KR102374486B1 - 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 외부관입형 해상 지지구조물 연결구조 및 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저면에 관입된 기초파일의 외부로 외부파일을 관입되는 방식이 적용되는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상 지지구조물 연결구조 및 연결방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저면에 관입된 기초파일과 해상 기초 지지구조물을 일체화시키기 위한 연결구조에 있어서, 상기 기초파일의 외부로 삽입되는 외부파일; 외부파일 상부 끝단에 연결되는 상판부; 상기 상판부에 고정되어 상기 외부파일의 수직도를 조절하는 수직 리프팅 잭유닛; 및 상기 외부파일의 하단부 일측에 구비되어 상기 기초파일과 상기 외부파일 사이공간의 그라우팅 시, 상기 외부파일을 상기 기초파일에 수평도를 유지하며 고정시키는 수평 그리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 외부관입형 해상지지구조물 연결구조에 관한 것이다.

Description

리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 외부관입형 해상 지지구조물 연결구조 및 연결방법{Method for contructing offshore substructure using vertical lifting jack and horizontal gripper}

본 발명은 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 외부관입형 해상 지지구조물 연결구조 및 연결방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 해저면에 관입된 기초파일의 외부로 외부파일을 관입되는 방식이 적용되는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 외부관입형 해상 지지구조물 연결구조 및 연결방법에 대한 것이다.

해상 풍력발전 구조물은, 크게 터빈(Turbine)과 지지구조물(Substructure)로 구분되며, 이때, 지지구조물(Substructure)은 대표적으로, 콘크리트 케이슨 타입(Concrete caisson type), 모노파일 타입(Mono-pile type), 자켓 타입(Jacket type), 삼각대 타입(Tripod Type) 및 부유식 타입(Floating type)의 5가지 타입이 많이 적용되고 있다.

모노파일 타입은 현재 가장 많이 쓰이고 있는 해상풍력발전단지 기초 방식으로서, 25~30m의 수심에 설치가 가능하다. 홀스레브(Horns Rev), 노스 호일(North Hoyle) 해상풍력 발전단지등에 적용되었으며, 해저면에 대구경의 파일(pile)을 항타 또는 드릴링(Drilling)하여 고정하는 방식으로 주로 풍력발전기 3Mw 이하이며, 지반조건이 양호한 경우 경제성이 좋다. 이때, 모노파일 타입의 기초 직경은 3~5m의 것이 많이 사용된다.

자켓 타입은 현재 해상 풍력발전 단지 보유국에서 많은 관심을 보이고 실증 중에 있는 타입으로서, 수심 20~80m에 설치가 가능하다. 이러한 자켓 타입은 자켓식 구조물로 지지하고 파일(pile)로 해저에 고정하는 방식이다.

이러한 자켓 타입은 해양의 다양한 수심에 적용 가능한 구조물이고, 실적이 많아 신뢰도가 높은 편이며, 전술한 모노파일 타입과 마찬가지로 대단위 단지 조성에 이용하는 경우, 경제성이 좋다는 장점이 있다.

한편, 종래의 기술에 따른 해상 지지구조물, 예를 들면, 해상풍력 발전용 지지구조물의 해상 설치를 위해 하강시킬 경우, 파도, 조류 등의 영향으로 해상 지지구조물의 위치 제어가 어렵다는 문제점이 있었으며, 특히, 해상지지구조물을 해저면의 정해진 위치에 안착시키기 위해서는 다수의 시행착오를 거침으로써 시공시간이 지체되는 문제점이 있었다.

지지구조물의 다른 시공 방식으로 잭업바지를 이용하는 방식이 있다.

이 방식은 해상 지지구조물을 운반용 바지를 이용하여 설치해역으로 운반하여 다수의 시도에 의해 해저면에 거치시키고, 이후, 해저면에 거치된 지지구조물을 기초파일에 고정시키기 위해서는 일반적으로 기초파일 및 지지 구조물의 연결부에 그라우팅을 실시하게 된다.

이때, 기초파일 및 지지구조물의 연결부에 그라우팅을 실시할 경우, 지지구조물의 수직도 확보를 위해 대형 잭업(Jackup) 바지에 지지구조물을 고정시켜야 하며, 또한, 그라우팅 양생까지 지지구조물은 대형 잭업바지 상에 설치된 크레인에 고정된 상태를 유지해야 한다. 즉, 대형 잭업바지를 해상에 고정시키고, 해상 지지구조물을 고정된 힌지에 놓고 크레인을 사용하여 지지구조물을 천천히 설치하였다.

이에 따라 대형 잭업바지가 필수적으로 동원되어야 하며, 전술한 바와 같이, 해상 지지구조물 설치해역에서 발생하는 파도, 조류 등에 따라 위치제어에 어려움이 발생할 경우, 해상설치 작업기간이 길어질 수 있고, 이에 따라 장비 임차비용이 지나치게 소요될 수 있다.

또한, 국내의 경우, 정부에서 대규모 해상풍력 발전단지를 조성하려고 하는 서남해안은 연약지반이기 때문에, 해상 작업시 잭업바지의 지지력 확보를 위해서 잭업바지의 레그는 연약지반 속으로 관입되어야 하고, 이후, 잭업바지의 레그를 인발할 때, 잭업바지의 안정성이 상실되면서 전복의 위험성이 커지기 때문에 잭업바지에 재하되는 상재하중을 최소화하고 잭업시 풍력발전기, 타워 등의 중량물을 크레인 인양시 매우 주의하여야 한다.

특허문헌 1(공개특허 제10-2014-0050186호)은 해상 풍력 발전장치의 터빈, 블레이드, 타워 및 파일을 설치선에 적재하여 운반하는 부품 운반 단계; 상기 타워의 슬리브부에 파일을 삽입하는 파일 연결 단계; 및 상기 슬리브부에 삽입된 파일을 해저지반에 고정시키는 파일 설치 단계로 이루어지며, 해상에서는 육상에서 미리 조립된 상부구조물에 파일을 결합하는 작업만 수행할 수 있도록 구성되어, 해상 풍력 발전장치의 설치작업이 간단하고 설치에 소요되는 기간 및 비용이 감소되는 효과를 얻을 수 있다 하지만, 대규모 잭업바지의 특수제작 비용을 고려 하여야 하고 풍력발전기, 타워, 슬리브 등 일체의 중량으로 인한 잭업레그의 정착과 인발시 연약지반상에서의 시공성 및 안정성확보가 매우 어렵다. 또한, 잭업바지의 특성상 자체수평정밀도확보가 불가하고 파일항타시 연직도 확보를 위한 별도의 장치를 설치하여야 한다. 한편, 풍력발전장치를 설치 목표지점까지 운반시 풍력발전장치 전체가 잭업바지에 고정되어야 하고 이로 인한 별도의 고정장치가 필요하나, 파일 시공후 잭업바지가 파일과의 저촉을 피하여 철수할 수 있어야 하므로 잭업바지와 결속된 고정장치가 풍력발전장치 하부에 설치될 수 없는 문제점이 있다.

공개특허 [0019] 제10-2014-0050186호 대한민국 등록특허 10-1573064

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 해저상에서 기초 파일과 해상 지지구조물 연결을 위한 그라우팅시 기초파일의 외부로 관입되는 외부파일과 기초파일 사이에 그리퍼를 설치하여 지지구조물의 수평도를 유지하여 고정시킬 수 있고, 또한 상판부에 결합된 수직 리프팅 잭을 통해 수직도를 조절하며 기초파일과 지지구조물을 연결할 수 있는, 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조 및 연결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 해저면에 관입된 기초파일과 해상 기초 지지구조물을 일체화시키기 위한 연결구조에 있어서, 상기 기초파일의 외부로 삽입되는 외부파일; 외부파일 상부 끝단에 연결되는 상판부; 상기 상판부에 고정되어 상기 외부파일의 수직도를 조절하는 수직 리프팅 잭유닛; 및 상기 외부파일의 하단부 일측에 구비되어 상기 기초파일과 상기 외부파일 사이공간의 그라우팅 시, 상기 외부파일을 상기 기초파일에 수평도를 유지하며 고정시키는 수평 그리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 기초파일 상부 끝단과 상기 상판부 사이에 설치되는 적어도 하나의 심플레이트를 더 포함하고, 상기 리프팅 잭유닛은 상기 상판부의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 복수로 설치되고, 수직유압실린더와, 상기 상판부에 형성된 리프팅잭 삽입홀에 삽입되며 하단면이 상기 심플레이트에 접촉되어 상기 수직유압실린더의 유압에 의해 구동되어 상기 지지구조물의 수직도를 조절하는 리프팅 잭을 포함하며, 상기 기초파일과 상기 외부파일에는 복수의 스터드가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 수평그리퍼는, 상기 외부파일 하단부 일측에 연결되는 관형태의 몸체와, 상기 몸체의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되고 내측면이 개방된 실린더 장착단과, 상기 실린더 장착단 각각에 설치되는 유압실린더와, 상기 유압실린더 내측면에 장착되어 유압실린더에 의해 내부로 구동되어 상기 외부파일을 상기 기초파일에 고정시키는 유압잭을 포함하고, 외부 파일 내면에 구비되는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 앞서 언급한 제1목적에 따른 연결구조를 이용하여, 기초파일과 해상 기초 지지구조물을 일체화시키기 위한 연결방법에 있어서, 상기 기초파일을 해저면에 관입하는 단계; 상기 기초파일의 상부 끝단에 적어도 하나의 심플레이트를 놓고 지지구조물의 상판부 하부면이 상기 심플레이트 상에 접촉되도록 상기 지지구조물을 상기 기초파일에 안착시키는 단계; 수직 리프팅 잭유닛을 통해 상기 지지구조물의 수직도를 조절하는 단계; 수평 그리퍼의 유압실린더에 의해 유압잭을 구동시켜, 상기 지지구조물의 수평도를 유지한 상태로 상기 지지구조물을 상기 기초파일에 고정시키는 단계; 및 상기 기초파일과 상기 지지구조물 사이공간에 대해 그라우팅을 진행하여 기초파일과 상기 지지구조물을 일체화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결방법으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 기초파일에 고정시키는 단계에서, 상기 수평그리퍼는, 상기 외부파일 하단부 일측에 연결되는 관형태의 몸체와, 상기 몸체의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되고 내측면이 개방된 실린더 장착단과, 상기 실린더 장착단 각각에 설치되는 유압실린더와, 상기 유압실린더 내측면에 장착되어 유압실린더에 의해 내부로 구동되어 상기 외부파일을 상기 기초파일에 고정시키는 유압잭을 포함하고, 상기 안착시키는 단계에서, 상기 외부 파일 내면에 구비되는 가이드부를 통해 상기 지지구조물의 안착을 가이드 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조 및 연결방법에 따르면, 해저상에서 기초 파일과 해상 지지구조물 연결을 위한 그라우팅시 기초파일의 외부로 관입되는 외부파일과 기초파일 사이에 그리퍼를 설치하여 지지구조물의 수평도를 유지하여 고정시킬 수 있고, 또한 상판부에 결합된 수직 리프팅 잭을 통해 수직도를 조절하며 기초파일과 지지구조물을 연결할 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수평 그리퍼의 단면도,
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 수직 리프팅 잭유닛의 단면도,
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 수직 리프팅 잭유닛이 설치된 지지구조물의 부분 정면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결방법의 흐름도,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 해저면에 관입된 기초파일의 단면도,
도 5b는 도 5a에서 지지구조물이 안착된 단면도,
도 5c는 도 5b에서 수직 리프팅 잭유닛에 의해 수직도가 조절된 상태의 단면도,
도 5d는 도 5c에서 그리퍼를 통해 지지구조물을 기초파일에 고정시킨 상태의 단면도,
도 5e는 기초파일과 지지구조물의 외부파일 사이공간을 그라우팅한 상태의 단면도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조의 구성, 기능 및 연결방법에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에서는 해저면에 관입된 기초파일의 외부로 외부파일을 관입되는 방식이 적용되는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상 지지구조물 연결구조 및 연결방법에 대한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수평 그리퍼의 단면도를 도시한 것이다. 또한 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 수직 리프팅 잭유닛의 단면도, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 수직 리프팅 잭유닛이 설치된 지지구조물의 부분 정면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 해저면(1)에 관입된 기초파일(10)과 해상 기초 지지구조물(20)을 일체화시키기 위한 연결구조에 대한 것으로, 지지구조물(20)은 외파일(50)과, 상판부(30), 상부파일(40) 등을 포함할 수 있음을 알 수 있다.

지지구조물(20)의 외부파일(50)은 도 1에 도시된 바와 같이, 기초파일(10)의 외부로 삽입되게 되며, 이때 외부파일(50) 내면과 기초파일(10) 외면은 특정간격 이격되고 이러한 이격공간에 그라우트(3)를 진행하여 지지구조물(20)과 기초파일(10)은 일체화시키게 됨을 알 수 있다.

또한 후에 외부파일(50)과 기초파일(10) 사이공간에 그라우팅시 그라우팅에 의한 일체화를 용이하게 하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 기초파일(10) 외면과 외부파일(50) 내면 각각에 복수의 스터드(11, 51)가 형성됨을 알 수 있다.

그리고 외부파일(50) 상부 끝단에 상판부(30)가 내측으로 연결된다. 또한, 수평 그리퍼(100)는 외부파일(50)의 하단부 일측에 구비되어 기초파일(10)과 외부파일(50) 사이공간의 그라우팅 시, 외부파일(50)을 기초파일(10)에 수평도를 유지하며 고정시키도록 구성된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 수평 그리퍼(100)는, 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 외부파일(50) 하단부 일측에 연결되는 관형태의 몸체(110)와, 이러한 몸체(110)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되고 내측면이 개방된 복수의 실린더 장착단(120)을 포함하여 구성된다.

그리고 유압실린더(130)는 실린더 장착단(120) 각각에 설치된다, 그리고 유압잭(131)은 유압실린더(130) 내측면에 장착되어 유압실린더(130)에 의해 내부로 구동되게 된다. 따라서 이러한 유압잭(131)의 구동에 의해 외부파일(50)은 기초파일(10)에 고정될 수 있게 된다.

그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 그리고 이러한 외부파일(50) 내면에 가이드부(4)가 설치되며, 외부파일(50)의 하단부는 외측으로 경사진 테이퍼부로 구성되며 해저면(1)에 일부 관입될 수 있음을 알 수 있다. 따라서 이러한 테이퍼부와 가이드부(4)에 의해 지지구조물(20)을 기초파일(10)에 안착시, 안착 위치를 가이드 할 수 있고, 기초파일(10)과 외부파일(50) 간의 간격을 유지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 수직 리프팅 잭유닛(70)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상판부(30)에 고정되어 리프팅잭(72)의 수직방향 구동에 의해 외부파일(50), 즉 지지구조물(20)의 수직도를 조절할 수 있도록 구성된다.

즉, 리프팅 잭유닛(70)은 도 1, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상판부(30)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 복수로 설치됨을 알 수 있다.

리프팅 잭유닛(70)은 상판부(30)에 고정되는 수직 유압실린더(71)와, 수직 유압실린더(71)에 의해 수직방향으로 구동되는 리프팅잭(72)을 포함한다. 그리고 이러한 리프팅잭(72)은 도 1, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상판부(30)에 형성된 리프팅잭 삽입홀(31)에 삽입되며 하단면이 심플레이트(60)에 접촉되어 수직유압실린더(71)의 유압에 의해 수직 방향 구동되어 지지구조물(20)의 수직도를 조절하도록 구성됨을 알 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결방법에 대해 설명하도록 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 기초파일(10)을 해저면(1)에 관입한다(S1). 도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 해저면(1)에 관입된 기초파일(10)의 단면도를 도시한 것이다. 앞서 언급한 바와 같이, 기초파일(10)의 외면에는 스터드(11)가 형성되어 진다.

그리고 기초파일(10)의 상부 끝단에 적어도 하나의 심플레이트(60)를 놓고 앞서 언급한 지지구조물(20)의 상판부(30) 하부면이 심플레이트(60) 상에 접촉되도록 지지구조물(20)을 기초파일(10)에 안착시키게 된다(S2). 도 5b는 도 5a에서 지지구조물(20)이 안착된 단면도를 도시한 것이다.

이때, 외부파일(50) 하단의 테이퍼부와 외부파일(50) 내면의 가이드부(4)에 의해 지지구조물(20)을 기초파일(10)에 안착시, 안착 위치를 가이드 할 수 있고, 기초파일(10)과 외부파일(50) 간의 간격을 유지할 수 있게 된다.

그리고 수직 리프팅 잭유닛(70)을 통해 지지구조물(20)의 수직도를 조절한다(S3). 도 5c는 도 5b에서 수직 리프팅 잭유닛(70)에 의해 수직도가 조절된 상태의 단면도를 도시한 것이다.

그리고 수평 그리퍼(100)의 유압실린더(130)에 의해 유압잭(131)을 구동시켜, 지지구조물(20)의 수평도를 유지한 상태로 지지구조물(20)을 기초파일(10)에 고정시키게 된다(S4). 도 5d는 도 5c에서 그리퍼(100)를 통해 지지구조물(20)을 기초파일(10)에 고정시킨 상태의 단면도를 도시한 것이다.

그리고 그리퍼(100)에 의해 고정된 상태에서, 기초파일(10)과 외부파일(50) 사이공간에 대해 그라우팅을 진행하여 기초파일(10)과 지지구조물(20)을 일체화하게 된다(S5). 도 5e는 기초파일(10)과 지지구조물(20)의 외부파일(50) 사이공간을 그라우팅한 상태의 단면도를 도시한 것이다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:해저면
2:유압라인
3:그라우트
4:가이드부
10:기초파일
11:기초파일 스터드
20:지지구조물
30:상판부
31:리프팅잭 삽입홀
40:상부파일
50:외부파일
51:외부파일 스터드
60:심플레이트
70:수직 리프팅 잭유닛
71:수직 유압실린더
72:리프팅잭
100:수평그리퍼
110:몸체
120:실린더 장착단
130:유압실린더
131:유압잭
140:보강재

Claims (5)

1. 해저면에 관입된 기초파일과 해상 기초 지지구조물을 일체화시키기 위한 연결구조에 있어서,
   상기 기초파일의 외부로 삽입되는 외부파일;
   외부파일 상부 끝단에 연결되는 상판부;
   상기 상판부에 고정되어 상기 외부파일의 수직도를 조절하는 수직 리프팅 잭유닛; 및
   상기 외부파일의 하단부 일측에 구비되어 상기 기초파일과 상기 외부파일 사이공간의 그라우팅 시, 상기 외부파일을 상기 기초파일에 수평도를 유지하며 고정시키는 수평 그리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 기초파일 상부 끝단과 상기 상판부 사이에 설치되는 적어도 하나의 심플레이트를 더 포함하고,
   상기 리프팅 잭유닛은 상기 상판부의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어 복수로 설치되고, 수직유압실린더와, 상기 상판부에 형성된 리프팅잭 삽입홀에 삽입되며 하단면이 상기 심플레이트에 접촉되어 상기 수직유압실린더의 유압에 의해 구동되어 상기 지지구조물의 수직도를 조절하는 리프팅 잭을 포함하며
   상기 기초파일과 상기 외부파일에는 복수의 스터드가 형성되는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 수평그리퍼는,
   상기 외부파일 하단부 일측에 연결되는 관형태의 몸체와, 상기 몸체의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되고 내측면이 개방된 실린더 장착단과, 상기 실린더 장착단 각각에 설치되는 유압실린더와, 상기 유압실린더 내측면에 장착되어 유압실린더에 의해 내부로 구동되어 상기 외부파일을 상기 기초파일에 고정시키는 유압잭을 포함하고,
   상기 외부 파일 내면에 구비되는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결구조.
   
4. 제 3항에 따른 연결구조를 이용하여, 기초파일과 해상 기초 지지구조물을 일체화시키기 위한 연결방법에 있어서,
   상기 기초파일을 해저면에 관입하는 단계;
   상기 기초파일의 상부 끝단에 적어도 하나의 심플레이트를 놓고 지지구조물의 상판부 하부면이 상기 심플레이트 상에 접촉되도록 상기 지지구조물을 상기 기초파일에 안착시키는 단계;
   수직 리프팅 잭유닛을 통해 상기 지지구조물의 수직도를 조절하는 단계;
   수평 그리퍼의 유압실린더에 의해 유압잭을 구동시켜, 상기 지지구조물의 수평도를 유지한 상태로 상기 지지구조물을 상기 기초파일에 고정시키는 단계; 및
   상기 기초파일과 상기 지지구조물 사이공간에 대해 그라우팅을 진행하여 기초파일과 상기 지지구조물을 일체화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 기초파일에 고정시키는 단계에서,
   상기 수평그리퍼는,
   상기 외부파일 하단부 일측에 연결되는 관형태의 몸체와, 상기 몸체의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되게 배치되고 내측면이 개방된 실린더 장착단과, 상기 실린더 장착단 각각에 설치되는 유압실린더와, 상기 유압실린더 내측면에 장착되어 유압실린더에 의해 내부로 구동되어 상기 외부파일을 상기 기초파일에 고정시키는 유압잭을 포함하고,
   상기 안착시키는 단계에서,
   상기 외부 파일 내면에 구비되는 가이드부를 통해 상기 지지구조물의 안착을 가이드 하는 것을 특징으로 하는 리프팅 잭과 그리퍼를 이용한 해상지지구조물 연결방법.
   
   

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