초록 ▼

본 연구과제는 2010년부터 2014년까지 총 5개년에 걸쳐 수행될 예정인 ‘콘크리트 부유식 해상 인프라 건설 기술 개발’ 사업의 세부 연구과제로 연구의 최종목적은 콘크리트 부유구조체의 안정적인 기초시스템을 제공하는 것을 목표로 하며, 기존의 석션기초 공법에 비해 시공성 및 경제성이 향상된 비용절감형 석션기초 공법을 개발하는 것을 목표로 한다. 1∼3차년도의 1단계 연구에서는 본 연구에서 목표로 하는 비용절감형 석션기초의 해석/설계/시공 관련 핵심적인 요소 기술을 개발하고, 4∼5차년도의 2단계 연구에서는 1단계 연구에서 개발된 핵

본 연구과제는 2010년부터 2014년까지 총 5개년에 걸쳐 수행될 예정인 ‘콘크리트 부유식 해상 인프라 건설 기술 개발’ 사업의 세부 연구과제로 연구의 최종목적은 콘크리트 부유구조체의 안정적인 기초시스템을 제공하는 것을 목표로 하며, 기존의 석션기초 공법에 비해 시공성 및 경제성이 향상된 비용절감형 석션기초 공법을 개발하는 것을 목표로 한다. 1∼3차년도의 1단계 연구에서는 본 연구에서 목표로 하는 비용절감형 석션기초의 해석/설계/시공 관련 핵심적인 요소 기술을 개발하고, 4∼5차년도의 2단계 연구에서는 1단계 연구에서 개발된 핵심 요소기술을 이용한 파일럿 프로젝트(pilot project)의 설계 및 시공 지침(안)을 개발하고자 한다.

Abstract ▼

The demand of using of suction piles, which are cost-efficient and fast in terms of installation for weak foundations of the deep sea, is sharply increasing. From the previous case histories of suction pile constructions on the various soil conditions from weak clays to frictional soils, the embedde

The demand of using of suction piles, which are cost-efficient and fast in terms of installation for weak foundations of the deep sea, is sharply increasing. From the previous case histories of suction pile constructions on the various soil conditions from weak clays to frictional soils, the embedded depth, sea depth, and diameter of suction piles were within ranges of 4∼36m, 11∼350m, and 15∼37m, respectively. Despite of aforementioned advantages of suction piles, the shortcomings exist on suction pile installation: (1)　it requires a large lots for manufacturing the suction piles, (2) it cost much due to high price of the materials used for the suction pile production and high transportation fees to move and install the suction pile, and (3) severe corrosion may occur due to the long exposed time under offshore conditions. In this study, a more economical and effective suction pile, compared to the conventional suction piles, is developed so that the newly-developed suction pile effectively and safely works as a reliable deep-sea foundations of massive concrete floating structures.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• Summary ... 6
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 14
• 그림목차 ... 15
• Contents ... 19
• List of Tables ... 23
• 그림목차 ... 24
• Ⅰ. 연 구 계 획 ... 28
• 제1장 연구의 필요성 ... 29
• 제2장 연구목표 및 내용 ... 31
• 1. 연구목표 ... 31
• 2. 연구내용 및 범위 ... 32
• 2.1 총괄 연구내용 ... 32
• 2.2 연차별 세부 연구내용 ... 32
• 2.3 당해연도 세부 연구 추진 일정 ... 36
• 2.4 연구 추진 체계 ... 36
• 3. 사업과의 연계성 ... 37
• 3.1 기술 지도(Technology Road Map) ... 37
• 3.1.1 거시 TRM ... 37
• 3.1.2 미시 TRM ... 38
• 3.1.3 세부기술간 상관도 (Technology Flow) ... 38
• 4. 연구성과 활용방안 및 기대효과 ... 39
• 4.1 연구성과 활용방안 ... 39
• 4.2 기대효과 ... 39
• 제3장 국내외 기술동향 ... 41
• 1. 국외 기술동향 ... 41
• 2. 국내 기술동향 ... 43
• 3. 대한민국 인근 해역 수심현황 ... 44
• Ⅱ. 세부 연구 성과 ... 50
• 제4장 해저기초의 종류 및 관련 기준 ... 51
• 1. 개 요 ... 51
• 2. 천해저 해저기초 공법 ... 52
• 2.1 공법의 개요 ... 52
• 2.2 천해저 해저기초의 종류 및 특징 ... 53
• 2.2.1 항타 말뚝 ... 53
• 2.2.2 현장타설말뚝 및 그라우트 말뚝 ... 54
• 2.2.3 돌핀(dolphin) 구조물 ... 54
• 2.2.4 모노파일(mono pile) ... 55
• 2.2.5 트라이포드(Tripod) 기초 ... 56
• 2.2.6 중력식(gravity based) 기초 ... 58
• 2.3 국내외 천해저 해저기초 시공현황 ... 58
• 2.3.1 천해저 기초 시공사례 1: 아드레틱(Adriatic) LNG 터미널 프로젝트 ... 58
• 2.3.2 천해저 기초 시공사례 2: 히브니아(Hibernia) 석유 생산 저장 시설 ... 59
• 2.3.3 천해저 기초 시공사례 3: 메가플로트(Megafloat) ... 60
• 3. 심해저 해저기초 공법 ... 61
• 3.1 공법의 개요 ... 61
• 3.2 심해저 해저기초의 종류 및 특징 ... 61
• 3.2.1 석션기초 ... 61
• 3.2.2 드레그 앵커(Drag anchor) ... 62
• 3.2.3 파일앵커 ... 63
• 3.2.4 사하중(Dead–weight) 앵커 ... 64
• 3.2.5 콘크리트 싱커 블록(Concrete sinker blocks) ... 64
• 3.3 주요 국내외 심해저 해저기초 시공현황 ... 65
• 3.3.1 심해저 기초 시공사례 1: 엑손 다이에나(Exxon Diana) ... 65
• 3.3.2 심해저 기초 시공사례 2: 쉘-봉고-삼성(Shell-Bonga-Samsung) FPSO ... 66
• 3.3.3 심해저 기초 시공사례 3: 마르코 폴로(Marco Polo) 텐션레그 플렛폼(Tension Leg Platform) ... 66
• 4. 설계 및 시공 관련 주요 규정 ... 67
• 4.1 개 요 ... 67
• 4.2 해저기초 및 계류시스템의 설계 절차 ... 68
• 4.2.1 해저탐사 ... 68
• 4.2.2 해저 지반조사 및 설계정수 결정 ... 68
• 4.2.3 대상구조물의 설계하중 결정 ... 69
• 4.2.4 설계하중에 대한 계류시스템 및 해저기초 설계 ... 70
• 4.3 ISO의 주요 관련 기준 ... 70
• 4.3.1 항타 말뚝 ... 70
• 4.3.2 강재 해상 고정 구조물(Fixed steel offshore structure) ... 71
• 4.3.3 설계 및 시공 계획 ... 71
• 4.3.4 발생가능한 다양한 한계상태 ... 72
• 4.3.5 해상 말뚝의 설계 ... 72
• 5. 소결론 ... 74
• 제5장 수치해석을 통한 석션기초의 거동분석 ... 75
• 1. 개 요 ... 75
• 2. 석션기초 ... 76
• 2.1 개 요 ... 76
• 2.2 석션기초의 설치 ... 77
• 2.3 석션기초의 지지력 ... 79
• 2.3.1 석션기초의 연직 압축 지지력 ... 80
• 2.3.2 석션기초의 연직 인발 지지력 ... 81
• 2.3.3 석션기초의 수평 지지력 ... 81
• 3. 수치해석 기본 이론 ... 82
• 3.1 일반사항 ... 82
• 3.2 석션기초 거동 분석 방법 ... 85
• 4. 해석결과 ... 87
• 4.1 석션기초 수평 지지력 분석 ... 87
• 4.2 석션기초 변위 분석 ... 92
• 5. 요약 및 결론 ... 94
• 제6장 석션기초 모형실험 계획 ... 95
• 1. 개 요 ... 95
• 2. 모형실험을 위한 장비 ... 97
• 2.1 가압토조 ... 97
• 2.2 모형 석션기초 ... 102
• 2.3 계측 장비 ... 106
• 2.3.1 변위계(LVDT) ... 106
• 2.3.2 하중계(Load Cell) ... 107
• 2.3.3 데이터 로거(Data Logger) ... 108
• 2.3.4 기타장비 ... 109
• 3. 모형 시험 방법 ... 112
• 3.1 지반 조성 재료 ... 112
• 3.2 지반 조성 방법 ... 113
• 3.3 실험 방법 ... 115
• 4. 향후 모형실험 계획 ... 120
• 4.1 지반 조건에 따른 석션기초의 인발 거동 분석 ... 125
• 4.2 석션기초의 장경비에 따른 거동 분석 ... 127
• 4.3 석션기초의 재하 방향에 따른 거동 분석 ... 128
• 5. 요약 및 결론 ... 129
• 참고문헌 ... 131
• 서지자료 ... 134
• Bibliographic Data ... 135