KR102490231B1 - 충격 완충장치가 형성된 부유식 수상구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 원형의 단면구조로 부력을 갖는 일정 길이의 중공체로 이루어진 부력관(200)이 하나 이상 이격되어 설치되고; 상기 하나 이상의 부력관을 고정하고 데크부를 지지하는 연결브라켓(300)이 하나 이상 이격되어 설치되며; 상기 연결브라켓 상부에는 일정 길이의 패널프레임이 하나 이상 설치되어 바닥면을 형성하는 데크부(100)가 설치되며; 상기 연결브라켓 좌, 우측면에는 충격 완충부(400)가 설치되어 이루어지는 부유식 수상 구조물 단위체를 제공함으로써 선박 접안과 잦은 해류로 충격파가 잦아 파손율이 높은 기존의 부유식 수상구조물에 비해 완충이 가능하여 충격이 가해졌을 때 충격파가 소산되어 장치 파손률이 감소할 수 있는 효과가 있다.

Description

충격 완충장치가 형성된 부유식 수상구조물{Floating water structure with shock absorber.}

본 발명은 부유식 수상 구조물에 관한 것으로 선박 접안 및 해류의 충격파가 가해지는 수상 부유 구조물 측면에 완충부가 마련되어 선박 등으로부터의 충격을 소산시켜 부유구조물의 파손을 방지할 수 있는 완충장치가 형성된 수상 부유 구조물에 관한 것이다.

수상의 다양한 형태의 구조물들은 산업의 발달과 사회 변화를 만들어 냈다. 자원의 고갈은 육상에서 그 채취장소를 바다로 향하게 하고 바다에서 자원탐사, 개발과 채취를 위하여 다양한 형태의 부유식 구조물들이 개발되어 수상공간을 제공하고 있다. 이와 같은 수상공간은 선박운항, 치수, 자원채취, 통행 등 여러 목적과 더 나아가 생활공간으로도 제공되고 있다.

통상 부유식 수상 구조물은 가두리 양식장, 이동식 시추선, 수상호텔 등 13명 이상 수용할 수 있는 수상구조물, 기름과 폐기물 등을 산적하여 저장하는 수상구조물, 위험물을 산적하여 저장하는 수상 구조물 등이 해당된다.

부유식 수상 구조물은 이동이 가능하여 확장이 용이하고 여러 곳에서 동시에 병행작업이 가능하며 수심 및 지반 특성에 영향이 없기 때문에 다양한 용도로 사용이 가능하다. 또한 육상 구조물과는 달리 지진, 환경피해, 지반침하 등에 큰 영향을 받지 않는다.

통상의 부유식 수상 구조물은 안정적으로 잘 떠 있으며 떠내려가지 않도록 제 위치에 고정되어야 한다. 이때 일번적인 건축물이 땅 위에 지어지는 것처럼 물 위에서 땅의 역할을 해 주는 부유체로 폰툰 위에 지어지게 된다.

이때 폰툰이 떠내려가지 않게 하기 위해 앵커체인으로 물 속 바닥에 연결되고 폰툰의 위치를 조정해주는 시스템과 물의 높낮이에 따라서 움직이며 지상과 연결해주는 부교로 구성될 수 있다. 부유식 수상구조물의 예로서 부유식 방파제, 수상 건축물, 해상 레저시설, 선박 계류시설, 부잔교, 수상가옥, 해상작업선, 소파제, 양식장 등이 있다.

국내 등록특허번호 제10-1502951호와 제10-1791461호에는 부유식 수상 구조물에 관하여 개시하고 있다. 부유식 수상 구조물은 해상에 부유하여 설치되기 때문에 설치 또는 사용자의 목적에 따라 이동 시 선박이 시설물로 접안하는 경우가 있고, 해류의 흐름에 의해 외부 충격에 노출이 잦아 도 1에 도시된 바와 같이 외부 충격에 노출되는 모서리부의 파손율이 높다. 따라서 상기 선행문헌에는 외부 충격을 완화시킬 수 있는 구성이 개시되지 않아 이를 보완할 수 있는 선박 충격 완충장치가 형성된 부유식 수상 구조물의 제공이 필요하다.

국내 등록특허번호 제10-1502951호에는 상부에 적재물이 적재되는 상판; 상기 상판의 하측에 구비되되, 횡방향 및 종방향으로 연결되는 복수개의 지지바를 포함하는 지지프레임부; 및 상부에 상기 지지프레임부와 결합되는 체결수단이 체결되는 체결홈이 형성되며, 부력에 의해 상기 상판 및 상기 지지프레임이 부유되도록 상부가 덮개부에 의해 덮이고 내부에 부유공간이 구비된 선체로 형성되는 섬유강화플라스틱 재질의 중공형 부유부를 포함하는 부유식 수상구조물에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1791461호에는 수명이 다한 수상구조물의 부유 성능을 개선 유지할 수 있도록 하고, 이를 이용하여 기존 수상구조물을 폐선하지 않고 용이하게 리모델링할 수 있도록 하여 수명 연장을 도모하고, 자원 낭비와 경제적 손실을 방지할 수 있는 부유식 수상구조물의 리모델링용 구조체 및 이를 이용한 부유식 수상구조물의 리모델링 방법에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-2146664호에는 데크플레이트, 상기 데크플레이트의 하부에 설치되는 메인프레임, 상기메인프레임의 하부에 체결되는 제1 알루미늄 부유체, 그리고 상기 메인프레임의 하부에 체결되며, 상기 제1 알루미늄 부유체와 나란하게 배치되되, 상기 제1 알루미늄 부유체의 양측에 일정간격으로 이격되어 배치되는 제2 알루미늄 부유체를 포함하며, 상기 제1 알루미늄 부유체의 제1 내부공간에는 유체가 충진되되, 상기 제2 알루미늄부유체의 제2 내부공간에는 폴리우레탄이 충진되는 수상용 부유식 구조물에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1655963호에는 외주면에는 회전방지용 돌기를 구비한 부력관; 상기 부력관의 외주에 설치되고, 상단에는 복수개의 발판 부재 설치홈이 구비되며, 한쪽 측벽에는 다수개의 결합돌기가 구비되고 반대쪽 측벽에는 횡방향으로 인접하는 상기 결합돌기에 대응하는 결합구멍이 형성된 적어도 하나의 지지브라켓; 및 상기 지지브라켓의 발판 부재 설치홈마다 1개씩 얹혀져 고정보울트로 지지브라켓에 고정설치되는 복수개의 발판 부재;를 포함하는 방오기능 및 미끄럼방지 기능을 가진 부유식 수상 구조물에 관하여 개시하고 있다.

본 발명의 통상적인 부유식 수상구조물은 이동 시 선박이 시설물로 접안하는 경우가 있고, 해류의 흐름에 의해 외부 충격에 노출되어 장치 파손이 잦은 상기 문제점을 해결하기 위해 선박이 접안되고 해류의 충격파가 가해지는 부유식 수상구조물 측면을 따라 완충부가 형성되는 부유식 수상 구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 수상구조물 단위체는 원형 또는 다각형 단면구조를 갖는 일정길이의 중공체로 부력을 포함하는 부력관이 하나 이상 이격되도록 설치되고; 상기 하나 이상의 부력관을 고정하고 데크부를 지지하는 연결브라켓이 하나 이상 이격되어 설치되며; 상기 연결브라켓 상부에는 일정길이의 패널프레임이 하나 이상 설치되어 작업공간을 형성하는 데크부가 설치되며; 상기 연결브라켓 좌, 우 측면에는 완충부가 설치되어 이루어지는 것일 수 있다.

상기 연결브라켓은 부력관의 일단이 끼움 고정될 수 있는 직경 및 크기로 형성되는 부력관 고정프레임이 하나 이상 형성되고 상기 부력관 고정프레임 상부에 다수개의 지지부재가 수평 및 수직으로 연결되어 복수개의 유통공을 형성하는 지지프레임으로 이루어지는 것일 수 있다.

상기 완충부는 연결 브라켓 좌, 우 측면에 상, 하 방향으로 하나 이상 설치되는 완충부 수용프레임과, 상기 완충부 수용프레임에는 부유식 수상구조물 단위체 길이와 대응하는 부재 형상의 완충부 연결프레임이 수납 및 고정되고, 상기 완충부 연결프레임에는 림형상으로 체결공이 마련된 완충프레임이 하나 이상 관통 설치되어 이루어지는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 부유식 수상 구조물은 부유식 수상 구조물 단위체는 원형 또는 다각형 단면구조를 갖는 일정길이의 중공체로 부력을 포함하는 부력관이 하나 이상 이격되도록 설치되고, 상기 하나 이상의 부력관을 고정하고 데크부를 지지하는 연결브라켓이 하나 이상 이격되어 설치되며, 상기 연결브라켓 상부에는 부유식 수상구조물 단위체 길이로 길이 방향으로 연결공이 형성되는 패널프레임이 하나 이상 이웃하며 설치되어 작업공간을 형성하는 데크부가 설치되며, 상기 연결브라켓 좌, 우 측면에는 완충부가 설치되어 이루어지고; 상기 패널프레임의 연결공에는 부유식 수상 구조물 길이로 형성된 연결프레임이 관통 및 설치되어 하나 이상의 부유식 수상 구조물 단위체를 연결 및 고정하여 이루어지는 것일 수 있다.

본 발명은 선박 접안과 잦은 해류로 충격파가 잦아 파손율이 높은 기존의 부유식 수상 구조물에 비해 완충이 가능하여 충격이 가해졌을 때 충격파가 소산되어 장치 파손률이 감소할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존의 부유식 수상구조물을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 완충장치가 장착된 부유식 수상구조물 단위체 사시도이다.
도 3은 본 발명의 완충장치가 장착된 부유식 수상구조물 단위체 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 격벽이 형성된 연결브라켓을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 완충부를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 완충프레임을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 완충부 수용프레임을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 부유식 수상구조물 단위체의 연결 모식도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 완충장치가 장착된 부유식 수상구조물과 관련한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 완충장치가 장착된 부유식 수상구조물 단위체 사시도를 나타낸다. 본 발명의 완충장치가 장착된 부유식 수상구조물 단위체는 원형 또는 다각형 단면구조를 갖는 일정길이의 중공체로 부력을 포함하는 부력관(200)이 하나 이상 이격되도록 설치되고; 상기 하나 이상의 부력관을 고정하고 데크부를 지지하는 연결브라켓(300)이 하나 이상 이격되어 설치되며; 상기 연결브라켓 상부에는 일정길이의 패널프레임이 하나 이상 설치되어 작업공간을 형성하는 데크부(100)가 설치되며, 상기 연결브라켓 좌, 우 측면에는 충격 완충부(400)가 설치되어 이루어진다.

본 발명의 부력관(200)은 원형 또는 다각형의 단면구조를 갖고 일정길이로 형성되는 중공체로 내부에는 기체가 충진되어 부력을 가질 수 있다. 일실시예로서 부력관은 폴리에틸렌( PE;poly etylene) 등의 합성수지로 형성되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 본 발명의 완충장치가 장착된 부유식 수상구조물 단위체 측면도를 나타낸다. 본 발명의 연결브라켓(300)은 부력관의 일단이 끼움 고정될 수 있는 직경 및 크기로 형성되는 부력관 고정프레임(301)이 하나 이상 형성되고 상기 부력관 고정프레임 상부에 다수개의 지지부재가 수평 및 수직으로 연결되어 복수개의 유통공을 형성하는 지지프레임(302)으로 이루어진다. 부유식 수상구조물 단위체에는 다수개의 연결브라켓이 병렬 연결된 부력관이 설치 및 고정될 수 있다.

지지프레임(302)은 부력관 고정프레임 상부에 걸쳐 설치되고 통상 부력관 고정프레임과 일체형으로 형성된다. 지지프레임은 다수개의 지지부재가 수평 및 수직으로 연결되어 살구조를 이루는 복수의 유통공을 형성한다.

본 발명의 부력관은 부유식 수상구조물 단위체 길이에 대응할 수 있는 길이로 형성되거나 하나 이상 설치된 연결브라켓 이격 거리에 대응할 수 있는 길이로 형성될 수 있고 이때 연결 브라켓은 도 4에 도시된 실시예 1에 따라 설치된다.

본 발명에서 사용되는 격벽이 형성된 브라켓 연결장치는 부력관(300)의 일단과 결합 또는 수용할 수 있는 직경 및 크기로 형성되는 부력관 고정프레임(301)과; 상기 부력관 고정프레임의 측면과 상부면에 일체로 형성되며 부력관 고정프레임 상부에 다수개의 지지부재가 수평 및 수직으로 연결되어 복수개의 고정공(225)을 형성하며 고정공에는 연결프레임을 통과시켜 일정간격으로 이격된 브라켓 연결장치를 결속하는 한편, 지지프레임 상부면에는 패널부를 설치할 수 있도록 일정의 면적으로 형성된다.

일정길이를 갖는 부력관 양끝단에 브라켓이 결합되어 단위 부력관으로 제조되는 경우, 일정 길이를 갖는 부력관(300)의 양단에 브라켓 연결장치가 연결 설치된다. 이후 부력파이프 양단에 결합된 브라켓 연결장치의 만곡부를 갖는 몸체부의 일측의 파이프 외주면은 절단하고 격벽 만곡부만 남긴 형태의 폐쇄프레임으로 형성한다.

단위부력체가 여러개 연결된 부유구조물의 제조는 브라켓 연결장치의 안착홈에 단일의 부력관이 부력관 고정프레임(301)의 내부로 원주 크기에 맞게 대응하여 삽입 고정하거나(삽입 융착), 고부력관 고정프레임 단부에 동일한 원주 크기의 파이프 부력관을 융착 결합하고, 타향되는 부력관에도 부력관 고정프레임(301) 안착홈에 동일한 방법으로 결합한다.

상기 결합된 부력관의 일측에 부력관 고정프레임(301) 일측과 고정함으로써 일정 개수의 부력관 파이프의 단위 길이의 곱을 갖는 부력관으로 연장될 수 있다. 양끝단의 브라켓 연결장치는 만곡부를 갖는 몸체부의 일측의 파이프 외주면을 절단하고 격벽 만곡부만 남긴 형태의 폐쇄프레임으로 가공한다.

고정소켓 최전단 및 최후단에 설치되는 폐쇄프레임은 브라켓 연결장치의 만곡 부분의 외측 돌출 파이프가 제거된 형태로서 브라켓 연결장치 제조를 위한 동일한 금형에 용융물을 투입하여 제조될 수 있다. 하나의 브라켓 연결장치 제조를 위한 금형으로 용융물을 투입하여 브라켓 연결장치를 제조하고, 폐쇄프레임은 금형틀에서 만곡부 방향의 돌출파이프 부분의 음각을 금속으로 막아 용융물이 들어가지 못하도록 함으로서 하나의 금형으로 브라켓 연결장치와 폐쇄프레임을 각각 제조할 수 있다.

본 발명의 실시예 1에 따른 격벽이 형성된 연결브라켓은 부력관 고정프레임 내측 중심에는 만곡형태의 격벽(115)이 형성되고 부력관 고정프레임 일단에는 부력관의 일단이 안착 고정될 수 있는 공간인 안착홈이 형성된다. 격벽은 부력관이 설치되는 타향으로 볼록한 만곡부를 형성함으로써 수온 변화에 따라 부력관 내부에서 발생하는 공기압을 완충할 수 있는 효과가 있다.

이에 기존의 부력관은 전체 길이와 대응할 수 있는 길이로 형성되어 길이가 증가할수록 해류에 의한 피칭이 심해지고 부력관 상단에 설치된 패널 및 구조물이 훼손되며 안정성이 떨어질 뿐만 아니라 통상 부력관은 폴리 에틸렌의 재질로 형성되어 하중이 부가될수록 휨 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 양끝단에 설치되는 폐쇄프레임을 형성하는 격벽 양끝단 만곡부에는 하나 이상의 통공(115a)을 형성하고 볼트로 개폐 가능하도록 형성할 수 있다. 통상, 부유 구조물은 설치 위치에 따라서 수면 높낮이 조절이 필요하다. 이에 본 발명의 양끝단에 형성된 통공을 통해 폐쇄프레임에 해수를 주,배수하도록 하여 부유 구조물의 양끝단의 높낮이 조절이 가능하다.

상기 실시예 1에 따른 연결브라켓을 매개로 하나 이상의 부력관을 연결 및 고정하여 수상구조물 단위체 길이와 대응하는 부력관을 형성함으로써, 기존의 휨 현상과 지지력을 향상시킴은 물론 격벽을 갖는 단위체의 연결로 해류에 따른 너울과 함께 움직임으로써 파급력을 소산시켜 안정성 향상과 더불어 상부에 설치된 부속물 패널 등의 파손을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 완충부를 나타낸다. 본 발명의 충격 완충부(400)는 연결 브라켓 좌, 우 측면에 상, 하 방향으로 하나 이상 설치될 수 있다. 본 발명의 완충부는 연결브라켓 양 측면에 완충부 연결프레임(410)을 수용 및 고정하는 완충부 수용프레임(420)과, 완충부 연결프레임은 부유식 수상구조물 단위체 길이를 수용할 수 있는 부재구조로 상기 완충부 수용프레임에 삽입 및 고정되며, 상기 완충부 연결프레임에는 하나 이상의 완충프레임(430)이 관통 및 고정되어 이루어진다.

도 6은 본 발명의 완충프레임을 나타낸다. 완충프레임(430)은 체결공이 형성된 링형상으로 체결공에는 완충부 연결프레임 관통된다. 완충프레임은 내구성, 내마모성, 내유성, 내피로성, 크립 저항성이 뛰어난 방현재 재질로 형성될 수 있고 소프트 또는 하드 재질을 선택하여 층별로 완충 작동을 발휘하여 선박 또는 해류의 충격파에 대응하여 충격 완충 성능이 극대화될 수 있다.

또한 완충프레임이 일체형이 아닌 하나 이상이 연결되어 이루어져 단일의 완충프레임이 파손되어도 타 완충프레임으로 영향을 전가시키기 어려워 장치 수명을 증가시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 완충부 수용프레임을 나타낸다. 본 발명의 완충부 수용프레임은 연결 브라켓 양 측면부에 상, 하로 하나 이상 설치가 될 수 있다. 완충부 수용프레임은 고리 형상으로 완충부 연결프레임(410)의 수용이 가능한 크기 및 직경으로 형성된 수납부(421)가 마련되어 완충부 연결프레임이 수납 및 고정되고 수납부 타측에는 부력관 고정프레임에 고정 및 설치될 수 있는 고정부가 마련된다.

고정부와 타향되는 수납부 측면에는 개구부가 형성되고 상기 개구부 중심부에는 폐쇄프레임이 형성되어 개구부 중심부는 폐쇄된 형상을 이루게 된다. 폐쇄프레임의 일측은 상하를 연결하는 연결고리의 좌우측에 열린 공간(422)을 갖는데, 선박 등에 의해 충격이 가해졌을 때 열린공간이 충격을 소산시켜 완충부 연결프레임의 파손을 감소시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 부유식 수상구조물 단위체의 연결 모식도를 나타낸다. 본 발명의 부유식 수상구조물 단위체는 하나 이상 연결되어 원하는 길이로 설치될 수 있다. 연결브라켓 상부에는 다수개의 패널프레임(110)이 설치되어 데크부(100)를 형성한다. 데크부는 부유식 수상구조물 단위체 길이와 대응할 수 있는 길이로 형성되는 패널프레임(110)이 이웃하며 하나 이상 설치된다.

데크부를 구성하는 패널프레임에는 길이방향으로 패널프레임 통공이 형성되어 통공 내부로 패널연결 프레임이 관통되어 이루어진다. 패널연결 프레임(113)은 전방부 또는 후방부에 연결되는 수상구조물 단위체의 패널프레임 통공(112)에 삽입되어 고정됨으로서 단위체 패널프레임간의 결합을 공고히 한다.

패널프레임의 좌우 양단에는 패널프레임 가드(111)가 길이 방향을 따라 형성되고 패널프레임 가드에는 길이방향으로 관통된 연결공이 형성되며, 상기 연결공(501)에는 연결프레임(500)이 관통 설치된다. 연결프레임은 복수개의 부유식 수상구조물을 연결할 수 있는 길이로 형성되어 전방과 후방의 단위체 패널프레임의 연결공에 관통되어 하나 이상의 부유식 수상구조물을 연결할 수 있다.

본 발명은 부유식 수상구조물의 장치 파손율을 절감시킴으로써 구매자의 비용을 절약시키는 한편, 관련 판매자의 공급 선호에 따른 판매율을 높여 이익 제고에 보탬이 됨으로 산업상 이용가능성이 있다.

100: 데크부 110: 패널 프레임 111: 패널프레임 가드
112: 패널프레임 통공 113:패널 연결프레임
115: 격벽 115a: 통공 200: 부력관 225: 고정공
300: 연결브라켓 301: 부력관 고정 프레임 302: 지지프레임
400: 충격 완충부 410: 완충부 연결프레임
420: 완충부 수용프레임 421: 수납부 422: 열린공간
430: 완충프레임 500: 연결프레임 501: 연결공

Claims (5)

1. 원형의 단면구조로 부력을 갖는 일정 길이의 중공체로 이루어진 부력관(200)이 하나 이상 이격되어 설치되고; 상기 하나 이상의 부력관을 고정하고 데크부를 지지하는 연결브라켓(300)이 하나 이상 이격되어 설치되며;
   상기 연결브라켓 상부에는 일정 길이의 패널프레임이 하나 이상 설치되어 바닥면을 형성하는 데크부(100)가 설치되고; 상기 연결브라켓 좌, 우측면에는 충격 완충부(400)가 설치되며,
   상기 충격 완충부(400)는 연결 브라켓 좌, 우 측면에 상, 하 방향으로 하나 이상 설치되는 완충부 연결프레임(410)을 수용 및 고정하는 완충부 수용프레임(420)으로 이루어지고, 상기 완충부 연결프레임에는 링형상의 체결공이 마련된 완충프레임(430)이 하나 이상 관통 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물 단위체
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결브라켓은 부력관의 일단을 끼움 고정할 수 있는 직경 및 크기로 형성되는 부력관 고정프레임(301)이 형성되고 상기 부력관 고정프레임 상부에 다수개의 지지부재가 수평 및 수직으로 연결되어 복수개의 고정공(225)을 형성하는 지지프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물 단위체
   
3. 청구항 1의 부유식 수상 구조물 단위체가 길이 방향으로 하나 이상 연결되어 이루어지는 부유식 수상 구조물
   
4. 청구항 3에 있어서, 부유식 수상 구조물 단위체의 길이 방향 연결은 데크부를 구성하는 패널프레임의 좌우 양단에 패널프레임 가드(111)가 길이 방향을 따라 형성되고, 패널프레임 가드에 길이방향으로 관통된 연결공이 형성되며, 상기 연결공(501)에 연결프레임(500)이 관통 설치되어, 이웃하는 부유식 수상 구조물 단위체의 연결공에 상기 연결프레임(500)을 삽입하여 연결하는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물
5. 삭제

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