KR20160048476A

KR20160048476A - 무어링장치

Info

Publication number: KR20160048476A
Application number: KR1020140145195A
Authority: KR
Inventors: 여정환; 김병우
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2016-05-04
Also published as: KR101672017B1

Abstract

본 발명은 해양구조물을 계류시키기 위한 무어링(mooring)장치에 관한 것으로 복수개의 파일을 포함하는 파일부, 각각의 상기 파일 일측에 결합되는 계류케이블을 포함하는 계류케이블부 및 복수개의 상기 파일을 상호 인접하게 구속하도록 형성되는 구속부를 포함한다.

Description

무어링장치{APPARATUS FOR MOORING}

본 발명은 무어링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일을 드롭하는 방식으로 해양구조물을 계류할 때, 저렴한 비용으로 보다 향상된 성능을 갖도록 파일을 설치할 수 있는 무어링장치에 관한 것이다.

일반적으로 해상에서 해양구조물을 설치하여 그 위치를 고정할 때, 무어링 기술이 많이 이용된다.

이러한 무어링을 위한 계류케이블을 해저지반에 고정시키기 위한 다양한 방법이 이용되고 있는데, 그 중 드롭 파일 방식은 해저로 계류케이블이 연결된 파일을 자유낙하시켜 파일(10)을 해저지반 내부에 삽입시키는 방법(도 9 참조)이다.

드롭 파일 방식은 그 시공에 있어서 비용 및 에너지가 적게 소모되는 장점이 있어 각광받고 있으나, 해양구조물의 크기가 커질 수록, 무어링을 위한 파일(10)의 크기도 커져야 하는 문제점이 있다.

상대적으로 크기가 큰 해양구조물의 무어링을 위해 파일(10) 직경 및 길이가 커질 수록, 파일(10)의 자유낙하에 의한 힘으로는 해저지반 내부로 파일이 삽입되기 힘들어 지기 때문이다.

따라서, 대형 해양구조물에 대한 무어링 적용에 있어서 드롭 파일 방식은 고려 대상에서 제외되고, 무어링에 소모되는 시공 비용이 올라가는 문제점이 있다.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해 복수개의 파일을 드롭 파일 방식으로 시공하면 복수개의 파일이 어느 정도 모여서 설치되기 어려운 문제점이 있다.

파일을 낙하시키는 시점에서는 목적하는 위치에서 파일을 낙하시킬 수 있으나, 파일이 낙하하는 동안 해양 내부의 유체 흐름 등에 의해 그 위치가 크게 변할 수 있기 때문이다.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파일을 드롭하는 방식으로 해양구조물을 계류할 때, 저렴한 비용으로 보다 향상된 성능을 갖도록 파일을 설치할 수 있는 무어링장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 무어링장치는 해양구조물을 계류시키기 위한 무어링(mooring)장치로서, 복수개의 파일을 포함하는 파일부, 각각의 상기 파일 일측에 결합되는 계류케이블을 포함하는 계류케이블부 및 복수개의 상기 파일을 상호 인접하게 구속하도록 형성되는 구속부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구속부는 상기 파일부의 둘레를 감싸도록 형성되되 일부가 개방된 구속유닛 및 상기 개방된 구속유닛의 양 끝단을 연결시키며 상기 구속유닛과 탈착가능하게 결합되는 고정유닛을 포함할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 무어링장치는 상기 고정유닛의 일단면에 연결되며, 복수개의 상기 파일의 구속을 해제시키는 구속해제케이블을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구속해제케이블의 길이는 상기 구속부의 구속을 해제하려는 수심과 대응될 수 있다.

한편, 상기 파일부는 각각의 상기 파일 사이에 탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 파일부는 복수개의 상기 파일을 상호 이격되도록 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 파일부는 상기 파일간의 간격이 하부로 갈수록 커지도록 상기 파일을 배치하는 경사부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 계류케이블부는 복수개의 상기 파일에 결합된 복수개의 계류케이블 및 상기 해양구조물과 연결된 단일의 연결케이블을 결합하는 별도의 결합부재를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 계류케이블부는 상기 파일과 소정의 길이만큼 이격된 부위의 상기 계류케이블을 감싸 고정하도록 형성되는 케이블구속부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 무어링장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 보다 대형 해양구조물에 대한 무어링에 있어서도 드롭 파일 방식을 적용할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 무어링의 시공에 소요되는 비용 및 노력을 절약할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 소정의 면적을 가지는 목표지점에 복수개의 파일을 낙하시켜 파일을 해저지반에 삽입할 수 있는 효과가 있다.

이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 탄성부재가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 연결부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 경사부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 결합부재가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 케이블구속부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 무어링장치가 해저로 투입되는 과정에서 구속부가 해제된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 무어링장치가 해저지반에 삽입된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 종래의 무어링장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방·후방 또는 상측·하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.

먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.

또한, 도 2는 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 탄성부재가 적용된 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 연결부가 적용된 상태를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 경사부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.

그리고, 도 5는 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 결합부재가 적용된 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예에 케이블구속부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무어링장치의 일 실시예는 파일부(100), 계류케이블부(200), 구속부(500) 및 구속해제케이블(600)을 포함할 수 있다.

파일부(100)는 해저지반에 삽입되어 해양구조물의 계류케이블을 해저지반에 고정시키는 구성으로, 복수개의 파일(110)을 포함할 수 있다.

한편, 계류케이블부(200)는 해양구조물의 무어링을 위한 계류케이블로 구성되며, 전술한 파일(110) 각각의 일측에 결합되는 계류케이블로 구성될 수 있다.

이러한 계류케이블부(200)는 전술한 파일부(100)의 일측과 해양구조물의 일측에 각각 결합되어 상호 연결할 수 있다.

이어서, 구속부(500)는 전술한 복수개의 파일(110)을 상호 인접하게 구속하는 구성으로, 구속유닛(510) 및 고정유닛(520)을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에서 구속유닛(510)은 파일부(100)의 둘레를 감싸도록 형성되며 일부가 개방되는 형태로 형성될 수 있다.

구속유닛(510)은 천과 같이 자유롭게 형태를 변형시킬 수 있는 재질로 형성되거나, 어느 정도의 탄성을 가지는 재질로 형성될 수도 있고, 또는 강한 강도를 가지는 재질로 형성되며 일부가 힌지를 통해 회전하며 개방되도록 형성될 수도 있다.

이러한 구속유닛(510)의 구성은 전술한 파일부(100)의 둘레를 감싸며 복수개의 파일(110)을 고정시킬 수 있고, 일부가 개방되도록 형성된다면 그 형태 및 재질은 제한되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 고정유닛(520)은 개방된 구속유닛(510)의 양 끝단을 연결시키도록 구속유닛(510)과 탈착가능하게 결합되도록 형성될 수 있다.

이러한 고정유닛(520)이 구속유닛(510)에 탈착가능하게 결합되는 방식은 약한 강도의 용접 또는 핀을 통해 고정되는 등의 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 전술한 구속유닛(510)과 마찬가지로 그 형태 및 재질은 제한되지 않고 다양할 수 있다.

즉, 구속유닛(510) 및 고정유닛(520)의 결합을 통해 복수개의 파일(110)이 서로 인접하게 배치되어 고정되었다가, 고정유닛(520)이 구속유닛(510)과 분리되면서 구속유닛(510)이 개방되며 복수개의 파일(110)이 분리될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 무어링장치는 구속부(500) 고정유닛(520)의 일단면에 연결되며, 복수개 파일(110)의 구속을 해제시키는 별도의 구속해제케이블(600)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 구속해제케이블(600)은 고정유닛(520)과 파일 드롭을 위한 작업현장을 연결하도록 구성될 수 있다.

또한, 구속해제케이블(600)은 구속부(500)의 구속을 해제하려는 수심과 대응되는 길이로 형성될 수 있다.

즉, 이러한 구성을 가진 본 발명에 따른 무어링장치를 해저에 투입할 때, 구속부(500)를 해제하고자 하는 수심까지 무어링장치가 도달하면 전술한 구속해제케이블(600)이 당겨지게 되고, 구속해제케이블(600)의 장력에 의해 고정유닛(520)이 구속유닛(510)으로부터 분리되면서 구속유닛(510)이 해제될 수 있다.

전술한 모든 구성을 통해 해저지반에 복수개의 파일(110)을 삽입하고자 할 때, 상대적으로 밀집된 형태로 파일(110)을 배치하여 삽입할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 파일부(100)는 복수개의 파일(110)이 밀집하여 배치될 때, 각 파일(110)의 사이에 탄성부재(130)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 탄성부재(130)는 각 파일(110)의 사이에 배치되며, 복수개의 파일(110)이 전술한 구속부(500)를 통해 상호 인접하게 결합되면서 양측의 파일(110)에 의해 눌린 상태로 결합될 수 있다.

이후, 본 발명에 따른 무어링장치가 해저로 투입되는 과정에서 구속부(500)가 해제되면, 눌려있던 탄성부재(130)가 원래 형태로 돌아오게 되고, 그 반발력을 이용하여 복수개의 파일(110)이 서로 멀어지며 퍼질 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 파일부(100)는 복수개의 파일(110)이 상호 이격되어 배치될 수 있도록 파일(110)을 서로 연결하는 연결부(120)를 포함할 수 있다.

또한, 연결부(120)는 해저에서 구속부(500)가 해제된 이후에는 다시 회수할 수 있도록 별도의 회수케이블이 연결되는 것이 유리할 수도 있다.

이러한 연결부(120)의 구성을 이용하며, 복수개의 파일(110)을 이미 소정의 간격으로 이격된 상태로 해저에 투입할 수 있으므로, 복수개의 파일(110)이 해저에 삽입될 때 밀집된 형태로 삽입될 우려를 줄일 수 있다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 파일부(100)는 파일(110)간의 간격이 하부로 갈수록 커지도록 파일(110)을 배치하는 경사부(140)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 경사부(140)는 하부로 갈수록 단면적이 커지는 형태로 형성되며, 복수개의 파일(110)이 둘레에 배치되도록 형성될 수 있다.

즉, 경사부(140)를 중심으로 복수개의 파일(110)이 경사부(140)의 둘레를 감싸며 배치되고, 그 상태에서 구속부(500)가 결합되어 해저로 투입되다가 일정 수심에서 구속부(500)가 해제되면 하부로 갈수록 파일(110)간의 간격이 커지도록 배치된 파일(110)이 퍼지면서 하강할 수 있다.

전술한 탄성부재(130), 연결부(120) 및 경사부(140)의 구성은 모두 복수개의 파일(110)을 상호 이격시켜 해저지반에 삽입하기 위한 구성일 수 있다.

만약 밀집되어 있던 복수개의 파일(110)이 구속부(500)가 해제되어도 서로 퍼지지 않고 뭉쳐서 해저지반에 삽입되면, 전체적으로 큰 파일을 삽입하는 것과 큰 차이가 없기 때문에, 파일(110)의 삽입이 어려울 수 있으며, 파일(110) 및 해저지반의 접촉면적이 늘어나는 효과도 낮아질 수 있다.

따라서, 전술한 탄성부재(130), 연결부(120) 및 경사부(140)와 같은 구성을 통해 어느정도 파일(110)을 퍼트려서 삽입하여 파일(110)의 삽입을 용이하게 할 수 있으며, 파일(110)과 해저지반의 접촉면적을 늘려 무어링 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 계류케이블부(200)는 결합부재(230) 또는 케이블구속부(240)를 더 포함할 수 있다.

결합부재(230)는 일측에는 복수개의 파일(110)에 연결되어 있는 복수개의 계류케이블(210)과 연결되고, 타측에는 해양구조물에 연결된 단일의 연결케이블(220)과 연결되는 구성으로, 복수개의 계류케이블(210)을 하나로 묶어주는 역할을 수행할 수 있다.

이러한 결합부재(230)의 구성은 일측이 계류케이블(210)과 결합되고, 타측이 연결케이블(220)과 결합되도록 마련된다면, 그 형태 및 재질은 제한되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 케이블구속부(240)는 전술한 결합부재(230)와 유사한 구성으로, 복수개의 계류케이블(210)을 감싸며 서로 인접하도록 묶어주는 역할을 수행할 수 있다.

이러한 경우, 복수개의 계류케이블(210)은 각각 하나의 파일(110)과 해양구조물을 연결하도록 구성되며, 케이블구속부(240)는 파일(110)에서 소정의 길이만큼 이격된 부위의 계류케이블(210)을 통합하여 감싸 고정하도록 형성될 수 있다.

물론 케이블구속부(240)의 구성 역시 복수개의 계류케이블(210)을 묶어 고정하도록 마련된다면 그 형태 및 재질은 제한되지 않고 다양할 수 있다.

이러한 결합부재(230) 및 케이블구속부(240)의 구성은 파일부(100)를 구성하는 복수개의 파일(110)이 너무 멀리 퍼지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 무어링장치가 해저로 하강하는 과정에서 해류 등과 같은 요인으로 인해 복수개의 파일(110) 중 일부가 서로 너무 멀어질 수도 있으며, 이러한 경우 복수개의 파일(110)을 이용하여 무어링 효율을 높이는 효과가 저감될 수도 있다.

따라서, 전술한 결합부재(230) 및 케이블구속부(240)와 같은 구성을 통하여 복수개의 파일(110)이 퍼지더라도 그 한계를 지정할 수 있어, 해저지반에 파일(110)을 삽입하고자 하는 소정의 영역 내에 복수개의 파일(110)을 삽입하여 해양구조물의 무어링 효율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 결합부재(230)의 구성은 복수개의 파일(110)과 해양구조물을 연결하는 각각의 계류케이블(210)이 구비되는 것에 비해 케이블을 절약할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여, 전술한 구성에 의한 본 발명에 따른 무어링장치를 이용하여 해저지반에 파일을 삽입하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

여기서, 도 7은 본 발명에 따른 무어링장치가 해저로 투입되는 과정에서 구속부가 해제된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 무어링장치가 해저지반에 삽입된 상태를 나타내는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무어링장치가 해저로 투입되는 과정에서 구속부(500)가 해제될 수 있다.

구속부(500)에 연결되어 있는 구속해제케이블(600)은 구속부(500)의 구속을 해제하려는 수심과 대응되는 길이로 형성되어, 구속부(500)를 해제하고자 하는 수심까지 무어링장치가 도달하면 전술한 구속해제케이블(600)이 당겨질 수 있다.

이러한 구속해제케이블(600)의 장력에 의해 고정유닛(520)이 구속유닛(510)으로부터 분리되면서 구속유닛(510)이 해제될 수 있다.

전술한 과정에 따라 분리된 복수개의 파일(110)은 도 8에 도시된 바와 같이, 해저지반으로 삽입될 수 있다.

본 발명에 따른 무어링장치에 의해 해저지반으로 삽입된 복수개의 파일(110)은 소정의 면적 안에 분산되어 삽입되므로, 기존의 상대적으로 큰 크기의 파일을 삽입하는 방법에 비해 보다 용이하게 파일(110)을 삽입할 수 있으며, 파일(110)이 해저지반과 접촉하는 면적을 늘려 계류 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 분리된 구속부(500)의 구성은 구속해제케이블(600)을 이용해 다시 회수하여 재사용 할 수도 있다.

한편, 전술한 과정을 통해 삽입된 파일에 별도의 장치를 이용하여 계류하고자 하는 해양구조물에 연결된 케이블과 연결하는 과정을 거쳐 최종적으로 해양구조물의 계류 작업을 마무리 할 수 있다.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 파일부
110 : 파일 120 : 연결부
130 : 탄성부재
200 : 계류케이블부
210 : 계류케이블 220 : 연결케이블
230 : 결합부재 240 : 케이블구속부
500 : 구속부
510 : 구속유닛 520 : 고정유닛
600 : 구속해제케이블

Claims

해양구조물을 계류시키기 위한 무어링(mooring)장치에 있어서,
복수개의 파일을 포함하는 파일부;
각각의 상기 파일 일측에 결합되는 계류케이블을 포함하는 계류케이블부; 및
복수개의 상기 파일을 상호 인접하게 구속하도록 형성되는 구속부를 포함하는 무어링장치.
제1항에 있어서,
상기 구속부는,
상기 파일부의 둘레를 감싸도록 형성되되 일부가 개방된 구속유닛 및
상기 개방된 구속유닛의 양 끝단을 연결시키며 상기 구속유닛과 탈착가능하게 결합되는 고정유닛을 포함하는 무어링장치.
제2항에 있어서,
상기 고정유닛의 일단면에 연결되며, 복수개의 상기 파일의 구속을 해제시키는 구속해제케이블을 더 포함하는 무어링장치.
제3항에 있어서,
상기 구속해제케이블의 길이는 상기 구속부의 구속을 해제하려는 수심과 대응되는 무어링장치.
제1항에 있어서,
상기 파일부는,
각각의 상기 파일 사이에 탄성부재를 포함하는 무어링장치.
제1항에 있어서,
상기 파일부는,
복수개의 상기 파일을 상호 이격되도록 연결하는 연결부를 포함하는 무어링장치.
제1항에 있어서,
상기 파일부는,
상기 파일간의 간격이 하부로 갈수록 커지도록 상기 파일을 배치하는 경사부를 포함하는 무어링장치.
제1항에 있어서,
상기 계류케이블부는,
상기 해양구조물과 연결된 연결케이블 및
상기 연결케이블과 상기 계류케이블을 결합시키는 결합부재 더 포함하는 무어링장치.
제1항에 있어서,
상기 계류케이블부는,
상기 파일과 소정의 길이만큼 이격된 부위에서 복수개의 상기 파일 각각에 연결된 상기 계류케이블을 고정하도록 형성되는 케이블구속부를 더 포함하는 무어링장치.