KR20130037384A - Fiber reinforced plastic suction foundation and construction method - Google Patents

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KR20130037384A
KR20130037384A KR1020110101765A KR20110101765A KR20130037384A KR 20130037384 A KR20130037384 A KR 20130037384A KR 1020110101765 A KR1020110101765 A KR 1020110101765A KR 20110101765 A KR20110101765 A KR 20110101765A KR 20130037384 A KR20130037384 A KR 20130037384A
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이주형
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곽기석
박재현
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한국건설기술연구원
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Abstract

PURPOSE: A suction foundation comprising a vertically movable heavy body and multiple pipe members and a construction method for the same are provided to be firmly installed by deeply penetrating even into a submarine rock mass, and to shorten the penetration time of a suction foundation into the seabed. CONSTITUTION: A suction foundation comprising a vertically movable heavy body and multiple pipe members comprises an FRP(Fiber Reinforced Plastic) pipe(10) and a heavy body(20). The heavy body is combined to the upper end of multiple pipe members with hollows. The outer circumference of the pipe member integrally includes a hanging portion(11). The heavy body is vertically movable to the upper side of the hanging portion along the pipe member. A cap(23) is installed in the upper end of the pipe member in order to prevent the heavy body from detaching from the pipe member.

Description

상하로 승하강이 가능한 중량체와 다수의 관 부재로 구성된 석션기초와 그 시공방법{Fiber Reinforced Plastic Suction Foundation and Construction Method} Suction foundation consisting of a weight body capable of lifting up and down and a number of pipe members and its construction method {Fiber Reinforced Plastic Suction Foundation and Construction Method}

본 발명은 해저 지반에 설치되는 석션기초와 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 해상 구조물의 고정 내지 구속을 위하여 수중에 설치하는 석션기초로서, 단일의 관 부재로 이루어진 종래의 대구경 석션기초를 복수개의 소구경 강관 또는 해수에 대해 부식 등의 위험이 없는 섬유보강복합소재(Fiber Reinforced Plastic/ 이하 "FRP"라고 약칭함) 관(pipe)으로 이루어진 복수개의 관 부재와, 이와 승하강되도록 결합되는 콘크리트 중량체로 구성함으로써, 내구성과 경제성을 향상시킴과 동시에 지반과의 마찰면적을 증가시켜 수직 및 수평하중에 대한 저항력을 향상시킬 수 있으며, 상기 관 부재에 콘크리트 중량체를 수직이동이 가능하도록 결합하여 콘크리트 중량체가 관 부재의 외주면에 구비된 걸림부를 타격하여 석션기초가 용이하게 그리고 짧은 시간 내에 해저 지반에 관입할 수 있도록 구성한 석션기초와 그 시공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a suction foundation to be installed on the seabed ground and a construction method thereof, and in particular, as a suction foundation installed in water for fixing or restraining an offshore structure, a plurality of conventional large diameter suction foundations composed of a single pipe member are provided. A plurality of pipe members made of pipes (fiber abbreviated as "FRP") which are free from risks of corrosion, etc. against small-diameter steel pipes or seawater, and concrete joined to be elevated By constructing the weight body, it is possible to improve durability and economical efficiency and increase the friction area with the ground to improve the resistance to vertical and horizontal loads, and to combine the concrete weight body to the pipe member to enable vertical movement of concrete Suction foundation is easy and short time by the weight hitting the locking part provided on the outer circumferential surface of the tube member It relates to a suction foundation and its construction method configured to penetrate the seabed in the sea.

대형 저장시설, 풍력발전 시설 등의 구조물들이 바다 위에 건설되는 사례가 늘어나고 있다. 이러한 해상 구조물을 바다 위에 설치하여 고정하기 위해서는, 해상 구조물을 지지하는 기초가 해저 지반에 고정되어 있도록 설치되어야 한다. Large-scale storage facilities, and wind power generation facilities are being built on the sea. In order to fix and install such a marine structure on the sea, the foundation for supporting the marine structure should be installed to be fixed to the seabed ground.

국내 등록특허 제10-986667호에는 도 1에 도시된 것과 같은 종래 기술에 의한 석션파일의 일예가 개시되어 있는데, 석션파일(100)은 중공(101)을 가지는 원통형 단일 관 부재로 이루어지되 중공(101)의 하부 즉, 석션파일(100)의 하단부는 개방되어 있고 중공(101)의 상부 즉, 석션파일(100)의 상부는 마감판(103)에 의해 폐쇄되어 있는 구조를 가지고 있다. 도 1에서 석션파일(100)의 길이가 짧게 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 도면에 도시된 것보다 더 길게 연장된 형상을 가질 수도 있다. 이러한 석션파일(100)의 마감판(103)에는 모터(102)가 구비되어있어, 모터(102)를 작동하면 중공(101) 내부에 채워져 있던 물을 중공(101)의 외부로 배수시켜 중공(101) 내부에 음압을 형성하고, 중공 내부의 음압에 의해 석션파일(100)이 해저 지반 내부로 관입된다.Korean Patent No. 10-986667 discloses an example of a suction pile according to the prior art as shown in Figure 1, the suction pile 100 is made of a cylindrical single tube member having a hollow 101 but the hollow ( The lower portion of the suction pile 100, that is, the lower portion of the 101, is opened, and the upper portion of the hollow 101, that is, the upper portion of the suction pile 100 has a structure closed by the closing plate 103. In FIG. 1, the length of the suction pile 100 is shown to be short, but if necessary, the suction pile 100 may have a shape longer than that shown in the drawing. The closing plate 103 of the suction pile 100 is provided with a motor 102. When the motor 102 is operated, the water filled in the hollow 101 is drained to the outside of the hollow 101 to be hollow ( 101) A negative pressure is formed inside, and the suction pile 100 is introduced into the seabed by the negative pressure inside the hollow body.

이와 같은 종래의 석션앵커 또는 석션파일은 지반에 관입시키기 위하여 모터 또는 펌프를 작동시켜 중공 내부에 물을 제거하여 중공 내부의 음압만을 이용하였는데, 중공 내부의 음압을 이용하여 석션앵커 또는 석션파일이 해저 암반까지 관입하는데 어려움이 있고, 시간도 많이 소요되는 문제점이 발생하게 된다.The conventional suction anchor or suction pile used only a negative pressure inside the hollow by removing water in the hollow by operating a motor or a pump to penetrate into the ground, and using the negative pressure inside the hollow, the suction anchor or suction pile was subsea. Difficult to penetrate the rock, it takes a lot of time.

또한 종래의 석션앵커 또는 석션파일은 대부분 대구경의 단일 강관 또는 단일 콘크리트 관으로 이루어져 있다. 그런데 대구경 강관이나 대구경의 콘크리트 관으로 석션앵커나 석션파일을 제작하는데 상당히 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 자중이 크기 때문에 석션앵커나 석션파일을 해상으로 운반하는데 많은 어려움이 있으며 비용도 많이 발생하게 된다. 그 뿐만 아니라 석션앵커 또는 석션파일로 사용되는 강관이나 콘크리트 관이 해수에 노출되어 있기 때문에 석션앵커 또는 석션파일에 부식이 발생하게 되어 내구성이 크게 저하되는 문제도 발생하게 된다.In addition, the conventional suction anchor or suction pile is mainly composed of a large diameter single steel pipe or a single concrete pipe. However, it is not only very expensive to manufacture suction anchors or suction piles from large diameter steel pipes or large diameter concrete pipes, but also has a lot of difficulties in transporting suction anchors or suction piles by sea due to their high weight. In addition, since the steel pipe or the concrete pipe used as the suction anchor or the suction file is exposed to the seawater, corrosion occurs in the suction anchor or the suction pile, and the durability is greatly reduced.

대한민국 등록특허 제10-986667호(2010. 10. 08. 공고)의 도면 6 참조Refer to Drawing 6 of Korean Patent Registration No. 10-986667 (October 08, 2010).

본 발명은 위와 같은 종래 기술을 한계를 극복하고, 단순히 석션파일이나 석션앵커로서만 기능하는 것이 아니라, 이러한 석션파일이나 석션앵커로서의 기능에 더하여 풍력발전기의 기둥을 지지하거나 기타 해상 구조물을 지지할 수 있는 기초로서의 기능을 가지며, 내구성을 향상시킴과 동시에 해상으로의 운반이 용이하며, 지반에 관입한 상태에서 수직하중(인발력) 및 수평하중에 대하여 큰 저항력을 발휘할 수 있고, 제작비용을 절감할 수 있는 석션기초를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention overcomes the limitations of the prior art as described above, and may not only function as a suction pile or a suction anchor, but also support a pillar of a wind power generator or other offshore structure in addition to the function as a suction pile or a suction anchor. It has a function as a foundation, improves durability, and is easy to transport to the sea, and can exhibit great resistance to vertical load (pulling force) and horizontal load while intruding into the ground, and reduce manufacturing cost. The purpose is to provide a suction foundation.

또한 본 발명은 석션기초를 설치함에 있어서, 해저 지반에 관입시키는 시간을 단축할 수 있으며, 해저 암반에도 깊게 관입될 수 있도록 하여 더욱 견고하게 설치될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
In addition, in the installation of the suction foundation, it is possible to shorten the time to penetrate the seabed ground, and to be able to penetrate deeply into the seabed rock to be installed more firmly.

본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 복수개의 관 부재와 상기 관 부재의 상단에 결합되어 있는 중량체를 포함하며, 상기관 부재의 상부에는 배수관이 연결되는 배수공을 구비한 마감판이 일체로 구비되어 상부는 막혀있고 하단은 개방되어있는 형태로 이루어져 있으며, 상기 관 부재의 외주면에는 돌출된 형태의 걸림부가 일체로 구비되어 있고, 상기 중량체에는 관 부재의 직경 및 배치에 맞추어 관통공이 뚫려있어 관 부재가 상기 관통공에 끼워지고, 걸림부의 상부에 중량체가 놓이게 되어있는 구성에 더하여, 상기 중량체는 관 부재의 걸림부를 타격할 수 있도록 관 부재의 길이방향으로 상하이동이 가능하며 상기 중량체가 관 부재로 부터 빠져 나와 관 부재로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 캡이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초가 제공된다.In the present invention, in order to achieve the above object, it includes a plurality of pipe members and a weight body coupled to the upper end of the pipe member, the upper end of the pipe member is provided with a closing plate having a drain hole connected to the drain pipe integrally The upper part is blocked and the lower part is open, and the outer peripheral surface of the pipe member is provided with a locking portion of the protruding form integrally, and the weight body has a through hole in accordance with the diameter and arrangement of the pipe member. In addition to the configuration in which the member is fitted into the through hole and the weight body is placed on the upper part of the locking portion, the weight body can move in the longitudinal direction of the tubular member so as to strike the locking portion of the tubular member, and the weight member is the tubular member. Cap is further provided to prevent the exit from the tube member to be separated from the It is provided with a suction base provided with a plurality of pipe members.

또한 위와 같은 구성을 가지는 석션기초의 시공방법으로 상기 배수관을 통해 관 부재의 중공 내에 있는 물을 배수함과 동시에 상기 중량체가 상하 이동을 반복하여 걸림부를 타격하여 상기 관 부재가 해저 지반에 관입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초의 시공방법이 제공된다.
In addition, in the construction method of the suction foundation having the above configuration, while draining the water in the hollow of the pipe member through the drain pipe and the heavy body repeatedly hits the hook by moving up and down, the pipe member is inserted into the seabed ground and fixed Provided is a suction-based construction method comprising a plurality of tubular members.

해상 구조물을 바다 위에 설치하기 위하여 대구경의 단일 강관 또는 단일 콘크리트 관을 구비하고 있던 종래의 석션앵커나 석션파일과 달리, 본 발명에 따른 석션기초는 다수개의 소구경 관 부재를 사용하고 있으므로, 석션기초의 제작비용을 종래 기술에 비해 크게 감소시킬 수 있고 운반 및 시공이 용이하게 되어, 시공비의 절감 및 경제성 향상의 효과를 발휘하게 된다. Unlike conventional suction anchors and suction piles which were equipped with a large diameter single steel pipe or a single concrete pipe for installing a marine structure on the sea, the suction foundation according to the present invention uses a plurality of small diameter pipe members, It is possible to greatly reduce the manufacturing cost of the prior art and easy to transport and construction, thereby exhibiting the effect of reducing the construction cost and economical efficiency.

특히, 본 발명에 따른 석션기초에서는 가볍고 해수에 대해 부식의 위험이 없는 FRP 관을 사용할 수 있게 되며, 이와 같이 FRP 관을 사용함으로써 강관 및 콘크리트에서와 같은 부식 방지 처리 등의 추가적인 조치 없이 내구성을 향상시킴과 동시에 해상으로의 운반이 더욱 용이하게 되어, 공기단축 및 시공비용 감소 효과를 크게 높이게 된다. In particular, in the suction foundation according to the present invention, it is possible to use FRP pipes that are light and have no risk of corrosion for seawater. Thus, by using FRP pipes, durability can be improved without additional measures such as anti-corrosion treatment such as steel pipes and concrete. Simultaneously with this, it is easier to transport by sea, which greatly increases the effect of reducing air and reducing construction costs.

특히, 본 발명에서는, 복수개의 소구경 강관 또는 FRP 관으로 이루어진 관 부재의 길이 방향 단면 형상으로 보았을 때, 하나의 강관으로 이루어진 종래의 석션파일이나 석션앵커보다, 복수개의 소구경 강관 또는 FRP 관으로 이루어진 관 부재가 해저 지반과 맞닿는 면적이 증가하게 된다. 따라서 복수개의 소구경 강관 또는 소구경 FRP 관으로 이루어진 관 부재의 주변 마찰력이 크게 증대되어 석션기초와 해저 지반 사이의 마찰력이 크게 증가하게 되므로, 석션기초에 작용하는 수직하중(인발력)에 대한 저항력은 물론이고 수평하중에 대한 저항력도 크게 증가하게 되며, 그에 따라 석션기초가 종래의 석션파일이나 석션앵커보다 더욱 견고하게 해저 지반에 고정되는 효과가 발휘된다. In particular, in the present invention, when viewed in the longitudinal cross-sectional shape of the tube member consisting of a plurality of small-diameter steel pipe or FRP pipe, a plurality of small-diameter steel pipe or FRP pipe than a conventional suction pile or suction anchor consisting of one steel pipe The area in which the formed tubular member contacts the seabed ground is increased. Therefore, the peripheral frictional force of the pipe member composed of a plurality of small-diameter steel pipes or small-diameter FRP pipes is greatly increased, so that the frictional force between the suction foundation and the seabed ground is greatly increased, so that the resistance to the vertical load (pulling force) acting on the suction foundation is Of course, the resistance to horizontal load is also greatly increased, and thus the suction foundation is more firmly fixed to the seabed than the conventional suction pile or suction anchor.

더 나아가 석션기초가 해저 암반까지 닿을 수 있도록 콘크리트 중량체가 걸림판을 타격하여 관 부재가 용이하게 해저 지반에 관입되도록 함으로써, 석션기초가 해저 지반에 관입되는 시간이 감소하게 되어 시공 기간이 단축되고, 해저 지반에 견고하게 고정되는 효과가 발휘된다.
Furthermore, the concrete weight hits the stopping plate so that the suction foundation can reach the sea bed, so that the pipe member can be easily introduced into the sea bed, thereby reducing the time required for the suction base to penetrate the sea bed. The effect is firmly fixed to the sea bed.

도 1은 종래기술에 의한 석션기초의 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명에 따른 석션기초의 개략적인 사시도이다.
도 3a는 도 2a의 선 A-A 따른 개략적인 단면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 석션기초의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 관 부재의 다양한 형태의 배치상태를 보여주는 개략적인 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 석션기초의 시공상태를 나타내는 개략도이다.
도 6은 걸림부의 위쪽으로의 길이가 상이한 복수개의 관 부재를 구비한 본 발명의 석션기초가 해저 지반에 설치되는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 7 및 도 8은 각각 보조중량체를 이용하여 관 부재를 더 타격함으로써 견고한 중간층을 본 발명의 석션기초가 관통하도록 하는 각 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 각각 본 발명에 따른 석션기초가 해저 지반에 관입되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a suction foundation according to the prior art.
2A and 2B are schematic perspective views of a suction foundation according to the present invention, respectively.
3A is a schematic cross-sectional view along the line AA of FIG. 2A.
Figure 3b is an exploded perspective view of the suction foundation in accordance with the present invention.
Figure 4 is a schematic bottom view showing the arrangement of the various forms of the tubular member according to the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing the construction of the suction foundation according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a suction foundation of the present invention having a plurality of pipe members having different lengths above the locking portion installed on the sea bed; FIG.
7 and 8 are schematic cross-sectional views showing each step of allowing the suction foundation of the present invention to penetrate the rigid intermediate layer by further striking the tube member using the auxiliary weights, respectively.
9 to 11 are schematic cross-sectional views showing a state in which the suction foundation according to the present invention is introduced into the seabed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby.

도 2a 및 도 2b에는 각각 복수개의 소구경 관 부재를 이용하여 제작된 본 발명의 석션기초(이하, "석션기초"이라고 약칭함)에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 2a는 중량체(20)가 원형인 실시예를 위에서 내려다 본 사시도이고, 도 2b는 중량체(20)가 사각형인 실시예를 아래에서 위쪽으로 올려다 본 사시도이다.2A and 2B are schematic perspective views of a suction foundation of the present invention (hereinafter, abbreviated as "suction foundation") manufactured using a plurality of small-diameter tubular members, respectively, and FIG. 20 is a perspective view from above of an embodiment in which the circular shape is shown, and FIG. 2B is a perspective view of an embodiment in which the weight body 20 is rectangular from above.

도 3a에는 도 2a에 도시된 본 발명에 따른 석션기초(1)의 단면구조를 보여주는 도 2a의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 3b에는 본 발명의 석션기초(1)의 중량체(20)와 캡(23)이 관 부재(10)의 상부에 설치되는 것을 나타내는 분해사시도가 도시되어 있다. 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b에서는 편의상 관 부재(10)의 중공 내에 채워지는 해수를 외부로 배수하기 위한 수중 모터 등의 주변 장치에 대한 도시를 생략하였다. 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b에서는 관 부재(10)의 길이가 모두 같게 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 후술하는 것처럼 관 부재(10)의 길이를 다르게 할 수도 있다.FIG. 3a shows a schematic cross sectional view along line A-A of FIG. 2a showing the cross-sectional structure of the suction foundation 1 according to the invention shown in FIG. 2a. 3B is an exploded perspective view showing that the weight body 20 and the cap 23 of the suction foundation 1 of the present invention are installed on the upper portion of the tubular member 10. 2A, 2B, 3A, and 3B, for convenience, illustration of a peripheral device such as an underwater motor for draining seawater filled in the hollow of the pipe member 10 to the outside is omitted. In FIG. 2A, FIG. 2B, FIG. 3A, and FIG. 3B, although the length of the pipe member 10 is shown to be the same, the length of the pipe member 10 may be changed as needed later as needed.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 석션기초(1)는, 각각 외주면에 걸림부(11)를 구비하고 있고 소구경의 섬유보강복합소재(FRP) 또는 강관으로 제작되어 있는 복수개의 관 부재(10)와, 상기 관 부재(10)가 관통 삽입되어 상기 관 부재(10)의 상단과 결합되어 있는 중량체(20)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the suction foundation 1 according to the present invention includes a plurality of pipe members each having a locking portion 11 on an outer circumferential surface thereof and made of a small diameter fiber reinforced composite material (FRP) or a steel pipe ( 10) and the tube member 10 is configured to include a weight body 20 inserted through and coupled to the upper end of the tube member 10.

본 발명에서 상기 관 부재(10)는 소구경의 FRP 관이나 강관으로 제작될 수 있는데, 상기 관 부재(10)의 구성을 더 상세히 살펴보면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 것처럼, 관 부재(10)는 통형상의 관으로 제작된 부재로서, 상기 관 부재(10)의 하단부는 개방되어 있고 관 부재(10)의 상부는 관통공 형태의 배수공을 구비한 마감판(15)에 의해 폐쇄되어 있다. 상기 마감판(15)의 상면에는 배수관(13)이 결합되는데, 상기 배수관(13)의 하단이 상기 마감판(15)에 형성된 배수공에 결합되며, 따라서 마감판(15)의 아래쪽으로 관 부재(10)의 중공(16) 내부에 채워진 물은 배수관(13)으로 흡입되어 석션기초(1)의 외부로 배출된다. 상기 관 부재(10)의 외주면에는 두께를 가지는 걸림부(11)가 외측으로 돌출되어 일체로 구비되어 있다. 상기 걸림부(11)는 관 부재(10)의 상기 마감판(15)으로부터 중량체(20)의 두께 이상의 길이로 이격된 위치에 구비된다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 걸림부(11)가 플랜지 형태의 판 형상을 가지는 부재로 이루어져 관 부재(10)의 원주 전체에 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 관 부재(10)의 원주 일부분에 단속적으로 간격을 두고 돌출된 부재의 형태로 상기 걸림부(11)가 형성될 수도 있다. 물론 이 경우, 후술하는 것처럼 중량체(20)를 상기 걸림부(11)가 지지할 수 있는 정도의 개수로 걸림부(11)가 관 부재(10)의 원주 주위에 단속적으로 즉, 간격을 두고 일부 복수개의 구간에 형성되어야 한다. In the present invention, the tube member 10 may be made of a small diameter FRP tube or steel pipe, looking at the configuration of the tube member 10 in more detail, as shown in Figures 3a and 3b, the tube member 10 ) Is a member made of a tubular tube, the lower end of the tube member 10 is open and the upper portion of the tube member 10 is closed by a closing plate 15 having a drain hole in the form of a through hole. . A drain pipe 13 is coupled to an upper surface of the closing plate 15, and a lower end of the drain pipe 13 is coupled to a drain hole formed in the closing plate 15, and thus, a pipe member () below the closing plate 15. Water filled in the hollow 16 of 10) is sucked into the drain pipe 13 and is discharged to the outside of the suction foundation (1). On the outer circumferential surface of the pipe member 10, a locking portion 11 having a thickness protrudes outward and is integrally provided. The locking portion 11 is provided at a position spaced apart from the closing plate 15 of the tubular member 10 by a length or more than the thickness of the weight body 20. In the embodiment shown in the figure is shown that the engaging portion 11 is formed in the entire circumference of the tube member 10 made of a member having a flange-like plate shape, but the portion of the circumference of the tube member 10 The locking portion 11 may be formed in the form of a member intermittently spaced apart. In this case, of course, the locking portion 11 is intermittently circumferentially circumferentially spaced around the circumference of the tubular member 10 in such a number that the locking portion 11 can support the weight 20 as described later. It must be formed in some plurality of sections.

위와 같은 구성을 가지는 복수개의 관 부재(10)의 상부에는 콘크리트 또는 모르타르로 제작된 중량체(20)가 결합된다. 상기 중량체(20)는 관 부재(10)의 길이 방향으로 두께를 가지는 부재로 제작되는데, 상기 중량체(20)에는, 복수개의 관통공(25)이 두께 방향으로 형성되어 있다. 상기 복수개의 관통공(25)에는 복수개의 관 부재(10)가 각각 관통된다. 앞서 설명한 것처럼, 관 부재(10)에는, 마감판(15)으로부터 중량체(20)의 두께 이상의 길이로 이격된 위치에 플랜지 형태의 걸림부(11)가 일체로 구비되어 있으므로, 관 부재(10)가 마감판(15)부터 상기 관통공(25)에 삽입됨으로써 상기 관 부재(10)의 상단에 중량체(20)가 끼워진 상태에서 상기 중량체(20)의 하면이 상기 걸림부(11)에 의해 지지되어 중량체(20)의 위치가 관 부재(10)의 상단에서 설치된다. The weight body 20 made of concrete or mortar is coupled to the upper portion of the plurality of pipe members 10 having the above configuration. The weight body 20 is made of a member having a thickness in the longitudinal direction of the pipe member 10, the plurality of through-holes 25 are formed in the weight body 20 in the thickness direction. A plurality of pipe members 10 pass through the plurality of through holes 25, respectively. As described above, since the tubular member 10 is integrally provided with a flange-shaped locking portion 11 at a position spaced apart from the closing plate 15 by the length of the weight 20 or more, the tubular member 10. ) Is inserted into the through hole 25 from the closing plate 15 so that the lower surface of the weight body 20 is fitted to the upper end of the tubular member 10. It is supported by the position of the weight body 20 is installed in the upper end of the tube member (10).

이러한 구성의 본 발명에서는, 상기 중량체(20)의 관통공(25)에 상기 관 부재(10)가 삽입되어 상기 관 부재(10)의 상단에 중량체(20)가 결합되었지만 아직 고정되지 아니한 상태가 되며, 따라서 상기 중량체(20)가 관 부재(10)를 따라 상하로 움직여서 승하강할 수 있다. 즉, 중량체(20)의 관통공(25)에 관 부재(10)가 끼워져 있는 상태를 유지하면서 중량체(20)가 상승하거나 하강할 수 있는 것이다. 따라서 관 부재(10)가 해저 지반에 관입되는 과정에서, 중량체(20)를 케이블 등으로 당겨서 인위적으로 상승시켰다가 중량체(20)의 자중에 의해 자연스럽게 하강시키고, 더 나아가 이러한 상승과 하강을 반복하여, 중량체(20)가 걸림부(11)를 타격하게 할 수 있다. 상기 중량체(20)는 걸림부(11)에 걸리면서 걸림부(11)를 타격하게 되므로 중량체(20)가 하강할 때에 관 부재(10) 하단으로 내려가는 것이 방지된다. 이와 같이 중량체(20)가 걸림부(11)를 타격하게 되면 그 타격충격 및 그에 따라 작용하는 수직력에 의해 관 부재(10)가 해저 지반에 더욱 용이하게 관입할 수 있게 되며, 그 결과로 관 부재(10)의 초기 관입 속도가 증가되는 효과가 발휘된다. In the present invention having such a configuration, the tube member 10 is inserted into the through hole 25 of the weight body 20 so that the weight body 20 is coupled to the upper end of the tube member 10 but is not yet fixed. In this state, the weight body 20 can move up and down along the pipe member 10 to move up and down. That is, the weight body 20 can be raised or lowered while maintaining the state in which the pipe member 10 is fitted in the through-hole 25 of the weight body 20. Therefore, in the process of injecting the pipe member 10 into the seabed ground, the weight body 20 is artificially raised by pulling the cable, etc., and then naturally lowered by the weight of the weight body 20, and further, such a rise and fall is performed. Repeatedly, the weight body 20 can strike the locking portion 11. Since the weight body 20 is hit by the locking part 11 while being caught by the locking part 11, the weight body 20 is prevented from descending to the bottom of the tube member 10 when the weight body 20 is lowered. As such, when the weight body 20 hits the locking portion 11, the pipe member 10 can be more easily introduced into the seabed by the impact of the impact and the vertical force acting accordingly, and as a result The effect that the initial penetration speed of the member 10 is increased is exhibited.

위와 같이 복수개의 관 부재(10)와 중량체(2)가 결합됨에 있어서, 중량체(2)의 하면에서 볼 때 관 부재(10)가 결합되어 있는 배치형상은 다양하게 변화될 수 있다. 도 4에는 관 부재(10)의 배치형태의 여러 가지 예를 보여주는 개략적인 저면도가 각각 도시되어 있다. 사전 측량작업을 통해 기초가 위치될 해저면의 지형, 지질 등을 파악하여, 최대 지지력 발휘를 위한 석션기초(1)의 최적 단면을 결정하고, 도 4의 (a) 내지 (d)에 예시된 것처럼 관 부재(10)의 배치형상을 현장 상황에 맞게 결정하게 된다. 특히, 해저면의 높이에 따라 관 부재(10)의 길이 및 직경을 달리하여 제작할 수도 있고, 해저면의 지질의 특성에 따라 관 부재(10) 사이의 간격을 달리하여 배치할 수도 있다. 한편, 도 2a 및 도 2b에는 상기 중량체(20)가 원형과 사각형으로 도시되어 있으나 중량체(20)의 평면 형상은 이에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 타원형 또는 기타 다양한 형태로 제작이 가능하다. As described above, when the plurality of pipe members 10 and the weight body 2 are coupled, the arrangement shape in which the pipe member 10 is coupled when viewed from the bottom surface of the weight body 2 may be variously changed. 4 is a schematic bottom view showing various examples of the arrangement of the tubular member 10, respectively. By determining the topography, geology, etc. of the bottom of the sea floor where the foundation is to be located through a preliminary survey operation, to determine the optimum cross-section of the suction foundation (1) for the maximum bearing capacity, illustrated in (a) to (d) of FIG. As shown, the arrangement of the tubular member 10 is determined according to the site situation. In particular, the length and the diameter of the pipe member 10 may be different depending on the height of the sea floor, or the intervals between the pipe members 10 may be different depending on the characteristics of the lipid of the sea floor. On the other hand, the weight 20 is shown in Figure 2a and 2b round and square, but the planar shape of the weight body 20 is not limited to this, it is possible to manufacture in oval or other various forms as needed.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 석션기초(1)를 설치함에 있어서, 먼저 사전 측량작업 결과에 따라 관 부재(10)의 직경, 간격 및 배치형태에 따른 관통공(25)을 구비한 중량체(20)를 콘크리트 또는 모르타르로 제작한다. 상기 중량체(20)가 제작되면, 걸림부(11)를 일체로 구비한 복수개의 관 부재(10)의 상단부를 각각 중량체(20)의 관통공(25)에 통과시켜 관 부재(10)에 중량체(20)를 설치한다. 즉, 도 2b에 도시된 것처럼 복수개의 관 부재(10) 상단을 중량체(20)를 끼워서 관 부재(10)의 상부에 중량체(20)가 구비되도록 하는 것이다.In installing the suction foundation 1 of the present invention having the above configuration, first, a weight having a through hole 25 according to the diameter, spacing and arrangement of the tube member 10 according to the result of the preliminary surveying operation ( 20) is made of concrete or mortar. When the weight body 20 is manufactured, the upper end portions of the plurality of pipe members 10 having the locking portion 11 integrally pass through the through-holes 25 of the weight body 20, respectively, the pipe member 10. The weight body 20 is installed in the. That is, as illustrated in FIG. 2B, the weight body 20 is inserted into the upper end of the plurality of pipe members 10 so that the weight body 20 is provided on the top of the pipe member 10.

추가적으로 상기 중량체(20) 상부에 상기 관 부재(10)의 상부를 보호하고, 중량체(20)가 떠오르는 것을 방지하기 위하여 캡(23)이 구비될 수도 있다. 도 3a에 도시된 것처럼, 상기 캡(23)을 이용하여 중량체(20)의 상면 위로 돌출되어 있는 관 부재(10)의 상단을 감싸고, 상기 캡(23)의 플랜지 부분을 중량체(20)의 상면에 볼트 등을 이용하여 고정할 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 캡(23)이 원기둥 형태의 부재로 이루어지고 하단에 플랜지 부분이 구비되어 있는 구성을 가지고 있어 관 부재(10)의 상부를 감싸는 형태로 도시되어있으나, 캡(23)은 관 부재(10)의 상부 중 일부에만 부착되어 중량체(20)에 고정될 수도 있다. 또한 필요에 따라서는 중량체(20)가 해수와의 접촉으로 인한 염해 등이 발생하지 않도록, 중량체(20)의 상부 외면을 모두 덮어서 중량체(20)를 보호하는 형태로 구성될 수도 있다. 이러한 상기 캡(23)은 플랜지 부분이 형성되어 있어 중량체(20)가 부유하게 되면 플랜지 부분이 중량체(20)의 상면에 닿아서 중량체(20)의 부상을 저지하는 형태를 가지되, 앞서 언급한 것처럼 캡(23)이 중량체(20)에 직접 결합되는 것이 아니라 관 부재(10)에만 결합되도록 설치될 수도 있다. 이 경우에는 캡(23)의 하단 즉, 캡(23)의 플랜지 부분과 관 부재(10)의 걸림부(11) 사이의 간격에서 중량체(20)를 상, 하로 이동시킬 수 있게 되므로, 중량체(20)를 승하강시키면서 걸림부(11)에 하향 충격력을 가하는데 매우 유리하다. 물론 앞서 설명한 것처럼, 캡(23)의 플랜지 부분이 직접 중량체(20)의 상면에 접하여 고정되는 경우에는 중량체(20)의 승하강이 완료된 후에 캡(23)을 설치하는 것이 바람직하다. Additionally, a cap 23 may be provided on the weight 20 to protect the upper portion of the pipe member 10 and to prevent the weight 20 from rising. As shown in FIG. 3A, the cap 23 is used to enclose the upper end of the tubular member 10 protruding above the upper surface of the weight body 20, and the flange portion of the cap 23 is wrapped around the weight body 20. Can be fixed to the upper surface of the bolt using a bolt or the like. In the embodiment shown in the drawings, the cap 23 is made of a cylindrical member and has a configuration in which a flange portion is provided at the bottom thereof, so that the cap 23 is illustrated in the form of surrounding the top of the tubular member 10, but the cap 23 ) May be attached to only a part of the upper portion of the tubular member 10 and fixed to the weight 20. In addition, if necessary, the weight body 20 may be configured to cover the upper outer surface of the weight body 20 to protect the weight body 20 so that no salt or the like may occur due to contact with seawater. The cap 23 has a form in which a flange portion is formed so that when the weight body 20 floats, the flange portion contacts the upper surface of the weight body 20 to prevent the weight 20 from rising. As mentioned above, the cap 23 may be installed to be coupled to the tubular member 10 instead of being directly coupled to the weight 20. In this case, the weight body 20 can be moved up and down at the lower end of the cap 23, that is, at the interval between the flange portion of the cap 23 and the locking portion 11 of the tubular member 10. It is very advantageous to apply a downward impact force to the locking portion 11 while raising and lowering the sieve 20. Of course, as described above, when the flange portion of the cap 23 is directly fixed in contact with the upper surface of the weight body 20, it is preferable to install the cap 23 after the lifting and lowering of the weight body 20 is completed.

도 5에는 본 발명에 따른 석션기초(1)가 해저 지반에 설치되는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 5의 (a)는 아직 캡(23)이 설치되지 아니한 상태에서 중량체(20)가 상승하여 관 부재(10)의 걸림부(11)를 타격하기 전의 상태를 보여주는 것이고, 도 5의 (b)는 중량체(20)가 하강하여 관 부재(10)의 걸림부(11)를 타격하여 관 부재(10)가 해저 지반의 연약층을 관입하고 있는 상태를 보여주는 것이다. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the suction foundation 1 according to the present invention is installed on the seabed, and FIG. 5 (a) shows a weight body in a state in which the cap 23 is not yet installed. 20 is raised to show the state before hitting the locking portion 11 of the tube member 10, Figure 5 (b) is the weight body 20 is lowered to the locking portion 11 of the tube member 10 By hitting the pipe member 10 shows the state intruding the soft layer of the seabed.

해저 지반은 통상 상부의 연약층과 그 아래쪽의 암반(200)으로 이루어지는데, 위와 같이 제작된 석션기초(1)가 수중에 투입되어 중량체(20)의 무게로 석션기초(1)의 하단부가 해저 지반의 상부에 존재하는 연약층에 닿아 얕게 관입되는데, 바지선 등에 설치된 모터(M)를 작동시켜 배수관(13)을 통해서 관 부재(10)의 중공(16) 내에 채워져 있던 물을 석션기초(1) 외부로 배수시킴으로써, 관 부재(10)의 중공(16) 내부에 음압을 형성하여 관 부재(10)가 상기 연약층을 관통하여 그 하단부가 연약층 아래에 위치하는 암반(200)에 닿게 되어 고정된다. 이 때 도 5의 (a)와 (b)에 도시된 것처럼, 중량체(20)를 올렸다 내려놓아 걸림부(11)를 중량체(20)가 타격하도록 하여 관 부재(10)에 수직하중을 전달하여 관 부재(10)가 용이하게 연약층을 관통하게 만들 수 있다. 즉, 관 부재(10) 내부의 물을 외부로 배수시켜 중공(16) 내부에 음압을 형성하여 해저 지반에 관입하는 것에 더하여, 상기 중량체(20)의 상하이동에 의해 걸림부(11)를 타격하여 관 부재(10)가 해저지반에 관입되도록 할 수 있는 것이다. 물론 이와 같이 중량체(20)의 승하강에 의한 타격 관입은 관 부재(10)가 연약층에 관입할 때뿐만 아니라, 관 부재(10)의 하단이 암반(200)에 닿아서 암반(200)에 고정되도록 할 때부터 수행할 수도 있다. 상기 캡(23)은 앞서 설명한 것처럼, 중량체(20)의 승하강이 더 이상 필요하지 않을 때, 중량체(20)의 부유 내지 이동을 방지하기 위하여 고정 설치 할 수 있다.  Subsea ground is usually composed of a soft layer of the upper portion and the rock 200 below it, the suction foundation (1) produced as described above is put into the water and the lower end of the suction foundation (1) under the weight of the weight body 20 It penetrates shallowly by touching the soft layer existing on the upper part of the ground, and operates the motor M installed in the barge or the like to drain the water filled in the hollow 16 of the pipe member 10 through the drain pipe 13 outside the suction foundation 1. By discharging to the inside, a negative pressure is formed in the hollow 16 of the tube member 10 so that the tube member 10 penetrates through the soft layer and the lower end thereof comes into contact with the rock 200 positioned below the soft layer. At this time, as shown in (a) and (b) of FIG. 5, the weight 20 is raised and lowered so that the locking portion 11 hits the weight 20 so that the vertical load is applied to the tube member 10. By delivery, the tubular member 10 can be easily penetrated through the soft layer. That is, in addition to draining the water inside the tubular member 10 to the outside to form a negative pressure inside the hollow 16 to penetrate the seabed, the hooking portion 11 is closed by the shangdong of the weight body 20. By hitting the pipe member 10 is to be inserted into the seabed ground. Of course, the blow penetration by the lifting and lowering of the weight body 20 is not only when the pipe member 10 penetrates into the soft layer, but also the lower end of the pipe member 10 touches the rock 200 to the rock 200. You can also do this from the point of being fixed. As described above, the cap 23 may be fixedly installed to prevent floating or moving of the weight body 20 when the weight body 20 is no longer required to descend.

한편, 본 발명에서 상기 복수개의 관 부재(10)는 그 길이가 모두 동일할 필요가 없다. 도 6에는 걸림부(11)의 위쪽으로 관 부재(10)의 길이가 상이한 복수개의 관 부재(10)를 구비한 석션기초(1)가 해저 지반에 설치되는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 6 및 후술하는 도 7에서는, 복수개의 관 부재(10) 중에서 걸림부(11) 형성 위치의 위쪽 길이가 다른 관 부재 보다 더 긴 관 부재를 편의상 "연장 관 부재(10a)"라고 기재한다. On the other hand, in the present invention, the plurality of pipe members 10 need not all have the same length. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a suction foundation 1 having a plurality of pipe members 10 having different lengths of the pipe member 10 installed above the locking portion 11 on the seabed. have. In FIG. 6 and FIG. 7 which will be described later, a tubular member having a longer length than the other tubular member whose position of the engaging portion 11 is formed among the plurality of tubular members 10 is described as "extended tubular member 10a" for convenience.

도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 석션기초(1)에 있어서, 복수개의 관 부재(10)는 걸림부(11)가 형성되어 있는 위치로부터 위쪽으로의 길이가 서로 달라도 무방하다. 즉, 도 6에 도시된 것처럼, 복수개의 관 부재(10) 중에서 하나 이상의 일부 관 부재만이 걸림부(11) 형성 위치의 위쪽 길이가 다른 관 부재보다 더 긴 경우에는 위쪽 길이가 더 긴 관 부재(10)를 따라 중량체(20)를 충분한 높이로 상승시켜 원하는 만큼의 타격력을 복수개의 관 부재(10)에 가할 수 있게 되며, 따라서 더욱 용이하게 그리고 신속하게 관 부재(10)가 연약층을 관통하게 만들 수 있다. As shown in FIG. 6, in the suction foundation 1 of the present invention, the plurality of pipe members 10 may have different lengths upward from the position at which the locking portion 11 is formed. That is, as shown in FIG. 6, when only one or more partial tube members of the plurality of tube members 10 are longer than the other tube member when the upper length of the engaging portion 11 forming position is longer than the other tube member, the longer tube member is longer. It is possible to raise the weight body 20 to a sufficient height along 10 so that the desired force can be applied to the plurality of pipe members 10, thus allowing the pipe member 10 to penetrate the soft layer more easily and quickly. You can make it.

또한 본 발명에 따른 석션기초(1)를 해저에 설치함에 있어서, 보조중량체(21)를 이용할 수도 있다. 도 7 및 도 8에는 각각 보조중량체(21)를 이용하여 관 부재(10)를 더 타격함으로써 견고한 중간층이 존재하는 연약층에 석션기초(1)가 관입되도록 하는 각 단계를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. In addition, in installing the suction foundation 1 according to the present invention on the seabed, the auxiliary weight 21 may be used. FIG. 7 and FIG. 8 are schematic cross-sectional views showing each step of allowing the suction foundation 1 to be introduced into the soft layer in which the rigid intermediate layer is present by further hitting the tube member 10 by using the auxiliary weight 21, respectively. It is.

앞서 도 6과 관련하여 살펴본 실시예와 같이, 복수개의 관 부재(10) 중에서 하나 이상의 일부 관 부재만이 걸림부(11) 형성 위치의 위쪽 길이가 다른 관 부재보다 더 긴 경우에는, 도 7에 도시된 것처럼, 연약층 내에 견고한 중간층(201)이 존재할 때 보조중량체(21)를 이용하여 용이하게 중간층을 관통시킬 수 있게 된다. 6, when only one or more of the plurality of pipe members 10 among the plurality of pipe members 10 have an upper length longer than the other pipe member, the latch portion 11 is formed in FIG. 7. As shown, it is possible to easily penetrate the intermediate layer using the auxiliary weight 21 when there is a solid intermediate layer 201 in the soft layer.

도 7의 (a)에는 복수개의 관 부재(10)가 연약층을 관입하는 도중에 견고한 중간층을 만난 상태를 보여주고 있다. 앞서 도 5와 관련하여 설명한 것처럼, 관 부재(10)의 중공 내부에 음압을 형성하고, 아울러 중량체(20)를 승하강시켜 관 부재(10)가 연약층에 관입하도록 하는 과정에서 견고한 중간층(201)을 만난 경우, 걸림부(11) 형성 위치의 위쪽 길이가 다른 관 부재보다 더 긴 연장 관 부재(10a)에는, 다른 관 부재에 설치된 걸림부(11)보다 관 부재(10)의 상부쪽으로 더 높은 위치에 추가적인 보조 걸림부(11a)를 설치하고, 연장 관 부재(10a)가 관통하도록 보조중량체(21)를 삽입한다. 보조중량체(21) 역시 콘크리트 또는 모르타르로 제작되며 연장 관 부재(10a)가 관통하게 되는 관통공과, 다른 관 부재(10)의 배수관이 관통하게 되는 구멍이 형성되어 있다. FIG. 7A shows a state where a plurality of pipe members 10 meet a solid intermediate layer while penetrating the soft layer. As described above with reference to FIG. 5, a solid intermediate layer 201 is formed in the process of forming a negative pressure inside the hollow of the tubular member 10 and lifting and lowering the weight body 20 so that the tubular member 10 penetrates into the weak layer. ), The extension pipe member 10a having a longer length above the locking portion 11 forming position is longer than the other pipe member, and is further toward the upper portion of the pipe member 10 than the locking portion 11 provided on the other pipe member. The additional auxiliary catching part 11a is installed in a high position, and the auxiliary weight body 21 is inserted so that the extension pipe member 10a may penetrate. The auxiliary weight 21 is also made of concrete or mortar and is formed with a through hole through which the extension tube member 10a penetrates, and a hole through which the drain pipe of the other tube member 10 penetrates.

연장 관 부재(10a)와 다른 관 부재910)의 배수관이 관통하도록 보조중량체(21)가 설치된 상태에서, 도 7의 (b)에 도시된 것처럼, 상기 보조중량체(21)를 승,하강시키면서 보조중량체(21)가 상기 보조 걸림부(11a)를 타격하게 만든다. 보조중량체(21)를 상승시켰다가 보조중량체(21)의 자중에 의해 하강시키게 되면 보조중량체(21)가 보조 걸림부(11a)를 타격하게 되고 그에 따라 우선적으로 상기 연장 관 부재(10a)에 관입력이 가해져서 도 7의 (b)에 도시된 것처럼, 보조중량체(21)가 타격한 연장 관 부재(10a)는 다른 관 부재(10)보다 그 하단이 먼저 중간층(201)을 관통하여 해저 지반 내로 더 관입된다. 이러한 과정이 진행되면서 보조중량체(21)의 승하강에 의해 연장 관 부재(10a)가 더욱 관입되고, 결국 도 7의 (b)에 도시된 것처럼 상기 연장 관 부재(10a)에 구비된 보조 걸림부(11a)가 다른 관 부재(10)의 상단과 동일한 위치에 놓이게 된다. In the state in which the auxiliary weight 21 is installed so that the drain pipe of the extension pipe member 10a and the other pipe member 910 penetrates, the auxiliary weight 21 is raised and lowered as shown in FIG. While making the auxiliary weight 21 strike the auxiliary locking portion 11a. When the auxiliary weight 21 is raised and lowered by the weight of the auxiliary weight 21, the auxiliary weight 21 strikes the auxiliary catching portion 11a, and thus preferentially the extension pipe member 10a. As shown in FIG. 7B, the tube member 10a hit by the auxiliary weight 21 has an intermediate layer 201 lower than the other tube member 10. Penetrates further into the seabed; As the process proceeds, the extension pipe member 10a is further introduced by the lifting and lowering of the auxiliary weight 21, and as a result, the auxiliary locking provided in the extension pipe member 10a is illustrated in FIG. The portion 11a is placed at the same position as the upper end of the other tube member 10.

이러한 상태에서 보조중량체(21)를 다시 반복 승하강시키게 되면 보조중량체(21)는 연장 관 부재(10a)의 보조 걸림부(11a)뿐만 아니라 다른 관 부재(10)의 상단도 타격하게 되어, 도 8의 (a)에 도시된 것처럼 다른 관 부재(10) 역시 중간층(201)을 관통하게 된다. 이와 같이 연장 관 부재(10a)가 관통한 상태이므로, 앞서 설명한 것처럼, 관 부재(10)의 중공(16) 내부에 음압을 형성하는 석션에 의해, 모든 관 부재가 상기 연약층을 완전히 관통하도록 함으로써 원래의 중량체(20)의 자중과 석션만으로 도 8의 (b)에 도시된 것처럼 관 부재의 하단부가 암반(200)에 닿아 고정되도록 한다. 모든 관 부재(10)가 중간층(201)을 관통하여 관입된 후에는 상기 보조중량체(21)를 인양하여 제거하여도 무방하다. When the auxiliary weight 21 is repeatedly raised and lowered in this state, the auxiliary weight 21 hits the upper end of the other tube member 10 as well as the auxiliary catching portion 11a of the extension tube member 10a. As shown in FIG. 8A, the other tube member 10 also penetrates the intermediate layer 201. Since the extension tube member 10a has penetrated in this manner, as described above, the suction tube forms a negative pressure inside the hollow 16 of the tube member 10 so that all the tube members completely penetrate the soft layer. With only the weight and suction of the weight body 20 of the lower end of the tube member as shown in Figure 8 (b) to be fixed to the rock 200. After all the pipe members 10 are penetrated through the intermediate layer 201, the auxiliary weight 21 may be lifted off and removed.

도 9 및 도 10에는 각각 본 발명에 따른 석션기초(1)가 해저 지반에 관입 설치되고 석션기초(1) 상부에 해상 구조물의 일예로서 풍력발전기(300)가 설치된 상태를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 9는 해저면이 평탄하여 관 부재(10)의 길이를 서로 같게 제작하여 설치한 상태를 나타내고, 도 10은 해저 지반 내에 있는 암반 표면이 고르지 못한 경우로서, 사전에 측량작업을 실시하여 관 부재(10)의 길이를 해저의 암반 표면 형상에 따라 제작하여 설치한 상태를 나타내고 있다. 도 9 및 도 10에서 석션기초(1)는 단면형태로 도시되어 있다. 부재번호 301은 풍력발전기(300)를 설치하기 위하여 석션기초(1)의 외부에 설치되는 하우징(301)이다. 상기 하우징(301)은 필요에 따라 설치되는 것으로서 본 발명의 필수적인 구성은 아니다. 9 and 10 are respectively a schematic diagram showing a suction foundation (1) according to the present invention is installed intruding into the seabed ground and the wind turbine 300 is installed as an example of the offshore structure on the suction foundation (1). . 9 shows a state in which the bottom of the seabed is flat and the lengths of the pipe members 10 are made to be equal to each other. FIG. 10 shows a case where the rock surface in the seabed is uneven. The length of (10) was produced and installed in accordance with the rock surface shape of the seabed. 9 and 10, the suction foundation 1 is shown in cross section. The member number 301 is a housing 301 which is installed outside the suction foundation 1 in order to install the wind power generator 300. The housing 301 is installed as necessary and is not an essential configuration of the present invention.

도 9에 도시된 것처럼 해저 암반(200)의 표면이 평탄한 경우에는 복수개의 관 부재(10)의 하단부가 고르게 해저 암반(200)에 닿아 고정될 것이므로 복수개의 관 부재(10)에 대해 걸림부(11)에서부터 하단까지의 길이를 동일하게 할 수 있다. 그러나 도 10에 도시된 것처럼 암반(200)의 표면이 고르지 못하고 높이에 차이가 있는 경우에는 복수개의 관 부재(10)가 암반(200)에 닿는 위치가 각각 다를 수 있다. 따라서 이 경우에는 도 10에 도시된 것처럼, 걸림부(11) 아래쪽으로의 관 부재(10) 길이를, 하단부가 닿게 되는 위치에서의 암반(200) 형상에 맞추어서 각각 다르게 할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 복수개의 관 부재(10)에 형성된 걸림부(11)가 동일한 수평위치에 구비되어 있되 걸림부(11) 아래쪽으로의 관 부재(10) 길이를 암반(200)의 형상에 맞추어서 각각 다르게 함으로써, 복수개의 관 부재(10)의 하단부가 고르게 암반(200)에 닿아서 고정될 수 있도록 하며, 그에 따라 본 발명에 따른 석션기초(1)는 더욱 견고하게 해저 지반에 고정된다. When the surface of the seabed rock 200 is flat, as shown in FIG. 9, since the lower ends of the plurality of pipe members 10 will be fixed to the seabed rock 200 evenly, the locking portion ( The length from 11) to the bottom can be the same. However, as shown in FIG. 10, when the surface of the rock 200 is uneven and there is a difference in height, positions of the plurality of pipe members 10 touching the rock 200 may be different. Accordingly, in this case, as shown in FIG. 10, the length of the pipe member 10 below the locking portion 11 may be different from each other according to the shape of the rock 200 at the position where the lower end reaches. That is, in the present invention, the locking portions 11 formed on the plurality of pipe members 10 are provided at the same horizontal position, but the length of the pipe member 10 below the locking portion 11 is matched to the shape of the rock 200. By different from each other, so that the lower end of the plurality of pipe members 10 can be fixed evenly touching the rock 200, accordingly the suction foundation (1) according to the present invention is more firmly fixed to the seabed ground.

한편, 도 9 및 도 10에서 복수개의 관 부재(10)에 설치된 각각의 배수관(13)이 하나의 모터(M)에 연결되는 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 편의상 간소화하여 도시한 것이며, 실제로는 배수관(13) 각각에 대해 별도의 모터(M)가 개별적으로 연결되며, 각각의 배수관(13)에 연결된 각각의 모터(M)를 개별적으로 작동시켜 각각의 관 부재(10) 중공 내부를 배수하여 석션기초(1)가 안정적으로 해저에 설치되도록 한다. 물론 하나의 모터(M)에 연결되어 있도록 할 수도 있다. Meanwhile, although each of the drain pipes 13 installed in the plurality of pipe members 10 is illustrated as being connected to one motor M in FIGS. 9 and 10, this is a simplified illustration for convenience, and in fact, a drain pipe (13) Separate motors (M) are individually connected to each other, and each motor (M) connected to each of the drain pipes (13) is operated individually to drain the inside of each pipe member (10) hollow The foundation 1 is stably installed on the seabed. Of course, it may be connected to one motor M.

본 발명의 따른 석션기초(1)는 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼 해상 구조물을 직접 지지하는 기초로서 활용될 수도 있지만, 수평하중이 크게 작용하는 석션앵커로서도 활용될 수 있다. 도 11에는 해상에 부유하는 해상 부유구조물과 본 발명의 석션기초(1)를 연결하여, 본 발명의 석션기초(1)가 해상 부유구조물이 위치에서 벗어나지 않도록 하는 앵커로서 활용되는 것을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. The suction foundation 1 according to the present invention may be utilized as a foundation for directly supporting an offshore structure as shown in FIGS. 9 and 10, but may also be used as a suction anchor in which a horizontal load acts greatly. 11 is a schematic diagram showing that the floating floating structure floating on the sea and the suction foundation (1) of the present invention, the suction foundation (1) of the present invention is utilized as an anchor so that the floating floating structure does not leave the position It is.

위에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 석션기초(1)는 관 부재(10)와 중량체(20)의 결합으로 구성되는데, 상기 관 부재(10)는 가볍고 저렴하면서도 염해 등에 대한 내구성이 우수하므로, 해상으로의 운반이 매우 용이하며, 제작비 및 설치시공비가 저렴하다는 장점이 있다. 또한 관 부재(10)는 강관 및 콘크리트를 사용한 종래기술에서와 같은 부식 방지 처리 등의 추가적인 조치가 공정이 필요 없게 되며, 따라서 그만큼 제작비용을 절감할 수 있고 제작기간도 줄일 수 있게 된다. As described above, the suction foundation 1 according to the present invention is composed of a combination of the tubular member 10 and the weight body 20. The tubular member 10 is light and inexpensive, but also has excellent durability against salt, and so on. It is very easy to carry, and the manufacturing cost and installation cost is low. In addition, the pipe member 10 is an additional measure, such as anti-corrosion treatment as in the prior art using steel pipes and concrete, no need for the process, and thus the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing period can be reduced accordingly.

본 발명에 따른 석션기초(1)는 복수개의 관 부재(10)로 이루어져 있으므로, 관 부재(10)의 길이 방향 단면 형상으로 보았을 때, 종래기술처럼 하나의 대구경 강관 또는 콘크리트의 외주면 보다, 복수개의 관 부재(10)에 의한 외주면이 더 길어지게 되고 그에 따라 석션기초(1)가 해저 지반에 관입되었을 때, 해저 지반과 맞닿는 면적이 월등히 증가하게 된다. 이와 같이 관 부재(10)가 해저 지반과 접촉하게 되는 주변 마찰 면적이 크게 증대됨에 따라 석션기초(1)와 해저 지반 사이의 주변 마찰력이 크게 증가하게 되고, 그에 따라 석션기초(1)에 작용하는 수직하중 및 수평하중에 대한 저항력이 증가하게 되며 석션기초(1)가 해저 지반에 더욱 견고하게 고정되는 효과가 발휘된다. 이러한 주변 마찰면적의 증가는 도면에 예시된 것처럼, 복수개의 관 부재(10)가 간격을 두고 배치됨으로써 더욱 더 배가된다. Since the suction foundation 1 according to the present invention is composed of a plurality of pipe members 10, when viewed in the longitudinal cross-sectional shape of the pipe member 10, a plurality of suction pipes may be formed as compared to the outer circumferential surface of one large diameter steel pipe or concrete as in the prior art. When the outer circumferential surface by the tubular member 10 becomes longer and thus the suction foundation 1 is inserted into the seabed, the area of contact with the seabed is significantly increased. As the peripheral friction area of the tubular member 10 in contact with the seabed ground is greatly increased in this way, the peripheral frictional force between the suction foundation 1 and the seabed ground is greatly increased, thereby acting on the suction foundation 1. The resistance to vertical and horizontal loads is increased and the suction foundation 1 is more firmly fixed to the seabed. This increase in the peripheral friction area is further multiplied by the arrangement of the plurality of pipe members 10 at intervals, as illustrated in the figure.

특히, 본 발명에 따르면, 석션기초(1)는 관 부재(10)와 중량체(20)의 결합으로 구성되며, 상기 관 부재(10)의 상부에 구비되는 중량체(20)는 상하이동이 가능하여, 상기 중량체(20)의 상하이동이 반복되면서 걸림부(11)를 타격하고 이로 인해 관 부재(10)가 해저 지반에 관입하는 속도가 단순히 석션에 의해서만 관입하는 것보다 더욱 증가하게 되고, 암반(200)으로의 관입 깊이도 더 증가시킬 수 있어 더욱 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.
In particular, according to the present invention, the suction foundation 1 is composed of a combination of the tubular member 10 and the weight body 20, the weight body 20 provided on the upper portion of the tubular member 10 can be shangdongdong Thus, as the shankdong of the weight body 20 is repeated, the hooking portion 11 is hit and thus the speed at which the pipe member 10 penetrates into the seabed is increased more than simply penetrating by suction. Penetration depth to 200 can also be increased to more firmly secure.

1: 석션기초
10: FRP 관
20: 중량체1: Suction Foundation
10: FRP tube
20: Weight

Claims (8)

각각 중공(16)을 가지고 있는 복수개의 관 부재(10)와, 상기 관 부재(10)의 상단에 결합되어 있는 중량체(20)를 포함하여 구성되며;
상기 관 부재(10)는, 배수관(13)이 연결되는 배수공을 구비한 마감판(15)이 일체로 상단에 구비됨으로써 그 상단이 막혀있고 하단은 개방되어 있는 형태로 이루어져 있으며, 상기 관 부재(10)의 외주면에는 돌출된 형태의 걸림부(11)가 일체로 구비되어 있고;
상기 중량체(20)에는 관통공(25)이 뚫려있어 관 부재(10)가 관통공(25)에 끼워져서 걸림부(11)의 상부에 상기 중량체(20)가 놓이게 되고 상기 중량체(20)는 관 부재(10)를 따라 걸림부(11)의 위쪽으로 상하이동이 가능하며;
상기 관 부재(10)의 하단부가 해저 지반의 표면에 닿은 상태에서 상기 배수관(13)을 통해 관 부재(10)의 중공(16) 내에 있는 물이 배수되면서 상기 관 부재(10)가 해저 지반으로 관입되어 고정되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초.
A plurality of tubular members (10) each having a hollow (16) and a weight body (20) coupled to an upper end of the tubular member (10);
The pipe member 10 is formed of a form in which a closing plate 15 having a drain hole to which the drain pipe 13 is connected is integrally provided at an upper end thereof so that the upper end thereof is blocked and the lower end thereof is open. On the outer circumferential surface of 10), the engaging portion 11 of the protruding form is provided integrally;
The weight body 20 is a through hole 25 is drilled through the tube member 10 is inserted into the through hole 25 so that the weight body 20 is placed on the upper portion of the locking portion 11 and the weight body ( 20) can move up and down of the engaging portion 11 along the pipe member 10;
The water in the hollow 16 of the pipe member 10 is drained through the drain pipe 13 while the lower end portion of the pipe member 10 touches the surface of the seabed, and the pipe member 10 moves to the seabed. A suction foundation having a plurality of tubular members, characterized by having a configuration that is inserted and fixed.
제1항에 있어서,
상기 관 부재(10)의 길이방향으로 상하이동이 가능한 상기 중량체(20)가 관 부재(10)로부터 빠지는 것을 방지하기 위한 캡(23)이 상기 관 부재(10)의 상단에 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초.
The method of claim 1,
Cap 23 is further provided on the upper end of the tube member 10 to prevent the weight body 20, which is movable in the longitudinal direction of the tube member 10, from falling out of the tube member 10. A suction foundation having a plurality of tubular members, characterized by the above-mentioned.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수개의 관 부재(10)는, 걸림부(11) 아래쪽으로의 길이가, 관 부재(10)의 하단부가 닿게 되는 위치에서의 암반(200) 형상에 맞추어서 각각 상이한 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초.
The method according to claim 1 or 2,
The plurality of pipe members 10 are different from each other in accordance with the shape of the rock 200 at the position where the lower end of the pipe member 10 is touched. Suction foundation with members.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수개의 관 부재 중에는 걸림부(11)의 위쪽 길이가 다른 관 부재보다 더 긴 연장 관 부재(10a)가 존재하는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초.
The method according to claim 1 or 2,
A suction base having a plurality of tube members, characterized in that an extension tube member (10a) of the plurality of tube members is longer than the other tube members of the engaging portion (11).
제4항에 있어서,
상기 연장 관 부재(10a)에는, 걸림부(11)가 형성된 위치보다 더 위쪽으로 추가적인 보조 걸림부(11a)가 더 돌출 구비되어 있으며;
상기 연장 관 부재(10a)의 상부로 끼워져서 상기 연장 관 부재(10a)를 따라 승,하강하게 되는 보조중량체(21)가, 상기 중량체(20)의 위쪽으로 상기 보조 걸림부(11a)에 놓여서 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초.
5. The method of claim 4,
The extension pipe member (10a) is further provided with an additional auxiliary catching portion (11a) further upward than a position where the catching portion (11) is formed;
The auxiliary weight body 21 which is inserted into the upper part of the extension pipe member 10a and moves up and down along the extension pipe member 10a is above the weight body 20. A suction foundation provided with a plurality of tubular members, characterized in that it is placed on the.
각각 중공(16)을 가지고 있는 복수개의 관 부재(10)와, 상기 관 부재(10)의 상단에 결합되어 있는 중량체(20)를 포함하며, 상기 관 부재(10)는, 배수관(13)이 연결되는 배수공을 구비한 마감판(15)이 일체로 상단에 구비됨으로써 그 상단이 막혀있고 하단은 개방되어 있는 형태로 이루어져 있으며, 상기 관 부재(10)의 외주면에는 돌출된 형태의 걸림부(11)가 일체로 구비되어 있고, 상기 중량체(20)는 관 부재(10)의 직경 및 배치에 맞추어 관통공(25)이 뚫려있어 관 부재(10)가 관통공(25)에 끼워지고, 걸림부(11)의 상부에 중량체(20)가 놓이게 되어 있는 구성의 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초를 수중에 투입하고;
상기 관 부재(10)의 하단부가 해저 지반에 닿은 상태에서 상기 배수관(13)을 통해 관 부재(10)의 중공(16) 내에 있는 물이 배수되면서 상기 관 부재(10)가 해저 지반에 관입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초의 시공방법.
A plurality of pipe members 10 each having a hollow 16 and a weight body 20 coupled to an upper end of the pipe member 10, wherein the pipe member 10 includes a drain pipe 13. The closing plate 15 having the drainage hole to be connected is integrally provided at the upper end thereof, the upper end of which is closed, and the lower end of the closing plate 15 is opened. 11) is integrally provided, the weight body 20 is a through hole 25 in accordance with the diameter and the arrangement of the tube member 10, the tube member 10 is fitted into the through hole 25, A suction base having a plurality of tubular members having a configuration in which the weight body 20 is placed on the locking portion 11 is introduced into the water;
In the state where the lower end of the pipe member 10 touches the seabed, the water in the hollow 16 of the pipe member 10 is drained through the drainage pipe 13 and the pipe member 10 is introduced into the seabed. A method of constructing a suction foundation having a plurality of tubular members, which is fixed.
제6항에 있어서,
상기 배수관(13)을 통해 관 부재(10)의 중공(16) 내에 있는 물을 배수함과 동시에 상기 중량체(20)가 승하강하여 걸림부(11)를 타격함으로써 상기 관 부재(10)가 해저 지반에 관입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초의 시공방법.
The method according to claim 6,
At the same time as draining the water in the hollow 16 of the pipe member 10 through the drain pipe 13, the weight member 20 is raised and lowered to hit the locking portion 11, the pipe member 10 is subsea A method for constructing a suction foundation having a plurality of pipe members, which is inserted into and fixed to the ground.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 석션기초의 상기 복수개의 관 부재 중에는 걸림부(11)의 위쪽 길이가 다른 관 부재보다 더 긴 연장 관 부재(10a)가 존재하며; 상기 연장 관 부재(10a)에는, 걸림부(11)가 형성된 위치보다 더 위쪽으로 추가적인 보조 걸림부(11a)가 더 구비되어 있으며; 상기 연장 관 부재(10a)에 끼워져 있는 보조중량체(21)가 상기 중량체(20)의 위쪽으로 상기 보조 걸림부(11a)에 놓여서 구비되어 있으며;
상기 관 부재(10)와 연장 관 부재(10a)가 해저 지반에 관입되는 과정에서 상기 보조중량체(21)를 승하강시켜 보조걸림부(11a)를 타격함으로써 상기 연장 관 부재(10a)가 우선적으로 해저 지반에 관입되도록 하는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재를 구비한 석션기초의 시공방법. 8. The method according to claim 6 or 7,
Among the plurality of pipe members of the suction foundation, there is an extension pipe member (10a) longer in length than the other pipe member of the engaging portion (11); The extension pipe member 10a is further provided with an additional auxiliary catching portion 11a further upward than the position where the catching portion 11 is formed; An auxiliary weight body (21) fitted to the extension tube member (10a) is provided on the auxiliary locking portion (11a) above the weight body (20);
The extension pipe member 10a preferentially strikes the auxiliary catching portion 11a by lifting and lowering the auxiliary weight 21 while the pipe member 10 and the extension pipe member 10a are introduced into the seabed. Suction foundation construction method provided with a plurality of pipe members, characterized in that to be inserted into the seabed ground.
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