KR101493330B1

KR101493330B1 - 다중석션매입 평판 앵커

Info

Publication number: KR101493330B1
Application number: KR20130069675A
Authority: KR
Inventors: 권오순; 장인성; 오명학
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2015-02-13
Also published as: KR20140146847A

Abstract

본 발명은, 다중석션 매입 평판 앵커에 관한 것이다.
본 발명은, 중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100); 평판으로 이루어지며 상기 석션 파일(100)의 일면에 위치되고 일측에 연결 케이블(400)의 일단이 연결되는 평판 앵커(300); 상기 석션 파일(100)과 상기 평판 앵커(300)를 이루는 평판(301)에 구비되며 상기 석션 파일(100)의 석션에 따른 하향 이동시 함께 이동되고 상기 석션 파일(100)의 상향 이동시 상기 평판 앵커(300)로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부(500);를 포함한다.
본 발명은, 석션 파일을 통해 앵커를 해저에 매입시키고 동시에 석션 파일은 회수 및 재사용 할 수 있는 장점이 있고 또한, 매입되는 평판 앵커의 크기에 따른 석션 파일의 갯수를 설정하면 됨에 따라 설치가 용이한 장점이 있다.

Description

다중석션매입 평판 앵커 {Multiple Embedded Suction Plate Anchor}

본 발명은 해상 구조물을 고정 내지 구속하기 위해 시공되는 앵커에 관한 것으로서, 특히 해저 지반에 석션파일을 통한 앵커 시공시 석션파일의 측면에 평판 형상의 앵커를 부착시킨 후 관입될 수 있도록 하고 더불어 석션파일의 관입후 석션파일이 앵커로부터 분리되도록 하여 석션파일의 회수가 가능함은 물론 2개 이상의 석션파일을 통해 비교적 큰 평판 형상의 앵커를 간편하게 설치할 수 있도록 하는 다중석션매입 평판 앵커에 관한 것이다.

일반적으로 석유시추 시설, 풍력 발전시설 등과 같이 해상에 설치되는 해상 구조물을 지지하거나 또는 해상 구조물의 움직임을 구속하고 제한하기 위하여 해저 지반에 앵커를 설치하게 된다.

상기한 앵커는, 해저 지반에 매립될 수 있는 브래킷 또는 파일 등의 형태로 이루어져 해상 구조물과 연결 케이블로 연결되며 해저 지반에 매립 상태를 유지하게 된다.

한편, 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.

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.

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.

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.

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.

또한, 종래 적용된 앵커의 기술을 더 살펴보면, 해저에 지지력이 큰 매립형태의 앵커 시공을 위하여는 해저면을 굴착한 다음 앵커를 위치시킨 후에, 복토를 수행하여 앵커를 설치하게 된다. 그러나, 이러한 방법은 굴착 및 복토로 인하여 환경오염이 발생하는 문제점이 있다.

다른 방법으로는 바지선에서 파일을 해저면까지 내리고, 파일의 하단에 앵커를 설치하되 파일을 회전시켜 앵커를 해저면에 박는 방법이 사용되고 있다. 그런데, 파일을 이용한 앵커의 설치 방법은 수심이 깊은 지역에서는 시공이 불가능한 문제점이 있다.

한편, 선행기술문헌으로 제시된 문헌1의 대한민국 특허등록 제10-0459985호(석션파일 앵커)의 기술을 살펴보면, 심해에서도 용이하게 설치 가능한 앵커를 제공한 것이다.

즉, 수중에 설치되는 앵커에 있어서, 석션파일의 하단에 원형의 유압잭이 고정 설치되되, 상기 유압잭을 동작시키기 위한 유압관은 상기 석션파일의 내측과 상기 석션파일의 상단부를 통해 설치되어 해상의 유압기에 연결되고, 상기 석션파일의 상단은 해상의 크레인에 연결되며, 상기 석션파일의 상단에는 상기 석션파일의 내부에 유입된 물을 배출시키기 위한 관이 설치되어 해상의 펌프에 연결되고, 상기 유압잭에 의해 앵커가 상기 석션파일과 결합되되, 상기 앵커는 해저면으로부터 소정깊이로 박힌 상태에서 상기 유압잭의 동작에 의해 상기 석션파일이 분리되어 설치되고, 상기 앵커의 외측면에는 와이어의 일측이 고정 설치되는 석션파일 앵커가 제시된 바 있다.

이는 석션 파일의 하단에 유압잭을 통해 앵커를 부착하여 앵커를 설치하도록 함으로써, 설치가 용이할뿐 아니라, 종래와 같이 굴토나 복토가 불필요하여 심해에서도 앵커의 설치가 가능하며, 석션파일 및 유압잭은 재사용할 수 있도록 되어 있기 때문에 비용이 저렴한 장점이 있다.

하지만, 상기한 종래 기술의 경우, 석션 파일의 하단에 유압잭과 앵커를 설치하여야 함에 따라 구조가 복잡한 문제점이 있고 더불어 제조시 비용이 크게 상승되는 문제점이 있다. 그리고 앵커 분리시 석션 파일을 회전시켜 분리해야 함에 따라 분리 과정이 힘든 문제점이 있다.

[문헌1] 대한민국 특허등록 제10-0459985호(석션파일 앵커) 2004년 12월04일 공고

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

첫째; 해저 지반에 관입되는 석션파일의 측면에 평판 형태의 앵커가 부착된 후 석션파일과 함께 관입되도록 하고 동시에 앵커로부터 석션파일이 분리된 후 석션파일만 회수될 수 있도록 하여 재사용은 물론 환경 오염을 최소화 시킬 수 있도록 하는데 있다.

둘째; 석션파일을 2개 이상 배열되도록 하고 그 측면에 평판 형상의 앵커가 부착된 후 해저 지반에 동시에 관입될 수 있도록 함으로써 상대적으로 큰 앵커를 설치할 수 있어 고용량의 앵커 적용이 가능하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구가 구비되는 석션 파일; 평판으로 이루어지며 일면이 상기 석션 파일의 외측에 위치되고 타면에 해상 구조물과 연결된 연결 케이블의 일단이 연결되는 평판 앵커; 상기 석션 파일과 상기 평판 앵커가 분리 가능하도록 하며 상기 석션 파일의 석션에 따른 해저 지반 관입시 함께 이동되고 상기 석션 파일의 인발시 상기 평판 앵커로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부를 포함한다.

여기서, 상기 석션 파일이 상기 평판 앵커를 이루는 평판 면적에 따라 적어도 2개 이상의 석션 파일을 이루며 배열되어 별도의 연결재로 일체를 이루고 상기 평판에 앵커 분리부로 분리 가능하게 결합되도록 할 수 있다.

상기 앵커 분리부는, 상기 석션파일에 구비되는 가이더, 상기 평판 앵커의 상측단에 구비되며 상기 가이더가 상기 석션파일과 함께 하향 이동시 삽입되고 상향 이동시 해제되도록 상향으로 개방되게 형성된 가이드홈 및 상기 가이더의 단부에 하향 절곡되게 형성되며 상기 가이더가 상기 가이드홈에 삽입시 상기 평판 앵커가 상기 석션파일로부터 분리되지 않도록 걸림 고정시키는 걸림턱으로 구성할 수 있다.

또한, 석션 파일이 3개로 삼각형 형태를 가지며 위치되도록 하고 이들 석션 파일이 각각 3각 구획판을 이루는 격리판을 통해 분리된 상태에서 격리판 단부에 결합된 평판을 통해 상향으로만 분리 가능하게 결합되도록 할 수 있다.

상기 특징에 따라 본 발명은 2개 이상 배열된 복수개의 석션 파일을 연결재로 고정시킨 상태에서 앵커 분리부를 통해 석션 파일과 평판 앵커를 결합시켜 상기 평판 앵커에 대해 상기 석션 파일이 상측 방향으로만 분리되도록 하는 석션 파일 조립 단계; 석션 파일과 평판 앵커를 조립시킨 상태에서 해저 지반에 올려놓아 자중에 의해 일정깊이 해저 지반에 관입되도록 설치하는 위치 설정 단계; 석션 펌프를 작동시켜 석션 파일의 중공의 내부로부터 배수구를 통해 물이 석션되면서 석션 파일의 내부에 석션압이 발생되도록 하고 이 석션압에 의해 석션 파일이 평판 앵커와 함께 해저 지반으로 관입되도록 하는 석션 단계; 석션 파일이 해저 지반으로 설계심도까지 관입되면 석션을 중지시키는 석션 해제 단계; 석션 파일의 내부로 배수구를 통해 물을 주입시켜 주입되는 물의 압력을 통해 석션 파일이 해저 지반으로부터 인발되도록 하고 동시에 평판 앵커로부터 분리되어 석션 파일을 회수하게 되는 석션 파일 회수 단계; 평판 앵커에 일단이 연결되고 해상 구조물에 타단이 연결된 연결 케이블을 당겨 평판 앵커가 해저 지반에 고정되도록 하는 앵커 시공 완료 단계를 수행하면 된다.

본 발명은, 해저 지반에 관입되는 석션파일의 측면에 평판 앵커가 부착된 후 석션파일과 함께 관입되고 관입후에는 석션파일이 평판 앵커로부터 분리되어 석션파일의 회수가 가능하도록 함에 따라 석션파일의 재사용은 물론 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 석션파일을 2개 이상 배열되도록 하고 그 측면에 평판 형상의 앵커가 부착된 후 해저 지반에 동시에 관입될 수 있도록 함에 따라 상대적으로 큰 앵커를 설치할 수 있어 비교적 고용량의 앵커 적용이 가능하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예로 다중석션매입 평판 앵커의 결합상태 사시도,
도 2는 도 1에서 평판 앵커로부터 석션 파일이 분리된 상태의 분리 사시도,
도 3은 도 1의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 다중석션매입 평판 앵커가 해저 지반에 관입되는 상태의 사시도,
도 5는 도 4에서 다중석션매입 평판 앵커가 해저 지반에 관입된 상태도,
도 6은 도 5에서 석션파일이 평판 앵커로부터 분리된 상태의 분리 사시도,
도 7은 제1실시예에 따른 다른 실시예,
도 8은 도 7의 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 제2실시예로 다중석션매입 평판 앵커의 사시도,
도 10은 도 9의 분리 상태도,
도 11은 도 9의 평면도,
도 12는 다중석션매입 평판 앵커가 해저 지반에 관입된 상태의 사시도,
도 13은 도 12에서 석션 파일이 분리된 상태도,
도 14는 제2실시예에 따른 다른 실시예,
도 15는 도 14의 평면도,
도 16은 본 발명에 따른 제3실시예로 다중석션매입 평판 앵커의 사시도,
도 17은 도 16의 분리 사시도,
도 18은 다중석션매입 평판 앵커가 해저 지반에 관입된 상태도,
도 19는 도 18에서 석션 파일이 평판 앵커로부터 분리된 상태도.

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.

본 발명은 석션파일을 이용한 앵커를 통해 해상 구조물을 고정 내지 구속하기 위한 것으로 석션파일을 해저 지반에 관입시 석션파일의 측면에 평판 앵커가 부착될 수 있도록 함과 동시에 관입후 석션파일이 평판 앵커로부터 분리되어 석션파일의 회수 및 다수개의 석션파일을 이용하여 고용량의 평판 앵커를 해저 지반에 시공할 수 있도록 하기 위한 것이다.

<제1실시예>

본 발명은, 도 1 내지 도 6의 도시에 의하여, 평행하게 한 조를 이루는 석션 파일(100)(101)과, 상기 석션 파일(100)(101)을 일체형으로 고정하는 연결재(200)와, 상기 석션 파일(100)(101)에 분리 가능하게 밀착 위치되는 평판 앵커(300)와, 상기 평판 앵커(300)를 해상 구조물과 연결하는 연결 케이블(400)과, 상기 석션 파일(100)(101)과 상기 평판 앵커(300)가 해저 지반에 관입후 상기 평판 앵커(300)로부터 상기 석션 파일(100)(101)만이 분리되도록 하는 앵커 분리부(500)로 구성된다.

상기 석션 파일(100)(101)은, 공지 기술과 동일한 것으로, 각각 중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비된다.

상기 배수구(140)는, 석션 파일(100)(101)의 상단부에 형성되고, 상기 배수구(140)는 석션 펌프와 연결되어 있는데, 상기 석션 펌프는 배수구(140)에 직접 설치되는 수중 펌프일 수도 있고 호스를 통해 배수구(140)와 연결되어 바지선 등과 같은 해상 부유체에 설치될 수도 있다.

따라서, 상기 석션 파일(100)(101)의 해저 지반 관입시 상기 석션 파일(100)(101)의 내부로부터 물을 외부로 배수시키기 위해서 석션 펌프를 작동시키면, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 상기 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 내부에 석션압이 발생되고, 이 석션압에 의해 도 4 및 도 5에 보이는 것처럼 석션 파일(100)(101)이 평판 앵커(300)와 함께 해저 지반에 관입이 된다.

다시말해, 석션 파일(100)(101)이 해저 지반의 표면에 자중에 의해 침하된 상태에서 관입시 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 물을 외부로 배수시키기 위해서 석션 펌프를 작동시키면, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부에 석션압이 발생되고, 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반에 관입 된다.

상기 석션 펌프는 도시하지는 않았지만 공지와 같은 펌핑 동작을 수행하는 것으로 해수면의 구조물 또는 석션 파일에 설치될 수 있으며, 상기 배수구(140)와 직접 또는 밸브를 통해 연결된다.

상기 연결재(200)는, 판 형태의 부재로, 상기 석션 파일(100)(101)이 평행한 한 조를 이루며 배열된 상태에서 고정되도록 양쪽면이 상기 석션 파일(100)(101)의 외측 일면에 각각 용접 또는 체결구를 통해 부착된다.

상기 평판 앵커(300)는, 사각 또는 다각의 외형을 갖는 평판으로 이루어지며 상기 석션 파일(100)(101)의 다른면에 위치되고 일측에 연결 케이블(400)의 일단이 연결된다. 상기 연결 케이블(400)의 다른 단은 도시되지는 않았지만 해상의 구조물에 연결된다.

상기 평판 앵커(300)는 다른 예로서 도 7 및 도 8에 도시된 바와같이 연결 케이블(400)의 인발력에 대해 저항하는 것으로 해상 구조물에 따라 면적이 크게 설정되어야 하는데 상기 평판 앵커(300)의 평판 면적이 커야하는 경우 상기 석션 파일(100)(101)이 상기 평판 앵커(300)의 면적에 따라 적어도 2개 이상 배열될 수 있다.

상기 연결 케이블(400)은, 해상 구조물과 상기 평판 앵커(300)를 연결하기 위한 것이며 와이어, 체인 등으로 이루어질 수 있고, 일단이 상기 평판 앵커(300)의 연결구(410)에 연결된다.

상기 앵커 분리부(500)는, 상기 석션 파일(100)(101)과 상기 평판 앵커(300)에 구비되어 상기 석션 파일(100)(101)의 하향 관입시 함께 관입되고 상기 석션 파일(100)(101)의 상향 인발시 상기 석션 파일(100)(101)로부터 분리되도록 하는 것이다.

상기 앵커 분리부(500)는, 하나의 실시예로 상기 석션파일(100)(101)에 구비되는 가이더(510)와, 상기 평판 앵커의 상측단에 구비되며 상기 가이더(510)가 상기 석션파일(100)(101)과 함께 하향 이동시 삽입되고 상향 이동시 해제되도록 상향으로 개방되게 형성된 가이드홈(530)과, 상기 가이더(510)의 단부에 하향 절곡되게 형성되며 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)에 삽입시 상기 평판 앵커가 상기 석션파일(100)(101)로부터 분리되지 않도록 걸림 고정시키는 걸림턱(520)으로 이루어질 수 있다.

상기 가이더(510)는 상기 석션파일(100)(101)에 일체형으로 돌출 형성된 것이며, 그 단면이 대략 사각형태를 이루게 된다.

상기 가이드홈(530)은, 상기 평판 앵커(300)의 상측 단부에 일정구간 상향으로 개방되게 형성되며, 상기 가이더(510)가 삽입되어 슬라이드 이동 가능하게 된다.

즉, 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)에 끼워져 걸림된 상태에서 상기 석션파일(100)(101)의 석션에 따른 해저 지반의 관입시 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)을 통해 상기 평판 앵커(300)를 밀게 됨에 따라 상기 평판 앵커(300)와 함께 관입되어지고, 역순으로 상기 석션 파일(100)(101)에 인발력이 작용되어 해저 지반으로부터 인발시에는 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)을 안내로 상향 이동됨에 따라 해저 지반에 상기 평판 앵커(300)가 매립된 상태에서 상기 석션 파일(100)(101)만이 해저 지반으로부터 회수될 수 있게 된다.

상기 걸림턱(520)은 상기 석션 파일(100)(101)에 상기 평판 앵커(300)가 부착된 상태를 유지하도록 하기 위한 것으로 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)에 끼워져 삽입되는 경우 상기 석션 파일(100)(101)로부터 평판 앵커(300)가 분리되지 않고 걸림 상태를 유지하게 된다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 다중석션 매입 평판 앵커의 시공 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 먼저, 2개 이상 배열된 복수개의 석션 파일(100)(101)을 연결재(200)로 고정시킨 상태에서 앵커 분리부(500)를 통해 석션 파일(100)(101)과 평판 앵커(300)를 결합시켜 상기 평판 앵커(300)에 대해 상기 석션 파일(100)(101)이 상측 방향으로만 분리되도록 하는 석션 파일 조립 단계를 수행한다. 그런 다음 도 4에 도시된 바와 같이 상기 석션 파일(100)(101)과 평판 앵커(300)를 조립시킨 상태에서 해저 지반에 올려놓아 자중에 의해 일정깊이 해저 지반에 관입되도록 설치하는 위치 설정 단계를 수행한다. 연속해서 도 5에 도시된 바와같이 석션 펌프를 작동시켜 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 내부에 석션압이 발생되도록 하고 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 평판 앵커(300)와 함께 해저 지반으로 관입되도록 하는 석션 단계를 수행하고, 연속해서 석션 파일(100)(101)이 해저 지반으로 설계심도까지 관입되면 석션을 중지시키는 석션 해제 단계를 수행한다. 이후 도 6에 도시된 바와 같이 석션 파일(100)(101)의 내부로 배수구(140)를 통해 물을 주입시켜 주입되는 물의 압력을 통해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반으로부터 인발되도록 하고 동시에 평판 앵커(300)로부터 분리되어 석션 파일(100)(101)을 회수하게 되는 석션 파일 회수 단계를 수행한 후, 평판 앵커(300)에 일단이 연결되고 해상 구조물에 타단이 연결된 연결 케이블(400)을 당겨 평판 앵커(300)가 해저 지반에 고정되도록 하는 앵커 시공 완료 단계를 수행하면 해상 구조물이 평판 앵커(300)에 의해 안정된 구속력을 가지게 된다.

상기 석션 단계는, 상기 석션 파일(100)(101)이 해저 지반의 표면에 자중에 의해 침하된 상태에서 관입시 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 물을 외부로 배수시키기 위해서 석션 펌프를 작동시키면, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부에 석션압이 발생되고, 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반에 관입이 된다. 이때 석션 파일(100)(101)과 평판 앵커(300)가 함께 관입되게 된다.

상기 석션 파일 회수 단계에서는, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부에 물이 유입되도록 석션 펌프를 작동시키면, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로 배수구(140)를 통해 물이 유입되면서 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부에 압력이 작용되고, 이에 따라 상기 석션 파일(100)(101)은 해저 지반에 대해 인발력이 발생되게 된다.

이와같이, 본 발명을 이루는 평판 앵커(300)는 배열되는 석션 파일(100)(101)의 갯수 만큼에 해당되는 크기로 그 면적을 크게 시공할 수 있어 해상 구조물이 요구하는 인발력을 제공할 수 있는 장점이 있다.

<제2실시예>

본 발명은, 도 9 내지 도 13의 도시에 의하여 중공 형상으로 저면에 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100)(101)과, 상기 석션 파일(100)(101)이 평행한 한 조를 이루며 배열된 상태에서 고정되도록 양쪽면이 상기 석션 파일(100)(101)의 외측 일면에 각각 부착되는 연결재(200)와, 상기 석션 파일(100)(101)이 수용되도록 서로 마주보며 상기 석션 파일(100)(101)의 양쪽면에 대응되게 위치되는 평판(301)(302) 그리고 상기 평판(301)과 평판(302) 사이에서 상기 석션 파일(100)과 다른 석션 파일(101)을 분리하도록 위치되며 양단이 상기 평판(301)(302)에 고정되는 구획판(304)으로 이루어지며 일측에 연결 케이블(400)의 일단이 연결되는 평판 앵커(300a)와, 상기 평판(301)(302)과 상기 석션 파일(100)(101)에 상기 석션 파일(100)(101)의 하향 이동시 함께 이동되고 상기 석션 파일(100)(101)의 상향 이동시 상기 석션 파일(100)(101)로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부(500)를 포함하여서 된다.

상기 석션 파일(100)(101), 연결재(200), 앵커 분리부(500), 연결 케이블(400)의 구성과 기술은 제1실시예와 동일한 것으로 그 자세한 설명은 생략하고 제1실시예를 참조하기로 한다.

상기 평판 앵커(300a)는, 서로 마주보는 상기 평판(301)과 평판(302) 사이에 상기 구획판(304)이 위치 되도록 하고 상기 구획판(304)을 중심으로 상기 석션 파일(100)(101)이 위치되도록 하여 석션 파일(100)(101)의 안정된 고정력 확보와 평판 앵커(300a)가 해저 지반에 매립된 경우 인발 저항값을 크게 가질 수 있게 된다.

다른 예로서 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 평판 앵커(300a)를 이루는 평판(301)과 평판(302) 사이에 복수개의 구획판(304)(304a)이 배열되도록 하고 이들 사이에 상기 석션 파일(100)(101)(102)이 분리된 상태로 각각 위치 고정될 수 있다.

상기와 같이 평판 앵커(300a)를 이루는 평판(301)과 평판(302) 사이에 복수개의 구획판(304)(304a)를 배열시킬 수 있게 됨에 따라 구조물을 지지하기 위한 연결 케이블(400)의 저항값에 따른 석션 파일(100)의 갯수를 쉽게 판단할 수 있고 더불어 해저 지반에 매립된 상태에서 구획판(304)과 구획판(304a)사이의 공간을 통해 안정된 고정력을 확보할 수 있게 된다.

<제3실시예>

본 발명은, 도 16 내지 도 19의 도시에 의하여 중공 형상으로 저면에 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100)(101)(102)과, 상기 석션 파일의 3개가 삼각형태로 위치되어 고정상태가 유지되도록 하는 연결재(200b)와, 3개로 이루어진 상기 석션 파일의 중간에 위치되어 상기 석션 파일이 각각 독립적으로 위치되도록 격리판(610)을 통해 구획하는 3각 구획판(600), 일면 중간라인이 상기 3각 구획판(600)의 격리판(610) 단부에 일체로 연결되며 양면이 상기 석션 파일의 이탈을 방지하도록 위치되는 평판으로 이루어지며 일측에 연결 케이블의 일단이 연결되는 평판 앵커(300b)와, 상기 평판 또는 3각 구획판과 상기 석션 파일에 상기 석션 파일의 하향 이동시 함께 이동되고 상기 석션 파일의 상향 이동시 상기 석션 파일로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부(500)를 포함하여 구성된다.

상기 석션 파일(100)(101)(102)는, 각각 제1실시예 및 제2실시예의 구성과 동일한 것이며, 다만 일렬로 배열된 것이 아닌 삼각형 구도를 갖도록 배열된다.

상기 연결재(200b)는, 제1 및 제2 실시예와 동일한 기술로 삼각형 구도로 위치된 상기 석션 파일(100)(101)(102)가 하나의 몸체가 되도록 연결하게 된다.

상기 평판 앵커(300b)는, 상기 석션 파일(100)(101)(102)과 결합되어 해저 지반에 매립되는 것으로 상기 석션 파일(100)(101)(102)의 석션에 따른 관입시 해저 지반에 함께 매립되게 된다.

이는, 3개로 이루어진 상기 석션 파일(100)(101)(102)의 중간에 위치되어 상기 석션 파일(100)(101)(102)이 각각 독립적으로 위치되도록 격리판(610)을 통해 구획하는 3각 구획판(600)과, 일면 중간라인이 상기 3각 구획판(600)의 격리판(610) 단부에 일체로 연결되며 양면이 상기 석션 파일의 이탈을 방지하도록 위치되는 평판으로 이루어진다. 그리고 평판의 일측에 연결 케이블(400)의 일단이 연결된다.

상기 앵커 분리부(500)는, 제1 및 제2 실시예와 동일한 것으로 상기 석션 파일(100)(101)(102)의 관입시에는 상기 석션 파일(100)(101)(102)과 함께 평판 앵커(300b)가 함께 이동되고 상기 석션 파일(100)(101)(102)의 인발시에는 상기 석션 파일(100)(101)(102)이 상기 평판 앵커(300b)로부터 분리되도록 하기 위한 것이다.

상기와 같이 평판 앵커(300b)를 이루는 3각 구획판(600)이 석션 파일(100)(101)(l02)의 석션 동작에 따른 해저 지반 매립후 석션 파일(100)(101)(102)이 앵커 분리부(500)을 통해 평판 앵커(300b)로부터 분리되면 3각 구획판(600)과 격리판(610) 및 평판(301)(302)(303)에 의해 해저 지반에 안정되게 매립될 수 있고 또한 연결 케이블(400)에 인발력이 발생되는 경우 그 인발력에 저항하는 저항력이 크게 증대되어 더욱 안정되게 매립 상태를 유지할 수 있게 된다.

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.

100,101,102: 석션 파일
120: 개방구 140: 배수구
200: 연결재
300, 300a, 300b: 평판 앵커
301,302: 평판 304,304a: 구획판
400: 연결 케이블
500: 앵커 분리부
510: 가이더 520: 걸림턱
530: 가이드홈
600: 3각 구획판
610: 격리판

Claims

중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100);
평판으로 이루어지며 일면이 상기 석션 파일(100)의 외측에 위치되고 타면에 해상 구조물과 연결된 연결 케이블(400)의 일단이 연결되는 평판 앵커(300);
상기 석션 파일(100)과 상기 평판 앵커(300)가 분리 가능하도록 하며 상기 석션 파일(100)의 석션에 따른 해저 지반 관입시 함께 이동되고 상기 석션 파일(100)의 인발시 상기 평판 앵커(300)로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부(500);를 포함하되,
상기 앵커 분리부(500)는,
상기 석션파일에 구비되는 가이더(510),
상기 평판 앵커의 상측단에 구비되며 상기 가이더(510)가 상기 석션파일과 함께 하향 이동시 삽입되고 상향 이동시 해제되도록 상향으로 개방되게 형성된 가이드홈(530),
상기 가이더(510)의 단부에 하향 절곡되게 형성되며 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)에 삽입시 상기 평판 앵커가 상기 석션파일로부터 분리되지 않도록 걸림 고정시키는 걸림턱(520)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중석션 매입 평판 앵커.
제1항에 있어서,
상기 석션 파일이 상기 평판 앵커(300)를 이루는 평판 면적에 따라 적어도 2개 이상의 석션 파일(100)(101)을 이루며 배열되고 상기 평판에 앵커 분리부(500)로 분리 가능하게 결합되며 별도의 연결재(200)를 통해 일체로 결합됨을 특징으로 하는 다중석션 매입 평판 앵커.
중공 형상으로 저면에 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100)(101);
상기 석션 파일(100)(101)이 평행한 한 조를 이루며 배열된 상태에서 고정되도록 양쪽면이 상기 석션 파일(100)(101)의 외측 일면에 각각 부착되는 연결재(200);
상기 석션 파일(100)(101)이 수용되도록 서로 마주보며 상기 석션 파일의 양쪽면에 대응되게 위치되는 평판(301)(302)과, 상기 평판 사이에서 상기 석션 파일과 다른 석션 파일을 격리하도록 위치되며 양단이 상기 평판에 고정되는 구획판(304)으로 이루어지며 일측에 해상 구조물과 연결된 연결 케이블(400)의 일단이 연결되는 평판 앵커(300a);
상기 평판(301)(302)과 상기 석션 파일(100)(101)에, 상기 석션 파일의 해저 지반 관입시 함께 관입되고 상기 석션 파일의 인발시 상기 석션 파일이 상기 평판 앵커로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중석션 매입 평판 앵커.
제3항에 있어서,
마주보는 상기 평판(301)과 평판(302) 사이에 상기 석션 파일이 각각 격리되도록 구획판이 복수개 배열됨을 특징으로 하는 다중석션 매입 평판 앵커.
중공 형상으로 저면에 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 3개의 석션 파일(100)(101)(102);
상기 석션 파일이 삼각형태로 위치되어 고정상태가 유지되도록 하는 연결재(200b);
상기 석션 파일(100)(101)(102)의 중간에 위치되어 상기 석션 파일이 각각 독립적으로 위치되도록 격리판(610)을 통해 구획하는 3각 구획판(600), 일면 중간라인이 상기 3각 구획판(600)의 격리판(610) 단부에 일체로 연결되며 양면이 상기 석션 파일의 이탈을 방지하도록 위치되는 평판(301)(302)(303)으로 이루어지며 일측에 연결 케이블(400)의 일단이 연결되는 평판 앵커(300b);
상기 평판 또는 3각 구획판과 상기 석션 파일에 상기 석션 파일의 석션에 따른 해저 지반 관입시 함께 관입되고 상기 석션 파일의 인발시 상기 석션 파일이 상기 평판 앵커로부터 분리되도록 하는 앵커 분리부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중석션 매입 평판 앵커.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 앵커 분리부(500)는,
상기 석션파일에 구비되는 가이더(510),
상기 평판 앵커의 상측단에 구비되며 상기 가이더(510)가 상기 석션파일과 함께 하향 이동시 삽입되고 상향 이동시 해제되도록 상향으로 개방되게 형성된 가이드홈(530),
상기 가이더(510)의 단부에 하향 절곡되게 형성되며 상기 가이더(510)가 상기 가이드홈(530)에 삽입시 상기 평판 앵커가 상기 석션파일로부터 분리되지 않도록 걸림 고정시키는 걸림턱(520)으로 이루어짐을 특징으로 하는 다중석션 매입 평판 앵커.
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