KR20180105434A - 해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법 - Google Patents

Abstract

해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비는 선체; 선체에 설치되고, 해양구조물이 로드아웃되는 가이드레일; 선체에 설치되고, 가이드레일 상에 로드아웃된 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 회전 구동부; 및 선체에 설치되고, 회전구동부에 의해 직립된 해양구조물을 진수시키는 진수부;를 포함한다.

Description

해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법{FACILITY FOR LAUNCHING OFFSHORE STRUCTURE, AND METHOD OF LAUNCHING OFFSHORE STRUCTURE}

본 발명은 해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 눕혀진 상태로 건조된 해양구조물을 직립시켜 진수시키는 해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법에 관한 것이다.

잭업 리그(jack-up rig), 시추선(drill-ship), 풍력발전기 설치선과 같은 해양구조물은 일정 해역에서 레그(leg)에 의해 해저면에 지지된 상태로 시추나 풍력발전기 설치 등의 작업을 수행한다. 해양구조물은 레그를 승강시키기 위해 잭업 시스템(jack-up system)을 갖는다. 잭업 시스템은 잭업 모드 시에 레그를 해저면으로 하강시켜, 선체(hull) 및 캔틸레버(cantilever) 부분을 수면 위로 들어올리게 된다. 이를 위해 레그는 설치 해역의 수면으로부터 해저면까지 하강할 수 있는 길이를 가지며, 파도와 조류 등의 환경 하중에 견뎌낼 수 있도록 고강도 재질 및 구조로 설계된다. 또한 잭업 시스템은 레그를 안정적으로 지지 및 승강시킬 수 있도록 강성이 우수한 구조로 설계된다.

최근 오일/가스의 대륙붕 매장량이 고갈됨에 따라서, 미개발 지역인 심해에서의 유전 개발이 가속화되고 있다. 이러한 유전들은 수심이 깊고, 시추 작업을 위한 해양 환경 조건이 열악하기 때문에, 이를 극복해야만 원활한 시추 및 생산 활동이 가능하다. 특히, 레그의 길이를 길게 제작하여 탑재해야 하는데, 이러한 초대형 레그를 탑재하는 과정에서 많은 어려움을 겪고 있다. 잭업 리그에 레그를 탑재하는 작업은 크레인을 이용하여 수행되나, 기존의 부유식 크레인(floating crane)의 사양으로는 레그를 직립 상태로 탑재하는데 어려움이 따르며, 초대형 레그의 탑재를 위해 대형 부유식 크레인을 별도 제작하는 것은 생산 비용과 시간의 증대로 이어지게 된다.

본 발명은 눕혀진 상태로 건조된 해양구조물을 직립시켜 진수시키는 해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 해양구조물 진수 설비는 선체; 상기 선체에 설치되고, 해양구조물이 로드아웃되는 가이드레일; 상기 선체에 설치되고, 상기 가이드레일 상에 로드아웃된 상기 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 회전 구동부; 및 상기 선체에 설치되고, 상기 회전구동부에 의해 직립된 상기 해양구조물을 진수시키는 진수부;를 포함한다.

상기 해양구조물 진수 설비는 상기 선체를 상하 방향으로 관통하는 문풀(moon pool)이 형성되고, 상기 진수부는, 상기 문풀에 상기 해양구조물을 지지한 상태로 승강 가능하게 설치되는 진수 도어;를 포함할 수 있다.

상기 진수부는, 상기 문풀에 설치되어 상기 진수 도어를 승강 구동하는 승강 구동부; 및 상기 문풀에 설치되어 상기 진수 도어를 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부;를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 구동부는, 상기 선체 상에 설치되고, 상기 해양구조물의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재; 및 상기 지지 부재를 회전 구동시키는 구동 부재;를 포함할 수 있다.

상기 해양구조물 진수 설비는, 상기 선체에 설치되고, 상기 선체를 상기 진수부에 의해 진수된 상기 해양구조물과 간섭되지 않는 높이로 침강시키는 밸러스트부;를 더 포함할 수 있다.

상기 해양구조물 진수 설비는, 상기 해양구조물을 건조하기 위한 도크에 마련된 레일; 상기 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 대차; 상기 대차 상에 설치되고, 상기 해양구조물을 눕혀진 상태로 지지하는 서포트들; 및 상기 대차를 상기 레일을 따라 이동시켜, 상기 대차 상의 해양구조물을 상기 가이드 레일 상으로 로드아웃하는 구동부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 도크에서 해양구조물을 눕혀진 상태로 건조하는 단계; 눕혀진 상태로 건조된 상기 해양구조물을 부유체인 진수 설비로 로드아웃하는 단계; 상기 진수 설비에 마련된 회전 구동부를 이용하여, 상기 진수 설비로 로드아웃된 상기 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 단계; 및 상기 회전 구동부에 의해 상기 진수 설비 상에 직립된 해양구조물을 진수시키는 단계;를 포함하는 해양구조물 진수 방법이 제공된다.

상기 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 단계는, 상기 회전 구동부에 의해 상기 해양구조물을 회전시켜, 상기 진수 설비의 문풀(moon pool)에 설치된 진수 도어 상에 직립시키는 단계;를 포함하고, 상기 해양구조물을 진수시키는 단계는, 상기 진수 도어 상에 직립된 상기 해양구조물이 상기 회전 구동부에 의해 간섭되지 않도록 상기 진수 도어를 수평 방향으로 이동시키는 단계; 상기 문풀에서 상기 진수 도어를 하강시켜 상기 진수 도어 상의 해양구조물을 진수시키는 단계; 및 상기 진수 설비의 밸러스트부에 의해 상기 진수 설비를 상기 해양구조물과 간섭되지 않는 높이로 침강시키는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 해양구조물을 건조하는 단계는, 상기 도크에 마련된 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 대차 상에 상기 해양구조물을 눕혀진 상태로 지지하기 위한 서포트들을 설치하는 단계; 및 상기 서포트들에 의해 상기 해양구조물을 눕혀진 상태로 지지하여 상기 해양구조물을 건조하는 단계;를 포함하고, 상기 해양구조물을 상기 진수 설비로 로드아웃하는 단계는, 상기 대차를 상기 레일을 따라 상기 진수 설비 측으로 이동시켜 상기 해양구조물을 상기 진수 설비로 로드아웃하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 눕혀진 상태로 건조된 해양구조물을 직립시켜 진수시키는 해양구조물 진수 설비 및 해양구조물 진수 방법이 제공된다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 해양에 진수되어 설치된 해양구조물의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 해양에 진수되어 설치된 해양구조물의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 해양구조물을 수평 건조하는 것을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비의 단면도이다.
도 7은 도 6의 'A'부 확대도이다.
도 8은 도 6의 'B'부를 확대하여 보여주는 평면도이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 방법의 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 방법은 해양구조물을 눕혀진 상태로 건조하는 단계(S10); 눕혀진 상태로 건조된 해양구조물을 부유체인 진수 설비로 로드아웃하는 단계(S20); 진수 설비에 마련된 회전 구동부를 이용하여, 해양구조물을 90° 회전시켜 직립시키는 단계(S30); 및 직립된 해양구조물을 진수시키는 단계(S40);를 포함한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 길이가 긴 해양구조물을 눕힌 상태에서 효율적으로 건조한 후, 직립시켜 건조할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 해양에 진수되어 설치된 해양구조물(10)의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 해양에 진수되어 설치된 해양구조물(10)의 평면도이다. 이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여 해양구조물(10)의 일 예에 대해 설명한 후, 해양구조물을 진수하기 위한 설비 및 방법에 대해 설명한다.

일 실시예에서, 해양구조물(10)은 본체(12), 잭케이스(jack-case)(14), 다수의 레그(leg)(16), 및 캔틸레버(cantilever)(18)를 포함하여 구성될 수 있다. 해양구조물(10)은 예를 들어, 원유, 가스, 해저광물 등의 탐사, 채취, 시추, 가공, 정제, 재기화, 풍력 발전 설비, 저장이나 수송을 위한 터미널 설비 등을 탑재하여 목적으로 하는 해양 작업을 수행할 수 있다.

도시에서, 해양구조물(10)은 웰헤드(wellhead)로부터 라이저(riser)(20)를 통해 원유를 시추하도록 제공되나, 본 발명은 예시되지 않은 다양한 목적 및 용도를 갖는 해양구조물에 적용될 수 있으며, 특정 용도나 목적으로 한정되지는 않는다.

도시된 예에서 본체(12)는 대략 삼각형의 형상으로 이루어져 있으나, 직사각형, 혹은 그 밖의 다양한 형태를 갖도록 제공될 수도 있다. 일 실시 예로, 본체(12)에는 시추 파이프 등의 설치를 위한 문풀이 제공될 수 있다. 또한, 본체(12)에는 해양구조물(10)의 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있다.

다수의 레그(16)는 본체(12)에 설치된 잭케이스(14)에 의해 지지되어 본체(12)에 분산 배치되며, 본체(12)에 대해 승강하도록 설치된다. 본체(12)는 레그(16)에 의하여 잭업(jack-up)되기 이전에는 해수면에 부유하고, 잭업 모드에서 레그(16)에 의해 지지될 수 있다. 해양구조물(10)은 본체(12)가 해수면 위로 상승되었을 때 본체(12)의 하중이 복수의 레그(16)로 분산되어 안정적으로 지지될 수 있다.

레그들(16)은 본체(12)에 상하 방향(Z)으로 이동 가능하게 설치된다. 본체(12)는 레그들(10)을 상하 방향(Z)으로 상대 운동시키는 승강구동장치(미도시)를 구비한다. 본체(12)에는 레그(16)의 승강을 위한 승강구동장치의 작동을 제어하는 제어부(미도시)가 마련될 수 있다.

레그(16)는 본체(12)를 지지하는데 필요한 적절한 개수로 구비될 수 있다. 도시된 예에서는 본체(12)에 3개의 레그(16)가 정삼각형의 꼭지점 부분에 설치되어 있으나, 레그의 설치 개수 및 설치 위치는 이에 제한되지 않으며, 해양구조물의 목적이나 용도, 규모 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

레그(16)는 본체(12)를 상하 방향(Z)으로 관통하도록 설치되고, 잭업(jack-up) 상태에서 본체(12)의 하중을 견딜 수 있는 강성 및 구조를 갖도록 형성된다. 레그(16)는 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 혹은 그 밖의 다양한 형태로 형성될 수 있다. 레그(16)는 잭업 모드 시에 본체(12)를 수면 위로 들어올리기 위해 본체(12)에 대해 해저면 측으로 하강되며, 해저(30)에 대해 본체(12)를 지지하게 된다.

잭케이스(14)는 내부 공간을 가지며, 내부 공간에는 레그(16)를 승강시키기 위한 모터, 기어 등을 갖는 잭킹 유닛(jacking unit)이 설치될 수 있다. 잭킹 유닛의 작동에 의해 레그들(16)이 본체(12)에 대해 상하 방향(Z)으로 이동되거나, 본체(12)가 레그들(16)에 대해 상하 방향(Z)으로 이동될 수 있다.

잭킹 유닛은 예를 들어, 레그(16)에 길이 방향을 따라 형성된 랙(rack) 기어와 결합하는 피니언(pinion) 기어 및 피니언 기어를 구동하기 위한 모터를 포함할 수 있다. 피니언과 랙의 연동에 의해 본체(12)와 레그(16) 사이에 상하 방향으로 상대 운동이 이루어질 수 있다.

잭케이스(14)는 레그(16) 마다 제공될 수 있다. 잭케이스(14)는 본체(12)의 메인 데크에 제공될 수 있다. 잭케이스(14)는 상부 측에 설치된 상부 가이드와 하부 측에 설치된 하부 가이드를 포함할 수 있다. 상부 가이드는 본체(12)의 주갑판 측에 제공되고, 하부 가이드는 본체(12) 내부에 제공될 수 있다. 상부 가이드와 하부 가이드는 레그(16)의 승강을 가이드할 수 있다.

일 실시 예로, 레그(16)는 대략 삼각 기둥의 형태로 이루어질 수 있다. 레그(16)는 코드(chord)라고 불리우는 3개의 기둥과, 각 기둥에 길이 방향을 따라 형성된 랙(Rack) 기어로 이루어질 수 있다. 기둥들은 다수의 브레이스(brace)에 의해 상호 간에 연결될 수 있다.

해양구조물(10)의 레그(16)는 길이가 긴 구조물에 해당한다. 특히 심해 유전에 설치되는 해양구조물(10)의 경우, 기존 부유식 크레인(floating crane)의 사양으로는 초대형(예컨대, 길이 100m 이상)의 레그(16)를 본체(12)에 탑재하기 어렵게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 이하에서 해양구조물(10)을 눕혀진 상태에서 수평 건조(레그를 수평으로 본체에 탑재)하여 진수하는 방법과, 해양구조물(10)의 진수를 위한 새로운 진수 설비에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 해양구조물(10)을 수평 건조하는 것을 보여주는 도면이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 먼저 도크(40)에서 해양구조물(10)이 눕혀진 상태로 건조된다(S10). 도크(40)는 드라이 도크(dry dock) 또는 부유식 도크(floating dock)일 수 있다. 도크(40)에는 해양구조물(10)의 로드아웃(load-out)을 위한 레일(50)이 설치된다.

도크(40)에는 레일(50)을 따라 주행 가능한 대차(60)가 마련된다. 대차(60)는 스토퍼(52) 등에 의해 위치가 고정되거나 해제될 수 있다. 대차(60) 상에는 해양구조물(10)을 눕혀진 상태(수평 상태)로 지지하기 위한 서포트들(70, 72, 74)이 설치된다.

일 실시예에서, 서포트들(70, 72, 74)은 본체(12)와 캔틸레버를 지지하기 위한 서포트(70)와, 레그(16)를 지지하기 위한 서포트(72), 및 레그들(16) 간에 결합되어 레그(16)를 지지하는 서포트(74)를 포함할 수 있으며, 캔틸레버, 레그 등의 처짐을 방지한다. 서포트(74)에는 해양구조물(10)을 고박하기 위한 클램프(clamp)(도시생략)가 마련될 수 있다.

해양구조물(10)이 수평 건조되면, 대차(60)를 레일(50)을 따라 이동시켜, 대차(60) 상의 해양구조물(10)을 해양으로 로드아웃한다(S20). 해양구조물(10)의 로드아웃은 구동부(도시생략)에 의해 수행될 수 있다. 구동부는 대차(60)를 주행시키거나, 대차(60)를 밀어서 이동시킴으로써, 해양구조물(10)을 로드아웃할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 길이가 긴 해양구조물(10)을 수평으로 눕힌 채로 건조하므로, 고소작업을 할 필요가 없으며, 그에 따라 족장 설비가 대폭 감소되어 족장 설치를 위한 비용 및 시간을 절감할 수 있다. 또한 고소작업을 회피함으로써 작업자의 안전이 담보되고, 작업효율이 향상되며, 분산 작업이 가능하여 작업시간을 획기적으로 줄일 수 있다.

뿐만 아니라, 레그(16)를 수평으로 본체(12)에 탑재할 수 있어, 직립 탑재 방식에 비하여 레그들(16)의 정도 관리를 아주 쉽게 할 수 있으며, 크레인의 붐 높이에 관계없이 빠른 속도로 탑재를 진행할 수 있다. 또한, 도크(40)가 설치된 안벽으로부터 이하에서 설명될 진수 설비까지 최단 거리 이동으로 로드아웃을 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비(100)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비(100)의 단면도이다. 도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비(100)는 선체(110)와, 선체에 설치되는 가이드레일(120), 회전 구동부(130), 진수부(140), 크레인(150), 밸러스트부(160), 및 추진부(170)를 포함한다.

선체(110)는 해양에 부유할 수 있는 부유체로 제공될 수 있다. 선체(110)의 중앙부에는 해양구조물의 진수를 위한 문풀(moon pool)(112)이 상하 방향으로 관통하여 형성된다.

가이드레일(120)은 선체(110)의 선수부에 설치되며, 대차(60)의 이동을 가이드하도록 제공될 수 있다. 해양구조물(10)은 대차(60) 상에 눕혀진 상태로 도크(40)로부터 선체(110) 측으로 이송되어 가이드레일(120) 상에 로드아웃된다(도 1의 단계 S20).

가이드레일(120)이 충분히 긴 경우 대차(60) 전체가 가이드레일(120) 상에 로드아웃될 수도 있고, 선체(110) 면적이 좁아 가이드레일(120)이 비교적 짧은 경우에는 대차(60)의 일부만 가이드레일(120) 상에 로드아웃될 수도 있다.

회전 구동부(130)는 가이드레일(120)의 선미 방향으로 인접하여 설치될 수 있다. 회전 구동부(130)는 가이드레일(120) 상에 로드아웃된 해양구조물(10)을 회전시켜 직립시킨다(도 1의 단계 S30).

일 실시예에서, 회전 구동부(130)는 지지 부재(132)와, 구동 부재(134)를 포함할 수 있다. 지지 부재(132)는 해양구조물(10)의 모서리 부분을 지지하도록 제공될 수 있다.

지지 부재(132)는 해양구조물(10)이 가이드레일(120)을 따라 로드아웃된 상태에서, 해양구조물(10)의 모서리가 지지 부재(132)에 접촉되는 위치에 제공될 수 있다. 지지 부재(132)는 예를 들어, 'ㄴ'자 형상으로 제공되어 해양구조물(10)의 모서리에 접촉될 수 있다.

수평 배치된 해양구조물(10)을 직립시키기 위하여, 선미부에 설치된 크레인들(152,154)을 이용하여 해양구조물(10)을 견인하며, 이때 구동 부재(134)는 지지 부재(132)를 힌지(hinge)를 중심으로 90° 회전 구동시켜, 해양구조물(10)이 회전하는 동안 해양구조물(10)의 모서리가 지지 부재(132)에 의해 안정적으로 지지되도록 한다.

진수부(140)는 회전 구동부(130)의 선미 방향으로 인접하여 배치된다. 크레인(150)과 회전구동부(130)에 의해 해양구조물(10)이 회전되어 직립되면, 해양구조물(10)은 문풀(112)에 설치된 진수부(140) 상에 안착된다. 진수부(140)는 해양구조물(10)을 직립 상태로 지지하여 문풀(112)에서 하강함으로써 해양구조물(10)을 진수시킬 수 있다.

일 실시예로, 진수부(140)는 승강 프레임(142), 승강 구동부(144), 진수 도어(146), 및 수평 구동부(148)를 포함하여 구성될 수 있다. 승강 프레임(142)은 승강 구동부(144)에 의해 문풀(112)에서 승강될 수 있다. 진수 도어(146)는 해양구조물(10)을 지지한 상태로 승강 구동부(144)에 의해 승강 프레임(142)과 함께 문풀(112)에서 승강될 수 있으며, 또한 수평 구동부(148)에 의해 승강 프레임(142)에서 수평 방향으로 이동될 수 있다.

도 7은 도 6의 'A'부 확대도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 승강 구동부(144)는 문풀(112)에 상하 방향으로 설치되는 랙기어(144a)와, 승강 프레임(142)에 설치되어 랙기어(144a)에 결합되는 피니언 기어(144b)를 포함할 수 있다. 다만, 승강 구동부(144)는 랙/피니언 기어 외의 다른 구동방식(예컨대, 유압실린더, 모터/벨트 등)으로 제공될 수도 있다. 승강 프레임(142)의 승강을 가이드하기 위해, 문풀(112)에는 상하 방향으로 가이드부(112a)가 형성되어 승강 프레임(142)에 슬라이드 결합될 수 있다.

도 8은 도 6의 'B'부를 확대하여 보여주는 평면도이다. 도 6 및 도 8을 참조하면, 수평 구동부(148)는 승강 프레임(142)에 수평 방향으로 설치되는 랙기어(148a)와, 진수 도어(146)에 설치되어 랙기어(148a)에 결합되는 피니언 기어(148b)를 포함할 수 있다. 다만, 수평 구동부(148)는 랙/피니언 기어 외의 다른 구동방식(예컨대, 유압실린더, 모터/벨트 등)으로 제공될 수도 있다.

다시 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 해양구조물(10)의 하강시 회전 구동부(130)와 간섭되는 것을 방지하기 위해, 수평 구동부(148)에 의해 진수 도어(146)가 선미 방향으로 소정 거리 이동된다. 그에 따라 해양구조물(10)이 회전 구동부(130)에 간섭되지 않는 상태가 되면, 승강 구동부(144)에 의해 진수 도어(146)가 하강한다.

해양구조물(10)이 부유될 때까지 진수 도어(146)가 하강하여 해양구조물(10)이 진수되면(도 1의 단계 S40), 밸러스트부(160)에 의해, 해양구조물(10)과 간섭되지 않는 높이로 선체(110)가 침강된다. 이때, 유체와의 저항을 줄여 선체(110)의 하강이 신속하게 이루어질 수 있도록, 진수 도어(146)는 수평 구동부(148)에 의해 문풀(112)을 개방하도록 선체(110) 내로 매립될 수 있다.

일 실시예에서, 밸러스트부(160)는 선수부 양측에 설치된 밸러스트 탱크(ballast tank)(162,164)로 이루어질 수 있으며, 펌프에 의해 밸러스트 탱크에 해수를 유입시켜 선체(110)를 하강시킬 수 있다.

밸러스트부(160)에 의해 선체(110)의 상면이 해양구조물(10)의 저부에 간섭되지 않을 정도로 충분히 침강되면, 아지무스 추진기(azimuth thruster)와 같은 추진부(170)를 이용하여 선체(110)를 이동시키거나, 예인선을 이용하여 해양구조물(10)을 예인하여 해양구조물(10)의 진수를 완료하게 된다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 해양구조물 진수 설비의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 해양구조물(10)이 대차(60) 상에서 수평 건조되어 가이드레일(120) 상으로 로드아웃되면, 도 9의 도시와 같이 해양구조물(10)의 모서리부가 지지 부재(132)의 단턱 면에 밀착된 상태가 된다.

이후, 해양구조물(10)을 고박하는 클램프를 해제하고, 크레인(150)과 회전 구동부(130)에 의해 해양구조물(10)을 90° 회전 구동시켜 해양구조물(10)을 진수부(140)의 진수 도어(146) 상에 직립시킨다. 이때, 해양구조물(10)이 회전하는 동안 해양구조물(10)의 모서리가 지지 부재(132)에 밀착되므로, 해양구조물(10)을 안정적으로 회전시켜 직립시킬 수 있다. 대차(60)의 일부만 선체(110) 상의 가이드레일(120)에 로드아웃되는 경우에는, 해양구조물(10)의 직립 후 대차(60)를 안벽 측으로 원위치시킨다.

회전 구동부(130)에 의해 해양구조물(10)이 직립된 상태에서 해양구조물(10)은 지지 부재(132)에 의해 하강 작동이 간섭되는 상태이므로, 회전 구동부(130)와 간섭되지 않도록, 도 11의 도시와 같이, 진수 도어(146)를 회전 구동부(130)와 간섭되는 길이 이상 선미를 향하는 방향으로 이동시킨다.

해양구조물(10)이 회전 구동부(130)와 간섭되지 않는 상태가 되면, 도 12의 도시와 같이, 해양구조물(10)이 해양에 부유될 때까지 진수 도어(146)를 하강시켜 해양구조물(10)을 진수시킨다.

해양구조물(10)이 진수되면, 도 13의 도시와 같이, 유체와의 저항을 줄이기 위해 진수 도어(146)를 문풀(112)을 개방하도록 수평 이동시킨 후, 밸러스트부(160)에 의해, 해양구조물(10)에 간섭되지 않는 높이까지 선체(110)를 하강시킨다.

선체(110)가 해양구조물(10)과 간섭되지 않을 정도의 깊이로 침강되면, 추진부(170)를 이용하여 선체(110)를 이동시키거나, 예인선을 이용하여 해양구조물(10) 또는 선체(110)를 예인하여 해양구조물(10)의 진수를 완료하게 된다.

이상에서, 잭업 리그(jack-up rig)를 예로 들어, 해양구조물을 건조 및 진수하는 방법과, 해양구조물을 진수하기 위한 진수 설비에 대해 설명하였으나, 본 발명은 잭업 리그뿐 아니라, 직립 상태의 수직 길이가 긴 해양구조물 등에 적용될 수도 있다.

이상의 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

10: 해양구조물 12: 본체
14: 잭케이스 16: 레그
18: 캔틸레버 20: 라이저
30: 해저 40: 도크
50: 레일 52: 스토퍼
60: 대차 70, 72, 74: 서포트
100: 해양구조물 진수 설비 110: 선체
112: 문풀(moon pool) 120: 가이드레일
130: 회전 구동부 132: 지지 부재
132: 구동 부재 140: 진수부
142: 승강 프레임 144: 승강 구동부
146: 진수 도어 148: 수평 구동부
150, 152, 154: 크레인 160: 밸러스트부
162, 164: 밸러스트 탱크 170: 추진부

Claims (9)

1. 선체;
   상기 선체에 설치되고, 해양구조물이 로드아웃되는 가이드레일;
   상기 선체에 설치되고, 상기 가이드레일 상에 로드아웃된 상기 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 회전 구동부; 및
   상기 선체에 설치되고, 상기 회전구동부에 의해 직립된 상기 해양구조물을 진수시키는 진수부;를 포함하는 해양구조물 진수 설비.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 선체를 상하 방향으로 관통하는 문풀(moon pool)이 형성되고,
   상기 진수부는,
   상기 문풀에 상기 해양구조물을 지지한 상태로 승강 가능하게 설치되는 진수 도어;를 포함하는, 해양구조물 진수 설비.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 진수부는,
   상기 문풀에 설치되어 상기 진수 도어를 승강 구동하는 승강 구동부; 및
   상기 문풀에 설치되어 상기 진수 도어를 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부;를 더 포함하는, 해양구조물 진수 설비.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 회전 구동부는,
   상기 선체 상에 설치되고, 상기 해양구조물의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재; 및
   상기 지지 부재를 회전 구동시키는 구동 부재;를 포함하는, 해양구조물 진수 설비.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 선체에 설치되고, 상기 선체를 상기 진수부에 의해 진수된 상기 해양구조물과 간섭되지 않는 높이로 침강시키는 밸러스트부;를 더 포함하는, 해양구조물 진수 설비.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 해양구조물을 건조하기 위한 도크에 마련된 레일;
   상기 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 대차;
   상기 대차 상에 설치되고, 상기 해양구조물을 눕혀진 상태로 지지하는 서포트들; 및
   상기 대차를 상기 레일을 따라 이동시켜, 상기 대차 상의 해양구조물을 상기 가이드 레일 상으로 로드아웃하는 구동부;를 더 포함하는, 해양구조물 진수 설비.
7. 도크에서 해양구조물을 눕혀진 상태로 건조하는 단계;
   눕혀진 상태로 건조된 상기 해양구조물을 부유체인 진수 설비로 로드아웃하는 단계;
   상기 진수 설비에 마련된 회전 구동부를 이용하여, 상기 진수 설비로 로드아웃된 상기 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 단계; 및
   상기 회전 구동부에 의해 상기 진수 설비 상에 직립된 해양구조물을 진수시키는 단계;를 포함하는 해양구조물 진수 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 해양구조물을 회전시켜 직립시키는 단계는,
   상기 회전 구동부에 의해 상기 해양구조물을 회전시켜, 상기 진수 설비의 문풀(moon pool)에 설치된 진수 도어 상에 직립시키는 단계;를 포함하고,
   상기 해양구조물을 진수시키는 단계는,
   상기 진수 도어 상에 직립된 상기 해양구조물이 상기 회전 구동부에 의해 간섭되지 않도록 상기 진수 도어를 수평 방향으로 이동시키는 단계;
   상기 문풀에서 상기 진수 도어를 하강시켜 상기 진수 도어 상의 해양구조물을 진수시키는 단계; 및
   상기 진수 설비의 밸러스트부에 의해 상기 진수 설비를 상기 해양구조물과 간섭되지 않는 높이로 침강시키는 단계;를 포함하는 해양구조물 진수 방법.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 해양구조물을 건조하는 단계는,
   상기 도크에 마련된 레일을 따라 이동 가능하게 설치된 대차 상에 상기 해양구조물을 눕혀진 상태로 지지하기 위한 서포트들을 설치하는 단계; 및
   상기 서포트들에 의해 상기 해양구조물을 눕혀진 상태로 지지하여 상기 해양구조물을 건조하는 단계;를 포함하고,
   상기 해양구조물을 상기 진수 설비로 로드아웃하는 단계는,
   상기 대차를 상기 레일을 따라 상기 진수 설비 측으로 이동시켜 상기 해양구조물을 상기 진수 설비로 로드아웃하는 단계;를 포함하는, 해양구조물 진수 방법.

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