KR100458632B1 - Piling method of suction pile - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석션 파일의 초기 설치시에 석션 파일을 수직으로 유지하면서 설치할 수 있고, 석션 파일을 지면에 완벽하게 파일링할 수 있는 석션 파일의 시공방법에 관한 것으로, 본 발명은 해저면에 설치되는 석션 파일의 시공방법에 있어서, 상기 석션 파일 상단의 서로 대향되는 위치에 마련된 두 개의 고리에 크레인의 와이어를 걸어 상기 석션 파일을 해저 바닥에 내리고, 상기 석션 파일이 해저 바닥에 닿는 순간에 상기 석션 파일 내부의 물을 상기 석션 파일 외부로 배출시켜, 상기 석션 파일 내부와 외부의 압력차로 발생된 대칭된 힘에 의해 상기 석션 파일의 수직도를 유지하면서 상기 석션 파일을 관입시키며, 상기 석션 파일의 계속적인 관입에 따라 상기 석션 파일 상단에 누적되는 모래를 제거하기 위해, 주입되는 물의 양과 배출되는 물의 양을 조절하여 상기 석션 파일 내외부의 압력이 동일하게 유지되도록 하면서, 상기 석션 파일 내부로 물을 주입함과 동시에 상기 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시키고, 일정 시간이 지난 후 상기 석션 파일 내부로의 물 주입을 중단한 상태에서 상기 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of constructing a suction file that can be installed while maintaining the suction file vertically at the time of initial installation of the suction file, and that the suction file can be perfectly filed on the ground. In the construction method of the pile, by hooking the wires of the crane to the two hooks provided at positions opposite to each other on the upper end of the suction pile lowers the suction pile on the bottom of the seabed, the inside of the suction pile at the moment when the suction pile touches the bottom of the seabed Is discharged to the outside of the suction pile to inject the suction pile while maintaining the verticality of the suction pile by a symmetrical force generated by the pressure difference between the inside and outside of the suction pile, and the continuous penetration of the suction pile According to the amount of water injected and the amount of water discharged to remove the sand accumulated on the top of the suction pile according to While adjusting the pressure inside and outside the suction pile to maintain the same, while injecting water into the suction file and at the same time discharge the water inside the suction file to the outside, after a certain time the water into the suction file It characterized in that the water in the suction pile is discharged to the outside while the injection is stopped.

Description

석션 파일의 시공방법{Piling method of suction pile}Construction method of suction pile {Piling method of suction pile}

본 발명은 석션 파일의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 공기압이나 수압을 이용해 해저에 파일을 시공하기 위한 석션 파일의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for constructing a suction pile, and more particularly, to a method for constructing a suction pile for constructing a pile on a seabed using air pressure or water pressure.

일반적으로 해상에서 어떠한 구조물을 구축하기 위해 기초 파일을 시공하는방법으로는 물막이 공사를 통해 바다 물을 막은 상태에서 일반적인 육지에서의 시공 과정과 동일하게 기초 파일을 시공하는 방법을 사용한다. 이러한 시공 방법은 수심이 그리 깊지 않은 바다에서는 시공하는데 곤란함이 없지만, 수심이 깊은 바다에서는 이 시공방법을 사용하는 것이 극히 곤란하고, 또한 이러한 시공 방법은 시공 시간과 비용이 과다하게 소요된다는 단점이 있다.In general, as a method of constructing a foundation pile to construct a structure at sea, the foundation pile is constructed in the same way as a construction process on land while the sea water is blocked through a water barrier construction. Such a construction method is not difficult to install in a sea that is not very deep, but it is extremely difficult to use this construction method in a deep sea, and such a construction method requires an excessive time and cost. have.

이러한 종래의 시공 방법을 개선하기 위한 기술로 제안된 것이 석션 파일을 이용한 시공 방법이다.A construction method using a suction pile has been proposed as a technique for improving such a conventional construction method.

석션 파일을 이용한 시공 방법은 다음과 같은 과정을 통해 이루어진다.Construction method using the suction file is performed through the following process.

먼저, 하부는 개방되고 상부는 밀폐된 파일에 수중 펌프를 설치하는데, 상기 수중 펌프는 석션 파일의 상부에 설치된다. 그리고, 수상에는 바지선 혹은 일반 선박을 이용해 작업대가 마련되는데, 상기 작업대에는 석션 파일의 설치를 위한 크레인 등과 수중의 위치를 측정하기 위한 위치측정장비(GPS 장비) 등이 마련된다. 석션 파일을 크레인을 이용해 수중의 적당한 위치에 위치시킨 다음에, 수중 펌프를 작동시켜 파일 내부의 물을 밖으로 배출시키면 수중과 파일 내부 간에 압력차가 발생하게 되고, 이 압력차에 의해 파일은 바닥의 지면에 박히게 된다.First, a submersible pump is installed in an open bottom and a closed pile in an upper part, which is installed in an upper part of a suction pile. In addition, the work surface is provided using a barge or a general vessel in the water, the work platform is provided with a positioning device (GPS equipment) for measuring the position of the crane and the like for installation of the suction pile. The suction pile is positioned at the proper position in the water by a crane, and then the water pump is operated to drain the water out of the pile, which creates a pressure difference between the water and the pile. Get stuck in.

도1은 본 출원인이 개량한 석션 파일 시공장치의 개략적인 도면으로, 도면에 도시된 바와 같이 해상에는 바지 레그(8)에 의해 지지되는 작업대(9)가 마련되어 있다. 그리고, 석션 파일을 해저에 시공하고자 할 경우 먼저, 크레인 등을 이용해 석션 파일(7)을 해저에 직각으로 위치시키고, 펌프(1)를 동작시켜 제1 호스(2)를 통해 물을 끌어올려 압력계(4)를 보면서 벨브(3)를 조작하면서, 제2 호스(5)를 통해 석션 파일(7)의 상부에 설치된 벤투리(6)로 물을 공급한다. 벤투리(6)로 유입된 물은 중앙 부분을 지나면서 빠른 속도로 흘러가게 되고, 이에 따라 석션 파일 내부의 바다 물이 벤투리(6)의 출구 측으로 배출되게 된다. 석션 파일 내부의 물이 계속적으로 배출됨에 따라 수압에 의해 석션 파일(7)은 해저면 속으로 박히게 된다.FIG. 1 is a schematic view of a suction pile construction apparatus improved by the present applicant, and as shown in the drawing, a work platform 9 supported by a trouser leg 8 is provided. And, if you want to install the suction pile on the seabed, first, by using a crane or the like to place the suction pile (7) at right angles to the seabed, by operating the pump (1) to pull water through the first hose (2) pressure gauge While operating the valve 3 while watching (4), water is supplied to the venturi 6 provided on the upper portion of the suction pile 7 through the second hose 5. Water flowing into the venturi (6) flows through the central portion at a high speed, so that the sea water inside the suction pile is discharged to the outlet side of the venturi (6). As water in the suction pile is continuously discharged, the suction pile 7 is driven into the sea floor by the hydraulic pressure.

이와 같은 종래의 석션 파일 시공방법에 있어서, 석션 파일을 수중 바닥에 위치시킬 때, 석션 파일이 자중에 의해 일정정도 관입되게 되는데, 이때 자중에 의한 파일의 순간적인 과다 침하로 발생된 파일 내부의 양압력과, 지반의 비균질성 등에 의하여 석션 파일이 기울어지는 경우가 발생하게 된다. 이와 같이 석션 파일이 기울어지는 경우에는 석션 파일을 설치하는 것이 불가능하게 된다.In such a conventional suction pile construction method, when the suction pile is placed on the water floor, the suction pile is infiltrated by self weight to some extent, and the amount of the inside of the pile generated by the instantaneous overloading of the pile by the own weight Suction piles may be inclined due to pressure and inhomogeneity of the ground. When the suction file is inclined as described above, it is impossible to install the suction file.

더욱이 석션 파일을 수직으로 설치하여, 파일 내부와 외부의 압력차를 적정하게 유지하더라도 도2에 도시된 바와 같이, 파일면을 따라서 국부적인 샌드 보일링(sand boiling) 현상(11)이 발생하여 파일 내부로 모래가 유입되게 된다. 이렇게 모래가 파일 내부로 유입되게 되면 파일 상단쪽에 유입된 모래가 누적되게 되어, 결국 파일이 완벽하게 박히지 않는 영역(12)이 발생하게 된다.Moreover, even if the suction pile is installed vertically, even if the pressure difference between the pile and the pile is properly maintained, as shown in FIG. 2, a local sand boiling phenomenon 11 occurs along the pile surface, resulting in a pile. Sand will flow inside. When sand is introduced into the pile in this way, the sand introduced at the upper end of the pile accumulates, resulting in a region 12 in which the pile is not completely embedded.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 석션 파일의 초기 설치시에 석션 파일을 수직으로 유지하면서 설치할 수 있고, 석션 파일을 지면에 완벽하게 파일링할 수 있는 석션 파일의시공방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention can be installed while maintaining the suction file vertically at the time of initial installation of the suction file, the suction file is to be completely filed on the ground The purpose of the present invention is to provide a method of constructing a suction file.

도1은 본 발명에 이용되는 석션 파일 시공장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a suction pile construction apparatus used in the present invention.

도2는 일반적인 석션 파일의 시공시에 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면.Figure 2 is a view for explaining a problem occurring during the construction of a general suction file.

도3은 본 발명에 따른 석션 파일의 설치 상태를 나타내는 도면.3 is a view showing an installation state of a suction file according to the present invention.

도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 석션 파일의 시공 과정을 설명하기 위한 도면.4a and 4b are views for explaining the construction process of the suction file according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 해저면에 설치되는 석션 파일의 시공방법에 있어서, 상기 석션 파일 상단의 서로 대향되는 위치에 마련된 두 개의 고리에 크레인의 와이어를 걸어 상기 석션 파일을 해저 바닥에 내리고, 상기 석션 파일이 해저 바닥에 닿는 순간에 상기 석션파일 상단에 형성된 주입구가 폐쇄된 상태에서, 상기 석션파일 상단의 배수구에 설치된 벤추리와 호스로 연결된 수상 작업대 상의 펌프를 동작시킴으로써, 상기 석션 파일 외부로 물을 배출시켜 상기 석션 파일 내부와 외부의 압력차로 발생된 대칭된 힘에 의해 상기 석션 파일의 수직도를 유지하면서 상기 석션 파일을 관입시키며, 상기 석션 파일의 계속적인 관입에 따라 상기 석션 파일 상단에 누적되는 모래를 제거하기 위해, 주입되는 물의 양과 배출되는 물의 양을 조절하여 상기 석션 파일 내외부의 압력이 동일하게 유지되도록 하되, 상기 주입구를 개방한 상태에서 상기 펌프를 동작시켜 상기 석션 파일 내부로 물을 주입함과 동시에 상기 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시키고, 일정 시간이 지난 후 상기 주입구를 폐쇄하여 상기 석션 파일 내부로의 물 주입을 중단한 상태에서 상기 수상 작업대 상의 펌프를 동작시켜 상기 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention for achieving the above object, in the construction method of the suction pile is installed on the bottom of the sea, by hooking the wires of the crane to the two hooks provided at positions opposite to each other on the upper end of the suction pile to the bottom of the suction pile Lower the suction pile by operating the pump on the water platform connected to the hose and venturi installed in the drain hole in the upper end of the suction pile at the moment when the suction pile reaches the bottom of the seabed, Injecting the suction pile while maintaining the verticality of the suction pile by the symmetrical force generated by the pressure difference inside and outside the suction pile by discharging water into the suction pile, and according to the continuous penetration of the suction pile, In order to remove the sand accumulated in the water, the amount of water injected and the amount of water discharged are controlled. By maintaining the pressure inside and outside the suction pile is the same, while operating the pump in the state in which the inlet opening is opened while injecting water into the suction pile at the same time to discharge the water inside the suction pile to the outside, After the time has passed, the inlet is closed to operate the pump on the water platform while stopping the water injection into the suction pile, characterized in that to discharge the water inside the suction pile to the outside.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명에 따른 석션 파일의 설치 상태를 나타내는 도면이고, 도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 석션 파일의 시공 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view showing an installation state of the suction file according to the present invention, Figures 4a and 4b is a view for explaining the construction process of the suction file according to the present invention.

도3에 도시된 바와 같이, 석션 파일을 해저 바닥에 설치함에 있어, 크레인을 이용해 해저 바닥에 내리게 되는데, 이때 크레인의 견인 와이어를 석션 파일의 상단 양측에만 고정한다. 즉, 견인용 와이어를 고정하기 위한 고리가 서로 대향되는 위치의 석션 파일 상단 양측에만 설치되어 있고, 크레인의 와이어를 양 고리에 고정한 상태에서 석션 파일을 해저로 천천히 내리게 된다. 그리고, 수상의 작업대에는 위치측정장비(GPS 장비)가 마련되어 있는데, 상기 위치측정장비를 이용해 석션 파일의 설치 위치등을 파악하게 된다.As shown in Figure 3, in installing the suction pile on the bottom of the seabed, it is lowered to the bottom of the seabed using a crane, wherein the towing wire of the crane is fixed only on both sides of the upper end of the suction pile. That is, the hooks for fixing the towing wire is installed only on both sides of the suction pile upper end of the position opposite to each other, and the suction pile is slowly lowered to the seabed while the wires of the crane are fixed to both hooks. In addition, the work platform of the water phase is provided with a position measuring equipment (GPS equipment), by using the position measuring equipment to grasp the installation position of the suction pile and the like.

석션 파일이 해저면에 닿는 순간부터 수상 작업대의 펌프를 작동시켜, 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시킴으로써, 석션 파일의 상단에 석션 압력을 가한다. 이렇게 하면 석션 파일 내부에 발생된 양압력이 석션 압력에 의해 소멸되고, 파일 내부와 외부의 압력차로 발생된 대칭된 힘으로 수직도를 유지하면서 자립 가능한 깊이까지 천천히 관입시킨다.The suction pressure is applied to the top of the suction pile by operating the pump of the water platform from the moment the suction pile touches the sea floor and draining the water inside the suction pile to the outside. In this way, the positive pressure generated inside the suction pile is dissipated by the suction pressure, and slowly penetrates to the depth of independence while maintaining the verticality with the symmetrical force generated by the pressure difference between the inside and outside of the pile.

이와 같은 과정을 통해 석션 파일이 수직으로 설치되면 일정한 압력으로 펌프를 작동시켜 파일 내부의 물을 외부로 배출시킴으로써 석션 파일은 계속적으로 해저 바닥에 관입되게 된다. 석션 파일이 계속적으로 관입됨에 따라 샌드 보일링 현상에 따라 모래가 파일 상단에 누적되게 되는데, 본 발명에서는 이로 인한 문제점을 해결하기 위해, 석션 파일의 상부에 물을 배수하기 위한 배수구(21)와 별도로 물을 주입하기 위한 주입구(22)를 다수개 마련한다. 그리고, 상기 주입구(22)를 통해 석션 파일 내부로 물을 주입하게 되는데, 주입되는 물의 양과 배출되는 물의 양을 적절히 조절하여 석션 파일 내부와 외부의 압력이 동일하게 유지되도록 한다. 즉, 주입구(22)를 개방한 상태에서, 배수구(21)에 설치된 벤투리(6)와 호스(5)로 연결된 펌프를 동작시켜 석션파일 내부의 물이 외부로 배출되도록 하면, 펌핑에 따른 압력에 의해 외부의 물이 주입구(22)를 통해 석션파일의 내부로 주입된다.그러면, 석션 파일 상단에 누적된 모래는 주입되는 물에 의해 교란되게 되고, 이에 따라 교란된 모래는 물과 함께 배수구(21)를 통해 배출되게 된다. 그리고, 일정 시간이 지난 다음, 주입구(22)를 닫아 물의 주입을 중단하고, 펌프의 동작에 의해 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시켜 석션 파일을 관입시킨다. 그리고, 일정 시간이 지나면 다시 주입구(22)를 개방하여 물을 석션 파일 내부로 주입함과 동시에 물을 배수구(21)를 통해 배수하여 모래를 석션 파일 밖으로 배출시키는 과정을 반복한다. 이러한 과정을 반복하게 되면, 누적된 모래가 모두 배출되게 되고, 석션 파일을 완벽하게 시공할 수 있다.When the suction pile is installed vertically through this process, the suction pile is continuously introduced into the sea floor by operating the pump at a constant pressure to discharge the water inside the pile to the outside. As the suction file is continuously introduced, sand accumulates at the top of the file according to the sand boiling phenomenon. In order to solve the problem caused by the suction file, the drain file 21 separates the drain hole 21 to drain the water to the upper portion of the suction file. A plurality of injection holes 22 for injecting water are provided. Then, the water is injected into the suction file through the injection hole 22, by appropriately adjusting the amount of water injected and the amount of discharged water so that the pressure inside and outside the suction file is kept the same. That is, when the inlet 22 is opened, operating the pump connected to the venturi 6 and the hose 5 installed in the drain port 21 so that the water inside the suction pile is discharged to the outside. External water is injected into the suction pile through the inlet 22. Then, the sand accumulated on the upper end of the suction pile is disturbed by the injected water, and thus the disturbed sand is drained together with the water. Through 21). Then, after a certain time, the injection port 22 is closed to stop the injection of water, and the suction file is discharged to the outside by the operation of the pump to inject the suction pile. Then, after a certain time, the injection port 22 is opened again to inject water into the suction file and at the same time, the water is drained through the drain port 21 and the sand is discharged out of the suction file. By repeating this process, all accumulated sand is discharged and the suction pile can be perfectly constructed.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 석션 파일의 초기 설치시에 석션 파일을 수직으로 설치할 수 있어, 파일링 작업이 가능하게 되고, 누적된 모래를 외부로 배출시키면서 파일링 작업을 할 수 있어, 석션 파일을 완벽하게 시공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the suction file can be installed vertically at the time of initial installation of the suction file, the filing work becomes possible, and the filing work can be carried out while discharging the accumulated sand to the outside, thereby There is an effect that can be constructed perfectly.

Claims (1)

해저면에 설치되는 석션 파일의 시공방법에 있어서,In the construction method of the suction pile installed on the sea bottom, 상기 석션 파일 상단의 서로 대향되는 위치에 마련된 두 개의 고리에 크레인의 와이어를 걸어 상기 석션 파일을 해저 바닥에 내리는 단계;Hanging the wire of the crane on the bottom of the seabed by hooking the wires of the crane on two hooks provided at opposite positions of the upper end of the suction pile; 상기 석션 파일이 해저 바닥에 닿는 순간에 상기 석션파일 상단에 형성된 주입구가 폐쇄된 상태에서, 상기 석션파일 상단의 배수구에 설치된 벤투리와 호스로 연결된 수상 작업대 상의 펌프를 동작시킴으로써, 상기 석션 파일 내부의 물을 배출시켜 상기 석션 파일 내부와 외부의 압력차로 발생된 대칭된 힘에 의해 상기 석션 파일의 수직도를 유지하면서 상기 석션 파일을 관입시키는 단계;At the moment when the suction file reaches the bottom of the seabed, the pump is formed on the water platform connected to a hose and a venturi installed at the drain hole at the top of the suction file by closing the inlet formed at the top of the suction file. Discharging water to inject the suction pile while maintaining the verticality of the suction pile by a symmetrical force generated by the pressure difference between the suction pile and the outside; 상기 석션 파일의 계속적인 관입에 따라 상기 석션 파일 상단에 누적되는 모래를 제거하기 위해, 주입되는 물의 양과 배출되는 물의 양을 조절하여 상기 석션 파일 내외부의 압력이 동일하게 유지되도록 하되, 상기 주입구를 개방한 상태에서 상기 펌프를 동작시켜 상기 석션 파일 내부로 물을 주입함과 동시에 상기 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시키는 단계;In order to remove the sand accumulated on the upper end of the suction pile in accordance with the continuous penetration of the suction pile, by adjusting the amount of water injected and the amount of discharged water to maintain the pressure inside and outside the suction pile, the inlet is opened Operating the pump in one state to inject water into the suction pile and simultaneously discharging water inside the suction pile to the outside; 일정 시간이 지난 후 상기 주입구를 폐쇄하여 상기 석션 파일 내부로의 물 주입을 중단한 상태에서 상기 수상 작업대 상의 펌프를 동작시켜 상기 석션 파일 내부의 물을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 석션 파일의 시공방법.Construction of the suction pile, characterized in that for closing the inlet after a certain time to operate the pump on the water work platform while discharging the water into the suction pile to discharge the water inside the suction pile to the outside Way.
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