KR101411521B1 - 부유식 구조물의 스퍼드캔 - Google Patents

부유식 구조물의 스퍼드캔 Download PDF

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삼성중공업 주식회사
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073—Details of sea bottom engaging footing
    • E02B2017/0082—Spudcans, skirts or extended feet

Abstract

스퍼드캔 내 밸러스팅 작업을 통해, 레그의 해저 설치가 신속하고 용이하게 구현하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공된다.
이 부유식 구조물의 스퍼드캔은, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서, 레그의 하단에 설치되는 바디와, 바디의 내부에 마련되는 밸러스트 탱크와, 밸러스트 탱크 내로 해수를 유입시키거나 밸러스트 탱크에서 해수를 배출시키는 해수 경로를 제공하는 해수파이프와, 해수파이프를 선택적으로 개폐하는 조절밸브와, 해수파이프를 통해 유입되거나 배출되는 해수량을 조절하기 위한 해수펌프를 포함할 수 있다.

Description

부유식 구조물의 스퍼드캔{SPUD CAN OF FLOATING STRUCTURE}
본 발명은 부유식 구조물의 스퍼드캔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수를 이용한 스퍼드캔 내 밸러스팅 작업을 통해, 레그의 해저 설치가 신속하고 용이하게 이루어질 수 있는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 관한 것이다.
친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다.
최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다. 육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.
풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 선체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 선체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 선체를 레그를 따라 들어올린다. 선체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 선체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동한다.
미국공개특허 US2010/0067989 (2010.05.18. 공개)
본 발명의 실시예들은 레그의 해저 설치가 신속하고 용이하게 이루어지고, 구조물의 무게 중심을 안정적으로 유지할 수 있는 부유식 구조물의 스퍼드캔을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서, 레그의 하단에 설치되는 바디; 상기 바디의 내부에 마련되는 밸러스트 탱크; 상기 밸러스트 탱크 내로 해수를 유입시키거나 상기 밸러스트 탱크에서 해수를 배출시키는 해수 경로를 제공하는 해수파이프; 상기 해수파이프를 선택적으로 개폐하는 조절밸브; 및 상기 해수파이프를 통해 유입되거나 배출되는 해수량을 조절하기 위한 해수펌프를 포함할 수 있다.
이때, 상기 해수파이프에는 해수를 상기 바디 내로 유입시키거나 상기 바디에서 배출시키는 제 1 해수홀과, 해수를 상기 밸러스트 탱크내로 유입시키거나 상기 밸러스트 탱크에서 배출시키는 제 2 해수홀이 마련될 수 있다.
또한, 상기 밸러스트 탱크는 상기 레그의 개수와 대응되는 개수로 이루어지고, 상기 바디에는 각각의 밸러스트 탱크가 수용되도록 상기 레그의 개수와 대응되는 수용공간이 격벽에 의해 구획되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 레그는 상기 바디에 수직 연결되는 복수의 수직레그와, 상기 복수의 수직레그에 수평 연결되고 상기 해수파이프의 해수홀이 배치되는 복수의 수평레그를 포함할 수 있다.
또한, 상기 해수파이프는 상기 복수의 수평레그 내부에서 연통되게 연결되고 상기 제 1 해수홀이 구비된 메인파이프; 및 상기 메인파이프에서 분기되어 각각의 밸러스트 탱크 내로 삽입되고, 단부에 상기 제 2 해수홀이 구비된 서브파이프를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 밸러스트 탱크 내로 에어를 유입시키거나 상기 밸러스트 탱크에서 에어를 배출시키는 에어 경로를 제공하고 단부에 에어가 입출되는 에어홀이 형성되는 에어파이프; 및 상기 에어파이프를 통해 유입되거나 배출되는 에어량을 조절하기 위한 에어펌프를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 에어파이프의 에어홀은 상기 밸러스트 탱크의 상부에 연결되고,상기 해수파이프의 제 2 해수홀이 상기 밸러스트 탱크의 하부에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서, 상기 레그의 하단에 설치되는 바디; 및 상기 바디의 내부에 마련되는 밸러스트 탱크;를 포함하며, 상기 밸러스트 탱크의 하단부에는 해수가 유입 또는 유출될 수 있는 통로부를 포함하며, 상기 바디는 상기 레그 하단이 수중에 위치하는 경우에 자동적으로 해수가 유입되는 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 스퍼드캔 내에 설치된 밸러스트 탱크내로 해수를 신속하게 유입시키거나 배출시킬 수 있으므로, 레그의 해저 설치가 효과적으로 구현될 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 레그의 위치에 맞추어 스퍼드캔 내 밸러스트 탱크를 구획하여 배치함으로써, 해저면에 대해 레그를 균형 있게 고정하여 부유식 구조물을 안정적으로 유지할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼드캔의 작동 과정을 도시한 상태도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은, 물에 부유할 수 있는 본체(10)와, 본체(10)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 레그(Leg, 20)와, 레그(20)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 레그(20)를 지지하는 레그 지지부(30) 및 레그(20)의 하단부에 연결되어 레그(20)를 해저에 고정시키는 스퍼드캔(500)을 포함할 수 있다.
여기서, 부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본체(10)는 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 레그(20) 및 레그 지지부(30)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.
이 본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(2)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(10)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물(2)로서 적재될 수 있으며, 피적재물(2)을 본체(10)에 고정시키는 적재 유닛(12)이 제공될 수 있다. 물론, 도 1에 도시된 피적재물(2)의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물(2)은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물(2)은 라이저 파이프일 수 있다.
또한, 이 본체(10)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있고, 본체(10)에는 블레이드와 나셀, 타워 등의 피적재물(2)을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인(40)이 제공될 수 있다.
레그(20)는 해저에 대한 지지력을 향상시키기 위해, 해저 지형에 맞추어 높이 및 지지 형태가 가변되는 구조를 구현할 수 있다.
이러한 레그(20)는 본체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되고, 잭업 상태에서 본체(10)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
레그 지지부(30)는 레그(20)가 통과할 수 있도록 레그웰에 대응되는 위치에 설치되며, 레그(20)와 본체(10)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 레그(20)를 지지한다.
예컨대, 레그 지지부(30)는 모터 등의 구동장치를 구비하며, 구동장치의 작동에 의해 레그(20)를 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동시키거나, 본체(10)를 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 레그 지지부(30)에는 피니언 기어 및 모터가 설치되고, 레그(20)에는 랙 기어가 형성되어, 피니언과 랙의 연동에 의해 레그(20)와 본체(10)의 상하 방향의 상대 운동이 이뤄질 수 있다.
본 실시예에서 레그(20)와 본체(10)의 "상하 방향의 상대 운동"은 레그(20)가 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(10)가 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.
스퍼드캔(500)은 부유식 구조물을 해저에 고정시키기 위한 구성으로, 레그(20)의 하단부에 연결되며, 레그(20)의 안정적인 고정을 위해 레그(20)의 평면적보다 더 넓은 평면적을 갖도록 형성된다.
이러한 스퍼드캔(500)은 레그(20)와 함께 부유식 구조물의 본체(10)에 조립하는 경우, 본체(10)에 제공된 레그 지지부(30) 및 레그웰에 레그(20)를 본체(10)의 상측에서 하방으로 끼우고, 본체의 하측으로 내려온 레그(20)의 하단부에 스퍼드캔(500)을 장착하는 방법으로 조립될 수 있다.
이 스퍼드캔(500)은 잭업 모드에서 해저로 일정 깊이 침투될 수 있는데, 이때, 스퍼드캔(500)은 부유식 구조물의 제어에 따라 기 설정된 속도로 해저로 침투될 수 있다. 그리고 스퍼드캔(500)에서는 해수를 이용하여 스퍼드캔(500)에 무게를 제공하여 중심을 잡는 밸러스팅 작업이 실시될 수 있다.
이하, 효과적인 밸러스팅 작업을 위한 스퍼드캔의 구성을 도면을 참고하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다..
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 스퍼드캔(500)은, 바디(510), 밸러스트 탱크(520), 해수파이프(530), 조절밸브(540) 및 해수펌프(550)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 바디(510)는 해저에 대한 레그(20)의 고정시 해저에 실질적으로 고정되는 부분으로, 해저 침투가 용이한 구조일 수 있다. 예컨대, 바디(510)의 하단부는 쐐기 형태로 이루어져, 레그(20)의 하강시 해저로 단단히 박히거나 해저 내부로 침투될 수 있다.
본 실시예에서 바디(510)는 해당 상,하부가 콘 형태로 형성되고, 전체적으로 원반 형태로 형성되지만, 이 바디(510)의 형태는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 바디(510)는 해당 상,하부가 삼각뿔, 사각뿔, 오각뿔 등의 다각뿔 형태로 구성되는 다면체로 구성될 수도 있을 것이다.
이 바디(510)의 내부에는 해수가 선택적으로 유입되거나 배출될 수 있는 복수의 밸러스트 탱크(520)가 마련되고, 이들 밸러스트 탱크(520)를 수용하는 수용공간이 격벽(521)에 의해 구획될 수 있다.
밸러스트 탱크(520)는 레그(20)의 침투시 레그(20)의 중심을 잡도록 스퍼드캔(500)에 무게를 제공하여 해저면에 대해 레그(20)가 안정적으로 고정되도록 한다. 이 밸러스트 탱크(520)는 스퍼드캔(500)의 내부에서 해당 폭방향으로 연속하여 배치되는 복수의 밸러스트 탱크(520)로 이루어지며, 복수의 밸러스트 탱크(520)는 레그(20)가 연결되는 위치에 각각 배치되도록 레그(20)의 개수와 대응되는 개수로 구성될 수 있다.
예컨대, 3개의 레그(20)가 하나의 스퍼드캔(500)에 120도 간격으로 연결된 경우, 스퍼드캔(500)에는 상기 3개의 레그(20)에 매칭되는 3개의 밸러스트 탱크(520)가 각각의 레그(20)와 연결되는 위치에 배치될 수 있다.
본 실시예에서 레그(20)는 바디(510)에 수직 연결되는 3개의 수직레그(20a)와, 3개의 수직레그(20a)에 수평 연결되는 3개의 수평레그(20b)로 이루어지지만, 이에 한정되지는 아니하며, 레그의 개수 및 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
해수파이프(530)는 레그(20) 내에서 해수가 이동되는 해수 경로를 제공하여, 밸러스트 탱크(520) 내로 해수를 유입시키거나, 밸러스트 탱크(520)에서 해수를 배출시킬 수 있다. 이 해수파이프(530)는 메인파이프(532) 및 서브파이프(533)로 구성될 수 있다.
여기서, 메인파이프(532)는 수평레그(20b) 내에서 연장 형성되며, 수직방향으로 복수의 서브파이프(533)가 분기된다. 이 메인파이프(532)에는 복수의 제 1 해수홀(531a)이 이격되게 형성된다. 복수의 제 1 해수홀(531a)에서는 외부의 해수가 파이프 내로 유입되거나, 파이프 내 해수가 외부로 배출된다.
그리고 서브파이프(533)는 메인파이프(532)에서 수직방향으로 분기되어 수직레그(20a) 내에서 연장 형성되며, 해당 단부는 각각의 밸러스트 탱크(520) 내로 삽입된다. 이 서브파이프(533)의 단부에는 제 2 해수홀(531b)이 형성되는데, 제 2 해수홀(531b)에서는 해수가 밸러스트 탱크(520) 내로 배출되거나 파이프 내로 유입될 수 있다.
조절밸브(540)는 해수파이프(530)내 해수의 흐름을 선택적으로 개방하거나 차단하는 밸브로, 밸러스트 탱크(520)에 공급되는 해수의 흐름을 조절하여 스퍼드캔(500)이나 레그(20)의 균형을 유지시킬 수 있다.
예컨대, 스퍼드캔(500)이나 레그(20)가 일측으로 기울어지는 경우, 기울어지는 반대 측에 위치한 밸러스트 탱크(520)에 해수를 공급하게 되면, 해수가 유입된 밸러스트 탱크(520) 측으로 무게가 가중되므로, 이를 이용하여 스퍼드캔(500)이나 레그(20)의 균형을 유지할 수 있다.
이 조절밸브(540)는 3개의 밸러스트 탱크(520)로 유입되는 서브파이프(533)에 각각 설치되거나, 밸러스트 탱크(520)의 입구측에 설치되어, 서브파이프(533)에서 밸러스트 탱크(520)로 이동되는 해수를 제어할 수 있다.
해수펌프(550)는 해수를 펌핑하여 외부의 해수를 해수파이프(530)내로 유입시키거나, 밸러스트 탱크(520) 내 해수를 해수파이프(530)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 이 해수펌프(550)는 흡입, 압축 작용에 의해 해수를 수송하는 통상의 해수펌프와 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다만, 본 실시예에 적용된 해수펌프(550)는, 정(正)방향 펌핑을 통해 스퍼드캔(500)의 외부에 있는 해수를 밸러스트 탱크(520)내로 유입시키거나, 역(逆)방향 펌핑을 통해 밸러스트 탱크(520)내 해수를 스퍼드캔(500)의 외부로 배출할 수 있는 펌프가 사용될 수 있다. 여기서, 정방향은 심해의 해수를 밸러스트 탱크(520)내로 유입시키기 위해 밸러스트 탱크(520)가 위치한 지점으로 이동되는 해수의 흐름 방향으로 정의하고, 밸러스트 탱크(520)내 해수를 심해로 배출시키기 위해 메인파이프(532)의 제 1 해수홀(531a)로 이동되는 해수의 흐름 방향으로 정의한다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스퍼드캔의 작동 과정을 도시한 상태도이다.
도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 부유식 구조물(1)이 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치로 이동되면, 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 레그(20)를 해저(B)에 접촉시킨다.
이때, 레그(20)를 해저에 쉽게 고정하기 위해, 바디(510)내 밸러스트 탱크(520)에 해수를 공급할 수 있다. 예컨대, 도 3에서 보듯이, 해수펌프(550)를 작동시켜 정(正)방향으로 펌핑하면, 메인파이프(532)의 제 1 해수홀(531a)을 통해 심해의 해수가 파이프 내로 유입되고, 제 1 해수홀(531a)을 통해 유입된 해수는 메인파이프(532)에서 각각의 서브파이프(533)로 분기되며, 서브파이프(533)로 이동된 해수는 제 2 해수홀(531b)을 통해 각각의 밸러스트 탱크(520)에 유입되어 충전될 수 있다.
이후, 레그(20)가 해저에 완전히 침투되면, 바디(510)내 밸러스트 탱크(520)에서 해수를 배출시킬 수 있다. 즉, 해수펌프(550)를 작동시켜 역(逆)방향으로 펌핑하면, 밸러스트 탱크(520)내 충전되어 있던 해수는, 제 2 해수홀(531b)을 통해 서브파이프(533)로 유입된 후 메인파이프(532)를 통해 수렴되어 제 1 해수홀(531a)을 통해 파이프 외부로 배출될 수 있다.
물론, 이러한 본 발명의 작동 과정은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 스퍼드캔(500)은, 바디(510), 밸러스트 탱크(520), 해수파이프(530), 조절밸브(540), 해수펌프(550), 에어파이프(560) 및 에어펌프(570)를 포함할 수 있다.
여기서, 에어파이프(560) 및 에어펌프(570)를 제외한 나머지 구성은, 제 1 실시예에서 설명한 바디(510), 밸러스트 탱크(520), 해수파이프(530), 조절밸브(540) 및 해수펌프(550)의 구성과 전체적으로 유사하므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
에어파이프(560)는 에어를 밸러스트 탱크(520)로 유입시키거나, 에어를 밸러스트 탱크(520)에서 배출시키기 위한 에어경로를 제공한다. 이 에어파이프(560)는 수직레그(20a)를 따라 연장형성되며, 에어파이프(560)의 단부는 밸러스트 탱크(520)의 상부에 연결될 수 있다.
이 에어파이프(560)의 단부에는 에어가 입출되는 에어홀(561)이 형성된다. 이때, 에어홀(561)은 밸러스트 탱크(520)의 상부에 위치되고, 해수파이프(530)의 제 2 해수홀(531b)이 밸러스트 탱크(520)의 하부에 위치될 수 있다.
이 에어파이프(560)에서 유입되거나 배출되는 에어는, 해수파이프(530)에서 유입되거나 배출되는 해수의 흐름에 연동할 수 있다. 예를 들어, 해수가 해수파이프(530)를 통해 밸러스트 탱크(520)로 유입되는 경우, 밸러스트 탱크(520)내 에어는 에어파이프(560)를 통해 배출시키고, 밸러스트 탱크(520)내 해수가 해수파이프(530)를 통해 외부로 배출되는 경우, 에어가 에어파이프(560)를 통해 밸러스트 탱크(520)내로 유입시킬 수 있다.
이와 같이, 밸러스트 탱크(520)내 유체와 에어를 연동하여 입출시킴으로써, 밸러스트 탱크(520)내 양압이나 음압의 발생을 방지할 수 있으며, 결국, 밸러스트 탱크(520)내 해수의 원활한 이동을 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 스퍼드캔(500)은, 바디(510), 밸러스트 탱크(520) 및 통로부(535)를 포함할 수 있다. 여기서, 바디(510) 및 밸러스트 탱크(520) 구성은, 제 1 실시예에서 설명한 바디(510), 밸러스트 탱크(520) 구성과 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 설명하기로 한다.
통로부(535)는 밸러스트 탱크(520)내 해수의 유입과 유출이 이루어지는 해수 경로를 제공할 수 있다. 이 통로부(535)는 밸러스트 탱크(520)의 하단부를 관통하여 형성되므로, 스퍼드캔(500)이 수중에 투입되는 경우 해수는 통로부(535)를 통해 밸러스트 탱크(520)로 유입될 수 있고, 스퍼드캔(500)이 수중에서 벗어나는 경우 밸러스트 탱크(520)내 해수는 통로부(535)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
본 실시예에서 통로부(535)는 밸러스트 탱크(520)의 하단부를 관통하는 파이프 형태로 구성될 수 있지만, 파이프 이외에 다양한 형태로 변경될 수 있다. 예를 들면, 통로부(535)는 노즐 형태로 구성될 수 있다.
이 통로부(535)는 바디(510)에 마련된 개구부(511)에 연통되게 연결될 수 있다.
개구부(511)는 바디(510)의 하부에 형성되며, 해수가 입,출되는 홀(hole) 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 레그(20)의 하단이 수중에 위치되는 경우, 해수는 개구부(511)를 통해 자동으로 통로부(535)로 유입된 후, 밸러스트 탱크(520) 내로 충전될 수 있다.
아울러, 이 개구부(511)에는 이를 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐수단이 장착될 수 있다. 개폐수단은 수동에 의해 작동되는 통상의 개폐밸브로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 스퍼드캔 내에 설치된 밸러스트 탱크내로 해수를 신속하게 유입하거나 배출시킬 수 있으므로, 레그를 신속하고 효과적으로 해저에 침투시킬 수 있고, 레그의 위치에 맞추어 스퍼드캔 내 밸러스트 탱크를 구획하여 배치하므로, 레그를 균형 있게 고정하여 부유식 구조물을 안정적으로 유지할 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.
상기에서 본 발명을 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1 :부유식 구조물 2 :피적재물
10 :본체 20 :레그
30 :레그 지지부 40 :크레인
500 :스퍼드캔 510 :바디
520 :밸러스트 탱크 530 :해수파이프
540 :조절밸브 550 :해수펌프
560 :에어파이프 570 :에어펌프

Claims (8)

  1. 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서,
    상기 레그의 하단에 설치되는 바디;
    상기 바디의 내부에 마련되는 밸러스트 탱크;
    상기 밸러스트 탱크 내로 해수를 유입시키거나 상기 밸러스트 탱크에서 해수를 배출시키는 해수 경로를 제공하는 해수파이프;
    상기 해수파이프를 선택적으로 개폐하는 조절밸브; 및
    상기 해수파이프를 통해 유입되거나 배출되는 해수량을 조절하기 위한 해수펌프를 포함하는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 해수파이프에는 해수를 상기 바디 내로 유입시키거나 상기 바디에서 배출시키는 제 1 해수홀과, 해수를 상기 밸러스트 탱크내로 유입시키거나 상기 밸러스트 탱크에서 배출시키는 제 2 해수홀이 마련되는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸러스트 탱크는 상기 레그의 개수와 대응되는 개수로 이루어지고,
    상기 바디에는 각각의 밸러스트 탱크가 수용되도록 상기 레그의 개수와 대응되는 수용공간이 격벽에 의해 구획되어 형성되는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레그는 상기 바디에 수직 연결되는 복수의 수직레그와, 상기 복수의 수직레그에 수평 연결되고 상기 해수파이프의 해수홀이 배치되는 복수의 수평레그를 포함하는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 해수파이프는
    상기 복수의 수평레그 내부에서 연통되게 연결되고 상기 제 1 해수홀이 구비된 메인파이프; 및
    상기 메인파이프에서 분기되어 각각의 밸러스트 탱크 내로 삽입되고, 단부에 상기 제 2 해수홀이 구비된 서브파이프를 포함하는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  6. 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸러스트 탱크 내로 에어를 유입시키거나 상기 밸러스트 탱크에서 에어를 배출시키는 에어 경로를 제공하고 단부에 에어가 입출되는 에어홀이 형성되는 에어파이프; 및
    상기 에어파이프를 통해 유입되거나 배출되는 에어량을 조절하기 위한 에어펌프를 더 포함하는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에어파이프의 에어홀은 상기 밸러스트 탱크의 상부에 연결되고,
    상기 해수파이프의 제 2 해수홀이 상기 밸러스트 탱크의 하부에 연결되는
    부유식 구조물의 스퍼드캔.
  8. 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서,
    상기 레그의 하단에 설치되는 바디; 및
    상기 바디의 내부에 마련되는 밸러스트 탱크;를 포함하며,
    상기 밸러스트 탱크의 하단부에는 해수가 유입 또는 유출될 수 있는 통로부를 포함하며,
    상기 바디는 상기 레그 하단이 수중에 위치하는 경우에 자동적으로 해수가 유입되는 개구부를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
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