KR20160119125A - 배관장치 및 배관방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도랑(T)에 파이프(C)를 부설하기 위한 배관장치에 관한 것으로, 운전석(11)과 파워트레인(12)이 위에 위치하고 있는 제 1의 자체-추진식 섀시(10), 제 1 단부(20a)를 통해서 상기 섀시(10)에 연결되고 그곳으로부터 측방향으로 연장된 빔(20), 제 2 단부(20b)를 통해서 상기 빔(20)에 연결된 제 2 가동 섀시(30), 및 상기 자체-추진식 섀시(10) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지도록 상기 빔(20)상에서 활주하는 파이프의 안내 및 지지 요소(40)를 포함하며, 상기 자체-추진식 섀시(10)는 상기 도랑(T)의 가장자리에 있는 트랙(P)에서 이동할 수 있고, 상기 가동 섀시(30)는 상기 도랑(T)의 바닥에서 이동할 수 있으며, 상기 안내 및 지지 요소(40)는 파이프(C)를 상기 도랑(T)으로 나르기 위해 이동할 수 있고 그래서 상기 배관장치를 전방운동방향(A)을 따라서 전방으로 이동시킴으로써 파이프의 외팔보 부분이 상기 도랑의 바닥에 놓이게 된다. 본 발명은 또한 상기한 배관장치를 이용하여 파이프를 부설하기 위한 관련된 방법에 관한 것이다.

Description

배관장치 및 배관방법{PIPE LAYING MACHINE AND PIPE LAYING METHOD}

본 발명은 도랑에 배관을 하기 위한 배관장치 및 배관방법에 관한 것이다.

본 발명은 송유관, 가스관 등과 같이 중간크기 또는 대형 파이프들을 배관하기 위해 사용되는 기계류분야에 관한 것이다.

통상적으로, 파이프들은 도랑의 가장자리에서 서로 정렬하여 배열되는 다른 관형상의 구간들을 용접함으로써, 부설위치에서 직접적으로 조립된다. 조립된 후에, 주어진 길이(수십미터 또는 수백미터)의 파이프 구간은 도랑의 바닥에 위치시킴으로써 묻히게 되고, 나중에 뒤채움으로 덮히게 된다.

다양한 구간들의 파이프를 취급하기 위해서 그리고 도랑에 파이프를 부설하기 위해서, 배관장치로서 알려진 기계장치가 일반적으로 사용된다.

알려진 배관장치들은 파이프를 들어올리고 취급할 수 있는 붐(또는 그레인)이 측방향으로 적용된 연속적인 트랙 장착 프레임을 포함한다. 파이프를 잡아서 들어올릴 수 있도록 하기 위하여 슬링(slings), 받침대 등을 구비한 장치가 파이프 주위로 둘러싸인다.

이러한 배관장치들의 예는 특허출원 US2003/015488A1, WO2009/045323, US2010/108632A1에 개시되어 있다.

이러한 형식의 기계장치들에 영향을 끼치는 주요 문제점들 중 하나는, 수백톤 무게의 파이프가 기계장치의 무게중심으로부터 떨어진 위치에 놓여서 최대 전도 모멘트를 발생시키는 경우, 부설단계 동안에 전복될 위험이 존재한다는 것이다.

이러한 이유로 인하여, 큰 치수의 파이프 구간을 부설하기 위해서는, 나란히 놓인 여러 배관장치들이 일반적으로 사용되는데(10회 또는 그 이상), 이 장치들은 도랑에서 파이프를 실질적으로 동시에 들어올리고 놓는다. 이것은 다수의 기계장치들을 구입하거나 렌탈하기 위해 많은 비용이 들고 그것들을 구동시키기 위해서 많은 수의 작업자들이 필요함을 의미한다.

리프팅 능력을 증가시키기 위해서, 이 기계장치들의 몇몇은 기계장치의 무게중심으로부터 멀어지게 이동하는 부속물이나 평형추를 붐이 위치하는 쪽의 반대쪽에 구비하고 있다.

그렇게 구성된 배관장치들은 예를 들어 특허출원 US3938669A, US53321 10A 및 WO2008/010033(같은 출원인에 의해서 출원됨)에 개시되어 있다.

이러한 배관장치들의 하중지지력은, 비록 평형추들의 존재로 인하여 크더라도 제한되고 기계장치의 전체 치수에 의존하며, 운반과 관련된 문제점들로 인하여 주어진 값들을 대체로 초과하지 않는다.

이러한 이유로 인하여, 사용된 기계장치의 개수를 줄이고 부수적으로 작업비용을 절감하기 위해서, 기계장치들은 그들의 하중 한계를 넘어서서 자주 의도적으로 사용되고, 그 결과 전복에 의해서 야기되는 사고의 위험성이 증가하게 된다.

또한, 이 장치를 사용하여 수행된 배관작업들은 다른 문제점을 안고 있다. 실제로, 여러 배관장치들의 동시 사용을 위해서는 도랑에서 파이프를 부설하는 동안에 다른 작업자들에 의해서 붐들에 부여되는 명령들의 완벽한 동기화를 필요로 한다. 만약 이러한 동기화가 실패하면, 파이프의 스윙운동이 쉽게 시작되는데, 이것은 심지어 정적인 하중 한계가 준수되는 경우에도 기계장치를 전복시킬 수 있는 동적인 힘을 발생시키게 되는 것이다. 그러므로, 승강 및 부설 작업들은 특히 느린 운동을 통해서 수행되어야만 하며, 이것은 작업을 완벽하게 하는데 필요한 시간에 영향을 끼친다.

종래의 배관장치 및 관련된 부설방법의 다른 한계는, 지면에서 작업자 근처도랑에서 파이프의 위치를 직접 올바르게 교정하기 위해서 필요한 땅 위의 작업자들 근처에서 매우 큰 부유 하중(suspended load)을 운반해야 한다는 사실에 있다.

끝으로, 이러한 종래의 기계장치들은 지면으로부터 파이프를 들어올리고 정상적인 이동을 하기 위하여 도랑의 양 가장자리에 있는 트랙에서 상당한 공간을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 위에서 언급한 종래기술의 문제점들을 극복할 수 있는 도랑에 파이프들을 부설하기 위한 배관장치 및 배관방법을 제안하는데 있다.

특히, 본 발명의 목적은 종래의 기계장치에 비해서 큰 치수와 큰 하중을 갖는 파이프들이 크게 향상된 안전성 하에서 부설될 수 있도록 하기 위한 배관장치들을 제안하는데 있다.

보다 상세하게는, 본 발명의 목적은 전복 위험 또는 다른 사고의 발생가능성 없이 종래의 기계장치에 비해서 크게 적재될 수 있는 배관장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 파이프 부설 작업 동안에 간단하게 관리 및 제어할 수 있는 배관장치를 제조하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 도랑들의 측면에서 제한된 폭의 트랙에서 쉽게 작동할 수 있는 배관장치를 제조하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래의 부설방법에 비해서 채용된 기계장치들의 개수를 같은 하중하에서 줄일 수 있는 파이프들을 부설하기 위한 방법을 제안하는데 있다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 목적은 부설시간을 줄임으로써 결과적으로 작업비용을 절감할 수 있는 파이프들의 부설방법을 제안하는데 있다.

끝으로, 본 발명의 목적은 부유 하중의 취급을 감소시킴으로써 건설현장에서 안전성을 증가시키는데 있다.

위에서 언급한 목적들은 본 발명의 배관장치에 의해서 달성되는데, 상기 배관장치는,

운전석과 파워트레인이 위에 위치하고 있는 제 1의 자체-추진식 섀시;

제 1 단부를 통해서 상기 섀시에 연결되고 그곳으로부터 측방향으로 연장된 빔;

제 2 단부를 통해서 상기 빔에 연결된 제 2 가동 섀시; 및

상기 자체-추진식 섀시 쪽으로 또는 그로부터 멀어지도록 상기 빔상에서 활주하는 파이프의 안내 및 지지 요소;를 포함하며,

상기 자체-추진식 섀시는 상기 도랑의 가장자리에 있는 트랙에서 이동할 수 있고, 상기 가동 섀시는 상기 도랑의 바닥에서 이동할 수 있으며, 상기 안내 및 지지 요소는 파이프를 상기 도랑으로 나르기 위해 이동할 수 있고 그래서 상기 배관장치를 전방운동방향을 따라서 전방으로 이동시킴으로써 파이프의 외팔보 부분이 상기 도랑의 바닥에 놓이게 된다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 안내 및 지지 요소는 그것의 지지영역을 한정하는 파이프를 부분적으로 에워싸는 받침대를 포함한다.

바람직하게는, 본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 지지 영역에서, 상기 받침대는 상기 파이프의 표면과 접촉하면서 활주하도록 구성된 롤러들을 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 받침대는 운반대에 의해서 상기 빔상에 장착되고, 상기 빔 상에서 상기 운반대를 이동시키기에 적합한 안내수단 및 액튜에이터 수단이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 빔은 슬라이드에 의해서 수직하게 활주하는 방식으로 상기 자체-추진식 섀시에 연결된다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 가동 섀시는 상기 빔에 대하여 적어도 수직한 방향으로 이동할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 가동 섀시는 스윙 암에 의해서 상기 빔에 연결되고, 상기 스윙 암에는 그것의 운동을 제어하기 위하여 액튜에이터들이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 가동 섀시는 예를 들어 연속적인 트랙과 같은 구동수단을 구비한다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 빔은 대체로 수직한 축 주위로 회전할 수 있도록 하기 위하여 상기 자체-추진식 섀시에 연결된다. 이때 상기 대체로 수직한 축은 그것과 함께 대체로 나란한 이동위치를 향하여 상기 자체-추진식 섀시로부터 대체로 수직하게 투영된다.

상기 목적들은 본 발명에 따른 도랑에 파이프를 부설하기 위한 방법에 의해서 또한 달성되는데, 상기 방법은,

상기 파이프 아래에 둘 또는 그 이상의 안내 및 지지 요소들을 서로 소정의 거리만큼 떨어지게 위치시키는 단계 - 마지막 안내 및 지지 요소는 상기 파이프의 헤드부분에 근접함 -;

상기 안내 및 지지 요소들이 상기 파이프를 지지하도록 상기 안내 및 지지 요소들이 상기 파이프와 접촉할 때까지 상기 안내 및 지지 요소들을 상승시키는 단계;

상기 마지막 안내 및 지지 요소가 상기 도랑 위로 올라올 때까지 상기 마지막 안내 및 지지 요소를 상기 전방운동방향에 대하여 횡방향으로 이동시키는 단계; 그리고

상기 안내 및 지지 요소들이 상기 파이프의 축에 대하여 활주하게 하기 위해 상기 안내 및 지지 요소들을 전방운동방향으로 이동시키는 단계 - 상기 마지막 안내 및 지지 요소를 지나서 돌출하는 상기 파이프의 외팔보 부분은 상기 도랑의 바닥에 놓이도록 탄성적으로 변형됨 -;로 구성되는 적어도 상기 단계들을 포함한다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 안내 및 지지 요소들은 상기 도랑 위에서 지지되는 빔에 활주가능하게 놓인다.

본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기 안내 및 지지 요소는 상기 빔의 제 1 단부에 연결된 상기 자체-추진식 섀시 및 상기 빔의 제 2 단부에 연결된 제 2 가동 섀시에 의해서 파이프의 축을 따라서 이동된다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 안내 및 지지요소들이 상승한 후에, 파이프는 상기 안내 및 지지요소들에 고정된다.

상세하게는, 상기한 단계에서, 적어도 하나의 죠가 파이프의 표면에 마주 대하여 구비된다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기 안내 및 지지 요소들은 부설작동 동안에 파이프의 축의 방향으로 그것들을 채택하도록 대체로 수직하거나 수평한 축 주위로 회전한다.

본 발명은 종래의 기계장치에 비해서 큰 치수와 큰 하중을 갖는 파이프들이 크게 향상된 안전성 하에서 부설될 수 있도록 하기 위한 배관장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은 바람직한, 그러나 독점적인 것은 아닌, 배관장치의 실시 예의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다, 첨부 도면들에 나타낸 바와 같이:
도 1은 본 발명에 따른 배관장치의 사시도;
도 2는 도 1의 배관장치의 평면도;
도 3은 가동 섀시가 도랑의 바닥에 위치된 본 발명에 따른 배관장치의 측면도;
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 안내 및 지지수단의 정면도 및 측면도;
도 5는 운반 또는 취급 구성을 보여주는 본 발명에 따른 배관장치의 평면도;
도 6a 내지 6d는 본 발명의 방법에 따른 도랑에 파이프를 부설하는 단계들을 나타낸 평면도들;
도 7은 본 발명에 따른 파이프의 부설단계의 사시도; 및
도 8은 본 발명에 따른 파이프 부설단계에서 도랑의 단면도.

첨부도면들을 참조하면, 배관장치(1)는 운전석(11)이 위에 설치된 자체-추진식 섀시(10)를 포함한다. 자체-추진식 섀시(10)는, 바람직하게는 적어도 하나의 연속적인 트랙(13)에 의해서, 또는 이와는 달리 거친 지면 및/또는 줄어든 점착성을 갖는 지면(흙, 진흙, 등)에 대해 적당한 바퀴나 다른 롤링수단에 의해서, 파워트레인(12)에 의해 전방운동방향(A)으로 이동한다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 운전석(11)과 파워트레인(12)은 플랫폼(14)상에 장착되고, 연속적인 트랙(13)에 의해서 지지된다. 운전석(11)은 수직한 축 주위로 회전할 수 있어서 작업자가 전방운동방향(A) 및 파이프가 놓이는 도랑을 향할 수 있게 하는 다섯번째의 바퀴(도면에는 보이지 않음)에 의해서 상기 플랫폼(14)에 바람직하게 연결된다.

본 발명에 따르면, 파워트레인(12)은 유압 유닛(16)에 연결된 흡열엔진(15)을 포함할 수 있고, 상기 유압 유닛은 기계장치의 액튜에이터들(유압 실린더들, 유압 모터들, 등)쪽으로 유압유체를 공급하도록 요구되는 다양한 장치들(유압펌프, 밸브 등)을 포함한다.

실패의 경우에 다른 모터와 쉽게 대체될 수 있도록 하기 위하여 그리고 예를 들어 그것이 작동하는 나라의 기준(배기가스, 소음 등)에 맞게 기계장치를 채택하도록 하기 위하여, 바람직하게는 상기 흡열엔진(15)은 유압 유닛(16)에 제거가능하게 연결될 수 있다.

설치 및 제거를 용이하게 하기 위하여, 상기 흡열엔진(15)은 플랫폼(14) 상에 장착된 바람직한 방음 케이싱 내에 제공되고, 카아던 축 등에 의해서 유압 유닛(16)에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 적어도 하나의 빔(20)이 자체-추진식 섀시(10)에 고정식으로 또는 이동 가능하게 연결되고 그로부터 측방향으로 돌출된다.

상세하게는, 상기 빔(20)은 플랫폼(14) 또는 연속적인 트랙(13)과 일체로 형성될 수 있거나, 이와는 달리 지면에 대해서 대체로 수직하거나 수평한 축 주위로 회전할 수 있도록 하기 위하여 이러한 요소들에 연결될 수 있다.

바람직한 변형에 있어서, 빔(20)은 대체로 수직한 축(Z1) 주위로 상기 빔을 회전시키도록 구성된 피봇요소(17)를 통해서 자체-추진식 섀시(10)에 연결된다. 상기 피봇요소(17)는 작동위치에서 봉쇄될 수 있는데, 이 위치에서 빔은 자체-추진식 섀시(10)(도 1)로부터 대체로 수직하게 돌출하고, 상기 섀시와 대체로 나란한 운반위치(도 5)를 향하여 상기 빔이 회전할 수 있도록 릴리스된다.

바람직하게도, 빔은 슬라이드(18) 등에 의해서 피봇요소(17)에 연결될 수 있는데, 이것은 자체-추진식 섀시(10)에 대해 수직하게 이동될 수 있다.

바람직한 실시 예에 있어서, 상기 빔(20)은 같은 평면에서 나란히 배열되고횡단요소(23)에 의해서 결합된 한쌍의 프로필(profiles)(22)을 포함한다.

빔(20)의 길이는, 하기에서 보다 명백해지듯이, 파이프의 치수의 함수 및 도랑의 측면을 따르는 트랙의 폭의 함수로서 변할 수 있으며, 통상적으로 빔의 길이는 3 내지 10미터 범위이다.

본 발명에 따르면, 대향하는 단부(20b)에는 가동 섀시(30)가 제공되는데, 이것은 기계장치의 자유 전방향 운동 및 파이프의 부설과정 동안에 상기 빔(20)을 지지하기에 적합하다. 그러므로, 가동 섀시(30)는 자체-추진식 섀시(10)와 일체로 이동하도록 구성되고, 기계장치에 대해 안정성을 부여하도록 지면에서 추가 지지로서 작용한다. 상기 가동 섀시(30)는 유압모터 등과 같은 구동수단을 구비한다.

바람직한 변형에 따르면, 상기 가동 섀시(30)는 적어도 하나의 연속적인 트랙을 포함하고, 이와는 달리 거친 지면에서 이동할 수 있게 하는 동등한 수단을 구비할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 상기 가동 섀시(30)는 자체-추진식 섀시(10)에 대하여 그것의 지지평면을 변화시키기 위해서 빔(20)에 대하여 적어도 수직한 방향으로 이동할 수 있다.

이 특징으로 인하여, 배관장치는 자체-추진식 섀시(10)와 가동 섀시(30), 즉, 같은 높이에 위치한 부분들(10,30)을 통해서 같은 평면상에서 이동할 수 있거나, 또는 예를 들어 도랑(T)의 근처에서 이동하는 동안에 다른 높이로 전방으로 이동할 수 있고, 이때 자체-추진식 섀시(10)는 도랑의 가장자리에서 트랙(P)에서 이동하고, 가동 섀시(30)는 이 도랑(도 3 참조)의 바닥에서 이동한다.

이 목적을 위해서, 가능한 변형에 따르면, 가동 섀시(30)는 스윙 암(32)에 의해서 빔(20)에 연결된다. 상세하게는, 상기 스윙 암(32)은 일단부를 통해서 상기 빔(20)에 대하여 선회하고 대향하는 단부를 통해서 상기 가동 섀시(30)에 대해 선회하는 하나 또는 그 이상의 로드(32')를 포함할 수 있다. 상기 로드들(32')은 예를 들어 제 1 단부(32a)에서 연속적인 트랙(31)의 섀시(33)에 대해 선회하고, 제 2 단부(32b)에서 빔(20)의 단부(20b)에 연결된 판(34)에 대해 선회한다.

아암(32)의 스윙, 즉 피봇 지점에서 그것의 회전은, 자체-추진식 섀시(10)에 대하여 가동 섀시(30)의 높이에서 위치변화를 가능하게 한다.

아암(32)의 스윙을 제어하여 가동 섀시(30)를 들어올리거나 하강시키기 위해서, 액튜에이터들(35)이 제공되는데, 이들은 일단부를 통해서 상기 판(34)에 바람직하게 유압 연결되고 대향하는 단부를 통해서 아암(32)에 또는 연속적인 트랙(31)의 섀시(33)에 바람직하게 유압 연결된다.

가동 섀시(30)가 지면에 있을 때, 상기 액튜에이터들(35)은 빔(20)을 자체-추진식 섀시(10)에 대하여 수직하게 이동시키기 위해 사용될 수 있다.

바람직한 변형에 있어서, 판(34)은 대체로 수직한 축(Z2)에서 빔(20)의 단부(20b)에 대해 선회한다. 이렇게 하여, 빔(20)이 축(Z2) 주위로 회전하고 자체-추진식 섀시(10)(도 5 참조) 쪽으로 이동하는 경우, 연속적인 트랙(31)은 전방 운동 A의 방향에 대하여 평행하게 유지될 수 있다. 이것은 기계장치의 측방향 치수의 축소를 가능하게 하고, 그래서 예를 들어 도랑의 가장자리에서 트랙을 따라 한정된 공간을 갖는 영역에서 이동할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기계장치는 파이프를 위한 안내 및 지지요소(40)를 또한 포함하는데, 이것은 자체-추진식 섀시(10) 쪽을 향하여 또는 그로부터 멀어지는 방식으로 빔(20)상에서 이동하도록 구성된다.

실시 예에 있어서, 상기 안내 및 지지 요소(40)는 적어도 하나의 받침대(41)를 포함하는데, 이것은 그것에 마주 대하여 놓이는 파이프를 지지하고 파이프의 외면을 적어도 부분적으로 감싸도록 구성된다.

상세하게는, 상기 받침대(41)는 적어도 부분적으로 원형인 프로필을 가지며 바람직하게는 180도 각도에 대하여 대체로 같거나 그보다 작은 진폭을 갖는 지지영역(43)에 의해서 한정되는 하우징(42)을 구비한 프레임을 포함한다. 이것은 상기 받침대로 하여금 수직한 방향을 따르는 상대운동을 통해서 상기 하우징(42)에 파이프를 수용할 수 있게 한다.

부설작업과정 동안에 지지요소(40)로 하여금 파이프를 안내할 수 있도록 하기 위하여, 그러므로 상기 지지요소(40)로 하여금 파이프의 축을 따라서 활주할 수 있게 하기 위하여, 받침대(41)는 지지영역(43)에서 원주상으로 위치한 다수의 롤러들(45)을 구비한다.

바람직하게는, 이 롤러들(45)은 그들의 외면이 파이프와 같은 반경을 갖는 원호에 놓이도록 배열되고, 그래서 파이프의 하중은 모든 롤러들 사이에서 분산된다. 롤러들은 금속으로 제조될 수 있고 폴리우레탄 등과 같은 플라스틱 물질로 바람직하게 피복된다.

바람직한 변형에 있어서, 상기 받침대(41)는 파이프를 고정시키기에 적합한 적어도 하나의 죠, 또는 바람직하게는, 한쌍의 죠를 또한 구비하고, 그것이 하우징(42)에 위치한 상태를 유지하게 된다.

상기 죠들(44)은 받침대(41) 상에서 바람직하게 선회하고 액튜에이터들(도시되지 않음)에 의해서 개방위치로 이동하는데, 이들은 파이프로 하여금 하우징(42)에 자리를 차지할 수 있게 하고, 롤러들(45)이 파이프를 에워싸는 위치로 파이프를 롤러들(45)에 마주 대하게 놓이게 하며, 파이프가 롤러들과 접촉하도록 유치시킨다.

언급한 바와 같이, 받침대(41)는 운반대(46)에 의해서 빔(20)상에서 활주할 수 있거나, 또는 프로필들(22)과 일체를 이루는 가이드들(24) 내부에서 활주하는 바퀴들(48)을 통해서 활주할 수 있다.

운반대(46)의 운동은 빔(20)의 프로필들(22)과 일체를 이루는 래크와 맞물리는 피니언에 의해, 운반대에 있는 하나 또는 그 이상의 모터들, 바람직하게는 유압에 의해서 제어된다.

본 발명의 양태에 있어서, 받침대(41)는 그것의 경사가 부설작업 동안에 파이프의 축방향에 대하여 적합하도록 변화될 수 있도록 스윙 지지부(47)에 의해서 운반대(46)에 연결될 수 있다. 상기 스윙 지지부는 파이프의 축에 대하여 수직한 대체로 수평한 축(X1) 주위로, 바람직하게는 대체로 수직한 축(Z3)(도 4b 참조) 주위로 받침대(41)를 회전시키도록 구성된다.

설명한 바와 같은 배관장치의 작동은 도 6a 내지 도 6d를 참조한 본 발명의 방법에 따른 부설단계들의 설명을 통해서 하기에서 명백해질 것이다.

도 6a를 참조하면, 파이프(C)가 놓이게 되는 도랑(T)의 바닥과 작업현장의 일부를 나타내었다. 파이프는, 조립된 후에, 도랑의 가장자리에 있는 트랙(P)에 위치하고, 파이프를 지면으로부터 들어 올려져서 유지시키는 마운트들(도시되지 않음) 위에 놓이게 된다. 지면으로부터의 높이는 대체로 50 내지 150cm 사이이다.

제 1 단계에서, 적어도 2개, 그러나 바람직하게는 3개 또는 그 이상의 배관장치들(M1, M2, M3)이 도랑(T) 축에 대하여 평행한 전방운동방향(A)으로 전방으로 이동하게 되는데, 이때 자체-추진식 섀시(10)는 트랙(P)에 놓이고 가동 섀시(30)는 도랑의 바닥에 놓인다.

이 단계에 있어서, 각각의 안내 및 지지 요소들(40-1, 40-2, 40-3)은 파이프(C)의 축과 정렬되고, 파이프의 헤드부분으로부터 시작하여, 도 6b에 도시된 바와 같이 서로 주어진 거리(D)만큼 떨어져서 위치할 때까지 상기 축을 따라서 이동한다.

기계장치들의 개수, 즉 안내 및 지지 요소들(40)의 개수, 그들 사이의 최대 거리(D)는 파이프(C)의 직경, 그것의 중량 및 탄성변형능력과 같은 다양한 요소들에 의존한다. 도시된 예에서, 3개의 기계장치들은 각각 M1,M2 및 M3로 나타내었다.

마지막 기계장치는 일반적으로 파이프의 헤드부분에 위치하며, 다른 것들은 소정의 거리(D)만큼 각각 떨어져서 앞에 위치하게 된다.

전방운동 및 위치선정을 수행하는 과정 동안에, 안내 및 지지 요소들(40)은 파이프(C)의 아래에 위치하게 되고, 그래서 파이프(C)는 받침대(41)에 부분적으로 에워싸이는데, 이때 받침대와 근접하지만 접촉하지는 않는다.

상세하게는, 제 1 기계장치(M1)의 적어도 제 1 안내 및 지지 요소(40-1)는 파이프(C)의 주위로 삽입된 후에 파이프와 접촉하여 수 센티미터만큼 들어 올려질 때까지 상방향으로 이동될 수 있다. 이것은 다른 기계장치들의 자유로이 전방으로 이동할 수 있도록 마운트들이 제거될 수 있게 한다.

안내 및 지지 요소(40)의 상승은 운반대의 스윙 암(32)에 의해서 이루어지고, 빔(20) 그리고 부수적으로는 받침대(41)를 상방향으로 미는 관련된 액튜에이터들에 의해서 이루어진다.

파이프(C)는 제 1 기계장치(M1)가 도랑(T)의 가장자리에 있는 트랙에서 전방으로 이동함으로써 취해지는 변형곡선을 따라 기계장치의 받침대(41)와 또한 접촉할 수 있게 된다.

모든 기계장치들(Ml, M2, M3)이 서로로부터 올바른 거리 D만큼 위치하는 경우, 나머지 안내 및 지지 요소들(40-1, 40-2, 40-3)은 파이프(C)를 지지하기 위해서 첫 번째와 같은 높이로 상승하게 된다.

만약 받침대(41)가 죠들(44)을 구비하게 되면, 이것들은 파이프를 따라서 안내 및 지지 요소들의 위치선정 전에 또는 바람직하게는 상승단계가 끝난 후에 고정될 수 있다.

이때, 마지막 기계장치(M3)의 안내 및 지지 요소(40-3)는 그것이 도랑(T) 위로 올라올때까지 빔(20)에서 측방향으로 이동되고 그것의 축에 대체로 정렬된다.

이렇게 하여, 파이프(C)는 트랙(P)에서 대체로 정렬된 상태로 남아있는 전방 뻗은 구간(front stretch)(C1)과, 기계장치(M1)의 제 1 안내 및 지지 요소와 마지막 기계장치(M3)의 안내 및 지지 요소 사이에 있는 제 2 뻗은 구간(C2)의 측방향 변형을 취하고, 도랑(T)의 트랙(P)과 중앙축 사이에서 횡으로 배열된다.

동시에, 첫번째와 마지막 사이에 개재된 어느 추가의 안내 및 지지 요소들(40)은 도랑쪽으로 측방향으로 이동되고 그래서 상기 파이프의 뻗은 구간(C2)은 도 6C에서 볼 수 있는 바와 같이 대체로 탄성변형곡선의 형태로 유지된다.

이 단계가 종료된 후에, 기계장치들은 서로 같은 속도로 전방으로 이동하고 그래서 제 1 안내 및 지지 요소들(40)은 그들 사이에 일정한 거리 D를 유지하면서 전방운동방향(A)을 따라서 이동한다.

전방운동과정 동안에 파이프(C)가 상기 안내 및 지지 요소들상에서 활주하고 그래서 마지막 기계장치(M3) 뒤에 있는 파이프(C3)의 캔틸레버형 부분은 도 6d, 7 및 8에서 볼 수 있는 바와 같이 파이프의 탄성변형으로 인하여 도랑의 바닥에 점진적으로 놓인다.

이렇게 하여, 도랑의 가장자리에서 준비된 파이프(C)의 전체길이에 대하여 부설이 연속적으로 진행된다.

작업이 종료된 후에, 도 5에 도시된 콤팩트한 구성에 도달할 때까지 피봇요소(17)에서 빔(20)을 회전시키고 스윙 암(32)에 의해서 상기 가동 섀시(30)를 동시에 상승시킴으로써, 가동 섀시(30)는 트랙(P)으로 복귀할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기계장치는 설계될 수 있어서 육상 및 해상 운송에 적합한 표준 콘테이너들로 운반될 수 있도록 쉽게 분해 및 조립될 수 있다. 기계장치는 한편으로는 운전석(11) 및 파워트레인(12)을 구비한 플랫폼(14)과, 그리고 별도로 연속적인 트랙(13), 빔(20), 받침대(41), 스윙 암(32)과 연속적인 트랙(31)과 같은 적어도 주요 부품들로 분리될 수 있다.

본 출원인에 의해서 수행된 계산 및 테스트에 따르면, 이 요소들은 도로 및/또는 바다에서 운반될 표준 크기의 개방 콘테이너에 쉽게 위치될 수 있으며, 종래의 배관장치들에 영향을 끼치는 문제점들을 극복할 수 있다.

위에서 설명한 것으로부터 명백해지는 바와 같이, 본 발명은 종래의 기계장치들에 영향을 끼치는 문제점들을 해결하고 설정한 목적들을 달성한다.

상세하게는, 본 발명에 따른 배관장치의 구성은 2개의 안정한 지지 지점들 사이에서 파이프의 취급을 제공하고 전복의 위험성을 완벽하게 제거한다.

이것은 매우 큰 하중이 단일 기계장치 위로 적재될 수 있게 하고, 이에 의해서 상당한 경제적인 이점을 제공하면서도 필요한 기계장치들의 개수를 줄일 수 있다.

또한, 지지수단의 특별한 구조로 인하여, 부설작업을 담당하고 있는 지상의 작업자들에게 위험을 야기할 수 있는 임박하거나 잠재적인 불안정한 부하가 존재하지 않게 된다.

본 발명의 부설 기계장치 및 방법의 다른 장점은 실행속도이고, 또한 종래의 장치에서와 같이 파이프를 슬링하고 여러 번 릴리스할 필요가 없이 단지 기계장치들을 전방으로 이동시킴으로써 그것의 길이 전체에 걸쳐서 연속적으로 파이프(C)를 부설할 수 있다는 것이다.

기계장치들은 또한 운전하기가 용이하고, 막대한 과잉 하중을 갖는 크레인들이 제거되어야만 하는 종래의 기계장치들과는 반대로, 조작자들은 단지 방향 및 기계장치의 전방운동속도에만 주의를 기울이면 되는 것이다.

본 발명은 앞서 설명하고 도시한 바와 같이 본 발명의 영역 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하며, 모든 상세한 사항들은 다른 기술적으로 동등한 요소들로 대체될 수 있다.

Claims (13)

1. 도랑(T)에 파이프(C)를 부설하기 위한 배관장치로서,
   운전석(11)과 파워트레인(12)이 위에 위치하고 있는 제 1의 자체-추진식 섀시(10);
   제 1 단부(20a)를 통해서 상기 섀시(10)에 연결되고 그곳으로부터 측방향으로 연장된 빔(20);
   제 2 단부(20b)를 통해서 상기 빔(20)에 연결된 제 2 가동 섀시(30); 및
   상기 자체-추진식 섀시(10) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지도록 상기 빔(20)상에서 활주하는 파이프의 안내 및 지지 요소(40);를 포함하며,
   상기 자체-추진식 섀시(10)는 상기 도랑(T)의 가장자리에 있는 트랙(P)에서 이동할 수 있고,
   상기 가동 섀시(30)는 상기 도랑(T)의 바닥에서 이동할 수 있으며, 상기 안내 및 지지 요소(40)는 파이프(C)를 상기 도랑(T)으로 나르기 위해 이동할 수 있고 그래서 상기 배관장치를 전방운동방향(A)을 따라서 전방으로 이동시킴으로써 파이프의 외팔보 부분이 상기 도랑의 바닥에 놓이게 되는 배관장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 안내 및 지지 요소(40)는 그것의 지지영역(43)을 한정하는 파이프를 부분적으로 에워싸는 받침대(41)를 포함하는 배관장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지 영역(43)에서 상기 받침대(41)는 상기 파이프(C)의 표면과 접촉하면서 활주하도록 구성된 롤러들(45)을 구비한 배관장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 받침대(41)는 운반대(46)에 의해서 상기 빔(20)상에 장착되고, 상기 빔(20) 상에서 상기 운반대를 이동시키기에 적합한 안내수단(24) 및 액튜에이터 수단이 제공되는 배관장치.
5. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔(20)은 슬라이드(18)에 의해서 수직하게 활주하는 방식으로 상기 자체-추진식 섀시(10)에 연결되는 배관장치.
6. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 섀시(30)는 상기 빔(20)에 대하여 적어도 수직한 방향으로 이동할 수 있는 배관장치.
7. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 섀시(30)는 스윙 암(32)에 의해서 상기 빔(20)에 연결되고, 상기 스윙 암에는 그것의 운동을 제어하기 위하여 액튜에이터들(35)이 제공된 배관장치.
8. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 섀시(30)는 구동수단을 구비한 배관장치.
9. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 섀시(30)는 적어도 하나의 연속적인 트랙(31)을 포함하는 배관장치.
10. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔(20)은 작동위치로부터 대체로 수직한 축(Z1) 주위로 회전할 수 있도록 하기 위하여 상기 자체-추진식 섀시(10)에 연결되고, 이때 상기 대체로 수직한 축은 그것과 함께 대체로 나란한 이동위치를 향하여 상기 자체-추진식 섀시(10)로부터 대체로 수직하게 투영되는 배관장치.
11. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 섀시(30)는 대체로 수직한 축(Z2)을 따라서 상기 빔(20)에 대하여 선회하는 배관장치.
12. 도랑(T)에 파이프(C)를 부설하기 위한 방법으로서, 상기 파이프(C)는 상기 도랑(T)의 가장자리에 처음에 배열되고, 상기 방법은,
    상기 파이프(C) 아래에 둘 또는 그 이상의 안내 및 지지 요소들(40-1, 40-2, 40-3)을 서로 소정의 거리(D)만큼 떨어지게 위치시키는 단계 - 마지막 안내 및 지지 요소(40-3)는 상기 파이프(C)의 헤드부분에 근접함 -;
    상기 안내 및 지지 요소들(40-1, 40-2, 40-3)이 상기 파이프(C)를 지지하도록 상기 안내 및 지지 요소들이 상기 파이프와 접촉할 때까지 상기 안내 및 지지 요소들을 상승시키는 단계;
    상기 마지막 안내 및 지지 요소(40-3)가 상기 도랑(T) 위로 올라올 때까지 상기 마지막 안내 및 지지 요소(40-3)를 상기 전방운동방향에 대하여 횡방향으로 이동시키는 단계; 그리고
    상기 안내 및 지지 요소들(40-1, 40-2, 40-3)이 상기 파이프(C)의 축에 대하여 활주하게 하기 위해 상기 안내 및 지지 요소들(40-1, 40-2, 40-3)을 전방운동방향으로 이동시키는 단계 - 상기 마지막 안내 및 지지 요소(40-3)를 지나서 돌출하는 상기 파이프(C)의 외팔보 부분(C3)은 상기 도랑(T)의 바닥에 놓이도록 탄성적으로 변형됨 -;
    로 구성되는 적어도 상기 단계들을 포함하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 적어도 3개의 안내 및 지지 요소들(40-1 , 40-2, 40-3)이 채용되고, 상기 마지막 안내 및 지지 요소(40-3)와 첫번째 안내 및 지지 요소 (40-1) 사이에 개재된 상기 안내 및 지지 요소(40-2)는, 배열되는 상기 파이프(C)의 헤드부분으로부터 멀리 떨어지고, 그래서 상기 파이프의 뻗은 구간(C2)은 그것의 탄성변형의 한계를 초과하지 않게 되는 방법.
    

Images