KR20110063984A - 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법에 관한 것으로, 그목적은 임의 지점의 육상에서 건조된 메가블록 이상의 크기를 가지는 블록을 해상을 통해 드라이도크내로 이동시켜 선박건조를 진행하는 선박건조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 구성은 슬라이딩선대위에서 메가블록을 제작/건조하는 단계와; 메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계와; 메가블록을 드라이도크로 이동시키는 단계와; 메가블록을 드라이도크내 건조선박과 탠덤결합시키는 단계와; 드라이도크 배수후 탠덤결합된 메가블록을 용접하여 건조하는 단계;로 이루어진 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법을 특징으로 한다.

메가블록, 슬라이딩선대, 터그보트, 탠덤선박건조방법, 선박

Description

메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법{Ship building method by sliding launching of megablock}

본 발명은 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법에 관한 것으로, 자세하게는 드라이도크내에서 선박건조시 작업공간의 협소에 따른 문제를 해결하기 위해 안벽에서 건조한 메가블록을 드라이도크 내로 이동시켜 탠덤건조공법에 따라 건조하는 선박건조방법에 관한 것이다.

최근 선박의 건조공법은 드라이도크에서 선박을 건조하는 것이 일반적인 추세이다. 이와 같이 드라이도크를 이용하는 건조공법은 보다 안전하고, 큰 선박건조 및 건조시의 효율성을 높인다는 장점이 있다.

드라이 도크 방식을 설명하자면 드라이도크에서 선박을 건조하고 선박을 진수할 때는 드라이도크에 물을 채운 후 도크게이트를 개방하여 건조된 선박을 드라이도크 밖으로 내보내 나머지 선박 건조과정을 진행하게 하는 방식이다.

하지만 이와 같이 방법은 드라이도크의 제원에 비하여 선박 하나하나를 건조하고 도크 게이트를 열고 물을 유입시킨 후 선박을 부양시켜 진수된 선박을 드라이 도크 밖으로 터그보트(Tug boat)를 이용 이동시켜 후반 선박건조작업을 진행하는 방식이어서 드라이도크 내 여유공간 활용 차원에서 선박을 대량생산하는데 매우 비효율적인 공간활용이라는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결한 것이 탠덤건조공법인데, 드라이도크의 여유공간을 이용하여 하나의 드라이도크에서 2척~4척의 선박을 동시에 건조하는 방법이다.

이러한 탠덤공법을 수행하기 위해서는 완성된 선박을 부양시켜 도크 밖으로 내보낼 때 필히 부분완성된 선박을 부양 또는 침수되도록 선작업을 한 후 진수 선박이 도크 밖으로 나가면, 다시 도크 게이트를 닫고 자리를 위치시킨 후 물이 빠지면 이동된 위치 또는 제자리 위치에서 나머지 선박 건조작업을 진행하는 공법이다.

하지만 이와 같은 탠덤공법 역시 드라이도크의 공간이 한정되어 있어 많은 선박을 동시에 작업하기 어렵다는 문제점이 있다.

하지만 이와 같은 문제점을 해결하고자 추가적인 드라이도크를 건설하기에는 부지의 문제점과 과도한 건설비가 필요하고, 혹 세계적인 선박 건조 불황이 닥칠 경우 유휴 드라이도크로 인한 선박건조사의 채산성이 급격히 떨어지는 문제점이 있어 현실적인 대안이 되지 못한다.

이에 선박 건조사들은 한정된 드라이크도크의 활용을 최대한 끌어 올리기 위해 추가적인 드라이도크 건설없이도 선박을 건조하기 위한 많은 건조공법을 개발하고 있는 실정이다.

이러한 선박건조공법은 크게 3가지로 구분할 수 있는데, 육상에서 블록을 조립/탑재하여 안벽을 이용해 진수하는 방법(육상건조공법)과 육상에서 블록을 옮겨 플로팅도크에서 선박을 건조/진수하는 해상건조공법 마지막으로는 기존의 드라이도크건조공법이 있다.

또한 변형된 예로 육상에서 메가블록을 건조 후 드라이도크로 옮겨 탠덤건조방법에 따라 기 드라이도크에서 건조중인 선박과 탠덤결합하여 건조를 완성후 진수시켜 드라이도크 밖에서 후반작업을 진행시키는 방법이 있다. 이때 거대한 메가블록을 인양하여 드라이도크에 안치시킬정도의 크레인을 사용해야 하나, 현실적으로 드라이도크에 구비된 골리앗크레인 등의 크레인 용량으로는 일정크기 이상의 메가블록을 인양할 수 없기 때문에 보통 해상크레인(3~5000톤급)을 사용하여 메가블록을 드라이도크로 이동시켜 건조작업을 진행하게 된다.

이하 첨부된 도면에 따라 종래 해상크레인을 이용한 선박건조공법을 설명한다. 도 3 내지 5는 종래 크레인을 이용한 선박건조공법으로 도 3은 대한민국 특허출원 제 10-2004-0071730호(명칭 : 선박건조방법)에 관한 것으로, 육상용 크레인을 이용하여 도크 안으로 옮길 수 없었던 초대형 블록을 해상용 크레인을 이용하여 도크 안으로 손쉽게 옮길수 있는 선박건조방법에 관한 것이다. 주된 구성은 선박을 건조하기 위해 육상에서 다수의 대형블럭을 크레인으로 결합하여 초대형 블럭으로 만드는 제1 단계와; 상기 초대형 블럭이 도크내의 정 위치에 안착할 수 있도록 도 크바닥에 반목을 설치하는 제2 단계와; 상기 도크에 해수를 넣어 해상용 크레인이 도크 안으로 진입할 수 있게 만드는 제3 단계와; 상기 도크 안으로 진입한 해상용 크레인이 선탑재 지역에 있는 초대형 블럭을 들어올려 도크 수면위에 부유시키는 제4 단계와; 상기 해상용 크레인이 도크 밖으로 빠져나가는 제5 단계와; 상기 도크안의 해수를 배출함으로써 상기 도크의 수면위에 놓인 초대형 블럭을 도크 내의 정위치에 있는 반목에 안착시키는 제6 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 4는 대한민국특허출원 제 10-2004-0071729호(명칭 : 해상크레인과 트랜스포트를 이용한 선박건조공법)에 관한 것으로, 소형 도크 크레인이 설비되어 있는 조선소에서 도크 크레인의 용량에 관계없이 대형 블록을 트랜스포트로 적재 및 운반하고 블럭을 미세한 조정에 의해 세팅함에 따라 시설비를 증대시키지 않고 선박의 생산량 및 생산성을 크게 증대시킬 수 있는 해상크레인과 트랜스포트를 이용한 선박건조공법에 관한 것이다. 주된 구성은 도크 내에 대형 블럭의 탑재 정위치를 마킹하고, 상기 대형 블록을 지지하기 위한 반목을 미리 배치하는 제1 단계와; 상기 대형 블럭을 이동시키기 위한 다수의 트랜스포트를 도크 내에 배치하여 상호 연결하는 제2 단계와; 상기 도크 근처로 운반된 상기 대형 블럭을 해상크레인에 의해 인양하여 상기 도크로 접안하는 제3 단계와; 상기 대형 블럭을 상기 다수의 트랜스포트에 탑재시켜 미리 상기 도크에 마킹된 탑재 정위치로 이동시켜 상기 다수의 트랜스포트를 정밀 조정하여 상기 대형 블럭의 세팅위치를 설정하는 제4 단계와; 상기 다수의 트랜스포트를 상기 대형 블럭에서 해체함과 동시에 헤자클레스를 이용하 여 상기 대형 블럭의 처짐을 방지하면서 트랜스포트가 빠지는 자리에 추가의 반목을 배치하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 5는 대한민국특허출원 제 10-2005-0116180호(명칭 : 복수 대의 해상크레인을 이용한 기가블록 공법)에 관한 것으로, 미리 육상에서 선박을 구성하는 4 ~ 5개의 기가블록을 제작하고, 이를 복수 대의 해상크레인을 이용하여 인양시킨 후, 상기 복수 대의 해상크레인으로 상기 기가블록을 도크 내부에 직접 탑재시키거나, 또는 상기 복수 대의 해상크레인으로 상기 기가블록을 해상에 부유시켜 상기 기가블록을 도크 내부로 이동시키는 복수 대의 해상크레인을 이용한 기가블록 공법이다. 주된 구성은 육상에서 선체블록을 기가블록으로 제작하는 단계; 복수 대의 해상크레인을 서로 동조 작업할 수 있도록 연결하는 단계; 상기 복수 대의 해상크레인으로 상기 기가블록을 해상으로 인양하는 단계; 상기 기가블록을 플로팅 도크 상의 정위치로 안착시키는 단계; 및 상기 기가블록을 결합하여 선박을 건조하는 단계를 특징으로 한다.

하지만 상기와 같은 종래의 해상 크레인을 이용하여 메가블록을 드라이도크로 이동시키는 방법은 해상크레인이 필히 구비되어야 하지만, 드라이도크 및 육상건조를 수행하는 안벽공간 또는 PE장의 여건에 따라 이러한 해상크레인을 이용한 육상건조 메가블록의 이동이 불가능한 경우도 있다.

즉, 해상크레인을 이용하여 메가블록을 인양하기 위해서는 해상크레인을 앵 커등으로 고정하여 안정성 있게 메가블록을 인양 후 이동시켜야 하는데, 이 경우 안벽에 선박을 계류할 수 없어 안벽에서 선박의 후반 건조작업을 진행할수 없다는 문제점과, 해상크레인의 설치에 따른 앵커링 간섭에 따른 선박의 이동에 제한이 있게 되어, 한정된 안벽에서 다수의 선박을 계류하거나 대량의 선박을 건조해야하는 대형 조선소 등에서는 이와 같은 해상크레인을 이용한 메가블록의 드라크이도크로의 이동을 이용한 선박건조공법을 도입하기 어렵다는 문제점이 있다.

또한 종래 해상크레인을 이용하는 방법은 주로 드라이도크 근처의 PE장등에서 건조된 즉, 해상용크레인의 작업공간 범위내에 위치한 블록을 이동시키기에는 충분하지만 이와 같은 작업공간범위를 벗어나면 해상용크레인을 이용하여 육상건조된 블록을 드라이도크내로 인양하여 이동시킬수 없다는 구조적인 문제점이 있다.

또한 드라이도크 이외의 육상에서 건조된 경우라도 해상용크레인을 이용해야만 메가블록을 이용할 수 있기 때문에 해상용크레인이 없으면 메가블록이 이동시킬 방법이 없다는 구조적인 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 임의 지점의 육상에서 건조된 메가블록 이상의 크기를 가지는 블록을 해상을 통해 드라이도크내로 이동시켜 선박건조를 진행하는 선박건조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 A) 슬라이딩선대위에서 메가블록을 제작/건조하는 단계와; B) 메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계와; C) 메가블록을 드라이도크로 이동시키는 단계와; D) 메가블록을 드라이도크내 건조선박과 탠덤결합시키는 단계와; E) 드라이도크 배수후 탠덤결합된 메가블록을 용접하여 건조하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법을 제공함으로써 달성된다.

상기에서 슬라이딩선대는 해상과 접한 임의의 안벽 지점에 형성된 3~5도의 경사각을 가지는 구조물인 것을 특징으로 한다.

상기에서 메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계는 블록의 자체 자중에 의해 진수하는 단계인 것을 특징으로 한다.

상기에서 메가블록을 드라이도크로의 이동은 터그보트를 이용하여 탠덤결합될 위치까지 예인하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 메가블록을 드라이도크로의 이동시점은 탠덤선박건조공법에 따라 드라이도크내에 기건조된 선박의 진수를 위해 도크게이트가 개방되어 해수가 유입되어 탠덤결합될 드라이도크 내 기 건조된 선박블록이 부양한 시점에 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 한정된 공간을 가지는 드라이도크의 증설 없이 드라이도크 외부에서 제작된 블록을 해상을 통해 드라이도크내로 공급받아 탠덤건조공법에 따라 건조함으로써 선박건조 일정(공수)을 앞당길수 있다는 장점과,

드라이도크와 이격된 외부 안벽에서 제작된 메가블록을 드라이도크로 이동시 해상크레인을 사용하지 않고 터그보트를 사용함으로써 종전과 같이 해상크레인을 안벽근처에 고정후 메가블록을 인양하여 드라이도크로 이동시키는 작업이 필요없게 됨으로써 안벽 사용에 대한 제한이 없어져 안벽에 다양한 선박을 계류시키거나 선박의 후반건조작업을 진행할 수 있다는 장점과,

이로인해 척당 3일의 드라이도크 건조일정을 앞당길 수 있고, 척당 3.6%의 도장진수 공정율을 향상시킬 수 있고, 척당 1.8%의 족장진수공정율을 향상시킬 수 있다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설 명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박건조공법 순서도이고, 도 2는 본 발명의 선박건조공법에 따른 한실시예에 따른 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 다른 선박 건조순서는 크게, 슬라이딩선대위에서 메가블록을 제작/건조하는 단계와; 메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계와; 메가블록을 드라이도크로 이동시키는 단계와; 메가블록을 드라이도크내 건조선박과 탠덤결합시키는 단계와; 드라이도크 배수후 탠덤결합된 메가블록을 용접하여 건조하는 단계;로 이루어진다.

상기 슬라이딩선대 위에서 메가블록을 제작/건조하는 단계는 해상과 접한 임의의 안벽 지점에 슬라이딩선대(1)를 구비하여 메가블록(2)을 건조하는 단계로 슬라이딩선대는 일종의 경사선대로 안벽에 메가블록을 건조한 후 슬라이딩 시킬수 있는 형태를 가진 구조물을 설치하면 된다. 이때 경사 각도는 메가블록(2)을 진수시키기 의해 슬라이딩시 해수와의 충격을 저감시킬 정도의 각도를 가지면 된다. 예를 들면 3~5도의 경사각을 가지면 바람직하다.

상기 메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계는 경사를 가지는 철재구조물(H beam / I beam)상부에 레일등을 설치하여 자중에 의해 레일을 미그러지게 하는 방법으로 건조된 블록을 안벽에 접한 해상에 진수시키는 방법이다.

상기 메가블록을 드라이도크로 이동시키는 단계는 터그보트(3)로 진수된 메가블록(2)을 예인하여 드라이도크(4) 내로 이동시키는 단계이다.

이동시점은 탠덤건조공법에서 드라이도크(4) 내에서 기건조된 선박의 진수를 위해 도크게이트(5)를 개방하여 해수를 드라이도크(4) 내로 유입한 다음 행하면 된다.

물론 해상에 진수된 블록만을 위하여 도크게이트를 개방시킬수도 있으나 이럴 경우 드라이도크내 건조중 선박이나 블록을 진수 또는 침수시켜야 하는 별도의 공정이 필요하므로 오히려 드라이도크내 건조일정이 오래걸릴 수 있고, 비용또한 과다하게 소요될수 있으므로, 그 보다는 탠덤건조공법에 따라 기건조된 선박의 진수단계에 행하는 것이 가장 바람직하다.

상기 메가블록을 드라이도크내 건조선박과 탠덤결합시키는 단계는 도크게이트가 개방되어 드라이도크 내로 해수가 유입되면, 터그보트가 해상에 위치한 블록을 예인하여 드라이도크내에서 부양되어 탠덤결합할 블록을 기다리고 있는 선박과의 탠덤결합위치로 이동시켜 위치를 조정하게 된다.

이때 정밀한 위치 정렬 방법은 도크내 도크게이트를 닫은 다음, 해수 배수시 도크 내 대기 중이던 탠덤 블록이 먼저 가라앉고, 이후 메가 블록이 가라 앉을때 결합을 유도하는 별도의 지그(기존 탠덤 블록에 사전 별도 설치)에 유도되어 기존 탬덤 블록에 결합되도록 한다.

이후 탠덤위치에 메가블록이 위치하게 되면 터그보트는 드라이도크 밖으로 나가면 된다.

상기 드라이도크 배수후 탠덤결합된 메가블록을 용접하여 건조하는 단계는 탠덤위치에 정렬후 드라이도크의 도크게이트가 닫히면 배수가 이루어져 드라이도크내 바닥에 위치된 육상건조되어 해상을 통해 이동된 블록과 드라이도크내에서 건조된 선박 블록간을 취부하여 용접하여 선박건조를 완성하게 된다. 이후 선박 조립이 완성되면 탠덤건조공법에 따라 진수후 드라이도크 밖으로 나가 후반작업을 하면된다.

본 발명에 따른 육상건조된 링(Rinf) 블록은 보통 길이가 100 미터 내외이고, 폭은 50미터 내외이고, 높이는 30미터 내외이고, 무게는 만톤 내외의 거대한 중량물이다. 구체적인 블록의 제원은 건조될 선박의 크기에 따라 달라질수 있다. 다만 이러한 블록은 드라이도크에 설치된 골리앗크레인등이 인양할 수 없을 정도의 크기와 무게이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위 에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 선박건조공법 순서도이고,

도 2는 본 발명의 선박건조공법에 따른 한실시예에 따른 예시도이고,

도 3 내지 5는 종래 크레인을 이용한 선박건조공법이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 슬라이딩선대

(2) : 메가블록

(3) : 터그보트

(4) : 드라이도크

(5) : 도크게이트

Claims (5)

1. 슬라이딩선대위에서 메가블록을 제작/건조하는 단계와;

   메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계와;

   메가블록을 드라이도크로 이동시키는 단계와;

   메가블록을 드라이도크내 건조선박과 탠덤결합시키는 단계와;

   드라이도크 배수후 탠덤결합된 메가블록을 용접하여 건조하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 슬라이딩선대는 해상과 접한 임의의 안벽 지점에 형성된 3~5도의 경사각을 가지는 구조물인 것을 특징으로 하는 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 메가블록을 슬라이딩 진수하는 단계는 메가블록의 자체 자중에 의해 진수하는 단계인 것을 특징으로 하는 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 메가블록을 드라이도크로의 이동은 터그보트를 이용하여 탠덤결합될 위치까지 예인하는 것을 특징으로 하는 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 메가블록을 드라이도크로의 이동시점은 탠덤선박건조공법에 따라 드라이도크내에 기건조된 선박의 진수를 위해 도크게이트가 개방되어 해수가 유입되어 탠덤결합될 드라이도크 내 기 건조된 선박블록이 부양한 시점에 행해지는 것을 특징으로 하는 메가블록 슬라이딩 진수를 통한 선박건조공법.

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