KR20110079703A

KR20110079703A - 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드 및 이 드래그 헤드를 이용해 준설하기 위한 준설 방법

Info

Publication number: KR20110079703A
Application number: KR1020117009818A
Authority: KR
Inventors: 브루노 텍
Original assignee: 드레징 인터내셔널 엔. 브이.
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-07-07
Also published as: US20110239493A1; MY157476A; AU2009295885A1; AR073698A1; TWI541409B; JP5346378B2; ZA201102455B; ES2391881T3; PA8844001A1; KR101646632B1; AU2009295885B2; TW201020375A; DK2342385T3; HK1155496A1; NZ592074A; EP2342385A1; EP2342385B1; WO2010034775A1; PT2342385E; JP2012504196A

Abstract

본 발명은 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드(1)에 관한 것이다. 드래그 헤드는 바닥을 훑으며 토양을 흩뜨리는 바이저(2)와, 바이저(2)에 연결되어 흩뜨려진 토양을 배출하는 흡입관(3)을 포함한다. 바이저(2)는 드래깅 방향에 가로지르는 방향으로 개별적으로 가동될 수 있는 2개 이상의 압력 수단(21, 22, 23, 24)을 포함하며, 압력 수단은 실질적으로 디스크형의 다수의 관통체(51, 52, 53, 54)를 포함한다. 관통체는 관통체가 수용되는 압력 요소의 중량의 영향을 받아 관통체의 외주 에지를 통해 바닥에 힘을 전달하여, 바닥은 분쇄된다. 드래그 헤드는 효율성을 향상시킨다.

Description

자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드 및 이 드래그 헤드를 이용해 준설하기 위한 준설 방법{DRAG HEAD FOR A TRAILING SUCTION HOPPER DREDGER AND METHOD FOR DREDGING USING THIS DRAG HEAD}

본 발명은 바닥 상을 훑어 토양을 흩뜨리는 바이저(visor)와, 바이저에 연결되어 흩뜨려진 토양을 배출하는 흡입관을 포함하는 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드(drag head)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 드래그 헤드를 이용해 토양을 준설하기 위한 준설 방법에 관한 것이다.

앞서 말한 드래그 헤드가 EP-A-0892116으로부터 공지되어 있다. EP-A-0892116에서는, 흡입관에 연결되고 준설을 위해 바닥을 향해 개방되어 있는, 바이저를 포함하는 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드에 대해 기술하고 있다. 바이저는 드래그 파이프(drag pipe)에 의해 자항 호퍼 준설선에 고정된다. 일련의 치형부가 바이저 상에 배치된다. 준설하는 동안, 드래그 파이프 및 흡입관을 포함한 드래그 헤드는, 드래그 헤드가 바닥에 접촉할 때까지, 자항 호퍼 준설선의 후부에 있는 윈치를 이용해 전체적으로 비스듬한 각을 이루며 수중으로 내려간다. 자항 호퍼 준설선이 이동하는 동안, 드래그 헤드는 수중 바닥을 훑으며, 토양은 바닥에 걸린 치형부에 의해 흩뜨려진다. 흩뜨려진 토양은 흡입관을 통해 흡입되어, 멀리 떨어진 곳, 예를 들면 자항 호퍼 준설선 상에 설치된 저장 공간으로 이동된다. 준설하는 동안, 드래그 헤드는 수중에 위치된 구성 요소의 비교적 큰 중량으로 인해, 선택적으로는 흡입관에 의해 발생된 흡입력으로 인해 바닥에 압력을 가한다. 관련 구성 요소의 수중 중량은 원래의 물 중량에서 상기 구성 요소가 밀어낸 물의 중량을 뺀 중량과 일치한다. 따라서, 강철 구성 요소의 수중 중량은 원래의 물 중량의 약 7/8이 된다(강철의 상대적 비중량은 대략 8임).

비록 공지된 드래그 헤드가 적당한 효율을 갖는다하더라도, 이 효율을 더욱 향상시킬 여지가 상당히 남아 있다. 본 출원의 내용에서, 효율은 단위 시간당 준설되는 토양의 부피의 의미로 이해된다.

본 발명의 목적은 개선된 효율로 수중 토양을 준설할 수 있는 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드(drag head)를 제공하는데 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 드래그 헤드(drag head)는 드래그 헤드의 바이저(visor)가 드래깅 방향에 가로지르는 방향으로 개별적으로 가동될 수 있는 2개 이상의 압력 요소를 포함하는 것을 특징으로 하며, 압력 요소는 압력 요소의 중량의 영향을 받으며 바닥에 힘을 전달하는 다수의 관통체를 포함한다. 드래깅 방향에 가로지르는 방향으로 주행하는 개별 가동식 압력 요소는 바닥이 평탄하지 않을 때 관통체가 바닥과의 접촉을 더 잘 유지할 수 있도록 보장한다. 종래의 드래그 헤드는 비교적 다수의 관통체를 포함한다. 바닥 상태가 평탄하지 않은 경우, 단지 소수의 관통체들만이 바닥과 잘 접촉할 수 있기 때문에, 드래그 헤드의 총 중량은 소수의 관통체에 걸쳐 분포된다. 이 때문에, 관통체는 비교적 큰 힘을 받게 되어, 관통체의 파손 및/또는 빠른 마모가 쉽게 발생될 수 있다. 본 발명의 드래그 헤드는 이러한 문제 및 기타 다른 문제를 해결한다. 평균적으로 더 많은 수의 관통체가 바닥(평탄하지 않음)과 접촉할 뿐만 아니라, 관통체의 전체 개수를 변경하지 않고도 압력 요소당 관통체의 개수는 쉽게 조정될 수 있다. 관통체에 가해지는 힘이 더 잘 분포되기 때문에, 전체 드래그 헤드를 지금까지의 통상적인 구조(공지된 드래그 헤드는 20톤 내지 30톤의 온쇼어 중량(onshore weight)을 가짐)보다 더 크고 무거운 구조(예를 들면, 100톤 이상의 물 중량)로 제조하는 것도 가능해진다. 드래그 헤드가 더 커지고 무거워지면, 준설 효율이 상당히 향상될 것이다. 본 발명에 따른 드래그 헤드의 일 실시예의 관통체의 개수는, 필요한 경우, 공지된 드래그 헤드의 개수보다 더 많을 수 있다. 관통체의 개수가 많아지면, 바닥의 평균 관통 깊이는 작아진다. 놀랍게도, 이로 인해 예상된 낮은 효율은 개별 가동식 압력 요소를 사용함으로써 완전히 보상된다.

바람직한 일 실시예에서, 본 발명에 따른 드래그 헤드는, 압력 요소가 안내 수단에 의해 바이저 내에 수용되어, 압력 요소가 바닥에 실질적으로 수직한 방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다. 그러한 변형예의 장점으로는 실질적으로 각각의 압력 요소의 총 중량이 이용된다는 점이다. 이는 본 변형예에서 각각의 압력 요소가 바닥에 수직한 방향으로 실질적으로 '자유롭게'(마찰력 등은 무시)움직일 수 있기 때문이다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 드래그 헤드에는, 관통체가 수용되는 압력 요소의 중량의 영향을 받으며 관통체의 외주 에지를 통해 바닥에 힘을 전달하는, 디스크형 관통체가 설치되어 있다. 디스크형 관통체는 바람직하게 그 디스크면이 압력 요소의 하부면에 실질적으로 수직하게 배치되며, 또한 이 하부면으로부터 일부 돌출되어 있어서, 관통체의 외주 에지는 바닥면과 접촉한다. 따라서, 호퍼 준설선의 관련된 수중 압력 요소의 중량은 관통체와 바닥면 사이의 접촉면에 걸쳐 분포된다. 이 때문에, 고압이 국부적으로 발생되어, 바닥, 특히 비교적 단단한 바닥을 효과적으로 분쇄하여 평탄하게 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 드래그 헤드는 관통체가 준설 방향에 실질적으로 가로지르는 방향으로 일렬로 연장된다는 점을 특징으로 한다. 특히 디스크형 관통체를 일렬로 배치함으로써, 놀랍게도, 바닥은 관통체 밑에서 분쇄되어 평탄해질 뿐만 아니라, 그 바닥 부분은 다수의 관통체 사이에 위치됨이 확인되었다.

압력 요소당 디스크형 관통체의 개수는 광범위한 범위 내에서 선택될 수 있다. 압력 요소당 디스크형 관통체의 개수는 바람직하게 2개 내지 20개, 더 바람직하게는 2개 내지 10개, 가장 바람직하게는 3개 내지 5개이다. 연속하는 2개의 관통체 사이의 특히 적합한 횡방향 중간 간격은 5㎝ 내지 50㎝, 더 바람직하게는 8㎝ 내지 35㎝, 가장 바람직하게는 10㎝ 내지 20㎝가 된다. 또한, 본 발명에 따른 드래그 헤드의 압력 요소의 개수는 광범위한 범위 내에서 변경될 수 있다. 다수의 압력 요소는, 관통체에 의해 바닥에 전달되는 평균힘이 감소될지라도, 높은 정확도로 바닥 지형을 따라 움직일 수 있다는 장점을 갖는다. 소수의 압력 요소에 의해, 구성이 간단해진다. 압력 요소의 개수가 2개 내지 20개, 더 바람직하게는 2개 내지 8개, 가장 바람직하게는 3개 내지 5개일 때, 우수한 절충물이 얻어진다.

드래그 헤드는 수중 바닥 상을 훑으며, 본 발명에 따르면, 드래그 헤드는 관통체, 특히 디스크형 관통체에 의해 바닥과 대부분 접촉한다. 따라서, 바람직하게, 드래그 헤드는 디스크형 관통체가 디스크면에 수직한 회전축을 중심으로 회전하기 위해 압력 요소 내에 수용되는 것을 특징으로 하며, 상기 회전축은 드래깅 방향에 대해 실질적으로 직각을 이룬다. 이 결과, 자항 호퍼 준설선을 통상의 속도로 이동시키는데 상당히 적은 동력이 소요될 수 있다.

본 발명에 따른 드래그 헤드의 또 다른 장점은 바닥을 비교적 작은 토양 입자로 분쇄하여, 이들 입자를 우수한 효율로 흡상시킨다는 점이다. 이는 다시말해, 흡상된 물 속의 관련 입자의 농도가 비교적 높다는 것을 의미한다.

디스크형 관통체를 보호하기 위하여, 드래그 헤드의 압력 요소에는 바람직하게 준설 방향에 실질적으로 가로지르는 방향으로 연장되고, 사용 중 디스크형 관통체의 상류부에서 바닥에 걸리는, 일련의 치형부가 형성되어 있다. 치형부는, 관통체가 소정의 바닥부에 이르기 전에, 이 바닥부를 분쇄한다. 치형부는 또한 바닥을 평탄하게 하여, 디스크형 관통체가 보다 효율적으로 작동할 수 있다. 치형부와 디스크형 관통체의 조합도 마찬가지로 효율성을 향상시킨다.

또한 압력 요소에, 사용 중 디스크형 관통체, 선택적으로는 치형부의 상류부에서 바닥에 걸리는 지지 수단이 형성될 때, 더욱 개선된 드래그 헤드가 얻어진다. 바닥이 매우 고르지 못한 경우에, 이들 지지 수단은 압력 요소, 어쩌면 전체 바이저까지도 바닥의 지형을 따라 움직일 수 있도록 한다. 이는 드래그 헤드, 특히 디스크형 관통체의 고장 및/또는 파손을 방지한다. 특히 바람직한 실시예에서, 지지 수단은 바람직하게 횡방향으로 배치된 다수의 슬라이드 블록(slide blocks)을 포함한다. 슬라이드 블록은 드래그 헤드가 자체적으로 바닥에 파묻히는게 아니라, 그와는 반대로 바닥 지형을 따라 움직일 수 있도록 모양을 이룬다. 이 때문에, 슬라이드 블록은 보호 기능을 갖기도 한다.

디스크형 요소는 압력 요소의 중량의 영향을 받아 일반적으로 바닥에 특정 관통 깊이만큼 묻힐 것이다. 이러한 일반적인 관통 깊이는 디스크형 관통체의 설계 과정에서 결정될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 본 발명에 따른 드래그 헤드는 치형부가 디스크형 관통체보다 더 높은 곳에서 디스크형 관통체의 관통 깊이의 바람직하게 0.5배 내지 10배, 더 바람직하게는 0.5배 내지 5배, 가장 바람직하게는 0.5배 내지 1.5배 더 큰 관통 깊이로 바닥에 걸리는 것을 특징으로 한다. 이 결과, 치형부는 최적의 보호 효과를 가지며, 가장 높은 효율이 얻어진다. 치형부 또한 관통 깊이를 갖는다. 치형부의 관통 깊이는 치형부의 파손 또는 지나치게 높은 절삭력을 피하기 위해 바람직하게 제한될 수 있다. 이 때, 만일 지지 수단의 밑면이 미리 설정된 간격, 바람직하게는 제한된 간격으로 치형부의 밑면보다 위에 위치되는 경우가 바람직하다. 지지 수단은, 지지 수단이 치형부보다 더 높은 곳에서 치형부 관통 깊이의 바람직하게 0.5배 내지 1.5배 더 큰 관통 깊이로 바닥에 걸리도록, 바람직하게 위치될 수 있다. 이러한 크기로 인해 훨씬 더 우수한 보호 효과가 얻어지며, 효율도 더 향상된다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 드래그 헤드에는 구성 요소 사이, 특히 바이저와 바닥 사이의 개구를 적어도 부분 폐쇄하기 위한 폐쇄 수단이 설치되어 있다. 폐쇄 수단의 설치에 의해, 흡입관을 통해 공급된 흡입력은 이를테면 바닥에서 드래그 헤드로 흡입할 것이다. 발생된 흡입력은 관통체의 영향을 받아 바닥에 충분한 압력 응력을 보장하여, 바닥은 부서지거나, 깨지거나, 그렇지 않으면 붕괴된다. 바이저와 바닥 사이의 개구의 폐쇄는 당업자에게 공지된 모든 방법으로 구현될 수 있다. 따라서, 폐쇄 수단은 가요성 스트립재를 포함할 수 있으며, 이 스트립재는 개구를 메우며, 개구의 적어도 한 면의 관련 구성 요소에 고정된다.

관통체의 크기에 관하여, 이는 기타 요인 중에서 압력힘과 압력 요소당 관통체의 개수를 조건으로 선택되어진다는 것을 유념해야 한다. 관통체의 직경은 몇 센티미터(㎝)에서 수 데시미터(dm)까지 다양할 수 있다. 특히 적합한 직경은 2㎝ 내지 80㎝, 더 바람직하게는 5㎝ 내지 60㎝, 가장 바람직하게는 10㎝ 내지 40㎝가 된다. 그러한 직경을 가진 관통체는 진행 거리(m)당 소요 동력과 얻고자 하는 준설 효율, 즉 초당 준설된 토양 부피(㎥) 사이의 조화를 잘 이룬다.

필요한 경우, 본 발명에 따른 드래그 헤드에는 바람직하게 고압하에서 물을 분사하기 위한 하나 이상의 일련의 분사관(jet pipe)이 설치될 수 있다. 2500바의 압력이 가능할 수도 있지만, 통상 사용 압력은 예를 들면 약 10바 내지 200바이다. 물 분사는 준설 효율을 향상시키기 위하여 관통체의 앞이나 위 또는 뒤에서 바닥 쪽으로 향해질 수 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드를 이용해 적어도 일부 단단한 바닥을 분쇄 및/또는 준설하기 위한 준설 방법에 관한 것이다. 본 준설 방법은 본 발명에 따른 드래그 헤드를 바닥 위에 내린 후, 드래그 헤드가 바닥을 훑는 단계를 포함한다. 이 때, 흡입력이 흡입관에 의해 폐쇄 수단에 의해 적어도 일부 폐쇄되고, 바이저와 바닥으로 둘러싸인 공간 상에 가해져, 디스크형 관통체는 관통체의 외주 에지를 통해 바닥을 뚫고 들어가며, 압력 요소의 중량과 흡입력의 영향을 받아 바닥에 균열을 발생시킨다. 분쇄된 바닥 파편은 흡입관을 통해 흡상된다. 본 발명에 따르면, 이 때 압력 요소는 서로 독립적으로 움직여, 효율이 향상된다. 준설하는 동안, 압력 요소는 바람직하게 바닥에 대해 실질적으로 수직한 방향으로 서로 독립적으로 움직일 수 있다. 바람직한 일 방법에 따르면, 압력 요소의 지지 수단이 먼저 바닥에 걸리며, 압력 요소가 바닥의 지형을 따라 움직이게 되고, 그 다음 바닥이 적어도 부분 평탄해지도록 치형부가 바닥에 걸리게 되며, 그런 다음 관통체가 바닥에 걸린다.

다음으로, 본 발명을 제한하지 않으면서 바람직한 실시예 및 도면의 다음의 설명을 기초하여 본 발명에 따른 드래그 헤드 및 방법을 더 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 드래그 헤드(drag head)의 저면 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 도 1의 드래그 헤드의 평면 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 드래그 헤드의 압력 요소의 저면 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 압력 요소가 수용될 수 있는 지지 구조물의 평면 사시도를 개력적으로 나타낸다.
도 5는 작동 중에 있는 본 발명에 따른 드래그 헤드의 개략도를 나타낸다.

도 1은 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드(drag head)(1)를 나타내고 있다. 드래그 헤드(1)는, 사용 중 드래깅 방향(P)으로 바닥(50) 상을 훑으며(도 5 참조) 토양을 흩뜨리는, 바이저(visor)(2), 및 바이저(2)에 연결되어 흩뜨려진 토양을 배출하는 흡입관(3)을 포함한다. 바이저(2)는 측벽(84, 85), 및 흡입관(3)에 연결되는 상부판(86)을 구비하고 있다. 본 발명에 따른 드래그 헤드의 도시된 실시예에서, 바이저(2)는 드래깅 방향(P)의 횡방향으로 개별적으로 가동될 수 있는 4개의 압력 요소(21, 22, 23, 24)를 포함한다. 압력 요소(21, 22, 23, 24)는 안내 수단(211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218)(도 3 참조)에 의해 바이저(2) 내에 수용된다. 이를 위해 바이저(2)는 도 4에 도시된 지지 구조물을 포함하며, 도시된 변형예에서 이 지지 구조물은 압력 요소(21, 22, 23, 24)가 수용되는 4개의 챔버(25, 26, 27, 28)를 포함한다. 안내 수단은 압력 요소(21)의 후방벽(31) 상에 배치된 안내 롤러(211, 212, 213, 214) 및 전방벽(32) 상에 배치된 안내 롤러(215, 216, 217, 218)를 포함하며, 이들 안내 롤러는 대응하는 챔버(25, 26, 27, 28)의 후방벽(31) 및 전방벽(42) 상에서 롤링될 수 있다. 압력 요소(21, 22, 23, 24)가 바이저(2)에서 빠져나가지 않도록 하기 위하여, 각각의 압력 요소의 후방벽(31) 및 전방벽(32)에는 멈춤 에지(stop edges)(33, 34)가 형성되어 있다. 이 때문에, 압력 요소(21, 22, 23, 24)는 바닥(50)에 실질적으로 수직한 방향(L)으로 비교적 자유롭게 움직일 수 있으며, 멈춤 에지(33, 34)는, 예를 들면 압력 요소(21)가 최하위에 있을 때, 챔버(25)의 상부 에지에 위치한다.

압력 요소(21)에 대해 도 3에 도시되는 바와 같이, 각각의 압력 요소(21, 22, 23, 24)에는 4개의 관통체(penetrating bodies)(51, 52, 53, 54)가 설치되어 있다. 관통체(51, 52, 53, 54)는 디스크형이며, 관통체가 수용되는 압력 요소의 중량의 영향 하에서 힘을 관통체의 외주 에지를 통해 바닥(50)에 전달하여, 바닥에 크랙을 발생시킨다. 각각의 압력 요소의 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)는 드래깅 방향(P)에 실질적으로 가로지르는 방향으로 일렬로 연장된다. 바람직하게, 모든 압력 요소의 관통체 또한 드래깅 방향(P)에 실질적으로 가로지르는 방향으로 함께 정렬되어 연장되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성이 도 1에 도시되어 있다.

도시된 실시예를 보면, 드래그 헤드(1)의 압력 요소(21, 22, 23, 24)에는 또한, 드래깅 방향(P)에 실질적으로 가로지르는 방향으로 연장되며, 사용 중 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)의 상류부에서 바닥(50)에 걸리는, 일련의 치형부(a series of teeth)(61, 62, 63, 64)가 형성되어 있다. 압력 요소(21, 22, 23, 24)에는 또한 지지 수단(71, 72, 73, 74)이 형성되어 있다. 이들 지지 수단은, 예를 들면 강철로 이루어진 슬라이드 블록(slide blocks)을 포함하며, 그 하부면은 관련된 압력 요소(21)의 전방벽(32)으로부터 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54) 및/또는 치형부(61, 62, 63, 64) 까지 경사져 연장되어 있다. 사용 중 지지 수단(71, 72, 73, 74)은 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)의 상류부, 및 선택적으로는 지지 수단이 먼저 바닥(50)에 맞닿을 수 있는 치형부(61, 62, 63, 64)의 상류부에서 바닥에 걸린다. 따라서, 관련된 압력 요소는 바닥(50)의 지형을 따라 움직이게 된다. 융기된 바닥(50)의 경우에, 관련된 압력 요소는 치형부(61, 62, 63, 64) 및 관통체(51, 52, 53, 54)가 바닥을 관통하여 들어가기 전에도 위로 밀려 올라갈 것이다. 지지 수단(71, 72, 73, 74)은 치형부 및 디스크형 관통체를 보호할 뿐만 아니라, 관통체(51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64)의 바람직한 관통 깊이를 제어한다. 치형부(61, 62, 63, 64)가 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)의 상류부에서 바닥에 걸리기 때문에, 치형부도 디스크형 관통체를 보호할 뿐만 아니라, 관통체(51, 52, 53, 54)의 바람직한 관통 깊이를 제어한다. 지지 수단의 밑면이 미리 설정된 간격, 바람직하게는 제한된 간격으로 치형부의 밑면보다 위에 위치될 때, 가장 좋은 결과가 얻어진다. 예를 들면, 이는, 치형부(61, 62, 63, 64)가 관통 깊이를 가져, 지지 수단이 치형부보다 더 높은 곳에서 치형부의 관통 깊이의 0.5배 내지 1.5배 더 큰 관통 깊이로 바닥(50)에 걸릴 때와, 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)가 관통 깊이를 가져, 치형부(61, 62, 63, 64)가 디스크형 관통체보다 높은 곳에서 디스크형 관통체의 관통 깊이의 0.5배 내지 1.5배 더 큰 관통 깊이로 바닥(50)에 걸릴 때의 경우이다.

예를 들면 도 1에 도시된 드래그 헤드(1)의 실시예의 바이저(2)에는, 공급수가 바이저(2)의 비교적 비생산적인 쪽을 따라 공급될 가능성을 방지하기 위하여, 바이저(2)와 바닥(50) 사이의 개구를 실질적으로 폐쇄하는 폐쇄 수단이 설치되어 있다. 폐쇄 수단은, 양 측벽(84, 85) 상에 배치되고, 높은 곳에서 슬라이딩될 수 있으며, 하부 에지에 고무 덮개층이 형성된, 폐쇄판(81, 82)을 포함한다. 바이저(2) 밑면의 상류부에는, 바닥(50)에 대한 충분한 지지를 가능하게 하여, 물이 상류부 측을 따라 유입되지 못하도록 방지하는, 힐 플레이트(heel plate)(83)가 설치되어 있다.

준설 과정 동안, 드래그 헤드(1)의 내부에 부압이 유지되어, 흩뜨려진 경질 토양 입자 및 기타 다른 입자가 흡입관(3)을 통해 흡상될 수 있다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 드래그 헤드(1)를 바닥(50)까지 내려, 드래그 헤드(1)가 드래깅 방향(P)으로 바닥 상을 훑는 단계를 포함한다. 이 때, 흡입력이 흡입관(3)에 의해 폐쇄 수단(84, 85)에 의해 적어도 일부 폐쇄되고, 바이저(2)와 바닥(50)으로 둘러싸인 공간 상에 가해져, 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)는 관통체의 외주 에지를 통해 바닥(50)을 뚫고 들어가며, 관통체가 수용되는 압력 요소의 중량의 영향을 받아 바닥에 균열을 발생시킨다. 서로 인접하여 위치된 다수의 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)를 사용하면, 다수의 관통체 사이의 바닥은 분쇄되어 평탄해지기도 하므로, 그 효율은 상당히 크다. 분쇄된 바닥 파편은 흡입관(33)을 통해 흡상된다. 본 발명에 따르면, 이 때 압력 요소(21, 22, 23, 24)는 실질적으로 서로 독립적으로 바닥(50)에 대해 실질적으로 수직한 방향(L)으로 움직인다. 이 때문에, 다수의 관통체는 바닥(50)과의 접촉을 유지하므로, 평균 관통 깊이가 작아질 수 있지만, 종래 기술에 비해 효율이 향상된다. 지지 수단(71, 72, 73, 74)이 먼저 바닥(50)에 걸리기 때문에, 무엇보다도 관통체를 보호할 수 있다. 디스크형 관통체가 바닥(50)에 걸릴 수 있는 바, 치형부와 디스크형 관통체의 조합을 사용하면, 즉 바닥(50)이 적어도 부분 평탄해지도록 치형부가 먼저 소정의 관통 깊이로 바닥에 걸린 후, 디스크형 관통체가 바닥(50)에 걸리게 되면, 효율은 더욱 향상될 수 있다. 또한, 바닥(50)이 적어도 부분 흩뜨려지도록 디스크형 관통체가 먼저 소정의 깊이로 바닥에 걸린 다음, 치형부가 바닥(50)에 걸리는 드래그 헤드를 제공하는 것도 바람직할 수 있다.

본 발명은 상기 전형적인 실시예에 국한되지 않고, 첨부된 청구항의 범위 내에서 변형이 이루어질 수 있다.

Claims

바닥(50)을 훑으며 토양을 흩뜨리는 바이저(visor)(2)와, 상기 바이저(2)에 연결되어 상기 흩뜨려진 토양을 배출하는 흡입관(3)을 포함하는 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드(drag head)(1)에 있어서,
상기 바이저(2)는 드래깅 방향(dragging direction)에 가로지르는 방향으로 개별적으로 가동될 수 있는 2개 이상의 압력 요소(21, 22, 23, 24)를 포함하며,
상기 압력 요소에는 상기 압력 요소의 중량의 영향을 받아 상기 바닥(50)에 힘을 전달하는 다수의 관통체(51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64)가 설치되는,
자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항에 있어서,
상기 압력 요소(21, 22, 23, 24)는 안내 수단(211, 212, 213, 214)에 의해 상기 바이저(2) 내에 수용되어, 상기 압력 요소(21, 22, 23, 24)는 상기 바닥(50)에 실질적으로 수직한 방향으로 움직일 수 있는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 관통체는 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)로 구성되며, 상기 압력 요소의 중량의 영향을 받아 상기 관통체의 외주 에지(23)를 통해 상기 바닥(50)에 힘을 전달하는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제3항에 있어서,
상기 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)는 준설 방향에 실질적으로 가로지르는 방향으로 일렬로 연장된, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 요소당 상기 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)의 개수는 2개 내지 10개, 더 바람직하게는 3개 내지 5개인, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 요소(21, 22, 23, 24)의 개수는 2개 내지 8개, 더 바람직하게는 3개 내지 5개인, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 요소(21, 22, 23, 24)에는, 드래깅 방향에 실질적으로 가로지르는 방향으로 연장되고, 사용 중 상기 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)의 상류부에서 상기 바닥(50)에 걸리는, 일련의 치형부(61, 62, 63, 64)가 형성되어 있는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 요소(21, 22, 23, 24)에는, 사용 중 상기 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54), 선택적으로는 상기 치형부(61, 62, 63, 64)의 상류부에서 상기 바닥(50)에 걸리는, 지지 수단(71, 72, 73, 74)이 형성되어 있는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제8항에 있어서,
상기 지지 수단(71, 72, 73, 74)은 슬라이드 블록(slide blocks)을 포함한, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크형 관통체(51, 52, 53, 54)는 관통 깊이를 가지며, 상기 치형부(61, 62, 63, 64)는 상기 디스크형 관통체보다 높은 곳에서 상기 바닥에 걸리는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 치형부(61, 62, 63, 64)는 관통 깊이를 가지며, 상기 지지 수단(71, 72, 73, 74)은 상기 치형부보다 높은 곳에서 상기 바닥(50)에 걸리는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드래그 헤드(1)에는 상기 바이저(2)와 상기 바닥(50) 사이의 개구를 실질적으로 폐쇄하는 폐쇄 수단(81, 82)이 설치되어 있는, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드래그 헤드는 고압 하에서 물을 분사하기 위한 하나 이상의 일련의 분사관을 포함한, 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 자항 호퍼 준설선용 드래그 헤드를 이용해 적어도 부분 단단한 수중 바닥을 준설하기 위한 준설 방법에 있어서,
상기 드래그 헤드가 상기 바닥으로 내려가 상기 바닥을 훑는 단계,
흡입력이 흡입관을 통해 폐쇄 수단에 의해 적어도 일부 폐쇄되고, 바이저와 상기 바닥으로 둘러싸인 공간에 가해져, 디스크형 관통체가 상기 디스크형 관통체의 외주 에지를 통해 상기 바닥을 뚫고 들어가며, 압력 요소의 중량과 부합의 영향을 받아 상기 바닥에 균열을 발생시키는 단계, 및
분쇄된 토양 파편이 상기 흡입관을 통해 흡상되는 단계
를 포함하는,
준설 방법.
제14항에 있어서,
준설하는 동안, 상기 압력 요소는 상기 바닥에 실질적으로 수직한 방향응로 서로 독립적으로 움직이는, 준설 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 압력 요소의 지지 수단이 먼저 상기 바닥에 걸리며, 상기 압력 요소가 상기 바닥의 지형을 따라 움직이게 되고, 그 다음 상기 바닥이 적어도 일부 평탄해지도록 치형부가 상기 바닥에 걸리며, 그 다음 상기 디스크형 관통체가 상기 바닥에 걸리는, 준설 방법.