提高了自重沉放性能的吸力式基础及其施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种凭借抽吸泵的真空压扎进海底地盘地提供基础支持力的吸力式基础，其包括：中空沉箱，以下端具备开口部的箱体型形成，凭借自重安置在海底地盘并且通过上述开口部把地盘的流体收容于内部中空，连接到上述抽吸泵并且通过上述抽吸泵的真空压排放内部中空的流体地扎进海底地盘；下摆部，以沿着上述中空沉箱的开口部周缘反复着凹凸形状的波形形态形成并且形成有楔形端面，在上述中空沉箱凭借自重进行初始安置时通过凸部浸入海底地盘；及加劲件，扩展上述一部分下摆部的厚度地增强上述下摆部的刚性。
【专利说明】
提高了自重沉放性能的吸力式基础及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种吸力式基础，更详细地说，本发明涉及一种在凭借自重安置于海底地盘的状态下凭借抽吸栗的真空压沉放到海底地盘而提供基础支持力的提高了自重沉放性能的吸力式基础。
【背景技术】
[0002]一般来说，吸力式基础(Suct1n Foundat1n)是一种为了在海上建立结构物而提供基础支持力的构件。
[0003]基础的沉放方法通常包括诸如施加振动或打击的方法、利用水注(waterjet)的方法等，但是利用通过抽吸栗所生成的吸力式基础内外的水压差沉放的方法比较受到广泛地应用。
[0004]具体地说，吸力式基础施工方法为，把下端部为开口的筒形态中空沉箱(caisson)以自重沉放(基于自重的沉放)到海底地盘表层后，利用潜水栗把中空沉箱内部的水强制排放地让中空沉箱沉放到海底地盘里地施工。
[0005]亦即，吸力式基础需要在利用潜水栗强制排水的过程之前先进行自重沉放(SelfWeight Penetrat1n)过程。
[0006]利用吸力式基础的自重实现的自重沉放是一种为了安装吸力式基础而必须在初始阶段进行的过程，这是一个非常重要的过程。这是因为，凭借自重把吸力式基础安置到海底面时，初始自重沉放量会成为基于吸力的沉放能否实现的评估基准，初始自重沉放量小的话潜水栗的吸(suct1n)压力会泄漏而无法沉放。
[0007]由于上述理由，人们开发了增加吸力式基础初始自重沉放量的技术。
[0008]本发明的先前技术可以举例大韩民国专利注册公报第10-1175206号“吸力粧(suct1n pile)的施工装置”所揭示的吸力粧。
[0009]如图8所示，先前技术包括:吸力粧1，贯入海底地盘内；抽吸栗2，安装在吸力粧I的夕卜部面并且把吸力粧I内部的海水加以排放;旋转单元3，驱使吸力粧I旋转。
[0010]在此，如图1所示，先前技术的吸力粧I沿着下端部的周缘反复形成凹凸形状Ia并且凭借凹凸形状Ia的尖利端部安置在地盘上地增加初始自重沉放量。
[0011]然而，先前技术在把吸力粧I安置到坚硬地盘时由于凹凸形状Ia会受到地盘影响而变形或破损，因此无法顺畅地沉放。
[0012]另一方面，先前技术为了让吸力粧I顺畅地贯入地盘而通过旋转单元3驱使吸力粧I旋转，但是其只能通过旋转单元3实现强制旋转而无法诱导吸力粧I的自然旋转。
[0013]下面是作为另一个先前技术的大韩民国专利注册公报第10-1199348号所揭示的吸力粧，在吸力粧的下端固定锯齿形态的前端蹄铁部(shoe)地增加了初始自重沉放量，却因为没有具备避免前端蹄铁部破损的结构而无法顺畅地沉放吸力粧，也无法引导所沉放的吸力粧进行旋转。
[0014]先行技术文献
[0015]专利文献
[0016](专利文献0001)韩国专利注册公报第10-1175206号
[0017](专利文献0002)韩国专利注册公报第10-1199348号
【发明内容】
[0018]本发明旨在解决如前所述的现有技术的问题，本发明的目的是提供一种提高了自重沉放性能的吸力式基础及其制造方法，让通过抽吸压沉放到海底地盘的中空沉箱(caisson)的下端部周缘形成波形凹凸形状而增加中空沉箱的初始自重沉放量，与此同时，增强凹凸形状的刚性而得以预防凹凸形状的变形或破损。
[0019]本发明的另一个目的是提供一种吸力式基础及其制造方法，本发明通过增强凹凸形状的结构引导中空沉箱的旋转而能让中空沉箱顺畅地沉放。
[0020]本发明的提高了自重沉放性能的吸力式基础能够达到上述目的，该吸力式基础凭借抽吸栗的真空压扎进海底地盘而提供基础支持力，其特征在于，包括:中空沉箱，以下端具备开口部的箱体型形成，凭借自重安置在海底地盘并且通过上述开口部把地盘的流体收容于内部中空，连接到上述抽吸栗并且通过上述抽吸栗的真空压排放内部中空的流体地扎进海底地盘;下摆部(skirt)，以沿着上述中空沉箱的开口部周缘反复着凹凸形状的波形形态形成并且形成有楔形端面，在上述中空沉箱凭借自重进行初始安置时通过凸部浸入海底地盘;及加劲件，扩展上述一部分下摆部的厚度地增强上述下摆部的刚性。
[0021]作为一例，上述加劲件包括补强翼，其在构成上述下摆部的各个上述凸部突出地形成并且沿着上述中空沉箱的长度方向延伸而增强上述凸部的刚性。
[0022]在此，上述补强翼可以在上述中空沉箱的外周面及内周面中的至少一个面上突出地形成。
[0023]而且，上述补强翼可以沿着上述中空沉箱的长度方向突出地形成并且以垂直状态突出。
[0024]与此不同地，上述补强翼可以沿着上述中空沉箱的长度方向突出地形成并且以斜线形态或螺旋形态突出。
[0025]如前所述地构成的吸力式基础的施工方法则包括下列步骤:吸力式基础准备步骤，制造上述中空沉箱，该中空沉箱在上述下摆部突出地形成上述补强翼;栗对接步骤，把抽吸栗连接到上述中空沉箱;沉箱安置步骤，把上述中空沉箱投入海上并安置到海底地盘；抽吸步骤，运转上述抽吸栗排放上述中空沉箱内部的流体地让上述中空沉箱沉放到海底地盘;及栗分离步骤，让上述抽吸栗从上述中空沉箱分离。
[0026]而且，在上述吸力式基础准备步骤中，在上述下摆部及上述中空沉箱突出地形成上述补强翼并且以斜线形态或螺旋形态突出地形成，在上述抽吸步骤中，上述中空沉箱沉放到海底地盘时凭借着斜线形态或螺旋形态的上述补强翼进行旋转。
[0027]基于上述解决方案，本发明的提高了自重沉放性能的吸力式基础具有下列效果，反复着凹凸形状的波形形态下摆部形成于中空沉箱的下端部而得以在安置中空沉箱时提高初始自重沉放量，因此能够在中空沉箱的内部顺利地形成吸(suct1n)压力，尤其是，下摆部由于构成加劲件的补强翼而得以增强刚性，因此即使中空沉箱沉放到坚硬的地盘也不会让下摆部变形或破损。
[0028]而且根据本发明，补强翼在中空沉箱的内周面与外周面同时突出时能够进一步增强下摆部的刚性而得以提高耐久性。
[0029]而且根据本发明，补强翼沿着中空沉箱的长度方向以垂直状态突出时能让中空沉箱相对于地盘呈垂直方向地沉放。
[0030]与此不同地，根据本发明，补强翼沿着中空沉箱的长度方向以斜线形态或螺旋形态突出时，中空沉箱在地盘沉放时受到补强翼的引导而旋转，因此能让中空沉箱更顺利地沉放到地盘并提供支持力。
【附图说明】
[0031]图1是示出根据本发明的吸力式基础的立体图。
[0032]图2是示出根据本发明的吸力式基础的剖切立体图。
[0033]图3是示出根据本发明的补强翼的另一个实施例的剖切立体图。
[0034]图4是示出根据本发明的补强翼的再一个实施例的剖切立体图。
[0035]图5是示出根据本发明的补强翼的再一个实施例的主视图。
[0036]图6是示出根据本发明的吸力式基础的施工方法的块图。
[0037]图7是用来说明根据本发明的吸力式基础的施工方法的说明图。
[0038]图8是示出根据现有技术的吸力式基础的结构图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图详细说明本发明的实施例。在说明本发明时，将省略针对公知的泛用功能或结构的详细说明。
[0040]根据本发明的概念的实施例可以实现多样化的修改，也能具有各种实施例，本说明书将以附图图示特定实施例并且在本说明书及申请中详细说明。然而，不能因此把根据本发明概念的实施例限定于特定的揭示形态，应该理解为在本发明的技术及思想范畴内所进行的一切置换、均等物及置换物都包含在内。
[0041 ]某一构成要素被记载为“连接”或“接入”其它构成要素时，虽然可以被理解为直接连接或接入该其它构成要素，但也可以被理解为中间存在着其它构成要素。与此相反的是，某一构成要素被记载为“直接连接”或“直接接入”其它构成要素时，应该被理解为中间不存在其它的构成要素。说明构成要素之间关系的其它表现方式，亦即，“?之间”与“直接?之间”或“邻接?”与“直接邻接”等也应该如前所述地阐释。
[0042]本申请中使用的术语仅为说明特定实施例而使用，不得因此局限本发明。除非在句子的脉理中可以明显地加以区分，否则单数表现方式也包括复数的情形。本申请的“包括”或“具有”等术语只是指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或它们的组合的存在，不得视为事先排除了一个或一个以上的其它特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或它们的组合的存在或附加可能性的存在。
[0043]如图1所示，根据本发明的提高了自重沉放性能的吸力式基础可以包括中空沉箱100、下摆部200及加劲件300。
[0044]中空沉箱100是一种通过抽吸栗的真空压沉放到海底地盘而得以对海上结构物的安装提供基础支持力的构件，如图1及图2所示地以下端部为开口的箱体型形成。
[0045]下面说明该中空沉箱100的安装机制，如图7所示，把中空沉箱100安置到海底面时凭借中空沉箱100的自重让下端开口部以后述的下摆部200按照一定深度贯入地盘。在该状态下，让连接到中空沉箱100的抽吸栗P运转把中空沉箱100内部的水排放到外部。此时，中空沉箱100除了下端开口部以外的部分会完全断绝水的流动而使得内部压力下降并且和中空沉箱100的外部发生压力差，凭此让中空沉箱100凭借压力差贯入地盘地沉放。
[0046]中空沉箱100的贯入引导力正比于内外部的压力差及中空沉箱100直径平方，抵抗力则和直径成正比，因此中空沉箱100的直径越大越能以较小的压力差实现沉放。
[0047]而且，中空沉箱100的另一个技术特征在于，从地盘卸载时把水注入中空沉箱100内部而在内部施加浮托力，从而能够轻易地从地盘拉升离开。
[0048]在此，中空沉箱100能如图1所示地以平面呈圆形的圆筒型形成，与此相反地，也能以平面呈多角形地形成。优选地，中空沉箱100主要以钢材或混凝土结构物制成。
[0049]下摆部200是一种在初始安置中空沉箱100时用来增加自重沉放量的构成要素，如图1所示，以沿着中空沉箱100的下端部周缘反复着凹凸形状的波形形成并且端部以楔形端面形成。
[0050]由于该下摆部200形成楔子形态的端面，因此在中空沉箱100的初始安置时通过凸部210先浸入海底地盘地增加中空沉箱100的自重沉放量。
[0051 ] 在此，下摆部200能够如图1及图2所示地和中空沉箱100成为一体地形成，也可以与此不同地以可卸载的状态固定在中空沉箱100的下端。
[0052]加劲件300是一种增强下摆部200的刚性而得以防止下摆部200受到地盘影响而变形或破损的构成要素。
[0053]如图1所示，该加劲件300可以包括补强翼310地形成，该补强翼310在构成下摆部200的各个凸部210突出地形成并且扩展凸部210厚度地增强刚性。
[0054]亦即，如图1所示，补强翼310在凸部210的外周面突出并且沿着中空沉箱100的长度方向延伸而增强下摆部200的刚性。
[0055]如图1及如图3所示，该补强翼310可以延伸到中空沉箱100的上部，与此不同地，也可以如图2所示地只延伸到中空沉箱100的一部分。
[0056]而且如图1及图2所示，补强翼310可以在中空沉箱100的外周面突出，也可以如图4所示地只在中空沉箱100的内周面突出。
[0057]与此不同地，补强翼310也可以如图3所示地在中空沉箱100的内周面与外周面两侧突出。
[0058]另一方面，补强翼310可以如图1所示地沿着中空沉箱100的长度方向延伸并且以垂直状态突出，也可以如图5所示地以斜线形态或螺旋形态突出。
[0059]在此，补强翼310在中空沉箱100的外周面或内周面突出而得以在中空沉箱100贯入时引导中空沉箱100的贯入方向。
[0060]亦即，补强翼310沿着中空沉箱100的长度方向以垂直状态突出时能引导中空沉箱100的垂直贯入，以螺旋形态突出时则可以在中空沉箱100贯入时沿着螺旋方向引导中空沉箱100旋转。凭此，中空沉箱100通过补强翼310的引导而能够更加顺利地沉放。
[0061]下面结合图6与图7说明包括前述构成要素的提高了自重沉放性能的吸力式基础的施工方法。
[0062]本发明的吸力式基础的施工方法可以如图6所示地包括吸力式基础准备步骤SlOO、栗对接步骤S200、沉箱安置步骤S300、抽吸步骤S400及栗分离步骤S500地实行。
[0063]如图7(a)的所示，吸力式基础准备步骤SlOO是一种制造中空沉箱100的步骤，该中空沉箱100在下摆部200突出地形成前述补强翼310，该步骤以金属钢材或混凝土成型方式制造。
[0064]如图7 (b)的所示，栗对接步骤S200把抽吸栗P连接到中空沉箱100的上部。
[0065]沉箱安置步骤S300是一种把中空沉箱100安置到海底地盘的步骤，如图7(c)的所示，通过起重机之类的牵引装置把中空沉箱100安置到海底地盘。
[0066]此时，中空沉箱100通过构成下摆部200的凸部210安置于地盘并且凭借自重沉放一定深度。
[0067]抽吸步骤S400是一种把中空沉箱100沉放到地盘的步骤，运转抽吸栗P把中空沉箱100内部的流体(海水)排放到外部而在中空沉箱100内部形成真空压。因此如图7(d)的所示，中空沉箱100通过内部的真空压力贯入地盘地沉放。
[0068]此时，中空沉箱100接受补强翼310导引地贯入，补强翼310以螺旋形态形成时则旋转地沉放到地盘。
[0069]在此，下摆部200在沉放到地盘时由于凭借补强翼310增强了刚性而能够不发生破损或变形地顺利沉放。
[0070]如图7(e)的所示，栗分离步骤S500在中空沉箱100贯入完毕后从中空沉箱100分离抽吸栗P而完成中空沉箱100的沉放。
[0071 ]另一方面，在地盘把沉放的中空沉箱100卸载时通过抽吸栗P把海水注入中空沉箱100的内部而在中空沉箱100内部形成浮托力，中空沉箱100凭借着形成于内部的浮托力被拉升离开地盘而卸载。
[0072]前文利用本发明的具体实施例进行了说明，但其目的仅为说明本发明而已，不得因此限定本发明的保护范围。本发明所属领域中具有通常知识者当知，在不脱离本发明技术思想的范畴内可以实现各种置换、变形及修改。
[0073]标号说明
[0074]100:中空沉箱
[0075]200:下摆部
[0076]210:凸部
[0077]3OO:加劲件(stiffener)
[0078]310:补强翼
【主权项】
1.一种提高了自重沉放性能的吸力式基础，该吸力式基础凭借抽吸栗的真空压扎进海底地盘而提供基础支持力，其特征在于， 包括: 中空沉箱，以下端具备开口部的箱体型形成，凭借自重安置在海底地盘并且通过上述开口部把地盘的流体收容于内部中空，连接到上述抽吸栗并且通过上述抽吸栗的真空压排放内部中空的流体地扎进海底地盘； 下摆部，以沿着上述中空沉箱的开口部周缘反复着凹凸形状的波形形态形成并且形成有楔形端面，在上述中空沉箱凭借自重进行初始安置时通过凸部浸入海底地盘;及加劲件，扩展上述一部分下摆部的厚度地增强上述下摆部的刚性。2.根据权利要求1所述的提高了自重沉放性能的吸力式基础，其特征在于， 上述加劲件包括补强翼，其在构成上述下摆部的各个上述凸部突出地形成并且沿着上述中空沉箱的长度方向延伸而增强上述凸部的刚性。3.根据权利要求2所述的提高了自重沉放性能的吸力式基础，其特征在于， 上述补强翼在上述中空沉箱的外周面及内周面中的至少一个面上突出地形成。4.根据权利要求2所述的提高了自重沉放性能的吸力式基础，其特征在于， 上述补强翼沿着上述中空沉箱的长度方向突出地形成并且以垂直状态突出。5.根据权利要求2所述的提高了自重沉放性能的吸力式基础，其特征在于， 上述补强翼沿着上述中空沉箱的长度方向突出地形成并且以斜线形态或螺旋形态突出。6.—种吸力式基础的施工方法，该吸力式基础为权利要求1到5之任何一项所述的吸力式基础，其特征在于， 包括下列步骤: 吸力式基础准备步骤，制造上述中空沉箱，该中空沉箱在上述下摆部突出地形成上述补强翼； 栗对接步骤，把抽吸栗连接到上述中空沉箱； 沉箱安置步骤，把上述中空沉箱投入海上并安置到海底地盘； 抽吸步骤，运转上述抽吸栗排放上述中空沉箱内部的流体地让上述中空沉箱沉放到海底地盘;及 栗分离步骤，让上述抽吸栗从上述中空沉箱分离。7.根据权利要求6所述的吸力式基础的施工方法，其特征在于， 在上述吸力式基础准备步骤中，在上述下摆部及上述中空沉箱突出地形成上述补强翼并且以斜线形态或螺旋形态突出地形成， 在上述抽吸步骤中，上述中空沉箱沉放到海底地盘时凭借着斜线形态或螺旋形态的上述补强翼进行旋转。
【文档编号】E02D27/52GK106049526SQ201610195619
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月30日 公开号201610195619.1, CN 106049526 A, CN 106049526A, CN 201610195619, CN-A-106049526, CN106049526 A, CN106049526A, CN201610195619, CN201610195619.1
【发明人】韩宅希, 李真鹤, 朴映炫, 朴振淳
【申请人】韩国海洋科学技术院