KR20150040048A - 더블 플레이트의 설치 방법 - Google Patents

더블 플레이트의 설치 방법 Download PDF

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Abstract

더블 플레이트의 설치 방법이 개시된다. 더블 플레이트의 설치 방법은, 한쌍의 더블 플레이트가 하부 블록 구조물의 상부 표면에 소정의 거리만큼 이격 배치되고 용접 부착되는 단계; 및 상기 한쌍의 더블 플레이트가 이격 배치된 간격 영역의 상부에 수직 부재가 용접되어 부착되는 단계를 포함한다.

Description

더블 플레이트의 설치 방법{Double plate installation method}
본 발명은 더블 플레이트의 설치 방법에 관한 것이다.
더블 플레이트는 구조적으로 취약한 부분을 보강하기 위해서도 사용되지만, 선박의 블록 작업 과정에서 도장 처리 작업의 편의를 위해서도 많이 사용되고 있다.
도 1에는 도장 처리 작업의 편의를 위해 더블 플레이트가 사용되는 경우가 예시되어 있다.
선박에 설치되는 LNG 저장 탱크 등의 천장부를 구성하는 블록을 제작하여 설치하는 공정이 도시된 도 1을 참조하면, (a)에 도시된 바와 같이 우선 작업자는 웹(web) 등의 제1 수직 부재(110)와 쉘 플레이트(Shell plate) 등의 수평 부재(120)를 용접하여 T자형 구조물을 제작한다.
이어서, 작업자는 T자형 구조물의 상부 측면(즉, 수평 부재(120)의 상부 측면)에 직사각형 철판 등인 더블 플레이트(Double plate)(130)를 용접하여 부착함으로써 블록 구조물을 제작한다.
더블 플레이트(130)는 더블 플레이트(130) 상부에 서포트 브라켓 등인 제2 수직 부재(140)를 용접하여 설치할 때 발생되는 열에 의해 블록 내부면(도 1의 "A" 참조)에 대한 도장 상태가 손상되지 않도록 하기 위한 것이다. 더블 플레이트(130)는 도시된 바와 같이 양 측면에 대한 용접 작업을 통해 수평 부재(120)에 부착된다.
이후, (b)에 도시된 바와 같이 작업자는 제1 수직 부재(110)와 수평 부재(120)가 접촉되어 형성되는 "ㄱ"자 및 역 "ㄱ"자 형상의 블록 내부면(도 1의 "A" 참조)에 대한 도장 작업을 수행한다.
이후, 작업자는 도장 작업이 완료된 블록 구조물을 선박 내의 필요 위치에 설치한 후 블록 구조물 상부로 올라가 제2 수직 부재(140)를 더블 플레이트(130) 상부에 용접하여 설치한다.
전술한 바와 같이, 작업자는 지상에서 이루어지는 작업 과정에서 수평 부재(120) 상부에 더블 플레이트(130)를 용접하여 부착하고, 블록 내부면에 대한 도장 작업을 완료한 후 블록 구조물을 설치함으로써 도장 작업의 편의를 기할 수 있다.
만일 더블 플레이트(130)가 부착되지 않는 경우라면, 수평 부재(120)의 상부에 제2 수직 부재(140)를 용접 설치하는 과정에서 발생되는 용접 이면부의 열손상(burn damage) 때문에 도장 상태가 훼손되기 때문에 블록 내부면에 대한 도장 작업이 선행될 수 없고, 제2 수직 부재(140)에 대한 용접 작업 이후 블록 내부면의 도장 작업을 위해 수 내지 수십 미터의 족장을 설치하고 철거하여야 하는 불편함이 있기 때문이다.
그러나, 전술한 필요성에도 불구하고 구조적 안정성 요인으로 인해 더블 플레이트(130)가 많은 블록 구조물 제작시 부착되지 못하는 한계가 있다.
이는, 도 2에 도시된 바와 같이 더블 플레이트(130)가 수평 방향으로 작용하는 힘(F1)에 대해서는 특별한 문제점을 야기시키지 않을 수 있으나(도 2의 (a) 참조), 더블 플레이트(130)의 하부면이 전체적으로 용접 설치되지 않아(도 2의 "B" 참조) 수직 방향으로 작용하는 힘(F2)에 대해서는 취약한 문제점이 있기 때문이다.
따라서 더블 플레이트(130)는 도장 작업 공정의 편의성에도 불구하고 블록 구조물의 구조적 안정성을 유지하기 위해, 추가적인 구조 해석을 통해 수직 방향의 인장력이 발생하지 않는 위치에만 제한적으로 적용되는 한계가 있다.
본 발명은 용접 이면부의 열손상(burn damage)에 따른 블록 내부면의 도장 손상을 방지하고, 수직 방향의 인장력에 강인한 더블 플레이트의 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 더블 플레이트의 설치 방법에 있어서, (a) 한쌍의 더블 플레이트가 하부 블록 구조물의 상부 표면에 소정의 거리만큼 이격 배치되고 용접 부착되는 단계; 및 (b) 상기 한쌍의 더블 플레이트가 이격 배치된 간격 영역의 상부에 수직 부재가 용접되어 부착되는 단계를 포함하는 더블 플레이트의 설치 방법이 제공된다.
상기 하부 블록 구조물의 내부면에 대한 도장 작업이 수행되는 단계가 상기 단계 (b) 이전에 선행될 수 있다.
상기 수직 부재의 하부에는 소정의 폭을 가지는 홈이 상기 수직 부재의 폭 방향으로 연속적으로 형성되고, 상기 수직 부재의 길이 방향을 따라 이격적으로 복수개 형성될 수 있다.
상기 수직 부재의 폭은 상기 간격 영역의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 수직 부재의 하부는 말단으로 갈수록 점점 폭이 좁아지는 형상을 가지도록 형성될 수도 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 용접 이면부의 열손상(burn damage)에 따른 블록 내부면의 도장 손상을 방지하고, 수직 방향의 인장력에 강인한 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 블록 구조물 설치 공정을 예시한 도면.
도 2는 종래기술에 따른 더블 플레이트에 대한 압축 하중 및 인장 하중 발생 개념을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 플레이트 설치 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 구조물 설치 공정을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 플레이트에 연결되는 수직 부재의 형상을 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 더블 플레이트에 연결되는 수직 부재의 형상을 예시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 플레이트 설치 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 구조물 설치 공정을 예시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 플레이트에 연결되는 수직 부재의 형상을 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 더블 플레이트에 연결되는 수직 부재의 형상을 예시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 단계 310에서 하부 블록 구조물의 일부를 형성하는 수평 부재(120)의 상측에 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 소정의 거리만큼 이격되어 배치되고 용접되어 수평 부재(120)의 상부 표면에 각각 부착된다(도 4의 (a) 참조).
하부 블록 구조물은 예를 들어 웹(web) 등인 제1 수직 부재(110)와 쉘 플레이트(shell plate) 등인 수평 부재(120)가 용접된 T자형 구조물일 수 있으나, 이에 제한되지 않음은 당연하다.
단계 320에서 하부 블록 구조물의 내부면에 대한 도장 작업이 수행된다. 예를 들어 하부 블록 구조물이 T자형 구조물인 경우, 내부면은 제1 수직 부재(110)와 수평 부재(120)가 접촉되어 형성되는 "ㄱ"자 및 역 "ㄱ"자 형상의 영역인 수평 부재(120)의 하측 표면과 제1 수직 부재(110)의 좌우측 표면을 포함하는 영역(도 4의 "A" 참조)일 수 있다(도 4의 (b) 참조). 물론 하부 블록 구조물의 형상이 달라지는 경우 내부면의 위치는 달라질 수 있을 것이다.
전술한 단계 310 및 단계 320은 더블 플레이트(410a, 410b)가 부착된 하부 블록 구조물을 실제적으로 설치하기 이전에 지상에서 작업되는 공정일 수 있다.
이어서, 단계 330에서 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 이격된 간격 영역의 상부에 서포트 브라켓 등인 제2 수직 부재(140)가 용접되어 부착된다(도 4의 (c) 참조).
제2 수직 부재(140)는 도 5 및 도 6에 각각 예시된 바와 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 제2 수직 부재(140)를 참조하면 제2 수직 부재(140)의 두께(d1)는 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 이격된 간격 영역의 폭(d2)보다 두껍게 형성될 수 있다. 물론 제2 수직 부재(140)의 두께(d1)는 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 이격된 간격 영역의 폭(d2)과 동일하거나 더 가늘게 형성될 수도 있음은 당연하다.
그리고, 제2 수직 부재(140)의 하부에는 소정의 폭으로 이루어진 "U"자, "V"자 또는 "W"자 등의 형상을 가지는 홈이 제2 수직 부재(140)의 폭 방향으로 연속적으로 형성되고 또는 제2 수직 부재(140)의 길이 방향을 따라 이격적으로 복수개 형성될 수 있다.
제2 수직 부재(140)의 하부에 형성된 홈은, 제2 수직 부재(140)가 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 이격된 간격 영역의 상부에 제2 수직 부재(140)가 배치되어, 제2 수직 부재(140)의 길이 방향을 따라 제2 수직 부재(140)와 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 용접될 때, 용접봉의 용가재가 해당 홈을 통해 내부 공간에 주입됨으로써 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b) 및 제2 수직 부재(140) 사이의 빈 공간에 용가재가 용이하게 침투할 수 있도록 하며, 따라서 각 부재들이 빈 공간없이 전체적으로 융착될 수 있도록 기능한다.
다른 예가 도시된 도 6의 (a)와 (b)를 참조하면, 제2 수직 부재(140)의 두께(d3)는 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 이격된 간격 영역의 폭(d2)보다 가능게 형성될 수도 있다.
이 경우, 제2 수직 부재(140)의 길이 방향을 따라 제2 수직 부재(140)와 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 용접될 때, 용접봉의 용가재가 제2 수직 부재(140)와 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)의 이격 간격의 차이 공간을 통해 주입되어 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b) 및 제2 수직 부재(140) 사이의 빈 공간에 용가재가 용이하게 침투될 수 있고, 따라서 각 부재들이 빈 공간없이 전체적으로 융착될 수 있다.
또한 도 6의 (b)에 예시된 실시예의 경우와 같이, 제2 수직 부재(140)와 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)간의 용접이 보다 신속히 이루어지도록 하기 위해 제2 수직 부재(140)의 하부가 말단으로 갈수록 점점 가늘어지는 형태로 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 소정의 거리만큼 이격되어 배치되고 각각 하부 블록 구조물의 상부면에 용접 부착되고, 한쌍의 더블 플레이트(410a, 410b)가 이격된 간격 영역의 상부에 제2 수직 부재(140)가 용접되어 부착되도록 함으로써, 수평 방향뿐 아니라 수직 방향으로 더블 플레이트(410a, 410b)에 힘이 가해지더라도 구조물의 안정성이 확보될 수 있는 장점이 있다.
또한 구조물을 실제적으로 설치하여 제2 수직 부재(140)를 용접 설치하기 이전에 블록 구조물의 내부면에 대한 도장 작업을 선행하더라도 용접 이면부의 열손상(burn damage) 현상이 방지될 수 있어 도장 처리 작업의 편의성도 향상시킬 수 있는 장점도 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 제1 수직 부재 120 : 수평 부재
130, 410a, 410b : 더블 플레이트

Claims (5)

  1. 더블 플레이트의 설치 방법에 있어서,
    (a) 한쌍의 더블 플레이트가 하부 블록 구조물의 상부 표면에 소정의 거리만큼 이격 배치되고 용접 부착되는 단계; 및
    (b) 상기 한쌍의 더블 플레이트가 이격 배치된 간격 영역의 상부에 수직 부재가 용접되어 부착되는 단계를 포함하는 더블 플레이트의 설치 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 블록 구조물의 내부면에 대한 도장 작업이 수행되는 단계가 상기 단계 (b) 이전에 선행되는, 더블 플레이트의 설치 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수직 부재의 하부에는 소정의 폭을 가지는 홈이 상기 수직 부재의 폭 방향으로 연속적으로 형성되고, 상기 수직 부재의 길이 방향을 따라 이격적으로 복수개 형성되는, 더블 플레이트의 설치 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수직 부재의 폭은 상기 간격 영역의 폭보다 넓은, 더블 플레이트의 설치 방법.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 수직 부재의 하부는 말단으로 갈수록 점점 폭이 좁아지는 형상을 가지는, 더블 플레이트의 설치 방법.
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