KR101388099B1 - Constructing apparatus for spiral pile - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지반에 스파이럴 파일(spiral pile/ 나선 말뚝)을 관입 시공하기 위한 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 스파이럴 파일을 회전시켜 지반에 관입 시공하는 장치에, 중량체로 이루어진 댐퍼부재를 설치하여, 스파이럴 파일의 관입시 발생하는 진동을 억제하고 그에 따라 스파이럴 파일의 관입 위치의 변동을 최소화함과 동시에, 해저 지반에 설치할 경우에는 부력체를 별도로 설치하거나 또는 중량체를 부력체로서 활용함으로써 수중에서 시공장치를 인양하는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 "진동억제(振動抑制) 및 인양편의(引揚便宜) 구조를 가지는 스파이럴 파일 시공장치"에 관한 것이다. The present invention relates to a device for penetrating a spiral pile (spiral pile) on the ground, and specifically, to a device for constructing the pipe by rotating the spiral pile, by installing a damper member made of a heavy body, spiral In order to suppress the vibration generated during the penetration of piles and to minimize the fluctuation of the penetration position of spiral piles, and to install on the seabed, buoyant bodies are installed separately or the weight is used as a buoyant body. It relates to a "spiral pile construction apparatus having a vibration suppression and lifting convenience structure" to facilitate the lifting operation.
지반에 관입 설치되는 파일(말뚝)의 일종으로서 스파이럴 파일이 공지되어 있으며, 이러한 스파이럴 파일은 대한민국 등록특허 제10-1233032호에 그 사용 일예가 개시된 것처럼, 조류발전기나 풍력발전기의 하부 구조물을 해저 지반에 고정설치할 때 이용될 수 있다. Spiral files are known as a kind of piles (piles) that are intrusively installed on the ground, and such spiral files are provided with substructures of substructures of tidal current generators or wind turbines, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1233032. Can be used when fixed to the installation.
스파이럴 파일을 시공할 때에는, 스파이럴 파일을 지반면에 수직하게 세운 상태에서 스파이럴 파일의 상단에 결합된 회전모터에 의해 스파이럴 파일을 회전시킴과 동시에, 반력대를 이용하여 스파이럴 파일에 대해 하강력을 가하여 스파이럴 파일이 회전하면서 지반에 관입되도록 만든다. 그런데 이와 같은 시공과정에서 스파이럴 파일이 회전할 때, 진동이 발생할 뿐만 아니라 스파이럴 파일의 상단이 원 궤도를 따라 움직이게 되고, 그에 따라 회전모터 및 반력대가 요동하는 현상이 발생하게 된다. 스파이럴 파일의 상단, 회전모터 및 반력대가 요동하게 되면, 스파이럴 파일의 회전 관입 효율이 저하됨은 물론이고, 스파이럴 파일이 원래 계획한 연직도를 벗어난 상태로 지반에 관입되어 시공정밀도가 저하되는 문제점이 발생하게 된다. When constructing a spiral file, the spiral file is rotated by a rotating motor coupled to the top of the spiral file while the spiral file is placed perpendicular to the ground, and the spiral file is applied to the spiral file by applying a reaction force to the spiral file. Rotate pile into ground. However, when the spiral pile is rotated in this construction process, not only vibration occurs but also the upper end of the spiral pile moves along a circular orbit, thereby causing the rotation motor and the reaction force to swing. When the top of the spiral pile, the rotating motor and the reaction table swing, not only the rotation penetration efficiency of the spiral pile decreases, but also the spiral pile penetrates into the ground out of the originally designed vertical degree, resulting in a decrease in the process density. Done.
한편, 스파이럴 파일을 지반에 관입시키기 위한 시공장치 즉, 회전모터, 반력대 등으로 이루어진 시공장치는 상당한 무게를 가지는 중량물로 이루어지는데, 해저 지반에 스파이럴 파일을 관입할 경우, 수중에 시공장치를 투하한 상태에서 해저 지반까지 내려가도록 하는 것은 자중에 의해 용이하게 수행할 수 있지만, 스파이럴 파일의 관입 시공을 완료한 후, 무거운 시공장치를 다시 해상으로 인양하기 위해서는 상당한 인양동력이 필요하게 되고, 그에 따라 해상의 선박에 큰 용량의 인양모터 등과 같은 대규모의 인양장비를 탑재해야 하며, 이는 결국 시공비용의 상승을 초래하게 된다. On the other hand, the factory device consisting of a construction device for injecting spiral piles into the ground, that is, a rotating motor, a reaction table, etc. is composed of a heavy weight. When the spiral piles are inserted into the sea bed, the factory piles are dropped into the water. It can be easily carried out by one's own weight from one state to the bottom of the seabed, but after completing the penetration construction of the spiral pile, a considerable lifting power is required to lift the heavy factory back to the sea. Offshore vessels should be equipped with large lifting equipment, such as large-capacity lifting motors, which in turn will lead to an increase in construction costs.
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 스파이럴 파일을 지반에 관입시키는 과정에서 시공장치에 발생하는 진동 및 요동을 억제함으로써 스파이럴 파일의 회전 관입 효율을 높이고, 스파이럴 파일은 계획된 연직도에 맞추어서 정밀하게 시공할 수 있도록 하는 스파이럴 파일의 시공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, specifically, by increasing the rotation penetration efficiency of the spiral pile by suppressing the vibration and shaking generated in the construction apparatus during the process of injecting the spiral pile into the ground, spiral The pile is intended to provide a factory for spiral piles that can be precisely constructed according to the planned verticality.
또한 본 발명은 스파이럴 파일의 시공장치를 수중에 투입하여 해저 지반에 스파이럴 파일을 관입할 때, 관입 작업의 완료 후 시공장치를 해상으로 인양할 때, 부력이 작용하도록 함으로써, 시공장치의 해상 인양작업이 수월하게 이루어질 수 있도록 하며, 그에 따라 인양장비의 소형화 및 시공비용 절감효과를 발휘할 수 있게 하는 스파이럴 파일의 시공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention is to put the factory of the spiral pile in the water to inject the spiral pile into the seabed, when lifting the factory to the sea after completion of the intrusion work, so that buoyancy acts, the sea lifting operation of the construction device It is an object of the present invention to provide a factory for spiral piles, which makes it easy to achieve this, thereby minimizing the lifting equipment and reducing the construction cost.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 스파이럴 파일의 상단에 결합되어 스파이럴 파일을 회전시킴과 동시에 승하강에 의해 스파이럴 파일에 하강력을 가하여 스파이럴 파일을 지반에 관입시키는 회전승하강부재와, 지반에 연직하게 설치되고 상기 회전승하강부재가 승하강하는 축 부재로 이루어져서 스파이럴 파일에 하강력이 가해지도록 하는 반력대부재와, 상기 반력대부재의 상부에 설치되어 진동과 요동을 억제하는 댐퍼부재를 포함하여 구성되며; 상기 댐퍼부재는, 상기 반력대부재의 상부에 일체로 연결되며 실린더 내부에 유체 또는 공기가 채워져 있어 신축하면서 속도에 비례하는 힘을 발휘하는 신축실린더와, 상기 신축실린더의 상부에 결합되는 중량체로 이루어져서, 상기 스파이럴 파일이 회전하여 지반에 관입되면서 반력대부재의 축부재에 진동과 요동이 발생하면 상기 신축실린더가 신축하여 진동과 요동을 억제하는 것을 특징으로 하는 스파이럴 파일의 시공장치가 제공된다. In order to achieve the above object, the present invention, combined with the upper end of the spiral pile and rotating the spiral file and at the same time by applying a descending force to the spiral file by descending and descending the spiral lifting member for injecting the spiral pile into the ground, and the ground A reaction force member which is installed vertically on the shaft member for raising and lowering the rotary elevating member to apply a downward force to the spiral pile, and a damper member installed on the reaction force member to suppress vibration and oscillation. Including; The damper member is integrally connected to the upper portion of the reaction band member, and the fluid or air is filled in the cylinder is made of a stretch cylinder that exerts a force proportional to the speed while stretching, and a weight body coupled to the upper portion of the stretch cylinder When the spiral pile is rotated and penetrated into the ground, when the vibration member and the oscillation are generated in the shaft member of the reaction force member, the expansion cylinder is stretched to suppress the vibration and the oscillation.
위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 중량체는 속이 비어 있는 중공부재로 구성될 수 있으며, 이 경우 스파이럴 파일을 해저 지반에 관입 설치할 때에는 상기 중량체의 비어 있던 중공 내에 유체가 채워지며; 스파이럴 파일의 관입 설치 완료 후에는 상기 중량체의 중공에 채워진 유체를 배출시켜 중량체에 상향으로 부력이 작용하게 되는 구성을 가지게 된다. In the present invention as described above, the weight body may be composed of a hollow hollow member, in which case the fluid is filled in the hollow hollow of the weight when the spiral pile is inserted into the seabed; After the penetration installation of the spiral pile is completed, the fluid filled in the hollow of the weight body is discharged so that the buoyancy force acts upward on the weight body.
더 나아가, 위와 같은 본 발명에 있어서, 내부가 비어 있어서 유체가 채워지거나 또는 내부의 유체를 외부로 배출시킬 수 있는 구성의 부력체가 반력대부재의 위쪽에 일체로 더 구비될 수 있으며, 상기 부력체는, 스파이럴 파일을 해저 지반에 관입 설치할 때에 비어 있던 내부에 유체가 채워지며; 스파이럴 파일의 관입 설치 완료 후에는 상기 부력체에 채워진 유체를 배출시켜 부력체에 상향으로 부력이 작용하게 되는 구성을 가진다.
Furthermore, in the present invention as described above, the buoyancy body of the configuration that can be filled with the inside of the fluid is empty or the fluid inside to be discharged to the outside may be further provided integrally above the reaction table member, the buoyancy body The fluid is filled into the empty space when the spiral pile is inserted into the seabed; After the penetration installation of the spiral pile is completed, the fluid filled in the buoyancy body is discharged so that the buoyancy force acts upward on the buoyancy body.
본 발명에 따른 스파이럴 파일의 시공장치에는, 반력대부재의 상부에 댐퍼부재가 구비되어 있으므로, 스파이럴 파일이 지반에 관입되는 과정에서 스파이럴 파일이 회전하면서 반력대부재에 진동과 요동이 야기되더라도, 상단에 중량체가 결합되어 있는 신축실린더가 신축하면서 진동과 요동을 억제하게 되며, 따라서 스파이럴 파일이 연직한 상태를 안정적으로 유지하면서 지반에 관입되어 계획된 연직도에 맞추어서 정밀한 시공이 가능하게 되며, 그에 따라 스파이럴 파일의 회전 관입 효율이 향상되는 효과가 발휘된다. In the spiral pile construction apparatus according to the present invention, since the damper member is provided at the upper portion of the reaction force member, even if the spiral pile rotates while the spiral pile is rotated in the ground, the vibration pile may cause vibration and shaking. It is possible to control the vibration and fluctuations as the expansion cylinder which is combined with the heavy body is stretched, and thus the spiral pile can be inserted into the ground while maintaining the vertical state stably and precise construction can be made according to the planned vertical degree. The effect that the rotation penetration efficiency of a pile improves is exhibited.
본 발명에 따른 스파이럴 파일의 시공장치에서는, 상기 댐퍼부재의 중량체가 부력을 받을 수 있도록 구성될 수 있고 더 나아가 별도의 부력체가 더 구비될 수 있는데, 이와 같은 구성에 의하면, 스파이럴 파일 시공장치를 인양하기 위하여 해상의 인양장비가 발휘해야 하는 인양력이 부력에 의해 경감되며, 그에 따라 인양장비에 대해 요구되는 성능과 규모를 줄일 수 있게 되고, 비용 절감에 의한 시공경제성 향상의 효과를 발휘하게 된다.
In the spiral pile construction apparatus according to the present invention, the weight of the damper member may be configured to receive a buoyancy and further may be provided with a separate buoyancy body, according to this configuration, lifting the spiral pile factory In order to lift the lifting force that the marine lifting equipment must exert in order to reduce by the buoyancy, it is possible to reduce the performance and scale required for the lifting equipment, thereby improving the construction economics by reducing the cost.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 스파이럴 파일 시공장치를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3은 스파이럴 파일이 지반에 관입되기 전의 상태에 있는 것을 보여주는 도 1에 도시된 본 발명의 스파이럴 파일 시공장치에 대한 개략적인 측면도이다.
도 4는 스파이럴 파일이 지반에 관입되기 위하여 하강한 상태를 보여주는 도 1에 도시된 본 발명의 스파이럴 파일 시공장치에 대한 개략적인 측면도이다.
도 5는 중량체가 중공부재로 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 스파이럴 파일 시공장치에 의해 스파이럴 파일을 해저 지반에 관입 설치하는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 상태에 후속하여 스파이럴 파일의 시공 완료 후, 스파이럴 파일 시공장치를 인양하는 상태를 보여주는 개략적인 측면도이다.
도 7은 부력체가 더 구비된 본 발명의 제3실시예에 따른 스파이럴 파일 시공장치의 개략적인 사시도이다.
도 8은 스파이럴 파일의 시공 완료 후, 도 7에 도시된 스파이럴 파일 시공장치를 인양하는 상태를 보여주는 개략적인 측면도이다.1 and 2 are schematic perspective views showing different directions of looking at a spiral pile factory according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic side view of the spiral pile construction device of the present invention shown in FIG. 1 showing that the spiral pile is in a state prior to penetration into the ground.
Figure 4 is a schematic side view of the spiral pile construction apparatus of the present invention shown in Figure 1 showing a spiral file is lowered to intrude into the ground.
5 is a schematic side view corresponding to FIG. 3 showing a state in which a spiral pile is inserted into a seabed by a spiral pile construction device according to a second embodiment of the present invention, in which a weight body is formed of a hollow member.
FIG. 6 is a schematic side view illustrating a state in which a spiral pile factory value is lifted after completion of construction of the spiral pile subsequent to the state illustrated in FIG. 5.
Figure 7 is a schematic perspective view of a spiral pile construction apparatus according to a third embodiment of the present invention further provided with a buoyancy body.
8 is a schematic side view showing a state of lifting the spiral pile factory shown in FIG. 7 after the construction of the spiral pile is completed.
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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)를 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다. 도 3 및 도 4는 각각 도 1에 도시된 본 발명의 스파이럴 파일 시공장치(1)의 개략적인 측면도(도 1의 화살표 A 방향으로의 측면도)인데, 도 3은 스파이럴 파일(2)이 지반에 관입되기 전의 상태를 보여주는 것이며, 도 4는 스파이럴 파일(2)이 지반에 관입되기 위하여 하강하는 상태를 보여주는 것이다. 1 and 2 are schematic perspective views showing different directions of the spiral pile construction apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, respectively. 3 and 4 are schematic side views (side view in the direction of arrow A of FIG. 1) of the spiral pile construction apparatus 1 of the present invention shown in FIG. 1, respectively, and FIG. 3 shows that the
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)는, 스파이럴 파일(2)의 상단에 결합되어 회전력을 가함과 동시에 승하강하여 스파이럴 파일(2)에 하강력을 가하는 회전승하강부재(10)와, 지반에 연직하게 설치되고 상기 회전승하강부재(10)가 승하강하는 축 부재로 이루어져서 스파이럴 파일(2)에 하강력이 가해지도록 하는 반력대부재(20)와, 상기 반력대부재(20)의 상부에 설치되어 진동과 요동을 억제하는 댐퍼부재(30)를 포함하여 구성된다. As shown in the figure, the spiral pile construction apparatus 1 according to the present invention is coupled to the upper end of the spiral pile (2), while applying a rotational force and at the same time ascending and descending to rotate the lifting member to the spiral pile (2) (10) and the
우선 반력대부재(20)의 구성부터 살펴보면 상기 반력대부재(20)는 연직한 축 부재(25)를 구비하고 있는데, 상기 축 부재(25)가 지반 위에서 연직한 상태로 세워지도록 하기 위하여 축 부재925)의 하단에는 하부받침판(21)이 구비될 수 있다. 앞서 언급한 것처럼, 반력대부재(20)의 상부에는 댐퍼부재(30)가 설치되는데, 댐퍼부재(30)의 설치 편의를 위하여 상기 반력대부재(20)를 이루는 축 부재(25)의 상단에는 상부받침판(22)이 구비될 수 있다. 또한 반력대부재(20)의 강성 증가를 위하여 상부받침판(22)과 하부받침판(21) 사이에는 지지부재(23)가 연직하게 배치되어 상부받침판(22)과 하부받침판(21)이 서로 연결되도록 할 수도 있다. First, from the configuration of the
상기 반력대부재(20)를 이루는 축 부재에는 회전승하강부재(10)가 승강과 하강이 가능하도록 결합되어 있다. 즉, 회전승하강부재(10)는 반력대부재(20)의 축 부재를 따라 상,하로 승하강하는 것이다. 그리고 상기 회전승하강부재(10)에는 회전모터(M)가 구비되어 있으며, 스파이럴 파일(2)의 상단과 결합되어 상기 회전모터(M)에 의해 스파이럴 파일(2)을 회전시키게 된다. 즉, 스파이럴 파일(2)의 상단에는 회전승하강부재(10)가 결합되며, 회전승하강부재(10)에서 발생하는 회전력에 의해 스파이럴 파일(2)은 회전하게 되고, 회전승하강부재(10)가 반력대부재(20)의 축 부재(25)를 따라 하강하면서 스파이럴 파일(2)에 하강력이 가해져서, 스파이럴 파일(2)이 지반으로 관입되는 것이다. The rotating
상기 반력대부재(20)의 상부에는 댐퍼부재(30)가 일체로 구비된다. 상기 댐퍼부재(30)는 중량체(31)와 신축실린더(32)로 이루어진다. 상기 신축실린더(32)는 반력대부재(20)의 상단에 일체로 결합되어 구비되는 것으로서, 실린더 내부에 유체(예를 들면, 오일) 내지 공기가 채워져 있어 신축하면서 속도에 비례하는 힘을 발휘하는 부재이며, 복수개로 구비될 수 있다. 특히, 반력대부재(20)의 축부재 상부에 상부받침판(22)이 구비되는 경우, 상기 신축실린더(32)의 하단은 상기 상부받침판(22)에 결합된다. 상기 중량체(31)는 상기 신축실린더(32)의 상단에 결합된다. The
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)를 이용하여 스파이럴 파일(2)을 시공함에 있어서는, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 댐퍼부재(30)가 상부에 위치하도록 스파이럴 파일 시공장치(1)가 지반면에 놓인 상태에서, 기 회전승하강부재(10)의 회전모터(M)가 회전함과 동시에 회전승하강부재(10)가 반력대부재(20)의 축 부재를 따라 하강하게 되면, 스파이럴 파일(2)은 회전하면서 하강하여 지반으로 관입된다. 이 때 스파이럴 파일(2)이 회전하면서 반력대부재(20)의 축부재에 진동과 요동이 야기될 수 있는데, 본 발명에서는 반력대부재(20)의 상부에 댐퍼부재(30)가 구비되어 있으므로, 축부재에 진동과 요동이 발생하게 되면, 상단에 중량체(31)가 결합되어 있는 신축실린더(32)가 신축하면서 진동과 요동을 억제하게 된다. 즉, 반력대부재(20)에서의 진동과 요동이 댐퍼부재(30)에 의해 억제되는 것이다. In constructing the
따라서 스파이럴 파일(2)이 연직한 상태를 안정적으로 유지하면서 지반에 관입되며, 계획된 연직도에 맞추어서 정밀한 시공이 가능하게 된다. 또한 반력대부재(20)의 진동 및 요동 억제는 물론이고, 스파이럴 파일(2) 자체의 진동과 요동 역시 억제되므로, 스파이럴 파일(2)이 원활하게 회전할 수 있고, 그에 따라 스파이럴 파일(2)의 회전 관입 효율이 향상되는 효과가 발휘된다. Therefore, the spiral pile (2) is infiltrated into the ground while maintaining a stable vertical state, it is possible to precise construction in accordance with the planned vertical degree. In addition, since the vibration and shaking of the
한편, 위와 같은 본 발명에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)를 이용하여 스파이럴 파일(2)을 해저 지반에 관입하는 경우에는, 상기 댐퍼부재(30)의 중량체(31)는 부력을 발생시키는 부재로 구성될 수 있다. On the other hand, when the
구체적으로 상기 중량체(31)는 속이 비어 있는 중공부재로 구성될 수 있는데, 도 5 및 도 6은 각각 중량체(31)가 중공부재로 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)에 대한 도 3 및 도 4에 대응되는 개략적인 측면도인데, 도 5는 스파이럴 파일(2)을 해저 지반에 관입 설치하는 상태를 보여주는 것이며, 도 6은 스파이럴 파일(2)의 시공 완료 후, 스파이럴 파일 시공장치(1)를 인양하는 상태를 보여주는 것이다. 도 5 및 도 6에서 중량체(31)는 편의상 단면 상태로 도시되어 있다. Specifically, the
중량체(31)가 중공부재 즉, 내부에는 빈 공간의 중공부(310)가 형성되어 있는 중공부재(31)로 구성된 스파이럴 파일 시공장치(1)의 경우, 수중에 투입하여 스파이럴 파일 시공장치(1)가 해저 지반면에 놓이고 스파이럴 파일(2)을 관입 설치할 때에는, 도 5에 도시된 것처럼 중량체(31)의 내부에 해수 등의 유체를 채워넣은 상태를 유지하게 된다. 이와 같이 내부가 유체로 채워진 상태의 중량체(31)는 무거운 중량을 유지하게 되므로, 앞서 도 1 내지 도 4와 관련하여 살펴본 것처럼, 스파이럴 파일(2)이 회전하여 지반에 관입할 때, 중량체(31)의 무게와 신축실린더(32)의 신축에 의해 진동 및 요동의 억제 작용이 진행된다. In the case of the spiral pile construction apparatus 1 composed of a
스파이럴 파일(2)의 해저 지반 관입 설치 작업이 완료된 후에는 회전승하강부재(10)가 스파이럴 파일(2)로부터 분리되고 스파이럴 파일 시공장치(1)를 인양하게 되는데, 중량체(31)의 내부에 채워져 있던 유체를 배출하게 된다. 중량체(31)의 중공 내부에 채워져 있던 유체를 강제 배출하기 위한 배출펌프(도시를 생략함)가 중량체(31)에 더 구비될 수 있다. After the subsea ground penetration installation of the
중량체(31)의 중공부(310)에 채워져 있던 유체가 외부로 배출되면 중량체(31)에는 부력이 작용하게 되고, 그에 따라 스파이럴 파일 시공장치(1) 전체에는 수면 방향으로의 상향 부력이 작용하게 된다. 따라서 스파이럴 파일(2)을 해저 지반에 관입해둔 후, 인양로프(40)를 이용하여 해상 선박에 설치된 인양장비(도시를 생략함)에 의해 스파이럴 파일 시공장치(1)를 해상으로 인양함에 있어서, 스파이럴 파일 시공장치(1)를 인양하기 위하여 해상 선박의 인양장비가 발휘해야 하는 인양력은, 중량체(31)에 작용하는 부력만큼 경감되며, 그에 따라 인양장비에 대해 요구되는 성능과 규모를 줄일 수 있게 된다. 즉, 인양장비를 소형화시킬 수 있으며, 비용 절감에 의한 시공경제성 향상의 효과를 발휘하게 되는 것이다. When the fluid filled in the hollow part 310 of the
한편, 위와 같이 중량체(31)의 내부를 중공으로 만들어서, 중공 내부를 유체를 채우거나 또는 중공으로부터 유체를 배출시키는 구성과 별도로, 또는 이러한 구성과 병행하여, 본 발명에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)에는 새로운 부력체(5)가 더 구비될 수 있다. On the other hand, by making the interior of the
도 7은 부력체(5)가 더 구비된 본 발명의 제3실시예에 따른 스파이럴 파일 시공장치(1)의 개략적인 사시도이고, 도 8은 스파이럴 파일의 시공 완료 후, 도 7에 도시된 스파이럴 파일 시공장치(1)를 인양하는 상태를 보여주는 개략적인 측면도이다. 설명을 위하여 편의상 도 8에서 부력체(5)는 단면상태로 도시하였다. FIG. 7 is a schematic perspective view of a spiral pile construction device 1 according to a third embodiment of the present invention, in which a
도면에 도시된 것처럼, 내부가 비어 있어서 해수 등의 유체가 채워지고 또 필요에 따라 유체를 외부로 배출시킬 수 있는 구성의 부력체(5)가 상기 반력대부재(20)의 상부에서 상기 반력대부재(20)와 일체로 연결된 상태로 더 구비될 수 있다. 도 7에 도시된 실시예에서는 부력체(5)가 연결선(51)에 의해 반력대부재(20)의 상부받침판(22)에 연결되어 중량체(4)의 위쪽에 위치하고 있다. As shown in the figure, the
스파이럴 파일(2)을 해저 지반에 관입 설치하기 위하여 스파이럴 파일 시공장치(1)를 수중에 투입한 상태에서는 상기 부력체(5)의 내부에 유체가 채워져 있어서 그 자중이 가해지도록 하여 스파이럴 파일 시공장치(1)가 용이하게 수중에서 하강하도록 한다. 스파이럴 파일(2)의 해저 지반 관입 설치 작업이 완료되어 스파이럴 파일 시공장치(1)를 인양할 때에는, 부력체(5)의 내부에 채워져 있던 유체를 배출하게 되고, 그에 따라 부력체(5)에는 부력이 작용한다. 이와 같이 부력체(5)에 상향으로 부력이 작용하게 되면, 앞서 중량체(31)에 부력이 작용하는 경우와 마찬가지로, 스파이럴 파일 시공장치(1)를 인양하기 위하여 해상 선박의 인양장비가 발휘해야 하는 인양력이 경감되며, 그에 따라 인양장비의 소형화 및 비용 절감의 효과를 얻을 수 있게 된다. 중량체(31)의 내부에 유체를 채우고 배출할 수 있는 구성에 더하여 이와 같은 부력체(5)를 더 부가하는 경우, 인양장비의 소형화 등의 효과가 더욱 배가된다. 참고로 본 발명은 해양수산부의 미래해양산업기술개발사업의 "연약지반용 해양풍력 및 조류발전 지지구조 개발"의 연구결과로 도출되어 특허출원된 것이다(KIMT-2012-PJT200503). In the state in which the spiral pile construction apparatus 1 is inserted in the water in order to inject and install the
1: 스파이럴 파일 시공장치
2: 스파이럴 파일
10: 회전승하강부재
20: 반력대부재
30: 댐퍼부재1: spiral file construction device
2: spiral file
10: rotating member
20: reaction force member
30: damper member
Claims (3)
상기 반력대부재(20)는, 상기 축 부재(25)가 지반 위에서 연직한 상태로 세워지도록 하기 위하여 축 부재(25)의 하단에는 하부받침판(21)이 구비되며, 상기 댐퍼부재(30)의 설치를 위하여 축 부재(25)의 상단에는 상부받침판(22)이 구비되고, 상부받침판(22)과 하부받침판(21) 사이에는 지지부재(23)가 연직하게 배치되어 상부받침판(22)과 하부받침판(21)이 서로 연결되어 있는 구성을 가지며;
상기 댐퍼부재(30)는, 상기 반력대부재(20)의 상부받침판(22)에 하단이 일체로 연결되며 실린더 내부에 유체 또는 공기가 채워져 있어 신축하면서 속도에 비례하는 힘을 발휘하는 복수개의 신축실린더(32)와, 상기 신축실린더(32)의 상부에 결합되는 중량체(31)로 이루어져서, 상기 스파이럴 파일(2)이 회전하여 지반에 관입되면서 반력대부재(20)의 축부재에 진동과 요동이 발생하면 상기 신축실린더(32)가 신축하여 진동과 요동을 억제하며;
상기 중량체(31)는 속이 비어 있는 중공부재로 구성되어, 스파이럴 파일(2)을 해저 지반에 관입 설치할 때에는 상기 중량체(31)의 비어 있던 중공 내에 유체가 채워져서, 상기 스파이럴 파일(2)이 회전하여 지반에 관입할 때, 중량체(31)의 무게와 신축실린더(32)의 신축에 의해 진동 및 요동의 억제 작용이 진행되며; 스파이럴 파일(2)의 관입 설치 완료 후에는 상기 중량체(31)의 중공에 채워진 유체를 배출시켜 중량체(31)에 상향으로 부력이 작용하게 되며;
내부가 비어 있어서 유체가 채워지거나 또는 내부의 유체를 외부로 배출시킬 수 있는 구성의 부력체(5)가 연결선(51)에 의해 반력대부재(20)의 상부 받침판(22)에 연결되어 중량체(4)의 위쪽에 일체로 더 구비되어 있어서, 스파이럴 파일(2)을 해저 지반에 관입 설치할 때에는 상기 부력체(5)의 비어 있던 내부에 유체가 채워지며; 스파이럴 파일(2)의 관입 설치 완료 후에는 상기 부력체(5)에 채워진 유체를 배출시켜 부력체(5)에 상향으로 부력이 작용하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 스파이럴 파일의 시공장치. It is coupled to the upper end of the spiral pile (2) to rotate the spiral pile (2) and at the same time by applying a descending force to the spiral pile (2) by lifting and lowering the rotary lifting member (10) to inject the spiral pile (2) into the ground And a reaction force member 20 provided vertically on the ground and having a vertical shaft member 25 on which the rotary elevating member 10 moves up and down to apply a downward force to the spiral pile 2. And a damper member 30 installed above the reaction table member 20 to suppress vibration and shaking;
The reaction table member 20 is provided with a lower support plate 21 at the lower end of the shaft member 25 so that the shaft member 25 is erected in a vertical state on the ground, the damper member 30 of the The upper support plate 22 is provided at the upper end of the shaft member 25 for installation, and the support member 23 is vertically disposed between the upper support plate 22 and the lower support plate 21 so that the upper support plate 22 and the lower support plate 22 are provided. The supporting plates 21 have a configuration in which they are connected to each other;
The damper member 30, the lower end is integrally connected to the upper support plate 22 of the reaction force member 20, the fluid or air is filled in the cylinder is a plurality of expansion and contraction to exert a force proportional to the speed Comprised of a cylinder 32 and a weight body 31 coupled to the upper portion of the expansion cylinder 32, the spiral pile 2 is rotated and penetrated into the ground while vibrating the shaft member of the reaction force member 20 When oscillation occurs, the expansion cylinder 32 expands and contracts to suppress vibration and oscillation;
The weight body 31 is composed of a hollow hollow member. When the spiral pile 2 is inserted into the seabed, fluid is filled in the hollow of the weight body 31, and the spiral pile 2 is formed. When the rotation and penetration into the ground, the action of suppressing vibration and oscillation proceeds by the weight of the weight body 31 and the expansion and contraction of the expansion cylinder 32; After completion of the penetration installation of the spiral pile 2, the fluid filled in the hollow of the weight body 31 is discharged so that the buoyancy force acts upward on the weight body 31;
The buoyancy body 5 is configured to be filled with fluid or to discharge the fluid to the outside due to the empty interior, and is connected to the upper support plate 22 of the reaction force member 20 by the connecting line 51 to attach the weight body. It is further provided integrally above (4) so that the fluid is filled in the empty interior of the buoyancy body (5) when the spiral pile (2) is inserted into the seabed; Apparatus for constructing a spiral pile, characterized in that the buoyancy acts upward on the buoyancy body (5) by discharging the fluid filled in the buoyancy body (5) after the penetration installation of the spiral pile (2).
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