KR102192138B1 - Water level control system of floating marine structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부유식 수상 구조물의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도를 구속하여 수위 변화에 의한 계류장치의 부하를 최소화할 수 있고, 이를 통해 구조물의 내구성과 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 설치비용을 현저히 절감할 수 있는 부유식 수상 구조물의 수위조절시스템을 개시한다. The present invention can minimize the load on the mooring device due to the change in water level by restraining the remaining 5 degrees of freedom of the floating floating structure except for HEAVING, thereby significantly extending the durability and life of the structure. It discloses a water level control system of a floating floating structure that can significantly reduce installation costs.
Description
본 발명은 수면 위에 부유되는 장방형의 메인 샤프트와; 상기 메인 샤프트의 각 측면에 구비되는 것으로, 상단이 개방형성되며 내부가 비어있고 바닥면에 배수홀이 형성되는 "ㄴ"자 형태로서 수위 증가시에는 내부에 물이 채워지고 수위 감소시에는 내부에 채워진 물이 배수홀을 통해 외부로 배출되면서 수위 변화의 영향을 최소화하면서 상기 메인 샤프트의 부력 중심이 유지되도록 하는 부력탱크와; 직교상태로 배치되는 한 쌍의 부력탱크가 서로 맞닿는 각 모서리에 수평방향을 따라 결합되는 연결바와; 상기 각 연결바의 타측 단부를 연결하도록 수직으로 결합되며, 저면에는 부력을 제공하기 위한 부력체가 구비되어 수상에서 부유되는 부력바와; 상기 부력바와 대응되는 형상의 홀이 관통형성되며 부력바를 따라 상하로 이동 가능하도록 하는 부싱이 일측 모서리에 구비되어 상기 부력바와 결합되면서 횡동요(ROLLING), 종동요(PITCHING), 선수동요(YAWING), 상하동요(HEAVING), 전후동요(SURGING), 좌우동요(SWAYING)의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도가 구속되어 수위 변화시 상기 부력바를 따라 상하방향으로만 이동되는 판형의 부유식 수상 구조물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물의 수위조절시스템에 관한 것이다.
The present invention and a rectangular main shaft floating on the water surface; It is provided on each side of the main shaft, the top is open, the inside is empty, and a drain hole is formed in the bottom surface. It is filled with water when the water level is increased and inside when the water level is decreased. A buoyancy tank for maintaining the center of buoyancy of the main shaft while minimizing the effect of a change in water level while the filled water is discharged to the outside through the drain hole; A connecting bar coupled along a horizontal direction to each corner of the pair of buoyancy tanks arranged in an orthogonal state; A buoyancy bar which is vertically coupled to connect the other end of each of the connecting bars, and is provided with a buoyancy body for providing buoyancy on a bottom surface to be suspended in the water; A hole of the shape corresponding to the buoyancy bar is formed through through, and a bushing is provided at one corner to enable movement up and down along the buoyancy bar, and is combined with the buoyancy bar while rolling, pitching, and yawing , HEAVING, SURGING, and SWAYING are 6 degrees of freedom except for HEAVING, and the remaining 5 degrees of freedom are constrained, so that when the water level changes, it moves only in the vertical direction along the buoyancy bar. It relates to a water level control system of a floating structure comprising a;
일반적으로, 부유식 수상 구조물이라 함은 하천, 강 또는 바다의 연안 등의 수면에 시공되는 수상휴게소, 부잔교, 바지선, 수상가옥, 수상 낚시터, 하역시설, 교량, 인공섬, 그 외 수상양식장 등과 같은 다양한 구조물을 지칭하는 것으로, 횡동요(ROLLING), 종동요(PITCHING), 선수동요(YAWING), 상하동요(HEAVING), 전후동요(SURGING), 좌우동요(SWAYING)의 6자유도 운동을 하게 된다. In general, floating floating structures are called water rest areas, floating piers, barges, floating houses, floating fishing grounds, loading and unloading facilities, bridges, artificial islands, and other floating aquaculture sites that are constructed on the surface of a river, river or sea. It refers to various structures, and it performs 6 degrees of freedom movement: rolling, pitching, yawing, HEAVING, SURGING, and SWAYING. .
물 위에 부유되는 수상 구조물의 안정화를 위해서는 상기의 6자유도를 모두 구속하는 것이 가장 이상적인데, 종래에 개시된 계류장치의 경우 구조가 복잡하고 고가의 설치비용이 발생하기 때문에 현실적으로 6자유도를 모두 구속한다는 것은 불가능하였다. In order to stabilize the floating structure on the water, it is most ideal to constrain all six degrees of freedom. In the case of the conventional mooring device, since the structure is complicated and expensive installation costs are incurred, it is practical to constrain all six degrees of freedom. It was impossible.
한편, 종래의 수상부유구조물의 계류방식에는 일점계류방식, 다점계류방식, 동적위치유지방식의 세 가지가 있다.On the other hand, there are three conventional mooring methods for floating structures: a one-point mooring method, a multi-point mooring method, and a dynamic position maintenance method.
먼저, 일점계류방식이라 함은 석유 하역에 많이 사용되는 방식으로서, 특히 깊은 수심에 있어서는 고정식 구조물 방식 대신 널리 사용되고 있다. 고정식 구조물 방식은 유지비가 적고 석유 하역작업의 가동률이 높은데 비해, 일점계류방식은 유지비는 많이 드나 설비의 초기투자가 적은 것이 특징이다.First, the one-point mooring method is a method that is widely used for unloading petroleum, and is widely used instead of a fixed structure method, especially in deep water. The fixed structure method is characterized by low maintenance cost and high utilization rate of oil unloading operations, whereas the one-point mooring method is characterized by high maintenance costs but low initial investment in facilities.
다음으로, 다점계류방식은 해양 구조물을 일정 위치에 정확히 유지하고 큰 계류력을 준비하기 위한 계류방식으로서, 해양작업선과 석유 굴삭 리그(oil drilling rig) 등에 채용되고 있다. 계류삭의 배치 방법에는 몇 가지 형식이 있다. 계류삭에는 와이어로프와 체인이 사용되며, 또한 중간싱커 혹은 중간 부이를 설치하여 계류삭을 안정시키는 일도 행한다. 닻은 수평력(해저면에서의 접선각 θ=0)을 대상으로 하고 있는데 비해, 싱커는 수평력 및 연직력(접속각 θ>0)을 대상으로 한다.Next, the multi-point mooring method is a mooring method for accurately maintaining an offshore structure at a predetermined position and preparing a large mooring force, and is employed in offshore work vessels and oil drilling rigs. There are several types of mooring lines arrangement. Wire ropes and chains are used for mooring lines, and intermediate sinkers or intermediate buoys are installed to stabilize mooring lines. The anchor targets horizontal force (tangent angle θ=0 at the sea floor), whereas the sinker targets horizontal force and vertical force (connection angle θ>0).
계류삭에 의한 계류는 수심의 제한을 받고 있어 석유 굴삭 리그에 있어서도 수백 미터 이상의 수심에 대한 실적은 많지 않다. 해양 구조물을 계류삭의 사용 없이 일정 위치에 유지하기 위해서는 동적위치유지방식(dynamic positioning method)에 의한다. GPS(global positioning system)을 이용하여 해양 구조물의 위치검지를 행하고, 소정의 위치를 유지하기 위하여 필요한 추진기, 보조추진기(thruster)의 작동량을 계산, 작동시키는 것이다. 동적위치유지방식의 정도는 수심에 대한 수평이동량의 비율(%)로 표시되는데, 100미터 정도의 수심에서 1% 정도이다. 수심의 증대와 함께 이 비율도 증대된다. 특히 라이저를 가지는 해양 구조물에서는 이것이 5% 정도까지가 한계로, 10%가 되면 라이저에 굽힘과 파손이 생기기 때문에 동적위치유지방식의 정도는 신중히 유지하는 것이 필요하다. 계류방식에 의한 해양 구조물의 위치 유지는 백 미터 이상의 수심에서 적용되는 예도 있으나, 수심의 증대와 함께 동적위치유지방식의 이용이 유리하다.Mooring by mooring lines is limited in water depth, so even in oil excavation rigs, there are not many achievements in water depths of several hundred meters or more. In order to maintain the offshore structure in a certain position without the use of mooring lines, the dynamic positioning method is used. It detects the position of the offshore structure using a global positioning system (GPS), and calculates and operates the amount of operation of a thruster and a thruster necessary to maintain a predetermined position. The degree of dynamic position maintenance is expressed as the ratio (%) of the amount of horizontal movement to the depth of water, which is about 1% at a depth of about 100 meters. With increasing depth, this ratio also increases. In particular, in offshore structures with risers, this is limited to about 5%, and when it reaches 10%, the riser is bent and damaged, so it is necessary to carefully maintain the degree of dynamic position maintenance. The position maintenance of the offshore structure by the mooring method is applied at a depth of more than 100 meters, but it is advantageous to use the dynamic position maintenance method with an increase in the water depth.
그런데, 현재까지 설치되어 사용 중인 계류장치들에 대한 설계 및 해석이 대부분 해외기술에 전적으로 의존해 왔다. 실제로 설치지역 환경에 맞는 설계가 제대로 이루어지지 못하고 있고, 해외로부터 계류장치들에 대한 해석 프로그램을 수입하여 해석에 이용하고 있기 때문에, 막대한 외화를 지출하고 있는 실정이다. However, most of the design and analysis of mooring devices installed and used to date have been entirely dependent on foreign technology. In fact, the design suitable for the environment of the installation area is not properly implemented, and because analysis programs for mooring devices are imported from abroad and used for analysis, a huge amount of foreign currency is being spent.
또한, 선행기술로서 개시된 종래의 다양한 계류장치들은 수상부유구조물과 수중의 바닥에 배치된 심관을 연결하는 로프에서 수면에 노출된 일부위가 수상부유구조물의 스크류에 감겨 안전을 해치는 문제점이 있었다.In addition, various conventional mooring devices disclosed as prior art have a problem in that a portion exposed to the water surface in a rope connecting the floating structure and the core pipe disposed on the bottom of the water is wound around the screw of the floating structure, thereby impairing safety.
아울러, 수면이 낮아지면서 팽팽해 졌던 로프가 느슨해지면 수상부유구조물의 유동이 그만큼 커지고 흔들림에 의한 하자가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, when the water surface is lowered and the rope, which has become taut, becomes loose, the flow of the floating structure increases as much, and there is a problem that a defect due to shaking occurs.
그리고 강관파일을 통해 고정하는 구조는, 지반조사 등이 선행되어야 하며, 설치기간이 길고 파일가이드의 설치되는 시공효율이 떨어져 시공비용이 비싸기 때문에 비경제적인 문제점이 있었다.
And the structure fixed through the steel pipe piles had to be preceded by ground investigation, and the installation period was long and the construction cost was high due to the low construction efficiency of the pile guide.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 부유식 수상 구조물의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도를 구속하여 수위 변화에 따라 부유식 수상 구조물이 부력 중심을 신속원활하게 유지하도록 함으로써 계류장치의 부하를 최소화할 수 있는 부유식 수상구조물의 수위 조절 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was invented to solve the above problems, and the remaining five degrees of freedom except HEAVING are constrained among the six degrees of freedom of the floating floating structure, so that the floating floating structure quickly adjusts the center of buoyancy according to the change in water level. An object thereof is to provide a water level control system of a floating floating structure that can minimize the load on the mooring device by maintaining it smoothly.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 물속에 소정깊이까지 잠기도록 부유되는 장방형의 메인 샤프트와; 상기 메인 샤프트의 각 측면에 구비되는 것으로, 상단이 개방형성되며 내부가 비어있고 바닥면에 배수홀이 형성되는 "ㄴ"자 형태로서 수위 증가시에는 내부에 물이 채워지고 수위 감소시에는 내부에 채워진 물이 배수홀(21)을 통해 외부로 배출되면서 수위 변화의 영향을 최소화하면서 상기 메인 샤프트의 부력 중심이 유지되도록 하는 부력탱크와; 직교상태로 배치되는 한 쌍의 부력탱크가 서로 맞닿는 각 모서리에 수평방향을 따라 결합되는 연결바와; 상기 각 연결바의 타측 단부를 연결하도록 수직으로 결합되며, 저면에는 부력을 제공하기 위한 부력체가 구비되어 수상에서 부유되는 부력바와; 상기 부력바에 끼움 결합되도록 일측 모서리에 부력바와 대응하는 형상의 홀이 관통형성되는 판형의 부유식 수상구조물;을 포함하며, 상기 홀에는 수상구조물이 부력바를 따라 상하로 이동 가능하도록 하는 부싱이 구비되어, 상기 수상구조물이 상기 부력바에 끼움 결합되어 횡동요(ROLLING), 종동요(PITCHING), 선수동요(YAWING), 상하동요(HEAVING), 전후동요(SURGING), 좌우동요(SWAYING)의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도가 구속되어 수위 변화시 상기 부력바를 따라 상하방향으로만 이동되도록 하고, 바람이나 너울 또는 파도를 포함한 환경요인에 의한 상기 부유식 수상 구조물의 좌우동요(SWAYING)를 방지할 수 있도록 상기 부력바는 사각 파이프 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다. For the above object, the present invention includes a rectangular main shaft which is suspended so as to be immersed in water to a predetermined depth; It is provided on each side of the main shaft, the top is open, the inside is empty, and a drain hole is formed in the bottom surface. It is filled with water when the water level is increased and inside when the water level is decreased. A buoyancy tank for maintaining the center of buoyancy of the main shaft while minimizing the influence of the water level change while the filled water is discharged to the outside through the
또한, 본 발명에서 상기 부력탱크의 바닥면은 원활한 배수가 이루어지도록 할 수 있고, 잔존 해수에 의한 부식을 방지할 수 있도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the bottom surface of the buoyancy tank is characterized in that it is formed to be inclined so as to allow smooth drainage and to prevent corrosion by residual seawater.
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또한, 본 발명은 바람이나 너울 또는 파도가 빈번한 지역이나 수위의 변화 폭이 넓은 해상에 설치시 급격한 수위변화에 대하여 신속하게 부력 중심을 유지하여 안정성을 확보할 수 있도록 상기 부력탱크는 메인 샤프트의 외주면을 따라 상하 다단으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention is to ensure stability by rapidly maintaining the center of buoyancy against rapid water level changes when installed in an area where wind, swell or waves are frequent, or on a sea with a wide range of water level changes, the buoyancy tank is the outer peripheral surface of the main shaft. It characterized in that it is provided in multiple stages along the top and bottom.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 부유식 수상 구조물의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도를 구속하여 수위 변화에 의한 계류장치의 부하를 최소화할 수 있고, 이를 통해 구조물의 내구성과 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 설치비용을 현저히 절감할 수 있고, 유지 보수에 따른 인력과 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
The present invention made as described above can minimize the load on the mooring device due to the change in water level by restraining the remaining 5 degrees of freedom except HEAVING among the 6 degrees of freedom of the floating floating structure, through which durability and lifespan of the structure Can be significantly extended, installation costs can be significantly reduced, and manpower and costs for maintenance can be reduced.
도 1은 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물의 수위조절시스템의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 메인 샤프트와, 부력탱크와, 연결바 부력바의 결합상태를 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 부력탱크의 바닥면의 확대 예시도.
도 4는 본 발명의 사용상태를 나타내는 개략적인 예시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력바를 설명하기 위한 개략적인 예시도.1 is an exemplary view of a water level control system of a floating water structure according to the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing the coupling state of the main shaft, the buoyancy tank and the connecting bar buoyancy bar according to the present invention.
Figure 3 is an enlarged exemplary view of the bottom surface of the buoyancy tank according to the present invention.
Figure 4 is a schematic illustration showing a state of use of the present invention.
Figure 5 is a schematic illustration for explaining a buoyancy bar according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물의 수위조절시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, the water level control system of the floating water structure according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 부유식 수상 구조물의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도를 구속함으로써 수위 변화에 의한 계류장치의 부하를 최소화할 수 있도록 한 부유식 수상 구조물의 수위조절시스템을 개시한다.
The present invention discloses a water level control system of a floating floating structure to minimize the load of a mooring device due to a change in water level by restraining the remaining 5 degrees of freedom except HEAVING among the 6 degrees of freedom of the floating floating structure. .
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 메인 샤프트(10)와, 부력탱크(20)와, 연결바(30)와, 부력바(40)와, 부유식 수상 구조물(50)을 포함한다. 여기에서, 상기 메인 샤프트와, 부력탱크와, 연결바 및 부력바는 상기 부유식 수상 구조물을 계류시키기 위한 계류장치의 역할을 한다.
For the above purposes, the present invention includes a
상기 메인 샤프트(10)는 물속에 소정깊이까지 잠기도록 부유되는 장방형의 부력체로서, 하단에는 계선줄(11)과 무게추(12)가 구비된다.The
상기 메인 샤프트(10)의 각 측면에는 부력탱크(20)가 구비된다. Each side of the
상기 부력탱크(20)는 내부에 물이 채워칠 수 있도록 상단이 개방형성되며 내부가 비어있는 "ㄴ"자 형태로 이루어지되, 수위 변화에 따라 내부에 채워진 물을 외부로 배출할 수 있도록 바닥면에는 배수홀(21)이 형성된다. The
상기의 수학식 1과 같이 부력은 유체의 밀도(kg/m3)와 유체 속에 잠긴 물체의 부피(m3)와 중력가속도(m/s2)를 곱한 값으로서, 유체의 밀도와 중력가속도가 일정하다고 하였을 때 부력은 유체 속에 잠긴 물체의 부피에 비례하게 된다. As shown in Equation 1 above, the buoyancy force is the product of the density of the fluid (kg/m 3 ) and the volume of the object submerged in the fluid (m 3 ) and the acceleration of gravity (m/s 2 ), and the density of the fluid and the acceleration of gravity are Assuming constant, buoyancy is proportional to the volume of an object immersed in the fluid.
상기의 부력탱크(20)가 구비되는 메인 샤프트(10)는 수위 증가시에는 부력탱크(20) 내부에 물이 채워지고, 수위 감소시에는 부력탱크(20) 내부에 채워진 물이 배수홀(21)을 통해 외부로 배출되면서 수위 변화의 영향을 최대한 적게 받으면서 부력 중심을 유지할 수 있다.The
한편, 상기 부력탱크(20)는 바람이나 너울 또는 파도가 빈번하게 발생하거나 수위의 변화 폭이 넓은 해상에 설치시 신속원활하게 부력 중심을 유지할 수 있도록 메인 샤프트(10)의 각 측면에 상하 다단으로 복수개로 구비될 수 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 상기 메인 샤프트(10)의 측면에 상하 다단으로 3개의 부력탱크(20)가 구비되는 것으로 도시하였다. On the other hand, the
또한, 상기 부력탱크(20)는 내부에 채워진 물이 신속원활하게 배수될 수 있고, 부력탱크의 내벽이나 바닥면이 잔존 해수에 의한 부식을 방지할 수 있도록 바닥면이 일측에서 타측으로 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the
상기 연결바(30)는 직교상태로 배치되는 한 쌍의 부력탱크(20)가 서로 맞닿는 각 모서리에 수평방향을 따라 결합되어, 동일선상에 네 개의 연결바가 90°간격으로 구비된다. The
상기 연결바(30)는 상하 다단으로 구비되는 상기 부력탱크(20)에 대응하여 상하 다단으로 복수개로 구비될 수 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 상기 메인 샤프트(10)의 각 측면마다 3개의 부력탱크(20)가 상하 다단으로 구비되고, 상기 연결바(30)는 상단을 제외한 나머지 2곳에 결합된 상태로 도시하였는데, 이는 후술할 부유식 수상 구조물(50)이 부력바와 끼움결합될 때 간섭이 발생되지 않고, 특히 해상에서 결합시 작업의 용이성을 확보할 수 있도록 하기 위한 것으로, 필요에 따라 부유식 수상 구조물(50)의 이탈을 방지할 수 있도록 연결바(30)의 상단을 마감하는 마감캡(미도시)이 구비될 수 있다. 이러한 구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명의 권리범위에는 한정하지 않는다. The
또한, 상기 연결바(30)는 소정길이로 형성되며, 타측 단부가 상기 부력바(40)와 고정결합되어 메인 샤프트(10)와 부유식 수상 구조물(50)이 소정거리로 이격되게 배치되도록 한다. In addition, the connecting
상기 연결바(30)의 형상은 본 발명의 권리범위에 한정하지 않으며, 예를 들어 사각 파이프 형태로 이루어질 수 있다. The shape of the connecting
상기 부력바(40)는 상기 복수개의 연결바(30)를 연결하도록 수직으로 결합되는 것으로, 소정길이로 형성되며, 수상에서 부유될 수 있도록 저면에는 부력을 제공하기 위한 부력체(41)가 구비된다. The
상기 부력바(40)는 후술할 부싱(51)을 매개로 부유식 수상 구조물(50)과 결합되어 부유식 수상 구조물(50)의 상하 이동을 안내한다. The
상기 부유식 수상 구조물(50)은 하천, 강 또는 바다의 연안 등의 수면에 시공되는 수상휴게소, 부잔교, 바지선, 수상가옥, 수상 낚시터, 하역시설, 교량, 인공섬, 그 외 수상양식장 등과 같은 다양한 구조물을 통칭하는 것으로, 본 발명의 이해를 돕기 위한 도면에서는 사각 판형태로 단순화하였다. The floating floating
상기 부싱(51)은 상기 부유식 수상 구조물(50)의 일측 모서리(연결바의 타측 단부와 마주보는 모서리)에 구비된다. The
상기 부싱(51)은 상기 부력바(40)와 대응되는 형상의 홀이 관통형성되며, 상기 부유식 수상 구조물(50)은 상기 부싱(51)을 매개로 부력바(40)와 끼움결합된다. The
단순히 수면 위에 부유식 수상 구조물이 부유할 경우 부유식 수상 구조물은 횡동요(ROLLING), 종동요(PITCHING), 선수동요(YAWING), 상하동요(HEAVING), 전후동요(SURGING), 좌우동요(SWAYING)의 6자유도가 모두 불구속 상태가 되므로 수위 변화시 계류장치에 상당한 부하가 가해지게 된다. If a floating floating structure simply floats on the water surface, the floating floating structure is rolled, pitched, yawing, HEAVING, SURGING, and SWAYING. ), all six degrees of freedom are in an unbound state, so a considerable load is applied to the mooring system when the water level changes.
하지만, 상기 부싱(51)을 매개로 부유식 수상 구조물(50)이 부력바(40)와 끼움결합되면 횡동요(ROLLING), 종동요(PITCHING), 선수동요(YAWING), 상하동요(HEAVING), 전후동요(SURGING), 좌우동요(SWAYING)의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도가 구속된다. However, when the floating floating
따라서, 도 4와 같이 부유식 수상 구조물(50)은 수위 변화시 부력바를 따라 상하방향으로만 이동되므로 계류장치의 부하를 최소화하여 전체 설비의 내구성과 수명을 현저히 연장시킬 수 있으며, 종래에 개시된 계류장치를 통해 5자유도를 구속하는 것보다 설치비용을 현저히 절감할 수 있고, 유지 보수가 용이한 장점이 있다. Therefore, the floating floating
다음으로, 도 5의 a)와 같이 상기 부력바(40′)가 원형 파이프 형태로 이루어지는 경우 수위 변화가 급격하게 이루어지는 지역이나 바람이나 너울 또는 파도가 빈번하게 발생되는 지역에서는 상기 부유식 수상 구조물이 좌우동요(SWAYING)의 영향을 받을 수 있으며, 이로 인해 계류장치의 부하가 증가하여 내구성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. Next, as shown in Fig. 5a), when the
이러한 문제점을 방지하기 위하여 도 5의 b)와 같이 상기 부력바(40)는 사각 파이프 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 부싱(51)의 홀은 부력바(40)와 대응되는 사각형의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. In order to prevent this problem, the
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 상기 부싱(51)이 한 쌍이 부유식 수상 구조물의 대각 방향으로 마주보는 한 쌍의 모서리에 각각 구비되고, 도 2에 도시된 메인 샤프트, 연결바, 부력바가 상호 결합되어 구성되는 계류장치 한 쌍이 각 모서리의 부싱과 결합되어 부유식 수상 구조물이 좌우동요(SWAYING)를 더욱 완벽하게 구속할 수 있고, 계류장치의 부하를 최소화할 수 있다.
In addition, although not shown in the drawing, a pair of
상기와 같은 본 발명은 수위 변화에 따라 메인 샤프트의 측면에 구비되는 부력탱크 내부에 물이 채워지거나 부력탱크 내부에 채워진 물이 배수되면서 메인 샤프트의 부력 중심이 일정하게 유지되며, 메인 샤프트와 연결바 및 부력바를 매개로 결합되는 부유식 수상 구조물이 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도가 구속되면서 수위 변화시 부력바를 따라 상하방향으로만 이동되므로, 수위 변화에 의한 계류장치(메인 샤프트, 부력탱크, 연결바 및 부력바)의 부하를 최소화하여 부유식 수상 구조물 및 계류장치의 내구성과 수명을 현저히 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
In the present invention as described above, the buoyancy center of the main shaft is kept constant as the buoyancy tank provided on the side of the main shaft is filled with water or the water filled in the buoyancy tank is drained according to the water level change, and the main shaft and the connecting bar And the floating floating structure coupled through the buoyancy bar as a medium of 5 degrees of freedom, except for HEAVING, is restricted and moves only up and down along the buoyancy bar when the water level changes. , Connection bar and buoyancy bar) has the advantage of minimizing the load to significantly extend the durability and life of floating floating water structures and mooring devices.
10 : 메인 샤프트
11 : 계선줄 12 : 무게추
20 : 부력탱크 21 : 배수홀
30 : 연결바
40 : 부력바 41 : 부력체
50 : 부유식 수상 구조물 51 : 부싱 10: main shaft
11: mooring line 12: weight
20: buoyancy tank 21: drain hole
30: connecting bar
40: buoyancy bar 41: buoyancy body
50: floating floating structure 51: bushing
Claims (4)
상기 메인 샤프트의 각 측면에 구비되는 것으로, 상단이 개방형성되며 내부가 비어있고 바닥면에 배수홀이 형성되는 "ㄴ"자 형태로서 수위 증가시에는 내부에 물이 채워지고 수위 감소시에는 내부에 채워진 물이 배수홀(21)을 통해 외부로 배출되면서 수위 변화의 영향을 최소화하면서 상기 메인 샤프트의 부력 중심이 유지되도록 하는 부력탱크(20)와;
직교상태로 배치되는 한 쌍의 부력탱크가 서로 맞닿는 각 모서리에 수평방향을 따라 결합되는 연결바(30)와;
상기 각 연결바의 타측 단부를 연결하도록 수직으로 결합되며, 저면에는 부력을 제공하기 위한 부력체(41)가 구비되어 수상에서 부유되는 부력바(40)와;
상기 부력바에 끼움 결합되도록 일측 모서리에 부력바와 대응하는 형상의 홀이 관통형성되는 판형의 부유식 수상구조물(50);을 포함하며,
상기 홀에는 수상구조물이 부력바를 따라 상하로 이동 가능하도록 하는 부싱(51)이 구비되어, 상기 수상구조물이 상기 부력바에 끼움 결합되어 횡동요(ROLLING), 종동요(PITCHING), 선수동요(YAWING), 상하동요(HEAVING), 전후동요(SURGING), 좌우동요(SWAYING)의 6자유도 중에서 상하동요(HEAVING)을 제외한 나머지 5자유도가 구속되어 수위 변화시 상기 부력바를 따라 상하방향으로만 이동되도록 하고,
바람이나 너울 또는 파도를 포함한 환경요인에 의한 상기 부유식 수상 구조물의 좌우동요(SWAYING)를 방지할 수 있도록 상기 부력바는 사각 파이프 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물의 수위조절시스템.
A rectangular main shaft 10 that is suspended so as to be immersed in water to a predetermined depth;
It is provided on each side of the main shaft, the top is open, the inside is empty, and a drain hole is formed in the bottom surface. It is filled with water when the water level is increased and inside when the water level is decreased. A buoyancy tank 20 for maintaining the center of buoyancy of the main shaft while minimizing the influence of the water level change while the filled water is discharged to the outside through the drain hole 21;
A connecting bar 30 coupled along a horizontal direction to each corner of a pair of buoyancy tanks arranged in an orthogonal state;
A buoyancy bar 40 which is vertically coupled to connect the other end of each of the connecting bars, and is provided with a buoyancy body 41 for providing buoyancy on a bottom surface to be suspended in the water;
Includes; a plate-shaped floating floating structure 50 through which a hole having a shape corresponding to the buoyancy bar is formed at one corner to be fitted and coupled to the buoyancy bar,
The hole is provided with a bushing 51 that allows the floating structure to move up and down along the buoyancy bar, and the floating structure is fitted and coupled to the buoyancy bar so as to roll, pitch, and yawing. , HEAVING, SURGING, and SWAYING are the remaining 5 degrees of freedom except for HEAVING, so that when the water level changes, it moves only up and down along the buoyancy bar. ,
The buoyancy bar is a water level control system of a floating structure, characterized in that to prevent swaying (SWAYING) of the floating floating structure by environmental factors including wind, swell or waves.
The water level control system of claim 1, wherein the bottom surface of the buoyancy tank is formed to be inclined to allow smooth drainage and to prevent corrosion due to residual seawater.
The buoyancy tank according to claim 1, wherein the buoyancy tank is formed of the main shaft to ensure stability by rapidly maintaining the center of buoyancy against sudden changes in water level when installed in an area where wind, swell or waves are frequent, or on a sea with a wide range of water level changes. Water level control system of a floating floating structure, characterized in that provided in a multi-stage up and down along the outer circumferential surface.
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