KR101948644B1 - 부력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부력 장치에 관한 것으로, 해상 구조물을 부양하고, 상호 이격되는 한 쌍의 폰툰(Pontoon) 사이에 배치되는 부력 장치에 있어서, 부력 탱크, 상기 부력 탱크의 모서리들 각각을 향해 돌출되고 복수의 와이어들을 통해 상기 한 쌍의 폰툰에 결합할 수 있는 복수의 수평 고정부들 및 상기 부력 탱크의 측면에 결합되고 상기 부력 탱크가 들어올려질 때 상기 한 쌍의 폰툰 각각의 하단에 걸려서 상기 부력 탱크의 상승을 방지하는 복수의 스토퍼들을 포함한다. 따라서 부력 장치는 해상 구조물에 설치하여 별도의 해저면 준설등 대규모 시설투자 없이 진수 및 안벽 작업에 필요한 부력을 생성할 수 있고, 해상 구조물의 건조에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

Description

부력 장치 {BUOYANCY APPARATUS}

본 발명은 부력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해상 구조물에 설치하여 별도의 해저면 준설 등 대규모 시설투자 없이 진수 및 안벽 작업에 필요한 부력을 생성할 수 있고, 해상 구조물의 건조에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 부력 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반잠수식 해상 구조물은 파랑 등에 의한 구조물의 동요를 줄이기 위하여 상부 갑판(Upper Deck)과 하부 부력선체(lower hull)를 원주형 기둥(column)과 보강부재(bracing)들로 연결한 형태를 가지며, 반잠수 상태에서 해저 유전이나 가스전 개발을 위한 시추 또는 생산 작업을 하는 반잠수식 선박을 뜻한다. 이러한 반잠수식 해상 구조물은 작동시 부력선체는 수중에 잠기고 원주형 기둥들만 수면 위로 돌출하여 수상 상부구조를 지지함으로써, 플랫폼의 고유운동 주기가 파도의 주기에 비해 크게 길어지고 외력의 작용면적이 감소하여 큰 파도에도 구조물의 작업 성능을 크게 개선시키는 방식이다.

한국공개특허 제10-2009-0045532호는 시추선과 같은 반잠수식 해양 구조물을 육상에서 건조한 후 해상에 진수시킬 필요 없이 해상에서 직접 건조 할 수 있는 반잠수식 해양구조물의 해상 건조방법 및 그에 따라 건조된 반잠수식 해양 구조물을 개시한다. 이러한 반잠수식 해양구조물의 해상 건조방법 및 그에 따라 건조된 반잠수식 해양 구조물은 도크를 사용하지 않아 초기 투자비용 및 유지비용이 절감될 수 있는 동시에 보조 구조물의 사용을 최소화할 수 있다.

한국공개특허 제10-2012-0008623호는 해양 구조물의 경하중량과 중심위치를 파악하기 위한 경사시험의 시점을 자항설비의 장착 이전으로 선정하고 경사시험의 위치를 야드 내 안벽으로 변경하는 반잠수식 해양 구조물의 경사시험 방법을 개시한다. 이러한 반잠수식 해양 구조물의 경사시험 방법은 경사시험에 소요되는 시간과 비용을 절감하여 현장 업무의 수행에 필요로 하는 시간의 확보를 통해 건조공기의 단축과 납기일의 준수에 이점을 얻도록 하고, 특히 외항의 깊은 수심과 외항의 열악한 환경조건으로부터 기인하는 각종 위험으로부터 시험의 안전성을 확보할 수 있다.

한국공개특허 제10-2009-0045532호 한국공개특허 제10-2012-0008623호

본 발명의 일 실시예는 해상 구조물에 설치하여 별도의 해저면 준설 등 대규모 시설투자 없이 진수 및 안벽 작업에 필요한 부력을 생성할 수 있고, 해상 구조물의 건조에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 부력 장치를 제공하고자 한다.

실시예들 중에서, 부력 장치는 해상 구조물을 부양하고 상호 이격되는 한 쌍의 폰툰(Pontoon), 그 측면에서부터 상기 한 쌍의 폰툰의 들어올림 방향으로 꺽여 돌출된 복수의 요철형 고정부들을 양단에 포함하는 부력 탱크 및 상기 한 쌍의 폰툰과 결합되고, 상기 한 쌍의 폰툰의 측면에서부터 상기 한 쌍의 폰툰의 들어올림 반대 방향으로 꺽여 돌출되며 그 내부가 함몰되어 상기 복수의 요철형 고정부들을 수용하는 복수의 함몰형 고정부들을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 복수의 요철형 고정부들은 적어도 일부분을 커버하는 탄성 패드를 각각 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 함몰형 고정부들 내부의 함몰된 길이는 상기 복수의 요철형 고정부들의 돌출된 길이에 대응할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 부력 탱크는 상기 한 쌍의 폰툰 각각과 대향하는 측면에 형성되는 손상 방지부를 포함하며, 상기 한 쌍의 폰툰 및 상기 부력 탱크는 해수면에 적어도 일부가 잠겨서 상기 해상 구조물에 부력을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치는 해상 구조물에 설치하여 별도의 해저면 준설 등 대규모 시설투자 없이 진수 및 안벽 작업에 필요한 부력을 생성할 수 있고, 해상 구조물의 건조에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치를 해상 구조물에 설치한 사시도이다.
도 2는 도 1에 있는 부력 장치를 설명하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 있는 부력 장치의 복수의 요철형 고정부들을 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 2에 있는 부력 장치의 복수의 함몰형 고정부들을 설명하는 사시도이다.
도 5는 도 2에 있는 부력 장치를 설명하는 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부력 장치를 해상 구조물에 설치한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 부력 장치(100)는 상호 이격되어 평행하는 한 쌍의 폰툰(Poonton, 110)의 사이에 결합된다. 보다 구체적으로, 부력 장치(100)는 반잠수식 해상 구조물의 하단에서 길이 방향으로 연장되고 상호 평행하게 이격되는 한 쌍의 폰툰(110)의 사이에서 한 쌍의 폰툰(110)의 높이 방향으로 설치되고, 해수면에 적어도 일부가 잠기며, 반잠수식 해상 구조물에 추가적인 부력을 제공할 수 있다.

도 2는 도 1에 있는 부력 장치를 설명하는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 부력 장치(100)는 부력 탱크(120), 복수의 요철형 고정부들(130), 복수의 함몰형 고정부들(140)을 포함한다.

부력 탱크(120)는 한 쌍의 폰툰(110)의 높이 방향으로 연장되는 직육면체의 블록의 형상을 가지며 복수의 요철형 고정부들(130)을 양단의 측면에 포함한다. 여기에서, 부력 탱크(120)는 필요에 따라 복수의 탱크들을 접합하여 하나의 부력 탱크(110)로 형성될 수 있으며, 내부에 해수 또는 공기를 주입하여 원하는 수치의 부력을 생성할 수 있다.

복수의 요철형 고정부들(130) 각각은 부력 탱크(120)의 양단의 측면에서 외부로 돌출되며, 부력 장치(100)가 부력에 의하여 떠오를 때 복수의 함몰형 고정부들(140) 각각에 수용되어 부력 탱크(120)를 한 쌍의 폰툰(110)과 연결 및 고정할 수 있다.

복수의 함몰형 고정부들(140) 각각은 한 쌍의 폰툰(110)의 내측면 상단에서 복수의 요철형 고정부들(130)을 수용할 수 있도록 일정한 간격으로 이격되어 용접되고, 부력 탱크(120)의 부력에 의하여 떠오르는 복수의 요철형 고정부들(130)을 수용하고, 부력 탱크(120)를 한 쌍의 폰툰(110)과 연결 및 고정시키며, 해상 구조물의 진수 및 안벽 작업에 필요한 부력을 전달할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 함몰형 고정부들(140)의 내부로 함몰되는 길이는 복수의 요철형 고정부들(130)의 돌출된 길이와 대응할 수 있다. 예를 들어, 복수의 함몰형 고정부들(140)의 내부로 함몰되는 길이와 복수의 요철형 고정부들(130)의 돌출되는 길이가 서로 다른 것으로 인하여, 해상 구조물에 부력을 제공하는 한 쌍의 폰툰(110) 및 부력 탱크(120)가 파도 또는 출렁임에 의하여 한 쌍의 폰툰(110)으로부터 부력 장치(100)가 손쉽게 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 3은 도 2에 있는 부력 장치의 복수의 요철형 고정부들을 설명하는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 복수의 요철형 고정부들(130)은 부력 탱크(120)의 양단의 측면에서 한 쌍의 폰툰(110)이 부력에 의하여 들어올려지는 방향으로 꺾이며 돌출되는 요철 형상으로 형성된다. 보다 구체적으로, 복수의 요철형 고정부들(130)은 각각 [ㄴ] 형상으로 형성되고, 꺾이는 모서리가 부력 탱크(120)의 반대 방향을 향하도록 복수의 요철형 고정부들(130)의 일단을 각각 부력 탱크(120)의 양단의 측면에 용접될 수 있다. 또한 복수의 요철형 고정부들(130)의 타단은 함몰형 고정부들(140)에 각각 수용되어 부력 탱크(120)를 한 쌍의 폰툰(110)과 연결 결합되어 해상 구조물에 추가적인 부력을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 요철형 고정부들(130)은 부력 탱크(120)의 양단의 상단면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 요철형 고정부들(130)은 부력 탱크(120)의 양단의 상단면 각각에 적어도 하나가 형성될 수 있으며, 부력 장치(100)가 설치되는 해수면의 수직 방향으로 돌출될 수 있고, 한 쌍의 폰툰(110)에 배치된 복수의 함몰형 고정부들(140)에 각각 수용되어 부력 탱크(120)를 한 쌍의 폰툰(110)과 연결 및 고정시킬 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 요철형 고정부들(130)은 적어도 일부분을 커버하는 탄성 패드(310)를 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 탄성 패드(310)는 복수의 요철형 고정부들(130)의 적어도 일부분을 커버하며, 복수의 요철형 고정부들(130)의 폭과 복수의 함몰형 고정부들(140)의 폭이 동일하지 않아 둘 사이의 결합시 발생되는 이격으로 인하여 한 쌍의 폰툰(110)의 길이 방향으로 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 여기에서, 탄성 패드(310)는 물 또는 해수에 젖지 않으며 미끄러지는 것을 방지하는 고무 또는 실리콘이 사용될 수 있다.

도 4는 도 2에 있는 부력 장치의 복수의 함몰형 고정부들을 설명하는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 복수의 함몰형 고정부들(140)은 [ㄱ]의 형태로 형성되며 한 쌍의 폰툰(110)에 용접되는 고정부 지지대(410)와 요철형 고정부(130)를 수용하는 고정부 수용홈(420)을 포함한다. 보다 구체적으로, 고정부 지지대(410)는 상호 이격되는 한 쌍의 폰툰(110)의 내측면에서 일면이 용접되고, 서로를 대향하여 부력 탱크(110)의 길이방향으로 연장되며, 그 하단에 고정부 수용홈(420)과 결합된다. 또한, 고정부 수용홈(420)은 일면이 [U] 형상으로 함몰되고, 고정부 지지대(410)의 하단면에서 요철형 고정부(130)를 수용할 수 있도록 상하가 반전되어 용접된다.

도 5는 도 2에 있는 부력 장치를 설명하는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 부력 탱크(120)는 한 쌍의 폰툰(110) 각각과 대향하는 측면에 손상 방지부(510)를 포함한다.

일 실시예에서, 손상 방지부(510)는 부력 탱크(120)의 한 쌍의 폰툰(110) 각각과 대향하며 측면에서 접합되는 적어도 하나의 방현재(fender)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 손상 방지부(510)는 코르크, 목제, 로프, 러버, 헌 타이어가 방현재로 사용될 수 있다. 여기에서, 방현재는 부력 탱크(120)가 한 쌍의 폰툰(110)사이에 설치될 때 발생될 수 있는 접촉에 의한 충격을 완화시켜 서로의 손상을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 부력 장치
110: 한 쌍의 폰툰
120: 부력 탱크
130: 복수의 요청형 고정부들
140: 복수의 함몰형 고정부들
310: 탄성 패드
410: 고정부 지지대
420: 고정부 수용홈
510: 손상 방지부

Claims (5)

1. 반잠수식 해상 구조물의 하단에서 길이 방향으로 연장되고 상호 평행하게 이격되는 한 쌍의 폰툰(Pontoon);
   그 측면에서부터 상기 한 쌍의 폰툰의 들어올림 방향으로 꺽여 돌출된 복수의 요철형 고정부들을 양단에 포함하는 부력 탱크; 및
   상기 한 쌍의 폰툰과 결합되고, 상기 한 쌍의 폰툰의 측면에서부터 상기 한 쌍의 폰툰의 들어올림 반대 방향으로 꺽여 돌출되며 그 내부가 함몰되어 상기 복수의 요철형 고정부들을 수용하는 복수의 함몰형 고정부들을 포함하고,
   상기 복수의 함몰형 고정부들의 내부로 함몰되는 길이와 상기 복수의 요철형 고정부들의 돌출되는 길이가 서로 다른 것을 특징으로 하는 부력 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 요철형 고정부들은
   적어도 일부분을 커버하는 탄성 패드를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 부력장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 함몰형 고정부들의 내부로 함몰되는 길이는 상기 복수의 요철형 고정부들의 돌출된 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는 부력장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 부력 탱크는
   상기 한 쌍의 폰툰 각각과 대향하는 측면에 형성되는 손상 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력 장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 폰툰 및 상기 부력 탱크는
   해수면에 적어도 일부가 잠겨서 상기 해상 구조물에 부력을 제공하는 것을 특징으로 하는 부력 장치.

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