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KR-102960746-B1 - The wave dissipation block structure and the construction method

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Abstract

본 발명은 불규칙한 파고와 파압을 분산 및 저감하는 연결식 원통구조를 갖는 소파블록 및 그 시공방법에 관한 것이다. 본 발명은 바닷물이 유입 및 유출되는 사각 또는 원형의 유입구와 유입된 바닷물이 상,하,좌,우측으로 형성된 원형 또는 사각형의 연직통공과 수평통공을 통과하면서 불규칙한 파고와 파압을 분산 및 저감하는 거푸집을 형성한 다음 상기 거푸집을 내장시킨 후 콘크리트 타설로 소파블록의 기본블록을 제작하되 상기 기본블록은 유입구와 연직통공과 수평통공은 외측으로 개방된 상태를 유지하는 한편 상,하면에는 키와 키홈을 형성하여 기본블록의 적층과정에서 키가 키홈에 끼워져 결합되게 함으로써 이루어진다.

Inventors

  • 정혜인
  • 박혜경

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230825

Claims (6)

  1. 바닷물이 유입 및 유출되고 원형 또는 사각형으로 이루어지는 한편 입구보다 내측이 작게 형성하는 유입구(11)를 구비하고, 상기 유입구(11)로 유입된 바닷물이 상,하,좌,우측으로 형성되고 원형 또는 사각형으로 이루어지는 연직통공(12)과 수평통공(13)을 통과한 다음 연직통공(12)와 수평통공(13)을 반복적으로 통과되게 거푸집(10)을 구성하고, 상기 거푸집(10)의 전면 길이의 50% 길이로 거푸집(30)을 제작하며, 상기 거푸집(10)(30)은 스테인레스, 알루미늄, 철, PVC, PE, PPT, FRP 중 어느 하나의 재질로 이루어지고, 상기 거푸집(10)(30)을 내장시킨 채로 콘크리트를 타설하여 사각 형상을 갖는 기본블록(20)과 마감블록(40)을 형성하되 상기 기본블록(20)과 마감블록(40)은 거푸집(10)(30)을 탈형하지 않고 일체로 형성하며, 상기 기본블록(20)과 마감블록(40)은 유입구(11)와 연직통공(12) 및 수평통공(13)이 외측으로 개방된 상태를 유지하는 한편 상,하면에는 적층 과정에서 서로 끼워지는 키(21)(41)와 키홈(22)(42)을 형성하고, 기본블록(10)의 적층과정에서 기본블록(10)의 상면을 마감하는 캡기본블록(60)은 기본블록(20)과 동일하게 이루어지되 상면이 막혀져 있는 상태로 제작되고, 마감블록(40)의 적층과정에서 상면을 마감하는 캡마감블록(80)도 마감블록(40)과 동일한 형태로 이루어지되 상면이 막혀져 있는 상태로 제작되는 것을 특징으로 하는 연결식 연통구조를 갖는 소파블록.
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  5. 연결식 연통구조를 갖는 소파블록의 시공방법에 있어서, 제1항의 소파블록의 유입구(11)와 연직통공(12)과 수평통공(13)이 연통되어 형성된 거푸집(10)(30)을 이용하여 기본블록(20), 마감블록(40), 캡기본블록(60), 캡마감블록(80)을 별도의 장소에서 개별 제작하여 현장으로 이동한 다음 기본블록(20)과 마감블록(40) 및 캡기본블록(60)과 캡마감블록(80)을 적층하되 키(21)(41)와 키홈(22)(42)(62)(82)을 결합하여 소파블록 구조체(100)를 설치하는 것을 특징으로 하는 연결식 연통구조를 갖는 소파블록의 시공방법.
  6. 연결식 연통구조를 갖는 소파블록의 시공방법에 있어서, 제1항의 소파블록의 유입구(11)와 연직통공(12)과 수평통공(13)이 연통되어 형성된 거푸집(10)(30)을 규격별로 현장으로 이동하여 조립 설치한 다음 철근의 배근 후에 콘크리트를 타설하여 거푸집(10)(30)이 내장된 상태로 소파블록 구조체(100)를 완성하는 것을 특징으로 하는 연결식 연통구조를 갖는 소파블록의 시공방법.

Description

연결식 연통구조를 갖는 소파블록 및 그 시공방법{The wave dissipation block structure and the construction method} 본 발명은 바닷물(파도)이 유입 및 유출되는 사각(또는 원형)의 유입구로 유입된 바닷물이 상,하,좌,우에 형성된 원형 또는 사각형의 연직통공과 수평통공을 통과하며 불규칙한 파고와 파압을 분산 및 저감하는 연결식 연통구조를 갖는 소파블록 및 그 시공방법에 관한 것이다. 지구 온난화에 따른 급속한 기후변화는 해안의 침식과 함께 항만시설과 해안가 건축물 등을 파손함과 동시에 어촌의 재산과 어민의 생명을 위협하고 있는 것으로, 대부분의 피해는 태풍에 의한 월파와 그를 동반한 폭우로 인한 내수배재 지연으로 발생하고 있으며, 특히, 태풍의 피해가 큰 동해안 남측과 복잡한 해안선과 섬으로 이루어진 남해와 서해안의 리아스식 해안구조는 조수간만의 차가 커 그 피해가 더욱 심하기 때문에 해안제방이나 방파제 등에 블록을 쌓아주고 있다. 테트라포드(tetrapod)는 도1에 도시된 바와 같이 해안제방이나 방파제 내·외항에 쌓아 파도를 분산 및 감쇄시키는 기능을 하는 4개의 뿔 모양을 가진 콘크리트 구조물로, 주로 제방이나 방파제에 파의 영향을 받는 부분에 설치하여, 1차 설치된 사석 및 블록을 보호하기 위한 인공구조물로써, 구조체간 끼워지는 구조로 비탈면 시공(쌓아올리는)에 용이한 장점이 있으나, 선행 시공된(1차 설치) 사석 및 블록 앞쪽에 2차로 설치해야하는 경제적 부담이 증가되고, 강력한 파압을 동반한 태풍을 방어할 때 개개의 자체 중량을 초과하는 파압이 발생될 경우에는 끼움형식이 해체되거나 이탈되는 위험을 동반하는 한편 원뿔형태의 구조로 많은 틈(홀)이 형성되어 인명사고에 취약한 단점을 갖으며, 남,서해안의 해안선은 대부분 좁은 도로와 협소한 공간으로 이루어져 있어, 시공에 한계가 있다. 월파 및 파압을 감쇄하는 또 다른 구조체인 케이슨(Caisson)은 도 2와 같이 육상이나 수상에서 제작한 다음 자중에 의해 지지층까지 침하시킨 후 모래 자갈, 콘크리트 등으로 속 채움을 하는 공법으로, 파고, 파압 등을 고려한 높이, 폭, 길이를 결정하여 충분한 하중(지지력)으로 방어 할 수 있는 강점이 있으나, 수상 및 육상운반과 필요장비(크레인, 유압잭 등)로 인한 고비용이 소요되는 공법으로, 시공기간 및 경제성면에서 상당한 부담을 요구된다. 또한, 콘크리트 블록은 도 3과 같이 규격화된 블록을 제작장에서 제작 후 시공함으로써 정확한 시공이 가능하고, 시공설비가 단순하며 파괴시 보수공사가 용이하나, 블록 사이의 결합이 약하여 일체성이 떨어지고, 지지력이 부족하며, 넓은 제작장이 요구되는 단점이 있고, 셀 블록(CELLBLOCK)은 도 4와 같이 하부의 마찰이 커서 활동 안전도가 높고 값싼 속채움(filling)재료로 공사비를 절감 할 수 있으나, 일체성이 떨어져 지지력이 취약한 단점이 있다. 특히, 상기 선행기술 및 공법은 복잡한 선형과 협소한 해안선을 갖는 지역에서 시공의 한계와 경제성의 문제가 수반되며, 공법별 파력에 대한 지지력에 차이가 있어 현장 적용성이 떨어진다. 도 1은 테트라포트 설치 상태도 도 2는 케이슨 방식의 설치 상태도 도 3은 콘크리트 블록 설치 상태도 도 4는 셀 블록식 설치 상태도 도 5는 본 발명의 기본블록 거푸집 사시도 도 6은 본 발명의 기본블록 거푸집 실시예 사시도 도 7은 본 발명의 기본블록 상세도 도 8은 본 발명의 기본블록 실시예 상세도 도 9는 본 발명의 마감블록 거푸집 사시도 도 10은 본 발명의 마감블록 상세도 도 11은 본 발명의 마감블록 실시예 상세도 도 12는 본 발명의 캡마감블록 거푸집 사시도 도 13은 본 발명의 캡마감블록 거푸집 실시예 사시도 도 14는 본 발명의 캡마감블록 상세도 도 15는 본 발명의 캡마감블록 실시예 상세도 도 16은 본 발명의 캡기본블록 상세도 도 17은 본 발명의 캡기본블록 실시예 상세도 도 18은 본 발명 블록 적층식 공법에서 직립식 시공을 보인 정면도 도 19는 본 발명 블록 적층식 공법에서 직립식 시공을 보인 측면도 도 20은 본 발명 블록 적층식 공법에서 직립식 시공을 보인 사시도 도 21은 본 발명 블록 적층식 공법에서 경사식 시공을 보인 측면도 도 22는 본 발명 블록 적층식 공법에서 경사식 시공을 보인 사시도 도 23은 본 발명의 현장시공식 공법을 보인 측면도 본 발명은 바닷물이 유입 및 유출되는 사각 또는 원형의 유입구와 유입된 바닷물이 상,하,좌,우측으로 형성된 원형 또는 사각형의 연직통공과 수평통공을 통하여 불규칙한 파고와 파압을 분산 및 저감하는 거푸집을 형성하고, 상기 거푸집을 내장시킨 채로 콘크리트 타설을 하여 소파블록을 제작한 후 이를 시공현장으로 이동하여 적층함으로써 소파블록 구조체를 설치하거나, 시공 현장에서 거푸집을 조립 설치한 후 콘크리트 타설을 하여 소파블록 구조체를 설치하는 방식으로 설치를 하게 된다. 거푸집은 소파블록 제작시나 현장 설치시 콘크리트 타설시 내부 구조를 형성하게 한 후 소파블록의 제작 후에도 분리 제거하지 않고, 블록에 내장된 상태로 설치가 이루어지게 한다. 거푸집을 이용하여 제작되는 소파블록은 기본블록, 기본블록의 측면으로 설치되는 마감블록, 기본블록의 상측으로 적층되는 캡기본블록, 마감블록의 상측으로 적층되는 캡마감블록으로 이루어지며, 마감블록의 전면길이는 기본블록의 전면길이의 50%로 제작하고, 기본블록과 마감블록의 상,하면에서 키와 키홈을 형성하여 결합이 이루어질 수 있도록 하고, 캡기본블록과 캠마감블록의 상면은 막힌 상태로 제작하는 한편 저면에는 키홈을 형성한다. 본 발명의 블록을 적층하여 소파블록 구조체를 설치하거나, 거푸집을 현장에 설치한 후 콘크리트 타설하여 소파블록 구조체를 설치하면, 거푸집의 유입구에 진입된 파도는 상,하,좌,우에 연결된 동일구조의 연직통공과 수평통공으로 분산되어 통과하면서 파압을 1차적으로 감쇄하고, 사방으로 분산된 파도는 다시 연직통공과 수평통공을 통과하면서 연속적으로 파도의 파압을 분산 감쇄하게 된다. 본 발명은 파압을 연속적으로 감쇄하는 구조로 파고, 주기, 파압, 월파량 등을 고려하여, 소파블록의 높이, 폭, 길이, 사방통공의 직경, 유입구의 크기 등을 결정하게 되며, 일반적으로 연직통공과 수평통공의 직경은 200mm에서 1200mm의 범위에서 결정되는 것이 바람직한 것으로, 200mm 미만인 경우에는 소파블록의 총체적에 비해 연직통공과 수평통공의 비중이 현저히 떨어져 파도 및 파압을 분산 감쇄하는 효과가 떨어지고, 1200mm 이상인 경우에는 총체적 대비 연직통공과 수평통공의 체적비가 높아 소파블록의 하중이 떨어져 파압 저항력이 약해지고, 파도 및 파압에 대한 분산 저항력 또한 약해짐으로써 효과가 떨어진다. 또한, 소파블록의 유입구로 들어오는 파도와 파압은 다수의 연직통공과 수평통공을 통과하면서 분산 및 충돌을 연속하고, 강한 파압과 약한 파압이 동시에 충돌되면서 연직통공과 수평통공을 반복적으로 통과 분산되는 구조이며, 유입수인 바닷물의 파압이 여러 차례의 충돌과 분산을 거듭한 후 유입구로 다시 유출되는 구조이며, 유입구로 유출되는 바닷물은 다시 밀려오는 파도와 역 방향으로 충돌되면서, 파도와 파압을 줄여주는 역할을 하게 된다. 이하, 본 발명을 첨부된 실시예 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 도 5는 기본블록을 제작하기 위한 거푸집의 투영 사시도이고, 도 6은 도 5의 실시예 투영도로써, 전면으로 바닷물이나 파도인 유입수가 유입되거나 파압이 줄어든 채로 유출되는 유출수가 유출되는 유입구(11)를 형성하고, 상기 유입구(11)는 입구보다 내측으로 갈수록 점차 직경을 작게하여 유입수가 용이하게 내부로 유입되게 하며, 상기 유입구(11)의 내측에는 상,하,좌,우측으로 연직통공(12)과 수평통공(13)을 형성하여 서로 연통되게 하고, 상기 연직통공(12)과 수평통공(13)은 바닷물이 반복적으로 통과하게 형성함으로써 거푸집(10)을 형성한다. 상기 유입구(11)와 연직통공(12)과 수평통공(13)은 원형 또는 사각형으로 이루어지고, 바닷물은 유입구(11)와 연직통공(12)과 수평통공(13)을 통과하면서 불규칙한 파고와 파압을 분산 및 저감하게 되며, 유입구(11)와 연직통공(12)과 수평통공(13)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 원형 또는 사각형으로 이루어지게 된다. 본 발명의 거푸집(10)은 현장에 조립 설치한 후 콘크리트 타설을 하여 소파블록 구조체(100)를 완성하거나, 거푸집(10)을 형틀에 내장시켜 콘크리트 타설로 도 7 및 도 8과 같은 기본블록(20)을 제작한 후 이를 적층하여 소파블록 구조체(100)를 설치하게 되는 것으로, 거푸집(10)은 스테인레스, 알루미늄, 철, PVC, PE계, PPT계, FRP 등을 사용하며, 블록으로 제작하거나 현장에서 조립 시공이 이루어진 후에 거푸집(10)은 제거하지 않고, 내장된 상태로 사용하게 된다. 기본블록(20)을 제작하기 위한 거푸집(10)과, 도 10 및 도 11과 같은 마감블록(40)을 제작하기 위한 도 9와 같은 거푸집(30)은 그 크기의 차이만 있을 뿐, 기본 구조는 동일하며, 마감블록(40)은 기본블록(20) 길이의 50% 길이를 갖게 제작한다. 본 발명은 상기 된 거푸집(10)(30)을 이용하여 소파블록을 제작하여 적층하는 ‘블록 적층식 공법’으로 소파블록 구조체(100)를 설치하거나, 거푸집(10)(30)을 현장에서 조립 설치한 후 콘크리트 타설하여 소파블록 구조체(100)를 설치하는 ‘현장 시공식 공법’으로 설치가 이루어지게 된다. 본 발명의 ‘블록 적층식 공법“은 시공현장의 근거리에 있는 부지에서 용도별 블록(기본블록(20), 마감블록(40), 캡기본블록(60), 캡마감블록(80))을 제작한 후 각각의 용도별 블록을 하단부에서부터 순차적으로 적층 시공하여 소파블록 구조체(100)를 설치하게 되는 것으로, ’블록적층식 공법‘은 현장여건과 해양조건 등을 감안하여 직립식 시공법과 경사식 시공법을 선택적으로 적용 할 수 있다. ‘현장 시공식 공법’은 공장에서 제작된 유입구(11)와 연직통공(12)과 수평통공(13)으로 이루어지는 거푸집(10)(30)을 규격별로 현장조립 및 철근의 배근 후에 콘크리