KR20150002866A - 크레인을 이용하여 물품을 들어 나르기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 바다에서 물품(22)을 들어 나르기 위한 방법 및 장치로서,
- 호이스트 장치(2)에 의해, 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품(22)을 이동시키는 것과, 제1 호이스트 로프(10) 및 제2 호이스트 로프(14)를 포함하는 적어도 2개의 호이스트 로프(10, 14)에 의해 교대로 물품(22)을 지탱하는 것;
- 물품(22)과 호이스트 장치(2) 사이의 거리의 적어도 일부를 따라 평행하게 연장되도록 상기 적어도 2개의 호이스트 로프(10, 14)를 배치하는 것;
- 제1 호이스트 로프(10)를 제2 호이스트 로프(14)에 릴리스 가능하도록 연결하는 것; 그리고
- 제2 호이스트 로프(14)가 물품(22)의 하중을 지탱하도록 되어 있을 때 크레인(4)을 포함하는 호이스트 장치(2)에 연결된 행거(32)로부터 제2 호이스트 로프(14)를 현수하는 것
을 포함한다.

Description

크레인을 이용하여 물품을 들어 나르기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR HOISTING AN ITEM BY MEANS OF A CRANE}
본 발명은 크레인을 이용하여 물품을 들어 나르기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 바다에서 물품을 들어 나르기 위한 방법에 관한 것으로서,
- 호이스트 장치(hoisting device)에 의해, 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품을 이동시키는 것과, 제1 호이스트 로프 및 제2 호이스트 로프를 포함하는 적어도 2개의 호이스트 로프에 의해 교대로 물품을 지탱하는 것;
- 물품과 호이스트 장치 사이의 거리의 적어도 일부를 따라 평행하게 연장되도록 상기 적어도 2개의 호이스트 로프를 배치하는 것; 그리고
- 제1 호이스트 로프를 제2 호이스트 로프에 릴리스 가능하게(releasably) 연결하는 것
을 포함하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 방법을 실시하기 위한 장치를 포함한다.
수백 톤 정도의 중량을 갖는 무거운 물품을 해저에 배치해야 하는, 바다에서의 들어 나르는 작업 동안, 예컨대, 충분한 조합 강도 및 길이를 갖는 강철 로프의 이용가능성은 취급 가능한 물품의 크기에 대한 제한 인자가 되어 왔다. 해저는 수면 아래로 수 킬로미터에 위치할 수 있으며, 따라서 강철 로프의 중량도 상당하게 된다.
따라서 심해에 대형 물품을 침지시키도록 해주는 섬유 로프를 사용하는 것이 필요할 수 있다.
이러한 유형의 작업을 위한 섬유 로프의 사용은, 강철 로프를 사용할 때는 보통 제한되지 않았던 조건에 대한 고려를 필요로 한다. 예를 들면, 상당한 비율의 탄소 섬유를 포함하는 섬유 로프의 유효 수명은, 섬유 로프가 노출되는 부하 관련 휨(flexures)의 횟수에 따라 직접적으로 좌우된다.
때때로, 이러한 유형의 들어 나르는 작업는 상하동요 보상(heave-compensation)되며, 따라서 승강 로프는 승강 선박의 상하동요 운동으로 인해 윈치 내외로 연속적으로 풀리거나 감기게 된다. 들어 나르려는 물품이 해저에 대해 고정되어 있다고 하더라도, 승강 로프는 여전히 풀리고 감기며, 이에 따라 섬유 로프의 유효 수명은 비교적 빠르게 단축된다.
더욱이, 섬유 로프는, 섬유 로프에 최대 승강 파워가 적용될 때 드럼 상에 여러 층으로 섬유 로프를 감을 수 있도록 할 정도의 충분한 형상 안정성을 갖지 못한다.
벨트와 유사하게, 비교적 작은 힘을 사용하여 때때로 여러 층으로 보관 릴(storage reel) 상에 섬유 로프를 감기 이전에 2개의 평행한 드럼(견인 윈치) 둘레로 여러 번 섬유 로드를 감는 것이 공지되어 있다.
그러나, 이러한 해법은 섬유 로프가 드럼에 들어갈 때마다 그리고 섬유 로프가 드럼으로부터 빠져나올 때마다 섬유 로프가 휨에 노출되도록 한다. 섬유 로프가 2개의 드럼 둘레로 평행하게 5회 감겨있다면, 섬유 로프는 10개의 지점에서 반복되는 휨에 연속적으로 노출될 것이며, 이는 허용 불가능한 정도로 유효 수명을 단축시킨다.
승강 파워를 릴에 전달하도록 구성되는 섬유 로프는 비교적 고가이다.
비교적 긴 로프를 풀어내는 것이 공지되어 있으며, 이는 더 짧은 로프에 의해 부하를 지탱한다. 미국 특허 문헌 20050191165는, 제1 길이의 섬유 로프가 선박 상의 승강 와이어에 의해 풀리고(pay-out) 섬유 로프에 대한 승강 와이어의 연결부는 제1 길이의 섬유 로프에 연결되는 다음 길이의 섬유 로프가 승강 와이어에 의해 풀리기 이전에 이동되는 것인 방법을 설명한다. 풀림(pay-out)은 선박에 대해 고정된 위치에서 이루어진다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들 중 적어도 하나를 해소하거나 완화시키는 것이다.
이 목적은 이하의 상세한 설명 및 후속 청구범위에 개시되는 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
바다에서 물품을 들어 나르기 위한 방법은,
- 선박의 갑판 상의 호이스트 장치에 의해, 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품을 이동시키는 것과, 제1 호이스트 로프 및 제2 호이스트 로프를 포함하는 적어도 2개의 호이스트 로프에 의해 교대로 물품을 지탱하는 것
을 포함한다. 적어도 2개의 호이스트 로프는 물품과 호이스트 장치 사이의 거리의 적어도 일부를 따라 평행하게 연장되도록 배치되며, 제1 호이스트 로프는 제2 호이스트 로프에 릴리스 가능하게 연결된다. 이 방법의 구별되는 특징은, 제2 호이스트 로프가 물품의 하중을 지탱해야 할 때 크레인을 포함하는 호이스트 장치에 연결된 행거로부터 제2 호이스트 로프를 현수하는 단계가 이 방법에 포함된다는 점이다.
이에 따라, 제2 호이스트 로프는, 제2 호이스트 로프가 예컨대 도르레를 통해 풀리게 될 때가 아니라 단지 제2 호이스트 로프가 연장된 위치에 있을 때만 물품으로부터의 부하에 노출된다. 크레인에 연결되는 행거에 의해, 수평면에서 선박의 이동을 보상하는 것도 또한 가능하다.
이 방법은 아래의 특징들 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
- 물품에 직접 또는 유도 장치를 통해 제2 호이스트 로프를 연결함.
- 제1 호이스트 로프를 제2 호이스트 로프 상의 제1 위치에 연결함.
- 제1 호이스트 로프와 물품 사이에 위치하는 제2 호이스트 로프의 일부 및 제1 호이스트 로프가 물품의 부하를 지탱하는 동안 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품을 이동시킴.
- 행거로부터 제2 호이스트 로프가 현수되어 있을 때, 제1 호이스트 로프로부터 제2 호이스트 로프로 물품의 부하를 전달함.
- 제1 호이스트 로프와 제2 호이스트 로프 사이의 연결부를 제2 호이스트 로프 상의 제2 위치로 이동시킴.
- 제1 호이스트 로프와 물품 사이에 위치하는 제2 호이스트 로프의 일부 및 제1 호이스트 로프에 물품의 부하를 전달함.
- 행거로부터 제2 호이스트 로프를 릴리스(release)하였을 때, 상이한 높이 레벨 사이에서 물품을 이동시킴.
따라서, 예컨대 수천 미터 길이의 제2 호이스트 로프는 실질적으로 더 짧은 제1 호이스트 로프에 의해 끌어올려질 수 있다.
행거는 크레인의 지브(jib)에 연결될 수 있다. 제1 호이스트 로프가 지브에 감기고 풀리는 한, 물품의 부하를 제1 호이스트 로프가 지탱하든지 또는 제2 호이스트 로프가 지탱하는지에 무관하게 부하는 지브에 연결되며, 이러한 단계는 선박에 대한 물품의 위치설정을 상당히 용이하게 해준다.
이 방법은 바다에서 물품을 들어 나르기 위한 장치에 의해 실시될 수 있다.
- 선박의 갑판 상의 호이스트 장치에 의해, 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품이 이동 가능하며, 제1 호이스트 로프 및 제2 호이스트 로프를 포함하는 적어도 2개의 호이스트 로프에 의해 교대로 물품이 지탱된다.
- 물품과 호이스트 장치 사이의 거리의 적어도 일부를 따라 평행하게 연장되도록 상기 적어도 2개의 호이스트 로프가 배치된다.
- 제1 호이스트 로프는 제2 호이스트 로프에 릴리스 가능하게 연결된다. 상기 장치는, 크레인으로 이루어진 호이스트 장치에 제2 호이스트 로프를 위한 행거가 마련되는 것을 특징으로 하며, 상기 행거는 크레인에 연결된다.
행거는, 행거가 제2 호이스트 로프 상에서 물품의 부하에 견딜 수 있도록 하는 방식으로 구성된다.
특히 물품이 행거로부터 현수될 때, 물품의 취급을 개선하기 위해 행거는 크레인의 지브에 연결된다.
제1 호이스트 로프는 제2 호이스트 로프에 릴리스 가능하게 연결될 수 있다. 이렇게 함으로써, 제1 호이스트 로프와 제2 호이스트 로프 사이의 연결부는 제2 호이스트 로프 상의 상이한 위치들 사이에서 이동될 수 있다.
제1 호이스트 로프는 제2 호이스트 로프 상에 위치하는 커넥터에 의해 제2 호이스트 로프에 릴리스 가능하게 연결될 수 있다. 각각의 커넥터는 제1 호이스트 로프의 승강 후크에 연결되는 잠금장치를 이용하여 상보적인 방식으로 조립되도록 구성된다. 대안으로, 제1 호이스트 로프는 클램핑 패스너 또는 일부 다른 적절한 장치에 의해 제2 호이스트 로프에 연결될 수 있다.
예를 들면, 행거 및 잠금장치는, 그 작용 위치에 있을 때 대응하는 커넥터와 맞물리는 원격 조정 가능한 래치/도그(dog)로 형성될 수 있다.
보통, 제2 호이스트 로프는 그 종방향 범위를 따라 여러 개의 커넥터가 형성된다. 커넥터는 행거 내에 조립되도록 구성될 수 있다.
커넥터에 의해, 여러 길이의 연속적인 로프가 연결되어 제2 호이스트 로프를 형성할 수 있다. 여러 길이의 로프는 길이, 단면 형상 및 단면 치수가 상이할 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는, 반복되는 부하 관련 휨에 노출될 수 없는 비교적 저렴한 섬유 로프를 사용하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 섬유 로프는 드럼 상에 또는 도르레 위에 있을 때가 아니라 단지 휨 없이 바다에 현수될 때에만 실질적인 부하 힘에 노출된다. 들어 나르는 작업을 개시하기 이전에 모든 구성요소가 준비될 수 있는 한(수동 커플링 작업 없이 수행됨), 본 발명에 따른 방법 및 장치는 원격 제어식 작업에 적절하다.
바람직한 방법의 비한정적인 예 및 실시예가 아래에 설명되며 첨부 도면에 도시된다.
본 발명에 따르면, 종래 기술의 단점들 중 적어도 하나를 해소하거나 완화시킬 수 있다.
도 1은 섬유 로프를 위한 공급 메커니즘 및 호이스트 장치가 마련되는 선박의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 선박으로부터 외부로 들어 나른 이후의 물품을 도시한 것이다.
도 3은 하향 단계 초기의 물품을 도시한 것이다.
도 4는 하향 단계 후기의 물품을 도시한 것이다.
도면에서, 도면부호 1은 크레인(4)의 형태로 호이스트 장치(2)가 마련되는 선박을 지시한다. 이러한 예시적인 바람직한 실시예에 있어서, 크레인(4)은 피봇 가능하며, 상하동요 보상 크레인(4)은 메인 붐(6) 및 지브(8)를 포함한다.
제1 호이스트 로프(10)는 크레인(4) 상의 호이스트 드럼(12)으로부터 메인 붐(6)을 따라 지브(8)를 거쳐 승강 후크(13) 상으로 연장된다.
제2 호이스트 로프(14)는, 릴(18)을 포함하는 공급 메커니즘(16)으로부터 도르레(20)를 거쳐 물품(22) 상으로 연장되며, 유도 장치(24)에 의해 물품(22)에 부착된다.
도르레(20)는 현수 지지부(26), 피봇식 커넥터(28) 및 보조 윈치(30)에 의해 지브(8)로부터 현수된다. 보조 윈치(30)의 기능은, 수평면에 대해 지브(8)의 각도를 변경할 때 원하는 위치에 현수 지지부(26)를 유지하는 것이다.
제2 호이스트 로프(14)를 위한 행거(32)는 피봇식 커넥터(28)에 연결된다. 제2 호이스트 로프(14)로부터의 인장력을 견디기 위해, 행거(32)는 커넥터(34)에 의해 제2 호이스트 로프(14)에 릴리스 가능하게 연결될 수 있도록 하는 방식으로 구성된다.
제2 호이스트 로프(14)에는 그 종방향 범위를 따라 여러 개의 커넥터(34)가 마련된다. 예를 들면, 커넥터(34)는 제2 호이스트 로프를 위한 조인트 부품(도시되어 있지 않음)을 포함할 수 있다.
커넥터(34)는, 승강 후크(13)에 의해 제1 호이스트 로프(10)에 연결되는 잠금장치(36)를 이용하여 상보적이고 릴리스 가능한 방식으로 조립되도록 구성된다. 해제될 때, 잠금 장치(36)는 제2 호이스트 로프(14)를 따라 이동 가능하다.
커넥터(34)는 행거(32) 내로 잠금 가능한 방식으로 조립되도록 구성되며, 제2 호이스트 로프는 행거(32)를 통해 연장된다.
선박(1) 또는 일부 다른 부근 선박(도시되어 있지 않음) 상에 위치하게 되는 물품(22)이 비교적 심해에 잠기게 될 때, 크레인(4)은 물품(22) 위로 소정 위치에 기동(maneuver)되며, 그 이후 물품(22)은 유도 장치(24)에 의해 제2 호이스트 로프(14)에 연결된다. 제1 호이스트 로프(10) 상의 잠금장치(36)는 제2 호이스트 로프(14) 주위에서 이동 가능한 방식으로 배치된다(도 1 참고).
제2 호이스트 로프(14)는 커넥터(34)에 의해 행거(32)에 현수될 수 있다. 대안으로, 제1 호이스트 로프(10)는, 선박(1)으로부터 그리고 외측으로 바다(38) 위로 물품을 들어 나르기 이전에 잠금장치(36)가 커넥터(34)와 맞물릴 수 있도록 하기 위해 팽팽해질 수 있다.
이제 제1 호이스트 로프(10)가 물품의 부하를 담당하고 제2 호이스트 로프(14)가 공급 메커니즘(16)으로부터 그리고 도르레(20)를 거쳐 풀리는 동안 물품(22)은 이때 바다(38)로 내려가게 된다(도 2 참고).
제1 호이스트 로프(10)가 거의 완전히 풀리면, 행거(32)는 커넥터(34)와 맞물린다. 이렇게 함으로써, 물품(22)의 부하는 제2 호이스트 로프(14)에 전달되며, 이에 따라 제1 호이스트 로프(10)는 느슨해지게 된다. 잠금장치(36)는, 예컨대 ROV(Remotely Operated Vehicle; 35)에 의해(도 3 참고) 또는 당업자에게 공지된 (도시되어 있지 않은) 일부 다른 액추에이터에 의해, 예를 들어 소위 음향 후크 릴리서(acoustic hook releaser)에 의해 잠금장치가 맞물려있던 커넥터(34)로부터 연결 해제된다. 이제 잠금장치(36)는 제2 호이스트 로프를 따라 상방으로 이동하게 된다(도 4 참고).
그 후, 잠금장치(36)는 더 높은 레벨에, 바람직하게는 행거(32)에 위치하는 커넥터(34)와 맞물리고, 다음으로 제1 호이스트 로프(10)가 다시 한 번 물품(22)의 부하를 담당한다.
행거(32)는, 연결되어 있던 커넥터(34)로부터 릴리스되고, 물품(22)은 다음으로 해저(40)에 배치될 때까지 바다(38) 속으로 더 내려가게 될 수 있다. 제2 호이스트 로프(14)는 물품(22)으로부터 연결 해제되며, 양 호이스트 로프(10, 14)는 감기게 된다.
제1 호이스트 로프(10)의 길이를 초과하여 더 내려갈 필요가 있을 정도로 바다가 깊으면, 이상의 작업은 반복될 수 있다. 이러한 필요가 없으면, 제2 호이스트 로프(14)의 상부는 물품(22)의 부하를 견디도록 구성되지 않은 보다 저렴한 섬유 로프로 이루어질 수 있다.
물품을 해저(40)로부터 상방으로 들어 나르고자 한다면, 전술한 작업이 반대 순서로 수행된다.
2 : 호이스트 장치 6, 8 : 크레인 아암
10 : 제1 호이스트 로프 14 : 제2 호이스트 로프
22 : 물품 24 : 유도 장치
32 : 행거 34 : 커넥터

Claims (8)

  1. 바다에서 물품(22)을 들어 나르기 위한 방법으로서,
    - 호이스트 장치(2)에 의해, 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품(22)을 이동시키는 것과, 제1 호이스트 로프(10) 및 제2 호이스트 로프(14)를 포함하는 2개 이상의 호이스트 로프(10, 14)에 의해 교대로 물품(22)을 지탱하는 것;
    - 물품(22)과 호이스트 장치(2) 사이의 거리의 일부 또는 전부를 따라 평행하게 연장되도록 상기 2개 이상의 호이스트 로프(10, 14)를 배치하는 것;
    - 제1 호이스트 로프(10)를 제2 호이스트 로프(14)에 릴리스 가능하게(releasably) 연결하는 것; 그리고
    - 제2 호이스트 로프(14)가 물품(22)의 부하를 지탱해야 할 때 행거(32)로부터 제2 호이스트 로프(14)를 현수하는 것
    을 포함하는 방법에 있어서,
    행거(32)를 호이스트 장치(2)의 피봇 가능한 크레인(4)의 크레인 아암(6, 8)에 연결하는 것; 그리고
    피봇식 커넥터(28)에 의해 크레인 아암(6, 8)으로부터 현수되는 도르레(20) 위로 제2 호이스트 로프(14)가 움직이도록 하는 것
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은,
    - 물품(22)에 직접 또는 유도 장치(24)를 통해 제2 호이스트 로프(14)를 연결하는 것;
    - 제1 호이스트 로프(10)를 제2 호이스트 로프(14) 상의 제1 위치에 연결하는 것;
    - 제1 호이스트 로프(10)와 물품(22) 사이에 위치하는 제2 호이스트 로프(14)의 일부 및 제1 호이스트 로프(10)가 물품(22)의 부하를 지탱하는 동안 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품(22)을 이동시키는 것;
    - 행거(32)로부터 제2 호이스트 로프(14)가 현수되어 있을 때, 제1 호이스트 로프(10)로부터 제2 호이스트 로프(14)로 물품(22)의 부하를 전달하는 것;
    - 제1 호이스트 로프(10)와 제2 호이스트 로프(14) 사이의 연결부를 제2 호이스트 로프(14) 상의 제2 위치로 이동시키는 것;
    - 제1 호이스트 로프(10)와 물품(22) 사이에 위치하는 제2 호이스트 로프(14)의 일부 및 제1 호이스트 로프(10)에 물품(22)의 부하를 전달하는 것; 그리고
    - 행거(32)로부터 제2 호이스트 로프(14)가 릴리스(release)되었을 때, 상이한 높이 레벨들 사이에서 물품(22)을 이동시키는 것
    을 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방법은, 행거(32)를 크레인(4)의 지브(jib; 8)에 연결하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 바다에서 물품(22)을 들어 나르기 위한 장치로서,
    - 상기 물품(22)은, 호이스트 장치(2)에 의해, 상이한 높이 레벨들 사이에서 이동 가능하며, 상기 물품(22)은 제1 호이스트 로프(10) 및 제2 호이스트 로프(14)를 포함하는 2개 이상의 호이스트 로프(10, 14)에 의해 교대로 지탱되고,
    - 물품(22)과 호이스트 장치(2) 사이의 거리의 일부 또는 전부를 따라 평행하게 연장되도록 상기 2개 이상의 호이스트 로프(10, 14)가 배치되며,
    - 상기 제1 호이스트 로프(10)는 제2 호이스트 로프(14)에 릴리스 가능하게 연결되는 장치에 있어서,
    상기 호이스트 장치(2)는 제2 호이스트 로프(14)를 위한 행거(32)가 마련되는 크레인 아암(6, 8)을 갖춘 피봇 가능한 크레인(4)으로 이루어지며,
    상기 호이스트 장치(2)는 도르레(20)를 더 포함하고, 상기 도르레 위로 제2 호이스트 로프(14)가 움직이도록 되어 있으며, 상기 도르레(20)는 피봇식 커넥터(28)에 의해 크레인 아암(6, 8)으로부터 현수되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 행거(32)는 크레인(4)의 지브(8)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 호이스트 로프에는 그 종방향 범위를 따라 복수 개의 커넥터(34)가 마련되며, 상기 제1 호이스트 로프(10)는 커넥터(34)에 의해 제2 호이스트 로프(14) 상의 제1 위치에 릴리스 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 커넥터(34)는 상기 제2 호이스트 로프 상의 제2 위치에서 행거(32)에 조립되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제4항에 있어서, 여러 길이의 연속된 로프가 연결되어 제2 호이스트 로프(14)를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020147032553A 2009-02-16 2010-02-08 크레인을 이용하여 물품을 들어 나르기 위한 방법 및 장치 KR101711271B1 (ko)

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