KR970009830B1 - Breakwaters cassion - Google Patents
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Abstract
Description
제1a도 내지 제1d도는 종래의 혼성 방파제 케이슨들의 단면도들로서, 제1a도는 케이슨을 통해 해수유통이 되지 않는 무공케이슨의 단면도이고, 제1b도는 일반적인 유공케이슨의 단면도이고, 제1c도는 해수의 유통이 가능한 유공케이슨의 단면도이고, 제1d도는 복수 수로 내장형 케이슨의 단면도.Figures 1a to 1d are cross-sectional views of conventional hybrid breakwater caissons, Figure 1a is a cross-sectional view of the airless caisson that is not seawater distribution through the caisson, Figure 1b is a cross-sectional view of a general hole caisson, Figure 1c is a distribution of seawater Is a cross-sectional view of a possible hole caisson, and FIG.
제2a도는 본 발명에 따른 케이슨을 설치한 방파제의 겨냥도이고, 제2b도는 본 발명의 단면도이며, 제2c도는 본 발명의 다른 일례에 따른 케이슨의 단면도이고, 제2d도는 본 발명의 또 다른 일례에 따른 케이슨의 단면도.Figure 2a is a view of the breakwater provided with a caisson according to the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view of the present invention, Figure 2c is a cross-sectional view of a caisson according to another example of the present invention, Figure 2d is another example of the present invention Section of the caisson along.
제3a도 내지 제3c도는 투명 아크릴판으로 실험수조를 양분한 후 종래의 무공케이슨(뒷쪽)과 본 발명에 따른 케이슨을 동시 채용한 수리모형실험 장면을 나타내는 사진들이다.3a to 3c are photographs showing a hydraulic model experiment scene employing a conventional airless caisson (back) and a caisson according to the present invention after dividing the experimental tank with a transparent acrylic plate.
제4도는 본 발명에 따른 케이슨의 모형실험에서 월파 저지 및 파랑분쇄 장면을 나타내는 사진이다.4 is a photograph showing the wave blocking and wave breaking scene in the caisson model experiment according to the present invention.
제5a도는 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제와 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제의 반사율 모형실험 비교 그래프이고, 제5a도는 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제와 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제의 월파량 모형실험 비교 그래프이다.5a is a comparative graph of reflectance model experiments of a breakwater employing a conventional airless caisson and a breakwater employing a caisson according to the present invention, and FIG. 5a is a breakwater employing a conventional breakwater employing a non-porous caisson and a caisson according to the present invention. This is a comparison graph of monthly wave model experiment of
제6도는 본 발명에 따른 케이슨의 모형실험에서 발생한 투과 유량그래프이다.6 is a transmission flow graph generated in the model test of the caisson according to the present invention.
본 발명은 방파제의 방파성능 및 항내 수질보전 기능을 향상시킬 수 있는 방파제 케이슨(Caisson)에 관한 것이다.The present invention relates to a breakwater Caisson (Caisson) that can improve the breakwater performance and the water quality preservation function of the breakwater.
방파제는 파력을 제체(堤體)가 직접 받아 파를 외해쪽으로 반사시키는 것을 주 목적으로 하고 있으며, 사석(捨石) 마운드(Rubble mound)로만 이루어진 방파제가 일반적으로 널리 사용되고 있으나, 수심이 깊거나 파력이 큰 경우에는 해저지반 위에 구축된 사석 마운드 위에 케이슨을 설치한 혼성 방파제(Mixed type breakwater)가 많이 채택되고 있다.Breakwaters are intended to receive waves directly from the body and reflect them to the open sea. Breakwaters made of sand mounds are generally widely used. In large cases, mixed type breakwaters with caissons on moundstone mounds built on the seabed are being adopted.
제1a도 내지 제1d도는 종래의 혼성 방파제 케이슨의 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views of a conventional hybrid breakwater caisson.
제1a도 케이슨을 통해 해수의 유통이 되지 않는 무공케이슨의 단면도이다.Figure 1a is also a cross-sectional view of the airless caisson through which the seawater is not distributed through the caisson.
제1a도를 참조하면, 해저지반(G) 위에 사석 마운드(M)가 구축되어 있고 그 위에 직립의 케이슨이 설치되어 있다. 종래에 가장 많이 사용되고 있는 이러한 무공케이슨은 케이슨 내부를 모두 모래등으로 속채움하여 파력을 케이슨의 자중으로 지탱하며, 케이슨 전면(102)에서 파량(101)을 반사시켜 월파(Overtopping)를 저지함으로써 케이슨 후면(103)쪽 항태 정온 수역을 유지하고, 큰 파량의 내습시에는 일부 파량을 케이슨 상부(104) 위로 월파시킴으로써 제체의 안정을 꾀하는 것이다.Referring to FIG. 1A, a sandstone mound M is constructed on the seabed ground G, and an upright caisson is installed thereon. The airless caisson, which is most used in the past, fills the inside of the caisson with sand, etc. to support the wave force with the caisson's own weight, and reflects the wave 101 from the caisson front 102 to prevent overtopping. Maintain the constant temperature of the water at the rear surface 103, and during the invasion of a large wave, some waves are waved over the upper caisson 104 to stabilize the body.
그러나, 이러한 케이슨을 채용한 방파제는 월파로 인한 항내 수면 교란이 심하고, 조석 간만의 차이가 작은 해역에서는 항내 수괴가 외해수와 차폐되어 항내 수괴의 산소부족으로 인한 수질 악화를 초래하게 된다.However, the breakwater employing such a caisson has severe sea surface disturbance due to the moon wave, and in the sea area where tidal difference is small, the water mass is shielded from the sea water, causing water quality deterioration due to lack of oxygen in the water mass.
제1b도는 종래의 유공케이슨의 일반적인 형태를 나타내는 단면도이다.1B is a cross-sectional view showing a general form of a conventional hole caisson.
제1b도를 참조하면, 유공케이슨은, 사석 마운드(M) 상에 형성된 기부(111), 상기 기부상에 수직으로 형성되고 항내측으로 위치하는 후벽(112), 상기 기부(111)상에 상기 후벽(112)과 같은 높이로 외해쪽에 형성되며 복수개의 개구(113)를 갖는 전벽(114) 및 상기 후벽(112)과 전벽(114) 사이의 유공격실(115)로 이루어져 있다. 이러한 유공케이슨은, 제1a도의 무공케이슨에 비해 월파량을 감소시킬 수 있지만, 케이슨의 자중 분포면에서 무게가 케이슨 후면에 치우쳐 있어 지반 반력이 후면으로 크게 치우치는 단점이 있고, 파랑 내습시에 케이슨의 전도(顚倒) 모멘트에 대한 지지력을 약화시키는 문제점이 있으며, 제1a도의 무공케이슨과 같은 이유로 항내 수괴의 수질 약화를 초래할 수 있다.Referring to FIG. 1B, the hole caisson includes a base 111 formed on the sandstone mound M, a rear wall 112 vertically formed on the base and positioned inwardly, and the rear wall on the base 111. It is formed on the outer sea side at the same height as 112 and consists of a front wall 114 having a plurality of openings 113 and an air gap 115 between the rear wall 112 and the front wall 114. These perforated caissons can reduce the monthly wave amount compared to the perforated caissons of FIG. 1a, but the weight of the caissons is biased in the rear of the caisson, which causes the ground reaction to be biased to the rear. There is a problem of weakening the bearing capacity for the overturning moment, and can cause the water quality of the water masses for the same reason as the airless caisson of FIG. 1a.
제1c도는 해수유통이 가능한 일반적인 유공케이슨의 단면도이다.Figure 1c is a cross-sectional view of a general hole caisson that can be seawater distribution.
제1c도를 참조하면, 케이슨의 전벽(121)과 후벽(122)에 개구(123)(124)를 형성하여 외해측과 항내수괴의 해수 교환이 가능하게 하는 구조를 가진다. 그러나 이러한 구조에서는, 파랑 내습시 방파제 전면 수위(125)가 후면 수위(126)보다 높을 때에는 방파제를 통한 흐름이 케이슨의 외해측 개구(123)로부터 항내측 개구(124) 방향으로 발생하며, 전면 수위(125)가 후면 수위(126)보다 낮을 경우에는 항내 측 개구(124)로부터 외해측 개구(123)로 흐르는 역류 현상이 발생하게 된다. 즉, 파랑에 의한 방파제 전면 수면의 주기적 승강에 따라 방파제 케이슨을 통한 흐름의 방향도 주기적으로 바뀌게 되어 해수 교환 효과가 사실상 방파제 인근의 좁은 구역에 제한되는 단점이 있다. 또한, 항내외 경계면을 통한 이러한 왕복 흐름은 항내 수괴에 작은 파랑을 발생시켜 항내 수면 교란을 야기하게 되며, 또한 방파제의 후면을 평상시 소형 선박의 선착장으로 활용하는 데 어려움이 있다. 뿐만 아니라, 상기 구조의 방파제 케이슨은 케이슨 내의 속채움량을 현저히 줄이게 되어 케이슨의 안정성을 결하게 되는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 항내외의 수위차가 존재하기만 하면 방파제를 통하여 흐름이 발생하므로, 장주기파 내습시에 항내부진동(Harbour Oscillation)을 야기하여 항내 접안선적의 선적 및 하역작업에 큰 지장을 초래한다.Referring to FIG. 1C, openings 123 and 124 are formed in the front wall 121 and the rear wall 122 of the caisson to have a structure that enables seawater exchange between the outer sea side and the water lump. However, in this structure, when the breakwater front water level 125 is higher than the rear water level 126 during the wave invasion, flow through the breakwater occurs from the outer sea side opening 123 of the caisson toward the anti-inner opening 124 and the front water level. When the 125 is lower than the rear surface level 126, a backflow phenomenon flowing from the inner side opening 124 to the outer sea opening 123 occurs. That is, the direction of flow through the breakwater caisson is also periodically changed in accordance with the periodic rise and fall of the water surface of the breakwater in front of the wave has a disadvantage that the seawater exchange effect is practically limited to a small area near the breakwater. In addition, such a reciprocating flow through the interior and exterior interface generates a small wave in the harbor mass, which causes disturbance of the surface of the harbor, and it is also difficult to use the rear of the breakwater as a dock for a normal small ship. In addition, the breakwater caisson of the structure significantly reduces the amount of filling in the caisson has a problem that the stability of the caisson. In addition, if there is a level difference between the inside and outside of the port, the flow occurs through the breakwater, which causes the harbor oscillation during the long period wave invasion, which causes a great obstacle in the loading and unloading operation of the eyepiece dock.
제1d도는 복수 수로 내장형 케이슨의 단면도이다.1D is a cross-sectional view of the plurality of channel-embedded caissons.
제1d도를 참조하면, 상기 케이슨은, 사석 마운트(M) 상에 설치되고 케이슨의 전면에서 상면으로 갈수록 기울기가 증가되는 경사면(132)을 갖는 기부(131) 및 상기 기부(131)와 공간을 격하여 형성되고 상기 기부(131)의 경사면(132)에 상응하는 형태를 가지는 복수 개의 경사부(133)들로 이루어져 있다. 또한, 상기 경사부(133)들 사이도 일정한 거리로 떨어져 있으며, 상기 경사부(133)들의 길이는 상기 기부에서 거리가 멀어질수록 점점 짧아진다. 여기서, 상기 기부(131)와 경사부(133)사이의 경사부(133)들 사이의 공간은, 제1d도에 도시된 바와 같이, 케이슨의 전면에 유입구(134)가 있고 상부에 수로(136)를 통한 수괴가 연직상 방향 및 케이슨의 후면 즉 항내로 유출될 수 있도록 된 유출구(135)가 있는 복수의 수로(136)를 형성하게 된다. 이러한 구조는 케이슨의 전면에 큰 개구가 있어 케이슨에 작용하는 최대 수평 파력을 감소시킬 수 있으며, 파랑 내습시 케이슨에 연직하항력을 발생시크므로 메이슨의 폭을 줄여 제체의 무게를 감소시킬 수 있다. 그러나, 상기 구조의 케이슨은 자중 분포면에서 무게가 케이슨 후면에 치우쳐 있어 지반반력이 후면으로 치우치는 문제점이 있고, 수로(136)를 통한 많은 해수가 쉽게 항내로 떨어지므로, 제1a도의 무공케이슨보다도 월파 및 항내 수면 교란이 매우 심하며, 방파제 위로 차량통행이 어려워서 방파제 후면을 선착장으로 사용하기 어려운 단점이 있다.Referring to FIG. 1d, the caisson is provided with a base 131 having a slope 132 and a space installed with the base 131 on an inclined surface M, and the slope of which increases from the front of the caisson to the top surface. It is formed of a plurality of inclined portion 133 is formed in the form corresponding to the inclined surface 132 of the base 131. In addition, the inclined portions 133 are also separated by a predetermined distance, and the length of the inclined portions 133 becomes shorter as the distance from the base increases. Here, the space between the inclined portions 133 between the base 131 and the inclined portion 133 is, as shown in Figure 1d, the inlet 134 in the front of the caisson and the waterway 136 in the upper portion A plurality of waterways 136 are formed with the outlet 135 so that the water masses through) may flow out in the vertical direction and the rear surface of the caisson. This structure has a large opening in the front of the caisson to reduce the maximum horizontal wave force acting on the caisson and generates a vertical load drag on the caisson during the wave invasion can reduce the width of the masonry to reduce the weight of the body. However, the caisson of the structure has a problem in that the weight is biased to the rear of the caisson in the weight distribution surface, and the ground reaction force is biased to the rear, and since much sea water through the channel 136 easily falls into the harbor, it is more moon wave than the airless caisson of FIG. And there is a disadvantage that the sleep disturbance in the harbor is very severe, it is difficult to use the rear of the breakwater as a dock because the vehicle is difficult to pass over the breakwater.
따라서 본 발명의 목적은 상기 종래 방파제 케이슨들의 제문제점들을 해결하여, 월파를 감소시킴으로써 항내 수면 교란을 약화시켜 방파제의 방파성능을 향상시키고, 전도에의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 내습 파랑의 파고가 크지 않은 경우에도 발생할 수 있는 분출 수괴의 미려함으로 인해 관광자원으로 활용할 수 있는 방파제 케이슨을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the conventional breakwater caissons, to reduce the monthly wave to attenuate the sleep disturbance in the harbor to improve the breakwater performance of the breakwater, to improve the stability to conduction, and the crest of the moisture wave It is to provide a breakwater caisson that can be used as a tourist resource due to the beauty of eruptions that can occur even if it is not large.
또한, 본 발명의 다른 목적은 조석 간만의 차가 크지 않는 해역에서 방파제를 통한 항내부진동을 야기시키지 않으면서 항 내외의 수질 개선 기능이 뛰어난 방파제 케이슨을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a breakwater caisson excellent in water quality improvement function inside and outside the harbor without causing anti-vibration through the breakwater in the sea where tidal tidal difference is not large.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외해쪽의 케이슨 전면(前面)에 해수의 유입구가 형성되어 있고, 케이슨 상면에 상기 유입구로부터 유입된 해수를 외해 방향으로 유출시킬 수 있는 유출구가 형성되어 있으며, 상기 유입구와 유출구를 연결하면서 원호(圓弧) 형상을 갖는 수로를 케이슨의 종방향으로 하나이상 내장하고 있으며, 유출되는 해수가 연직 및 해외방향으로 유출될 수 있도록 하기 위하여 상기 원호형상의 수로의 유출구에서 케이슨의 상면과 상기 수로의 후면벅이 이루는 각도인 해수 유출각도는 90°이하로 형성된 방파제 케이슨을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is the inlet of the sea water is formed on the front of the caisson on the outer sea side, the outlet is formed on the caisson upper surface to let the sea water flowing from the inlet in the direction of the sea And at least one water channel having an arc shape in the longitudinal direction of the caisson while connecting the inlet and the outlet, and having the arc shape to allow the outflowing seawater to flow out in the vertical and foreign directions. A seawater outflow angle, which is an angle formed between the upper surface of the caisson and the rear buck of the channel at the outlet of the channel, provides a breakwater caisson formed at 90 ° or less.
본 발명의 구체적인 방파제 케이슨에 의하면, 상기 수로의 원호 형상은 곡률이 다른 두개 이상의 원호로 구성되거나, 다각형꼴 형상인 것을 그 특징으로 한다. 여기서, 상기 원호수로의 원호형상은 원호수로의 일부는 하나 이상의 직선부를 갖고, 나머지 부분은 곡률이 서로 다른 하나 이상의 원호로 이루어질 수도 있다. 보다 구체적으로는 상기 원호수로의 원호형상은 원호수로의 유입구 혹은 유출구 부위는 하나 이상의 직선부로 이루어지고, 그외의 부분은 곡률이 서로 다른 하나 이상의 원호로 이루어질 수도 있다.According to the specific breakwater caisson of the present invention, the arc shape of the water channel is characterized by consisting of two or more arcs of different curvature or polygonal shape. Here, the arc shape of the arc channel may be a part of the arc channel has one or more straight portion, the remaining portion may be made of one or more arcs with different curvatures. More specifically, the arc shape of the arc channel may include at least one straight portion of the inlet or outlet portion of the arc channel, and other portions may be formed of at least one arc having different curvatures.
본 발명의 다른 구체적인 방파제 케이슨에 의하면, 상기 원호형상수로 앞쪽의 상기 케이슨 전면부에는 내습 파랑을 반사시키기 위한 속채움된 부분이 형성되어 있는 것을 그 특징으로 한다.According to another specific breakwater caisson of the present invention, the caisson front part in front of the arc-shaped constant is formed with a stuffed portion for reflecting the moisture-resistant blue.
본 발명의 또 다른 구체적인 방파제 케이슨에 의하면, 상기 원호형상 수로의 유출구의 면적은 상기 유입구의 면적보다 작게 형성된 것을 그 특징으로 한다.According to another specific breakwater caisson of the present invention, the area of the outlet of the arc-shaped channel is smaller than the area of the inlet.
본 발명의 또 다른 구체적인 방파제 케이슨에 의하면, 상기 원호형상의 수로의 후면벽에 유입구가 있고 상기 케이슨의 후면벽에 유출구가 있는 파이프 형상을 갖는 도수로를 케이슨의 종방향으로 하나 이상 더 내장하는 것을 그 특징으로 한다. 여기서, 제체의 자중에 의한 지반반력이 케이슨 후면 쪽으로 치우치는 정도를 감소시킬 필요에 따라 상기 파이프형상 도수로 유출구의 면적을 유입구의 면적보다 크게할 수도 있다. 또한, 상기 파이프형성 도수로의 유입구는, 원호형상 수로 후면벽에서 연직 평면상으로 평균수면 혹은 바로 그 위 아래에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 파이프형 도수로의 유출구는 상기 케이슨의 후면벽에서 소형 선박의 홀수선 이하의 위치에 형성되는 것이 바람직하다.According to another specific breakwater caisson of the present invention, the one or more incorporation in the longitudinal direction of the caisson having a pipe shape having an inlet on the rear wall of the arc-shaped channel and the outlet on the rear wall of the caisson. It features. Here, the area of the pipe-shaped raceway outlet may be larger than the area of the inlet as necessary to reduce the degree of ground reaction force due to the weight of the body to the rear of the caisson. In addition, the inlet of the pipe-forming conduit is preferably formed in the vertical surface in the vertical plane from the rear wall of the arc-shaped channel, or just below it, and the outlet of the pipe-shaped raceway of the small vessel in the rear wall of the caisson It is preferable that it is formed in the position below an odd line.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 케이슨에서 해수와 접촉이 되면서 외해쪽을 향한 벽면의 평균해수면 부근에 위치하는 유입구와, 케이슨의 내항쪽 후면벽의 소형 선박의 홀수선 이하에 위치하는 유출구를 연결하면서, 파이프 형상을 갖는 도수로를 케이슨의 종방향으로 하나 이상 내장하고 있는 방파제 케이슨을 제공한다.In order to achieve the other object of the present invention, the present invention, in contact with the sea water in the caisson, located near the average sea level of the wall toward the outer sea, and below the odd line of the small vessel of the rear wall of the inner port of the caisson Provided is a breakwater caisson containing one or more pipe-shaped raceways in the longitudinal direction of the caisson, connecting the outlets located therein.
본 발명에 따른 방파제 케이슨에 의하면, 월파를 감소시킴으로써 항내 수면 교란을 약화시켜 방파제의 방파성능이 향상되고, 전도에의 안정성이 향상되며 분출 수괴의 미려함으로 인해 관광자원으로 활용할 수 있다.According to the breakwater caisson according to the present invention, by reducing the moon wave to weaken the sleep disturbance in the harbor to improve the breakwater performance of the breakwater, to improve the stability to the fall and can be utilized as a tourist resource due to the beauty of the squirt water.
또한, 본 발명에 따른 다른 방파제 케이슨에 의하면, 항내부진동이 발생하지 않으며 항내외의 수질개선 기능이 뛰어나다.In addition, according to the other breakwater caisson according to the present invention, there is no anti-internal vibration occurs and the water quality improvement function inside and outside the port is excellent.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일례에 따른 방파제 케이슨을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings, breakwater caisson according to an example of the present invention will be described in detail.
제2a도는 본 발명에 따른 케이슨을 설치한 방파제의 겨냥도이고, 제2a도는 본 발명의 일례에 따른 케이슨의 개략적인 단면도이다.FIG. 2A is a schematic view of a breakwater provided with a caisson according to the present invention, and FIG. 2A is a schematic sectional view of a caisson according to an example of the present invention.
제2b도에서 케이슨 전면의 해수 유입구와 상면의 해수 유출구에 표시된 점선과 파이프형 도수로를 나타내는 점선은 단면의 절단 위치에 따라서는 실선으로 나타날 수도 있음을 나타낸다.In FIG. 2B, the dotted line displayed at the seawater inlet in front of the caisson and the seawater outlet at the upper surface and the dotted line representing the pipe-shaped waterway indicate that it may appear as a solid line depending on the cutting position of the cross section.
제2b도를 참조하면, 해저지반(G) 위에 사석 마운드(M)가 구축되어 있고 그 위에 케이슨이 설치되어 있으며, 상기 케이슨은, 외해쪽의 케이슨 전면(前面)에는 해수의 유입구(201)가 형성되어 있고, 케이슨 상면에 상기 유입구(201)로 부터 유입된 해수를 외해 방향으로 유출시킬 수 있는 유출구(202)가 형성되어 있으며, 상기 유입구(201)와 유출구(202)를 연결하면서 개략적으로 원호(圓弧)형상을 갖는 수로(이하 원호수로라 함)(203)를 내장하고 있다. 여기서 상기 원호수로의 개수는 제2a도에 도시된 바와 같이 방파제의 연장 방향 즉 케이슨의 종방향으로 하나 이상이다. 또한 상기 원호수로(203) 앞쪽의 케이슨 전면부에는 내습 파랑(207)을 반사시키기 위한 속채움된 부분(208)이 형성되어 있다. 한편, 유출되는 해수가 연직 및 외해 방향으로 유출될 수 있도록 하기 위하여, 상기 원호수로(203)의 유출구(202)에서 케이슨의 상면(204)과 상기 원호수로(203)의 유출구(202)에서 케이슨의 상면(204)과 상기 원호수로(203)의 후면벽(205)이 이루는 각도인 해수 유출각도(a)는 90°이하로 형성되는 것이, 즉, 유출구(202)가 외해쪽으로 향하도록 형성되는 것이 바람직하며, 케이슨의 안정성을 증가시키기 위하여, 상기 원호수로의 유입구(201)에서 상기 케이슨의 전면벽(206)가 상기 원호수로의 후면벽(저면벽)(205)이 이루는 각도인 해수 유입각도(β)는 90°이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 유출구(202)를 통해 분출되는 수괴의 분출 속도를 크게하기 위하여, 상기 원호수로(203)의 유출구(202)의 면적은 상기 유입구(201)의 면적보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2B, a sandstone mound M is constructed on the seabed ground G, and a caisson is installed thereon. The caisson has an inlet 201 of seawater at the front of the caisson on the outer sea side. It is formed, the outlet port 202 is formed on the caisson upper surface to allow the seawater flowing in from the inlet 201 in the direction of the open sea, it is roughly connected while connecting the inlet 201 and the outlet 202 (Iii) A channel 203 having a shape (hereinafter referred to as circular arc channel) is incorporated. The number of arcs may be one or more in the extending direction of the breakwater, that is, the longitudinal direction of the caisson, as shown in FIG. 2a. In addition, a caisson front portion in front of the arc channel 203 is formed with a stuffed portion 208 for reflecting the moisture-resistant blue 207. Meanwhile, in order to allow the outflowing seawater to flow out in the vertical and external sea directions, the top surface 204 of the caisson and the outlet 202 of the arc channel 203 at the outlet port 202 of the arc channel 203. The seawater outflow angle a, which is an angle formed by the upper surface 204 of the caisson and the rear wall 205 of the arc channel 203, is formed to be 90 degrees or less, that is, the outlet 202 is directed toward the outer sea. In order to increase the stability of the caisson, in order to increase the stability of the caisson, the front wall 206 of the caisson at the rear wall (bottom wall) 205 of the arc squirt at the inlet 201 The seawater inflow angle β, which is an angle, is preferably formed at 90 ° or more. In addition, in order to increase the ejection speed of the water masses ejected through the outlet 202, the area of the outlet 202 of the circular arc channel 203 is preferably smaller than the area of the inlet 201.
그리고, 상기 원호수로의 원호형상은 제2b도에 도시된 형상 이외에도 다양한 형태로 변형이 가능하다.In addition, the arc shape of the arc can be modified in various forms in addition to the shape shown in FIG.
제2c도 및 제2d도는 상기 원호수로(203)의 원호형상의 변형된 형태의 일례들을 나타내기 위한 개략적인 단면도이다.2C and 2D are schematic cross-sectional views for illustrating examples of the arc-shaped modified form of the arc channel 203.
제2c도를 참조하면, 원호수로(203-a)의 원호형상은 다각형꼴 형상을 가지며, 이러한 형태는 케이슨의 실제 시공상 편리한 구조이다.Referring to FIG. 2C, the arc shape of the arc channel 203-a has a polygonal shape, which is a convenient structure for the actual construction of the caisson.
제2d도를 참조하면, 원호수로(203-b)의 원호형상은 원호수로의 후면벽의 반경이 r1,r2,r3등으로 서로 다른, 즉 곡률이 서로 다른 두 개이상의 원호로 이루어져 있다. 이때 원호수로 전면벽도 r'1,r'2,r'3등으로 서로 다른 반경을 갖는 두 개 이상의 원호로 구성될 수도 있다. 이러한 구조는 케이슨의 미끌림(Sliding)에의 안정성을 증대시키기 위하여, 또는 원호수로의 분출 유속 변경을 위해 필요하다.Referring to FIG. 2D, the arc shape of the arc channel 203-b includes two or more arcs different from each other, that is, the curvatures of which the radius of the rear wall of the arc channel is r 1 , r 2 , r 3 , or the like. Consists of In this case, the front wall as the arc may also be composed of two or more arcs having different radii such as r ' 1 , r' 2 , r ' 3 , and the like. This structure is necessary to increase the stability of the caisson to sliding or to change the jet flow rate to the arc.
또한, 상기 원호수로의 원호형상은 원호수로의 유입구 혹은 유출구 부위는 제2c도에 도시된 바와 같이 하나 이상의 직선부로 이루어지고, 그외의 부분은 제2a도 혹은 제2d도에 도시된 바와 같이 곡률이 서로 다른 하나 이상의 원호로 이루어질 수도 있다. 반대로, 원호수로의 유입구 혹은 유출구 부위는 곡률이 서로 다른 하나 이상의 원호로 이루어지고, 그외의 부분은 하나 이상의 직선부로 이루어질 수도 있다. 즉, 상기 원호수로의 원호형상은 일부는 제2c도에 도시된 바와 같이 하나 이상의 직선부를 갖고, 원호수로의 나머지 부분은 제2a도 혹은 제2d도에 도시된 바와 같은 곡률이 서로 다른 하나 이상의 원호로 이루어질 수 있다.In addition, the arc shape of the arc channel has an inlet or outlet portion of the arc channel as shown in Figure 2c one or more straight portions, other portions as shown in Figure 2a or 2d It may be composed of one or more arcs of different curvature. On the contrary, the inlet or outlet portion of the arc can be composed of one or more arcs different in curvature, and the other portion may be formed of one or more straight portions. That is, the arc shape of the arc channel has one or more straight portions as shown in FIG. 2c, and the remaining portion of the arc channel has different curvatures as shown in FIG. 2a or 2d. It can consist of the above arc.
상기 구조의 방파제 케이슨은, 파랑이 내습할 때 내붓 파랑(207)앞 부분의 수괴가 유입구(201)를 통해 상기의 원호수로(203) 내부로 먼저 진입하여 내습 수괴를 방파제 전면 연직 평면상에서 양분함으로써 케이슨 전면의 수위를 감소시키며, 원호수로(203)의 유출구(202)를 통해 분출되는 젯트(Jet)형상의 물벽이 케이슨 전면을 넘어오는 수괴와 케이슨 상공에서 충돌하여 항내로의 월파를 저지함으로써 항내의 수면 교란을 감소시키는 한편 파랑 에너지를 공중에서 분쇄시켜 소멸시킴으로써 제체 이외에서 추가로 파력을 저지하는 효과를 가지며 반사율도 감소시킨다.The breakwater caisson of the above structure, when the blue water invades, the water lump in front of the inner blue 207 first enters into the arc channel 203 through the inlet 201 to nourish the water-resistant water lump on the front vertical plane of the breakwater. By reducing the water level in front of the caisson, jet-shaped water wall ejected through the outlet 202 of the circular waterway 203 collides over the caisson over the caisson and over the caisson to block the moon wave into the harbor This reduces the disturbance of sleep in the harbor, while crushing and dissipating the wave energy in the air, thereby preventing further wave forces other than the body, and also reducing the reflectance.
여기서, 반사율은 방파제에 부딪혀 반사되는 파랑의 파고를 방파제쪽으로 진입하는 파랑의 파고로 나눈 파고의 비를 말하며, 월파는 진입해오는 파랑이 방파제를 넘어가는 현상을 말하고, 방파제 연장 1m를 단위시간당 월파하는 수량을 월파량이라고 한다. 이러한 반사율과 월파량의 감소는 방파제의 기본 목적인 방파성능의 향상을 나타내는 지표로 널리 사용된다.Here, the reflectance refers to the ratio of the wave height divided by the wave height of the blue wave reflected by the breakwater divided by the wave wave entering the breakwater, and the moon wave refers to the phenomenon that the incoming blue waves exceed the breakwater, and the wave wave extends 1m per unit hour The quantity is called the monthly wave amount. This reduction in reflectance and monthly wave is widely used as an index indicating improvement of breakwater performance, which is the basic purpose of breakwater.
제3a도 내지 제3c도는 투명 아크릴판으로 실험수조를 양분한 후 종래의 무공케이슨(뒷쪽)과 본 발명에 따른 케이슨을 동시 채용한 수리모형실험 장면을 나타내는 사진들이다.3a to 3c are photographs showing a hydraulic model experiment scene employing a conventional airless caisson (back) and a caisson according to the present invention after dividing the experimental tank with a transparent acrylic plate.
제3a도를 참조하면, 본 발명에 따른 케이슨의 경우에는 파랑이 내습할 때 내습 파랑 앞 부분의 수괴가 유입구를 통해 원호수로 내부로 먼저 진입하여 내습 수괴를 방파제 전면 연직 평면상에서 양분함으로써 전면의 수위가 감소된 반면에, 종래의 무공케이슨의 경우에는 내습수괴의 전면 수위가 높은 것을 보여주고 있다.Referring to FIG. 3a, in the case of caisson according to the present invention, when the water invades the water, the water lump in front of the water-resistant blue wave first enters into the arc through the inlet, thereby dividing the water-resistant water lump on the front vertical plane of the breakwater. While the water level is reduced, the conventional airless caisson shows that the front water level of the water-resistant water mass is high.
제3b도를 참조하면, 본 발명에 따른 케이슨의 경우에는 원호수로의 유출구를 통해 분출되는 젯트(Jet)형상의 물벽이 케이슨 전면을 넘어오는 수괴와 케이슨 상공에서 충돌하여 항내로의 월파를 저지하는 한편 파랑에너지를 공중에서 분쇄시켜 소멸시키는 반면, 종래의 무공케이슨의 경우에는 그대로 월파되는 것을 보여주고 있다. 따라서, 제3c도에 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 케이슨의 경우에는 월파량이 매우 적은 반면, 종래의 무공케이슨의 경우에는 많은 수량이 월파됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 3b, in the case of the caisson according to the present invention, a jet-shaped water wall ejected through the outlet of an arc of the lake collides over the front of the caisson and collides over the caisson to block the moon wave into the harbor. On the other hand, while crushing the wave energy in the air to dissipate, the conventional airless caisson is showing that the wave as it is. Thus, as shown in Figure 3c, in the case of the caisson according to the present invention, while the monthly wave amount is very small, in the case of the conventional airless caisson it can be seen that a large amount of waves.
제4도는 본 발명에 따른 케이슨의 모형실험에서 월파 저지 및 파랑분쇄 장면을 나타내는 사진이다. 제4도를 참조하면, 본 발명에 따른 케이슨을 사용한 방파제는, 원호수로에 의해 방파 성능이 향상될 뿐 아니라, 내습 파랑의 파고가 크지 않은 경우에도 발생할 수 있는 원호수로에 의해 분출되는 젯트 형상의 분출 수괴의 미려함으로 인해 관광 자원으로서의 가치도 가지고 있다는 것을 보여주고 있다.4 is a photograph showing the wave blocking and wave breaking scene in the caisson model experiment according to the present invention. Referring to FIG. 4, the breakwater using the caisson according to the present invention is not only improved in the breakwater performance by the arc channel, but also jetted by the arc channel which may occur even when the wave height of the moisture resistant wave is not large. The beauty of the eruption of the water shows that it is also a valuable tourist resource.
제5a도는 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제와 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제의 반사율 모형실험 비교 그래프이고, 제5b도는 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제와 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제의 월파량 모형실험 비교 그래프이다.Figure 5a is a comparison graph of the reflectance model experiments of the conventional breakwater employing a non-air caisson and the caisson according to the present invention, Figure 5b is a breakwater employing a conventional break-free caisson and a breakwater employing a caisson according to the present invention This is a comparison graph of monthly wave model experiment of
제5a도에서 그래프의 수평축은 수조 내의 수심이 50cm인 모형 실험에서 모형 파랑의 주기(T)를 나타내고, 연직축은 반사율(Reflection coefficient : KR)을 나타내며, 참조부호 (A1) 및 (A2)는 모형파랑의 파고(H)가 각각 7cm 및 13cm 일 때 본 발명에 따른 원호수로 내장 케이슨을 채용한 방파제의 경우이고, 참조부호 (A3) 및 (A4)는 모형파랑의 파고가 각각 7cm 및 13cm일 때 종래의 무공 케이슨을 채용한 방파제의 경우이다. 제5a도를 참조하면, 모형 파랑의 파고가 7cm 및 13cm일때의 두 경우 모두 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제에서 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제보다 반사율이 작음을 보여준다. 그러므로 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제가 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제보다 방파제 전면 해역의 해상조건을 덜 악화시킴을 알 수 있다.In FIG. 5a, the horizontal axis of the graph represents the period T of the model wave in the model experiment with a depth of 50 cm in the tank, the vertical axis represents the reflection coefficient (KR), and the reference numerals (A 1 ) and (A 2 ) Is the case of the breakwater employing the built-in caisson as the arc of the present invention when the height of the model blue (H) is 7cm and 13cm, respectively, and reference numerals (A 3 ) and (A 4 ) are the height of the model blue It is the case of the breakwater which employs the conventional airless caisson when it is 7 cm and 13 cm. Referring to FIG. 5A, both of the models when the wave height of the model wave is 7 cm and 13 cm show that the caisson according to the present invention has a smaller reflectance than the conventional breakwater employing the airless caisson. Therefore, it can be seen that the breakwater employing the caisson according to the present invention worsens the sea condition of the entire breakwater area than the breakwater employing the conventional airless caisson.
제5b도에서 그래프의 수평축은 모형 파랑의 주기(T)를 나타내고, 연직축은 모형 파랑의 파고 13cm에 대한 월파량(Overtopping rate ; q)을 나타내며, 참조부호(B1)은 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제의 경우이고, (B2)는 종래의 무공케이슨을 적용한 경우이다. 5a도를 참조하면, 월파량은 모든 주기에서 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제에서 종래의 무공케이슨을 채용한 방파제에서 보다 현저히 적어서 방파성능이 우수함을 알 수 있다. 그리고, 전술한 대로 제1d도의 복수수로 내장 케이슨은 제1a도의 무공케이슨보다도 월파 및 항내 수면교란이 매우 심하므로, 본 발명에 따른 케이슨을 채용한 방파제는 종래의 복수수로 내장 케이슨을 채용한 방파제보다 월파량이 현저히 적고 정온효과가 탁월하다.In Figure 5b the horizontal axis of the graph represents the period (T) of the model wave, the vertical axis represents the overtopping rate (q) with respect to the wave height 13cm of the model wave, reference numeral B 1 is the caisson according to the present invention and the case of employing the breakwater, (B 2) is a case of applying the conventional imperforate caisson. Referring to FIG. 5a, it can be seen that the monthly wave amount is significantly less than that of the conventional breakwater employing the airless caisson in the breakwater employing the caisson according to the present invention, so that the breaking performance is excellent. As described above, since the plural-number built-in caisson of FIG. 1d is much more severe than the airless caisson of FIG. 1a, the sea wave and harbor sleep disturbances are very high. The amount of monthly waves is much lower than that of breakwater, and the effect of temperature is excellent.
상기 본 발명에 따른 원호수로 내장 케이슨을 케이슨의 전도라는 관점에서 제1b도의 종래 유공케이슨과 비교해보면, 종래의 유공케이슨은 전반부가 유공격실(115)의 빈 공간으로 되어 있어서 전도에의 지지력이 약한 반면, 본 발명에 따른 케이슨은 전면에 속채움된 부분(208)이 있어서 전도 모멘트 계산시 케이슨 후면 코너(209)에서 가장 먼 곳에 위치하여 전도에의 자체 지지력을 증가시켜 안정성을 향상시키는 장점이 있다.Compared with the conventional hole hole caisson of FIG. 1b from the viewpoint of the caisson conduction of the arc caisson as the arc of the present invention, the first half hole is the empty space of the hole attack chamber 115, so that the bearing capacity for conduction is reduced. On the other hand, the caisson according to the present invention has the part 208 which is filled in the front, which is located farthest from the caisson rear corner 209 in the conduction moment calculation to increase the self-support to the conduction, thereby improving stability. have.
제2b도를 참조하면, 본 발명에 따른 방파제 케이슨은, 상기 원호수로(203)의 후면벽(205)에 유입구(210)가 있고 상기 케이슨의 후면벽(211)에 유출구(212)가 있는, 즉 원호수로(203)의 후면벽(205)과 케이슨의 후면벽(211)을 연결하는 파이프 형상의 도수로(이하 파이프형 도수로라 함)(213)를 더 내장할 수도 있다. 여기서 상기 파이프형 도수로는 각각의 원호수로마다 하나씩 설치될 수도 있으며, 유량특성에 따라 하나의 케이슨 내에서 케이슨의 종방향으로 적절한 개수로 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 자중에 의한 지반 반력이 케이슨 후면 쪽으로 치우치는 정도를 감소시킬 필요에 따라 상기 파이프형 도수로(213)의 유출구(212)의 면적을 유입구(210)의 면적보다 크게할 수도 있다. 또한, 상기 파이프형 도수로(213)의 유입구(210)는, 소요 유출량의 왕보량 특성에 맞게 유량 특성을 조정할 수 있도록, 원호수로(203)의 후면벽(205)에서의 그 연직 평면상의 위치가 평균(정지)수면(215) 혹은 바로 그위 아래가 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 원호수로내의 후면벽(205) 평균수면(215) 부근은 파랑내습시 수평파력이 사실상 가장 큰 부분이므로 이 부근에 파이프형 도수로(213)의 유입구(210)를 설치하면, 제체에 미치는 수평파력이 감소되어 제체의 미끌림에의 안정성이 증가된다. 그리고, 상기 파이프형 도수로(213)의 유출구(212)는 상기 케이슨의 후면벽(211)에서의 위치가 소형 선박의 홀수선 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2B, the breakwater caisson according to the present invention includes an inlet 210 at the rear wall 205 of the arc channel 203 and an outlet 212 at the rear wall 211 of the caisson. That is, a pipe-shaped channel (hereinafter referred to as a pipe-type channel) 213 connecting the rear wall 205 of the arc channel 203 and the rear wall 211 of the caisson may be further included. In this case, the pipe-type raceway may be installed one for each arc channel, it is preferable that the appropriate number in the longitudinal direction of the caisson in one caisson according to the flow characteristics. In addition, the area of the outlet 212 of the pipe-type raceway 213 may be larger than that of the inlet 210 as necessary to reduce the degree of ground reaction force due to its own weight toward the rear of the caisson. In addition, the inlet 210 of the pipe-shaped raceway 213 has its vertical plane position on the rear wall 205 of the arc-shaped channel 203 so that the flow rate characteristics can be adjusted according to the required amount of outflow. Is preferably formed to be at or below the average (stop) surface 215. Since the horizontal wave force at the rear wall 205 and the average water surface 215 in the arc channel is actually the largest part of the wave invasion, when the inlet 210 of the pipe channel 213 is installed in the vicinity, the horizontal wave force is applied to the body. This decrease reduces the stability of the body against slippage. The outlet 212 of the pipe raceway 213 is preferably formed such that the position at the rear wall 211 of the caisson is less than or equal to the odd line of the small ship.
본 발명에 따른 방파제 케이슨은, 상기 파이프형 도수로(213)를 내장함으로써, 파랑의 내습시에 원호수로(203) 내에 발생한 상숭수위(215)와 방파제 후면수위(214)의 수위차로 인해 파이프형 도수로(213)를 통한 항내로의 흐름을 유발시킨다. 이에 따라 발생한 방파제 후면의 미세한 수위 상승으로 방파제 후면으로부터 항만입구로의 항내 흐름이 형성됨으로써, 조차가 적은 항만에서도 평상시의 파랑으로 항내 수괴률 산소를 많이 포함한 외해 수괴로 지속적으로 교체시켜 주게 된다. 그러므로, 항내의 리조건을 마치 정체된 늪에서 완만하게 흐르는 강물로 바꾼 것처럼, 항내 자정능력을 향상시켜 산소부족으로 인한 부영양화와 같은 항내 수질의 약화를 방지하고 결과적으로 항내 수질을 개선하게 된다.The breakwater caisson according to the present invention has a pipe-type waterway 213 built in the pipe type due to the water level difference between the upper water level 215 and the breakwater rear surface water level 214 generated in the circular arc channel 203 at the time of blue invasion. Causes flow into the harbor through the raceway 213. As a result, the flow of water from the back of the breakwater to the port entrance is formed by the minute water level rise on the back of the breakwater, so that even in a small port, the sea wave is constantly replaced with an external sea lump containing a large amount of oxygen in the water. Therefore, as if the condition of the harbor was changed from the swamp to the river flowing gently, the self-cleaning ability of the harbor is improved to prevent the weakening of the water quality of the water such as eutrophication due to lack of oxygen, and consequently to improve the water quality of the water.
이때, 투과 유량특성은 파이프형 도수로(213)의 유입구(210)의 위치(높이)와 후면수위(214)와의 상대적 위치에 따라 변화되며, 이것은 제6도에 잘 나타나 있다. 제6도에서 수평축은 파고가 13cm인 모형파랑의 주기를 나타내고, 연직축은 직경이 3.2cm인 파이프형 도수로 한 개를 통한 항내로의 순 투과량(Flow rate ; Q)을 나타내며, 참조부호 (C),(D) 및 (E)는 원호수로(203) 내에서의 파이프형 도수로(213)의 유입구(210)의 높이(위치)를 나타내는 데, 구체적으로 (D)는 유입구의 위치가 평균수면(215)의 높이인 경우이고 (C) 및 (E)는 각각 평균수면 바로 위 및 바로 아래인 경우이다. 제6도를 참조하면, 투과유량은 주기가 짧은 파랑에서는 (C)에서 적고 주기가 긴 파랑에서는 (E)에서 적지만, (D)에서는 항상 많은 것을 알 수 있다. 따라서, 소요유량 특성에 따라 유입구의 높이를 결정할 수 있음을 알 수 있다.At this time, the permeate flow rate characteristics are changed depending on the position (height) of the inlet 210 of the pipe-type waterway 213 and the relative position of the rear water level 214, which is well shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the period of the model blue wave having a wave height of 13 cm, and the vertical axis represents the net flow rate (Q) through one of the pipe-type ditches having a diameter of 3.2 cm. , (D) and (E) represents the height (position) of the inlet 210 of the pipe-shaped raceway 213 in the circular channel 203, specifically, (D) is the average surface of the inlet (215) is the height and (C) and (E) are just above and below the average water surface, respectively. Referring to FIG. 6, the permeate flow rate is small in (C) in the short blue wave and in (E) in the long blue wave, but it can be seen that much in (D). Therefore, it can be seen that the height of the inlet can be determined according to the required flow rate characteristics.
상기 파이프형 도수로를 내장한 케이슨의 특징을 제1c도에 도시된 종래의 투과성 방파제와 비교해보면, 종래의 투과성 방파제에서는 전술한 바와 같이, 방파제를 통한 장주기파 성분의 항내 유입으로 항내부진동을 야기하고, 해수 교환 효과가 사실상 방파제 인근의 좁은 구역에 제한되는 단점이 있는 반면에, 본 발명에 따른 방파제 케이슨을 채용한 방파제는, 파이프형 도수로(213)의 유입구(210)를 평균수면 부근에 위치시켜, 내습 파랑에 장주기파 성분이 포함되어 있는 경우에도 케이슨 전면의 수위는 단주기적으로 승 하강하므로 장주기파 성분의 흐름은 차단되어 항내부진동이 발생하지 않으며, 역류를 제한함으로써 산소가 많이 포함된 해수 유입으로 인한 수질개선 효과를 보다 멀리 떨어진 항내 수역까지 확장할 수 있다. 또한, 종래의 투과성 방파제의 경우 방파제를 통한 항내외로의 왕복 흐름이 항내 수괴에 작은 파랑을 발생시켜 항내 수면 교란을 야기하게 되며 방파제의 후면을 소형 선박의 선착장으로 활용하는 데 어려움이 있었으나, 본 발명에 따른 방파제 케이슨을 채용항 방파제는, 역류를 제한하므로 해수 유입으로 인해 항내에 발생하는 파랑의 진폭이 종래의 투과성 방파제에 비해 1/2 정도로 감소하여 항내 수면 교란 문제를 대폭 완화시킬 뿐만 아니라, 파이프형 도수로(213)의 유출구(212)를 소형선박의 홀수선 아래에 위치시킬 경우 항내 분출 수괴의 유속으로 인한 선박의 동요를 피할 수 있으며 이는 평시에는 웬만한 파랑은 월파되지 않은 월파감소 기능과 더불어 양호한 선착장 조건을 제공하게 된다.Compared with the conventional permeable breakwater shown in FIG. 1c, the characteristics of the caisson incorporating the pipe-type waterway, in the conventional permeable breakwater, as described above, induce the internal vibration of the long period wave components through the breakwater, While the seawater exchange effect is effectively limited to a narrow area near the breakwater, the breakwater employing the breakwater caisson according to the present invention is located at the inlet 210 of the pipe-type waterway 213 near the average water surface. However, even if the moisture wave contains long-period wave components, the water level in front of the caisson rises and falls cyclically, so that the flow of the long-period wave components is blocked so that no internal vibration is generated. The effects of water quality improvement can be extended to far-away waters. In addition, in the case of the conventional permeable breakwater, the reciprocating flow into and out of the port through the breakwater causes a small wave in the water mass, causing a disturbance in the water surface, and it was difficult to use the back of the breakwater as a dock for small vessels. The breakwater caisson employing the breakwater according to the invention restricts the backflow, so that the amplitude of the waves generated by the sea due to the inflow of seawater is reduced to about 1/2 compared to the conventional permeable breakwater, not only significantly alleviates the problem of sleep disturbance in the harbor, If the outlet 212 of the pipe-type raceway 213 is located below the odd line of the small ship, it is possible to avoid the fluctuations of the ship due to the flow rate of the jet of water in the harbor, which, in addition to the monthly wave function, is not to be overwhelmed. It will provide good dock conditions.
또한, 본 발명에 따른 상기 파이프형 도수로 내장 케이슨을 제1b도의 종래 유공케이슨 및 제1d도의 복수수로 내장형 케이슨과 자중분포면에서 비교하여 보면, 종래의 케이슨들이 자중 분포면에서 무게가 후면에 치우쳐 있어 지반 반력이 후면으로 크게 치우치는 반면, 본 발명에 따른 케이슨에서는 파이프형 도수로(213)의 내장 공간이 있어 지반 반력의 불균형을 감소시킬 수 있으며, 설계시에 파이프형 도수로(213)의 유입구(210)보다 유출구(212)의 면적을 크게 하면 지반 반력의 불균형을 더욱 완화시킬 수 있다.In addition, when comparing the pipe-type raceway built-in caisson according to the present invention in the conventional perforated caisson of Fig. 1b and the plural-way built-in caisson and self-weight distribution surface of Fig. 1d, the conventional caisson is weighted to the rear in the weight distribution While the ground reaction force is biased greatly to the rear, the caisson according to the present invention has a built-in space of the pipe-type raceway 213 can reduce the imbalance of the ground reaction force, the inlet 210 of the pipe-type raceway 213 at the time of design Increasing the area of the outlet 212 than) can further alleviate the imbalance of the ground reaction force.
이상에서, 파이프형 도수로를 원호수로가 내장되어 있는 케이슨에 적용한 경우에 한정하여 설명하였지만, 파이프형 도수로는 보다 다양한 형태의 케이슨들에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 제1a도의 무공케이슨에 적용하면, 파이프형 도수로의 유입구는 케이슨의 전면벽(102)에 위치하게 되고, 유출구는 후벽(103)에 위치하게 되며, 제1a도의 유공케이슨에 적용하면, 파이프형 도수로의 유입구는 상기 유공케이슨 후벽(112)의 유공격실(115) 쪽에 위치하게 되고, 유출구는 후벽(112)이 내항쪽(116)에 위치하게 된다. 또한, 제1d도의 복수수로 내장형 케이슨에 적용한다면, 파이프형 도수로의 유입구는 기부(131)의 경사면(132) 상에 위치하고, 유출구는 기부(131)의 후면벽(137)에 위치하게 된다. 따라서, 좀 더 다양한 형태의 케이슨에 적용된 본 발명에 따른 파이프형 도수로 내장 방파제 케이슨은, 케이슨에서 해수와 접촉이 되면서 외해쪽을 향한 벽면의 평균 해수면 부근에 위치하는 유입구와, 케이슨의 내항쪽 후면벽의 소형 선박의 홀수선 이하에 위치하는 유출구를 연결하면서 파이프 형상을 갖는 도수로를 케이슨의 종방향으로 하나 이상 내장하고 있다.In the above description, the pipe-type raceway has been described as being limited to the case where the arc-shaped channel is built in, but the pipe-type raceway can be applied to more various types of caissons. For example, when applied to the airless caisson of FIG. 1a, the inlet of the pipe-type raceway is located on the front wall 102 of the caisson, and the outlet is located on the rear wall 103, and when applied to the hole caisson of FIG. The inlet of the pipe raceway is located in the oil hole chamber 115 side of the rear wall 112 of the hole caisson, and the outlet wall of the rear wall 112 is located in the inner port side 116. In addition, if applied to the plural-channel caisson of Figure 1d, the inlet of the pipe-type raceway is located on the inclined surface 132 of the base 131, the outlet is located on the rear wall 137 of the base 131. Accordingly, the pipe-type waterway breakwater caisson according to the present invention applied to more various types of caisson, the inlet is located in the vicinity of the average sea level of the wall toward the outer sea while in contact with the sea water in the caisson, the rear wall of the inner port of the caisson One or more pipe-shaped raceways are built in the longitudinal direction of the caisson while connecting the outlets located below the odd line of the small ship.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방파제 케이슨에 의하면, 원호수로에서의 내습수괴 양분 효과와 원호수로의 유출구를 통해 분출되는 분출 수괴의 월파 저지 효과에 의해 월파를 감소시킴으로써 항내 수면 교란을 약화시켜 방파제의 방파성능을 향상시키고, 전면에 속채움된 부분을 설치함으로써 전도에의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 분출 수괴의 미려함으로 인해 관광자원으로 활용할 수 있다.As described above, according to the breakwater caisson according to the present invention, the water surface disturbance is weakened by reducing the overwave due to the damping effect of the water-resistant water in the arc channel and the over-wave blocking effect of the jet mass emitted through the outlet of the arc. By improving the breakwater performance of the breakwater and installing the stuffed part in the front, it can not only improve the stability of the fall, but also can be used as a tourist resource due to the beauty of the water jet.
또한, 본 발명에 따른 다른 방파제 케이슨에 따르면, 파이프형 도수로 유입구를 평균수면 부근에 위치시켜 역류를 제한함으로써 해수유입으로 인한 수질개선 효과를 보다 멀리 떨어진 항내 수역까지 확장할 수 있고, 투과성 방파제 케이슨이면서도 장주기파를 차단함으로써 항내부진동을 야기시키지 않으며, 파이프형 도수로 유출구를 소형 선박의 홀수선 아래에 위치시킬 경우 항내 분출 수괴의 유속으로 인한 선박의 동요를 피할 수 있기 때문에 양호한 선착장 조건을 제공하게 되고, 파이프형 도수로의 내장 공간이 있어 지반 반력의 불균형을 감소할 수 있으며, 설계시에 파이프형 도수로의 유입구보다 유출구의 면적을 크게 하면 지방 반력의 불균형을 더욱 완화시킬 수 있다.In addition, according to the other breakwater caisson according to the present invention, by placing the pipe-type waterway inlet near the average water level to limit the backflow can extend the water quality improvement effect due to seawater inflow to the far-away waters, and even the permeable breakwater caisson By blocking the long period wave, it does not cause the internal vibration, and when the outlet of the pipe-type waterway is located below the odd line of the small ship, it can avoid the fluctuation of the ship due to the flow rate of the internal jet lump, thus providing a good docking condition. Due to the internal space of the pipe raceway, the ground reaction force imbalance can be reduced, and the design of the outlet area larger than the inlet of the pipe raceway can further alleviate the local reaction force imbalance.
이상 본 발명을 일례를 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 본 발명의 기술적 범위내에서 다양한 변형이 가능함을 이 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described by way of example, the present invention is not limited thereto, and it will be readily understood by those skilled in the art that various modifications are possible within the technical scope of the present invention.
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