KR101354383B1

KR101354383B1 - 수중 발파작업용 작업선

Info

Publication number: KR101354383B1
Application number: KR1020130148429A
Authority: KR
Inventors: 우주식
Original assignee: 우주식
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2014-01-22

Abstract

본 발명은 수중 발파 작업을 위한 작업선에 관한 것으로, 일정 간격 이격되어 평행으로 배치되는 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)과; 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B) 사이를 연결하며, 일정 간격으로 관통공(21)이 형성되도록 격자형으로 이루어진 연결프레임(20)과; 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 모서리 부분에 각각 설치되어 승강되는 고정유닛(30) 및; 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B) 각각의 저면에 길이를 따라 설치되는 안착부재(40)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 굳이 바지선을 이동시키지 않고도 연결프레임에 의해 천공기가 종횡방향으로 자유로이 이동하면서 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있기 때문에 작업 능률이 대폭 향상된다.

Description

수중 발파작업용 작업선{Working Platform for Underwater Explosion Work Using Small Barges}

본 발명은 수중 발파작업용 작업선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소형바지선을 이용하여 제작되어 해양구조물의 구축이나 선박 등의 수로를 조성 또는 항만을 구축하기 위해 수중의 암반을 발파작업에 의해 천공할 때 사용되는 수중 발파작업용 작업선에 관한 것이다.

일반적으로 교량 등과 같은 구조물을 설치하거나 선박 등이 통행하는 수로 또는 항만을 구축할 때에는 수중 바닥을 준설하는 작업을 선행하게 되며, 이때 수중에 암반이 존재하는 경우 이를 발파 등의 작업을 통해 제거하여야 하는데, 이러한 수중의 암반을 제거하기 위한 수중 발파 작업은 일반적으로 수중의 암석이나 구조물 표면에 폭약을 부착하여 발파하는 수중 부착발파, 수중에 폭약을 매단 형태로 발파하는 수중 현수발파, 또는 천공기를 이용하여 수중의 암반 등의 피파괴물의 내부에 천공을 뚫은 다음, 이 천공된 구멍에 폭약을 설치하여 발파하는 수중 천공발파에 의해 이루어진다.

그런데 수중 부착발파에 의한 발파 작업은 주로 잠수부가 잠수하여 폭약을 설치하기 때문에 작업이 어렵고 위험할 뿐만 아니라 발파효율이 낮으며, 또한 수중 현수발파에 의한 발파 작업은 수중에서의 폭약의 폭발에 의해 생성된 압력에 의해 물체의 변형이나 파괴를 목적으로 하는 것으로 수중 생태계에 크게 영향을 미치고 또한 암반 제거 효율이 수중 천공발파에 비해 낮기 때문에 수중 암반의 제거에는 통상 수중 천공발파 공법이 사용되고 있다.

수중 천공발파 공법을 수행하기 위해서는 상기한 바와 같이 천공기를 사용하여 수중의 암반에 천공을 형성한 다음, 천공된 구멍에 폭약을 설치하는 등의 작업이 이루어져야 하며, 통상 이러한 작업은 수중 발파작업 전용의 바지선이 이용되며, 이러한 수중 발파작업 전용 바지선을 이용한 수중 발파작업을 행하는 예로서 등록특허공보 제581174호에 개시된 '수중 암반 발파장치 및 공법'을 들 수 있다.

상기 특허문헌에 개시된 수중 암반 발파방법은 도 1a에 도시된 바와 같이 먼저 바지선(110)의 하부에 설치된 복수 개의 고정빔(120)을 수중의 암반 위치에 고정함으로써 천공기(100)가 실린 바지선(110)을 발파작업 암반의 상부에 고정시킨 다음, 천공기(100)에서 비트를 수직 하강시키면서 암반을 천공하는 방법으로서, 이 방법은 바지선(110)을 고정하기 위해 복수 개의 고정빔(120)을 수중 바닥에 고정하여야 하는 불편이 있을 뿐만 아니라, 고정빔(120)의 높이를 쉽게 조절할 수 없기 때문에 해수면의 수위가 자장 높을 때를 기준으로 설치하여야 하므로 조수 간만의 차이에 따른 작업환경에 적절히 대처하지 못한다는 단점이 있다.

이에 더하여 수중의 암반에 구멍을 뚫기 위해서는 무거운 중량의 천공기(100)를 바지선(110)의 한쪽으로 이동시켜 천공작업을 수행하여야 하기 때문에 중량이 한쪽으로 쏠리게 되어 바지선(110)의 안정성이 담보되지 못하고, 또한 상기와 같은 구조의 바지선은 통상 대형 바지선으로서 그 크기가 크기 때문에 바지선을 제작하는 데에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 작업 현장으로의 이동도 쉽지 않다.

상기와 같은 대형 바지선을 이용하는 불편을 해소하기 위해 일본 공개특허공보 특개평9-302711에 개시된 오니회수장치 및 등록특허공보 제1236940호에 개시된 풍력 발전기 설치용 선박에서와 같이 복수 개의 소형 바지선을 이용한 바지선이 이용되고 있는데, 이들 특허문헌에 개시된 바지선은 도 1b에 도시된 바와 같이 상부에 레일 등이 형성된 복수 개의 소형 바지선을 일정간격을 두고 서로 평행하게 연결하여 한 쌍의 주행통로가 만들어지도록 한 다음, 이 주행통로 상에 천공기 또는 작업장치를 설치하여 천공작업을 하거나 해상작업을 할 수 있도록 한 것이다.

그런데 수중 발파작업을 행하기 위해 수중 암반 등에 천공할 때에는 통상 중심축을 기준으로 스윙 동작하는 천공기를 바지선 상에 설치한 다음, 이 천공기를 이용하여 발파작업 영역 전체에 걸쳐 가로(횡) 방향 및 세로(종) 방향으로 일정간격을 두고 폭약 장전용 구멍을 천공하게 되는데, 상기와 같은 구조의 바지선에서는 천공기의 종 방향으로의 이동은 가능하지만, 소형 바지선 사이가 비어 있기 때문에 횡 방향으로의 이동이 불가능하다. 따라서 발파작업 영역 전체에 걸쳐 수중 암반에 가로 방향 및 세로 방향으로 일정간격을 두고 천공하기 위해서는 천공기를 스윙 동작시키면서 횡 방향으로 일정 개수의 구멍을 천공한 다음, 천공기를 종 방향으로 일정간격 이동시킨 다음, 다시 횡 방향으로 천공하는 동작을 계속 반복하여야 하기 때문에 작업 능률이 낮을 뿐만 아니라, 천공기의 스윙 크기에 의해 횡 방향으로의 천공 간격이 조절되기 때문에 간격 조절이 쉽지 않고, 또한 일직선상으로 천공을 형성하기가 쉽지 않다. 이에 더하여 종 방향으로의 천공 간격도 천공기의 이동거리에 의해 결정되기 때문에 천공기 이동시마다 이동거리를 측정하여야 하는 불편이 있다.

KR

10-581174

B1

KR

10-1236940

B1

JP

1997-302711

A

KR

10-2009-0045464

A

본 발명은 상기와 같은 종래의 수중 발파 작업용 바지선이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 천공기가 넓은 발파작업 영역에 걸쳐 종횡방향으로 자유로이 이동하면서 일정 간격을 두고 격자형으로 배열된 폭약 장전용 구멍을 신속하게 천공할 수 있도록 하는 수중 발파 작업용 바지선을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 수중 발파 작업용 바지선을, 일정 간격 이격되어 평행으로 배치되는 한 쌍의 소형 바지선과; 한 쌍의 소형 바지선 사이를 연결하며, 일정 간격으로 관통공이 형성되도록 격자형으로 이루어진 연결프레임과; 한 쌍의 소형 바지선의 모서리 부분에 각각 설치되어 승강되는 고정유닛 및; 한 쌍의 소형 바지선 각각의 저면에 길이를 따라 설치되는 안착부재로 구성되는 것에 의해 달성된다.

이때 한 쌍의 소형 바지선의 일측면에는 일단이 힌지에 의해 결합되어 회전 동작하는 발판이 구비된 부선이 연결 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 부선은 복수 개의 격실로 구분되어 펌프에 의해 격실에 물이 급배수됨으로써 연결프레임에 의해 연결된 한 쌍의 소형 바지선의 기울기가 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 부선의 하단 높이는 한 쌍의 소형 바지선의 바닥 높이보다 높은 것이 더욱 바람직하다.

아울러 발판의 회전 동작은 유압 또는 공압에 의해 작동하는 승강장치에 의해 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명은 바지선에 격자형의 연결프레임이 설치되어 있기 때문에 굳이 바지선을 이동시키지 않고도 연결프레임에 의해 천공기가 종횡방향으로 자유로이 이동하면서 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있어 작업 능률이 대폭 향상된다.

또한 본 발명은 연결프레임에 일정 간격을 두고 격자형의 구멍이 형성되어 있기 때문에 이를 통해 정확한 위치에 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있다.

그리고 본 발명은 고정유닛에 의해 바지선의 설치 높이가 쉽게 조절 및 고정되므로 조수간만의 차이에 따른 작업환경의 변화에 적절히 대처할 수 있다.

이에 더하여 본 발명은 부선에 형성된 격실 내에 물을 급배수함으로써 바지선을 수평으로 유지할 수 있다.

또한 본 발명은 바지선의 하부에 안착부재가 설치되어 있기 때문에 바지선의 바닥이 썰물에 의해 갯벌 바닥에 닿게 되더라도 갯벌의 모래 등이 바지선 하부에 균일하게 충전됨으로써 바지선의 하부가 갯벌에 매몰되지 않고 갯벌 상에 안정적으로 위치될 수 있다.

도 1a, 도 1b는 종래의 수중 발파작업용 작업선의 예를 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 수중 발파작업용 작업선의 예를 보인 사시도,
도 3은 도 2의 측면도,
도 4는 도 2의 평면도,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 수중 발파작업용 작업선의 사용예를 보인 사용상태도,
도 7은 본 발명에 따른 부선의 보인 사시도,
도 8은 도 7의 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 부선을 이용해 천공장비가 수중 발파작업용 작업선에 승선하는 예를 보인 사용상태도이다.

이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

본 발명은 수중 발파작업을 위해 수중의 암반에 폭약 장전용 구멍을 천공하는 데에 사용되는 바지선에 관한 것으로, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이한 쌍의 소형 바지선이 연결되어 이루어진 소형 바지선(10A, 10B)과, 격자형의 연결프레임(20)과, 복수 개의 고정유닛(30) 및 수평의 안착부재(40)로 이루어진다.

바지선이란 밑바닥이 편평한 형태로 제작되어 운하ㆍ하천ㆍ항내에서 비교적 짧은 거리에서 화물을 수송하는 데에 주로 이용되는 선박으로서 통상 이러한 바지선에는 추진력을 위한 동력장치가 구비되어 있지 않기 때문에 동력이 구비된 예인선 등에 의해 예인되어 목적지까지 운행되는데, 본 발명에서는 한 쌍의 소형 바지선을 이용하여 수중 발파작업용 바지선을 구축하며, 이에 따라 본 발명의 바지선은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 직사각형의 길이를 가지는 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)이 일정 간격을 두고 서로 평행하도록 배치되어 형성된다.

그리고 한 쌍의 평행하는 소형 바지선(10A, 10B) 사이에는 이들 소형 바지선(10A, 10B)을 연결하는 연결프레임(20)이 설치되는데, 이러한 연결프레임(20)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 I형강 또는 H형강이 볼트에 의해 격자 형상으로 견고하게 연결함으로써 제작되며, 이에 의해 연결프레임(20) 사이에는 일정 간격을 가지는 복수 개의 관통공(21)이 격자형으로 형성되며, 이에 의해 천공기가 격자형의 연결프레임(20) 상을 이동하면서 격자형의 연결프레임(20)에 의해 형성된 각각의 관통공(21)을 통해 폭약 장전용 구멍을 천공하게 되며, 따라서 정렬되고 정확하고 위치에 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있게 되고, 또한 천공작업 시간이 대폭 단축된다.

그리고 본 발명은 격자형의 연결프레임(20)이 상기 한 쌍의 본체(10A, 10B)를 사이에 볼트 등에 의해 조립되는 구조이기 때문에 작업영역의 크기에 따라 격자형 연결프레임(20)의 폭을 쉽게 넓히거나 줄일 수 있다.

한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 외측 4개의 모서리에는 수중 천공작업이 필요한 위치에 바지선이 예인선에 의해 위치되었을 때 그 위치가 그대로 고정 유지될 수 있도록 복수 개의 고정유닛(30)이 구비되는데, 이러한 고정유닛(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙부에 중공이 형성된 가이드블록(31)과, 이 가이드블록(31)의 중공 부분에 삽입되는 고정빔(32)으로 이루어지고, 이때 고정빔(32)의 각각의 어느 한 측면에는 관통공(도면부호 없음)이 형성되어 이 관통공에 고정핀(도면부호 없음)이 삽입 설치된다.

이때 고정빔(32)은 H빔이나 I빔 등과 같이 강성이 우수하고 무거운 중량의 철제빔으로 이루어지면서 상하로 승강 가능하게 설치되는데, 이를 위해 소형 바지선(10A, 10B)의 양단 측면에 설치되는 고정유닛(30) 각각에는 유압에 의해 작동하는 유압잭이나 유압실린더 등의 승강장치(도면부호 없음)가 연결 설치된다.

상기와 같은 고정유닛(30)의 구조에 의해, 승강장치를 작동시키지 않으면 이에 의해 고정빔(32)이 자유로이 수직방향으로 하강하여 하부 끝단이 수중의 바닥에 닿아 바지선의 위치가 고정되게 되고, 조수간만에 따라 해수의 부력에 의해 상승하게 되더라도 바지선도 고정빔(32)의 길이방향을 따라 가이드블록(31)에 의해 안내되면서 상승하게 된다.

그리고 바지선 위에서 수중 천공작업을 행할 경우에는 관통공에 고정핀을 삽입하여 바지선의 높이를 고정하여 안정된 상태에서 작업이 이루어지도록 함으로써 작업환경에 적절히 대처할 수 있다.

또한 천공작업이 종료된 경우 또는 이격된 장소에서의 천공작업이 필요한 경우와 같이 바지선을 이동시킬 필요가 있는 경우에는 고정유닛(30)으로부터 고정핀을 제거한 다음, 승강장치를 작동시켜 고정빔(32)을 상승시킴으로써 고정빔(32)의 하부 끝단이 수중 바닥으로부터 이격되도록 한 후 바지선을 이동시키고, 이후 다시 필요한 경우 고정빔(32)을 하강 및 고정함으로써 바지선을 일정 위치에 고정한 상태에서 천공작업 등을 계속 진행할 수 있다.

그리고 발파작업은 해상에서 뿐만 아니라 썰물 시에 갯벌에서도 이루어질 수 있는데, 이러한 갯벌에서는 바지선의 바닥이 갯벌과 접촉하기 때문에 고정유닛(30)을 사용하여 바지선을 고정하기가 쉽지 않고, 또한 이와 같이 바지선의 바닥이 갯벌에 위치하는 경우 바지선의 하부가 갯벌에 매몰되기 때문에 바지선을 안정된 상태로 위치시키기가 쉽지 않다.

이에 따라 본 발명에서는 갯벌 등지에서도 바지선을 안정적으로 위치시켜 안정된 상태에서 천공작업을 행할 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 저면에 각각 소형 바지선(10A, 10B)의 길이를 따라 금속재 빔으로 이루어진 복수 개의 안착부재(40)를 설치하는데, 이러한 안착부재(40)에 의해 바지선의 바닥이 썰물에 의해 갯벌 바닥에 닿게 되더라도 갯벌의 모래와 물 및 공기 등이 복수 개의 안착부재(40) 사이에 갇히면서 유동하여 균일하게 충전됨으로써 지지체로서 역할하며, 이에 의해 바지선이 지지되면서 바지선의 하부가 갯벌에 매몰되지 않고 갯벌 상에 안정적으로 위치되게 된다.

한편, 해상에서 발파 작업용 구멍을 천공하기 위해서는 바지선 상에 천공기 뿐만 아니라 천공작업에 여러 가지 공구나 장비가 필요하고, 또한 통상 무한궤도를 구비한 천공기를 바지선 상에 승선시키기 위해서는 일정 공간이 필요할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같이 격자형의 연결프레임(20)에 의해 연결된 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 길이방향 끝단의 어느 일측에 소형의 부선(50, 浮船)이 연결 설치되는데, 이때 부선(50)은 별도의 연결빔(54)에 의해 격자형 연결부재(20)와 연결 고정된다.

또한 부선(50)의 일측에는 힌지에 의해 결합되는 발판(51)이 더 구비되는데, 이 발판(51)은 유압 또는 공압에 의해 작동하는 승강장치(51A)와 연결되어 있어 약 90ㅀ 각도로 회전 동작된다.

이러한 발판(51)은 본 발명에 따른 바지선이 부두나 연안에 인접하게 이동하여 천공장비(1)가 승선할 때, 천공장비(1)가 쉽고 안전하게 승선할 수 있도록 바지선과 연안을 서로 연결하여 지지하는 지지발판으로서 기능한다.

그리고 천공작업을 위해 바지선에 승선된 천공기(1)가 천공작업을 수행하기 위해 바지선의 끝단에 이동하는 경우 천공기의 하중에 의해 부선(50)에 기울어짐이 발생될 수 있는데, 본 발명에서는 이에 대비하여 부선(50)을 내부에 물이 저장될 수 있는 복수 개에 격실(52)로 구분하여 제작하고, 필요한 경우 각각의 격실(52)에 펌프(53)에 의해 물을 저장하거나 배수함에 따라 부선(50)의 부력이 조절될 수 있도록 함으로써 기울어짐을 방지한다.

이때 부선(50)의 하단 높이는, 부선(50)의 바닥이 소형 바지선(10A, 10B)의 바닥보다 먼저 갯벌 등에 닿아 버림으로써 소형 바지선(10A, 10B)이 영향을 받는 것을 피할 수 있도록 소형 바지선(10A, 10B)의 바닥 높이보다 높도록 제작되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 바지선에 격자형의 연결프레임이 설치되어 있기 때문에 굳이 바지선을 이동시키지 않고도 연결프레임에 의해 천공기가 종횡방향으로 자유로이 이동하면서 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있기 때문에 작업 능률이 대폭 향상되고, 또한 연결프레임에 일정 간격을 두고 격자형의 구멍이 형성되어 있기 때문에 이를 통해 정확한 위치에 폭약 장전용 구멍을 천공할 수 있다.

1: 천공기 2: 암반
10A, 10B: 소형 바지선 20: 연결프레임
21: 관통공 30: 고정유닛
31: 가이드블록 32: 고정빔
40: 안착부재 50: 부선
51: 발판 51A: 승강장치
52: 격실 53: 펌프
54; 연결빔

Claims

일정 간격 이격되어 평행으로 배치되는 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)과;
상기 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B) 사이를 연결하며, 일정 간격으로 관통공(21)이 형성되도록 격자형으로 이루어진 연결프레임(20)과;
상기 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 모서리 부분에 각각 설치되어 승강되는 고정유닛(30) 및;
상기 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 각각의 저면에 길이를 따라 설치되는 안착부재(40)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 발파작업용 작업선.
청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 일측면에는 일단이 힌지에 의해 결합되어 회전 동작하는 발판(51)이 구비된 부선(50)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 수중 발파작업용 작업선.
청구항 2에 있어서
상기 부선(50)은 복수 개의 격실(52)로 구분되어 펌프(53)에 의해 상기 격실(52)에 물이 급배수됨으로써 상기 연결프레임(20)에 의해 연결된 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 기울기가 조절될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수중 발파작업용 작업선.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 부선(50)의 하단 높이는 상기 한 쌍의 소형 바지선(10A, 10B)의 바닥 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 수중 발파작업용 작업선.
청구항 2에 있어서,
상기 발판(51)의 회전 동작은 유압 또는 공압에 의해 작동하는 승강장치(51A)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 발파작업용 작업선.