(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5932989
(24)【登録日】2016年5月13日
(45)【発行日】2016年6月8日
(54)【発明の名称】水上支柱の設置方法
(51)【国際特許分類】
E02D 27/52 20060101AFI20160526BHJP
E02D 27/32 20060101ALI20160526BHJP
【FI】
E02D27/52 AETD
E02D27/32 Z
【請求項の数】3
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2014-514787(P2014-514787)
(86)(22)【出願日】2012年3月21日
(65)【公表番号】特表2014-518971(P2014-518971A)
(43)【公表日】2014年8月7日
(86)【国際出願番号】KR2012002020
(87)【国際公開番号】WO2012169723
(87)【国際公開日】20121213
【審査請求日】2013年12月4日
(31)【優先権主張番号】10-2011-0054531
(32)【優先日】2011年6月7日
(33)【優先権主張国】KR
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】513236046
【氏名又は名称】ウー,ド ヨン
(74)【代理人】
【識別番号】100091096
【弁理士】
【氏名又は名称】平木 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100105463
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 三男
(74)【代理人】
【識別番号】100129861
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 滝治
(72)【発明者】
【氏名】ウー,ド ヨン
【審査官】
石井 哲
(56)【参考文献】
【文献】
特開2000−073349(JP,A)
【文献】
特開平06−050082(JP,A)
【文献】
特開2002−213173(JP,A)
【文献】
特開平06−146305(JP,A)
【文献】
特開昭50−152504(JP,A)
【文献】
特開昭57−071928(JP,A)
【文献】
特開2007−239420(JP,A)
【文献】
特開2010−074130(JP,A)
【文献】
米国特許第03255591(US,A)
【文献】
実開平06−056149(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02D 27/00−27/52
E02D 29/06
E02B 17/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水がたまっている場所の底(F)に複数のスチール管(10)を一定間隔で起立するように設置する第1段階(S110)、(S210)、
穿孔ロッド(20)を各スチール管(10)の内部に引入し、穿孔ロッド(20)の端部に付着したビット(25)で底(F)の下方の岩盤(R)を掘削し、前記穿孔ロッド(20)を岩盤(R)に固定設置する第2段階(S120)、(S220)、
各スチール管(10)の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤(C)を打設した後、養生する第3段階(S130)、(S230)、
各スチール管(10)が貫通支持されて前記スチール管(10)を一体に固定する支持プレート(30)を設置する第4段階(S140)、(S240)、
前記スチール管(10)を共に収容する支柱(1130)を前記支持プレート(30)に起立させて設置する第5段階(S150)を含むことを特徴とする水上支柱の設置方法。
【請求項2】
前記支柱(1130)の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤(C)を打設した後、養生する第6段階(S160)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の水上支柱の設置方法。
【請求項3】
前記支柱(1130)の下部を前記支持プレート(30)の上面に締結する第6'段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の水上支柱の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は川や湖、海、そして地上の人工水槽の水面に浮上可能に設置される太陽光発電装置を水上に堅固に支持するための水上支柱の設置方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、太陽光発電装置は光が照射されると光電効果によって光起電力が発生する太陽電池を利用して電気を生産する方式である。
【0003】
図1に示されているように、水上に設けられる太陽光発電装置100は水面上に浮遊するフローティングプレート110、フローティングプレート110上に装着された太陽光発電設備(図においては太陽電池モジュール120だけを示す)、フローティングプレート110を貫通して水面に対して垂直の状態で配置された支柱130、支柱130の上端部に固定的に連結された第1支持手段140および支柱130の下端部に固定的に連結された第2支持手段150を含む。
【0004】
まず、水面上に位置するフローティングプレート110は浮力を有する素材で製造され、所定位置、好ましくは中央部に貫通開口111が形成されている。
【0005】
一方、フローティングプレート110の上部面には太陽電池モジュール120、電力変換装置および蓄電池などのような太陽光発電設備が設置されている。太陽光発電設備の構成および機能は一般的なものであり、よって、これに対する詳細な説明は省略する。
【0006】
また、支柱130はフローティングプレート110に形成された貫通開口111を通過する。支柱130の一端(下端)は底に対応し、他端(上端)はフローティングプレート110の上部に突出した状態である。
【0007】
この支柱130はフローティングプレート110を支持できる強度を有する所定の直径のスチールロッド(steel rod)である。
【0008】
一方、支柱130の上端部に連結された第1支持手段140は多数のケーブルを含む。
図2は、二つの第1および第2ケーブル141、142が第1支持手段140を構成していることを示している。
【0009】
第1支持手段140の第1ケーブル141は第1端部が支柱130の上端部に固定され、第2端部は川の両岸で一側の川辺に設けられた構造体141−1に固定されている。また、第1支持手段140の第2ケーブル142は第1端部が支柱130の上端に固定され、第2端部は川の両岸で他側の川辺に設けられた構造体142−1に固定されている。
【0010】
ここで、第1支持手段140の第1および第2ケーブル141、142は一直線状態で配置されるのが好ましく、最も好ましくは第1および第2ケーブル141、142は川の流れの方向に垂直の方向に配置される。また、第1および第2ケーブル141、142は支柱130と垂直をなすのが望ましい。
【0011】
第1ケーブル141の第2端部は構造体141−1に設けられたウインチ141−2に固定されており、したがって、ウインチ142−1の作動によって第1ケーブル141の張力を調節することができる。
【0012】
一方、第1ケーブル141にはケーブルの張力を感知するセンサー141−3を設置することができ、このセンサー141−3は感知された第1ケーブルの張力関連信号を制御部(図示せず)に伝送する。この信号に基づいて制御部はウインチ141−2を作動させて第1ケーブル141を巻いたり解いたりすることになる。
【0013】
ここで、第2ケーブル142の端部が固定されたウインチ142−2を構造体142−1に設置することができ、第2ケーブル142の張力を感知するセンサー142−3を第2ケーブル142にも設置できることは勿論のことである。
【0014】
さらに、支柱130の下端部に連結された第2支持手段150は多数のケーブルを含む。また、
図2には、4つの第1、第2、第3および第4ケーブル151、152、153、154が第2支持手段150を構成した状態を示している。ここで、第2支持手段150を構成する第1ないし第4ケーブル151、152、153、154は同一の構成を有し、したがって、以下、第1ケーブル151だけを例に挙げて説明する。
【0015】
第2支持手段150の第1ケーブル151は第1端部が支柱130の下端部に固定され、第2端部は一側の川辺に隣接した底に固定されることができる。第1ケーブル151の第2端部を底に固定するために多様な手段が用いられる。例えば、第1ケーブル151の第2端部にアンカー151−1を固定した状態でアンカー151−1を底に固定することによって、第1ケーブル151の第2端部を川底に固定することができる。また、他の手段としては、底にコンクリート構造物を構築した後、このコンクリート構造物に第1ケーブル151の第2端部を固定することができる。
【0016】
一方、第2支持手段150を構成するケーブルの数は制限されるものではないが、フローティングプレート110を効果的に支持するために、つまり、フローティングプレート150の下流への移動およびある一側の川辺への移動を抑制するために4つのケーブル151、152、153、154を90度の間隔をおいた状態で、川の流れの方向に対して45度間隔をおいて配置するのが望ましい。
【0017】
以下、図面を参照して上述した水上に設けられる太陽光発電装置100の作用について説明する。
【0018】
従来技術による水上に設けられる太陽光発電装置100では、川、湖、海または人工水槽の水位の変化に応じてフローティングプレート110が支柱130に沿って上下に移動でき、したがって水位の変化に応じて自由に上下移動することができる。
【0019】
つまり、
図2での点線は水位が変わることによって変化する太陽光発電装置100、つまり、フローティングプレート110および太陽光発電設備の位置を示したものであって、水位によりフローティングプレート110が支柱130に沿って下降した状態を示している。
【0020】
しかし、従来の水上に設けられる太陽光発電装置100は支柱130の一端(下端)が底に対応して起立されるため、支柱130の上端部および下端部にそれぞれ設けられた第1支持手段140および第2支持手段150を通じてその起立状態が維持される構造である。
【0021】
したがって、第1支持手段140および第2支持手段150のある一つのケーブルの張力が変わった場合に、支柱130の起立状態が傾いてフローティングプレート110の支持状態が不安定になる恐れがあり、また機構的にも複雑で施工が難しいという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであって、水上に設けられる太陽光発電装置の施工が容易であり、フローティングプレートをより堅固に支持できる水上支柱の設置方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
前記目的を達成するため、本発明の一側面に係る水上支柱の設置方法は、水がたまっている場所の底に複数のスチール管を一定間隔で起立するように設置する第1段階、穿孔ロッドを各スチール管の内部に引入して穿孔ロッドの端部に付着したビットで岩盤を掘削し、前記穿孔ロッドを岩盤に固定設置する第2段階、および各スチール管の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤を打設した後、養生する第3段階、を含んで構成される。
【0024】
本発明は、各スチール管が貫通支持されて前記スチール管を一体に固定する支持プレートを設置する第4段階をさらに含むことを特徴とする。
【0025】
本発明は、前記スチール管を共に収容する支柱を前記支持プレートに起立させて設置する第5段階をさらに含むことを特徴とする。
【0026】
本発明は、前記支柱の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤を打設した後、養生する第6段階をさらに含むことを特徴とする。
【0027】
本発明は、前記支柱の下部を前記支持プレートの上面に締結する第6'段階をさらに含むことを特徴とする。
【0028】
本発明は、前記支持プレートの上部にポストを起立させて締結する第5−1段階をさらに含むことを特徴とする。
【0029】
本発明は、アンカープレートをポストの上部に安着させ、複数のスチール管をアンカープレートの上部に貫通させて固定する第6−1段階をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0030】
前述のように本発明による水上支柱の設置方法によれば、支柱を堅固に設置することでフローティングプレート上に装着される太陽光発電設備をより安全に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【
図1】従来の水上(川)に設けられる太陽光発電装置を示す平面図である。
【
図3】本発明の一実施例による水上に設けられる太陽光発電装置を示す平面図である。
【
図5】
図3のフローティングプレート間の結合過程を示す部分拡大図である。
【
図7】本発明の一実施例による水上支柱の設置状態を示す図である。
【
図8】本発明の一実施例による水上支柱の設置方法を示すフローチャートである。
【
図9】
図7の水上支柱の設置状態の変形された例を示す図である。
【
図10】本発明の他の実施例による水上支柱の設置状態を示す図である。
【
図11】本発明の他の実施例による水上支柱の設置方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例による水上支柱の設置方法について詳細に説明する。
【0033】
これに先立ち、本明細書および特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的な思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。
【0034】
したがって、本明細書に記載された実施例および図面に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想の全てを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物および変形例があり得ることを理解しなければならない。
【0035】
図3および
図4に示されているように、本発明の一実施例による水上に設けられる太陽光発電装置1100は水面上に浮遊するフローティングプレート1110、フローティングプレート1110上に装着された太陽光発電設備(図においては太陽電池モジュール1120だけを示す)、フローティングプレート1110を貫通して水面に対して垂直の状態で配置された支柱1130を含む。
【0036】
まず、フローティングプレート1110は浮力を有して水面上に浮遊する複数の素材で製造され、中央のフローティングプレート1110の中央部に貫通開口1111が形成されている。さらに、中央のフローティングプレート1110は放射状に配置される他のフローティングプレート1110との連結時に安定を期し、支柱1130をより堅固に支持できるように適切な厚さおよび形状を有している。
【0037】
フローティングプレート1110は、通常、2千坪乃至3千坪単位の四角形状からなり、2百坪乃至3百坪単位の複数に分かれて結合された構造を有し、フローティングプレート1110間の結合のために本発明はプレート締結手段1160をさらに含むことができる。
【0038】
つまり、プレート締結手段1160は
図5に示されているように、一側(
図4の右側)のフローティングプレート1110に支持されるように設けられた挿入部1161と、他側(
図4の左側)のフローティングプレート1110に支持設置され、挿入部1161と嵌合されるように設けられた受容部1162と、挿入部1161と受容部1162の側面で貫通して挿入部1161と受容部1162を相対回転可能なように互いを連結する締結部1163を含んで構成される。
【0039】
このとき、挿入部1161および受容部1162はそれぞれのフローティングプレート1110上に通常の連結部材(図示せず)を利用して、それぞれ上下回動および左右回動が可能となるように固定することができるが、これは一般的な技術に属するので、これに対する詳細な説明は省略する。
【0040】
このようなプレート締結手段1160は、フローティングプレート1110間の各連結面(側面)に少なくとも2つ以上設置され、隣接するフローティングプレート1110とより堅固に結合することができる。
【0041】
一方、フローティングプレート1110の上部面には太陽電池モジュール1120が配置されている。太陽光発電設備の構成および機能は一般的なものであり、よって、これに対する詳細な説明は省略する。
【0042】
また、支柱1130はフローティングプレート1110に形成された貫通開口1111を通過する。支柱1130の一端(下端)は川底に対応し、また他端(上端)はフローティングプレート1110の上部に突出した状態である。
【0043】
このような支柱1130はフローティングプレート1110を支持できる強度を有するものであれば、その材料および形状は特に制限されない。例えば、支柱1130は所定の直径を有するスチールロッド(steel rod)で構成される。
【0044】
特に、
図7および
図8に示されているように、本発明の一実施例による水上支柱の設置方法は、川、湖または海の底Fに複数のスチール管10を一定間隔で起立するように設置する第1段階(S110)と、穿孔ロッド20を各スチール管10の内部に引入して穿孔ロッド20の端部に付着したビット25で岩盤Rを掘削し、穿孔ロッド20を岩盤Rに固定設置する第2段階(S120)、および各スチール管10の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤Cを打設した後、養生する第3段階(S130)を含んで構成される。
【0045】
第1段階(S110)と第2段階(S120)は、地下水の開発などに使用されるボーリングマシン(図示せず)を使用して実施されるが、このボーリングマシンはバージ船(図示せず)などに載せられてボーリング位置まで運搬され得る。
【0046】
このような通常のボーリングマシンは穿孔ロッド、ビット、ビット回転部、油圧モータ、油圧制御部などで構成され、従来幅広く使用される装置であるため、これに対する詳細な説明は省略する。
【0047】
従来のボーリングマシンを利用すれば、第1段階(S110)と第2段階(S120)を同時に実施することもできる。つまり、スチール管10を底Fに埋立すると同時に、このスチール管10の内部に穿孔ロッド20を挿入およびスチール管10の底部にビット25を露出させて岩盤に対する穿孔を実施し、この穿孔ロッド20を岩盤上に固定させることになる。
【0048】
第3段階(S130)は、各スチール管10の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤Cを打設および養生して、スチール管10を底に堅固に起立設置することになる。
【0049】
一方、本発明は各スチール管10が貫通支持されてスチール管10を底に一体に固定する支持プレート30を設置する第4段階(S140)、(S240)をさらに含むことができる。
【0050】
したがって、複数のスチール管10は互いに支えられ、より堅固に起立することができる。また、支持プレート30の上部には複数のスチール管10の支持状態を強化するために、鉄筋Iをスチール管10の外周に巻くこともできる。
【0051】
さらに、本発明はスチール管10を共に収容する支柱1130を川、湖、海または人工水槽の底F、好ましくは支持プレート30の上部に安着して水面Sの外側に起立させて設置する第5段階(S150)、および支柱1130の内部にコンクリートまたはモルタルが含まれている急結剤Cを打設した後、養生する第6段階(S160)をさらに含むことができる。
【0052】
ここで、本発明は、
図9に示されているように急結剤Cを打設した後、養生する第6段階(S160)の代わりに、支柱1130の下部(フランジ1131)を支持プレート30上に公知の締結手段(符号省略)を通じて貫通締結する第6'段階を含むことで、設置工程をより容易にすることもできる。
【0053】
このように、本発明の一実施例による水上支柱の設置方法によれば、支柱1130にフローティングプレート1110が貫通設置される場合、フローティングプレート1110上に装着される太陽光発電設備をより安全に支持することができる。
【0054】
以下、添付図面を参照して本発明の他の実施例による水上支柱の設置方法について詳細に説明する。
【0055】
図10および
図11に示されているように、本発明の他の実施例で第1段階(S210)乃至第4段階(S240)は、一実施例の第1段階(S110)乃至第4段階(S140)と同一過程であるので、一実施例を参照して、詳細な説明は省略する。
【0056】
本発明の他の実施例が前述した一実施例と異なる点は、一実施例の第5および第6段階(S150)、(S160)の代わりに、第5−1段階(S250)および第6−1段階(S260)を実施することにある。
【0057】
つまり、第5−1段階(S250)は支持プレート30の上部にポスト50が起立して設けられる段階であって、ポスト50はボルティング、溶接または急結剤を利用した打設などの多様な方法で設置されることができる。
【0058】
その例として、
図10に示されているように、ポスト50の下部にフランジ51が形成されてポスト50が支持プレート30の上部に公知の締結手段を通して締結される。
【0059】
次に、第6−1段階(S260)では、アンカープレート60をポスト50の上部に安着させ、複数のスチール管10を上部に貫通させて固定することになる。このとき、アンカープレート60の上面には従来の第2支持手段150の各ケーブル151、152、153、154が連結される連結フック65がさらに設けられる。
【0060】
このように、本発明の他の実施例による水上支柱の設置方法によれば、従来の第2支持手段150の各ケーブル151、152、153、154がこのアンカープレート60の連結フック65に連結される場合、埋立されない方式の支柱1130の下端を安定するように支持して、フローティングプレート1110上に装着される太陽光発電設備をより安全に支持することができる。
【0061】
以上のように、本発明は実施例および図面によって説明されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者により本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正および変形が可能であることは言うまでもない。