KR101462095B1 - Method for penetrating suction pile at shallow water depth - Google Patents

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KR101462095B1
KR101462095B1 KR1020130052270A KR20130052270A KR101462095B1 KR 101462095 B1 KR101462095 B1 KR 101462095B1 KR 1020130052270 A KR1020130052270 A KR 1020130052270A KR 20130052270 A KR20130052270 A KR 20130052270A KR 101462095 B1 KR101462095 B1 KR 101462095B1
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권오순
장인성
오명학
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한국해양과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a penetration method of a suction pile at the shallow depth of water, which is applied when the water depth in a sea area, where the suction pile is installed, is lower than the height of the suction pile. The penetration method of a suction pile at the shallow depth of water comprises the steps of (a) placing the suction pile on a seabed and making the lower end of the suction pile penetrate into the seabed by using the self-load of the suction pile; (b) coupling a water tank to the upper part of the suction pile, when the upper part of the suction pile is exposed above sea level after step (a), and making the upper part of the suction pile penetrate into the seabed until the upper part of the suction pile sinks under sea level by supplying water into the water tank; and (c) removing the water tank from the upper part of the suction pile and applying suction pressure to the inside of the suction pile in order to make the suction pile fully penetrate into the seabed ground.

Description

얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법{Method for penetrating suction pile at shallow water depth}Method of penetration of suction file at shallow water depth {Method for penetrating suction pile at shallow water depth}

본 발명은 해상 구조물의 기초를 이루는 석션 파일을 해저 지반에 관입하는 방법에 관한 것으로서, 특히 석션 파일이 설치될 해역의 수심이 석션 파일의 높이보다 얕은 경우에 적용할 수 있는 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of introducing a suction file constituting the basis of a maritime structure into a bottom of a seabed, and more particularly, to a suction file in a shallow water depth applicable to a case where the water depth of a sea area where a suction file is to be installed is shallower than a height of a suction file And the like.

일반적으로 석션 파일(suction pile)은 파일 내부의 물이나 공기와 같은 유체를 외부로 석션하였을 때 발생하는 석션 파일 내부와 외부의 압력차에 의하여 지반에 설치되는 파일을 말한다. 석션 파일은, 정수압 이하의 수압(석션)을 이용하여 해저 지반뿐만 아니라 석션을 발생시킬 수 있는 수면 하의 지반에도 적용이 가능하며, 지반 표층에 자중에 의한 침설 또는 관입시킨 기초 내측의 물을 펌프로 강제 배수시킴으로써 석션을 발생시킨다. 이러한 석션 파일은 버켓 파일(bucket pile)이라고도 한다.In general, a suction pile refers to a file that is installed on the ground by a pressure difference between the inside and outside of a suction file generated when a fluid such as water or air is sucked to the outside. Suction file can be applied to subsoil ground which can generate suction as well as subsoil ground by using hydrostatic pressure (suction) below water pressure. Suction is generated by forced drainage. Such a suction file is also referred to as a bucket file.

석션 파일의 형상은 저판이 없는 원통형(반드시 원통형에 한정되지는 않음)과 같은 중공의 케이슨으로서, 석션을 가하기 용이하게 상단부는 밀폐되어 있다. 이러한 석션 파일의 설치 방법을 간략히 살펴보면 다음과 같다.The shape of the suction pail is a hollow caisson such as a cylindrical (without necessarily a cylindrical shape) without a bottom plate, and the upper end is sealed to facilitate suction. The installation method of the suction file will be briefly described as follows.

먼저, 석션 파일을 수중 저면(예컨대, 해저면)에 안착시키면 석션 파일의 자중에 의해 석션 파일의 하단부가 수중 저면에 일정 깊이까지 관입된다. 이 상태에서 석션 파일의 상단부에 설치된 수중 펌프와 같은 석션 장치를 이용하여 파일 내부의 물을 외부로 배수시키면 석션 파일 내부의 압력이 감소하게 됨으로써, 석션 파일 내부와 외부의 압력차가 발생하게 된다. 이때 석션 파일에서 구조상 수평방향으로는 힘이 평형 상태를 이루지만, 상하방향으로는 하부로 누르는 힘이 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 힘에 의하여 석션 파일이 지반에 관입된다.First, when the suction file is placed on the bottom of the water (for example, the undersurface), the bottom portion of the suction file is penetrated to the bottom of the water to a certain depth by the self weight of the suction file. In this state, when the water inside the file is drained to the outside by using a suction device such as a submersible pump installed at the upper end of the suction file, the pressure inside the suction file is reduced, so that there is a pressure difference between the inside and the outside of the suction file. At this time, the force is balanced in the horizontal direction in the structure of the suction file, but the downward force is generated in the up and down direction. The suction force is introduced into the ground by the generated force.

앞에서 언급하였듯이 상기 수중 펌프는 석션 파일의 상단부에 설치되는 한편, 수상에는 바지선 혹은 일반 선박에 작업대가 마련되는데, 작업대에는 석션 파일의 설치를 위한 크레인과 수중의 위치를 측정하기 위한 위치측정장비 등이 마련된다. 따라서, 크레인을 이용하여 석션 파일을 수중의 적당한 지점에 위치시킨 다음에, 수중 펌프를 작동시켜 석션 파일 내부의 물을 밖으로 배출시키면, 수중과 석션 파일 내부 간에 압력차가 발생하게 되고, 이 압력차에 의해 석션 파일이 지반에 박히게 된다. 이와 같은 석션 파일의 시공 원리는 하기 선행기술문헌의 등록특허 제10-0768823호에서와 같이 이미 공지된 기술이다.As mentioned above, the submersible pump is installed at the upper end of the suction pile, while the waterpipe is provided with a workbench on a barge or a general ship. The workbench includes a crane for installing the suction pile and a position measuring device for measuring the position of the submerged pump . Therefore, when the suction file is placed at a suitable point in the water by using a crane and then the water in the suction file is discharged to the outside by operating the underwater pump, a pressure difference is generated between the water and the inside of the suction file, The suction file is caught by the ground. The construction principle of such a suction file is a known technique as disclosed in the following prior art document No. 10-0768823.

한편, 석션 파일의 관입을 방해하는 저항력은 석션 파일 하단부의 선단 지지력과 주면 마찰력에 의하여 결정되며, 관입력이 저항력보다 크면 석션 파일이 관입된다. 석션 파일의 관입 유도력은 석션 파일 내/외부의 압력차 및 석션 파일의 단면적(즉, 석션 파일 직경의 제곱)에 비례하지만, 저항력은 석션 파일 직경에 비례하므로 석션 파일의 직경이 클수록 작은 압력차로도 설치가 가능하다.
On the other hand, the resistance which interferes with the penetration of the suction file is determined by the end bearing force and the frictional force at the lower end of the suction file. If the tube input is larger than the resistance force, the suction file is intruded. The induction force of the suction file is proportional to the pressure difference in the suction file and the cross sectional area of the suction file (that is, the square of the suction file diameter), but the resistance is proportional to the suction file diameter. Can be installed.

위의 설명과 같은 석션 파일의 장점을 정리하면 다음과 같다.The advantage of the suction file as described above is summarized as follows.

첫째, 수심이 깊을수록 큰 석션압의 발생이 가능하고, 석션 파일의 상판 면적이 클수록 큰 관입력을 기대할 수 있다.First, the greater the water depth, the larger the suction pressure can be generated, and the larger the top plate area of the suction pile, the larger the tube input can be expected.

둘째, 1함 당 1∼2일의 단기간에 시공이 가능하며, 동시에 대규모 기초를 해저 지반 속에 침설할 수 있어 시공성이 우수하다.Second, it is possible to construct in a short period of 1 ~ 2 days per vessel, and it is also excellent in the workability because large scale foundation can enter into the seabed.

셋째, 표층이 연약지반이고 하층이 사질토로 이루어진 토층 구성인 경우에 다른 연약지반 개량공법에 비해 유리한 기초 구조물이라고 할 수 있다.Third, it can be said that it is an advantageous foundation structure compared to other soft ground improvement methods when the surface layer is composed of soft ground and the lower layer is composed of sand soil.

넷째, 설치의 반대 개념, 즉 물을 석션 파일 내부로 주입하여 석션 파일 내부에 양압력을 가하여 쉽게 석션 파일을 인발할 수 있다. 따라서, 기 시공된 석션 파일을 인발하여 재시공할 수 있기 때문에 한번 만들어진 석션 파일 구조물을 반복하여 사용할 수 있다.
Fourth, the opposite concept of installation, that is, water is injected into the suction file, and the suction file can be drawn easily by applying positive pressure inside the suction file. Therefore, since the previously installed suction file can be pulled out and reapplied, the suction file structure once made can be used repeatedly.

[특허문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0768823호(명칭 : 석션파일 관입장치, 특허권자 : 한국해양연구원)[Patent Document 1] Korean Patent No. 10-0768823 (name: Suction file penetration device, Patent person: Korea Ocean Research & Development Institute)

전술한 바와 같이 석션 파일은 석션 파일 내부에 석션압을 가하였을 때 발생하는 석션 파일 내부와 외부의 압력차(수압차)에 의하여 해저 지반에 관입이 되는데, 석션 파일이 설치될 해역의 수심이 석션 파일의 높이 보다 얕아서 석션 파일이 해수면 위로 노출되는 경우에는 수압차를 발생시키기 곤란하므로 석션 파일을 해저 지반에 관입하기가 어려운 문제가 있다.As described above, the suction file is introduced into the bottom of the seabed due to the pressure difference (water pressure difference) inside and outside of the suction file generated when the suction pressure is applied to the inside of the suction file. When the suction file is exposed on the sea surface because it is shallower than the height of the file, it is difficult to generate a pressure difference, so that it is difficult to penetrate the suction file into the seabed.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로서, 석션 파일이 설치될 해역의 수심이 석션 파일의 높이보다 얕은 경우에 적용할 수 있는 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
The object of the present invention is to provide a method for intrusion of a suction file at a shallow water depth which can be applied when the water depth of a sea area where a suction file is to be installed is shallower than the height of a suction file, have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, (a) 석션 파일을 해저 지반에 안착시켜 석션 파일의 자중에 의해 석션 파일의 하단부를 해저 지반에 관입하는 단계와, (b) 상기 (a)단계 후 석션 파일의 상부가 해수면 위로 노출된 상태일 때 석션 파일의 상부 측에 수조를 결합하고 이 수조에 급수하여 사하중에 의해 석션 파일의 상부가 해수면 아래로 침하할 때까지 석션 파일을 관입하는 단계와, (c) 상기 석션 파일의 상부 측으로부터 수조를 제거하고 석션 파일의 내부에 석션압을 가하여 석션 파일을 해저 지반에 완전히 관입하는 단계를 포함하여 이루어지는 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법을 제공한다.(A) placing a suction file on a bottom of a seabed so that the bottom of the suction file is penetrated into the bottom of the seabed by the weight of the suction file; and (b) Joining the water tank to the upper side of the suction file when the upper part of the file is exposed on the sea surface and watering the water tank and penetrating the suction file until the upper part of the suction file sinks down to the sea level by the dead load; and c) removing the water tank from the upper side of the suction file and applying a suction pressure to the suction pile to completely penetrate the suction pile into the bottom of the seabed.

본 발명은 또한, (d) 석션 파일을 해저 지반에 안착시켜 석션 파일의 자중에 의해 석션 파일의 하단부를 해저 지반에 관입하는 단계와, (e) 상기 (d)단계 후 상기 석션 파일의 상부가 해수면 위로 노출된 상태일 때, 상기 석션 파일의 상부 측에 수조를 결합하고, 상기 수조에 급수하여 사하중에 의해 상기 석션 파일 관입시 석션 파일의 상부가 해수면 밑으로 완전히 침하하지 못하고 석션 파일의 내부 상측에 공기가 남아 있을 경우, 진공 펌프를 가동하여 석션 파일 내부의 공기를 외부로 배출시켜, 상기 석션 파일 내부의 압력을 낮춘 상태로 상기 수조에 의한 사하중과 진공펌프의 가동에 의해 상기 석션 파일의 상부가 해수면 밑으로 침하할 때까지 석션 파일을 관입하는 단계와, (f) 상기 석션 파일의 상부 측으로부터 수조를 제거하고 석션 파일의 내부에 석션압을 가하여 석션 파일을 해저 지반에 완전히 관입하는 단계를 포함하여 이루어지는 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법을 제공한다.(D) placing the suction file on the bottom of the seabed so that the bottom of the suction file is penetrated into the bottom of the seabed by the weight of the suction file; and (e) The upper part of the suction pile can not completely settle down below the sea level when the suction pile is penetrated by the dead load, and the upper part of the suction pile The vacuum pump is operated to discharge the air in the suction file to the outside so that the pressure inside the suction file is lowered and the vacuum pump is operated by the dead load by the water tank and the upper part of the suction pile (F) removing the water tank from the upper side of the suction pile and removing the water puddle from the inside of the suction pile And a step of applying a suction pressure to completely penetrate the suction pile into the bottom of the seabed, thereby providing a method of penetrating the suction pile at a shallow water depth.

상기 방법들에 있어서, 수조를 석션 파일의 상부 측에 결합할 때는, 수조의 내주면이 석션 파일의 외주면에 밀착되도록 수조를 제작하여 이 수조를 석션 파일의 상부 측 둘레에 패킹재를 개재시킨 상태에서 볼팅 결합하는 방법을 적용할 수 있다.In the above methods, when the water tank is coupled to the upper side of the suction pile, a water tank is formed so that the inner peripheral surface of the water tank is brought into close contact with the outer peripheral surface of the suction pile, and the water tank is inserted into the suction pile A method of bolting coupling can be applied.

또, 상기 (e)단계에서 상기 석션 파일 내부의 공기를 외부로 배출시킬 때는, 상기 석션 파일의 내부 상측과 관을 매개로 연통하는 진공 펌프를 구비하고, 상기 진공 펌프를 작동시켜 상기 석션 파일 내부의 압력을 낮춰 석션 파일을 하부로 누르는 힘이 추가로 발생하도록 할 수 있다.
In the step (e), when the air inside the suction file is discharged to the outside, a vacuum pump is provided to communicate with the inside of the suction file via a pipe, and the vacuum pump is operated, The pressure of the suction file can be lowered to generate additional force to push the suction file downward.

위와 같이 구성된 본 발명은, 석션 파일이 설치될 해역의 수심이 석션 파일의 높이보다 얕은 경우에 기존의 석션압을 이용한 관입 방식을 적용하기에 앞서, 착탈이 가능한 수조를 이용하여 석션 파일의 상부로 사하중을 재하함으로써 해수면 위로 노출된 석션 파일의 상부가 해수면 아래로 침하할 때까지 석션 파일을 관입하게 된다. 따라서, 본 발명은 수심이 얕은 해역에서도 석션 파일을 해저 지반에 원활하게 관입할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention configured as described above, when the water depth of the sea area where the suction file is to be installed is shallower than the height of the suction file, it is preferable to use a detachable water tank before applying the intrusion method using the existing suction pressure, By loading the dead load, the suction file is penetrated until the top of the suction file exposed above the sea surface sinks below the sea level. Therefore, the present invention has an effect that the suction pile can be smoothly penetrated to the seabed ground even in a shallow water area.

도 1은 본 발명의 방법에 대한 제1실시예를 나타낸 순서도이다.
도 2a∼도 2e는 본 발명의 제1실시예의 방법을 이용한 석션 파일의 관입 과정을 차례로 나타낸 도면들이다.
도 3은 도 2b에서 석션 파일과 수조의 결합 부위를 예시한 상세도이다.
도 4는 본 발명의 방법에 대한 제2실시예를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예의 방법을 이용한 석션 파일의 관입 과정 중, 제2단계의 과정을 나타낸 도면이다.1 is a flowchart showing a first embodiment of the method of the present invention.
FIGS. 2A to 2E are views sequentially illustrating the process of penetrating a suction file using the method of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed view illustrating a joint between a suction file and a water tank in FIG. 2B.
4 is a flowchart showing a second embodiment of the method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of a second step during a process of intrusion of a suction file using the method of the second embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art can understand the present invention without departing from the scope and spirit of the present invention. It is not.

<제1실시예>
&Lt; Embodiment 1 >

도 1은 본 발명의 방법에 대한 제1실시예를 나타낸 순서도이고, 도 2a∼도 2e는 본 발명의 제1실시예의 방법을 이용한 석션 파일의 관입 과정을 차례로 나타낸 도면들이며, 도 3은 도 2b에서 석션 파일과 수조의 결합 부위를 예시한 상세도이다. 이들 도 1∼도 3을 참조하여 본 발명에 따라 구성된 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법에 대한 제1실시예를 단계별로 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a flow chart showing a first embodiment of the method of the present invention, FIGS. 2A to 2E are views showing a sequence of penetration of a suction file using the method of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed view illustrating a joint portion between a suction file and a water tank. 1 to 3, a first embodiment of a method of intruding a suction file at a shallow water depth according to the present invention will be described step by step.

먼저, 석션 파일(10)의 구성을 간략히 살펴보면, 석션 파일(10)의 상단부(10a)는 밀폐되고 하단부(10b)는 개방되어 있으며 내부(10c)는 중공(中空)의 구조로 이루어져 있다. 그리고, 석션 파일(10)의 상단부(10a) 일측에는 제1관(H1)을 통해 석션 펌프(P1)와 연결된 배수구(11)가 형성되어 있어서, 석션 파일(10)을 수중에 투입한 상태에서 석션 펌프(P1)를 작동시키면 중공의 내부(10c)로부터 배수구(11)를 통해 수중의 물이 석션되면서 석션 파일(10)의 내부(10c)와 외부의 압력차에 의한 석션압이 발생함으로써 석션 파일(1)이 해저 지반에 관입이 된다. 여기서, 상기 석션 펌프(P1)는 석션 파일(10)의 배수구(11) 측에 직접 설치되는 수중 펌프일 수도 있다.First, the structure of the suction file 10 will be briefly described. The upper end 10a of the suction puff 10 is closed, the lower end 10b is opened, and the inside 10c is hollow. A drain port 11 connected to the suction pump P1 through the first pipe H1 is formed on one side of the upper end portion 10a of the suction file 10 so that the suction pipe 10 is inserted into the water When the suction pump P1 is operated, water in the water is sucked from the hollow interior 10c through the drain port 11, and suction pressure due to the pressure difference between the inside 10c of the suction paddle 10 and the outside is generated, File (1) is intruded into the seabed. Here, the suction pump P1 may be an underwater pump installed directly on the side of the drain port 11 of the suction paddle 10. [

본 실시예의 제1단계인 (a)단계에서는, 도 2a와 같이 상기 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 안착시켜 석션 파일(10)의 자중에 의해 석션 파일(10)의 하단부가 해저 지반(G)에 관입이 되도록 한다(S1). 이때, 석션 파일(10)이 설치되는 해역의 수심이 석션 파일(10)의 높이보다 얕은 경우에, 도 2a에 보이는 것처럼 석션 파일(10)의 상부가 해수면 위로 노출이 되며, 석션 파일(10)의 내부 상측에는 해수가 완전히 들어차지 않고 빈 공간이 생기게 된다. 이 때문에, 수심이 충분히 깊은 경우에는 앞의 설명과 같이 석션 펌프(P1)를 이용하여 석션 파일(10) 내부의 물을 외부로 배수시킴으로써 발생하는 석션압에 의해 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 더 깊이 관입시키는 것이 통상적이지만, 석션 파일(10)의 내부 상측에 생긴 빈 공간으로 인해 수압차를 발생시키기 어려워져 석션압에 의한 석션 파일(10)의 더 깊은 관입이 곤란하게 된다.2A, the suction file 10 is seated on the seabed ground G so that the lower end of the suction file 10 is seated on the seabed G by the self weight of the suction file 10, So as to be intruded into the ground G (S1). 2A, the upper portion of the suction padding 10 is exposed above the sea surface, and the suction padding 10 is exposed to the upper surface of the suction padding 10, as shown in Fig. 2A, when the water depth of the sea area where the suction padding 10 is installed is shallower than the height of the suction padding 10. [ The seawater is not completely filled and an empty space is formed. Therefore, when the water depth is sufficiently deep, the suction puff 10 is sucked by the suction pressure generated by discharging the water inside the suction puff 10 to the outside by using the suction pump P1 as described above, G, but it is difficult to generate a hydraulic pressure difference due to an empty space formed in the upper side of the suction paddle 10, which makes it difficult to penetrate the suction padding 10 deeper due to the suction pressure.

이에, 본 실시예의 제2단계인 (b)단계에서는, 도 2b와 같이 석션 파일(10)의 상부가 해수면 위로 노출된 상태에서 석션 파일(10)의 상부 측에 수조(20)를 결합한다(S2-1). 이 수조(20)의 내부는 제2관(H2)을 통해 급수 펌프(P2)와 연결됨으로써, 석션 파일(10) 주위의 해수를 펌핑하여 담을 수 있게 된다. 수조(20)를 석션 파일(10)의 상부 측에 결합할 때는, 수조(20)의 내주면이 석션 파일(10)의 외주면에 밀착되도록 수조(10)를 제작하여, 도 3에 예시된 것처럼 수조(20)를 석션 파일(10)의 상부 측 둘레에 패킹재(P)를 개재시킨 상태에서 볼트(B)로 결합하는 방법을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the second step (b) of the present embodiment, the water tank 20 is coupled to the upper side of the suction paddle 10 in a state in which the upper portion of the suction padding 10 is exposed above the sea level as shown in FIG. 2B S2-1). The inside of the water tub 20 is connected to the water feed pump P2 through the second pipe H2 so that seawater around the suction pod 10 can be pumped and stored. When the water tank 20 is coupled to the upper side of the suction padding 10, the water tank 10 is manufactured so that the inner peripheral surface of the water tank 20 is brought into close contact with the outer peripheral surface of the suction padding 10, But the present invention is not limited to this method, but it is possible to use a method in which the bag 20 is coupled with the bolt B with the packing material P interposed around the upper side of the suction padding 10.

이어서, 급수 펌프(P2)를 작동시켜 수조(20)의 내부에 급수함으로써, 그 사하중(死荷重)에 의해 도 2c의 그림처럼 석션 파일(10)의 상부가 해수면 밑으로 침하할 때까지 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 깊이 관입한다(S2-2). 이와 같은 (b)단계의 수행으로 석션 파일(10)의 상부가 해수면 아래로 침하하게 되면 석션 파일(10)의 내부 상측에 형성되어 있던 빈 공간 안으로 해수가 들어차게 됨으로써, 통상적인 석션압에 의한 석션 파일(10)의 관입이 가능한 상태가 된다.Subsequently, the water supply pump P2 is operated to supply water to the inside of the water tank 20, so that the suction file 10 is sucked by the dead load until the upper part of the suction file 10 sinks below the sea water surface, (10) is deeply penetrated into the seabed ground (S2-2). When the upper part of the suction paddle 10 sinks down to the sea level by performing the step (b), the seawater is filled into the empty space formed inside the suction padding 10, So that the suction file 10 can be intruded.

따라서, 본 실시예의 제3단계인 (c)단계에서는, 도 2d의 그림과 같이 석션 파일(10)의 상부 측으로부터 수조(20)를 제거하고(S3-1), 상기 석션 펌프(P1)를 가동하여 석션 파일(10)의 내부에 석션압을 가함으로써 도 2e의 그림처럼 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 완전히 관입한다(S3-2).
Therefore, in the third step (c) of the present embodiment, the water tank 20 is removed from the upper side of the suction file 10 as shown in Fig. 2d (S3-1) The suction paddle 10 is completely inserted into the seabed ground G as shown in FIG. 2E (S3-2).

<제2실시예>
&Lt; Embodiment 2 >

도 4는 본 발명의 방법에 대한 제2실시예를 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예의 방법을 이용한 석션 파일의 관입 과정 중, 제2단계의 과정을 나타낸 도면이다. 그리고, 본 실시예의 제1단계는 전술한 도 2a, 제3단계는 도 2d 및 도 2e의 그림과 동일하게 이루어지므로 도 2a와 도 2d 및 도 2e를 함께 참조하기로 한다.FIG. 4 is a flowchart showing a second embodiment of the method of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a process of a second step in the process of intrusion of a suction file using the method of the second embodiment of the present invention. The first step of the present embodiment is the same as that shown in FIG. 2A, and the third step is the same as FIG. 2D and FIG. 2E, and therefore, FIGS. 2A, 2D, and 2E will be referred to together.

먼저, 본 실시예에서 적용되는 석션 파일(10)은 상단부(10a)가 밀폐되고 하단부(10b)는 개방되어 있으며 내부(10c)는 중공(中空)인 구조를 기본으로 한다. 그리고, 석션 파일(10)의 상단부(10a) 일측에는 제1관(H1)을 통해 석션 펌프(P1)와 연결된 배수구(11)가 형성되어 있어서, 석션 파일(10)을 수중에 투입한 상태에서 석션 펌프(P1)를 작동시키면 중공의 내부(10c)로부터 배수구(11)를 통해 수중의 물이 석션되면서 석션 파일(10)의 내부(10c)와 외부의 압력차에 의한 석션압이 발생함으로써 석션 파일(1)이 해저 지반에 관입이 되는 구성은 전술한 제1실시예와 동일하다. 이 구성에 부가하여, 본 실시예의 석션 파일(10)에는 상단부의 타측에 배기구(13)가 형성되어 있고, 이 배기구(13)는 제3관(H3)을 통해 진공 펌프(P3)와 연결되어 있어서, 석션 파일(10)의 내부 상측은 제3관(H3)을 매개로 진공 펌프(P3)와 연통하게 된다.First, the suction file 10 applied in the present embodiment is based on a structure in which the upper end portion 10a is closed, the lower end portion 10b is opened, and the inner portion 10c is hollow. A drain port 11 connected to the suction pump P1 through the first pipe H1 is formed on one side of the upper end portion 10a of the suction file 10 so that the suction pipe 10 is inserted into the water When the suction pump P1 is operated, water in the water is sucked from the hollow interior 10c through the drain port 11, and suction pressure due to the pressure difference between the inside 10c of the suction paddle 10 and the outside is generated, The configuration in which the file 1 is intruded into the seabed ground is the same as that of the first embodiment described above. In addition to this configuration, the suction pail 10 of this embodiment is provided with the exhaust port 13 on the other side of the upper end, and the exhaust port 13 is connected to the vacuum pump P3 through the third pipe H3 So that the upper inside of the suction paddle 10 communicates with the vacuum pump P3 through the third pipe H3.

본 실시예의 제1단계인 (d)단계에서는, 제1실시예와 마찬가지로 도 2a와 같이 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 안착시켜 석션 파일(10)의 자중에 의해 석션 파일(10)의 하단부가 해저 지반(G)에 관입이 되도록 한다(S10). 이때, 석션 파일(10)이 설치되는 해역의 수심이 석션 파일(10)의 높이보다 얕은 경우에, 도 2a에 보이는 것처럼 석션 파일(10)의 상부가 해수면 위로 노출이 되며, 석션 파일(10)의 내부 상측에는 해수가 완전히 들어차지 않고 빈 공간이 생기게 된다. 이 때문에, 수심이 충분히 깊은 경우에는 석션 펌프(P1)를 이용하여 석션 파일(10) 내부의 물을 외부로 배수시킴으로써 발생하는 석션압에 의해 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 더 깊이 관입시키는 것이 통상적이지만, 석션 파일(10)의 내부 상측에 생긴 빈 공간으로 인해 수압차를 발생시키기 어려워져 석션압에 의한 석션 파일(10)의 더 깊은 관입이 곤란하게 된다.2A, the suction file 10 is seated on the seabed ground G and the suction file 10 (Fig. 2B) is seated by the self weight of the suction file 10, as in the first embodiment, To be penetrated into the seabed ground G (S10). 2A, the upper portion of the suction padding 10 is exposed above the sea surface, and the suction padding 10 is exposed to the upper surface of the suction padding 10, as shown in Fig. 2A, when the water depth of the sea area where the suction padding 10 is installed is shallower than the height of the suction padding 10. [ The seawater is not completely filled and an empty space is formed. Therefore, when the water depth is sufficiently deep, the suction file 10 is sucked into the seabed ground G by the suction pressure generated by discharging the water inside the suction file 10 to the outside by using the suction pump P1, However, it is difficult to generate the pressure difference due to the empty space formed inside the suction padding 10, and it becomes difficult to penetrate the suction paddle 10 deeper due to the suction pressure.

이에 따라, 본 실시예의 제2단계인 (e)단계에서는, 도 5와 같이 석션 파일(10)의 상부가 해수면 위로 노출된 상태에서 석션 파일(10)의 상부 측에 수조(20)를 결합한다(S20-1). 이 수조(20)의 내부는 제2관(H2)을 통해 급수 펌프(P2)와 연결됨으로써, 석션 파일(10) 주위의 해수를 펌핑하여 담을 수 있게 된다. 수조(20)를 석션 파일(10)의 상부 측에 결합하는 방법은 제1실시예와 동일하다.Accordingly, in the step (e) of the second embodiment of the present invention, the water tank 20 is coupled to the upper side of the suction paddle 10 in a state in which the upper part of the suction padding 10 is exposed above the sea level as shown in Fig. 5 (S20-1). The inside of the water tub 20 is connected to the water feed pump P2 through the second pipe H2 so that seawater around the suction pod 10 can be pumped and stored. The method of coupling the water tray 20 to the upper side of the suction padding 10 is the same as that of the first embodiment.

또, (e)단계에서는 석션 파일(10)의 상부 측에 수조(20)를 결합한 상태에서, 급수 펌프(P2)를 작동시켜 수조(20)의 내부에 급수함으로써, 그 사하중에 의해 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 깊이 관입하게 되는데, 이때 석션 파일(10)의 상부가 해수면 밑으로 완전히 침하하지 못하고 석션 파일(10)의 내부 상측에 공기가 남아 있을 경우 진공 펌프(P3)를 가동하여 석션 파일(10)의 내부 상측의 빈 공간에 있는 공기를 외부로 배출시킴으로써 석션 파일(10) 내부의 압력을 낮춘다. 이에 따라, 수조(20)에 의해 가해지는 사하중과 진공 펌프(P3)의 가동에 의해 석션 파일(10)의 상부가 해수면 밑으로 침하하면서 해저 지반(G)에 깊이 관입이 되는데(S20-2), 특히 석션 파일(10) 내부 상측의 빈 공간에 있던 공기가 진공 펌프(P3)에 의해 외부로 배출됨으로써 내부 압력이 낮아지므로 석션 파일(10)을 하부로 누르는 힘이 추가로 발생하여 석션 파일(10)의 관입은 전술한 제1실시예의 경우보다 더욱 원활하고 신속하게 이루어지게 된다.In the step (e), the water supply pump P2 is operated to supply water to the inside of the water tank 20 while the water tank 20 is connected to the upper side of the suction file 10, When the upper part of the suction paddle 10 does not completely settle down below the sea level and air remains in the upper portion of the suction paddle 10, the vacuum pump P3 And the air in the empty space on the upper side of the suction paddle 10 is discharged to the outside to lower the pressure inside the suction paddle 10. The upper portion of the suction paddle 10 sinks below the sea surface due to the dead load applied by the water tank 20 and the operation of the vacuum pump P3 and penetrates deeply into the seabed ground G (S20-2) The air in the empty space above the suction paddle 10 is discharged to the outside by the vacuum pump P3 so that the internal pressure is lowered so that a force for pressing the suction paddle 10 downward is further generated, 10 is performed more smoothly and quickly than in the case of the first embodiment described above.

이와 같은 (e)단계의 수행으로 석션 파일(10)의 상부가 해수면 아래로 침하하게 되면 석션 파일(10)의 내부 상측에 형성되어 있던 빈 공간 안으로 해수가 들어차게 됨으로써, 통상적인 석션압에 의한 석션 파일(10)의 관입이 가능한 상태가 된다.When the upper part of the suction padding 10 sinks down to the sea level by performing the step (e), the seawater is filled into the empty space formed inside the suction padding 10, So that the suction file 10 can be intruded.

따라서, 본 실시예의 제3단계인 (f)단계에서는, 도 2d 그림과 같이 석션 파일(10)의 상부 측으로부터 수조(20)를 제거함과 아울러 배기구(13)로부터 제3관(H3)을 제거하면서 배기구(13)를 폐쇄시키고(S30-1), 석션 파일(10)의 내부에 석션압을 가하여 도 2e의 그림처럼 석션 파일(10)을 해저 지반에 완전히 관입한다(S30-2).
Thus, in the third step (f) of the present embodiment, the water tank 20 is removed from the upper side of the suction file 10 as shown in FIG. 2d, and the third pipe H3 is removed from the exhaust port 13 The suction port 13 is closed (S30-1), suction pressure is applied to the suction paddle 10, and the suction paddle 10 is completely penetrated into the bottom of the sea as shown in FIG. 2E (S30-2).

이상의 설명과 같이, 본 발명의 방법에 따르면 석션 파일(10)이 설치될 해역의 수심이 석션 파일(10)의 높이보다 얕은 경우에도 석션 파일(10)의 상부에 착탈식으로 설치되는 수조(20)의 사하중에 의해 석션 파일(10)의 상부가 해수면 밑으로 침하할 때까지 해저 지반(G)에 관입이 되기 때문에, 수심이 얕은 해역에서도 석션 파일(10)을 해저 지반(G)에 원활하게 관입할 수가 있다.
As described above, according to the method of the present invention, even when the water depth of the sea zone where the suction file 10 is to be installed is shallower than the height of the suction file 10, the water tank 20, which is detachably installed on the upper portion of the suction file 10, The suction puddle 10 is smoothly penetrated into the seabed ground G even in a shallow water depth region because the upper portion of the suction puddle 10 is intruded into the seabed sole G until it sinks below the sea level I can do it.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, This is possible.

10 : 석션 파일 10a : 석션 파일의 상단부
10b : 석션 파일의 하단부 10c : 석션 파일의 내부
11 : 배수구 13 : 배기구
20 : 수조 B : 볼트
G : 해저 지반 H1 : 제1관
H2 : 제2관 H3 : 제3관
P : 패킹 P1 : 석션 펌프
P2 : 급수 펌프 P3 : 진공 펌프10: Suction file 10a: Suction file upper part
10b: the lower end of the suction file 10c: the inside of the suction file
11: drain hole 13: exhaust port
20: Water tray B: Bolt
G: Submarine ground H1: 1st pipe
H2: Part 2 H3: Part 3
P: Packing P1: Suction pump
P2: Feed pump P3: Vacuum pump

Claims (4)

삭제delete (d) 석션 파일을 해저 지반에 안착시켜 상기 석션 파일의 자중에 의해 석션 파일의 하단부를 해저 지반에 관입하는 단계;
(e) 상기 (d)단계 후 상기 석션 파일이 설치될 해역의 수심이 상기 석션 파일의 높이보다 얕아 상기 석션 파일의 상부가 해수면 위로 노출되고 상기 석션 파일의 내부 상측에 해수가 완전히 들어차지 않아 빈 공간이 생긴 상태에서, 상기 석션 파일의 상부 측에 수조를 결합하고, 상기 수조에 급수하여 사하중에 의해 상기 석션 파일 관입시 석션 파일의 상부가 해수면 밑으로 완전히 침하하지 못하고 석션 파일의 내부 상측에 공기가 남아 있을 경우, 상기 석션 파일의 상단부에 형성되어 있는 배기구를 통해 연결된 진공 펌프를 가동하여 상기 석션 파일 내부의 공기를 외부로 배출시켜, 상기 석션 파일 내부의 압력을 낮춘 상태로 상기 수조에 의한 사하중과 상기 석션 파일을 하부로 누르는 힘이 추가로 발생하도록 하는 상기 진공 펌프의 가동에 의해 상기 석션 파일의 상부가 해수면 밑으로 침하할 때까지 석션 파일을 관입하는 단계;
(f) 상기 (e)단계에 의해 상기 석션 파일의 상부가 해수면 밑으로 침하하고 상기 석션 파일의 내부 상측에 해수가 완전히 들어차면, 상기 석션 파일의 상부 측으로부터 상기 수조를 제거하고 상기 배기구를 폐쇄시킨 후, 석션 펌프를 작동시켜 상기 석션 파일 내부의 해수의 석션에 의한 석션압을 가하여 석션 파일을 해저 지반에 완전히 관입하는 단계를 포함하여 이루어지는 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법.
(d) placing the suction file on the bottom of the seabed so that the lower end of the suction file penetrates into the bottom of the seabed by the weight of the suction file;
(e) after the step (d), the water depth of the sea area where the suction file is to be installed is shallower than the height of the suction file, the upper part of the suction file is exposed on the sea surface, The upper part of the suction pile can not completely settle down below the sea surface when the suction pile is pushed by the dead load and water is supplied to the upper part of the suction pile, The vacuum pump connected through an exhaust port formed at the upper end of the suction file is operated to discharge the air inside the suction file to the outside so that the pressure inside the suction file is lowered, And a vacuum pump for generating a force for pressing the suction file downward, Penetrating the suction file until the top of the suction file sinks below the sea level;
(f) removing the water tank from the upper side of the suction paddle and closing the exhaust port when the upper portion of the suction paddle sinks below the sea level by the step (e) and the seawater completely enters the upper side of the suction paddle, A suction pump is operated to apply a suction pressure by suction of seawater in the suction file to completely penetrate the suction pile into the bottom of the seabed.
제2항에 있어서,
상기 수조를 상기 석션 파일의 상부 측에 결합할 때는,
상기 수조의 내주면이 상기 석션 파일의 외주면에 밀착되도록 수조를 제작하여 상기 수조를 상기 석션 파일의 상부 측 둘레에 패킹재를 개재시킨 상태에서 볼팅 결합하는 것을 특징으로 하는 얕은 수심에서의 석션 파일의 관입 방법.
3. The method of claim 2,
When the water tank is coupled to the upper side of the suction pile,
And a water tank is formed so that the inner circumferential surface of the water tank is in close contact with the outer circumferential surface of the suction pile, and the water tank is bolted in a state in which a packing material is provided around the upper side of the suction pile. Way.
삭제delete
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