KR102248195B1 - 부유식 구조물 - Google Patents

Abstract

부유식 구조물이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선체로부터 돌출 가능하게 설치되는 캔틸레버부; 상기 캔틸레버부의 하부에서 캔틸레버부를 지지하고 레일부를 따라 이동되는 스키드박스; 상기 선체의 바닥 일측에 형성되며, 교체용 스키드박스를 보관하는 수용부; 및 상기 캔틸레버부에 설치되며, 상기 교체용 스키드박스를 기 설정된 위치까지 이동시키는 무빙유닛을 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.

Description

부유식 구조물{FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 부유식 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 부유식 구조물, 예를 들어 시추 기능을 갖는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다.

구체적으로, 잭업 플랫폼은 시추를 위한 데릭을 포함하며, 항해 모드로 시추 위치까지 이동한 후, 잭업 모드로 전환될 수 있다. 잭업 모드 시에는 레그를 해수면 아래로 하강하여 해저에 박은 후, 본체를 해수면으로부터 상승시킬 수 있다. 잭업 플랫폼은 본체가 해수면에서 이격된 상태에서 시추 작업을 수행하며, 시추 작업이 완료되면 위 순서의 역순으로 항해 모드로 전환되며, 다음 시추 위치까지 이동할 수 있다.

한편, 잭업 플랫폼은 시추 작업의 효율성을 증대하기 위하여 캔틸레버를 포함할 수 있다. 구체적으로, 캔틸레버는 잭업 플랫폼의 외부로 이동 가능한데, 이를 통해 잭업 플랫폼 전체의 위치를 바꾸지 않고도 드릴링 위치(well center)의 조정이 가능하다. 일 예로 캔틸레버의 일측에는 시추 데릭이 제공될 수 있으며, 캔틸레버의 이동에 의해 시추 데릭의 위치가 조정될 수 있다.

캔틸레버가 시추 위치를 조정하기 위해 잭업 플랫폼에서 이동할 수 있도록 잭업 플랫폼은 스키드박스(skid box)를 포함할 수 있다. 스키드박스는 캔틸레버를 안정적으로 지지하기 위해 복수 개가 기 설정된 간격으로 이격 배치될 수 있다.

상기 캔틸레버는 무게가 통상 수천 톤에 달하기 때문에 복수개의 스키드박스를 통해 캔틸레버의 하중을 지지하더라도 각 스키드박스에 상당한 하중이 가해질 수 있는바, 이에 따라 고장에 취약할 수 있다.

종래에는 스키드박스가 고장나면 부유식 구조물 위에서 스키드박스를 교체하는 것이 불가능하기 때문에 스키드박스를 수리할 수 있는 육상설비로 옮겨야 했다. 따라서, 스키드박스의 수리 및 교체에 상당한 시간이 소요되므로, 부유식 구조물의 운용에 있어서 심각한 경제적 손실이 초래될 수 있다.

이러한 문제점을 보완하기 위해, 부유식 구조물이 해상에서 스스로 스키드박스를 교체할 수 있는 방법이 제안될 수 있으나, 제한된 공간에 각종 설비 및 장치를 구비해야 하는 부유식 구조물의 경우 교체용 스키드박스를 보관 및 운용할 공간이 충분하지 않다는 문제가 있다.

한국공개특허 제10-1986-0001274호

본 발명의 실시예는, 스키드박스의 교체가 필요할 때 부유식 구조물을 육상설비로 옮기지 않고 부유식 구조물 자체에서 스키드박스를 교체할 수 있는 부유식 구조물을 제공하고자 한다.

또한, 교체용 스키드박스를 보관할 공간을 확보하기 위해 선체 크기를 더 증대시키지 않아도 되는 부유식 구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체로부터 돌출 가능하게 설치되는 캔틸레버부; 상기 캔틸레버부의 하부에서 캔틸레버부를 지지하고 레일부를 따라 이동되는 스키드박스; 상기 선체의 바닥 일측에 형성되며, 교체용 스키드박스를 보관하는 수용부; 및 상기 캔틸레버부에 설치되며, 상기 교체용 스키드박스를 기 설정된 위치까지 이동시키는 무빙유닛을 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다.

또한 상기 수용부는 상기 선체 바닥에 상기 스키드박스의 높이에 대응하는 깊이로 함몰된 구조를 가질 수 있다.

또한 상기 수용부는 상기 선체에서 상기 레일부 사이에 형성될 수 있다.

또한 상기 무빙유닛은, 상기 스키드박스에 착탈 가능하게 결합되는 리프트수단; 상기 리프트수단에 연결되는 와이어수단; 및 상기 와이어수단과 연결되어 상기 리프트수단을 높이방향 및 수평방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동시키는 이동수단을 포함할 수 있다.

또한 상기 리프트수단은, 상기 스키드박스의 양측에서 스키드박스에 걸리도록 적어도 2개로 분할된 후크부; 및 상기 후크부를 서로 연결하여 상기 스키드박스의 낙하를 방지하는 커넥팅부를 포함할 수 있다.

또한 상기 이동수단은, 상기 와이어수단과 연결되어 상기 리프트수단을 상하방향으로 이동시키는 인양부; 및 상기 인양부와 연결되며, 상기 인양부 및 상기 리프트수단을 상기 캔틸레버부의 길이방향을 따라 이동시키는 주행부를 포함할 수 있다.

또한 상기 캔틸레버부의 저면에는 캔틸레버부의 처짐 방지를 위하여 캔틸레버부의 길이방향을 따라 상방으로 함몰된 아치형 홈이 형성될 수 있다.

또한 상기 이동수단은, 상기 캔틸레버부의 최저면보다 돌출되지 않도록 상기 아치(arch)형 홈에 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 스키드박스의 교체가 필요할 때 부유식 구조물을 육상설비로 옮기지 않고 부유식 구조물 자체에서 스키드박스를 교체할 수 있다.

또한 부유식 구조물의 선체 크기를 종래보다 더 크게 하지 않고도 교체용 스키드박스를 보관할 수 있는 부유식 구조물을 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물을 나타낸 평면도,
도2는 도1의 A-A선을 나타낸 단면도,
도3은 도1의 B-B선을 나타낸 단면도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물에서 무빙유닛의 리프트수단을 개략적으로 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물에 대하여 설명한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물을 나타낸 평면도이고, 도2는 도1의 A-A선을 나타낸 단면도이며, 도3은 도1의 B-B선을 나타낸 단면도이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 캔틸레버부(200), 스키드박스(300), 수용부(400), 무빙유닛(500)을 포함할 수 있다.

상기 캔틸레버부(200)는 선체(100) 외부로 돌출 가능하게 설치되는 구성으로서, 시추 작업에 필요한 경우 선체(100) 외곽보다 돌출되게 이동되는바 상기 캔틸레버부(200)는 필요에 따라 전, 후, 좌, 우로 움직이면서 시추 위치를 조정할 수 있다.

캔틸레버부(200)에는 예컨대, 데릭(Derric, 210)과 같은 시추 장비가 장착될 수 있으며, 정확한 시추 지점에 데릭(210)을 위치시키기 위해 상기 선체(100)는 움직이지 않고 고정된 상태에서 상기 캔틸레버부(200)가 선체(100)에 대하여 사방으로 움직이면서 시추 작업을 수행한다.

한편, 상기 스키드박스(300)는 상기 캔틸레버부(200)의 하부에서 캔틸레버부(200)를 지지하고 레일부(30)를 따라 이동되어 상기 캔틸레버부(200)가 이송되도록 할 수 있다.

상기 스키드박스(300)는 캔틸레버부(200)를 안정적으로 지지하기 위해 적어도 2개 이상으로 복수 개가 마련될 수 있으며, 그 복수 개의 스키드박스(300)는 상기 캔틸레버부(200)의 하부에 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다.

참고로, 상기 레일부(30)는, 캔틸레버부(200)의 이동 경로를 제공하기 위해 선체(100) 및 캔틸레버부(200)의 저면 중 적어도 어느 한 곳에 설치될 수 있으며, 상기 스키드유닛의 직접적인 이동 또는 상대적인 이동을 안내하여 상기 캔틸레버부(200)가 상기 레일부(30)를 따라 움직이도록 할 수 있다.

또한, 상기 수용부(400)는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 상기 선체(100)의 바닥 일측에 형성될 수 있으며, 상기 수용부(400)는 교체용 스키드박스(350)를 보관할 수 있는 소정의 공간을 제공할 수 있다.

구체적으로, 상기 수용부(400)는 상기 선체(100) 바닥에 함몰된 구조로 형성될 수 있으며 교체용 스키드박스(350)의 높이에 대응하는 깊이로 형성되어 주위 구조물이나 타 구성들과의 간섭을 최소화할 수 있다.

예컨대, 상기 캔틸레버부(200)는 폭방향의 양단부도 상기 스키드박스(300)에 의해 지지되기 때문에 폭방향의 중앙부가 하방으로 처지는 변형이 발생할 수 있는바, 상기 수용부(400)가 함몰된 구조가 아니면 상기 캔틸레버부(200)의 폭방향 처짐에 의해 상기 교체용 스키드박스(300)가 간섭될 수 있기 때문에 상기 수용부(400)는 선체(100) 바닥에 홈 형태로 함몰되는 것이 좋다.

상기 수용부(400)는 주위 구조물 또는 타 구성들과의 간섭을 최소화하기 위한 또 다른 목적으로 상기 선체(100)에 평행하게 이격 배치되어 있는 레일부(30) 사이에 형성될 수 있다.(도1 참조)

한편, 상기 무빙유닛(500)은 상기 수용부(400)에 보관된 교체용 스키드박스(350)를 교체할 스키드박스(300) 근처까지 이동시키기 위한 것으로 상기 캔틸레버부(200)에 설치될 수 있다.

도2 및 도3에 자세하게 나타나 있는 바와 같이, 상기 무빙유닛(500)은 리프트수단(510)과, 와이어수단(520) 및 이동수단(530)을 포함할 수 있다.

상기 리프트수단(510)은 상기 수용부(400)에 보관된 스키드박스(300)에 착탈 가능하게 결합되어 상기 스키드박스(300)를 안착시키는 것으로서, 구체적으로 상기 리프트수단(510)은 도4에 도시된 바와 같이 스키드박스(300)의 양측에서 스키드박스(300)에 걸리도록 적어도 2개로 분할된 후크부(511)와, 상기 후크부(511)를 서로 연결하여 상기 후크부(511)에 안착된 스키드박스(300)가 낙하되는 것을 방지하는 커넥팅부(512)를 포함할 수 있다.

상기 후크부(511)는 상기 스키드박스(300)의 안착을 위해 스키드박스(300)의 하부로 밀어 넣을 수 있도록 대략 "ㄴ"자 구조를 가질 수 있으며, 상기 스키드박스(300)의 양측에서 지지할 수 있도록 적어도 2개로 분할된 구조를 이룰 수 있다.

또한, 상기 커넥팅부(512)는 상기 후크부(511)가 상기 스키드박스(300)를 탑재한 후 이동하는 과정에서 상기 후크부(511)가 벌어져 스키드박스(300)가 낙하하는 것을 방지하기 위하여 상기 후크부(511)를 서로 연결할 수 있다. 상기 커넥팅부(512)는 여러 가지 다양한 구성들로 실시될 수 있지만, 인장되지 않는 체인이나 와이어, 로프 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 와이어수단(520)은 상기 리프트수단(510)에 연결되어 리프트수단(510)에 외력을 제공하기 위한 것으로서, 상기 와이어수단(520)에는 강선 등으로 이루어진 와이어 또는 로프가 사용될 수 있다.

상기 이동수단(530)은 상기 와이어수단(520)과 연결되어 상기 리프트수단(510)을 필요에 따라 높이방향 및 수평방향 중 어느 한 방향으로 이동시킬 수 있다.

도2 및 도3에 도시된 바와 같이 상기 이동수단(530)은 상기 캔틸레버부(200)의 저면에 설치될 수 있는데, 상기 이동수단(530)이 캔틸레버부(200)의 저면에 설치되면 하방으로 돌출되어 주위 구조물이나 타 구성들과 간섭될 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 상기 캔틸레버부(200)의 저면에 길이방향을 따라 상방으로 함몰된 아치형 홈(220)을 형성하고, 상기 아치형 홈(220)에 상기 이동수단(530)이 설치되도록 하여, 상기 이동수단(530)이 캔틸레버부(200)의 최저면(201)보다 돌출되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 아치형 홈(220)은 캔틸레버부(200)의 굽힘응력이 증가되도록 하여 캔틸레버부(200)의 처짐 현상을 감소시킬 수 있다.

여기서, 상기 이동수단(530)은 인양부(531)와 주행부(532)를 포함할 수 있다.

상기 인양부(531)는 상기 와이어수단(520)과 연결되어 상기 리프트수단(510)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 수용부(400)에 보관되어 있는 스키드박스(300)를 상기 인양부(531)가 상방으로 인양하여 정해진 높이까지 인양되면, 상기 주행부(532)를 통해 스키드박스(300)가 필요한 위치까지 수평 이동될 수 있다.

상기 주행부(532)는 상기 인양부(531)와 연결되며, 상기 인양부(531) 및 상기 리프트수단(510)을 상기 캔틸레버부(200)의 길이방향을 따라 필요한 위치까지 이동시키기 위해 구동바퀴(532a)가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 인양부(531)는 상기 주행부(532)에 힌지축(531a)을 매개로 연결되어 필요에 따라 회전될 수 있는 구조를 갖는다.

상기 주행부(532)는 상기 리프트수단(510)에 교체용 스키드박스(350)를 탑재하고 캔틸레버부(200)의 길이방향을 따라 이동하다가 교체할 스키드박스(300) 근처에 교체용 스키드박스(350)를 내려 놓을 수 있다. 여기서 상기 교체용 스키드박스(350)를 내려 놓는 위치는 레일부(30)(예컨대, 선체(100)에 설치된 헐 레일(hull rail))가 될 수 있고, 상기 레일부(30)에 교체용 스키드박스(350)를 내려 놓은 후 상기 레일부(30)를 따라 교체용 스키드박스(350)를 이동시켜 교체할 스키드박스(300)를 해체하고 교체 작업을 수행할 수 있다.

본 실시예는 신품 스키드박스(350)의 보관 및 신품 스키드박스(350)를 교체할 스키드박스(300) 근처까지 이동시키는 기술에 관한 것이다. 본 실시예에 의하여 신품 스키드박스(350)가 필요한 위치까지 이동되고 나면 다양한 스키드박스 교체 방법과 장치에 의하여 스키드박스를 교체할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

100 : 선체 200 : 캔틸레버부
220 : 아치형 홈 300 : (교체될) 스키드박스
350 : (교체용) 스키드박스 30 : 레일부
400 : 수용부
500 : 무빙유닛 510 : 리프트수단
511 : 후크부 512 : 커텍팅부
520 : 와이어수단 530 : 이동수단
531 : 인양부 532 : 주행부
532a : 구동바퀴

Claims (6)

1. 선체로부터 돌출 가능하게 설치되는 캔틸레버부;
   상기 캔틸레버부의 하부에서 캔틸레버부를 지지하고 레일부를 따라 이동되는 스키드박스;
   상기 캔틸레버부의 하부 영역에 제공되고, 상기 선체의 바닥 일측에 형성되며, 교체용 스키드박스를 보관하는 수용부; 및
   상기 캔틸레버부에 설치되며, 상기 교체용 스키드박스를 이동시키는 무빙유닛을 포함하고,
   상기 무빙유닛은,
   상기 교체용 스키드박스에 탈착되도록 결합되는 리프트수단;
   상기 리프트수단에 연결되는 와이어수단; 및
   상기 와이어수단과 연결되어 상기 리프트수단을 높이방향 및 수평방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동시키는 이동수단을 포함하는 부유식 구조물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 리프트수단은,
   상기 스키드박스의 양측에서 스키드박스에 걸리도록 적어도 2개로 분할된 후크부; 및
   상기 후크부를 서로 연결하여 상기 스키드박스의 낙하를 방지하는 커넥팅부;
   를 포함하는 부유식 구조물.
   
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6. 삭제

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