WO2014204107A1

WO2014204107A1 - 다중석션파일 앵커 및 석션파일을 구비한 평판앵커

Info

Publication number: WO2014204107A1
Application number: PCT/KR2014/004659
Authority: WO
Inventors: 권오순; 오명학; 장인성
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2014-12-24
Also published as: US9428876B2; US20150275461A1

Abstract

본 발명은, 다중 석션파일 앵커 및 석션파일을 구비한 평판앵커에 관한 것이다. 본 발명은, 중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되며 적어도 2개 이상 병렬로 배열되는 석션 파일(100)(101); 배열된 상기 석션 파일(100)(101)이 서로 연결 상태를 유지하도록 하며 일면에 해상 구조물과 연결되어 해상 구조물을 구속하기 위한 연결 케이블(400)의 단부가 연결되는 결합판(300);으로 구성한다. 본 발명은, 해저 지반에 시공되는 앵커가 동일 용량을 가지며 병렬로 연결되는 다수개의 석션파일로 이루어진 상태에서 석션을 통해 해저 지반에 매립되도록 함에 따라 제조 및 시공 그리고 해상 구조물의 구속이 용이한 효과가 있다.

Description

다중석션파일 앵커 및 석션파일을 구비한 평판앵커

본 발명은 해상 구조물을 고정 내지 구속하기 위해 해저 지반에 시공되는 앵커에 관한 것으로서, 특히 해저 지반에 해상 구조물을 구속하기 위한 앵커 시공시 동일 용량을 갖는 다수개의 석션파일이 병렬로 연결된 상태에서 해저 지반에 관입된 후 앵커 기능을 수행할 수 있도록 하여 해상 구조물의 구속에 따른 석션파일의 단면적을 증대시킬 필요없이 석션파일의 갯수로 해상 구조물의 인발 저항값에 대응할 수 있도록 하고, 복수의 석션파일을 연결평판으로 연결하여 석션파일의 직경을 확대하지 않고서도 횡방향 저항력을 증가시킬 수 있도록 하는 다중석션파일 앵커 및 석션파일을 구비한 평판앵커에 관한 것이다.

일반적으로 석유 시추시설, 풍력 발전시설 등의 해상 구조물이 해상에 설치되기 위해서는 해상 구조물의 흔들림을 최소화 시키는 안정된 고정력이 확보되어야 하고 해상 구조물을 위치 고정시키기 위해서는 해저 지반에 매립되는 앵커가 연결 케이블을 통해 해상 구조물을 고정 구속하는 것이 일반적이다.

상기한 앵커를 해저 지반에 매립하는 경우 해상 구조물에서 파일을 해저 지반으로 내리고 파일의 하단에 설치된 앵커를 해저 지반에 위치되도록 한 상태에서 파일을 박아 앵커가 해저 지반에 고정되도록 하여서 된다.

한편, 석션 파일(suction pile)은 파일 내부의 물이나 공기와 같은 유체를 외부로 석션하였을 때 발생하는 석션 파일 내부와 외부의 압력차에 의하여 지반에 설치되는 파일을 말한다. 석션 파일은, 정수압 이하의 수압(석션)을 이용하여 해저 지반뿐만 아니라 석션을 발생시킬 수 있는 수면 하의 지반에도 적용이 가능하며, 지반 표층에 자중에 의한 침설 또는 관입시킨 기초 내측의 물을 펌프로 강제 배수시킴으로써 석션을 발생시킨다. 이러한 석션 파일은 버켓 파일(bucket pile)이라고도 한다.

석션 파일의 형상은 저판이 없는 원통형(반드시 원통형에 한정되지는 않음)과 같은 중공의 케이슨으로서, 석션을 가하기 용이하게 상단부는 밀폐되어 있다. 이러한 석션 파일의 설치 방법을 간략히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 석션 파일을 수중 저면(예컨대, 해저면)에 안착시키면 석션 파일의 자중에 의해 석션 파일의 하단부가 수중 저면에 일정 깊이까지 관입된다. 이 상태에서 석션 파일의 상단부에 설치된 수중 펌프와 같은 석션 장치를 이용하여 파일 내부의 물을 외부로 배수시키면 석션 파일 내부의 압력이 감소하게 됨으로써, 석션 파일 내부와 외부의 압력차가 발생하게 된다. 이때 석션 파일에서 구조상 수평방향으로는 힘이 평형 상태를 이루지만, 상하방향으로는 하부로 누르는 힘이 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 힘에 의하여 석션 파일이 지반에 관입된다.

앞에서 언급하였듯이 상기 수중 펌프는 석션 파일의 상단부에 설치되는 한편, 수상에는 바지선 혹은 일반 선박에 작업대가 마련되는데, 작업대에는 석션 파일의 설치를 위한 크레인과 수중의 위치를 측정하기 위한 위치측정장비 등이 마련된다. 따라서, 크레인을 이용하여 석션 파일을 수중의 적당한 지점에 위치시킨 다음에, 수중 펌프를 작동시켜 석션 파일 내부의 물을 밖으로 배출시키면, 수중과 석션 파일 내부 간에 압력차가 발생하게 되고, 이 압력차에 의해 석션 파일이 지반에 박히게 된다.

석션 파일의 관입을 방해하는 저항력은 석션 파일 하단부의 선단 지지력과 주면 마찰력에 의하여 결정되며, 관입력이 저항력보다 크면 석션 파일이 관입된다. 석션 파일의 관입 유도력은 석션 파일 내/외부의 압력차 및 석션 파일의 단면적(즉, 석션 파일 직경의 제곱)에 비례하지만, 저항력은 석션 파일 직경에 비례하므로 석션 파일의 직경이 클수록 작은 압력차로도 설치가 가능하다.

또한, 종래 적용된 앵커의 기술을 더 살펴보면, 해저에 지지력이 큰 매립형태의 앵커 시공을 위하여는 해저면을 굴착한 다음 앵커를 위치시킨 후에, 복토를 수행하여 앵커를 설치하게 된다. 그러나, 이러한 방법은 굴착 및 복토로 인하여 환경오염이 발생하는 문제점이 있다.

다른 방법으로는 바지선에서 파일을 해저면까지 내리고, 파일의 하단에 앵커를 설치하되 파일을 회전시켜 앵커를 해저면에 박는 방법이 사용되고 있다. 그런데, 파일을 이용한 앵커의 설치 방법은 수심이 깊은 지역에서는 시공이 불가능한 문제점이 있다.

한편, 선행기술문헌으로 문헌1의 대한민국 특허등록 제10-0459985호(석션파일 앵커)의 기술을 살펴보면, 심해에서도 용이하게 설치 가능한 앵커를 제공한 것이다.

즉, 수중에 설치되는 앵커에 있어서, 석션파일의 하단에 원형의 유압잭이 고정 설치되되, 상기 유압잭을 동작시키기 위한 유압관은 상기 석션파일의 내측과 상기 석션파일의 상단부를 통해 설치되어 해상의 유압기에 연결되고, 상기 석션파일의 상단은 해상의 크레인에 연결되며, 상기 석션파일의 상단에는 상기 석션파일의 내부에 유입된 물을 배출시키기 위한 관이 설치되어 해상의 펌프에 연결되고, 상기 유압잭에 의해 앵커가 상기 석션파일과 결합되되, 상기 앵커는 해저면으로부터 소정깊이로 박힌 상태에서 상기 유압잭의 동작에 의해 상기 석션파일이 분리되어 설치되고, 상기 앵커의 외측면에는 와이어의 일측이 고정 설치되는 석션파일 앵커가 제시된 바 있다.

이는 석션 파일의 하단에 유압잭을 통해 앵커를 부착하여 앵커를 설치하도록 함으로써, 설치가 용이할뿐 아니라, 종래와 같이 굴토나 복토가 불필요하여 심해에서도 앵커의 설치가 가능하며, 석션파일 및 유압잭은 재사용할 수 있도록 되어 있기 때문에 비용이 저렴한 장점이 있다.

하지만, 상기한 종래 기술의 경우, 해상 구조물이 비교적 큰 경우 해상 구조물의 인발 저항값에 따른 크기의 앵커 용량을 설정해야 함에 따라 제작 비용이 많이 들게 되는 문제점 및 앵커 용량의 크기 문제로 해저 지반에 매립시키기 힘든 문제점이 있어왔고, 연직방향으로 석션파일이 관입되고 횡방향 접촉면이 작기 때문에 횡방향 저항력이 약하게 되는 문제가 있었다.

또한, 최근 부유식 해상 구조물의 대형화로 인하여 대용량의 앵커가 요구되고 있는 실정이지만 선박 용량과 석션장비의 한계로 인하여 석션파일의 크기를 증가시키는 데에는 많은 무리가 따르게 된다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

해저 지반에 시공되는 앵커가 동일 용량을 가지며 병렬로 연결되는 다수개의 석션파일로 이루어진 상태에서 석션을 통해 해저 지반에 매립되도록 하고 매립된 석션파일들이 연결 케이블로 해상 구조물을 고정 내지 구속하도록 하는데 있다.

또한, 앵커용량을 증가시키기 위해 석션파일의 크기나 단면적을 증가시키는 경우 석션파일의 크기나 단면적의 증가에 비해 앵커용량의 증가율이 감소되는 것을 해결하기 위해 다수개의 석션파일을 병렬로 연결하여 앵커로 활용함으로써 앵커효율(앵커용량/앵커중량)을 높이도록 하는데 있다.

또한, 복수의 석션파일을 연결평판으로 연결함으로써 석션파일의 직경을 확대하지 않고 횡방향 접촉면적을 넓게 하여 횡방향 저항력을 증가시킬 수 있도록 하는 석션파일을 구비한 평판앵커를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구가 구비되며 적어도 2개 이상 병렬로 배열되는 석션 파일; 배열된 상기 석션 파일이 서로 연결 상태를 유지하도록 하며 일면에 해상 구조물과 연결되어 해상 구조물을 구속하기 위한 연결 케이블의 단부가 연결되는 결합판으로 구성할 수 있다.

또한, 상기 결합판이 상기 석션 파일들을 중심으로 마주보도록 평행하게 위치된 상태로 한 조의 제1 및 제2결합판를 이루며 상기 석션 파일들의 외측에 결합되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제 2 결합판 사이에 구획판이 적어도 하나 이상 설치되어 복수개의 상기 석션 파일들이 각각 격리 상태로 결합되도록 할 수 있다.

상기 특징에 따라 본 발명은, 해상 구조물이 요구하는 인발 저항값 조건에 맞도록 석션 파일의 갯수를 설정하는 석션 파일 갯수 설정단계; 상기 석션 파일들을 병렬로 배열시키는 석션 파일 병렬 배열단계; 배열된 상기 석션 파일이 일체형을 이루도록 결합판을 통해 결합시키는 석션 파일 고정단계; 상기 조립이 완성된 석션 파일들을 해저 지반에 올려놓아 자중에 의해 일정 깊이 관입되도록 하는 석션 파일 위치 고정단계; 석션 펌프를 작동시켜 석션 파일의 중공의 내부로부터 배수구를 통해 물이 석션되면서 석션 파일의 내부에 석션압이 발생되도록 하고 이 석션압에 의해 석션 파일이 해저 지반으로 설계심도까지 관입되도록 하는 석션 파일 관입 단계; 상기 석션 파일의 관입이 완료되면 결합판에 연결된 연결 케이블을 해상 구조물에 연결시켜 해상 구조물을 구속하도록 하는 해상 구조물 구속단계를 수행하여 시공할 수 있다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 내부의 물을 펌핑하면서 발생되는 투수촉진효과와 수압차로 인해 지중으로 관입되는 복수의 석션파일; 인근한 한 쌍의 석션파일을 서로 연결하는 연결평판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 두 개의 석션파일과 양 석션파일을 연결하는 하나의 연결평판으로 구성되고, 상기 연결평판의 전방에 연결 케이블이 접속되는 연결구가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 두 개의 석션파일과 양 석션파일을 연결하는 하나의 연결평판으로 구성되고, 상기 각 석션파일의 외주 전방에 각각 연결 케이블이 접속되는 연결구가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 세 개의 석션파일과 두 개의 연결평판으로 구성되고, 좌측 석션파일과 중앙 석션파일의 사이 및 중앙 석션파일과 우측 석션파일의 사이에 상기 연결평판이 설치되며, 상기 각 석션파일의 외주 전방에 각각 연결 케이블이 접속되는 연결구가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 상기 석션파일이 재사용부, 그리고 재사용부의 하부에 분리 가능하게 접속되는 관입정착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 상기 석션파일 관입정착부의 외측에 보강판이 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 두 개의 석션파일과 하나의 연결평판을 포함하고, 상기 연결평판이 양 석션파일의 관입정착부 사이에 마련되며, 상기 연결평판의 전방에 연결 케이블이 접속되는 연결구가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 두 개의 석션파일과 하나의 연결평판을 포함하고, 상기 연결평판이 양 석션파일의 관입정착부 사이에 마련되며, 상기 각 석션파일 관입정착부의 외주 전방에 각각 연결 케이블이 접속되는 연결구가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커는 두 개의 석션파일과 하나의 연결평판을 포함하고, 상기 연결평판이 양 석션파일의 관입정착부 사이에 마련되며, 상기 보강판의 전방에 각각 연결 케이블이 접속되는 연결구가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 해저 지반에 시공되는 앵커가 동일 용량을 가지며 병렬로 연결되는 다수개의 석션파일로 이루어진 상태에서 석션을 통해 해저 지반에 매립되도록 함에 따라 제조 및 시공 그리고 해상 구조물의 구속이 용이하고, 다수개의 석션파일을 병렬로 연결하여 앵커로 활용함으로써 앵커효율(앵커용량/앵커중량)을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커에 의하면, 석션파일의 크기를 증가시키 않고서도 횡방향 저항력을 증대시킬 수 있게 되고, 복수의 석션파일을 사용하기 때문에 충분한 관입력을 확보할 수 있게 되어 지중 관입이 용이하게 되며, 횡방향 접촉면적이 크기 때문에 연결구를 다양한 형태로 마련할 수 있게 되고, 연결 케이블을 안정적으로 접속할 수 있게 되며, 지중 관입된 석션파일을 앵커체로 분리하여 지상으로 인발함으로써 석션파일을 재사용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예로 다중석션파일 앵커의 사시도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 도 1의 다중석션파일이 해저 지반에 올려진 상태의 사시도,

도 4는 도 3에서 다중석션파일이 해저 지반에 관입된 사용 상태도,

도 5는 제1실시예에 따른 다른 실시예,

도 6은 도 5의 평면도,

도 7은 도 5의 사용상태도,

도 8은 도 5의 제2 실시예에 따른 또 다른 실시예로 다수개의 석션 파일이 적용된 상태도,

도 9는 도 8의 평면도,

도 10은 도 8의 석션 파일이 해저 지반에 관입된 상태도,

도 11은 본 발명에 따른 제4실시예로 다중석션파일 앵커의 사시도,

도 12는 도 11의 평면도,

도 13은 도 11에 따른 실시형태로 해저 지반에 관입된 상태의 적용상태도,

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 사시도,

도 15는 동 제5 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 관입 상태도,

도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 관입 상태도,

도 17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 관입 상태도,

도 18은 본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 정면도,

도 19a 및 도 19b는 동 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 앵커체 관입 상태도,

도 20은 본 발명의 제9 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 앵커체 관입 상태도,

도 21은 본 발명의 제10 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 앵커체 관입 상태도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 해저 지반에 해상 구조물을 구속하기 위한 앵커 설치시 병렬로 연결된 다수개의 석션파일이 해저 지반에 관입되어 앵커로서의 기능을 수행하도록 하기 위한 것이다.

<제1실시예>

본 발명은, 도 1 내지 도 4의 도시에 의하여, 2개 이상 병렬로 배열되며 석션 동작시 해저 지반에 관입되는 석션 파일(100)(101)과, 상기 석션 파일(100)(101)을 연결하여 일체를 이루도록 하는 결합판(300)과, 상기 결합판(300)과 해상 구조물을 연결하여 석션 파일(100)(101)이 해상 구조물을 구속하도록 하는 연결 케이블(400)로 구성된다.

상기 석션 파일(100)(101)은, 해상 구조물의 인발 저항값에 따른 갯수가 적용될 수 있는 것으로 적어도 2개 이상 설치된다.

그리고, 공지 기술과 같이 원형의 중공 형상을 가지며, 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고, 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비된다.

상기 배수구(140)는, 석션 펌프와 연결되며, 상기 석션 펌프는 배수구(140)에 직접 설치되는 수중 펌프일 수도 있고 호스를 통해 배수구(140)와 연결되어 바지선 등과 같은 해상 구조물에 설치될 수도 있다.

따라서, 상기 석션 파일(100)(101)의 해저 지반 관입시 상기 석션 파일(100)(101)의 내부로부터 물을 외부로 배수시키기 위해서 석션 펌프를 작동시키면, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 상기 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 내부에 석션압이 발생되고, 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반에 관입 된다.

다시말해, 석션 파일(100)(101)이 해저 지반의 표면에 자중에 의해 침하된 상태에서 관입시 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 물을 외부로 배수시키기 위해서 석션 펌프를 작동시키면, 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부에 석션압이 발생되고, 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반에 관입이 된다.

상기 석션 펌프는 도시하지는 않았지만 공지와 같은 펌핑 동작을 수행하는 것으로 해수면의 구조물 또는 석션 파일에 설치될 수 있으며, 상기 배수구(140)와 직접 또는 밸브를 통해 연결된다.

상기 결합판(300)은, 병렬로 다수개 배열된 상기 석션 파일(100)(101)들의 외측면에 용접 또는 체결구를 통해 서로 연결 상태를 유지하도록 하여 일체화하며, 일면에 해상 구조물과 연결되어 해상 구조물을 구속하기 위한 연결 케이블(400)의 단부가 연결된다.

상기 연결 케이블(400)은, 해상 구조물과 상기 결합판(300)을 연결하기 위한 것이며 와이어, 체인 등으로 이루어질 수 있고, 일단이 상기 결합판(300)의 연결구(410)에 연결될 수 있다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 다중석션파일 앵커의 시공 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 해상 구조물이 요구하는 인발 저항값 조건에 맞도록 석션 파일(100)(101)의 갯수를 설정하는 석션 파일 갯수 설정단계를 수행한다. 그런 다음 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 석션 파일(100)(101)을 병렬로 배열시키는 석션 파일 병렬 배열단계를 수행하고, 연속해서 배열된 석션 파일(100)(101)을 일체형을 이루도록 결합판(300)을 통해 결합시키는 석션 파일 고정단계를 수행하면 된다. 이후 결합판(300)에 연결 케이블(400)의 단부를 연결시켜 조립을 완성하고, 연속해서 조립이 완성된 석션 파일(100)(101)을 해저 지반에 올려놓아 자중에 의해 일정 깊이 관입되도록 하는 석션 파일 위치 고정단계를 수행하면 된다. 그런 다음 석션 펌프를 작동시켜 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 내부에 석션압이 발생되도록 하고 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반으로 설계심도까지 관입되도록 하는 석션 파일 관입 단계를 수행하고, 연속해서 도 3에 도시된 바와같이 석션 파일(100)(101)의 관입이 완료되면 연결 케이블(400)의 연결을 통해 해상 구조물을 구속하도록 하는 해상 구조물 구속단계를 수행하면 시공이 완료된다.

즉, 해상 구조물이 요구하는 인발 저항값에 해당하는 앵커 용량을 해저 지반에 관입되는 석션 파일의 갯수를 설정하여 시공하면 되는 것이다.

상기 인발 저항값은, 해상 구조물이 풍랑에 저항하여 해저 지반에 대해 위치 고정상태를 유지하기 위한 값을 말한다.

도면중 부호 410은 상기 결합판(300)에 연결 케이블(400)을 연결하기 위해 설치된 연결구이다.

<제2실시예>

제1실시예에 따른 다른 실시예로서, 본 발명은 도 5 내지 도 7의 도시에 의하여 2개 이상 병렬로 배열되며 석션 동작시 해저 지반에 관입되는 석션 파일(100)(101)과, 상기 석션 파일(100)(101)을 중심으로 상기 석션 파일(100)(101)의 외측에서 서로 마주보도록 평행하게 상기 석션 파일(100)(101)에 용접 또는 체결구를 통해 일체로 결합되는 한 조의 제1 및 제2결합판(301)(302) 및 상기 제1 및 제2결합판(301)(302) 중 어느 하나와 일단이 결합되고 타단이 해상 구조물과 연결되어 석션 파일(100)(101)이 해상 구조물을 구속하도록 하는 연결 케이블(400)로 구성된다.

상기 제1 및 제2결합판(301)(302) 사이에 구획판(340)이 설치되어 상기 제1 및 제2결합판(301)(302)이 일체형을 이루도록 하고, 상기 구획판(340)을 중심으로 양쪽에 상기 석션 파일(100)(101)들이 각각 격리 상태로 결합되도록 하여 석션 파일(100)(101)의 안정된 고정력 확보가 가능하도록 한다.

상기 제1 및 제2 결합판(301)(302)은, 판상의 부재로 상기 석션 파일(100)(101)의 외측에 밀착 상태로 부착되도록 함이 바람직하다. 이는 석션 동작시 상기 석션 파일(100)(101)과 함께 상기 제1 및 제2 결합판(301)(302)이 함께 해저 지반으로 관입될 수 있도록 하기 위함이다.

여기서, 상기 석션 파일(100), 상기 연결 케이블(400)은 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.

<제3실시예>

제2실시예에 따른 다른 실시예로서, 본 발명은 도 8 내지 도 10의 도시에 의하여 상기 제1 결합판(301)과 제2 결합판(302) 사이에 구획판(340)이 복수개로 설치되도록 하고, 상기 구획판(340)과 다른 구획판(340a) 사이에 상기 석션 파일(100)(101)(102)들이 각각 격리 상태로 결합되도록 한 것이다.

이는, 해상 구조물이 인발 저항값을 크게 요구하는 경우 석션 파일의 크기를 증가시킬 필요없이 석션 파일 갯수의 증가로 상기 석션 파일(100)(101)(102)들의 안정된 구속력을 확보하고 또한, 해저 지반으로의 관입시 상기 석션 파일(100)(101)(102)과 제1 및 제2 결합판(301)(302)의 관입이 용이하도록 함은 물론 해상 구조물과 연결된 연결 케이블(400)의 인발력 발생시 석션 파일(100)(101)(102)의 저항력을 더욱 크게 하도록 하기 위한 것이다.

<제4실시예>

본 발명은, 도 11 내지 도 13의 도시에 의하여 삼각형 구도를 갖도록 3개를 가지며, 각기 중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100)(101)(102)과, 상기 석션 파일(100)(101)(102)을 일체가 되도록 결합시키는 삼각 결합판(600) 및 상기 삼각 결합판(600)에 일단이 연결되고 타단이 해상 구조물에 연결되는 연결 케이블(400)로 구성된다.

상기 석션 파일(100)(101)(102)은, 평면에서 볼 때 삼각형을 취하도록 함으로서 해저 지반의 관입시 앵커 용량의 확보와 더불어 인발 저항값을 크게 확보하기 위한 것이며, 그 구조는 제1 내지 제3 실시예와 동일한 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 삼각 결합판(600)은, 상기 석션 파일(100)(101)(102)의 중심에 위치하는 중심축(610)과, 상기 중심축(610)을 기준으로 하여 방사 형태를 취하며 상기 석션 파일과 석션 파일 사이에 위치되는 3개의 날개(620)(621)(622), 및 상기 날개(620)(621)(622)의 각 단부에 결합되며 상기 날개와 날개 사이에 위치되는 상기 석션 파일(100)(101)(102)이 각각 구속되도록 중간부분이 일체로 결합되며 어느 하나에 해상 구조물과 일단이 연결된 연결 케이블(400)의 타단이 연결되고, 석션 파일이 용접 또는 체결구에 의해 결합되는 구속판(630)(631)(632)으로 이루어진다.

또한, 이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

<제5실시예>

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 사시도이고, 도 15는 동 제5 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 관입 상태도이다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 복수의 석션파일(110), 연결평판(115)을 포함한다.

석션파일(110)은 상단이 밀폐되고 하단이 개방된 통형으로, 내부의 물을 펌핑하면서 발생되는 투수촉진효과와 수압차로 인해 지중으로 관입된다

상기 석션파일(110)의 상단에는 펌프 연결부(111)가 마련된다.

연결평판(115)은 한 쌍의 석션파일(110)을 연결하는 것으로, 한 쌍의 석션파일(110)의 사이에 설치된다.

본 발명의 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)에 있어서 상기 연결평판(115)의 좌우길이 및 상하길이는 예측 가능한 범위 내에서 가감될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 두 개의 석션파일(110)과 양 석션파일(110)을 연결하는 하나의 연결평판(115)으로 구성된다.

또한, 상기 연결평판(115)의 전방 중앙에 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된다.

<제6실시예>

도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 관입 상태도이다.

도 16에 도시된 본 발명의 제6 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 전술한 제5 실시예와 같이 두 개의 석션파일(110)과 양 석션파일(110)을 연결하는 하나의 연결평판(115)으로 구성된다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 전술한 제5 실시예와 달리 양 석션파일(110)의 외주 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된다.

<제7실시예>

도 17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 관입 상태도이다.

도 17에 도시된 본 발명의 제7 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 일정 간격으로 이격되는 세 개의 석션파일(110)과 두 개의 연결평판(115)으로 구성된다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 좌측 석션파일(110)과 중앙 석션파일(110)의 사이 및 중앙 석션파일(110)과 우측 석션파일(110)의 사이에 연결평판(115)이 설치된다.

또한, 본 발명의 제7 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 각 석션파일(110)의 외주 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된다.

본 발명의 제5 실시예 내지 제7 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 석션파일(110)이 지중에 관입된 상태를 유지하면서 연결 케이블(400)을 통해 해상 부유 구조물을 계류하게 된다.

<제8실시예>

도 18은 본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 정면도이고, 도 19a 및 도 19b는 동 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 앵커체 관입 상태도이다.

도 18 내지 도 19b에 도시된 본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 석션파일(110)의 일부를 분리하여 재사용할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 두 개의 석션파일(110)과 하나의 연결평판(115)을 포함한다.

그리고, 각 석션파일(110)은 재사용부(110a), 그리고 재사용부(110a)의 하부에 분리 가능하게 접속되는 관입정착부(110b)를 포함한다.

본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)에서 연결평판(115)은 양 석션파일(110)의 관입정착부(110b) 사이에 마련된다.

상기 연결평판(115)의 전방 중앙에는 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된다.

또한, 본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)에서 각 석션파일(110)의 관입정착부(110b) 외측에는 보강판(160)이 마련된다.

또한, 본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)에서 각 석션파일(110)의 재사용부(110a) 사이에는 연결대(150)가 설치된다.

본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 도 19a에 도시된 바와 같이 각 석션파일(110)의 재사용부(110a)의 하부에 관입정착부(110b)가 접속된 상태로 지중으로 관입된다.

또한, 지중에 관입된 상태에서 도 19b와 같이 관입정착부(110b)를 분리하고 석션파일(110) 내부에 물을 채워서 재사용부(110a)를 지반에서 인출하게 되면 재사용부(110a)를 다시 사용할 수 있게 된다.

본 발명의 제8 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)에서 석션파일(110)의 재사용부(110a)와 관입정착부(110b)의 접속, 분리수단은 문헌1과 같은 유압잭이나 그 밖의 공지 기술을 사용할 수 있으며, 그에 대한 구체적인 도시는 생략하였다.

<제9실시예>

도 20은 본 발명의 제9 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 앵커체 관입 상태도이다.

도 20에 도시된 본 발명의 제9 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 전술한 제8 실시예와 마찬가지로 한 쌍의 석션파일 관입정착부(110b)의 사이에 연결평판(115)이 마련되고, 각 석션파일 관입정착부(110b)의 외측에 보강판(160)이 마련된 형태이다.

본 발명의 제9 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 전술한 제8 실시예와 달리 양 석션파일 관입정착부(110b)의 외주 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된다.

<제10실시예>

도 21은 본 발명의 제10 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커의 앵커체 관입 상태도이다.

본 발명의 제10 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 석션파일 관입정착부(110b)의 외측에 마련된 보강판(160)의 전방 상단부과 하단부에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 형태이다.

본 발명의 제8 실시예 내지 제10 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 석션파일(110) 하부의 관입정착부(110b)가 지중에 관입된 후 관입정착부(110b)로부터 석션파일(110) 상부의 재사용부(110a)를 분리 인발하는 것에 의해 석션파일(110)의 재사용부를 다시 사용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 각 실시예에 따른 석션파일을 구비한 평판앵커(10)는 석션파일(110)의 크기를 증가시키지 않고서도 횡방향 저항력을 증가시킬 수 있게 되며, 복수의 석션파일(110)을 사용하기 때문에 충분한 관입력을 확보할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되며 적어도 2개 이상 병렬로 배열되는 석션 파일(100)(101);

배열된 상기 석션 파일(100)(101)이 서로 연결 상태를 유지하도록 하며 일면에 해상 구조물과 연결되어 해상 구조물을 구속하기 위한 연결 케이블(400)의 단부가 연결되는 결합판(300);으로 구성됨을 특징으로 하는 다중 석션파일 앵커.
제1항에 있어서,

상기 결합판(300)이 상기 석션 파일(100)(101)을 중심으로 마주보도록 평행하게 위치된 상태로 한 조의 제1 및 제2결합판(301)(302)를 이루며 상기 석션 파일(100)(101)의 외측에 결합됨을 특징으로 하는 다중석션파일 앵커.
제2항에 있어서,

상기 제1 결합판(301)과 제2 결합판(302) 사이에 구획판(340)이 적어도 하나 이상 설치되어 복수개의 상기 석션 파일(100)(101)이 각각 격리 상태로 결합됨을 특징으로 하는 다중석션파일 앵커.
삼각형 구도를 갖도록 3개를 가지며, 각기 중공 형상으로 저면에 석션을 위해 하향으로 개방된 개방구(120)가 형성되고 상면에 내부 석션을 통해 해저 지반으로의 관입을 위한 배수구(140)가 구비되는 석션 파일(100)(101)(102);

상기 석션 파일(100)(101)(102)의 중심에 위치하는 중심축(610)과, 상기 중심축(610)을 기준으로 하여 방사 형태를 취하며 상기 석션 파일과 석션 파일 사이에 위치되는 3개의 날개(620)(621)(622), 및 상기 날개(620)(621)(622)의 각 단부에 결합되며 상기 날개와 날개 사이에 위치되는 상기 석션 파일(100)(101)(102)이 각각 구속되도록 중간부분이 일체로 결합되며 어느 하나에 해상 구조물과 일단이 연결된 연결 케이블(400)의 타단이 연결되는 구속판(630)(631)(632)으로 이루어진 삼각 결합판(600);으로 구성됨을 특징으로 하는 다중석션파일 앵커.
해상 구조물이 요구하는 인발 저항값 조건에 맞도록 석션 파일(100)(101)의 갯수를 설정하는 석션 파일 갯수 설정단계;

상기 석션 파일(100)(101)을 병렬로 배열시키는 석션 파일 병렬 배열단계;

배열된 상기 석션 파일(100)(101)이 일체형을 이루도록 결합판(300)을 통해 결합시키는 석션 파일 고정단계;

상기 조립이 완성된 석션 파일(100)(101)을 해저 지반에 올려놓아 자중에 의해 일정 깊이 관입되도록 하는 석션 파일 위치 고정단계;

석션 펌프를 작동시켜 석션 파일(100)(101)의 중공의 내부로부터 배수구(140)를 통해 물이 석션되면서 석션 파일(100)(101)의 내부에 석션압이 발생되도록 하고 이 석션압에 의해 석션 파일(100)(101)이 해저 지반으로 설계심도까지 관입되도록 하는 석션 파일 관입 단계;

상기 석션 파일(100)(101)의 관입이 완료되면 결합판(300)에 연결된 연결 케이블(400)을 해상 구조물에 연결시켜 해상 구조물을 구속하도록 하는 해상 구조물 구속단계;를 수행하여 시공함을 특징으로 하는 다중석션파일 앵커 시공방법.
내부의 물을 펌핑하면서 발생되는 투수촉진효과와 수압차로 인해 지중으로 관입되는 복수의 석션파일(110);

인근한 한 쌍의 석션파일(110)을 서로 연결하는 연결평판(115);을 포함하는 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제6항에 있어서,

두 개의 석션파일(110)과 양 석션파일(110)을 연결하는 하나의 연결평판(115)으로 구성되고,

상기 연결평판(115)의 전방에 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제6항에 있어서,

두 개의 석션파일(110)과 양 석션파일(110)을 연결하는 하나의 연결평판(115)으로 구성되고,

상기 각 석션파일(110)의 외주 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제6항에 있어서,

세 개의 석션파일(110)과 두 개의 연결평판(115)으로 구성되고,

좌측 석션파일(110)과 중앙 석션파일(110)의 사이 및 중앙 석션파일(110)과 우측 석션파일(110)의 사이에 상기 연결평판(115)이 설치되며,

상기 각 석션파일(110)의 외주 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제6항에 있어서,

상기 석션파일(110)은 재사용부(110a), 그리고 재사용부(110a)의 하부에 분리 가능하게 접속되는 관입정착부(110b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제10항에 있어서,

상기 석션파일 관입정착부(110b)의 외측에 보강판(160)이 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제10항에 있어서,

두 개의 석션파일(110)과 하나의 연결평판(115)을 포함하고,

상기 연결평판(115)이 양 석션파일(110)의 관입정착부(110b) 사이에 마련되며,

상기 연결평판(115)의 전방에 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제10항에 있어서,

두 개의 석션파일(110)과 하나의 연결평판(115)을 포함하고,

상기 연결평판(115)이 양 석션파일(110)의 관입정착부(110b) 사이에 마련되며,

상기 각 석션파일 관입정착부(110b)의 외주 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.
제11항에 있어서,

두 개의 석션파일(110)과 하나의 연결평판(115)을 포함하고,

상기 연결평판(115)이 양 석션파일(110)의 관입정착부(110b) 사이에 마련되며,

상기 보강판(160)의 전방에 각각 연결 케이블(400)이 접속되는 연결구(410)가 마련된 것을 특징으로 하는 석션파일을 구비한 평판앵커.