KR101818378B1 - Suction caisson being capable of soil improvement underwater and soil improvement method by using it - Google Patents

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KR101818378B1 KR1020160150013A KR20160150013A KR101818378B1 KR 101818378 B1 KR101818378 B1 KR 101818378B1 KR 1020160150013 A KR1020160150013 A KR 1020160150013A KR 20160150013 A KR20160150013 A KR 20160150013A KR 101818378 B1 KR101818378 B1 KR 101818378B1
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Abstract

When installing a caisson, which is a harbor facility, an improvement of the soft ground has to be carried out and then the caisson has to be installed in general. When using a suction caisson, an improvement of the soft ground and an installation of a breakwater and a harbor facility for a quay wall can be carried out at the same time. When draining the water inside the suction body using a pump system after constructing a drain layer in the horizontal direction and a vertical drain, and inserting the suction caisson into the ground, a vacuum consolidation method using vacuum pressure and a load loading method can be used at the same time. Therefore, the pore water in the soft ground can be dehydrated rapidly. Moreover, upper structures coupled to the suction body are constructed at the same time. Therefore, the construction speed is increased, and the construction can be safe and economical compared to the existing method.

Description

수중 연약지반 개량용 석션 케이슨 및 이를 이용한 연약지반 개량 방법{Suction caisson being capable of soil improvement underwater and soil improvement method by using it}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for improving a soft ground by using a suction caisson for improving underwater soft ground,

본 발명은 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨으로써, 더욱 상세하게는 연직 배수재(PVD : Prefabricated Vertical Drain, Sand Drain)를 연약지반에 설치하고, 석션체가 하부에 붙어있는 석션 케이슨을 설치함으로써 연약지반 개량과 케이슨 설치를 동시에 달성할 수 있는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨에 관한 것이다. The present invention relates to a suction caisson for improving underwater soft ground, and more particularly, to a method of installing a suction caisson having a vertical suction part (PVD: Prefabricated Vertical Drain, Sand Drain) The present invention relates to a suction caisson for improving underwater soft ground which can simultaneously achieve installation of a caisson.

본 발명은 항만 시설물의 안벽 또는 방파제로 사용되는 케이슨과 연약지반 개량에 관한 것이다. The present invention relates to the improvement of caisson and soft ground used as a seawall or breakwater of harbor facilities.

통상적인 방법은 케이슨을 설치하기 위해서는 설계 지지력을 확보하기 위해 연약지반을 개량한다. 연약지반을 개량하는 방법으로는 국내에서는 SCP(sand compaction pile)공법과 DCM(deep cement mixing)공법을 주로 사용하고 있다. 외국에서는 해상에서 PVD(Prefabricated Vertical Drain)공법을 많이 사용한다. 그 이유는 연직 배수재를 연약지반에 설치하는 PVD공법은 공사비가 타 공법에 비해 비용은 적게 들고 친 환경적 공법으로 알려져 있기 때문이다. 그러나 지반 강도의 증대를 위해서 재하 성토(Preloading)를 해야하기 때문에 재하를 실시하는 기간과 재하 후 성토재를 제거해야 하고, 다시 케이슨을 설치해야 하기 때문에 공사기간이 타 방법에 비해 공기가 오래 걸리는 문제점이 있다. The conventional method is to improve the soft ground in order to secure the design support for installing the caisson. As a method of improving the soft ground, the sand compaction pile (SCP) method and the deep cement mixing (DCM) method are mainly used in Korea. In foreign countries, PVD (Prefabricated Vertical Drain) method is widely used at sea. The reason for this is that the PVD method of installing the vertical drainage material on the soft ground is less expensive than the other methods and is known as an environmentally friendly method. However, in order to increase the strength of the ground, it is necessary to carry out preloading. Therefore, it is necessary to remove the embankment after loading and to install the caisson again. have.

석션 파일은 공지된 기술이며, 석션 파일의 내부의 물을 배수함으로써 내외부 수압차가 발생하고 이를 지중에 관입시키는 기술을 이용하는 공법이다. 공법의 특성상 연약 점토나 실트층에 관입이되면 석션파일 내부에 진공압이 발생되어 인발 저항력은 커지나 연직 하중에 대해서는 연약층에 석션파일의 스커트가 위치하고 있어 압밀 침하의 문제가 발생 될 수 있어 구조물의 기초로서는 아직 널리 사용되지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 석션 파일의 하부에 지지층까지 도달하는 기초 파일을 시공하는 방법을 시도하고 있다.The suction file is a known technique, which utilizes a technique of generating internal and external hydraulic pressure difference by draining the water inside the suction file and introducing it into the ground. Due to the nature of the construction method, when penetration into the soft clay or silt layer occurs, vacuum pressure is generated inside the suction pile, and the pull resistance is increased. However, since the suction pile skirt is located on the soft layer, Has not been widely used yet. In order to solve this problem, a method of constructing a foundation file reaching the support layer at the bottom of the suction file is attempted.

따라서 종래의 석션파일(석션체)를 연약지반 방파제로 활용하는 방법으로는 등록 특허 10-058403의 "연약지반용 방파제의 시공방법"이 공고되어 있다.Therefore, as a method of utilizing a conventional suction file (suction body) as a soft ground breakwater, "a construction method of a breakwater for a soft ground" of JP-A 10-058403 is disclosed.

종래의 방법은 연약지반에 파일을 시공한 뒤 석션체가 설치된 케이슨을 파일에 끼워 넣어 구조물을 완성하는 방법이다. 종래의 방법은 먼저 시공된 파일과 케이슨을 수중에서 삽입하여 일체화하는 방법인데, 수중에서 서로를 연결하기가 어렵고, 외부 파력에 의한 수평하중을 감당하기에는 파일의 개수가 많아져 경제성이 떨어지는 단점이 있어, 실제로 적용된 사례가 거의 없다.In the conventional method, a file is installed on a soft ground, and a caisson provided with a suction body is inserted into a file to complete the structure. The conventional method is a method of inserting the constructed file and the caisson in water and integrating them together. However, it is difficult to connect them to each other in water, and the number of files increases to cope with the horizontal load due to external waves, , There are few cases actually applied.

KRKR 10-058140310-0581403 B1B1

이러한 문제점을 해결하고자 본 발명은 수중에 연약지반을 개량하는 연직 배수재를 시공하고, 그 뒤를 이어 석션체를 지중에 관입하여 구조물 시공과 연약지반 개량을 동시에 할 수 있는 방안을 개시한다.In order to solve such a problem, the present invention discloses a method of constructing a vertical drainage material for improving the soft ground in water, followed by penetrating the suction body into the ground, and simultaneously improving the structure of the structure and the soft ground.

석션체를 지중에 관입한 후 석션체 내부의 물을 배수 시킴으로써, 진공 압밀의 효과와 프리로딩의 효과로 연직 배수재의 지중 간극수의 탈수 속도를 증대시켜 연약지반 개량을 빠르게 하고, 지중에 관입된 석션체와 이와 연결된 케이슨을 항만 시설물로 이용함으로써, 종래의 방법으로 연약지반 개량 후 케이슨을 시공하는 방법보다 경제적이면서, 빠르게 공사를 할 수 있는 방안을 제안 한다.The effect of vacuum consolidation and the effect of pre-loading can be improved by increasing the dehydration speed of underground pore water in the vertical drainage material by speeding up the improvement of the soft ground by draining the water inside the suction body after the suction body is intruded into the ground, We propose a method that can be constructed more economically and faster than the method of constructing the caisson after the improvement of the soft ground by using the caisson and the connected caisson as harbor facilities.

이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 수중 연약지반 내에서 탈수되어 상향으로 이동된 지중 간극수에 대해 상기 간극수를 배수하기 위해 연약지반 상단에 포설이 되는 횡방향 배수층(3)과 상기 횡방향 배수층을 통과하여 상기 연약지반 내에 연직으로 설치되고, 상기 지중 간극수를 연직으로 이동 시키는 다수의 연직 배수재(4)와 외부는 원형 또는 다각형 형상의 스커트(6)로 형성되고, 내부는 하부 격벽(7)으로 공간이 구획되며, 하부가 개방되어 연약지반으로 관입하는 석션체(1)와 하단부는 상기 석션체(1)와 일체로 형성되는 상부 구조물(2)과 상기 석션체(1) 내부의 물을 외부로 유통시키는 제1 통공부(14)와 상기 석션체(1) 내부의 물을 배수시키는 배수 수단(11)을 포함하는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨을 제시한다.As means for solving such a problem, there has been proposed, as means for solving such a problem, a transverse drainage layer (3) which is installed at the upper part of the soft ground for draining the pore water to the underground pore water which is dehydrated in the underwater soft ground, A plurality of vertical drainage members 4 vertically installed in the soft ground and vertically moving the groundwater pore water and a skirt 6 having a circular or polygonal shape on the outside, (1) and a lower end thereof are integrally formed with the suction body (1), and an upper structure (2) which is formed integrally with the suction body (1) And a drain means (11) for draining the water inside the suction body (1).

그리고 상기 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨을 이용하여, 수중 연약지반 상단에 횡방향으로 물이 유통되도록 하는 횡방향 배수층(3) 포설 단계(s100)와 상기 횡방향 배수층(3)이 포설되어 있는 범위 내에서 상기 연약지반의 지중에 연직으로 지중 간극수를 유통하는 연직 배수재(4) 설치 단계(s200)와 상기 연직 배수재(4)가 설치되어 있는 지역에 지반 개량을 위해 연약지반 내에 석션체를 관입하는 석션체(1) 지중 관입 단계(s300) 및 상기 석션체(1) 내부의 물을 배수함으로써 상기 석션체(1) 상단의 압력을 증가시켜 상기 연직 배수재(4)를 통하여 연약지반 지중 간극수를 탈수시키고, 연약지반의 강도가 증가되는 연약지반 개량단계(s400)를 포함하여 형성되는 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량방법을 적용하여 문제를 해결한다. (S100) in which a lateral drainage layer (3) for allowing water to flow in the lateral direction at the upper end of the underwater soft ground by using the suction caisson for improving underwater soft ground, and a range in which the lateral drainage layer (3) (S200) for circulating pore water vertically in the ground of the soft ground in step (s200) and in a region where the vertical drainage material (4) is installed, a suction system is introduced into the soft ground The pressure of the upper end of the suction body 1 is increased by draining the water in the suction body 1 and the water in the suction body 1 to drain the soft ground underground water through the vertical discharge water 4. [ And a soft ground improvement step (s400) in which the strength of the soft ground is increased, thereby solving the problem by applying a soft ground improvement method using a suction caisson.

연약지반에 설치되는 항만 구조물, 케이슨 설치를 위해 종래의 방법은 연약지반을 개량을 하고, 개량이 완료된 후 케이슨 구조물을 설치했는데 본 발명의 연약지반 개량용 석션 케이슨의 경우에 연직 배수재를 설치하고 석션케이슨을 설치한 후, 석션 케이슨을 통해서 연약지반을 개량하므로 구조물의 설치와 연약지반 개량이 동시에 진행이 되므로 공사기간의 절감과 경제적인 공사비로 항만 시설을 건설할 수 있다.In the case of the suction caisson for the soft ground improvement of the present invention, the vertical drainage material is installed, and the suction structure After the caisson is installed, since the soft ground is improved through the suction caisson, the construction of the structure and the improvement of the soft ground can be performed at the same time. Therefore, the harbor facility can be constructed with the construction cost reduction and the economic construction cost.

도 1a 내지 도 1b : 석션 케이슨 사시도 및 단면도.
도 2a 내지 도 2d : 석션 케이슨 시공 순서도.
도 3 : 본 발명에 따른 배수 방법 실시 예시도.
도 4 : 본 발명에 따른 상부 격벽 실시 예시도.
도 5 : 본 발명에 따른 그라우트 주입 실시 예시도.
도 6a 내지 도 6c : 구조물 연장부 설치에 따른 실시 예시도.
도 7 : 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량 방법 순서도.1A-B: Suction Caisson perspective and sectional view.
2A-2D: Suction Caisson construction flow diagram.
Figure 3: Example of drainage method according to the present invention.
Figure 4: Example of a top barrier according to the invention.
Fig. 5: Example of grouting according to the present invention. Fig.
Figs. 6A to 6C illustrate an embodiment according to the installation of a structure extension. Fig.
Figure 7: Flow chart of soft ground improvement method using suction caisson.

본 발명에 따른 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨 및 이를 이용한 연약지반 개량방법 일 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A suction caisson for improving underwater soft ground according to the present invention and a method for improving soft ground using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, And a detailed description thereof will be omitted.

도 1a 내지 도 1b에서는 본 발명의 실시 예의 사시도와 사시도의 A-A단면을 나타내고, 도 2a 내지 도 2d는 연약지반 개량용 케이슨의 시공 순서를 나타낸다.Figs. 1A to 1B show perspective views and A-A sections of a perspective view and an oblique view of an embodiment of the present invention, and Figs. 2a to 2d show a construction procedure of a caisson for soft ground improvement.

수중 연약지반 개량용 석션 케이슨은 수중 연약지반 내에서 탈수되어 상향으로 이동된 지중 간극수에 대해 상기 간극수를 배수하기 위해 연약지반 상단에 포설이 되는 횡방향 배수층(3); 상기 횡방향 배수층(3)을 통과하여 상기 연약지반 내에 연직으로 설치되어 상기 지중 간극수를 연직으로 이동 시키는 다수의 연직 배수재(4); 외부는 원형, 타원 또는 다각형 형태의 스커트(6)로 형성되고, 내부는 다수의 하부 격벽(7)으로 공간이 구획되며, 하부가 개방되어 연약지반으로 관입하는 석션체(1); 하단부는 상기 석션체(1)와 일체로 형성되는 상부 구조물(2); 상기 석션체(1) 내부의 물을 외부로 유통시키는 제1 통공부(14);및 상기 석션체(1) 내부의 물을 배수시키는 배수 수단(11)을 포함하여 형성된다.(3) which is installed at the upper part of the soft ground to drain the pore water to the ground pore water which is dehydrated in the soft underground and moved upward; A plurality of vertical drainage members (4) vertically installed in the soft ground through the transverse drainage layer (3) to vertically move the underground pore water; A suction unit 1 formed by a skirt 6 in the form of a circle, an ellipse or a polygon, an inner space defined by a plurality of lower partitions 7, a lower part opened and penetrating into the soft ground; An upper structure 2 formed integrally with the suction body 1 at a lower end thereof; A first passage 14 for allowing the water inside the suction body 1 to flow to the outside and a drain means 11 for draining the water inside the suction body 1.

이 경우에는, 지반을 연약하게 만드는 토입자 사이의 간극수가 연직 배수재를 따라 탈수가 되어 지반이 견고해지고 상부에서 전달된 하중을 지지할 수 있다. 지중 간극수를 탈수시켜주는 방법으로 연직 배수재를 지중에 시공을 한다. 연직 배수재의 종류로는 샌드 드레인과 PVD(Prefabricated Vertical Drain) 방법을 포함하고, 연직 배수재(4)를 지중에 시공을 하면 지중의 간극수가 연직 배수재를 따라 연직으로 이동하여, 간극수의 이동 시간이 단축되어 지반이 개량된다.In this case, the pore water between the soil particles that weakens the soil becomes dehydrated along the vertical drainage, so that the ground becomes solid and can support the load transferred from the top. Install the vertical drainage in the ground by dehydrating the groundwater pore water. The type of vertical drainage includes sand drain and PVD (Prefabricated Vertical Drain) method. When the vertical drainage material (4) is installed in the ground, the pore water in the ground moves vertically along the vertical drainage material, And the ground is improved.

석션체(1)는 연약지반에 연직 배수재(4)의 바깥 둘레를 따라 시공이 되는 것이 바람직하다. 석션체(1)를 지중에 관입하는 방법은 석션체(1) 내부 물을 펌프 시스템(12)를 이용하여 펌핑을 하여 내, 외부 압력차를 만드는 것이 바람직하다. 석션체(1)이 관입이 되면 실트 또는 점토로 구성이된 연약지반은 투수계수가 작아 석션체(1)의 스커트(6)를 따라 석션체(1) 내부로 침투하는데 시간이 오래 걸려서 석션체(1) 내부가 밀폐가 된다.  It is preferable that the suction member 1 is installed along the outer circumference of the vertical drainage member 4 on the soft ground. In the method of introducing the suction body 1 into the ground, it is preferable to pump the inside of the suction body 1 by using the pump system 12 to make an external pressure difference. When the suction body 1 is intruded, the soft ground composed of silt or clay takes a long time to infiltrate into the suction body 1 along the skirt 6 of the suction body 1 due to a small coefficient of permeability, (1) The inside is sealed.

이를 이용하여 석션체(1) 내부의 수위를 낮추면 석션체 내부에 진공압이 유도되고 연약지반내의 간극수 탈수 효과가 증대된다. When the water level inside the suction body (1) is lowered by this, the vacuum pressure is induced in the suction body and the effect of dewatering water in the soft ground is increased.

또한, 상부 구조물(2) 내부의 수위를 높이는 경우 연약지반을 개량하는 데 필요한 프리로딩(Preloading)을 줄 수 있어 연약지반의 개량 속도를 증대시킬 수 있다.In addition, when the water level in the upper structure 2 is increased, the preloading necessary for improving the soft ground can be given, and the speed of improvement of the soft ground can be increased.

상부구조물(2)는 석션체와 일체로 형성이 되며, 파력에 의한 수평하중으로부터 상부 구조물(2)를 견고하게 유지하기 위해 부벽(번호 미표기)이 석션체(1)와 함께 설치되는 것이 바람직하다.The upper structure 2 is integrally formed with the suction body and a sub wall (not shown) is preferably provided together with the suction body 1 to firmly maintain the upper structure 2 from the horizontal load due to the wave force .

도 3은 수중 펌프의 설치의 다른 실시 예를 나타낸다. Fig. 3 shows another embodiment of the installation of an underwater pump.

상부 구조물 내의 수위를 조절함에 따라 석션체 내,외부의 압력이 조절되고, 이로인해 연약지반에 가해지는 하중을 조절할 수 있어, 연약지반에 대해 지반 파괴를 방지하는 단계적 성토효과를 거둘 수 있다. By controlling the water level in the upper structure, the pressure inside and outside of the suction body can be controlled, and the load applied to the soft ground can be controlled, thereby achieving a step coverage effect to prevent the ground from being destroyed.

도 4는 상부 구조물 내에 설치되어 있는 한 개 이상의 상부 격벽(8)을 도시한다.Fig. 4 shows one or more upper partitions 8 installed in the superstructure.

상부 구조물(2)는 상부 격벽(8)을 포함하여 형성되는 것이 바람직하다. 상부 격벽(8)은 내부 수위를 조절하여 수직 하중을 조정을 하여 지중 간극수의 탈수 속도를 조절하여 상부 구조물(2)의 기울기를 조정하는 것이 바람직하다. The upper structure 2 is preferably formed to include an upper partition 8. It is preferable that the upper partition wall 8 adjusts the slope of the upper structure 2 by adjusting the dewatering speed of the underground pore water by adjusting the vertical water level by adjusting the inner water level.

제 2 통공부(15)는 석션체(1)의 하부 격벽(7)에 설치되며, 연약지반 간극수가 횡방향 배수층(3)을 통해 유통이 되도록 하는 것이 바람직하다. It is preferable that the second passage 15 is provided in the lower partition 7 of the suction body 1 so that the soft ground pour water flows through the lateral drainage layer 3. [

여기서, 제 2 통공부(15)는 석션체(1)의 하부 격벽(7)으로 인해 석션체(1) 내부 각 공간의 간극수를 횡 방향 이동을 하여 펌프 시스템(12)으로 유통하는 통로 역활을 한다.Here, the second passage 15 serves as a passage for circulating the pore water in each space inside the suction body 1 to the pump system 12 by the lower partition wall 7 of the suction body 1 do.

배수 수단(11)은 펌프 시스템(12) 또는 제 1 통공부(14)와 연결되는 케이싱(13)과 상기 케이싱(13) 내부에 설치되는 상기 펌프 시스템(12)을 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.The drainage means 11 is preferably formed to include a casing 13 connected to the pump system 12 or the first passage 14 and the pump system 12 installed inside the casing 13 .

여기서, 펌프 시스템(12)는 수중 펌프, 호스, 전선, 발전기, 제어 시스템을 포함하여 형성이 되며, 도 4의 실시 예와 같이 제 1 통공부(14)에 직접 연결이 될 경우 석션체 내부에 진공압을 유도한다. 도 6a와 같이 케이싱(13)이 제 1통공부에 연결이되고, 펌프 시스템(12)은 케이싱(13) 내부에 설치되어 수위를 낮추는 게 바람직하다. 케이싱(13) 상부를 밀폐를 시키고, 펌프 시스템(12)을 가동할 경우 석션체(1) 내부에 진공압이 유도되어 간극수의 탈수를 빠르게 하는 것을 포함하여 형성이 된다.Here, the pump system 12 includes an underwater pump, a hose, an electric wire, a generator, and a control system. When the pump system 12 is directly connected to the first passage 14 as in the embodiment of FIG. 4, The vacuum pressure is induced. 6A, it is preferable that the casing 13 is connected to the first passage and the pump system 12 is installed inside the casing 13 to lower the water level. When the pump system 12 is operated by closing the upper portion of the casing 13, vacuum pressure is induced in the suction body 1 to accelerate dehydration of the pore water.

도 6a 내지 도 6c에서는 본 발명의 다른 실시 예로써 상부 구조물(2) 상단이 수중에 있는 경우의 시공 예시도이다.6A to 6C are diagrams showing examples of construction in which the upper end of the upper structure 2 is in water as another embodiment of the present invention.

상부 구조물(2)은 상단부가 수중에 있거나 수상으로 노출되는 것을 특징으로 한다. 상부 구조물(2)의 상단부가 수중에 있는 경우, 결합 수단을 이용하여 상기 상부 구조물(2)과 결합하여 수상으로 노출되도록 구조물을 연장하는 구조물 연장부(20)를 포함한다. 상기 결합 수단은, 상기 구조물 연장부(20) 안쪽으로 들어오는 물을 차수하는 고무재질의 차수 죠인트(22); 상기 구조물 연장부(20)와 상기 상부 구조물을 결합시키는 강재, 철근, PS 강선, 콘크리트, 그라우트 중 어느 하나 이상의 재료로 구성되는 결합재(23)를 포함하여 형성된다.The upper structure 2 is characterized in that the upper end is in water or exposed to water. And a structure extension part 20 which joins with the upper structure 2 by using coupling means and expands the structure so as to be exposed to water if the upper end of the upper structure 2 is in water. The coupling means comprises a rubber-made order joint (22) for receiving water coming into the structure extension (20); And a joint material 23 composed of at least one of a steel material, a reinforcing bar, a PS steel wire, a concrete, and a grout for joining the structure extension 20 and the upper structure.

여기서, 석션체(1)와 일체로 되어 있는 상부 구조물(2)의 크기가 커질 경우에는 상부 구조물(2)을 낮게 제작하여 상부 구조물(2)의 상단을 수중에 위치하게 할 수 있다. Here, when the size of the upper structure 2 integrated with the suction body 1 is increased, the upper structure 2 can be made lower and the upper end of the upper structure 2 can be positioned in the water.

석션체(1) 내부의 배수 방법은 상기 기술한 바와 같이 펌프 시스템(12)와 케이싱(13) 내부에 설치된 펌프 시스템(12)를 이용하는 것이 바람직하다. As for the drainage method inside the suction body 1, it is preferable to use the pump system 12 and the pump system 12 installed in the casing 13 as described above.

도 6b는 구조물 연장부(20)의 실시 예로 상부 구조물(2) 내부에 구조물 연장부(20)가 설치된 예시이다. FIG. 6B is an example of the structure extension 20, in which the structure extension 20 is installed in the upper structure 2. FIG.

또한, 구조물 연장부(20)는 상부 구조물(2)을 감싸면서 바깥쪽으로 설치될 수 있다. 구조물 연장부(20)를 상부 구조물(2) 또는 석션체(1)와 결합시키기 위해 드라이한 작업 조건이 필요하다. 그래서 구조물 연장부(20) 하단에 위치한 고무 재질의 차수 죠인트(22)를 설치하여, 구조물 연장부(20)의 무게로 압착시켜 구조물 연장부(200) 안쪽으로 들어오는 물을 차수하는 것이 바람직하다. In addition, the structure extension 20 can be installed outwardly while enclosing the upper structure 2. A drying condition is required to bond the structure extension portion 20 with the upper structure 2 or the suction body 1. [ Therefore, it is preferable that a water-based joint 22 of a rubber material located at the lower end of the structure extension part 20 is installed and compressed by the weight of the structure extension part 20 to receive water coming into the structure extension part 200.

일단, 차수가 되면 석션체(1)나 상부 구조물(2)에 매입된 철근 커플러 또는 연결 부재를 이용하여 철근이나 강봉을 기계적 결합 또는 용접으로 연장하고, 구조물 연장부(20)에서도 철근 또는 강재나 강선를 결합시키고, 콘크리트나 그라우트를 타설하여 각각의 구조물을 일체시키는 것이 바람직하다.The reinforcing bars or the steel rods are extended by mechanical coupling or welding using the reinforcing couplers or connecting members embedded in the suction body 1 or the upper structure 2, It is preferable to combine the steel wires and pour concrete or grout to integrate the respective structures.

이어서, 상기 언급된 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량 방법을 자세히 설명한다.Next, the soft ground improvement method using the above-mentioned suction caisson will be described in detail.

도 7은 연약지반 개량 방법에 대한 순서도이다.7 is a flowchart of a soft ground improvement method.

s100은 횡방향 배수층(3) 포설 단계이다. 석션체(1)의 관입과 펌프 시스템(12)을 이용한 석션체(1) 내부의 배수 작업으로 하중 증가에 따라 간극수를 상향으로 배출시키고, 배출된 간극수는 연약지반 상단의 횡방향 배수층을 따라 움직이게 하기 위한 단계이다.and s100 is the step of installing the lateral drainage layer (3). The penetration of the suction body 1 and the drainage operation of the suction body 1 using the pump system 12 discharge the pore water upward in accordance with the increase in the load and the discharged pore water moves along the lateral drainage layer at the upper end of the soft ground .

횡방향 배수층(3)을 포설한 후, 연직 배수재(4)를 설치 단계가 따르게 된다. 연직 배수재(4)는 횡방향 배수층(3)을 통과하여 설치가 되고 연약지반의 간극수를 연직 배수재(4)를 따라 연직으로 이동시켜 간극수를 연약지반으로부터 탈수를 하기 위한 단계이다.After the horizontal drainage layer 3 is laid, the step of installing the vertical drainage material 4 follows. The vertical drainage material 4 is installed to pass through the lateral drainage layer 3 and moves the pore water of the soft ground vertically along the vertical drainage material 4 to dehydrate the pore water from the soft ground.

이후, 석션체(1)의 지중 관입 단계(s300)가 진행이 된다. 석션체(1)의 관입은 석션체(1)가 지중에 자중 관입이 된 후 석션체 내부의 물을 펌프 시스템(12)으로 배수함에 따라 석션체 내부에 진공압이 유도가 되어 석션체 외부의 수압이 하중으로 작용하여 석션체(1)의 관입이 이루워진다.Thereafter, the submergence penetration step (S300) of the suction body (1) proceeds. The intrusion of the suction body 1 is such that as the suction body 1 is self-penetrated into the ground, the water inside the suction body is drained by the pump system 12, so that the vacuum pressure is induced inside the suction body, The water pressure acts as a load, so that the suction body 1 is intruded.

s400은 연약지반 개량단계이다. 연약지반의 강도를 증가시키는 방법은 연약지반 내 간극수를 탈수시키는 것이다. s400 is the soft ground improvement stage. The method of increasing the strength of the soft ground is to dehydrate the pore water in the soft ground.

또한, 석션체 내부의 물을 펌프 시스템(12)를 이용하여 배수시키면서 내, 외부 수압차를 이용하고 동시에 상부 구조물(2) 내부의 수위를 증가시켜 수직하중을 증가시키는 방법이 바람직하다. In addition, it is preferable to increase the vertical load by increasing the water level inside the upper structure 2 while using the inner and outer hydraulic pressure while discharging the water in the suction body by using the pump system 12.

여기서, 지반의 안정을 위해서 상부 구조물(2)의 수위를 조절하고, 상부 격벽(8)내에 수위 차를 이용하여 상부 구조물(2)의 기울기를 조정할 수 있다. Here, in order to stabilize the ground, the water level of the upper structure 2 may be adjusted, and the inclination of the upper structure 2 may be adjusted using the water level difference in the upper partition wall 8.

또한 제1 관통부(14)와 연결된 케이싱(13)과 케이싱(13) 내부에 설치된 펌프 시스템(12)을 이용하여 석션체(1) 내부의 진공압을 조절하여 상부 구조물(2)의 기울기를 조정하는 게 바람직하다.The vacuum pressure inside the suction body 1 is adjusted by using the casing 13 connected to the first penetration portion 14 and the pump system 12 installed inside the casing 13 to adjust the inclination of the upper structure 2 It is desirable to make adjustments.

도 5에서는 연약지반 개량 단계 이후 상부 구조물(2)의 기울기를 조정하는 방법을 예시하고 있다. 제 1 관통부를 통해 그라우트(21) 재료를 압력으로 주입할 경우 석션체(1)와 횡방향 배수층(3) 사이에 그라우트(21)가 주입되고 그라우트 압력으로 그 간격을 벌리게 되어 상부 구조물(2)의 기울기가 조정되는 것이 바람직하다.5 illustrates a method of adjusting the inclination of the upper structure 2 after the soft ground improvement step. The grout 21 is injected between the suction body 1 and the lateral drainage layer 3 when the grout material is injected under pressure through the first penetrating portion and the gap is spread by the grout pressure, Is preferably adjusted.

1: 석션체 2: 상부구조물
3: 횡방향 배수층 4: 연직 배수재
6: 스커트 7: 하부 격벽 8: 상부 격벽
11: 배수수단 12: 펌프 시스템 13: 케이싱
14: 제1 통공부 15: 제2 통공부
20: 구조물 연장부 21: 그라우트 22: 차수 죠인트 23: 결합재1: Suction body 2: Superstructure
3: transverse drainage layer 4: vertical drainage
6: skirt 7: lower partition 8: upper partition
11: Drain means 12: Pump system 13: Casing
14: first trough study 15: second trough study
20: structure extension part 21: grout 22: order joint 23: binder

Claims (10)

수중 연약지반 내에서 탈수되어 상향으로 이동된 지중 간극수에 대해 상기 간극수를 배수하기 위해 연약지반 상단에 포설이 되는 횡방향 배수층(3);
상기 횡방향 배수층(3)을 통과하여 상기 연약지반 내에 연직으로 설치되어 상기 지중 간극수를 연직으로 이동 시키는 다수의 연직 배수재(4);
외부는 원형 또는 다각형 형태의 스커트(6)로 형성되고, 내부는 하부 격벽(7)으로 공간이 구획되며, 하부가 개방되어 연약지반으로 관입하는 석션체(1);
상기 석션체(1)의 격벽(7)으로 구획되는 공간이 상기 횡방향 배수층(3)의 상면에 직접 맞닿아 설치가 되고,
상기 석션체(1) 내부의 물을 외부로 유통시키는 제1 통공부(14);
상기 제1 통공부(14)는 상기 석션체(1)에 상하 방향으로 설치가 되고, 상기 제1 통공부(14)는 상기 하부 격벽(7)으로 구획된 공간마다 각각 설치가 되는 것을 특징으로 하되,
상부 구조물(2);
상기 상부 구조물(2)의 하부는 상기 석션체(1)와 연결이 되고,
상기 상부 구조물(2) 내에 설치되어 상기 석션체(1) 내부의 물을 배수시키는 배수 수단(11);
상기 배수 수단(11)은 상기 제1 통공부(14)마다 설치가 되되,
상기 배수 수단(11)은 펌프 시스템(12) 또는 제1 통공부(14)와 연결되는 케이싱(13)과 상기 케이싱(13) 내부에 설치되는 상기 펌프 시스템(12)을 포함하고, 상기 펌프 시스템(12)를 작동하여 상기 하부 격벽(7)의 공간별로 수두차를 이용하여 상기 공간별로 지반 개량 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨.A transverse drainage layer (3) installed at the top of the soft ground to drain the pore water to the ground pore water dehydrated in the underwater soft ground and moved upward;
A plurality of vertical drainage members (4) vertically installed in the soft ground through the transverse drainage layer (3) to vertically move the underground pore water;
The outer portion is formed by a skirt 6 in the form of a circular or polygonal shape, the space is divided by the lower partition wall 7 and the lower portion is opened to penetrate into the soft ground;
A space defined by the partition wall 7 of the suction body 1 is directly abutted against the upper surface of the lateral drainage layer 3,
A first passage (14) for circulating water inside the suction body (1) to the outside;
The first passage (14) is installed vertically on the suction body (1), and the first passage (14) is provided for each space partitioned by the lower partition (7) However,
Superstructure (2);
The lower part of the upper structure 2 is connected to the suction body 1,
Drainage means (11) installed in the upper structure (2) for draining water inside the suction body (1);
The drainage means (11) is installed for each of the first passage (14)
The drainage means 11 includes a casing 13 connected to the pump system 12 or the first passage 14 and the pump system 12 installed inside the casing 13, (12) is operated to adjust the ground improvement rate for each space by using the head difference according to the space of the lower partition (7). 제 1항에 있어서,
연약지반 상단에 포설된 상기 횡방향 배수층(3)으로 이동된 연약지반 간극수가 상기 석션체(1)의 하부 격벽(7)을 통해 유통하도록 상기 하부 격벽(7)에 설치되는 제2 통공부(15)를 포함하는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨.The method according to claim 1,
(2) installed on the lower partition (7) so that the soft ground pore water moved to the lateral drainage layer (3) installed at the upper end of the soft ground flows through the lower partition (7) of the suction body 15) for the improvement of underwater soft ground. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 상부 구조물(2)은 상단부가 수중에 있거나 수상으로 노출되는 것을 특징으로 하는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨.The method according to claim 1,
Characterized in that the upper structure (2) has an upper end in water or exposed to water. 제 4항에 있어서,
상기 상부 구조물(2)의 상단부가 수중에 있는 경우, 결합 수단을 이용하여 상기 상부 구조물(2)과 결합하여 수상으로 노출되도록 구조물을 연장하는 구조물 연장부(20)를 포함하는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨.5. The method of claim 4,
And a structure extension part (20) for joining with the upper structure (2) by using a coupling means to extend the structure to be exposed to water when the upper end of the upper structure (2) is in water, Suction Caisson. 제 5항에 있어서 상기 결합 수단은,
상기 구조물 연장부(20) 안쪽으로 들어오는 물을 차수하는 고무재질의 차수 죠인트(22);및
상기 구조물 연장부(20)와 상기 상부 구조물을 결합시키는 강재, 철근, PS 강선, 콘크리트, 그라우트 중 어느 하나 이상의 재료로 구성되는 결합재(23)를 포함하여 형성되는 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨.6. The apparatus according to claim 5,
A rubber-made order joint 22 for receiving water entering the inside of the structure extension 20;
And a binder (23) composed of at least one material selected from the group consisting of a steel material, a reinforcing bar, a PS steel wire, a concrete, and a grout for joining the structure extension part (20) and the upper structure. 제 1항 내지 제 2항 또는 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 수중 연약지반 개량용 석션 케이슨을 이용하여,
수중 연약지반 상단에 횡방향으로 물이 유통되도록 하는 횡방향 배수층(3) 포설 단계(s100);
상기 횡방향 배수층(3)이 포설되어 있는 범위 내에서 상기 연약지반의 지중에 연직으로 지중 간극수를 유통하는 연직 배수재(4) 설치 단계(s200);
상기 연직 배수재(4)가 설치되어 있는 지역에 지반 개량을 위해 연약지반 내에 석션체를 관입하는 석션체(1) 지중 관입 단계(s300);및
상기 석션체(1) 내부의 물을 배수함으로써 상기 석션체(1) 상단의 압력을 증가시켜 지중 간극수를 연직 배수재(4)로 탈수시켜, 연약지반의 강도를 증가하는 연약지반 개량단계(s400);를 포함하여 형성되는 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량방법. Use of a suction caisson for the improvement of underwater soft ground according to any one of claims 1 to 2 or 4 to 6,
A step (s100) of installing a lateral drainage layer (3) for allowing water to flow transversely to the upper part of the underwater soft ground;
A step (s200) of installing a vertical drainage material (4) for vertically flowing underground pores in the ground of the soft ground within a range in which the lateral drainage layer (3) is laid;
(S300) a submergence step (1) for submerging the sucking body (1) into the soft ground for the improvement of the ground in the area where the vertical drainage material (4) is installed;
A soft ground improving step (s400) of increasing the pressure at the upper end of the suction body (1) by discharging water in the suction body (1) to dehydrate the ground pore water into the vertical drainage (4) A method of improving soft ground using a suction caisson comprising: 제 7항에 있어서,
상기 석션 케이슨 지중 관입 단계는 석션체(1) 내부에 갇혀 있는 물에 대한 배수량을 조정하여 상기 석션 케이슨의 기울기를 조절하는 것을 특징으로 하는 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량방법.8. The method of claim 7,
Wherein the suction caisson underground penetration step adjusts the displacement of the water caught in the suction body (1) to adjust the slope of the suction caisson. 제 7항에 있어서,
상기 연약지반의 간극수를 탈수하는 방법으로는 상기 석션 케이슨에 설치되어 있는 펌프 시스템(12)를 이용하여 석션체 내부의 압력을 떨어뜨려서 외부 압력을 증가시켜 하중으로 이용하거나, 상기 석션 케이슨 내부의 수위를 높여 하중을 증가시키는 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량 방법.8. The method of claim 7,
As a method of dewatering the pore water of the soft ground, the pressure inside the suction body is lowered by using the pump system 12 installed in the suction caisson to increase the external pressure to use as a load, Is increased to increase the load. The method of improving the soft ground using the suction caisson. 제 7항에 있어서,
상기 연약지반 개량단계 후 상기 석션 케이슨의 기울기를 조정하기 위해 상기 제1 통공부(14)를 통해 그라우트(21) 재료를 압력으로 주입하여 상기 석션 케이슨의 기울기를 조정하는 것을 특징으로 하는 석션 케이슨을 이용한 연약지반 개량 방법.
8. The method of claim 7,
Characterized in that the slope of the suction caisson is adjusted by injecting the pressure of the grout material (21) through the first passage (14) to adjust the slope of the suction caisson after the soft ground improvement step Method of improving soft ground using.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110924420A (en) * 2019-11-18 2020-03-27 清华大学 Composite foundation for treating underwater soft soil foundation based on rapid prepressing consolidation
CN112031014A (en) * 2020-08-17 2020-12-04 浙江舜杰建筑集团股份有限公司 Caisson and pile combined foundation for reinforcing foundation and construction method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121754A (en) * 2000-10-13 2002-04-26 Ohbayashi Corp Method for constructing underwater foundation
JP2011236675A (en) * 2010-05-12 2011-11-24 Kajima Corp Underwater foundation construction method and outer shell section structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121754A (en) * 2000-10-13 2002-04-26 Ohbayashi Corp Method for constructing underwater foundation
JP2011236675A (en) * 2010-05-12 2011-11-24 Kajima Corp Underwater foundation construction method and outer shell section structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110924420A (en) * 2019-11-18 2020-03-27 清华大学 Composite foundation for treating underwater soft soil foundation based on rapid prepressing consolidation
CN112031014A (en) * 2020-08-17 2020-12-04 浙江舜杰建筑集团股份有限公司 Caisson and pile combined foundation for reinforcing foundation and construction method thereof

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