KR20140124527A - 선단 확장형 석션파일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선단 확장형 석션파일에 관한 것으로서, 부유 유닛의 계류를 위한 앵커 또는 해상 구조물의 지지를 위해 해저지반에 관입되는 석션파일에 있어서, 상기 석션파일의 원통형 파일 몸체 선단부에 상기 파일 몸체의 직경보다 큰 원반형 확장플랜지를 부착하여 상기 파일 몸체와 일체로 형성하여, 수직방향의 선단지지력과 수평방향의 횡방향지지력 및 인발지지력이 동시에 모두 증가되는 효과가 있다.

Description

선단 확장형 석션파일{Suction pile of end extension}

본 발명은 선단 확장형 석션파일에 관한 것으로서, 상세히는 석션파일의 원통형 파일 몸체 선단부에 상기 파일 몸체보다 직경이 큰 원반형 확장플랜지를 일체로 부착하여, 해저지반에 관입되는 상기 석션파일의 선단지지력을 높이도록 한 선단 확장형 석션파일에 관한 것이다.

일반적으로 석션파일(Suction pile)은 파일 내부의 물이나 공기와 같은 유체를 외부로 석션함으로써 발생된 상기 파일 내부와 외부의 압력차를 이용하여 해저지반에 설치되는 파일을 말한다. 즉, 정수압 이하의 수압(석션)을 이용하고 해저지반뿐만 아니라 석션을 발생시킬 수 있는 수면 하의 지반에도 적용이 가능하며, 지반 표층에 자중에 의한 침설 및 관입시킨 기초 내측의 물을 펌프로 강제배수시킴으로써 석션을 발생시킨다. 한편, 석션파일은 버켓파일(Bucket pile)이라고 불리기도 한다.

이러한 종래 석션파일(10)이 상기한 석션에 의해 해저지반(50)에 관입되고 그 위에 해상 구조물(60)이 설치되면 도 3에 도시한 바와 같이, 원기둥 형태의 석션파일(1)은 상기 해상 구조물(60)의 자중 및 다양한 환경하중 등에 의한 수직방향, 횡방향 하중 및 인발하중을 받게 되며, 이러한 조건 하에서는 석션파일(1)이 충분한 설계지지력을 발휘하지 못하여 운영 시 불안정하게 되는 문제가 있다.

즉 종래 석션파일(10)은 육상에서 시공되는 항타나 매입말뚝이 아니고, 선단부가 암반에 근입되는 것은 불가능하며 보통 연약지반에 시공되고 있으므로 수직의 선단지지력과 수평 지지력 및 인발 지지력 발현에 취약할 수밖에 없는 단점이 있다.

한국 등록실용실안공보 제20-0274072호

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 석션파일의 원통형 파일 몸체 선단부에 상기 파일 몸체의 직경보다 큰 원반형 확장플랜지를 부착하여 일체로 형성함으로써, 해저지반에 관입되는 석션파일의 수직지지력 및 인발지지력을 높여 안정적으로 세워져 있도록 한 선단 확장형 석션파일을 제공함에 있다.

다른 목적은 상기 파일 몸체와 원방형 확장 플랜지 사이에 다수개의 보강리브를 설치하여, 석션파일이 받은 횡방향 힘에 저항하는 수평지지력도 증가시키도록 한 선단 확장형 석션파일을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 선단 확장형 석션파일은, 부유 유닛의 계류를 위한 앵커 또는 해상 구조물의 지지를 위해 해저지반에 관입되는 석션파일에 있어서, 상기 석션파일의 원통형 파일 몸체 선단부에 상기 파일 몸체의 직경보다 큰 원반형 확장플랜지를 부착하여 상기 파일 몸체와 일체로 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 파일 몸체의 선단부 둘레를 따라 일정간격을 두고 확장 플랜지 둘레의 상단부에 걸쳐 세워진 다수개의 보강리브를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 선단 확장형 석션파일에 의하면, 파일 몸체의 선단부보다 넓은 직경의 확장플랜지로 인해 선단지지력이 증대되고, 인발하중에 대한 저항력도 증가하므로 인발지지력도 증가하는 효과가 있다.

또 파일 몸체의 선단부와 확장형 플랜지 사이에 설치한 다수개의 보강리브에 의해 석션파일의 횡방향 하중에 대한 저항력도 증가되어, 상기 석션파일이 기울어지지 않고 안정적으로 하중을 지지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일의 개략적인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일의 설치상태 종단면도
도 3은 종래 석션파일의 설치상태 종단면도

이하, 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일의 개략적인 사시도를 도시한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일(1)은 원통형으로 된 파일 몸체(2)의 선단부에 상기 파일 몸체(2)의 직경보다 큰 넓은 면적의 원반형 확장플랜지(3)를 부착하여 상기 파일 몸체(2)와 일체로 형성한 것으로서, 파일 몸체(2)의 선단부 면적은 선단지지력과 비례하므로 상기 파일 몸체(2)의 원통 직경보다 큰 원반형 확장플랜지(3)로 인해 수직방향의 선단지지력이 증가하게 된다.

즉 원형으로 된 석션파일(1)의 파일 몸체(2)의 선단면적은 반지름의 제곱함수이므로 약간의 반지름을 확장하여도 면적은 그 제곱으로 늘어나기 때문에 원통형 파일 몸체(2)의 직경보다 약간 큰 원반형 확장플랜지(3)로 인해 선단지지력이 크게 증가하는 효과를 볼 수 있다.

이러한 상기 원반형 확장플랜지(3)는 기존의 석션파일의 파일 몸체 선단부에 단순히 부착만 하면 되기 때문에, 현재 석션파일의 관입을 위해 사용하고 있는 장비와 시공법을 그대로 사용하여 원반형 확장플랜지(3)를 선단부에 부착한 본 발명의 석션파일(1)을 설치할 수 있다.

또한 상기 석션파일(1)의 파일 몸체(2)의 선단부 둘레와 원반형 확장플랜지(3) 둘레의 상단부 사이에는 일정간격을 두고 부착되는 삼각형상의 다수개의 보강리브(4)를 설치하되, 도면에서는 일정간격을 두고 3개를 설치하였으나 필요에 따라 4개 또는 그 이상의 보강리브(4)를 일정간격을 두고 설치할 수 있을 것이다.

이와 같이 석션파일(1)의 파일 몸체(2) 선단부의 바깥둘레에 부착하여 설치한 보강리브(4)로 인해 석션파일이 해저지반에 관입된 후, 상기 보강리브(4)가 횡방향의 힘에 대한 저항력으로 작용하여 횡방향 지지력을 증가시킬 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일의 설치상태 종단면도를 도시한 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이. 석션파일(1)을 해저지반(5)에 관입하여 그 위에 해상구조물(6) 등을 설치할 때, 상기 석션파일(1)의 파일 몸체(2)의 선단부에 부착한 원반형 확장플랜지(3)로 인해 선단부의 면적이 더 넓어져 수직방향의 선단지지력이 증가하고, 인발하중에 대한 저항력도 증가하므로 인발지지력도 증가하게 되는 것이다.

결과적으로 상기 원반형 확장플랜지(3) 및 다수개의 보강리브(4)로 인해 수직방향의 선단지지력과 수평방향의 횡방향지지력 및 인발지지력이 동시에 모두 증가되어, 해저지반(5)에 관입된 본 발명의 석션파일(1)을 부유 유닛의 계류를 위한 앵커로 사용하거나 해상구조물의 지지를 위해 사용할 때 더욱 안정적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 선단 확장형 석션파일에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 석션파일 2 : 파일 몸체
3 : 원반형 확장플랜지 4 : 보강리브
5 : 해저지반 6 : 해상구조물

Claims (2)

1. 부유 유닛의 계류를 위한 앵커 또는 해상 구조물의 지지를 위해 해저지반에 관입되는 석션파일에 있어서,
   상기 석션파일의 원통형 파일 몸체 선단부에 상기 파일 몸체의 직경보다 큰 원반형 확장플랜지를 부착하여 상기 파일 몸체와 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 선단 확장형 석션파일.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파일 몸체의 선단부 둘레를 따라 일정간격을 두고 확장 플랜지 둘레의 상단부에 걸쳐 세워진 다수개의 보강리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선단 확장형 석션파일.

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