KR20140000861A - 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서에 관한 것으로, 하나 이상의 파일(pile)(11)을 포함하여 구성되는 시스템 파일 구조체(10)에 설치되어 사용되는 가이드 파일(12)이 삽입되는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서에 있어서, 상측과 하측이 개방되어 있으며 내부가 비어 있는 원통 형상의 외부 몸체(110)와, 상기 가이드 파일(12)을 상기 외부 몸체(110)의 중심선과 평행한 방향으로 유도할 수 있도록 상기 외부 몸체(110)의 내부에 3 개소 이상에 설치되는 가이드(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, 가이드 파일(12)을 삽입하여 타설 시공하는 경우, 가이드 파일(12)의 삽입 각도가 파일(11)에 대하여 정확히 평행이 아닌 경우에도 삽입 과정 중 본 발명의 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 의해 가이드 파일(12)과 파일(11)에 평행하게 되므로, 대단히 용이한 시공이 가능하다는 장점이 있다.
특히, 해상에서 시스템 파일 구조체를 시공하는 경우와 같이 해상 크레인선 등의 시공 장비의 위치를 고정하거나 정확하게 위치를 조절하는 것이 곤란한 환경에서도 용이한 시공이 가능하여 시공 비용을 절감하고 시공 기간을 단축하는 것은 물론, 시공시 안전 확보에도 대단히 유리하다는 장점이 있다.

Description

시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서{Guide spacer}
본 발명은 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서에 관한 것으로, 하나 이상의 파일(pile)(11)을 포함하여 구성되는 시스템 파일 구조체(10)에 설치되어 사용되는 가이드 파일(12)이 삽입되는 스페이서에 있어서, 상측과 하측이 개방되어 있으며 내부가 비어 있는 원통 형상의 외부 몸체(110)와, 상기 가이드 파일(12)을 상기 외부 몸체(110)의 중심선과 평행한 방향으로 유도할 수 있도록 상기 외부 몸체(110)의 내부에 3 개소 이상에 설치되는 가이드(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 관한 것이다.
일반적으로, 해상에 설치하는 구조물에는 그 구조 및 설치 방법에 있어 대단히 다양한 구성이 실시되고 있다.
이러한 해상 구조물에 관한 기존 발명으로는, 선행 기술 문헌의 "해상 구조물 지지구조체용 석션 시스템 파일유닛"(대한민국 등록특허 제 10-1048023호)이 있다.
상기 선행 기술 문헌에는 바디, 상기 바디 내부 사방에 균등하게 배열되는 상하 관통형 다수의 유통부, 그리고 상기 바디 외부 둘레를 따라 배열되는 상하 관통형 다수의 메인삽입부를 포함하고, 수저(水底)에 놓이게 되는 석션체;
상기 석션체의 각 유통부 상부에 각각 설치되는 다수의 흡입 및 배출펌프;
상기 각 흡입 및 배출펌프의 작동을 제어하는 컨트롤러; 및
상기 석션체의 각 메인삽입부 각각에서 연장되어 수상(水上)에 위치하게 되는 다수의 서브삽입부;
를 포함하여 이루어지되,
상기 석션체의 각 메인삽입부와 상기 각 서브삽입부(40)에는 지반에 박히는 서포팅파일 또는 타설콘크리트, 또는 이들 모두가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 구성이 개시되어 있다.
한편, 이러한 기존 발명에 관한 상기 선행 기술 문헌에는 그 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 석션체는 미리 지반에 박아둔 정위치안내파일에 삽입되기 위한 안내파일삽입부가 구비되도록 하는 구성이 개시되어 있다.
상기 정위치 안내 파일은 일반적으로 가이드 파일로 불리우며, 상기 안내파일삽입부는 일반적으로 가이드 또는 가이드 스페이서로도 불리우는데, 상기 선행 기술 문헌에 개시된 내용과 같이 시스템 파일 구조체를 시공하여 설치하는 동안 상기 가이드 파일을 먼저 시공한 후, 가이드 스페이서가 부착된 시스템 파일 구조체를 가이드 스페이서에 가이드 파일이 삽입되도록 시공하여, 상기 시스템 파일 구조체를 설치하는 동안 가이드 파일에 의해 상기 시스템 파일 구조체가 지지되며 유도하도록 하는 기능을 가지게 된다.
그러나, 이러한 기존 발명에서의 가이드 스페이서는 내부가 비어있고 상하가 개방된 단순한 원통형 형상을 가지는 경우가 대부분으로, 상기 가이드 스페이서에 상기 가이드 파일을 정확한 위치에 삽입하도록 시공하는 것은 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
특히 유속이 빠르거나 파도가 심한 상황과 같은 해상 또는 하상에서의 시공의 경우와 같이 해상 크레인선 등의 시공 장비의 위치를 고정하거나 정확하게 위치를 조절하는 것이 곤란한 환경에서는 상기 가이드 스페이서에 상기 가이드 파일을 정확한 위치에 삽입하도록 시공하는 것은 대단히 곤란하다는 문제점이 있었다.
선행 기술 문헌 : 대한민국 등록특허 제 10-1048023호
본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 가이드 파일(12)을 삽입하여 타설 시공하는 경우, 가이드 파일(12)의 삽입 각도가 파일(11)에 대하여 정확히 평행이 아닌 경우에도 삽입 과정 중 본 발명의 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 의해 가이드 파일(12)과 파일(11)에 평행하게 되도록 하여, 대단히 용이한 시공이 가능한 가이드 스페이서를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
특히, 해상에서 시스템 파일 구조체를 시공하는 경우와 같이 해상 크레인선 등의 시공 장비의 위치를 고정하거나 정확하게 위치를 조절하는 것이 곤란한 환경에서도 용이한 시공이 가능하여 시공 비용을 절감하고 시공 기간을 단축하는 것은 물론, 시공시 안전 확보가 가능한 가이드 스페이서를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 하나 이상의 파일(pile)(11)을 포함하여 구성되는 시스템 파일 구조체(10)에 설치되어 사용되는 가이드 파일(12)이 삽입되는 스페이서에 있어서, 상측과 하측이 개방되어 있으며 내부가 비어 있는 원통 형상의 외부 몸체(110)와, 상기 가이드 파일(12)을 상기 외부 몸체(110)의 중심선과 평행한 방향으로 유도할 수 있도록 상기 외부 몸체(110)의 내부에 3 개소 이상에 설치되는 가이드(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드(120)는, 상기 외부 몸체(110)의 하단부터 시작하여 상기 가이드 파일(12)의 외경에 대응하는 직경을 가지는 원통 형태의 외주연에 평행하게 형성되는 평행부(121);와, 상기 평행부(121)의 상 측 말단에 연이어 형성되며, 상기 외부 몸체(110)의 상단 내주연까지 연이어 형성되어 상기 가이드 파일(12)의 삽입을 유도하는 만곡부(122); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드(120)는 판재 형상으로 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)는 상기 파일(pile)(11)의 내부 또는 외부 중 어느 한 측에 각각 1개 이상 쌍을 이루어 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)는 상기 파일(pile)(11)의 상측과 하측에 각각 1개 이상 쌍을 이루어 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하는 경우, 가이드 파일(12)을 삽입하여 타설 시공하는 경우, 가이드 파일(12)의 삽입 각도가 파일(11)에 대하여 정확히 평행이 아닌 경우에도 삽입 과정 중 본 발명의 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 의해 가이드 파일(12)과 파일(11)에 평행하게 되므로, 대단히 용이한 시공이 가능하다는 장점이 있다.
특히, 해상에서 시스템 파일 구조체를 시공하는 경우와 같이 해상 크레인선 등의 시공 장비의 위치를 고정하거나 정확하게 위치를 조절하는 것이 곤란한 환경에서도 용이한 시공이 가능하여 시공 비용을 절감하고 시공 기간을 단축하는 것은 물론, 시공시 안전 확보에도 대단히 유리하다는 장점이 있다.
도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 스페이서의 외관 사시도.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 스페이서의 상면도.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 스페이서의 측면 단면도.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 스페이서가 해상 구조체의 파일 내부에 장착되어 실시되는 경우의 사시도.
도 5: 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 스페이서가 해상 구조체의 파일 외부에 장착되어 실시되는 경우의 사시도.
도 6: 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 스페이서가 해상 구조체의 파일에 장착되어 실시되는 일 실시예의 과정 모식도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 발명은 크게 도 1에 도시한 것과 같이, 외부 몸체(110)와 가이드(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 외부 몸체(110)에 관하여 설명한다. 상기 외부 몸체(110)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상측과 하측이 개방되어 있으며 내부가 비어 있는 원통 형상을 가진다.
다음으로, 가이드(120)에 관하여 설명한다. 상기 가이드(120)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 가이드 파일(12)을 상기 외부 몸체(110)의 중심선과 평행한 방향으로 유도할 수 있도록 상기 외부 몸체(110)의 내부에 3 개소 이상에 설치된다.
상기 가이드(120)는 다양한 실시예로 실시될 수 있으며, 그 일 실시예로는 도 1 및 도 3에 도시한 것과 같이, 상기 외부 몸체(110)의 하단부터 시작하여 상기 가이드 파일(12)의 외경에 대응하는 직경을 가지는 원통 형태의 외주연에 평행하게 형성되는 평행부(121)와, 상기 평행부(121)의 상 측 말단에 연이어 형성되며, 상기 외부 몸체(110)의 상단 내주연까지 연이어 형성되어 상기 가이드 파일(12)의 삽입을 유도하는 만곡부(122)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 평행부(121)가 상기 가이드 파일(12)의 외경에 대응하는 직경을 가지는 원통 형태의 외주연에 형성된다 하는 경우에, 외경에 "대응"하는 직경의 의미는, 상기 외경에 대해 일반적인 시공 공차(크기나 정밀도에 따라 변동하나, 약 5㎜~50㎜) 정도 큰 직경을 가지는 것을 의미한다.
이 경우 상기 가이드(120)는 제작의 편의 및 뻘이나 흙 등의 이물질이 침투하여 있는 상태에서도 정상적인 기능을 가질 수 있도록, 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 판재 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)는 다양한 형태로 상기 시스템 파일 구조체(10)에 설치되어 사용되는 것이 가능하며, 그 일 실시예로는 도 4 또는 도 5에 도시한 것과 같이 상기 파일(pile)(11)의 내부 또는 외부 중 어느 한 측에 각각 1개 이상 쌍을 이루어 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 최소 1개 이상이 설치되도록 한다. 이 경우, 도 4 또는 도 5에는 상기 가이드 스페이서(100) 3개가 쌍을 이루어 배치된 모습이 도시되어 있다. 이 경우, 상기 가이드 스페이서(100)는 균등한 간격으로(예를 들어, 스페이서(100) 3개가 쌍을 이루는 경우 상기 파일(pile)(11)의 중심축에 대하여 120°간격을 가지도록) 배치되는 것이 일반적이겠으나, 시공 현장이나 구조물의 상황에 따라 다양하게 변형되어 배치되는 것이 가능하다.
이 경우, 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)는 상기 가이드 파일(12)이 삽입되는 경우 구조적 강성을 더 증대시키기 위하여, 도 4 또는 도 5에 도시한 것과 같이 상기 파일(pile)(11)의 상측과 하측에 각각 1개 이상 쌍을 이루어 설치되도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)의 작동 원리에 관하여 설명한다.
먼저, 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)가 장착되어 있는 파일(11)들이 결합되어 구성되는 시스템 파일 구조체(10)를 시공하고자 하는 위치에 안착시킨다.
그 후, 가이드 파일(12)을 도 6에서 (a)에 도시한 것과 같이 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)의 가이드(120) 중 만곡부(122)가 형성되어 있는 상측으로 삽입하기 시작한다.
이 경우, 상기 가이드 파일(12)은 상기 파일(11)과 정확히 평행을 이루도록 정교하게 삽입될 필요없이, 도 6에서 (a)에 도시한 것과 같이 가이드 파일(12)이 만곡부(122)에 걸쳐지는 각도로만 삽입이 되면 된다.
그 후, 상기 가이드 파일(12)을 계속하여 삽입하면, 상기 가이드 파일(12)이 가이드(120)의 만곡부(122)에서부터 평탄부(121)까지 계속하여 유도되면서, 도 6에서 (b)에 도시한 것과 같이 상기 파일(11)과 정확히 평행을 이루는 상태로 삽입되게 된다.
이렇게 상기 가이드 파일(12)이 상기 파일(11)과 정확히 평행을 이루는 상태로 삽입된 상태에서, 상기 가이드 파일(12)을 항타하여 지반이나 암반에 고정 시킨 후, 단단하게 고정된 상기 가이드 파일(12)이 삽입된 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에의해 인도되면서 상기 시스템 파일 구조체(10)가 석션 공법 등을 통하여 설치되게 된다.
이 경우, 일단 상기 시스템 파일 구조체(10)가 설치된 후에는, 상기 파일(11)에 설치된 다른 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 가이드 파일(12) 또는 고정용 파일을 삽입한 후 항타하여 더욱 견고하게 시스템 파일 구조체(10)를 설치하는 것도 가능하다.
한편, 먼저 상기 가이드 파일(12)을 항타하여 시공한 이후에, 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)가 설치된 파일(11)로 구성된 시스템 파일 구조체(10)를 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)에 상기 가이드 파일(12)이 삽입되도록 삽입하며 내려보내어 시공하는 것도 가능하다.
이 경우에는, 상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)가 상기 파일(11)에 설치될 때, 상기 평탄부(121)가 상측에, 상기 만곡부(122)가 하측에 위치하는 방향으로 설치되게 된다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 시스템 파일 구조체 11: 파일(pile)
12: 가이드 파일
100: 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서
110: 외부 몸체
120: 가이드
121: 평행부 122: 만곡부

Claims (5)

  1. 하나 이상의 파일(pile)(11)을 포함하여 구성되는 시스템 파일 구조체(10)에 설치되어 사용되는 가이드 파일(12)이 삽입되는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서에 있어서,
    상측과 하측이 개방되어 있으며 내부가 비어 있는 원통 형상의 외부 몸체(110);
    상기 가이드 파일(12)을 상기 외부 몸체(110)의 중심선과 평행한 방향으로 유도할 수 있도록 상기 외부 몸체(110)의 내부에 3 개소 이상에 설치되는 가이드(120); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100).
  2. 청구항 제 1항에 있어서,
    상기 가이드(120)는,
    상기 외부 몸체(110)의 하단부터 시작하여 상기 가이드 파일(12)의 외경에 대응하는 직경을 가지는 원통 형태의 외주연에 평행하게 형성되는 평행부(121);
    상기 평행부(121)의 상 측 말단에 연이어 형성되며, 상기 외부 몸체(110)의 상단 내주연까지 연이어 형성되어 상기 가이드 파일(12)의 삽입을 유도하는 만곡부(122); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100).
  3. 청구항 제 2항에 있어서,
    상기 가이드(120)는 판재 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100).
  4. 청구항 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)는 상기 파일(pile)(11)의 내부 또는 외부 중 어느 한 측에 각각 1개 이상 쌍을 이루어 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100).
  5. 청구항 제 4항에 있어서,
    상기 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100)는 상기 파일(pile)(11)의 상측과 하측에 각각 1개 이상 쌍을 이루어 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템 파일 구조체용 가이드 스페이서(100).
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