WO2017082521A1

WO2017082521A1 - 방파용 소파블록

Info

Publication number: WO2017082521A1
Application number: PCT/KR2016/008906
Authority: WO
Inventors: 송운용
Original assignee: 송운용
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2017-05-18
Also published as: KR101632232B1; EP3249102A4; EP3249102B1; EP3249102A1

Abstract

본 발명의 방파용 소파블록은, 정면 중앙에 오목하게 곡선을 이루는 아치부가 형성되고 좌우면에 측면경사부가 각각 형성되도록 수평으로 돌출된 좌우 한 쌍의 다리부와, 상기 좌우 한 쌍의 다리부와 일체로 형성되면서 상기 아치부의 상면 중앙에 수직으로 돌출된 단주부로 구성된 것을 특징으로 되어 있으므로, 방파제, 방파호안 등 항만외곽시설에 축조시 파랑의 소파 성능이 우수할 뿐만 아니라 견고성, 내구성, 시공성, 경제성을 높여주게 되고, 소파블록간의 맞물림 성능과 수리학적 성능이 우수하여 공사비를 절감할 수 있으며, 또한 형상이 단순하여 대량생산에 적합할 뿐만 아니라 제작, 운반, 거치 등 방파용으로 공사하기에 편리한 시공성을 갖추고 있기 때문에 항만건설에 용이하다.

Description

방파용 소파블록

본 발명은 방파용 소파블록에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외해로부터 항구로 밀려오는 파랑을 막아내기 위하여 축조하는 방파제, 방파호안 등 항만외곽시설의 맨 겉면에 피복블록으로 거치하여 파랑에너지를 소파하여 소멸시킴으로써 방파제 제체를 이루고 있는 내부의 제체사석, 피복석, 중간 피복블록 등을 보호하여 방파제가 파괴 또는 붕괴되지 않고 제 기능을 할 수 있도록 하는 방파용 소파블록에 관한 것이다.

일반적으로 항만의 가동율은 외해로부터 항내로 진입하는 파랑과 방파제를 넘어 항내로 유입되는 월파 및 항내의 벽면으로부터 발생하는 반사파 등에 의해 좌우된다. 외해로부터 항내로 진입하는 파랑은 기본적으로 방파제를 적절히 배치함으로써 감소시킬 수 있으며, 방파제의 천단고를 넘어 월파하는 파랑은 천단고를 높임으로써 감소시킬 수 있다.

방파제는 외해의 파랑을 소파하고 내해로의 월파를 방지하고, 내해의 정온을 유지하여 정박해 있는 선박의 안전을 도모하고 항내의 수역 및 항만 시설물을 파랑으로부터 보호하기 위한 해양구조물로서, 수심과 기초지반 또는 파도의 성질이나 크기에 따라 경사식, 직립식 등 여러 가지 방식의 방파제 구조가 있다.

특히, 경사면으로 구축되는 방파제를 설치하기 위하여 외해에서 내습하는 파랑을 효과적으로 소파하여 해안에 인접한 시설물을 보호하고 시공이 편리한 구조를 갖는 소파블록이 필요하며, 또한 누구나 쉽게 바다에 접할 수 있는 친수성이 높고 경관이 아름다운 방파제 구조의 개발 필요성이 있었다.

따라서, 외해에서 내습하는 파랑을 효과적으로 소파하여 해안에 인접한 시설물을 효과적으로 보호하며, 근해를 항해하는 선박의 안정성을 확보할 수 있고 친수성이 높으며 견고하고 설치가 용이한 구조를 갖는 소파블록의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

또한, 외해의 파랑에 의한 해안의 침식을 방지하기 위하여 호안을 구축하여 왔으나, 종래의 석축식 호안이나, 콘크리트 블록을 조적하여 형성된 호안은 외해에서 내습하는 파랑을 효과적으로 소파하지 못할 뿐만 아니라, 호안의 형성으로 인해서 해안선에 형성된 퇴적물, 즉, 모래 등이 유실되고 테트라포드 소파블록의 모양이 원통형이어서 조류 흐름시 와류 발생이 거의 없어 수산생물의 착생력이 떨어져 연안을 황폐화 시켰다는 비판을 받을 수 밖에 없었다.

종래의 소파블록의 경우에는 사방으로 돌출된 4개의 뿔 모양을 이루도록 제작하기 위하여 도 1의 (a)부분으로 레미콘을 주입하다보니 도 1의 (b,c,d)부분에 콘크리트 공급과 타설이 쉽지가 않아 제작비가 많이 소요되고 콘크리트의 내구성이 떨어져 시공 후 도 1의 (b,c,d) 파손이 많이 발생된다는 문제점이 있었다.

또한, 소파블록의 경우 중심부는 굵고 외측부의 뿔 부분으로 갈수록 원통의 크기가 작아지는 형상에 의해 소파 기능을 좌우하도록 이루어진다. 즉, 소파 기능을 좌우하는 수리학적 성능, 처오름을 약화시켜 월파량을 감소시키는 성능, 방파제에 거치 하였을 때 블록 서로 간의 맞물림 성능, 부서지지 않는 견고성, 대량 생산이 가능한 형상의 단순성, 경제성, 시공성, 파랑에 대한 내파 안정성 등이 소파블록 별로 각각 고유한 성능을 갖고 있다.

소파블록은 몇 개의 성능이 좋으면 몇 개의 성능이 약하게 되는 모순이 있기 때문에 종합적으로 우수한 성능을 갖고 있는 소파블록의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 여러 가지 성능을 균형있게 갖추면서 종합적으로 우수한 성능을 갖추도록 제작하여 방파제 등 항만외곽시설 축조할 때 공사비 절감은 물론 공사기간을 단축하고 방파제의 기능으로서 최적화할 수 있는 방파용 소파블록을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방파용 소파블록은, 정면 중앙에 오목하게 곡선을 이루는 아치부가 형성되고 좌우면에 측면경사부가 각각 형성되도록 수평으로 돌출된 좌우 한 쌍의 다리부와,

상기 좌우 한 쌍의 다리부와 일체로 형성되면서 상기 아치부의 상면 중앙에 수직으로 돌출된 단주부로 구성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 측면경사부의 경사각은 상기 좌우 한 쌍의 다리부의 후면에서 정면으로 40-50°인 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌우 한 쌍의 다리부의 단면은 4각형, 6각형, 8각형, 원형 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 단주부의 단면은 4각형, 6각형, 8각형, 원형 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌우 한 쌍의 다리부와 단주부가 접하는 좌우측 경계부분에는 경사진 헌치부가 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌우 한 쌍의 다리부의 후면과 저면이 접하는 중앙측 경계부분에는 경사진 후면경사부가 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌우 한 쌍의 다리부의 저면 중앙에는 정면과 후면으로 관통되면서 좌우면으로 경사진 오목부가 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌우 한 쌍의 다리부의 정면과 아치부가 접하는 경계부분, 다리부의 정면과 측면이 접하는 경계부분, 다리부의 측면과 측면경사부가 접하는 경계부분에는 만곡부가 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 단주부의 상면 가장자리와 사각 둘레면 각 모서리에는 경사진 모따기부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방파용 소파블록은 2개의 다리와 1개의 단주를 갖는 소파블록을 제시함으로써 외해에서 항구로 밀려오는 파랑을 방파제가 저지해야 할 때 방파제 제체를 이루고 있는 내부사석, 중간 피복층인 피복석 또는 소형블록 위의 최종 겉면에 소파블록을 거치하여 파랑으로부터 제체를 보호함으로써 방파제의 기능이 제대로 발휘 되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 방파용 소파블록은 방파제 최종 겉면에 소파블록을 거치할 경우 밀려오는 파랑이 소파블록에 부딪힐 때 파랑에너지 소멸의 기본 원리인 반사, 굴절, 공명 현상을 적정하게 발생시켜 파랑을 소산시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 방파용 소파블록은 같은 크기의 파랑에 대하여 보다 적은 중량의 소파블록으로도 충분한 성능이 발휘되므로 공사비가 크게 절감될 뿐만 아니라 공사기간이 단축되고, 보다 작은 건설장비로도 공사가 가능하며, 수많은 블록 제작을 위해 필요한 공사용 부지가 협소하여도 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 방파용 소파블록을 도시한 사시도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 방파용 소파블록을 도시한 정면 및 후면 사시도,

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 방파용 소파블록을 도시한 정면, 후면, 평면, 저면, 측면도,

도 4a는 본 발명의 방파용 소파블록을 경사지게 거치시킨 상태를 도시한 측면도,

도 4b는 본 발명의 방파용 소파블록을 경사지게 거친시킨 상태를 도시한 평면도,

도 5는 본 발명의 방파용 소파블록들을 사용하여 축조한 상태를 도시한 일부 사시도,

도 6은 본 발명의 방파용 소파블록들을 사용하여 방파제에 축조한 상태를 도시한 측면도,

도 7은 본 발명의 방파용 소파블록을 사용하여 방파제에 축조한 상태를 도시한 조감도이다.

* 도면 중 주요 부호에 대한 설명 *

10 : 아치부 12 : 측면경사부

14 : 좌우 한 쌍의 다리부 16 : 단주부

18 : 헌치부 20 : 후면경사부

22 : 오목부 24 : 만곡부

26 : 모따기부 40 : 상치콘크리트

41 : 피복석 42 : 내부사석

43 : 해수면 44 : 기초기반

이하, 본 발명의 일실시예에 대해 첨부도면 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 방파용 소파블록은, 정면 중앙에 오목하게 곡선을 이루는 아치부(10)가 형성되고 좌우면에 측면경사부(12)가 각각 형성되도록 수평으로 돌출된 좌우 한 쌍의 다리부(14)와,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)와 일체로 형성되면서 상기 아치부(10)의 상면 중앙에 수직으로 돌출된 단주부(16)로 구성되어 있다.

즉, 상기 아치부(10)는 인접한 소파블록들과 연동하여 내부에 공간을 만들어서 파압에 의한 균열 발생을 방지함과 동시에 파랑의 공명현상을 이용하여 파랑에너지를 소산시키도록 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 정면 중앙에 일정한 곡선으로 형성되어 있다.

상기 측면경사부(12)는 소파블록들을 2층으로 거치할 때 1층 소파블록들과 2층 소파블록들이 서로 대응되게 잘 맞물리도록 상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 후면에서 정면으로 일정한 각도로 경사지게 형성되어 있고, 그 경사각은 파랑크기 및 단위 면적당 거치되는 개수를 고려하여 40-50°의 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하다.

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)는 높은 파랑이 밀려와 소파블록을 덮힐 때 발생되는 파압에 의해 소파블록이 제 위치에서 이탈되지 않고 피복석(41) 위에 거치된 형태를 유지하도록 상기 아치부(10)를 사이에 두고 아치 모양으로 대칭되게 형성되어 있다.

이때, 상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 단면은 4각형, 6각형, 8각형, 원형 중에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.

상기 단주부(16)는 해측에서 밀려오는 파랑을 좌우 한 쌍의 다리부(14)로 분산 유도하면서 파랑을 굴절시켜 파랑에너지를 소산시킴과 동시에 가운데의 파랑은 경사면을 타고 넘어가 상기 아치부(10)의 안쪽으로 떨어지게 유도하여 중력에 의해 파랑에너지를 소산시키도록 누운 아치부(10)의 상면 중앙에 돌출되도록 형성되어 있다.

이때, 상기 단주부(16)의 단면은 4각형, 6각형, 8각형, 원형 중에서 선택된 어느 하나로 형성되어 있다.

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)와 단주부(16)가 접하는 좌우측 경계부분에는 보강력을 높여 파압에 의한 균열 등의 파손을 방지하도록 경사진 헌치부(18)가 형성되어 있고, 그 경사각은 45°로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 후면과 저면이 접하는 중앙측 경계부분에는 거치작업 및 공간 확보가 용이하게 함과 동시에 파랑의 흐름을 부드럽게 유도하면서 파랑을 굴절시켜 파랑에너지를 소산시키도록 경사진 후면경사부(20)가 형성되어 있고, 그 경사각은 45°로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 저면 중앙에는 소파블록의 탈형 및 운반시 공간을 제공하거나 소파블록들끼리 맞물림 기능으로 사용되도록 정면과 후면으로 관통되면서 좌우면으로 경사진 오목부(22)가 형성되어 있다.

이때, 상기 오목부(22)의 폭은 소파블록들을 2층으로 거치할 때 1층 소파블록들과 2층 소파블록들이 서로 대응되게 잘 맞물리도록 상기 단주부(16)의 단면 폭 보다 넓게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 오목부(22)는 소파블록 제작을 위해 공장에서 거푸집에 콘크리트를 타설하여 콘크리트가 경화된 후 바닥 거푸집을 탈형하기 위해서 소파블록을 인양할 때 지게차 발(포크) 또는 크레인 인양용 와이어로프를 걸 수 있도록 일정한 깊이로 오목하게 형성되어 있다.

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 정면과 아치부(10)가 접하는 경계부분, 다리부(14)의 정면과 측면이 접하는 경계부분, 다리부(14)의 측면과 측면경사부(12)가 접하는 경계부분에는 충돌시 파손을 방지함과 동시에 파랑의 흐름을 부드럽게 유도하면서 파랑을 굴절시켜 파랑에너지를 소산시키도록 만곡부(24)가 각각 형성되어 있다.

상기 단주부(16)의 상면 가장자리와 사각 둘레면 각 모서리에는 충돌시 파손을 방지함과 동시에 파랑의 흐름을 부드럽게 유도하면서 파랑을 굴절시켜 파랑에너지를 소산시키도록 경사진 모따기부(26)가 형성되어 있고, 그 경사각은 45°로 형성하는 것이 바람직하다.

다음은, 이와 같이 구성된 본 발명의 방파용 소파블록의 작용효과를 설명한다.

본 발명의 소파블록들을 도 5와 같이 2층으로 거치되도록 하면서 도 6 및 도 7과 같이 방파제에 경사지게 상하 및 좌우측으로 연속적으로 연결되도록 축조하면, 소파블록의 단주부(16)와 좌우 한 쌍의 다리부(14)가 해수면(43) 측에서 밀려오는 파랑을 도 4a 및 도 4b에 표시한 화살표 방향과 같이 역할을 분담하여 반사 및 굴절시킴과 동시에 인접한 소파블록들의 복사면(표면)에 연쇄적으로 부딪히도록 분산시켜 줌으로써 파랑에너지를 효율적으로 소산시켜 주게 된다.

즉, 해수면(43) 측에서 밀려오는 파랑이 1층 소파블록의 단주부(11)에 부딪치면, 파랑의 일부는 단주부(16)와 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 후면 경사를 타고 올라온 후 후면경사부(12)를 따라 굴절되어 중력에 의해 아래로 떨어져 파랑에너지가 소멸되게 되고, 일부 파랑은 정면 아래쪽을 향하는 좌우 한 쌍의 다리부(14)에 부딪혀 아래 방향으로 반사 또는 굴절됨과 동시에 인접한 소파블록으로 굴절되어 파랑에너지를 소멸 또는 약화되게 된다.

도 4a에 도시한 바와 같이 경사지게 거치된 단주부(16)와 좌우 한 쌍의 다리부(14)에 의해 형성된 하부측 공간부와 아치부(10)의 공간부에는 흘러들어온 파랑이 와류를 형성함과 동시에 공명현상을 일으키도록 유도함으로써 파랑에너지를 소멸시키게 된다.

이때, 아치부(10)는 인장응력이 발생하지 않도록 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 중앙에 형성된 아치 구조이기 때문에 높은 파랑이 밀려와 덮쳐도 파압을 분산시키는 효과를 주게 되므로 파압에 의해 균열이 발생되지 않는다.

단주부(16)는 높은 파랑이 밀려와 소파블록을 덮칠 때 파압에 의한 소파블록이 이탈 및 파손되지 않도록 함과 동시에 거치 시 피복석(41)과 소파블록간의 적정한 공극율을 확보해 줌으로써 파랑의 공명현상과 파랑의 굴절을 유도하여 파랑에너지를 소산시켜 주게 된다.

인접한 소파블록의 단주부(16) 사이 공간은 2층으로 거치할 때 1층 소파블록과 2층 소파블록 간의 맞물림 역할을 하여 파랑이 밀려와 덮쳤을 때 파압과 양압력에 의해 소파블록이 흔들리거나 정위치를 이탈하는 것을 방지하는 기능을 함으로써 거치된 소파블록들의 형상을 유지하고 피복석(41) 및 내부사석(42) 등 방파제 제체를 보호하게 된다.

후면경사부(20)는 2층 이상으로 거치 시 각 층간에 서로 완전히 밀착되지 않고 적정한 공간을 확보함으로써 효율적인 거치작업이 가능토록 함과 동시에 1차 소파된 파랑을 2차로 잘게 소파시켜 파랑에너지를 소모시켜 주게 된다.

만곡부(24)는 소파블록의 모양을 아름답게 하고 우각이 생기지 않도록 해 주기 때문에 소파블록 제작시 거푸집 탈형 작업으로 인한 모서리가 파손되어 조잡하게 시공되는 것을 방지할 뿐만 아니라 콘크리트 타설 과정에서 콘크리트가 예리한 부분에 잘 채워지지 않아 불량품이 생기는 것을 방지하게 되고, 소파블록이 방파제에 거치될 때 인접한 소파블록과의 충돌로 인한 모서리 파손을 방지해 줌과 동시에 인접한 소파블록과 서로 밀착되도록 거치시켜 줌으로써 파랑에너지에 의한 반복적인 충격이나 소파블록들 간의 반복되는 마찰에 의해 소파블록이 손상되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 본 발명의 방파용 소파블록은 방파제, 방파호안 등 항만외곽시설에 축조시 파랑의 소파 성능이 우수할 뿐만 아니라 견고성, 내구성, 시공성, 경제성을 높여주게 된다.

또, 본 발명의 소파블록은 맞물림 성능과 수리학적 성능이 우수하여 중간 크기 이하의 파랑일 경우 1층 피복만으로도 소파블록의 성능을 충분히 발휘할 수 있는 구조이기 때문에 공사비를 절감할 수 있다.

본 발명의 소파블록은 형상이 단순하여 대량생산에 적합할 뿐만 아니라 제작, 운반, 거치 등 방파용으로 공사하기에 편리한 시공성을 갖추고 있기 때문에 항만건설에 용이하다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims

정면 중앙에 오목하게 곡선을 이루는 아치부(10)가 형성되고 좌우면에 측면경사부(12)가 각각 형성되도록 수평으로 돌출된 좌우 한 쌍의 다리부(14)와,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)와 일체로 형성되면서 상기 아치부(10)의 상면 중앙에 수직으로 돌출된 단주부(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 측면경사부(12)의 경사각은 상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 후면에서 정면으로 40-50°인 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 단면은 4각형, 6각형, 8각형, 원형 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 단주부(16)의 단면은 4각형, 6각형, 8각형, 원형 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)와 단주부(16)가 접하는 좌우측 경계부분에는 경사진 헌치부(18)가 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 후면과 저면이 접하는 중앙측 경계부분에는 경사진 후면경사부(20)가 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 저면 중앙에는 정면과 후면으로 관통되면서 좌우면으로 경사진 오목부(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 다리부(14)의 정면과 아치부(10)가 접하는 경계부분, 다리부(14)의 정면과 측면이 접하는 경계부분, 다리부(14)의 측면과 측면경사부(12)가 접하는 경계부분에는 만곡부(24)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.
청구항 1에 있어서,

상기 단주부(16)의 상면 가장자리와 사각 둘레면 각 모서리에는 경사진 모따기부(26)가 형성된 것을 특징으로 하는 방파용 소파블록.