KR102190017B1 - 앵커식 플로팅소파시스템 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부력체의 구조물에 앵커식 계류장치를 연결하며, 상기 부력체를 하나 이상 연결하여 외해로부터 오는 파도의 파동을 막아주어 물결을 잔잔하게 하기 위함이다.
본발명의 앵커식 플로팅소파시스템은 2~5개의 부유모듈(210)을 체결부재(211)로 체결하여 부력체를 조립하며,상기 부력체는 고정축(300)에 의해 다수개 연결시켜 소파블럭을 형성하고, 상기 부력체의 각 하부에는 앵커식 계류장치를 형성하되, 상기 계류장치는 무게축(31)에 고정된 두 가닥의 수직강선(22)이 각각 측면강선(21)으로 연결되고, 상기 측면강선은 수평강선으로 만나 하나의 강선을 형성한다.
본원발명은 바다에 플로팅소파시스템을 설치하여 양식장 또는 수상태양광시설 등이 설치된 경우 바다에서의 작업을 용이하게 하기 위함이다. 즉, 바당에서는 늘 파도 또는 물결이 일렁거리고 있어 해상 작업하기에 대단히 어려운 경우가 많다. 이와 같이 양식장이나 해상 태양광설비에서 작업하는 경우 외해로부터 밀려오는 파도를 파쇄하여 물결을 잔잔하게 해 줌으로써 해상 작업을 용이하게 하기 위함이다.

Description

앵커식 플로팅소파시스템 및 그 시공방법{An anchor type of floating breakwater system}

본 발명은 앵커식 플로팅소파시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 바다에서 양식장 또는 태양광 등이 설치되어 있어 바다에서 작업사는 경우 작은 파도에도 작업의 효율이 크게 저하되는 경우가 있다. 이런 경우 바다의 파도나 물결을 억제하여 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위한 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템 및 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 항구에는 바다로부터 밀려오는 파도를 막기 위해 방파제를 설치한다. 이와 같은 방파제는 항만내로 입사되는 파랑을 소멸시키거나 상쇄시켜서 내항을 정온화시켜 계류된 선박 및 시설물을 보호하기 위한 필수적인 구조물이다.

이와 같은 방파제를 시공하기 위해서는 시공위치의 최대 파랑의 크기, 지반조건 및 시공방법들을 고려하여 항만에 적합한 방파제를 시공하여야 한다.

종래의 방파제는 중력식으로 콘크리트 구조체 또는 암석(석조물)을 해양에 투입하고, 해저로부터 제방을 쌓아 올리는 구조로 축조되었다.

그러나, 이와 같은 종래의 고정식 방파제는 외해로부터 밀려오는 파랑을 효과적으로 막아주는 장점은 있으나, 연약지반이나 수심이 깊을 경우에는 시공이 불가능하다. 또한 공사비용이 과다하고, 공사기간이 오래 소요되는 등 비경제적이며, 또한 내항과 외항의 해수 순환을 차단하여 내항의 수질이 악화되면서, 해양 오염을 증대시키는 문제가 있고, 방파제 구조물로 인하여 항해 선박의 시계확보가 불안정하고, 항구의 조망권을 훼손하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 외해에 설치하는 양어장이나 마리나(marina)와 같은 해양레저시설을 보호하기 위해서, 또는 해양에서의 작업시 주위의 파도를 막기 위해서 방파제를 설치할 수는 없다. 이를 위해 근래에는 깊은 수심의 외해에 쉽게 설치할 수 있는 부유식 방파제가 새로운 소파시스템으로 크게 각광받고 있다.

종래 공개특허 제2010-0070631호에는 부유식 방파제가 공개되어 있다. 상기 부유식 방파제는 부유체와 구조물의 중간에 다수의 쇄파(碎波)기둥을 설치하고 쇄파기둥을 이용하여 파도를 통과시킴으로써 부유체상에 가해지는 파도에 의한 밀림작용력을 감소시키며, 구조물의 상부면을 안정적으로 유지하여 다양한 용도로 활용할 수 있음은 물론, 쇄파기둥을 이용하여 쇄파능력을 크게 향상시키도록 개선된 부유식 방파제를 제공하는데 있다

그러나 이와 같은 종래의 부유식 방파제는 수심이 깊은 곳에서는 설치가 용이하지 않은 문제점이 있다.

국내 공개특허공보 제2010-0070631(2010. 06. 28.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 그 목적은 부력체의 구조물에 앵커식 계류장치를 연결하며, 상기 부력체를 하나 이상 연결하여 외해로부터 오는 파도의 파동을 막아주어 물결을 잔잔하게 하기 위함이다.

상기 앵커식 계류장치를 이용한 소파시스템은 깊은 바다에서도 용이하게 설치할 수 있어 비용을 절감할 수 있으며, 또한 쉽게 이동설치도 가능하다.

본발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 창안한 것으로서 앵커식 플로팅소파시스템은 2~5개의 부유모듈(210)을 체결부재(211)로 체결하여 부력체를 조립하며,상기 부력체는 고정축(300)에 의해 다수개 연결시켜 소파블럭을 형성하고, 상기 부력체의 각 하부에는 앵커식 계류장치를 형성하되, 상기 계류장치는 무게축(31)에 고정된 두 가닥의 수직강선(22)은 각각 측면강선(21)으로 연결되며, 상기 측면강선은 수평강선(20)으로 만나 하나의 고리 형상으로 연결되는 강선을 형성한다.

상기 체결부재(211)는 부유모듈(210)의 양 측면에 체결부재(211) 형상으로 각각 체결홈(209)이 파여져, 상기 부유모듈(210)을 연결하여 결합시켜 부력체를 조립할 때 상기 부유모듈(210) 체결홈에 체결부재(211)가 각각 일정 깊이로 끼워지고, 상기 체결부재의 브라켓은 아래로 돌출되어 고정축(300)이 끼워질 수 있도록 구성하되,상기 체결부재는 구멍(212)이 형성된 브라켓, 상기 브라켓 위에 형성된 날개부재(213), 및 상기 날개부재 위쪽에 형성된 머리부재(214)로 구성된다.

상기 부력체의 양쪽 맨 끝단에는 부력체를 고정시킬 수 있는 고정장치를 설치하여 부력체를 양쪽에서 지지하여 부력체를 계류시키는 기능을 한다.

본원발명은 바다에 플로팅소파시스템을 설치하여 양식장 또는 수상태양광시설 등이 설치된 경우 바다에서의 작업을 용이하게 하기 위함이다. 즉, 바당에서는 늘 파도 또는 물결이 일렁거리고 있어 해상 작업하기에 대단히 어려운 경우가 많다. 이와 같이 양식장이나 해상 태양광설비에서 작업하는 경우 외해로부터 밀려오는 파도를 파쇄하여 물결을 잔잔하게 해 줌으로써 해상 작업을 용이하게 하기 위함이다.

또한 내수면에서도 물결이 크게 일어나는 경우에는 상기 플로팅소파시스템을 설치하여 용이하게 수상 작업을 실시할 수 있다.

본 발명의 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템은 바다 바닥이나 지면에 부력체를 고정하는 것이 아니어서 설치가 용이하다. 또한 깊은 바다에서도 저렴한 비용으로 용이하게 설치할 수 있어 시공이 용이하다.

그리고 본 발명의 플로팅소파시스템은 해양 오염이나 파괴가 거의 없어 친환경적인 소파시스템이며, 쉽게 이동설치할 수 있으며, 철거 또한 용이하다.

도 1은 본 발명에 따른 플로팅소파시스템의 부력체 분해도이다.
도 2는 본 발명의 플로팅소파시스템에 연결된 계류장치의 결합도이다.
도 3은 본 발명의 플로팅소파시스템에 연결된 계류장치의 일시예이다.
도 4는 본 발명의 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템의 정면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명하기로 한다.

본 발명을 상세하게 설명함에 앞서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 플로팅소파시스템의 부력체 분해도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플로팅소파시스템의 부력체(200)는 부유모듈(210)을 조립하며, 상기 부유모듈(210)은 1개 이상 체결하되, 바람직하게는 2~5개 체결하는 것이 바람직하다.

상기 부유모듈(210)은 브라켓이 형성된 체결부재(211)에 의해 서로 체결되며, 상기 체결부재(211)의 브라켓에는 구멍이 형성되어 상기 구멍에 고정축(300)이 삽입되어 부유모듈(210)을 서로 체결시켜 부력체를 견고하게 조립시킨다.

상기 체결부재(211)는 부유모듈(210)의 양 측면에는 체결부재(211) 형상으로 각각 체결홈(209)이 파여져 있으며, 부유모듈(210)을 연결하여 결합시킬 때 부유모듈(210) 사이에 상기 체결부재(211)가 삽입되어 끼워지고, 상기 체결부재의 브라켓은 아래로 돌출되어 고정축(300)이 끼워질 수 있도록 구성된다. 상기 체결부재는 구멍(212)이 형성된 브라켓과 상기 브라켓으로부터 연장된 일정거리 위에서 날개부재(213)가 형성되며, 상기 날개부재가 만나는 곳의 위쪽으로 머리부재(214)가 형성되어 상기 머리부재는 부유모듈(210)이 결합될 때 위쪽에서 브라켓을 지지하게 된다. 상기 체결부재의 형상이 그대로 부유모듈(210) 양쪽에 그대로 홈을 형성하여 상기 쳬결부재가 부유모듈 양쪽에 형성된 체결홈에 일정 깊이로 함입되어 부유모듈을 견고하게 결합하게 된다.

도 2는 본 발명의 플로팅소파시스템에 연결된 계류장치의 결합도이고, 도 4는 본 발명의 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템의 정면도이다.

상기 계류장치(100)는 고정축(300)에 고정설치될 수 있도록 고정축(300)에 일정한 거리를 두고 2개의 제1고정부(350)를 형성하고, 상기 제1고정부에 각각 2개의 지지브라켓(12)를 고정시켜준다.

상기 계류장치는 수직강선(22)의 끝단에 무게추(31)가 걸릴 수 있도록 무게추걸림부(43)를 형성하고, 상기 무게추걸림부(43)에 1개 이상의 무게추(31)를 지지프레임(41)으로 받쳐서 지지하도록 하며, 바람직하게 무체추는 3~4개를 한 층으로 하고, 필요한 경우 층 수를 더해 무게추를 증가시켜 준다.

상기 무게추걸림부(43)에 고정된 2가닥의 수직강선(22)은 무게추 중심에 형성된 강선삽입관(44)을 통과한 후 균형추(30)에 형성된 삽입관(미도시)를 통과하여 승강브라켓(13)의 제1승강롤러(14)를 지나 양쪽으로 측면강선(21)이 나뉘어져서 연결된다. 상기 측면강선(21)은 각각 지지브라켓(12)의 제1지지롤러(16)를 지나 승강브라켓(13)의 제2승강롤러(15), 지지브라켓(12)의 제2지지롤러(17)를 각각 순차적으로 수평강선(20)과 연결된다. 따라서 상기 2가닥의 수직강선은 각각 2가닥의 측면강선으로 갈라져서 연결되고, 최종적으로는 수평강선으로 연결되어 전체적으로 한가닥으로 연결되도록 구성된다. 따라서 부력체의 고정축(300)에 결합된 계류장치는 무게추가 상하로 승하강하면서 부력체를 잡아주게 된다.

즉, 본 발명의 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템은 무게추(31)가 바다 밑에 가라앉거나 중간에 떠 있는 상태로 앵커 역할을 하여 부력체를 연결하여 구성되는 플로팅소파시스템을 구성하게 된다.

도 3은 본 발명의 플로팅소파시스템에 연결된 계류장치의 일시예이다.

상기 부력체의 양쪽 맨 끝단에는 부력체를 고정시킬 수 있는 고정장치를 설치하여 부력체를 양쪽에서 지지하여 파도를 견딜 수 있게 할 수 있다.

바다에서 파도가 치면 부력체(200)에 파도가 부딪히면서 부력체는 흔들리게 되고, 상기 흔들리는 부력체를 계류장치로 잡아주게 되며, 부력체가 움직일 때 균형추(30)가 수직강선의 균형을 잡아주고, 수직강선(22)은 파동에 따라 승하강하게 되면 수직강선은 무게추(31)에 의해 장력을 유지하게 된다.

상기 고정축(300)에는 부력체 하부에 발생되는 파도의 파동을 분쇄하기 위해파동방지판(70)이 추가로 형성되며, 상기 파도방지판은 고정축(300)에 일정거리 이격되어 형성된 2개의 제2고정부(360)에 결합된 고정바(362)에 설치된다.

삭제

상기 부유모듈(210)를 조립하여 체결된 부력체는 바다에 설치되어 소파블럭을 형성하게 되며, 상기 소파블럭을 형성하는 부력체는 부력체마다 형성된 1개 이상의 브라켓이 형성되며, 상기 브라켓의 구멍(212)으로 고정축(300)을 삽입시켜 원하는 부력체 갯수만큼 연결하여 플로팅소파시스템을 형성하게 된다. 상기 플로팅소파시스템을 형성하는 부력체에는 1개 이상의 계류장치를 결합하여 부력체의 흔들림을 방지한다.

상기 부력체는 부유모듈(210)을 체결부재(211)로 연결 고정하여 이루어지며, 부력체 하부의 형상은 사다리꼴 혹은 오목한 형태 혹은 둔덕의 형상으로 제작하여 수면에서 압착형으로 형성하며, 부재내부로 갈수록 평평하게 구성한다.

또한, 외부의 형태로는 비스듬하게 제작하여 파도, 너울, 파랑 등의 진동에너지의 전달을 최소화 할 수 있도록 구성하고, 정면에서 상기 부력체를 바라보았을 때 양측면 및 앞뒷면을 파도, 너울, 파랑이 타고 올라가면서 에너지의 손실을 발생 시킬 수 있는 경사진 면으로 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 부력체의 내부 면은 바가지를 뒤집어 놓은 형태, 오목함, 사다리꼴, 둔덕의 형상으로 구성함에 있어 수상구조체가 파랑에 의한 이동의 최소화를 줄 수 있으며, 전복이나 침수에 의한 수상구조물의 파손을 방지하여 안정성을 확보하는 것을 장점으로 한다.

상기 부력체를 측면에서 바라보았을 때, 수중에 잠긴 면적은 부력에 의하여 상부로 떠오르게 함과 중력에 의해 수중으로 잠기려고 하는 힘과 수면밖에 부분에서는 대기압과 물체자체의 무게에 의하여 수중에 침수되려는 형상을 지닌 형태로 구성되어 있다.

즉, 상기 두 힘이 서로 상충되면서 수면에서 부유를 이뤄지게 하는데 이는 선박의 복원성을 예로 들어 설명할 수 있다.

예를 들면, 선박의 경우 무게중심이 경심(기울어진 상태의 중심) 보다 낮아야 복원모멘트의 작용으로 중심을 맞춰 부유할 수 있는데, 상기 수상구조체의 하부에 형성되는 계류장치(100)의 경우도 상기 복원모멘트의 예시를 적용할 수 있다.

상기 계류장치(100)의 무게중심이 수중에 위치하고, 경심이 무게중심보다 높은 곳에 위치하여 복원모멘트가 작용할 수 있도록 하여 수중에서 복원 모멘트를 받으면서 부유 할 수 있도록 구성하는 방법이 전도방지에 효과적이다.

또는, 상기 부력체의 형상은 수조에 바가지를 엎어 놓은 형태일 수 있으며, 이때 수조 속에서 물의 요동을 주어도 수면 위에서 자체적으로 압착력을 유지하면서 부유하는 형태를 볼 수 있다.

상기 부력체는 EPP(발포 폴리프로필렌)으로 구성하거나, 가벼운 프로필렌의 소재를 사용한다.

이상과 같이 본 발명은 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 당업자에 의하여 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

12 ; 지지브라켓 13 : 승강브라켓
14, 제1승강롤러 15 : 제2승강롤러
16 : 제1지지롤러 17: 제2지지롤러
20 : 수평강선 21 : 측면강선
22 : 수직강선 30 : 균형추 31 : 무게추
41 : 지지프레임 42 : 균형추걸림부 43 : 무게추걸림부
44 : 강선삽입관 70 : 파동방지판 200 : 부력체
210 : 부유모듈 211 : 체결부재
300 : 고정축 315 : 와이어 316 : 스프링
350 : 제1고정부 360 : 제2고정부 362 : 고정바

Claims (5)

1. 앵커식 플로팅소파시스템에 있어서,
   상기 앵커식 플로팅소파시스템은 2~5개의 부유모듈(210)이 조립 체결된 부력체(200)의 하부에는 앵커식 계류장치를 형성하되,
   상기 계류장치는 무게추(31)를 지지하는 무게추걸림부(43)에 고정된 두 가닥의 수직강선(22)이 균형추(30)의 삽입관을 통과하여 균형추(30)위에 형성된 승강브라켓의 제1승강롤러(14)를 지나 각각 측면강선(21)으로 나뉘어져서 연결되고, 상기 각 측면강선은 각각 지지브라켓(12)의 제1지지롤러(16)를 지난 후 승강브라켓(13)의 제2승강롤러(15)를 지나 지지브라켓(12)의 제2지지롤러(17)를 지나 수평강선(20)으로 연결되어 전체적으로 한가닥의 강선으로 연결되어 밀려오는 파랑 및 파도의 파동을 잡아줄 수 있도록 부력체를 지지하되,
   상기 부력체(200)의 고정축(300)에 계류장치가 고정되고, 파도가 부력체에 부딪쳐 부력체가 흔들릴 때 상기 균형추(30)가 수직강선의 균형을 잡아주고, 수직강선(22)에 연결된 무게추(31)가 승하강 하면서 부력체를 지지하여 파랑 및 파도의 파동을 소멸시켜 물결을 잔잔하게 유지하는 것을 특징으로 하는 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 부력체를 형성하는 부유모듈(210)의 양 측면에 체결부재(211) 형상으로 각각 체결홈(209)이 파여져, 상기 부유모듈(210)을 연결하여 결합시켜 부력체를 조립할 때 상기 부유모듈(210) 체결홈에 체결부재(211)가 각각 일정 깊이로 끼워지고,
   상기 체결부재의 브라켓은 아래로 돌출되어 고정축(300)이 끼워질 수 있도록 구성하되,
   상기 체결부재는 구멍(212)이 형성된 브라켓, 상기 브라켓 위에 형성된 날개부재(213), 및 상기 날개부재 위쪽에 형성된 머리부재(214)로 구성되며,
   상기 체결부재가 부유모듈 양쪽에 형성된 체결홈에 일정 깊이로 함입되어 부유모듈을 견고하게 결합시키는 것을 특징으로 하는 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템
   
   
   
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 고정축(300)에는 부력체 하부에 발생되는 파도의 파동을 분쇄하기 위해
   파동방지판(70)이 추가로 형성되며, 상기 파도방지판은 고정축(300)에 일정거리 이격되어 형성된 2개의 제2고정부에 결합된 고정바에 설치되는 것을 특징으로 하는 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 부력체는 고정축(300)에 의해 연결되어 소파블럭을 형성하고,
   상기 소파블럭을 고정시키기 위하여 소파블럭의 양쪽 끝 부력체의 양쪽 끝단에 와이어를 느슨하게 연결하고 와이어 끝단을 고정장치 또는 지면에 고정하여 소파블럭을 정박 계류시키는 것을 특징으로 하는 앵커식 계류장치를 이용한 플로팅소파시스템

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