KR20160010632A - 바지선의 측면을 활용한 석션파일 기초구조물 분리 진수, 조립, 거치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바지선 측면을 활용한 석션 파일 기초 구조물의 분리 진수, 조립, 거치 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 석션파일 기초구조물을 분리 진수함으로써 중소 규모의 범용 장비를 이용할 수 있고, 석션파일 내부의 공기로 부력을 조절함으로써 무게를 줄여 운반 바지선의 규모를 줄이고 운반시 안정성을 증대시킬 수 있다. 석션파일 기초구조물의 설치 위치에서는 거치용 윈치 바지선이 미리 대기를 하고 있어 기상이 허용되는 짧은 기간에도 공사를 신속히 수행할 수 있도록 하는 바지선 측면을 활용한 석션 파일 기초 구조물의 분리 진수, 조립, 거치 방법에 관한 것이다.

Description

바지선의 측면을 활용한 석션파일 기초구조물 분리 진수, 조립, 거치방법{A way of separate launching, assembling and lowering the foundation structure with the suction pile by using the sides of pontoon}

본 발명은 석션파일로 이루워진 기초구조물의 분리 진수, 조립, 거치와 관련하여 바지선의 측면을 이용한 시공 방법이다. 더욱 상세하게는 구조물의 분리 진수는 인양 무게를 줄이고, 석션파일 내부에 갇힌 공기의 부력을 이용하여 구조물의 조립, 거치 작업에 일반적이고 경제적인 장비를 이용할 수 있는 시공 방법에 관한 것이다.

석션파일 기초구조물은 해상 시설물의 하부 구조물로 활용되고 있다. 석션파일은 컵을 뒤집어 놓은 것과 비슷한 형태를 갖고 있다. 시공은 석션파일을 수중 지반에 안착시킨 뒤 파일 내부의 물을 외부로 배출함으로써 파일 내 외부의 수압 차를 발생시킨다. 이때 발생 되는 수압 차이, 즉 외부의 수압을 이용하여 파일을 지중에 관입 시공을 하는 방법이다. 수압 차이를 이용하는 간단한 물리적 원리와 수중 펌프 등 시공 시설물이 간단하기 때문에 육지에서 멀리 떨어져 시공을 하는 해상 풍력의 기초로 검토가 되고 있으며, 경제적인 시공을 위해 시공 방법에 대해 다수의 연구가 진행되고 있다.

일반적인 진수 및 거치 방법으로는 도 1에 도시된 것처럼 해상 크레인을 이용하여 육상에서 조립된 석션파일 기초구조물을 해상에서 인양한 뒤 설치 위치까지 운반하여 거치하는 방법이 있다.

등록 특허 방법으로는 등록특허공보(B1)의 등록번호 10-1554939에 개시된 '석션파일 하부구조물 및 이의 시공방법'을 들 수 있다. 도 2에 상기 특허 작업 방법의 일부가 도시되어 있다.

상기 방법들의 가장 큰 문제점은 육상에서 석션파일을 포함한 기초구조를 한꺼번에 조립하여 인양 진수하는 방식은 구조물의 무게로 인해 특수 장비를 사용해야 한다는 것이다. 그래서 일반적으로 석션파일 기초구조물을 해상으로 진수할 때, 해상 기중기선이나 드라이독 또는 플로팅독이 꼭 필요하고, 상기 진수 방법들은 공사 비용 증대 요소가 되고 있다.

게다가 일반적인 방법은 해상 조건상 기상이 좋을 때 기초구조물 설치 공사를 빨리 마무리해야 하는데, 장비 한 대로 진수, 운반, 거치공사를 하면 공사를 빨리 끝낼 수 없다. 한 대의 장비로 기초구조물과 함께 현장에 도착 시, 구조물을 정 위치에 설치하기 위해 운반선에서 다수의 앙카를 투묘해야 하므로, 작업을 할 수 있는 비교적 긴 기간의 안정된 기상 조건을 기다려야 하는 문제가 발생 될 수 있다.

또한, 등록 특허 방법은 구조물의 회전시 발생하는 응력으로 인해 구조물에 보강 부재가 추가되어야 하고, 거치시 구조물의 수직도 및 평면 위치 조정에 시간이 많이 소요되는 문제가 발생할 수 있다.

KR 10-1554939 B1

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 바지선의 측면을 이용하여 석션파일 기초구조물을 분리 진수, 조립, 거치하는 방법을 제공하는 것이다. 바지선의 측면을 활용하면 구조물을 분리 진수하고 단계적 조립이 가능하므로 경제적인 장비를 선택할 수 있다. 게다가 거치용 윈치 바지선을 현장에 미리 대기시켜 구조물 거치를 빠르게 할 수 있다.

본 발명은 석션파일 기초구조물의 해상 풍력과 석션파일을 포함하는 해상구조물의 진수를 효율적으로, 공사비를 경제적으로, 거치공사를 빨리 끝낼 수 있는 공사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

석션파일을 포함하는 기초구조물의 분리 진수, 조립, 거치 방법에 대해, 바지선의 측면에 설치된 복수의 프레임에 복수의 석션파일을 선 진수하는 공정과; 석션파일 상부에 설치된 밸브를 개폐시켜 석션파일 내부의 공기량을 조절함으로써 부력을 이용하여 무게를 조절하는 공정과; 바지선의 프레임에 거치 된 석션파일과 기초구조부를 연결하여 석션파일 기초구조물로 일체화 조립시키는 공정과; 시공위치에서 조립된 석션파일 기초구조물을 한 대 이상의 거치용 윈치 바지선에 연결하는 공정과; 바지선을 석션파일 기초구조물에서 분리하는 공정; 및 거치용 윈치 바지선에서 석션파일 기초구조물을 수중에 거치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 바지선 측면을 활용한 석션파일 기초구조물 분리 진수, 조립, 거치 방법에 따르면, 구조물을 분리하여 진수함으로써 중소 규모의 장비를 활용할 수 있고, 석션파일의 부력을 활용함으로써, 운반 장비의 규모를 축소할 수 있고, 거치 위치에 대기하고 있는 거치용 윈치 바지선을 이용함으로써 거치 속도를 빨리하여 시공 가능한 짧은 기상조건 기간을 이용할 수 있어, 공사비용을 절감시키고 경제성을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 해상크레인을 이용한 석션파일 기초구조물의 운반 사진.
도 2는 등록 특허에서 제시하는 시공 방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 석션파일 기초구조물 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바지선 측면 프레임 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 분리 진수 사시도.
도 6은 부력조정 예를 나타낸 도 5의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 석션파일 기초구조물 조립 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 석션파일 기초구조물과 거치용 윈지 바지선의 연결을 나타나낸 작업 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 석션파일 기초구조물이 바지선과 분리되어 거치용 윈치 바지선에 매달려 있는 작업 단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 석션파일 기초구조물의 거치 작업 단면도.

본 발명에 따른 바지선 측면을 활용한 석션파일 기초구조물 분리 진수, 조립, 거치 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 설명을 위해 예시된 석션파일 기초구조물(10)의 사시도이다.

도 4 내지 도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 바지선 측면을 활용한 석션파일 기초구조물의 분리 진수 작업 방법를 나타내는 사시도이다.

먼저, 육상에서 제작된 석션파일(1)을 바지선(3) 측면에 설치된 프레임부(4)에 크레인(2)을 이용하여 분리 진수를 한다. 분리 진수 공정을 통해 인양하는 구조물의 무게를 줄임으로써 크레인(2)의 용량을 줄이는 게 바람직하다.

바지선(2) 측면에 거치 된 석션파일(1)은 상부에 밸브부(5)가 설치되어 있다. 도 6에 예시된 바와 같이 밸브부(5)의 작동을 통해 석션파일(1) 내부의 공기량을 조절함으로써 부력을 이용하여 구조물의 무게 조정을 할 수 있고 바지선(3)의 평형 안정성을 향상시키는 게 바람직하다.

석션파일(1)이 바지선(3)의 측면에 거치 된 후에는 도 7에 예시된 바와 같이 기초구조부(6)를 조립하여 상기 석션파일 기초구조물(10)을 완성하는 게 바람직하다. 구조부(6)가 석션 파일 기초(1)와 조립되어 연결되면 구조적 강성이 커지고 후술 되는 거치 작업에서도 기초구조물이 일체로 거동을 하기 때문에 설치 기간을 단축 시킬 수 있다.

도 8 내지 도 10은 석션파일 기초구조물(10)을 설치 위치에서 공사 방법을 도시한 작업 단면도이다.

거치 위치에서는 대기하고 있는 한 척 이상의 거치용 윈치 바지선(7)에 석션파일 기초구조물(10)과 바지선(3)이 함께 도착한다. 도 8에 예시된 실시예와 같이 거치 위치에 근접해서 거치용 윈치 바지선(7)과 석션파일 기초구조물을 연결하는 게 바람직하다. 거치용 윈치 바지선(7)이 시공 위치에 미리 대기를 하고 있으므로 평면상 위치 유도 작업을 신속히 수행할 수 있다.

연결 작업이 끝나면 도 9에 예시된 것처럼 거치 작업을 위해 바지선(3)을 분리한다.

도 10에 예시된 바와 같이 거치용 윈치 바지선(7)에서 석션파일 기초구조물을 수중에 거치하는 작업을 수행하는 게 바람직하다.

1 : 석션파일 2 : 크레인 3 : 바지선
4 : 프레임부 5 : 밸브부 6 : 기초구조부
7 : 거치용 윈지 바지선 10 : 석션파일 기초구조물

Claims (1)

1. 석션 파일을 포함하는 기초구조물의 분리 진수, 조립, 거치 방법에 대해,
   바지선의 측면에 설치된 복수의 프레임에 상기 복수의 석션파일을 선 진수하는 공정과;
   상기 석션파일 상부에 설치된 밸브를 개폐시켜 상기 석션파일 내부의 공기량을 조절함으로써 부력을 이용하여 무게를 조절하는 공정과;
   상기 프레임에 거치 된 상기 석션파일과 기초구조부를 연결하여 석션파일 기초구조물로 일체화 조립시키는 공정과;
   시공 위치에서 상기 석션파일 기초구조물을 한 척 이상의 거치용 윈치 바지선에 연결하는 공정과;
   상기 바지선을 상기 석션파일 기초구조물에서 분리하는 공정; 및
   상기 거치용 윈치 바지선에서 상기 석션파일 기초구조물을 수중에 거치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 바지선 측면을 활용한 석션파일 기초구조물 분리 진수, 조립, 거치 방법.
   

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