KR101388101B1 - Constructing method of underwater anchor using diamond wiring - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해저앵커를 해저지반에 시공하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 와이어에 공업용 절삭 다이아몬드가 구비되어 있어 물체를 절단하게 되는 다이아몬드 와이어를 이용하여, 관 형상의 해저앵커 단부를 삽입할 관입부를 해저지반에 형성한 후, 관입부에 해저앵커를 고정 설치하여 시공하는 구성의 "다이아몬드 와이어링 해저지반 굴착을 이용한 해저앵커 시공방법"에 관한 것이다. The present invention relates to a method for constructing a subsea anchor in a subsea ground, and specifically, an industrial cutting diamond is provided in a wire to insert an end portion of a tubular subsea anchor using a diamond wire to cut an object. The present invention relates to a "submarine anchor construction method using diamond wiring subsea ground excavation" of a configuration in which a subsea anchor is fixedly installed and constructed after being formed in the seabed.
조류발전기나 풍력발전기를 지지하도록 해저면에 설치되는 해저구조물을 해저 지반에 고정 설치할 때에는 해저앵커를 사용하게 된다. 이러한 해저앵커는 주로 관형상의 부재로 이루어지는데, 해저앵커는 해저구조물을 해저 지반에 고정시키는 용도로 사용되는 것 이외에도 해상에 위치하는 해상구조물의 지지를 위한 기초파일로서도 이용될 수 있다. Subsea anchors are used to fix subsea structures installed on the sea bottom to support tidal current generators or wind power generators. These subsea anchors are mainly composed of tubular members. The subsea anchors can be used as a foundation pile for supporting the sea structures located on the sea in addition to being used for fixing the sea structures to the sea floor.
이러한 해저앵커의 하단부는 해저지반에 관입 고정되어야 하는데, 암반으로 이루어진 해저지반의 경우, 종래에는 해저앵커의 하단을 관입 고정하기 위해서 드릴을 이용하여 해저지반을 천공하는 방법을 이용하였다. 대한민국 공개특허공보 제10-2008-69999호(특허출원 제10-2008-7011524호)에는 천공기를 이용하여 수중에 앵커를 설치하는 기술이 개시되어 있다. The lower end of the subsea anchor should be fixed intrusive to the subsea ground. In the case of the subsea ground consisting of rock, conventionally, a method of drilling the subsea ground using a drill was used to fix the lower end of the subsea anchor. Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2008-69999 (Patent Application No. 10-2008-7011524) discloses a technique for installing an anchor in the water using a perforator.
그런데 드릴을 이용하여 해저지반을 천공하고 천공된 구멍에 해저앵커의 하단을 관입 고정하는 종래 기술의 경우, 해저앵커의 직경이 커질수록 천공될 구멍의 직경도 커지기 때문에 대규모의 드릴이 필요하게 되어 시공비용이 증가됨은 물론이고, 천공된 구멍의 붕괴를 방지하기 위하여 천공된 구멍의 공벽에 대한 추가적인 보강이 필요하게 되어 시공이 복잡하고 시공비용도 많이 소요된다는 단점이 있다. However, in the conventional technology of drilling the seabed ground using a drill and intruding and fixing the bottom of the bottom anchor to the drilled hole, the larger the diameter of the sea anchor is, the larger the diameter of the hole to be drilled requires. In addition to the increased cost, in order to prevent the collapse of the perforated holes, additional reinforcement of the perforated walls of the perforated holes is required, which is disadvantageous in that the construction is complicated and the construction cost is also high.
특히, 해저앵커로는 내부가 비어있는 중공형태의 부재, 즉 관부재를 이용하는 경우가 많은데, 드릴 천공에 의한 종래 기술에서는 해저앵커의 직경에 해당하는 면적을 가지도록 구멍을 천공할 수밖에 없기 때문에, 결국 해저앵커의 관부재가 존재하지 않는 중공위치에서의 해저지반까지도 불필요하게 파내야 하는 단점이 있다. In particular, the subsea anchors often use hollow hollow members, i.e., pipe members. In the prior art by drilling, there is no choice but to perforate the holes to have an area corresponding to the diameter of the subsea anchors. As a result, there is a disadvantage in that it is necessary to dig even the seabed ground in the hollow position where there is no pipe member of the subsea anchor.
본 발명은 위와 같은 드릴 천공에 의한 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 관 형상의 해저앵커를 해저지반에 관입 설치함에 있어서, 해저앵커의 단면 크기에 해당하는 전체 구멍을 드릴에 의해 천공하는 작업을 배제함으로써, 대규모의 드릴을 사용하지 않고 천공된 구멍의 공벽 보강 작업을 수행하지 않고서도 대단면의 해저앵커를 해저지반에 용이하게 그리고 견고하게 관입 고정할 수 있는 경제적인 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed in order to overcome the disadvantages of the prior art by the above-mentioned drill drilling, in the installation of the pipe-shaped subsea anchors in the seabed ground, by drilling the whole hole corresponding to the cross-sectional size of the sea anchors by drilling By eliminating the need for large-scale drills, it provides an economical construction method that allows easy and solid penetration of subsea anchors on the undersea ground without the need for large-scale drills and without reinforcing the hollow walls of perforated holes. It aims to do it.
더 나아가 본 발명은 관 형상의 해저앵커를 해저지반에 관입 고정하기 위하여 필요한 해저지반의 굴착부위를 최소화함으로써, 해저지반에서 해저앵커의 고정에 필요하지 않은 부분의 천공을 방지하고, 그에 따라 경제적인 시공이 이루어질 수 있도록 하는 해저앵커의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Furthermore, the present invention minimizes the excavation portion of the seabed ground needed to penetrate and fix the tubular bottom anchor to the seabed, thereby preventing the perforation of the portion of the seabed not necessary for the anchoring of the seabed anchor, and thus economically An object of the present invention is to provide a construction method of subsea anchors to allow construction.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 해저지반면에 연직하게 복수개의 연직삽입공을 천공하고; 서로 평행한 봉 부재로 이루어지고 전방 단부에는 직선운동을 통해 대상물을 절단하는 다이아몬드 와이어가 가로질러 배치되어 있는 한 쌍의 가이드 프레임을 서로 이웃하는 2개의 연직삽입공에 각각에 삽입하여, 상기 가이드 프레임이 삽입된 2개의 연직삽입공 사이의 해저지반을 다이아몬드 와이어가 절삭하여 연직삽입공 사이에 평면삽입부를 연직하게 형성하며; 가이드 프레임의 삽입과 다이아몬드 와이어의 의한 평면삽입부의 형성 작업을 복수개의 연직삽입공에 대해 반복하여, 연직삽입공과 평면삽입부에 의해 해저앵커의 단면형상에 대응되는 형상을 가지는 관입부를 해저지반에 형성하고; 해저앵커의 하단부를 상기 관입부에 관입하여 배치함으로써 해저앵커를 해저지반에 설치하는 것을 특징으로 하는 해저앵커의 시공방법이 제공된다. In order to achieve the above object, in the present invention, to drill a plurality of vertical insertion hole vertically to the seabed ground surface; The guide frame is formed by inserting a pair of guide frames each having two rod members parallel to each other and having a diamond wire for cutting an object through a linear motion at the front end thereof, into two adjacent vertical insertion holes. The diamond wire cuts the seabed ground between the two inserted vertical insertion holes so as to vertically form the planar insertion portion between the vertical insertion holes; The insertion of the guide frame and the formation of the planar insertion portion by the diamond wire are repeated for the plurality of vertical insertion holes, and the penetration portion having the shape corresponding to the cross-sectional shape of the subsea anchor is formed by the vertical insertion hole and the planar insertion portion in the seabed. and; There is provided a construction method of a subsea anchor, characterized in that the seam anchor is installed on the sea bed by inserting the lower end of the sea anchor into the penetration part.
이러한 본 발명의 시공방법에서 해저앵커의 하단부가 관입부에 관입된 후에, 관입부에 그라우트재를 채워서 해저앵커가 그라우트재에 매립되도록 하거나, 또는 해저앵커의 하단부가 관입부에 관입된 후에, 팽창부재를 관입부의 해저지반 벽과 해저앵커사이에 위치시키고 상기 팽창부재를 팽창시켜 해저앵커의 하단부가 관입부에 고정되도록 할 수도 있다.
In the construction method of the present invention, after the lower end of the subsea anchor is inserted into the penetration part, the grout material is filled into the penetration part so that the subsea anchor is embedded in the grout material, or the lower end of the subsea anchor is inserted into the penetration part, and then expanded. The member may be positioned between the seabed base wall of the penetration and the subsea anchor and the expansion member may be inflated so that the lower end of the subsea anchor is secured to the penetration.
본 발명에 의하면, 가이드 프레임과 다이아몬드 와이어를 이용하여 해저앵커의 단면 형상에 대응되는 형태로 해저지반에 미리 관입부를 형성한 후, 해저앵커를 관입부에 삽입 고정하게 되므로, 종래기술에서 반드시 수반되었던 해저앵커의 전체 단면에 해당하는 구멍을 드릴에 의해 천공하는 작업이 필요하지 않게 되며, 따라서 해저앵커의 단면 전체에 해당하는 천공작업이 배제되어 대규모의 드릴을 사용할 필요가 없게 되며, 그에 따라 대규모 장비의 사용에 따른 비용절감 효과 및 작업 효율성 향상 효과가 발휘된다. According to the present invention, since the penetration portion is formed in the subsea ground in advance in a form corresponding to the cross-sectional shape of the subsea anchor using the guide frame and the diamond wire, the subsea anchor is inserted into and fixed to the penetration portion. It is not necessary to drill a hole corresponding to the entire cross section of the subsea anchor by drilling, thus eliminating the need for a large drill by eliminating the drilling of the entire subsea anchor cross section. Cost savings and improved work efficiency can be achieved by using.
특히, 본 발명에서는 대규모의 구멍을 천공할 필요가 없으므로 천공된 구멍의 공벽 보강 작업을 수행할 필요도 없으며, 따라서 천공된 구멍의 공벽 보강 작업에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있게 되어 경제적인 시공이 가능하게 되는 효과가 발휘된다. In particular, in the present invention, it is not necessary to drill a large-scale hole, so there is no need to perform the hollow wall reinforcement work of the punched hole, and thus it is possible to reduce the cost and time required for the hollow wall reinforcement work of the punched hole. The effect that construction is possible is exhibited.
더 나아가 본 발명에서는 해저지반에 대해 해저앵커의 관 단면 형태로만 굴착하게 되므로, 해저앵커의 관입 설치하기 위하여 필요한 해저지반의 굴착부위가 최소화되며, 따라서 불필요한 해저지반 부분의 천공이 방지되어 그에 따른 천공비용을 절감할 수 있게 되어 경제성이 향상되는 효과가 발휘된다.
Furthermore, in the present invention, the excavation site of the seabed ground required for the installation of the undersea anchor is minimized since the excavation is performed only in the form of the cross section of the seabed anchor against the seabed ground, thus preventing unnecessary drilling of the seabed ground portion. The cost can be reduced, thereby improving economic efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 해저앵커의 시공방법에 의해 해저지반에 삽입부를 형성하고 해저앵커 하단부를 관입 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 시공방법에서 해저지반에 연직삽입공을 천공하는 과정을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 시공방법에서 해저지반에 연직삽입공이 천공된 상태를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 시공방법에서 가이드 프레임과 다이아몬드 와이어가 연직삽입공에 삽입되는 상태를 보여주는 도 3의 상태에 후속한 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 작업자에 의해 가이드 프레임이 가이드되어 연직삽입공에 삽입되는 것을 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 시공방법에 따라 가이드 프레임이 연직삽입공에 삽입되면서 해저지반의 절삭이 이루어지는 상태를 순차적으로 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 시공방법에 따라 해저앵커의 하단부가 관입부에 관입된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 10의 상태에 후속하여 해저앵커의 하단부가 관입부에 관입된 상태를 보여주는 도 10의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 12는 도 11의 상태에서 관입부에 그라우트재가 채워진 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 11의 상태에서 관입부에 팽창부재를 삽입하여 팽창시킨 상태를 보여주는 도 12의 원 D부분의 개략적인 확대도이다. 1 is a schematic perspective view illustrating a state in which an insertion portion is formed in a seabed ground and a bottom portion of a subsea anchor is penetrated by a construction method of a subsea anchor according to the present invention.
Figure 2 is a schematic perspective view showing a process of drilling a vertical insertion hole in the seabed ground in the construction method of the present invention.
Figure 3 is a schematic plan view showing a state in which the vertical insertion hole perforated in the seabed ground in the construction method of the present invention.
Figure 4 is a schematic perspective view following the state of Figure 3 showing a state in which the guide frame and the diamond wire is inserted into the vertical insertion hole in the construction method of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 5 showing that a guide frame is guided by an operator and inserted into a vertical insertion hole. FIG.
7 to 9 are schematic cross-sectional views corresponding to FIG. 5 sequentially showing a state in which the cutting of the subsea ground is performed while the guide frame is inserted into the vertical insertion hole according to the construction method of the present invention.
10 is a schematic perspective view showing a state in which the lower end of the subsea anchor is penetrated into the penetration unit according to the construction method of the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 10 showing a state where the lower end portion of the subsea anchor is penetrated into the penetration portion subsequent to the state of FIG. 10.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a state where grout material is filled in the penetration portion in the state of FIG. 11.
FIG. 13 is a schematic enlarged view of a portion D of FIG. 12 showing a state in which the expansion member is inserted and expanded in the penetration state in the state of FIG.
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 1에는 본 발명의 시공방법에 의해 해저지반에 삽입부를 형성하고 관 형상의 해저앵커 하단부를 관입부에 관입 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 해저지반에 중공을 가지는 관 형상의 해저앵커(200)를 관입 고정하기 위하여 본 발명의 시공방법에서는 도면에 도시된 것처럼 해저앵커(200)의 단면 부분에 해당하는 형태로 해저지반에 관입부(100)를 형성하게 된다. 즉, 해저앵커(200)의 중공에 해당하는 부분의 해저지반은 굴착하지 않은 채, 해저앵커(200)의 관 부재 부분만이 해저지반에 관입되도록 해저앵커(200)의 형상에 맞추어서 설계된 깊이로 관입부(100)를 해저지반에 형성하는 것이다. 1 is a schematic perspective view showing a state in which the insertion portion is formed in the seabed ground by the construction method of the present invention and the bottom portion of the tubular subsea anchor is penetrated and installed. In the construction method of the present invention in order to penetrate and fix the
이러한 관입부(100)의 형성을 위해서 본 발명에서는, 한 쌍의 가이드 프레임(2)이 삽입될 수 있는 연직삽입공(3)을 지반에 연직하게 천공하고, 가이드 프레임(2) 사이에 배치된 다이아몬드 와이어(1)를 이용하여 해저지반을 절삭하게 된다. In the present invention for forming such a
도 2에는 해저지반에 연직삽입공(3)을 천공하는 과정을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 해저지반에 연직삽입공(3)이 천공된 상태를 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있다. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a process of drilling a
본 발명에 따른 시공방법에서는 우선 가이드 프레임(2)이 삽입될 수 있는 연직삽입공(3)을 해저지반에 연직하게 천공한다. 이 때, 연직삽입공(3)의 개수와 배치형상은 해저지반에 관입될 해저앵커(200)의 단면 형상에 따라 정하게 되는데, 도면에 예시된 것처럼, 해저앵커(200)가 6각형 단면을 가지는 관 형상을 가지고 있는 경우에는, 연직삽입공(3)의 개수는 해저앵커(200)의 단면 형상에 맞추어서 6개가 되는 것이 바람직하며, 해저앵커(200)가 8각형 단면을 가지는 관 형상을 가지고 있는 경우에는, 연직삽입공(3)의 개수는 8개가 되는 것이 바람직하다. 이와 같이 해저앵커(200)가 다각형의 단면을 가지는 관부재로 이루어진 경우, 연직삽입공(3)과 후술하는 평면삽입부(4)로 이루어진 관입부(100)는 해저앵커(200)의 다각형 단면 형상에 맞게 만들어지는데, 만일 해저앵커(200)의 단면이 원형일 경우에는 해저면에서 연직삽입공(3)을 서로 연결하였을 때 원형에 가깝게 될 수 있도록 하는 개수로 연직삽입공(3)을 천공하면 된다. 연직삽입공(3)의 천공 깊이는 해저앵커(200)의 하단부를 해저지반에 관입하도록 설계된 깊이가 되도록 한다. In the construction method according to the present invention, first, the
이러한 연직삽입공(3)은 드릴 비트(300)를 이용한 방법이나 기타 다양한 종래의 천공방법을 이용하여 형성할 수 있다. 또한 연직삽입공(3)은 도 3에 도시된 것처럼, 필요한 개수를 미리 전부 천공해둘 수도 있지만, 후술하는 것처럼 다이아몬드 와이어(1)를 이용하여 지반을 절삭하는 과정을 수행하면서 순차적으로 천공할 수도 있다. 그러나 최초에는 적어도 2개의 이웃하는 위치의 연직삽입공(3)을 우선 천공해야 한다. The
이와 같이 서로 간격을 두고 이웃하는 2개 이상의 연직삽입공(3)을 해저지반에 연직하게 천공한 후에는, 가이드 프레임(2)과 다이아몬드 와이어(1)를 이용하여 2개의 서로 이웃한 연직삽입공(3) 사이의 해저지반을 연직하게 절삭하게 된다. 도 4에는 가이드 프레임(2)과 다이아몬드 와이어(1)가 연직삽입공(3)에 삽입되는 상태를 보여주는 도 3의 상태에 후속한 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 6에는 도 5에 도시된 상태에서 작업자가 가이드 프레임(2)이 연직삽입공(30)에 삽입되는 것을 가이드하는 형태를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. In this way, after two or more adjacent
도면에 도시된 것처럼 상기 한 쌍의 가이드 프레임(2)은 서로 평행한 봉 부재로 이루어져 있는데, 상기 가이드 프레임(2)의 전방 단부 즉, 해저지반 방향의 단부에는 각각 풀리(21)가 구비되어 있고, 상기 한 쌍의 가이드 프레임(2) 사이에는 상기 풀리(21)에 걸쳐서 다이아몬드 와이어(1)가 가로질러 배치되어 있다. 즉, 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 전방 단부 사이에는 다이아몬드 와이어(1)가 가로질러 걸쳐져 있는 것이다. 다이아몬드 와이어(1)는 소위 "다이아몬드 와이어 쏘"라는 이름으로도 불리는 절단 공구로서, 일반적으로 강재로 이루어진 와이어(wire)에 공업용 절삭 다이아몬드가 결합되어 있는 구성을 가지고 있으며, 와이어가 연장된 방향으로 움직이면서 공업용 절삭 다이아몬드가 절단 대상과 마찰하여 절단 대상을 절단하는 것이다. 대한민국 공개특허 제10-2011-0110935호에는 이러한 다이아몬드 와이어와 그 제조방법의 일예가 상세히 소개되어 있다. As shown in the figure, the pair of
본 발명에서는 서로 나란하게 배치되어 있는 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 전방 단부 사이에 다이아몬드 와이어(1)가 가로질러 걸쳐져 있는 것을 이용하게 되는데, 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 후방에는 회전구동장치(400)가 구비되어 있고, 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 전방 단부 사이를 가로질러 이어져온 다이아몬드 와이어(1)는 회전구동장치(400)에 구비된 구동풀리(401)에 감겨져 있고, 회전구동장치의 작동에 의해 구동풀리(401)가 회전하면서 상기 다이아몬드 와이어(1)는 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 전방 단부 사이를 가로질러 걸쳐진 채로 직선운동하게 된다. In the present invention, the
도 7 내지 도 9에는 각각 도 5의 상태에 후속하여 가이드 프레임(2)이 연직삽입공(3)에 삽입되면서 해저지반의 절삭이 이루어지는 상태를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 앞서 도 4 내지 도 6을 참조하여 살펴본 것처럼 해저지반에 2개 이상의 연직삽입공(3)이 천공된 상태에서, 다이아몬드 와이어(1)가 걸쳐져 있는 한 쌍의 가이드 프레임(2)이 해저지반면에 연직하게 접근하게 되고(도 6 참조), 한 쌍의 가이드 프레임(2)은 각각 서로 이웃한 위치의 연직삽입공(3)에 삽입된다. 이 때 잠수부 등의 작업 인력이 가이드 프레임(2)이 연직삽입공(3)으로 삽입될 수 있도록 가이드할 수 있다(도 6 참조). 도면에서 도면부호 402는 상기 한 쌍의 가이드 프레임(2) 및 회전구동장치(400)를 해저로 투입하기 위하여 해상의 크레인(미도시)과 연결된 인양선(402)이다. 7 to 9 are schematic cross-sectional views corresponding to FIG. 5 showing a state in which cutting of the subsea ground is performed while the
도 7에 도시된 것처럼 가이드 프레임(2)이 연직삽입공(3)에 삽입되면서 다이아몬드 와이어(1)는 연직삽입공(3) 사이의 해저지반면에 닿게 되고, 다이아몬드 와이어(1)가 직선운동하면서 해저지반면을 직선형태로 절삭하게 된다. 이와 같이 다이아몬드 와이어(1)의 절삭에 의해 연직삽입공(3) 사이에는 평면삽입부(4)가 해저지반에 연직하게 형성된다. 도 8에는 이와 같이 한 쌍의 가이드 프레임(2)이 연직삽입공(3) 내로 계속 진출함과 동시에 다이아몬드 와이어(1)가 해저지반을 절단하여 평면삽입부(4)를 형성하는 과정이 도시되어 있으며, 도 9에는 가이드 프레임(2)이 삽입될 수 있는 한계까지 삽입되고, 이러한 가이드 프레임(2)의 삽입 한계까지 다이아몬드 와이어(1)가 해저 지반을 절삭하여 평면삽입부(4)를 형성한 상태가 도시되어 있다. 이와 같이 평면삽입부(4)가 형성되면 이웃하는 2개의 연직삽입공(3)과 그 사이에 형성된 평면삽입부(4)는 서로 연통되어 있다. As the
이와 같은 방법으로 2개의 이웃한 연직삽입공(3) 사이에 직선 형태로 평면삽입부(4)를 형성한 후에는, 가이드 프레임(2)과 다이아몬드 와이어(1)를 해저면 밖으로 빼내고, 또 다른 2개의 연직삽입공을 다시 선택하여 위와 같은 연직삽입공 사이에 평면삽입부를 형성하는 작업을 반복적으로 수행하여 복수개의 연직삽입공 사이를 직선의 평면삽입부(4)로 서로 이어주는 형태로 관입부(100)를 해저지반에 형성하게 된다. After the
이와 같이 관입부(100)가 형성된 후에는 해저앵커(200)의 하단부를 관입부(100)에 관입하게 된다. 도 10에는 관입부(100)에 해저앵커(200)의 하단부가 삽입된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 11에는 도 10의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11의 상태에 후속하여 해저앵커(200)의 하단부가 관입부(100)에 관입되고 그라우트재(110)가 주입된 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 이와 같이, 해저앵커(200)의 하단부가 관입부(100)에 관입된 후에는, 필요에 따라 관입부(100)에 그라우트재(110)를 채워서 해저앵커(200)가 그라우트재(110)에 매립되어 관입부(100)에서 견고하게 고정되도록 할 수 있다. 이와 같이 그라우트재(110)가 주입된 구성에 의하면, 해저앵커(200)의 인발저항력이 크게 향상되는 효과가 발휘된다. After the
한편, 해저에서의 작업 특성상, 관입부(100)에 그라우트재(110)를 주입하여 채우는 것이 어려울 수 있다. 이 경우에는 해저앵커(200)의 하단부가 관입부(100)에 관입된 후에, 팽창부재(120)를 이용하여 해저앵커(200)의 하단부를 더욱 견고하게 고정할 수 있다. 즉, 주머니 형태의 구성을 가지고 있어서 내부에 약액을 주입하여 팽창되거나 또는 화학반응에 의해 그 자체가 팽창하게 되는 팽창부재(120)를 관입부(100)에 삽입하여 관입부(100)의 해저지반 벽과 해저앵커(200) 사이에 팽창부재(120)가 위치되도록 한 후, 팽창부재(120)가 팽창되도록 함으로써, 해저앵커(200)의 하단부가 관입부(100)에 관입된 상태에서 마찰증가를 통해 더욱 견고하게 고정되어 큰 인발저항력 및 지지력이 발휘되도록 할 수도 있다. 도 13에는 이와 같이 관입부(100)에 팽창부재(120)를 삽입하여 해저앵커(200)의 하단부를 고정시킨 상태를 보여주는 도 12의 원 D부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다. On the other hand, due to the nature of work on the seabed, it may be difficult to inject and fill the
위에서 살펴본 것처럼, 본 발명에서는 가이드 프레임(2)과 다이아몬드 와이어(1)를 이용하여, 해저앵커(200)의 단면 형상에 대응되는 형태로 해저지반에 미리 관입부(100)를 형성한 후, 해저앵커(200)의 하단이 관입부(100)에 삽입되도록 한 후 고정시킴으로써, 해저앵커(200)를 해저지반에 견고하게 관입 설치하게 된다. 즉, 본 발명에서는 관 형상의 해저앵커(200)를 해저지반에 관입 설치함에 있어서, 종래기술에서 반드시 수반되었던 해저앵커의 전체 단면에 해당하는 구멍을 드릴에 의해 천공하는 작업이 필요하지 않게 된다. 본 발명에서는 단지 가이드 프레임(2)이 삽입될 수 있는 정도로 작은 직경의 연직삽입공(3)을 드릴 등에 의해 천공하면 충분한 것이다. 이와 같이 본 발명에서는 해저앵커(200)의 단면 전체에 해당하는 천공작업을 배제함으로써, 대규모의 드릴을 사용할 필요가 없게 되며, 따라서 대규모 장비의 사용에 따른 비용절감 효과 및 작업 효율성 향상 효과가 발휘된다. As described above, in the present invention, using the
특히, 본 발명에서는 대규모의 구멍을 천공할 필요가 없으므로 천공된 구멍의 공벽 보강 작업을 수행할 필요도 없으며, 따라서 천공된 구멍의 공벽 보강 작업에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있게 되어 경제적인 시공이 가능하게 되는 효과가 발휘된다. In particular, in the present invention, it is not necessary to drill a large-scale hole, so there is no need to perform the hollow wall reinforcement work of the punched hole, and thus it is possible to reduce the cost and time required for the hollow wall reinforcement work of the punched hole. The effect that construction is possible is exhibited.
더 나아가 본 발명에서는 해저지반에 대해 해저앵커(200)의 관 단면 형태로만 굴착하게 되므로, 해저앵커(200)의 관입 설치하기 위하여 필요한 해저지반의 굴착부위가 최소화되며, 따라서 불필요한 해저지반 부분의 천공이 방지되어 그에 따른 천공비용을 절감할 수 있게 되어 경제성이 향상되는 효과가 발휘된다. 참고로 본 발명은 중소기업청의 기술혁신개발사업 관련 "수심, 해저지형, 조류, 지반지질 등에 영향을 받지 않는 조류발전 하부구조물 개발"의 연구결과로 도출되어 특허출원된 것이다(과제고유번호 S2058475). Furthermore, in the present invention, since only the pipe cross-sectional form of the
1: 다이아몬드 와이어
2: 가이드 프레임
3: 연직삽입공
4: 평면삽입부1: diamond wire
2: guide frame
3: vertical insertion hole
4: flat insert
Claims (3)
상기 한 쌍의 가이드 프레임(2)은 서로 평행한 한 쌍의 봉 부재로 이루어지고, 상기 한 쌍의 봉 부재의 전방 단부에는 각각 풀리(21)가 구비되어 있고, 직선운동을 통해 대상물을 절단하는 다이아몬드 와이어(1)가 상기 풀리(21)에 걸쳐서 상기 서로 평행한 봉 부재 사이에 가로질러 배치되어 있으며, 상기 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 후방에는 회전구동장치(400)가 구비되어, 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 전방 단부 사이를 가로질러 이어져온 다이아몬드 와이어(1)는 회전구동장치(400)에 구비된 구동풀리(401)에 감겨져 있고, 회전구동장치(400)의 작동에 의해 구동풀리(401)가 회전하면서 상기 다이아몬드 와이어(1)는 한 쌍의 가이드 프레임(2)의 전방 단부 사이를 가로질러 걸쳐진 채로 직선운동하며;
해저지반면에 연직하게 복수개의 연직삽입공(3)을 천공하는 단계;
전방 단부에 다이아몬드 와이어(1)가 구비되어 있는 상기 한 쌍의 가이드 프레임(2)을 서로 이웃하는 2개의 연직삽입공(3)에 각각에 삽입하여, 상기 가이드 프레임(2)이 삽입된 2개의 연직삽입공(3) 사이의 해저지반을 다이아몬드 와이어(1)가 연직한 방향에서부터 절삭하여 연직삽입공(3) 사이에 평면삽입부(4)를 연직하게 형성하는 단계;
가이드 프레임(2)의 삽입 작업과 다이아몬드 와이어(1)의 의한 평면삽입부(4)의 형성 작업을 복수개의 연직삽입공(3)에 대해 반복하여, 연직삽입공(3)과 평면삽입부(4)에 의해 해저앵커(200)의 단면형상에 대응되는 형상을 가지는 관입부(100)를 해저지반에 형성하는 단계; 및
해저앵커(200)의 하단부를 상기 관입부(100)에 관입하고, 상기 관입부(100)에 그라우트재(110)를 채워서 해저앵커(200)가 그라우트재(110)에 매립되도록 하여 고정함으로써 해저앵커(200)를 해저지반에 고정 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저앵커의 시공방법. Using the pair of guide frames (2) having a diamond wire (1) to form the penetration portion 100 in the seabed ground, and to secure the subsea anchor 200 to the penetration portion 100 to construct the subsea anchors As a method,
The pair of guide frames 2 is composed of a pair of rod members parallel to each other, the front end of the pair of rod members are each provided with a pulley 21, to cut the object through a linear motion A diamond wire 1 is disposed across the pulleys 21 between the rod members parallel to each other, and a rearward driving device 400 is provided at the rear of the pair of guide frames 2. The diamond wire 1, which is passed across between the front ends of the pair of guide frames 2, is wound around the drive pulley 401 provided in the rotary drive device 400, and is driven by the operation of the rotary drive device 400. As the pulley 401 rotates, the diamond wire 1 linearly moves across between the front ends of the pair of guide frames 2;
Drilling a plurality of vertical insertion holes (3) perpendicularly to the seabed surface;
The pair of guide frames 2 provided with diamond wires 1 at their front ends are inserted into two vertical insertion holes 3 adjacent to each other, so that the two guide frames 2 are inserted. Cutting the seabed ground between the vertical insertion holes 3 from the direction in which the diamond wire 1 is perpendicular to vertically forming the planar insertion portion 4 between the vertical insertion holes 3;
The inserting operation of the guide frame 2 and the forming of the planar inserting portion 4 by the diamond wire 1 are repeated for the plurality of vertical inserting holes 3, so that the vertical inserting hole 3 and the planar inserting portion ( 4) forming a penetration portion 100 having a shape corresponding to the cross-sectional shape of the subsea anchor 200 in the seabed; And
Inject the lower end of the subsea anchor 200 into the penetration portion 100, and fill the grout member 110 in the penetration portion 100 so that the subsea anchor 200 is embedded in the grout material 110 to fix the seabed Construction method of the subsea anchors comprising the step of fixing the anchor 200 in the seabed ground.
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2013
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