KR101123257B1

KR101123257B1 - 해상 풍력발전 구조물의 시공방법

Info

Publication number: KR101123257B1
Application number: KR1020110032151A
Authority: KR
Inventors: 김기두; 심재욱; 김경철
Original assignee: 건국대학교 산학협력단; 코오롱글로벌 주식회사
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-03-20

Abstract

본 발명은 해저면에 설치된 기초저판(100); 기초저판(100)의 상부에 설치된 통형 구조의 본체(200); 하단이 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 본체(200)의 측부에 힌지결합하도록 경사지게 설치된 복수의 지지부재(300);를 포함하는 해상 풍력발전 구조물을 제시함으로써, 제조 및 시공을 위하여 과도한 수고, 비용이 소요되지 않으면서도 충분한 구조적 안전성을 얻도록 한다.

Description

해상 풍력발전 구조물의 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR MARINE WIND POWER GENERATION STRUCTURE}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 해상 풍력발전 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

육지의 풍력발전 구조물은 그 소음으로 인한 문제가 크게 지적되는바, 해상에 풍력발전 구조물을 시공하여 이용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다(도 1).

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 풍력발전 구조물은 전체적으로 콘크리트 재질에 의해 형성되는데, 내부에 발전시설이 설치된 본체(1)와, 그 상부에 설치된 타워(2) 및 그 타워(2)의 단부에 설치된 프로펠러(3)에 의해 구성된다.

해상의 강한 풍력, 파도, 지진 등에 의해 본체(1)가 전도되지 않도록, 본체(1)의 하부에는 원추 형상의 전도방지부(4)가 형성되며, 구조물의 전체적인 슬라이딩을 방지하기 위하여 사석 등에 의해 슬라이딩 방지부(5)가 형성되기도 한다.

그런데, 이러한 종래의 풍력발전 구조물은 원추 형상의 전도방지부(4)의 제조를 위하여, 과도한 수고, 비용이 소요되고, 육상에서 프리캐스트 방식에 의해 제조한 후 해상에 운반하여 시공하는 경우 대형 해상 크레인이 필요하므로 역시 과도한 수고, 비용이 소요된다는 문제가 있다(도 3).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 제조 및 시공을 위하여 과도한 수고, 비용이 소요되지 않으면서도 충분한 구조적 안전성을 얻도록 하는 해상 풍력발전 구조물 및 그 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 해저면에 설치된 기초저판(100); 상기 기초저판(100)의 상부에 설치된 통형 구조의 본체(200); 하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 본체(200)의 측부에 힌지결합하도록 경사지게 설치된 복수의 지지부재(300);를 포함하는 해상 풍력발전 구조물을 제시한다.

상기 기초저판(100) 및 본체(200)는 콘크리트 재질에 의해 형성되고, 상기 지지부재(300)는 강재에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 본체(200)는 원통형 구조로 형성된 것이 바람직하다.

상기 본체(200)의 둘레부에 일체로 설치된 링 부재(210); 상기 지지부재(300)의 상단이 힌지결합하도록 상기 링 부재(210)의 외면에 형성된 힌지결합부(211);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본체(200)는 프리캐스트 방식에 의해 제조되고, 상기 링 부재(210)는 상기 본체(200)의 제조 시 일체로 결합하는 것이 바람직하다.

상기 본체(200)는 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)의 적층에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 상부본체(200a)에는 상기 링 부재(210) 중 상부 링 부재(210a)가 설치되고, 상기 하부본체(200b)에는 상기 링 부재(210) 중 하부 링 부재(210b)가 설치되며, 상기 지지부재(300)는 상기 상부 링 부재(210a)에 결합하는 상부 지지부재(300a)와, 상기 하부 링 부재(210b)에 결합하는 하부 지지부재(300b)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 해상 풍력발전 구조물의 시공방법으로서, 해저면에 상기 기초저판(100)을 설치하는 단계; 상기 기초저판(100)의 상부에 상기 본체(200)를 설치하는 단계; 하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 본체(200)의 측부에 힌지결합하도록 상기 복수의 지지부재(300)를 경사지게 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물의 시공방법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 해상 풍력발전 구조물의 시공방법으로서, 프리캐스트 방식에 의해 상기 기초저판(100) 및 본체(200)를 제조하되, 상기 링 부재(210)는 상기 본체(200)의 제조 시 일체로 결합하도록 하는 단계; 해저면에 상기 기초저판(100)을 설치하는 단계; 상기 기초저판(100)의 상부에 상기 본체(200)를 설치하는 단계; 하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 링 부재(210)의 힌지결합부(211)에 결합하도록 상기 복수의 지지부재(300)를 경사지게 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물의 시공방법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 해상 풍력발전 구조물의 시공방법으로서, 프리캐스트 방식에 의해 상기 기초저판(100), 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)를 제조하되, 상기 상부 링 부재(210a) 및 하부 링 부재(210b)는 각각 상기 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)의 제조 시 일체로 결합하도록 하는 단계; 해저면에 상기 기초저판(100)을 설치하는 단계; 상기 기초저판(100)의 상부에 상기 하부본체(200b)를 설치하는 단계; 하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 하부 링 부재(210b)의 힌지결합부(211)에 결합하도록 상기 복수의 하부 지지부재(300b)를 경사지게 설치하는 단계; 상기 하부본체(200b)의 상부에 상기 상부본체(200a)를 적층하여 설치하는 단계; 하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 상부 링 부재(210a)의 힌지결합부(211)에 결합하도록 상기 복수의 상부 지지부재(300a)를 경사지게 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물의 시공방법을 함께 제시한다.

본 발명은 제조 및 시공을 위하여 과도한 수고, 비용이 소요되지 않으면서도 충분한 구조적 안전성을 얻도록 한다.

도 1은 종래의 해상 풍력발전구조물의 조감도.
도 2는 종래의 해상 풍력발전구조물의 단면도.
도 3은 종래의 해상 풍력발전구조물의 제작에 관한 사진.
도 4 이하는 본 발명에 의한 해상 풍력발전구조물의 실시예를 도시한 것으로서,
도 4는 제1 실시예의 측면도.
도 5는 제2 실시예의 부분사시도.
도 6은 제3 실시예의 측면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 해상 풍력발전 구조물은 기본적으로, 해저면에 설치된 기초저판(100); 기초저판(100)의 상부에 설치된 통형 구조의 본체(200); 하단이 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 본체(200)의 측부에 힌지결합하도록 경사지게 설치된 복수의 지지부재(300);를 포함하여 구성된다.

즉, 종래의 구조물에서 원추 형상의 전도방지부(4)를 대신하여, 복수의 지지부재(300)가 경사지게 설치되어 본체(200)를 지지하는 구조를 취하도록 한 것이다.

따라서 본체(200)는 단순한 원통형 구조 등을 취하면 되므로, 제조 및 시공에 소요되는 수고, 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.

특히, 기초저판(100) 및 본체(200)는 콘크리트 재질에 의해 형성하고, 지지부재(300)만을 강재에 의해 형성하는 경우, 전체의 구조 중 구조적으로 가장 중요한 부재를 신뢰성이 큰 강재에 의해 형성하게 되므로, 자재의 효율적 운용 측면에서 바람직하다고 할 수 있고, 구조물의 시공 측면에 있어서도 기초저판(100) 및 본체(200)의 설치 후 이에 맞추어 강재 지지부재(300)를 설치하면 되므로 효율적이라 할 수 있다.

지지부재(300)는 3개 또는 4개 정도를 시공환경에 맞추어 설치하면 된다.

본체(200)는 다양한 구조를 취할 수 있는데, 이를 원통형 구조로 형성하고, 그 주위에 방사대칭구조로 지지부재(300)를 설치하는 것이 구조적 안정성 측면에서 바람직하다.

본체(200)의 둘레부에 링 부재(210)를 일체로 설치하고, 링 부재(210)의 외면에 형성된 힌지결합부(211)를 형성하여, 이에 지지부재(300)의 상단이 힌지결합하도록 하는 것이 구조적 안정성, 시공의 편의성 측면에서 바람직하다.

특히, 본체(200)는 프리캐스트 방식에 의해 제조되고, 링 부재(210)는 본체(200)의 제조 시 일체로 결합하도록 하는 경우, 위 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다(도 5).

본체(200)는 일체로 형성할 수도 있으나, 고심도의 지역에 설치하는 경우에는, 다수의 부재(상부본체(200a) 및 하부본체(200b))의 적층에 의해 형성하는 것이 더욱 바람직하다(도 6).

또한, 이 경우 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)가 각각 지지부재(300)에 의해 지지되도록 하는 것이 구조적 안정성을 위하여 더욱 바람직하다.

구체적으로, 상부본체(200a)에는 상부 링 부재(210a)가 설치되고, 하부본체(200b)에는 하부 링 부재(210b)가 설치되며, 상부 지지부재(300a)는 상부 링 부재(210a)에 결합하고, 하부 지지부재(300b)는 하부 링 부재(210b)에 결합하도록 하는 것이 바람직한 것이다.

이하, 본 발명에 의한 해상 풍력발전 구조물의 시공방법의 실시예에 관하여 설명한다.

해저면에 기초저판(100)을 설치하는데, 이 기초저판(100)도 육상에서 프리캐스트 방식에 의해 제조한 후 운반하여 설치하는 것이 바람직하고, 해저면의 상태를 고려하여 저면의 그라우팅에 의한 고정방식, 별도의 파일을 설치하는 방식 등을 적용하면 된다.

기초저판(100)의 상부에 본체(200)를 설치하는데, 현장타설에 의해 설치할 수도 있지만, 이 또한 프리캐스트 방식에 의해 제조한 후 운반하여 설치하는 것이 시공의 편의성 측면에서 바람직하고, 그 제조 시 링 부재(210)가 일체로 결합하도록 한다.

다수의 부재(상부본체(200a) 및 하부본체(200b))에 의해 본체(200)를 형성하는 경우에는, 그 제조 시 각각의 부재(상부본체(200a) 및 하부본체(200b))에 링 부재(상부 링 부재(210a) 및 하부 링 부재(210b))를 결합하고, 이들을 기초저판(100)의 상부에 적층하여 설치한다.

하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 본체(200)의 측부에 힌지결합하도록 복수의 지지부재(300)를 경사지게 설치하는데, 지지부재(300)의 상단은 위 링 부재(210)의 힌지결합부(211)에 결합하도록 한다.

다수의 부재(상부본체(200a) 및 하부본체(200b))에 의해 본체(200)를 형성하는 경우에는, 지지부재들(상부 지지부재(300a) 및 하부 지지부재(300b))도 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)의 설치순서에 따라 각각 설치하는 것이 시공 중 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.

즉, 먼저 기초저판(100)의 상부에 하부본체(200b)를 설치하고, 복수의 하부 지지부재(300b)를 그 하단이 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 하부 링 부재(210b)의 힌지결합부(211)에 결합하는 방식으로 설치한다.

이후, 하부본체(200b)의 상부에 상부본체(200a)를 적층하여 설치하고, 복수의 상부 지지부재(300a)를 위와 동일한 방식으로 설치한다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 기초저판 200,200a,200b : 본체
210,210a,210b : 링 부재 211 : 힌지결합부
300,300a,300b : 지지부재

Claims

해저면에 설치된 기초저판(100);
상기 기초저판(100)의 상부에 설치된 통형 구조의 본체(200);
하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 본체(200)의 측부에 힌지결합하도록 경사지게 설치된 복수의 지지부재(300);를 포함하며,
상기 기초저판(100) 및 본체(200)는 콘크리트 재질에 의해 형성되고, 상기 지지부재(300)는 강재에 의해 형성되며,
상기 본체(200)는 원통형 구조로 형성되고,
상기 본체(200)의 둘레부에 일체로 설치된 링 부재(210);
상기 지지부재(300)의 상단이 힌지결합하도록 상기 링 부재(210)의 외면에 형성된 힌지결합부(211);를 더 포함하며,
상기 본체(200)는 프리캐스트 방식에 의해 제조되고, 상기 링 부재(210)는 상기 본체(200)의 제조 시 일체로 결합하며,
상기 본체(200)는 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)의 적층에 의해 형성되고,
상기 상부본체(200a)에는 상기 링 부재(210) 중 상부 링 부재(210a)가 설치되고, 상기 하부본체(200b)에는 상기 링 부재(210) 중 하부 링 부재(210b)가 설치되며,
상기 지지부재(300)는 상기 상부 링 부재(210a)에 결합하는 상부 지지부재(300a)와, 상기 하부 링 부재(210b)에 결합하는 하부 지지부재(300b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물의 시공방법으로서,
프리캐스트 방식에 의해 상기 기초저판(100), 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)를 제조하되, 상기 상부 링 부재(210a) 및 하부 링 부재(210b)는 각각 상기 상부본체(200a) 및 하부본체(200b)의 제조 시 일체로 결합하도록 하는 단계;
해저면에 상기 기초저판(100)을 설치하는 단계;
상기 기초저판(100)의 상부에 상기 하부본체(200b)를 설치하는 단계;
하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 하부 링 부재(210b)의 힌지결합부(211)에 결합하도록 상기 복수의 하부 지지부재(300b)를 경사지게 설치하는 단계;
상기 하부본체(200b)의 상부에 상기 상부본체(200a)를 적층하여 설치하는 단계;
하단이 상기 기초저판(100)의 상부에 힌지결합하고, 상단이 상기 상부 링 부재(210a)의 힌지결합부(211)에 결합하도록 상기 복수의 상부 지지부재(300a)를 경사지게 설치하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 해상 풍력발전 구조물의 시공방법.
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