KR102205948B1 - 중구경 및 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법 - Google Patents

중구경 및 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법 Download PDF

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Abstract

해상 구조물의 초대구경 모노파일을 시공할 경우, 초대구경 RCD 장비를 사용하지 않고 중소구경 RCD 장비를 사용하여 초대구경 모노파일을 암반에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있고, 또한, 초대구경 모노파일을 암반에 먼저 안착시키고, 초대구경 모노파일 내부에서 중구경 RCD 장비를 사용하여 중구경 또는 소구경 핀파일을 근입 고정시킨 후에 초대구경 모노파일과 일체화시킴으로써, 초대구경 모노파일 시공에 따르는 시공비용을 줄일 수 있는, 중구경 및 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법이 제공된다.

Description

중구경 및 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법 {METHOD FOR CONNECTING VERY LARGE DIAMETER MONO-PILE INTO ROCK USING SMALL AND MIDDLE DIAMETER PIN PILE}
본 발명은 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 해상구조물용 초대구경 모노파일(또는 타워)을 암반에 근입 및 고정할 경우, 중구경 및 소구경 핀파일(Pin Pile)을 이용하여 초대구경 모노파일을 암반에 근입 및 고정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 모노파일(Mono-Pile)은 해상풍력에서 상부의 터빈을 지지하기 위한 지지구조물의 한 종류로서, 해상풍력 지지구조물 분야에서 가장 많이 사용되는 해상풍력 지지구조물 형식이다. 예를 들면, 유럽의 경우, 모노파일은 해상풍력 지지구조물의 약 75~80%를 차지하고 있다.
이러한 모노파일은 터빈하중에 따른 축력, 모멘트 등에 대해여 충분한 저항력을 확보하여야 하므로, 해저면의 암반에 확실하게 근입시켜 고정된다.
한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 RCD 굴착에 의해 설치되는 모노파일을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 모노파일의 해저면 고정방법으로서, 일반적으로, 모노파일(20)과 유사한 직경으로 암반(10)을 천공한 후, 모노파일(20)을 개구부에 거치하고, 상기 암반(10)과 모노파일(20) 내부 및 외부에 그라우트(30)를 주입하여 암반(10)과 모노파일(20)을 일체화시키는 방법이 사용된다. 여기서, 모노파일(20)은 대부분 직경(d1)이 5m 미만인 중구경 모노파일이 사용되고 있다.
이때, 암반(10)을 천공하기 위해서는 일반적으로 RCD(Reverse Circulation Drill) 장비가 사용된다. 구체적으로, 이러한 RCD 장비를 이용한 RCD 공법은 굴착토사와 안정액 및 물의 혼합물을 파이프 내부를 통해 역순환시켜 밖으로 배출하는 현장타설 말뚝공법 가운데 하나인 역순환 굴착공법을 말한다.
한편, 도 2는 종래의 기술에 따른 초대구경 RCD 굴착에 의해 설치되는 초대구경 모노파일을 나타내는 단면도이다.
최근 해상풍력터빈 용량의 대용량화로 인해서, 해상풍력터빈을 지지하기 위한 모노파일은, 도 2에 도시된 바와 같이, 직경(d2)이 7m 이상으로 점차 초대형화 되어가고 있다. 이러한 초대구경 모노파일(40)을 해저면 암반(10)에 고정하기 위해서는 암반(10)을 초대구경으로 굴착하는 초대구경 RCD 장비가 사용되어야 한다.
그러나 현재까지 개발된 해상구조물용 RCD 장비는 최대 직경 5m 정도이고, 직경 7m 이상의 초대구경 모노파일(40)을 설치하기 위해서는 이에 적합한 해상구조물용 초대구경 RCD 장비가 별도로 개발되어야 하지만, 너무 큰 비용과 개발시간이 투입되어야 한다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 해상구조물용 초대구경 RCD 장비를 개발하더라도 크기와 중량이 엄청난 초대구경 RCD 장비를 해상에서 운영하기 위해서는, 잭업바지 등 해상에서 초대구경 RCD 장비를 운영하기 위해 필수적으로 동반되는 다른 장비들의 규모가 함께 증가하여야 하며, 이에 따라, 초대구경 모노파일의 해상구조물 적용을 힘들게 하는 요인으로 작용하고 있다.
또한, 해상구조물 중에서 해상풍력터빈의 대용량화에 대응할 수 있도록 모노파일도 초대구경화 되므로, 이에 적합한 시공공법이 개발되어야 하며, 이러한 초대구경 모노파일의 적용성을 향상시키는 위해서는 막대한 비용이 소요되는 전용장비의 개발보다는 현재의 중구경 RCD 장비로 시공이 가능한 시공공법이 강구될 필요성이 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-1644234호(출원일: 2014년 8월 29일), 발명의 명칭: "해저 지반의 굴착공법" 대한민국 등록특허번호 제10-1106219호(출원일: 2011년 5월 13일), 발명의 명칭: "시트파일을 이용한 일괄설치형 수중 대구경 케이싱 가설구조물 및 그 시공방법" 대한민국 공개특허번호 제2009-115702호(공개일: 2009년 11월 5일 ), 발명의 명칭: "대구경 기초파일 시공을 위한 지반 굴착공법" 대한민국 등록특허번호 제10-1245609호(출원일: 2011년 4월 22일), 발명의 명칭: "선단지반의 발파굴착에 의한 대구경 강관말뚝의 시공방법" 대한민국 등록특허번호 제10-938916호(출원일: 2009년 6월 29일), 발명의 명칭: "선단확공을 통한 역타 공법" 대한민국 등록특허번호 제10-951334호(출원일: 2007년 11월 27일), 발명의 명칭: "소구경 말뚝을 이용한 다발식 대구경 말뚝 구조물"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해상 구조물의 초대구경 모노파일을 시공할 경우, 초대구경 RCD 장비를 사용하지 않고 중소구경 RCD 장비를 사용하여 초대구경 모노파일을 암반에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있는, 중구경 및 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 초대구경 모노파일을 암반에 먼저 안착시키고, 초대구경 모노파일 내부에서 중구경 RCD 장비를 사용하여 중구경 또는 소구경 핀파일을 근입 고정하여 초대구경 모노파일과 일체화시킬 수 있는, 중구경 및 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법은, a) 해상구조물의 초대구경 모노파일을 해저면 암반 상에 거치하는 단계; b) 상기 초대구경 모노파일 내부에서 RCD 장비를 이용하여 상기 암반을 일정 깊이 굴착 천공하여 하여 RCD 개구부를 형성하는 단계; c) 상기 RCD 개구부에 중구경 핀파일을 관입 거치하는 단계; d) 상기 중구경 핀파일과 초대구경 모노파일 사이에 철근망을 설치하는 단계; 및 e) 상기 초대구경 모노파일 및 중구경 핀파일 사이에 그라우트를 암반까지 주입하고, 상기 초대구경 모노파일 및 중구경 핀파일을 일체화시켜 상기 초대구경 모노파일을 상기 암반에 고정하는 단계를 포함하되, 상기 b) 단계의 RCD 장비는 상기 중구경 핀파일을 관입시키기 위해 RCD 개구부를 형성하는 중구경 RCD 장비인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 RCD 장비는 직경이 5m 미만인 중구경의 RCD 개구부를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 초대구경 모노파일은 직경이 7m 이상이고, 상기 중구경 핀파일은 직경이 5m 미만인 모노파일일 수 있다.
여기서, 상기 c) 단계에서 상기 중구경 핀파일은 상기 암반 상에서 상기 초대구경 모노파일과 일정한 높이로 겹치도록 설치될 수 있다.
여기서, 상기 d) 단계의 철근망은 사전에 조립되어 상기 관입 설치할 중구경 핀파일과 초대구경 모노파일 사이에 설치될 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법은, a) 해상구조물의 초대구경 모노파일을 해저면 암반 상에 거치하는 단계; b) 상기 초대구경 모노파일 내부에서 RCD 장비를 이용하여 상기 암반을 일정 깊이 굴착 천공하여 하여 RCD 개구부를 형성하는 단계; c) 상기 RCD 개구부에 다수의 소구경 핀파일을 관입 거치하는 단계; d) 상기 다수의 소구경 핀파일과 초대구경 모노파일 사이에 철근망을 설치하는 단계; 및 e) 상기 초대구경 모노파일 및 다수의 소구경 핀파일 사이에 그라우트를 암반까지 주입하고, 상기 초대구경 모노파일 및 소구경 핀파일을 일체화시켜 상기 초대구경 모노파일을 상기 암반에 고정하는 단계를 포함하되, 상기 b) 단계의 RCD 장비는 상기 다수의 소구경 핀파일을 관입시키기 위해 RCD 개구부를 형성하는 중구경 RCD 장비이며,
상기 c) 단계에서 상기 다수의 소구경 핀파일은 상기 암반 상에서 상기 초대구경 모노파일과 일정한 높이로 겹치도록 설치되고, 상기 암반 상에 주열 거치되며, 상기 d) 단계의 철근망은 사전에 조립되어 상기 관입 설치할 다수의 소구경 핀파일과 초대구경 모노파일 사이에 설치하게 된다.
여기서, 상기 RCD 장비는 직경이 5m 미만인 중구경의 RCD 개구부를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 초대구경 모노파일은 직경이 7m 이상이고, 상기 소구경 핀파일은 직경이 1~2m인 다중파일일 수 있다.
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본 발명에 따르면, 해상 구조물의 초대구경 모노파일을 시공할 경우, 초대구경 RCD 장비를 사용하지 않고 중소구경 RCD 장비를 사용하여 초대구경 모노파일을 암반에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있다. 즉, 현재의 중소구경 RCD 장비를 사용하여 초대구경 모노파일을 암반에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 초대구경 모노파일을 암반에 먼저 안착시키고, 초대구경 모노파일 내부에서 중구경 RCD 장비를 사용하여 중구경 또는 소구경 핀파일을 근입 고정시킨 후에 초대구경 모노파일과 일체화시킴으로써, 초대구경 모노파일 시공에 따르는 시공비용을 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 초대구경 모노파일을 저비용으로 설치 가능하므로 해상풍력 풍력 터빈의 대용량화를 촉진시켜 해상풍력의 경제성 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 RCD 굴착에 의해 설치되는 모노파일을 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 초대구경 RCD 굴착에 의해 설치되는 초대구경 모노파일을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중구경(또는 소구경) 핀파일을 이용하여 초대구경 모노파일을 설치하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중구경(또는 소구경) 핀파일을 이용하여 설치된 초대구경 모노파일의 전도저항성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법의 동작흐름도이다.
도 6a 내지 도 6f는 각각 본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법의 동작흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일을 이용하여 초대구경 모노파일을 설치한 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일을 이용하여 초대구경 모노파일을 설치한 것을 나타내는 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[중구경 또는 소구경 핀파일을 이용하여 암반에 고정되는 초대구경 모노파일]
먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중구경(또는 소구경) 핀파일을 이용하여 초대구경 모노파일을 설치하는 것을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중구경(또는 소구경) 핀파일을 이용하여 설치된 초대구경 모노파일의 전도저항성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 중구경의 RCD 굴착장비와 중구경(또는 다수의 소구경)의 핀파일(130)을 이용하여 초대구경 모노파일(120)을 암반(110) 상에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있다. 이때, 초대구경 모노파일(120)을 암반(110)에 먼저 안착시키고, 초대구경 모노파일(120)을 가물막이삼아 내부에서 중구경 RCD 장비를 사용하여 중구경(또는 다수의 소구경)의 핀파일(130)을 근입 고정시킨 후에, 상기 중구경(또는 다수의 소구경)의 핀파일(130)을 초대구경 모노파일(120)과 일체화시키게 된다.
또한, 상기 초대구경 모노파일(120)은 암반(110)에 근입 및 고정된 중구경(또는 다수의 소구경) 핀파일(130)과 철근망(140)에 의한 그라우팅으로 일체화되므로, 중구경(또는 다수의 소구경)을 상기 암반(110)에 근입시키기 위한 중소구경 RCD 굴착장비만으로도 충분하게 시공할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 초대구경 모노파일(120)은 상기 암반(110) 상에서 넓은 접지면적을 차지하고 있으므로, 예를 들면, 해상풍력터빈의 하중의 휨모멘트 작용시 전도되려는 힘이 상기 암반(110)의 저항에 의해 많이 감소되므로 상기 중구경(또는 다수의 소구경) 핀파일의 근입 및 고정만으로도 충분히 전도저항성이 확보될 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일(모노파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법을 설명하고, 또한, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일(다중파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법을 설명하기로 한다.
[중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법]
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일(모노파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법의 동작흐름도이며, 도 6a 내지 도 6f는 각각 본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일(모노파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일(모노파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법은, 먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 해상구조물의 초대구경 모노파일(120)을 해저면에 거치한다(S110).
다음으로, 해상구조물의 초대구경 모노파일(120)을 해저면 암반(110) 상에 거치한다(S120). 구체적으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 오실레이터 등을 이용하여 초대구경 모노파일(120)을 연약지반에 관입 및 전진시켜 암반(110) 상에 거치시킬 수 있다, 이때, 연약지반에서는 상기 초대구경 모노파일(120)도 오실레이터 등의 장비를 이용하여 연역지반을 관통하여 비교적 쉽게 암반(110) 상에 거치시킬 수 있다.
다음으로, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 초대구경 모노파일(120)을 가물막이삼아 내부에서 RCD(Reverse Circulation Drill) 장비를 이용하여 상기 암반(110)을 일정 깊이 굴착 천공하여 하여 RCD 개구부를 형성한다(S130). 여기서, 상기 RCD 장비는 초대구경 RCD 장비 대신에 사용되는 상기 중구경 핀파일(130)을 관입시키기 위해 RCD 개구부를 형성하는 중구경 RCD 장비이다. 이에 따라, 상기 RCD 장비는 직경이 5m 미만인 중구경의 RCD 개구부를 형성한다.
다음으로, 상기 RCD 개구부에 상기 중구경 핀파일(130)을 관입 거치한다(S140). 이때, 상기 초대구경 모노파일(120)은 직경이 7m 이상이고, 상기 중구경 핀파일(130)은 직경이 5m 미만인 모노파일일 수 있다. 구체적으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 중구경 핀파일(130)은 상기 암반(110) 상에서 상기 초대구경 모노파일(120)과 일정한 높이로 겹치도록 설치되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 중구경 핀파일(130)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 철근망(140)을 설치한다(S150). 구체적으로, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 철근망은 사전에 조립되어 상기 관입 설치할 중구경 핀파일(130)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 설치할 수 있다.
다음으로, 상기 초대구경 모노파일(120) 및 중구경 핀파일(130) 사이에 그라우트(150)를 주입하고, 상기 초대구경 모노파일(120) 및 중구경 핀파일(130)을 일체화시킨다(S160). 구체적으로, 도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 암반(110)과 중구경 핀파일(130) 사이 및 상기 초대구경 모노파일(120) 및 중구경 핀파일(130)에 그라우팅을 실시하여 상기 중구경 핀파일(130)과 초대구경 모노파일(120)을 일체화시킴으로써 상기 초대구경 모노파일(120)을 상기 암반(110)에 연결 고정할 수 있고, 이에 따라, 상기 초대구경 모노파일(120)을 상기 암반(110)에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 중구경 핀파일(모노파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법의 경우, 초대구경 모노파일을 암반에 먼저 안착시키고, 초대구경 모노파일 내부에서 중구경 RCD 장비를 사용하여 중구경 또는 소구경 핀파일을 근입 고정시킨 후에 초대구경 모노파일과 일체화시킴으로써, 초대구경 모노파일을 암반에 연결 고정시킬 수 있다.
[소구경 핀파일(다중파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법]
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일(다중파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법의 동작흐름도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일(다중파일)을 이용하여 초대구경 모노파일을 설치한 것을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일(다중파일)을 이용하여 초대구경 모노파일을 설치한 것을 나타내는 평면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일(다중파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법은, 먼저, 해상구조물의 초대구경 모노파일(120)을 해저면에 거치한다(S210).
다음으로, 해상구조물의 초대구경 모노파일(120)을 해저면 암반(110) 상에 거치한다(S220).
다음으로, 상기 초대구경 모노파일(120)을 가물막이삼아 내부에서 RCD 장비를 이용하여 상기 암반(110)을 일정 깊이 굴착 천공하여 하여 RCD 개구부를 형성한다(S230). 여기서, 상기 RCD 장비는 상기 다수의 소구경 핀파일(160)을 관입시키기 위해 RCD 개구부를 형성하는 중구경 RCD 장비이고, 상기 RCD 장비는 직경이 5m 미만인 중구경의 RCD 개구부를 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 RCD 개구부에 다수의 소구경 핀파일(160)을 관입 거치한다(S240). 이때, 상기 다수의 소구경 핀파일(160)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 암반(110) 상에서 상기 초대구경 모노파일(120)과 일정한 높이로 겹치도록 설치되고, 상기 암반(110) 상에 주열 거치된다. 여기서, 상기 초대구경 모노파일(120)은 직경이 7m 이상이고, 상기 소구경 핀파일(160)은 직경이 1~2m인 다중파일일 수 있다.
다음으로, 상기 다수의 소구경 핀파일(160)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 철근망(140)을 설치한다(S250). 이때, 상기 철근망은 사전에 조립되어 상기 관입 설치할 다수의 소구경 핀파일(160)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 설치될 수 있다.
다음으로, 상기 초대구경 모노파일(120) 및 다수의 소구경 핀파일(160) 사이에 그라우트(150)를 주입하고, 상기 초대구경 모노파일(120) 및 소구경 핀파일(160)을 일체화시켜 상기 초대구경 모노파일(120)을 상기 암반(110)에 고정한다(S260).
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 소구경 핀파일(다중파일)을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법은, 전술한 도 3에 도시된 1개의 중구경 핀파일(130) 대신에, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 소구경 핀파일(160)을 이용하여, 전술한 중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법과 동일한 방법으로 초대구경 모노파일(120)을 암반(110)에 근입 및 고정시킬 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 해상 구조물의 초대구경 모노파일을 시공할 경우, 초대구경 RCD 장비를 사용하지 않고 중소구경 RCD 장비를 사용하여 초대구경 모노파일을 암반에 확실하게 근입 및 고정시킬 수 있고, 또한, 초대구경 모노파일을 암반에 먼저 안착시키고, 초대구경 모노파일 내부에서 중구경 RCD 장비를 사용하여 중구경 또는 소구경 핀파일을 근입 고정시킨 후에 초대구경 모노파일과 일체화시킴으로써, 초대구경 모노파일 시공에 따르는 시공비용을 줄일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 암반
120: 초대구경 모노파일
130: 중구경 핀파일(모노파일)
140: 철근망
150: 그라우트
160: 소구경 핀파일(다중파일)

Claims (10)

  1. a) 해상구조물의 초대구경 모노파일(120)을 해저면 암반(110) 상에 거치하는 단계;
    b) 상기 초대구경 모노파일(120)을 가물막이삼아 내부에서 RCD(Reverse Circulation Drill) 장비를 이용하여 상기 암반(110)을 일정 깊이 굴착 천공하여 하여 RCD 개구부를 형성하는 단계;
    c) 상기 RCD 개구부에 중구경 핀파일(130)을 관입 거치하는 단계;
    d) 상기 중구경 핀파일(130)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 철근망(140)을 설치하는 단계; 및
    e) 상기 초대구경 모노파일(120) 및 중구경 핀파일(130) 사이에 그라우트(150)를 암반까지 주입하고, 상기 초대구경 모노파일(120) 및 중구경 핀파일(130)을 일체화시켜 상기 초대구경 모노파일(120)을 상기 암반(110)에 고정하는 단계를 포함하되,
    상기 b) 단계의 RCD 장비는 상기 중구경 핀파일(130)을 관입시키기 위해 RCD 개구부를 형성하는 중구경 RCD 장비이며,
    상기 c) 단계에서 상기 중구경 핀파일(130)은 상기 암반(110) 상에서 상기 초대구경 모노파일(120)과 일정한 높이로 겹치도록 설치되며,
    상기 d) 단계의 철근망(140)은 사전에 조립되어 상기 관입 설치할 중구경 핀파일(130)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RCD 장비는 직경이 5m 미만인 중구경의 RCD 개구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초대구경 모노파일(120)은 직경이 7m 이상이고, 상기 중구경 핀파일(130)은 직경이 5m 미만인 모노파일인 것을 특징으로 하는 중구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. a) 해상구조물의 초대구경 모노파일(120)을 해저면 암반(110) 상에 거치하는 단계;
    b) 상기 초대구경 모노파일(120)을 가물막이삼아 내부에서 RCD(Reverse Circulation Drill) 장비를 이용하여 상기 암반(110)을 일정 깊이 굴착 천공하여 하여 RCD 개구부를 형성하는 단계;
    c) 상기 RCD 개구부에 다수의 소구경 핀파일(160)을 관입 거치하는 단계;
    d) 상기 다수의 소구경 핀파일(160)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 철근망(140)을 설치하는 단계; 및
    e) 상기 초대구경 모노파일(120) 및 다수의 소구경 핀파일(160) 사이에 암반까지 그라우트(150)를 주입하고, 상기 초대구경 모노파일(120) 및 소구경 핀파일(160)을 일체화시켜 상기 초대구경 모노파일(120)을 상기 암반(110)에 고정하는 단계를 포함하되,
    상기 b) 단계의 RCD 장비는 상기 다수의 소구경 핀파일(160)을 관입시키기 위해 RCD 개구부를 형성하는 중구경 RCD 장비이며,
    상기 c) 단계에서 상기 다수의 소구경 핀파일(160)은 상기 암반(110) 상에서 상기 초대구경 모노파일(120)과 일정한 높이로 겹치도록 설치되고, 상기 암반(110) 상에 주열 거치되며,
    상기 d) 단계의 철근망(140)은 사전에 조립되어 상기 관입 설치할 다수의 소구경 핀파일(160)과 초대구경 모노파일(120) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 RCD 장비는 직경이 5m 미만인 중구경의 RCD 개구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 초대구경 모노파일(120)은 직경이 7m 이상이고, 상기 소구경 핀파일(160)은 직경이 1~2m인 다중파일인 것을 특징으로 하는 소구경 핀파일을 이용한 초대구경 모노파일의 암반 고정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101342445B1 (ko) * 2012-10-24 2013-12-18 한국해양과학기술원 해상풍력발전기의 하이브리드 지지구조

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951334B1 (ko) 2007-11-27 2010-04-08 송기용 소구경 말뚝을 이용한 다발식 대구경 말뚝 구조물
KR100938916B1 (ko) 2009-06-29 2010-01-27 김미선 선단확공을 통한 역타공법
KR20090115702A (ko) 2009-10-15 2009-11-05 태성산업개발(주) 대구경 기초파일 시공을 위한 지반 굴착공법
KR101245609B1 (ko) 2011-04-22 2013-03-20 한국건설기술연구원 선단지반의 발파 굴착에 의한 대구경 강관말뚝의 시공방법
KR101106219B1 (ko) 2011-05-13 2012-01-19 (주)코아지질 시트파일을 이용한 일괄설치형 수중 대구경 케이싱 가설구조물 및 그 시공방법
KR101687368B1 (ko) * 2014-06-16 2016-12-16 건국대학교 산학협력단 해상 풍력발전 지지구조물 및 그 시공방법
KR101644234B1 (ko) 2014-08-29 2016-07-29 삼보씨엠씨 주식회사 해저 지반의 굴착공법
KR20170032917A (ko) * 2015-09-15 2017-03-24 현대중공업 주식회사 해양구조물 지지용 자켓구조물의 설치방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101342445B1 (ko) * 2012-10-24 2013-12-18 한국해양과학기술원 해상풍력발전기의 하이브리드 지지구조

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