KR100952910B1

KR100952910B1 - 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법

Info

Publication number: KR100952910B1
Application number: KR1020070088081A
Authority: KR
Inventors: 이태영
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2010-04-16
Also published as: KR20090022587A

Abstract

본 발명은 본체의 선수 및 선미에서 개폐 가능하게 각각 결합된 수문을 구비하여 바다 수심이 상대적으로 낮고 육상작업장으로부터 가까운 곳에서도 대형 블록 공법을 실현할 수 있고, 해양 제작 능력을 획기적으로 증가시킬 수 있는 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법을 제공한다.

본 발명의 부양식 수문 독은 적어도 하나의 블록을 연결하여 선박 구조의 블록 조립체를 해상 건조하기 위한 것으로서, 블록 조립체를 복수개로 탑재할 수 있는 건조 작업 공간인 홀드(130)(hold)를 중앙에 형성한 부선거(浮船渠) 구조를 갖되 저수심 해역에 상응하게 상대적으로 얇은 하부를 갖고, 개폐 또는 분리를 위한 힌지(122)를 구비한 본체(110)와, 상기 힌지를 통해 상기 본체에 결합되어 개폐를 통해 부력 증감을 변경하는 복수개의 수문(120, 121)과, 이런 수문 및 본체 사이에 결합된 윈치(140)와 같은 수문 개폐수단을 포함한다.

본체, 수문, 홀드(hold), 윈치

Description

부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법{FLOATING GATE DOCK AND VESSEL CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로 독(dock)은 선박을 건조, 수리하기 위해서 조선소나 항만 등에 건설된 설비로서, 선박을 진수하기에 충분한 수심을 갖는 바다와 인접한 곳에서 선박의 출입이 가능할 정도의 길이, 너비, 깊이로 땅을 파서 바다와 연결시키고 측벽과 바닥을 철근콘크리트나 말뚝으로 보강하고 입구에 독 게이트(dock gate)를 설치하는 건식 독(dry dock) 및 부양식 독(floating dock)이 있다.

종래 기술에 따른 부양식 독은 도 1에 도시된 바와 같이, 그의 횡단면을 살펴볼 때 바닥부(1)의 양측에 측벽부(2)(side wall)를 각각 수직하게 연결 형성하여 요(凹)형 단면을 갖고 있고, 상기 바닥부(1) 및 측벽부(2)의 내부에서 다수의 구획으로 만들어진 탱크(tank) 또는 셀(1a, 2a, 2b)(cell)을 구비한 일종의 강제 상자선이다.

바닥부(1)에서 발라스트 수 또는 해수 등을 유입, 유출시킬 수 있게 복수개로 형성된 것은 바닥셀(1a)이라 호칭되며, 바닥부(1)와 측벽부(2)의 연결 지점에 해당하는 코너부위에서 역시 해수 등을 유입, 유출시킬 수 있게 복수개로 형성된 것은 사이드셀(2a, 2b)이라 호칭된다.

종래 기술에 따른 부양식 독은 그의 선수 또는 선미쪽을 각각 밀폐 또는 개방시킬 수 있는 수문이 없고, 이에 따라 바닥부(1)와 측벽부(2)의 건조 작업 공간에 해당하는 홀드(3)(hold)가 선수 선미 방향으로 개방된 구조적 특징을 갖는다.

종래 기술에 따른 부양식 독은 건조하려는 선박 구조물을 입거시키기 위해서, 먼저 거상(渠床 : Dock Feeder)의 슬루우스밸브(sluice valve : 게이트밸브의 일종으로 관경 400미리 이상으로 고속, 고압, 고유량에 사용)를 열고 펌프를 작동시켜 해수를 상기 바닥셀(1a) 또는 사이드셀(2a, 2b)에 주입시키는 주수(注水)를 수행하여 침하(沈下)한다.

이렇게 침하한 부양식 독은 홀드(3)에 선박 구조물을 넣은 다음, 상기 주입된 바닥셀(1a) 또는 사이드셀(2a, 2b)의 해수를 부양식 독 외부로 배출시켜 상기 선박 구조물과 함께 부상하게 되는 구조로 되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 부양식 독은 통상적인 건식 독에 비교할 때 기초공사가 필요 없고 이동 가능하다는 특징도 있지만 아래와 같은 극명한 단점을 갖고 있다.

예컨대, 종래 기술의 부양식 독은 대형 블록과 같이 대형 선박 건조를 위한 과중량의 대형 블록을 탑재할 때, 해당 탑재 위치에 하중이 집중되어 부양식 독이 뒤틀리거나 처짐이 발생하는 문제점을 갖는다.

또한, 종래 기술의 부양식 독은 그의 부상(浮上) 또는 침하(沈下)를 전적으로 바닥셀(1a) 및 사이드셀(2a, 2b)에 의존하기 때문에, 적어도 수심(s)이 16미터 정도되는 해역에서 바닥셀(1a) 및 사이드셀(2a, 2b)의 높이(t)를 약 8미터 이상으로 상대적으로 매우 두껍게 형성하여 사용할 수밖에 없는 단점을 갖고 있다.

수심(s)은 해수면으로부터 해저면까지의 깊이를 의미한다.

또한, 종래의 부양식 독을 상대적으로 얇게 제작할 경우 자체 중량과 함께 대형 블록 및 블록 조립체의 과중량을 합한 하중에 대응한 턱없이 부족한 부력만을 제공하여, 해양 선박 건조가 불가능하게 된다.

또한, 종래 기술의 부양식 독은 그의 구조적 단점으로 인하여 수심이 16미터가 안 되는 바다에서 해양 선박 건조 작업을 수행할 수 없는 단점이 있다.

이렇게 종래 기술의 부양식 독은 대형 블록이 있는 육상작업장으로부터 먼 곳에 위치되기 때문에, 상대적으로 해양 제작 효율이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 종래의 부양식 독은 조선소에 기 설치된 수백 톤급 골리앗크레인을 이용할 수 없기 때문에 선박 건조 능력이 상대적으로 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본체의 선수 및 선미에서 개폐 가능하게 각각 결합된 수문을 구비하여 바다 수심이 상대적으로 낮고 육상작업장으로부터 가까운 곳에서도 대형 블록 공법을 실현할 수 있고, 해양 제작 능력을 획기적으로 증가시킬 수 있는 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.

앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적은 하기에 상세히 설명할 바와 같이, 적어도 하나의 블록을 연결하여 선박 구조의 블록 조립체를 해상 건조하기 위한 부양식 수문 독에 있어서, 상기 블록 조립체를 복수개로 탑재할 수 있는 건조 작업 공간인 홀드(hold)를 중앙에 형성한 부선거(浮船渠) 구조를 갖되 저수심 해역에 상응하게 상대적으로 얇은 하부를 갖고, 개폐 또는 분리를 위한 힌지를 구비한 본체; 상기 힌지를 통해 상기 본체에 결합되어 개폐를 통해 부력 증감을 변경하는 복수개의 수문; 상기 수문 및 상기 본체 사이에 결합된 수문 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적 달성을 위해서, 적어도 하나의 블록을 연결하여 선박 구조의 블록 조립체를 해상 건조하기 위한 부양식 수문 독의 선박 건조방법에 있어서, 상기 부양식 수문 독을 저수심 해역에 정박시키는 정박단계; 상기 정박된 부양 식 수문 독의 본체의 홀드 내에 선박 건조용 블록을 탑재하는 블록탑재단계; 상기 탑재된 블록을 상호 연결하여 블록 조립체를 건조하는 블록조립단계; 상기 본체의 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부로 해수를 유입시키는 제1주수단계; 상기 본체의 수문을 폐쇄한 상태로 상기 본체의 홀드 내부에 해수를 유입시키는 제2주수단계; 상기 본체에 결합된 수문을 개방시키는 수문개방단계; 상기 수문 개방으로 인해 해수가 본체 내부에 채워져서 본체와 블록 조립체간 분리가 일어나고 블록 조립체가 부상하는 플로트오프단계; 상기 블록 조립체를 개방된 수문을 통해 진수시키는 진수단계; 상기 개방된 수문을 폐쇄하는 수문폐쇄단계; 상기 본체의 홀드 내부에 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 제1배수단계; 상기 본체의 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부에 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 제2배수단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독의 선박 건조방법이 제공된다.

따라서 본 발명에 따른 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법은 부상(浮上) 또는 침하(沈下)를 수문의 개폐와 해수의 주수 및 배수 및 본체의 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물에 대한 발라스팅(ballasting) 또는 디발라스팅(de-ballasting)을 이용함에 따라, 수심이 8미터 정도밖에 안되는 저수심 해역에서 해양 선박 건조를 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법은 대형 블록이 있는 육상작업장으로부터 가까운 곳에서도 사용 가능하기 때문에 해양 제작 효율을 극대 화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 부양식 수문 독 및 그의 선박 건조방법은 조선소에 기 설치된 수백 톤급 골리앗크레인과 해상크레인을 이용할 수 있기 때문에 선박 건조 능력을 배가시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 부양식 수문 독의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 실시예의 수문 개폐를 설명하기 위한 측면도이다. 또한, 도 4는 도 2에 도시된 실시예의 선수쪽 수문을 개방한 상태의 정면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 실시예를 수중지지부에 배치한 평면도이다. 또한, 도 6은 도 5에 도시된 선A-A를 따라 절단한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 부양식 독을 이용한 선박 건조방법의 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 실시예(100)를 통해 개시된다.

본 실시예(100)는 적어도 하나의 선박, 부유식해양구조물, 시추 설비, 선박 구조의 블록 조립체(이하 블록 조립체라 칭함), 기타 유사 내지 등가물을 건조하기 위한 것으로서 부선거(浮船渠) 구조의 본체(110)와, 상기 본체(110)의 선수 및 선미에서 개폐 또는 탈부착 가능하게 각각 결합되어서 개폐에 상응하게 부력 증감을 변경하는 수문(120, 121)을 구비한 부양식 수문 독 및 그를 이용한 선박 건조방법 으로서 이해된다.

본 실시예(100)는 수심(m)이 8미터 정도되는 저수심 해역[예 : 도 5 또는 도 6의 수중지지부(200) 내지 기타 조선소 연안 해역]을 활용하여 육상 및 해상 연계 선박 건조 작업을 실시하거나, 또는 기타 저수심 해역에서 해상 선박 건조 작업을 수행할 수 있는 특징을 갖는다.

육상 및 해상 연계 선박 건조 작업은 도 5와 도 6의 수중지지부(200)에서 정박된 상태로 실시 가능하며, 복수대의 견인선 등에 의해 해상으로 이동 가능하다.

해상 선박 건조 작업은 수심이 8미터 정도인 어떠한 해역에서도 가능하다.

위와 같은 건조 작업들이 저수심 해역에서도 가능한 이유는 저수심 해역에 상응하게 상대적으로 얇은 하부(bottom)를 갖는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 얇은 하부로 인하여 부족한 부력을 필요에 따라 기계적으로 형성 또는 제거하는 개폐식 수문(120, 121) 때문이다.

먼저, 본체(110)는 2.5미터와 같이 상대적으로 얇은 높이(n)의 하부를 구비한다.

이런 본체(110)는 그의 하부 안쪽에 형성된 하부셀 구조물(111)과, 상기 하부셀 구조물(111)의 양측 코너 부위에서 상호 연결되게 형성된 사이드셀 구조물(112)과, 상기 사이드셀 구조물(112) 각각에서 수직하게 세워진 벽체 구조물(113)과, 상기 하부셀 구조물(111) 및 상기 사이드셀 구조물(112)을 이용한 발라스팅(ballasting) 또는 디발라스팅(de-ballasting) 내지 홀드(130) 내부에 해수를 주수 또는 배수시켜 부력을 조정하는 부력 조종 장치(114)를 갖는다.

부력 조종 장치(114)는 하부셀 구조물(111) 및 사이드셀 구조물(112) 내부로 해수를 유입시키는 발라스팅과 같은 제1주수(注水)를 통해 제1음성부력을 발생시키는 작동과, 수문(120, 121)이 폐쇄된 본체(110)의 홀드(130) 내부에 해수를 유입시키는 제2주수를 통해 제2음성부력을 발생시키는 작동과, 해수 유입, 유출을 중단하여 중성부력을 발생시키는 작동과, 상기 홀드(130) 내부로 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 제1배수를 통해 제1양성부력을 발생시키는 작동과, 하부셀 구조물(111) 및 사이드셀 구조물(112) 내부로 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 디발라스팅과 같은 제2배수를 통해 제2양성부력을 발생시키는 작동 중 어느 하나를 수행하여, 잠수 또는 침하 내지 부상을 도모한다.

여기서, 제1양성부력은 제2양성부력보다 크게 설계되는 것이 바람직하다.

이런 부력 조종 장치(114)는 메인 조종실(115)의 작동 제어에 따라 연동된다.

부력 조종 장치(114)는 주수 또는 배수를 담당하는 복수개의 펌프 장치와, 상기 펌프 장치의 일측과 해수 사이에 연결된 복수개의 제1연결 라인과, 상기 펌프 장치의 타측 일부와 하부셀 구조물(111) 및 사이드셀 구조물(112) 사이에 연결된 복수개의 제2연결 라인과, 상기 펌프 장치의 타측 타부와 홀드(130)의 코너쪽 입출 밸브(116a, 116b) 사이에 연결된 복수개의 제3연결 라인을 갖는다.

코너쪽 입출 밸브(116a, 116b)는 해수를 홀드(130)의 내부로 유입 또는 배출시키는 용도로 사용되도록, 가급적 해수면에 가깝게 본체(110)의 내측 코너와 그와 연접한 바닥면에 배열되어 있다.

제1, 제2, 제3연결 라인은 벽체 구조물(113)의 내부를 통해 연장 배열되어 있다.

부력 조종 장치(114)에서 상기 제1음성부력과 상기 제2음성부력을 조절하여 플로트오프(float off)와 같이 본체(110)를 부분 잠수시키는 기능은 상기 메인 조종실(115)에 의해 제어되도록 되어 있다.

메인 조종실(115)은 본체(110)의 벽체 구조물(113) 상단에 설치된 것으로서, 부력 조종 장치(114)에 접속된 부력 조종 제어기, 전력 공급 장치, 복수개의 윈치(140)(winch)를 제어 가능하게 접속된 윈치 제어기, 제반 작동을 조작 제어할 수 있도록 구성된 제어반을 구비한다.

한편, 본체(110)는 수문(120, 121) 개방시, 앞서 설명한 바와 같이 하부셀 구조물(111)의 얇은 높이(n)에 상응한 제2양성부력만을 제공하여, 대형 블록을 탑재하였을 때 상대적으로 전체 양성부력이 부족하게 된다.

이런 전체 양성부력의 부족분은 본 발명의 제1양성부력에 의해 보충된다.

제1양성부력은 본체(110)에서 수문(120, 121)의 폐쇄 작동 후 부력 조종 장치(114) 및 그의 펌프 장치에 의해 홀드(130) 내의 물을 밖으로 배수시킬 때, 일반 선박의 부력 원리와 같이 생성된 것이다.

즉, 본 실시예(100)의 전체 양성부력은 수문(120, 121) 폐쇄 후 홀드(130)의 제1배수에 의한 제1양성부력과, 하부셀 구조물(111) 및 사이드셀 구조물(112)의 제2배수에 의한 제2양성부력을 합한 것으로서, 수심(m)이 8미터 정도 밖에 안되는 저수심 해역에서도 대형 블록(예 : 메가 블록, 기가 블록, 테라 블록 등)의 탑재를 실현시킴에 따라 대형 선박 건조의 장소적 제약을 제거할 수 있다.

한편, 윈치(140)는 본체(110)의 벽체 구조물(113)의 상부 코너에서 각각 설치되어 있는 것으로서, 수문 개폐수단에 해당한다.

각각의 수문(120, 121)의 일측 끝단은 복수개의 힌지(122)를 통해서 본체(110)의 하부 측면에 회동 가능하게 결합되어 있다.

여기서, 복수개의 힌지(122)는 본체(110)의 선수쪽 및 선미쪽 하부 측면과 상기 수문(120, 121) 사이에서 본체(110)의 폭방향을 따라 각각 복수개로 결합되어 있다. 이때, 각각의 힌지(122)는 힌지축부재를 중심으로 수문을 개폐시키는 역할을 담당하면서도, 힌지축부재의 취부에 따라 힌지(122)의 일측부위와 타측부위가 분리될 수 있는 분리 구조를 갖는다.

각각의 힌지(122)의 일측부위는 본체(110)의 선수쪽 및 선미쪽 하부 측면에 고정되며, 힌지(122)의 타측부위는 수문(120, 121)쪽에 고정되어 있다.

이와 같은 힌지(122) 및 그의 분리 구조는 수문(120, 121)과 본체(110)를 개폐시키거나 또는 완전 분리시킬 수 있게 해준다.

도 3에 도시된 바와 같이, 해당 수문(120)의 타측 끝단은 와이어 연결구를 통해 와이어(123)와 연결되어 있다.

각각의 윈치(140)는 와이어(123)를 권취하여 해당 수문(120)을 잡아 당기거나 풀어서 개폐시키는 역할을 담당한다.

예컨대, 윈치(140)가 와인딩 작동을 하여 와이어(123)를 감아 올릴 경우, 수문(120)이 폐쇄되며, 언와인딩 작동을 하여 와이어(123)를 풀 경우 작업자의 도움을 받은 상태에서 수문(120)의 중량에 의해 수문(120)이 개방될 수 있다.

도 3과 도 4를 참조하면, 수문(120, 121) 및 본체(110) 사이에는 기밀 유지를 위해 고무 패킹과 같은 실링구역(124)(sealing zone)이 형성되어 있다.

실링구역(124)은 본체(110)의 선수쪽 측면과 선미쪽 측면을 따라 각각 요형과 같이 형성되어 있되, 적어도 수문(120, 121)의 높이보다 높은 곳까지 더 연장되어 있다.

실링구역(124)은 각각의 수문(120, 121)이 본체(110) 쪽으로 윈치(140) 및 와이어(123)에 의해 잡아당겨질 때, 압착 및 밀착되어 기밀을 유지한다.

윈치(140) 및 와이어(123)에 의해 수문(120, 121)이 본체(110) 쪽으로 밀착된 후, 블록 탑재에 따른 페이로드(payload)의 증가로 인해서 수문(120, 121)과 본체(110) 일부분이 해수면 아래로 가라 않아 중성부력을 유지하게 되면, 수압의 도움을 받아 수문(120, 121)이 더욱 본체(110) 쪽으로 밀착될 수 있다.

또한, 본체(110)의 외측면에는 복수개로서 충격을 방지하는 일종의 방현재(防舷材)와 같은 펜더구역(117)(fender zone)이 부설되어 있는 것이 바람직하다.

본체(110)의 벽체 구조물(113)의 상부에는 복수개의 로프 고정부(118)가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.

로프 고정부(118)는 로프를 이용하여 본 발명의 부양식 수문 독을 육상 또는 도 5또는 도 6의 수중지지부(200) 주변에 형성된 육상 고정포인트(250)에 구속시키기 위한 용도로 사용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 선수쪽 수문(120)이 개방된 상태에서 본체(110)의 하부셀 구조물(111) 상부에는 복수개의 지지용 반목(119)이 배열되어 있는 것이 바람직하다.

각각의 지지용 반목(119)의 상하 두께는 2미터 정도가 바람직하고, 철제로 이루어진 것이 바람직하다.

코너쪽 입출 밸브(116a, 116b)는 측면 방향과 하부 방향에 배치되어서 앞서 설명한 바와 같이 제3연결 라인(도시 안됨)을 통해 부력 조종 장치(114)의 펌프 장치에 연결되어 홀드(130) 내의 해수를 밖으로 배수시키거나 또는 홀드(130) 내부로 해수를 유입시키는 역할을 담당한다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 육상작업장(270) 주위의 수중지지부(200)에는 수문(120, 121)이 폐쇄된 본체(110)가 정박되고, 육상작업장(270)의 대형 블록(240)(예 : 메가 블록 등)이 상기 본체(110)의 홀드(130) 내부로 탑재되며, 탑재된 대형 블록(241)이 상호 연결되어 대형 선박으로 건조된다.

수중지지부(200)는 조선소 근해 연안의 해저를 주지의 수중 콘크리트 구조 공법에 의해 평탄화시켜 설치한 것으로서, 수중지지부(200)의 양측에서 골리앗크레인(210)의 레일을 각각 연장 배치시키고 있고, 수중지지부(200)의 안쪽에 조선소 근해 연안의 해수면과 동일 또는 대등한 해수면을 형성시키고 있다.

수중지지부(200)의 주위에는 해상크레인(220) 또는 복수대의 견인선(230) 등이 접근하여 해상 탑재도 가능하고, 각종 조선소 설비 내지 골리앗크레인(210)을 이용하여 육상 탑재도 자유롭게 수행할 수 있다.

도 6을 참조하면, 수중지지부(200)에서 부상 또는 침하(沈下)를 수행하는 본 체(110)를 보호하기 위해서, 수중지지부(200)의 바닥 부위와 내측 부위에는 복수개의 충격 감쇄 블록(260, 261, 262)이 배열되어 있는 것이 바람직하다.

상기 완성 건조 또는 미완성 건조 상태이지만 자체 부양력을 갖춘 선박 구조물은 본체(110)에서 선수쪽 수문(120)의 개방시, 수중지지부(200) 전방의 근해로 진수될 수 있다.

한편, 육상 고정포인트(250)와 로프 고정부(118) 사이의 로프를 해체한 상태에서, 견인선(230)은 탑재된 대형 블록(241)을 갖고 있고 수문(120, 121)이 폐쇄된 상태의 본체(110)를 견인하여 수중지지부(200) 주변의 저수심 해역이나, 저수심 해역의 안벽 주위로 이동 및 정박시켜서, 수중지지부(200)의 사용 회전율을 극대화시킬 수 있고, 협소한 육상작업장(270)을 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 한다.

이하, 도 7을 통해 본 발명의 부양식 수문 독을 이용한 선박 건조방법에 대해서 단계별로 상세히 살펴보고자 한다.

먼저, 정박단계(S100) 전에 수중지지부(200) 주변의 육상작업장에서는 메가 블록 등과 같은 대형 블록이 준비된다.

이후 정박단계(S100)에서는 본 발명의 부양식 수문 독이 수중지지부 또는 안벽 근처의 저수심 해역과 같이 수심 8미터인 곳에 정박된다.

예컨대, 부양식 수문 독의 본체는 그의 로프 고정부와 수중지지부 주변의 육상 고정포인트 사이를 로프로 체결하여 정박 상태를 유지할 수 있다.

본체는 수중지지부(200)의 얕은 물 속(수심 8미터)에서, 본체의 선수쪽과 선미쪽을 수문에 의해 폐쇄시키고 있고, 본체의 홀드 내부에 해수가 빠진 상태이므로 앞서 언급한 제1양성부력을 작용받고 있고, 이와 함께, 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부의 물을 빼낸 상태이므로 제2양성부력을 상기 제1양성부력과 함께 작용받고 있다.

블록탑재단계(S110)에서는 육상작업장의 골리앗크레인 또는 인근 해상의 해상크레인을 이용하여 상기 준비된 대형 블록이 본체의 홀드 내부에 탑재된다.

블록의 순차적 탑재에 따라 발생 가능한 본체의 하중 집중 현상은 대한민국 특허 출원번호 제10-2002-022008호로서 본 출원인에 의해 출원된 부양식 독내에서 대형선박을 제조하기 위한 자동 발라스트시스템 및 발라스트 제어방법에서 개시된 발라스트를 이용하여 해결한다.

블록조립단계(S120)에서는 상기 탑재된 블록을 상호 연결하여 선박 구조물 또는 블록 조립체(이하, 블록 조립체로 통칭함)가 건조된다.

적어도 상기 블록 조립체가 자체 부양력을 갖출 때까지 조립이 계속된다.

제1주수단계(S130)에서 미리 정해진 설계 기준에 맞게 블록 조립이 완료되면, 부력 조종 장치와 메인 조종실에 의해서, 해수가 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부로 유입되어서 제1음성부력이 발생된다.

이 경우, 본체가 블록 조립체를 탑재한 상태로 부양식 수문 독 자체가 제1음성부력의 증가 비율에 대응하게 침하한다.

제2주수단계(S131)에서는 부력 조종 장치와 메인 조종실에 의해서, 해수가 수문이 폐쇄된 본체의 홀드 내부에 유입되어서 제2음성부력이 발생된다.

이 경우, 본체의 홀드 내부에 해수가 점차적으로 채워지나, 블록 조립체의 중량으로 인하여, 상기 채워진 해수에 의해 본체와 블록 조립체간 분리가 이루어지지 않는 대신, 선수쪽 수문 또는 선미쪽 수문이 해수에 잠기게 되어서, 수문 내외측 압력 균형이 이루어짐에 따라 수문 개방이 용이하게 된다.

수문개방단계(S140)에서는 윈치와 메인 조종실에 의해서, 선수쪽 수문 또는 선미쪽 수문이 개방된다.

플로트오프단계(S150)에서는 수문 개방으로 인해 해수가 본체 내부에 채워지고, 본체의 홀드의 해수면과 본체 밖의 해수면이 상호 일치되어서, 본체와 블록 조립체간 분리가 일어나고 블록 조립체만이 부상한다.

이때, 부력 조종 장치와 메인 조종실은 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부로 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 것을 조절하여 상기 수문 개방에 따른 본체의 침하를 감쇄시키면서 중성부력을 형성시킨다.

이 경우, 본체 및 개방된 수문은 상기 부상된 블록 조립체와 해저면 사이에 위치하게 되며, 이때 본체의 벽체 구조물 상부는 물속에 잠기지 않고, 수문이 물속에 잠긴 상태이다.

진수단계(S160)에서는 견인선이 개방된 수문쪽 선수 또는 선미 공간을 통해 상기 블록 조립체를 해상 견인하여 견인선의 목적 위치로 이동시킨다.

수문폐쇄단계(S170)에서는 상기 본체의 개방된 수문을 폐쇄한다.

이때, 본체의 벽체 구조물과 수문의 상단은 수면 위에 위치되어 있다.

제1배수단계(S180)에서는 본체의 홀드 내부로 유입된 해수를 밖으로 배출시켜서 일반 선박의 부력 원리와 같이 생성된 제1양성부력을 발생시킨다.

이런 경우, 본체 및 수문이 점차적으로 부상한다.

제2배수단계(S181)에서는 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부로 유입된 해수를 밖으로 배출시켜 형성한 제2양성부력이 상기 제1양성부력에 합쳐짐에 따라, 부상 속도가 증가되어 신속한 작업 환경이 이루어질 수 있고, 이후 미리 정해진 최초 부상 상태에서 중성부력이 만들진다.

내부정리단계(S190)에서는 본체의 침하 이후 홀드 내부를 최초 작업 상태로 정리시켜 다른 블록 탑재 및 조립을 준비하는 일련의 미리 정해진 절차가 진핸된다.

도 1은 종래 기술에 따른 부양식 독의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 부양식 수문 독의 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 실시예의 수문 개폐를 설명하기 위한 측면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 실시예의 선수쪽 수문을 개방한 상태의 정면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 실시예를 수중지지부에 배치한 평면도이다.

도 6은 도 5에 도시된 선A-A를 따라 절단한 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 부양식 독을 이용한 선박 건조방법의 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

100 : 실시예 110 : 본체

111 : 하부셀 구조물 112 : 사이드셀 구조물

113 : 벽체 구조물 114 : 부력 조종 장치

115 : 메인 조종실 116a, 116b : 코너쪽 입출 밸브

117 : 펜더구역 118 : 로프 고정부

119 : 반목 120, 121 : 수문

123 : 와이어 124 : 실링구역

130 : 홀드(hold) 140 : 윈치

200 : 수중지지부 210 : 골리앗크레인

220 : 해상크레인 230 : 견인선

240, 241 : 블록 250 : 육상 고정포인트

260, 261, 262 : 충격 감쇄 블록 270 : 육상작업장

Claims

적어도 하나의 블록을 연결하여 선박 구조의 블록 조립체를 해상 건조하기 위한 부양식 수문 독에 있어서,

상기 블록 조립체를 복수개로 탑재할 수 있는 건조 작업 공간인 홀드(hold)를 중앙에 형성한 부선거(浮船渠) 구조로서, 하부 안쪽에 형성된 하부셀 구조물과, 상기 하부셀 구조물의 양측 코너 부위에서 상호 연결되게 형성된 사이드셀 구조물과, 상기 사이드셀 구조물 각각에서 수직하게 세워진 벽체 구조물을 가지되, 저수심 해역에 상응하게 상대적으로 얇은 하부를 갖고, 개폐 또는 분리를 위한 힌지를 구비한 본체;

상기 힌지를 통해 상기 본체에 결합되어 개폐를 통해 부력 증감을 변경하는 복수개의 수문;

상기 수문 및 상기 본체 사이에 결합된 수문 개폐수단;

상기 하부셀 구조물 및 상기 사이드셀 구조물에 해수를 유입하는 제1주수(注水)를 통해 제1음성부력을 발생시키고 또는 상기 본체가 상기 수문에 의해 폐쇄되었을 때 상기 본체의 홀드 내부에 해수를 유입하는 제2주수를 통해 제2음성부력을 발생시키고, 상기 수문 개방에 의해 본체의 침하시 하부셀 및 사이드셀 구조물에 유입된 해수를 배출하도록 조절하여 중성부력을 발생시키고, 상기 홀드 내부로 유입된 해수를 배출시키는 제1배수를 통해 제1양성부력을 발생시키고 또는 상기 하부셀 및 사이드셀 구조물에 유입된 해수를 배출시키는 제2배수를 통해 제2양성부력을 발생시키도록 작동하는 부력 조정 장치;

상기 부력 조종 장치에 접속된 부력 조종 제어기, 전력 공급 장치, 윈치 제어기를 조작 제어하는 제어반이 구비되어 상기 본체의 벽체 구조물 상단에 설치된 메인 조종실;을

포함하되, 상기 제1양성부력은 제2양성부력보다 크도록 설계되며, 상기 제2양성부력은 상기 하부셀 구조물 하부의 얇은 높이에 상응하는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
삭제
제1항에 있어서,

상기 본체는 2.5미터와 같이 상대적으로 얇은 높이의 하부를 구비하여, 수심 8미터와 같이 상대적으로 저수심 해역에서 사용되는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
제1항에 있어서,

상기 본체는 그의 벽체 구조물 상부에 복수개의 로프 고정부를 더 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
제1항에 있어서,

상기 본체는 그의 외측면에 복수개의 펜더구역(fender zone)을 갖는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
제1항에 있어서,

상기 수문 개폐수단은

상기 수문에 연결된 와이어를 권취하도록, 상기 본체의 벽체 구조물의 상부 코너에서 각각 설치되어 있는 복수개의 윈치(winch)인 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
제1항에 있어서,

상기 힌지는

힌지축부재를 중심으로 상기 수문을 개폐시키거나, 상기 힌지축부재의 취부에 따라 힌지의 일측부위와 타측부위가 분리되어 상기 본체로부터 완전 분리시키도록, 상기 본체의 선수쪽 및 선미쪽 하부 측면과 상기 수문 사이에서 각각 복수개로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
제1항에 있어서,

상기 수문 및 상기 본체 사이에는 기밀유지를 위해 실링구역(sealing zone) 이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독.
적어도 하나의 블록을 연결하여 선박 구조의 블록 조립체를 해상 건조하기 위한 부양식 수문 독의 선박 건조방법에 있어서,

본체의 홀드 내부에 해수가 빠진 상태에서 수문을 폐쇄시켜 제1양성부력이 작용하고, 하부셀 구조물과 사이드셀 구조물 내부의 해수를 배낸 상태로서 제2양성부력이 작용하도록 상기 부양식 수문 독을 저수심 해역에 정박시키는 정박단계;

상기 정박된 부양식 수문 독의 본체의 홀드 내에 선박 건조용 블록을 탑재하는 블록탑재단계;

상기 탑재된 블록을 상호 연결하여 블록 조립체를 건조하는 블록조립단계;

상기 본체의 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부로 해수를 유입시켜 제1음성부력을 발생시키는 제1주수단계;

상기 본체의 수문을 폐쇄한 상태로 상기 본체의 홀드 내부에 해수를 유입시켜 제2음성부력을 발생시키는 제2주수단계;

상기 본체에 결합된 수문내외에 압력균형이 이루어짐에 따라 수문을 개방시키는 수문개방단계;

상기 수문 개방으로 인해 해수가 본체 내부에 채워져서 본체가 침하되는 동시에 본체와 블록 조립체간 분리가 일어나고 블록 조립체가 부상하는 때 상기 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부로 유입되는 해수를 배출시키도록 조절하여 상기 본체의 침하를 감쇄시키면서 중성부력을 형성하는 플로트오프단계;

상기 블록 조립체를 개방된 수문을 통해 진수시키는 진수단계;

상기 개방된 수문을 폐쇄하는 수문폐쇄단계;

상기 본체의 홀드 내부에 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 제1배수단계;

상기 본체의 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부에 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 제2배수단계;를

포함하는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독의 선박 건조방법.
제9항에 있어서,

상기 플로트오프단계에서는

상기 하부셀 구조물 및 사이드셀 구조물 내부에 유입된 해수를 밖으로 배출시키는 것을 조절하여 상기 수문 개방에 따른 본체의 침하를 감쇄시키면서 중성부력을 형성시킴에 따라, 상기 본체 및 개방된 수문이 상기 부상된 블록 조립체와 해저면 사이에 위치하게 되고, 상기 본체의 벽체 구조물 상부가 물속에 잠기지 않고, 상기 수문이 물속에 잠긴 상태로 되는 것을 특징으로 하는 부양식 수문 독의 선박 건조방법.