KR20140003834A - 해상 지지구조물 및 이의 시공 방법 - Google Patents

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KR20140003834A
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김종민
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Abstract

돌핀형 지지구조물의 파일과 자켓형 지지구조물의 트러스 구조가 결합되어 돌핀형 지지구조물의 시공 용이성과 자켓형 지지구조물의 경제성을 동시에 가지는 해상 지지구조물이 개시된다.
개시되는 해상 지지구조물은 해저에 설치되는 복수의 파일; 상기 복수의 파일 간에 연결되는 브레이스 부재; 및 상기 파일과 브레이스 부재의 연결부위에 장착되어 상기 파일과 브레이스 부재를 결합시키는 브레이스 연결구;를 포함한다.
이러한 해상 지지구조물에 의하면, 돌핀형 지지구조물의 파일을 자켓형 지지구조물의 레그로 사용하는 구성을 통해, 해상 지지구조물의 구조성능이 확보되는 동시에, 시공이 용이하며 사용되는 강재량이 감소된다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

해상 지지구조물 및 이의 시공 방법{OFFSHORE PILE-TYPE SUPPORT STRUCTURE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 해상 지지구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 돌핀형 지지구조물의 파일과 자켓형 지지구조물의 트러스 구조가 결합되어 돌핀형 지지구조물의 시공 용이성과 자켓형 지지구조물의 경제성을 동시에 가지는 해상 지지구조물에 관한 것이다.
해상 구조물은 해저에 고정되는 기초를 가지고 해상에 설치될 수 있는 다양한 구조물을 말하며, 대표적으로는 해상 석유시추 플랫폼 및 해상 풍력발전 장치가 있다.
이러한 해상 구조물은 일반적으로 해저에 고정되어 기초구조를 구성하는 하부구조물과 하부구조물의 상단에 상부구조물을 설치하기 위한 데크, 그리고, 데크 상에 설치되는 상부구조물로 구성된다.
하부구조물로의 종류로는 하부구조물의 형상에 따라 모노파일(monopile)형, 트라이포드(tripod)형, 돌핀(dolphin)형, 자켓(jacket)형, 부유식 구조 등이 있다.
이 중에서 돌핀형과 자켓형은 하부구조물에 수평으로 작용하는 파력에 대해 비교적 안정적인 구조를 가지고 있어 최근에 선호도가 높은 형식에 해당한다.
도 1의 (a)는 일반적인 돌핀형 지지구조물을 나타내는 측면도이고, 도 1의 (b)는 일반적인 자켓형 지지구조물을 나타내는 측면도이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 돌핀형 지지구조물은 다수의 파일(10)을 해저에 항타하여 설치한 후 두부를 콘크리트로 접합하여 플랫폼(20)을 형성하는 구조이다.
그리고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 자켓형 지지구조물은 강관으로 구성된 레그(50)를 해저면에 세우고, 레그(50)와 레그(50) 사이에 브레이스 부재(60)를 설치하여 입체 트러스 구조를 형성하며, 레그(50)를 해저에 고정하기 위해 파일(70)이 추가로 설치된다.
한편, 돌핀형 지지구조물은 파일(10)들을 항타함으로써 시공되므로 비교적 쉬운 방법으로 설치되지만, 상부구조물(30)을 지지하기 위해 파일(10)의 단면이 자켓형의 레그(50)에 비해 커져야 하는 단점이 있다.
이와 달리, 자켓형 지지구조물은 같은 해상 조건하에서 돌핀형 지지구조물에 비해 사용되는 강재량이 줄어들어 경제성 측면에서 유리하지만, 지상에서 트러스 구조물을 제작해야 하며, 제작된 트러스 구조물을 해상으로 운반하여 해저면에 안착시킨 후 추가적인 파일(70) 시공이 필요하므로, 돌핀형 지지구조물보다 시공이 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 돌핀형 지지구조물의 시공 용이성과 자켓형 지지구조물의 경제성을 동시에 가지는 해상 지지구조물 및 이의 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 해저에 설치되는 복수의 파일; 상기 복수의 파일 간에 연결되는 브레이스 부재; 및 상기 파일과 브레이스 부재의 연결부위에 장착되어 상기 파일과 브레이스 부재를 결합시키는 브레이스 연결구;를 포함하는 해상 지지구조물을 제공한다.
바람직하게, 상기 브레이스 연결구는 상기 파일의 외주면을 둘레방향으로 적어도 일부 감싸는 안착부와, 상기 안착부의 외측면에 일체로 형성되며 상기 브레이스 부재의 단부가 삽입되는 소켓으로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 안착부는 상기 파일의 1/2 둘레를 넘지 않는 너비의 만곡된 강판으로 구성될 수 있다.
이러한 구성에서, 상기 파일에는 양측의 이웃하는 파일 각각에 연결되는 브레이스 부재 각각이 결합되는 두 개의 브레이스 연결구가 한 쌍을 이루며 상기 파일의 양측에 결합될 수 있다.
또한 바람직하게, 복수의 상기 브레이스 부재의 교차부에는 서로 교차하는 상기 브레이스 부재 간을 일체로 결합시키도록 4개의 삽입구가 형성된 십자 연결구가 구비될 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 십자 연결구는 전면부 블럭과 후면부 블럭으로 분리 구성되며, 상기 전면부 블럭과 후면부 블럭 각각이 상기 브레이스 부재 교차부의 전후측에서 결합될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 브레이스 연결구는 상기 소켓이 상기 브레이스 부재가 삽입되는 주둥이 부분에서 상기 안착부와의 결합부로 갈수록 단면적이 넓게 구성되는 것도 가능하다.
또 다른 일 실시예에서, 상기 브레이스 연결구는 상기 안착부의 양단에 볼트체결구가 형성된 플랜지부가 구비되며, 한 쌍의 상기 브레이스 연결구는 상기 플랜지부를 통해 서로 볼트결합되는 것도 가능하다.
이러한 해상 지지구조물에는 상기 파일의 두부에 상부구조물이 설치되는 데크가 설치될 수 있다.
한편, 다른 일 측면으로서 본 발명은 해저에 복수의 파일을 설치하는 단계; 및 상기 복수의 파일 간에 연결되는 브레이스 부재를 상기 파일과 브레이스 부재의 연결부위에 장착되어 상기 파일과 브레이스 부재를 결합시키는 브레이스 연결구를 통해 상기 파일에 조립하는 단계;를 포함하는 해상 지지구조물의 시공 방법을 제공한다.
이러한 시공 방법의 다른 일 실시예에서, 상기 브레이스 부재 조립 단계는 서로 이웃하는 파일 간에 연결되는 복수의 상기 브레이스 부재와 복수의 상기 브레이스 연결구 조립체는 육상에서 미리 조립되는 공정과, 상기 파일 설치 단계 후에 해상에서 상기 조립체를 상기 파일에 결합하는 공정을 포함하여 구성될 수도 있다.
바람직하게, 상기 조립체의 육상 조립 공정은 상기 브레이스 부재가 X자 형태로 다단으로 적층된 상태가 되도록 조립체를 형성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 돌핀형 지지구조물의 파일을 자켓형 지지구조물의 레그로 사용하는 구성을 통해, 해상 지지구조물의 구조성능이 확보되는 동시에, 시공이 용이하며 사용되는 강재량이 감소된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 파일과 브레이스 부재의 연결부에 양자를 결합시키는 연결구가 파일의 단면 두께를 보강함으로써, 파일에 발생하는 응력을 저감시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 돌핀형 지지구조물 과 자켓형 지지구조물을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물의 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 해상 지지구조물의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 해상 지지구조물의 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 해상 지지구조물의 브레이스 연결구를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 해상 지지구조물의 브레이스 연결구를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 브레이스 연결구의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물의 십자 연결구를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 십자 연결구의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 10은 브레이스 연결구가 적용되지 않은 해상 지지구조물의 응력분포도이다.
도 11은 브레이스 연결구가 적용된 해상 지지구조물의 응력분포도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그리고, 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "가지다(갖다)" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물에 대해서 살펴본다. 여기서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물의 측면도이고, 도 3은 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물(100)은 파일(110), 브레이스 부재(120), 브레이스 연결구(130) 및 데크(150)를 포함하고, 브레이스 부재(120)가 교차되는 부분에 십자 연결구(140)가 추가로 포함될 수 있다.
상기 파일(110)은 해저에 설치되며, 복수개가 다각형으로 배치되어 해저에 항타된다. 일 실시예에서, 파일(110)은 파력에 대해 더 안정적인 경사진 파일(110)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수직으로 설치된 파일(110)로 구성될 수도 있다.
이러한 파일(110)은 종래의 기술에 의한 돌핀형 지지구조물에 사용되는 파일(110)보다 단면적이 더 작은 강관으로 구성될 수도 있다.
또한, 파일(110)은 해저에 항타되고, 두부가 해상에 노출되도록 구성될 수 있으며, 파일(110)의 두부에는 상부구조물이 설치되는 데크(150)가 설치될 수 있다.
여기서, 데크(150)는 해상 설비의 하부구조물 상에 상부구조물이 설치되기 위한 플랫폼이다. 이러한 데크(150)는 철근 콘크리트 구조물, 철골 구조물 등과 같이 상부구조물을 지탱할 수 있는 구조물로 구성될 수 있다.
한편, 상기 브레이스 부재(120)는 복수의 파일(110) 간에 사선으로 경사지게 연결되는 복수의 강관 또는 빔으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 브레이스 부재(120)는 서로 이웃하는 두 개의 파일(110) 간에 사선으로 연결되며, 두 개의 브레이스 부재(120)가 파일(110)의 같은 높이에서 X자 형상으로 서로 교차될 수 있다. 또한, X자 형상을 이루는 브레이스 부재(120) 쌍이 해저면으로부터 해상의 데크(150)까지 반복적으로 설치될 수 있다.
이러한 브레이스 부재(120)는 다각형으로 배치되는 복수의 파일(110) 간에 연결되어 복수의 파일(110)의 거동을 일체화시킬 수 있으며, 이를 통해 구조물에 작용하는 파력 및 상부구조물의 하중에 대해 복수의 파일(110)이 일체로 저항할 수 있게 되어, 구조물 전체의 구조적 안정성이 확보될 수 있다.
한편, 상기 브레이스 연결구(130)는 파일(110)과 브레이스 부재(120)의 연결부위에 장착되어 파일(110)과 브레이스 부재(120)를 결합시킬 수 있다.
이러한 브레이스 연결구(130)는 파일(110)과 브레이스 부재(120)의 결합부위를 간단한 구조로 변형시킬 수 있어 파일(110)과 브레이스 부재(120)의 조립을 용이하게 하는 장점이 있다.
다시 말해, 브레이스 연결구(130) 없이 파일(110)과 브레이스 부재(120)를 결합하는 경우에는, 파일(110)의 외주면과 브레이스 부재(120)의 단부가 용접결합되어야 하므로 브레이스 부재(120)의 단부를 파일(110)의 외주면에 대응하는 형상으로 절단해야 하므로 제작이 어려우며, 공장 용접 및 현장 용접이 모두 어려워 균일한 구조성능이 확보되지 않아 용접부위가 구조적으로 약해지는 단점이 있는데, 본 발명의 일 실시예에 의한 경우에는 상기 브레이스 연결구(130)를 통해 파일(110)과 브레이스 부재(120)의 결합부위를 단순화 및 구조적으로 안정화시킬 수 있다.
특히, 브레이스 부재(120)가 원통형 강관으로 구성되는 경우에는, 브레이스 부재(120)의 파일(110)과의 결합부위가 3차원 곡면을 갖는 타원형태가 되므로 제작이 매우 어려운 점이 있으나, 브레이스 부재(120)를 통해 브레이스 부재(120)의 파일(110)과의 결합부위가 2차원 평면을 갖는 원형태가 되므로, 결합부위가 보강될 수 있으며 브레이스 부재(120)의 절단과 결합부위의 용접이 용이하다는 장점이 있다.
이러한 구성을 위해, 일 실시예에서, 브레이스 연결구(130)는 파일(110)의 외주면을 둘레방향으로 적어도 일부 감싸는 안착부(132)와, 안착부(132)의 외측면에 일체로 형성되며 브레이스 부재(120)의 단부가 삽입되는 소켓(134)으로 구성될 수 있다.
이러한 브레이스 연결구(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 안착부(132)가 파일(110)의 외주면에 대응하는 곡면을 가지도록 만곡된 강판으로 구성될 수 있다.
이때, 브레이스 연결구(130)는 파일(110)의 측면에서 파일(110)에 밀어서 결합되도록 구성되므로, 원통형 강관으로 구성되는 파일(110)의 1/2 둘레를 넘지 않는 너비의 만곡된 강판으로 구성될 수 있다. 즉, 파일(110)의 1/2 둘레를 넘는 너비로 안착부(132)가 형성되는 경우에는 안착부(132)의 양단 사이 거리가 파일(110)의 직경보다 작아지게 되므로, 안착부(132)를 파일(110)의 외주면에 밀어서 결합시키는 것이 어렵기 때문이다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 파일(110)에는 양측의 이웃하는 파일(110) 각각에 연결되는 브레이스 부재(120) 각각이 결합되는 두 개의 브레이스 연결구(130)가 한 쌍을 이루며 파일(110)의 양측에 결합될 수 있다.
이를 통해, 한 쌍의 브레이스 연결구(130)는 파일(110)의 외주면 전체를 감싸는 형상으로 파일(110)에 결합될 수 있다. 이때, 소켓(134)은 서로 이웃하는 두 개의 파일(110) 간의 최단거리에 브레이스 부재(120)가 연결되도록 하기 위해 안착부(132)의 중심에서 한쪽으로 치우친 위치에 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 일 실시예와 같이 파일(110)이 사각형 구도로 배치되는 경우에는 소켓(134)이 안착부(132)의 1/4 지점에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 파일(110)이 정삼각형 구도로 배치되는 경우에는 소켓(134)이 안착부(132)의 1/6 지점에 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 브레이스 연결구(130)는 일 실시예에서 안착부(132)의 양단이 용접되어 파일(110)에 결합될 수 있다. 이때, 용접방법으로는 브레이스 연결구(130)를 파일(110)의 표면에 용접시키는 필렛용접법과 한 쌍의 브레이스 연결구(130) 각각의 단부를 맞대어 용접하는 맞대기 용접법이 사용될 수 있다.
한편, 브레이스 부재(120)는 브레이스 연결구(130)의 소켓(134)에 단부가 삽입되고, 소켓(134)의 주둥이 부분이 용접되어 브레이스 부재(120)와 브레이스 연결구(130)가 결합될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물(100)에는 브레이스 부재(120)와 브레이스 부재(120) 간의 교차부에 십자 연결구(140)가 추가로 구비될 수 있다. 일 실시예에서, 브레이스 부재(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 X자 형태로 두 개의 브레이스 부재(120)가 교차하며 파일(110)에 연결될 수 있는데, 이때, 브레이스 부재(120)의 교차부에는 교차하는 브레이스 부재(120)를 일체로 결합시키도록 브레이스 부재(120)의 교차부의 형상에 대응하는 십자 연결구(140)가 구비될 수 있다. 이러한 십자 연결구(140)에는 도 8에 도시된 바와 같이 4개의 삽입구(142)가 형성될 수 있고, 상기 4개의 삽입구(142)로 브레이스 부재(120)의 단부가 삽입 및 용접결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물(100)은 이러한 십자 연결구(140)를 통해 브레이스 부재(120)의 교차부에서 브레이스 부재(120)를 교차 형태에 맞게 절단하고 용접하는 작업의 어려움을 해소하는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 다른 일 실시예에서, 십자 연결구(140)는 도 9에 도시된 바와 같이 전면부 블럭(145)과 후면부 블럭(149)으로 분리 구성될 수 있으며, 전면부 블럭(145)과 후면부 블럭(149)은 각각이 브레이스 부재(120) 교차부의 전후측에서 결합될 수 있다.
이러한 다른 일 실시예에 의한 십자 연결구(140)를 사용하면, 브레이스 부재(120)를 십자 연결구(140)의 삽입구(142)에 삽입하지 않고, 브레이스 부재(120)를 배치한 상태에서 십자 연결구(140)를 전후면에서 대어 결합할 수 있으므로, 도 8에 도시된 십자 연결구(140)의 경우보다 조립이 용이한 효과가 있다.
한편, 도 4 및 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 해상 지지구조물(100)을 나타내는 평면도 및 이에 사용되는 브레이스 연결구(130')를 나타내는 사시도로서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 다른 일 실시예에서, 브레이스 연결구(130')는 안착부(132)의 양단에 볼트체결구가 형성된 플랜지부(136)가 추가로 구비될 수 있다.
이러한 브레이스 연결구(130')는 한 쌍이 플랜지부(136)를 통해 서로 볼트결합될 수 있다. 즉, 전술한 본 발명의 일 실시예에서는 도 5에 도시된 브레이스 연결구(130)를 사용하여, 한 쌍의 브레이스 연결구(130)가 서로 용접결합되나, 다른 일 실시예에서는 브레이스 연결구(130')가 서로 볼트결합되는 차이가 있다.
이는 본 발명의 일 실시예에 의한 해상 지지구조물(100)을 시공함에 있어서, 브레이스 연결구(130)는 수중용접되며, 수중용접은 지상용접에 비해 용접부의 강도가 약할 수 있고 시공 가격도 더 높기 때문에, 브레이스 연결구(130')의 볼트결합이 가능하도록 구성한 것이다.
한편, 본 발명의 실시예들에 의한 해상 지지구조물(100)에서, 브레이스 연결구(130)의 소켓(134)은 도 7에 도시된 바와 같이 브레이스 부재(120)가 삽입되는 주둥이 부분에서 안착부(132)와의 결합부로 갈수록 단면적이 넓게 구성될 수도 있다.
이러한 소켓(134) 구조는 브레이스 부재(120)를 통해 파일(110)에 전달되는 힘을 도 5 및 도 6에 도시된 소켓(134) 구조보다 더 넓은 범위로 분산시킬 수 있기 때문에, 브레이스 부재(120)와 파일(110)의 연결부에 발생하는 응력 집중 현상을 완화시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 10은 브레이스 연결구(130)가 적용되지 않은 해상 지지구조물(100)의 응력분포도이고, 도 11은 브레이스 연결구(130)가 적용된 해상 지지구조물(100)의 응력분포도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의한 해상 지지구조물(100)은 브레이스 연결구(130)를 통해, 파일(110)에서 최대응력이 발생하는 부분의 응력이 감소(붉은색일수록 응력이 큼)된 것을 알 수 있다.
여기서, 도 10과 도 11의 응력분포 실험에 사용된 파일(110)은 직경이 1.5m이고 두께가 20mm인 강관이며, 도 11에 도시된 해상 지지구조물(100)에 적용된 브레이싱 연결구는 안착부(132)의 두께가 4mm이다.
이러한 조건하에서, 브레이스 연결구(130)가 적용되지않은 경우와 적용된 경우의 브레이스 부재(120)와 파일(110)이 연결되는 최대응력 발생지점의 최대응력을 측정한 결과, 도 10의 브레이싱 연결구가 적용되지 않은 경우는 최대응력이 290.3MPa이며, 도 11의 브레이싱 연결구가 적용된 경우는 최대응력이 242.7MPa이다. 즉, 브레이싱 연결구가 적용된 경우의 최대응력이 적용되지 않은 경우보다 47.6MPa 감소했음을 알 수 있다.
이러한 응력분포실험에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 해상 지지구조물(100)에 브레이스 연결구(130)를 사용한 경우는 브레이스 연결구(130)의 안착부(132)가 파일(110)의 두께를 보강하여, 구조물의 구조적 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 파일(110)에 브레이스 부재(120)를 연결하여 트러스 구조를 형성함으로써, 구조적 강성을 확보할 수 있어, 일반적인 돌핀형 지지구조물보다 직경이 더 작은 파일(110)을 사용할 수 있고, 더 적은 수의 파일(110)이 사용될 수 있다. 또한, 브레이스 연결구(130)를 통해, 파일(110)에 대한 브레이스 부재(120)의 시공을 용이하게 함으로써, 일반적인 자켓형 지지구조물보다 시공이 용이하가 간단한 장점이 있다. 특히, 해저에 항타된 파일(110) 자체를 레그로 사용함으로써, 추가적인 파일(110) 설치가 필요없게 되는 효과가 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예들에 의한 해상 지지구조물(100)의 시공 방법에 대해서 살펴보면, 일 실시예에서, 먼저 해저에 복수의 파일(110)이 항타되어 두부가 해상에 노출되도록 설치된다.
파일(110)이 설치된 후, 파일(110)에 브레이스 연결구(130)가 결합되고, 결합된 브레이스 연결구(130)를 통해 브레이스 부재(120)가 조립된다. 여기서, 브레이스 연결구(130)의 결합작업은 수중에서 이루어지게 되며, 전술한 바와 같이 브레이스 연결구(130)의 타입에 따라 수중용접 결합 및 볼트결합 방법이 사용될 수 있다.
또한, 브레이스 부재(120)의 결합시에는 십자 연결구(140)가 브레이스 부재(120)의 교차부에 설치될 수 있다.
이와 같이 하부 구조의 시공이 완료된 후 파일(110)의 두부에 데크(150)가 설치될 수 있다.
한편, 다른 일 실시예에 의한 해상 지지구조물(100)의 시공 방법은 서로 이웃하는 파일(110) 간에 연결되는 복수의 브레이스 부재(120)와 복수의 브레이스 연결구(130)가 육상에서 미리 조립될 수 있다. 즉, 서로 이웃하는 파일(110) 간에 연결되는 브레이스 부재(120)와 브레이스 연결구(130)가 육상에서 하나의 조립체로 미리 조립될 수 있고, 해상에서는 파일(110) 설치 후에 상기 조립체가 파일(110)에 결합될 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 실시예를 보면, 네 개의 파일(110)이 사각형 구도로 배치되는 구조에서, 서로 이웃하는 파일(110) 간에는 8개의 브레이스 연결구(130)와 6개의 브레이스 부재(120)가 조립될 수 있는데, 상기 8개의 브레이스 연결구(130)와 6개의 브레이스 부재(120)가 미리 설계된 구조에 맞게 육상에서 미리 조립될 수 있다. 즉, 도 2에서 X자 형상 3개가 적층된 브레이스 연결구(130)와 브레이스 부재(120) 조립체는 육상에서 미리 조립될 수 있다.
이 경우에는 상기 조립체를 해상으로 운반하여 해상에서는 파일(110)에 상기 조립체를 결합하는 작업만 수행할 수 있게 된다.
이러한 다른 일 실시예에 의한 시공 방법은 해상 작업이 육상 작업보다 어렵다는 점을 고려한 것으로서, 해상 작업 단계를 줄임으로써 공기를 줄일 수 있고, 시공 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예들에 의한 해상 지지구조물(100)은 그 시공 방법에 있어서도, 일반적인 자켓형 지지구조물처럼 육상에서 조립된 부피가 큰 자켓을 해상으로 운반하지 않고, 브레이스 부재(120)와 파일(110)이 분리된 상태로 해상으로 운반할 수 있으므로, 운반물의 부피가 절감되어 운반작업이 용이하고, 운반 비용이 감소될 수 있으며, 복수의 해상 지지구조물(100)을 한번에 운반할 수 있다는 효과도 얻을 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 해상 지지구조물 110: 파일
120: 브레이스 부재 130, 130': 브레이스 연결구
132: 안착부 134: 소켓
136: 플랜지부 140: 십자 연결구
142: 삽입구 145: 전면부 블럭
149: 후면부 블럭 150: 데크

Claims (12)

  1. 해저에 설치되는 복수의 파일;
    상기 복수의 파일 간에 연결되는 브레이스 부재; 및
    상기 파일과 브레이스 부재의 연결부위에 장착되어 상기 파일과 브레이스 부재를 결합시키는 브레이스 연결구;
    를 포함하는 해상 지지구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브레이스 연결구는,
    상기 파일의 외주면을 둘레방향으로 적어도 일부 감싸는 안착부와,
    상기 안착부의 외측면에 일체로 형성되며 상기 브레이스 부재의 단부가 삽입되는 소켓으로 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 파일의 1/2 둘레를 넘지 않는 너비의 만곡된 강판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 파일에는 양측의 이웃하는 파일 각각에 연결되는 브레이스 부재 각각이 결합되는 두 개의 브레이스 연결구가 한 쌍을 이루며 상기 파일의 양측에 결합되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 브레이스 부재의 교차부에는 서로 교차하는 상기 브레이스 부재 간을 일체로 결합시키도록 4개의 삽입구가 형성된 십자 연결구가 구비되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 십자 연결구는 전면부 블럭과 후면부 블럭으로 분리 구성되며,
    상기 전면부 블럭과 후면부 블럭 각각이 상기 브레이스 부재 교차부의 전후측에서 결합되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 브레이스 연결구는,
    상기 소켓이 상기 브레이스 부재가 삽입되는 주둥이 부분에서 상기 안착부와의 결합부로 갈수록 단면적이 넓게 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 브레이스 연결구는,
    상기 안착부의 양단에 볼트체결구가 형성된 플랜지부가 구비되며,
    한 쌍의 상기 브레이스 연결구는 상기 플랜지부를 통해 서로 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파일의 두부에는 상부구조물이 설치되는 데크가 설치되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물.
  10. 해저에 복수의 파일을 설치하는 단계; 및
    상기 복수의 파일 간에 연결되는 브레이스 부재를, 상기 파일과 브레이스 부재의 연결부위에 장착되어 상기 파일과 브레이스 부재를 결합시키는 브레이스 연결구를 통해 상기 파일에 조립하는 단계;
    를 포함하는 해상 지지구조물의 시공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 브레이스 부재 조립 단계는,
    서로 이웃하는 파일 간에 연결되는 복수의 상기 브레이스 부재와 복수의 상기 브레이스 연결구가 조립된 조립체는 육상에서 미리 조립되는 공정과,
    상기 파일 설치 단계 후에 해상에서 상기 조립체를 상기 파일에 결합하는 공정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물의 시공 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조립체의 육상 조립 공정은,
    상기 브레이스 부재가 X자 형태로 다단으로 적층된 상태가 되도록 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 해상 지지구조물의 시공 방법.
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