KR100671438B1 - 소형 수문이 장착된 도크 게이트 - Google Patents

Abstract

본 발명인 소형 수문이 장착된 도크 게이트는 도크 게이트의 상단부에 장착되어 있으며, 상하로 이동 가능한 소형 수문; 상기 소형 수문을 상하로 이동시키는 개폐장치; 상기 소형 수문과 상기 도크 게이트가 접한 부분에 부착되어, 해수의 침수를 막아주는 수밀부재; 상기 소형 수문을 횡 방향으로 가로 질러 도크 게이트에 부착되어, 상기 소형 수문의 이탈을 방지하는 보강부재; 및 상기 소형 수문의 개구부 전방에 위치하며, 상기 소형 수문의 개방 시 격렬한 물살로 인해 도크 내부 선박의 파손을 방지하는 유로구조 턱을 포함하고, 상기 보강 부재는 도크 게이트의 해수쪽 측면과 도크쪽 측면에 부착되어 있다.

본 발명에 의하면, 도크 게이트에 장착된 소형 수문을 개폐시켜 줌에 따라 별도의 펌프 및 배관을 사용하지 않아도, 해수의 위치에너지 차이를 이용하여 도크 내부에 주수를 공급할 수 있게 되어, 도크 회전율을 높여 선박의 생산성을 향상시켜 주는 효과가 있다.

드라이 도크(Dry Dock), 수문, 유압식 파워 램(Ram), 양수기

Description

소형 수문이 장착된 도크 게이트{Dock Gate with small floodgate}

도 1은 종래의 건조식 도크를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 소형 수문이 장착된 도크 게이트의 제 1 실시예를 도시한 정면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 제 1 실시예 중 유로구조 턱을 도시한 사시도이다.

도 4는 도 2에 도시된 제 1 실시예를 도시한 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 소형 수문이 장착된 도크 게이트의 제 2 실시예를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 도크 게이트 102 : 소형 수문

104 : 유압식 파워 램 106 : 러그(Lug)

108 : 핸드레일 110 : 맨홀

112 : 차량 통행용 덮개 120 : 수밀부재

122 : 보강부재 124 : 고정 핀

130 : 유로구조 턱 200 : 양수기

본 발명은 도크 게이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도크 게이트에 소형 수문을 장착하고, 상기 소형 수문의 개폐를 조절함으로써, 별도의 배관 및 펌프를 사용하지 않아도, 해수의 위치에너지 차이를 이용하여 도크 내부에 주수를 공급할 수 있는 소형 수문이 장착된 도크 게이트에 관한 것이다.

일반적으로, 배의 주문으로 시작하여 설계, 건조, 인도로 이루어지는 조선공업은 그 과정에서 빚어지는 영업상의 채산성이 그 산업의 생존 및 성공을 좌우한다.

이와 같은 채산성을 결정하는 중요한 요소는 배의 건조 과정에서의 생산성이며, 모든 조선공업은 이 생산성 향상을 위하여 경쟁하게 된다.

선박 건조 공정을 살펴보면, 선체를 수십 개 혹은 수백 개의 블록으로 분할하고, 그 개개의 블록들을 지상에서 조립 제작한 후, 이를 도크 내부로 운반하고, 순차적으로 상기 블록들을 선대 위에 탑재시켜, 하나의 선박으로 건조한다.

이때, 여러 개의 블록끼리 하나로 결합시키는 작업을 피이(PE: Pre-Erection) 작업이라 한다. 상기 피이 작업은 여러 개의 소형 블록들을 하나의 큰 블록으로 결합하여 단 한 번에 탑재시킬 수 있어, 선박의 건조에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 이로 인하여 선박의 건조에 필요한 작업 과정을 간소화시킬 수 있 다.

이후, 상기 피이 작업 과정을 통하여 만들어진 각각의 선체 블록들은 하나의 선박으로 건조되기 위해 도크로 이동된다.

도크란 흔히 선박을 수리 및 건조하기 위하여, 조선소 또는 항만에 세워진 시설물인데, 드라이 도크(Dry Dock)와 플로팅 도크(Floating Dock)로 대별된다.

먼저, 드라이 도크란 육상의 작업장에서 선박의 건조 및 진수를 위해 만들어진 구축물로서, 도크 게이트(Dock Gate)를 개방 및 차폐시켜, 물을 채울 수도 있으며, 물을 빼낼 수도 있는 형태로 되어 있다.

이에 반해, 부유식 도크란 도크 내부에 발라스트 탱크(Ballast Tank)를 구비하고 있는 부유식 구축물로서, 상기 발라스트 탱크 내부에 물을 채우면, 상기 부유식 도크의 자중이 부력보다 커져 물속으로 가라 앉고, 상기 발라스트 탱크 내부에서 물을 빼내면, 상기 부유식 도크의 자중이 부력보다 작아져 물위로 부상하는 형태로 되어 있다.

도 1은 종래의 건조식 도크를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 건식 도크(10)는 해상과 접해 있는 육상의 작업장(30)에서 바닥의 아래로 "ㄷ"형상의 대형홈(14)을 파내고, 상기 대형홈(14)과 해상이 만나는 부분에 도크 게이트(12)를 설치한 형태를 가진다.

상기 선박(20)이 수리 또는 건조되는 경우, 우선 상기 도크 게이트(12)를 닫아 해수의 유입을 막고, 상기 도크(10)의 일 측에 장착된 모터 펌프(19)를 이용하여, 해상과 연결된 파이프(18)를 통해 상기 도크(10) 내부의 주수를 외부로 배출시 킨다.

또한, 상기 선박(20)이 완성되어 진수되는 경우에는, 먼저 모터 펌프(19)를 이용하여, 해상과 연결된 파이프(18)를 통해 외부의 주수를 유입시키고, 상기 도크 게이트(12)를 개방하여 선박(20)을 진수시킨다.

이와 같은 방법으로 건식 도크(10) 내부로부터 선박(20)을 진수시키기 위해선 상기 모터 펌프(19)를 작동시켜 주수를 유입시켜야 하는데, 이때 소요되는 시간은 그 규모에 따라 조금씩 다르지만, 평균 8시간 정도가 소요된다.

이와 같이, 종래의 건식 도크에서는 모터 펌프를 이용하여 주수를 공급 및 배출시키기 때문에, 많은 시간이 소요되고, 도크 회전율을 저하시키며, 선박 건조의 생산성을 낮추는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 모터 펌프를 이용하지 않고 해수의 위치 에너지만을 이용하여 신속히 도크 내부로 주수를 유입시킬 수 있는 소형 수문이 장착된 도크 게이트를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 도크 게이트의 상단부에 장착되어 있으며, 상하로 이동 가능한 소형 수문; 상기 소형 수문을 상하로 이동시키는 개폐장치; 상기 소형 수문과 상기 도크 게이트가 접한 부분에 부착되어, 해수의 침수를 막아주는 수밀부재; 상기 소형 수문을 횡 방향으로 가로 질러 도크 게이트에 부착되어, 상기 소형 수문의 이탈을 방지하는 보강부재; 및 상기 소형 수문의 개구부 전방에 위치하며, 상기 소형 수문의 개방 시 격렬한 물살로 인해 도크 내부 선박의 파손을 방지하는 유로구조 턱을 포함하고, 상기 보강 부재는 도크 게이트의 해수쪽 측면과 도크쪽 측면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트를 제공한다.

이때, 상기 개폐장치는 상기 도크 게이트의 상단에 장착되어 있으며, 상기 소형 수문의 좌, 우측에 각각 두 개씩 연결되어 상기 소형 수문을 상하로 개폐시킬 수 있는 유압식 파워 램(Ram)인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 도크 게이트의 상단부에 장착되어 있으며, 내부에 저장 탱크가 구비된 소형 수문; 상기 소형 수문을 부력에 의해 상하로 개폐시키도록, 상기 저장 탱크 내부로 물을 주입 또는 배출시키는 양수기; 상기 소형 수문과 상기 도크 게이트가 접한 부분에 부착되어, 해수의 침수를 막아주는 수밀부재; 상기 소형 수문을 횡 방향으로 가로 질러 도크 게이트에 부착되어, 상기 소형 수문의 이탈을 방지하는 보강부재; 및 상기 소형 수문의 개구부 전방에 위치하며, 상기 소형 수문의 개방 시 격렬한 물살로 인해 도크 내부 선박의 파손을 방지하는 유로구조 턱을 포함하고, 상기 보강 부재는 도크 게이트의 해수쪽 측면과 도크쪽 측면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트를 제공한다.

이때, 상기 보강 부재는 상기 도크 게이트의 종 방향으로 정해진 간격만큼 이격되어 복수 개 부착되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유로구조 턱은 반원통의 형상을 가지며, 도크 게이트에 장착되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 소형 수문이 장착된 도크 게이트의 제 1 실시예를 도시한 정면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도크 게이트(100)의 상단부에는 소형 수문(102)이 장착되어 있다. 상기 소형 수문(102)은 상기 도크 게이트(100)와 동일한 두께를 가지고 있다. 그리고 상단부에서는 좌우측 폭이 일정하다가 하단부로 내려갈수록 좌우폭이 협소해지는 원뿔의 단면모양을 가진다.

상기의 모양은 상하 이동이 보다 쉽게 이루어지도록 하기 위함으로써, 또 다른 실시예에서 상기 소형 수문의 모양이 조금씩 변형되어도 무방하다.

상기 소형 수문(102)의 상면에는 작업자가 통행시 추락할 수 있는 위험을 방지하기 위하여 핸드레일(108)이 장착되어 있는데, 이는 소형 수문의 해상쪽 및 도크쪽에서 사람 흉부 정도의 높이로 양 측면을 따라 형성된 횡 부재와 이를 상기 소형 수문에 부착시키기 위해 일정 간격마다 장착된 여러 개의 종 부재로 구성되어 있다.

또한, 수밀부재(120)는 상기 소형 수문(102)의 해수쪽 및 도크쪽 양면에서, 상기 소형 수문(102)과 상기 도크 게이트가 접한 부분마다 종방향으로 각각 하나씩 덧대어 부착되어 있다.

이는 상기 소형 수문(102)이 닫혀진 상태에서 틈새를 타고 해수가 침투할 수 있기 때문에 이를 막아주며, 상기 소형 수문(102)을 전, 후면에서 압착시켜 위치를 고정시키는 역할도 한다

본 실시예에서는 상기 수밀부재로 고무재질의 스커트(Skirt)를 사용하였으나, 또 다른 실시예에서는 해수의 침투를 막을 수 있고, 상기 소형 수문을 압착시킬 수 있는 다른 재질의 부재를 사용하여도 무방하다.

그리고 상기 소형 수문(102)을 횡 방향으로 가로 질러 세 개의 보강 부재(122)가 도크 게이트(100)에 부착되는데, 이는 상기 도크 게이트(100)의 종방향으로 소정 간격 이격되어 나란히 부착된다. 이때, 상기 보강 부재(122)는 상기 도크 게이트(100)에 핀(124)으로 결합된다.

상기 보강 부재(122)는 상기 소형 수문(102)이 개방되고 해상으로부터 도크 내부로 주수가 유입되는 경우, 상기 소형 수문(102)이 이탈되거나 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도면에서, 도 3은 도 2에 도시된 제 1 실시예 중 유로구조 턱을 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 소형 수문(102)의 개구부 전단에는 유로구조 턱(130)이 설치되어 있다. 상기 유로구조 턱(130)은 반원통 형상의 덮개로서, 상기 소형 수문(102)의 개구부 전방에 엎어져 있다. 이때, 이의 하단부는 상기 소형 수문(102)의 아래쪽에서 도크 게이트(100)에 부착되어 있으며, 이의 상단부는 상기 도크 게이트(100)로부터 일정 간격만큼 이격된 형태를 갖는다.

이와 같이, 상기 소형 수문(102)의 개구부 전방에 상기 유로구조 턱(130)을 설치한 이유는 상기 소형 수문(102)이 개방될 때, 해수가 직접 상기 소형 수문(102)을 통과하게 되면, 큰 위치 에너지 차를 지닌 해수가 큰 유속으로 도크 내부에 유입되어, 도크 내부에서 진수 대기 중이던 완성된 선박에 급작스런 파손을 줄 수 있기 때문이다.

따라서, 상기 소형 수문(102)의 개구부 전방에 반원통 모양의 유로구조 턱(130)을 설치함으로써, 먼저, 해수가 상기 유로구조 턱(130)의 좌, 우측으로 유입된 후, 상기 소형 수문(102)의 개구부를 통과하게 되어, 해수의 유속을 감쇄시켜 줄 수 있다.

다시 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 소형 수문(102)에는 맨홀(110)이 형성되어 있어, 지속적인 수문의 관리 및 청소가 가능하다.

또한, 상기 소형 수문(102)의 개폐장치는 유압식 파워 램(Ram, 104)으로서, 상기 도크 게이트(100)의 상단에 위치하며, 상기 소형 수문(102)의 네 귀에 각각 하나씩 연결되어 있다. 상기 유압식 파워 램은 기름과 같은 비압축성 유체를 사용하여 큰 힘을 전달할 수 있으며, 유압펌프, 압력조절 밸브, 속도 조절 밸브 및 솔레노이드 밸브 등으로 시스템을 구성한다.

도면에서, 도 4은 도 2에 도시된 실시예를 도시한 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 소형 수문(102)의 네 귀 부분에 각각 하나씩의 유압식 파워 램(104)를 연결하여, 상기 소형 수문(102)을 상하로 이동시켜 개폐를 조절한다.

또한, 상기 도크 게이트(100)의 상부에는 차량이 이동하므로, 상기 소형 수문(102)의 중심에도 차량이 이동할 수 있을 만큼의 폭을 가진 차량 통행용 덮개(112)가 장착된다.

상기 차량 통행용 덮개(112)의 일 단은 상기 도크 게이트(100)에 힌지로 결속되어 있다. 상기 소형 수문(102)이 개방되는 경우 상기 차량 통행용 덮개(112)는 상기 도크 게이트(100) 측으로 회전하여 위치하며, 차량의 통행이 있는 경우 상기 차량 통행용 덮개(112)를 상기 소형 수문(102) 측으로 다시 회전시켜, 상기 소형 수문(102)의 중심에 위치하게 한다.

또한, 상기 소형 수문(102)의 네 귀 부분에는 각각 하나씩의 러그(Lug, 106)가 장착되어 있는데, 이는 상기 소형 수문(102)에 수리 및 보수 공사가 필요한 경우 작업용 크레인으로 들어 올리기 편하게 고리를 만들어 둔 것이다.

도면에서, 도 5는 본 발명에 따른 소형 수문이 장착된 도크 게이트의 제 2 실시예를 도시한 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 소형 수문(102)의 내부에 저장 탱크가 형성되어 있다. 상기 소형 수문(102)의 상부에는 양수기(200) 가 장착되어 있어, 상기 저장 탱크에 물을 주입시키거나 또는 배출시킬 수 있다.

이때, 상기 저장 탱크에 물을 주입시키면, 물을 담고 있는 상기 소형 수문(102)은 그 중량이 부력보다 커져서, 상기 소형 수문(102)은 아래로 이동하여 닫혀진다.

이와 반대로, 상기 저장 탱크에서 물을 배출시키면, 물을 담고 있지 않은 상기 소형 수문(102)은 그 중량이 부력보다 작아져, 상기 소형 수문(102)은 부상하여 개방된다.

그 밖의 구성요소는 제 1 실시예에서 설명되어진 부분과 동일하므로, 중복된 설명은 생략하도록 한다.

이상에서 본 발명에 의한 소형 수문이 장착된 도크 게이트에 대해 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 도크 게이트의 상부에 소형 수문을 장착함으로써, 해수의 위치에너지만을 이용하여 신속히 도크 내부로 주수를 유입하여 완성된 선박의 진수에 시간을 절약할 수 있어, 도크 회전율을 증대화시키고, 생산성 증대를 가져다 준다.

Claims (5)

1. 도크 게이트의 상단부에 장착되어 있으며, 상하로 이동 가능한 소형 수문;

   상기 소형 수문을 상하로 이동시키는 개폐장치;

   상기 소형 수문과 상기 도크 게이트가 접한 부분에 부착되어, 해수의 침수를 막아주는 수밀부재;

   상기 소형 수문을 횡 방향으로 가로 질러 도크 게이트에 부착되어, 상기 소형 수문의 이탈을 방지하는 보강부재; 및

   상기 소형 수문의 개구부 전방에 위치하며, 상기 소형 수문의 개방 시 격렬한 물살로 인해 도크 내부 선박의 파손을 방지하는 유로구조 턱을 포함하고,

   상기 보강 부재는 도크 게이트의 해수쪽 측면과 도크쪽 측면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개폐장치는 상기 도크 게이트의 상단에 장착되어 있으며, 상기 소형 수문의 좌, 우측에 각각 두 개씩 연결되어 상기 소형 수문을 상하로 개폐시킬 수 있는 유압식 파워 램(Ram)인 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트.
3. 도크 게이트의 상단부에 장착되어 있으며, 내부에 저장 탱크가 구비된 소형 수문;

   상기 소형 수문을 부력에 의해 상하로 개폐시키도록, 상기 저장 탱크 내부로 물을 주입 또는 배출시키는 양수기;

   상기 소형 수문과 상기 도크 게이트가 접한 부분에 부착되어, 해수의 침수를 막아주는 수밀부재;

   상기 소형 수문을 횡 방향으로 가로 질러 도크 게이트에 부착되어, 상기 소형 수문의 이탈을 방지하는 보강부재; 및

   상기 소형 수문의 개구부 전방에 위치하며, 상기 소형 수문의 개방 시 격렬한 물살로 인해 도크 내부 선박의 파손을 방지하는 유로구조 턱을 포함하고,

   상기 보강 부재는 도크 게이트의 해수쪽 측면과 도크쪽 측면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 보강 부재는 상기 도크 게이트의 종 방향으로 정해진 간격만큼 이격되어 복수 개 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 유로구조 턱은 반원통의 형상을 가지며, 도크 게이트에 장착되는 것을 특징으로 하는 소형 수문이 장착된 도크 게이트.

Images