KR20140011049A - 바지 플랜트의 도크(ｄｏｃｋ) 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바지 플랜트의 도크 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 육상에 설치되거나 또는 육상에 매립되는 BMPP(Barge Mounted Power Plant)와 같은 바지 플랜트를 위한 도크 구조에 관한 것이다.

Description

바지 플랜트의 도크(ｄｏｃｋ) 구조{DOCK STRUCTURE OF BARGE PLANT}

본 발명은 바지 플랜트의 도크 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 육상에 설치되거나 또는 육상에 매립되는 BMPP(Barge Mounted Power Plant)와 같은 바지 플랜트를 위한 도크 구조에 관한 것이다.

해양 공간은 오래 전부터 해상수송, 항만, 어업의 터전으로서 중요한 역할을 해왔다. 최근에는 도시 주변의 친수 공간(waterfront) 개발을 통해 근대적인 기능을 갖춘 새로운 도시의 건설과, 바다가 가진 쾌적성을 요구하는 해양 레크레이션 기능에 대한 사회적 요구가 증대하여 해양 공간의 이용은 점점 다양한 분야로 확대되고 있다.

해양의 광대한 공간을 이용하여 교통시설, 물류기지, 레저시설, 신도시 등이 새롭게 건설, 조성되고 있으며, 각종 공장시설 등을 바지(barge)에 탑재하여 건설하는 해상 플랜트 바지 건조도 해양 공간을 이용하는 한가지 방법으로 인식되고 있다.

해양 플랜트의 발전 시스템은 바지(barge) 플랜트에 발전 시스템을 건조하여 전력을 생산하는 것이다. 보통의 바지 탑재형 가스화력 발전은 육상의 천연가스 저장소에 파이프 라인을 연결하여 연료를 공급 받는다. 즉, 종래의 바지 탑재형 발전 시스템은 해상에서 운용되도록 구성되어 연료 공급 인프라를 주변에 동시에 구비하여야 하는 문제점이 있었다. 또한 해상에 설치된 플랜트 설비의 계류를 위하여 별도의 계류 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 바지 플랜트를 육상에 설치 또는 육상에 매립하거나 도크(dock)를 설치하여 플랜트를 운용하기도 한다.

바지 플랜트의 육상 설치시 콘크리트나 토사 등을 이용하여 고착시키는 경우에 콘크리트나 지면위에 바로 플랜트의 바지 선체를 설치함으로써 선체 부식(corrosion)이 문제가 되었다.

또한 바지 플랜트가 안착되는 지형의 지반 보강을 위한 파일(pile)을 설치하는 경우에 바지 플랜트가 위치한 모든 전체 영역에 균일하게 설치해야 하는 바 비용면에서도 효율적이지 못한 문제점이 있다.

바지 플랜트의 저면이 바로 지면상에 위치함으로써 배수 처리를 위해서 설계단계에서 여러 가지 문제를 추가적으로 고려해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 종래의 바지(barge) 플랜트를 위한 도크 구조의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 육상에 설치되거나 또는 육상에 매립되는 BMPP(Barge Mounted Power Plant)와 같은 바지 플랜트를 위한 도크 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조의 일 실시예에 의하면,실장된 플랜트 설비의 하중이 복수개의 하중점에 집중되도록 하는 트러스(truss) 구조의 바지 선체(barge hull); 개개의 상기 하중점의 하방 직선 연장선 상에 설치된 지지 블럭(support block)과 상기 바지 선체의 저면(bottom surface) 사이에 위치하여 상기 하중점으로 전달된 상기 플랜트 설비의 하중을 흡수하는 댐핑 장치; 및 상기 지지 블럭에 의해 커버되는 지표면의 수직 하방으로 설치되는 적어도 하나 이상의 파일(pile);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 지지 블럭은 소정 표면적과 높이를 가지는 콘크리트 블럭(concrete block)인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하중점은 기준점을 중심으로 일정한 반경을 이루는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하중점은 상기 바지 선체(barge hull)에 포함된 하부 거더(girder)에 일정 간격으로 균일하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 플랜트 설비는 부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 댐핑 장치는 스틸(steel) 또는 고무(rubber)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조에 의하면, 종래 도크에서의 바지 저면(bottom surface)의 지표 접촉으로 인한 선체 부식(corrosion)을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조에 의하면, 도크 바닥 배수 시스템을 적용할 수 있는 공간을 확보하여 도크 자체 배수의 완벽을 기할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조에 의하면, 도크 바닥에 작용할 분산 하중을 집중 하중으로 바꿔 지반 지지 보강을 위해 설치되는 파일(pile)의 수를 절감하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조에 의하면, 도크 바닥과 바지 선저가 분리되어 플랜트의 운용상 발생되는 선체 점검(inspection) 및 수리가 매우 용이하고, BMPP 내 hull tank가 설치되는 경우에 탱크내 유지/보수를 위해 bottom plug 설치가 가능한 장점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조 측면도를 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크에 BMPP를 설치한 실시예의 측면도를 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 형성 이후에 완성된 도크에 BMPP의 이송 내지 매립 과정의 흐름도를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 바지 플랜트의 도크 구조에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.

이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 당업계에 공지 및 주지된 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 기술 용어들은 본 발명에서의 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 기초로 판단되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 도크 구조는 바지 플랜트(barge plant)를 위한 것으로 부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)등을 예로 들 수 있다.

부유식 발전 플랜트(BMPP)란 해상 또는 강을 이용하여 이동이 용이하도록 바지(Barge) 위에 발전설비를 설치한 것으로 전력 공급이 어려운 도서 지역 또는 전력이 긴급히 필요한 곳에 전력을 공급 하는 설비이다.

본 발명에 따른 BMPP는 가스, 오일 뿐만 아니라 석탄을 이용하여 전력을 생산 할 수 있는 여러 종류의 발전설비를 탑재 할 수 있으며, 연료 공급 및 운용상 편의성을 최대한 고려하여 탄력적인 장비 배치가 가능하다.

특히, 이산화탄소 포집(CCS: Carbon Capture & Storage) 기술을 접목 할 경우 미래환경 규제에 대한 유연성을 확보 할 수 있는 친환경 발전설비이다.

본 발명에 따른 바지 선체는 상부 거더(girder)와 하부 거더를 연결하는 연결 부재를 트러스(truss) 형태로 취함으로써 하부 거더에서 받는 플랜트 설비의 하중이 분산 하중이 아니라 집중 하중이 되도록 하는 것에 특징이 있다.

본 발명에서의 상부 거더와 하부 거더의 형태는 특별히 제한되지 아니하며 플랜트의 특성에 따라 여러 가지가 될 수 있다.

또한 연결 부재도 상부 플랜트의 하중을 전달하는 역할을 수행하는 것으로서 형태에 특별히 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 특징은 플랜트의 하중을 저감 또는 흡수하기 위한 댐핑장치(damping 장치) 및 댐핑 장치,바지 플랜트를 지지함과 동시에 댐핑 장치의 하부에서 바지 플랜트와 지면 사이의 일정 간격을 유지하여 종래의 도크 구조의 문제점을 해결할 수 있는 것이 특징이다.

본 발명에 따른 도크는 바지 선체가 하중 전달이 분산 하중이 아닌 복수개의 하중점으로의 집중 하중전달 구조를 가짐으로써 지지 기반 보강을 위한 파일(pile) 설치시 바지선이 위치한 영역 전체에 또는 도크가 설치되는 영역 전체에 파일을 고박해야 하는 문제점을 해결하였다.

즉, 하중점이 위치한 영역의 지하에만 지지 기반 보강을 위한 파일(pile)을 고박함으로써 목적하는 바를 이룰 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조 측면도를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 도크는 바지선위에 발전을 위한 플랜트를 실장한 바지 플랜트를 위한 것으로, 바지 선체(110), 댐핑 장치(130), 지지 블럭(120) 및 지지 기반용 파일(pile)(140)을 포함한다.

바지 선체(barge hull)(110)는 상부에 실장된 플랜트 설비의 하중이 복수개의 하중점에 집중되도록 하는 트러스(truss) 구조를 가지는 것이 특징이다.

댐핑 장치(130,130-1,130-2)는 도 1에 도시된 바와 같이 개개의 하중점의 하방 직선 연장선 상에 설치된 지지 블럭(support block)(120,120-1,120-2)과 바지 선체의 저면(bottom surface) 사이에 위치하여 하중점으로 전달된 플랜트 설비의 하중을 흡수 또는 저감시킨다.

지지 블럭(120,120-1,120-2)은 소정 표면적과 높이를 가지는 콘크리트 블럭(concrete block)으로 지면과 바지 선체 사이를 또는 지면과 댐핑 장치 사이를 격리시켜 지면으로부터 분리되도록 하면서, 하중점으로 전달되는 플랜트 하중을 지지하는 역할을 수행한다.

파일(pile)은 지지 블럭에 의해 커버되는 지표면의 수직 하방으로 설치되고, 종래의 도크 구조와는 다르게 도크 영역 전체에 고박되는 것이 아니라 하중점의 위치, 댐핑 장치가 위치한 곳, 즉 지지 블럭의 지면 아래에만 고박되는 것이 특징이다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크 구조의 하중점은 소정의 기준점을 중심으로 일정한 반경을 이룰 수 있다.

즉, 바지 선체의 상부 거더와 하부 거더를 트러스(truss)구조로 연결하는 연결 부재가 하부 거더의 특정 위치에 집중되는 곳을 하중점으로 볼 수 있고, 도 1 에서의 댐핑장치(130,130-1,130-2)가 각각 위치한 지점의 연직 상방 선상의 하부 거더에 위치한다.

하중점은 연결 부재의 설치에 따라서 바지 선체(barge hull)(110)에 포함된 하부 거더에 일정 간격으로 균일하게 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 일 실시예는 부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)일 수 있고, BMPP는 한정적인 의미가 아니라 일 예시인 것은 당업자에게 자명하다.

댐핑 장치(130,130-1,130-2)의 재질은 스틸(steel) 또는 고무(rubber)를 들 수 있다. 즉, 댐핑 장치는 육상 건물이나 강교 구조물에서 쓰이는 재료로 구성된 것이다.

도 2 는 본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크에 BMPP를 설치한 실시예의 측면도를 보여주는 도면이다.

BMPP가 육상에 설치된 도크에 안착된 상태의 측면도를 도시한 것이다.

도크는 도 2 에 도시된 바와 같이 특정 위치에 고박된 파일(pile)(140), 고박된 파일의 지표면상에 위치한 지지블럭 및 댐핑장치(230)를 포함하는 것이 특징이다.

이하에서는 도크가 형성된 이후에 BMPP를 도크에 안착하여 고착하는 과정을 상세하게 서술한다.

BMPP의 도크 안착과정에서 바지 선체의 하중점이 댐핑장치, 콘크리트 블럭 그리고 지지 기반용 파일이 위치한 각 지점에 정확하게 위치하도록 하는 것이 중요하다.

또한 하중점의 정확한 위치 고정을 위하여 도크의 내벽에 이를 보조할 수 있는 장치 또는 수단을 포함할 수 있다.

도 1 과 같은 바지 플랜트(barge plant) 도크가 형성된 경우에 BMPP와 같은 플랜트를 도크에 안착하는 과정은 도 3의 흐름도에 따른다.

본 발명에 따른 바지 플랜트의 도크가 발전소 부지에 형성된다(S310).

가스 터빈을 이용하여 전기를 생산하는 발전 설비를 탑재한 바지선(예:BMPP)을 도크의 전방으로 이송한다(S320).

도크의 내부로 해수(240)를 유입한다(S330).

바지선을 도크의 내부로 인양한다(S340).

도크의 해수를 배수하여 바지선을 도크의 내부에 안착시킨다(S350).

바지선을 도크의 내부에 고착시킨다(S360).

도 3의 흐름도에 따라서 발전설비 탑재 바지선을 이용한 연안 발전소의 건설이 완성될 수 있다.

도크 형성 단계(S310)는 연안에 차수벽(150)을 형성하고 해수가 유입되지 못하도록 한 상태에서 이루어진다. 차수벽(150)은 강널말뚝(sheet pile)을 연안에 타설하여 물이 육지 방향으로 유입되지 못하도록 한다.

바지선의 이송(S320)은 조선소 또는 공장에서 발전설비를 탑재한 바지선(210)을 별도의 운반선에 실은 상태로 도크의 인근 해상으로 이송한다. 다음으로 바지선(210)을 운반선으로부터 분리 하역하여 해상에 띄운다.

다음으로 바지선을 터그 보트를 이용하여 도크의 전방으로 이송한다.

해수 유입 단계(S330)는 임시로 가설하였던 차수벽(150)을 해체하여 도크의 내부로 해수가 유입되도록 하는 단계이다.

여기서 차수벽(150)을 모두 해체할 경우 나중에 바지선이 도크 내부로 인양된 후에 다시 차수벽을 전부 쌓아야 하는 문제가 발생하므로 차수벽(150)은 발전설비를 탑재한 바지선(210)이 통과할 수 있는 정도만 제거한다.

바지선 인양 단계(S340)는 바지선이 도크의 내부로 인양되는 단계이다. 바지선의 도크 내부로의 인양은 도크 내부에 해수가 유입된 상태에서 수행되는 바 바지선은 용이하게 도크의 내부로 진입할 수 있다.

바지선의 인양을 위해 터그 보트를 이용하는 예를 언급하였으나, 필요에 따라 윈치등을 이용할 수 있음은 당업자에게 자명한 것이다.

또한 바지선의 인양은 조수 간만의 차를 이용하기 위하여 만조시 작업을 하는 것이 바람직하다.

바지선 안착단계(S350)는 도크의 내부로 인양된 바지선을 도크 내부에 안착시키는 단계이다. 바지선 안착단계는 도크의 차수벽(150)을 다시 설치하여 외부와 차단하는 도크 재형성 공정(S351)과 차수벽(150)이 완성되면 펌프를 이용하여 도크에 유입된 해수를 외부로 배출하는 해수 배출공정(S352)으로 이루어진다.

도크 재형성 공정(S351)은 도크에 다시 차수벽(150)을 설치하는 공정으로서 도크 형성 단계(S310)와 마찬가지로 강널 말뚝을 타설하여 도크의 내부로 해수가 유입되지 못하도록 한다.

이때 도크 형성단계(S310)에서 강널 말뚝을 타설한 자리에 다시 강널 말뚝을 타설하면 지반이 연약해 지기 때문에 도크 형성단계(S310)에서 강널 말뚝을 타설했던 자리와 다른 자리에 강널 말뚝을 타설한다.

도크 재형성 공정(S351)은 도크 내부에서 해수가 아직 외부로 배출되지 않은 상태이다.

해수 배출 공정(S352)은 도크에 수용되어 있는 해수를 반출하는 공정으로서 펌프를 이용하여 도크의 해수를 도크 외부로 배출한다.

바지선 고착 단계(S360)은 도크의 내부에 플랜트를 실장한 바지선을 고착시키는 단계이다. 바지선 고착 단계는 바지선을 도크의 내부에 고착시키기 위하여 해수를 배출하고 해수가 수용되어 있던 자리에 콘크리트를 타설하여 바지선의 도크의 내부에 고착되도록 한다.

바지선을 도크의 바닥에 고착시키기 위하여 콘크리트를 이용하는 예를 언급하였으나 토사를 이용하여 고착시킬 수도 있다.

본 발명에 따라 형성된 바지 플랜트 도크에서는 댐핑장치와 지지블럭에 의해 고착되는 것이다. 위에서 언급한 바와 같이 하중점의 위치의 댐핑 장치, 지지블럭의 지점에 정확한 위치 고정을 위하여 도크의 내벽에 이를 보조할 수 있는 장치 또는 수단을 포함할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자, 즉 당업자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

210 : BMPP 110 : 바지 선체(barge hull)
120 : 지지 블럭 130 : 댐핑 장치
140 : 파일(pile) 150 : 지표면

Claims (6)

1. 실장된 플랜트 설비의 하중이 복수개의 하중점에 집중되도록 하는 트러스(truss) 구조의 바지 선체(barge hull);
   개개의 상기 하중점의 하방 직선 연장선 상에 설치된 지지 블럭(support block)과 상기 바지 선체의 저면(bottom surface) 사이에 위치하여 상기 하중점으로 전달된 상기 플랜트 설비의 하중을 흡수하는 댐핑 장치; 및
   상기 지지 블럭에 의해 커버되는 지표면의 수직 하방으로 설치되는 적어도 하나 이상의 파일(pile);을 포함하는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 도크(dock) 구조.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 지지 블럭은
   소정 표면적과 높이를 가지는 콘크리트 블럭(concrete block)인 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 도크(dock) 구조.
3. 청구항 1 에 있어서, 상기 하중점은
   기준점을 중심으로 일정한 반경을 이루는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 도크(dock) 구조.
4. 청구항 1 에 있어서,상기 하중점은
   상기 바지 선체(barge hull)에 포함된 하부 거더(girder)에 일정 간격으로 균일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 도크(dock) 구조.
5. 청구항 1 에 있어서, 상기 플랜트 설비는
   부유식 발전 플랜트(BMPP : Barge Mounted Power Plant)인 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 도크(dock) 구조.
6. 청구항 1 에 있어서, 상기 댐핑 장치는
   스틸(steel) 또는 고무(rubber)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바지 플랜트의 도크(dock) 구조.

Images