KR20080105564A

KR20080105564A - Pile foundation system for marine structure using buoyancy

Info

Publication number: KR20080105564A
Application number: KR1020070053318A
Authority: KR
Inventors: 권오순; 장인성; 윤희석; 심재범; 이명섭; 이선재
Original assignee: 한국해양연구원; 삼성물산 주식회사
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-04

Abstract

A pile foundation apparatus of a marine structure using buoyancy is provided to reduce the thickness of a pile and the number of piles installed in the soft ground by increasing the vertical bearing capacity transferred to a pile from the load of a marine structure. A pile foundation apparatus of a marine structure using buoyancy comprises a foundation member(200) installed to the soft ground(100) formed at the appointed depth under the seawater(114) to support a marine structure, wherein the foundation member comprises many piles(210) having the appointed length and a buoyancy body(220) provided to each pile to reinforce the vertical bearing capacity transferred from a marine structure(200).

Description

부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템{PILE FOUNDATION SYSTEM FOR MARINE STRUCTURE USING BUOYANCY}PILE FOUNDATION SYSTEM FOR MARINE STRUCTURE USING BUOYANCY}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝 시스템을 도시한 단면도, 그리고1 is a cross-sectional view showing a pile system of a marine structure using buoyancy according to an embodiment of the present invention, and

도 2는 종래 기술에 의한 해양구조물의 기초 구조를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the basic structure of the offshore structure according to the prior art.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

100 : 연약지반 200 : 기초부재100: soft ground 200: base member

210 : 파일 220 : 부력체210: file 220: buoyant body

300 : 해양구조물300: Offshore Structure

본 발명은 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 해양구조물의 하중으로부터 파일로 전달되는 연직지지력을 증가시켜 파일의 굵기를 줄이고, 연약지반에 설치되는 파일의 본수를 줄일 수 있는 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a pile foundation system of a marine structure using buoyancy, and in particular, to increase the vertical support force transmitted from the load of the offshore structure to the pile to reduce the thickness of the pile, the number of piles installed on the soft ground can be reduced A pile foundation system for offshore structures using buoyant buoyancy.

현재 우리나라는 동북아의 중심교역국으로 발돋움할 수 있도록 신항만 건설 등 해안개발이 활발하게 이루어지고 있다.Currently, Korea is actively developing coasts such as building new ports so that it can become a major trading partner of Northeast Asia.

신항만 건설이나 해안개발이 실시되는 우리나라의 해저는 일반적으로 도 2와 같이 해수(14)의 일정깊이 아래에 해저를 이루는 기반암과 연약지반(10)이 형성된다.The seabed of Korea, where new port construction or coastal development is carried out, generally forms bedrock and soft ground 10 forming the seabed below a certain depth of the seawater 14 as shown in FIG.

이와 같은 해저에 해양구조물을 설치하기 위해서는 도 2와 같다.To install the marine structure on the sea floor as shown in FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 해저에 해양구조물을 설치하기 위해서는 기초가 되는 파일(20)을 연약지반(10)에 설치하고, 파일(20)의 상단부에 해양구조물(30)을 설치하고 있다. 이때, 해양구조물(30)로는 케이슨방파제나 암벽 등이 사용된다.As shown in FIG. 2, in order to install the offshore structure on the sea floor, the foundation pile 20 is installed in the soft ground 10, and the offshore structure 30 is installed at the upper end of the pile 20. At this time, the caisson breakwater or rock wall is used as the marine structure (30).

그러나, 이와 같은 종래 해양구조물의 기초 구조는 파일(20)을 해저의 연약지반(10)에 단순히 삽입 설치하는 방식으로 해양구조물(30)로부터 전달되는 연직지지력이 떨어지게 되어 필요 이상의 깊이로 파일(20)을 설치하여야 하고, 파일(20)의 연직지지력이 떨어지게 됨에 따라 해양구조물(30)을 지지하기 위해서는 파일(20)의 단면을 크게 하거나 파일(20)의 본당을 증가시켜야 하는 문제점이 있다.However, the basic structure of the conventional offshore structure is such that the vertical support force transmitted from the offshore structure 30 is reduced by simply inserting and installing the pile 20 into the soft ground 10 of the seabed. In order to support the offshore structure 30 as the vertical support force of the pile 20 falls, the cross section of the pile 20 or the nave of the pile 20 needs to be increased.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 해양구조물의 하중으로부터 파일로 전달되는 연직지지력을 증가시켜 파일의 굵기를 줄이고, 파일의 본수를 줄일 수 있는 부력을 이용한 기초파일 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the technical problem of the present invention is to increase the vertical bearing capacity transmitted to the pile from the load of the offshore structure to reduce the thickness of the pile, the number of piles can be reduced Its purpose is to provide a basic file structure that uses buoyancy.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

해저에 해양구조물의 기초를 설치하는 것에 있어서,In installing the foundation of offshore structures on the sea floor,

상기 해양구조물을 지지하기 위한 기초부재가 연약지반에 설치되되, 상기 기초부재는 일정 길이를 가지는 다수의 파일 및 상기 각 파일에 구비되어 상기 해양구조물로부터 전달되는 연직지지력을 보강하기 위한 부력체로 이루어진 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템을 제공하려는 것이다.The base member for supporting the offshore structure is installed on the soft ground, the base member is composed of a plurality of piles having a predetermined length and the buoyancy body for reinforcing the vertical bearing force transmitted from the offshore structure provided in each of the piles It is to provide a pile foundation system of offshore structures using buoyancy.

바람직하게는, 상기 파일은 콘크리트 말뚝, 강관 말뚝 및 석션파일 중 선택된 어느 하나의 파일로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pile is characterized in that consisting of any one selected from the pile pile, steel pipe pile and suction pile.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention having the features as described above.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부력을 이용한 해양구조물이 해저에 설치된 상태의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a marine structure is installed on the seabed using buoyancy according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템은 해저에 설치되는 기초부재(200)와 해양구조물(300)로 크게 이루어진다.As shown in Figure 1, the pile foundation system of the marine structure using the buoyancy of the present invention is largely composed of a base member 200 and the marine structure 300 is installed on the sea floor.

해저는 도 1과 같이 해수(114)의 일정깊이 아래에 해저를 이루는 기반암(도시안됨)과 연약지반(100)이 형성된다.The seabed is a bedrock (not shown) and soft ground 100 forming the seabed below a certain depth of the seawater 114, as shown in FIG.

도 1을 참조하면, 기초부재(200)는 해양구조물(300)을 지지하는 것으로, 해저의 연약지반(100)에 다수개 설치된다. 이러한 기초부재(200)는 파일(210)과 부력체(220)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the base member 200 supports the marine structure 300 and is installed in the soft ground 100 of the seabed. The base member 200 is composed of a pile 210 and the buoyancy body 220.

파일(210)은 해저의 연약지반(100)에 설치되어 해양구조물(300)을 지지하는 것으로, 일정 길이를 가지며, 해양구조물(300)의 전도를 방지하기 위해 경사지게 설치된다. 파일(210)은 콘크리트 말뚝이나 강관 말뚝으로 이루어진다.Pile 210 is installed on the soft ground 100 of the seabed to support the marine structure 300, has a predetermined length, is installed inclined to prevent the fall of the marine structure (300). Pile 210 is made of concrete piles or steel pipe piles.

부력체(220)는 각 파일(210)에 구비되어 해양구조물(300)로부터 전달되는 연직지지력을 보강한다. 부력체(220)는 파일(210)의 상단부에 구비되는 것이 바람직하나, 파일(210)의 중간부 또는 하단부에 구비될 수 있다. 그리고, 부력체(220)는 타원형, 원형, 사각형 및 다각형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 형성된다.The buoyancy body 220 is provided in each pile 210 to reinforce the vertical bearing force transmitted from the offshore structure 300. The buoyancy body 220 is preferably provided at the upper end of the pile 210, it may be provided in the middle or lower end of the pile (210). In addition, the buoyancy body 220 is formed in any one shape selected from oval, circle, square and polygon.

한편, 부력체(220)란, 물을 흡수하지 아니하면서 물보다 비중이 낮아 수중에서 부상력을 받는 소재로 된 것을 의미하고, 부력체(220)의 소재로서는, 기본적으로 위와 같은 요건을 갖춘 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들어 각종 발포수지를 포함한 각종 합성수지, 천연 또는 합성 고무, 실리콘, 방수 처리한 목재 등을 사용할 수 있다.On the other hand, the buoyancy body 220 means that the specific gravity of the buoyancy body 220 is lower than the water and does not absorb water, but is a material that receives the floating force in the water, if the material of the buoyancy body 220 basically meets the above requirements It is not particularly limited, and for example, various synthetic resins including various foamed resins, natural or synthetic rubber, silicone, waterproof wood, and the like can be used.

해양구조물(300)은 기초부재(200)의 파일(210)의 최상단부에 고정 설치된다. 이때, 해양구조물(300)로는 케이슨방파제나 암벽등이 사용된다.The offshore structure 300 is fixedly installed at the top end of the pile 210 of the base member 200. In this case, caisson breakwater or rock wall is used as the marine structure 300.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 이하에서 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above as follows.

상기와 같이 본 발명을 이용하여 해저에 해양구조물(300)을 설치하기 위해서는, 기초가 되며 부력체(220)가 구비된 파일(210)을 연약지반(100)에 관입시킨다.In order to install the marine structure 300 on the sea floor by using the present invention as described above, the pile 210, which is a foundation and is provided with a buoyancy body 220, is inserted into the soft ground 100.

이후, 파일(210)의 최상단부에 해양구조물(300)을 고정 설치하면 해저에 해양구조물(300)의 설치작업이 완료된다.Thereafter, when the marine structure 300 is fixedly installed at the top end of the pile 210, the installation of the marine structure 300 is completed on the sea floor.

이와 같이 본 발명은 연약지반(100)에 설치되는 파일(210) 한 본당 발휘할 수 있는 연직지지력을 부력체(220)의 크기만큼 증가시킬 수 있어 파일(210)의 연직 지지력을 증가시키고, 파일(210)의 연직지지력의 증가에 따라 파일(210)의 굵기를 줄이고, 해저지반에 설치되는 파일(210)의 본수를 감소시킬 수 있다.As described above, the present invention can increase the vertical bearing force that can be exerted by one pile 210 installed on the soft ground 100 by the size of the buoyancy body 220, thereby increasing the vertical bearing force of the pile 210, and the pile ( As the vertical bearing force of 210 increases, the thickness of the pile 210 may be reduced, and the number of piles 210 installed on the seabed may be reduced.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템에 따르면, 파일과 부력체로 이루어진 기초부재에 의해 해양구조물의 기초가 이루어짐에 따라 해양구조물의 하중이 파일로 전달될 때, 파일 한 본당 발휘할 수 있는 연직지지력을 부력체의 부력만큼 증가시킬 수 있어 파일의 연직지지력을 증가시키고, 파일의 연직지지력의 증가에 따라 파일의 굵기를 줄이고, 해저지반에 설치되는 파일의 본수를 감소시킬 수 있어 기초부재의 원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.According to the pile foundation system of the offshore structure using the buoyancy of the present invention as described in detail above, when the load of the offshore structure is transferred to the pile as the foundation of the offshore structure is made by a foundation member consisting of a pile and a buoyancy body, The vertical bearing capacity that can be exerted in the parish can be increased by the buoyancy of the buoyant body, increasing the vertical bearing capacity of the pile, reducing the thickness of the pile with the increase of the vertical bearing capacity of the pile, and reducing the number of piles installed on the seabed. There is an effect that can reduce the cost of the base member.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예로서 한정되지 아니하며, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, those skilled in the art without departing from the gist of the invention described in the claims below It will be readily understood that various modifications are possible within.

Claims

상기 해양구조물을 지지하기 위한 기초부재가 연약지반에 설치되되, 상기 기초부재는 일정 길이를 가지는 다수의 파일 및 상기 각 파일에 구비되어 상기 해양구조물로부터 전달되는 연직지지력을 보강하기 위한 부력체로 이루어진 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템.The base member for supporting the offshore structure is installed on the soft ground, the base member is composed of a plurality of piles having a predetermined length and the buoyancy body for reinforcing the vertical bearing force transmitted from the offshore structure provided in each of the piles A pile foundation system for offshore structures using buoyancy.

청구항 1에 있어서, 상기 파일은 콘크리트 말뚝, 강관 말뚝 및 석션파일 중 선택된 어느 하나의 파일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템.The pile foundation system of the marine structure using buoyancy according to claim 1, wherein the pile is composed of any one selected from concrete piles, steel pipe piles, and suction piles.

청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 부력체는 상기 파일의 상단부에 구비되는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템.The pile foundation system of claim 1 or 2, wherein the buoyancy body is provided at an upper end of the pile.

청구항 3에 있어서, 상기 부력체는 타원형, 원형, 사각형 및 다각형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 해양구조물의 말뚝기초 시스템.The pile foundation system of a marine structure using buoyancy according to claim 3, wherein the buoyancy body is formed in any one shape selected from oval, circular, square and polygonal.