부근에 집중되는 바, 종래의 부방파제에서는 직립상태의 벽체에 파랑 에너지의 대부분이 직접 작용하게 되지만, 본 발명에서는 수면 부근의 파랑 에너지 집중 수역과 상대적으로 파랑 에너지 집중도가 낮은 하부 수역을 분리하고, 분리된 상부 수역에서는 쇄파를 유도함으로써, 부방파제 구조물에 가해지는 외력은 최소화하면서도 방파효과는 극대화할 수 있다.Further, since the energy of the wave is concentrated near the water surface, most of the wave energy directly acts on the upright wall in the conventional partial breakwater. In the present invention, the wave energy concentration near the water surface and the wave energy concentration By separating the lower water body and inducing the breaking wave in the separated upper water body, the external force applied to the partial breakwater structure can be minimized while maximizing the wave effect.
파랑이 진행함에 따라 대부분의 에너지는 수면 부근에 집중되지만 본 발명 부방파제의 하부 수역에서도 입사파의 에너지가 파랑 형태로 전파되어 도 5 및 도 6에서와 같이, 만곡판(10)과 후면판(17) 사이의 공간에 파랑이 형성되고 그에 따라 만곡판(10)과 후면판(17) 사이의 수면이 주기적으로 승강하게 된다.As the wave progresses, most of the energy is concentrated in the vicinity of the water surface, but the energy of the incident wave propagates in the wave form even in the lower water zone of the present invention breakwater, and the
이러한 만곡판(10) 하부 수면의 승강은 만곡판(10) 하부 기압의 급격한 변화를 유발하여 부방파제 구조물의 과도한 진동 및 그에 따른 2차 조파 현상을 야기하거나, 심할 경우 부방파제 구조물이 전복되는 사고가 발생될 수 있는 바, 본 발명에서는 만곡판(10)의 정부(頂部) 즉, 만곡판(10)의 항내측 상단부에 만곡판(10)을 관통하는 통기공(15)을 천공하여 만곡판(10) 하부 수면의 변화에 따라 공기가 흡기 또는 배기될 수 있도록 하였다.Such elevation and lowering of the lower water surface of the
도 6에서와 같이, 만곡판(10)과 후면판(17) 사이의 공간에 파랑이 형성되고 그에 따라 수면이 상승되면 통기공(15)을 통하여 만곡판(10) 하부의 공기가 외부로 배출되고, 수면이 하강되면 통기공(15)을 통하여 외부 공기가 만곡판(10) 하부로 흡기되는데, 만곡판(10) 하부 수면이 입사파와 공진함에 따라 공기가 상대적으로 협소한 통기공(15)을 통하여 유출입되는 과정에서 수면 상부 공기층이 일종의 댐퍼(damper) 역할을 수행함으로써 파랑의 에너지가 감쇄될 뿐 아니라, 부방파제 구조물의 안정성 또한 유지될 수 있다.6, when air is formed in the space between the
이렇듯, 본 발명에서는 부방파제 상, 하부 수역을 분할하여 상부 수역에서는 쇄파를 유도하고, 하부 수역에서는 공진 및 흡배기 현상을 유도하여 우수한 방파효과를 발현할 수 있도록 하였으며, 파랑의 전파경로상 직립 벽체형 구조물을 최대한 배제함으로써 파랑에 의한 부방파제의 요동을 최소화할 수 있도록 하였다.As described above, according to the present invention, breakwaves and subwatersheds are divided to induce breaking waves in the upper water zone and to induce resonance and intake and exhaust phenomenon in the lower water zone, thereby exhibiting excellent wave breaking effect. In the wave propagation path, By minimizing the structure, it is possible to minimize the fluctuation of the breakwater by the wave.
한편, 본 발명에 있어서 전술한 방파효과를 극대화하기 위해서는 만곡판(10)을 비롯한 부방파제 구조물의 자세 및 흘수선을 정확하게 유지할 필요가 있는데, 이는 도 7 내지 도 9에서와 같은 구성을 통하여 부체(20)의 부력 및 무게중심을 조절함으로써 달성할 수 있다.In order to maximize the above-described wave-breaking effect in the present invention, it is necessary to accurately maintain the posture and the waterline of the breakwater structure including the
본 발명에 적용되는 부체(20)는 도 7에서와 같이, 외해측 단부 또는 양 단부가 예리하게 형성된 선체형 중공(中空) 구조물로서, 도 8 및 도 9에서와 같이, 각각 전방격판(23) 및 후방격판(24)에 의하여 분할된 전방격실(21) 및 후방격실(22)이 부체(20) 내부에 형성된다.As shown in Fig. 7, the
도 9에 도시된 실시예에서는 전방격판(23) 및 후방격판(24)이 별도의 벽체로 구성되어 부체(20) 내부 공간이 3개로 분할되었으나, 전방격판(23)과 후방격판(24)을 단일 벽체로 구성하여 내부 공간을 2개로 분할할 수도 있다.9, the
도 7 내지 도 9에서와 같이, 전방격실(21)과 후방격실(22)에는 유입구(31), 급기관(33) 및 배수관(34)이 설치되는데, 유입구(31)에는 유입밸브(32)가 설치되어 유입구(31)를 개폐하게 되며, 급기관(33) 및 배수관(34)은 전방격실(21) 및 후방격실(22)과 부체(20) 외부를 연통하되, 배수관(34)의 하단은 전방격실(21) 및 후방격실(22) 내부 저면에 근접하도록 구성된다.7 to 9, an
본 발명에 있어서 만곡판(10)에 형성되는 흘수선 위치는 부체(20)의 부력을 조절함으로써 변경이 가능하고, 만곡판(10)의 자세 또한 부체(20)의 무게중심을 조절하여 변경이 가능한데, 이러한 부체(20)의 부력 및 무게중심 조절은 전방격실(21) 및 후방격실(22)에 해수를 주입하거나 배출함으로써 수행하게 된다.In the present invention, the water line position formed on the
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 전방격실(21) 또는 후방격실(22)의 유입밸브(32)를 개방하면 해수가 유입되고, 급기관(33)에 컴프레서 등 압축공기 주입 수단을 연결하여 압축공기를 주입하면 내부 기압이 상승하면서 배수관(34)을 통하여 저류된 해수가 부체(20) 외부로 배출되는 것이다.9, when the
도 9는 전방격실(21)의 유입밸브(32)가 개방되어 전방격실(21)내 해수 수위가 상승하고, 후방격실(22)에서는 급기관(33)으로 압축공기가 주입되어 후방격실(22)내 저류되었던 해수가 배출되는 상황을 도시하고 있다.9 shows that the
전방격실(21) 또는 후방격실(22)내 해수의 부체(20) 외부 배출은 부체(20) 상부에 흡입식 펌프를 설치하고 흡입식 펌프와 배수관(34)을 연결하는 방식을 고려할 수도 있으나, 흡입식 펌프의 최대 양정은 8m 내외에 불과하므로 부방파제가 대형화될 경우 적용이 불가능하다.A method of installing a suction pump on the upper portion of the
또한, 배수관(34)의 하단에 수중 가압식 펌프를 설치하는 방안도 고려할 수 있으나, 이 경우 전체 부체(20)에 별도의 수중 가압식 펌프를 상시 장착하여 유지하여야 하므로 최초 제작비용은 물론 유지관리 비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있다.Although it is possible to consider installing a water pressure pump at the lower end of the
이에, 본 발명에서는 배수관(34)과 별도의 급기관(33)을 설치하고 전방격실(21) 또는 후방격실(22)내 수위 조절이 필요한 경우 선택적으로 압축공기 주입 수단을 연결하는 방식으로 부체(20)의 부력 및 무게중심을 간편하고 경제적으로 조절할 수 있도록 하였다.
In the present invention, when the water level in the front compartment (21) or the rear compartment (22) is required to be adjusted by installing a separate air supply pipe (33) 20) buoyancy and center of gravity can be easily and economically adjusted.
10 : 만곡판
11 : 횡판
15 : 통기공
17 : 후면판
20 : 부체
21 : 전방격실
22 : 후방격실
23 : 전방격판
24 : 후방격판
31 : 유입구
32 : 유입밸브
33 : 급기관
34 : 배수관
91 : 계류삭
92 : 소파격실
93 : 슬릿10: Curved plate
11:
15: Ventilation holes
17: rear plate
20: Depositor
21: Front compartment
22: rear compartment
23: front diaphragm
24: rear diaphragm
31: inlet
32: Inflow valve
33:
34: Water pipe
91: Mooring line
92: Sofa compartment
93: slit
Claims (3)
A folding type breakwater comprising a curved plate (10) having a gently curved sloping surface whose elevation from the outer sea side toward the inboard side is formed and a rear plate (17) bonded downwardly to the inner side end portion of the curved plate Wherein a water line is formed in the surface of the curved plate and floated while traveling along the upper surface of the curved plate, Breakwater plate breakwater.
A vent hole 15 penetrating through the curved plate 10 is formed at the upper end of the curved plate 10 so that the water level between the curved plate 10 and the back plate 17 is raised, The air below the curved plate 10 is discharged to the outside through the air hole 15 and the water surface between the curved plate 10 and the rear plate 17 is lowered, And the bottom half of the half-diving curved plate breakwater.
전방격실(21) 및 후방격실(22)에는 유입밸브(32)에 의하여 개폐되는 유입구(31)와, 전방격실(21) 및 후방격실(22) 내부와 부체(20) 외부를 연통하는 급기관(33) 및 배수관(34)이 설치되되, 배수관(34)의 하단은 전방격실(21) 및 후방격실(22) 내부 저면에 근접하여;
전방격실(21) 및 후방격실(22)의 유입밸브(32)를 개방하면 해수가 유입되고, 급기관(33)으로 압축공기를 압송하면 배수관(34)으로 해수가 배출됨을 특징으로 하는 반잠수 만곡판 부방파제.Claims (1) to (1), wherein the body (20) is a hollow vessel body (20) having a forward compartment (21) divided by a front partition (23) and a rear partition A compartment (22) is formed within the body (20);
The front compartment 21 and the rear compartment 22 are provided with an inlet 31 that is opened and closed by an inlet valve 32 and a discharge port 32 which communicates with the inside of the front compartment 21 and the rear compartment 22, (33) and a drain pipe (34), the lower end of the drain pipe (34) being close to the inner bottom surface of the front compartment (21) and the rear compartment (22);
Seawater is introduced into the front compartment 21 and the rear compartment 22 when the inlet valve 32 is opened and seawater is discharged into the drain pipe 34 when the compressed air is compressed by the air supply pipe 33. [ Breakwater plate breakwater.
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