KR19990017542A - 컨테이너선의 해치커버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨테이너선의 해치커버의 개선에 대해 개시한다.

종래 해치커버는 상대적으로 강도가 커서 해치코밍에 지지시 선체 변형에 따른 해치코밍의 변형을 구속하여 해치코밍을 손상시키는 문제가 있었다.

본 발명에서는 해치커버를 종빔과 횡빔이 격자형으로 배열된 오픈웨브 구조로 구성하여, 컨테이너 적재를 위한 상하방향 강도를 유지하면서 횡방향 변형이 가능한 유연한 구조의 해치커버를 제공한다. 그 결과 해치커버가 해치코밍의 변형을 추종하여 그 손상을 방지할 수 있게 된다.

Description

컨테이너선의 해치커버

본 발명은 컨테이너선에 관한 것으로, 더 상세히는 그 화물해치의 덮개가 되는 해치커버(hatch cover)에 관한 것이다.

컨테이너선은 육상운송과 해상운송을 연계하여 도어 투 도어(door to door)의 운송시스템을 구현하는 컨테이너 시스템의 핵심으로 컨테이너 적양하 설비가 구비된 항구간에 다량의 컨테이너를 고속으로 수송하게 된다.

이러한 컨테이너선은 도 1에 도시된 바와 같이 거의 사각형 박스(box)형에 가까운 단면의 화물창(CH)을 가져 다수의 컨테이너(N)를 적재하는데, 컨테이너(N)의 적양하의 편의를 위해 화물창(CH)의 출입구가 되는 화물해치(H)는 화물창(CH)의 측벽에 정렬되어 컨테이너선은 매우 큰 개구(opening)를 가지는 오픈 구조의 단면으로 구성된다.

일반적으로 컨테이너(N)는 부피에 비해 중량이 작은 경대(輕大) 하물인바. 그 적재량의 증가를 위해 갑판(Dk)상에도 컨테이너(N)를 적재하게 된다. 이를 위해 화물해치(H)를 하나 또는 복수, 일반적으로 2개 내지 4개의 해치커버(100)로 덮고 그 위에 컨테이너(N)를 복수의 단(도시된 구성은 5단)으로 적재하게 되며, 적재량의 더욱 증가를 위해 갑판(Dk)의 외단에 스탠치온(stanchion;S)을 설치하여 해치커버(100)의 외단과의 사이에 다시 1열씩의 컨테이너(N)를 적재하게 된다.

그러므로 해치커버(100)는 단순히 우천(雨天)등에 대한 화물해치(H)의 덮개 역할만을 수행하는 것이 아니라 그 자체가 화물적재를 위한 플랫폼(platform)이 되므로, 컨테이너(N)의 적재하중의 지지를 위해 상당한 중(重)구조로 구성될 수밖에 없게 된다.

즉 도2와 같이 전후 2열로 컨테이너(N)가 적재되는 경우, 도 1의 3매 구성의 해치커버(100)는 각각 50여개의 컨테이너(N) 중량을 지지해야 하는 바, 이를 위해 해치커버(100)는 상판(101)의 하부에 종방향의 거어더(girder;102)와 횡방향의 빔(beam;103)을 교차시켜 매트릭스(matrix) 구조를 취하고, 브라켓(bracket ; 104)들로 국부적으로 보강하여 매우 강(剛;rigid)한 구조를 취하고 있다.

해치커버(100)의 상면에는 컨테이너(N)의 고정을 위한 소켓(socket ; 도시안됨)이 구비되고, 외단에는 화물해치(H) 외주의 해치코밍(hatch coaming ; M)에 결합되는 스토퍼(stopper ; 도시안됨)가 구비되어, 화물창(CH )내에 컨테이너(N)의 적재를 완료한 후, 해치커버(100)를 덮어 이를 해치코밍(M)에 고정하고 해치커버(100)상에 컨테이너(N)를 적재하게 된다. 적재된 컨테이너(N)는 필요에 따라 적절한 래싱(lashing )으로 추가적으로 고정된다.

도 3(A)에는 이러한 해치커버(100)의 배치 및 결합상태를 갑판(Dk)상에서 살펴보는 바, 도시의 편의상 한 화물창(CH)의 해치코밍(M)상에만 해치커버(100)를 덮고 인접 화물창들은 일부만을 도시하였다. 해치커버(100)가 유동하는 경우 그 위에 적재된 컨테이너(N)들이 무너져 내리게 되므로 전술한 바와 같이 해치커버(100)는 해치코밍(M)에 대해 스토퍼등으로 고정되어 있다.

여기서 특기해야 할 점은 컨테이너선은 갑판(Dk)이 양 선측에만 구비되며, 양선측의 갑판(Dk)간을 연결하는 연결갑판(Dk')도 화물창(CH)의 용적증가를 위해서 매우 좁다는 사실이다.

그러므로 컨테이너선에서는 강도확보가 상당히 어려운 바, 이중선각구조(도1 참조)의 채택에 의해 종강도와 횡강도는 어느정도 확보할 수 있으나, 매우 큰 개구(화물해치;H)를 가지는 오픈 구조의 컨테이너선에 있어서 비틀림강도의 문제는 매우 심각하다.

즉 이론적으로는 이중선각구조의 채택으로 그 관성축에 대한 비틀림강성은 충분하지만, 실제적으로 컨테이너선에서는 다른 선박에서는 찾아 볼 수 없는 워어핑(warping) 문제가 발생된다. 워어핑이란 비틀림모멘트 발생시 그 단면이 면외(面外)로 변형하는 현상으로, 단면의 비틀림강성에 비해 발생된 비틀림 모멘트가 크거나 컨테이너선에서와 같은 오픈구조의 경우에 발생하게 된다.

도 3(B)에서 황천(荒川)서의 파도등에 의해 선체에 비틀림 모멘트(Mt)가 발생되면 컨테이너선의 단면은 선체의 일측이 후방으로 타측이 전방으로 밀리는 면외 변형, 즉 워어핑 변형을 하게 된다.

이 경우 워어핑 변형을 억제할 수 있는 부재는 연결갑판(Dk')뿐인바, 이 조차 하물해치(H)간에 매우 좁은 폭으로 연결되어 있을 뿐이므로 결국 화물해치(H)에 설치된 해치코밍(M)은 선체의 변형에 따라 변형하고자 하게 된다.

그런데 이 해치코밍(M)에 고정된 해치커버(100)는 전술한 바와 같이 상판(101)에 거어더(102) 및 빔(103)이 배열된 매트릭스구조를 브라켓(104)으로 보강하여 매우 강한 구조로 되어 있으므로, 해치코밍(M)의 변형시 변형이 어려운 해치커버(100)가 이를 구속하게 된다. 그 결과 해치코밍(M)은 도시된 바와 같이 뒤틀림 변형을 할 수밖에 없게 되어, 해치코밍(M)이 손상되고 반복적인 불평형 응력에 의해 균열이 전파되며 피로파괴가 발생되는 등의 구조적 문제가 발생된다.

이러한 문제에 대해 종래 연결갑판(Dk')의 강성을 증가시키고 해치커버(100)와 해치코밍(M)의 연결부위인 스토퍼를 힌지(hinge)로 구성하는 등 여러 가지 대안이 제시되었으나 어느 것도 근본적인 해결책은 되지 못하였다.

이에 따라 본 발명은 해치코밍의 손상을 방지할 수 있는 해치커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 컨테이너선의 일반적 구성을 보이는 단면도,

도2는 종래의 해치커버의 한 구성을 보이는 종단면도,

도3(A) 및 (B)는 종래의 해치커버의 문제점을 보이는 평면도들,

도4는 본 발명 해치커버의 구성을 보이는 평면도,

도5는 본 발명 해치커버의 작용을 보이는 평면도,

도6(A) 내지 (C)는 각각 도 4의 Ⅵ-Ⅵ'선에 대한 몇가지 다른 구성들을 보이는 단면도들이다.

도면이 주요부분에 대한 부호의 설명

H : 화물해치(cargo hatch)

M : 해치코밍(hatch coaming)

N : 컨테이너(container)

1 : (본 발명)해치커버 (hatch cover)

2 : 종빔 (longitudinal beam)

3 : 횡빔 (transverse beam)

6 : 타이바 (tie bar)

10,20 : 상부 및 하부플랜지

30;30A,30B : 웨브판(web plate)

40 : 차폐판(seal plate)

50 : 덕트(duct)

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명자가 착안한 것은 해치커버를 선체 및 해치코밍의 변형에 추종할 수 있는 유연한 구조로 구성한다는 것이다.

그러면 선체의 워어핑등에 의한 해치코밍의 변형시 해치커버가 이 변형을 추종하여 해치코밍에 대한 구속이 완화되므로 해치코밍의 손상을 방지할 수 있게 될 것이다.

이러한 착안에 기초하여 본 발명에 의한 해치커버는 적재될 컨테이너의 외단을 지지하는 종빔(longitudinal beam)과 횡빔(transverse beam)을 격자(格子)형태로 배열하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그 결과 구성되는 본 발명 해치커버는 상판이 없이 큰 개구부가 형성된 오픈웨브(open web)구조를 가지게 되어, 상부에 적재되는 컨테이너의 하중을 지지하면서도 측방향의 외력에 대해 변형될 수 있는 유연한 구조가 된다.

이에 따라 해치커버가 선체 및 해치코밍의 변형에 추종할 수 있게 되어 해치커버의 구속에 의한 해치코밍의 손상문제가 해결된다.

(실시예)

이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 4에서, 본 발명에 의한 해치커버(1)는 종빔(2)과 횡빔(3)이 격자형태로 교차하여 상판이 없는 오픈웨브구조로 구성된다. 이때 종빔(2)과 횡빔(3)은 적재될 컨테이너(N)의 외단을 지지할 수 있는 스페이싱(spacing)으로 배열되는 바, 도시된 해치커버(1)는 전후 2열의 컨테이너(N)를 각 열에 4개씩 지지할 수 있도록 되어 있어서 4개의 종빔(2)과 3개의 횡빔(3)을 가지는 격자로 구성된다.

여기서 부호4는 컨테이너(N)의 적어도 네 모서리에 결합되어 이를 고정지지하는 소켓의 위치를 나타내며, 5는 해치코밍(M)에의 지지를 위한 스토퍼인데 이 스토퍼에는 종래와 같이 힌지로 구성될 필요는 없다.

이와 같이 종빔(2)과 횡빔(3)의 격자로 구성된 본 발명 해치커버(1)는 상판이 없이 큰 개구부(0)를 가지게 되므로 외력에 대해 상당히 유연한 구조가 된다. 이때 각 빔(2,3)의 단면은 박스빔(box beam)이나, T빔, H빔 또는 I빔으로 구성될 수 있으며, 그 칫수는 도 6의 설명과 같이 설정된다.

한편 나머지 부호 6은 해치커버(1)의 보강과 변형의 정도의 조정을 위해 종빔(2)간을 연결하는 타이바(tie bar)이다.

이와 같이 해치커버(1)가 유연한 구조로 구성되므로 도 5와 같이 선체에 워어핑 변형이 발생되는 경우, 해치커버(1)가 해치코밍(M)의 변형에 추종할 수 있게 되어 해치코밍(M)에 대해 구속의 정도가 완화되며, 그 결과 해치코밍(M)의 손상이 방지될 수 있게 된다.

도6의 각도에는 도 4의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 취한 종빔(2)또는 횡빔(3)의 여러가지 실시예들이 도시되어 있다.

먼저 도 6(A)에는 I빔 또는 H빔 형태로 구성된 빔(2,3)이 도시되어 있는바, 이는 상하부 플랜지(10,20)가 한 웨브판(web plate;30)로 연결되어 있으며, 상하방향 강도는 컨테이너(N)의 적재 하중에 의한 휨모멘트와 전단력등을 지지하기 위한 적절한 강도를 발휘하는 칫수로, 좌우방향 강도는 해치코밍(M)과의 결합시 해치코밍(M)의 변형에 따라 어느 정도 변형될 수 있는 적절한 강성을 발휘하는 칫수로 설정된다. 이에 따라 각 빔(2,3)은 상하방향 강도가 좌우방향 강도보다 큰 이방성의 구조부재로 구성된다.

한편 본 발명 해치커버(1)는 상판이 없이 개구부(0)를 가지는 오픈웨브구조를 가지므로, 우천시나 황천시 우수나 해수가 개구부(0)를 통해 화물창(CH)내로 유입될 우려가 있다. 컨테이너(N) 적재시 이들이 개구부(0)를 차폐하므로 직접적인 유수나 해수의 유입은 없으나 빔(2,3) 상면을 따라 유입될 우려가 있다. 이에 따라 빔(2,3)의 상부플랜지(10) 양단에는 우수나 해수의 개구부(0) 유입을 차단하기 위한 차폐판(seal plate;40)이 구비되는 것이 바람직하다. 이 차폐판(40)은 도 4에 도시된 바와 같이 해치커버(1)의 양단과 개구부(0) 주위에 연장되어 유수등을 해치커버(1)의 전후로 흘려내게 된다.

그런데 설치가능한 차폐판(40)의 높이는 컨테이너(N)와 상부플랜지(10)간의 틈새, 즉 결합시의 소켓(4)의 높이에 제한되므로, 차폐판(40)간에 흘려내릴 수 있는 우수 또는 해수의 양이 제한될 수 밖에 없게된다. 즉 우량이 많거나 심한 황천의 경우에는 우수나 해수가 화물창(CH)내에 유입되는 것이다.

이에 따라 도 6(B) 및 (C)의 구성은 우수등의 다량배출을 위한 덕트(duct;50)를 구비하고 있다.

먼저 도6(B)는 웨브판(30;30A;30B)을 2매로 구성하여 그 사이와 상하부플랜지(10,20)간의 공간을 덕트(50)로 형성한 것인바, 상부 플랜지(10)에는 적절한 간격으로 배수구멍(60)이 형성된다. 이에 따라 차폐판(40)간의 상부플랜지(10)에 고인 우수등은 배수구멍(60)을 통해 덕트(50)로 유입되어 배출됨으로써 우수등의 화물창(CH)유입을 방지하게 된다.

한편 도 6(C)의 구성은 상부플랜지(10)의 하부와 웨브판(30)의 적어도 일측간에 적어도 한 덕트판(70)을 부착하고 상부플랜지(10)에 배수구멍(60)을 형성하여 덕트(50)를 구성한 것이다. 이러한 도 6(C)의 구성은 도 6(B)에 비해 복잡하기는 하지만, 도 6(B)에서 웨브판(30A,30B)이 2매가 되어 좌우방향 강도가 증가됨으로써 유연성이 저하되는 것을 감안할 때 얇은 박판으로 덕트판(70)을 구성하면 강도의 변화없이 덕트(50)를 형성할 수 있어 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 컨테이너(N) 적재를 위한 상하방향의 강도는 그대로 유지하면서도 횡방향으로 유연한 구조의 해치커버(1)가 제공되어, 선체 및 해치코밍(M)의 변형에 유연하게 추종함으로써 해치코밍(M)의 손상을 방지할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 화물창의 화물해치에 설치된 해치코밍에 결합되어 화물해치를 차폐하며 그 상부에 컨테이너가 적재되는 컨테이너선의 해치커버에 있어서, 종빔과 횡빔이 상기 컨테이너의 외단을 지지하는 격자형태로 배열되어 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
2. 제 1항에 있어서, 상기 종빔과 횡빔의 상하방향 강도가 좌우방향 강도보다 큰 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
3. 제 1항에 있어서, 상기 종빔과 횡빔이 상부플랜지 및 하부플랜지와 그 사이를 연결하는 웨브판을 구비하는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
4. 제 3항에 있어서, 상기 종빔과 횡빔이 박스빔 H빔, I빔, T빔중의 어느 한 형태로 또는 둘이상이 형태의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
5. 제 3항에 있어서, 상기 상부플랜지의 양단에 차폐판이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
6. 제3항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 웨브판이 2매로 구성되어 그 사이와 상기 상하부플랜지간에 덕트가 형성되고, 상기 상부플랜지에 상기 덕트에 대한 배수구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
7. 제3항 내지 제5항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 상부플랜지의 하부와 웨브판의 적어도 일측에 덕트판이 부착되어 덕트가 형성되고, 상기 상부플랜지에 상기 덕트에 대한 배수구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버
8. 제1항에 있어서, 격자형태로 구성된 상기 종빔간에 타이바가 연결되는 것을 특징으로 하는 컨테이너선의 해치커버