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[한국해양과학기술원] 지지력을 증가시키고 안정적·경제적 측면을 갖춘 구조물 지지용 파일

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

파일의 지지력 증가장치 및 그 시공방법

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 운용해양예보연구센터 심재설

특허정보
파일의 지지력 증가장치 및 그 시공방법 (No : 10-1091585)

부양 구조물의 보조 계류장치 (No : 10-0944243)

부양 구조물의 계류장치 (No : 10-0941621)

해상용 풍력발전기 설치 방법 및 그 장치 (No : 10-1013789)

연안지역의 해도와 육도의 접합 정밀 지형도 제작방법0-1018624) (No : 10-1018624)

파랑 관측이 가능한 부이에서의 해수 연직구조 관측장치 (No : 10-1025872)

연안지역 육도-해도 접합 지형도 제작방법 (No : 10-1019555)

부유식 물체용 앵커 회수장치 (No : 10-1179733)
거래조건 : 라이센스

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 본 기술은 파일의 지지력 증가장치로 기존에 쓰이는 원형 단면이 아닌, 파일 양쪽에 하나 이상의 날개 부품을 조합하여 연안 혹은 수중지반에 파일 관입 시 파일과 지반과의 마찰력 증가로 파일의 인발 저항력 및 연직 수직 지지력을 증가 시킨다.
· 이에 따라 구조물에 미치는 풍력, 파력 등 외력에 대한 저항력 향상과 더불어 시공의 간편함 및 파일의 재활용이 가능함으로써 경제적이고 친환경적인 특장점을 갖는다.

기존기술 대비 개선점: · 사질 및 갯벌로 이루어진 지반에 관입 시 파일의 직경 및 관입의 깊이 증가
· 파일의 단면이 단순하여 지반과의 마찰력이 저하되어 지지력 확보가 어려움
· 연안 구조물 설치 시 철거 불가로 인한 환경 오염 초래

기술 구현 내용: · 본 구조물 지지용 파일의 지지력 증가장치는 관입 시 고압의 물을 파일에 공급하여 주변의 지반을 무르게 한 후, 날개부재가 구비된 파일을 지반에 관입하고 날개부재가 상향, 또는 하향으로 펼쳐지도록 함
· 회수 시 고압워터펌프로 고압의 물을 파일 주변에 공급하여 지반을 무르게 한 후 파일을 회수

[시공방법 및 구조물 지지 파일 신공법]

기술동향: · 본 기술은 수중 잠제 및 철제형 이안제로의 적용이 가능하여 파랑 제어 및 침식 방지용 잠제를 단기간에 저비용으로 설치가 가능하며 파일직경과 간격의 축소가 가능하고, 신속한 시공방법과 재사용이 가능한 점을 토대로 안정성과 경제성 확보 가능

· 본 기술 적용이 가능한 지오튜브는 보조, 한시적 시설물이나 저비용, 친환경적인 장점을 극대화하여 이용률이 확산되고 있으며 연안침식 및 해일 침수 범람에 대응할 수 있는 연안구조물 적용 가능

· 남·서해안의 모래특성은 점토와 모래로 구성되어 있어 기존의 해상 구조물 설치를 하기엔 비 경제적이나, 본 공법을 이용할 경우, 위와 같은 지반의 특성에서도 충분한 지지력 확보가 가능하며 경제적이고 안정적인 설치가 가능

· 이 외에도 양식장 어장구조물 설치 및 유지 관리, 현장관측장비, 공사용 커텐식 방파제, 연안 침식/퇴적 제어 및 유도장치 등 그 적용범위가 상당히 넓음

시장동향: · 국내 항만 시장에서 사용되는 파일(강관 및 PHC)의 시장 점유율은 285,537톤으로 전체 파일 시장의 약 6.5%를 차지하고 있으며, 강관 파일이 항만에 사용되는 비율은 전체 강관 파일 사용의 20% 점유율, 잔교 등 계류 시설은 63.5%에 달하는 사용률을 보이고 있어 그 수요가 점차 확대될 것으로 전망

· 포항산업과학연구원에 따르면 잠제, 해상풍력, 어장 구조물 등의 설치로 그 수요가 크게 증가할 것으로 예상

[국내 강관말뚝(파일) 생산 및 판매량)

특장점

장점: · 다양한 구조물을 지지하기 위한 파일에 작용하는 지지력의 증가
· 고압 워터펌프를 통한 관입과 회수 용이
· 파일 및 구조물 재사용이 용이한 경제적이며 친환경적 공법사용