KR101185031B1

KR101185031B1 - 낙하추진장치를 구비한 석션 앵커 말뚝 및 낙하추진장치를 이용한 석션 앵커 말뚝의 시공방법

Info

Publication number: KR101185031B1
Application number: KR1020100059600A
Authority: KR
Inventors: 김동욱; 이주형; 정문경; 곽기석; 박재현
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-09-21
Also published as: KR20110139481A

Abstract

본 발명은 해상 구조물을 지지를 위하여 수중에 석션 앵커 말뚝을 시공함에 있어서, 석션 앵커 말뚝이 수중에 투입되어 해저면으로 낙하될 때 석션 앵커 말뚝의 하단부가 필요한 깊이로 해저면에 관입될 수 있도록, 프로펠러를 구비한 추진체를 포함하는 낙하추진장치를 석션 앵커 말뚝에 설치하여 낙하추진장치에 의해 해저면 방향으로 석션 앵커 말뚝에 추진력을 가함으로써, 충분한 해저면 관입깊이(penetration skirts)를 확보할 수 있도록 하는 낙하추진장치를 구비한 석션 앵커 말뚝 및 낙하추진장치를 이용한 석션 앵커 말뚝의 시공방법에 관한 것이다.

Description

낙하추진장치를 구비한 석션 앵커 말뚝 및 낙하추진장치를 이용한 석션 앵커 말뚝의 시공방법{Suction Anchor Pile with Propellent Device, and Installation Method of Suction Anchor Pile using the Propellent Device}

본 발명은 지중에 설치되는 석션 앵커 말뚝과 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 해상 구조물의 고정 내지 구속을 위하여 수중에 석션 앵커 말뚝을 시공함에 있어서, 석션 앵커 말뚝이 수중에 투입되어 해저면으로 낙하될 때 석션 앵커 말뚝의 하단부가 필요한 깊이로 해저면에 관입될 수 있도록, 낙하추진장치를 석션 앵커 말뚝에 설치하여 낙하추진장치에 의해 해저면 방향으로 석션 앵커 말뚝에 추진력을 가함으로써, 충분한 해저면 관입깊이(penetration skirts)를 확보할 수 있도록 하는 낙하추진장치를 구비한 석션 앵커 말뚝 및 낙하추진장치를 이용한 석션 앵커 말뚝의 시공방법에 관한 것이다.

대형 저장시설, 풍력발전 시설 등의 구조물들이 바다 위에 건설되는 사례가 늘어나고 있다. 이러한 해상 구조물을 바다 위에 설치하여 고정하기 위해서는, 해상 구조물을 지지하는 말뚝(pile)이 그 하단부가 해저면에 고정된 상태로 설치되어야 한다.

말뚝의 하단부를 해저면에 고정하는 기술의 일예로서 석션 앵커 말뚝이 알려져 있다. 국내 특허출원 제2008-24262호에는 석션 앵커 말뚝의 일예가 개시되고, 도 1에는 상기한 국내 특허출원 제2008-24262호에 개시된 석션 앵커 말뚝의 단면도가 도시되어 있는데, 석션 앵커 말뚝(100)은 중공(101)을 가지는 원통형 관부재로 이루어지되 중공(101)의 하부 즉, 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부는 개방되어 있고 중공(101)의 상부 즉, 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부는 마감판(103)에 의해 폐쇄되어 있는 구조를 가지고 있다. 도 1에서 석션 앵커 말뚝(100)의 길이가 짧게 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 도면에 도시된 것보다 더 길게 연장된 형상을 가질 수도 있다.

이러한 석션 앵커 말뚝(100)의 마감판(103)에는 수중 모터(102)가 구비되어 있어, 수중 모터(102)의 작동에 의해 중공(101) 내부에 채워져 있던 물을 제거하여 중공(101) 내부에 음압을 형성하고, 중공(101) 내부의 음압에 의해 석션 앵커 말뚝(100)이 해저면 내부로 관입된다.

그런데 이와 같이 수중 모터(102)에 의한 중공(101) 내부의 물 펌핑(pumping)에 의해 중공(101) 내부를 음압 상태로 만들기 위해서는 석션 앵커 말뚝(100)이 수중에서 낙하하여 그 하단부가 해저면에 닿은 후, 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부와 해저면 사이가 밀폐되어야 하고, 이를 위해서는 석션 앵커 말뚝(100)이 해저면 내부로 소정 깊이만큼 관입되어야 한다. 만일 석션 앵커 말뚝(100)이 해저면 내부에 어느 정도 깊이로 관입되지 아니하게 되면, 중공(101) 내부의 물을 중공(101) 외부로 펌핑할 때, 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부와 해저면의 경계가 무너지면서 석션 앵커 말뚝(100) 외부로부터 물과 해저면의 흙 등이 중공(101)으로 유입되어 중공(101) 내부가 음압 상태에 있지 않게 되는 현상이 발생하게 된다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 석션 앵커 말뚝이 수중에 투입되고 낙하되어 해저면 내부고 관입될 때, 석션 앵커 말뚝의 하단부가 필요한 깊이로 해저면에 관입되도록 함으로써, 석션 앵커 말뚝의 중공 내부에 물을 배수하여 중공 내부를 용이하게 음압 상태로 만들 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 중공을 가지는 원통형 관부재로 이루어지되 하단부에서 상기 중공은 개방되어 있고 중공의 상부는 마감판에 의해 폐쇄되어 있는 구조를 가지고 있으며 해저면에 하단부가 놓이고 중공 내부의 물이 배수되어 중공 내부에 음압이 형성되면서 하단부가 해저면에 관입하게 되어 해저에 고정 설치되는 석션 앵커 말뚝으로서, 상기 석션 앵커 말뚝의 하단부가 해저면에 닿은 상태에서 석션 앵커 말뚝에 대해 해저면 방향으로 추진되어 해저면 내부로 관입될 수 있도록, 프로펠러가 후미에 구비되어 있어 프로펠러의 회전에 의해 전방으로의 추진력이 발생하게 되는 추진체, 및 상기 추진체와 결합되어 있고 상기 석션 앵커 말뚝의 상부에 착탈가능하게 결합되어 상기 추진체가 석션 앵커 말뚝에 구비되도록 하는 추진체 결합부재를 포함하는 낙하추진장치가 상부에 설치되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝이 제공된다.

또한 본 발명에서는 중공을 가지는 원통형 관부재로 이루어지되 하단부에서 상기 중공은 개방되어 있고 중공의 상부는 마감판에 의해 폐쇄되어 있는 구조를 가지고 있는 석션 앵커 말뚝의 시공방법으로서, 프로펠러가 후미에 구비되어 있어 프로펠러의 회전에 의해 전방으로의 추진력이 발생하게 되는 추진체와, 상기 추진체와 결합되어 있고 상기 석션 앵커 말뚝의 상부에 착탈가능하게 결합되어 상기 추진체가 석션 앵커 말뚝에 구비되도록 하는 추진체 결합부재를 포함하는 낙하추진장치를 상기 석션 앵커 말뚝의 상부에 착탈가능하게 설치하고; 낙하추진장치가 설치된 석션 앵커 말뚝을 수중에 투입하여 석션 앵커 말뚝이 해저면으로 가라앉아 해저면에 닿도록 하고; 상기 추진체의 프로펠러가 회전하도록 하여 추진체를 해저면 방향으로 밀어주는 추진력을 발생시켜 상기 추진력이 석션 앵커 말뚝에 가해져서 석션 앵커 말뚝의 하단부가 해저면 내부로 관입되도록 하고; 추진력에 의해 석션 앵커 말뚝의 하단부가 해저면 내부로 관입된 상태에서, 석션 앵커 말뚝의 중공 내부의 물을 중공 외부로 배수시켜 중공 내부에 음압이 형성되도록 함으로써, 석션 앵커 말뚝의 하단부가 해저면에 더욱 관입되도록 하여 석션 앵커 말뚝을 해저에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝의 시공방법이 제공된다.

이러한 본 발명에서는, 중공 내부를 음압 상태로 만들어서 석션 앵커 말뚝의 하단부를 관입하여 고정하는 작업이 이루어질 때, 상기 추진체의 프로펠러에 의한 추진력도 동시에 석션 앵커 말뚝에 가해지게 할 수 있으며, 석션 앵커 말뚝에 추진력을 더 이상 가할 필요가 없을 때에는 석션 앵커 말뚝에 체결되어 있는 추진체 결합부재의 체결상태를 해제하여 낙하추진장치를 석션 앵커 말뚝으로부터 분리시켜 회할 수 있다. 이러한 낙하추진장치의 회수를 위하여 상기 추진체 결합부재에는 회수용 와이어가 연결되어 구비될 수 있다. 또한 상기 낙하추진장치에는, 상기 추진체의 프로펠러가 충돌에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 프로펠러를 감싸는 보호캡이 더 구비될 수 있으며, 상기 추진체 결합부재는, 원통형의 석션 앵커 말뚝의 상단부 측면과 마감판의 가장자리를 감싸서 덮어씌우는 캡 형상의 띠 부재로 구성되고, 석션 앵커 말뚝을 감싼 단부에는 체결플랜지가 구비되어 있으며, 체결플랜지는 원격 조정에 의해 잠금상태가 해제되는 원격조정 잠금장치에 의해 체결되는 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 의하면, 석션 앵커 말뚝이 수중에서 낙하하여 그 하단부가 해저면에 닿은 후, 낙하추진장치에 의해 해저면 방향으로 석션 앵커 말뚝에 추진력이 가해지게 되며, 그에 따라 석션 앵커 말뚝의 하단부와 해저면 사이가 밀폐될 정도로 석션 앵커 말뚝의 하단부가 해저면 내부로 소정 깊이만큼 용이하게 관입된다. 즉, 석션 앵커 말뚝의 석션을 위한 관입깊이(penetration skirts)를 용이하게 확보할 수 있게 된다. 따라서, 석션 앵커 말뚝의 중공 내부의 물을 중공 외부로 펌핑할 때, 석션 앵커 말뚝의 하단부와 해저면의 경계가 무너지지 않고 밀폐된 상태를 유지할 수 있고, 용이하게 중공 내부를 음압 상태로 만들어서 석션 앵커 말뚝을 설계된 깊이로 해저면 내부에 깊숙하게 관입 설치할 수 있게 된다.

또한 석션 앵커 말뚝의 관입깊이가 불충분하게 확보되었을 때, 석션 앵커 말뚝의 해저면 설치를 다시 진행해야 하는 번거로움을 최소화시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 종래의 공지된 석션 앵커 파일의 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 낙하추진장치와 석션 앵커 말뚝이 결합되기 전의 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 낙하추진장치가 석션 앵커 말뚝에 결합되어 구비된 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 낙하추진장치에 구비되는 추진체의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 낙하추진장치를 구비한 석션 앵커 말뚝의 하단부가 해저면에 닿은 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 낙하추진장치가 석션 앵커 말뚝으로부터 분리되어 회수되는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 2에는 본 발명에 따른 낙하추진장치(1)와 석션 앵커 말뚝(100)이 결합되기 전의 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 낙하추진장치(1)가 석션 앵커 말뚝(100)에 결합되어 구비된 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 낙하추진장치(1)에 구비되는 추진체(10)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3에서는 편의상 석션 앵커 말뚝(100) 상단부의 마감판(103)에 설치되어 석션 앵커 말뚝(100)의 중공(101)에 채워진 물을 외부로 배수하기 위한 수중 모터(102) 등의 주변 장치에 대한 도시를 생략하였다. 또한 도 4에서는 프로펠러(11)를 감싸서 보호하는 보호캡(12)이 도시되어 있으나, 도 2 및 도 3에서는 낙하추진장치(1)에서 프로펠러(11)를 보여주기 위하여 보호캡(12)의 도시를 생략하였다.

도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명에서는 석션 앵커 말뚝(100)의 상부에는, 석션 앵커 말뚝(100)이 수중에 투입되어 해저면으로 낙하된 상태에서 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 필요한 깊이로 해저면에 관입될 수 있도록 석션 앵커 말뚝(100)에 대해 해저면 방향으로 추진력을 부여하는 낙하추진장치(1)가 착탈 가능하게 구비된다.

상기 낙하추진장치(1)는, 물을 후방(해저면과 반대되는 방향)으로 밀어내어 전방(해저면을 향한 방향)으로의 추진력이 발생하게 되는 추진체(10)와, 상기 추진체(10)와 결합되어 있고, 석션 앵커 말뚝(100)의 상부에 착탈가능하게 결합되어 상기 추진체(10)가 석션 앵커 말뚝(100)에 구비되도록 하는 추진체 결합부재(20)를 포함하여 구성된다.

상기 추진체 결합부재(20)는 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부에 착탈가능하게 결합되며 추진체(10)에 의해 발생하는 추진력을 석션 앵커 말뚝(100)에 가하는 구성요소인데, 도면에는 상기 추진체 결합부재(20)의 일예로서, 원통형의 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부 측면과 마감판(103)의 가장자리를 감싸서 덮어씌우는 캡 형상의 띠 부재로 구성되어 있는 추진체 결합부재(20)가 개시되어 있다. 이와 같은 구성의 추진체 결합부재(20)는 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부 측면을 감싸게 되어 추진체 결합부재(20)가 견고하게 석션 앵커 말뚝(100)과 결합됨과 동시에 마감판(103)의 가장자리를 덮게 되므로, 추진체(10)에 의한 추진력이 마감판(103)에 직접 가해지게 되므로, 석션 앵커 말뚝(100)으로의 추진력 전달이 확실하게 이루어지게 되는 효과가 발휘된다. 그러나 추진체 결합부재(20)는 위와 같은 구성에 한정되지 아니하며, 석션 앵커 말뚝(100)에 착탈가능하면서도 견고하게 결합될 수 있는 구성이면 다른 구성을 이용할 수도 있다.

복수개의 추진체(10)는 물을 밀어내는 방향이 해상면을 향하도록 즉, 해저면과 반대쪽을 향하도록 배치되어 상기 추진체 결합부재(20)에 구비되어 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 추진체(10)의 후방으로 즉, 해상면 방향(해저면과 반대되는 방향)으로 물을 밀어내기 위한 구성으로 프로펠러(11)가 추진체(10)의 후미에 구비되어 있어 프로펠러(11)의 회전에 의해 물이 후방으로 밀어내지고, 그에 따라 추진체(10)의 전방으로 추진력이 발생된다. 또한 도면에 도시된 실시예에서는, 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부에서 석션 앵커 말뚝(100)의 측면을 덮고 있는 추진체 결합부재(20)의 띠 부분 외면에 복수개의 추진체(10)가 간격을 두고 결합되어 있다.

이러한 추진체 결합부재(20)는 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부에 분리가 가능한 형태로 결합된다. 도면에 도시된 실시예에서는 추진체 결합부재(20)가 띠형태를 이루어서 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부를 감싼 상태에서 추진체 결합부재(20)에 구비된 체결플랜지(21)를 원격조정 잠금장치(22)에 의해 체결하는 구조를 가지고 있다. 상기 원격조정 잠금장치(22)는 원격 조정에 의해 잠금상태가 해제될 수 있는 구성을 가지고 있는데, 예를 들어, 모터에 의해 회전되는 볼트가 상기 체결플랜지(21)를 관통하게 되고 관통된 볼트의 단부에는 너트가 결합되어 있는 구성으로 이루어질 수 있다. 이 경우 모터가 회전하여 볼트가 돌아가면 너트와 볼트의 체결상태가 느슨해져서 마주 결합되어 있던 체결플랜지(21)가 서로 느슨하게 되고, 그에 따라 추진체 결합부재(20)가 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부를 조이고 있던 상태가 약해져서 추진체 결합부재(20)가 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 분리될 수 있는 상태가 된다. 그러나 원격 조정에 의한 잠금상태 해제 기능을 가지는 잠금장치(22)는 위에 설명한 예에 한정되지 아니하며, 원격조정 잠금장치(22) 자체는 공지된 것이므로 공지된 기타 구성의 원격조정 잠금장치(22)를 이용하여도 무방하다.

이와 같이 원격조정 잠금장치(22)에 의하여 체결플랜지(21)가 서로 체결됨으로써, 추진체 결합부재(20)가 마감판(103)의 가장자리를 덮어씌우면서 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부 측면을 감싼 형태로 석션 앵커 말뚝(100)에 결합되어 구비된다. 추후 석션 앵커 말뚝(100)의 해저면 관입이 완료되어 낙하추진장치(1)를 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 제거할 때에는, 원격조정 잠금장치(22)가 해제되어 체결플랜지(21)의 체결상태가 풀리게 되고, 그에 따라 추진체 결합부재(20)가 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 분리될 수 있게 되며 낙하추진장치(1)를 용이하게 회수할 수 있게 된다. 낙하추진장치(1)의 회수를 위해서 상기 추진체 결합부재(20)에는 회수용 와이어(23)가 연결될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 것처럼, 석션 앵커 말뚝(100)에 구비되는 석션 앵커 말뚝(100) 설치용 와이어 등의 기타 장치와 상기 추진체(10)의 프로펠러(11)가 충돌하여 부재의 손상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 프로펠러(11)를 감싸는 보호캡(12)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 도면에는 도시되지 않았지만 상기 추진체(10)의 내부에는 프로펠러(11)를 회전시키기 위한 모터가 구비되어 있음은 당연하다. 상기 모터는 추진체(10) 내에 구비된 배터리와 같은 독립 전원으로부터 전력을 공급받을 수도 있고, 별도의 전력 공급선(도시되지 않음)을 통해서 전력을 공급받을 수도 있다.

다음에서는 이와 같은 낙하추진장치(1)를 이용하여 석션 앵커 말뚝(100)을 시공하는 방법에 대해 상세히 살펴본다. 도 5에는 본 발명의 낙하추진장치(1)를 구비한 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면에 닿은 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 낙하추진장치(1)가 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 분리되어 회수되는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

우선 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부에, 추진체(10)가 구비되어 있는 추진체 결합부재(20)를 결합함으로써, 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부에 본 발명에 따른 낙하추진장치(1)를 설치한다. 낙하추진장치(1)가 설치된 석션 앵커 말뚝(100)을 수중에 넣으면 자중에 의해 석션 앵커 말뚝(100)이 해저면으로 가라앉아 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면에 닿게 되는데, 낙하추진장치(1)의 추진체(10)가 작동하여 프로펠러(11)가 회전하게 되면, 추진체(10)를 해저면 방향으로 밀어주는 추진력이 발생하게 된다. 물론 추진체(10)의 작동에 의한 추진력의 발생은 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면에 닿기 전의 상태 즉, 물속에서 석션 앵커 말뚝(100)이 가라앉는 동안에도 일어날 수 있다. 이 경우, 석션 앵커 말뚝(100)의 침강 속도가 더 빨라지게 되어 공기 단축의 효과를 발휘할 수 있게 된다.

프로펠러(11)의 회전에 의하여 발생하는 추진력은 추진체 결합부재(20)를 통해서 석션 앵커 말뚝(100)으로 전해지고, 석션 앵커 말뚝(100)은 추진력을 받아 도 5에 도시된 것처럼, 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면의 내부로 관입된다. 즉, 석션 앵커 말뚝(100)이 해저면에 닿은 상태에서 석션 앵커 말뚝(100)의 자중에 의해서만 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면 내부로 관입되는 것이 아니라, 추가적으로 낙하추진장치(1)에 의해 추진력이 가해지게 되어 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면 내부로 용이하게 관입되는 것이다.

이와 같이 석션 앵커 말뚝(10)의 하단부와 해저면 사이가 밀폐될 수 있도록 충분한 깊이로 석션 앵커 말뚝(10)의 하단부가 해저면 내부로 관입되면, 추진체(10)의 작동을 멈추고, 잠금장치(22)를 해제시켜 체결플랜지(21)의 체결상태를 풀어줌으로써 도 6에 도시된 것처럼 추진체 결합부재(20)가 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 분리될 수 있도록 한다. 추진체 결합부재(20)의 결합상태 해제를 통해 낙하추진장치(1)는 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 회수할 수 있는 상태가 되며, 잠수부의 작업에 의해 낙하추진장치(1)를 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 벗겨내어 회수하거나, 회수용 와이어(23)가 추진체 결합부재(20)에 연결되어 있는 경우에는, 회수용 와이어(23)를 인양하여 낙하추진장치(1)를 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 벗겨내어 회수하게 된다. 이러한 추진체 결합부재(20)의 석션 앵커 말뚝(100)으로부터의 분리 및 낙하추진장치(1)의 회수 작업은 아래와 같은 석션 작업에 의한 석션 앵커 말뚝(100)의 해저면 추가 관입 및 고정 작업이 완료된 후에 수행할 수도 있다. 이와 같이. 석션 앵커 말뚝(100)에 체결되어 있는 추진체 결합부재(20)의 체결상태를 해제하여 낙하추진장치(1)가 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 분리되도록 하여 회수하는 작업은, 더 이상 추진력이 필요하지 아니한 상태에서 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 낙하추진장치(1)의 추진력에 의해 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면 내부에 원하는 깊이로 관입된 상태에서, 종래의 방법처럼 석션 앵커말뚝(100)의 마감판(103)에 설치된 수중 모터(102)의 작동에 의해 석션 앵커 말뚝(10)의 중공(101) 내부에 채워져 있던 물을 석션 앵커 말뚝(100)의 중공(101) 외부로 배출하여 중공(101) 내부에 음압을 형성하고, 중공(101) 내부의 음압에 의해 석션 앵커 말뚝(100)을, 말뚝 지지에 필요한 충분한 깊이로 해저면 내부에 관입시켜 석션 앵커 말뚝(100)을 시공하게 된다.

앞서 언급한 것처럼, 추진체 결합부재(20)의 석션 앵커 말뚝(100)으로부터의 분리 및 낙하추진장치(1)의 회수 작업을 아직 수행하지 않은 상태에서 위와 같은 석션에 의해 중공(101) 내부를 음압 상태로 만들어서 석션 앵커 말뚝(100)의 해저면 추가 관입 및 고정 작업이 이루어지는 경우, 석션 작업과 병행하여 추진체(10)의 프로펠러(11) 작동에 의한 추진력이 석션 앵커 말뚝(100)에 동시에 가해지도록 하면, 위와 같은 석션 앵커 말뚝(100)의 고정을 위한 추가 관입 작업이 더욱 신속하게 이루어질 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 석션 앵커 말뚝(100)이 수중에서 낙하하여 그 하단부가 해저면에 닿은 후, 낙하추진장치(1)에 의해 해저면 방향으로 석션 앵커 말뚝(100)에 추진력이 가해지게 되며, 그에 따라 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부와 해저면 사이가 밀폐될 정도로 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면 내부로 소정 깊이만큼 용이하게 관입된다. 따라서, 석션 앵커 말뚝(100)의 중공(101) 내부의 물을 중공(101) 외부로 펌핑할 때, 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부와 해저면의 경계가 무너지지 않고 밀폐된 상태를 유지할 수 있고, 용이하게 중공(101) 내부를 음압 상태로 만들어서 석션 앵커 말뚝(100)을 설계된 깊이로 해저면 내부에 깊숙하게 관입 설치할 수 있게 된다.

100: 석션 앵커 말뚝 1: 낙하추진장치

Claims

중공(101)을 가지는 원통형 관부재로 이루어지되 하단부에서 상기 중공(101)은 개방되어 있고 중공(101)의 상부는 마감판(103)에 의해 폐쇄되어 있고 상기 마감판(103)에는 수중모터(102)가 구비되어 있는 구조를 가지고 있으며 해저면에 하단부가 놓이고 상기 수중모터(102)에 의해 중공(101) 내부의 물이 중공(101)의 외부로 배수되어 중공(101) 내부에 음압이 형성되면서 하단부가 해저면에 관입하게 되어 해저에 고정 설치되는 석션 앵커 말뚝(100)으로서,
상기 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면에 닿은 상태에서 석션 앵커 말뚝(100)에 대해 해저면 방향으로 추진되어 해저면 내부로 관입될 수 있도록, 후방으로 물을 밀어내어 전방으로의 추진력이 발생하게 되는 추진체(10)와, 상기 추진체(10)와 결합되어 있고 상기 석션 앵커 말뚝(100)의 상부에 착탈가능하게 결합되어 상기 추진체(10)가 석션 앵커 말뚝(100)에 구비되도록 하는 추진체 결합부재(20)를 포함하는 낙하추진장치(1)가, 상기 석션 앵커 말뚝(100)의 상부에 착탈가능하게 설치되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝.
제1항에 있어서,
상기 낙하추진장치(1)의 회수를 위해서 상기 추진체 결합부재(20)에는 회수용 와이어(23)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 낙하추진장치에서,
상기 추진체(10)의 후방에는 회전하는 프로펠러(11)가 구비되어 있어, 프로펠러(11)의 회전에 의해 추진체(10)의 후방으로 밀어내어 전방으로 추진력이 발생되는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝.
제3항에 있어서,
상기 추진체(10)에는, 상기 프로펠러(11)가 충돌에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여 프로펠러(11)를 감싸는 보호캡(12)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 추진체 결합부재(20)는,
원통형의 석션 앵커 말뚝(100)의 상단부 측면과 마감판(103)의 가장자리를 감싸서 덮어씌우는 캡 형상의 띠 부재로 구성되고, 석션 앵커 말뚝(100)을 감싼 단부에는 체결플랜지(21)가 구비되어 있으며, 체결플랜지(21)는 원격 조정에 의해 잠금상태가 해제되는 원격조정 잠금장치(22)에 의해 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝.
중공(101)을 가지는 원통형 관부재로 이루어지되 하단부에서 상기 중공(101)은 개방되어 있고 중공(101)의 상부는 마감판(103)에 의해 폐쇄되어 있고 상기 마감판(103)에는 수중모터(102)가 구비되어 있는 구조를 가지고 있는 석션 앵커 말뚝(100)의 시공방법으로서,
후방으로 물을 밀어내어 전방으로의 추진력이 발생하게 되는 추진체(10)와, 상기 추진체(10)와 결합되어 있고 상기 석션 앵커 말뚝(100)의 상부에 착탈가능하게 결합되어 상기 추진체(10)가 석션 앵커 말뚝(100)에 구비되도록 하는 추진체 결합부재(20)를 포함하는 낙하추진장치(1)를 상기 석션 앵커 말뚝(100)의 상부에 착탈가능하게 설치하고;
낙하추진장치(1)가 설치된 석션 앵커 말뚝(100)을 수중에 투입하여 석션 앵커 말뚝(100)이 해저면으로 가라앉아 해저면에 닿도록 하고;
상기 추진체(10)의 후방으로 물을 밀어내어 추진체(10)를 해저면 방향으로 밀어주는 추진력을 발생시켜 상기 추진력이 석션 앵커 말뚝(100)에 가해져서 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면 내부로 관입되도록 하고;
추진력에 의해 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면 내부로 관입된 상태에서, 상기 수중모터(102)에 의해 석션 앵커 말뚝(100)의 중공(101) 내부의 물을 중공(101) 외부로 배수시켜 중공(101) 내부에 음압이 형성되도록 함으로써, 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부가 해저면에 더욱 관입되도록 하여 석션 앵커 말뚝(100)을 해저에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝의 시공방법.
제6항에 있어서,
중공(101) 내부를 음압 상태로 만들어서 석션 앵커 말뚝(100)의 하단부를 관입하여 고정하는 작업이 이루어질 때, 상기 추진체(10)의 프로펠러(11)에 의한 추진력도 동시에 석션 앵커 말뚝(100)에 가해지는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝의 시공방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,
석션 앵커 말뚝(100)에 추진력을 더 이상 가할 필요가 없을 때에는 석션 앵커 말뚝(100)에 체결되어 있는 추진체 결합부재(20)의 체결상태를 해제하여 낙하추진장치(1)를 석션 앵커 말뚝(100)으로부터 분리시켜 회수하는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝의 시공방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 낙하추진장치에서,
상기 추진체(10)의 후방에는 회전하는 프로펠러(11)가 구비되어 있어, 프로펠러(11)의 회전에 의해 추진체(10)의 후방으로 밀어내어 전방으로 추진력이 발생되는 것을 특징으로 하는 석션 앵커 말뚝의 시공방법.