KR19980702272A - 연착저구조물 및 그 설치방법 - Google Patents

Abstract

지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착이 실시된 물바닥 지반위에 설치되어 완성하는 구조물로서 물이 충만가능하고 그 양의 조절이 자유로운 여러개의 밸러스트탱크(12)를 갖고 밸러스트탱크(12)내의 물의 중량을 포함한 전 중량이 착저한 상태에서 부력보다 크고 또한 부력이 변동해도 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 의한 변형에 견디는 범위의 알맞은 접지압으로 착저하도록 밸러스트탱크(12)내의 수량이 조절된 상태에서 물바닥 지반위에 설치되는 연착저구조물이다.

Description

연착저구조물 및 그 설치방법

[기술분야]

본 발명은 해양 외 수역의 물바닥에 침하와 부상(浮上)이 일어나지 않는 상태로 착지하여 설치되는 연착저구조물(軟着底構造物)과 그 설치방법에 관한 것으로 완성되는 연착저구조물은 육상구조물과 동등한 기능을 갖고, 이주시설이나 오락시설외에 생산기반, 해수담수화시설, 쓰레기처리시설 등의 하부구조로서 이용된다.

[배경기술]

해상에 구조물을 구축하는 종래의 방법은 매립예정지의 바다 바닥의 연약층에 지반개량을 실시하면서 그 외주구역을 호안으로 구획하고, 이 호안내에 토사 등을 매립하여 조성한 지반위에 구조물을 세우는 매립공법, 부체(浮體)를 바다 바닥으로부터 계류시킨 채 부력에 의해 해상에 간단히 부유(浮游)시키는 부체공법 및 멀고 깊은 해안선 앞바다에 제방을 쌓아 그 내측의 물을 배출하여 바다 바닥을 노출시켜 이 육지에 매립공법과 같은 기초공사를 실시하는 간척공법으로 크게 둘로 나뉜다.

이 중 매립공법은 조성된 지반을 필요에 따라 지반개량 한 후 통상의 육상 구조물과 같은 시공공정을 거쳐 완료되므로 구조물이 지상구조물로서 완성되는 것에 의해 바람이나 조류등에는 강한 반면, 건축공사에 이르기 전에 많은 시간과 경비를 필요로 하여 공사기간과 공사비용상의 손실이 큰 데다가 경년적인 지반침하나 지진시 액상화의 위험성에 직면한다. 또 기존의 매립지에 인접하여 매립을 행하면 기존의 매립지가 끌려들어가고, 기존의 시설에 불균형 침하가 일어날 염려가 있어 매립공법에 의한 규모의 확장은 상당히 곤란하게 된다.

부체공법에 의한 구조물은 바다 바닥에서 절연된 상태에 있음으로써 지진력을 직접 받지 않고, 또 침하의 염려도 없어서 지진에 대한 안전성은 높지만 부체이므로 바람이나 조류에 의해 특유의 록킹진동을 일으키기 쉬운등 안정성이 좋지 않고 최악의 사태를 일으키며 또한 침몰이나 전복의 염려가 있다. 또 구조물의 부지면적을 확대함에 따라 상대적으로 구조물의 강성이 저하하지만 부체인 이상 상시 조류의 영향을 받으므로 부분적으로 무다.

간척공법은 지반면이 바다면과 거의 동레벨, 또는 바다면 아래에 있어서 재해시의 안전성은 제방의 신뢰성에 의존하게 되지만 지진이나 높은 조수에 의해 제방이 무너졌을 때에는 무방비로서 또한 매립공법과 동일한 예비공사인 제방쌓기와 배수에 장기간을 할애해야 한다.

이상과 같이 종래의 공법은 부체공법을 제외하고 공사기간의 장기화를 피할 수 없는 데다 건축공사의 완료후는 현장을 착공전의 원상태로 복귀시키는 것이 불가능하게 되는 등 환경보전상 여러 가지 문제를 안고 있다.

상기 배경을 근거로 출원인은 종래공법의 약점을 극복하는 구조물과 그 설치방법을 일본국 특개평 4-85410호에서 제안하고 있다. 이것은 밸러스트로서의 물에 의해 자체무게를 조절하여 알맞은 접지압으로 한 구조물을 굴착을 실시한 바다 바닥면에 설치하는 것으로 바다 바닥에서 부상하지 않고, 침하도 하지 않는 상태에서 또한 파도나 조류 그리고 지진 등에 의한 수평력에 대해서도 안정된 상태를 유지하는 것으로 공사기간이나 공사비용상의 이익이 큰 데다가 해양에서의 안전성이 높은 이점을 갖지만 구조물이 침하하지 않는 조건이나 수평력에 대한 안전성이 굴착의 효과만으로 의존하므로 지반조건 수위의 변동이 크기나 파도압의 크기 등의 조건에 따라 상당정도의 굴착을 필요로 하거나 또는 시공자체가 성립되지 않는 경우가 있다.

또 항구로의 예인중 또는 구축중의 부양상태와 완성후의 착저상태에서의 수평안정성은 각 밸러스트탱크내의 수량의 조절에 의해 확보되지만 밸러스트탱크가 일방향으로 한쌍밖에 없는 경우에는 직교하는 방향의 안정성의 확보가 어렵다.

본 발명은 상기 발명을 파생시킨 것으로 이것과는 다른 방법으로 안정된 착저상태를 유지하는 구조물과 그 설치방법을 제안하는 것이다.

[발명의 개시]

본 발명에서는 구조물의 접지압을 밸러스트로서의 물로 조절함과 동시에 설치대상 물바닥 지반에 지반개량 등의 경미한 대책을 실시하는 것으로 과대한 굴착을 필요로 하지 않고 일본국 특개평 4-85410호와 마찬가지로 구조물을 부상시키지도 않고 유해한 침하도 하지않는 상태에서 물바닥에 설치하여 파도나 조류, 바람 또는 지진 등의 외부힘에 대해서도 안정시키고, 수역에 설치됨에 따르는 전도나 침몰 유실 등의 장해의 발생을 방지하여 종래공법의 문제점을 모두 해결한다.

수몰하여 물바닥에 설치된 구조물이 침하하지 않는 조건은 구조물의 접지압에 기인하여 지중에 부가되는 응력과 지반의 자체무게에 기인하는 자체무게 응력의 합으로 정해지는 지중응력이 지반의 압밀강복응력을 넘지않도록 설정함으로써 확보된다. 지중응력을 적당하게 설정하는 방법은 물이 충만가능한 여러개의 밸러스트탱크를 갖춘 구조물에 작용하는 부력을 임의로 조정하는 것과, 필요에 따라 굴착을 조합하는 것으로 확보되며, 압밀강복응력을 지중응력보다 크게 유지하는 것은 경미한 지반개량 또는 지반개량과 굴착의 조합으로 확보된다.

구조물 등에 의한 외부힘이 작용하고 있지 않는 지반중의 어느정도 깊이의 지중응력은 그 상부의 지반의 자체무게에 의해 정해진다. 구조물을 건설하는 것으로 지표면에 응력(접지압)을 부가하면 구조물의 설치면 근방에서 지중응력은 부가응력분 만큼만 증가한다. 한편 지표면에 가해진 부가응력은 지중을 전파하므로 구조물로부터의 거리(깊이)와 함께 설치면적보다 넓은 범위로 작용하게 되어 구조물 아래의 지반안의 부가응력은 깊이와 함께 감소하고 지중응력의 증가는 작아진다. 구조물이 원인이 되어 지중응력이 건설이전의 값보다 증가해도 그 지중응력이 어떤 값에 달할때까지 지반은 침하를 개시하지 않는다. 침하를 개시하는 응역을 압밀강복응력(壓密降伏應力)이라 한다. 지질학적으로 어린 지반에서는 이 한계의 값인 압밀강복응력이 지반의 자체무게에 기인하는 지중응력에 실질적으로 같으므로 약간의 부가응력으로 침하를 개시한다. 지질학적으로 오래된 지반에서는 압밀강복응력이 지반의 자체무게에 기인하는 지중응력보다도 크고 어느정도 부가응력에서는 침하를 개시하지 않는 경우가 있다.

즉 물바닥에 설치한 구조물이 침하하지 않는 조건은 어떤 방법으로 건설후의 지중응력을 그 지반의 압밀강복응력을 넘지않는 범위로 유지하거나 사전에 지반에 어떠한 대책을 실시하여 건설후의 지중응력보다도 압밀강복응력을 증가시키는 것으로 달성되지만 양자의 조합이 가장 효과적이다.

설치장소의 수위에 변동이 있는 경우 수위의 상승에 따라 부력이 증가하므로 접지압이 저하하고, 수위의 저하에 따라 접지압이 증가하므로 상기의 지중응력과 압밀강복응력의 밸런스에 변화가 발생한다. 이 밸런스의 변화에 대해서는 밸러스트탱크내의 수량을 수위변동에 연동하여 변화시키는 것에 의해 구조물의 접지압을 일정하게 유지하거나 또는 수위변동에 따라 접지압이 변화하는 범위내에서 상기의 모든 조건이 만족되도록 지중응력과 지반의 압밀강복응력 사이에 여유를 갖게하는 것으로 대응할 수 있다. 본문에서는 다음 이 여유를 갖게한 접지압을 알맞은 접지압이라고 하고, 여유를 갖게한 압밀강복응력을 알맞은 압밀강복응력이라고 한다.

상기한 바와 같이 알맞은 지중응력은 물이 충족가능한 여러개의 밸러스트탱크를 갖춘 구조물에 작용하는 부력을 임의로 조정하는 것으로 또는 밸러스트의 조정과 굴착과의 조합으로 확보된다. 한편 알맞은 압밀강복응력은 경미한 지반개량, 또는 지반개량과 굴착의 조합으로 확보된다. 지반의 압밀강복응력을 높이기위한 지반개량으로서는 프레로드공법, 화학적 고화공법, 모래 콤팩션 파일공법(a sand compaction pile method) 등의 지반개량방법중 어느 것을 단독, 또는 여러개 짜 맞추어 또는 굴착과 조합하여 이용된다.

수몰하여 물바닥에 설치된 구조물이 파도 등의 수평력에 의해 수평방향으로 미끄러지는 등의 불안정한 거동을 일으키지 않는 조건은 구조물의 설치면에서 지반이 필요충분한 저항력을 갖는 것으로 확보된다. 이 조건은 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착으로 설치면의 강도를 확보하는 것과 그 면에 알맞은 접지압으로 구조물이 착지하는 것으로 달성된다.

구조물이 알맞은 접지압으로 알맞은 정도의 물바닥 지반에 설치되는 것에 의해 기본의 구조물은 상기한 바와 같이 바람이나 파도, 조류에 의한 외부힘에 대해서는 착저면에 마찰력으로 저항하고, 미끄러짐이나 흔들림의 발생을 회피하는 한편 일본국 특개평 4-85410호의 구조물과마찬가지로 지진등의 외부힘에 대해서는 상대적으로 작은 마찰력으로 설치 바닥면과의 사이에 알맞은 미끄러짐 또는 지중에 전단변형을 일으키는 것에 의해 이를 절연하여 입력을 저감하고, 단독으로 모든 외란에 대해 안정됨과 동시에 높은 안정성을 확보하여 전도나 침하, 침몰 또는 유실 등의 장해발생의 개연성을 최소한으로 억제할 수 있다.

본 발명에서는 상기한 바와 같이 사전에 지반의 압밀강복응력을 높이기 위한 가벼운 정도의 지반개량 등을 실시하는 한편 밸러스트탱크내의 수량을 조절하여 알맞은 접지압을 얻는 것으로 수몰한 구조물이 침하하지 않는 조건을 확보하고 있다. 매립공법에서는 매립토사의 중량에 의한 부가응력 즉 물바닥 지반으로의 접지압이 커서 지중응력은 압밀강복응력을 크게 초과한다. 이 초과량은 바다 바닥면에서 매립지 표면까지의 두께만큼의 흙의 중량과 매립과정에서의 해저면의 침하량에 상당하는 두께 만큼의 흙의 중량의 합에 의한 압력이므로 흙에 작용하는 부력을 빼도 팽대하다. 이 대책으로서 사전에 지반의 압밀강복응력을 높이기 위해 지반개량을 행하면 그 경비는 팽대해지고, 또한 공사기간의 장기화를 피할 수 없다. 또 매립면적이 클 경우에는 지중응력의 증가하는 깊이가 증대하고 심부의 지질학적으로 오래된 지반에서도 지중응력이 지반의 압밀강복응력을 초과하게 되지만 심부의 지반개량은 불가능하므로 장기간에 걸쳐 큰 침하가 계속되게 된다.

이에 대해 연착저구조물은 설치수심의 대소에 관계없이 밸러스트의 조정으로 구조물에 의한 부가응력을 필요최소한으로 한정시킬 수 있으므로 지반의 압밀강복응력을 약간 증가시킬 뿐의 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착의 조합으로 되고, 조립공법 경우의 지반개량에 비해 경비는 현저히 저감되며 공사기간도 단축된다. 또한 지중 심부의 오래된 지반의 압밀강복응력을 넘지않는 범위에 접지압을 조절하는 것으로 심부의 지반의 장기간에 걸치는 침하를 회피할 수 있다.

일본국 특개평 4-85410호에서는 물바닥에 굴착을 실시하는 것과 밸러스트의 조정에 의해 구조물의 접지압을 굴착된 흙의 자체무게에 의해 발생하고 있는 압력보다도 작게 제어하는 것으로 굴착된 바닥보다 더 깊은 지반의 지중응력의 증가를 방지하고 그에 따라 지증응력이 압밀강복응력을 넘지않는 조건을 확보하고 있다. 단 이와같이 정해진 굴착된 바닥의 지반의 강도가 구조물에 작용하는 수평력에 저항하는데 불충분하다고 생각되는 경우나 수위의 변동이 큰 경우는 침하를 억제하는데 필요한 굴착보다도 더욱 큰 굴착을 필요로 하므로 결과적으로 구조물의 높이가 불필요하게 증가하여 경비의 증대를 초래하는 경우가 있다. 본 발명에서는 지반의 압밀강복응력을 높이기 위한 지반개량에 의해 지반의 강도를 높일 수 있으므로 수평력에 대한 안정의 확보도 포함하여 사전에 자유로이 지반의 조건을 개선할 수 있다. 이 때문에 굴착할 필요가 없으며 또한 경미한 굴착으로 된다.

물바닥에 알맞은 접지압으로 착지하여 완성하는 연착저구조물 : (Soft Landing Structure : 이하 단순히 구조물 또는 SLS라고 함) (1) (혹은 (3), 또는 (4): 번호는 도면에 대응한다)은 그 일부 혹은 대부분이 수중에 매몰하고, 물바닥에 착지하여 설치되는 구조물로서, 이 구조물(SLS 1,3,4)에는 물이 충만가능하여 그 양이 자유로이 조절할 수 있는 밸러스트탱크가 부속된다.

구조물(SLS1, 또는 SLS3)의 착저전의 부양상태와 착저상태에서의 수평안정성은 2방향의 각각에 여러개의 밸러스트탱크를 부속시키는 것에 의해 확보된다.

기본이 되는 구조물(단일한 SLS1, 또는 단일한 SLS3, 혹은 SLS1과 SLS3의 조합 : 이하 SLS1 그리고/혹은 SLS3이라고 기술함)은 물바닥에 착지하는 것으로 하부구조가 되고, 그 위에 수상에 노출하는 상부구조가 실리는 것에 의해 생산기능이나 이주성 등을 확보할 수 있는 구조물을 완성시킨다.

기본의 구조물(SLS1) 또는 상부구조가 부속된 구조물(SLS3)은 여러개 집합하여 서로 연결되는 것에 의해 각 종 시설을 수용하는 능력이 높은 인공섬을 구성한다. 특히 기본의 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)이 1방향 또는 2방향 평면적으로 연결되는 경우에는 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)의 연결과 분리가 자유롭게 행해지므로 인공섬으로서 완성된 후에 임의로 그 규모의 확장과 축소를 행하는 것이 가능하며 다양한 용도를 갖는 구조물로서 생산기능을 비롯하여 각종의 인프라스트럭쳐의 건설에 대응할 수 있다. 또 고리모양등으로 여러개 연결하는 것으로 정온한 내수역을 갖는 인공섬으로 구성하고, 수역의 다양한 용도에 대응한다.

또 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)이 평면상 정(井)자모양 또는 고리모양으로 짜 맞추어진 경우에는 구조물(SLS4)의 설치수역을 내수역과 외수역으로 칸을 막을 수 있고 정온한 내수역을 해양목장이나 해양성 리크리에시션 등의 용도로 공급할 수 있다. 특히 고리모양으로 닫힌 상태에서 연결된 경우에는 닫힌 구조물(SLS4)로 둘러싸인 내수역의 수위를 구조물(SLS4)의 외수역의 수위보다 낮게 설정함으로써 각 인접하는 기본의 구조물(SLS1, 또는 SLS3)사이에 서로 압접하고 있는 힘(훗 콤프레션)이 또는 구조물(SLS4)의 내주면이 원호형상으로 연속하는 것에 의해 수압 등의 외부힘을 둘레방향으로 분산시키는 힘(아치작용)이 작용하고, 구조물(SLS4)의 외부힘에 대한 안정성이 한층 높아진다.

다음 구조물(SLS 1,3,4)의 설치방법을 설명한다.

구조물(SLS)의 설치장소로 구조물(SLS)을 항구로 예인할 때 구조물(SLS)이 수면에 부유하는 조건은 구조물(SLS)를 소정의 깊이까지 수중에 잠겼을 때 구조물(SLS)의 전 중량에 알맞는 부력을 얻을 수 있는 형상일 것과 항구로 예인하는 수역이 상기 소정의 깊이 이상의 수심을 갖고 있는 것이다. 한편 물바닥에 설치할 수 있는 조건 즉 물바닥에서 부상하지 않는 조건은 구조물(SLS)의 전 중량이 설치 수심에서 구조물(SLS)에 작용하는 부력보다 큰 것이다. 상기의 양 조건을 동일 구조물(SLS)로 충족시키는 조건은 물을 충만가능한 여러개의 밸러스트탱크를 갖추고, 구조물(SLS)에 작용하는 부력을 임의로 조정할 수 있는 것으로 확보된다.

청구범위 제 1 항 및 청구범위 제 2 항의 연착저구조물(SLS1) 또는 이들을 하부구조로서 상부구조가 부속하는 청구범위 제 3 항의 연착저구조물(SLS3)을 설치하는 하나의 방법은 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)설치완료시에 발생하는 지중응력을 여유를 갖게하여 필요한 알맞은 크기의 압밀강복응력을 지반이 갖추도록 물바닥면 아래의 지반에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 육상 또는 수상에서 구축되어 설치 대상수역까지 항구로 예인된 또는 설치대사수역에서 구축된 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)을 알맞은 접지압이 되도록 조절하면서 밸러스트탱크내에 물을 충진하여 착저시킨다는 요령으로 행해진다.

하부구조에 상부구조가 부속하는 구조물(SLS3)을 설치하는 하나의 방법은 구조물(SLS3) 설치완료시에 발생하는 지중응력을 여유를 갖게하여 필요한 알맞은 크기의 압밀강복응력을 지반이 갖추도록 물바닥면 아래의 지반에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 육상 또는 수상에서 구축되어 설치대상수역까지 항구로 예인된 또는 설치대상수역에서 구축된 하부구조의 일부 내지 하부구조의 전체 혹은 상부구조의 일부를 부속시킨 하부구조를 밸러스트탱크내 물을 충진하여 일단 착저시킨 후 밸러스트탱크의 수량을 조절하여 알맞은 접지압을 유지하면서 남은 구조를 구축하여 물바닥에 착저한 구조물(SLS3)을 완성시킨다는 요령으로 행해진다.

여러개의 구조물(SLS3)로 구성되는 구조물(SLS4)도 이런 순서로 반복하는 것에 의해 완성시킬 수 있다.

여러개의 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)을 연결하여 구성되는 연착저구조물(SLS4)을 설치하는 하나의 방법은 이 구조물(SLS4)의 설치완료시에 발생하는 지중응력을 여유를 갖게하여 필요한 알맞은 크기의 압밀강복응력을 지반이 갖추도록 물바닥면 아래의 지반에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 육상 혹은 수상에서 구축되어 설치대상수역까지 항구로 예인된 설치대상수역에서 구축된 하부구조가 되는 청구범위 제 1항 또는 청구범위 제 2 항의 구조물(SLS1) 혹은 청구범위 제 3 항의 구조물(SLS3)의 일부 내지 전체를 밸러스트탱크내의 수량의 조정으로 부양시킨 상태대로 연결한 후에 밸러스트탱크에 물을 충진하여 일단 착저시키고 또한 밸러스트탱크내의 수량을 조절하여 알맞은 접지압을 유지하면서 남은 구조를 구축하여 물바닥에 착저한 구조물(SLS4)을 완성시킨다는 요령으로 행해진다.

본 발명의 시공방법은 종래의 매립공법과는 달리 자연의 물바닥 지반에 대해 부분적으로 지반개량을 할 뿌능로 물바닥 지반을 거의 그대로의 상태로 이용하는 한편 수중에 매몰하는 하부구조를 육상이나 수상에서 미리 유닛트화하여 구축해두므로 그 설치후는 수상에서의 시공에 의존할 수 있고 전체적으로 시공공정이 줄어듬과 동시에 현장시공이 간소화되어 수역의 구조물로서의 규모에 대해 공사비용의 절감과 공사기간의 단축화를 도모할 수 있게 된다.

또 구조물(SLS1 그리고/혹은 SLS3)이 수역에 설치될 것과 물바닥에 착지하여 설치될 것 및 (SLS1 또는 SLS3)의 구축장소가 육상 또는 수상의 도그이므로 구조물(SLS)로서의 사용기간이 경과한 경우 또는 구조물(SLS)로서의 역할을 마친 경우에는 이것을 시공과 역의 공정으로 해체하고 철수하는 것에 의해 현장을 설치이전의 원상태로 복귀시킬 수 있으며 공사중을 포함하여 완성후도 설치장소부근의 환경을 저해하지 않고 이를 보전할 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 수면아래에 필요로 하는 공간의 크기에 비하여 수심이 깊은 경우에 사용되는 타입의 SLS1이고, 밸러스트의 기능을 특징적으로 도시한 사시도, 제 2 도는 제 1 도의 SLS1을 단독으로 이용한 SLS3의 설치상태를 도시하는 단면도, 제 3 도는 제 1 도의 SLS1이 여러개 연결된 SLS4의 설치상태를 도시하는 단면도, 제 4 도는 제 3 도의 평면도, 제 5 도는 개개의 SLS1의 갖는 공간을 연결하여 이용가능해지는 SLS4를 도시하는 평면도, 제 6 도는 제 5 도의 SLS4에 사용되는 여러개의 SLS1의 특징을 도시하는 개요도, 제 7 도는 인접하는 SLS1의 구조체사이의 연결예를 도시하는 단면도이다.

제 8 도는 제 1 도에 도시하는 타입의 SLS1의 여러개의 밸러스트탱크의 수상에서의 접합을 도시하는 입면도, 제 9 도는 제 8 도의 접합된 여러개의 밸러스트탱크상으로의 구조체구축의 모양을 도시하는 입면도, 제 10 도는 물바닥으로의 지반개량의 모양을 도시하는 입면도, 제 11도는 SLS1끼리의 수상에서의 연결을 도시하는 입면도, 제 12 도는 제 11 도의 SLS4의 착저시의 모양을 도시하는 입면도, 제 13 도는 SLS1 위로의 상부구조의 구축예를 도시하는 입면도, 제 14 도는 제 13 도의 일부확대도, 제 15 도는 상부구조를 프리캐스트화 할 경우의 구조체의 시공의 흐름을 도시하는 단면도, 제 16 도는 물바닥 지변에 가벼운 정도의 굴착을 병용한 경우의 SLS4의 구축예를 도시하는 단면도, 제 17 도는 제 16 도의 평면도이다.

제 18 도는 SLS3 착저시의 각 부의 하중과 부력 및 접지압의 관계를 도시하는 개요도, 제 19 도는 SLS1 그리고/혹은 SLS3을 정(井)자 모양으로 짜 맞춘 경우의 SLS4를 도시하는 평면도, 제 20 도는 SLS1 또는 SLS3을 고리모양으로 짜 맞춘 경우의 SLS4를 도시하는 평면도, 제 21 도는 제 20 도의 단면도, 제 22 도는 고리모양으로 짜 맞춘 다른 SLS4를 도시하는 평면도, 제 23 도는 제 19 도, 제 20 도, 제 22 도 등에 도시하는 SLS4에 안전확보용의 부재를 보조적으로 부가한 모양을 도시하는 단면도이다.

제 24 도는 밸러스트탱크가 구조체내에 짜 넣어진 타입의 SLS1을 도시하는 사시도이고, 제 25 도는 제 24 도의 SLS1을 하부구조로하여 고리모양으로 연결한 SLS4를 도시하는 조감도, 제 26 도는 제 25 도의 단면투시도이다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

청구범위 제 1항의 발명에서 청구범위 제 4항의 발명을 정리하여 설명한다.

청구범위 제 1항 발명의 연착저구조물(1)(다음 SLS1 이라고 호칭함)을 제 1도, 제 24도에 도시한다. 수심이 작고, 구조물의 물바닥 지반까지 이용가능한 공간을 확보하고 싶은 경우는 제 24 도에 도시하는 바와 같이 물이 충만가능하고, 그 양의 조절이 자유로운 밸러스트탱크를 위한 공간(다음 밸러스트탱크이라고 함)(12')과 이용가능공간을 구조물의 내부에 아울러 갖는 SLS1이 된다.

한편 수심이 크고 이용가능공간에 여유가 있는 경우는 제 1도에 도시하는 바와 같이 물이 충만가능하고 그 양의 조절이 자유로운 밸러스트의 기능만을 갖는 밸러스트탱크(12)를 갖는 하부에 갖고, 그 상부에 이용가능공간을 내포하는 구조체(11)를 갖는 SLS1이 된다. 후자의 SLS1은 제 2 도에 도시하는 바와 같이 필요에 따라 구조체(11) 안에도 밸러스트탱크(12')를 갖는 경우가 있다.

SLS1은 물이 충만가능하고 그 양의 조절이 자유로운 밸러스트탱크(12),(12')를 갖고, 물바닥 아래의 지반에 대한 지반개량 또는 지반개량과 굴착 및 밸러스트탱크(12),(12')내의 수량의 조절에 의해 부력에 의한 부상과, 지반의 압밀에 의한 침하중 어느것도 일으키지 않는 상태를 유지한 채로 물바닥에 착지하여 설치되어 수역의 고정구조물이 되는 것이다.

청구범위 제 2항의 발명은 SLS1 특히 그 부양상태와 착저상태에서의 수평 2방향의 안정성을 얻기 위해 수평 2방향의 각각에 여러개의 밸러스트탱크(12)를 갖는 경우가 있고, 제 1 도는 이 요건을 충족하는 최소의 SLS1을 도시하고 있다. 다음 SLS1은 청구범위 제 1항 발명과 청구범위 제 2 항 발명을 포함한다.

SLS1은 청구범위 제 3항의 발명인 상부구조(2)가 구축되어 완성되는 연착저구조물(3)(다음 SLS3이라고 함)과, 그 짜 맞춤으로 이루어지는 연착저구조물(4)(다음 SLS4라고 함)의 최소단위가 된다.

청구범위 제 3항의 SLS3은 청구범위 제 1항의 SLS1을 하부구조로 하고, 이 SLS1위에 상부구조(2)를 구축하여 완성하는 구조물로서 SLS1의 중량에 상부구조(2)와 밸러스트로서의 물의 중량을 포함한 모든 자체무게가 물바닥에 착지한 상태에서 부력보다 크고 또한 부력이 변동해도 착저한 상태에서 지반침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 의한 변형에 견디는 범위의 알맞은 접지압으로 착저하도록 밸러스트탱크(12),(12')내의 수량이 조절된 상태에서 물바닥 지반위에 설치되는 것이다. 제 2 도는 제 1도에 도시하는 SLS1을 이용한 SLS3의 구축예를 도시한다.

청구범위 제 4항 발명의 SLS4는 청구범위 제 1항 또는 청구범위 제 2 항 발명의 SLS1 혹은 청구범위 제 3 항의 SLS3을 기본으로 하여 여러개의 SLS1 또는 SLS3을 1방향 또는 2방향으로 짜 맞추고, 서로 연결하여 구성되는 것이다. 제 3도~제5도, 제 13 도는 SLS4의 구축예를 도시한다. 다음 설명하는 청구범위 제 5항 발명의 SLS4는 개념상은 청구범위 제 4항 발명에 포함된다.

SLS1은 평면상의 중심에 한 곳의 또는 제 1 도에 도시하는 바와 같이 수평 2방향의 각각에 균등하게 여러개의 밸러스트탱크(12)를 갖는다. 하나의 SLS1이 갖는 밸러스트탱크(12)가 한개인 경우에도 그 내부가 격벽으로 여러개의 공간으로 칸이 막혀져 있으면 여러개의 밸러스트탱크(12)를 갖는 것과 동등하다. 밸러스트탱크(12)의 수 및 밸러스트탱크(12)와 구조체(11)의 위치관계는 상부구조(2)를 포함하는 SLS3와 그것으로 구성되는 SLS4의 구조물로서의 용도에 따라 결정된다.

제 1 도에 도시하는 SLS1을 기본으로 하는 SLS4의 구성을 다음에 설명한다.

SLS1의 구조체(11)는 철근콘크리트 구조물(프리캐스트콘크리트를 포함함)이나 강철구조 또는 양자의 합성구조로 구축되고, 밸러스트탱크(12)도 마찬가지의 구조로 또는 강철제의 외피를 콘크리트로 피복한 구조로 구축된다.

제 1 도에 도시하는 SLS1은 제 3도, 제 4도에 도시하는 바와 같이 그 부력의 조정에 필요로하는 수의 밸러스트탱크(12)를 결합부재(13)로 서로 연결하고 그 위에 구조체(11)를 구축하는 것에 의해 제작된다.

SLS1은 제 7 도에 도시하는 바와 같이 구조체(11),(11)부분으로 서로 연결되는 것에 의해 제 5 도에 도시하는 바와 같이 1방향 또는 2방향으로 확장할 수 있는 자유로운 평면형상의 청구범위 제 4항 내지 청구범위 제 6 항의 SLS4를 구성한다. 제 6 도는 제 5 도에 도시하는 SLS4를 구성하는 SLS1의 패턴을 도시한다. 또 SLS4가 수면아래의 공간의 연결을 필요로 하지 않는 경우는 상부구조(2),(2)의 부분으로 연결하는 것도 가능하다.

제 1 도에 도시하는 SLS1의 구조체(11)는 바닥판(111)과 측벽(112)으로 이루어지지만 측벽(112)은 제 6 도에 도시하는 바와 같이 SLS1의 평면상의 위치와 내부공간의 동선이나 공간의 사용목적에 따라 인접하는 SLS(1),(1) 사이에서 연락하는 부위에서는 부분적으로 절개되거나 또는 필요없게 된다. 제 6 도에 도시하는 6패턴인 SLS1은 제 5 도에 있어서 각각의 부호에 대응하는 부호의 위치에 배치된다. 인접하는 SLS(1),(1)사이의 구조체(11),(11) 사이의 부딪치는 면에는 물 밀봉띠(14)가 놓여져 물을 차단하게 된다. 또 구조체(11) 자체가 바닥판(111)과 측벽(112)에서 상자모양의 형상으로 하는 것에 의해 SLS1은 주위로부터의 수압에 저항하는 구조를 하므로 내부공간과 상부구조(2)는 외력의 영향을 고려하지 않고 구축된다.

인접하는 SLS(1),(1)의 각 구조체(11),(11)의 연결부분은 제 3 도의 일부확대도인 제 7 도에 도시하는 바와같이 양자를 연결하여 인장력을 부담하는 인장재(15)와 양자간에 충진되는 콘크리트(16)에 의해 인장력과 압축력의 전달이 행해지는 상태로 연결되며 이 연결상태에 의해 SLS(1),(1)사이의 무질서한 거동이 방지된다. SLS1이 연속하는 방향의 서로 부딪히는 방향에는 주위에서 평상시 연결상태를 유지하도록 하는 수압이 작용하고, 분산하고자 하는 방향으로는 파도나 강풍 등에 의해 연결상태를 해제시키고자하는 인장력이 작용하지만 연결부분에서는 수압에 콘크리트(16)가 저항하고 인장력에는 인장재(15)가 저항한다.

여러개의 SLS1으로 이루어지는 SLS4의 연결에서 착저까지의 시공요령을 제 1 도의 SLS1을 이용한 경우의 시공예를 도시하는 제 8도~제12도에 의해 설명한다.

제 1 도에 도시한 SLS1의 경우에는 알맞은 육상의 도그등에서 SLS1으로서 완성후에 설치수역으로 예인하는 것도 가능하지만 제 8 도에 도시하는 바와 같이 정온수역에서 또는 설치수역에서 밸러스트탱크(12),(12)를 부양상태로 연결하여 일단 착저시키고 또는 제 9 도에 도시하는 바와 같이 다시 부양상태에서 그 위에 구조체(11)를 구축하는 것도 가능하다.

여러개의 SLS1은 단독으로 착저시킨 후에 서로 연결하는 것도 가능하지만 제 11동에 도시하는 바와 같이 부양한 채로 서로 연결할 수도 있다.

SLS1은 단독으로 여러개 집합하여 밸러스트탱크(12)내에 물이 충진되는 것에 의해 침하하고, 제 12도, 제 3 도에 도시하는 바와 같이 서로 연결된 상태에서 착저한다. 착저시의 밸러스트탱크(12)내의 수량은 물의 중량을 포함한 유닛트(1)의 전 중량을 착저한 상태에서 크고 또한 부력이 변동해도 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 의한 변형에 견디는 범위의 알맞은 접지압으로 착저하도록 조절된다.

이에 대해 물바닥 지반에 필요한 알맞은 압밀강복응력이나 필요강도는 물바닥 지반의 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착의 조합으로 얻을 수 있다. 지반개량은 지상구조물의 연약한 지지기반에 대해 행해지는 콤팩션 파일공법, 탈수공법, 고결공법외 치환공법이나 화학적 안정재의 혼합공법중 하나 또는 조합으로 실시된다.

제 10 도는 연착저구조물의 설치대상 물바닥에 샌드맷트(5)를 깔고 동시에 샌드파일(6)을 형성하여 샌드맷트(5)위에 적하토사나 폐석더미(7)를 부설하는 것으로 물바닥에 하중을 가하는 샌드드레인공법의 예를 도시하지만 본 발명에서는 물바닥에서 구조물의 접지압이 뒤에 설명하는 바와 같이 밸러스트로서의 물의 중량의 조정에 의해 최소한의 알맞은 크기로 억제되므로 매립공법 등의 지반개량에 비해 가벼운 정도의 지반개량으로 좋다. 지반개량은 앞에 설명한 외의 방법으로도 실시되며 지반개량의 방법은 물바닥의 토질의 조건에 의해 임의로 선택된다. 제 10 도에 도시하는 경우 지반개량은 폐석더미(7)를 고르게 필요기간 방치하는 것으로 종료된다.

필요한 알맞은 압밀강복응력이나 강도는 상기 방법외에 지반개량과 함께 부분적인 굴착이나 파일(pile)을 박는 것을 보조적으로 행하는 것에 의해서도 확보된다. 그 경우 지반 개량후에 굴착이나 파일을 박는 것을 행하게 되지만 보조적이므로 지상에서의 시공보다 경미하게 되고 또한 일본국 특개평 4-85410호의 방법을 단독적으로 행할 정도의 굴착은 필요로 하지 않는다. 제 16 도, 제 17 도는 물바닥에 가벼운 정도의 굴착을 병용한 경우의 SLS4의 구축예를 도시한다.

착저시의 SLS3의 물바닥과의 사이의 접지압은 다음의 조건을 충족하는 범위내에서 설정된다(제 18도 참조).

상부구조(2)의 구축에 의해 완성되는 SLS3과 물바닥 지반의 접지압은 하부구조인 SLS1자체의 전 중량(W₁)과 유니트(1)에 부속하는 밸러스트탱크(12)의 내부에 충진된 물의 중량(W₂) 및 상부구조(2)전 중량(W₃)의 합계(W₁+ W₂+ W₃)와 SLS3의 착저시에 있어 수중부분에 작용하는 부력(γ_ωV)과의 차(W₁+ W₂+ W₃)-γ_ωV를 SLS1의 설치면적(A)으로 나눈값으로 표시된다. 이 값이 SLS1상으로의 상부구조(2)의 완성시에 수위의 변동에 관계없이 정(正)인 것이 부상하지 않는 조건이 된다. 이에 γ_ω는 물의 단위체적중량, V는 SLS3이 물속에 담근 체적이다.

접지압(p)는 상기와 같이 (W₁+ W₂+ W₃- γ_ωV)/A로서 산정된다. 지반이 압밀 침하하지 않는 조건은 p 에 기인하여 발생하는 지중응력의 증가분( _δ)과 흙 자체무게에 의해 정해지는 지중의 자체무게응력( ₀)의 합이 압밀강복응력( _y)보다도 작을 것 _{0 δ y} δ_max)과 (δ₀)의 합이 압밀강복응력(δ_y)보다도 작을 것 δ₀+δ_maxδ_y가 침하를 일으키지 않는 조건이 된다. 알맞은 접지압, 알맞은 압밀강복응력은 상기의 관계를 만족하도록 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도인 굴착의 조합과 밸러스트(밸러스트탱크(12)내로의 수량)의 조정으로 얻게된다.

한편 SLS1 또는 상부구조(2)가 부속한 SLS3은 바람이나 파도 조류정도의 하중작용시의 수평이동에 대해서는 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착의 병용으로 얻어지는 설치면의 지반강도로 저항할 수 있다. 파도력 등의 수평력의 크기는 힘의 작용하는 구조물 측면의 면적에 비례하여 결정되지만 저항은 구조물의 설치면적에 비례하여 정해지므로 규모에 확대에 따라 안전성이 증가하는 특징이 있다.

또 지진 등의 대규모의 하중작용시에는 물바닥 지반의 알맞은 전단변형이나 미끄럼으로 외부힘을 회피하고 상시 물바닥과의 접촉상태를 유지하면서 안정상태를 획득한다.

SLS1으로의 상부구조(2)의 구축의 진행에 따라 연직하중이 수평면내에서 편심할 가능성이 있는 경우에는 각 밸러스트탱크(12)내의 수량을 각각 조절하는 것에 의해 전체중량의 배분을 평면상 균등하게 유지하여 불균형침하나 경사, 전도를 회피한다.

물바닥으로의 지반개량이나 굴착은 제 8 도, 제 9 도에 도시하는 SLS1의 제작과 병행하여 또는 제 11도에 도시하는 SLS(1),(1)의 연결까지의 작업과 병행하여 행해지고, 지반개량이나 굴착이 완료된 설치수역까지 SLS1 또는 상부구조(2)가 미완성의 SLS4를 항구로 예인하여 밸러스트탱크(12)내에 물을 충진하는 것에 의해 제 12 도에 도시하는 바와 같이 SLS4의 전체를 침하시키며 또는 상부구조(2)를 구축하면서 SLS4의 전체를 침하시켜 착저시킨다. 각 SLS1을 독립하여 항구로 예인할 경우는 제 11 도에 도시하는 바와 같이 지반개량 완료의 물바닥위에서 SLS(1),(1)의 연결이 행해진다.

SLS1의 제작은 지상의 드라이도그외에 제 8 도, 제 9 도에 도시하는 바와 같이 정온수역의 제작야드로 행해지는 것으로부터 SLS1의 설치대사수역의 부근에 제작야드를 설정하면 장거리예인이 불필요하게 되어 항구로 예인하는 공정이 생략되는 데다 11의 제작과 지반개량이 병행하여 실시할 수 있으므로 공사기간의 단축을 도모할 수 있다.

제 15 도는 SLS1상에서의 상부구조(2)의 구축의 흐름을 도시하지만 제 14도에 도시하는 바와 같이 상부구조(2)를 프리캐스트콘크리트로 구성할 경우에는 제 15 도에 도시하는 바와 같이 SLS의 구조체(11) 위에서 마련된 혼합 콘크리트의 생산에서 프리캐스트콘크리트부재의 제작과, 그 조립까지의 작업을 실시하는 것에 의해 육상에서의 부재의 반입이 불필요하게 되므로 공사기간을 단축할 수 있다.

청구범위 제 5항의 발명은 제 19 도에 도시하는 바와 같이 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 3 항의 여러개의 SLS1(또는 SLS3)을 평면상 정(井)자모양으로 연결하여 구성되는 SLS4이며, SLS4의 존재에 의해 닫힌 내수역을 외수역과 절연하여 정온한 수역을 형성하고 이 정온수역의 활용을 도모하는 것이다. 정온한 내수역은 해양목장이나 인조고기수집장외 해수욕장 등의 오락시설에 공급된다.

청구범위 제 6 항의 발명은 제 20 도, 제 22 도에 도시하는 바와 같이 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 3 항의 여러개의 SLS1(3)을 평면상 고리모양으로 닫은 상태로 연결하여 구성되는 SLS4이다. 제 20 도는 닫혀 구성되는 SLS4로 둘러싸인 내측의 수역의 수위를 제 21 도에 도시하는 바와 같이 SLS4의 외측의 수역의 수위보다 낮게 설정하는 것에 의해 각 인접하는 SLS1(3), SLS1(3)사이에 서로 압접하고 있는 힘(훗 콤프레션)을 작용시킬 경우 제 22 도는 SLS1(3), SLS1(3)사이에 수압 등의 외부힘을 둘레방향으로 분산시키는 힘(아치작용)을 작용시키는 경우에 모두 외부힘에 대한 안정성이 높아진다.

전자의 경우 SLS4로 구분되는 외측의 수압이 내측의 수압보다 커지고 그 압력차만큼만 상시 SLS1(3)에 외측보다 내측을 향해 입력이 작용하는 상태가 유지되며 인접하는 SLS1(3), SLS1(3)이 서로 압접하는 훗 콤프레션(당기는 응력)이 작용한다. 후자의 경우는 SLS4의 평면상의 외주가 사각모양 이면서도 내주가 원호형상으로 연속하는 것에 의해 외수역에서 내수역을 향하는 수압이 내주를 따라 작용하는 아치작용에 의해 둘레방향으로 분산되어 훗 콤프레션과 마찬가지로 인접하는 SLS1(3), SLS1(3)이 서로 압접하고 있다.

제 19 도~제 22 도에 도시하는 실시예에서는 SLS1(3)가 선상으로 연결되는 결과 평면형상으로 연결되는 경우보다 연결관계가 저하할 가능성이 있어서 대지진시 등에 만일의 사태를 대비하여 제 23 도에 도시하는 바와 같이 SLS1(3)의 바닥면 아래에 전단키(81)나 앵커(82)를 매설한다. 또는 SLS1(3)의 바깥에 스토퍼(83)를 설치하거나 또는 외수역에 돌핀(84)을 설치하는 등의 안전책이 필요에 따라 부가된다. 제 23 도는 제 20 도의 실시예에 적용한 경우를 도시한다.

제 25 도는 제 24 도에 도시하는 SLS1을 이용하여 원환상의 SLS4를 구성한 모양을, 제 26 도는 그 단면을 도시한다.

청구범위 제 7 항 ~ 청구범위 제 9의 발명은 청구범위 제 1항~청구범위 제 6 발명을 물바닥에 설치하는 방법이다.

청구범위 제 7 항 발명은 청구범위 제 1항 내지 청구범위 제 3항의 SLS1(3), 예를 들면 제 1 도에 도시하는 SLS1을 하부구조로 하고, 제 2 도에 도시하는 바와 같이 이 하부구조의 윗쪽에 상부구조(2)를 구축하여 형성되는 SLS4의 기본적인 설치방법이다. 즉 청구범위 제 1 항 내지 청구범위 제 3 항의 SLS1(3)을 육상 또는 수상에서 구축하여 설치대상수역까지 항구로 예인하고 또는 설치대상수역에서 구축하여 밸러스트탱크(12)에 물을 충진하고 알맞은 접지압으로 물바닥에 접지하여 완성시키는 방법이다.

청구범위 제 8항의 발명은 SLS1을 하부구조로 하고, 이 하부구조에 상부구조(2)와 밸러스트탱크(12)내의 물의 중량을 포함한 전 중량이 부력보다 크고 또한 부력이 변동해도 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 의한 변형에 견디는 범위의 알맞은 접지압으로 착저하도록 물바닥 지반에 지반개량 또는 지반개량 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 육상 또는 수상에서 구축되어 설치대상수역까지 항구로 예인된 또는 설치대상수역에서 구축된 SLS1을 밸러스트탱크(12)내에 물을 충진하여 일단 착저시킨후 그 윗쪽에 상부구조(2)를 구축하면서 물의 중량을 포함한 전 중량이 상기 설정범위내에 들어가도록 밸러스트탱크(12)내의 수량을 조절하고 상부구조(2)가 부속한 SLS3, 또는 SLS4를 완성시키면서 물바닥에 설치하는 방법이다.

청구범위 제 9 항의 발명은 하부구조에 상부구조(2)와 물의 중량을 포함한 전 중량이 부력보다 크고 또한 부력이 변동해도 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 의한 변형에 견디는 범위의 알맞은 접지압으로 착저하도록 물바닥 저면에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 하부구조가 되는 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 SLS1을 육상 또는 수상에서 구축하여 설치대상수역까지 항구로 예인된 후 혹은 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 SLS1을 설치대상수역에서 구축한 후 밸러스트탱크(12)내의 물을 조절하여 부유시킨 상태에서 그 위쪽에 상부구조(2)의 일부 또는 전부를 구축하면서 SLS(1),(1)을 서로 연결하고 밸러스트탱크(12)로 물을 따라 일단 착저시켜 물의 중량을 포함한 전 중량이 상기 설정범위내에 들어가도록 밸러스트탱크(12)내의 수량을 조절하면서 상부구조(2)가 부속한 청구범위 제 4 항 내지 청구범위 제 6 항의 SLS4를 물바닥에 설치하는 방법이다. 본 발명의 순서는 제 8도~제 12도에 도시하는 바와 같다.

Claims (9)

1. 지반개량 또는 지방개량과 가벼운 정도의 굴착이 실시된 물바닥 지반위에 설치되어 완성되는 구조물로서, 물이 충만가능하고 그 양의 조절이 자유로운 밸러스트탱크를 갖고 설치수역의 수위가 변동해도 밸러스트탱크내에 충진되는 물의 중량을 포함한 전 중량이 착저된 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 견디는 알맞은 접지압으로 착지하도록 밸러스트탱크내의 수량이 조절된 상태에서 물바닥 지반위에 설치되는 연착저구조물.
2. 제 1 항에 있어서,

   수평방향 2방향의 각각에 여러개의 밸러스트탱크를 갖는 연착저구조물.
3. 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착이 실시된 물바닥 지반위에 설치되어 청구범위 제 1항 혹은 청구범위 제 2 항의 구조물을 하부구조로 하고, 이 하부구조상에 상부구조를 구축하여 완성하는 구조물로서, 설치수역의 수위가 변동해도 상부구조 및 하부구조와 밸러스트탱크내에 충진되는 물의 중량을 포함한 전 중량이 착저한 상태에서 부력보다 크고, 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 견디는 알맞은 접지압으로 착저하도록 밸러스트탱크내의 수량이 조절된 상태에서 물바닥 지반위에 설치되는 연착저구조물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 항의 연착저구조물을 기본으로 하여 여러개의 연착저구조물을 1방향 또는 2방향으로 서로 연결하여 구성되고, 규모의 확장 및 축소가 자유로운 연착저구조물.
5. 제 4 항에 있어서,

   여러개의 연착저구조물을 평면상, 정(井)자 모양으로 짜 맞추고, 서로 연결하여 구성되는 연착저구조물.
6. 제 1항 내지 제 3 항중 어느항의 연착저구조물을 기본으로하여 여러개의 연착저구조물을 평면적으로 고리모양의 형태로 닫은 상태로 서로 연결하고 정온한 내수면을 형성하도록 구성되는 연착저구조물.
7. 물바닥 지반에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 청구범위 제 1 항 내지 청구범위 제 3 항중 어느항의 연착저구조물을 육상 또는 수상에서 구축하여 설치대상수역까지 항구로 예인하고 혹은 청구범위 제 1 항 내지 청구범위 제 3 항의 어느항의 연착저구조물을 설치대상수역에서 구축하여 설치수역의 수위가 변동해도 상부구조 및 하부구조와 밸러스트탱크내에 충진되는 물의 중량을 포함한 전 중량이 착저한 상태에서 부력보다 크고 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 견디는 알맞은 접지압으로 착저하는 범위내에 들어가도록 밸러스트탱크내에 물을 충진하면서 연착저구조물을 물바닥에 설치하여 청구범위 제 1 항 내지 청구범위 제 3 항중 어느항의 연착저구조물을 완성시키는 연착저구조물의 설치방법.
8. 물바닥 지반에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 하부구조가 되는 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 연착저구조물의 일부 혹은 전부를 육상 또는 수상에서 구축하여 설치대상수역까지 항구로 예인하고 혹은 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 연착저구조물의 일부 또는 전부를 설치대상수역에서 구축하여 밸러스트탱크에 물을 충진하고 일단 착저시킨 후 그 위쪽에 남은 하부구조와 상부구조를 구축하면서 밸러스트탱크내에 충진되는 물의 중량을 포함한 전 중량이 착저한 상태에서 부력보다 크고 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 견디는 알맞은 접지압으로 착저하는 범위내에 들어가도록 밸러스트탱크내의 수량을 조절하여 상부구조가 부속한 청구범위 제 3 항 내지 청구범위 제 6 항의 연착저구조물을 완성시키는 연착저구조물의 설치방법.
9. 물바닥 지반에 지반개량 또는 지반개량과 가벼운 정도의 굴착을 실시하는 한편 하부구조가 되는 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 연착저구조물의 일부 또는 전부를 육상 또는 수상에서 구축하여 설치대상수역까지 항구로 예인하고 혹은 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 연착저구조물의 일부 또는 전부를 설치대상수역에서 구축하여 밸러스트탱크에 물을 조절하고 부유시킨 상태에서 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 2 항의 연착저구조물을 서로 연결하면서 밸러스트탱크내에 물을 충진하여 일단 착저시킨 후 그 위쪽에 남은 하부구조와 상부구조를 구축하면서 밸러스트탱크내의 물의 중량을 포함한 전 중량이 착저한 상태에서 부력보다 크고 착저한 상태에서 지반의 침하를 일으키지 않으며 또한 수평력에 견디는 알맞은 접지압으로 착저하는 범위내에 들어가도록 밸러스트탱크내의 수량을 조절하여 상부구조가 부속한 청구범위 제 4 항 내지 청구범위 제 6 항중 어느항의 연착저구조물을 완성시키는 연착저구조물의 설치방법.