KR101399090B1 - Multi suction pile and construction method - Google Patents

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KR101399090B1
KR101399090B1 KR1020130028658A KR20130028658A KR101399090B1 KR 101399090 B1 KR101399090 B1 KR 101399090B1 KR 1020130028658 A KR1020130028658 A KR 1020130028658A KR 20130028658 A KR20130028658 A KR 20130028658A KR 101399090 B1 KR101399090 B1 KR 101399090B1
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pipe
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tubular
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KR1020130028658A
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이주형
정문경
곽기석
박재현
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한국건설기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a suction pile formed with a plurality of pipe members installed by using a heavy object guide and a construction method for a suction pile. The suction pile installed on the ocean floor to fix or bond a marine structure is formed with a plurality of pipe members. The suction pile increases a frictional area between the suction pile and the ocean floor so that resistance on a vertical load and a horizontal load is improved. A plurality of the pipe members is bonded by a heavy object so that the heavy object and the pipe member have pulling resistance. When a plurality of the pipe members is embedded into the ocean floor, the pipe members are easily and vertically installed by being guided by the heavy object so that the pulling resistance is maximized.

Description

중량체 가이드를 이용하여 설치되는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일 및 그 시공방법{Multi Suction Pile and Construction Method} Technical Field [0001] The present invention relates to a suction file including a plurality of pipe members installed using a weight guide, and a multi-

본 발명은 복수개의 관 부재로 이루어져 해저 지반에 설치되는 석션파일과 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 해상 구조물의 계류 내지 고정을 위하여 해저 지반에 설치되는 석션파일을 복수개의 관 부재로 구성하여 해저 지반과의 마찰면적을 증가시켜 수직 및 수평하중에 대한 저항력을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에, 복수개의 관 부재가 중량체에 의해 서로 결속되도록 함으로써 관 부재와 중량체가 함께 인발저항력을 발휘할 수 있도록 하며, 더 나아가 복수개의 관 부재가 해저 지반에 관입 설치될 때 중량체에 의해 가이드되어 용이하게 연직 설치될 수 있도록 함으로써 인발저항력이 극대화되도록 하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 "중량체 가이드를 이용하여 설치되는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일과, 이러한 석션파일의 시공방법"에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a suction file installed on a seabed ground comprising a plurality of pipe members and a method of installing the suction file. Specifically, a suction file installed on a seabed ground is constructed of a plurality of pipe members for mooring or fixing a marine structure It is possible to increase the friction area with the seabed so that the resistance against vertical and horizontal loads can be improved and the plurality of tubular members are bound together by the weight so that the tubular member and the weight can exhibit the pull- And furthermore, when a plurality of pipe members are installed in the seabed ground, they are guided by the weight and can be easily installed vertically so that the pulling resistance force is maximized. A suction file including a plurality of pipe members to be installed, Methods of construction will be about. "

대형 저장시설, 풍력발전 시설 등의 구조물들이 바다 위에 건설되는 사례가 늘어나고 있다. 이러한 해상 구조물을 바다 위에 설치하여 고정하기 위해서는, 해상 구조물을 계류시킬 수 있는 앵커가 해저 지반에 고정되어 있도록 설치되어야 한다. Large-scale storage facilities, and wind power generation facilities are being built on the sea. In order to install and fix these marine structures on the sea, anchors capable of mooring the marine structures are to be installed on the seabed.

국내 등록특허 제10-986667호에는 도 21에 도시된 것과 같은 종래 기술에 의한 석션앵커의 일예가 개시되어 있는데, 종래의 석션앵커(100)는 중공(101)을 가지는 원통형 단일 관 부재로 이루어지되 중공(101)의 하부 즉, 석션앵커(100)의 하단부는 개방되어 있고 중공(101)의 상부 즉, 석션앵커(100)의 상부는 마감판(103)에 의해 폐쇄되어 있는 구조를 가지고 있다. 도 21에서 석션앵커(100)의 길이가 짧게 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 도면에 도시된 것보다 더 길게 연장된 형상을 가질 수도 있다. 이러한 석션앵커(100)의 마감판(103)에는 모터(102)가 구비되어있어, 모터(102)를 작동하면 중공(101) 내부에 채워져 있던 물을 중공(101)의 외부로 배수시켜 중공(101) 내부에 음압을 형성하고, 중공 내부의 음압 형성에 의해 석션앵커(100)가 해저 지반 내부로 관입된다.Japanese Patent Application No. 10-986667 discloses an example of a conventional suction anchor as shown in FIG. 21, wherein a conventional suction anchor 100 is made of a single cylindrical tube member having a hollow 101 The lower end of the hollow 101 is open and the lower end of the suction anchor 100 is opened and the upper portion of the hollow 101 is closed by the finishing plate 103. Although the length of the suction anchor 100 is shown in FIG. 21, it may have a shape elongated longer than that shown in the drawing, if necessary. A motor 102 is provided on the finishing plate 103 of the suction anchor 100. When the motor 102 is operated, the water filled in the hollow 101 is drained to the outside of the hollow 101, 101, and the suction anchor 100 is introduced into the bottom of the seabed by the formation of negative pressure inside the hollow.

이와 같은 종래의 석션앵커 또는 석션파일은 지반에 관입시키기 위하여 모터 또는 펌프를 작동시켜 중공 내부에 물을 제거하여 형성된 중공 내부의 음압만을 이용하여 해저 지반에 관입시키게 된다. 종래의 석션앵커는 대부분 대구경의 단일 강관 또는 단일 콘크리트 관으로 이루어지는데, 이러한 대구경의 단일 관부재로 이루어진 종래의 석션파일은 어떠한 가이드의 도움도 없이 독자적으로 해저 지반에 관입되어야 하므로, 해저 지반이 불균질할 경우에는 석션파일의 관부재를 연직하게 설치하는 것이 매우 어렵게 되며, 석션파일이 연직하게 설치되지 않을 경우에는 수평하중이나 수직하중에 대한 저항력이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. Such a conventional suction anchor or suction pile may be penetrated into the seabed using only a negative pressure generated inside the hollow by removing water from the hollow by operating a motor or a pump to penetrate the ground. Conventional suction anchors are mostly composed of a single pipe of large diameter or a single concrete pipe. Since a conventional suction file made up of such a large diameter single pipe member must be independently introduced into the bottom of the seabed without the help of any guide, It is very difficult to vertically install the tube member of the suction pile. When the suction pile is not installed vertically, the resistance against the horizontal load or the vertical load is lowered.

또한 종래기술처럼 대구경 강관이나 대구경의 콘크리트 관으로 석션앵커나 석션파일을 제작하려면, 상당히 큰 비용이 소요될 뿐만 아니라, 석션앵커나 석션파일을 이루는 관 부재의 자중이 크기 때문에 석션앵커나 석션파일을 해상으로 운반하는데 많은 어려움이 있으며 비용도 많이 발생하게 된다. 그 뿐만 아니라 석션앵커 또는 석션파일로 사용되는 강관이나 콘크리트 관이 해수에 노출되어 있기 때문에 석션앵커 또는 석션파일에 부식이 발생하게 되어 내구성이 크게 저하되는 문제도 발생하게 된다.In addition, it is very costly to manufacture a suction anchor or a suction file with a large-diameter steel pipe or a large-diameter concrete pipe as in the prior art, and since the weight of the pipe member constituting the suction anchor or the suction file is large, And there is a great deal of cost. In addition, since the steel pipe or the concrete pipe used as the suction anchor or the suction file is exposed to the seawater, corrosion occurs in the suction anchor or the suction pile, and the durability is greatly reduced.

대한민국 등록특허 제10-986667호(2010. 10. 08. 공고) 참조See Korean Patent No. 10-986667 (2010. 10. 08. Announcement)

본 발명은 위와 같은 종래 기술을 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 내구성을 향상시킴과 동시에 해상으로의 운반이 용이하며, 해저 지반에 고정 설치된 상태에서 수직하중(인발력) 및 수평하중에 대하여 큰 저항력을 발휘할 수 있고, 제작비용을 절감할 수 있는 석션파일을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been developed in order to overcome the limitations of the prior art as described above. Specifically, the present invention improves durability and facilitates transportation to the sea. And to provide a suction file which can exhibit a large resistance and can reduce the production cost.

구체적으로 본 발명에서는 해상 구조물의 고정 내지 구속을 위하여 해저 지반에 설치되는 석션파일을 복수개의 관 부재로 구성하여 해저 지반과의 마찰면적을 증가시켜 수직 및 수평하중에 대한 저항력을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에, 복수개의 관 부재가 중량체에 의해 서로 결속되도록 함으로써 관 부재와 중량체가 함께 인발저항력을 발휘할 수 있도록 하며, 더 나아가 복수개의 관 부재가 해저 지반에 관입 설치될 때 중량체에 의해 가이드되어 용이하게 연직 설치될 수 있도록 함으로써 인발저항력이 극대화되도록 하는 것을 목적으로 한다.
More specifically, in the present invention, a suction file installed on a seabed ground for fixing or restraining a marine structure is formed of a plurality of pipe members to increase the friction area with the seabed so that resistance to vertical and horizontal loads can be improved And the plurality of pipe members are coupled to each other by the weight member so that the pipe member and the weight member can exert the pulling resistance force together. Further, when the plurality of pipe members are inserted into the seabed ground, they are guided by the weight member So that the pulling resistance force can be maximized.

본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 두께를 관통하도록 복수개의 관통공이 형성되어 있는 중량체가 해저 지반의 상면에 놓인 상태에서, 각각 중공을 가지고 있고 배수관이 연결되는 배수공을 구비한 마감판에 의해 상단이 마감되어 있고 측면 외측으로 돌출된 스톱퍼부재를 일체로 구비하고 있는 관 부재가, 상기 중량체의 상면에서부터 하향으로 상기 관통공을 관통함으로써 상기 관통공에 의해 가이드되어 세워진 상태로 설치되고; 상기 관 부재의 하단부가 해저 지반의 표면에 닿은 상태에서 상기 배수관을 통해 관 부재의 중공 내에 있는 물이 배수되면서 상기 관 부재가 해저 지반으로 관입되어 고정되며; 상기 스톱퍼부재는 관 부재의 측면 외측으로 돌출되어 있으므로 관 부재가 중량체에 삽입된 상태에서 중량체에 상향 수직하중이 작용하게 되면 스톱퍼부재에 의해 중량체가 관 부재로부터 뽑혀서 빠지는 것이 방지되고 상기 상향 수직하중은 상기 스톱퍼부재를 통해서 관 부재에 전달되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일이 제공된다. In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a waterproof structure for a ship, comprising: a finishing plate having a plurality of through-holes formed on a top surface of a seabed sole, A tubular member integrally provided with a stopper member having an upper end closed and projecting outward to the side surface is installed in a state of being raised and guided by the through hole by passing through the through hole downward from the upper surface of the weight; The tubular member is penetrated and fixed to the bottom of the sea while the bottom end of the tubular member is in contact with the surface of the bottom of the seawater and the water in the hollow of the tubular member is drained through the drain pipe; Since the stopper member protrudes outside the side surface of the pipe member, when the upward vertical load acts on the weight member in a state where the pipe member is inserted into the weight member, the weight member is prevented from being pulled out of the pipe member by the stopper member, And a load is transmitted to the pipe member through the stopper member.

또한 본 발명에서는 이러한 석션파일의 시공방법으로서, 두께를 관통하도록 복수개의 관통공이 형성되어 있는 중량체를 수중에 투입하여 해저 지반의 상면에 배치하는 단계; 각각 중공을 가지고 있고 배수관이 연결되는 배수공을 구비한 마감판에 의해 상단이 마감되어 있고 측면 외측으로 돌출된 스톱퍼부재를 일체로 구비하고 있는 복수개의 관 부재를 상기 중량체의 상면에서부터 하향으로 상기 관통공에 관통시켜서 상기 관통공에 의해 가이드되어 세워진 상태로 설치하는 단계; 및 상기 관 부재의 하단부가 해저 지반의 표면에 닿은 상태에서 상기 배수관을 통해 관 부재의 중공 내에 있는 물을 배수시켜서 상기 관 부재를 해저 지반에 관입시켜 고정하는 단계를 포함하며; 상기 스톱퍼부재는 관 부재의 측면 외측으로 돌출되어 있으므로 관 부재가 중량체에 삽입된 상태에서 중량체에 상향 수직하중이 작용하게 되면 스톱퍼부재에 의해 중량체가 관 부재로부터 뽑혀서 빠지는 것이 방지되고 상기 상향 수직하중은 상기 스톱퍼부재를 통해서 관 부재에 전달되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일의 시공방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a suction file, the method comprising: placing a weight having a plurality of through-holes formed therein through the thickness thereof into water; A plurality of tubular members integrally provided with a stopper member having an upper end closed by a finishing plate having a hollow and having a drain hole to which a drain pipe is connected and protruding outwardly from the side are inserted downward from the upper surface of the weight, A step of inserting the through hole into the hole; And draining the water in the hollow of the pipe member through the drain pipe while the lower end of the pipe member is in contact with the surface of the seabed ground so that the pipe member penetrates and fixes the pipe member to the seabed ground; Since the stopper member protrudes outside the side surface of the pipe member, when the upward vertical load acts on the weight member in a state where the pipe member is inserted into the weight member, the weight member is prevented from being pulled out of the pipe member by the stopper member, And a load is transmitted to the pipe member through the stopper member.

본 발명에 의하면, 해상 구조물을 바다 위에 설치하기 위하여 대구경의 단일 강관 또는 단일 콘크리트 관을 구비하고 있던 종래의 석션앵커와 달리, 본 발명에 따른 석션파일은 공장에서 기성품으로 제작되는 다수개의 중,소구경 관 부재를 사용하고 있으므로, 석션파일의 제작비용을 종래 기술에 비해 크게 감소시킬 수 있고 운반 및 시공이 용이하게 되어, 시공비의 절감 및 경제성 향상의 효과를 발휘하게 된다. According to the present invention, unlike a conventional suction anchor having a large diameter single pipe or a single concrete pipe for installing a marine structure on the sea, the suction pail according to the present invention has a large number of mid- The use of the aperture tube member can significantly reduce the production cost of the suction paddle compared to the prior art, facilitating the transportation and construction, thereby reducing the construction cost and improving the economical efficiency.

특히, 본 발명에 따른 석션파일에서는 가볍고 해수에 대해 부식의 위험이 없는 FRP 관을 사용할 수 있게 되며, 이와 같이 FRP 관을 사용함으로써 강관 및 콘크리트에서와 같은 부식 방지 처리 등의 추가적인 조치 없이 내구성을 향상시킴과 동시에 해상으로의 운반이 더욱 용이하게 되어, 공기단축 및 시공비용 감소 효과를 크게 높이게 된다. Particularly, in the suction file according to the present invention, it is possible to use an FRP pipe which is light and has no risk of corrosion against seawater. By using such an FRP pipe, durability can be improved without any additional measures such as corrosion prevention in steel pipes and concrete It is possible to facilitate the transportation to the sea at the same time as the installation, and the effect of reducing the air shortage and construction cost is greatly enhanced.

특히, 본 발명에서는, 복수개의 중,소구경 강관 또는 FRP 관으로 이루어진 관 부재의 길이 방향 단면 형상으로 보았을 때, 하나의 대규모 강관이나 대규모 콘크리트 관으로 이루어진 종래의 석션파일이나 석션앵커보다, 복수개의 중,소구경 강관 또는 FRP 관으로 이루어진 관 부재가 해저 지반과 맞닿는 면적이 증가하게 된다. 따라서 복수개의 중,소구경 강관 또는 소구경 FRP 관으로 이루어진 관 부재의 주변 마찰력이 크게 증대되어 석션파일과 해저 지반 사이의 마찰력이 크게 증가하게 되므로, 석션파일에 작용하는 수직하중(인발력)에 대한 저항력은 물론이고 수평하중에 대한 저항력도 크게 증가하게 되며, 그에 따라 석션파일이 종래의 석션앵커보다 더욱 견고하게 해저 지반에 고정되는 효과가 발휘된다. Particularly, according to the present invention, when viewed in the longitudinal cross-sectional shape of a tubular member made of a plurality of medium-small-diameter steel pipes or FRP pipes, a plurality of small- The area of the pipe member made of the small diameter steel pipe or the FRP pipe is in contact with the seabed ground. Therefore, since the frictional force between the suction pile and the bottom of the seabed greatly increases due to a large frictional force of a plurality of small, small-diameter tubular or small-diameter FRP tubular members, the vertical load (pulling force) The resistance against the horizontal load as well as the resistance force is greatly increased and the effect that the suction file is more firmly fixed to the seabed ground than the conventional suction anchor is exhibited.

더 나아가, 본 발명에서는 중량체의 두께 방향으로 연직하게 관통 형성된 관통공의 가이드 작용에 의해서, 관 부재가 자동적으로 연직한 상태를 유지하면서 해저 지반에 관입 설치되므로, 관 부재를 해저 지반에 연직하게 관입 설치하는 작업을 용이하게 수행할 수 있게 되며, 따라서 본 발명에 따른 석션파일에서는 수평하중이나 수직하중(인발력)에 대한 저항력이 극대화되는 효과가 발휘된다. Further, in the present invention, the pipe member is automatically inserted into the bottom of the seabed so that the pipe member is vertically installed by the guiding action of the through hole formed vertically in the thickness direction of the weight, so that the pipe member is vertically placed on the seabed It is possible to easily carry out the intrusion installation work. Therefore, in the suction file according to the present invention, the effect of maximizing the resistance to horizontal load or vertical load (pulling force) is exerted.

그 뿐만 아니라, 본 발명의 석션파일에서는 중량체에 상향으로 수직하중이 작용하게 되면, 중량체에 작용하는 이러한 상향의 수직하중은 관 부재에 구비된 상단 스톱퍼부재를 통해 관 부재로 전달되고, 따라서 복수개의 관 부재와 해저 지반 사이에서 발휘되는 인발저항력에 의해 상향의 수직하중이 상쇄되어 석션파일은 안정적으로 부유 구조물의 계류 상태를 유지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
In addition, in the suction file of the present invention, when a vertical load acts on the weight body upward, the upward vertical load acting on the weight body is transmitted to the tube member through the upper stopper member provided on the tube member, The upward vertical load is canceled by the pullout resistance force exerted between the plurality of pipe members and the seabed ground so that the suction pile can stably maintain the floating state of the floating structure.

도 1 및 도 2는 각각 복수개의 소구경 관 부재를 이용하여 제작된 본 발명의 석션파일의 실시예를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 1에 도시된 실시예에 따른 석션파일을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 조립 사시도이다.
도 5는 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6 및 도 7은 각각 상단 스톱퍼부재의 하면에 연직끼움부재가 더 구비된 본 발명에 따른 석션파일의 실시예에 대해 각각 도 1 및 도 2에 대응되도록 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해사시도이다.
도 8은 도 6의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 스톱퍼부재가 상단 마감판과 별개의 부재로 이루어져서 관 부재의 측면에 돌출된 플랜지 형상으로 구비된 실시예에 대해 각각 도 1 및 도 2에 대응되도록 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해사시도이다.
도 11은 도 9의 선 C-C에 따른 개략적인 단면도이다.
도 12는 중량체가 사각형 형상을 가지는 본 발명에 따른 석션파일의 또다른 실시예에 대한 도 6에 대응되는 개략적인 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 개략적인 조립 사시도이다.
도 14 내지 도 18은 각각 본 발명에 따른 석션파일의 시공방법을 설명하기 위하여, 시공방법의 각 단계를 도 8에 대응되는 단면상태로 도시한 개략적인 단면도이다.
도 19는 본 발명에 따른 석션파일이 해상의 부유 구조물의 계류에 사용되는 상태를 보여주는 개략도이다.
도 20은 본 발명에 따른 석션파일이 풍력발전기를 지지하는 기초로서 사용되는 상태를 보여주는 개략도이다.
도 21은 종래기술에 의한 석션파일의 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.
1 and 2 are schematic exploded perspective views showing different views of an embodiment of a suction pail of the present invention manufactured using a plurality of small-diameter tubular members.
FIG. 3 and FIG. 4 are schematic assembled perspective views showing different views of a suction file according to the embodiment shown in FIG. 1, respectively.
5 is a schematic cross-sectional view along line AA of Fig.
6 and 7 are schematic views of a suction file according to an embodiment of the present invention, each of which is provided with a vertical fitting member on the lower surface of the upper stopper member, Fig.
8 is a schematic cross-sectional view along line BB in Fig.
FIGS. 9 and 10 are views showing a case where the stopper member is formed of a separate member from the upper finishing plate and is provided in a flange shape protruding from the side surface of the pipe member, Fig.
11 is a schematic cross-sectional view along line CC of Fig.
Fig. 12 is a schematic exploded perspective view corresponding to Fig. 6 for another embodiment of a suction file according to the present invention in which the weight is rectangular; Fig.
13 is a schematic assembly perspective view of the embodiment shown in Fig.
14 to 18 are schematic cross-sectional views showing respective steps of a construction method in a cross-sectional state corresponding to FIG. 8, in order to explain a method of constructing a suction file according to the present invention.
19 is a schematic view showing a state in which a suction file according to the present invention is used for mooring floating structures in the sea;
20 is a schematic view showing a state in which a suction file according to the present invention is used as a foundation for supporting a wind turbine generator.
21 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a suction file according to the prior art.

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 2에는 각각 복수개의 소구경 관 부재를 이용하여 제작된 본 발명의 석션파일(이하, "석션파일"이라고 약칭함)의 실시예를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 3 및 도 4에는 각각 도 1에 도시된 실시예에 따른 석션파일의 개략적인 조립 사시도가 바라보는 방향을 달리하여 도시되어 있는데, 도 1 및 도 3은 위에서 내려다 본 사시도이고, 도 2 및 도 4는 아래에서 위쪽으로 올려다 본 사시도이다. 도 5는 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다. 도 1 내지 도 5에서는 편의상 관 부재(10)의 중공 내에 채워지는 해수를 외부로 배수하기 위한 수중 모터 등의 주변 장치에 대한 도시를 생략하였으며, 관 부재(10)의 길이가 모두 같게 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 관 부재(10)의 길이를 서로 다를 수도 있다. Figs. 1 and 2 are schematic exploded perspective views showing different views of an embodiment of a suction file of the present invention (hereinafter abbreviated as "suction file") manufactured by using a plurality of small-diameter tubular members 3 and 4 are perspective views of a suction pile according to the embodiment of the present invention shown in Fig. 1, respectively. Figs. 1 and 3 are perspective views from above, Figs. 2 and 4 are perspective views looking upwards from below. Fig. 5 is a schematic cross-sectional view along the line A-A in Fig. 1 to 5, a peripheral device such as an underwater motor for draining the seawater filled in the hollow of the tubular member 10 for the sake of convenience is not shown, and the lengths of the tubular members 10 are all shown to be the same , And the length of the pipe member 10 may be different if necessary.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 석션파일(1)은, 각각 스톱퍼부재(17)가 측면에 돌출되어 구비되어 있는 상태로 중,소구경의 섬유보강복합소재(FRP) 또는 강관으로 제작된 복수개의 관 부재(10)와, 상기 복수개의 관 부재(10)가 관통 삽입되어 상기 복수개의 관 부재(10) 상부에 위치하게 되는 중량체(20)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the suction paddle 1 according to the present invention includes a small-diameter fiber reinforced composite material (FRP) or a steel pipe made of a steel pipe with the stopper member 17 protruding from the side surface A plurality of tubular members 10 and a plurality of tubular members 10 through which the plurality of tubular members 10 are inserted.

본 발명에서 상기 관 부재(10)는 소구경의 FRP 관이나 강관으로 제작될 수 있는데, 구체적으로 관 부재(10)는 통형상의 관으로 제작된 부재로서, 상기 관 부재(10)의 하단부는 개방되어 있고 관 부재(10)의 상부는 관통공 형태의 배수공을 구비한 상단 마감판(11)에 의해 폐쇄되어 있다. 상기 상단 마감판(11)의 상면에는 배수관(13)이 결합되는데, 상기 배수관(13)의 하단이 상기 상단 마감판(11)에 형성된 배수공에 결합되며, 따라서 상단 마감판(11)의 아래쪽으로 관 부재(10)의 중공(16) 내부에 채워진 물은 배수관(13)으로 흡입되어 석션파일(1)의 외부로 배출된다. The tubular member 10 may be made of a small-diameter FRP pipe or a steel pipe. Specifically, the tubular member 10 is a member made of a tubular pipe, and the lower end of the tubular member 10 And the upper portion of the tubular member 10 is closed by an upper finishing plate 11 having a drain hole in the form of a through-hole. A drain pipe 13 is coupled to an upper surface of the upper finishing plate 11 so that a lower end of the drain pipe 13 is coupled to a drain hole formed in the upper finishing plate 11, The water filled in the hollow 16 of the pipe member 10 is sucked into the drain pipe 13 and discharged to the outside of the suction paddle 1. [

본 발명에서 상기 관 부재(10)에는 스톱퍼부재(17)가 구비되어 있다. 즉, 관 부재(10)가 해저 지반을 향하는 방향으로 중량체(20)를 관통한 상태에서, 상향 수직하중(인발력)이 작용하게 될 때 중량체(20)가 관 부재(10)의 상단으로부터 뽑혀서 빠져나가는 것을 방지하는 스톱퍼(stopper)부재(17)가 구비되는 것이다. In the present invention, the tubular member (10) is provided with a stopper member (17). That is, when an upward vertical load (pulling force) is applied in a state in which the pipe member 10 penetrates the weight 20 in the direction toward the seabed ground, the weight 20 is separated from the upper end of the pipe member 10 And a stopper member 17 for preventing the protrusion from being pulled out.

상기 스톱퍼부재(17)는 관 부재(10)의 측면에서부터 돌출되도록 돌출부재의 형태로 구비될 수 있는데, 도면에 도시된 실시예의 경우에는 상기 상단 마감판(11)의 가장자리 부분이 관 부재(10)의 측면으로 더 돌출되어 있고, 이렇게 관 부재(10)의 측면으로 더 돌출된 상기 상단 마감판(11)의 가장자리 부분이 상기 스톱퍼부재(17)에 해당하는 구성을 가지고 있다. 즉, 상기 상단 마감판(11)의 면적이 관 부재(10)의 단면보다 더 큰 넓이를 가지고 있어서, 상기 상단 마감판(11)의 가장자리 부분이 관 부재(10)의 측면에서 외측으로 돌출되고, 이렇게 관 부재(10)의 측면으로 돌출된 상기 상단 마감판(11)의 가장자리 부분이 스톱퍼부재(17)를 이루고 있는 것이다. The stopper member 17 may be provided in the form of a protruding member protruding from the side surface of the tubular member 10. In the case of the illustrated embodiment, the edge of the upper end finishing plate 11 is connected to the tubular member 10 And the edge portion of the upper finishing plate 11 further protruding from the side surface of the tubular member 10 corresponds to the stopper member 17. [ That is, since the area of the upper finishing plate 11 is larger than that of the tubular member 10, the edge portion of the upper finishing plate 11 protrudes outward from the side face of the tubular member 10 The edge portion of the upper finishing plate 11 protruding from the side surface of the tube member 10 constitutes the stopper member 17. [

도면에 도시된 실시예에서는 상단 마감판(11)의 가장자리 부분 전체가 관 부재(10)의 측면에서 외측으로 돌출되어 있는 구성을 가지고 있지만, 상단 마감판(11)의 가장자리 부분 중에서도 일부만이 관 부재(10)의 측면에서 외측으로 돌출되어 스톱퍼부재(17)를 구성할 수도 있다.  In the embodiment shown in the drawing, the entire edge portion of the upper finishing plate 11 is protruded outward from the side surface of the tube member 10, but only a part of the edge portion of the upper finishing plate 11, The stopper member 17 may protrude outward from the side surface of the stopper member 10.

한편, 스톱퍼부재(17)는 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼 상단 마감판(11)의 일부가 되어 단순한 평판 형태로 구성될 수도 있지만, 스톱퍼부재(17)의 하면에 연직끼움부재(12)가 더 구비될 수 있다. 도 6 내지 도 8은 스톱퍼부재(17)의 최외측 가장자리의 하면에 연직끼움부재(12)가 더 구비된 실시예를 보여주는 도면인데, 도 6과 도 7은 각각 도 1 및 도 2에 대응되도록 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해사시도이고, 도 8은 도 6의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다. 도 6 내지 도 8에 도시된 것처럼, 스톱퍼부재(17)의 하면에는 연직 하향으로 연장되어 있는 연직끼움부재(12)가 더 구비될 수 있다. 상기 연직끼움부재(12)는 판형상으로 이루어져서, 평판형태의 상기 스톱퍼부재(17)의 하면에 직교하도록 일체로 접합되어 결합될 수 있다. 이와 같이 연직끼움부재(12)가 결합되어 있는 경우에는, 중량체(20)의 상면에도 상기 연직끼움부재(12)가 끼워질 수 있는 오목홈(22)이 형성된다. 상기 연직끼움부재(12)와 상기 오목홈(22)은, 상기 관 부재(10)가 중량체(20)를 관통하여 삽입되고 해저 지반에 관입 고정되었을 때, 상기 관 부재(10)와 중량체(20)가 서로 일체화되는 것을 더욱 강화시키게 되는 효과를 발휘하게 된다. 1 to 5, the stopper member 17 may be a part of the upper finishing plate 11 and may be formed in a simple flat plate shape. However, the vertical fitting member 12 may be provided on the lower surface of the stopper member 17, May be further included. 6 to 8 are views showing an embodiment in which the vertical fitting member 12 is further provided on the bottom surface of the outermost edge of the stopper member 17, and FIGS. 6 and 7 are views respectively corresponding to FIGS. 1 and 2 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6; FIG. As shown in FIGS. 6 to 8, the bottom surface of the stopper member 17 may be further provided with a vertical fitting member 12 extending vertically downward. The vertical engaging member 12 is formed in a plate shape and can be integrally joined and joined so as to be orthogonal to the lower surface of the stopper member 17 in the form of a flat plate. The concave groove 22 is formed on the upper surface of the weight 20 so that the vertical engaging member 12 can be fitted. The vertical engaging member 12 and the concave groove 22 are formed in such a manner that when the tubular member 10 is inserted through the weight member 20 and fixed in the bottom of the seabed, (20) are integrated with each other.

위의 실시예에서는 상단 마감판(11)의 일부가 스톱퍼부재(17)에 해당하는 것으로 설명하였으나, 상기 스톱퍼부재(17)는 상단 마감판(11)과 별개의 부재로 이루어질 수도 있다. 도 9 내지 도 11에는 각각 스톱퍼부재(17)가 상단 마감판(11)과 별개의 부재로 이루어지고 관 부재(10)의 측면에 돌출된 플랜지 형상으로 이루어진 실시예가 도시되어 있는데, 도 9 및 도 10은 각각 도 1 및 도 2에 대응되도록 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해사시도이고, 도 11은 도 9의 선 C-C에 따른 개략적인 단면도이다. 도 9 내지 도 11에서는 앞서 살펴본 도 6 내지 도 8의 실시예처럼 스톱퍼부재(17)의 최외측 가장자리에 연직 하향으로 연직끼움부재(12)가 구비된 형태로 본 발명의 실시예가 도시되어 있지만, 이러한 연직끼움부재(12)는 생략될 수 있다. 더 나아가 본 발명에서 스톱퍼부재(17)는 이렇게 평판으로 이루어진 플랜지형상에 한정되지 아니하며, 관 부재(10)의 측면으로 돌출되도록 구비되어, 관 부재(10)가 해저 지반을 향하는 방향으로 중량체(20)를 관통한 상태에서, 상향 수직하중이 작용하게 될 때 중량체(20)가 관 부재(10)의 상단으로부터 뽑혀서 빠져나가는 것을 방지하는 기능을 수행하는 것이면 어떠한 형태로 구비되어도 무방하다. In the above embodiment, a part of the upper finishing plate 11 corresponds to the stopper member 17. However, the stopper member 17 may be formed of a separate member from the upper finishing plate 11. [ 9 to 11 show an embodiment in which the stopper member 17 is formed of a member different from the upper finishing plate 11 and has a flange shape protruding from the side surface of the tubular member 10, 10 is a schematic exploded perspective view showing a direction different from that of FIG. 1 and FIG. 2, respectively, and FIG. 11 is a schematic sectional view along line CC of FIG. 9 to 11, the embodiment of the present invention is shown in the form of a vertically downwardly extending vertical fitting member 12 at the outermost edge of the stopper member 17 as in the embodiments of FIGS. 6 to 8, The vertical engaging member 12 may be omitted. In the present invention, the stopper member 17 is not limited to the flange-shaped flange, and is provided so as to protrude from the side surface of the pipe member 10, so that the pipe member 10 can move in the direction 20 so as to prevent the weight 20 from being pulled out from the upper end of the tubular member 10 when the upward vertical load acts on the tubular member 10, it may be provided in any form.

상기 중량체(20)는, 관 부재(10)의 길이 방향으로 두께를 가지는 부재인데, 콘크리트 또는 모르타르 등과 같이 무거운 중량을 가지도록 제작된다. 상기 중량체(20)에는, 복수개의 관통공(25)이 두께 방향으로 형성되어 있다. 상기 복수개의 관통공(25)에는 앞서 설명한 복수개의 관 부재(10)가 각각 관통된다. 이와 같이 관 부재(10)는 중량체(20)의 관통공(25)을 관통하여 해저 지반에 관입되므로, 중량체(20)는 관 부재(10)의 해저 지반 관입 시에 가이드로서 역할을 수행하게 된다. 즉, 관 부재(10)는 중량체(20)의 관통공(25)에 의해 가이드 되므로, 관 부재(10)를 연직한 상태를 유지한 채로 해저 지반에 관입 설치하는 것이 매우 용이하게 되는 것이다. The weight 20 is a member having a thickness in the longitudinal direction of the pipe member 10, and is made to have a heavy weight such as concrete or mortar. In the weight 20, a plurality of through holes 25 are formed in the thickness direction. The plurality of through-holes 25 penetrate through the plurality of pipe members 10 described above. The pipe member 10 penetrates through the through hole 25 of the weight member 20 and penetrates into the seabed so that the weight member 20 serves as a guide when the pipe member 10 penetrates the bottom of the sea bottom. . That is, since the pipe member 10 is guided by the through-hole 25 of the weight body 20, it becomes very easy to penetrate and install the pipe member 10 while maintaining the vertical state of the pipe member 10.

한편, 앞서 설명한 것처럼, 관 부재(10)의 상단에는 스톱퍼부재(17)가 구비되어 있으므로, 관 부재(10)가 중량체(20)가 끼워진 후, 중량체(20)의 상면이 스톱퍼부재(17)에 닿게 되어, 관 부재(10)가 더 이상 관입되는 것이 방지되며, 후술하는 것처럼, 관 부재(10)가 해저 지반에 관입 설치된 상태에서 상기 중량체(20)에 상향으로 수직하중이 작용하게 될 때, 중량체(20)에 작용하는 상향의 수직하중은 상기 스톱퍼부재(17)에 작용하게 되어 결국 관 부재(10)로 전달되며, 따라서 관 부재(10)에 의해 인발저항력이 작용하도록 만들게 된다. As described above, since the stopper member 17 is provided at the upper end of the pipe member 10, the upper surface of the weight member 20 is inserted into the stopper member 17 so that the tubular member 10 is prevented from further penetration and a vertical load acts upward on the weight 20 in a state where the tubular member 10 is inserted into the seabed ground as described later The upward vertical load acting on the weight 20 acts on the stopper member 17 and is eventually transferred to the tubular member 10 so that the withdrawal resistance force acts on the tubular member 10 .

이와 같이, 복수개의 관 부재(10)가 각각 상기 복수개의 관통공(25)을 관통하여 해저 지반에 관입됨으로써, 복수개의 관 부재(10)에 걸쳐서 관 부재(10)의 상부에는 중량체(20)가 결합되어 위치하게 된다. The plurality of tubular members 10 penetrate through the plurality of through holes 25 and penetrate the bottom of the seabed so that the weight member 20 ).

앞서 설명한 것처럼, 스톱퍼부재(17)의 하면에 연직끼움부재(12)가 더 구비되어 있는 경우에는, 상기 관 부재(10)가 중량체(20)가 끼워져서 중량체(20)의 상면이 스톱퍼부재(17)에 닿을 때, 연직끼움부재(12)도 중량체(20)의 오목홈(22)에 끼워지게 된다. 따라서 상기 연직끼움부재(12)와 상기 오목홈(22) 간의 추가적인 결합이 이루어지며, 그에 따라 상기 관 부재(10)와 상기 중량체(20) 간의 일체화 및 결합이 더욱 강화된다. When the vertical fitting member 12 is further provided on the lower surface of the stopper member 17 as described above, the weight member 20 is fitted into the tubular member 10 so that the upper surface of the weight member 20, The vertical engaging member 12 is also fitted into the concave groove 22 of the weight body 20 when it comes into contact with the member 17. Thus, further coupling between the vertical engaging member 12 and the concave groove 22 is achieved, so that the integration and the coupling between the tubular member 10 and the weight 20 are further strengthened.

도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서는 중량체(2)의 평면 형상이 원형으로 된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명에서 중량체(2)의 평면 형상은 이러한 원형에 한정되지 않는다. 도 12 및 도 13은 중량체(2)가 사각형 형상을 가지는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도면인데, 도 12는 도 6에 대응되는 개략적인 분해 사시도이고, 도 13은 도 12에 도시된 실시예의 개략적인 조립 사시도이다. 도면에 예시된 것처럼, 본 발명에서 중량체(2)는 사각형의 평면 형상을 가질 수도 있으며, 더 나아가, 사각형이 아닌 타원형이나 기타 다각형 형상의 평면 형상을 가질 수도 있다. In the embodiment shown in Figs. 1 to 11, the planar shape of the weight 2 is shown as being circular, but the planar shape of the weight 2 in the present invention is not limited to such a circle. 12 and 13 show another embodiment of the present invention in which the weight 2 has a rectangular shape. FIG. 12 is a schematic exploded perspective view corresponding to FIG. 6, and FIG. 13 is a cross- 1 is a schematic assembled perspective view of an embodiment. As illustrated in the drawings, in the present invention, the weight 2 may have a rectangular planar shape, and further may have a planar shape of an oval or other polygonal shape instead of a rectangular shape.

또한 본 발명에서는 복수개의 관 부재(10)와 중량체(2)가 결합됨에 있어서, 중량체(2)의 하면에서 볼 때 관 부재(10)가 결합되어 있는 배치형상은 다양하게 변화될 수 있다. 즉, 사전 측량작업을 통해 기초가 위치될 해저면의 지형, 지질 등을 파악하여, 최대 지지력 발휘를 위한 석션파일(1)의 최적 단면을 결정하고, 중량체(20)에서의 관 부재(10)의 배치형상을 현장 상황에 맞게 결정하게 되는 것이다. 특히, 해저면의 높이에 따라 관 부재(10)의 길이 및 직경을 달리하여 제작할 수도 있고, 해저면의 지질의 특성에 따라 관 부재(10) 사이의 간격을 달리하여 배치할 수도 있다. In the present invention, when the plurality of tubular members 10 and the weight 2 are combined, the arrangement shape in which the tubular member 10 is engaged when viewed from the lower surface of the weight 2 can be variously changed . In other words, the optimum shape of the suction pile 1 for maximizing the support force is determined by grasping the topography, geology and the like of the seabed surface on which the foundation will be located through the preliminary surveying operation, ) Is determined according to the situation of the site. In particular, the length and the diameter of the pipe member 10 may be different depending on the height of the sea floor, or the intervals between the pipe members 10 may be different depending on the characteristics of the lipid of the sea floor.

다음에서는 본 발명에 따른 석션파일(1)의 시공방법에 대해 설명한다. Next, a construction method of the suction file 1 according to the present invention will be described.

도 14 내지 도 18에는 각각 본 발명에 따른 석션파일의 시공방법을 설명하기 위하여 시공방법의 각 단계를 보여주는 도면인데, 석션파일(1)은 도 8에 대응되는 단면상태로 도시되어 있다. 특히 도 15 내지 도 18에서는 수중에 있는 석션파일(1)만을 단면상태로 도시하였다. FIGS. 14 to 18 are diagrams showing respective steps of a construction method for explaining a construction method of a suction file according to the present invention, wherein the suction file 1 is shown in a sectional state corresponding to FIG. 15 to 18, only the suction pile 1 in the water is shown in a sectional state.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 석션파일(1)을 설치함에 있어서, 먼저 사전 측량작업 결과에 따라 관 부재(10)의 직경, 간격 및 배치형태에 따른 관통공(25)을 구비한 중량체(20)를 콘크리트 또는 모르타르 등의 재료로 제작한다. 상기 중량체(20)가 제작되면, 도 14에 도시된 것처럼, 중량체(20)를 크레인 등의 인양장비(30)를 이용하여 해저 지반의 상면에 배치한다. 해저 지반의 상면이 고르지 않은 경우에는, 인양장비(30)를 이용하여 중량체(20)가 수평한 상태를 유지한다. In the installation of the suction file 1 of the present invention having the above configuration, first, the weight (including the through hole 25) corresponding to the diameter, spacing, and arrangement of the pipe member 10 20) is made of a material such as concrete or mortar. When the weight 20 is manufactured, as shown in FIG. 14, the weight 20 is placed on the upper surface of the seabed using the lifting equipment 30 such as a crane. When the top surface of the seabed ground is uneven, the weight 20 is maintained in a horizontal state by using the lifting equipment 30.

이와 같이 수중에서 해저 지반(200)의 상면에 중량체(20)가 수평하게 놓인 상태에서, 도 15에 도시된 것처럼, 복수개의 관 부재(10) 각각을 중량체(20)의 상면으로부터 중량체(20)의 관통공(25)에 관통시킨다. 중량체(20)는 수평을 유지하고 있으므로, 각각의 관 부재(10)가 상기 관통공(25)에 삽입되면 관 부재(10)는 관통공(25)에 의해 가이드되어 자동적으로 연직한 상태가 되어 그 하단이 해저 지반(200)의 상면에 닿게 된다. 15, the plurality of tubular members 10 are respectively disposed on the upper surface of the weight 20 from the upper surface of the weight 20 in a state where the weight 20 is horizontally placed on the upper surface of the seabed ground 200 in the water, Through hole (25) of the housing (20). When the respective tubular member 10 is inserted into the through-hole 25, the tubular member 10 is guided by the through-hole 25 and is automatically vertically positioned So that the lower end thereof touches the upper surface of the seabed ground 200.

도 16에는 복수개의 관 부재(10)가 중량체(20)의 관통공(25)을 관통하여 그 하단이 해저 지반의 상면에 닿은 상태가 도시되어 있고 도 17에는 석션(suction)에 의해 관 부재(10)가 해저 지반(200)에 관입되고 있는 상태가 도시되어 있다. 도 16에 도시된 상태에서 바지선 등에 설치된 모터(M)(후술하는 도 19 참조)를 작동시켜 배수관(13)을 통해서 관 부재(10)의 중공(16) 내에 채워져 있던 물을 관 부재(10)의 외부로 배수시키게 되면, 관 부재(10)의 중공(16) 내부에는 음압(陰壓)이 형성되고, 그에 따라 수압에 의한 하향 관입력이 발생하여 관 부재(10)가 도 17에 도시된 것처럼 해저 지반에 관입된다. 16 shows a state in which a plurality of tubular members 10 penetrate the through holes 25 of the weight 20 and the lower ends of the tubular members 10 are in contact with the upper surface of the seabed ground. In Fig. 17, (10) is penetrated into the seabed ground (200). The motor M installed on the barge or the like is operated to supply the water filled in the hollow 16 of the pipe member 10 through the pipe 13 to the pipe member 10, A negative pressure is formed inside the hollow 16 of the pipe member 10 so that a downward pipe input is generated by the water pressure so that the pipe member 10 is moved downward As shown in Fig.

도 18에는 중량체(20)의 관통공(25)을 관통한 복수개의 관 부재(10)가 해저 지반에 관입되어 고정된 상태가 도시되어 있다. 복수개의 관 부재(10)의 상단에는 스톱퍼부재(17)가 구비되어 있으므로, 중량체(20)의 상면이 상기 스톱퍼부재(17)에 닿을 때까지 관 부재(10)가 해저 지반에 관입될 수 있다. 물론 반드시 중량체(20)의 상면이 스톱퍼부재(17)에 닿을 때까지 관 부재(10)가 해저 지반에 관입되어야만 하는 것은 아니다. 즉, 관 부재(10)의 해저 지반 관입이 완료된 상태에서, 중량체(20)의 상면이 스톱퍼부재(17)에 닿지 아니하여도 무방하다. 18 shows a state in which a plurality of pipe members 10 passing through the through holes 25 of the weight 20 penetrate and are fixed to the seabed ground. The tubular member 10 can be intruded into the seabed until the upper surface of the weight 20 touches the stopper member 17 because the stopper member 17 is provided at the upper end of the plurality of tubular members 10 have. Of course, the tubular member 10 must not necessarily penetrate the bottom of the seam until the top surface of the weight 20 touches the stopper member 17. That is, the upper surface of the weight 20 may not touch the stopper member 17 in a state where the bottom of the pipe member 10 is completely grounded.

석션 기초의 관 부재(10)가 수평하중이나 수직하중(인발력)에 대해 저항하는 것이 극대화되기 위해서는 관 부재(10)가 해저 지반에 연직하게 관입되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 위에서 살펴본 것처럼 관 부재(10)가 해저 지반에 관입 설치될 때, 중량체(20)의 관통공(25)을 통과하게 된다. 따라서 중량체(20)가 수평을 이루고 있는 경우, 중량체(20)의 두께 방향으로 연직하게 관통 형성된 관통공(25)에 의해서, 관 부재(10)는 자동적으로 연직한 상태를 유지하면서 해저 지반에 관입 설치된다. 즉, 중량체(20)의 관통공(25)은 관 부재(10)가 연직한 상태로 관입될 수 있도록 가이드하는 기능을 하게 되는 것이다. 따라서 본 발명에서는 매우 용이하게 관 부재(10)를 해저 지반에 연직하게 관입설치할 수 있게 되며, 따라서 본 발명에 따른 석션 기초에서는 수평하중이나 수직하중(인발력)에 대한 저항력이 극대화되는 효과가 발휘된다. It is preferable that the tubular member 10 is vertically penetrated to the seabed so that the suction-based tubular member 10 can maximize its resistance against the horizontal load or vertical load (pulling force). In the present invention, as described above, when the pipe member 10 is installed in the bottom of the seabed, it passes through the through hole 25 of the weight 20. Therefore, when the weight 20 is horizontal, the tubular member 10 is automatically vertically held by the through-holes 25, which are vertically penetrated in the thickness direction of the weight 20, . That is, the through hole 25 of the weight 20 functions to guide the tubular member 10 so that the tubular member 10 can be inserted in a vertical state. Therefore, in the present invention, the pipe member 10 can be vertically penetrated and installed on the bottom of the submerged ground very easily, so that the effect of maximizing resistance to horizontal load or vertical load (pulling force) .

또한 본 발명에서는 위에서 살펴본 것처럼, 스톱퍼부재(17)의 하면에 연직끼움부재(12)가 더 구비될 수도 있는데, 이 경우에는, 상기 관 부재(10)가 중량체(20)가 끼워져서 중량체(20)의 상면이 스톱퍼부재(17)에 닿게 되면 연직끼움부재(12)도 중량체(20)의 오목홈(22)에 끼워지게 되어, 상기 연직끼움부재(12)와 상기 오목홈(22) 간의 추가적인 결합이 이루어지며, 따라서 상기 관 부재(10)와 상기 중량체(20) 간의 일체화 및 결합이 더욱 강화되는 효과가 발휘된다. In the present invention, as described above, the vertical fitting member 12 may be further provided on the lower surface of the stopper member 17. In this case, when the pipe member 10 is fitted with the weight member 20, The vertical engaging member 12 is fitted into the concave groove 22 of the weight 20 so that the vertical engaging member 12 and the concave groove 22 So that the integration and the coupling between the tubular member 10 and the weight 20 can be further strengthened.

도 19에는 본 발명에 따른 석션파일(1)이 해저 지반에 관입 설치되어 해상의 부유 구조물(400)의 계류에 사용되는 상태를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 석션파일(1)을 부유 구조물(400)의 계류에 이용하는 경우에는 계류선(401)을 중량체(20)에 연결한다. 부유 구조물(400)로부터 수평하중이 작용하는 경우, 수평하중은 중량체(20)에 가해지고, 그에 따라 중량체(20)에 관입되어 있는 상태의 관 부재(10)로 전달되며, 해저 지반에 관입되어 있는 관 부재(10)는 이러한 수평하중을 해저 지반에 전달하여 지지하게 된다. 참고로 도 19에서 복수개의 관 부재(10)에 설치된 각각의 배수관(13)이 하나의 모터(M)에 연결되는 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 편의상 간소화하여 도시한 것이며, 실제로는 배수관(13) 각각에 대해 별도의 모터(M)가 개별적으로 연결시켜서 각각의 배수관(13)에 연결된 각각의 모터(M)를 개별적으로 작동시켜 각각의 관 부재(10) 중공 내부를 배수하여 석션파일(1)이 안정적으로 해저에 설치되도록 할 수 있다. 물론 하나의 모터(M)에 연결되어 있도록 할 수도 있다.19 is a schematic view showing a state in which a suction file 1 according to the present invention is installed in a seabed sole and used for mooring a floating structure 400 at sea. When the suction pile 1 according to the present invention is used for mooring the floating structure 400, the mooring line 401 is connected to the weight 20. When a horizontal load is applied from the floating structure 400, the horizontal load is applied to the weight body 20, and thus the horizontal load is transmitted to the pipe member 10 in a state of being penetrated into the weight body 20, The penetrated pipe member 10 transmits and supports such a horizontal load to the seabed. 19, each of the drain pipes 13 provided in the plurality of pipe members 10 is connected to one motor M. However, this is shown for the sake of simplicity, Each of the motors M connected to the respective drain pipes 13 is separately operated by individually connecting separate motors M to the respective suction pipes 1 to drain the hollow inside of the respective pipe members 10, Can be stably installed on the seabed. Of course, it may be connected to one motor M.

한편, 부유 구조물(400)로부터 중량체(20)에 상향으로 수직하중이 작용하게 되면, 중량체(20)에 작용하는 이러한 상향의 수직하중은 결국 상기 스톱퍼부재(17)에 가해지게 된다. 즉, 중량체(20)의 상부에는 스톱퍼부재(17)가 위치하고 있으므로, 중량에(20)에 가해진 상향 수직하중은 스톱퍼부재(17)에 연직한 상향의 인발력으로 작용하게 되는 것이다. 그런데 관 부재(10)는 해저 지반에 관입 설치되어 있으므로, 스톱퍼부재(17)를 통해 관 부재(10)에 대해 작용하는 상향의 인발력은 관 부재(10)와 해저 지반 사이에서 발휘되는 인발저항력에 의해 상쇄되고, 따라서 석션파일(1)은 안정적으로 부유 구조물(400)의 계류 상태를 유지하게 되는 것이다. When the vertical load acts on the weight 20 from the floating structure 400 upwardly, the upward vertical load applied to the weight 20 is applied to the stopper member 17. That is, since the stopper member 17 is located on the upper portion of the weight 20, the upward vertical load applied to the weight 20 acts as a pulling force vertical to the stopper member 17. The upward pulling force acting on the tubular member 10 through the stopper member 17 is not applied to the pullout resistance force exerted between the tubular member 10 and the bottom of the sea floor because the tubular member 10 is installed in the bottom of the seabed So that the suction file 1 stably maintains the mooring state of the floating structure 400.

특히, 본 발명에 따른 석션파일(1)은 복수개의 관 부재(10)로 이루어져 있으므로, 관 부재(10)의 길이 방향 단면 형상으로 보았을 때, 종래기술처럼 하나의 대구경 강관 또는 콘크리트의 외주면 보다, 복수개의 관 부재(10)에 의한 외주면이 더 길어지게 되고 그에 따라 석션파일(1)이 해저 지반에 설치되었을 때, 해저 지반과 맞닿는 면적이 월등히 증가하게 된다. 이와 같이 관 부재(10)가 해저 지반과 접촉하게 되는 주변 마찰 면적이 크게 증대됨에 따라 석션파일(1)과 해저 지반 사이의 주변 마찰력이 크게 증가하게 되고, 그에 따라 석션파일(1)에 작용하는 수직하중 및 수평하중에 대한 저항력이 증가하게 되며 석션파일(1)이 해저 지반에 더욱 견고하게 고정되는 효과가 발휘된다. 이러한 주변 마찰면적의 증가는 복수개의 관 부재(10)가 간격을 두고 배치됨으로써 더욱 더 배가된다. Particularly, since the suction paddle 1 according to the present invention is composed of the plurality of pipe members 10, when viewed in the longitudinal cross-sectional shape of the pipe member 10, The outer circumferential surface of the plurality of pipe members 10 becomes longer, and when the suction paddle 1 is installed on the seabed ground, the area contacted with the seabed ground is drastically increased. As the peripheral friction area where the pipe member 10 comes into contact with the seabed ground is greatly increased, the peripheral frictional force between the suction pile 1 and the seabed ground is greatly increased, The resistance against the vertical load and the horizontal load is increased, and the suction pile 1 is more firmly fixed to the seabed. This increase in the peripheral friction area is further doubled by arranging the plurality of tubular members 10 at intervals.

한편, 본 발명에 따른 석션파일(1)은 위에서 설명한 것처럼 부유 구조물(400)을 계류하는 앵커로 사용되는 것 이외에, 풍력발전기(300)를 세워서 설치할 때 풍력발전기(300)의 하부를 고정설치하는 기초로서도 사용될 수 있다. 도 20에는 본 발명에 따른 석션파일(1)이 해저 지반(200)에 관입 설치되고 석션파일(1) 상부에 해상 구조물의 일예로서 풍력발전기(300)가 설치된 상태를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 20에 도시된 것처럼, 중량체(20)의 외부를 감싸도록 하우징(301)을 설치하고, 하우징(301) 위에 풍력발전기(300)의 하단을 고정 설치함으로써, 석션파일(1)을 풍력발전기(300)를 직립시켜 고정하는 기초로서 활용하는 것이다. 물론 하우징(301)을 생략하고, 중량체(20) 위에 풍력발전기(300)의 하단을 직접 고정할 수도 있다. The suction pile 1 according to the present invention is not only used as an anchor for mooring the floating structure 400 as described above but also can be used to fix and install the lower part of the wind power generator 300 when the wind power generator 300 is installed upright It can also be used as a foundation. 20 is a schematic view showing a state in which a suction file 1 according to the present invention is installed in a seabed ground 200 and a wind power generator 300 is installed on an upper part of a suction file 1 as an example of a sea structure. 20, a housing 301 is provided so as to surround the outside of the weight body 20, and the lower end of the wind power generator 300 is fixedly mounted on the housing 301, (300) as a foundation for standing up and fixing. Of course, the housing 301 may be omitted, and the lower end of the wind power generator 300 may be directly fixed on the weight 20.

위에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 석션파일(1)은 관 부재(10)와 중량체(20)의 결합으로 구성되는데, 상기 관 부재(10)를 FRP 관부재로 제작하는 경우, 가볍고 저렴하면서도 염해 등에 대한 내구성이 우수하므로, 해상으로의 운반이 매우 용이하며, 제작비 및 설치시공비가 저렴하다는 추가적인 장점이 발휘된다. 또한 FRP로 제작된 관 부재(10)는 강관 및 콘크리트를 사용한 종래기술에서와 같은 부식 방지 처리 등의 추가적인 조치가 공정이 필요 없게 되며, 따라서 그만큼 제작비용을 절감할 수 있고 제작기간도 줄일 수 있게 된다. As described above, the suction file 1 according to the present invention comprises a combination of the pipe member 10 and the weight 20. When the pipe member 10 is made of an FRP pipe member, it is light and cheap, So that it is very easy to carry to the sea, and further advantages such as low production cost and low installation cost are exerted. Further, the tubular member 10 made of FRP requires no additional steps such as corrosion prevention treatment as in the prior art using a steel pipe and concrete, thereby reducing manufacturing costs and reducing the production period do.

특히, 본 발명에서는 복수개의 관 부재가 해저 지반에 관입 설치될 때 중량체에 의해 가이드되어 용이하게 연직 설치되므로, 인발저항력이 극대화되는 효과가 발휘된다. Particularly, in the present invention, since a plurality of pipe members are guided by a weight when they are installed in a seabed ground, they are easily vertically installed, so that an effect of maximizing a pulling resistance force is exhibited.

1: 석션파일
10: 관 부재
20: 중량체
1: Suction file
10: Tubular member
20: Weight

Claims (3)

삭제delete 두께를 관통하도록 복수개의 관통공(25)이 형성되어 있는 중량체(20)가 해저 지반의 상면에 놓인 상태에서,
각각 중공(16)을 가지고 있고 배수관(13)이 연결되는 배수공을 구비한 상단 마감판(11)에 의해 상단이 마감되어 있고 측면 외측으로 돌출된 스톱퍼부재(17)를 일체로 구비하고 있는 관 부재(10)가, 중량체(20)의 상면에서부터 하향으로 관통공(25)을 관통함으로써 관통공(25)에 의해 가이드되어 세워진 상태로 설치되고;
관 부재(10)의 하단부가 해저 지반의 표면에 닿은 상태에서 배수관(13)을 통해 관 부재(10)의 중공(16) 내에 있는 물이 배수되면서 관 부재(10)가 해저 지반으로 관입되어 고정되며;
스톱퍼부재(17)에는 연직끼움부재(12)가 구비되어 있고;
중량체(20)의 상면에는 연직끼움부재(12)가 끼워질 수 있는 오목홈(22)이 형성되어 있으며;
관 부재(10)가 중량체(20)를 관통하여 삽입되고 해저 지반에 관입 고정되었을 때, 연직끼움부재(12)는 오목홈(22)에 끼워지고;
스톱퍼부재(17)는 관 부재(10)의 측면 외측으로 돌출되어 있으므로 관 부재(10)가 중량체(20)에 삽입된 상태에서 중량체(20)에 상향 수직하중이 작용하게 되면 스톱퍼부재(17)에 의해 중량체(20)가 관 부재(10)로부터 뽑혀서 빠지는 것이 방지되고 상향 수직하중은 스톱퍼부재(17)를 통해서 관 부재(10)에 전달되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일.
In a state in which the weight 20 having the plurality of through holes 25 formed to penetrate the thickness thereof is placed on the upper surface of the seabed ground,
Each of which has a hollow 16 and has an upper end finished by an upper finishing plate 11 having a drain hole to which a drain pipe 13 is connected and which has a stopper member 17 projecting outward on the side surface, (10) is installed so as to be guided and raised by the through hole (25) by passing through the through hole (25) downward from the upper surface of the weight (20)
The water in the hollow 16 of the tubular member 10 is drained through the drain pipe 13 while the lower end of the tubular member 10 is in contact with the surface of the bottom of the seabed so that the tubular member 10 is penetrated into the bottom of the seabed ;
The stopper member (17) is provided with a vertical fitting member (12);
On the upper surface of the weight 20, there is formed a concave groove 22 into which the vertical fitting member 12 can be fitted;
When the pipe member 10 is inserted through the weight body 20 and fixed to the bottom of the seabed, the vertical fitting member 12 is fitted in the concave groove 22;
Since the stopper member 17 protrudes outside the side surface of the tubular member 10 when the tubular member 10 is inserted into the weight member 20 and an upward vertical load acts on the weight member 20, Characterized in that the weight member (20) is prevented from being pulled out of the tubular member (10) due to the upward vertical load and is transmitted to the tubular member (10) through the stopper member (17) Suction file made of material.
두께를 관통하도록 복수개의 관통공(25)이 형성되어 있는 중량체(20)를 수중에 투입하여 해저 지반의 상면에 배치하는 단계;
각각 중공(16)을 가지고 있고 배수관(13)이 연결되는 배수공을 구비한 상단 마감판(11)에 의해 상단이 마감되어 있고 측면 외측으로 돌출된 스톱퍼부재(17)를 일체로 구비하고 있는 관 부재(10)를 상기 중량체(20)의 상면에서부터 하향으로 관통공(25)에 관통시켜서 관통공(25)에 의해 가이드되어 세워진 상태로 설치하는 단계; 및
관 부재(10)의 하단부가 해저 지반의 표면에 닿은 상태에서 배수관(13)을 통해 관 부재(10)의 중공(16) 내에 있는 물을 배수시켜서 관 부재(10)를 해저 지반에 관입시켜 고정하는 단계를 포함하며;
스톱퍼부재(17)에는 연직끼움부재(12)가 구비되어 있고, 중량체(20)의 상면에는 연직끼움부재(12)가 끼워질 수 있는 오목홈(22)이 형성되어 있으며, 관 부재(10)가 중량체(20)를 관통하여 삽입되고 해저 지반에 관입 고정되었을 때, 연직끼움부재(12)는 오목홈(22)에 끼워지며;
스톱퍼부재(17)는 관 부재(10)의 측면 외측으로 돌출되어 있으므로 관 부재(10)가 중량체(20)에 삽입된 상태에서 중량체(20)에 상향 수직하중이 작용하게 되면 스톱퍼부재(17)에 의해 중량체(20)가 관 부재(10)로부터 뽑혀서 빠지는 것이 방지되고 상향 수직하중은 스톱퍼부재(17)를 통해서 관 부재(10)에 전달되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일의 시공방법.
Placing a weight (20) having a plurality of through holes (25) through the thickness thereof in water and arranging the weight (20) on the upper surface of the seabed ground;
Each of which has a hollow 16 and has an upper end finished by an upper finishing plate 11 having a drain hole to which a drain pipe 13 is connected and which has a stopper member 17 projecting outward on the side surface, (10) through the through hole (25) downwardly from the upper surface of the weight (20) and being guided by the through hole (25) and standing upright; And
The water in the hollow 16 of the tubular member 10 is drained through the drain pipe 13 while the lower end of the tubular member 10 touches the surface of the seabed so that the tubular member 10 penetrates into the bottom of the seabed ≪ / RTI >
A vertical fitting member 12 is provided on the stopper member 17 and a concave groove 22 capable of fitting the vertical fitting member 12 is formed on the upper surface of the weight member 20, Is inserted through the weight body (20) and fixed to the bottom of the sea floor, the vertical fitting member (12) is fitted in the concave groove (22);
Since the stopper member 17 protrudes outside the side surface of the tubular member 10 when the tubular member 10 is inserted into the weight member 20 and an upward vertical load acts on the weight member 20, Characterized in that the weight member (20) is prevented from being pulled out of the tubular member (10) due to the upward vertical load and is transmitted to the tubular member (10) through the stopper member (17) A method of constructing a suction file comprising a member.
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