KR19990087435A - 준설장치 - Google Patents

Abstract

준설장치는 세척수를 해저 또는 동등한 영역을 향하여 하방으로 유도하는 보디장착추력수단 및 해저상에 있는 지지수단에 상기 준설장치를 접속하는 접속수단과를 구비하며, 상기 접속수단은 측면-측면 방향으로 준설장치의 자세를 선택적으로 조정하는 자세조정수단을 구비하고 있다.

Description

준설장치

도 1 은 관련된 지지선과 동작중인 소위 "날개준설선"의 형태에 있는 준설장치의 개략도이다.

도 2 는 도 1 의 날개준설선의 사시도이다.

도 3 은 도 2 의 날개준설선을 꿰뚫은 단면도이다.

도 4 는 정상적인 방향에서 사용되고 있는 도 1 의 날개준설선의 전면개략도이다.

도 5a 및 도 5b 는 도 4 에 공급된 폭의 2배의 폭의 도량을 공급하는 다른 방향에서 본 발명의 도 4 와 유사한 날개준설선의 개략도이다.

도 6 은 본 발명에 의한 날개준설선에 있는 자세조정장치의 한 실시예를 나타낸다.

도 7a~7c 는 여러다른 선택자세에 있어서 날개준설선의 측면도를 나타내며,

도 8a~8c 는 여러다른 선택자세에 있어서 날개준설선의 전면도를 나타낸다.

도 9 및 10 은 날개준설선의 대체구성의 각각을 나타낸 측면도 및 평면도이다.

도 11 은 지지선에 부착시 도 9 및 도 10 의 날개준설선의 측면도를 나타낸다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 지지선 또는 모선 11. 날개준설선(wing dredger)

12,13. 케이블 14. 리프팅장치

16. 케이블 17. 수직단벽

18. 가로연장벽 19. 경사면

21. 상부벽 22. 수직구멍

23. 추력장치 24. 프로펠러

26,27. 핀(fin) 29. 해저

31,31A,31B. 도랑(trench) 32,32A,32B. 리지(ridge)

41,42. 링 43,44,46,47. 케이블

48~51. 앞·뒤포인트 52~55. 윈치

56~59. 수압램 61. 직각프레임

62. 활차장치 63. 케이블

66,67. 외팔보암

[실시예]

도 1 을 참조하여, 지지선 또는 모선(10)이 전방으로 이동하는 것 또는 조류에로의 정상적 진행방향을 나타내고 있으며, 조류는 강·강하구 또는 바다에 있다.

배의 작업을 용이하게 하기 위하여 관할되는 영역에는 각 강변을 따라 또는 영역이 넓을 경우에는 수로에 부표를 달어서 배에 대한 안내진로를 제공한다.

또 다른 방법으로는 준설작업이 작은 영역에서 수행될 경우에는, 지지배는 4개의 포인트적방으로 그 영역위에 정박될 수 있으며, 또는 역학적으로 위치시켜 그 위치를 인공위성에 의해 제어되게 할 수 있다.

날개준설선(11)은 한쌍의 케이블(12,13)을 통하여 해저로부터 적당한 거리에 매달을수 있으며, 1개의 케이블은 모선(10)의 리프팅장치(14)의 각측에서 연장되고 모선(10)의 뱃머리부근으로부터 또 다른 케이블(16)이 제공된다.

도 2 에 표시된 것 같이 날개준설선은 수중날개 횡단면이며 평면도상으로 직각이다.

날개준설선은 가로연장벽(18)에 의해 접속된 수직단벽(17)으로 구성된 케이싱으로 구성되고 있으며, 수직단벽(17)은 조류가 작용할 때 안전하게 하방형힘을 제공하기 위해 하부경사면(19)을 구비하고 있다.

상부벽(21)은 일반적으로 평탄하다.

도 3 을 참조하면 날개준설선(11)의 수송을 쉽게할 목적으로 날개준설선(11)을 3개의 부분으로 분해하기 위하여 날개준설선(11)은 함께 접속된 전방유닛(11A), 중간유닛(11B) 및 후방유닛(11C)의 3개유닛으로 구성된 것을 알수 있다.

3개 유닛(11A,11B,11C)의 각각은 강철표면구조를 가지며, 2개유닛(11A ,11C)은 오목밀폐박스이며, 오목밀폐반스는 간막이에 의해 구획으로 분할된다.

도 3에서 날개준설선이 각각 단부벽(18)을 가진 양방으로 이끌게 사용될 수 있도록 그의 가로축 주위에 대칭이며, 준설선(11)은 서로 옆으로 떨어져 있는 2개의 밀폐수직구멍(22)을 구비하며, 각 구멍은 날개준설선의 평면에 장착된 모터구동프로펠러의 형태에 있는 추력장치(23)을 수용하고 있으며, 그리고 2개의 프로펠러는 원심력/구심력을 감소시키기 위해 반대방향으로 구동된다.

2개의 반대회전수직분사 소용돌이가 마주치면 해저침투를 증대시키는 매우 큰 힘이 생성된다.

전방에지로부터 후방에지로 연장된 각 핀(fin)의 한쌍(26 및 27)이 상부벽(21)에서 상부로 연장되고 있으며, 각 밀폐된 수직구멍(22)은 각 핀(26,27)을 통하여 위로 연장되고, 프로펠러는 각각 적기모터로 구동되고 있다.

조수 및/또는 배의 전진속도가 작용할 때 앞경사면(19)에 의해 하방수직성분힘이 발생하며, 그 성분의 힘은 케이블의 조정으로 증가될 수 있어 배의 케이블을 경사시키고, 그로인해 상부벽(21)을 대략 수평으로 되게 한다.

물의 약 45미터의 깊이까지 내려가서 작업할 수 있는 실제구조에 있어서, 날개준설선은 9000mm×6000mm 급의 치수를 갖는다.

수평에서 15⁰경사된 날개준설선에 있어서는, 준설선이 물에 관련된 2 ½노트(4.6km/시간)에서 그리고 4 ½노트(8.3km/시간)에서 12.5톤으로 끌릴때에는 그 결과에 의한 약 9.5톤까지의 수력학의 하방수직성분의 힘이 발생한다.

그 중량과 힘성분을 반대하기 위해, 0.5와 5톤간의 추력을 생성하도록 프로펠러가 구성되어 있다.

도 4 에는, 상기된것같이 해저(29)상 1 또는 2미터에서 통과하는 날개준설선의 전면도를 개략적으로 나타내고 있으며, 프로펠러(24)의 하방향 출력결과로서 해저에 도랑(31)이 생성되었다.

도랑(31)을 생성하기 위해 해저에서 제거된 적어도 얼마의 물질은 리지(32)를 형성하기 위해 도량(31)의 각 측에 저장된다.

사실로, 우리는 도 4 에 표시된것같이 수평인 날개준설선의 측면-측면 자세대신에 날개준설선의 가로축이 수평되게 되는 각으로 배치된 장치를 구비한 날개준설선을 제공한다.

이간은 롤각(roll anmgle)에 적용된다.

그럼으로, 날개준설선이 수평이외의 롤각에서 제공된 도 5a 에 있어서, 날개준설선은 도랑의 물질의 얼마가 도랑의 측면에 저장된 도랑의 물질이 도랑(31A)의 한측에 단일리지(32A)를 형성하기 위해 저장되는 것을 나타낸 구조의 도랑(31A)를 제공하며, 또 반대자세에서 또는 반대롤각으로 날개준설선(11)을 가진 도 5b 에 표시된 제2통과시에는, 도랑(31A)은 도랑(31A)의 약 2배폭의 도랑(31B)을 제공하기 위해 넓혀지고 도랑위치에 날개준설선의 제2통과시에 저장된 물질은 리지(32A)의 반대측에 있는 리지(32B)에 저장된다.

다음, 날개준설선의 롤각이 변경될 수 있는 장치에 대하여 기술한다.

날개준설선은 장착하는 수단을 개량형태로 나타낸 도 6을 참조하면, 케이블(12,13)은 한쌍의 링(41,42)내의 그들의 하부단부에서 종결되며, 각 링(41,42)는 각 케이블(43,44,46,47)에 의해 날개준설선(11)의 가로측 벽에 있는 전후포인트(48~51)에 접속된다.

링(41)은 케이블(43)에 의해 한 측벽의 뒤포인트에 그리고 케이블(44)에 의해 동일측벽의 앞포인트에 접속되며, 링(42)는 케이블(46)에 의해 다른 측벽의 뒤포인트에 그리고 케이블(47)에 의해 동일측벽의 앞포인트에 접속된다.

앞뒤포인트(48-51)은 실제로 날개준설선내부에 설치된 모터에 의한 각 위치(52-55)에 의해 제공되며, 각 윈치(52-55)는 분리 제어된다.

그럼으로, 날개준설선의 측면-측면 자세(롤각)는 적절하게 위치(52-55)를 동작시켜 조정된다.

예컨데, 반대단벽(17B)에 대해서 단부벽(17A)을 상승시키려면, 윈치(52,53)을 동작시켜 케이블(43,44)을 감음으로 효과적 길이를 짧게 하고 단부벽(17A)을 상승시킨다.

또한, 케이블(46,47)을 풀기 위해 윈치(54,55)를 동작시키면 케이블을 길게하게 되며, 또는 요망에 따라 케이블(43,44)의 짧어짐과 케이블(46,47)의 길어짐(도 8b에서와 같이)의 조합을 형성할 수 있다.

마찬가지로, 단벽(17A)에 대하여 단벽(17B)을 상승시키기 위해 (도 8c 참조), 윈치는 반대로 동작하여 케이블(46,47)을 짧게 및/또는 케이블(43,44)을길게한다.

또한 관찰된 것은 도 6 에 기술된 장치를 사용하여 전후방향으로 날개준설선(11)의 자세를 변경시킬수 있는 것이다.

그것은 독립적으로 케이블(16)의 길이변화 범위까지의 피치각이다.

그럼으로 날개준설선의 전방에지를 낮게하려면, 윈치(51,53)을 동작시켜 케이블(44,47)을 풀러서 케이블을 길게하며 그리고 또는 윈치(52,54)의 동작으로 케이블(43,46)을 감어서 케이블을 짧게한다(도 7b 참조).

반대방향으로의 윈치의 동작은 준설선의 후방에 대하여 전방을 상응시킨다.

날개준설선의 롤각을 변경시키는 다른방법이 제공된다.

예컨데, 단벽(17a)을 상승시키기 위해 동시에 양케이블(43,44)에 감겨지며 양케이블이 설치된 1개의 중앙위치에 의해 위치(52,53)을 대치하기에 충분하며, 또 동일한 장치가 날개준설선의 반대측에 대하여 제공된다.

한편, 그러한 장치는 날개준설선의 피치를 조정할 수 없게 한다.

다음, 도 9,10 및 11을 참조하면, 날개준설선(11)은 전후포인트(48~51)에 의해 그리고 각 수압램(56~59)에 의해 준설선위에 위치한 직각프레임(61)에 설치된 것을 볼수가 있다.

이 직각프레임(61)(스프레더로서 공지됨)은 활차장치(62)를 구비하며, 케이블(63)은 지지배(10)상에 있는 활차장치(62)에서 상승장치(14)까지 통과한다(도 11을 참조하며 다음에 설명됨). 그럼으로 알수 있는 것은 롤각 또는 피치각을 변경하기 위해, 다시 말하여 가로로 또는 전후방으로 날개준설선의 자세를 변경하기 위해, 수압램(56-59)의 상대길이를 변경시키는 것이 필요한 것이다.

그럼으로, 램(56,57)의 수축 및/또는 램(58,59)의 신장은 그들의 단부벽(17b)에 대하여 단부벽(17a)을 상승시키며, 램(58,59)의 수축 및/또는 램(56,57)의 신장은 단부벽(17a)에 대하여 단부변(17b)를 상승시킨다.

램(56,58)의 수축 및/또는 램(57,59)의 신장은 날개준설선의 전방에 대하여 후방을 상승시키며, 램(57,59)의 수축 및/또는 램(56,58)의 신장은 준설선의 후방에 대하여 전방을 상승시킨다.

도 11을 참조하면, 도 9 및 도 10 의 날개준설선, 직각프레임(61)(스프레더) 및 활차장치(62)가 있으나 여기서는 배(10)의 후비의 상승장치(14)에 부착되여 있다.

배(10)의 후비에는 외팔보암(66,67)이 제공되고(이것은 주로 배의 후부로부터 날개준설선을 멀리 유지시키기 위해 제공됨), 활차장치(62) 및 직각 프레임(61)은 외팔보암(66,67)에 접속되여 있다.

이 구성에 있어서, 날개준설선은 배의 후비에 견고히 장착되여 얕은 물에서 사용하기 위해 필요한 횡방향으로 또는 전방각에서 후방각(필요한 롤각 또는 피치각)으로 배치될 수 있다.

이 구성에서 날개준설선은 유효하게 견고히 모선에 고정되어, 모선은 필요한 어떠한 준설작업도 실행하기 위해 필요에 따라 이동될 수 있다.

본 발명은 상세한 상기 실시예에 제한되지 않고, 날개준설선의 롤각을 선택적으로 변경하는 다양한 방법이 이 분야의 순련가에는 발생할 수 있다.

본 발명은 하천이나 해저에서 모래,미사등을 이동하는 준설선에 관한 것이며, 예컨데 난파선을 제거하는데 응용되며, 또 파이프라인이 시설될 도랑을 공급하는데 응용된다.

펌프준설선은 그러한 물질을 이동하는 널리 사용되는 기기이며, 흡인작용은 모터 및 약간 진공청소기와 같은 펌프에 의해 이루어진다.

그러나, 난파선을 제거하는데 사용할 경우에는 난파선에서 작고 그리고 또는 가벼운 물건이 올려질수 있는 단점이 있으며 흡인통로에 스크린을 공급할지라도 물건이 너무 작어서 스크린을 통과하며 또는 올려진 다른 파편으로부터 발췌하기가 어렵다.

조수에서 사용되는 흡인방법의 변경된 형태는 제거된 장소위에 수직으로 파이프를 공급하는 것이며, 그 파이프의 하부단부근에 가압공기를 공급하여 그 공기가 파이프를 통해 상부로 올라가게 된다.

이것은 모래, 미사들의 물질을 올리는 작용을 하는 진공을 만들며, 또 조류에 의해 그 장소에서 멀리가게된 후에라도, 물에 떠있게 된다.

이 방법은 작고 가벼운 물건의 분실 가능성을 감소시키나, 통상적으로 약 0.5미터의 비교적 작은 직경의 파이프임으로 시간이 소요된다.

그럼으로 제한된 장소에 적용된다.

비교적 얕은 조수 즉 약 10미터 깊이의 조수에서 사용되는 또 다른 방법은 제거될 장소위의 고정된 위치에 터그보트, 선박 또는 기타배를 정박시키고 적절한 가이드판을 사용하여 프로펠러의 뒷기류를 하방으로 편향시키는 것이다.

이 뒷기류는 난파선 주위에 있는 올려야할 물질을 교란시켜 물에 떠있게하여 조류에 의해 그 장소에서 멀리가게 한다.

얕은 깊이는 별문제로 하고, 이 방법의 또 다른 제한은 큰 난파선에 대해서는 힘이 들고 시간이 걸리지만 배의 위치가 난파선의 전영역을 커버하기 위해 점진적으로 변경되여야 한다.

유럽특허 EP-A-328198호에는 흐르는 물에서 제거될 영역을 향하며 하방으로 날개형상의 케이싱을 강하하는 준설방법에 대하여 기술하고 있으며, 그리하여 추력장치를 하방으로 향하도록 추력장치를 지닌 케이싱이 배치되고, 날개케이싱은 힘의 하방수직성분이 추력장치에 의해 제공된 상승력을 좌절시키는 흐름에 관련된 표면이 나타나도록 날개케이싱의 방향이 물에서 조정되며 또 생선된 난류가 그 영역에 있는 모래, 미사등을 제거하도록 추력장치가 제거될 영역쪽으로 물의 뒷기류를 유도하는 것이다.

이 준설방법은 해저를 가로질러 도랑을 제공하는데 특히 유익하다.

날개형상 케이싱은 해저위에 있는 선을 따라 서서히 끌어당겨지고, 수직으로 하방으로 향한 추력장치는 해저의 물질, 해저상의 높이, 추력장치의 독력, 해저상에서의 속도 및 그의 피치각에 좌우되는 폭의 해저 도랑을 판다.

전형적인 예에 있어서는, 형성된 도랑의 폭은 날개형상 케이싱의 폭과 동일 치수가 된다.

일반적으로 "날개준설선"으로 공지된 그러한 준설선은 파이프라인을 시설하거나 또는 해저상에서의 작업을 위한 준비로 해저영역을 평탄하게 하는데 충분한 폭의 도랑을 형성하는데 성공하고 있다.

그러나, 때때로 보다 넓은 폭의 도랑을 형성하며 또는 보다 넓은 폭의 해저의 영역을 제거할 수 있다면, 그의 유용성은 증가될 것이다.

여러 다양한 단일날개 준설선을 또는 특수폭의 도랑형성에 작은 날개 준설선을 사용하게 된 것이다.

피치각에 수반된 변화에 따른 추력의 증가 또는 날개에 밸러스트 중량의 부가는 보다 넓은 도랑을 제공한다는 것이 인간의 초기견해였으나, 그러나 실제로 이것은 단순히 보다 깊은 도랑을 제공한다.

또한 추력의 증가는 날개가 하강출력의 상방향 반작용을 카운터 밸런스시키기 위해 커져야 된다는 것을 의미한다.

제2의 제안은 날개준설선의 크기를 증대하여 추력장치를 더 공급하는 것이며, 이것은 너무 보기 흉한 그리고 너무 고가의 날개준설선을 제공하게 된다.

또한 이것은 그러한 날개준설선은 정상적 폭보다 큰 도랑을 제공하기 위해 가져야 되는 제한된 추가사용 때문에 또한 날개준설선은 전형적으로 육상에서 양도자간에 운반되여야 하기 때문에 바람직하지 않다.

공지의 날개준설선은 여러부분을 이동하기 위해 3개의 운반차가 필요하며, 그리고 예로서 크기를 배로하면 동일한 운반을 하기 위해 부수된 증가비용을 가지고 6개의 운반차를 필요로 하게 된다.

여기서 본인은 정상적인 폭의 약 2배의 도랑을 공급하기 위해 사용될 날개준설선에 대하여 기술한다.

원칙적으로, 구성은 날개준설선이 가변 선택가능롤각(즉 준설선이 양측면으로부터 수평이외의 각에서 장착된다)에서 처리되는 가능성을 제공하기 위해 준설선이 변경되는 것이다.

이와같이하여 날개준설선은 2배의 폭도랑을 제공하는 도랑의 열을 2회 통과하게 된다.

추력장치는 도랑의 열에의 각에 있게 됨으로서 미사는 먼저 도량의 한측으로 날리게되며 두 번째에는 도랑의 반대측으로 날리게 된다.

본 발명의 1개 발명은, 해저영역을 향해 하방으로 물의 뒷기류를 유도하는 동체장착추력장치와 해저상에 있는 지지장치에 순설기기를 접속하는 접속장치와 통상적으로 물표면에 떠있는 지지선으로 구성된 준설기기를 구비하며, 상기 접속장치는 측면-측면(롤)방향으로 준설기기의 자세를 선택적으로 조정하는 자세조정장치인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 자세조정장치는 전후(피치)방향으로 또 측면-측면(롤)방향으로 독립적으로 준설장치의 자세를 선택적으로 조정하도록 제어가능하다.

상기 자세조정장치는 상기 지지장치에 플레시블장치에 의해 접속된 상기 동체에 적어도 3개의 포인트를 구비하며, 지지장치와 각 상기 포인트간의 거리를 독립적으로 변화하도록 구성되여 있다.

다음 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명에 의한 준설선은 하천,해저 등에서 파이프 라인이 시설될 도랑을 구축함은 물론, 난파선의 제거작업에도 사용할수 있다.

또한 필요에 따라 도랑의 폭을 2배로 증대할 수 있으며, 얕은 물에서도 상기 작업을 할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Claims (5)

1. 세척수를 해저 또는 동등영역을 향하여 하방으로 유도하기 위한 보디장착추력수단(23) 및 해저상에 있는 지지수단에 준설기기를 접속하는 케이블(12,13)을 구비한 준설장치에 있어서,

   상기 접속수단은 측면-측면 방향으로 준설장치의 자세를 선택적으로 조정하기 위한 자세조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 준설장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자세조정수단은 전방-후방방향으로 또 측면-측면방향으로 독립적으로 준설기기의 자세를 선택적으로 제어가능한 것을 특징으로 하는 준설장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지수단은 물표면에 부동하는 지지배를 구비한 것을 특징으로 하는 준설장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 자세조정수단은 케이블(12,13,43-47)에 의해 지지수단과 각 포인트간의 거리를 독립적으로 변화시키기 위해 제공된 윈치(52-55)에 접속된 상기 보디상에 적어도 3개의 포인트(48-53)을 구비한 것을 특징으로 하는 준설장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 케이블은 상기 3개 포인트의 각각에 대해 적어도 부분적으로 분리된 케이블을 구비하며, 또 상기 케이블은 링(41,42)에 의해 상기 지지수단에 접속된 것을 특징으로 하는 준설장치.