KR102074683B1 - 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치 - Google Patents

와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상을 부유하는 바지선의 일측에 설치되며, 바지선을 상하로 관통할 수 있도록 형성되는 투입구, 상기 투입구의 상부에 직립 설치된 지지부에 장착되는 다수의 높이조절용 윈치, 상기 높이조절용 윈치에 각각 감기거나 풀릴 수 있도록 결합되는 다수의 와이어 및 상기 다수의 와이어의 하단에 결합되며 사석 및 피복석이 적재되어 해중에서 상하로 이동 가능한 운송부를 포함하며, 상기 다수의 높이조절용 윈치는 각각 독립적으로 작동되어 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 상하로 이동시키거나 또는 운송부에 적재된 사석 및 피복석을 해저에 투하할 수 있는 것을 특징으로 하여, 조류의 저항을 거의 받지 않고, 해저 구조물의 매설 깊이에 제한받지 않으며, 사석을 정밀하게 투하 목표 지점으로 투하할 수 있는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에 관한 것이다.

Description

와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치{WIRE TYPE RIPRAP DROP DEVICE FOR UNDERWATER WORK}
본 발명은 사석 및 피복석 투하장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어를 이용하여 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 상하로 이동시킬 수 있으므로 조류의 영향을 최소화하고, 사석 및 피복석의 투하 깊이에 제한이 없으며, 사석 및 피복석을 정밀하게 투하 목표 지점으로 투하할 수 있는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에 관한 것이다.
일반적으로 해저 공사를 할 때에는 해저면 연약지반 작업 또는 해저 케이블, 통신선 등의 해저 구조물 설치를 위해 모래의 포설 작업이나 사석 및 피복석 투하 작업이 통상적으로 함께 수행된다.
도 1은 종래 일반적인 해저 공사용 사석 투하장치의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래 해저 구조물 설치를 위한 사석의 투하 방법으로는 바지선(1)의 갑판에 적재된 사석(2)을 포크레인 등의 중장비(3)를 이용하여 해저 구조물이 매설된 위치에 투하하는 방법을 주로 사용한다. 해저 구조물은 그 매설된 깊이가 수십 미터에 이르는 경우가 대부분이므로 사석의 투하는 정확한 위치 지점을 선정하고 조류의 영향을 덜 받는 시간 때에 이루어진다.
그러나 종래 중장비를 이용한 사석의 직접 투하 방식은 조류의 영향으로 인해 유실되는 사석의 양이 많아 효율적이지 못하고 목표로 하는 지점에 사석을 정확하게 투하하기 어려우며, 기상 조건이 좋지 못한 날에는 작업을 하기 어렵다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 긴 관 형태의 슈트를 이용하여 사석을 투하하는 방법이 공개되어 있으나, 이러한 방식은 목표 지점의 수심이 깊은 경우 슈트의 길이와 하중이 커져서 다루기 어려우며, 다양한 해저 지형에 따라 슈트를 개조하거나 길이가 다른 슈트로 교체하여야 하므로 지나치게 많은 인력과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 단일 슈트의 문제점을 개선하기 위해 다단으로 구성된 접철식 슈트를 이용하여 사석을 투하하는 방법도 공개되어 있으나, 이러한 방식 역시 해중에 설치된 다단식 슈트가 조류의 저항을 많이 받아 투하 위치가 틀어지는 문제점이 있고, 접철식 슈트가 서로 만나는 걸림턱 부분에 사석이 쌓여 사석 투하에 장애가 발생하며, 해저 구조물의 매설 깊이가 깊은 경우 다단 슈트를 추가하거나 다른 슈트로 교체하여야 하는 문제점이 있다.
위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 해중에 기다란 슈트를 설치할 필요 없이 와이어를 이용해 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 투하 목표 지점까지 이동시킬 수 있으므로 조류의 저항을 거의 받지 않는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 와이어를 감거나 풀어 운송부를 상하로 이동시킬 수 있으므로 해저 구조물의 매설 깊이에 제한받지 않고 사석 및 피복석을 투하할 수 있으며, 운송부의 한쪽을 올리거나 내리는 동작 또는 와이어를 전후좌우로 이동시키는 동작을 이용해 정밀하게 사석 및 피복석을 투하 목표 지점으로 투하할 수 있는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 해상을 부유하는 바지선의 일측에 설치되며, 바지선을 상하로 관통할 수 있도록 형성되는 투입구; 상기 투입구의 상부에 직립 설치된 지지부에 장착되는 다수의 높이조절용 윈치; 상기 높이조절용 윈치에 각각 감기거나 풀릴 수 있도록 결합되는 다수의 와이어; 및 상기 다수의 와이어의 하단에 결합되며 사석 및 피복석이 적재되어 해중에서 상하로 이동 가능한 운송부; 를 포함하며, 상기 다수의 높이조절용 윈치는 각각 독립적으로 작동되어 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 상하로 이동시키거나 또는 운송부에 적재된 사석 및 피복석을 해저에 투하할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에서 상기 운송부는, 와이어의 하단에 각각 결합된 결합단부의 높이가 중심부의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에서 상기 운송부의 전방 및 후방에는 적재된 사석의 투하를 유도하기 위한 투하부가 'U'자 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에서 상기 높이조절용 윈치는 사석이 적재된 운송부를 해중에서 상하로 이동시킬 때에는 다수의 와이어를 모두 한꺼번에 감거나 풀 수 있도록 작동되고, 운송부에 적재된 사석을 해저에 투하할 때에는 다수의 와이어 중 일부 와이어만 감거나 풀 수 있도록 작동되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에서 상기 높이조절용 윈치는, 운송부와 사석의 투하 목표 지점 사이의 거리가 미리 설정된 거리보다 상대적으로 인접한 경우, 다수의 와이어 중 투하 목표 지점에 인접한 와이어를 풀어줄 수 있도록 작동되고, 운송부와 사석의 투하 목표 지점 사이의 거리가 미리 설정된 거리보다 상대적으로 먼 경우, 다수의 와이어 중 투하 목표 지점으로부터 먼 와이어를 감아줄 수 있도록 작동되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치는, 상기 다수의 와이어의 측부에 수평방향으로 결합되어 다수의 와이어를 서로 연결시키는 연결부; 상기 연결부의 중앙에 일단이 결합되고 타단이 바지선의 상면에 결합되며 연결부를 전후로 이동시키는 제1이동부; 및 상기 제1이동부와 직교하도록 배치되어 일단이 연결부의 중앙에 결합되고 타단이 바지선의 상면에 결합되며 연결부를 좌우로 이동시키는 제2이동부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치는, 상기 바지선의 상면에 전후방향으로 장착되는 한 쌍의 레일; 및 상기 레일에 슬라이딩 가능하도록 장착되며 그 상부에 각각 지지부가 결합되는 다수의 슬라이더; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치는, 상기 바지선의 하면에 장착되며, 운송부의 하강 위치, 운송부의 하강 깊이 및 운송부 내측에 적재된 사석의 양을 관측할 수 있는 관측장비; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치는, 상기 바지선의 일측에 탑재되며 다수의 사석이 저장되는 사석저장부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치에서 상기 사석저장부의 후단 하부에는 게이트가 설치되어 사석저장부에 저장된 사석의 배출량을 조절하는 것이 바람직하다.
위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 와이어를 이용하여 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 해중에서 이동시킬 수 있으므로 별도의 기다란 슈트를 설치할 필요가 없어 조류에 의한 저항이 최소화되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 높이조절용 윈치를 이용하여 와이어의 높낮이를 자유자재로 조절할 수 있으므로 해저 구조물의 매설 깊이에 제한받지 않고 사석 및 피복석을 원하는 투하 목표 지점까지 정확하게 이송할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 다수의 와이어가 해저를 향해 수직방향으로 길게 일자로 배치되므로 별도의 걸림턱이 존재하지 않아 중간 부분에 사석이 쌓이지 않으며, 사석 제거 과정에서 발생하는 사고의 위험을 현저히 줄이는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 다수의 와이어 중 투하 목표 지점에 인접한 와이어를 풀어 운송부의 일측을 내리거나 투하 목표 지점으로부터 먼 와어어를 감아 운송부의 타측을 올리는 등의 방식으로 사석을 정밀하게 투하 목표 지점으로 투하할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 일반적인 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치의 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치를 아래에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피복석을 투하하기 위한 운송부의 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 바지선의 하면에 장착된 관측장비의 구동 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 사석저장부의 후방 단면 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치의 전체적인 모습을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 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 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치의 전체적인 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치를 아래에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치는 해상을 부유하며 투입구(110)가 형성된 바지선(100), 투입구(110)의 상부에 설치되는 높이조절용 윈치(200), 높이조절용 윈치(200)에 의해 상하로 이동 가능한 다수의 와이어(300) 및 와이어(300)의 하단에 결합되는 운송부(400)를 포함한다.
상기 바지선(100)은 일반적인 평바지선이 사용될 수 있으며, 자체 동력에 의해 운행되거나 또는 예인선에 의해 운행될 수 있다. 상기 바지선(100)의 일측에는 사석이 적재되어 있으며, 사석 및 피복석을 운반하기 위한 중장비 등이 함께 탑재될 수 있다.
상기 바지선(100)에는 사석 및 피복석을 해저로 투입할 수 있도록 투입구(110)가 형성된다. 투입구(110)는 바지선(100)을 상하로 관통할 수 있도록 형성되며, 바지선(100)의 대략 중앙 부분에 형성되어 있으나, 해저 공사의 특성 등에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있을 것이다.
도시된 실시예에서 상기 투입구(110)는 직사각형 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 투입되는 사석의 종류, 해저 구조물의 형태, 해저 지형 등을 고려하여 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 투입구(110)의 상부에는 지지부(210)가 설치된다. 지지부(210)는 투입구(110)의 테두리를 따라 직립 설치되는 4개의 지지다리(211) 및 지지다리(211)의 상단에 수평방향으로 결합되는 지지판(212)을 포함한다.
상기 지지다리(211)가 투입구(110)의 상부에 직립 설치되어 있으므로 지지판(212)의 상면에 결합된 다수의 높이조절용 윈치(200)는 투입구(110)의 상부로부터 이격되어 있으며, 후술되는 운송부(400)가 투입구(110)의 상부로 상승하였을 때 용이하게 사석 및 피복석을 적재할 수 있도록 공간을 제공할 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 지지부(210)의 상면에는 4개의 높이조절용 윈치(200)가 장착된다. 상기 높이조절용 윈치(200)에는 각각 와이어(300)가 감겨져 있으며, 높이조절용 윈치(200)를 작동함에 따라 와이어(300)는 바지선(100)의 하면으로 내려와서 해저를 향해 수직방향으로 길게 배치될 수 있다.
상기 와이어(300)가 높이조절용 윈치(200)에 감기거나 풀림에 따라 운송부(400)의 높낮이가 조절된다. 상기 와이어(300)는 수평방향으로 서로 이격 배치되어 있으므로 그 사이로 해수가 쉽게 통과할 수 있다.
종래 일반적인 다단식 슈트는 직경이 다른 다수의 파이프를 접철될 수 있도록 배치하고 한쪽에 와이어를 매달아 높낮이를 조절하는 반면, 본 발명에 따른 와이어(300)는 그 자체가 높이조절용 윈치(200)에 감기거나 풀리면서 운송부(400)의 높낮이를 조절할 수 있다는 점에서 차이가 있다.
또한, 종래 일반적인 다단식 슈트는 해저 구조물의 매설 깊이가 깊어짐에 따라 추가로 파이프를 설치하거나 파이프를 교체하여야 하는 반면, 본 발명에 따른 와이어(300)는 감거나 푸는 작업만으로도 길이를 자유자재로 조절할 수 있으므로 해저 구조물의 매설 깊이의 제한을 거의 받지 않는다.
본 발명의 일실시예에서 상기 운송부(400)의 내부에는 사석이 적재된다. 사용자가 4개의 높이조절용 윈치(200)를 작동시킴에 따라 운송부(400)는 해중에서 상하로 이동되거나 또는 운송부(400)에 적재된 사석이 해저에 투하될 수 있다.
구체적으로 상기 높이조절용 윈치(200)는 사석이 적재된 운송부(400)를 해중에서 상하로 이동시킬 때에는 4개의 와이어(300)를 모두 한꺼번에 감거나 풀 수 있도록 작동된다. 이때, 상기 운송부(400)의 하면에는 다수의 통기공(401)이 형성되어 운송부의 해중 이동을 더욱 용이하게 할 수도 있다.
상기 운송부(400)가 해중에서 하강하여 해저 구조물이 설치된 투하 목표 지점에 다다르면, 운송부(400)에 적재된 사석을 투하하기 위해 4개의 와이어(300) 중 2개의 와이어(300)만 감거나 풀 수 있도록 높이조절용 윈치(200)를 작동시킨다.
예컨대, 사석이 적재된 운송부(400)를 기준으로 투하 목표 지점이 바지선(100)의 전방 쪽에 있을 때, 높이조절용 윈치(200)는 4개의 와이어(300) 중 바지선(100)의 전방 쪽에 배치된 2개의 와이어(300)를 풀어주거나 또는 바지선(100)의 후방 쪽에 배치된 2개의 와이어(300)를 감아주는 방식으로 작동할 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명에서 상기 높이조절용 윈치(200)는 운송부(400)와 사석의 투하 목표 지점 사이의 거리가 미리 설정된 거리(예를 들어, 20m)보다 상대적으로 인접한 경우에 4개의 와이어(300) 중 투하 목표 지점에 가까운 2개의 와이어(300)를 풀어줄 수 있도록 작동하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 높이조절용 윈치(200)는 운송부(400)와 사석의 투하 목표 지점 사이의 거리가 미리 설정된 거리(예를 들어, 20m)보다 상대적으로 먼 경우에 4개의 와이어(300) 중 투하 목표 지점으로부터 먼 2개의 와이어(300)를 감아줄 수 있도록 작동하는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 상기 높이조절용 윈치(200)는 운송부(400)와 투하 목표 지점 사이의 거리가 가까울 때, 투하 목표 지점에 가까운 운송부(400)의 일측을 아래로 내려서 자중에 의해 자연스럽게 사석이 투하되도록 한다.
반대로, 상기 높이조절용 윈치(200)는 운송부(400)와 투하 목표 지점 사이의 거리가 멀 때, 투하 목표 지점에서 먼 운송부(400)의 타측을 위로 올려서 외력을 이용하여 사석이 강하게 투하되도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 운송부(400)는 와이어(300)의 하단에 각각 결합된 4개의 결합단부(410)의 높이가 중심부(420)의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되는 형태로 이루어진다.
즉, 상기 운송부(400)는 중심부(420)가 해저면을 향해 오목하게 들어간 형태로 형성되며, 이에 따라 사석이 항상 중심부(420) 방향으로 모이도록 하여 사석을 안정적으로 적재할 수 있다.
한편, 상기 운송부(400)의 전방 및 후방에는 각각 투하부(430)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 투하부(430)는 'U'자 형태로 형성되며, 적재된 사석을 투하할 때 사석이 여러 방향으로 흩어지지 않고 원하는 투하 목표 지점으로 정확하게 투하되도록 유도할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 다수의 와이어(300) 중 원하는 와이어를 감거나 풀어주는 방식으로 운송부(400)에 적재된 사석을 정확하게 투하 목표 지점으로 투하할 수 있다는 장점이 있으며, 별도의 하부 뚜껑을 열거나 닫을 필요가 없으므로 사석이 끼이거나 잔고장의 우려가 거의 없다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피복석을 투하하기 위한 운송부의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 운송부(400)는 적재된 피복석을 해저면에 투하하기 위하여 전후방향으로 긴 반원통 형태로 형성될 수 있다. 상기 운송부(400)의 4개의 모서리에는 와이어(300)가 결합되어 풀리거나 감길 수 있다.
상기 높이조절용 윈치(200)에 의해 4개의 와이어(300)가 모두 감기거나 풀리면 피복석이 적재된 운송부(400)는 해중에서 상하로 이동하고, 4개의 와이어(300) 중 2개의 와이어만 감기거나 풀리면 적재된 피복석이 투하된다.
이때, 상기 운송부(400)는 그 폭에 비해 길이가 상대적으로 매우 길게 형성되므로 적재된 피복석을 일렬로 정렬할 수 있다. 정렬된 피복석이 한꺼번에 투하될 수 있으므로 피복석은 사석 위에 한 줄로 가지런히 쌓일 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 운송부(400)는 와이어(300)에 의해 그 측면이 하강하거나 상승할 수 있고, 이러한 과정에서 운송부(400) 내부의 피복석은 한 줄이 통째로 해저면에 투하될 수 있다.
본 발명에 따른 피복석 투하장치는 종래 투하장치에 비해 시간적, 비용적으로 매우 효율적으로 피복석을 투하할 수 있으며, 불필요한 잔여 피복석의 낭비를 획기적으로 줄여주는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 바지선의 하면에 장착된 관측장비의 구동 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 바지선(100)의 하면에는 관측장비(120)가 장착될 수 있다. 상기 관측장비(120)는 와이어(300) 하단의 운송부(400)와 해저면을 함께 관측할 수 있도록 바지선(100)의 후단에 사선으로 장착되는 것이 바람직하다.
상기 관측장비(120)로는 초음파 카메라, 소나(sonar), 레이저 측정기 또는 일반 카메라 중 어느 하나 이상이 활용될 수 있다.
상기 관측장비(120) 중 초음파 카메라에는 주로 세라믹 진동소자가 이용된다. 세라믹은 전기적인 신호를 인가하면 전기 신호의 음과 양으로 변하는 주파수와 동일하게 진동을 일으키고, 반대로 진동을 인가하면 인가되는 진동의 주파수와 동일한 전기적 신호가 발생하는 특성을 가진다. 이러한 특성을 이용한 세라믹 진동소자에 의하면 수중에서 초음파를 발생시키고 동시에 수신도 가능하게 된다.
소나(sound navigation and ranging)는 해저 영상획득을 위해 음향을 이용하는 능동형 원격탐사 기기를 말하는 것으로 해저의 지각 구조를 탐지하거나 잠수함, 어군 등을 탐지하는데 사용된다. 일반적으로 해저면을 탐색할 때 소나는 인공 지진파를 일으킨 다음 그 반향음을 포착하는 방법으로 사용된다.
일반 카메라는 주간이나 연해 등 시야가 충분히 확보되는 작업 공간에서 저가로 활용 가능하고, 레이저 측정기는 표적을 향해 레이저를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저를 검출하여 거리를 측정할 수 있다.
상기 관측장비(120)는 작업 환경이나 공간, 투하되는 사석의 양 등을 고려하여 다양하게 선택될 수 있으며, 바지선(100) 내부 또는 외부의 디스플레이 패널과 연동되어 사용자가 실시간으로 작업 상황을 살펴볼 수 있다.
구체적으로 상기 관측장비(120)는 해저 구조물의 매설 위치에 따른 운송부(400)의 하강 위치, 높이조절용 윈치(200)에 의해 와이어(300)가 풀리거나 감기면서 운송부(400)가 하강하는 깊이, 운송부(400) 내측에 적재된 사석의 양 및 운송부(400)로부터 투하된 사석의 양 등을 관측할 수 있다.
종래 일반적인 긴 관 형태의 슈트 또는 다단식 슈트가 측면이 완전히 막혀있는 파이프 또는 아주 미세한 구멍만 형성된 파이프로 이루어지므로 어느 정도 사석이 투하되었는지를 관측할 수 없는 반면, 본 발명은 운송부(400)의 상측이 개방되어 있고 다수의 와이어(300)가 서로 이격되어 측면에서도 충분히 운송부(400)를 볼 수 있으므로 어느 정도 사석이 투하되었는지 쉽게 관측할 수 있고, 낭비되는 사석의 양을 현저히 줄이는 효과가 있다.
한편, 상기 관측장비(120)가 관측한 정보는 높이조절용 윈치(200)와 연계되어 와이어(300)를 풀거나 감는 작동 제어 신호로 활용될 수 있다. 예를 들어, 상기 높이조절용 윈치(200)는 관측장비(120)에 의해 파악된 운송부(400)의 하강 위치와 하강 깊이로 자동으로 조정되어 와이어(300)를 감거나 풀 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 사석저장부의 후방 단면 모습을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에서 사석은 포크레인 등의 중장비를 이용하여 운송부(400)에 바로 투입될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 다른 실시예에서 상기 바지선(100)의 일측에는 사석저장부(500)가 탑재될 수 있다. 상기 사석저장부(500)의 내부에는 다량의 사석이 저장되며, 사석저장부(500) 내부의 사석을 운송부(400)로 투입하면서 해저 공사 작업이 시작된다.
상기 사석저장부(500)는 상부가 개방되어 있으며, 하부로 갈수록 그 폭이 점점 좁아지는 형태로 형성된다. 상기 사석저장부(500)에 수용된 사석은 작업 현장의 환경에 따라 조절되어 투하된다.
이를 위해, 상기 사석저장부(500)의 후단 하부에는 게이트(510)가 설치되어 사석의 배출량을 조절한다. 구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 사석저장부(500) 내측 하부에는 수용된 사석을 게이트(510) 방향으로 유도하는 사석가이드(501)가 설치된다. 상기 사석가이드(501)는 사석저장부(500)의 길이방향으로 배치되며, 후단이 하향 절곡된 형상으로 형성된다.
상기 사석저장부(500)는 바지선(100)에 탑재된 중장비 등에 의해 위치를 이동시킬 수 있으며, 게이트(510)가 운송부(400)의 상부에 와서 사석을 투입할 수 있도록 위치가 이동될 수 있다.
상기 게이트(510)는 사석저장부(500)의 후방에 상하로 슬라이딩 가능하도록 결합되는 조절판(511), 상기 조절판(511)의 일측에 결합되어 조절판(511)과 함께 상하로 슬라이딩 가능하며 다수의 기어치가 형성된 상하기어(512) 및 상기 상하기어(512)에 맞물릴 수 있도록 다수의 기어치가 형성되며 회전 가능한 회전기어(513)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조절판(511)의 하단은 사석가이드(501)의 후단과 대응되는 형태로 절곡된 형상으로 형성되며, 이에 따라 조절판(511)이 최대로 하강하였을 때 조절판(511)의 하단과 사석가이드(501)의 후단은 완전히 면 접촉된다. 조절판(511)과 사석가이드(501)가 면 접촉되면 수용된 사석은 더 이상 외부로 배출되지 않는다.
이와 같이, 상기 사석가이드(501)의 후단과 조절판(511)의 하단을 절곡 형성함으로써, 수용된 사석이 다량으로 한꺼번에 무질서하게 배출되는 것이 아니라 원하는 양만큼만 조금씩 배출되도록 할 수 있고, 계량의 정밀성은 더욱 향상된다.
상기 상하기어(512)의 외주면에는 다수의 기어치가 형성되고, 이러한 상하기어(512)와 맞물릴 수 있도록 다수의 기어치가 형성된 회전기어(513)가 회전 가능하도록 설치된다.
표현의 편의를 위해 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 회전기어(513)는 사석저장부(500)의 후방에 결합된 브라켓 등에 일측 단부가 회전 가능하도록 결합되어 안정적으로 설치될 수 있다. 상기 조절판(511) 역시 사석저장부(500)의 후방에 결합된 홈이 형성된 브라켓 등에 상하로 이동 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 회전기어(513)는 외측으로 연장된 손잡이 등을 이용하여 사용자가 수동으로 조절할 수 있으며, 또는 회전용 모터 등을 이용해 조절될 수도 있다. 상기 회전기어(513)는 관측장비(120)에서 관측된 운송부(400)의 내측 공간으로 투하된 사석의 양에 따라 자동으로 배출량을 조절할 수도 있다.
상기 회전기어(513)가 회전함에 따라 상하기어(512)는 상승 또는 하강되고, 이에 결합된 조절판(511) 역시 상승 또는 하강하여 사석가이드(501)와의 상하 폭이 조절되며, 이에 따라 수용된 사석의 배출량이 결정된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치의 전체적인 모습을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 바지선(100)의 상면에는 전후방향을 따라 한 쌍의 레일(600)이 장착되고, 각각의 레일(600)에는 한 쌍의 슬라이더(610)가 장착된다.
상기 슬라이더(610)는 한 쌍의 레일(600) 상에서 전후방향으로 슬라이딩 가능하며, 슬라이더(610)의 상부에는 각각 지지다리(211)가 결합되어 슬라이더(610)와 함께 전후방향으로 슬라이딩 가능하다.
상기 지지다리(211)가 슬라이더(610)와 함께 전후방향으로 슬라이딩됨에 따라 지지판(212)의 상부에 결합된 높이조절용 윈치(200)가 전후방향으로 이동되고, 이러한 과정을 거쳐 와이어(300)에 결합된 운송부(400)의 전후방향 위치를 조정할 수 있다.
즉, 상기 한 쌍의 레일(600) 및 슬라이더(610)는 사석이 적재된 운송부(400)의 전후방향 위치를 조정하여 투하 목표 지점에 사석이 정확하게 투하될 수 있도록 하는 구성이다.
한편, 도시된 바와 같이, 상기 와이어(300)의 측부에는 수평방향으로 연결부(310)가 결합되어 다수의 와이어(300)를 서로 연결시키고, 이러한 연결부(310)에는 제1이동부(620)와 제2이동부(630)가 결합될 수 있다.
상기 연결부(310)는 'X'자 형태로 형성되어 각 말단이 와이어(300)의 측부에 결합되고, 연결부(310)를 전후좌우로 이동시킴에 따라 와이어(300) 역시 전후좌우로 이동되어 운송부(400)를 전후좌우로 이동시킬 수 있다.
상기 제1이동부(620)는 일단이 연결부(310)의 중앙에 결합되고 타단이 바지선(100)의 상면에 결합되며 연결부(310)를 전후로 이동시킨다. 상기 제1이동부(620)는 유압 실린더 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2이동부(630)는 제1이동부(620)와 직교하도록 배치되며, 일단이 연결부(310)의 중앙에 결합되고 타단이 바지선(100)의 상면에 결합되어 연결부(310)를 좌우로 이동시킨다. 상기 제1이동부(620)와 마찬가지로 제2이동부(630)도 유압 실린더 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1이동부(620)와 제2이동부(630)의 양 단부는 모두 회전 가능하게 결합되어 있으므로 제1이동부(620)를 이용하여 와이어(300)를 전후로 이동시킬 때에는 제2이동부(630)가 자유롭게 회전 가능하고, 제2이동부(630)를 이용하여 와이어(300)를 좌우로 이동시킬 때에는 제1이동부(620)가 자유롭게 회전 가능하다.
상기 제1이동부(620)와 제2이동부(630)를 이용하여 연결부(310)를 전후좌우로 이동시킴에 따라 4개의 와이어(300)는 전후좌우로 이동 가능하고, 운송부(400)의 전후좌우 위치를 조정하여 투하 목표 지점에서의 투하 위치를 매우 정밀하게 조정할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명은 사석을 투하 목표 지점에 투하할 때, 우선 바지선(100)을 목표로 하는 해저 구조물 근방까지 이동시키고, 다음으로 한 쌍의 레일(600)을 따라 지지부(210)를 전후로 이동시켜 운송부(400)가 투하 목표 지점에 인접하도록 조정한 후, 마지막으로 제1이동부(620)와 제2이동부(630)를 이용하여 와이어(300)를 전후좌우로 이동시켜 운송부(400)의 위치를 매우 세밀하게 조정할 수 있다.
상기 레일(600) 상에서 이동하는 슬라이더(610), 제1이동부(620) 및 제2이동부(630)는 사용자가 임의로 수동으로 작동시킬 수 있으며, 전술한 관측장비(120)와 연동되어 자동으로 작동될 수도 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 와이어(300)를 이용하여 사석이 적재된 운송부(400)를 해중에서 이동시킬 수 있으므로 별도의 기다란 슈트를 설치할 필요가 없어 조류에 의한 저항이 최소화되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 높이조절용 윈치(200)를 이용하여 와이어(300)의 높낮이를 자유자재로 조절할 수 있으므로 해저 구조물의 매설 깊이에 제한받지 않고 사석을 원하는 투하 목표 지점까지 정확하게 이송할 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 다수의 와이어(300)가 해저를 향해 수직방향으로 길게 일자로 배치되므로 별도의 걸림턱이 존재하지 않아 중간 부분에 사석이 쌓이지 않으며, 사석 제거 과정에서 발생하는 사고의 위험을 현저히 줄이는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 다수의 와이어(300) 중 투하 목표 지점에 인접한 와이어(300)를 풀어 운송부(400)의 일측을 내리거나 투하 목표 지점으로부터 먼 와어어를 감아 운송부(400)의 타측을 올리는 등의 방식으로 사석을 정밀하게 투하 목표 지점으로 투하할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100 : 바지선 110 : 투입구
120 : 관측장비 200 : 높이조절용 윈치
210 : 지지부 211 : 지지다리
212 : 지지판 300 : 와이어
310 : 연결부 400 : 운송부
401 : 통기공 410 : 결합단부
420 : 중심부 430 : 투하부
500 : 사석저장부 501 : 사석가이드
510 : 게이트 511 : 조절판
512 : 상하기어 513 : 회전기어
600 : 레일 610 : 슬라이더
620 : 제1이동부 630 : 제2이동부

Claims (10)

  1. 해상을 부유하는 바지선의 일측에 설치되며, 바지선을 상하로 관통할 수 있도록 형성되는 투입구;
    상기 투입구의 상부에 직립 설치된 지지부에 장착되는 다수의 높이조절용 윈치;
    상기 높이조절용 윈치에 각각 감기거나 풀릴 수 있도록 결합되는 다수의 와이어; 및
    상기 다수의 와이어의 하단에 결합되며 사석 및 피복석이 적재되어 해중에서 상하로 이동 가능한 운송부; 를 포함하며,
    상기 다수의 높이조절용 윈치는 각각 독립적으로 작동되어 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 상하로 이동시키거나 또는 운송부에 적재된 사석 및 피복석을 해저에 투하할 수 있고,
    상기 운송부의 전방 및 후방에는 적재된 사석의 투하를 유도하기 위한 투하부가 'U'자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 운송부는, 와이어의 하단에 각각 결합된 결합단부의 높이가 중심부의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 높이조절용 윈치는 사석 및 피복석이 적재된 운송부를 해중에서 상하로 이동시킬 때에는 다수의 와이어를 모두 한꺼번에 감거나 풀 수 있도록 작동되고,
    운송부에 적재된 사석 및 피복석을 해저에 투하할 때에는 다수의 와이어 중 일부 와이어만 감거나 풀 수 있도록 작동되는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 높이조절용 윈치는, 운송부와 사석의 투하 목표 지점 사이의 거리가 미리 설정된 거리보다 상대적으로 인접한 경우, 다수의 와이어 중 투하 목표 지점에 인접한 와이어를 풀어줄 수 있도록 작동되고,
    운송부와 사석의 투하 목표 지점 사이의 거리가 미리 설정된 거리보다 상대적으로 먼 경우, 다수의 와이어 중 투하 목표 지점으로부터 먼 와이어를 감아줄 수 있도록 작동되는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 와이어의 측부에 수평방향으로 결합되어 다수의 와이어를 서로 연결시키는 연결부;
    상기 연결부의 중앙에 일단이 결합되고 타단이 바지선의 상면에 결합되며 연결부를 전후로 이동시키는 제1이동부; 및
    상기 제1이동부와 직교하도록 배치되어 일단이 연결부의 중앙에 결합되고 타단이 바지선의 상면에 결합되며 연결부를 좌우로 이동시키는 제2이동부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 바지선의 상면에 전후방향으로 장착되는 한 쌍의 레일; 및
    상기 레일에 슬라이딩 가능하도록 장착되며 그 상부에 각각 지지부가 결합되는 다수의 슬라이더; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 바지선의 하면에 장착되며, 운송부의 하강 위치, 운송부의 하강 깊이 및 운송부 내측에 적재된 사석의 양을 관측할 수 있는 관측장비; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 바지선의 일측에 탑재되며 다수의 사석이 저장되는 사석저장부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 사석저장부의 후단 하부에는 게이트가 설치되어 사석저장부에 저장된 사석의 배출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 와이어 타입 해저 공사용 사석 및 피복석 투하장치.
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