KR100961769B1 - 수중에서 강관을 용접하기 위한 구조물 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중에서 강관을 용접하기 위한 수중 작업용 구조물 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 강관을 둘러싸도록 상부와 하부가 개방된 원통형 우물통 수중 작업용 구조물에 있어서, 하부에는 내측 중심을 향해 일정한 폭 만큼 수평방향으로 형성된 수평부와; 상기 수평부와 결합되며, 반경방향으로 슬라이딩 이동되어 내측에 구비되는 강관의 외주면에 맞닿는 슬라이더를 포함하며, 상기 슬라이더는 복수개로 분할된 호 형상으로, 이들 복수의 호 형상의 슬라이더를 상호 연결하여 환 형상을 이루는 것을 특징한다. 또한, 수중에서 강관을 용접하기 위한 방법은 상부가 개방되고 하단에 수평부가 내측 중심방향으로 형성된 우물통을 강관주위에 설치하는 과정과; 상기 수평부상에 복수의 호형상 슬라이더를 결합하여 수밀하는 과정과; 펌프를 이용하여 상기 우물통 내부의 물을 밖으로 배출하는 과정과; 상기 우물통과 강관 사이의 간격을 유지하는 지지대를 설치하는 과정과; 상기 우물통 내측에서 강관을 용접하는 과정을 특징으로 하는 수중에서 강관을 용접하는 방법을 특징으로 한다.

강관용접, 슬라이더, 삼각 지지대, 수평부

Description

수중에서 강관을 용접하기 위한 구조물 및 방법{To weld the steel pipe, a structure and mehtod}

본 발명은 수중에서 강관을 용접하기 위한 수중 작업용 구조물 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 수중에서 강관의 보수 작업시 수밀성을 보장하여 지상에서와 같은 작업환경을 제공하는 구조물 및 방법에 관한 것이다.

수중 구조물에 대한 작업시 고도의 수밀성을 요구하는 수중 공법 중 수중 작업 환경을 육상 환경과 유사하게 조성하는 방법으로는 수중 작업 챔버 공법이 있다.

수중 작업 챔버 공법은 주로 해저 송유관의 교체 및 보수 작업이나 해상 석유 시추 플랫폼의 교각 교체 작업등에 주로 사용되고 있는 공법으로서, 수중 작업 챔버를 사용하여 직접 수중에서 수중 구조물의 보수 작업 등을 행하는 공법이다.

그러나, 수중 작업 챔버 공법은 초대형 해양 부체물, 초대형 선박의 수리 보수 등과 같이 규모가 큰 작업환경에 이용되며, 본 발명과 같이 수심이 앝은 강관 파이프의 용접에 사용되기에는 경제성의 문제점이 있었다.

한편, 수중에서 직접적으로 강관 용접이 이루어지는 종래의 방법은 용접작업의 품질과 신뢰성이 저하되어 그 품질을 보장할 수 없으며, 용접의 난이성으로 인해 공사기간의 지연되는 문제점이 발생하였다. 또한, 작업자가 수중 용접을 수행하기 위해서는 작업용구와 잠수용구등을 별도로 구비하여야 함으로 용접 작업자의 편리성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 수중에서 강관을 용접하기 위하여 수중 작업 환경을 물로부터 완벽하게 차단시켜 지상에서와 같은 작업 환경을 작업자에게 제공함으로써 수중 작업의 품질이나 작업 성과를 마치 지상에서 실행하였을 때와 같은 정도로 보장하여 품질을 향상시키고자 함이다.

본 발명은 수중에서 강관을 용접하기 위한 수중 작업용 구조물에 관한 것으로 강관을 둘러싸도록 상부와 하부가 개방된 원통형 우물통 수중 구조물에 있어서, 하부에는 내측 중심을 향해 일정한 폭 만큼 수평방향으로 형성된 수평부와; 상기 수평부와 결합되며, 반경방향으로 슬라이딩 이동되어 내측에 구비되는 강관의 외주 면에 맞닿는 슬라이더를 포함하며, 상기 슬라이더는 복수개로 분할된 호 형상으로, 이들 복수의 호 형상의 슬라이더를 상호 연결하여 환 형상을 이루는 것을 특징한다.

또한, 수중에서 강관을 용접하기 위한 방법은 상부가 개방되고 하단에 수평부가 내측 중심방향으로 형성된 우물통을 강관주위에 설치하는 과정과; 상기 수평부상에 복수의 호형상 슬라이더를 결합하여 수밀하는 과정과; 펌프를 이용하여 상기 우물통 내부의 물을 밖으로 배출하는 과정과; 상기 우물통과 강관 사이의 간격을 유지하는 지지대를 설치하는 과정과; 상기 우물통 내측에서 강관을 용접하는 과정을 특징으로 하는 수중에서 강관을 용접하는 방법을 특징으로 한다.

본 발명은 수중에서 강관을 용접하기 위한 것으로, 수중 작업 환경을 물로부터 완벽하게 차단시켜 지상에서와 같은 작업 환경을 작업자에게 제공함으로써 수중 작업의 품질이나 작업 성과를 마치 지상에서 실행하였을 때와 같은 정도로 보장하여 품질을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 작업자가 수중 용접을 직접 수행할때 작업용구와 잠수용구등을 별도로 구비하여야 하는 불편함을 제거하여 작업자의 편리성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 수중에서 강관을 용접하기 위한 수중 작업용 구조물 및 방법에 관 한 것이다. 구체적으로, 강관을 둘러싸도록 상부와 하부가 개방된 원통형 우물통 수중 작업용 구조물에 있어서, 하부에는 내측 중심을 향해 일정한 폭 만큼 수평방향으로 형성된 수평부와; 상기 수평부와 결합되며, 반경방향으로 슬라이딩 이동되어 내측에 구비되는 강관의 외주면에 맞닿는 슬라이더를 포함하며, 상기 슬라이더는 복수개로 분할된 호 형상으로, 이들 복수의 호 형상의 슬라이더를 상호 연결하여 환 형상을 이루는 것을 특징한다.

또한, 수중에서 강관을 용접하기 위한 방법은 상부가 개방되고 하단에 수평부가 내측 중심방향으로 형성된 우물통을 강관주위에 설치하는 과정과; 상기 수평부상에 복수의 호형상 슬라이더를 결합하여 수밀하는 과정과; 펌프를 이용하여 상기 우물통 내부의 물을 밖으로 배출하는 과정과; 상기 우물통과 강관 사이의 간격을 유지하는 지지대를 설치하는 과정과; 상기 우물통 내측에서 강관을 용접하는 과정을 특징으로 하는 수중에서 강관을 용접하는 방법을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 수중 강관 용접시 사용되는 구조물의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 관한 수중 강관 용접시 사용되는 구조물의 평면도를 나타낸 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 구조물은 상부와 하부가 개방된 원통형 우물통 수중 구조물로, 하부는 용접하고자 하는 강관을 넣을 수 있도록 환형으로 구성되어 있다. 상기 구조물의 상부에는 크레인 고리(100)가 일정간격으로 배치되어 있는데, 크레인을 이용하여 용접하고자 하는 강관쪽으로 구조물을 이동할시 견인되도록 하기 위한 고리이다.

도 3은 상기 구조물과 슬라이더의 분해도를 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 구조물의 하부에는 내측 중심을 향해 일정한 폭 만큼 수평방향으로 형성된 수평부(202)와, 상기 수평부와 결합되며, 반경방향으로 슬라이딩 이동되어 내측에 구비되는 강관의 외주면에 맞닿는 슬라이더(203)로 구성되어 있다.

도 4a는 호형상 슬라이더의 상태와 사시도를 나타낸 것이고, 도 4b는 복수의 호형상 슬라이더를 강관쪽으로 이동시켜 나타낸 것이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 슬라이더는 상기 구조물과 분리되어 있는데, 강관 용접시 수평부 하부에 물의 유입을 방지하는 수밀작용을 한다. 구체적으로 살펴보면, 슬라이더는 호 형상으로, 내부각이 각각 90도씩 네개로 구성되어 있는데, 각각의 슬라이더는 베이스 플레이트(301)와, 연결 플레이트(302)와, 밴드 플레이트(303)와, 핸들 플레이트(306)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 베이스 플레이트(301)는 수평부의 돌기와 결합하기 위한 장공 홀(305)이 구비되어 있다. 도 4b에 나타난 바와 같이, 상기 수평부의 돌기에 홀을 끼운후 강관쪽으로 슬라이더를 이동함으로써, 하부로 물의 유입을 방지하는 수밀작용을 한다.

상기 연결 플레이트(302)는 베이스 플레이트(301) 양측면에 구비되어 각각의 슬라이더 상호간에 체결될 수 있도록 연결하는 역활을 한다. 도 5는 연결 슬라이더(302)부분을 확대한 부분 확대도로, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결 플레이트의 구멍에 볼트를 체결하여 환형의 슬라이더를 완성하게 된다.

상기 밴드 플레이트(303)는 베이스 플레이트(301) 내측면에 위치하여 강관과 접속하는 부분으로 수밀작용을 하는 고무(304)가 덧붙여져 있다. 따라서, 슬라이더를 강관쪽으로 이동시 상기 구조물내에 물의 유입을 방지하는 역할을 한다.

상기 핸들 플레이트(306)는 베이스 플레이트(301)와 연결 플레이트(302) 사이에 일정 간격으로 구비된 것으로, 상기 슬라이더를 이동할 때 작업자가 슬라이더를 잡고, 이동시킬 수 있도록 손잡이와 기계적 강성을 분산시키는 보강대 역할을 한다.

도 6의 (a)는 슬라이더가 강관쪽으로 이동되기 전 슬라이더 부분을 확대한 부분 확대도이고, 도 6의 (b)는 슬라이더가 강관쪽으로 이동된 후 슬라이더 부분을 확대한 부분 확대도를 나타낸 것이다. 도 6에서 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 수평부의 돌기에 슬라이더를 끼운후, 상기 슬라이더를 강관쪽으로 이동시켜 구조물 하부의 물의 유출입을 방지하는 수밀작용을 한다.

이하, 상기 슬라이더의 체결 과정을 작업 순서에 따라 정리하면, 호형상의 슬라이더를 구조물내로 반입하여 상기의 수평부의 돌기에 상기 슬라이더의 장공 홀을 결합한후, 수밀작용을 위해서 슬라이더를 강관쪽으로 이동시킨다. 이후, 인접하는 호형상 슬라이더의 연결 플레이트 상호간 볼트를 체결하여 조이면, 슬라이더의 체결 과정이 완성된다.

도 7는 본 발명인 구조물의 측면도를 나타낸 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구조물의 측면부는 수중펌프(401)와, 호스(402)와, 삼각 지지대(400)와, 발판(403)을 더 포함하여 구성되어 있다.

상기 수중펌프(401)는 구조물내의 물을 흡입하여 수중펌프와 연결된 호스(402)를 통하여 구조물 밖으로 물을 배출한다. 이로써, 강관 용접 작업자는 마치 지상에서와 같이 강관 용접을 수행할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명 구조물의 내부 설치상태를 보인 측면도를 나타내고, 도 8은 삼각 지지대가 구비된 구조물의 사시도를 나타낸 것이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 삼각지지대(400)는 평상시 내측벽에 평행한 상태로 접혀있다가 설치시 수직으로 펼칠 수 있도록 측면부의 내주부에 회전가능한 구조로 설치되는 세 개의 지지대로 구성되며, 세 개의 지지대는 내측벽과 연결된 단의 타 단으로 두개의 지지대가 좌우 방향으로 접고 펼칠 수 있도록 연결/분리가능하도록 하는 연결부(404)가 구성되고, 연결부(404)에는 지지대들에 의해 지지되면서 내측벽에 접속되는 롤러(405)가 구성된다.
즉, 삼각지지대(400)는 설치 전에는 내측벽에 평행한 상태로 접혀있다가 설치할 때 설치위치로 이동가능하도록 보관 및 이송이 자유롭도록 구성한 것이고, 세 개의 지지대로 내측벽과 강관의 간격을 유지하도록 함으로써, 보다 정밀한 간격유지 작용이 가능하여 다른 규격을 갖는 구조물에도 적용가능하고 또한 두 개의 지지대는 상기한 내측벽과 설치된 지지대로 부터 분리가능한 구조를 갖게 됨으로써, 별도보관 및 교체가 가능하도록 하며, 필요에 따라서는 구조물과 강관의 간격이 다른 규격(길이)을 갖는 구조물에 적용할 경우 다른 지지대를 연결하여 설치할 수 있도록 할 수 있어 재활용이 가능한 구조를 갖는다.
먼저, 상기 구조물이 강관과 결합되기 전에는 세 개의 지지대를 내측면부와 평행하게 접어놓는다. 이후 강관과 결합된 후에는 세 개의 지지대를 펴고, 지지대 상단끼리 연결부(404)를 통해 연결된 다른 두 개의 지지로 좌우로 펼쳐 강관과의 간격을 유지시키도록 한다.
이때, 다른 두 개의 지지대를 연결부(404)로 부터 분리한 상태인 경우에는 지지대를 펼치한 후 다른 두개의 지지대를 연결부(404)에 연결하고, 이후 펼쳐 상기와 같이 강관과의 간격을 유지시켜 주도록 한다.
그러면, 연결부에 결합된 롤러(405)와 강관이 접속하게 되어 삼각 지지대는 구조물과 강관과의 간격을 유지시켜 주는 역할을 한다.

상기 발판(403)은 작업자가 강관용접을 위한 작업 공간을 제공한다. 또한, 발판에 용접 용구를 보관할 수 있어, 구조물에 남아 있는 물기에 용접 용구가 젖지 않게 보관하는 것도 가능하다.

이하, 슬라이더의 체결이 완성된 후 과정을 작업 순서에 따라 정리하면, 상기 수중펌프(403)로 구조물내의 물을 흡입한 후, 호스(402)를 통하여 구조물 밖으로 물을 배출한다. 물이 빠진 구조물내에 용접 작업자가 들어와서 상기 삼각지지대(400)를 설치하면, 수중에서도 마치 지상에서와 같이 강관을 용접하기 위한 과정이 완료된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정죄는 것은 아니면, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 구조물로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 수중 강관 용접시 사용되는 구조물의 사시도이다.

도 2는 발명에 관한 수중 강관 용접시 사용되는 구조물의 평면도이다.

도 3은 상기 구조물과 슬라이더의 분해도를 나타낸 것이다.

도 4a는 호형상 슬라이더의 상태와 사시도를 나타낸 것이다.

도 4b는 복수의 호형상 슬라이더를 강관쪽으로 이동시켜 나타낸 것이다.

도 5는 연결 슬라이더(302)부분을 확대한 부분 확대도이다.

도 6에 있어서(a)는 슬라이더가 강관쪽으로 이동되기 전 슬라이더 부분을 확대한 부분 확대도 이고, (b)는 슬라이더가 강관쪽으로 이동된 후 슬라이더 부분을 확대한 부분 확대도 이다.

도 7는 본 발명인 구조물의 측면도를 나타낸 것이다.

도 8은 삼각 지지대가 구비된 구조물의 사시도를 나타낸 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 도면의 설명>

100 : 크레인 고리 201 : 밑면

202 : 수평부 203 : 슬라이더

301 : 베이스 플레이트 302 : 연결 플레이트

303 : 밴드 플레이트 304 : 수밀용 고무

305 : 장공 홀 306 : 핸드 플레이트

400 : 삼각지지대 401 : 수중펌프

402 : 호스 403 : 발판

Claims (9)

1. 강관을 둘러싸도록 상부와 하부가 개방된 원통형 우물통 수중 작업용 구조물에 있어서,

   하부에는 내측 중심을 향해 일정한 폭 만큼 수평방향으로 형성된 수평부와, 상호 연결되어 환형상을 이루는 복수 개의 분할된 호 형상으로 이루어지며 상기 수평부와 결합되고, 반경방향으로 슬라이딩 이동되어 내측에 구비되는 강관의 외주면에 맞닿는 슬라이더와, 상기 우물통 구조물의 내측벽에 설치되어 강관과의 간격을 유지시켜 주기 위하여 설치가 용이하고 내측벽과 강관과의 거리에 따른 보다 정밀한 조정이 가능하여 서로 다른 규격 상에서도 적용가능하도록 하는 세 개의 지지대 구조를 갖는 하나 이상의 삼각지지대가 구성되며,

   삼각지지대는 설치 전에는 내측벽에 평행한 상태로 접혀있다가 설치할 때 설치위치로 이동가능하도록 보관 및 이송이 자유롭도록 우물통 구조물의 내측벽에 회전가능한 상태로 설치연결되는 세 개의 지지대로 구성되며, 이 중 우물통구조물의 내측벽과 연결되는 지지대에 있어서, 지지대의 별도보관 및 교체가 가능하도록 내측벽과 연결되는 지지대를 중심으로 두 개의 지지대가 평상시 상기 내측벽에 설치되는 지지대와 평행하게 접히고 설치시 좌우로 펼쳐질 수 있도록 내측벽과의 설치부 타 단으로 연결/분리 가능한 구조를 갖는 연결부가 구성되고, 연결부에는 지지대들에 의해 지지되면서 강관에 접속되는 롤러가 구성되고,

   상기 수평부에는 원주방향으로 일정 간격마다 돌기가 형성되고, 상기 슬라이더에는 상기 수평부의 돌기가 삽입되어 이동가능한 거리만큼의 장공 홀이 형성되어, 상기 수평부상에서 상기 슬라이더가 이동 가능하게 결합 되고,

   상기 수평부의 단부 강관과 맞닿는 부분과, 상기 수평부와 상기 슬라이더가 맞닿는 부분에는 수밀작용을 하는 고무가 각각 구성되고,

   상기 우물통 구조물 내측에는 중심을 향해 일정한 폭 만큼 수평방향으로 형성된 발판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 작업용 구조물.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 우물통 구조물 내측에는 펌프와 호스가 더 구비되어 내부의 물을 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 수중 작업용 구조물.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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