KR20130065024A - 플로팅 도크 및 이를 이용한 해양구조물 제작방법 - Google Patents

Abstract

플로팅 도크가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크는전/후방이 개구되고 사방으로 크레인 작업이 가능하도록 정방형으로 형성된 몸체부를 포함하며, 상기 몸체부는 해양구조물의 제작 또는 설치작업이 행하여지는 푼툰부 및 상기 푼툰부의 양측으로 구비되는 타워부를 포함한다.

Description

플로팅 도크 및 이를 이용한 해양구조물 제작방법{Floating Dock And Manufacturing Method For Shorestructure Using the Same}

본 발명은 플로팅 도크에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 자체적으로 내부에 해양구조물의 제작이 가능하게 구성됨과 동시에 로드아웃, 외항이동 및 진수작업도 가능한 플로팅 도크 및 이를 이용한 해양구조물 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도크(dock)는 대형 선박을 건조, 수리하기 위해서 조선소나 항만 등에 건설된 설비를 말하는 것으로, 건식 도크(dry dock)와 부유식 도크(floating dock)로 구분된다.

여기서, 건식 도크는 선박을 진수하기에 충분한 수심을 갖는 바다와 인접한 곳에서 선박의 출입이 가능할 정도의 길이, 너비, 깊이로 땅을 파서 바다와 연결시키고 측벽과 바닥을 철근콘크리트나 말뚝으로 보강하고 입구에 도크 게이트(dock gate)를 설치하는 것이다. 그리고, 부유식 도크는 강철제 상자로 내부에 많은 탱크를 가지며 이러한 탱크에 해수의 저장량을 조절함으로써 부유 정도를 조절하는 설비이다.

도 1은 종래 해양구조물의 제작 및 이동과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 육상에서 먼저 해양구조물(1)을 제작한 후에 잠수 베셀(10; vessel)을 해양에 띄운 후, 상기 해양구조물(1)을 상기 잠수 베셀(10)의 상측으로 이동시킨다. 그리고 난 후 잠수 베셀(10)과 함께 해양구조물(1)을 해양에 부유시킨 상태에서 정해진 장소로 이동시키게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 경우에는 잠수 베셀(10)을 별도로 준비하여야 하는데, 종래의 잠수 베셀은 해양구조물의 이동용 용도로만 적용이 가능하며 기타 별도의 작업은 전혀 불가능하여 효용성 및 경제성이 많이 떨어졌었다.

한편, 최근 들어서는 대형 선박을 육상에서 제조 시 육상의 침하 현상 등이 일어나는 것을 방지하기 위하여 해양 자체에 부유식 도크를 띄운 후 대형 선박을 제조하는데 이용되고 있다.

도 2는 종래 일반적인 대형 선박용 플로팅 도크를 육상에 인접하게 설치한 모습을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도시된 바와 같이 해양에 플로팅 도크(20)를 띄운 후 대형선박을 제작하는 경우에는 플로팅 도크의 선수부 또는 선미부 측에 별도의 해상크레인(30)을 설치하여 선박의 제작 작업이 진행되도록 한다.

그런데, 상기 도 2의 A-A단면 및 B-B단면을 나타낸 도면인 도 3 및 도 4에서와 같이, 종래의 플로팅 도크(20)는 대형 선박용으로만 적용되어 그 길이가 길고 폭이 좁은 형태를 이루고 있었다. 이 경우 상기 플로팅 도크(20)의 중앙부에는 해상크레인(30)의 길이가 부족하여 크레인 작업을 할 수 없는 구간이 발생하는 단점이 있었다. 그리고, 이를 위해서는 해상크레인(30)을 별도로 제작하여야 하는데 이는 상당한 비용의 증대를 가져오는 문제점이 있었다.

또한, 도 4와 같이 상기 플로팅 도크(20)의 단변 측 양측에서 해상크레인(30)이 작업하는 경우에는 크레인끼리 서로 간섭하는 부분이 존재함으로써 해양구조물의 제작작업에 지장을 일으키는 경우가 발생하였고, 경우에 따라서는 크레인이 서로 충돌하여 파손될 우려도 있었다.

본 발명의 실시예들은 다양한 방향에서 작업이 가능한 플로팅 도크를 제공함으로써, 해양구조물의 제작이 용이하게 이루어지도록 하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 플로팅 도크 내 해양구조물의 직접 제작이 가능하도록 함은 물론 해양구조물의 외항 이동 또는 진수작업이 용이한 플로팅 도크를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면 전/후방이 개구되고 사방으로 크레인 작업이 가능하도록 정방형으로 형성된 몸체부를 포함하며, 상기 몸체부는 해양구조물의 제작 또는 설치작업이 행하여지는 푼툰부 및 상기 푼툰부의 양측으로 구비되는 타워부를 포함하는 플로팅 도크를 제공한다.

또한, 상기 푼툰부는 해수의 저장이 가능하며 저장된 해수량에 따라 상기 몸체부의 잠수 정도가 조정되도록 하는 적어도 하나의 탱크를 포함할 수 있다.

또한, 상기 몸체부는 부유된 상태의 몸체부를 고정시키는 고정유닛과, 상기 몸체부를 중앙을 중심으로 회전시키는 적어도 하나의 스크류 및 상기 스크류를 회전시키는 적어도 하나의 작동모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정유닛은 상기 몸체부에 구비되는 승하강부와, 상기 승하강부에 의하여 상승 또는 하강되는 중량추 및 상기 승하강부와 상기 중량추를 연결하는 연결케이블을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전/후방이 개구되고 사방으로 크레인 작업이 가능하도록 정방형으로 형성된 몸체부를 구비한 부유식 플로팅도크를 사용하여 해양구조물을 제작하는 방법에 있어서, 상기 플로팅 도크를 해양에 진수시키는 단계와, 상기 플로팅 도크의 일측변에 해상크레인을 설치하는 단계와, 상기 플로팅 도크에 상기 해양구조물을 이루는 일부 구조물을 설치하는 단계 및 상기 플로팅 도크를 회전시키는 단계를 포함하는 플로팅 도크를 이용한 해양구조물 제작방법을 제공한다.

또한, 상기 몸체부를 반잠수시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 정방형의 몸체부로 구성되는 플로팅 도크를 제공함으로써 플로팅 도크의 사방 측에서 해상크레인의 접근이 가능하여져 해양구조물의 제작 작업을 보다 신속하고 저비용으로 할 수 있다.

또한, 넓은 푼툰부를 구비하여 플로팅 도크 자체에서 해양구조물의 제조작업이 가능하도록 함은 물론 로드아웃, 외항이동 및 진수 작업도 선택적으로 가능할 수 있다.

또한, 플로팅 도크의 외부를 이루는 몸체부에 해양에 부유된 상태에서 고정된 상태를 유지할 수 있는 고정유닛과, 몸체부를 고정유닛을 중심으로 회전시킬 수 있는 스크류를 구비함으로써 몸체부를 회전시키면서 해양구조물의 제작작업이 가능할 수 있다. 이 경우, 하나의 해상크레인을 임의의 위치에 배치하고 상기 해상크레인의 이동 없이, 플로팅 도크를 회전시키며 플로팅 도크의 다양한 방향으로 해양구조물이 제작될 수 있다.

도 1은 종래 해양구조물의 제작 및 이동과정을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 종래 일반적인 조선용 플로팅 도크를 육상에 인접하게 설치한 모습을 개략적으로 나타낸 평면도;
도 3은 도 2의 A-A단면을 나타낸 도면;
도 4는 도 2의 B-B단면을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크를 나타낸 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크에 해상크레인이 인접한 모습을 개략적으로 나타낸 평면도;
도 7은 도 6의 A-A단면을 나타낸 도면;
도 8은 도 6의 B-B단면을 나타낸 도면;
도 9는 육상에서 제작된 해양구조물을 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크로 이동하는 모습을 나타낸 도면;
도 10은 플로팅 도크에서 제작된 해양구조물을 해양으로 진수시키는 모습을 나타낸 도면;
도 11은 터그선을 이용 플로팅 도크 및 해양구조물을 외항이동시키는 모습을 나타낸 도면;
도 12는 본 발명 플로팅 도크를 이용하여 해양구조물을 제작하는 과정을 나타낸 측면도 및 평면도;
도 13은 본 발명 플로팅 도크를 이용하여 해양구조물을 제작하는 과정을 나타낸 순서도; 및
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플로팅 도크를 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 실시예를 설명함에 있어서 동일구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호가 사용되며, 이에 대한 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구조를 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크(100)는 전/후방이 개구되고 사방으로 크레인 작업이 가능하도록 정방형으로 형성된 몸체부(101)를 구비한다. 이때, 상기 몸체부(101)는 사변이 모두 같은 정사각형일 수도 있으나, 제작되는 해양구조물의 크기 및 플로팅 도크의 사용용법에 따라 각 변의 길이가 달라질 수 있으며 또한 설계오차 범위까지 포함하여 그 크기 및 각 변의 길이가 정해질 수 있다. 여기서, 상기 몸체부(101)는 해양구조물의 제작 또는 설치 작업을 행하는 푼툰부(110)와, 상기 푼툰부(110)의 양측에 일정 높이로 구비되는 타워부(120)로 이루어진다. 여기서, 상기 타워부(120) 사이로 상기 몸체부(101)의 전/후방 개구된 부위를 통해서는 제작된 해양구조물이 이동되는 이동통로 역할을 하게 된다.

그리고, 해양구조물의 이동 또는 진수 작업 등을 위한 장비의 설치 및 준비작업에 용이하도록 타워부(120)가 설치된 측 양변의 길이가 개구부가 형성된 측인 나머지 두 변의 길이보다 길게 형성됨이 유리할 수 있다.

또한, 해양구조물의 제작 시 적용되는 크레인의 크기 및 길이 등을 고려하여 상기 몸체부(101)의 최단 폭이 결정될 수 있다.. 이와 같이 하는 이유는 상기 몸체부(101)의 양측으로 해상크레인이 작업 시 해상크레인들끼리 서로 간섭되지 않음과 동시에 상기 푼툰부(110)의 내부 중앙부에서도 해양구조물의 건설작업이 원활히 이루어지도록 하기 위함이다.

보다 상세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크와 해상크레인과의 관계를 도시한, 도 6 내지 도 8에서와 같이, 양측 해상크레인(200)의 끝단 사이의 거리가 소정 이격 거리(C)를 이루도록 하여 작업 시 해상크레인(200) 간에는 간섭이 일어나지 않도록 하면서도 상기 푼툰부(110) 중앙부에서의 작업은 용이하게 되도록 몸체부(101) 각각의 길이가 형성되도록 하는 것이다.

일반적으로 사용되는 종래의 해상크레인의 길이를 고려하여 본다면,상기 몸체부(101)의 최단폭은 150m 길이로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 몸체부(101)는 다수의 탱크(115)가 구비되며, 상기 탱크(115)에 해수를 담는 정도에 따라서 상기 몸체부(101)의 부양 정도가 조절되도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크를 이용하여 해양구조물을 제작하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 9는 육상에서 제작된 해양구조물을 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크로 이동하는 모습을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 육상부에서 별도로 해양구조물(300)을 제작하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크는 해양부에 플로팅 시킨 후, 제작된 해양구조물(300)을 몸체부(101)의 전/후 개구부를 통하여 로드아웃시킬 수 있게 된다.

다음으로, 도 10은 플로팅 도크에서 제작된 해양구조물을 해양으로 진수시키는 모습을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크(100)는 종전과 비교하여 상대적으로 해양구조물이 제작되는 푼툰부(110)가 넓게 형성되어 있으므로, 플로팅 도크(100) 내부 상기 푼툰부(110)에서도 해양구조물(300)의 제작이 가능하여 진다.

이와 같이 플로팅 도크를 해양에 플로팅시킨 후에 상기 플로팅 도크에서 해양구조물을 제작하는 경우에는 상술한 바와 같이, 플로팅 도크 몸체부(101)의 사방에서 해상크레인 작업이 가능하다는 장점이 있다. 특히, 본 발명에 따르면 플로팅 도크에서 직접 해양구조물을 제작한 후 해양에 바로 해양구조물의 진수가 가능하게 되어 진수작업이 이전보다 안정적이고 용이하게 이루어진다. 한편, 도 11은 터그선을 이용하여 플로팅 도크 및 해양구조물을 외항 이동시키는 모습을 나타낸 도면이다.

즉, 해양구조물 등을 육상에서 제작하여 플로팅 도크(100)로 로드아웃시키거나 또는 플로팅 도크에서 직접 해양구조물을 제작하고, 터그선(400) 등을 이용하여 플로팅 도크(100)와 해양구조물(300)을 동시에 외항으로 이동시킨다.

그리고, 플로팅 도크(100)를 해양의 일정 위치까지 이동시킨 후에는 해양구조물을 진수시킴으로써 작업을 완료하게 된다. 이 경우, 원활한 진수작업을 위하여 사용자는 상기 몸체부(101)에 구비된 탱크(115) 내 저장되는 해수 등을 조절하여 플로팅 도크를 일정 깊이로 잠수시키도록 할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크를 이용하여 해양구조물을 제작하는 방법에 대하여 설명한다.

도 12는 본 발명 플로팅 도크를 이용하여 해양구조물이 제작되는 과정을 순서대로 나타낸 측면도 및 평면도이고, 도 13은 본 발명의 플로팅 도크를 이용하여 해양구조물이 제작되는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 12 및 도 13에서와 같이, 본 발명의 플로팅 도크(100)를 이용하여 해양구조물을 제작하는 경우 상기 플로팅 도크(100)의 일측변에 해상크레인(200)을 설치하고, 플로팅 도크(100)를 회전시키면서 해양구조물의 제작이 가능해진다.

즉, 상기 플로팅 도크(100)를 해상에 띄운 후(S10), 플로팅 도크(100)의 일측변으로 해상크레인(200)을 설치한다(S20). 그리고, 해양구조물을 이루는 일부 구조물(301)을 설치한다(S30).

다음으로는 플로팅 도크(100)를 회전시켜 플로팅 도크(100)의 다른 측변으로 해양구조물이 위치되도록 한 후(S40), 해양구조물을 이루는 별도의 일부 구조물(302)을 설치한다(S40). 이와 같이, 상술한 플로팅 도크(100)의 회전 및 해양구조물을 이루는 일부 구조물의 설치작업을 반복함으로써 전체 해양구조물의 제작이 완료된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 해상크레인을 임의의 위치에 배치하고 상기 해상크레인의 이동없이, 해상에 진수시킨 상태의 플로팅 도크(100)를 회전시켜 해양구조물의 제작작업이 이루어지게 된다. 이와 같은 방식에 따라 해양구조물의 제작작업이 이루어짐으로써 해상크레인을 소정 위치로 이동시키거나 또는 다수의 해상크레인을 사용하는 경우와 비교하여 해양구조물의 제작작업이 간편하고 쉽게 이루어지게 된다. 이 경우, 상기 플로팅 도크(100)를 회전시키기 위한 별도의 동력선(미도시)이 필요할 수 있을 것이다.한편, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플로팅 도크를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크의 경우는 상술한 바와 같이, 정방형으로 몸체부(101)가 구성되어 있으므로, 사방에서 해상크레인의 작업이 가능해진다.

그런데, 상기 몸체부(101) 일측변 또는 몸체부(101)의 두 개 이상의 측변에서 해상크레인 작업을 하는 경우, 몸체부(101)를 회전시키면서 작업이 가능할 수 있으나, 플로팅 도크(100)의 회전을 위하여 별도의 동력선 등이 필요하다는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플로팅 도크는 상술한 일 실시예와 마찬가지로 푼툰부(110)와 타워부(120)를 구비한 몸체부(101)를 구비하며 상기 푼툰부(110)에는 고정유닛이 구비될 수 있다.

여기서 상기 고정유닛은 해양에 부유된 상태의 몸체부(101)가 해양의 일정 위치에 고정된 상태를 유지하도록 하는 것으로서, 닻의 역할을 하는 중량추(150)와 상기 중량추(150)를 상승 또는 하강시키는 승하강부(160), 그리고 상기 중량추(150)와 승하강부(160)를 연결하는 연결케이블(155)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 중량추(150)를 하강시켜 몸체부(101)를 해양의 일정 위치에 고정시킨 상태에서 몸체부(101)를 회전하도록 하는 스크류(172)와 작동모터(174)를 구비한다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플로팅 도크의 경우에는 자체적으로 몸체부(101)를 회전시키며 일측에 고정된 해상크레인을 이용하여 크레인 작업이 가능하게 되는 효과를 가져온다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 플로팅 도크 및 이를 이용한 해양구조물 제작방법에 의하면, 하나의 플로팅 도크를 이용하여 플로팅 도크 내 해양구조물의 직접 제작이 가능해진다.

또한, 별도로 육상에서 제작된 해양구조물을 해상에 위치된 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅 도크로 로드아웃시키거나 외항이동 및 진수작업을 할 수 있게 된다.

즉, 종전과 비교하여 하나의 플로팅 도크만으로 해양구조물의 다양한 작업이 가능하게 되어 작업의 편리함 및 해양구조물의 이동을 용이하게 할 수 있게 되며, 이에 따른 비용 및 시간을 줄일 수 있게 된다.

이와 같은 플로팅 도크를 이용하여 제작되는 해양구조물은 FPU(Floating Production Unit), TLP(Tension Leg Platform), 원통형 FPSO(Cylindrical Floating Production Storage and Offloading), 세미-서브머져블 리그(Semi-submersible Rig) 또는 기타 원유 및 천연가스 등 시추 및 생산에 관련된 설비 등 다양한 형태가 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100: 플로팅 도크 101: 몸체부
110: 푼툰부 120: 타워부
150: 중량추 160: 승하강부
172: 스크류 174: 작동모터
200: 크레인 300: 해양구조물

Claims (6)

1. 전/후방이 개구되고 사방으로 크레인 작업이 가능하도록 정방형으로 형성된 몸체부를 포함하며,
   상기 몸체부는 해양구조물의 제작 또는 설치작업이 행하여지는 푼툰부 및 상기 푼툰부의 양측으로 구비되는 타워부를 포함하는 플로팅 도크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 푼툰부는,
   해수의 저장이 가능하며 저장된 해수량에 따라 상기 몸체부의 잠수 정도가 조정되도록 하는 적어도 하나의 탱크를 포함하는 플로팅 도크.
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부는,
   부유된 상태의 몸체부를 고정시키는 고정유닛;
   상기 몸체부를 중앙을 중심으로 회전시키는 적어도 하나의 스크류; 및
   상기 스크류를 회전시키는 적어도 하나의작동모터;
   를 포함하는 플로팅 도크.
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정유닛은,
   상기 몸체부에 구비되는 승하강부;
   상기 승하강부에 의하여 상승 또는 하강되는 중량추; 및
   상기 승하강부와 상기 중량추를 연결하는 연결케이블;
   을 포함하는 플로팅 도크.
5. 전/후방이 개구되고 사방으로 크레인 작업이 가능하도록 정방형으로 형성된 몸체부를 구비한 부유식 플로팅도크를 사용하여 해양구조물을 제작하는 방법에 있어서,
   상기 플로팅 도크를 해양에 진수시키는 단계;
   상기 플로팅 도크의 일측변에 해상크레인을 설치하는 단계;
   상기 플로팅 도크에 상기 해양구조물을 이루는 일부 구조물을 설치하는 단계; 및
   상기 플로팅 도크를 회전시키는 단계;
   를 포함하는 플로팅 도크를 이용한 해양구조물 제작방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 몸체부를 반잠수시키는 단계를 더 포함하는 플로팅 도크를 이용한 해양구조물 제작방법.

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