KR101027578B1 - 계단형 선박건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 도크를 높이차이를 두어 계단형으로 연속하여 설치할 수 있고 각 도크마다 다수의 선박 건조작업이 동시에 수행할 수 있도록 한 계단형 선박건조장치에 관한 것이다.

본 발명은 강 및 바다와 인접되며, 선박을 건조하는 선박건조장치에 있어서, 연속적으로 연결되며 물이 유입되는 입구에서 배출되는 출구로 갈수록 하향 단차를 갖도록 계단형태로 설치된 다수의 도크(2A,2B); 상기 도크(2A,2B)의 상부에 설치된 크레인장치(2); 상기 크레인장치(2)가 이동되도록 도크(2A,2B)의 외부에 설치된 레일(R)을 포함하여 구성된다.

선박, 건조, 도크, 계단, 연속

Description

계단형 선박건조장치{Terraced Ship Building Dock}

본 발명은 계단형 선박건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 도크를 높이차이를 두어 계단형으로 연속하여 설치할 수 있어 각 도크마다 다수의 선박 건조작업이 동시에 수행할 수 있도록 한 계단형 선박건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 전통적인 조선소는 경사진 땅 위에 레일을 설치하고 그 위에서 배를 건조해서 건조가 완료되면 레일로 배를 경사진 방향으로 이동시켜 바지선을 이용하여 부유식 도크 또는 드라이 도크로 옮겨져 진수된다.

이러한 진수 또는 조립을 위해 옮길 수 있도록 설치한 것을 경사선대라고 하는데 아직도 중소조선소나 일부 대형조선소에서 경사선대를 이용한다.

하지만 최근에는 보다 안전하고, 큰 선박건조 및 건조시의 효율성을 위해 건조도크에서 선박을 건조하는 것이 일반적인 추세이다.

건조도크 방식은 도크에서 선박을 건조하고 배를 진수할 때는 도크에 물을 채운 후 도크 게이트를 개방하여 건조된 선박을 도크 밖으로 내보내 나머지 선박 건조과정을 진행하게 하는 방식이다.

하지만 이와 같이 도크의 제원에 비하여 선박하나를 건조하고 도크 게이트를 열고 물을 유입시킨 후 선박을 부양시켜 진수된 선박을 도크 밖으로 터그보트(Tug boat)로 이동시켜 후반 선박건조작업을 진행하는 것은 도크 내 여유공간 활용 차원에서 선박을 대량으로 생산하는데 매우 비효율적이라는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결한 것이 탠덤건조공법인데, 도크의 여유공간을 이용하면 하나의 도크에서 2척~4척의 선박을 동시에 건조할 수 있다.

따라서 탠덤공법은 완성된 선박을 부양시켜 도크 밖으로 내보낼 때 필히 부분완성된 선박 역시 부양 또는 침수되도록 선작업을 한 후 진수 선박이 도크 밖으로 나가면, 도크 게이트를 닫고 자리를 위치시킨 후 다시 물이 빠지면 이동된 위치 또는 제자리 위치에서 나머지 선박 건조작업을 진행하게 된다.

그러나 상기한 종래 기술은 여전히 도크의 공간이 한정되어 있어 많은 선박을 동시에 작업하기 어렵다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 다수의 도크를 연결시키되 물이 유입되는 입구에서 출구로 갈수록 단차지도록 하여 계단형으로 형성함으로써 다수의 선박을 건조시킬 수 있고, 아울러 각 도크의 수문을 통해 건조된 선박을 부양시켜 이동시킬 수 있어 작업효율이 증대될 수 있는 계단형 선박건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 도크의 바닥면에 선박거치대를 설치하고, 각 선박거치대는 승강수단에 의해 승강될 수 있도록 한 계단형 선박건조장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 강 및 바다와 인접되며, 선박을 건조하는 선박건조장치에 있어서, 연속적으로 연결되며 물이 유입되는 입구에서 배출되는 출구로 갈수록 하향 단차를 갖도록 계단형태로 설치된 다수의 도크; 상기 도크의 상부에 설치된 크레인장치; 상기 크레인장치가 이동되도록 도크의 외부에 설치된 레일을 포함하는 계단형 선박건조장치에 의해 달성된다.

상기 도크는 내부에 공간을 갖도록 장방형이며 상부가 개구되고 벽면으로 구성되며, 선박이 이동되도록 입구 및 출구가 직선상으로 형성되고, 상기 입구 및 출구에는 수문장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 수문장치는 입구 또는 출구에 설치되는 대형수문과, 상기 대형수문의 내부에 결합된 소형수문으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 도크는 하부의 바닥에 분할된 다수의 선박거치대가 설치되고, 상기 선박거치대에는 승강수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 승강수단은 선박거치대의 하부에 다수로 설치된 유압실린더장치 또는 기어장치인 것을 특징으로 한다.

상기 기어장치는 선박거치대의 하부에 수직 설치된 랙기어와, 상기 랙기어에 치합되는 피니언기어 및 상기 피니언기어를 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도크의 벽면에는 선박을 지지하기 위한 지지수단이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 지지수단은 벽면의 홈에 힌지결합된 돌기와, 상기 돌기를 출몰작동시키는 작동부로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 작동부는 유압실린더 또는 전동모터인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 기존 강물과 바닷물을 동시에 이용하여 진수시간 및 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

또 플로팅 도크 및 바지선을 이용하여 도크 안에 넣음으로써 종래와 달리 선박의 진수시 파도 등의 외부조건을 극복하고 보다 빠른 이동 및 진수가 가능해진다.

또한 각 도크에는 작은 선박과 큰 선박을 건조할 수 있도록 구분될 수 있고, 큰 선박의 이동 및 건조작업시 여러 대의 크레인장치를 한곳의 도크로 집중시켜 운용이 가능하므로 작업효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에 대한 평면도, 도 2는 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에 대한 사시도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치(A)는

강 및 바다와 인접되게 설치되며,

연속적으로 연결되며 물이 유입되는 입구에서 배출되는 출구로 갈수록 하향 단차를 갖도록 계단형태로 설치된 다수의 도크(2A,2B);

상기 도크(2A,2B)의 상부에 설치된 크레인장치(2);

상기 크레인장치(2)가 이동되도록 도크(2A,2B)의 외부에 설치된 레일(R)을 포함하는 구성된다.

상기 도크(2A,2B)는 내부에 공간을 가지며 중앙에 수로(24)가 요입 형성되고, 상기 수로(24)의 양측에는 보다 높은 위치에 바닥이 형성된다.

또 상기 도크(2A,2B)는 상부가 개구되고 전,후,좌,우에 벽면(20)이 형성되며, 선박(100)이 이동되도록 입구 및 출구가 직선상으로 개구되고, 상기 입구 및 출구에는 수문장치(4)가 각기 설치된다.

상기 수문장치(4)는 입구 또는 출구에 설치되는 대형수문(42)과, 상기 대형수문(42)의 내부에 결합된 소형수문(44)으로 구성된다.

대형수문(42)은 선박(100)을 이동시킬때 개방되며, 소형수문(44)은 수위를 미세 조절할 때 개방된다.

대형수문(42)은 입구 또는 출구에 설치된 가이드(미도시)를 따라 좌측 또는 우측으로 이동되며, 외부에 마련된 개폐용 구동장치에 의해 구동된다.

소형수문(44)은 대형수문(42)에 형성된 통수구에 설치되며, 상하방향으로 승강되면서 개폐되는 구조를 취한다.

상기 대형수문(42) 및 소형수문(44)은 하나의 개폐용 구동장치에 의해 구동이 제어되거나 또는 각기 개별적으로 구동장치가 구비될 수도 있다.

한편, 상기 도크(2A,2B)는 하부의 바닥에 다수의 선박거치대(23)가 설치되고, 상기 선박거치대(23)에는 승강수단(5,5B)이 설치된다(도 3 및 도 4참조).

상기 선박거치대(23)는 선박(100)이 안착될 수 있도록 일정한 면적을 갖는 판상이며, 그 상면에 선박(100)의 거치가 용이하도록 거치용 블럭(232)이 장착된다.

이러한 선박거치대(23)는 도크(2A,2B)의 바닥에 설치되는데 수로(24)를 기준으로 그 양측에 각기 설치되며, 본 실시예에서는 도크(2A)에 각 2대씩 설치하였다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에서 '승강수단'을 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 승강수단(5,5B)은 선박거치대(23)의 하부에 설치되어 승강작동하는 것으로, 구체적으로는 유압실린더장치 또는 기어장치로 이루어진다.

상기 승강수단(5,5B)은 완성된 선박을 수로로 이동시키기 위해 도크(2A,2B) 내에 물을 채워 완성된 선박(100)이 떠오르게 할 경우 아직 완성되지 않은 선박(100)이 침수될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위해 완성되지 않은 선박(100)이 거치된 선박거치대(23)를 상승시켜 수면보다 높은 위치에 놓이도록 하거나 선박거치대(23)가 상승되어 있는 상태에서 건조 또는 진수할때 하강시킨다.

완성된 선박(100)이 부력에 의해 선박거치대(23)로부터 약간만 떠오르면 되므로 도크 내의 수위는 높게 설정할 필요는 없다.

이렇게 선박(100)이 약간만 떠오르면 크레인장치(2)로 이동시켜 수로(24)로 옮길 수 있게 된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 유압실린더장치로 구성되는 승강수단(5)은, 외부에 설치된 유압공급부(52)와, 상기 유압공급부(52)와 연결된 바디(54)와, 상기 바디(54) 내에 결합되며 유압 공급 및 회수에 의해 길이가 신축되는 피스톤 로드(56)로 구성되며, 상기 피스톤 로드(56)의 선단이 선박거치대(23)의 하부에 고정되어 있어, 피스톤 로드(56)의 신축작동에 연동되어 선박거치대(23)가 승강될 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 기어장치로 구성되는 승강수단(5B)은 선박거치대(23)의 하부에 수직 설치된 랙기어(51)와, 상기 랙기어(51)에 치합되는 피니언기어(53) 및 상기 피니언기어(53)를 회전시키는 모터(55)로 구성되며, 상기 모 터(55)의 정,역회전에 따라 랙기어(51) 및 선박거치대(23)가 승강 작동된다.

도 5는 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에서 '지지수단'을 나타낸 단면도이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 도크(2A,2B)의 벽면에는 선박(100)을 지지하기 위한 지지수단(6)이 더 설치된다.

즉, 완성된 선박(100)을 수로(24)로 이동시키기 위해 수문장치(4)를 개방시켜 수위를 높이면 아직 완성되지 않은 선박(100)들도 부유되면서 서로 부딪쳐 파손될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위해 각 선박(100)이 상하방향으로는 승강될 수 있으나 좌우방향으로는 움직이지 않도록 지지수단(6)을 작동시킨다.

또한 상기 지지수단(6)은 선박(100)의 승강작동은 방해되지 않도록 상,하부가 개방된 형상이다.

상기 지지수단(6)의 일 예로써 벽면의 홈에 힌지결합된 돌기(62)와, 상기 돌기(62)를 출몰작동시키는 작동부(64)로 구성된다.

상기 돌기(62)는 삼각형상이며 선수부의 양측면에 지지되도록 상호 대향되게 2개가 앞쪽에 설치되고, 선미부의 모서리부분을 지지할 수 있도록 상호 대향되게 2개가 뒷쪽에 설치된다.

상기 작동부(64)는 돌기(62)를 회전시켜 돌출시키거나 또는 인입시키기 위한 것으로, 유압실린더 또는 전동모터로 이루어진다.

한편 상기 도크(2A,2B)의 상부에는 완성된 선박 또는 부품을 이동시키기 위해 크레인장치(2)가 설치된다.

크레인장치(2)로는 통상 겐트리 크레인이 바람직하나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

그리고 도크(2A,2B)의 외부 양측에는 크레인장치(2)가 이동될 수 있도록 레일(R)이 설치된다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동에 대해 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하며, 설명의 편의상 물이 유입되는 순서에 따라 제1도크(2A), 제2도크(2B)로 명칭을 정한다.

제1도크(2A)의 입구는 강물과 통하는 위치에 형성되며, 제2도크(2B)의 출구는 바다와 통하는 위치에 형성된다.

한편 제1도크(2A) 및 제2도크(2B)의 선박거치대(23)에서 선박 건조작업을 한다.

제1도크(2A)에서 선박(100)이 완성되면, 각 선박들마다 지지수단(6)을 작동시켜 좌우방향으로 움직이지 않도록 고정시킨다.

이후 제1도크(2A)의 수문장치(4)의 대형수문(42)을 개방시켜 강물이 유입되도록 하고, 어느정도 수위가 상승된 후에는 수위를 미세 조절하기 위해 대형수문(42)을 닫고 소형수문(44)을 개방시켜 소량의 물이 유입되도록 하여 수위를 조절한다.

만약 텐덤공법을 이용하려면 아직 완성되지 않은 선박(100)들은 떠오르지 못하도록 별도의 고정작업을 해둔다.

한편 텐덤공법을 이용하지 않을 경우에는 승강수단(5)을 구동시켜 수위보다 높은 위치에 도달하도록 한다.

한편 제2도크(2B)의 수문장치(4)도 개방시켜 바닷물이 유입되도록 하면 최종에는 상기 제1도크(2A)의 강물과 제2도크(2B)의 바닷물이 만나면서 거의 동일한 수위를 유지하게 되며 이러한 상태에 도달되면 제1도크(2A)의 입구측 수문장치(4) 및 제2도크(2B)의 출구측 수문장치(4)를 닫는다.

따라서 제1도크(2A) 내의 수위가 상승함으로써 완성된 선박(100)은 부력에 의해 떠오르게 된다.

이후 크레인장치(2)의 견인수단(미도시)을 완성된 선박(100)에 묶어 고정시킨 후 휭방향으로 구동시켜 완성된 선박(100)을 제1도크(2A)의 중앙부위인 수로(24)로 이동시킨다.

만약 소형 선박이라면 1대의 크레인장치(2)로 이동이 가능하나 대형 선박인 경우 중량이 무거우므로 제2도크(2B)측의 크레인장치(2)를 레일(R)을 통해 제1도크(2A) 측으로 이동시켜 2대의 크레인장치(2)를 운용하여 대형선박을 이동시킬 수 있다.

물론 크레인장치(2)는 더 많이 설치될 수 있으므로 필요에 따라서는 한 곳의 도크로 여러대의 크레인장치를 집중시켜 운용함으로써 대형선박의 이동이 가능할 것이다.

상기와 같이 크레인장치(2)의 횡방향 작동에 의해 제1도크(2A)의 수로(24)로 이동된 선박(100)은 크레인장치(2)의 종방향 작동에 의해 제1도크(2A)의 출구측 수문장치(4)를 통과하여 제2도크(2B)로 이동된다.

이후 제2도크(2B)의 수위는 제1도크(1A)의 수위와 같아진 상태로 바다의 수면보다 높기 때문에 제2도크(2B)의 소형수문(44)을 열어서 바다와의 수위를 맞춘후 제2도크(2B)로 옮겨진 선박(100)은 출구측 수문장치(4)를 개방시킨 후 크레인장치(2)를 이용하여 완성된 선박(100)을 바다로 진수시키게 된다.

또는 제2도크(2B)에서 완성된 선박을 예인선이나 바지선으로 이동시켜 바다로 진수시킬 수도 있다.

또는 제2도크(2B)에서 완성된 선박(100)을 플로팅 도크(미도시)에 실은 후에 크레인장치 또는 예인선으로 이동시켜 플로팅 도크와 함께 바다로 이동시킨 후 플로팅 도크를 침수시켜 선박만 바다에 진수시킬 수도 있다.

이렇게 완성된 선박(100)을 진수시킨 후 제1도크(2A)의 입구측 수문장치(4)를 폐쇄하고, 수로(24)의 물이 제2도크(2B)로 빠져나가도록 한 다음 수위가 낮아지면 선박거치대(23)를 하강시켜 미완성된 선박(100)의 건조작업을 계속 수행한다.

마찬가지로 제2도크(2B)의 출구측 수문장치(4)를 통해 내부의 물이 빠져나가면 이를 폐쇄한 후 선박거치대(23)를 하강시켜 미완성된 선박(100)의 건조작업을 계속 수행하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에 대한 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에 대한 사시도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에서 '승강수단'을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 계단형 선박건조장치에서 '지지수단'을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2A,2B : 도크 4 : 수문장치

5 : 승강수단 6 : 지지수단

20 : 벽면 23 : 선박거치대

24 : 수로 42 : 대형수문

44 : 소형수문 51 : 랙기어

53 : 피니언기어 54 : 바디

56 : 피스톤로드 62 : 돌기

64 : 작동부

Claims (4)

1. 강 및 바다와 인접되게 설치되며 선박을 건조하는 선박건조장치에 있어서,

   연속적으로 연결되며 물이 유입되는 입구에서 배출되는 출구로 갈수록 하향 단차를 갖도록 계단형태로 설치된 다수의 도크(2A,2B);

   상기 도크(2A,2B)의 상부에 설치된 크레인장치(2);

   상기 크레인장치(2)가 이동되도록 도크(2A,2B)의 외부에 설치된 레일(R)로 구성되며,

   상기 도크(2A,2B)는 내부에 공간을 가지며 중앙에는 수로(24)가 요입 형성되고,

   상부가 개구되고 전,후,좌,우에 벽면(20)이 형성되며,

   선박(100)이 이동되도록 입구 및 출구가 직선상으로 개구되어 형성되고,

   상기 입구 및 출구에는 수문장치(4)가 각기 설치되며,

   바닥에는 유압실린더장치 또는 기어장치로 된 승강수단(5,5B)에 의해 승강되는 다수의 선박거치대(23)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 계단형 선박건조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유압실린더장치로 된 승강수단(5)은,

   외부에 설치된 유압공급부(52);

   상기 유압공급부(52)와 연결된 바디(54);

   상기 바디(54) 내에 결합되며 유압 공급 및 회수에 의해 길이가 신축되는 피스톤 로드(56)로 구성되며,

   상기 피스톤 로드(56)의 선단이 선박거치대(23)의 하부에 고정되어 있어, 피스톤 로드(56)의 신축작동에 연동되어 선박거치대(23)가 승강될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 계단형 선박건조장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 기어장치로 된 승강수단(5B)는,

   선박거치대(23)의 하부에 수직 설치된 랙기어(51);

   상기 랙기어(51)에 치합되는 피니언기어(53);

   상기 피니언기어(53)를 회전시키는 모터(55)로 구성되며,

   상기 모터(55)의 정,역회전에 따라 랙기어(51) 및 선박거치대(23)가 승강 작동되는 것을 특징으로 하는 계단형 선박건조장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 도크(2A,2B)의 벽면(20)에는 선박(100)의 좌우방향 움직임을 방지하고, 상하방향으로만 움직일 수 있도록 하는 지지수단(6)이 더 설치되며,

   상기 지지수단(6)은

   상기 도크(2A,2B)의 벽면(20)의 홈에 힌지결합되며 선수부와 선미부에 지지 되도록 상호 대향되게 복수로 설치되는 돌기(62),

   상기 돌기(62)를 출몰작동시키도록 유압실린더 또는 전동모터로 구성된 작동부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 계단형 선박건조장치.

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