KR101674925B1 - Apparatus and method for driving monopile using suction pile at shallow water depth - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device and a method for driving a monopile using a suction pile at a shallow water depth. The device for driving a monopile using a suction pile at a shallow water depth comprises: a jacket structure having a through hole which a monopile which is a pile to be driven penetrates and which is formed on a deck at an upper end, wherein the jacket structure also has multiple hydraulic linkages for connection with the monopile; and multiple suction piles driven into a seabed ground and having one or more drains/inlets to be connected to a suction pump at the sealed upper end, wherein the jacket structure is fixed by being erect to the multiple suction piles. The jacket structure drives the long monopile into the seabed ground by connection and separation with the monopile to be driven. The device for driving a monopile using a suction pile at a shallow water depth can smoothly install the long monopile at the shallow water depth in case a long pile is exposed above the seawater surface when the long pile is driven into the seabed ground or in case a water depth of a sea where the suction pile to be driven is installed is shallower than the height of the suction pile.

Description

수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치 및 관입방법 {Apparatus and method for driving monopile using suction pile at shallow water depth}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for intrusion of a monofile using a suction file in a shallow water area,

본 발명은 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치 및 관입방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관입대상 파일로서 석션파일이 설치될 해역의 수심이 석션파일의 높이보다 얕은 경우 또는 길이가 긴 장대파일을 해저지반에 관입시킬 때 해수면 위로 장대파일이 높게 노출되는 경우에 수심이 얕은 해역에서도 길이가 긴 모노파일을 원활하게 설치할 수 있도록 하는, 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치 및 관입방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mono-file intrusion device and a penetration method using a suction file in a shallow water area. More particularly, the present invention relates to a mono-file intrusion device and a penetration method, A mono-file intrusion device and intrusion method using a suction file that allows a long mono file to be smoothly installed even in shallow water depths when the pole file is exposed to the sea surface at high depth when intruding a long pole file into the seabed .

일반적으로 석션파일(suction pile)은 파일 내부의 물이나 공기와 같은 유체를 외부로 석션하였을 때 발생하는 석션파일 내부와 외부의 압력차에 의하여 지반에 설치되는 파일을 말한다. 석션파일은, 정수압 이하의 수압(석션)을 이용하여 해저지반뿐만 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 석션파일은 버켓 파일(bucket pile)이라고도 하고, 해상 풍력 발전기의 기초로 사용되기도 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. These suction files are also called bucket piles and are used as the basis for offshore wind turbines.

석션파일의 형상은 저판이 없는 원통형(반드시 원통형에 한정되지는 않음)과 같은 중공의 케이슨으로서, 석션을 가하기 용이하게 상단부는 밀폐되어 있다. 이러한 석션파일의 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, 석션파일을 수중 저면(예컨대, 해저면)에 안착시키면 석션파일의 자중에 의해 석션파일의 하단부가 수중 저면에 일정 깊이까지 관입된다. 이 상태에서 석션파일의 상단부에 설치된 수중 펌프와 같은 석션 장치를 이용하여 파일 내부의 물을 외부로 배수시키면 석션파일 내부의 압력이 감소하게 됨으로써, 석션파일 내부와 외부의 압력차가 발생하게 된다. 이때 석션파일에서 구조상 수평방향으로는 힘이 평형 상태를 이루지만, 상하방향으로는 하부로 누르는 힘이 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 힘에 의하여 석션파일이 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 석션파일의 상단부에 설치되는 한편, 수상에는 바지선 혹은 일반 선박에 작업대가 마련되는데, 작업대에는 석션파일의 설치를 위한 크레인과 수중의 위치를 측정하기 위한 위치측정장비 등이 마련된다. 따라서, 크레인을 이용하여 석션파일을 수중의 적당한 지점에 위치시킨 다음에, 수중 펌프를 작동시켜 석션파일 내부의 물을 밖으로 배출시키면, 수중과 석션파일 내부 간에 압력차가 발생하게 되고, 이 압력차에 의해 석션파일이 지반에 박히게 된다. 이와 같은 석션파일의 시공 원리는 하기 선행기술문헌의 등록특허 제10-1081401호에서와 같이 이미 공지된 기술이고, 하기 선행기술문헌은 석션파일의 외부에 저면이 개방된 석션파일 형태의 외곽 수조를 설치한 후, 외곽 수조의 자중 또는 상면에 중량물을 얹어 해저면에 관입시킨 다음, 석션파일의 수위보다 높게 내부에 물을 채워 석션파일의 설치 조건을 충족시킴으로써 석션파일의 높이보다 낮은 수심을 갖는 천해에도 석선 파일을 설치할 수 있도록 하는 해상 기초용 석션파일의 천해 시공 방법에 관한 것이다. 그러나 해수면 위로 석션파일이 높게 노출되면 이 공법을 사용하기 어렵다.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 described in Patent Document 10-1081401 of the following prior art document and the following prior art document discloses an outer water tank in the form of a suction file opened on the outside of the suction file After installation, the heavy water is placed on the weight or top surface of the outermost water tank to penetrate the bottom surface of the water tank, and then the inside of the suction pile is filled with water higher than the water level of the suction puffer to satisfy the installation condition of the suction puffer, The present invention relates to a method of constructing a floating structure for a marine foundation suction file, However, it is difficult to use this method if the suction file is highly exposed above sea level.

한편, 석션파일의 관입을 방해하는 저항력은 석션파일 하단부의 선단 지지력과 주면 마찰력에 의하여 결정되며, 관입력이 저항력보다 크면 석션파일이 관입된다. 석션파일의 관입 유도력은 석션파일 내/외부의 압력차 및 석션파일의 단면적(즉, 석션파일 직경의 제곱)에 비례하지만, 저항력은 석션파일 직경에 비례하므로 석션파일의 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 석션파일의 장점을 정리하면 다음과 같다.The advantage of the suction file as described above is summarized as follows.

첫째, 수심이 깊을수록 큰 석션압의 발생이 가능하고, 석션파일의 상판 면적이 클수록 큰 관입력을 기대할 수 있다. 둘째, 1함 당 수시간 내의 단기간에 시공이 가능하며, 동시에 대규모 기초를 해저지반 속에 침설할 수 있어 시공성이 우수하다. 셋째, 표층이 연약지반이고 하층이 사질토로 이루어진 토층 구성인 경우에 다른 연약지반 개량공법에 비해 유리한 기초 구조물이라고 할 수 있다. 넷째, 설치의 반대 개념, 즉 물을 석션파일 내부로 주입하여 석션파일 내부에 양압력을 가하여 쉽게 석션파일을 인발할 수 있다. 따라서, 기 시공된 석션파일을 인발하여 재시공할 수 있기 때문에 한번 만들어진 석션파일 구조물을 반복하여 사용할 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. Second, it is possible to construct in a short time within several hours per vessel, and at the same time, it is possible to infiltrate a large scale foundation in the seabed so that it is excellent in workability. 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. 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.

전술한 바와 같이 석션파일은 석션파일 내부에 석션압을 가하였을 때 발생하는 석션파일 내부와 외부의 압력차(수압차)에 의하여 해저지반에 관입이 되는데, 석션파일이 설치될 해역의 수심이 석션파일의 높이 보다 얕아서 석션파일이 해수면 위로 노출되는 경우에는 수압차를 발생시키기 곤란하므로 석션파일을 해저지반에 관입하기가 어려운 문제가 있고, 강관말뚝으로 길이가 긴 장대파일을 해저지반에 관입시킬때도 해수면 위로 장대파일이 높게 노출되면 해상 바지선에서 항타기를 사용하여 항타하는 것 역시 무리가 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 introduce the suction file into the seabed ground because it is difficult to generate a hydraulic pressure difference, and when a pole file with a long length is inserted into the seabed When a pole file is exposed high above sea level, it is also unreasonable to use a pneumatic barge to propel it.

대한민국 등록특허공보 제10-1081401호(공고일: 2011.11.08.), 발명의 명칭: "해상 기초용 석션 파일의 천해 시공 방법"Korean Registered Patent No. 10-1081401 entitled " Method of construction of a suction file for a marine foundation "

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 관입대상 파일로서 석션파일이 설치될 해역의 수심이 석션파일의 높이보다 얕은 경우 또는 길이가 긴 장대파일을 해저지반에 관입시킬 때 해수면 위로 장대파일이 높게 노출되는 경우에 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 결합, 관입장치로서 석션파일의 관입, 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 분리 및 관입장치로서 석션파일의 인발을 반복함으로써 수심이 얕은 해역에서도 길이가 긴 모노파일을 설치할 수 있도록 하는, 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치 및 관입방법을 제공하는 데에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a suction file, which can prevent a suction file from being installed at a lower depth than a suction file, Combination of mono file intrusion device and mono file, Intrusion of suction file as intrusion device, Separation between mono file intrusion device and mono file, and extraction of suction file as intrusion device The present invention provides a mono file intrusion device and a method of intrusion using a suction file, which can install a mono file having a long length even in a shallow water area.

본 발명의 다른 목적은 관입대상 파일인 모노파일의 해저지반에의 관입시 기울어지는 경우에 복수의 석션파일 중 일부 석션파일만 관입되도록 함으로써 모노파일의 수직도 향상과 동시에 복수의 석션파일을 이용하여 모노파일의 관입력을 증대시키기 위한, 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치 및 관입방법을 제공하는 데에 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a method and an apparatus for enhancing the verticality of a mono file by using a plurality of suction files at the same time by allowing only a part of suction files among a plurality of suction files to be intruded when inclining the mono file, A mono-file intrusion device and a method of intrusion using a suction file for increasing the input of a mono file into a pipe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상단부의 데크에는 관입대상 파일인 모노파일이 관통할 수 있는 관입공이 형성되어 있고, 모노파일과의 결합을 위한 복수의 유압기가 설치되어 있는 자켓 구조물과, 해저지반에 관입되고, 밀폐된 상단부에는 석션펌프와 연결되기 위한 하나 이상의 배수구/주입구가 형성되어 있으며 상기 자켓 구조물이 직립 고정결합되어 있는 복수의 석션파일로 구성되어, 상기 자켓 구조물이 관입대상 파일인 모노파일과의 결합 및 분리를 통해 길이가 긴 모노파일을 해저지반에 관입시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a jacket structure in which a deck of a top end is formed with a penetration hole through which a mono file, which is a target file to be penetrated, is formed, and a plurality of hydraulic devices for coupling with a mono file are installed And a plurality of suction pads which are inserted into the bottom of the seabed and in which the at least one drain port / inlet port for connecting with the suction pump is formed in the sealed upper end and the jacket structure is fixedly coupled to the jacket structure, And a mono file having a long length is penetrated into the seabed ground through coupling and separation with the mono file.

또한, 본 발명에서 상기 자켓 구조물과 관입대상 파일인 모노파일 간의 결합 및 분리는, 상기 데크에 위치이동이 가능하도록 데크와 결합된 복수의 유압기가 설치되어 있고 유압기의 걸림바의 전진/후퇴에 의해 관입대상 파일인 모노파일 외주면에 상하좌우 일정간격으로 미리 천공되어 있는 걸림공에 걸림바가 삽입/인출되거나, 모노파일 외주면에 상하좌우 일정간격으로 걸림턱을 고정부착하고 유압기의 걸림바 단부에는 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구를 고정부착하여 유압기의 걸림바의 전진/후퇴에 의해 상기 걸림턱에 상기 걸림구의 끼움/해체함으로써 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.Also, in the present invention, the coupling and separation between the jacket structure and the monophonic file, which is a file to be intruded, are provided by a plurality of hydraulic machines coupled with the deck so as to be able to move to the deck, A hook is inserted / withdrawn on a hook that is preliminarily perforated at regular intervals at upper, lower, left, and right intervals on the outer surface of the mono file, which is the object file to be intruded, or a hook jaw is fixed to the outer surface of the mono file at regular intervals. Or a " C " -shaped stopper is fixedly attached so that the stopper is inserted / disassembled into the stopper by advancing / retreating the stopper bar of the hydraulic machine.

또한, 본 발명에서 상기 걸림구는 모노파일의 원주길이 방향으로 일정길이만큼 연장되어 원호모양인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the latching part may have an arc shape extending by a predetermined length in the circumferential length direction of the mono-pile.

또한, 본 발명에서 상기 모노파일은 길이가 긴 석션파일 또는 강관파일인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the mono file is a long suction file or a steel pipe file.

또한, 본 발명은 (a) 육상에서 자켓 구조물과 복수의 석션파일이 조립결합하여 제작된 모노파일 관입장치를 관입대상 파일인 모노파일이 관입될 해저지반에 위치시키는 단계와; (b) 관입대상 파일인 모노파일을 자켓 구조물의 상단부의 데크에 형성되어 있는 관입공으로 관통시켜 상기 모노파일이 관입될 해저지반까지 안착시키는 단계와; (c) 상기 자켓 구조물의 데크에 설치된 복수의 유압기에 의해 모노파일 관입장치와 모노파일을 결합시키는 단계와; (d) 모노파일 관입장치의 복수의 석션파일 내부의 물을 외부로 배수시켜 각각의 석션파일이 해저지반으로 관입하게 하고, 모노파일 관입장치와 결합되어 있는 관입대상 파일인 모노파일도 해저지반으로 관입하게 하는 단계, 및 (e) 상기 자켓 구조물의 데크에 설치된 복수의 유압기에 의해 모노파일 관입장치와 모노파일을 분리시키고, 석션펌프를 이용하여 물을 석션파일 내부로 주입하여 석션파일 내부에 양압력을 가하여 상기 복수의 석션파일을 각각 인발하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.(A) placing a mono-file intrusion device fabricated by assembling and coupling a jacket structure and a plurality of suction files on the land, into a seabed sole into which a mono file is to be intruded; (b) penetrating a mono file, which is a file to be intruded, with a penetration hole formed in a deck at the upper end of the jacket structure to seat the subsoil to which the mono file is to be introduced; (c) combining the mono-file intrusion device and the mono-file by a plurality of hydraulic devices installed on a deck of the jacket structure; (d) Drain water from a plurality of suction files of the monofilament intrusion device to the outside to allow each suction file to penetrate into the seabed, and the monophile, which is the intrusion target file combined with the monofilament penetration device, And (e) separating the mono-file intrusion device and the mono-file by a plurality of hydraulic devices installed on the deck of the jacket structure, and injecting water into the suction file using a suction pump, And sucking the plurality of suction files by applying pressure.

또한, 본 발명의 상기 단계(c)에서, 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 결합은, 상기 자켓 구조물의 데크에 설치된 복수의 유압기의 걸림바를 관입대상 파일인 모노파일 외주면에 일정간격으로 천공되어 있는 걸림공 중에서 상기 유압기의 걸림바의 높이에 상응하는 걸림공에 전진 삽입하거나, 상기 자켓 구조물의 데크에 설치된 복수의 유압기의 걸림바 단부에 고정부착된 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구를 관입대상 파일인 모노파일 외주면에 일정간격으로 고정부착된 걸림턱 중에서 상기 걸림구의 높이에 상응하는 걸림턱에 끼워 모노파일 관입장치와 모노파일을 결합시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step (c) of the present invention, the combination of the mono-file penetration apparatus and the mono file may be such that a plurality of hydraulic bar holders provided on the deck of the jacket structure are perforated at regular intervals on the mono- Or a hook having a shape of '┌' or 'C' fixedly attached to the end of a hook of a plurality of hydraulic machines installed on a deck of the jacket structure, A mono file penetration device and a mono file are engaged by a hook that is fixedly attached to the outer surface of the mono file, which is a penetration object file, at a predetermined interval, corresponding to the height of the stop.

또한, 본 발명의 상기 단계(d)에서, 모노파일 관입장치의 복수의 석션파일의 관입시 모노파일의 수직도가 유지되지 못하고 기울어지는 경우에는 복수의 석션파일 중 모노파일이 기울어지는 방향의 반대쪽에 위치하는 석션파일만 관입되도록 해당 석션펌프만 작동시켜 모노파일의 수직도를 조정하는 것을 특징으로 한다.In the step (d) of the present invention, when the plurality of suction files of the mono-file intrusion device are intruded, the verticality of the mono file is not maintained and is inclined. In this case, among the plurality of suction files, And only the suction pump is operated so that only the suction file located in the suction hole is penetrated.

또한, 본 발명의 상기 단계(e)에서, 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 분리는, 복수의 유압기의 걸림바를 모노파일의 걸림공에서 후퇴 인출하거나, 복수의 유압기의 걸림바 단부에 고정부착된 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구를 모노파일의 걸림턱에서 해체함으로써 모노파일 관입장치와 모노파일을 분리시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step (e) of the present invention, the separation between the monofile intrusion device and the monofile may be carried out by retracting the engagement bars of the plurality of hydraulic pipes from the engagement holes of the monofilaments, And separating the mono-file intrusion device and the mono-file by disassembling the hooks of the "┌" or "c" shape from the locking jaws of the mono-file.

또한, 본 발명은 상기 복수개의 석션파일이 최대한 관입한 후에도 관입대상 파일인 모노파일이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이까지 관입되지 못한 경우에는, (f) 관입대상 파일인 모노파일이 해저지반에 일정길이로 관입된 상태에서 상기 단계(c) 내지 단계(e)를 관입대상 파일인 모노파일이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이로 관입될 때까지 반복하는 단계와; (g) 해상 바지선 상의 해상 크레인을 이용하여 모노파일 관입장치를 해상 바지선 위로 이동시키는 단계가 추가되는 것을 특징으로 한다.In the case where the mono file, which is a target file, is not penetrated to a depth capable of exhibiting bearing capacity even after the plurality of suction files are fully intruded, (f) the mono file, which is a target file, Repeating the steps (c) to (e) until the monophyte, which is a file to be intruded, is intruded to a depth capable of exhibiting a bearing capacity; (g) moving the mono-file intrusion device over the overhead barge using an overhead crane on the overhead barge.

또한, 본 발명에서 상기 모노파일은 길이가 긴 석션파일 또는 강관파일인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the mono file is a long suction file or a steel pipe file.

이상에서 살펴본, 본 발명인 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치 및 관입방법은 관입대상 파일로서 석션파일이 설치될 해역의 수심이 석션파일의 높이보다 얕은 경우 또는 길이가 긴 장대파일을 해저지반에 관입시킬 때 해수면 위로 장대파일이 높게 노출되는 경우에 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 결합, 관입장치로서 석션파일의 관입, 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 분리 및 관입장치로서 석션파일의 인발을 반복함으로써 수심이 얕은 해역에서도 길이가 긴 모노파일을 설치할 수 있도록 하고, 관입대상 파일인 모노파일의 해저지반에의 관입시 기울어지는 경우에 복수의 석션파일 중 일부 석션파일만 관입되도록 함으로써 모노파일의 수직도 향상과 동시에 복수의 석션파일을 이용하여 모노파일의 관입력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, a mono file intrusion device and a penetration method using a suction file in a shallow water depth region is a penetration target file, in which the depth of a water area where a suction file is to be installed is shallower than a height of a suction file, Combination of mono file intrusion device and mono file, penetration of suction file as intrusion device, separation of mono file intrusion device and mono file, and penetration device of intrusion file By repeating the drawing, it is possible to install a mono file having a long length even in a shallow water area, and when only a suction file of a plurality of suction files is penetrated when the mono file is inclined to the bottom of the seabed, Increase the verticalness of the file and simultaneously increase the input of the mono file using multiple suction files There is an effect that can be made.

도 1 은 본 발명에 따른 모노파일 관입장치의 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 모노파일 관입장치의 평면도.
도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따른 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 결합 및 분리에 대한 실시예를 나타낸 도면.
도 4a 내지 도 4f 는 본 발명에 따른 모노파일 관입방법의 과정을 나타낸 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 모노파일 관입방법의 흐름도.1 is a perspective view of a mono file penetration apparatus according to the present invention;
2 is a plan view of a mono file penetration apparatus according to the present invention;
FIGS. 3A through 3C illustrate an embodiment of coupling and separation between a mono file intrusion device and a mono file according to the present invention; FIG.
FIGS. 4A through 4F illustrate a process of a mono-file intrusion method according to the present invention.
5 is a flow diagram of a mono file intrusion method according to the present invention.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도면들 및 이를 참조한 설명은 본 발명에 관하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시된 것이며, 본 발명의 사상 및 범위를 한정하려는 의도로 제시된 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the appended drawings and foregoing description are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the present invention. .

도 1 은 본 발명에 따른 모노파일 관입장치의 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 모노파일 관입장치의 평면도이며, 도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따른 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 결합 및 분리에 대한 실시예를 나타낸 도면이고, 도 4 a 내지 도 4f 는 본 발명에 따른 모노파일 관입방법의 과정을 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명에 따른 모노파일 관입방법의 흐름도이다.FIG. 1 is a perspective view of a mono file penetration apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a mono file penetration apparatus according to the present invention, FIGS. 3a to 3c show a combination of a mono file penetration apparatus and a mono file, 4A to 4F are diagrams illustrating a method of separating a mono file according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a mono file intrusion method according to an exemplary embodiment of the present invention.

해상 풍력발전기나 해양구조물을 지지하기 위한 기초로서 모노파일을 해저지반에 관입할 해역이 수심이 얕고 연약층이 깊은 경우, 모노파일로 석션파일을 활용하게 되면 연약층이 깊고 수심이 얕은 조건하에서는 수심이 모노파일인 석션파일 길이보다 얕을 수 있어 석션파일의 밀폐된 상단부가 해수면 위로 노출되어 석션압을 가하기가 용이하지 않아 석션파일의 내부와 외부의 압력차를 발생시키기가 곤란하고, 모노파일로 강관파일을 활용하게 되더라도 강관파일의 상단부가 바지선 상에 있는 항타기가 항타할 수 없을 정도로 해수면 위로 높이 위치할 수 있다.As a foundation for supporting offshore wind power generators and offshore structures, if the sea area is shallow and the soft layer is shallow, if a monofile is used in a seabed ground, if a suction file is used in a monofilament, It is difficult to generate a pressure difference between the inside and the outside of the suction file because the closed upper end of the suction file is exposed on the sea surface and it is not easy to apply the suction pressure, The upper end of the steel pipe file can be positioned higher than the sea surface so that the barge on the barge can not be hammered.

본 발명에서는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 자켓 구조물(20)과 복수의 석션파일(30)이 결합한 모노파일 관입장치(10)를 활용하게 되는데, 상기 모노파일 관입장치(10)의 석션파일(30)의 밀폐된 상단부에는 석션펌프(31)와 연결되기 위한 하나 이상의 배수구/주입구(32)가 형성되어 있고, 관입대상 파일인 모노파일(40)과의 결합 및 분리를 통해 모노파일(40)을 해저지반에 관입시키기 위한 자켓 구조물(20)이 상기 복수의 석션파일(30) 상단부에 직립 고정된다.1 and 2, the present invention utilizes a mono-file penetration apparatus 10 in which a jacket structure 20 and a plurality of suction files 30 are combined. In the mono-file penetration apparatus 10, At least one drain port / inlet port 32 for connection with the suction pump 31 is formed in the closed upper end portion of the suction file 30 and is connected to the monofilament 40 through the coupling / A jacket structure 20 for penetrating the bottom of the bottom 40 is fixed upright on the upper ends of the plurality of suction piles 30. [

또한, 여기서 사용되는 석션펌프(31)는 석션파일(30)의 배수구/주입구(32)에 직접 설치되는 수중 펌프일 수도 있고, 호스를 통해 석션파일(30)의 배수구/주입구(32)와 연결하여 해상의 바지선 등에 설치할 수도 있다.The suction pump 31 may be a submerged pump installed directly on the drain / inlet 32 of the suction paddle 30 and connected to the drain / inlet 32 of the suction paddle 30 through a hose And may be installed on a barge or the like on the sea.

구체적으로, 상기 자켓 구조물(20)은 레그(21)와 브레이스(22) 및 보강파이프(23) 등으로 이루어져 있고, 자켓 구조물(20)의 상단부의 데크(24)에는 관입대상 파일인 모노파일(40)이 관통할 수 있는 관입공(25)이 형성되어 있으며, 자켓 구조물(20)의 각각의 레그(21) 하단은 석션파일(30)의 밀폐된 상단부 중앙에 매입되거나 자켓 구조물(20)의 레그(21) 하단에 플랜지가 형성되어 있어 석션파일(30)의 밀폐된 상단부와 볼팅되어, 자켓 구조물(20)과 복수의 석션파일(30)이 육상에서 조립결합하여 제작하게 되는데, 자켓 구조물(20)의 최소 레그(21) 수는 3개이고 모노파일 관입장치(10)의 제작경비를 절감하고 모노파일(40)의 수직도를 조정하기 위해 필요한 최소한의 석션파일(30) 개수는 3개이므로 본 발명에서 석션파일(30)의 개수는 3개임이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 모노파일 관입장치(10)는 트라이포드(Tripod)형이 된다.Specifically, the jacket structure 20 includes legs 21, a brace 22, a reinforcing pipe 23, and the like. The deck 24 at the upper end of the jacket structure 20 is provided with a mono file And the lower ends of the legs 21 of the jacket structure 20 are embedded in the center of the closed upper end of the suction pile 30 or the lower ends of the jacket structures 20 A flange is formed at the lower end of the leg 21 to be bolted to a closed upper end portion of the suction pile 30 so that the jacket structure 20 and the plurality of suction piles 30 are assembled and assembled on the land. The number of the minimum legs 21 of the monofilament 40 is three and the number of the minimum number of the suction files 30 necessary for reducing the production cost of the monofilament intrusion device 10 and adjusting the verticality of the monofilament 40 is three In the present invention, the number of suction files 30 is preferably three. Therefore, the mono-file penetration apparatus 10 of the present invention becomes a tripod type.

상기에서 살펴본 바와 같이, 모노파일 관입장치(10)는 자켓 구조물(20)과 복수의 석션파일(30)이 결합된 것으로 자켓 구조물(20)이 관입대상 파일인 모노파일(40)과의 결합 및 분리를 통해 모노파일(40)을 해저지반에 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이까지 관입시키기 위해, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에는 위치이동이 가능하도록 데크(24)와 볼팅결합된 복수의 유압기(26)가 설치되어 있고 유압기(26)의 걸림바(27)는 관입대상 파일인 모노파일(40) 외주면에 상하좌우 일정간격으로 미리 천공되어 있는 걸림공(41)에 삽입됨으로써 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)이 결합되고, 모노파일 관입장치(10)의 복수의 석션파일(30)의 해저지반으로의 관입으로 모노파일(40)도 해저지반에 관입될 수 있게 된다. 비용효율적인 관입을 위해 상기 유압기(26)는 3개를 사용하여 등간격으로 설치함이 바람직하고 그 개수에 따라 관입대상 파일인 모노파일(40)에 천공되는 걸림공(41)도 외주면을 따라 등간격으로 형성되어 있어야 3개의 유압기(26)의 걸림바(27)가 걸림공(41) 3개에 각각 삽입될 수 있을 것이며, 모노파일(40)의 관입시 유압기(26)의 걸림바(27)가 모노파일(40)의 걸림공(41)에의 삽입과 인출을 반복하게 되는 특성상 데크(24) 상의 유압기(26) 위치를 조정해야 될 수도 있다.As described above, the mono-file penetration apparatus 10 includes a jacket structure 20 and a plurality of suction files 30, which are combined with the mono-file 40, 3A, the deck 24 of the jacket structure 20 is moved to the deck 24 so that the deck 24 can be moved to the deck 24, A plurality of hydraulic pipes 26 are formed on the outer peripheral surface of the monofilm 40 which is the object file to be introduced, The monofilament intrusion device 10 and the monofilaments 40 are combined by being inserted into the bottom surface 41 of the monofilament insertion device 10 and the plurality of suction files 30 of the monofilament intrusion device 10 are introduced into the seabed, Can also be introduced into the seabed. Preferably, three hydraulic pumps 26 are installed at regular intervals for cost-effective intrusion, and the stopper holes 41, which are drilled in the monofilaments 40, The hooks 27 of the three hydraulic devices 26 may be inserted into the respective locking holes 41. When the monofilaments 40 are inserted, May be required to adjust the position of the hydraulic motor 26 on the deck 24 due to the nature of repeating the insertion and withdrawal of the mono-pile 40 into the retaining hole 41. [

여기서, 상기 유압기(26)는 유압호스(도시하지 않음)로 해상의 바지선 상의 유압펌프(도시하지 않음)와 연결하여 유압에 의한 걸림바(27)의 전진/후퇴로 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)의 결합 및 분리가 가능하게 되도록 한다. 후술하겠지만 모노파일 관입장치(10)의 복수의 석션파일(30)이 관입이 완료되면 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 분리한 후 복수의 석션파일(30)의 인발에 의해 모노파일 관입장치(10)도 상승시켜 다시 모노파일(40)과 모노파일 관입장치(10)를 결합시키고 관입과정을 반복하게 된다.Here, the hydraulic device 26 is connected to a hydraulic pump (not shown) on the barge by a hydraulic hose (not shown) to advance / retract the hooking bar 27 by hydraulic pressure, And the mono-pile 40 can be joined and separated. When a plurality of suction files 30 of the mono-file intrusion device 10 are completed, the mono-file intrusion device 10 and the mono file 40 are separated from each other and then the plurality of suction files 30 are pulled out The monophotosal intrusion device 10 is also elevated to combine the monophotos 40 and the monophotos intrusion device 10 and repeat the intrusion process.

한편, 모노파일 관입장치(10)의 자켓 구조물(20)과 관입대상 파일인 모노파일(40) 간 결합의 다른 실시예(도 3b, 도 3c)로 모노파일(40) 외주면에 상하좌우 일정간격으로 걸림턱(28)을 고정부착하고 유압기(26)의 걸림바(27) 단부에는 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구(29)를 고정부착하여 상기 걸림턱(28)에 상기 걸림구(29)가 끼워지게 할 수도 있다. 여기서, 상기 걸림구(29)가 모노파일(40)의 원주길이 방향으로 일정길이만큼 연장되어 원호모양일 수도 있는데, 원호모양의 걸림구(29)가 걸림바(27) 단부에 고정부착되는 경우에는 복수의 석션파일(30)의 관입인발과정의 반복시 데크(24) 상의 유압기(26) 위치를 조정할 필요가 없다.3B and 3C) of the jacket structure 20 of the mono-file penetration apparatus 10 and the mono-file 40 as the intentional file, A hook 29 is fixedly attached to the end of the latching bar 27 of the hydraulic unit 26 so that the latching jaw 28 is fixed to the latching jaw 28, (29) can be inserted. The hook 29 may extend in the circumferential direction of the mono-pile 40 by a predetermined length to form an arc. When the hook 29 is fixed to the end of the hook 27, It is not necessary to adjust the position of the hydraulic device 26 on the deck 24 when repeating the intrusion drawing process of the plurality of suction files 30. [

이하에서는 본 발명인 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치에 의한 모노파일 관입과정을 도 4와 도 5를 참조하여 단계별로 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a mono file intrusion process by a mono file intrusion device using a suction file according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.

우선, 육상에서 자켓 구조물(20)과 복수의 석션파일(30)이 조립결합하여 제작된 모노파일 관입장치(10)를 관입대상 파일인 모노파일(40)이 관입될 해저지반에 위치시킨다.(S10, 도 4a)First, the mono-file penetration apparatus 10 produced by assembling and coupling the jacket structure 20 and the plurality of suction files 30 on the land is placed on the seabed so that the mono-file 40, which is a file to be intruded, is to be intruded. S10, Fig. 4A)

여기서, 모노파일 관입장치(10)는 해상 바지선(도시하지 않음)으로 싣고 와 해상 크레인(도시하지 않음)을 이용하여 해저지반에 안착시키게 되고, 상기 복수의 석션파일(30)은 석션압이 가해지도록 하기 위해 그 길이가 수심보다는 낮아 석션파일(30)의 밀폐된 상단부가 해수면 아래로 잠겨야 한다.Here, the monofilament intrusion device 10 is placed on a marine barge (not shown) and placed on a seabed ground using a floating crane (not shown), and the plurality of suction files 30 are subjected to suction pressure So that the sealed upper end of the suction paddle 30 must be submerged below sea level.

다음으로, 관입대상 파일인 모노파일(40,석션파일 또는 강관파일)을 자켓 구조물(20)의 상단부의 데크(24)에 형성되어 있는 관입공(25)으로 관통시켜 상기 모노파일(40)이 관입될 해저지반까지 안착시킨다.(S20, 도 4b)Next, a monophyte (40, suction file or steel pipe file) as a intrusion object file is passed through a penetration hole (25) formed in a deck (24) at the upper end of the jacket structure (20) (S20, Fig. 4B). ≪ RTI ID = 0.0 >

여기서도 관입대상 파일인 모노파일(40)의 안착은 해상 바지선 상의 해상 크레인을 이용하게 된다.Here, also, the seating of the monophonic file 40, which is the intrusion object file, uses the marine crane on the marine barge.

그 다음으로, 상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에 설치된 복수의 유압기(26)의 걸림바(27)를 관입대상 파일인 모노파일(40) 외주면에 일정간격으로 천공되어 있는 걸림공(41) 중에서 상기 유압기(26)의 걸림바(27)의 높이에 상응하는 걸림공(41)에 전진 삽입하여 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 결합시킨다.(S30, 도 4c)The engagement bar 27 of the plurality of hydraulic devices 26 provided on the deck 24 of the jacket structure 20 is inserted into the engagement hole 27 formed at the outer peripheral surface of the monofile 40, 41 are inserted into the catching holes 41 corresponding to the height of the catching bar 27 of the hydraulic motor 26 to couple the mono-piercing device 10 with the mono pile 40. (S30, )

여기서, 유압기(26)의 걸림바(27)의 높이와 모노파일(40)의 걸림공(41)의 높이가 오차가 있는 경우에는 모노파일(40)의 걸림공(41)의 높이를 유압기(26)의 걸림바(27)의 높이에 대응되도록 하기 위해 석션펌프(31)에 의한 석션압을 발생시켜 석션파일(30)을 일정정도 미리 관입시켜야 할 수도 있다.When there is an error between the height of the engagement bar 27 of the hydraulic device 26 and the height of the engagement hole 41 of the mono pile 40, the height of the engagement hole 41 of the mono pile 40 is set to be smaller than the height It may be necessary to generate a suction pressure by the suction pump 31 so as to correspond to the height of the latching bar 27 of the suction pads 26 so that the suction pads 30 can be preliminarily penetrated to a certain extent.

한편, 상기 유압기(26)의 걸림바(27)와 모노파일(40)의 걸림공(41) 대신, 상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에 설치된 복수의 유압기(26)의 걸림바(27) 단부에 고정부착된 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구(29)를 관입대상 파일인 모노파일(40) 외주면에 일정간격으로 고정부착된 걸림턱(28) 중에서 상기 걸림구(29)의 높이에 상응하는 걸림턱(28)에 끼워 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 결합시킬 수도 있는데, 상기 걸림구(29)는 모노파일(40)의 원주길이 방향으로 일정길이만큼 연장되어 원호모양일 수도 있다.Instead of the engaging bars 27 of the hydraulic machine 26 and the engaging holes 41 of the monofilaments 40, a plurality of hydraulic baffles 26 provided on the deck 24 of the jacket structure 20 The hooks 29 of the '┌' or 'C' shape fixedly attached to the end of the monofilament 40 are fixed to the outer circumferential surface of the monofile 40, The monofilament 40 can be engaged with the monofilament insertion device 10 and the hook 29 can be engaged with the stopper 28 corresponding to the height of the monofilament 40, It may be an arc shape extending by a length.

그 다음으로, 모노파일 관입장치(10)의 복수의 석션파일(30) 각각의 배수구/주입구(32)에 연결된 석션펌프(31)들을 이용해서 석션파일(30) 내부의 물을 외부로 배수시키면 석션파일(30) 내부와 외부의 압력차가 발생하게 되고 이로 인하여 각각의 석션파일(30)이 해저지반으로 관입하게 되는데, 그에 따라 모노파일 관입장치(10)와 결합되어 있는 관입대상 파일인 모노파일(40)도 해저지반으로 관입하게 된다.(S40, 도 4d)Subsequently, when the water in the suction file 30 is drained to the outside using the suction pumps 31 connected to the drain / inlet ports 32 of each of the plurality of suction files 30 of the mono-file penetration apparatus 10 There is a pressure difference between the inside and the outside of the suction file 30. This causes each suction file 30 to be penetrated into the seabed so that the monofilaments (S40, Fig. 4D)

여기서, 석션파일(30)의 관입력은 파일의 단면적에 비례하므로 복수의 석션파일(30)의 총개수에 따른 파일 단면적에 자켓 구조물(20)의 자중에 따른 관입력이 추가된다.Here, since the tube input of the suction file 30 is proportional to the cross-sectional area of the file, tube input according to the self weight of the jacket structure 20 is added to the file cross-sectional area corresponding to the total number of the plurality of suction files 30.

또한, 모노파일 관입장치(10)의 복수의 석션파일(30)의 관입시 모노파일(40)의 수직도가 유지되지 못하고 기울어지는 경우에는 복수의 석션파일(30) 중 모노파일(40)이 기울어지는 방향의 반대쪽에 위치하는 석션파일(30)만 관입되도록 해당 석션펌프(31)만 작동시켜 모노파일(40)의 수직도를 미세하게 조정할 수 있다. 이를 위해 모노파일(40)에 수평감지 센서를 부착하여 그 수직도를 판단할 수도 있다.In the case where the vertical profile of the mono-pile 40 is tilted when the plurality of suction piles 30 of the mono-file penetration apparatus 10 are intruded, the mono pile 40 of the plurality of suction piles 30 It is possible to finely adjust the vertical degree of the mono-pile 40 by operating only the suction pump 31 so that only the suction pile 30 located opposite to the tilting direction is penetrated. For this, a horizontal sensor may be attached to the mono-file 40 to determine the verticality of the sensor.

그 다음으로, 상기 복수개의 석션파일(30)이 최대한 관입한 후에도 관입대상 파일인 모노파일(40)이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이까지 관입되지 못한 경우에는 상기 복수의 유압기(26)의 걸림바(27)를 상기 걸림공(41)에서 후퇴 인출하여 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 분리시키고, 상기 석션펌프(31)를 이용하여 물을 석션파일(31) 내부로 주입하여 석션파일(30) 내부에 양압력을 가하여 상기 복수의 석션파일(30)을 각각 인발하게 된다.(S50, 도 4e)Next, if the monofile 40, which is a file to be intruded, is not penetrated to a depth capable of developing a supporting force even after the plurality of suction files 30 are fully penetrated, The suction pump 31 is retracted from the retaining hole 41 to separate the mono-piercing device 10 and the mono-pile 40, and water is injected into the suction pail 31 using the suction pump 31, So that a plurality of suction pads 30 are pulled out by applying positive pressure to the suction pads 30 (S50, FIG. 4E)

또한, 상기 유압기(26)의 걸림바(27)와 모노파일(40)의 걸림공(41) 대신, 상기 걸림구(29)와 걸림턱(28)인 경우에도 동일한 방식으로 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 분리시키고, 상기 복수의 석션파일(30)을 각각 인발한다.Also, in the case where the stopper 29 is engaged with the stopper 28 instead of the stopper bar 27 of the hydraulic device 26 and the stopper hole 41 of the mono-pile 40, 10 and the mono-pile 40, and pulls out the plurality of suction files 30, respectively.

여기서, 자켓 구조물(20)의 높이는 최소한 수심보다는 길어야 하는데, 이는 복수개의 석션파일(30)의 관입완료 후에도 자켓 구조물(20)의 데크(24)가 해수면 위에 위치하도록 하여 유압기(26)에 의한 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)의 결합 및 분리가 육안으로 확인가능하도록 하기 위함이다.The height of the jacket structure 20 must be at least longer than the depth of the jacket structure 20 because the deck 24 of the jacket structure 20 is positioned above the sea surface after the completion of penetration of the plurality of suction piles 30, So that the coupling and separation of the file penetration apparatus 10 and the mono file 40 can be visually confirmed.

그 다음으로, 관입대상 파일인 모노파일(40)이 해저지반에 일정길이로 관입된 상태에서 상기 S30단계, S40단계 및 S50단계를 관입대상 파일인 모노파일(40)이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이로 관입될 때까지 반복한다.(S60, 도 4f)Next, in a state where the monophonic file 40, which is a file to be intruded, is intruded at a certain length into the seabed ground, the steps S30, S40, and S50 are repeated until the monophonic file 40, Repeat until the depth is intruded (S60, Fig. 4f)

여기서, 모노파일 관입장치(10)를 상승시킨 후 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 재결합할 때, 3개의 유압기 걸림바(27)와 3개의 모노파일의 걸림공(41) 또는 3개의 유압기 걸림구(29)와 3개의 모노파일 걸림턱(28) 간의 위치에 오차가 있을 수 있으므로 데크(24)상의 유압기(26) 위치를 이동시켜야 할 수도 있다.Here, when the mono-file intrusion device 10 is raised and then the mono-file intrusion device 10 and the mono-file 40 are re-assembled, the three hydraulic device latching bars 27 and the three mono- Or there may be an error in the position between the three hydraulic jaws 29 and the three mono-jaws 28, the position of the hydraulic motor 26 on the deck 24 may have to be moved.

마지막으로, 관입대상 파일인 모노파일(40)이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이까지 관입되면 해상 바지선 상의 해상 크레인을 이용하여 모노파일 관입장치(10)를 해상 바지선 위로 이동시킨다.(S70)Finally, when the mono file 40, which is the intrusion object file, is penetrated to a depth capable of exhibiting bearing capacity, the mono file intrusion device 10 is moved over the marine barge using the marine cranes on the marine barge (S70)

따라서, 본 발명은 관입대상 파일로서 석션파일이 설치될 해역의 수심이 석션파일의 높이보다 얕은 경우 또는 길이가 긴 장대파일을 해저지반에 관입시킬 때 해수면 위로 장대파일이 높게 노출되는 경우에 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 결합, 관입장치로서 석션파일의 관입, 모노파일 관입장치와 모노파일 간의 분리 및 관입장치로서 석션파일의 인발을 반복함으로써 수심이 얕은 해역에서도 길이가 긴 모노파일을 설치할 수 있도록 하고, 관입대상 파일인 모노파일의 해저지반에의 관입시 기울어지는 경우에 복수의 석션파일 중 일부 석션파일만 관입되도록 함으로써 모노파일의 수직도 향상과 동시에 복수의 석션파일을 이용하여 모노파일의 관입력을 증대시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.Therefore, when the depth of a sea zone where a suction file is to be installed is shallower than the height of a suction file, or when a long-length file is intruded into the sea bed, In order to be able to install a mono file with a long length even in a shallow water area by repeating the connection between the intrusion device and the mono file, the penetration of the suction file as the intrusion device, the separation between the mono file intrusion device and the mono file, In the case where the mono file, which is a target file to be intruded, is inclined at the time of penetration into the seabed ground, only a part of the suction files among the plurality of suction files are intruded, thereby improving the verticalness of the mono file, There is an effect that the input can be increased.

10: 모노파일 관입장치 20: 자켓 구조물
21: 레그 22: 브레이스
23: 보강파이프 24: 데크
25: 관입공 26: 유압기
27: 걸림바 28: 걸림턱
29: 걸림구 30: 석션파일
31: 석션펌프 32: 배수구/주입구
40: 모노파일 41: 걸림공10: mono file intrusion device 20: jacket structure
21: Leg 22: Brace
23: reinforced pipe 24: deck
25: intrusion ball 26: hydraulic machine
27: latching bar 28: latching jaw
29: catch 30: suction file
31: Suction pump 32: Drain / inlet
40: mono file 41: hanging ball

Claims (10)

상단부의 데크(24)에는 관입대상 파일인 모노파일(40)이 관통할 수 있는 관입공(25)이 형성되어 있고, 모노파일(40)과의 결합을 위한 복수의 유압기(26)가 설치되어 있는 자켓 구조물(20)과,
해저지반에 관입되고, 밀폐된 상단부에는 석션펌프(31)와 연결되기 위한 하나 이상의 배수구/주입구(32)가 형성되어 있으며 상기 자켓 구조물(20)이 직립 고정결합되어 있는 복수의 석션파일(30)로 구성되어,
상기 자켓 구조물(20)이 관입대상 파일인 모노파일(40)과의 결합 및 분리를 통해 길이가 긴 모노파일(40)을 해저지반에 관입시키되, 상기 자켓 구조물(20)과 관입대상 파일인 모노파일(40) 간의 결합 및 분리는,
상기 데크(24)에 위치이동이 가능하도록 데크(24)와 결합된 복수의 유압기(26)가 설치되어 있고 유압기(26)의 걸림바(27)의 전진/후퇴에 의해 관입대상 파일인 모노파일(40) 외주면에 상하좌우 일정간격으로 미리 천공되어 있는 걸림공(41)에 걸림바(27)가 삽입/인출되거나,
모노파일(40) 외주면에 상하좌우 일정간격으로 걸림턱(28)을 고정부착하고 유압기(26)의 걸림바(27) 단부에는 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구(29)를 고정부착하여 유압기(26)의 걸림바(27)의 전진/후퇴에 의해 상기 걸림턱(28)에 상기 걸림구(29)의 끼움/해체함으로써 가능하게 되는 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치.
The upper deck 24 is provided with a penetration hole 25 through which the monofilaments 40 can penetrate and a plurality of hydraulic pipes 26 for coupling with the monofilaments 40 are provided A jacket structure 20,
And a plurality of suction pads 30 in which the jacket structure 20 is fixedly coupled in an upright manner are formed in the sealed upper end portion, Lt; / RTI >
The monofilament 40 having a long length is inserted into the bottom of the jacket structure 20 by joining and separating the jacket structure 20 with the monophonic file 40, The coupling and separation between the files 40,
A plurality of hydraulic machines 26 coupled with the deck 24 are provided to enable the position of the deck 24 to be moved. By moving the engagement bar 27 of the hydraulic machine 26 forward / The latching bar 27 is inserted / extracted into the latching hole 41, which is previously perforated at predetermined intervals on the outer circumferential surface of the housing 40,
A hook 28 is fixed at upper, lower, left, and right intervals on the outer surface of the mono-pile 40, and a hook 29 is fixed to the end of the hook 27 of the hydraulic unit 26 And the suction port (29) is fitted / dismounted to the catching step (28) by advancing / retreating the catching bar (27) of the hydraulic device (26) Mono file intrusion device using.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 걸림구(29)는 모노파일(40)의 원주길이 방향으로 일정길이만큼 연장되어 원호모양인 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치.
The method according to claim 1,
Wherein the hooking part (29) extends in a circumferential direction of the monofilaments (40) by a predetermined length and has an arc shape.
제 1 항에 있어서,
상기 모노파일(40)은 길이가 긴 석션파일 또는 강관파일인 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입장치.
The method according to claim 1,
Wherein the mono file (40) is a long suction file or a steel pipe file.
(a) 육상에서 자켓 구조물(20)과 복수의 석션파일(30)이 조립결합하여 제작된 모노파일 관입장치(10)를 관입대상 파일인 모노파일(40)이 관입될 해저지반에 위치시키는 단계와;
(b) 관입대상 파일인 모노파일(40)을 자켓 구조물(20)의 상단부의 데크(24)에 형성되어 있는 관입공(25)으로 관통시켜 상기 모노파일(40)이 관입될 해저지반까지 안착시키는 단계와;
(c) 상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에 설치된 복수의 유압기(26)에 의해 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 결합시키는 단계와;
(d) 모노파일 관입장치(10)의 복수의 석션파일(30) 내부의 물을 외부로 배수시켜 각각의 석션파일(30)이 해저지반으로 관입하게 하고, 모노파일 관입장치(10)와 결합되어 있는 관입대상 파일인 모노파일(40)도 해저지반으로 관입하게 하는 단계, 및
(e) 상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에 설치된 복수의 유압기(26)에 의해 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 분리시키고, 석션펌프(31)를 이용하여 물을 석션파일(31) 내부로 주입하여 석션파일(30) 내부에 양압력을 가하여 상기 복수의 석션파일(30)을 각각 인발하는 단계로 이루어지되,
상기 단계(c)에서, 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40) 간의 결합은,
상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에 설치된 복수의 유압기(26)의 걸림바(27)를 관입대상 파일인 모노파일(40) 외주면에 일정간격으로 천공되어 있는 걸림공(41) 중에서 상기 유압기(26)의 걸림바(27)의 높이에 상응하는 걸림공(41)에 전진 삽입하거나,
상기 자켓 구조물(20)의 데크(24)에 설치된 복수의 유압기(26)의 걸림바(27) 단부에 고정부착된 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구(29)를 관입대상 파일인 모노파일(40) 외주면에 일정간격으로 고정부착된 걸림턱(28) 중에서 상기 걸림구(29)의 높이에 상응하는 걸림턱(28)에 끼워 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 결합시키는 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입방법.
(a) positioning a monofile intrusion device 10, which is manufactured by assembling a jacket structure 20 and a plurality of suction files 30 on the land, to a submarine ground to which a monophyte 40, which is a target file to be intruded, Wow;
(b) A mono-file 40, which is a file to be intruded, is penetrated by a penetration hole 25 formed in a deck 24 at the upper end of the jacket structure 20, so that the mono-pile 40 is seated ;
(c) coupling the mono-file intrusion device (10) and the mono-pile (40) by a plurality of hydraulic devices (26) installed on a deck (24) of the jacket structure (20);
(d) draining the water inside a plurality of suction files (30) of the mono-file penetration apparatus (10) to the outside to allow each suction file (30) to penetrate into the seabed ground, A step of causing the mono file (40), which is a file to be intruded,
(e) separating the mono-piercing device (10) and the mono-pile (40) by a plurality of hydraulic devices (26) installed on a deck (24) of the jacket structure (20) Injecting the suction pads 30 into the suction paddles 31 and applying a positive pressure to the suction paddles 30 to pull out the suction paddles 30,
In the step (c), the coupling between the mono-file intrusion device 10 and the mono file 40 is performed by,
The hooking bar 27 of the plurality of hydraulic devices 26 provided on the deck 24 of the jacket structure 20 is inserted into the hooking hole 41 of the monofilament 40, Is inserted forwardly into the latching hole (41) corresponding to the height of the latching bar (27) of the hydraulic motor (26)
A hook or a hook 29 shaped like a '?' Or a '?' Fixedly attached to an end of a latching bar 27 of a plurality of hydraulic devices 26 provided on a deck 24 of the jacket structure 20 is inserted into a mono The monofilaments 10 and the monofilaments 40 are sandwiched by hooking jaws 28 corresponding to the height of the jaws 29 of the jaws 28 fixedly attached to the outer circumferential surface of the file 40 at regular intervals Wherein the method comprises the steps of: (a) inputting a mono file using a suction file in a shallow water area;
삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 단계(d)에서,
모노파일 관입장치(10)의 복수의 석션파일(30)의 관입시 모노파일(40)의 수직도가 유지되지 못하고 기울어지는 경우에는 복수의 석션파일(30) 중 모노파일(40)이 기울어지는 방향의 반대쪽에 위치하는 석션파일(30)만 관입되도록 해당 석션펌프(31)만 작동시켜 모노파일(40)의 수직도를 조정하는 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입방법.
6. The method of claim 5,
In the step (d)
When a plurality of suction files 30 of the monofilament intrusion device 10 are intruded and the vertical orientation of the monofilaments 40 is tilted without being maintained, the monofilaments 40 of the plurality of suction files 30 are inclined Characterized in that only the suction pump (31) is operated so that only the suction puff (30) located on the opposite side of the direction of the suction pump (30) can be penetrated to adjust the vertical degree of the monofilament (40) Intrusive method.
제 5 항에 있어서,
상기 단계(e)에서, 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40) 간의 분리는,
복수의 유압기(26)의 걸림바(27)를 모노파일(40)의 걸림공(41)에서 후퇴 인출하거나,
복수의 유압기(26)의 걸림바(27) 단부에 고정부착된 '┌' 또는 'ㄷ'모양의 걸림구(29)를 모노파일(40)의 걸림턱(28)에서 해체함으로써 모노파일 관입장치(10)와 모노파일(40)을 분리시키는 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입방법.
6. The method of claim 5,
In the step (e), the separation between the mono-file intrusion device 10 and the mono file 40 is performed,
The retaining bars 27 of the plurality of hydraulic devices 26 are retracted from the retaining holes 41 of the mono pile 40,
By disengaging the hooks 29 of the hooks 27 of the plurality of hydraulic units 26 from the hook 28 of the mono-pile 40, (10) and the mono file (40) are separated from each other by using a suction file in a shallow water area.
제 5 항에 있어서,
상기 복수개의 석션파일(30)이 최대한 관입한 후에도 관입대상 파일인 모노파일(40)이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이까지 관입되지 못한 경우에는,
(f) 관입대상 파일인 모노파일(40)이 해저지반에 일정길이로 관입된 상태에서 상기 단계(c) 내지 단계(e)를 관입대상 파일인 모노파일(40)이 지지력을 발현시킬 수 있는 깊이로 관입될 때까지 반복하는 단계와;
(g) 해상 바지선 상의 해상 크레인을 이용하여 모노파일 관입장치(10)를 해상 바지선 위로 이동시키는 단계가 추가되는 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입방법.
6. The method of claim 5,
When the monofile 40, which is a file to be intruded, is not penetrated to a depth at which the support force can be expressed even after the suction files 30 are fully penetrated,
(f) The step (c) to the step (e) are performed while the monophonic file 40, which is a file to be intruded, is intruded at a certain length into the seabed, Repeating until it is penetrated into the depth;
(g) moving the monophotosal intrusion device (10) over an offshore barge using an overhead crane on an offshore barge is added.
제 5 항에 있어서,
상기 모노파일(40)은 길이가 긴 석션파일 또는 강관파일인 것을 특징으로 하는, 수심이 얕은 해역에서 석션파일을 이용한 모노파일 관입방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the mono file (40) is a long suction file or a steel pipe file.
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