KR20230110476A - 해저케이블 보호 장치 - Google Patents

Abstract

저수심에서 사용되는 해저케이블 보호 덕트를 포함하는 해저케이블 보호 장치를 제공한다. 해저케이블 보호 장치는 해저면 위에 설치되고, 해저케이블이 수용될 수 있는 수용부를 갖는 해저케이블 보호덕트를 포함한다. 해저케이블 보호덕트는, i) 수용부의 상부에 구비되는 상벽, 및 ii) 수용부의 양측에 각각 구비되는 측벽을 포함한다. 측벽은, i) 수용부에 인접한 내측부, 및 ii) 내측부의 외측에 형성되고 측면이 경사 형성되는 경사부를 포함한다. 경사부에는 해저면에 고정되는 고정부재를 설치하기 위한 관통홀이 형성된다. 관통홀은 해저면에 대하여 경사 방향으로 형성된다. 관통홀의 상단부에는 관통홀의 경사각과 다른 경사각으로 형성되는 안착부가 마련된다. 내측부는, i) 해저 바닥에 닿는 하면, 및 ii) 상벽에 인접하는 상면을 포함한다.

Description

해저케이블 보호 장치{PROTECTION DEVICE FOR SEA WATER CABLE}

본 발명은 해저케이블 보호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저수심에서 사용되는 해저케이블 보호 덕트를 포함하는 해저케이블 보호 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해저케이블은 도서지역의 원활한 전력공급을 위해 해저에 부설된다. 이러한 해저케이블은 안전하고 반영구적인 수명 유지, 전력의 안정적인 공급을 위해 해저면에 매설 후 주철관 및 덕트, 돌망태(stone bag), 돌무덤(rock berm), 인공어초 등 여러 보강설비로 보호하는 공법을 적용한다.

그런데, 이러한 공법을 적용하여도 천해(수심이 얕은 바다) 구간에서 태풍이나 파랑 등의 영향으로 주철관이나 덕트 등 해저케이블 보강설비가 파손되거나 이탈되는 현상이 발생하고 있다. 보강설비가 파손되는 경우 해저케이블은 해수면에 노출되어 안정적인 전력공급에 문제를 발생하고 안전에도 문제가 있으므로 이에 대한 보강이 필요하다.

도 1에 종래기술에 따른 해저 케이블 보호 장치가 도시되어 있다.

해저면에는 주철관(1) 내부에 해저케이블(2)이 보호된 채 배치된다. 주철관(1) 주변에는 덕트(3)가 덮여있다. 덕트(3)는 보통 도시된 바와 같은 U덕트가 사용된다.

그런데, 해안가 등 저수심의 해안에 설치된 경우에 있어서 태풍이나 파랑 등에 의해, 또는 해저협곡 등에 설치된 경우에 있어서 빠른 유속에 의해 외력의 영향을 많이 받으므로 덕트(3)가 손상되거나 전도(顚倒)될 수 있다. 덕트(3)가 손상되거나 전도되는 경우 주철관(1)이 노출되고 해저케이블(2)의 손상이 발생하기 쉽다. 따라서, 이에 대한 대응책이 필요하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 주변 외력에 의한 영향이 감소되어 안정적으로 유지되는 해저케이블 보호 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치는 해저면 위에 설치되고, 해저케이블이 수용될 수 있는 수용부를 갖는 해저케이블 보호덕트를 포함한다. 해저케이블 보호덕트는, i) 수용부의 상부에 구비되는 상벽, 및 ii) 수용부의 양측에 각각 구비되는 측벽을 포함한다. 측벽은, i) 수용부에 인접한 내측부, 및 ii) 내측부의 외측에 형성되고 측면이 경사 형성되는 경사부를 포함한다. 경사부에는 해저면에 고정되는 고정부재를 설치하기 위한 관통홀이 형성된다. 관통홀은 해저면에 대하여 경사 방향으로 형성된다. 관통홀의 상단부에는 관통홀의 경사각과 다른 경사각으로 형성되는 안착부가 마련된다. 내측부는, i) 해저면에 닿는 하면, 및 ii) 상벽에 인접하는 상면을 포함한다.

내측부의 상면은 상벽의 상면과 동일한 높이로 평평하게 형성될 수 있다. 상벽의 상면은 평평하게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치에 의하면 해저케이블 보호 덕트의 측벽에 경사부가 형성되에 측면에서 받는 외력에 대한 저항력이 증대한다.

또한, 지지 와이어가 마련되어 상하 방향 또는 전후 방향의 외력에 대한 저항력이 증대한다.

또한, 경사부에는 고정부재를 설치할 수 있는 관통홀이 마련되어 해저케이블 보호덕트를 해저면에 고정할 수 있다.

또한, 경사부는 서로 경사각이 다르게 형성되는 제1 경사부와 제2 경사부로 구성되어 저항력은 증대시키면서 재료는 절감시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 해저케이블 보호 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2에서 해저케이블 보호덕트의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치에 적용되는 해저케이블 보호덕트의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치의 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 해저케이블 보호덕트에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치의 정면도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에서 해저케이블 보호덕트의 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치는 해저케이블(20)이 수용될 수 있는 수용부(14)를 갖는 해저케이블 보호덕트(10)를 포함하고, 상기 해저케이블 보호덕트(10)는, 상기 수용부(14)의 상부에 구비되는 상벽(11); 상기 수용부(14)의 양측에 각각 구비되는 측벽(12,13);을 포함하고, 상기 측벽(12,13)은 상기 수용부(14)에 인접한 내측부(12)와, 상기 내측부(12)의 외측에 형성되고 측면이 경사 형성되는 경사부(13)가 마련되는 것을 특징으로 한다.

해저케이블(25)은 해저면에 매설 혹은 해저면 상에 적층되는 형태로 배치된다. 해저케이블(25)은 복수 개가 배치될 수 있다. 해저케이블(25)은 복수 개가 묶인 상태로 배치될 수 있다. 해저케이블(25)은 동축 케이블 또는 광케이블 등이 사용될 수 있다. 해저케이블(25)은 광섬유를 보호하는 알루미늄이나 구리 튜브, 강철선, 폴리에틸렌 등의 절연 및 방수 재료 등으로 구성될 수 있다.

철관(steel pipe, 20)이 구비된다. 철관(20)은 해저케이블(25)을 보호하기 위하여 마련된다. 철관(20)은 내식성 등이 우수한 주철관 등의 재료로 마련될 수 있다. 해저케이블(25)은 철관(20) 내부에 배치될 수 있다.

해저케이블 보호덕트(10)는 상기 해저케이블(25) 및 철관(20)을 보호하기 위하여 마련된다. 해저케이블 보호덕트(10)는 석재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 해저케이블 보호덕트(10)는 콘크리트 등 중량이 큰 재질로 제작될 수 있다. 해저케이블 보호덕트(10)는 배치된 자리에 고정되어 이동하거나 전도되지 않도록 안정성이 높게 설치되어야 한다. 특히, 해저케이블 보호덕트(10)는 해안가 등 수심이 낮은 바닷가에 설치되어도 파도나 해류 등의 영향에 의해 또는 선박이나 어류 채취용 그물에 의해 휩쓸리거나 전도되지 않도록 안전하게 제작되어야 한다.

해저케이블 보호덕트(10)는 수용부(14), 상기 수용부(14) 상부의 상벽(11)과 상기 수용부(14) 양측의 측벽(12,13)을 포함한다. 여기서, 상벽(11)과 측벽(12,13)은 충분한 두께로 형성된다. 예를 들어, 상벽(11)의 최소 두께는 수용부(14)의 깊이(높이)의 1/3 내지 1/2 사이의 범위에서 설정될 수 있다. 이에 따라, 상벽(11) 부분에서 파단이 일어나지 않고 안정적으로 유지된다.

상벽(11)의 상면은 평평하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 좌,우측으로부터 발생하는 힘에 대한 저항이 없다. 또한, 작업 공정이 단순하게 이루어질 수 있다.

측벽(12,13)은 내측부(12)와 경사부(13)로 구분될 수 있다. 내측부(12)는 수용부(14)에 인접한, 즉 수용부(14)의 측면을 이루는 부분이다. 내측부(12)의 하면은 해저 바닥에 닿게 된다. 내측부(12)의 상면은 상벽(11)에 연접하는 부분이다. 내측부(12)의 상면은 상벽(11)의 상면과 동일한 높이로 평평하게 형성될 수 있다.

경사부(13)는 내측부(12)의 외측에 형성된다. 경사부(13)는 정면에서 보았을 때, 직각삼각형 형태로 형성될 수 있다. 경사부(13)의 하면은 해저 바닥에 닿게 된다. 경사부(13)의 측면은 소정의 경사를 이루도록 형성된다. 이에 따라, 측벽(12,13)의 측면에 발생하는, 즉 x방향의 힘은 경사면을 타고 꺽이거나 분산되므로 측벽(12,13)에 작용하는 크기가 감소하게 된다. 따라서, 해저케이블 보호덕트(10)는 설치된 상태를 안정적으로 유지하게 된다. 여기서, 경사부(13)의 측면의 경사각(a)은 45도 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 측벽(12,13)에 작용하는 힘을 현저하게 감소시키게 된다.

경사부(13)의 측면에는 걸이부재(15)가 구비된다. 예를 들어, 걸이부재(15)는 고리 형태로 형성될 수 있다. 작업자는 호이스트나 기중기를 이용하여 걸이부재(15)를 걸어서 해저케이블 보호덕트(10)를 이동시키고 설치 작업을 할 수 있다. 걸이부재(15)는 복수 개로 구비된다.

경사부(13)에는 관통홀(16)이 복수 개 형성된다. 관통홀(16)을 통해 고정부재(30)가 결합될 수 있다. 고정부재(30)는 해저면에 결합되어 해저케이블 보호덕트(10)를 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 해저케이블 보호덕트(10)의 안정성이 향상된다. 여기서, 관통홀(16)은 경사부(13)의 하면으로부터 소정의 경사를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 관통홀(16)은 경사부(13)의 (내측)하면으로부터 둔각을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 관통홀(16)은 경사부(13)의 측면(빗면, 경사면)에 수직으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 해저케이블 보호덕트(10)는 안정적으로 해저면에 고정되어, 경사부(13)의 하부 모서리부가 전도되거나 회전할 수 있는 힘에 대해 효과적으로 저항하게 된다.

관통홀(16)의 상단부 주변에는 안착부(16a)가 형성될 수 있다. 이때, 안착부(16a)는 경사부(13)의 측면과는 다른 기울기를 가질 수 있다. 예를 들면, 경사부(13)의 경사각(a)이 30도로 형성되고, 안착부(16a)의 경사각(지면에 대한 경사각)은 45도로 형성되는 것이다. 안착부(16a)의 경사각은 경사부(13)의 측면의 경사각과 다르게 형성되어 관통홀(16)에 결합되는 고정부재(30)가 용이하게 설치되도록 할 수 있다.

해저케이블 보호덕트(10)의 상면에는, 즉, 상벽(11)과 내측부(12)의 상면에는 지지홈(17)이 형성된다. 지지홈(17)은 폭 방향(x방향, 가로방향)을 따라 형성될 수 있다. 지지홈(17)에 지지 와이어(wire) 등이 삽입 설치되어 해저케이블 보호덕트(10)를 고정 지지하는 힘을 발휘할 수 있다.

도 4에는, 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다.

이 실시예에서는 지지 와이어(40)가 구비된다. 지지 와이어(40)가 해저케이블 보호덕트(10)의 좌,우측에 고정 설치된다. 지지 와이어(40)는 양단부가 설치부재(45)에 체결된다. 설치부재(45)는 앵커 볼트 등이 적용될 수 있다. 설치부재(45)는 해저케이블 보호덕트(10)에 이격하여 설치될 수 있다.

지지 와이어(40)는 해저케이블 보호덕트(10)를 지지하게 된다. 한편, 지지 와이어(40)의 중앙부는 해저케이블 보호덕트(10)의 상면의 지지홈(17)에 끼워질 수 있다. 이에 따라, 해저케이블 보호덕트(10)가 상방(y 방향)으로 작용하는 힘에 대해 저항할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 전후 방향(z 방향)으로 작용하는 힘에 대해서도 저항할 수 있다.

전술한 고정부재(30)와 설치부재(45)는 복합적으로 적용될 수 있다. 이에 따라, 해저케이블 보호덕트(10)는 x,y,z 방향의 힘에 대한 저항력을 갖게 되어 자중에 의한 저항력 이외의 힘을 더하게 된다.

도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치에 적용되는 해저케이블 보호덕트의 측면도가 도시되어 있다.

이 실시예의 해저케이블 보호덕트는 최초 실시예나 이전 실시예의 해저케이블 보호덕트(10)가 적용될 수 있다. 여기에 특징이 부가된다.

이 실시예에서는 해저케이블 보호덕트(10)의 전,후면(18,19)이 경사면으로 형성된다. 이때, 전면(18) 또는 후면(19) 중의 어느 한 면은 돌출 경사면으로 형성되고, 전면(18) 또는 후면(19) 중의 다른 한 면은 절개 경사면으로 형성된다. 이에 따라, 복수 개의 해저케이블 보호덕트(10)가 전후 방향으로 열을 지어 배치될 때, 인접한 해저케이블 보호덕트와 전후면 간에 얹히는 방식으로 접하게 된다. 이에 따라, 자중에 따른 저항력이 부가되어 인접한 해저케이블 보호덕트 간에 결합력이 발생한다. 이는, z 방향의 저항력 증대에도 영향을 미친다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저케이블 보호 장치의 정면도가 도시되어 있다.

이 실시예에서 경사부(13)는 측면의 경사각이 서로 다르게 형성되는 제1 경사부(13a)와 제2 경사부(13b)로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 경사부(13a)가 제2 경사부(13b)의 내측에 위치하는 것이라 할 때, 제1 경사부(13a)의 경사각은 제2 경사부(13b)의 경사각보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, x 방향의 외력에 대한 저항은 더욱 증대하고 소요되는 재료는 상대적으로 절감할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 해저케이블 보호덕트 11 상벽
12 내측부 13 경사부
14 수용부 15 걸이부재
16 관통홀 16a 안착부
17 지지홈 18 전면
19 후면 20 철관
25 해저케이블 30 고정부재
40 와이어 45 설치부재

Claims (3)

1. 해저면 위에 설치되고, 해저케이블이 수용될 수 있는 수용부를 갖는 해저케이블 보호덕트를 포함하는 해저케이블 보호 장치로서,
   상기 해저케이블 보호덕트는,
   상기 수용부의 상부에 구비되는 상벽, 및
   상기 수용부의 양측에 각각 구비되는 측벽
   을 포함하고,
   상기 측벽은,
   상기 수용부에 인접한 내측부, 및
   상기 내측부의 외측에 형성되고 측면이 경사 형성되는 경사부
   를 포함하며,
   상기 내측부는,
   상기 해저면에 닿는 하면, 및
   상기 상벽에 인접하는 상면
   을 포함하고,
   상기 경사부에는 해저면에 고정되는 고정부재를 설치하기 위한 관통홀이 형성되며,
   상기 관통홀은 해저면에 대하여 경사 방향으로 형성되고,
   상기 관통홀의 상단부에는 상기 관통홀의 경사각과 다른 경사각으로 형성되는 안착부가 마련되는 해저케이블 보호 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내측부의 상면은 상기 상벽의 상면과 동일한 높이로 평평하게 형성되는 해저케이블 보호 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 상벽의 상면은 평평하게 형성되는 해저케이블 보호 장치.