KR20210053522A - 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치 - Google Patents

파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저 지반에 관입하여 설치되는 해양구조물 지지용 관입파일을 제거하기 위한 장치에 있어서, 상기 관입 파일보다 큰 직경을 가지며, 내면이 제거대상이 되는 관입파일의 외면과 특정간격 이격되어 상기 해저지반으로 관입되는 케이싱; 상기 케이싱 내면에 원주방향으로 서로 이격되어 배치되고, 하부측으로 워터제트를 분사하여 케이싱 관입 중 상기 케이싱과 상기 관입 파일 사이의 해저지반의 부착력을 상실시키는 복수의 워터제트유닛; 및 상기 케이싱에 구비되어, 상기 케이싱이 관입 파일의 절단부에 위치되면, 구동되어 상기 절단부 위치에서 상기 관입파일을 절단하는 파일절단유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치에 관한 것이다.

Description

파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치{Decommission method and apparatus of piles penetrated in sea bed with pipe cutting unit}
본 발명은 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치에 관한 것이다.
해저 지반에 착저되는 해양구조물은 자중에 의해 파랑 등 해양하중을 지지하거나, 지반 상태가 양호하지 않은 경우는 파일(말뚝)을 암반층까지 관입한 후 파일 상단에 해양구조물을 설치한다. 해저 지반에 말뚝을 관입할 때는 항타나 진동햄머 등을 사용한다.
그리고 해양구조물의 사용수명이 종료된 후 해양구조물을 철거해야 한다.
해저 지반 상부의 구조물은 철거가 용이하지만, 해저로 관입된 파일은 이미 지반과 일체화되어 철거가 매우 어렵다.
종래 이러한 해저로 관입된 파일을 제거하는 기술로서, 해저면 근처에서 절단하는 방법도 사용되나 파일의 상당부가 해저면 아래에 잔류하여 향후 해양 개발시 걸림돌로 작용하게 된다. 또한 파일의 내부에는 그라우트 등으로 충전된 경우가 많아서 내부로 장비를 굴진시키는 것은 매우 제한적이다.
그리고 https://www.youtube.com/watch?v=pYMhy6mQO7s에 공개된 바와 같이, 같이 대형 선박을 이용해서 직접 인발하는 방법도 있으나, 대형 해양 장비의 사용료가 매우 과다하다는 단점을 갖는다.
https://discoverydundeeacuk/ws/portalfiles/portal/27911009/Author_Accepted_Manuscriptpdf과 진동장비를 이용하는 방법도 있으나 역시 대형 장비를 사용해야 하며, 관입 시와는 달리 지반이 교란되지 않은 상태이기 때문에 효율이 매우 낮은 문제점이 존재한다.
따라서 해저 지반과 일체화된 해저 관입파일을 저비용으로 효율적으로 철거, 제거할 수 있는 개선된 방법 및 장치의 개발이 요구되었다.
대한민국 등록특허 10-1669249 대한민국 등록특허 10-1541135 대한민국 등록특허 10-1377560 대한민국 등록특허 10-0969288
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 해저 지반에 이미 관입되어 설치된 파일(말뚝)을 저비용으로 효율적으로 철거 또는 제거할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 해저 지반에 설치된 해양구조물 철거시, 해저 지반에 관입되어 설치된 파일도 저비용으로 효율적으로 전체 또는 부분 제거할 수 있어, 향후 해당 해저면을 타용도로 사용하는데 어려움이 없는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 해양구조물의 사용기간 동안 장기간 사용하는 과정에서 파일 주변의 해저지반이 이미 안정화되어 철거가 어려운 말뚝을 저비용으로 부분 제거할 수 있어, 해양구조물 철거산업에 기여할 수 있는, 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 해저 지반에 관입하여 설치되는 해양구조물 지지용 관입파일을 제거하기 위한 장치에 있어서, 상기 관입 파일보다 큰 직경을 가지며, 내면이 제거대상이 되는 관입파일의 외면과 특정간격 이격되어 상기 해저지반으로 관입되는 케이싱; 상기 케이싱 내면에 원주방향으로 서로 이격되어 배치되고, 하부측으로 워터제트를 분사하여 케이싱 관입 중 상기 케이싱과 상기 관입 파일 사이의 해저지반의 부착력을 상실시키는 복수의 워터제트유닛; 및 상기 케이싱에 구비되어, 상기 케이싱이 관입 파일의 절단부에 위치되면, 구동되어 상기 절단부 위치에서 상기 관입파일을 절단하는 파일절단유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치로서 달성될 수 있다.
그리고 파일절단유닛은, 케이싱 상부 외면 일측에 부착되는 하우징과, 상기 하우징 내에서 이동구동되며 와이어가 권취된 구동롤러와, 상기 구동롤러에 권취된 양측의 와이어를 상기 케이싱의 하부 끝단부 측까지 연결하는 복수의 가이드 롤러와, 상기 케이싱 하부측 내면 일측에 구비되어 상기 케이싱 관입시 상기 와이어가 상기 관입파일의 외측을 감싸는 상태로 관입될 수 있도록 와이어를 거치시키는 복수의 거치부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 케이싱이 관입 파일의 절단부에 위치되면, 상기 구동롤러가 이동되어 상기 관입파일의 절단부 외측을 감싸는 와이어가 상기 절단부를 기준으로 상기 관입파일을 절단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 케이싱 관입 중, 상기 케이싱에 진동을 인가하는 진동인가부; 상기 케이싱 내면에 구비되어, 상기 케이싱 관입중 상기 케이싱과 상기 관입파일 간의 이격거리를 유지시키는 간격유지부재; 및 상기 케이싱 내면에 원주방향으로 서로 이격되어 배치되고, 워터제트를 분사에 의해 교란된 해저토사를 흡입하는 흡입파이프와, 상기 흡입파이프 내에 흡입력을 제공하는 흡입펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 앞서 언급한 제 1목적에 따른 제거장치를 이용한, 해저 관입 파일 제거방법에 있어서, 내면에 복수의 워터제트유닛과 파일절단유닛을 갖는 케이싱을 제작하는 단계; 상기 케이싱을 제거대상이 되는 관입 파일 상부 해저지반에 안착시키는 단계; 진동인가부를 통해 케이싱에 진동을 인가하고, 워터제트유닛을 가동시켜 워터제트를 분사하여, 상기 케이싱을 관입시키는 단계; 상기 케이싱과 관입파일 사이 해저지반의 부착력이 상실되는 단계; 상기 케이싱이 상기 관입파일의 절단부에 도달하는 단계; 파일절단유닛에 의해 상기 관입파일을 상기 절단부 위치에서 절단하는 단계; 및 상기 케이싱을 제거하고, 상기 관입파일을 인발하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 관입 파일 제거방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치에 따르면, 해저 지반에 이미 관입되어 설치된 파일(말뚝)을 저비용으로 효율적으로 전체 또는 부분 철거 또는 제거할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치에 따르면, 해저 지반에 설치된 해양구조물 철거시, 해저 지반에 관입되어 설치된 파일도 저비용으로 효율적으로 완전히 전체 또는 부분 제거할 수 있어, 향후 해당 해저면을 타용도로 사용하는데 어려움이 없는 장점을 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 해저 관입 파일 제거방법 및 제거장치에 따르면, 해양구조물의 사용기간 동안 장기간 사용하는 과정에서 파일 주변의 해저지반이 이미 안정화되어 철거가 어려운 말뚝을 저비용으로 전체 또는 부분 제거할 수 있어, 해양구조물 철거산업에 기여할 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치의 측단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치의 평단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해저 관입 파일 제거방법의 흐름도,
도 4a는 본 발명의 실시예에 따라 워터제트유닛을 갖는 케이싱을 해저지반에 안착되는 상태의 단면도,
도 4b는 도 4a에서의 평면도,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따라 진동인가부를 통해 케이싱에 진동이 인가되면서 워터제트유닛을 가동하면서 케이싱을 관입하는 상태의 단면도,
도 5b는 도 5a의 평면도,
도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 케이싱 최하단부가 관입 파일의 절단부에 도달한 상태의 단면도,
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛에 의해 파일이 절단되는 과정에서의 평면도,
도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛에 의해 파일이 절단되는 과정에서, 절단부 위치의 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 케이싱을 제거하는 상태의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 관입 파일을 인발하는 상태의 단면도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 잔부 파일만이 남은 상태의 단면도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.
먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치의 측단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치의 평단면도를 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치(100)는 전체적으로 해저 관입 파일(1) 외측으로 관입되어지는 케이싱(10)과, 케이싱(10) 내면에 다수 설치된 워터제트유닛(20)을 포함하여 구성되게 됨을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 케이싱(10)에 구비되어, 케이싱(10)이 관입 파일(1)의 절단부에 위치되면, 구동되어 절단부 위치에서 관입파일(1)을 절단하는 파일절단유닛(60)을 포함하여 구성된다.
케이싱(10)은 관형태로, 내경이 관입 파일(1) 외경보다 크게 구성되며, 내면이 제거대상이 되는 관입파일(1)의 외면과 특정간격 이격되어 해저지반으로 관입되도록 구성된다.
또한, 워터제트유닛(20)은, 케이싱(10) 내면에 원주방향으로 서로 이격되어 복수로 배치된다. 그리고 하부측으로 워터제트를 분사하여 케이싱(10) 관입 중 케이싱(10)과 관입 파일(1) 사이의 해저지반의 부착력을 상실시키도록 구성된다.
그리고 케이싱 내면에 워터제트 분사에 의해 부착력을 상실한 해저 토사 등을 흡입시키기 위한 흡입장치를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 흡입장치는 원주방향으로 서로 이격되어 배치되어 워터제트를 분사에 의해 교란된 해저토사를 흡입하는 적어도 하나 이상의 흡입파이프(50)와, 이러한 흡입파이프(50) 내에 흡입력을 제공하는 흡입펌프(51)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 진동 햄머 등으로 구성된 진동인가부(30)를 통해 케이싱(10) 관입 중, 케이싱(10)에 진동을 인가하도록 구성될 수 있다.
또한, 워터제트유닛(20)으로 파일(1) 주변 지반의 교란을 극대화하기 위해 관입파일(1)과 케이싱(10) 사이는 약 20cm의 이격을 확보하는 것이 바람직하다. 즉, 파일(1)의 외경과 케이싱(10)의 내경은 약 40cm 정도의 차이가 있게 된다.
그리고 케이싱(10)과 파일(1)의 간격을 유지하기 위해 케이싱(10) 내면에는 간격유지부재(40)를 배치하고, 이러한 간격유지부재(40) 위치에 워터제트유닛(20)을 설치할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 워터제트유닛(20)은, 케이싱(10)의 내면에 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 복수의 워터제트라인과, 워터제트라인 하부 끝단 각각에 구비되는 워터제트노즐과, 분사되는 워터제트의 유압을 조절하는 유압조절부(21)와, 분사되는 워터제트의 분사각도를 조절하는 각도조절부(22)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 측정부(71)는 케이싱(10) 관입 중, 관입 저항력을 실시간으로 측정하도록 구성될 수 있으며, 제어부(70)는 측정부(71)에서 측정된 데이터를 기반으로 유압조절부(21)를 제어하여 분사되는 워터제트의 유압을 조절할 수 있으며, 진동인가부(30)를 제어하여 케이싱(10)에 인가되는 진동력을 조절할 수 있으며, 각도조절부(22)를 제어하여 분사되는 각도를 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어부(70)는 케이싱(10)이 관입파일(1)의 절단부까지 도달하게 되면 파일절단유닛(60)이 구동되도록 제어하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛(60)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징, 고정부재, 구동롤러, 제1 내지 제4롤러로 구성되는 가이드 롤러와, 거치부 등을 포함하여 구성될 수 있다.
파일절단유닛(60)의 하우징(61)은 고정단(62)을 통해 케이싱 상부 외면 일측에 부착되게 된다. 또한, 이러한 하우징의 지지력을 강화하기 위해 고정부재(63)가 설치될 수 있다.
그리고 구동롤러(64)는 하우징(61) 내에서 수평이동될 수 있도록 구동되며, 와이어(2)가 권취된다. 구동롤러(64)에 권취된 와이어(2)는 양단으로 연결되며, 양측 각각의 와이어(2)는 한 쌍의 제1롤러(65), 한 쌍의 제2롤러(66), 한 쌍의 제3롤러(67), 한 쌍의 제4롤러(68)의 가이드를 받으며, 케이싱(10)의 하부 끝단부 측까지 연결하게 된다. 이러한 구동롤러(64)는 가동효과를 증대하기 위해 추가적인 롤러를 구비할 수도 있다.
또한, 복수의 거치부(69)는 케이싱(10) 하부측 내면 일측에 구비되어 케이싱(10) 관입시 와이어(2)가 관입파일(1)의 외측을 감싸는 상태로 관입될 수 있도록 와이어(2)를 거치시키도록 구성된다. 이러한 와이어(2)는 다이아몬드 와이어로 구성될 수 있다.
따라서 후에 설명되는 바와 같이, 케이싱(10)이 관입 파일(1)의 절단부에 위치되면, 구동롤러(64)가 이동되어 관입파일(1)의 절단부 외측을 감싸는 와이어(2)가 절단부를 기준으로 관입파일(1)을 절단하게 된다. 이러한 절단과정에서 구동롤러(64)는 수평이동과 함께 회전구동을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해저 관입 파일 제거방법의 흐름도를 도시한 것이다. 먼저 앞서 언급한, 내면에 복수의 워터제트유닛(20)과, 간격유지부재(40)가 구비되고 상부에 진동인가부(30)를 갖고 외측에 파일절단유닛(60)을 갖는 케이싱(10)을 제작하게 된다(S1).
그리고 이러한 케이싱(10)을 제거대상이 되는 관입파일(1) 상부의 해저지반에 안착시키게 된다(S2). 도 4a는 본 발명의 실시예에 따라 워터제트유닛을 갖는 케이싱을 해저지반에 안착되는 상태의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 도 4a에서의 평면도를 도시한 것이다. 이러한 과정에서 케이싱(10) 내부 하단의 와이어(2)는 거치부(69)에 의해 관입파일(1)의 외면을 감싼 상태로 관입되게 된다.
그리고 진동인가부(30)와, 워터제트유닛(20)을 가동시켜 케이싱(10)의 관입을 시작하게 된다(S3). 케이싱(10)을 계속적으로 관입하면서 케이싱(10) 하부 측에 위치된 워터제트노즐을 통해 워터제트가 분사되면서, 해저지반의 부착력이 상실되게 된다(S4).
즉, 워터제트는 관입파일(1)과 케이싱(10) 사이공간 하부측으로 분사되며, 이러한 워터제트의 분사에 의해, 관입파일(1)과 케이싱(10) 사이의 해저지반의 부착력이 상실되게 된다. 도 5a는 본 발명의 실시예에 따라 진동인가부를 통해 케이싱에 진동이 인가되면서 워터제트유닛을 가동하면서 케이싱을 관입하는 상태의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 5b는 도 5a의 평면도를 도시한 것이다.
이러한 관입과정은 케이싱(10)이 관입파일(1)의 절단부에 도달할 때까지 지속되게 된다(S6). 도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 케이싱 최하단부가 관입 파일의 절단부에 도달한 상태의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛에 의해 파일이 절단되는 과정에서의 평면도를 도시한 것이다. 또한, 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 파일절단유닛에 의해 파일이 절단되는 과정에서, 절단부 위치의 단면도를 도시한 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 파일절단유닛의 구동롤러(64)는 하우징(61) 내에서 수평이동될 수 있도록 구동되며, 와이어(2)가 권취된다. 구동롤러(64)에 권취된 와이어(2)는 양단으로 연결되며, 양측 각각의 와이어(2)는 한 쌍의 제1롤러(65), 한 쌍의 제2롤러(66), 한 쌍의 제3롤러(67), 한 쌍의 제4롤러(68)의 가이드를 받으며, 케이싱(10)의 하부 끝단부 측까지 연결하게 된다.
또한, 복수의 거치부(69)는 케이싱(10) 하부측 내면 일측에 구비되어 케이싱(10) 관입시 와이어(2)가 관입파일(1)의 외측을 감싸는 상태로 관입될 수 있도록 와이어(2)를 거치시키도록 구성된다.
따라서 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 케이싱(10)이 관입 파일(1)의 절단부에 위치되면, 구동롤러(64)가 이동(도 6b 기준으로 좌측으로 이동)되어 관입파일(1)의 절단부 외측을 감싸는 와이어(2)가 절단부를 기준으로 관입파일(1)을 절단하게 된다. 즉 절단부에서 관입파일(1)을 감싸던 와이어가 도 6c에 도시된 바와 같이, 이동되며 관입파일(1)의 절단부를 절단하게 된다(S7). 이러한 절단과정에서 구동롤러(64)는 수평이동과 함께 회전구동을 할 수 있다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 제4롤러(68)의 지지부를 절단과정에서 와이어의 방향에 따라 방향이 변환될 수 있도록 회전 기능을 구비하고 있다.
그리고 관입파일을 절단한 후, 케이싱(10)을 인발하게 된다(S8). 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 케이싱을 제거하는 상태의 단면도를 도시한 것이다.
그리고 마지막으로 절단된 관입파일(1)을 인발한다(S9). 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 관입 파일(1)을 인발하는 상태의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 잔부 파일만이 남은 상태의 단면도를 도시한 것이다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:관입파일
2:와이어
10:케이싱
20:워터제트유닛
21:유압조절부
22:각도조절부
30:진동인가부
40:간격유지부재
50:흡입파이프
51:흡입펌프
60:파일절단유닛
61:하우징
62:고정단
63:고정부재
64:구동롤러
65:제1롤러
66:제2롤러
67:제3롤러
68:제4롤러
69:거치부
70:제어부
71:측정부
100:파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치

Claims (5)

  1. 해저 지반에 관입하여 설치되는 해양구조물 지지용 관입파일을 제거하기 위한 장치에 있어서,
    상기 관입 파일보다 큰 직경을 가지며, 내면이 제거대상이 되는 관입파일의 외면과 특정간격 이격되어 상기 해저지반으로 관입되는 케이싱;
    상기 케이싱 내면에 원주방향으로 서로 이격되어 배치되고, 하부측으로 워터제트를 분사하여 케이싱 관입 중 상기 케이싱과 상기 관입 파일 사이의 해저지반의 부착력을 상실시키는 복수의 워터제트유닛; 및
    상기 케이싱에 구비되어, 상기 케이싱이 관입 파일의 절단부에 위치되면, 구동되어 상기 절단부 위치에서 상기 관입파일을 절단하는 파일절단유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파일절단유닛은,
    상기 케이싱 상부 외면 일측에 부착되는 하우징과, 상기 하우징 내에서 이동구동되며 와이어가 권취된 구동롤러와, 상기 구동롤러에 권취된 양측의 와이어를 상기 케이싱의 하부 끝단부 측까지 연결하는 복수의 가이드 롤러와, 상기 케이싱 하부측 내면 일측에 구비되어 상기 케이싱 관입시 상기 와이어가 상기 관입파일의 외측을 감싸는 상태로 관입될 수 있도록 와이어를 거치시키는 복수의 거치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 케이싱이 관입 파일의 절단부에 위치되면, 상기 구동롤러가 이동되어 상기 관입파일의 절단부 외측을 감싸는 와이어가 상기 절단부를 기준으로 상기 관입파일을 절단하는 것을 특징으로 하는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 케이싱 관입 중, 상기 케이싱에 진동을 인가하는 진동인가부;
    상기 케이싱 내면에 구비되어, 상기 케이싱 관입중 상기 케이싱과 상기 관입파일 간의 이격거리를 유지시키는 간격유지부재; 및
    상기 케이싱 내면에 원주방향으로 서로 이격되어 배치되고, 워터제트를 분사에 의해 교란된 해저토사를 흡입하는 흡입파이프와, 상기 흡입파이프 내에 흡입력을 제공하는 흡입펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일절단유닛을 갖는 해저 관입 파일 제거장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 제거장치를 이용한, 해저 관입 파일 제거방법에 있어서,
    내면에 복수의 워터제트유닛과 파일절단유닛을 갖는 케이싱을 제작하는 단계;
    상기 케이싱을 제거대상이 되는 관입 파일 상부 해저지반에 안착시키는 단계;
    진동인가부를 통해 케이싱에 진동을 인가하고, 워터제트유닛을 가동시켜 워터제트를 분사하여, 상기 케이싱을 관입시키는 단계;
    상기 케이싱과 관입파일 사이 해저지반의 부착력이 상실되는 단계;
    상기 케이싱이 상기 관입파일의 절단부에 도달하는 단계;
    파일절단유닛에 의해 상기 관입파일을 상기 절단부 위치에서 절단하는 단계; 및
    상기 케이싱을 제거하고, 상기 관입파일을 인발하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 관입 파일 제거방법.
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