일반기술

석션 파일을 사용한 해저 기초구조 시공법

<기술의 개요>본 기술은 해양구조물을 지지하는 충분한 지지력이 확보 될 수 있도록 하는 파일을 이용한 기초의 시공구조 및 시공법에 대한 것이다. 해저지반을 이루는 기반암의 불균등한 부분을 극복하기 위하여 기반암 위의 연약지반을 계획된 높이까지 모래 등을 이용하여 보강하여 석션파일을 시공하는 방법과 연약지반을 따로 보강하지 않고 석션파일 외곽에 스커트 파일을 두어 이를 이용하여 불균등한 부분을 극복하는 시공 방법이 포함된다.<기술의 특징>시공법 1 : 본 시공법은 해저지반인 기반암의 낮은 부분에 채움부재를 채워 수평이 이루어지도록 한 후, 그 위에 파일을 관입시킴으로써, 파일 위에 설치되는 해양구조물을 지지하기 위한 충분한 지지력을 균등하게 확보할 수 있게 되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 다수개의 파일 위에 낙하방지판을 설치한 후, 그 위에 모래와 사석을 수평하게 적층시키고 해양구조물을 설치함으로써, 해양구조물의 설치가 용이함과 동시에 수평상태위에 견고하게 설치가 가능하므로 고품질 특성을 확보할 수 있게 되는 효과가 있다.시공법 2 : 본 시공방법에서는, 해저지반인 기반암이 평평하지 않아도 버킷파일이 스커트파일에 의해 해저지반 내에 수평상태를 유지할 수 있게 관입시킬 수 있어 버킷파일 위에 설치되는 항만구조물을 지지하기 위한 충분한 지지력을 확보할 수 있게 되어 제품의 신뢰성이 향상되고, 항만구조물의 설치가 용이함과 동시에 수평상태로 견고하게 설치가 가능하므로 고품질 특성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 버킷파일에 형성된 스커트파일 설치관에 삽입되는 지주의 위치를 선택하여 설치할 수 있어 항만구조물의 전도 등에 대한 대처를 신속하고 용이하게 할 수 있고, 경사지게 형성된 버킷파일도 해저지반에 수평상태를 유지하도록 간편하고 용이하게 설치할 수 있는 효과가 있다.<기술 및 시장동향>석션파일을 이용한 가장 대표적인 구조물로는 80년대 말에 노르웨이에서 건설된 석유 시추 자켓 구조물인 Golfaks C Gravity Platform과 최근 미 해군의 Mobile Offshore Base, 영국에서 추진중인 5,000기의 해상 풍력발전소 등을 들 수 있다. 영국에서 대수심 지역에 대단위로 건설 예정인 해상 풍력발전소는 개당 최소 3MW의 전력을 생산하고 날개 길이가 96m에 이르는 거대 구조물이며, 석션파일기초를 채택함으로써 비로소 경제성을 지니게 되었다고 보고되었다. 이 외에도 석션파일은 해상 교량이나 항만의 안벽 기초 등으로의 적용이 시도되고 있으며, 세계적으로 추진 중인 해상 항만이나 공항 등 대형 해상 구조물 개발의 핵심 기술로 인정되고 있다. Suction pile 기초는 기존의 항타파일에 비해 설치가 간편하고 시공이 용이하며, 사용 완료 후 인발하여 구조물의 위치를 이동시키거나 제거할 수 있는 환경친화적이고 경제적인 공법으로 최근 대수심 연약지반을 중심으로 사용되고 있다.