KR20130095562A - 해상 파일기초 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 해상 파일기초 시공방법은 (a) 내부는 격실로 나뉘어진 탱크에 물을 채워 형성되는 밸러스트가 구성되고, 중앙부에서 수직으로 통공된 중공이 형성되며, 상부에 드래그앵커가 단부에 구성되어 계류줄이 연결된 액티브윈치가 3개 이상 구성된 바지의 중공에 파일을 고정한 후 수중에 바지를 띄워 견인하여 이동하는 단계; (b) 바지의 상부에 액티브윈치의 계류줄을 풀어 드래그앵커를 수중바닥으로 내린 후, 상기 액티브윈치가 상호연동하여 계류줄의 장력을 조절하여 바지의 밸런스를 유지하며 바지를 고정시키면서, 파일을 바지의 중공을 통하여 수중바닥까지 하강시켜 지지하는 단계; (c) 하강된 파일을 따라 바지를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지에 파일을 고정시키는 단계; (d) 고정된 파일의 하단부에서 타공장비로 파일의 단부와 맞닿은 수중바닥을 드릴링하며 바지의 무게로 파일을 압입하여 관입하는 단계; (h) 파일의 설치가 종료된 후에 바지를 견인하여 파일로부터 제거하는 단계;를 포함하여 이루어져, 바지의 자중과 바지 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하도록 하는 수면위로 상승한 플랫폼식 시공을 통해서 해상구조물 시공을 위한 파일기초 시공에 있어서 해상장비 운용 및 시공환경에 큰 영향을 미치는 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)의 영향을 최소화할 수 있다.

Description

해상 파일기초 시공방법{Offshore pile foundation installing method}

본 발명은 해상 파일기초 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해상에 조류발전이나 풍력발전의 기초를 시공하기 위한 파일기초의 시공방법에 있어서 바지에 중공을 형성하고 파일을 중공에 직립으로 고정하여 견인한 후 바지를 양중하여 파일을 수중 바닥으로 내려 바지가 파일에 외발지지되도록 한 상태에서 바지의 자중으로 파일을 관입시키는 방법으로 바지의 자중과 바지 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하는 해상 파일기초 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 수중 구조물을 설치하기 위해서는 수중에 바지선과 기초 파일용 타설장비를 이용하여 수중 구조물이 설치될 장소에 파일 박기의 작업을 시행하게 되고, 이때 상기의 파일 박기용 장비는 일반적으로 크레인을 이용하여 타설하는 경우가 많다.

종래의 해상작업을 하기 위한 바지(barge)는 양중을 하지 않고 해상에 띄워 작업을 하는 조합 바지와 Sep Barge(자주승강식바지, Self Elevated Pontoon Barge)가 있다. 그러나 조합바지는 해상에 떠 있기 때문에 정온지역에서만 작업이 가능하고 파도 영향이 매우 커서 기상 조건이 조금만 나빠도 항타가 불가한 문제점이 있었으며, Sep Barge는 수중에 4족의 서포트파일을 이용하여 고정시키고 잭업하여 수면위로 양중하여 작업을 하지만 4족의 파일로 지지하였기 때문에 연약지반에서는 지지가 불안정한 문제점이 있었다. 따라서, 상술한 종래의 바지를 이용하는 경우, 해상장비 운용 및 시공환경에 큰 영향을 미치기 때문에 작업을 하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 실용신안등록 제0258887호(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 수중 구조물의 파일 박기 작업에 사용되는 장비에 있어서, 바지선(52)의 상부에 크레인(54)을 적재한 뒤 크레인(54)의 진동바이브로 해머(58)와 수직조정 장비(60)를 이용하여 기초 파일(56)을 파일 박기하는 한편, 상기의 수직조정 장비(60)는 유압을 이용하여 집게식으로 기초 파일(56)을 항타하고, 상기의 바지선(52)에는 상부면에 수직조정 장비(60)의 드럼 베어링판(62)이 설치되고, 상기의 드럼 베어링판(62)에는 상부에 좌우회전 드럼(66)을 외주면에 밀착시킨 유압 드럼(64)이 안착되며, 상기의 좌우회전 드럼(66)에는 후방에 좌우회전 드럼 고정볼트(68)가 설치되고 상기의 좌우회전 드럼(66)에는 전방에 유압 잭(70)이 설치되며, 상기의 유압 잭(70)은 유압에 의해 전,후로 이동이 가능하도록 형성되는 한편, 상기의 유압 잭(70)에는 타측에 'ㄷ'자 형태를 가지는 연결구(76)가 형성되고, 상기의 연결구(76)에는 다수개의 관통홀(78)이 형성되며, 상기의 유압 잭(70)은 일측이 좌우회전 드럼(66)과 체결판(72)이 체결 볼트(74)로 고정되고, 상기의 유압 잭(70)에는 타측에 베어링볼트(82)로 결합되는 파일 집게(86)가 형성되며, 상기의 파일 집게(86)의 상부 파일집게(88)는, 라운딩되는 구조로 일측에 고정핀 체결홀(92)과 베어링 볼트 체결홀(94)이 형성되고, 상기의 하부 파일집게(90)는, 상기의 상부 파일집게(88)의 고정핀 체결홀(92)과 베어링 볼트 체결홀(94)이 형성된 위치에 고정핀 체결홀(96)과 베어링 볼트 체결홀(98)이 형성되며, 상기의 하부 파일집게(90)는, 돌출된 부위에 4개의 체결 볼트홀(100)이 형성되며, 상기의 수직조정장비(60)는, 상부 파일집게(88)와 하부 파일집게(90)의 내측에 기초 파일(56)이 위치되면 고정핀(84)에 의해서 잠금 및 해제가 가능한 구조인 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 기초 파일용 수직조정 장비를 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 별도의 수직조정 장비(60)가 필요하여 설치비 및 시공이 용이하지 않으며, 정온한 해상에서만 시공이 가능하기 때문에 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)의 영향에 의하여 바지가 흔들리기 때문에 작업이 불가한 문제점이 있었다.

실용신안등록 제0258887호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 해상장비 운용 및 시공환경에 큰 영향을 미치는 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)의 영향에 의하여 기초 파일이 수직한 상태로 박혀지지 않는 문제점 등을 해결하기 위하여, 바지에 중공을 형성하고 파일을 중공에 직립으로 고정하여 견인한 후 바지를 양중하여 파일을 수중 바닥으로 내려 바지가 파일에 외발지지되도록 하여 바지의 자중으로 파일을 압입하여 관입시켜, 바지의 자중과 바지 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하도록 하는 수면위로 상승한 플랫폼식 시공을 통해서 해상구조물 시공을 위한 파일기초 시공에 있어서 해상장비 운용 및 시공환경에 큰 영향을 미치는 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)의 영향을 최소화할 수 있는 해상 파일기초 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 (a) 내부는 격실로 나뉘어진 탱크에 물을 채워 형성되는 밸러스트가 구성되고, 중앙부에서 수직으로 통공된 중공이 형성되며, 상부에 드래그앵커가 단부에 구성되어 계류줄이 연결된 액티브윈치가 3개 이상 구성된 바지의 중공에 파일을 고정한 후 수중에 바지를 띄워 견인하여 이동하는 단계; (b) 바지의 상부에 액티브윈치의 계류줄을 풀어 드래그앵커를 수중바닥으로 내린 후, 상기 액티브윈치가 상호연동하여 계류줄의 장력을 조절하여 바지의 밸런스를 유지하며 바지를 고정시키면서, 파일을 바지의 중공을 통하여 수중바닥까지 하강시켜 지지하는 단계; (c) 하강된 파일을 따라 바지를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지에 파일을 고정시키는 단계; (d) 고정된 파일의 하단부에서 타공장비로 파일의 단부와 맞닿은 수중바닥을 드릴링하며 바지의 무게로 파일을 압입하여 관입하는 단계; (h) 파일의 설치가 종료된 후에 바지를 견인하여 파일로부터 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상 파일기초 시공방법을 제공한다.

또한, 상기 바지의 중공에서부터 바지의 일측면으로 개구되도록 개구부가 형성되며, 파일의 설치가 종료된 후에 설치된 파일이 개구부를 통하여 나오도록 개구부의 바지를 반대방향을 견인하여 파일로부터 제거가 용이하도록 구성할 수 있으며, 수중에 바지를 띄워 견인하여 이동하는 단계(a)에서, 상기 중공과 개구부에 다수개의 파일을 고정하여 이동시키고, 파일을 압입하여 관입하는 단계(d)에서는, (e) 관입된 파일의 상부에 또 다른 파일을 이동시켜 관입된 파일의 상단부와 용접한 후, 바지와 파일의 결합을 해제하고, 파일을 따라 바지를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지에 파일을 고정시키는 단계; (f) 바지의 무게로 파일을 압입하여 관입하는 단계; (g) (e)와 (f) 단계를 반복하는 단계;를 추가로 구성할 수 있다.

본 발명의 해상 파일기초 시공방법은 바지에 중공을 형성하고 파일을 중공에 직립으로 고정하여 견인한 후 바지를 양중하여 파일을 수중 바닥으로 내려 바지가 파일에 외발지지되도록 하여 바지의 자중으로 파일을 압입하여 관입시켜, 바지의 자중과 바지 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하도록 하는 수면위로 상승한 플랫폼식 시공을 통해서 작업장비를 매우 간소화시킬 수 있으며, 종래 Sep Barge에서의 4족 지지구조를 1족지지구조로 변경하여 구조가 매우 단순하도록 구성되어 양중설비 등이 대폭 감소되는 효과가 있으며, 항력면적감소로 인하여 보다 안정적이며 연약지반에서의 불균형 지지를 해소할 수 있다.

또한, 종래의 파일 시공방법에는 해머링, 진동식 말뚝해머, RCD공법 등이 사용되었으나 상기의 공법에서 발생하는 소음 및 두부손상이 발생하지 않는 무소음압입공법이 가능하고, RCD(Reverse Circulation Drill) 공법에서 해상파일 시공시 트라이콘비트(tricone-bit), 슬러지 써큘레이션, 해상오염방지를 위한 슬라임재처리시설 등의 구조로 인하여 장비가 거대해지고 복잡해지지만, 본 발명은 타공장비를 오거드릴(Auger dril)과 외발지지를 이용한 압입을 병행하여 장비를 단순화할 수 있다.

또한, 바지의 이동시에는 설치할 파일을 바지의 중공에 수직으로 인입하여 고정한 후에 이동하도록 하여, 파일 설치시에 장비 및 터닝모멘트의 최소화를 위하여 파일을 별도로 세우는 작업(Erection) 없이 직립 시공이 가능한 효과가 있으며, 해상구조물 시공을 위한 파일기초 시공에 있어서 해상장비 운용 및 시공환경에 큰 영향을 미치는 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)의 영향을 최소화할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 중공부분에 다수개의 파일을 병렬로 다수개의 파일을 직립 고정하여 운반하여, 다수개의 파일을 연속으로 시공할 수 있기 때문에 연속시공속도가 향상되는 효과도 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 해상 파일기초 시공방법에서의 바지의 사시도,
도 2는 본 발명의 해상 파일기초 시공방법의 시공순서도,
도 3은 본 발명의 해상 파일기초 시공방법의 다른 실시예의 시공순서도,
도 4는 상기 도 3의 바지의 평면도,
도 5는 종래의 수직조정 장비를 이용하여 기초 파일을 파일박기하는 개략적인 도면.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시 예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 해상 파일기초 시공방법은 파일(200)과 바지(100)를 파일(200)이 설치될 해상의 위치로 견인하여 이동시킨다(a).

도 1은 본 발명의 해상 파일기초 시공방법에서의 바지의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바지(100)는 중앙부에 수직으로 통공된 중공(110)이 형성된다. 상기 중공(110)은 파일(200)이 고정되어 바지(100)의 견인시에 파일(200)도 같이 이동하도록 하고, 파일(200)의 설치지점에서 파일(200)을 수중 바닥으로 내릴 때 가이드의 역할을 하며, 또한 바지(100)의 상승시에 파일(200)이 수중 바닥에 외발로 지지하도록 하는 역할을 한다.

바지(100)는 상부에 드래그앵커(122)가 단부에 구성되어 계류줄(121)이 연결된 액티브윈치(120)가 구성된다. 상기 액티브윈치(120)는 바지(100)를 파일의 설치지점으로 견인 한 후에 액티브윈치(120)의 계류줄(121)을 풀어 단부에 구성된 드래그앵커(122)가 수중 바닥에 닿도록 하여 바지(100)의 균형을 유지하며 고정되는 역할을 한다. 드래그앵커(Drag Anchor)(122)는 배의 닻 역할을 하는 것으로서 바지 등의 부체에 작용하는 조류나 바람에 대항하여 파주력(把駐力)을 발휘하여 고정시키는 역할을 한다.

액티브윈치(120)는 1개 또는 2개가 구성된다면 바지(100)가 조류, 파도에 의한 동요, 변위로 인해 한쪽으로 치우치거나 기우는 등의 문제가 있기 때문에 3개 이상 구성이 되도록 하며, 이는 각 액티브윈치(120)의 계류줄(121)의 장력으로 바지(100)의 밸런스를 유지하도록 하기 위해서이다. 상기 액티브윈치(120)의 설치는 바지(100)의 중앙부를 중심으로 설치되는 위치가 등각을 이루도록 위치하여 고정되는 것이 바람직하다.

밸러스트(ballast)는 선박에서 적당한 복원성(復元性)을 유지하고 흘수(吃水)와 트림(trim:배의 앞뒤 경사)을 조절하기 위해 배의 하부(下部)에 싣는 중량물을 의미하는 것으로서, 본 발명에서는 바지의 내부를 격실로 나누어 밸러스트 탱크를 형성하고, 밸러스트 탱크에 물을 채워 밸러스트를 구성한다. 본 발명의 밸러스트는 바지(100)의 균형을 잡도록 도와주며, 바지의 자중을 증가시켜 파일(200)에 외발지지되어 바지선과 밸러스트의 자중으로 파일을 지중에 압입시키는 시공장비로 역할을 한다.

도 2는 본 발명의 해상 파일기초 시공방법의 시공순서도이고, 도 3은 본 발명의 해상 파일기초 시공방법의 다른 실시예의 시공순서도이다.

도 2와 도 3을 참조하여 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2(a), 3(a)와 같이, 바지(100)의 이동시에는 설치할 파일(200)도 동시에 이동하게 되는데, 바지(100)의 중공(110)에 파일(200)을 수직으로 인입하여 고정한 후에 이동하도록 한다. 이는 파일 설치시에 장비 및 터닝모멘트의 최소화를 위하여 파일은 별도의 세우는 작업(Erection) 없이 파일(200)을 직립으로 시공을 하기 위해서이다.

도 2(b)와 도 3(b)와 같이, 파일(200) 및 바지(100)를 설치장소로 견인한 후에 바지(100)를 설치 위치에 고정시키게 된다(b).

바지(100)의 수중 고정은 바지(100)의 상부에 고정된 액티브윈치(120)를 가동하여 계류줄(121)을 충분히 풀어 드래그앵커(122)를 파일(200)이 설치될 장소의 수중 바닥의 주변에 위치시키고, 고정 구성된 액티브윈치(120)가 상호 연동되도록 하여, 계류줄(121)의 장력으로 조류, 파도에 의한 동요, 변위가 나타나지 않도록 바지(100)의 밸런스를 유지하도록 하여 고정한다.

이후, 바지(100)의 고정 이후에 파일(200)을 바지(100)의 중공(110)을 통하여 수중바닥까지 하강시켜, 바지(100)가 하강된 파일(200)에 의하여 지지되도록 한다.

따라서 본 발명의 바지(100)는 지지구조가 외발이며, 바지(100)는 작업대로서의 역할을 하는 것뿐만 아니라 해저면을 파일링하기 위한 도구로 사용되는 것이다. 즉, 바지(100)와 함께 이동된 파일(200)을 중공(110)을 통하여 해저면 바닥으로 내린 후 바지(100)를 양중하여 파일(200)에 고정하고, 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용한다.

도 2(c)와 도 3(c)와 같이, 바지(100)의 파일 설치위치에 고정 이후에 하강된 파일(200)을 따라 바지(100)를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지(100)에 파일(200)을 고정시킨다(c).

파일(200)의 상부로 이동된 바지(100)를 중공(110)과 파일(200)을 결합하여 고정시켜 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중이 외발지지된 파일(200)에 실리도록 한다. 즉, 바지(100)는 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하기 위하여 양중후에 파일(200)의 상부에 고정시킨다. 파일(200)의 바지(100)의 중공(110) 부분과의 결합은 용접이나 웨지를 이용하여 결합하는 등 다양한 공지의 방법으로 할 수 있다.

종래의 해상작업을 하기 위한 바지(barge)는 양중을 하지 않고 해상에 띄워 작업을 하는 조합 바지와 Sep Barge(자주승강식바지, Self Elevated Pontoon Barge)가 있다. 그러나 조합바지는 해상에 떠 있기 때문에 정온지역에서만 작업이 가능하고 파도 영향이 매우 커서 기상 조건이 조금만 나빠도 항타가 불가한 문제점이 있었으며, Sep Barge는 수중에 4족의 서포트파일을 이용하여 고정시키고 잭업하여 수면위로 양중하여 작업을 하지만 4족의 파일로 지지하였기 때문에 연약지반에서는 지지가 불안정한 문제점이 있었다.

본 발명의 바지(100)는 별도의 서포트 파일이 필요치 않고, 중공에 위치한 1본의 파일(200) 자체만으로 지지가 가능하면서도 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)은 해상장비 운용 및 시공환경에 영향을 미치지 않기 때문에 기상조건의 영향을 최소화시킬 수 있다.

또한, 종래 Sep Barge에서의 4족 지지구조를 1족지지구조로 변경하여 구조가 매우 단순하도록 구성되어 양중설비등이 대폭 감소되는 효과가 있으며, 항력면적감소로 인하여 보다 안정적이며 연약지반에서의 불균형 지지를 해소할 수 있다.

도 2(d)와 도 3a(d)같이, 상기와 같이 파일(200)에 의해 외발지지되는 바지(100)는 파일(200)의 하단부에서 타공장비(300)로 파일의 단부와 맞닿은 수중바닥을 드릴링하며 바지(100)의 무게로 파일(200)을 압입하여 관입하게 된다(d).

상기와 같이 파일(200)에 의해 외발지지되는 바지(100)는 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중이 파일(200)에 전부 가중되게 되고, 고정된 파일(200)의 하단부에서 타공장비(300)로 파일의 단부와 맞닿은 수중바닥을 드릴링(driling)한다. 본 과정에서 파일의 압입을 원활하게 하기 위해, 타공장비(300)는 오거드릴(Auger dril)을 이용하여 드라이빙을 촉진시킬 수 있으며, 기타 공지의 타공장비를 사용하거나 부가적인 타공장비가 추가될 수도 있다. 타공을 하면서 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중에서 오는 압력을 가압하여 파일(200)을 압입하여 관입하게 된다.

종래의 파일 시공방법에는 해머링, 진동식 말뚝해머, RCD공법 등이 사용되었다.

그러나, 해머링은 가장 많이 사용되는 방법중의 하나이나 시공시 소음이 심하고 시공되는 파일의 두부가 손상되는 문제점이 있었으며, 항타하기 위한 장비의 거대화와 수직도를 유지하기 어려운 문제점이 있었다.

진동식 말뚝해머는 기진기를 말뚝에 부착하여 상하진동을 주고 말뚝의 주변 마찰력을 감소시켜 말뚝을 지중에 관입시키는 것이다. 그러나 진동식 말뚝해머 역시 파일의 두부가 손상되는 문제점이 있었다.

RCD(Reverse Circulation Drill) 공법은 정수압으로 공벽을 보호하면서 철근망을 삽입하고 트레미관을 이용하여 콘크리트를 타설하는 방법이다. 주로 대구경 현장타설 말뚝 시공이 가능하며 또한 깊은 심도까지 시공이 가능한 저진동, 저소음의 현장타설 말뚝 공법이다. 그러나, 해상파일 시공시에는 트라이콘비트(tricone-bit), 슬러지 써큘레이션, 해상오염방지를 위한 슬라임 재처리시설등의 구조로 인하여 장비가 거대해지고 복잡해지는 문제점이 있다.

본 발명의 해상 파일기초 시공방법은 바지에 중공을 형성하고 파일을 중공에 직립으로 고정하여 견인한 후 바지를 양중하여 파일을 수중 바닥으로 내려 바지가 파일에 외발지지되도록 하여 바지의 자중으로 파일을 압입하여 관입시켜, 바지의 자중과 바지 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하도록 하는 수면위로 상승한 플랫폼식 시공을 통해서 작업장비를 매우 간소화시킬 수 있으며, 종래 Sep Barge에서의 4족 지지구조를 1족지지구조로 변경하여 구조가 매우 단순하도록 구성되어 양중설비 등이 대폭 감소되는 효과가 있으며, 항력면적감소로 인하여 보다 안정적이며 연약지반에서의 불균형 지지를 해소할 수 있다.

또한, 종래의 파일 시공방법에는 해머링, 진동식 말뚝해머, RCD공법 등이 사용되었으나 상기의 공법에서 발생하는 소음 및 두부손상이 발생하지 않는 무소음압입공법이 가능하고, RCD(Reverse Circulation Drill) 공법에서 해상파일 시공시 트라이콘비트(tricone-bit), 슬러지 써큘레이션, 해상오염방지를 위한 슬라임재처리시설 등의 구조로 인하여 장비가 거대해지고 복잡해지지만, 본 발명은 타공장비를 오거드릴(Auger dril)과 외발지지를 이용한 압입을 병행하여 장비를 단순화할 수 있다.

또한, 바지의 이동시에는 설치할 파일을 바지의 중공에 수직으로 인입하여 고정한 후에 이동하도록 하여, 파일 설치시에 장비 및 터닝모멘트의 최소화를 위하여 파일을 별도로 세우는 작업(Erection) 없이 직립 시공이 가능한 효과가 있으며, 해상구조물 시공을 위한 파일기초 시공에 있어서 해상장비 운용 및 시공환경에 큰 영향을 미치는 해상의 기상조건 (바람, 파도, 조류)의 영향을 최소화할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

상기와 같이 파일(200)의 압입이 끝난 후에 바지(100)를 견인하여 시공된 파일(200)만 남겨두고 바지(100)를 제거하여 해상 파일기초를 시공하게 된다(h).

도 3은 본 발명의 해상 파일기초 시공방법의 다른 실시예의 시공순서도이고, 도 4는 상기 도 3의 바지의 평면도이다. 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바지(100)의 중공(110)에서부터 바지(100)의 일측면으로 개구되도록 개구부(130)가 형성되며, 파일의 설치가 종료된 후에 설치된 파일(200)이 개구부(130)를 통하여 나오도록 개구부(130)의 바지(100)를 반대방향을 견인하여 파일로부터 제거하도록 할 수 있다.

중공(110)은 파일(200)의 설치시에 장비 및 터닝모멘트의 최소화를 위하여 파일은 별도의 세우는 작업(Erection) 없이 파일(200)을 직립으로 시공을 하기 위해서 구성되지만, 설치 완료 후에 바지(100)를 제거하기 위하여 바지(100)를 견인시에는 상기 설치된 파일(200)이 바지의 중공(110)에 걸리게 되면 바지(100)를 양중해서 견인해야 하기 때문에 손쉬운 바지(100)의 견인을 위하여, 중공(110)에서 부터 바지(100)의 일측면 단부까지 개구부(130)를 형성하여 놓으면, 파일(200)이 바지(100)의 중공(110)의 높이 이상까지 설치되어 있어도 바지(100)의 견인이 용이하다.

즉, 바지(100)는 양중 등의 작업없이도, 수면에서 개구부(130)가 형성된 측면의 반대쪽에서 견인을 하게 되면 간단하게 파일(200)에서 바지(100)를 제거할 수 있다. 이때 개구부(130)는 중공(110)의 지름과 동일한 폭으로 형성하여 중공(110)에서 개구부(130)에 병렬로 다수개의 파일을 직립하여 운반할 수 있도록 구성할 수 있다.

따라서, 상기와 같은 개구부(130)를 형성하여, 수중에 바지(100)를 띄워 견인하여 이동하는 단계(a)에서, 중공(110)과 개구부(130)에 다수개의 파일(200)(200a)을 고정하여 병렬로 다수개의 파일을 직립하여 운반한다.

다수개의 파일(200)(200a)을 운반하는 것은 다수개의 파일을 연속으로 시공하기 위해서이다. 따라서, 파일(200)을 압입하여 관입하는 단계(d)에서는, 도 3a (d)와 도 3a(e)에 도시된 바와 같이, 최초의 파일(200) 관입 시공 이후에, 관입된 파일(200)의 상부에 또 다른 파일(200a)을 이동시켜 관입된 파일(200)의 상단부와 용접한 후, 바지(100)와 파일(200)의 결합을 해제하고, 파일(200a)을 따라 바지(100)를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지(100)에 파일(200a)을 고정시키게 된다(e).

파일(200a)의 상부로 이동된 바지(100)를 중공(110)과 파일(200a)을 결합하여 고정시켜 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중이 외발지지된 파일(200)(200a)에 실리도록 한다. 즉, 바지(100)는 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중으로 파일을 압입시키는 시공장비로 활용하기 위하여 양중 후에 파일(200a)의 상부에 고정시킨다. 파일(200a)의 바지(100)의 중공(110) 부분과의 결합은 용접이나 웨지를 이용하여 결합하는 등 다양한 공지의 방법으로 할 수 있다.

이후 바지(100)의 무게로 파일(200a)을 압입하여 관입하게 된다(f). 파일(200a)의 상부로 이동된 바지(100)를 중공(110)과 파일(200a)을 결합하여 고정시켜 바지(100)의 자중과 바지(100) 내부의 밸러스트의 자중이 외발지지된 파일(200)(200a)에 실리도록 하였기 때문에, 바지(100)의 자중에 의하여 파일(200a)을 압입하여 관입할 수 있게 된다.

이후 도 3b(g)와 도 3b(h)와 같이, (e)와 (f) 단계를 반복하여 다수의 파일을 연속으로 시공할 수 있다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바지(100)의 중공(110)에서부터 바지(100)의 일측면으로 개구되도록 개구부(130)가 형성되며, 파일의 설치가 종료된 후에 설치된 파일(200)이 개구부(130)를 통하여 나오도록 개구부(130)의 바지(100)를 반대방향을 견인하여 파일로부터 제거하도록 할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

100 : 바지
110 : 중공
120 : 액티브윈치
121 : 계류줄
122 : 드래그앵커
130 : 개구부
200, 200a : 파일
300 : 타공장비

Claims (3)

1. (a) 내부는 격실로 나뉘어진 탱크에 물을 채워 형성되는 밸러스트가 구성되고, 중앙부에서 수직으로 통공된 중공(110)이 형성되며, 상부에 드래그앵커(122)가 단부에 구성되어 계류줄(121)이 연결된 액티브윈치(120)가 3개 이상 구성된 바지(100)의 중공(110)에 파일(200)을 고정한 후 수중에 바지(100)를 띄워 견인하여 이동하는 단계;
   (b) 바지(100)의 상부에 액티브윈치(120)의 계류줄(121)을 풀어 드래그앵커(122)를 수중바닥으로 내린 후, 상기 액티브윈치(120)가 상호연동하여 계류줄(121)의 장력을 조절하여 바지(100)의 밸런스를 유지하며 바지(100)를 고정시키면서, 파일(200)을 바지(100)의 중공(110)을 통하여 수중바닥까지 하강시켜 지지하는 단계;
   (c) 하강된 파일(200)을 따라 바지(100)를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지(100)에 파일(200)을 고정시키는 단계;
   (d) 고정된 파일(200)의 하단부에서 타공장비(300)로 파일의 단부와 맞닿은 수중바닥을 드릴링하며 바지(100)의 무게로 파일(200)을 압입하여 관입하는 단계;
   (h) 파일의 설치가 종료된 후에 바지(100)를 견인하여 파일로부터 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상 파일기초 시공방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 바지(100)의 중공(110)에서부터 바지(100)의 일측면으로 개구되도록 개구부(130)가 형성되며, 파일의 설치가 종료된 후에 설치된 파일(200)이 개구부(130)를 통하여 나오도록 개구부(130)의 바지(100)를 반대방향을 견인하여 파일로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 해상 파일기초 시공방법.
3. 제 2항에 있어서,
   수중에 바지(100)를 띄워 견인하여 이동하는 단계(a)에서 상기 중공(110)과 개구부(130)에 다수개의 파일(200)(200a)을 고정하여 이동시키고,
   파일(200)을 압입하여 관입하는 단계(d)는,
   (e) 관입된 파일(200)의 상부에 또 다른 파일(200a)을 이동시켜 관입된 파일(200)의 상단부와 용접한 후, 바지(100)와 파일(200)의 결합을 해제하고, 파일(200a)을 따라 바지(100)를 리프터로 양중한 후, 양중된 바지(100)에 파일(200a)을 고정시키는 단계;
   (f) 바지(100)의 무게로 파일(200a)을 압입하여 관입하는 단계; 및
   (g) (e)와 (f) 단계를 반복하는 단계;가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 파일기초 시공방법.

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