KR20110083241A - 리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 공법 - Google Patents

리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 공법 Download PDF

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KR20110083241A
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장진건
이영신
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충남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 바다와 인접된 육지에 수로를 형성하고, 상기 수로 내에 도크를 설치하되 상기 도크가 승강작동될 수 있도록 하여 도크를 상승시킨 상태에서 선박 건조를 수행하거나 옮겨온 후 도크를 하강시켜 곧바로 선박이 진수될 수 있도록 한 리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 공법에 관한 것이다.
본 발명은 직사각형의 홈(W1)이 형성되고, 일면은 바다와 면하고 삼면은 육지와 연결된 수로(W); 상기 홈(W1)에 삽입되는 장방형의 판상이며 선박 건조용 작업장으로 사용되는 평판부(2); 상기 평판부(2)를 승강작동시키는 작동부(G1,G2)를 포함하며, 육지와 바다가 인접한 해안에 수로(W)를 형성하는 1단계(S1); 상기 수로(W)의 내부에 상기 평판부(2)를 삽입하는 2단계(S2); 상기 평판부(2)에서 선박을 건조하는 3단계(S3); 선박 건조가 완료되면 상기 평판부(2)의 밸러스트 탱크(26)에 물을 주입하고, 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)가 잠수되도록 하여 건조된 선박이 해수에 부유되도록 하는 4단계(S4); 상기 건조된 선박을 진수시키는 5단계(S5); 상기 밸러스트 탱크(26)의 물을 배출시키고 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)를 부상시키는 6단계(S6)를 포함하는 선박 건조 공법에 의해 달성된다.

Description

리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 공법{DOCK AND METHOD FOR SHIP BUILDING}
본 발명은 리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 및 진수 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바다와 인접된 육지에 수로를 형성하고, 상기 수로 내에 도크를 설치하되 상기 도크가 승강작동될 수 있도록 하여 도크를 상승시킨 상태에서 선박 건조를 수행한 후 도크를 하강시켜 곧바로 선박이 진수될 수 있도록 한 리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 일반 건축물보다도 규모가 훨씬 크고 공정면에서 복잡하며, 수많은 부재와 기자재를 조립하여 하나의 제품을 만드는 과정을 거친다.
이에 오늘날 대부분의 선박 건조는 육상건조공법과 도크 건조공법으로 이루어진다.
육상건조공법은 육상에서 선체의 조립을 완료하여 완성된 선박을 이동시켜 바다에 진수시키는 공법으로써 육상에서 작업하므로 부품의 조달이 원활하여 작업능률이 높으나 대형 선박인 경우 건조작업 후 건조된 선박을 바다까지 이동과 진수의 어려움으로 인해 적용이 어렵다.
따라서 대형 선박은 선박을 건조,수리하기 위해서 조선소나 항만등에 건설된 도크(Dock)에서 직접 건조된다.
도크(Dock)는 크게 드라이 도크(dry dock)과 부유식 도크(Floating dock)로 나뉜다.
드라이 도크는 수심이 충분한 바다에 면한 곳에 선박의 출입이 가능할 정도의 길이, 너비, 깊이로 땅을 파서 바다와 연결시키고, 측벽과 바닥을 철근콘크리트나 널말뚝으로 보강하고, 입구에 도크 게이트를 설치한 것이다.
부유식 도크는 단면이 凹자 모양인 강철제 상자로, 내부에 많은 탱크를 가지고 있다. 이러한 탱크에 저장된 해수의 저장량을 조절 함으로써 부유정도를 조절한다.
그러나 이러한 종래의 도크를 이용한 선박의 건조 공법의 고가의 비용을 들여 제작된 도크에서 대부분의 선박 건조 공정이 수행되어야 하므로 도크의 회전율을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 바다에 면한 곳에 수로를 형성하고, 이 수로에 도크가 삽입되며, 상기 도크가 수로 내에서 승강작동될 수 있도록 승강수단을 구비하여 잠수 가능하도록 함으로써 잠수전에는 육지와 연계된 레일을 통해 각종 부품 및 부분 조립된 선체 블럭을 용이하게 이동시킬 수 있어 작업 능률이 향상되도록 하고, 건조 후나 선박의 이동 후에는 도크를 잠수시킴으로써 곧바로 진수될 수 있도록 하여 드라이 도크와 부유식 도크의 장점을 취할 수 있어 도크의 회전율이 향상될 수 있도록 한 리프트 방식의 드라이 도크 및 이를 이용한 선박 건조 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 직사각형의 홈이 형성되고, 일면은 바다와 면하고 삼면은 육지와 연결된 수로; 상기 홈에 삽입되는 장방형의 판상이며 선박 건조용 작업장으로 사용되는 평판부; 상기 평판부를 승강작동시키는 작동부를 포함하는 리프트 방식의 드라이 도크에 의해 달성될 수 있다.
상기 평판부의 양측면에는 다수의 돌출판이 형성되고, 상기 수로의 삼면에는 상기 돌출판이 삽입되는 가이드홈이 수직방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 평판부에는 물을 주입시키거나 배출시키도록 밸러스트 탱크가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 평판부의 상면에는 레일이 형성되고, 상기 레일과 연결되도록 육지에도 레일이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 작동부는 상기 가이드홈에 수직되게 설치되며 유압이 공급되는 몸체와, 상기 몸체에 결합되며 상단이 상기 돌출판의 하단에 연결된 로드를 포함하는 유압실린더이며, 상기 로드의 승강에 의해 돌출판와 평판부가 승강작동되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 작동부는 상기 돌출판의 내부에 설치된 모터; 상기 모터의 축에 연결된 구동기어; 상기 가이드홈에 수직되게 설치되며, 상기 구동기어와 치합되는 일정 길이를 갖는 랙기어를 포함하며, 상기 모터의 구동에 의해 구동기어가 회전됨에 따라 돌출판 및 평판부가 승강작동되도록 한 것을 특징으로 한다.
한편 상기한 본 발명의 목적은, 육지와 바다가 인접한 해안에 수로를 형성하는 1단계; 상기 수로의 내부에 상기 평판부를 삽입하는 2단계; 상기 평판부에서 선박을 건조하는 3단계; 선박 건조나 선박의 이동이 완료되면 상기 평판부의 밸러스트 탱크에 물을 주입하고, 작동부를 구동시켜 평판부가 잠수되도록 하여 건조된 선박이 해수에 부유되도록 하는 4단계; 상기 건조된 선박을 진수시키는 5단계; 상기 밸러스트 탱크의 물을 배출시켜 평판부를 부상시키는 6단계를 포함하는 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법에 의해 달성된다.
상기 평판부의 일측에 부유식 도크가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 부유식 도크는 수면과 평행한 수평부와, 상기 수평부의 양단에 수직으로 설치된 수직벽과, 상기 수평부에 설치된 다수의 탱크로 구성된 본체; 상기 수직벽에 설치되며 수평의 저판부와 수직의 가드벽으로 구성된 확장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
종래 육상건조공법을 통해 선박을 진수시키기 위해서는 플로팅도크를 안벽에 접안시킨 후 선박을 옮긴 다음 바다에 나가 진수시키는 방법을 사용했으나 본 발명에 따르면 바다에 항상 띄어져 있고 잠수가 가능하므로 기존의 육상건조공법의 진수 공정이나, 드라이 도크 건조공정보다 선박의 건조 및 진수 공정이 보다 간결해질 수 있어 운영비와 유지비를 현저히 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명은 드라이도크의 단점인 물을 채우는 시간을 없애고 곧바로 진수시킬 수 있어 진수작업 소요되는 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 진수 시간이 단축될 수 있어 기존의 육상건조공법과 연계를 통해서 빠른 진수를 수행할 수 있어서 도크 회전율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법을 나타낸 공정 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법을 나타낸 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 나타낸 정면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크(A)는,
직사각형의 홈(W1)이 형성되고, 일면은 바다와 면하고 삼면은 육지와 연결된 수로(W);
상기 홈(W1)에 삽입되는 장방형의 판상이며 선박 건조용 작업장으로 사용되는 평판부(2);
상기 평판부(2)를 승강작동시키는 작동부(G1,G2);
를 포함하여 구성된다.
상기 수로(W)는 바다와 면한 위치에 형성됨이 바람직하며, 대략 직사각형의 홈(W1)이 형성된다.
상기 평판부(2)는 수로(W)에 삽입되는 장방형의 판상으로 형성되며, 양측면에는 다수의 돌출판(24)이 형성되고, 상기 수로(W)의 삼면에는 상기 돌출판(24)이 삽입되는 가이드홈(W1)이 수직방향으로 형성된다.
또한 상기 평판부(2)에는 물을 주입시키거나 배출시키도록 밸러스트 탱크(26)가 장착된다.
또 상기 평판부(2)의 상면에는 레일(R)이 형성되고, 상기 레일(R)과 연결되도록 육지(L)에도 레일(R)이 더 형성된다.
따라서 상기 레일(R)을 통해 육지(L)에서 조립된 선박(B) 또는 반완성 블럭 등을 평판부(2)로 용이하게 운반할 수 있게 된다.
또한 수로(W)의 외측에는 도 4에 도시된 바와 같이, 트레인(200)이 설치되어 부품의 운반 및 일부 조립된 블럭을 용이하게 이동할 수 있다.
상기 평판부(2)는 작동부의 작동에 의해 하강되어 잠수되도록 함으로써 완성된 선박(B)을 곧바로 진수시킬 수 있다.
상기 작동부는 2가지 실시예로 구현될 수 있다.
첫번째 실시예에 따른 작동부(G1)는 도 1에 나타낸 바와 같이,
상기 돌출판(24)의 내부에 설치된 모터;
상기 모터의 축에 연결된 구동기어(G1-1);
상기 가이드홈(W1)에 수직되게 설치되며, 상기 구동기어(G1-1)와 치합되는 일정 길이를 갖는 랙기어(G1-2)를 포함하며, 상기 모터의 구동에 의해 구동기어(G1-1)가 회전됨에 따라 돌출판(24) 및 평판부(2)가 승강작동되도록 한 것이다.
한편 두번째 실시예에 따른 작동부(G2)는 도 2에 나타낸 바와 같이,
상기 가이드홈(W1)에 수직되게 설치되며 유압이 공급되는 몸체(G2-2)와, 상기 몸체(G2-2)에 결합되며 상단이 상기 돌출판(24)의 하단에 연결된 로드(G2-3)를 포함하는 유압실린더이며, 상기 로드(G2-3)의 승강에 의해 돌출판(24)에 동반하여 평판부(2)가 승강작동되도록 한 것이다.
이하 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이,
육지와 바다가 인접한 해안에 수로(W)를 형성하는 1단계(S1);
상기 수로(W)의 내부에 상기 평판부(2)를 삽입하는 2단계(S2);
상기 평판부(2)에서 선박(B)을 건조하는 3단계(S3);
선박(B) 건조가 완료되면 상기 평판부(2)의 밸러스트 탱크(26)에 물을 주입하고, 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)가 잠수되도록 하여 건조된 선박(B)이 해수에 부유되도록 하는 4단계(S4);
상기 건조된 선박(B)을 진수시키는 5단계(S5);
상기 밸러스트 탱크(26)의 물을 배출시키고 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)를 부상시키는 6단계(S6)
를 포함하여 구성된다.
1단계(S1)
육지와 바다가 인접한 해안을 내륙으로 파내어 장방형의 홈을 갖는 수로(W)를 형성한다. 바다와 통하는 일면을 제외한 삼면에는 상기 가이드홈(W1)이 더 형성된다.
2단계(S2)
상기 수로(W)의 내부에 상기 평판부(2)를 삽입하고, 돌출판(24)이 가이드홈(W1)에 삽입되도록 결합시킨다.
또한 상기 평판부(2)는 승강작동이 가능하도록 작동부(G1,G2)를 결합시킨다.
작동부(G1,G2)의 구체적인 실시예에 대해서는 상기에서 설명하였으므로 중복 설명은 생략한다.
또 상기 평판부(2)의 상면에 레일(R)을 설치하고, 상기 레일(R)과 연결되도록 육지(L)에도 레일(R)을 더 설치한다.
3단계(S3)
상기 평판부(2)에서 선박(B)을 건조한다.
즉, 레일(R)을 이용하여 육지(L)에서 완성된 선박 또는 부품을 수송하여 평판부(2)로 운반할 수 있다.
또한 수로(W)의 외측에 설치된 크레인(200)을 이용하여 부품 등을 운반하여 선박(B)의 조립작업을 수행한다.
4단계(S4)
선박(B) 건조가 완료되면 평판부(2)에 있던 각 부품을 크레인(200) 및 궤도차량을 이용하여 다시 육지(L)로 옮겨놓고, 상기 평판부(2)에는 건조된 선박(B)만 남도록 한다.
이후 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)가 잠수되도록 하여 건조된 선박(B)이 해수에 부유되도록 한다.
5단계(S5)
상기 건조된 선박(B)을 진수시킨다.
즉, 평판부(2)를 완전히 잠수시킬 필요는 없으며 선박(B)이 부력에 의해 부유될 수 있을 정도로만 잠수시킨다.
상기 진수된 선박(B)을 이동시킨다. 즉, 진수된 선박(B)은 건조가 완료된 상태이므로 자체 동력을 구동하여 이동시키거나 또는 외부의 예인선에 의해 견인하여 수로의 외부로 끌고가 바다로 이동시킨다.
6단계(S6)
상기 밸러스트 탱크(26)의 물을 배출시키고 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)를 부상시킨다.
따라서 평판부(2)가 수면 위로 상승됨으로써 물기가 없는 상태가 될 수 있고, 그외 선박 부품은 근처의 육지에 적재해두었으므로 곧바로 다른 선박의 건조작업이 수행될 수 있다.
한편 도 4는 본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 평판부(2)의 일측에 부유식 도크가 더 연결됨으로써 대형의 선박 건조가 가능해진다.
즉, 평판부(2)의 일측인 바다와 면한 위치에 부유식 도크를 1대 이상 연결함으로써 작업 면적이 확장될 수 있고, 이로 인해 대형 선박의 건조가 가능하다.
상기 부유식 도크는 통상의 부유식 도크가 사용되나 이외에도 본 발명자가 고안한 확장형 부유식 도크가 사용됨이 바람직하다.
상기 확장형 부유식 도크(A')는
수면과 평행한 수평부(2')와, 상기 수평부(2)의 양단에 수직으로 설치된 수직벽(3')과, 상기 수평부(2')에 설치된 다수의 탱크(4')로 구성된 본체;
상기 수직벽(3')에 설치되며 수평의 저판부(52')와 수직의 가드벽(54')으로 구성된 확장부(5')
를 포함하여 구성된다.
상기 수평부(2')는 선박의 조립작업이 수행되는 작업장으로써 일정한 면적을 갖는다.
상기 수직벽(3)에는 일정 크기로 절개되어 절개부(31')가 형성된다.
따라서 상기 절개부(31')를 통해서 확장부(5')에 수납된 부품(이하 '블록'이라 함)을 이동시킬 수 있고, 상기 절개부(31') 내에서 확장부(5')의 승강작동이 이루어질 수 있다.
상기 확장부(5')는 수직벽(3')의 외측으로 돌출되도록 결합되며, 수직벽(3')의 절개부(31')에는 확장부(5')의 승강을 안내하는 가이드봉(6')이 더 설치된다.
상기 확장부(5')는 블록을 수납하기 위한 공간으로써, 장방형의 판상으로 된 저판부(52')와, 상기 저판부(52')의 끝단에 수직으로 형성된 가드벽(54')으로 구성되어 그 단면형상이 대략 "ㄴ"자 형상이다.
상기 확장부(5')의 저판부(52')의 단부, 즉 가드벽(54')에 대향되는 부분은 상기 수직벽(3')의 절개부(31')에 삽입된다.
상기 확장부(5')는 수직벽(3')의 절개부(31')에 삽입된 채 가이드봉(6')을 따라 승강작동된다.
상기 가이드봉(6')은 확장부(5')가 상승 또는 하강될때 승강작동을 안내하기 위해 수직으로 설치된 일정 길이의 봉체이다.
이와같이 구성된 본 발명의 다른 실시예의 작동에 대해 설명한다.
상기 확장형 부유식 도크(A')는 평판부(2)의 일측에 연결되어 평판부(2)와 일체로 거동된다.
즉, 평판부(2)가 하강할때는 확장형 부유식 도크(A')의 탱크(4')에 물을 주입하고, 평판부(2)와 함께 잠수된다.
반대로 평판부(2)가 상승할때는 확장형 부유식 도크(A')의 탱크(4')에 물을 빼내고, 평판부(2)와 함께 부상시킨다.
상기 확장형 부유식 도크(A')와 평판부(2)의 잠수깊이는 선박(B)이 물에 뜰 수 있을 정도면 충분하다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
W : 수로 W1 : 홈
2 : 평판부 G1,G2 : 작동부
R : 레일 L : 육지
24 : 돌출판

Claims (9)

  1. 직사각형의 홈(W1)이 형성되고, 일면은 바다와 면하고 삼면은 육지와 연결된 수로(W);
    상기 홈(W1)에 삽입되는 장방형의 판상이며 선박 건조용 작업장으로 사용되는 평판부(2);
    상기 평판부(2)를 승강작동시키는 작동부(G1,G2)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 평판부(2)의 양측면에는 다수의 돌출판(24)이 형성되고, 상기 수로(W)의 삼면에는 상기 돌출판(24)이 삽입되는 가이드홈(W1)이 수직방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 평판부(2)에는 물을 주입시키거나 배출시키도록 밸러스트 탱크(26)가 형성된 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 평판부(2)의 상면에는 레일(R)이 형성되고, 상기 레일(R)과 연결되도록 육지(L)에도 레일(R)이 형성된 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 작동부(G1)는,
    상기 돌출판(24)의 내부에 설치된 모터;
    상기 모터의 축에 연결된 구동기어(G1-1);
    상기 가이드홈(W1)에 수직되게 설치되며, 상기 구동기어(G1-1)와 치합되는 일정 길이를 갖는 랙기어(G1-2)를 포함하며, 상기 모터의 구동에 의해 구동기어(G1-1)가 회전됨에 따라 돌출판(24) 및 평판부(2)가 승강작동되도록 한 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 작동부(G2)는,
    상기 가이드홈(W1)에 수직되게 설치되며 유압이 공급되는 몸체(G2-2)와, 상기 몸체(G2-2)에 결합되며 상단이 상기 돌출판(24)의 하단에 연결된 로드(G2-3)를 포함하는 유압실린더이며, 상기 로드(G2-3)의 승강에 의해 돌출판(24)에 동반하여 평판부(2)가 승강작동되도록 한 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크.
  7. 육지와 바다가 인접한 해안에 수로(W)를 형성하는 1단계(S1);
    상기 수로(W)의 내부에 상기 평판부(2)를 삽입하는 2단계(S2);
    상기 평판부(2)에서 선박(B)을 건조하는 3단계(S3);
    선박(B) 건조가 완료되면 상기 평판부(2)의 밸러스트 탱크(26)에 물을 주입하고, 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)가 잠수되도록 하여 건조된 선박(B)이 해수에 부유되도록 하는 4단계(S4);
    상기 건조된 선박(B)을 진수시키는 5단계(S5);
    상기 밸러스트 탱크(26)의 물을 배출시키고 작동부(G1,G2)를 구동시켜 평판부(2)를 부상시키는 6단계(S6)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 평판부(2)의 일측에 부유식 도크가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 부유식 도크(A')는,
    수면과 평행한 수평부(2')와, 상기 수평부(2)의 양단에 수직으로 설치된 수직벽(3')과, 상기 수평부(2')에 설치된 다수의 탱크(4')로 구성된 본체;
    상기 수직벽(3')에 설치되며 수평의 저판부(52')와 수직의 가드벽(54')으로 구성된 확장부(5')
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트 방식의 드라이 도크를 이용한 선박 건조 공법.
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