KR20160136741A - 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치 - Google Patents

지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중공체 구조물 형상의 구조체와, 상기 구조체의 상부를 덮는 상하부슬래브와, 상기 상부슬래브의 상부에 설치되어 구조체 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기로 이루어진 석션파일을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 석션파일 시공방법은 크레인을 통해 지하면 또는 해수면에 석션파일의 구조체를 안치시키는 1단계; 상기 지하면 또는 해수면에 안치된 구조체를 압입암밀수단으로 고정하는 2단계; 상기 압입암밀수단에 의해 구조체가 고정되면 고압펌프의 분사노즐을 통해 구조체의 내부측 또는 외부측 하면에 고압의 물을 분사하는 3단계; 상기 분사노즐을 통해 분사되는 고압의 물에 의해 부상하는 토사물을 석션유닛의 흡입노즐을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 4단계;로 이루어진 것으로, 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공장치는 상기 시공장치는 크레인에 의해 해수면에 안착된 집수정의 구조체를 압입하여 고정하는 압입수단과; 상기 구조체의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐이 장착되어 있는 고압펌프와; 상기 분사노즐에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛;으로 구성되는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치에 관한 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치는 시공시 사용한 물을 해상으로 유출하여 오염을 시키지 않으며 다시 사용하므로 물 낭비가 되지 않으며, 재사용하는 물을 복수개로 이루어진 물탱크에 의해 필터하여 사용하고, 물을 이용하여 석션파일을 시공하기 때문에 매우 친환경적이라는 등의 현저한 효과가 있으며, 석션파일 암밀부분 슬래브 아래층에 공기 및 가스층에 의한 석션파일 구조체 내부 암밀부분에 부력발생이 없어 석션파일이 기울어지거나, 전도가 발생되지 않으며 공기, 가스 유출구인 원추형 요철리브의 꼬깔모양 형태는 압입면적의 가스, 공기와 샌드보일링(sand boiling) 형상을 차단시키고 압입·암밀부분의 진동, 파장, 충격이 발생 시 차단역할을 한다.
또한, 석션파일이 기울어 지거나 이동 및 보수 시에는 오목한 원추형 콘크리트 미블록 덮개를 들어 올려 압입, 암밀부의 토사, 모래, 자갈 등을 빼내고 구조체를 바로 세우거나 이동, 보수 할 수 있고 가스, 공기 유출관을 통해 나온 공기, 가스는 지상의 ∩ 엘보관으로 유출되는데 엘보관의 공기, 가스관은 바람 반대로 항시 유출되도록 되어 있어 석션파일 및 각종 케이슨(caisson) 구조체의 압입·암밀시공과 보수유지 등에 현저한 효과가 있다.

Description

지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치{Constructing method and apparatus to construct suction pile from ground to underground or sea level}
본 발명은 중공체 구조물 형상의 구조체와, 상기 구조체의 상부를 덮는 상하부슬래브와, 상기 상부슬래브의 상부에 설치되어 구조체 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기로 이루어진 석션파일을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치에 관한 것이다.
일반적으로 석션파일 및 케이슨(caisson)은 공업용수 등에 사용하기 위해서 하천의 삼각지나 하천주변 등에 설치하여 지하수를 공급하는 집수정 시설물(교량용 우물통 시설물, 유류저장시설물, 담수시설물, 집수정, 풍력발전기석션파일시설물, 방파제 원통형 석션기초 시설물등 구조물을 해저면에 압입, 암밀하는 시설물)에 설치되는 파일을 일컫는다.
이러한 케이슨 또는 석션파일의 종래기술로는 등록특허공보 제1162152호에 일정량의 물을 저장하는 집수공간을 갖는 집수정; 상기 집수정의 하부로부터 일정높이만큼 밀착되게 수직방향으로 끼워지는 삽입부와, 상기 삽입부로부터 직각을 이루어 외측방향으로 연장형성된 날개판부로 구성된 고정틀 및; 상기 고정틀의 삽입부 안쪽에 위치되며, 수직을 이루는 복수의 앵커볼트부의 상단 일부가 상기 집수정의 하판을 관통하여 집수정 안쪽에 위치하게 되는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집수정 구조체가 등록공개되어 있다.
또 다른 종래기술로는 등록특허공보 제1399090호에 두께를 관통하도록 복수개의 관통공이 형성되어 있는 중량체가 해저 지반의 상면에 놓인 상태에서, 각각 중공을 가지고 있고 배수관이 연결되는 배수공을 구비한 상단 마감판에 의해 상단이 마감되어 있고 측면 외측으로 돌출된 스톱퍼부재를 일체로 구비하고 있는 관 부재가, 중량체의 상면에서부터 하향으로 관통공을 관통함으로써 관통공에 의해 가이드되어 세워진 상태로 설치되고; 관 부재의 하단부가 해저 지반의 표면에 닿은 상태에서 배수관을 통해 관 부재의 중공 내에 있는 물이 배수되면서 관 부재가 해저 지반으로 관입되어 고정되며; 스톱퍼부재에는 연직끼움부재가 구비되어 있고; 중량체의 상면에는 연직끼움부재가 끼워질 수 있는 오목홈이 형성되어 있으며; 관 부재가 중량체를 관통하여 삽입되고 해저 지반에 관입 고정되었을 때, 연직끼움부재는 오목홈에 끼워지고; 스톱퍼부재는 관 부재의 측면 외측으로 돌출되어 있으므로 관 부재가 중량체에 삽입된 상태에서 중량체에 상향 수직하중이 작용하게 되면 스톱퍼부재에 의해 중량체가 관 부재로부터 뽑혀서 빠지는 것이 방지되고 상향 수직하중은 스톱퍼부재를 통해서 관 부재에 전달되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 복수개의 관 부재로 이루어진 석션파일이 등록공개되어 있다.
그러나 종래의 석션파일 또는 집수정의 시공방법 또는 시공장치는 친환경적이지 못하다는 단점이 있었으며 기존 등록특허공보의 방법은 석션파일 압입, 암밀 작업 시 수심이 깊은 심초해저에서 석션파일 내부의 물이 배수출구 측으로 배출되도록 하는 벤투리는 수압으로 그 기능을 하지 못하는 단점이 있었다.
기존 공개된 기술은 석션파일 내부의 압입, 암밀 부 상단에 샌드보일링(sand boiling) 현상이 발생하여 파일 내부로 모래가 유입되어 파일 상단쪽에 유입된 모래가 누적되게 되어 파일이 완벽하게 박히지 않는 것이 아니고 공기, 가스 층이 발생되어 구조체가 부력에 의해 기울러 지거나 전도되며 시공완료된 석션파일은 해저면의 자연적으로 발생된 가스 및 공기와 물속에 잔존 산소에 의해 시간이 흐를수록 공기, 가스층이 커진다.
공기, 가스층이 커지면 부력이 커지고, 부력이 커지면 구조체의 해저면에 압입, 암밀부가 적어지므로 유속, 태풍, 해일에 의한 외부충격에 석션파일 구조체는 기울어지거나 전도되는 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 물의 압력으로서 석션파일의 구조체의 압입 및 평행을 유지하도록 시공하는 친환경적인 석션파일 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 물의 압력으로서 석션파일 또는 각종 케이슨(caisson)을 압입 암밀 및 평행을 유지하도록 시공하는 친환경적인 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있고, 암밀부분 슬래브 아래층에 공기 및 가스층에 의한 부력 발생 없이 석션파일을 압입, 암밀 작업 되도록 하고 유속, 태풍, 해일에 의한 외부 충격에 석션파일이 기울어지거나 전도 되는 것을 최소화하기 위한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명 중공체 구조물 형상의 구조체와, 상기 구조체의 상부를 덮는 상하부슬래브와, 상기 상부슬래브의 상부에 설치되어 구조체 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기로 이루어진 석션파일을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법은 크레인을 통해 지하면 또는 해수면에 석션파일의 구조체를 안치시키는 1단계; 상기 지하면 또는 해수면에 안치된 구조체를 압입암밀수단으로 고정하는 2단계; 상기 압입암밀수단에 의해 구조체가 고정되면 고압펌프의 분사노즐을 통해 구조체의 내부측 또는 외부측 하면에 고압의 물을 분사하는 3단계; 상기 분사노즐을 통해 분사되는 고압의 물에 의해 부상하는 토사물을 석션유닛의 흡입노즐을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 4단계;로 이루어진 것으로, 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공장치는 크레인에 의해 해수면에 안착된 석션파일 구조체를 압입하여 고정하는 압입수단과; 상기 구조체의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐이 장착되어 있는 고압펌프와; 상기 분사노즐에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛;으로 구성되는 것이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 시공시 사용한 물 또는 토사, 모래 등을 지상 또는 해상으로 유출하여 오염을 시키지 않으며 다시 사용하므로 물 낭비가 되지 않으며, 재사용하는 물을 복수개로 이루어진 물탱크에 의해 필터링하여 사용하고, 물을 이용하여 석션파일 및 케이슨을 시공하기 때문에 매우 친환경적이라는 등의 현저한 효과가 있으며, 석션파일 및 케이슨 암밀부분 슬래브 아래층에 공기 및 가스층에 의한 석션파일 및 케이슨 구조체 내부 암밀부분에 부력발생이 없어 석션파일이 기울어지거나, 전도가 발생되지 않으며 공기, 가스 유출구인 원추형 요철리브의 꼬깔모양 형태는 압입면적의 가스, 공기와 샌드보일링(sand boiling) 형상을 차단시키고 압입·암밀부분의 진동, 파장, 충격이 발생 시 차단역할을 한다.
또한, 석션파일 및 케이슨이 기울어지거나 이동 및 보수 시에는 오목한 원추형 콘크리트 키블록 덮개를 들어 올려 압입, 암밀부의 토사, 모래, 자갈 등을 빼내고 구조체를 바로 세우거나 이동, 보수 할 수 있고 가스, 공기 유출관을 통해 나온 공기, 가스는 지상의 ∩ 엘보관으로 유출되는데 엘보관의 공기, 가스관은 바람 반대로 유출되도록 되어 있어 석션파일 및 각종 케이슨(caisson) 구조체의 압입·암밀시공과 보수유지 등에 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 석션파일을 지상에서 지하로 시공하는 시공장치의 개략도.
도 2는 본 발명 석션파일을 지상에서 지하로 시공하는 시공장치의 압입수단을 나타낸 일부분 확대도.
도 3과 도 4는 본 발명 석션파일의 슬래브 시공단계를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명 석션파일의 슬래브고정수단을 나타낸 일부분 확대도.
도 6은 본 발명 석션파일에 공기를 배출하는 배출기가 장착된 개략도.
도 7과 도 8은 본 발명 석션파일의 배출기 장착개략도.
도 9는 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면으로 시공장치의 개략도.
도 10은 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면 압입 후 콘크리트 키블록 덮개를 원추형 요철리브에 억지 끼워 안착시키는 개략도.
도 11은 또 다른 실시에 따른 석션파일 내부에 콘크리트 키블록 덮개를 원추형 요철리브에 억지 끼워 안착시킨 테두리에 수중콘크리트를 타설한 개략도.
도 12는 또 다른 실시에 따른 석션파일 상부 요철부에 육상에서 제작된 콘크리트 프리케스트 슬래브를 안착시공단계를 나타낸 개략도.
도 13은 또 다른 실시에 따른 석션파일 상부인 콘크리트 프리케스트 슬래브 위에 상부슬래브를 현장 콘크리트 타설된 개략도 및 공기·가스배출관 설치개략도.
도 14는 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면으로 시공된 개략도.
본 발명 중공체 구조물 형상의 구조체(110)와, 상기 구조체(110)의 상부를 덮는 상하부슬래브(130, 120)와, 상기 상부슬래브(130)의 상부에 설치되어 구조체(110) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)로 이루어진 석션파일(100)을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법은 크레인(C)을 통해 지하면 또는 해수면에 석션파일(100)의 구조체(110)을 안치시키는 1단계; 상기 지하면 또는 해수면에 안치된 구조체(110)를 압입암밀수단(220)으로 고정하는 2단계; 상기 압입암밀수단(220)에 의해 구조체(110)가 고정되면 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 내부측 또는 외부측 하면에 고압의 물을 분사하는 3단계; 상기 분사노즐(231)을 통해 분사되는 고압의 물에 의해 부상하는 토사물을 석션유닛(240)의 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 4단계;로 이루어진 것이 특징이다.
상기 석션유닛(240)에 흡입된 토사물은 제1물탱크(251)에서 비중이 큰 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되며, 물과 함께 침전되지 않은 토사는 제2물탱크(252)로 보내지고, 제2물탱크(252)에서 재차 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고 물은 제3물탱크(253)로 보내지게 되어 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 하단면에 분사되는 것이 특징이다.
그리고 상기 구조체(110)의 주변의 수상에 매립앵커(222)의 일부가 상부로 돌출되도록 삽입고정되어 있는 가이드블럭(221)이 설치되고, 상기 구조체(110)의 상면에는 압입부재(224)가 안착되며, 유압실린더(225)가 상기 가이드블럭(221)의 동일 수직선상에 위치하는 압입부재(224)의 상면에 장착되되, 환봉(223)의 일단이 상기 유압실린더(225)에 체결되고, 타단은 압입부재(224)를 관통하여 매립앵커(222)에 장착됨으로써 유압실린더(225)의 구동에 의해 환봉(223)을 상부로 당기게 되는 반작용에 의해 구조체(110)를 지하면 또는 해수면에 더욱 압입암밀 되는 것이 특징이다.
그리고 상기 4단계 후에는 구조체(110)의 상면에 하부슬래브(120)와 상부슬래브(130)를 순차적으로 적층하여 고정하는 5단계; 상기 상부슬래브(130)의 상면에 구조체(110)의 내부에 발생하는 가스 또는 공기를 외부로 배출하는 배출기(150)를 장착하는 6단계;가 더 추가되는 것으로, 상기 배출기(150)는 상하부슬래브(130. 120)에 형성된 관통구를 관통하도록 삽입관(151)이 삽입되어 있고, 상기 삽입관(151)의 상단에는 직립하는 직선관(154)이 체결되되, 상기 삽입관(151)과 직선관(154)은 각각 삽입관(151)관의 상단에 형성된 하부플랜지(152)와 직선관(154)의 하단에 형성된 상부플랜지(153)가 서로 맞대어 체결볼트(158)로서 체결되며, 상기 직선관(154)의 상단에는 원호형의 배출관(156)이 체결되되, 상기 직선관(154)과 배출관(156) 사이에는 베어링이 장착됨으로써 상기 배출관(156)은 회전할 수 있는 것이 특징이다.
그리고 상기 구조체(110)의 상단에 적층되어 있는 상하부슬래브(130. 120)를 고정하는 슬래브고정수단(140)으로는 중공체로서 외주면에 방사형으로 돌기가 형성되어 있는 파이프 캡(141)과, 상기 파이프 캡(141)의 내부에 장착되는 부싱너트(142)와, 상기 부싱너트(142)와 나사체결되는 ‘ㄱ’자 앵커(143)로 이루어진 것으로, 상기 구조체(110)의 상면에 안치되는 하부슬래브(120)의 주위로 내부에 부싱너트(142)가 장착되어 있는 파이프 캡(141)을 매립한 후, ‘ㄱ’자 앵커(143)를 부싱너트(142)에 나사체결하되, 부싱너트(142)에 나사체결되지 않은 타단을 구조체(110)의 중심방향을 향하도록 하여 상기 부싱너트(142)의 타단이 하부슬래브(120)의 상부에 위치하도록 한 후, 상기 ‘ㄱ’자 앵커(143)를 내부에 포함하도록 상부슬래브(130)를 하부슬래브(120)의 상면에 시공하는 것이다.
상기 배출관(156)은 반원호형으로서 토출구가 하부로 향하도록 장착되어 있으며, 토출구의 반대편 배출관(156)의 측면에는 프로펠러(157)가 장착되어 바람이 불면 프로펠러(157)가 바람개비 역할을 하게 되어 토출구가 바람의 반대편으로 항시 위치할 수 있는 것이 특징이다.
또한, 중공체구조물 형상의 구조체(110)와, 상기 구조체(110)의 상부를 덮는 상하부슬래브(130, 120)와, 상기 상부슬래브(130)의 상부에 설치되어 구조체(110) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)로 이루어진 석션파일(100)을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공장치는(200)는 크레인(C)에 의해 해수면에 안착된 석션파일(100)의 구조체(110)를 압입하여 고정하는 압입·암밀수단(220)과; 상기 구조체(110)의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)와; 상기 분사노즐(231)에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240);으로 구성되는 것이 특징이다.
그리고 상기 압입·암밀수단(220)은 상기 구조체(110)의 주변을 따라 수상에 설치되는 복수의 가이드블럭(221)과, 상기 가이드블럭(221)의 상면에 일부가 외부로 돌출되도록 삽입고정되어 있는 매립앵커(222)와, 상기 구조체(110)의 상면에 안착되는 테두리 형상의 압입부재(224)와, 상기 가이드블럭(221)의 수직선상에 위치하는 압입부재(224)의 상면에 장착되는 유압실린더(225)와, 상기 유압실린더(225)에 일단이 체결되고, 타단은 압입부재(224)를 관통하여 상기 매립앵커(222)에 장착되어 유압실린더(225)에 의해 승하강하는 환봉(223)으로 구성되는 것이 특징이다.
이하, 본 발명 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법 및 시공장치를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 석션파일을 지상에서 지하로 시공하는 시공장치의 개략도이다.
설명에 앞서 석션파일을 대체하여 케이슨(cassion)에도 적용할 수 있다.
일반적으로 석션파일(100)은 중공체 구조물 형상의 구조체(110)와, 상기 구조체(110)의 상부를 덮는 상하부슬래브(130, 120)와, 상기 상부슬래브(130)의 상부에 설치되어 구조체(110) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)로 구성되어 있다.
특히, 본 발명 석션파일 시공장치(200)는 크레인(C)에 의해 해수면에 안착된 석션파일(100)의 구조체(110)를 압입하여 고정하는 압입·암밀수단(220)과; 상기 구조체(110)의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)와; 상기 분사노즐(231)에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240)으로 구성되어 있다.
한편, 고압펌프(230)의 출구 측에는 분사노즐(231)로 공급되는 물을 제어하는 제어밸브(270)와 공급되는 물의 압력을 확인하는 압력계(210)가 설치되어 있으며, 제어밸브(270)와 압력계(210)는 제어박스(260)에 의해 제어된다.
즉, 크레인(C)에 의해 해수면에 안차된 중공체 구조물인 구조체(110)는 압입수단(220)에 의해 압입되어 고정되게 된다.
그리고 구조체(110)의 주변 수상에는 상기 구조체(110)의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)가 설치되어 있으며, 상기 고압펌프(230)와 함께 분사노즐(231)에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240)으로 구성되어 있다.
이때, 상기 석션유닛(240)에 흡입된 토사물은 제1물탱크(251)로 유입되게 되며, 제1물탱크(251)로 유입된 토사물은 비중이 큰 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고, 물과 함께 침전되지 않은 토사는 제2물탱크(252)로 보내지게 된다.
그리고 제2물탱크(252)에서 재차 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고 물은 제3물탱크(253)로 보내지게 된다.
이렇게 제3물탱크(253)로 보내어진 물은 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 (구조체)석션파일(110)의 하단면에 분사되게 된다.
본 발명은 3개의 물탱크(250)로 이루어져 있으나, 환경 및 흡입되는 토사물의 종류에 따라 3개 이상으로 이루어질 수도 있다.
따라서, 상술한 석션파일 시공장치(200)에 의해 본 발명은 크레인(C)을 통해 해수면에 구조체(110)를 해수면에 안치시키는 단계; 상기 해수면에 안치된 구조체(110)를 압입·암밀수단(220)으로 고정하는 단계; 상기 압입·암밀수단(220)에 의해 구조체(110)가 고정되면 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 내부 측 하면에 고압의 물을 분사하는 단계; 상기 분사노즐(231)을 통해 분사되는 고압의 물에 의해 부상하는 토사물을 석션유닛(240)의 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 단계로 이루어져, 석션파일(100)의 구조체(110)는 더욱 압입·암밀되는 것이다.
도 2는 본 발명 석션파일을 지상에서 지하로 시공하는 시공장치의 압입수단을 나타낸 일부분 확대도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명 석션파일(100)의 압입·암밀수단(220)은 구조체(110)의 주변을 따라 수상에 설치되는 복수의 가이드블럭(221)과, 상기 가이드블럭(221)의 상면에 일부가 외부로 돌출되도록 삽입고정되어 있는 매립앵커(222)와, 상기 구조체(110)의 상면에 안착되는 테두리 형상의 압입부재(224)와, 상기 가이드블럭(221)의 수직선상에 위치하는 압입부재(224)의 상면에 장착되는 유압실린더(225)와, 상기 유압실린더(225)에 일단이 체결되고, 타단은 압입부재(224)를 관통하여 상기 매립앵커(222)에 장착되어 유압실린더(225)에 의해 승하강하는 환봉(223)으로 구성되는 것이 특징으로 한다.
따라서, 유압실린더(225)에 의해 환봉(223)을 상부로 끌어당기게 되면, 환봉(223)의 타단은 수상에 시공되어 있는 매립앵커(222)에 체결되어 있는 관계로 작용과 반작용의 원리에 의해 구조체(110)를 하부로 당기는 힘이 발생하게 된다.
이때, 구조체(110)가 지지되어 있는 바닥면에 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 고압의 물을 분사하기 때문에 구조체(110)의 바닥면을 이루고 있는 점토 또는 모래는 수중으로 부상하게 되고, 이 순간 구조체(110)는 더욱더 해수면 바닥에 압입되는 것이다.
그리고 수중으로 부상한 점토 또는 모래는 석션유닛(240)의 흡입노즐(241)을 통해 외부로 배출되게 된다.
특히, 한쪽 방향으로 석션파일(100)의 구조체(110)가 기울어지게 되면, 분사노즐(231)로서 기울어진 구조체(110)의 반대측 바닥면에 분사함으로써 평행을 유지할 수 있다.
도 3과 도 4는 본 발명 석션파일의 슬래브 시공단계를 나타낸 개략도이다.
상술한 바와 같이 구조체(110)가 해수면에 고정되게 되면 구조체(110)의 상면에는 콘크리트 재질의 하부슬래브(120)와 상부슬래브(130)가 이중으로 적층되게 된다.
이때, 하부슬래브(120)와 상부슬래브(130)는 슬래브고정수단(140)에 의해 서로 고정되게 된다.
또한, 하부슬래브(120)와 상부슬래브(130)에는 후술할 배출기(150)가 설치되도록 상하로 관통된 관통구가 형성되어 있으며, 하부슬래브(120)의 관통구와 상부슬래브(130)의 관통구는 동일 수직선상에 형성되어야 하며, 복수개로 형성될 수도 있다.
상기 하부슬래브(120)와 상부슬래브(130)에 형성된 관통구에는 후술할 배출기(150)를 장착하기 위하여 삽입관(151)이 삽입하게 된다.
도 5는 본 발명 석션파일의 슬래브고정수단을 나타낸 일부분 확대도이다.
슬래브고정수단(140)은 중공체로서 외주면에 방사형으로 돌기가 형성되어 있는 파이프 캡(141)과 상기 파이프 캡(141)의 내부에 장착되는 부싱너트(142)와 일단이 체결되는 ‘ㄱ’자 앵커(143)로 이루어진 것이 특징이다.
상하부슬래브(130, 120)를 구조체(110)에 고정하는 방법으로는 구조체(110)의 상면에 파이프 캡(141)을 매립한 후, 하부슬래브(120)을 구조체(110)의 상면에 안착시키도록 한다.
이때, 구조체(110)의 상단면은 내주면을 따라 홈이 형성되어 있어 하부슬래브(120)는 안정적으로 안착될 수 있게 된다.
하부슬래브(120)와 구조체(110) 사이에는 콘크리트 접착제로서 접착하면 더욱 견고한 결속이 될 수 있다.
또한, 구조체(110)의 상면에 매립된 파이프 캡(141)의 내부에는 부싱너트(142)가 장착되어 있으므로, ‘ㄱ’자 앵커(143)에 나사선이 형성되어 있는 일단을 부싱너트(142)에 체결하고 타단은 구조체(110)의 중심방향을 향하도록 한다.
끝으로, 상부슬래브(130)를 시공하게 되면 구조체(110)와 하부슬래브(120) 그리고 상부슬래브(130)는 견고하게 일체형으로 고정되는 것인데, 상부슬래브(130)와 하부슬래브(120)는 동일한 콘크리트 재질이지만, 하부슬래브(120)는 원판형으로 미리 제작된 것을 크레인(C)을 통해 구조체(110)의 상면에 안착하는 것이며, 상부슬래브(130)는 하부슬래브(120)를 안착 후, 거푸집을 제작하여 안치하여 배합된 액상의 콘크리트를 부어 굳도록 함으로써 ‘ㄱ’자 앵커(143)가 상부슬래브(130)의 내부에 시공되도록 하며, 상부슬래브(130)를 현장 콘크리트 타설과 함께 이루어지도록한 것이다.
도 6은 본 발명 석션파일에 공기를 배출하는 배출기가 장착된 개략도, 도 7과 도 8은 본 발명 석션파일의 배출기 장착개략도이다.
이렇게 상부슬래브(130)와 하부슬래브(120)가 시공되고 나면, 상부슬래브(130)와 하부슬래브(120)에 형성된 관통구에는 구조체(110)의 내부에 발생하는 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)가 장착되게 된다.
상기 배출기(150)는 상하부슬래브(130, 120)의 관통구를 관통하여 하단이 구조체(110)의 내부에 위치하고 상단은 하부플랜지(152)가 형성되어 있는 삽입관(151)과, 상기 하부플랜지(152)에 체결하도록 하단에 상부플랜지(153)가 형성되어 있는 직선관(154)과, 상기 직선관(154)의 상면에 체결되어 구조체(110)의 내부공기를 외부로 배출시키는 배출관(156)과, 상기 직선관(154)과 배출관(156)은 베어링하우징(155)에 의해 서로 체결되어 배출관(156)은 회전할 수 있는 것이 특징이다.
또한, 상기 배출관(156)은 반원호형으로서 토출구가 하부로 향하도록 장착되어 있으며, 토출구의 반대편 배출관(156)의 측면에는 프로펠러(157)가 장착되어 바람이 불면 프로펠러(157)가 바람개비 역할을 하게 되어 토출구가 바람의 반대편으로 항시 위치할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 삽입관(151)은 상하부슬래브(130, 120)의 시공시 함께 설치되어 하부플랜지(152)와 상부플랜지(153)를 체결볼트(158)로서 체결하는 것이다.
또 다르게 도 9, 도 10, 도 11, 도 12는 본 발명 석션파일을 해상에서 해수면으로 압입·암밀하는 시공방법은 다음과 같다.
해수면에 시공되는 구조체(110)는 암밀슬래브(353)는 링형상의 몸체 중앙부에 수직단면이 원추형인 요철리브(351)가 일체형으로 형성되어 있는 것이 특징으로서, 해수면에 구조체를 시공하는 석션파일 시공장치(200)는 상술한 것과 동일하게 압입·암밀 침하작업시 구조체(110)의 내부에 형성된 암밀슬래브(353)의 하부측 압입·암밀부분(359)에 고압의 수압을 분사하는 분사노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)와 상기 분사노즐(231)에 의해 발생되는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 석션유닛(240)에 흡입된 토사물은 제 1물탱크(251)에서 비중이 큰 토사와 물로 분리 되어 토사는 제 2물탱크(252)에서 재차토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고 물은 제 3물탱크(253)로 보내지게 되어 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 하단면에 분사되는 것을 특징으로 한다.
또한, 구조체(110) 하단부가 해저암반(363)에 압입·암밀되어 구조체(110)가 안착되면 원추형 요철리브(351)의 공기·가스 유출구(364)에 모래, 자갈 등을 암밀 슬래브(353)까지 속채움한다.
구조체(110)내부의 암밀슬래브(353)까지 속채움이 끝나면 원추형 요철리브(351)에 육상에서 미리 제작된 콘크리트 키블록 덮개(352)를 크레인(C)으로 인양하여 구조체(110) 내부의 원추형 요철리브(351)에 삽입 안착시키면 콘크리트 키블록 덮개(352)의 자중과 원추형상이 미끄러지며 자리를 찾아 안착되며 억지 끼워지면 틈새가 없다.
상기 키블록 덮개(352)는 중공체 형상으로 하면에 상기 원추형 요철리브(351)가 안착될 수 있도록 오목홈이 형성되어 있는 것이 특징이다.
이 때, 해저암반(363), 압입·암밀부분(359) 및 물속의 잔존 산소는 공기· 가스집결공간(367)으로 배출되는 것이 특징으로 한다.
콘크리트 키블록 덮개(352)가 안착시킨 후, 석션유닛(240)을 가동하여 구조체(110)의 내부 암밀슬래브(353) 위에 있는 물을 외부로 배출한다.
물을 배출하면서 구조체(110) 내부의 콘크리트 키블록 덮개(352)주변에 버림 및 기초수중 콘크리트(352)를 타설한다.
구조체(110) 내부에 설치된 콘크리트 키블록 덮개(352)의 중심에 형성된 가스·공기 배출관 삽입구(365)에 수직 공기·가스배출관(156)을 조립한다.
여기서, 암밀슬래브(353)의 중심에 돌출형성된 원추형 요철리브(351)는 압입·암밀부분(359)의 수평보다 높게 원추형 단면형으로 형성되어 해저암반층(363) 또는 압입·암밀층(359) 및 물속의 잔존산소 및 가스는 공기·가스 집결공간(367)으로 모여져 공기·가스 배출관(156)을 통하여 외부로 유출되며 시간이 지나면 공기·가스 집결공간(367)은 압입·암밀부분의 토사와 점토로 채워져 진공상태가 되는 압입·암밀상태가 되는 것이다.
또한, 공기·가스 배출관(156)은 공기·가스배출은 물론 구조체(110) 외부의 충격, 해저암반의 진동, 내부의 속채움 또는 물의 파장을 차단하는 원심력 축이 되어 진동과 파장 충격파를 차단하는 역할을 하며, 콘크리트 키블록 덮개(352)는 구조체(110)의 중심축의 중심추가 되어 구조체(110)가 부력으로 상승하거나 압입·암밀부분의 보풀형상 및 부력 발생시 구조체(110)가 해저암반(363)에서 이탈되지 않토록 고정지점 역할을 하게 된다.
또한, 구조체(110)의 하부슬래브(120)는 육상에서 미리 제작된 프리케스트 슬래브(120)를 구조체(110) 상단 단차부분에 크레인(C)으로 올려 안착(설치)시키고 상부슬래브(130)는 해상에 안착된 구조체(110) 상단에 설치된 프리케스트 슬래브(120) 위에 콘크리트 타설한다.
상기와 같은 개발특징으로 기존 방식에서는 구조체(110)가 암밀슬래브(353)와 구조체(110)의 상부슬래브를 일체형으로 육상 또는 바지선 위에서 구조체(110)를 제작할 경우 구조체(110) 내부의 상부슬래브 및 암밀슬래브 콘크리트 형성과정의 지주식 동바리, 거푸집널, 멍애재, 장선재 및 작업자가 나오지 못하여 별도 슬래브에 개구부를 만들거나 큰부재는 구조체(110)안에 매몰 시키는 현재의 사안이다.
또한, 구조체(110) 내부의 작업 및 속채움이 어려워 대형proating. crane(3000ton 이상) 및 대형 FD선 이 장기 작업하여야 하는 것을 공사 공기를 단축 되도록 개선한 것이다.
도 9는 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면으로 시공장치의 개략도이다.
석션파일(100)은 상술한 바와 같이 중공체 구조물 형상의 구조체(110)와, 구조체(110) 내부에 암밀슬래브(353)와 상기 구조체(110)의 상부를 덮는 상·하부슬래브(130, 120)와, 상기 상부슬래브(130)의 상부에 설치되어 구조체(110) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)로 구성되어 있다.
특히, 본 발명 석션파일 시공장치(200)는 크레인(C)에 의해 해수면에 안착된 석션파일(100)의 구조체(110)를 압입·암밀하여 고정하는 압입·암밀수단(220-1)과; 상기 구조체(110)의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)와; 상기 분사 노즐(231)에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240)으로 구성되어 있다.
상기 압입·암밀수단(220)은 관용의 메인와이어(226), 조금구(227), 인양와이어(228), 리프트 브라켓트(229)로 구성되어 있다.
한편, 고압펌프(230)의 출구 측에는 분사노즐(231)로 공급되는 물을 제어하는 제어밸브(270)와 공급되는 물의 압력을 확인하는 압력계(210)가 설치되어 있으며, 제어밸브(270)와 압력계(210)는 제어박스(260)에 의해 제어된다.
크레인(C)에 의해 해수면에 안착 된 중공체 구조물인 구조체(110)는 압입·암밀수단(220-1)에 의해 압입되거나 암밀침하되어 고정되게 된다.
즉, 구조체(110)를 육상에서 지하로 압입·암밀수단(220-1)에 의해 압입되거나, 해상에서 해수면으로 압입·암밀침하시켜 고정되게 한다.
그리고 구조체(110)의 주변 수상에는 상기 구조체(110)의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사 노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)가설치되어 있으며, 상기 고압펌프(230)와 함께 분사노즐(231)에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240)으로 구성되어 있다.
이때, 상기 석션유닛(240)에 흡입된 토사물은 제 1물탱크(251)로 유입되게 되며, 제 1물탱크(251)로 유입된 토사물은 비중이 큰 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고, 물과 함께 침전되지 않은 토사는 제 2물탱크(252)로 보내지게 된다.
그리고 제 2물탱크(252)에서 재차 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고 물은 제 3물탱크(253)로 보내지게 된다.
이렇게 제 3물탱크(253)로 보내어진 물은 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 하단면에 분사 되게 된다.
본 발명은 3개의 물탱크(250)로 이루어져 있으나 환경 및 흡입되는 토사물의 종류에 따라 3개 이상으로 이루어질 수도 있다.
따라서, 상술한 석션파일 시공장치(200)로서 크레인(C)을 통해 구조체(110)를 해수면에 안치시키는 단계; 상기 해수면에 안치된 구조체(110)가 고정되면 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 내부측 하면에 고압의 물을 분사하는 단계; 상기 분사노즐(231)을 통해 분사되는 고압의 물에 의해 부상하는 토사물을 석션유닛(240)의 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 단계로 이루어진 것이다.
석션파일을 해상에서 해수면으로 설치하는 방법을 더욱 상세히 설명하면,
도 10은 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면 압입 후 콘크리트 키블록 덮개를 원추형 요철리브에 억지 끼워 안착시키는 개략도이다.
즉, 도 10은 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면으로 압입·암밀 후 육상에서 미리 제작된 콘크리트 키블록 덮개(352)를 구조체(110)의 하부 암밀슬래브(353)의 원추형 요철리브(351)에 억지끼워 인착시키는 개략도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 본 발명 석션파일(100)의 구조체(110)를 해수면에 압입·암밀 파일링에서 구조체(110) 내부 하부에 암밀슬래브(353)의 중앙부에 돌출형성된 요철리브(351)가 구조체(110)의 형성시 일체형으로 같이 형성되며, 압입·암밀 침하 안착되면, 원추형 요철리브(351)의 공기·가스유출구(364)에 모래, 자갈 등을 암밀슬래브(353)까지 속채움을 한다.
속채움이 끝나면 원추형 요철리브(351)에 콘크리트 키블록 덮개(352)를 크레인(C)으로 인양하여 구조체(110) 내부의 원추형 요철리브(351)에 삽입·안착시키면 콘크리트 키블록 덮개(352)의 자중에 의해 원추형상이 자리를 찾아 억지끼워지며 틈새가 없게 된다.
이때, 해저암반(363), 압입·암밀부분(359) 및 물속의 잔존 산소는 공기·가스, 집결공간(367)으로 배출되는 것이다.
도 11은 또 다른 실시에 따른 석션파일 내부에 콘크리트 키블록 덮개를 원추형 요철리브에 억지 끼워 안착시킨 테두리에 수중콘크리트를 타설한 개략도이다.
석션유닛(240)을 가동하여 구조체(110) 내부 암밀슬래브(353) 위에 있는 물을 외부로 배출한다.
물을 배출하면서 구조체(110) 내부의 콘크리트 키블록 덮개(352) 주변에 버림 및 기초수중 콘크리트(354)를 타설하게 된다.
도 12는 또 다른 실시에 따른 석션파일 상부 요철부에 육상에서 제작된 콘크리트 프리케스트 슬래브를 안착시공단계를 나타낸 개략도이다.
도 12에 도시된 바와 같이 상기 구조체(110)의 하부슬래브(콘크리트 프리케스트 슬래브)(120)은 육상에서 미리 제작하여 구조체(110) 상단의 단차부분에 크레인(C)으로 올려 설치시킨 후, 고정시키는 것을 특징으로 한다.
도 13은 또 다른 실시에 따른 석션파일 상부인 콘크리트 하부슬래브 위에 상부슬래브를 현장 콘크리트 타설된 상태 및 공기·가스배출관 설치개략도이다.
도 13에 도시된 바와 같이 구조체(110)의 상단에 설치된 하부슬래브(120) 공기·가스배출구에 공기·가스배출관(156)을 콘크리트 키블록 덮개(352) 중앙부에 형성되어 있는 가스·공기 배출관 삽입구(365)에 공기·가스배출관(156)을 끼우고 고정시킨 후 상부슬래브(130) 콘크리트를 현장 타설한다.
하부슬래브(120)는 프리케스트 슬래브이다.
도 14는 또 다른 실시에 따른 석션파일을 해상에서 해수면으로 시공된 개략도이다.
석션파일(100)의 구조체(110)를 육상 또는 바지선 또는 F/D선 위에서 제작되어 해상에서 G.P.S 지점에 크레인(C)으로 인양하며 인양시 메인와이어(226), 조금구(227), 인양와이어(228), 리프트 브라켓트(229)에 의해 구조체(110)가 인양되어 지며 도 9와 같이 압입·암밀침설한다.
압입·암밀 침설된 구조체(110)는 도 10과 같이 콘크리트 키블록 덮개(352)를 암밀슬래브(353)의 중앙부 원추형 요철리브(351)에 억지 끼움으로 안착시킨다.
도 11과 같이 구조체(110) 내부 암밀슬래브(353) 위에 형성된 원추형 요철리브(251)와 결합된 콘크리트 키블록 덮개(352) 주위에 버림 및 기초수중 콘크리트(354) 타설한다.
도 12와 같이 구조체(110) 상부에 콘크리트 프리케스트 슬래브인 하부슬래브(120)를 안착시키고 도 13과 같이 공기·가스배출관(156)을 콘크리트 키블록 덮개(352)와 하부슬래브(120)의 가스·공기 배출관 삽입구(365)에 체결한 다음, 상부슬래브(130)을 현장 콘크리트 타설한다.
이렇게 상부슬래브 (130)와 하부슬래브(120)가 시공되고 나면 상부슬래브(130)와 하부슬래브(120)에 형성된 관통구에는 구조체(110)의 내부에 발생하는 공기·가스를 외부로 배출시키는 배출기(150)가 장착되게 된다.
상기 배출기(150)는 상·하부슬래브(130,120)의 관통구로 관통하여 하단이 구조체(110)의 내부에 위치하고 상단은 하부플랜지(152)에 체결하도록 하단에 상부플랜지(153)가 형성되어 있는 직선관(154)과 상기 직선관(154)의 상면에 체결되어 구조체(110)의 내부공기를 외부로 배출시키는 배출관(156)과, 상기 직선관(154)과 배출관(156)은 베어링하우징(155)에 의해 서로 체결되어 배출관(156)은 회전할 수 있는 것이 특징이다.
베어링하우징(155)은 베어링이 내부에 장착되어 있는 장치로서, 고정된 직선관(154)에 결합되는 배출관(156)이 회전할 수 있는 관용의 장치이기에 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 배출관 (156)은 반원형상의 원호형으로써 토출구가 하부로 향하도록 장착되어 있으며 토출구의 반대편 배출관(156)의 측면에는 프로펠러(157)가 장착되어 바람이 불면 프로펠러(157)가 바람개비 역할을 하게 되어 토출구가 바람의 반대편으로 항시 위치 할 수 있도록 하였다.
이때 상기 삽입관(151)은 상·하부슬래브(130,120)의 시공시 함께 설치되어 하부플랜지(152)와 상부플랜지(153)를 체결볼트(156)로써 체결하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명 석션파일 및 케이슨(CAISSON) 시공장치는 시공시 사용한 물을 다시 사용하므로 물 낭비가 되지 않으며, 또한 재사용하는 물을 복수개로 이루어진 물탱크에 의해 필터하여 사용하고, 물을 이용하여 구조체를 시공하기 때문에 매우 친환경적이라는 등의 현저한 효과가 있다.
또한, 지하암반 및 자갈, 모래, 토사 등을 고압펌프의 분사노즐을 통해 구조체의 하단면을 파쇄하거나 치핑하므로 잠수부에 의해 진동제어 발파 다이나마이트 폭약으로 발파하는 위험을 현저히 감소시키는 효과가 있고 석션파일 각종 케이슨의 압입·암밀 시 주변 마찰력 저감으로 공사공기를 단축하고 공사비를 절감할 수 있다. 특히 풍화토 굴착을 위한 버켓에 의한 크레인 작업이 현저히 줄어들며 크램쉘굴착 및 자중 침설공법보다 공사공기를 2배 이상 공사기간을 단축하는 현저한 효과가 있다.
진동제어 발판 등 발파시 안전사고 및 구조체의 안정성 확보가 기존 방식에는 미흡하였으나 고압 및 수압을 이용하여 구조체를 시공하기 때문에 매우 안전하고 공사공기와 공사경비 저감에 현저한 효과가 있다.
상부슬래브 작업시 콘크리트 타설 중 편심 발생으로 인한 슬래브 붕괴사고 발생이 전혀 없다.
100. 석션파일 110. 구조체 120. 하부슬래브
130. 상부슬래브 140. 슬래브고정수단 141. 파이프 캡
142. 부싱너트 143. ‘ㄱ’자 앵커
150. 배출기 151. 삽입관 152. 하부플랜지
153. 상부플랜지 154. 직선관 155. 베어링하우징
156. 배출관 157. 프로펠러 158, 체결볼트
200. 시공장치
210. 압력계 220, 220-1. 압입·암밀수단
221. 가이드블럭 222. 매립앵커
223. 환봉 224. 압입부재
225. 유압실린더 226. 메인와이어
227. 조금구 228. 인양와이어
229. 리프트 브라켓트
230. 고압펌프 231. 분사노즐
240. 석션유닛 241. 흡입노즐
250. 물탱크 251. 제 1물탱크
252. 제 2물탱크 253. 제 3물탱크
260. 제어박스 261. 해수면
270. 제어밸브
P1. 연결관 P2. 공급관
C. 크레인
351. 원추형 요철리브 352. 키블록 덮개
353. 암밀슬래브 354. 버림 및 기초수중 콘크리트
359. 압입·암밀부분
363. 해저함반층 364. 가스산소 유출구
365. 가스·공기 배출관 삽입구 367. 가스·공기 집결공간

Claims (7)

  1. 중공체 구조물 형상의 구조체(110)와, 상기 구조체(110)의 상부를 덮는 상하부슬래브(130, 120)와, 상기 상부슬래브(130)의 상부에 설치되어 구조체(110) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)로 이루어진 석션파일(100)을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법에 있어서,
    상기 석션파일 시공방법은 크레인(C)을 통해 지하면 또는 해수면에 석션파일(100)의 구조체(110)을 안치시키는 1단계;
    상기 지하면 또는 해수면에 안치된 구조체(110)를 압입암밀수단(220)으로 고정하는 2단계;
    상기 압입암밀수단(220)에 의해 구조체(110)가 고정되면 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 내부측 또는 외부측 하면에 고압의 물을 분사하는 3단계;
    상기 분사노즐(231)을 통해 분사되는 고압의 물에 의해 부상하는 토사물을 석션유닛(240)의 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 4단계;
    로 이루어진 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 석션유닛(240)에 흡입된 토사물은 제1물탱크(251)에서 비중이 큰 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되며, 물과 함께 침전되지 않은 토사는 제2물탱크(252)로 보내지고, 제2물탱크(252)에서 재차 토사와 물로 분리되어 토사는 바닥면에 침전되고 물은 제3물탱크(253)로 보내지게 되어 고압펌프(230)의 분사노즐(231)을 통해 구조체(110)의 하단면에 분사되는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구조체(110)의 주변의 수상에 매립앵커(222)의 일부가 상부로 돌출되도록 삽입고정되어 있는 가이드블럭(221)이 설치되고, 상기 구조체(110)의 상면에는 압입부재(224)가 안착되며, 유압실린더(225)가 상기 가이드블럭(221)의 동일 수직선상에 위치하는 압입부재(224)의 상면에 장착되되, 환봉(223)의 일단이 상기 유압실린더(225)에 체결되고, 타단은 압입부재(224)를 관통하여 매립앵커(225)에 장착됨으로써 유압실린더(225)의 구동에 의해 환봉(223)을 상부로 당기게 되는 반작용에 의해 구조체(110)를 지하면 또는 해수면에 더욱 압입암밀 되는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 4단계 후에는 구조체(110)의 상면에 하부슬래브(120)와 상부슬래브(130)를 순차적으로 적층하여 고정하는 5단계;
    상기 상부슬래브(130)의 상면에 구조체(110)의 내부에 발생하는 가스 또는 공기를 외부로 배출하는 배출기(150)를 장착하는 6단계;
    가 더 추가되는 것으로,
    상기 배출기(150)는 상하부슬래브(130. 120)에 형성된 관통구를 관통하도록 삽입관(151)이 삽입되어 있고, 상기 삽입관(151)의 상단에는 직립하는 직선관(154)이 체결되되, 상기 삽입관(151)과 직선관(154)은 서로 삽입관(152)관의 상단에 형성된 하부플랜지(152)와 직선관(154)의 하단에 형성된 상부플랜지(152)가 서로 맞대어 체결볼트(158)로서 체결되며,
    상기 직선관(154)의 상단에는 원호형의 배출관(156)이 체결되되, 상기 직선관(154)과 배출관(156) 사이에는 베어링이 장착됨으로써 상기 배출관(156)은 회전할 수 있는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구조체(110)의 상단에 적층되어 있는 상하부슬래브(130. 120)를 고정하는 슬래브고정수단(140)으로는 중공체로서 외주면에 방사형으로 돌기가 형성되어 있는 파이프 캡(141)과, 상기 파이프 캡(141)의 내부에 장착되는 부싱너트(142)와, 상기 부싱너트(142)와 나사체결되는 ‘ㄱ’자 앵커(143)로 이루어진 것으로,
    상기 구조체(110)의 상면에 안치되는 하부슬래브(120)의 주위로 내부에 부싱너트(142)가 장착되어 있는 파이프 캡(141)을 매립한 후, ‘ㄱ’자 앵커(143)를 부싱너트(142)에 나사체결하되, 부싱너트(142)에 나사체결되지 않은 타단을 구조체(110)의 중심방향을 향하도록 하여 상기 부싱너트(142)의 타단이 하부슬래브(120)의 상부에 위치하도록 한 후, 상기 ‘ㄱ’자 앵커(143)를 내부에 포함하도록 상부슬래브(130)를 하부슬래브(120)의 상면에 시공하는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공방법.
  6. 중공체 구조물 형상의 구조체(110)와, 상기 구조체(110)의 상부를 덮는 상하부슬래브(130, 120)와, 상기 상부슬래브(130)의 상부에 설치되어 구조체(110) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배출기(150)로 이루어진 석션파일(100)을 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 및 케이슨 시공장치에 있어서,
    상기 시공장치(200)는 크레인(C)에 의해 해수면에 안착된 석션파일(100)의 구조체(110)를 압입하여 고정하는 압입·암밀수단(220)과;
    상기 구조체(110)의 내부 하단면에 고압의 물을 분사하는 분사노즐(231)이 장착되어 있는 고압펌프(230)와;
    상기 분사노즐(231)에 의해 발생하는 토사물이 흡입노즐(241)을 통해 흡입하여 외부로 배출하는 석션유닛(240);
    으로 구성되는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압입·암밀수단(220)은 상기 구조체(110)의 주변을 따라 수상에 설치되는 복수의 가이드블럭(221)과, 상기 가이드블럭(221)의 상면에 일부가 외부로 돌출되도록 삽입고정되어 있는 매립앵커(222)와, 상기 구조체(110)의 상면에 안착되는 테두리 형상의 압입부재(224)와, 상기 가이드블럭(221)의 수직선상에 위치하는 압입부재(224)의 상면에 장착되는 유압실린더(225)와, 상기 유압실린더(225)에 일단이 체결되고, 타단은 압입부재(224)를 관통하여 상기 매립앵커(222)에 장착되어 유압실린더(225)에 의해 승하강하는 환봉(223)으로 구성되는 것이 특징인 지상에서 지하면 또는 해수면으로 석션파일을 시공하는 석션파일 시공장치.
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