KR102638925B1 - 경사형 작동로드를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 - Google Patents
경사형 작동로드를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102638925B1 KR102638925B1 KR1020210074749A KR20210074749A KR102638925B1 KR 102638925 B1 KR102638925 B1 KR 102638925B1 KR 1020210074749 A KR1020210074749 A KR 1020210074749A KR 20210074749 A KR20210074749 A KR 20210074749A KR 102638925 B1 KR102638925 B1 KR 102638925B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pile
- cutting
- cutter
- penetration
- excavation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 107
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 42
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 42
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/002—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe
- E21B29/005—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe with a radially-expansible cutter rotating inside the pipe, e.g. for cutting an annular window
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/08—Cutting or deforming pipes to control fluid flow
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양 구조물의 해저면 관입파일을 절단하여 철거 후 재활용을 위한 해저관입파일 절단장비에 있어서, 상기 절단장비의 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키는 회전수단; 관형태의 내관과, 상기 내관과 외측으로 이격된 외관을 갖는 이중관 구조의 몸체; 상기 몸체와 특정 간격 이격되어 설치되며 하단부 일측에 슬롯이 형성된 외측케이싱; 상기 몸체 상단과 상기 외측케이싱 상단이 결합되는 상부판과, 상기 몸체 하단과 상기 외측케이싱 하단이 결합되는 하부판; 상기 하부판에 연결되어 상기 해저관입파일 내부의 채움물질을 굴착하는 굴착비트와, 상기 내관과 연결되고 굴착된 채움물질이 흡입되는 흡입관을 갖는 굴착바디; 및 상기 외측케이싱과 상기 외관 사이공간에 설치되어, 관입파일 절단모드시 커터를 상기 슬롯 외측으로 돌출 이동시켜 상기 관입파일을 절단시키는 파일절단기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비에 관한 것이다.
Description
본 발명은 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법에 관한 것이다.
해양 자켓 구조물은 해저 지층에 관입된 파일과 일체화되어 설치된다. 즉 해양 자켓 구조물의 시공은 해양 자켓 구조물의 하부 구조인 자켓 레그를 해저면에 안착시킨 후, 자켓 레그 내부로 자켓 파일을 삽입하여 하단을 해저면에 관입시킨 후, 자켓파일과, 자켓레그 사이를 그라우팅하여 고정하고, 자켓파일 내부를 채움콘크리트로 충진시킨다. 이때, 해저면 내에 암반 등의 단단한 지층이 존재하는 경우, 천공 후 앵커파일(핀파일)을 관입한 후, 자켓파일과 앵커파일 사이를 크라우팅하여 고정하고 채움콘트리트 처리를 하게 된다.
도 1은 종래 해양 자켓 구조물의 철거 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 도 2a 내지 도 2d는 각 철거 단계별 해양 자켓 구조물의 정면도를 도시한 것이다. 도 3은 해저면에 관입된 자켓 파일의 단면도를 도시한 것이다.
종래 해양 자켓 구조물을 철거할 때, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 자켓과 해저지반이 연결된 유정이나, 전기시설을 철거하고(S1), 도 2c에 도시된 바와 해양 자켓 구조물 상부의 탑사이드 시설을 철거한 후(S2), 도 2d에 도시된 바와 같이, 해저면에서 절단기를 통해 상부의 자켓 구조물을 철거한 후(S3), 해저면에 관입되어 있는 잔존 자켓 파일을 제거(S4)하는 공종으로 이루어지게 된다.
해저면에 설치된 자켓파일(40)은 국제규격에 따라 해저면에서 3 ~ 5m 깊이까지 제거하도록 요구하고 있다.
자켓 구조물을 설치할 때는 자켓레그 내부에 자켓파일을 도 3의 ALT I처럼 해저면으로 관입하고, 파일의 내부를 채움 콘크리트로 처리한다. 단단한 지층에서는 자켓파일을 항타로 관입하기가 어려우므로 ALT III처럼 자켓파일 내부를 천공하고 앵커 파일을 설치 후 앵커파일과 자켓 파일 사이를 그라우트 처리하고, 나머지 부분은 채움 콘크리트로 처리하는 것이 일반적이다.
종래 해저면에 관입된 자켓파일을 제거하기 위해서는 셕션파일 등을 통해 자켓파일 외부 해저 지반을 제거한 후, 잠수부를 해저면으로 투입하여, 외부에서 와이어 절단기 등을 통해 자켓파일과 채움콘크리트를 모두 제거해야한다.
즉, 종래의 자켓 구조물은 자켓파일 내부가 채움 콘크리트로 채워져 있으므로, 자켓 구조물을 철거시 해저면에서 자켓파일을 외부에서 절단하고, 추가적으로 자켓파일을 해저면에서 3-5m 더 굴취하기 위한 공종을 수행해야 한다. 더욱이 철거된 자켓 구조물을 그대로 재활용한 사례는 없으며, 대부분 고철로 처리되어 자원의 낭비가 심각한 상황이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 해저면에 관입된 파일을 절단하기 위한 장치에 있어서, 상부 탑사이드와 해양자켓구조물을 철거하지 않고 파일의 내부로 절단장비를 투입하여 해양자켓구조물 철거후 이를 재활용할 수 있는, 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 장비, 하나의 회전수단 및 하나의 공압공급수단을 통해 관입파일 내부의 채움콘크리트를 굴착하고 동시에 관입파일을 내부에서 외측으로 절단하여 신속하고 경제적으로 관입파일을 절단하여, 해양 자켓구조물 전체계 재활용이 가능한, 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 해양 구조물의 해저면 관입파일을 절단하여 철거 후 재활용을 위한 해저관입파일 절단장비에 있어서, 상기 절단장비의 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키는 회전수단; 관형태의 내관과, 상기 내관과 외측으로 이격된 외관을 갖는 이중관 구조의 몸체; 상기 몸체와 특정 간격 이격되어 설치되며 하단부 일측에 슬롯이 형성된 외측케이싱; 상기 몸체 상단과 상기 외측케이싱 상단이 결합되는 상부판과, 상기 몸체 하단과 상기 외측케이싱 하단이 결합되는 하부판; 상기 하부판에 연결되어 상기 해저관입파일 내부의 채움물질을 굴착하는 굴착비트와, 상기 내관과 연결되고 굴착된 채움물질이 흡입되는 흡입관을 갖는 굴착바디; 및 상기 외측케이싱과 상기 외관 사이공간에 설치되어, 관입파일 절단모드시 커터를 상기 슬롯 외측으로 돌출 이동시켜 상기 관입파일을 절단시키는 파일절단기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 상부판은 굴착모드와 반출모드시, 동력공급수단에 의해 공압이 인가되는 제1주입부가 구비되며, 상기 내관과 외관 사이공간에 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 공급되는 배토용 공급라인과, 상기 내관 하부 일측에 구비되는 흡입홀을 포함하여, 상기 공압에 의해 상기 내관 내에 상승 흡입력을 제공하여 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 채움물질이 배토되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 파일절단기는, 실린더와, 상기 실린더 내에 구비되는 피스톤과, 상기 피스톤의 하방측에 연결되는 로드와, 외측면에 상기 커터가 설치되는 커터베이스와, 상기 커터베이스와 상기 로드 사이에 힌지결합되는 복수의 링크부재와, 상기 하부판 상면 일측에 구비되어 상기 커터베이스의 하방 이동을 구속하는 받침판과, 상기 외측케이싱 내면 일측에 구비되어 상기 커터베이스의 상방 이동을 구속하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 상부판은 절단모드시, 동력공급수단에 의해 공압이 인가되는 제2주입부가 구비되며, 상기 제2주입부를 통해 인가된 공압이 상기 실린더의 하방영역으로 공급되는 제1공급라인과, 상기 실린더의 상방영역과 상기 배토용 공급라인 사이에 연결되는 제2공급라인을 포함하여, 절단모드시 제2주입부를 통해 인가된 상기 공압이 제1공급라인을 통해 상기 실린더 하방영역으로 공급되어 상기 피스톤과 상기 로드가 상방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 측으로 반경방향 외측으로 직선이동되어 상기 커터에 의해 상기 관입파일이 절단되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 관입파일의 절단이 완료된 후, 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 상기 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역으로 공급되어 상기 피스톤과 상기 로드가 하방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 내부로 반경방향 내측으로 직선이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 파일절단기는, 하단에 개방면을 갖는 실린더와, 상기 실린더 내에 구비되며 하부에 경사면을 갖는 피스톤과, 상기 하부판 상면과 탄성부재에 의해 연결되고 상부면에 테이퍼면을 갖는 작동로드와, 상부면이 상기 경사면에 면접촉되고 하부면이 테이퍼면과 면접촉되는 커터베이스와, 상기 커터베이스의 외측면 일측에 구비되는 커터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 경사면과 상기 커터베이스 사이 및, 상기 테이퍼면과 상기 커터베이스 사이 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 커터베이스의 슬라이딩 이동을 가이드 하는 가이드볼을 더 포함하고, 절단모드시 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 상기 실린더의 상방영역으로 공급되는 제2공급라인을 포함하여, 절단모드시 제1주입부를 통해 인가된 상기 공압이 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역으로 공급되어 상기 피스톤이 하방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 경사면과 상기 테이퍼면을 따라 슬라이딩되어 반경방향 외측으로 직선이동되어 상기 커터에 의해 상기 관입파일이 절단되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 관입파일의 절단이 완료된 후, 상기 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역의 공압이 배출되고, 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 피스톤이 상방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 내부로 반경방향 내측으로 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 커터베이스 일측에 구비되어 상기 절단모드시 상기 커터에 의한 상기 관입파일 절단을 가이드 하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 굴착바디는, 상기 하부판과 결합되며 상기 내관과 연결되는 상기 흡입관이 구비되는 상부플랜지, 상기 굴착비트가 탈부착수단에 의해 부착되는 하부플랜지과, 상기 상부플랜지와 하부플랜지 사이에 연결되는 관형태의 본체와, 상기 하부플랜지의 외주면에 관형태로 상방측으로 연결되는 비트바디와, 상기 비트바디 상에 외주면을 따라 서로 특정간격 이격배치되어 상기 굴착모드시 상기 굴착비트에 의한 굴착을 보조하는 보조회전드릴을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 앞서 언급한 제목적에 따른 해저관입파일 절단장비의 작동방법에 있어서, 해저관입파일 절단장비를 관입파일 내부로 투입시키는 단계; 회전수단에 의해 상기 절단장비를 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키는 단계; 굴착바디에 구비된 굴착비트에 의해 상기 해저관입파일 내부의 채움물질을 굴착하는 단계; 제1주입부로 공압이 인가되어, 내관과 외관 사이공간의 배토용 공급라인으로 공압이 공급되고, 상기 내관 하부 일측에 구비된 흡입홀을 통해 공압이 상기 내관측으로 배출되어, 상기 공압에 의해 상기 내관 내에 상승 흡입력이 제공되어 굴착바디의 흡입관을 통해 흡입된 채움물질이 상기 내관으로 배토되는 단계; 절단모드시 제2주입부를 통해 인가된 상기 공압이 제1공급라인을 통해 실린더 하방영역으로 공급되어 피스톤과 로드가 상방이동되어, 커터베이스가 슬롯 측으로 반경방향 외측으로 직선이동되어 커터에 의해 상기 관입파일이 절단되는 단계; 상기 관입파일의 절단이 완료된 후, 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 제2공급라인을 통해 실린더 상방영역으로 공급되어 상기 피스톤과 상기 로드가 하방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 내부로 반경방향 내측으로 직선이동되는 단계; 및해저관입파일 절단장비를 반출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제3목적은 앞서 언급한 제1목적에 따른 해저관입파일 절단장비의 작동방법에 있어서, 해저관입파일 절단장비를 관입파일 내부로 투입시키는 단계; 회전수단에 의해 상기 절단장비를 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키는 단계; 굴착바디에 구비된 굴착비트에 의해 상기 해저관입파일 내부의 채움물질을 굴착하는 단계; 제1주입부로 공압이 인가되어, 내관과 외관 사이공간의 배토용 공급라인으로 공압이 공급되고, 상기 내관 하부 일측에 구비된 흡입홀을 통해 공압이 상기 내관측으로 배출되어, 상기 공압에 의해 상기 내관 내에 상승 흡입력이 제공되어 굴착바디의 흡입관을 통해 흡입된 채움물질이 상기 내관으로 배토되는 단계; 절단모드시 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 상기 실린더의 상방영역으로 공급되는 제2공급라인을 포함하여, 절단모드시 제1주입부를 통해 인가된 상기 공압이 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역으로 공급되어 상기 피스톤이 하방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 경사면과 상기 테이퍼면을 따라 슬라이딩되어 반경방향 외측으로 직선이동되어 상기 커터에 의해 상기 관입파일이 절단되는 단계; 상기 관입파일의 절단이 완료된 후, 상기 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역의 공압이 배출되고, 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 피스톤이 상방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 내부로 반경방향 내측으로 슬라이딩 이동되는; 및 해저관입파일 절단장비를 반출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법에 따르면, 해저면에 관입된 파일을 절단하기 위한 장치에 있어서, 상부 탑사이드와 해양자켓구조물을 철거하지 않고 파일의 내부로 절단장비를 투입하여 해양자켓구조물 철거후 이를 재활용할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법에 따르면, 하나의 장비, 하나의 회전수단 및 하나의 공압공급수단을 통해 관입파일 내부의 채움콘크리트를 굴착하고 동시에 관입파일을 내부에서 외측으로 절단하여 신속하고 경제적으로 관입파일을 절단하여, 해양 자켓구조물 전체계 재활용이 가능한 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 해양 자켓 구조물의 철거 방법의 흐름도,
도 2a 내지 도 2d는 각 철거 단계별 해양 자켓 구조물의 정면도,
도 3은 해저면에 관입된 자켓 파일의 단면도,
도 4는 굴착모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 5는 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 6은 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 7은 복귀모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법의 흐름도,
도 10a는 투입모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 10b는 굴착모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 10c는 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 10d는 복귀모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 11은 굴착모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 12는 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 13은 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 14는 복귀모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 15a는 투입모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 15b는 굴착모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 15c는 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 15d는 복귀모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
도 1은 종래 해양 자켓 구조물의 철거 방법의 흐름도,
도 2a 내지 도 2d는 각 철거 단계별 해양 자켓 구조물의 정면도,
도 3은 해저면에 관입된 자켓 파일의 단면도,
도 4는 굴착모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 5는 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 6은 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 7은 복귀모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법의 흐름도,
도 10a는 투입모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 10b는 굴착모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 10c는 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 10d는 복귀모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 11은 굴착모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 12는 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 13은 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 14는 복귀모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기의 단면도,
도 15a는 투입모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 15b는 굴착모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 15c는 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도,
도 15d는 복귀모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 구성, 기능 및 작동방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 4는 굴착모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 5는 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예는, 해양 구조물의 해저면 관입파일(6)을 절단하여 철거 후 재활용을 위한 해저관입파일 절단장비(100)에 대한 것으로, 전체적으로 투입수단(1), 회전수단(2), 몸체(10), 외측케이싱(30), 상부판(20), 하부판(40), 굴착바디(50), 파일절단기(70) 등을 포함하여 구성된다.
회전수단(2)은 절단장비(100)의 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키도록 구성된다.
몸체(10)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 관형태의 내관(11)과, 이러한 내관(11)과 외측으로 이격된 외관(12)을 갖는 이중관 구조를 가짐을 알 수 있다. 그리고 이러한 내관(11)의 하부 일측에는 흡입홀(14)이 형성되어 진다. 그리고 후에 설명되는 바와 같이, 내관(11)과 외관(12) 사이 공간은 배토용 공급라인(13)으로 구성된다.
외측케이싱(30)은 몸체(10)의 외관(12)과 특정 간격 이격되어 설치되며 하단부 일측에 슬롯(31)이 형성되어 진다. 이러한 슬롯(31) 상에서 파일절단기(70)의 커터(81)가 절단모드시 돌출되어 관입파일(6)을 절단하게 된다.
상부판(20)은 몸체(10) 상단과 외측케이싱(30) 상단이 결합된다. 그리고 하부판(40)은 몸체(10) 하단과 외측케이싱(30) 하단이 결합되도록 구성된다.
그리고 이러한 하부판(40)에는 굴착바디(50)가 연결되어 진다. 굴착바디(50)는, 회전수단(2)에 의한 회전에 의해 해저관입파일(6) 내부의 채움물질(7)(채움 콘크리트, 그라우트 등)을 굴착하는 굴착비트와, 내관(11)과 연결되어 굴착된 채움물질(7)이 흡입되는 흡입관(62)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기(70)는, 외측케이싱(30)과 외관(12) 사이공간에 설치되어, 관입파일(6) 절단모드시 커터(81)를 슬롯(31) 외측으로 돌출 이동시켜 관입파일(6)을 절단시키도록 구성된다.
그리고 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부판(20)은 굴착모드와 반출모드시, 동력공급수단(3)에 의해 공압이 인가되는 제1주입부(21)가 구비됨을 알 수 있다.
따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 굴착모드시, 제1주입부(21)를 통해 인가된 공압은 내관(11)과 외관(12) 사이공간인 배토용 공급라인(13)으로 공급되게 된다. 그리고, 이러한 공압은 내관(11) 하부 일측에 구비되는 흡입홀(14)을 통해 내관(11) 내부로 배출되게 된다. 따라서, 이러한 공압에 의해 내관(11) 내에 상승 흡입력이 형성되어, 굴착비트에 의해 굴착된 채움물질(7)이 흡입관(62)을 통해 흡입되어 내관(11)을 통해 배토되게 된다.
이러한 굴착모드시에, 도 4에 도시된 바와 같이, 워터공급수단(5)에 의해 서징워터 공급라인(4)으로 굴착 영역 측으로 물을 공급하게 되어, 굴착된 채움물질(7)과, 물이 혼합되어 흡입관(62)을 통해 흡입되어 내관(11)을 통해 함께 배토되게 된다.
보다 구체적으로 제1주입부(21) 일측에 제1밸브(23)가 구비되고, 제1밸브(23)가 개방되면 동력공급수단(3)에 의해 제1주입부(21) 측으로 공압이 제공되며, 제공된 공압은 제4밸브(24)를 거쳐 배토용 공급라인(13)을 유입되어 유동된 후, 흡입홀(14)을 통해 내관(11) 내부로 배출되어 흡입 상승기류를 형성하며 이러한 흡입력에 의해 공급된 물과, 굴착된 채움물질(7)이 함께, 내관(11)을 통해 배토되게 된다.
도 6은 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기(70)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 7은 복귀모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기(70)의 단면도를 도시한 것이다. 또한 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
파일절단기(70)는 앞서 언급한 바와 같이, 외관(12)과 외측케이싱(30) 사이공간에 설치되며, 본 발명의 제1실시예에 따른 파일절단기(70)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실린더(71)와, 피스톤(72), 로드(73), 링크부재(74), 힌지(75), 커터베이스(80), 커터(81), 가이드부(82), 스토퍼(76), 받침단(77)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
피스톤(72)은 실린더(71) 내에 구비되며, 공급되는 공압에 의해 하방 또는 상방으로 구동되도록 구성된다. 그리고 로드(73) 상부끝단은 피스톤(72)의 하방측에 연결되게 된다.
커터베이스(80)의 외측면에 커터(81)가 설치되며, 복수의 링크부재(74)가 커터베이스(80)와 로드(73) 사이에 힌지(75) 결합된다. 받침판은 하부판(40) 상면 일측에 구비되어 커터베이스(80)의 하방 이동을 구속하도록 구성되며, 스토퍼(76)는 외측케이싱(30) 내면 일측에 구비되어 커터베이스(80)의 상방 이동을 구속하도록 구성된다.
또한 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부판(20)에는 절단모드시, 동력공급수단(3)에 의해 공압이 인가되는 제2주입부(25)가 구비됨을 알 수 있다. 보다 구체적으로 제2주입부(25) 일측에 구비된 제2밸브(26)를 개방하면 동력공급수단(3)에 의해 공급된 공압이 제2주입부(25)를 통해 인가되고, 인가된 공압은 개방된 제3밸브(28)를 거쳐 제1공급라인(27)을 통해 실린더(71)의 하방영역 측으로 공급되게 된다.
또한, 실린더(71)의 상방영역과 배토용 공급라인(13) 사이에 연결되는 제2공급라인(22)을 포함하여 구성되며, 이러한 배토용 공급라인(13)과 제2공급라인(22)의 연결부 일측에 제4밸브(24)가 구비되며 이러한 제4밸브(24)는 삼방밸브 형태로 구성될 수 있다.
따라서 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 절단모드시 제2주입부(25)를 통해 인가된 공압은, 제2밸브(26), 제3밸브(28)를 거쳐 제1공급라인(27)으로 공급되어, 실린더(71) 하방영역으로 인가되게 됨을 알 수 있다. 실린더(71) 하방영역으로 공압이 인가됨으로써, 피스톤(72)과 로드(73)가 상방이동되어, 커터베이스(80)가 슬롯(31) 측으로 반경방향 외측으로 직선이동되어 커터(81)에 의해 관입파일(6)이 절단되게 된다.
또한, 관입파일(6)의 절단이 완료된 후, 공압은 다시 제1주입부(21)를 통해 인가되고, 인가된 공압은 제4밸브(24)를 통해 제2공급라인(22)으로 유입되어 실린더(71) 상방영역으로 공급되게 된다. 공압이 실린더(71) 상방영역으로 공급되게 되어, 피스톤(72)과 로드(73)는 하방이동되게 된다. 따라서, 커터베이스(80)는 슬롯(31) 내부로 반경방향 내측으로 직선이동되어 커터(81)는 다시 외측케이싱(30)와 외관(12) 사이공간으로 삽입되게 된다.
그리고 본 발명의 제1실시예에 다른 커터베이스(80) 일측에는 커터(81)를 사이에 두고 2개의 가이드부(82)가 구비될 수 있다. 이러한 가이드부(82)는 커터베이스(80) 외측면에 구비되는 한 쌍의 지지판(83)과 이러한 한 쌍의 지지판(83) 사이에 구비되는 가이드 롤러(84) 그리고 가이드롤러(84)와 커터베이스(80) 사이에 게재되는 탄성부재를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 이러한 가이드부(82)를 통해 절단모드시 커터(81)에 의한 관입파일(6) 절단을 가이드하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착바디(50)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하부판(40)과 결합되며 내관(11)과 연결되는 흡입관(62)이 구비되는 상부플랜지(52)와, 굴착비트(60)가 탈부착수단(61)에 의해 부착되는 하부플랜지(53), 그리고 상부플랜지(52)와 하부플랜지(53) 사이에 연결되는 관형태의 본체(51)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 비트바디(54)가 하부플랜지(53)의 외주면에 관형태로 상방측으로 연결되도록 구성되며, 비트바디(54) 상에 외주면을 따라 서로 특정간격 이격되어 배치되는 복수의 보조회전드릴(55)을 포함하여, 굴착모드시 굴착비트(60)에 의한 굴착을 보조하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이다.
먼저, 투입수단(1)에 의해 해저관입파일 절단장비(100)를 관입파일(6) 내부로 투입시키게 된다(S10). 도 10a는 투입모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
그리고 회전수단(2)에 의해 절단장비(100)를 길이방향 중심축 기준으로 전체를 회전시키게 된다(S20).
그리고 굴착모드가 진행되면, 굴착바디(50)에 구비된 굴착비트에 의해 해저관입파일(6) 내부의 채움물질(7)을 굴착하게 된다(S30). 도 10b는 굴착모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
이때, 제1밸브(23)가 개방되어, 제1주입부(21)로 공압이 인가되게 되고, 내관(11)과 외관(12) 사이공간의 배토용 공급라인(13)으로 공압이 공급되게 된다. 그리고, 내관(11) 하부 일측에 구비된 흡입홀(14)을 통해 공압이 내관(11) 내부측으로 배출되어, 공압에 의해 내관(11) 내에 상승 흡입력이 형성되게 된다. 이러한 흡입력에 의해 굴착바디(50)의 흡입관(62)을 통해 흡입된 채움물질(7)이 내관(11)을 통해 배토되게 된다(S40). 이때, 워터 공급수단(5)에 의해 서징워터 공급라인(4)으로 굴착 영역 측으로 물을 공급하게 되어, 굴착된 채움물질(7)과, 물이 혼합되어 흡입관(62)을 통해 흡입되어 내관(11)을 통해 함께 배토되게 된다.
그리고 절단장비(100)가 절단면에 도달하게 되면(S50), 절단모드가 진행된다. 절단모드시 제2밸브(26)가 개방되어, 제2주입부(25)를 통해 공압이 인가되고, 개방된 제3밸브(28)를 거쳐 공압이 제1공급라인(27)을 통해 실린더(71) 하방영역으로 공급되게 된다. 따라서 피스톤(72)과 로드(73)가 상방이동되어(S60), 커터베이스(80)가 슬롯(31) 측으로 반경방향 외측으로 직선이동되어(S70) 커터(81)에 의해 관입파일(6)이 절단되게 된다(S80). 도 10c는 절단모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
그리고 관입파일(6)의 절단이 완료된 후, 다시 제1주입부(21)로 공압을 인가하여 제2공급라인(22)을 통해 공압이 실린더(71) 상방영역으로 공급되게 된다. 따라서, 피스톤(72)과 로드(73)가 하방이동되어, 커터베이스(80)가 슬롯(31) 내부로 반경방향 내측으로 직선이동되게 된다(S90). 그리고 해저관입파일 절단장비(100)를 반출시키게 된다(S100). 도 10d는 복귀모드에서의 본 발명의 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 구성, 기능 및 작동방법에 대해 설명하도록 한다.
도 11은 굴착모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 12는 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비(100)는 기본적으로 앞서 언급한 제1실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비(100)에서, 투입수단(1), 회전수단(2), 이중관 구조의 몸체(10), 외측케이싱(30), 상부판(20), 제1주입부(21), 배토용 공급라인(13), 하부판(40), 굴착바디(50)와 동일한 구성을 갖는다.
도 13은 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 14는 복귀모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기의 단면도를 도시한 것이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 파일절단기(70)는, 실린더(71), 피스톤(72), 탄성부재(93), 작동로드(90), 커터베이스(80), 커터(81), 가이드부(82)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
실린더(71)는 하단에 개방면을 갖는다. 그리고 피스톤(72)은 실린더(71) 내에 구비되어 상방, 하방으로 구동이 가능하며 하부에 경사면(78)을 갖는다. 그리고 작동로드(90)는 하부판(40) 상면과 탄성부재(93)에 의해 연결되고 상부면에 테이퍼면(91)을 갖도록 구성된다.
또한, 커터베이스(80)는 상부면이 피스톤(72)의 경사면(78)에 면접촉되고 하부면은 작동로드(90)의 테이퍼면(91)과 면접촉되도록 구성된다. 그리고 커터베이스(80)의 외측면 일측에는 한 쌍의 가이드부(82)가 설치되며 한 쌍의 가이드부(82) 사이에 커터(81)가 설치되게 된다.
그리고 경사면(78)과 커터베이스(80) 사이 및, 테이퍼면(91)과 커터베이스(80) 사이 각각에 가이드 볼(79)이 구비되어 커터베이스(80)의 슬라이딩 이동을 가이드 하도록 구성된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 굴착모드에 의한 공압 공급라인을 제1실시예와 동일하다. 굴착모드시 제4밸브(24)는 제1주입부(21)를 통해 인가된 공압이 제2공급라인(22)으로는 공급되지 않고 배토용 공급라인(13)측으로만 공급되도록 제어한다.
그리고 절단모드시 제4밸브(24)는 제1주입부(21)를 통해 인가된 공압이 제2공급라인(22) 측으로 공급되도록 제어된다. 따라서 제2공급라인(22)으로 공급된 공압에 의해 공갑은 실린더(71)의 상방영역으로 공급되게 된다. 따라서, 절단모드시 제1주입부(21)를 통해 인가된 공압이 제2공급라인(22)을 통해 실린더(71) 상방영역으로 공급되어 피스톤(72)이 하방이동되어, 커터베이스(80)가 경사면(78)과 테이퍼면(91)을 따라 슬라이딩되어 반경방향 외측으로 직선이동되어 커터(81)에 의해 관입파일(6)이 절단되게 된다.
그리고 관입파일(6)의 절단이 완료된 후, 제2공급라인(22)을 통해 실린더(71) 상방영역의 공압이 배출되고, 탄성부재(93)의 복원력에 의해 피스톤(72)이 상방이동되어, 커터베이스(80)가 슬롯(31) 내부로 반경방향 내측으로 슬라이딩 이동되게 된다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법에 대해 설명하도록 한다. 그 작동방법은 기본적으로 제1실시예와 유사하다.
먼저, 투입수단(1)에 의해 해저관입파일 절단장비(100)를 관입파일(6) 내부로 투입시키게 된다. 도 15a는 투입모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
그리고 회전수단(2)에 의해 절단장비(100)를 길이방향 중심축 기준으로 전체를 회전시키게 된다.
그리고 굴착모드가 진행되면, 굴착바디(50)에 구비된 굴착비트에 의해 해저관입파일(6) 내부의 채움물질(7)을 굴착하게 된다. 도 15b는 굴착모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
이때, 제1밸브(23)가 개방되어, 제1주입부(21)로 공압이 인가되게 되고, 내관(11)과 외관(12) 사이공간의 배토용 공급라인(13)으로 공압이 공급되게 된다. 그리고, 내관(11) 하부 일측에 구비된 흡입홀(14)을 통해 공압이 내관(11) 내부측으로 배출되어, 공압에 의해 내관(11) 내에 상승 흡입력이 형성되게 된다. 이러한 흡입력에 의해 굴착바디(50)의 흡입관(62)을 통해 흡입된 채움물질(7)이 내관(11)을 통해 배토되게 된다. 이때, 워터 공급수단(5)에 의해 서징워터 공급라인(4)으로 굴착 영역 측으로 물을 공급하게 되어, 굴착된 채움물질(7)과, 물이 혼합되어 흡입관(62)을 통해 흡입되어 내관(11)을 통해 함께 배토되게 된다.
그리고 절단장비(100)가 절단면에 도달하게 되면, 절단모드가 진행된다. 절단모드시 제1주입부(21)를 통해 인가된 공압이 제4밸브(24)에 의해 제2공급라인(22)으로 공급되게 된다. 따라서 제2공급라인(22)을 통해 공압이 실린더(71) 상방영역으로 공급되어 피스톤(72)이 하방이동되어, 커터베이스(80)가 경사면(78)과 테이퍼면(91)을 따라 슬라이딩되어 반경방향 외측으로 직선이동되어 커터(81)에 의해 관입파일(6)이 절단되게 된다.
도 15c는 절단모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
그리고 관입파일(6)의 절단이 완료된 후, 제2공급라인(22)을 통해 실린더(71) 상방영역의 공압이 배출되고, 탄성부재(93)의 복원력에 의해 피스톤(72)이 상방이동되어, 커터베이스(80)가 슬롯(31) 내부로 반경방향 내측으로 슬라이딩 이동되게 된다. 그리고 해저관입파일 절단장비(100)를 반출시키게 된다. 도 15d는 복귀모드에서의 본 발명의 제2실시예에 따른 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 단면도를 도시한 것이다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:투입수단
2:회전수단
3:동력공급수단
4:서징워터 공급라인
5:워터공급수단
6:해저관입파일
10:몸체
11:내관
12:외관
13:배토용 공급라인
14:흡입홀
20:상부판
21:제1주입부
22:제2공급라인
23:제1밸브
24:제4밸브
25:제2주입부
26:제2밸브
27:제1공급라인
28:제3밸브
30:외측케이싱
31:슬롯
40:하부판
50:굴착바디
51:본체
52:상부플랜지
53:하부플랜지
54:비트바디
55:보조회전드릴
60:드릴비트
61:탈부착수단
62:흡입관
70:파일절단기
71:실린더
72:피스톤
73:로드
74:링크부재
75:힌지
76:스토퍼
77:받침단
78:경사면
79:가이드볼
80:커터베이스
81:커터
82:가이드부
83:지지판
84:탄성부재
85:가이드롤러
90:작동로드
91:테이퍼면
92:가이드볼
93:탄성부재
100:굴착일체형 해저관입파일 절단장비
120:제어부
2:회전수단
3:동력공급수단
4:서징워터 공급라인
5:워터공급수단
6:해저관입파일
10:몸체
11:내관
12:외관
13:배토용 공급라인
14:흡입홀
20:상부판
21:제1주입부
22:제2공급라인
23:제1밸브
24:제4밸브
25:제2주입부
26:제2밸브
27:제1공급라인
28:제3밸브
30:외측케이싱
31:슬롯
40:하부판
50:굴착바디
51:본체
52:상부플랜지
53:하부플랜지
54:비트바디
55:보조회전드릴
60:드릴비트
61:탈부착수단
62:흡입관
70:파일절단기
71:실린더
72:피스톤
73:로드
74:링크부재
75:힌지
76:스토퍼
77:받침단
78:경사면
79:가이드볼
80:커터베이스
81:커터
82:가이드부
83:지지판
84:탄성부재
85:가이드롤러
90:작동로드
91:테이퍼면
92:가이드볼
93:탄성부재
100:굴착일체형 해저관입파일 절단장비
120:제어부
Claims (5)
- 해양 구조물의 해저면 관입파일을 절단하여 철거 후 재활용을 위한 해저관입파일 절단장비에 있어서,
상기 절단장비의 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키는 회전수단; 관형태의 내관과, 상기 내관과 외측으로 이격된 외관을 갖는 이중관 구조의 몸체; 상기 몸체와 특정 간격 이격되어 설치되며 하단부 일측에 슬롯이 형성된 외측케이싱; 상기 몸체 상단과 상기 외측케이싱 상단이 결합되는 상부판과, 상기 몸체 하단과 상기 외측케이싱 하단이 결합되는 하부판; 상기 하부판에 연결되어 상기 해저관입파일 내부의 채움물질을 굴착하는 굴착비트와, 상기 내관과 연결되고 굴착된 채움물질이 흡입되는 흡입관을 갖는 굴착바디; 및 상기 외측케이싱과 상기 외관 사이공간에 설치되어, 관입파일 절단모드시 커터를 상기 슬롯 외측으로 돌출 이동시켜 상기 관입파일을 절단시키는 파일절단기;를 포함하고,
상기 상부판은 굴착모드와 반출모드시, 동력공급수단에 의해 공압이 인가되는 제1주입부가 구비되며, 상기 내관과 외관 사이공간에 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 공급되는 배토용 공급라인과, 상기 내관 하부 일측에 구비되는 흡입홀을 포함하여, 상기 공압에 의해 상기 내관 내에 상승 흡입력을 제공하여 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 채움물질이 배토되며,
상기 파일절단기는,
하단에 개방면을 갖는 실린더와, 상기 실린더 내에 구비되며 하부에 경사면을 갖는 피스톤과, 상기 하부판 상면과 탄성부재에 의해 연결되고 상부면에 테이퍼면을 갖는 작동로드와, 상부면이 상기 경사면에 면접촉되고 하부면이 테이퍼면과 면접촉되는 커터베이스와, 상기 커터베이스의 외측면 일측에 구비되는 커터를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비.
- 제 1항에 있어서,
상기 경사면과 상기 커터베이스 사이 및, 상기 테이퍼면과 상기 커터베이스 사이 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 커터베이스의 슬라이딩 이동을 가이드 하는 가이드볼을 더 포함하고,
절단모드시 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 상기 실린더의 상방영역으로 공급되는 제2공급라인을 포함하여, 절단모드시 제1주입부를 통해 인가된 상기 공압이 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역으로 공급되어 상기 피스톤이 하방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 경사면과 상기 테이퍼면을 따라 슬라이딩되어 반경방향 외측으로 직선이동되어 상기 커터에 의해 상기 관입파일이 절단되는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비.
- 제 2항에 있어서,
상기 관입파일의 절단이 완료된 후, 상기 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역의 공압이 배출되고, 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 피스톤이 상방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 내부로 반경방향 내측으로 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비.
- 제 1항에 있어서,
상기 커터베이스 일측에 구비되어 상기 절단모드시 상기 커터에 의한 상기 관입파일 절단을 가이드 하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비.
- 제 3항에 따른 해저관입파일 절단장비의 작동방법에 있어서,
해저관입파일 절단장비를 관입파일 내부로 투입시키는 단계;
회전수단에 의해 상기 절단장비를 길이방향 중심축을 기준으로 전체를 회전시키는 단계;
굴착바디에 구비된 굴착비트에 의해 상기 해저관입파일 내부의 채움물질을 굴착하는 단계;
제1주입부로 공압이 인가되어, 내관과 외관 사이공간의 배토용 공급라인으로 공압이 공급되고, 상기 내관 하부 일측에 구비된 흡입홀을 통해 공압이 상기 내관측으로 배출되어, 상기 공압에 의해 상기 내관 내에 상승 흡입력이 제공되어 굴착바디의 흡입관을 통해 흡입된 채움물질이 상기 내관으로 배토되는 단계;
절단모드시 상기 제1주입부를 통해 인가된 공압이 상기 실린더의 상방영역으로 공급되는 제2공급라인을 포함하여, 절단모드시 제1주입부를 통해 인가된 상기 공압이 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역으로 공급되어 상기 피스톤이 하방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 경사면과 상기 테이퍼면을 따라 슬라이딩되어 반경방향 외측으로 직선이동되어 상기 커터에 의해 상기 관입파일이 절단되는 단계;
상기 관입파일의 절단이 완료된 후, 상기 제2공급라인을 통해 상기 실린더 상방영역의 공압이 배출되고, 상기 탄성부재의 복원력에 의해 상기 피스톤이 상방이동되어, 상기 커터베이스가 상기 슬롯 내부로 반경방향 내측으로 슬라이딩 이동되는; 및
해저관입파일 절단장비를 반출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비의 작동방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210074749A KR102638925B1 (ko) | 2020-12-14 | 2021-06-09 | 경사형 작동로드를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200174655A KR102269958B1 (ko) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
| KR1020210074749A KR102638925B1 (ko) | 2020-12-14 | 2021-06-09 | 경사형 작동로드를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200174655A Division KR102269958B1 (ko) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220084989A KR20220084989A (ko) | 2022-06-21 |
| KR102638925B1 true KR102638925B1 (ko) | 2024-02-22 |
Family
ID=76608072
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200174655A KR102269958B1 (ko) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
| KR1020210074748A KR102668516B1 (ko) | 2020-12-14 | 2021-06-09 | 내부 파일절단기를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
| KR1020210074749A KR102638925B1 (ko) | 2020-12-14 | 2021-06-09 | 경사형 작동로드를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200174655A KR102269958B1 (ko) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
| KR1020210074748A KR102668516B1 (ko) | 2020-12-14 | 2021-06-09 | 내부 파일절단기를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (3) | KR102269958B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102388686B1 (ko) * | 2021-11-24 | 2022-04-21 | 주식회사케이베츠 | 워터젯을 이용한 비접촉식 파일 절단장치 |
| KR102396663B1 (ko) * | 2021-11-24 | 2022-05-13 | 주식회사케이베츠 | 워터젯을 이용한 비접촉식 파일 절단방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848395B1 (ko) | 2007-11-02 | 2008-07-24 | 조희남 | 지하수 심도 구간별 채수를 위한 내부 케이싱 절단 장치 및이를 이용한 지하수 심도 구간별 채수방법 |
| US20090321063A1 (en) | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Deltide Fishing & Rental Tools, Inc. | Reversible casing cutter |
| KR101377560B1 (ko) | 2013-11-01 | 2014-03-27 | (주) 금강지오테크 | 대구경 기초파일 시공을 위한 슬라임 제거장비 및 공법 |
| US20200217158A1 (en) | 2017-07-13 | 2020-07-09 | Equinor Energy As | Cutting tool with pivotally fixed cutters |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3538457B2 (ja) * | 1994-07-29 | 2004-06-14 | 大阪瓦斯株式会社 | パイプカッタ |
| US8540035B2 (en) * | 2008-05-05 | 2013-09-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Extendable cutting tools for use in a wellbore |
| KR100969288B1 (ko) | 2008-05-28 | 2010-07-09 | 석정건설주식회사 | 해상에서 모래나 쇄석다짐말뚝 시공 시 바다물의 혼탁을방지하는 장치 및 이를 이용한 모래나 쇄석다짐말뚝을시공하는 방법（ｐｓｃ공법） |
| US8602101B2 (en) * | 2011-01-21 | 2013-12-10 | Smith International, Inc. | Multi-cycle pipe cutter and related methods |
| DK2530238T6 (da) * | 2011-05-31 | 2024-01-08 | Welltec As | Brøndrørskæreværktøj |
| KR101541135B1 (ko) | 2013-09-13 | 2015-08-03 | 삼성중공업 주식회사 | 파일제거장치 |
| KR101669249B1 (ko) | 2015-02-03 | 2016-10-25 | 김덕수 | 대구경 기초파일 시공을 위한 슬라임 제거장치 및 공법 |
| GB2564685B (en) * | 2017-07-19 | 2022-01-19 | Mcgarian Bruce | A tool and method for cutting the casing of a bore hole |
-
2020
- 2020-12-14 KR KR1020200174655A patent/KR102269958B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-06-09 KR KR1020210074748A patent/KR102668516B1/ko active IP Right Grant
- 2021-06-09 KR KR1020210074749A patent/KR102638925B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848395B1 (ko) | 2007-11-02 | 2008-07-24 | 조희남 | 지하수 심도 구간별 채수를 위한 내부 케이싱 절단 장치 및이를 이용한 지하수 심도 구간별 채수방법 |
| US20090321063A1 (en) | 2008-06-26 | 2009-12-31 | Deltide Fishing & Rental Tools, Inc. | Reversible casing cutter |
| KR101377560B1 (ko) | 2013-11-01 | 2014-03-27 | (주) 금강지오테크 | 대구경 기초파일 시공을 위한 슬라임 제거장비 및 공법 |
| US20200217158A1 (en) | 2017-07-13 | 2020-07-09 | Equinor Energy As | Cutting tool with pivotally fixed cutters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220084988A (ko) | 2022-06-21 |
| KR102668516B1 (ko) | 2024-05-23 |
| KR20220084989A (ko) | 2022-06-21 |
| KR102269958B1 (ko) | 2021-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105735251B (zh) | 桥梁桩基旋挖钻机切削式全护筒跟进成桩施工方法及系统 | |
| KR100847352B1 (ko) | 강관 그라우팅 터널 보강 공법에 사용되는 보강 튜브 조립체 및 이를 이용한 터널 보강 공법 | |
| KR102638925B1 (ko) | 경사형 작동로드를 갖는 굴착일체형 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 | |
| KR101766165B1 (ko) | 착탈식 보조항을 이용한 역타 지지용 파일 시공방법 및 이를 이용한 역타공법 | |
| KR20130024944A (ko) | 스크류파일 | |
| JP2008057184A (ja) | Ｈ型ｐｃ杭を用いた地中壁の構築方法 | |
| KR101560681B1 (ko) | 무진동, 무소음, 비배토가 가능한 구조물지지용 파일 및 그 시공방법 | |
| JP3733533B2 (ja) | 既存構造物の被圧水下の基礎補強方法 | |
| KR20200079384A (ko) | 동력 절약 및 부품 교환이 용이한 굴착용 링비트 | |
| JP2002047676A (ja) | 浮力防止構造体およびその構築方法 | |
| US6485234B2 (en) | Apparatus and method for making cylindrical columns | |
| KR20150145209A (ko) | 바이브레이션 햄머를 이용한 파일의 시공장치 및 이를 이용한 파일 시공공법 | |
| JP2005273293A (ja) | 掘削工法 | |
| KR102287362B1 (ko) | 저유동 몰탈을 이용한 phc파일의 선단 확대 보강 방법 | |
| JPH08311864A (ja) | 土留壁およびその構築方法 | |
| KR101871311B1 (ko) | 굴착시공시 호환 가능한 동종 또는 이종재질의 원통관 연결구조 | |
| KR102269959B1 (ko) | 철거 후 전체계 재활용을 위한 해저관입파일 절단장비 및 그 작동방법 | |
| KR102325623B1 (ko) | 흙막이 벽체 시공방법 | |
| KR101946930B1 (ko) | 채움강관을 이용한 rbm 수직갱 굴착시공방법 | |
| KR101699938B1 (ko) | 파일을 이용한 지중 벽체 시공 장치 및 그를 이용한 지중벽체 시공방법 | |
| JP3250873B2 (ja) | トンネルボーリングマシン | |
| KR20140132640A (ko) | 암 파쇄수단이 구비된 오거드릴 | |
| KR20040099714A (ko) | 강관형 널말뚝 및 그의 시공방법 | |
| JP3879105B2 (ja) | 既設トンネルへのシールド接続工法 | |
| KR101478796B1 (ko) | 오거 함마비트 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |