KR102511528B1 - 기초 구조물의 제조 방법 및 제조 장치 및 기초 구조물 - Google Patents

기초 구조물의 제조 방법 및 제조 장치 및 기초 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기초 파이프가 지반에 삽입되는 기초 구조물을 제조하는 방법 및 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 보어는 기초 파이프의 직경 보다 매우 작은 직경을 가지는 드릴링 툴에 의해 래밍하기 전, 삽입되는 기초 파이프의 둘레 영역의 지반에 제조된다. 드릴링 중에 제거된 지반 물질은 일반적으로 보어 내에 남아있다. 또한, 본 발명은 이에 따라 제조된 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물을 포함한다.

Description

기초 구조물의 제조 방법 및 제조 장치 및 기초 구조물{METFHOD AND DEVICE TO CREATE A FOUNDATION AS WELL AS A FOUNDATION}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따라 기초 파이프(foundation pipe)를 지반 내에 삽입시키는 기초 구조물을 시공하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 청구항 제12항의 전제부에 따라 기초 파이프를 지반 내에 삽입시키는 기초 구조물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 청구항 제13항에 따라 지반에서 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물을 시공하는 장치 및 지반 안으로 기초 파이프를 삽입시키는 래밍 장치(ramming device)와 작업용 플랫폼(working platform)을 포함하는 장치에 관한 것이다.
수중에 기초 파이프를 삽입시키는 일반적인 기술은 특허 문헌 DE 10 2011 111 036 A1에 공지되어 있다. 기초 구조물의 목적을 위하여, 해양 풍력 에너지 변환기, 몇 미터의 직경을 가지는 플로팅 함체(floating pontoon)로부터 래밍 장치와 함께 수중로 삽입된다. 래밍 장치로 진동기(vibrator)를 이용하는 것이 좋다. 요구되는 힘 및 소음 배출을 감소시키기 위하여, 본 출원서는 지반을 느슨하게 하기 위하여 래밍 장치를 통해 드릴 로드(drill rod) 위로 드릴링 툴(drilling tool)을 가이드하는 것을 알게 해준다. 그렇게 해서, 드릴링 툴은 삽입되는 기초 파이프의 직경과 대체로 관련이 있는 드릴 직경을 갖는다.
최대 7 m 이상의 풍력 에너지 전환기의 기초 파이프의 경우, 수 미터의 직경을 가지는 보어(bore)를 형성하기 위한 드릴링 장치 및 드릴링 툴은 매우 크고 무거우며 비싸다. 이러한 크고 무거운 장치는 해당하는 대형 핸들링 장치(handling devices), 특히 크레인(cranes)으로만 이동하고 조정할 수 있다. 게다가, 물 속에 매우 큰 직경의 보어(bore)를 뚫는 동안, 드릴링 컷팅(drilling cuttings)에 의해 대규모로 혼탁해지고, 주변 물의 환경 오염이 발생한다.
특허 문헌 CH 622 305 A5은 소음 배출이 낮게 지반으로 강철 파일(steel piles)을 삽입하는 방법을 기술하였다. 상기 특허 문헌에서, 강철 지지체(steel support)가 구동될 지반 영역은 보어에 의해 미리 느슨해지게 된다. 또한, 보어의 직경은 구동될 강철 파일의 단면 크기에 거의 대응한다.
본 발명의 목적은 큰 파이프 직경을 가지며 지반에 대하여 높은 하중지지 강도 및 안정성을 가지는 기초 파이프가 효율적으로 삽입될 수 있는, 기초 구조물 및 기초 구조물을 형성하는 방법 및 장치를 제시하는 것이다.
본 발명은 청구항 제1항의 특징을 포함하는 방법, 청구항 제12항의 특징을 포함하는 기초 구조물 및 청구항 제13항의 특징을 포함하는 장치를 통해 상기 목적을 해결한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 각각의 종속항에 설명된다.
본 발명에 따른 방법은 드릴링 툴에 의해 충격 삽입하기 전, 드릴 직경은 기초 파이프의 직경보다 상당히 작으며, 적어도 하나의 보어홀(borehole)은 삽입되는 기초 파이프의 주변 영역에서 지반에 생성되며, 보어 공정 동안 제거된 고형물은 보어홀에 아주 많이 남아 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 기본적인 개념은 지반에 기초 파이프를 충격 삽입시킬 때 이전의 드릴링 과정을 통해 지반을 느슨하게 하는 것이다. 그렇지만, 지반을 파쇄하는 것은 삽입될 기초 파이프의 전체 단면을 따라 행해지지 않고, 오직 기초 파이프의 외벽의 영역에서만 이루어진다. 따라서, 보어의 형성은 종래적이고 값 비싼 드릴링 장치 및 드릴링 툴로 수행될 수 있다. 또한, 보어는 바람직하게 2 m 이하, 바람직하게 20~80 cm의 상대적으로 작은 직경으로 형성될 수 있다. 이러한 종류의 보어는 효율적일 뿐 아니라 저소음으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 파쇄된 지반 물질이 드물게 축적되고 기초 파이프 내부에 남아 있는 장점이 더 있다. 이러한 장점은 지반에서 기초 파이프의 부하 지지 강도 및 안정성에 긍정적인 영향을 미친다. 대체로, 적은 양의 지반 물질은 도려내고 제거되어야 한다. 도려내고 제거하는 과정은 에너지를 저장하며, 환경 친화적이다.
본 발명에 따른 방법의 추가 전개부에서는 삽입될 기초 파이프의 주변 영역을 따라 지반에 환상으로 배치되는 복수의 보어가 생성되는 것을 나타낸다. 특히, 보어홀은 기초 파이프의 둘레를 따라 일정한 간격으로 삽입된다.
따라서, 기초 파이프는 바람직하게 2~10 m 또는 그 이상의 직경을 나타낸다. 보어홀은 종래희 회전 드릴링법, 특히 나사송곳을 이용하여 형성될 수 있으며, 바람직하게 0.2~2 m의 보어 직경을 나타낸다.
본 발명의 발명의 변형에 따르면, 보어가 터칭 또는 오버랩핑 방식으로 배열되어 특히 우수하게 느슨하게 만드는 과정이 수행될 수 있다. 따라서, 기초 파이프 사이의 완전한 영역은 보어에 의해 느슨해진다. 따라서, 파이프는 상대적으로 적은 힘으로 지반 영역으로 삽입될 수 있다.
대안으로, 본 발명에 따르면, 이웃하는 보어는 서로에 거리를 두고 형성되며, 지반 부분은 이웃하는 보어 사이에 남아 있는 것을 나타낸다. 인접한 보어 사이의 남아있는 지반 부분의 영역에서, 변하지 않는 현장 지반을 포함하는 지반 부분과 기포 파이프의 벽 사이에서 벽면 마찰이 증가할 수 있다. 보어 사이의 거리 및 따라서 기초 파이프의 둘레 방향으로의 지반 부분의 크기가 측정될 수 있으며, 지반 강도에 의해 조정될 수 있다.
본 발명의 방법의 또 다른 발전에 따르면, 래밍 힘(ramming forces) 및 기초 구조물의 지지력은 적어도 하나의 보어가 기초 파이프의 래밍 깊이와 같거나 그 미만의 드릴 깊이까지 가라앉는 것에 추가적으로 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 하나의 보어 또는 복수의 보어는 기초 파이프의 의도된 래밍 깊이의 대략 절반 정도까지만 가라앉을 수 있다. 이러한 방식으로, 기초 파이프는 상반부의 힘을 감소시켜 지반에 삽입되며, 기초 파이프의 우수한 가이드 및 정렬을 수월하게 한다. 이 때, 기초 파이프는 하반부에서 변하지 않는 현장 지반으로 삽입되어서, 상기 하반부에서 마찰력이 증가하며 지지력이 증가한다.
추가적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 기초 파이프는 충격 추진 해머(percussive driving hammer) 또는 진동기(oscillating vibrator)로 설계된 충격 삽입 장치에 의해 지반으로 삽입된다.
따라서, 충격 추진 해머, 특히 디젤 해머를 이용하여, 충격 추진력(percussive impulses)의 형태로 우수한 래밍 힘을 적용시킬 수 있다. 진동기, 특히 회전 편심 중량을 갖는 진동 구동 장치를 사용하여 기초 파이프를 지반 속으로 유도하는 저소음 삽입 변형이 존재한다.
따라서, 본 발명의 의미에서의 래밍은 기초 파이프가 지반 물질의 제거없이 힘의 적용을 통해 지반으로 본질적으로 유도되는 방법이다.
일반적으로, 이 방법은 육상에서 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 특히 유익한 변형은 기초 파이프가 수중 기초 구조물을 형성하기 위해 수역의 지반 내로 유도되는 것이다. 이 방법은 몇 미터의 직경을 가지는 기초 파이프를 포함하는 해상 풍력 발전 단지를 건설하는데 특히 유리하다. 이러한 유형의 기초 구조물은 수중에 형성 될뿐만 아니라 호수 바닥이나 강가에서도 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 추가 전개에 따르면, 드릴링 툴은 삽입될 기초 파이프의 둘레를 따라 작업 플랫폼(work platform) 상에서 조정될 수 있는 드릴링 장치에 의해 회전식으로 구동될 수 있는 것이 바람직하다. 여기서, 작업 플랫폼은 특히 수역의 지면으로 가라앉고 조정될 수 있는, 함체(pontoon) 또는 소위 템플릿(template)일 수 있다. 플랫폼이 플로팅 함체로 설계되는 경우, 드릴링 장치는 이동식 하부 구조에 대하여 종래의 굴착 장치(drill rig)일 수 있다. 따라서, 드릴링 장치는 자동으로 움직일 수 있으며 작업 플랫폼의 다른 위치에서 다른 드릴 위치로 이동할 수 있다. 대안으로, 드릴링 툴은 로프 서스펜션 및 크레인에 의해 개별 드릴링 위치로 이동되고 적절한 지지체에 고정되고 조정되는, 소위 비행 드릴링 장치에 의해 구동될 수 있다. 또한, 이러한 드릴링 장치는 수중 드릴링에도 적합하다. 또한, 드릴링 장치는 드릴링 장치가 작동기에 의해 가이드웨이(guideway)를 따라 움직일 수 있도록 작업 플랫폼에서 기초 파이프의 둘레를 따라 조정 장치상에 장착될 수 있다. 바람직하게는, 장치를 가라앉힐 때, 장치는 수역의 지면과 지지체를 접촉시켜 작업 플랫폼을 위에 남게 한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 발전은 작업 플랫폼을 수역의 표면상에 띄우거나 수역의 지면으로 낮추는 것이다. 기본적으로, 작업 플랫폼은 떠있거나 가라앉을 수 있다.
본 발명의 실시예 변형에 따르면, 보어 도구의 위치에 따라 드릴링 툴을 위한 가이드 장치를 포함하는 작업 플랫폼에 적어도 하나의 원형 드릴 가이드가 제공되는 것이 유리하다. 원형 드릴 가이드는 바람직한 위치에서 드릴링 툴의 축방향 가이드를 위하여 복수의 가이드 장치를 포함하는 드릴 템플릿(drill template)이다. 가이드 장치는 특히 내경이 드릴링 툴의 외경에 알맞게 치수가 정해진 가이드 슬리브(guide sleeves)일 수 있다. 바람직하게, 두 개의 드릴 가이드는 작업 플랫폼, 즉 제1 상부 드릴 사이드 및 제2 하부 드릴 가이드를 포함한다. 바람직하게, 하부 드릴 가이드는 특히 수역의 지면에 닿을 때까지 작업 플랫폼으로부터 가라앉을 수 있다. 하부 드릴 가이드를 이용하여, 단일 보어를 특히 정확하게 낮출 수 있다. 바람직하게, 기초 파이프의 벽이 대체로 분해된 지반 물질을 이용하여 환형으로 배열된 보어의 중심을 통해 이동하도록 보어가 정확하게 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 지반 충전재(soil fill material)로부터 드릴링 툴을 회수하는 동안 특히 경화성 재료(hardenable material)가 보어홀에 공급되는 사실에 있다. 느슨해진 보어를 생성하는 동안, 드릴링 공구의 수축 후에 하강이 이루어질 수 있다. 보어의 영역에서 하강 레벨링은 기초 파이프가 느슨해지고 부분적으로 하강된 영역에 도입된 후, 기초 파이프가 수역의 지면의 레벨까지 지반으로 둘러싸이지 않는다는 결과를 낳았다. 바람직하게, 충전재는 통계적으로 사용이 용이한 삽입 깊이를 감소시키지 않기 위하여 드릴링 툴을 통해 보어로 도입될 수 있다. 이를 통하여, 재료 또는 부피의 손실은 느슨해진 보어에서 조정될 수 있다. 충전재의 경우, 펌핑 가능한 모든 적합한 물질, 예를 들어 모래, 석고 등으로서 자유 흐름 고형물, 또는 고형물, 물 및/또는 유압식 바인더(hydraulic binder)의 혼합물일 수 있다. 드릴링 툴을 제거하는 동안, 재료 손실을 보상하기 위해 충전재가 중심의 라이너 파이프(liner pipe)를 통해 도입될 수 있다. 경화성 재료를 첨가하여, 느슨해진 영역의 선택된 안정성을 조정할 수도 있다.
펌핑에 적합한 충전재의 삽입은 바람직하게 시간 또는 깊이에 대한 양 또는 상기 현장 압력에 대한 양과 관련하여 모니터링 될 수 있다. 이로써, 배출 개구부 아래 위치에서의 압력이 액체 스탠드(liquid stand)의 결과로서 라이너 파이프에 존재하는 정수 압력(hydrostatic pressure)에 대체로 상응하는 것으로 가정된다. 바람직하게, 압력은 특정 경우에 증가할 수 있다.
본 발명에 따른 기초 구조물은 적어도 하나의 보어가 충격 삽입 공정 이전에 기초 파이프의 주변 영역의 지반에 삽입되고, 상기 보어의 직경은 기초 파이프의 한 직경보다 상당히 작으며, 적어도 하나의 보어는 보어를 생성하는 동안 축적된 지반 물질로 가득 채워지는 것을 특징으로 한다. 보어의 직경은 기초 파이프의 벽의 직경보다 크며, 삽입되는 파이프의 직경의 5~30% 이다.
본 발명에 따른 기초 구조물에 의해, 지지력뿐만 아니라 보다 효율적이고 보다 비용 효율적인 생산에 관하여 전술한 이점이 얻어진다.
본 발명에 따르면, 기초 구조물을 형성하는 장치는 드릴링 툴을 포함하는 드릴 장치가 드릴 직경이 삽입되는 기초 파이프의 직경보다 상당히 작은 작업 플랫폼에 제공되며, 드릴링 장치가 기초 파이프의 주변 영역을 따라 구동되도록 조정될 수 있는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 발명에 따른 장치를 이용하여, 전술한 본 발명에 따른 방법이 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예는 작업 플랫폼이 부유가능하게 설계되고 및/또는 수중 기초 구조물을 형성하기 위해 내려갈 수 있게 한다. 따라서, 장치는 특히 해상 풍력 발전소 또는 기타 해상 애플리케이션(offshore applications)을 위한 기반을 구축하기 위해, 특히 해양 애플리케이션(maritime application) 용도로 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 드릴링 장치가 파이프 내부 충전재가 보어안으로 도입될 수 있는 파이프 형상의 드릴링 툴을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 충전재는 펌프 장치에 의해 보어로 펌핑된다. 충전재를 이용하여, 보어를 느슨하게 하는 동안 발생할 수 있는, 재료 또는 부피의 손실이 보완될 수 있다. 경화성 충전재를 도입시킴으로써, 안정성은 느슨해진 보어의 영역에서 조정될 수 있으며, 기초 파이프의 대체로의 정착지가 더 개선될 수 있다. 그 후, 본 발명은 도면에 도식적으로 나타낸 바람직한 실시예에 의해 더 설명되었다.
도 1는 본 발명에 따른 기초 구조물을 구축시킬 때, 본 발명에 따른 장치의 투시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 삽입된 기초 파이프의 평면도이다.
도 1에 따르면, 수역(body of water, 4)의 지반(soil, 3)에 기초 구조물을 형성하는 것이 도시되어 있다. 부유 가능한 작업 플랫폼(12)을 포함하는 본 발명에 따른 장치(10)는 초기에 수역(4)의 표면(5) 상의 바람직한 위치에 배치되었다. 4개의 지지체(18)는 작업 플랫폼(12)에서부터 일반적으로 알려진 방식으로 아래로 내려지며, 지지체(18)는 수역(4)의 지반(3)에 고정된다. 이때, 작업 플랫폼(12)은 위로 올려질 수 있다. 장치(10)는 해상 풍력 에너지 변환기에 대하여 기초 구조물로서 특히 이용될 수 있는 기초 파이프(foundation pipe, 1)를 삽입하기 위해 이용되었다. 이러한 기초 파이프(1)은 수 미터의 직경, 바람직하게 5~10 m의 직경을 나타낸다. 기초 파이프(1)가 지반(3)으로 힘을 받거나 삽입되기 전, 지반(3)은 보어(5)를 회전 삽입하여 기초 파이프(1)의 벽의 면적을 따라 원형으로 느슨해진다. 이로 인하여, 보어(5)는 드릴 장치(drill device, 20)에 의해 생성되며, 이를 통해 바람직하게 나사 송곳(auger)으로 형성된 드릴링 툴(drilling tool, 22)이 바람직한 위치에서 지반(3)에 삽입된다.
도시한 실시예에서, 드릴링 장치(20)는 움직일 수 있는 하부 캐리지(undercarriage) 및 하부 캐리지 위에 배치된 마스트(mast)를 포함하는 조정 가능한, 특히 회전 가능한 상부 캐리지를 포함하는 종래의 이동식 굴착 장치(drilling rig)이며, 드릴 드라이브(drill drive)는 드릴링 툴(22)를 회전 구동시키기 위해 수직으로 조정가능한 방식으로 장착된다. 드릴링 장치(20)은 바람직한 작업 위치로 작업 플랫폼(12)의 편평한 작업 표면부(13)를 따라 움직일 수 있다. 편평한 작업 표면부(13) 상에, 추가 이동식 악세서리 장치(40)가 도시되었다. 이동식 악세서리 장치(40)는 기초 파이프(1) 또는 드릴링 툴(22)을 다루기 위해 이용될 수 있다. 대안으로, 악세서리 장치(4)로서, 일반적으로 드릴링 작업이 두 배 빨리 수행될 수 있도록 추가 드릴링 장치가 제공될 수 있다.
도 2에 도식적으로 도시한 보어(5)를 정확히 가라앉히기 위해, 드릴링 툴(22)를 가이드하기 위한 상부 드릴 가이드(upper drilling guide, 14)는 수직 방향의 작업 수송부를 따라 작업 플랫폼(12)의 상부 영역에 배치된다. 드릴 가이드(14, 15)는 바람직하게 원형 드릴 템플릿으로 설계된다. 상부 드릴 가이드(14) 내에서, 도식적으로만 나타낸 래밍 장치(ramming device, 30)는 기초 파이프(1)를 삽입시키기 위해 배치될 수 있다. 특히 정확하게 가이드하기 위하여, 관형 가이드 메커니즘부(tubular guide mechanisms, 16)를 포함하는 하부 드릴 가이드(15)가 배치된다. 원형 하부 드릴 가이드(15)는 호이스트 로프(hoist ropes, 17)에 의해 작업 플랫폼(12)으로부터 수역(4)의 지면까지 가라앉을 수 있다.
대안으로, 래밍 장치(13)는 분리된 제2 작업 플랫폼 상에도 배치될 수 있다. 이 경우, 드릴링 장치(20)를 포함하는 제1 작업 플랫폼(12)은 보어(5)를 형성한 후에 제거되며, 제2 작업 플랫폼에 의해 기초 파이프(1) 및 래밍 장치(30)로 대체된다. 대응하는 위치를 결정한 후, 기초 파이프(1)는 보어(5)의 영역에서 지반(3)으로 삽입된다.
이 방식으로, 지반(3)을 느슨하게 하기 위하여 복수의 보어(5)가 기초 파이프(1)의 둘레를 따라 원형으로 제공될 수 있다. 보어(5)의 원형 배열은 도 2에 도식적으로 도시되었다. 도시한 실시예에 따르면, 8개의 보어(5)는 지반(3)으로 가라앉혀 진다. 기초 파이프(1)의 벽이 각각의 경우에 대체로 보어(5)의 중앙을 통과하도록, 보어(5)는 삽입할 기초 파이프(1)의 둘레를 따라 원형으로 배치된다. 보어(5)는 필수적으로 보어(5)에서 드릴링이 계속되는 동안 고형물이 제거되는 방식으로 형성된다. 특히 단단한 지반의 경우, 보어(5)를 통해 지반(3)이 두드러지게 느슨해진다. 이로써, 보다 적은 힘으로 지반(3)으로 기초 파이프(1)를 성공적으로 밀거나 삽입시킬 수 있다.
일반적으로, 보어(5)는 터칭 방식(touching manner) 또는 오버래핑 방식(overlapping manner)으로 원형으로 배열될 수 있다. 도 2에 따라 도시한 실시예에서, 보어(5)는 서로 거리를 두고 형성되는 방식으로 설계되며, 느슨해지지 않은 지반 물질을 포함하는 하나의 지반 세그먼트(soil segment, 7)는 보어(5)와 느슨해진 지반 물질 사이에 남아있다.

Claims (15)

  1. 기초 파이프(foundation pipe)를 지반에 삽입시키는 기초 구조물 (foundation)의 제조 방법으로서,
    상기 기초 파이프가 삽입되기 전에,
    상기 기초 파이프보다 직경이 작은 드릴링 툴(drilling tool)을 이용하여, 적어도 하나의 보어(bore)를 삽입할 상기 기초 파이프의 둘레 영역의 지반에 생성하며,
    드릴링 중에 제거되는 지반 물질은 상기 보어에 남아 있는, 기초 구조물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    삽입되는 상기 기초 파이프의 둘레 영역을 따라 지반에 원형으로 배열된 복수의 보어가 형성되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 보어는 터칭 방식(touching manner) 또는 오버랩핑 방식(overlapping manner)으로 배열되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    인접한 보어가 서로에 거리를 두고 형성되어, 지반 세그먼트(soil segment)는 상기 인접한 보어 사이에 남아있는, 기초 구조물의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보어는 상기 기초 파이프의 래밍 깊이(ramming depth) 이하의 드릴 깊이까지 깊어지는, 기초 구조물의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기초 파이프는 충격 추진 해머(percussive driving hammer) 또는 진동기(oscillating vibrator)로 설계된 래밍 장치에 의해 지반에 삽입되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기초 파이프는 수중 기초 구조물을 제조하기 위하여 수역(body of water)의 지반에 삽입되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    드릴링 툴은 삽입되는 상기 기초 파이프의 둘레를 따라 작업 플랫폼(working platform) 상에서 이동할 수 있는 드릴링 장치(drilling device)에 의해 회전식으로 구동되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 작업 플랫폼은 수역의 표면에 떠있거나 수역의 지면으로 가라앉는, 기초 구조물의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    삽입되는 보어의 위치에 따라 상기 드릴링 툴을 위한 가이드 장치를 포함하는 적어도 하나의 원형 드릴 가이드가 상기 작업 플랫폼에 제공되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 드릴링 툴을 지반 충전재(soil fill material)로부터 회수하는 동안, 경화성 재료가 상기 보어에 공급되는, 기초 구조물의 제조 방법.
  12. 제1항에 따른 방법에 따라 지반에 삽입되는 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물로서,
    적어도 하나의 보어는 삽입되기 전에 상기 기초 파이프의 둘레 영역에서 지반에 삽입되며, 상기 적어도 하나의 보어의 직경은 상기 기초 파이프의 직경보다 작으며,
    상기 적어도 하나의 보어는 보어를 형성하는 동안 축적된 지반 물질로 채워지는, 기초 구조물.
  13. 지반에 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물을 제조하는 장치로서,
    상기 기초 파이프를 지반에 삽입시키기 위해 래밍 장치(ramming device)를 포함하는 작업 플랫폼을 이용하여 제1항에 따른 방법을 수행하며,
    상기 작업 플랫폼 상에 드릴링 툴을 포함하는 드릴링 장치가 제공되고,
    상기 드릴링 툴의 드릴 직경은 설치되는 상기 기초 파이프의 직경보다 작으며,
    상기 드릴링 장치는 삽입되는 상기 기초 파이프의 둘레 영역을 따라 움직일 수 있는, 지반에 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물을 제조하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    수중 기초 구조물을 형성하기 위한 상기 작업 플랫폼은 부유 가능하게 및/또는 하강 가능하게 설계된, 지반에 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물을 제조하는 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 드릴링 장치는 파이프 내부 충전재가 보어에 도입될 수 있는 파이프 형상의 드릴링 툴을 포함하는, 지반에 기초 파이프를 포함하는 기초 구조물을 제조하는 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1665796A (en) * 1923-11-05 1928-04-10 George B Sipe Method of providing and placing piers
CH622305A5 (en) 1977-09-27 1981-03-31 Fietz & Leuthold Ag Quiet method of placing steel piles and use of this method
FI64919B (fi) * 1982-06-15 1983-10-31 Waertsilae Oy Ab Flytande borrningsplattform
DE10155105C1 (de) * 2001-11-09 2003-04-10 Bauer Maschinen Gmbh Bohrvorrichtung und Bohrverfahren
KR20090115702A (ko) * 2009-10-15 2009-11-05 태성산업개발(주) 대구경 기초파일 시공을 위한 지반 굴착공법
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