KR101041282B1

KR101041282B1 - Construction Method of Marine Structure

Info

Publication number: KR101041282B1
Application number: KR1020080096223A
Authority: KR
Inventors: 이광수; 박진순; 전계섭; 권재형; 김성옥; 우찬조
Original assignee: 한국해양연구원; (주) 매피스엔지니어링; 현대건설주식회사; 한국동서발전(주)
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2011-06-14
Also published as: KR20100036826A

Abstract

본 발명은 해상 구조물 및 시공방법에 관한 것으로서, 급류(조류) 조건에서도 구조물을 신속하고 안전하게 시공할 수 있게 개발한 해상 구조물 및 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention relates to an offshore structure and a construction method, and to provide an offshore structure and a construction method developed so that a construction can be made quickly and safely even under rapid (algae) conditions.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해상 구조물은 복수 개의 재킷레그를 구비하며 해저면에 고정된 재킷과, 상기 재킷레그에 끼워져 해저면에서 지하로 박힌 재킷파일과, 상기 재킷파일 내에 충전된 충전물과, 상기 재킷의 상면에 올려진 데크 플레이트를 포함하며, The marine structure of the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of jacket legs and a jacket fixed to the bottom surface, a jacket pile fitted to the jacket leg embedded in the basement from the bottom surface, and filled in the jacket pile A filler plate and a deck plate mounted on an upper surface of the jacket,

상기 해상 구조물을 시공하는 방법은 복수 개의 재킷레그를 구비하며 해저면에 고정될 재킷을 육지에서 제작하는 단계와, 상기 재킷을 시공하고자 하는 지점으로 이송한 후 해저면에 안착시키는 단계와, 상기 재킷의 재킷레그를 통해 해저면을 굴착하는 단계와, 상기 재킷레그에 위치한 재킷파일을 상기 굴착된 해저면에 박는 단계와, 상기 재킷레그 및 상기 재킷파일의 내부에 충전물을 충전하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.The method of constructing the offshore structure includes the steps of fabricating a jacket to be fixed to the sea bottom and having a plurality of jacket legs on land, transporting the jacket to a point to be constructed and then seating on the sea bottom; Excavating the seabed surface through the jacket leg of the; and putting a jacket pile located on the excavated seabed surface on the jacket leg; and filling the inside of the jacket leg and the jacket pile. It is technical feature.

해상 구조물, 급류(조류), 재킷파일, 중량체, 충전물Nautical Structures, Torrents, Jacket Piles, Weights, Fillings

Description

해상 구조물의 시공방법{Construction Method of Marine Structure}Construction Method of Marine Structure

본 발명은 해상 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 특히 급류(조류) 조건에서도 구조물을 신속하고 안전하게 시공할 수 있게 개발한 것이다.The present invention relates to an offshore structure and its construction method, and in particular, to develop the structure quickly and safely even under rapid (algae) conditions.

해상구조물 중에 조류 발전소는 통상적으로 조류 유속이 매우 강한 급류 조건의 해상에 시공되어야 발전효율이 높다.Among the offshore structures, algae power plants typically have high power generation efficiency only when they are installed on the shore under rapid flow conditions.

이와 같은 급류 조건에 해상구조물을 시공하기 위해서는, 수평 파력 및 항력에 대한 저항력을 확보하여야 한다. 따라서 수평 파력 및 항력에 대한 저항력이 큰 기초 구조물을 시공 초기에 신속하게 시공하여야 한다. 이와 같은 기초 구조물의 시공기간이 길어지며 그만큼 저항력이 감소하여 본 구조물을 시공하기에 어려움이 따른다.In order to construct marine structures under such rapid conditions, resistance to horizontal waves and drag is to be ensured. Therefore, the basic structure with high resistance to horizontal wave and drag should be constructed quickly at the beginning of construction. The construction period of such a basic structure is long and the resistance is reduced so that it is difficult to construct this structure.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 급류조건의 해상에 구조물을 시공함에 있어 기초 구조물을 신속하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 급류에 대해 큰 저항력이 발현될 수 있게 구성한 해상 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, not only can quickly construct the foundation structure in the construction of the structure on the sea of rapid conditions, but also a large resistance to rapids can be expressed. The purpose is to provide a marine structure and a construction method thereof.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해상 구조물은 복수 개의 재킷레그를 구비하며 해저면에 고정된 재킷과, 상기 재킷레그에 끼워져 해저면에서 지하로 박힌 재킷파일과, 상기 재킷파일 내에 충전된 충전물과, 상기 재킷의 상면에 올려진 데크 플레이트를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.The marine structure of the present invention for achieving the above object is provided with a plurality of jacket legs and a jacket fixed to the bottom surface, a jacket pile fitted to the jacket leg embedded in the basement from the bottom surface, and filled in the jacket pile Technical features include a filler and a deck plate mounted on an upper surface of the jacket.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 충전물은 상기 재킷파일과 상기 재킷레그 사이에 충전된다.Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the filler is filled between the jacket pile and the jacket leg.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 데크 플레이트에 발전에 필요한 시설물이 시설된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the deck plate is equipped with facilities required for power generation.

또한, 본 발명에 따른 해상구조물의 시공방법은 복수 개의 재킷레그를 구비하며 해저면에 고정될 재킷을 육지에서 제작하는 단계와, 상기 재킷을 시공하고자 하는 지점으로 이송한 후 해저면에 안착시키는 단계와, 상기 재킷의 재킷레그를 통해 해저면을 굴착하는 단계와, 상기 재킷레그에 위치한 재킷파일을 상기 굴착된 해저면에 박는 단계와, 상기 재킷레그 및 상기 재킷파일의 내부에 충전물을 충전하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, the construction method of the offshore structure according to the present invention comprises a step of manufacturing a jacket to be fixed to the sea floor on the land and having a plurality of jacket legs, the step of transporting the jacket to the point to be constructed and seated on the sea bottom And digging the bottom surface through the jacket leg of the jacket, putting the jacket pile located on the jacket leg on the excavated bottom surface, and filling the inside of the jacket leg and the jacket pile. It includes a technical feature to include.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 육지에서 제작된 재킷의 재킷레그에 재킷파일이 끼워진 상태로 이송된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the jacket pile is transported to the jacket leg of the jacket manufactured on land.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 재킷을 해저면에 안착시키는 단계 이후에, 상기 재킷에 블록을 적층하여 추가하중을 가하는 단계를 더 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, after the step of seating the jacket on the bottom, further comprising the step of applying an additional load by stacking the block on the jacket.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 재킷을 해저면에 안착시키는 단계 이후에, 상기 재킷에 물탱크를 위치하고, 상기 물탱크에 해수를 충수하여 추가하중을 가하는 단계를 더 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, after the step of seating the jacket on the sea bottom, further comprising the step of placing a water tank on the jacket, the additional load by filling the water tank with seawater.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 재킷을 해저면에 안착시키는 단계에서, 상기 재킷은 바지선에 실려 이송되고, 상기 바지선의 파지력을 확보하기 위해 설치한 다수 개의 앵커 중 한 개이상의 앵커는 육지에 설치한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, in the step of mounting the jacket on the sea bottom, the jacket is carried on a barge, at least one anchor of a plurality of anchors installed to secure the gripping force of the barge Install on land.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 재킷을 육지에서 제작하는 단계에서, 상기 재킷의 상면에는 데크 플레이트가 고정된다.Further, according to a preferred embodiment of the present invention, in the step of manufacturing the jacket on land, the deck plate is fixed to the upper surface of the jacket.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 충전물을 충전하는 단계 이전에, 상기 재킷레그 및 상기 재킷파일 안쪽에 철근망을 삽입한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, before the step of filling the filling, the reinforcing bar network is inserted into the jacket leg and the jacket pile.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 조류 발전소와 같은 해상 구조물을 시공함에 있어서, 해저면에 설치되는 기초 구조물을 급류 조건에서도 신속하게 시공할 수 있어 시공기간의 단축 및 장기간 시공에 따른 안전사고의 문제점 등을 해결하고 있다.As described above, in the present invention, when constructing a marine structure such as a tidal power plant, the basic structure installed on the sea floor can be quickly constructed even under rapid conditions, thereby shortening the construction period and problems of safety accidents due to long-term construction. Is solving.

또한 본 발명의 해상 구조물 및 그 시공방법은 기초 구조물인 재킷 및 상부 데크 플레이트를 이용하여 일괄식으로 거치하여 횡력에 대하여 안정성을 확보할 수 있다. 또한 데크 플레이트에 중량체인 콘크리트 블록 또는 해수를 채운 물탱크를 위치하여 추가하중을 가할 수 있다. 여기에서 물탱크에 해수를 저장할 경우에는 펌프를 이용하여 바로 추가하중을 가한 후 시공이 완료되면 저장된 해수를 배수하면 됨에 따라 시공비의 절감을 가져올 수 있다.In addition, the offshore structure and its construction method of the present invention can be secured to the lateral force by mounting in a batch using the jacket and the upper deck plate as a base structure. It is also possible to place additional weight by placing heavy blocks of concrete blocks or water tanks filled with seawater on the deck plate. In this case, when the sea water is stored in the water tank, additional loads may be immediately applied by using a pump, and when the construction is completed, the stored sea water may be drained, thereby reducing the construction cost.

아래에서는 본 발명에 따른 해상 구조물 및 그 시공방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the offshore structure and its construction method according to the present invention will be described in detail.

급류 조건의 해상에 조류발전소를 시공하기 위해서는 우선적으로 해저면에 기초 구조물을 고정하여야 한다. 본 발명에 따른 해상 구조물 및 그 시공방법은 급류 조건의 해상에서 기초 구조물인 재킷을 해저면에 신속하고 안정적으로 고정하기 위한 것이다.In order to construct a tidal power plant at sea under rapid conditions, the basic structure must first be fixed on the sea floor. The offshore structure and its construction method according to the present invention are intended to quickly and stably fix a jacket, which is a basic structure, on the sea bottom in a sea of rapid conditions.

도면에서, 도면 1a에서 도 1h는 본 발명에 따른 해상구조물 시공순서를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 재킷의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 해상구조물의 시공방법을 나타낸 블록도이다.In the drawings, Figure 1a to 1h is a conceptual diagram showing the construction of the offshore structure according to the present invention, Figure 2 is a plan view of the jacket shown in Figure 1, Figure 3 is a block showing the construction method of the offshore structure according to the present invention It is also.

도 1a에 도시된 바와 같이, 기초구조물인 재킷(101)은 육상에서 제작한(S11) 후에 해상으로 옮겨진다. 상기 재킷(101)은 복수 개의 수직 기둥인 재킷레 그(Jacket Leg)(103)들을 포함하며, 제작된 재킷(101)의 상면에는 데크 플레이트(107)를 고정한다(S13). 이때 도 2에 도시된 바와 같이, 재킷레그(103)의 상단은 데크 플레이트(107)와 간섭되지 않고 노출된다.As shown in Figure 1a, the jacket 101, which is a basic structure is moved to the sea after the production (S11) onshore. The jacket 101 includes a plurality of vertical columns of jacket legs 103, and fixes the deck plate 107 to the top surface of the manufactured jacket 101 (S13). At this time, as shown in Figure 2, the upper end of the jacket leg 103 is exposed without interference with the deck plate 107.

한편, 재킷레그(103)에 재킷파일(105)을 삽입한다(S15). 그리고 도 1b에 도시된 바와 같이, 재킷(101)을 해상크레인(111)으로 들어 운송용 바지선(113)에 선적한 후, 시공장소까지 해상으로 이동한다.On the other hand, the jacket pile 105 is inserted into the jacket leg 103 (S15). As shown in FIG. 1B, the jacket 101 is loaded into the marine crane 111 and shipped to the barge 113 for transportation, and then moved to the sea to the city factory.

이때, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 해상크레인(111)이 바지선(113)의 전면에 위치하며 터그보트(Tub boat)(117)로 바지선(113)을 끌거나 밀어 시공장소 근처까지 접근한다. 이후 4개의 앵커(115a~115d)를 배치하는데, 도 1d에 보이듯이, 한 개의 앵커(115a)는 육상에, 그리고 다른 3개의 앵커(115b, 115c, 115d)는 해상에 배치한다.At this time, as shown in Figures 1c and 1d, the marine crane 111 is located in front of the barge 113, and drag or push the barge 113 with the tug boat (117) until near the factory site Approach Thereafter, four anchors 115a to 115d are arranged. As shown in FIG. 1D, one anchor 115a is disposed on land, and the other three anchors 115b, 115c, and 115d are disposed at sea.

이와 같이 바지선(113)을 4개의 앵커(115a~115d)로 지지한 상태에서 앵커(115a~115d)와 바지선(113) 사이의 체인 길이를 조절하여 시공현장으로 바지선(113)을 이동시킨다(S17).As such, the barge 113 is moved to the construction site by adjusting the chain length between the anchors 115a to 115d and the barge 113 while supporting the barges 113 with four anchors 115a to 115d (S17). ).

도 1e에 도시된 바와 같이, 시공현장으로 이동한 바지선(113)에서 재킷(101)을 해상크레인(111)으로 수중에 침수시킨다. 이때 정확한 시공위치를 확보하기 위해서 광파기를 이용하여 재킷(101)의 침수위를 설정한다.As illustrated in FIG. 1E, the jacket 101 is submerged in the water crane 111 in the barge 113 moved to the construction site. At this time, the immersion level of the jacket 101 is set by using an optical wave drill to secure an accurate construction position.

재킷(101)이 침수되어 해저면에 안착되면(S19), 재킷파일(105)과 재킷레그(103)를 가용접한다. 그리고 도 1f에 도시된 바와 같이, 육상에서 제작된 콘크리트 블록(120)을 이송하여 해저면에 안착된 재킷(101)의 데크 플레이트(107)에 올린 다(S21). When the jacket 101 is submerged and seated on the sea bottom (S19), the jacket pile 105 and the jacket leg 103 are welded temporarily. And as shown in Figure 1f, by transporting the concrete block 120 produced on the land is raised on the deck plate 107 of the jacket 101 seated on the sea bottom (S21).

이와 같이 콘크리트 블록(120)을 올려 추가하중을 가함으로써, 재킷(101)이 급류에 의해 이동하지 않도록 횡력에 대한 저항력을 증가시킨다.In this way, by applying an additional load by lifting the concrete block 120, the jacket 101 increases the resistance to the lateral force so as not to move by rapids.

콘크리트 블록(120)을 데크 플레이트(107)에 올려두는 방식 외에, 다른 방식으로 제작된 물탱크를 데크 플레이트에 올리고, 펌프를 이용하여 물탱크에 해수를 채워 하중을 증가시킬 수 있다.In addition to placing the concrete block 120 on the deck plate 107, the water tank produced in another way to raise the deck plate, by using the pump to fill the water tank can increase the load.

그리고 도 1g에 도시된 바와 같이, 콘크리트 블록(120) 또는 해수를 이용하여 추가하중을 가해 재킷(101)이 급류에 움직이지 않도록 배치한 상태에서, RCD(Reverse Circulation Drill)을 바지선(113)으로 이송하여 재킷(101) 근처에 위치한다. 그리고 재킷파일(105)에 드릴 비트(Drill Bit)(131)를 삽입한 후 RCD(130)를 이용하여 해저면에서 소요심도까지 굴착한다(S23).And as shown in Figure 1g, by applying an additional load using the concrete block 120 or seawater, the jacket 101 is placed so as not to move to the rapid, RCD (Reverse Circulation Drill) to the barge 113 It is transported and placed near the jacket 101. The drill bit 131 is inserted into the jacket pile 105 and then drilled to the required depth from the sea bottom using the RCD 130 (S23).

해저면이 굴착되면, 재킷파일(105)을 해저면에 박는다. 경우에 따라서는 항타기를 바지선으로 이동시켜 재킷파일(105)을 항타하여 해저면에 박는다(S25). 이때 천공경은 1250mm정도이다.When the sea bottom is excavated, the jacket pile 105 is embedded in the sea bottom. In some cases, by moving the rider to the barge to drive the jacket pile 105 is put on the sea floor (S25). At this time, the drilling diameter is about 1250mm.

재킷파일(105)이 해저면에 박힌 상태에서, 도 1h에 도시된 바와 같이, 재킷파일(105)의 내부에 철근망을 삽입한 후 재킷파일(105) 내부에 충전물(140)인 콘크리트를 타설하고, 재킷파일(105)과 재킷레그(103) 사이에 충전물인 그라우트로 충전한다(S27).With the jacket pile 105 embedded in the sea bottom, as shown in FIG. 1H, the reinforcing bar is inserted into the jacket pile 105 and the concrete, which is the filling 140, is placed in the jacket pile 105. Then, the filling between the jacket pile 105 and the jacket leg 103 is filled with grout (S27).

이와 같이 시공된 기초 구조물인 재킷(101)의 상면 즉 데크 플레이트(107)에 조류발전에 필요한 시설물을 시공한다(S29).The facility necessary for algae power generation is installed on the upper surface of the jacket 101, that is, the basic structure constructed in this way, that is, the deck plate 107 (S29).

도면 1a에서 도 1h는 본 발명에 따른 해상구조물 시공순서를 나타낸 개념도이고, Figure 1a to 1h is a conceptual diagram showing the construction structure of the marine structure according to the present invention,

도 2는 도 1에 도시된 재킷의 평면도이며, 2 is a plan view of the jacket shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 해상구조물의 시공방법을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a construction method of the offshore structure according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

101 : 재킷 103 : 레그101: jacket 103: leg

105 : 파일 107 : 데크 플레이트105: File 107: Deck Plate

111 : 해상크레인 113 : 바지선111: offshore crane 113: barge

117 : 터그보트 115a ~ 115d : 앵커117: tugboat 115a ~ 115d: anchor

120 : 콘크리트 블록 130 : RCD(Reverse Circulation Drill)120: concrete block 130: RCD (Reverse Circulation Drill)

131 : 드릴 비트 140 : 충전물131: drill bit 140: filling

Claims

삭제delete

복수 개의 재킷레그(103)를 구비하며 해저면에 고정될 재킷(101)을 육지에서 제작하는 단계(S11)와,Producing a jacket 101 to be fixed to the sea bottom with a plurality of jacket legs 103 on land (S11),

상기 재킷(101)을 시공하고자 하는 지점으로 이송한 후 해저면에 안착시키는 단계(S19)와,Transferring the jacket 101 to a point to be constructed and seating on the sea bottom (S19);

상기 재킷의 재킷레그(103)를 통해 해저면을 굴착하는 단계(S23)와,Excavating the bottom surface through the jacket leg 103 of the jacket (S23),

상기 재킷레그(103)에 위치한 재킷파일(105)을 상기 굴착된 해저면에 박는 단계(S25)와,Step (S25) and the jacket pile 105 located in the jacket leg 103 to the excavated sea bottom;

상기 재킷레그 및 상기 재킷파일의 내부에 충전물을 충전하는 단계(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.And a filling step (27) inside the jacket leg and the jacket pile.

제4항에 있어서,5. The method of claim 4,

육지에서 제작된 재킷의 재킷레그에 재킷파일이 끼워진 상태로 이송되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.A method of constructing offshore structures, characterized in that the jacket pile is transported to the jacket leg of the jacket manufactured on land.

제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5,

상기 재킷을 해저면에 안착시키는 단계 이후에,After seating the jacket on the sea floor,

상기 재킷에 블록을 적층하여 추가하중을 가하는 단계(S23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.Stacking the block to the jacket to the marine structure construction method further comprising the step of applying an additional load (S23).

제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5,

상기 재킷에 물탱크를 위치하고, 상기 물탱크에 해수를 충수하여 추가하중을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.Positioning the water tank on the jacket, the water structure construction method further comprising the step of applying an additional load by filling the water tank with sea water.

제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5,

상기 재킷을 해저면에 안착시키는 단계에서,In the step of seating the jacket on the sea floor,

상기 재킷은 바지선에 실려 이송되고, 상기 바지선의 파지력을 확보하기 위해 설치한 다수 개의 앵커 중 한 개이상의 앵커는 육지에 설치하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.The jacket is carried on a barge, and at least one anchor of a plurality of anchors installed to secure the gripping force of the barge is installed on land, characterized in that the installation on land.

제4항에 있어서,5. The method of claim 4,

상기 재킷을 육지에서 제작하는 단계에서,In the step of manufacturing the jacket on land,

상기 재킷의 상면에는 데크 플레이트가 고정된 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.Deck plate is fixed to the upper surface of the jacket construction method, characterized in that the fixed.

제4항에 있어서,5. The method of claim 4,

상기 충전물을 충전하는 단계 이전에, 상기 재킷레그 및 상기 재킷파일 안쪽에 철근망을 삽입하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물 시공방법.Prior to the filling of the filling, offshore structure construction method characterized in that for inserting the reinforcing bar network inside the jacket leg and the jacket pile.