KR880002144B1 - 앵커 시험을 위해 앵커라인을 긴장시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

앵커 시험을 위해 앵커라인을 긴장시키기 위한 방법 및 장치

제1도는 앵커라인을 배치 및 긴장시키기 위한 본 발명의 방법을 나타내는 도면.

제1a도는 작동 상태를 나타내는 도면.

제2도는 본 발명의 체인 긴장기의 개략도.

제3도는 앵커 곡선을 나타내는 그래프.

제4a도 및 제4b는 케이블 긴장기의 구조 및 작동 순서를 나타내는 도면.

제5도 및 5a도는 예비 긴장기를 위한 장력 제한 수단을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 체인 긴장기 6, 30, 36 : 포올

9 : 하우징 8 : 케이블 긴장기

10 : 케이블 바이어싱 수단 11 : 페넌트 와이어

12 : 록크 20 : 장력 제한 수단

21, 22 : 링크 28, 29 : 링크의 블레이드

32 : 스프링 33 : 샤프트

39 : 체인

본 발명은, 이제까지는 윈치에 의해, 또는 선박의 추진수단에 의해 제공된 힘으로 또는 변위력에 의해 현수곡선 공식에 따른 배치 각도로 앵커라인을 견인함으로써 이루어지는, 특히 앵커를 시험하기 위해 앵커라인을 긴장시키는 방법 및 앵커라인 장치에 과한 것이다.

상기 공지의 방법의 단점은 일측부에서 긴장이 예를 들어 선박의 표류에 기인하여 적극적으로 일어나지 않고 타측부에서는 바람직한 견인각을 위해서는 많은 라인이 요구되고 또한, 발휘된 견인력이 매우 크게 증가되지 않는다는 것이다.

본 발명의 목적은 큰 견인력을 발생시키고, 이제까지 얻어질 수 있었던 것보다 매우 높은 값까지 그 견인력을 증가시킬 수 있게 하며, 이것은, 앵커라인이 긴장방향으로 그 앵커라인을 통과시키지만 긴장완화 방향으로의 그의 복귀를 봉쇄시키는 일방향 장치에 통과시킴으로써 달성되고, 그런 배치는 그 일방향 장치가 앵커윈치에 의해 수중에 배치된 다음, 앵커라인의 상대물(counter part)로서 닻을 내린 하나 또는 그 이상의 라인들에 체결되는 케이블 또는 체인 긴장기(tensioner)를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.

라인 긴장력은 선박의 표류시에도 양호하게 유지될 수 있고, 선박으로부터의 수직연장 라인 부분에의 영향이 거의 없으며, 그 라인 부분이 앵커로부터 연장하는 곳에서의 견인각도가 작아서 앵커에 보다 바람직하게 하중이 부여된다.

일반적으로 말하여, 본 발명은, 특히 앵커를 그의 보유력에 대해 시험하기 위해 앵커라인을 배치하는 방법에 있어서, 앵커라인은, 수중에 배치되고 앵커라인의 상대물로서 배치 고정된 하나 또는 그 이상의 라인에 체결되는 통과수단을 관통하여 꿰어지고 앵커로부터의 앵커라인이 해저에 대해 작은 각도로 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 앵커 라인 배치방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 앵커라인이 통과되고, 긴장방향으로 이동하는 체인의 통로에서 벗어나도록 탄력적으로 이동하고 체인 링크 앞에서 탄력적으로 역이동하는데 적합하게 된 스프링 포올(pawl)을 구비한 체인 긴장기를 특징으로 하며, 또는 케이블이 긴장 방향으로 이동할 때 스프링 포올이 탄력적으로 통과할 수 있으나 반대 방향으로 이동할 때는 봉쇄가 일어나는 캠을 가진 하나 또는 그 이상의 케이블 바이어싱 수단을 구비한 케이블 긴장기를 특징으로 하며, 또한 그의 바람직한 예에서는 케이블 긴장기가 하나 또는 그 이상의 통로 및 봉쇄 수단과 하나 또는 그 이상의 포올이 회동 가능하게 장착된 슬리이브를 포함함을 특징으로 하는 앵커 라인 긴장을 위한 장치를 제공한다. 그리하여, 케이블 긴장기가 매번 포올을 이완시킬 때 단계적인 긴장 작용을 행하는 일련의 캠들을 가지고 있고, 그 단계적인 긴장 작용이 포올을 매번 이완시키기 위한 포올의 원격제어에 의해 정확한 긴장 작용이 제공된다.

그 장력비율은 또한, 케이블 또는 체인 긴장기에 연결되는 장력 제한 수단에 의해 조절된다.

본 발명에 첨부도면과 관련하여 바람직한 예로서 이하 상세히 설명한다.

앵커를 실험할 때, 이제까지는 앵커(제1도에 번호1로 나타냄)를 선박(제1도에 번호 2로 나타냄)의 프로펠러의 견인력에 의해, 또는 윈치(3)에 의한 견인에 의해 긴장시키는 것만이 가능하였다.

그리하여 항상 특수한 설비가 제공되어야 했는데, 300톤까지의 힘은 예외였다. 높은 견인력을 간단한 방식으로 얻기 위해, 팩케이지 주위에 로우프를 감는 원리가 사용된다.

이러한 배치가 제1도에 예시되어 있다.

높은 수평 견인력을 얻기 위해, 체인 긴장기(4)에 의해 라인(AB)를 팽팽히 당긴다. 크레인(또는 작업선)의 수직 견인력을 초과하도록 장력을 크게 증가시킨때 라인(AB)가 체인 긴장기(4)를 통해 복귀하는 성질이 있으나, 이에 대해 라인(AB)의 복귀를 자동적으로 봉쇄하는 장치가 체인 긴장기(4)에 배치되어 있다.

윈치(3)은 라인(AB)에 최대 장력이 제공될 때까지 수직으로 당겨질 수 있다. 윈치(3)이 100톤의 인양 용량을 가지는 경우, 현수선(catenary)에 의해 수평력이 얼마인지 공식이 계산될 수 있고, 또는 그 힘이 직접 측정될 수 있다.(10×100=1,000t)

최대 견인력을 제한하기 위해 그 최대치를 위해 계산된 도시되지 않은 절단부가 라인 부분(B)에 연결되며, 그 절단부는 케이블 또는 체인 긴장기의 구멍에 체결되고 봉쇄 포올과 상호작용하여 그 라인의 계속적인 통과를 방지한다.

근해에서 사용되는 대형 탱커를 위한 단일지점 계류 설비에서, 그 단일지점 계류 설비가 고정되는 6개의 앵커들이 예비긴장 된다. 그리하여 앵커들의 작용을 확실히 하게 한다.

오늘날 이것은 앵커 및 체인을 가진 작업선에 의해 행해진다. 그러나 통상 매우 높은 예비장력이 요구되는데 반하여 그 선박의 프로펠러의 견인력을 100-120톤 이상으로 높지 않다.

최근 500-1000톤 및 그 이상의 매우 높은 예비 장력이 요구되는 경향이 있다. 매우 큰 선박의 수압식 견인설비는 해결책을 제공하였다. 100-120톤의 윈치를 가진 작업선은 체인 긴장기에 의해 매우 높은 보유력에 쉽게 도달할 수 있다.

네덜란드 특허 제151,034호에 따른 스테빈(Stevin) 앵커가 6-8도의 견인 각도까지 달성하지 못하지만, 체인 예비 긴장 원리에 의해 45°또는 그 이상의 각도까지 견인될 수 있다.

라인부분(A)와 (C)가 평형이 되어 그 힘은 증가되어 라인부분(B)이 더욱 깊게 내려갈 것이다. 또한, 라인부분(A)와 (C)의 증가로 인해, 그들과 연결된 두 앵커(J₁)(J₂)는 좀더 깊게 해저에 박혀서, 좀더 큰 보유력을 유지할 것이다.

이 분야에서 가장 중요한 용도는 매우 깊은 깊이에서 앵커를 고정하는 작용이다.

OTEC(Ocean Terminal Energy Convention)에서와 같은, 1800미터 깊이에서 앵커를 예비 긴장시키는 것은 매우 큰 장애에 당면하게 되는데, 이는 장력라인이 앵커를 사실상 수평으로 당겨야 하기 때문이다. 이 라인은 허용되지 않은 너무 긴 길이를 가지게 되고 또한 취급하기가 어렵다.

체인 긴장기(4)의 원리는 다음과 같다(제1a도 참조).

체인 긴장기(4)는 라인(H)에 의해 앵커(J₁)에 고정 연결된다. 앵커(J₂)는 체인긴장기(4)를 통해 체인(G)에 의해 당겨진다. 체인부분(B)에서의 당겨지는 힘이(H)에서의 힘보다 크게 될시, 체인(G)또는 (5)(제2도)가 당겨지는 반대 방향으로 복귀하는 성질이 있다. 이것은 스프링에 의해 자동적으로 스냅 고정되는 포올(6)에 의해 방지된다. 앵커 계류 설치물에서 높은 견인력을 얻는 것은 매우 중요하다.

제3도에 앵커 곡선이 도시되어 있다. 앵커의 슬립이 수평으로 도시되어 있고 보유력이 수직으로 나타내어져 있다.

여기서, 앵커의 보유력은 앵커가 받은 견인력에 대항하는 저항력으로써 정의될 수 있다. 최대 보유력은 연속적인 슬립에서 얻어진다. 그 슬립은 제한하기 위해, 지점(V)가 그 슬립의 절반에 도달된 때, 제공되어야 한다. 예비 긴장이 지점(V)에 제공된때, 앵커는 보유력(V)를 초과할 때만 다시 슬립한다.

지점(K)는 100%의 안전한 것으로 고려될 수 있다.

깊은 깊이에서는, 페넌트(pennant) 와이어 없이 다시 끌어당기는 것은 가능하지 않다. 따라서, 항상 2개의 앵커들중 하나에 하나의 페넌트 와이어를 연결하여야 한다.

이것은 제1a도에 도시된 방법에 의해 방지될 수 있다. 페넌트 와이어(L)을 풀기 위해서, 분리링(M)은 라인 아래로 슬립되어 제1a도에 도시된 바와 같이 와이어(L)을 분리한다.

다시 앵커 시스템을 견인하기 위해서 와이어(T)와 연결된 포착기구(W)는 와이어(E)를 지나 앵커(J₂)에 연결될 링(D)를 포착할 때까지, 와이어(T) 상에서 계류라인을 따라 아래로 슬립된다. 그리하여 그 기구가 링(D)를 포착하게 되고(T) 및 (W)가 와이어(E)를 위로 당겨서 앵커(J₂)를 해저 저면으로부터 빼내게된다. 견인시 전체 시스템이 또한 앵커(j₁)을 지면으로부터 빼낸다.

제4a도 및 제4b도는 본 발명에 따른 케이블 긴장기(8)의 각종 상태 a-g를 나타낸다. 그 긴장기(8)은 하우징(9)를 가지고 있고 그 하우징내에 회동 가능한 케이블 바이어싱 수단(10)이 장착되어 있다. 그 케이블 바이어싱 수단(10)은 하나 이상의 캠(11)을 가지고 있다. 그 캠들에 스프링 포올(6)이 그 캠들의 이완전 매번 구속된다. 제a-c도에서, 앵커케이블은 좌측으로 이동하고 그 이동방향으로 포올(6)이 자유롭게 회전할 수 있는 캠(11) 및 바이어싱 수단(10)은 앵커케이블이 당겨지는 방향으로 움직일 수 있으나, 어느 경우에도 그 앵커케이블을 정지시키지 않는다. 포올(6)은 한번 당겨진 위치로 복귀하려는 위치에서 스프링 바이어스 즉, 봉쇄된다. 제d-e도에서, 포올(6) 및 그와 함께 케이블 바이어싱 수단(10)으로 인해, 케이블 바이어싱 수단(10)에 의해 바이어스 되어 보유되는 케이블은 정지될 것이다. 케이블 긴장기(8)는 또한 록크(12)를 구비하고 있고, 그 록크(12)에 의해 봉쇄 포올(6)이 부작동으로 된다.

필요에 따라, 포올(6)은 제4b도의 (f)에 도시된 바처럼 차단 위치에서 잠겨질 수 있어서 앵커케이블은 이동될 수 없고, 또한 제4b도의 (g)에 도시된 바와 같은 방향의 위치에서 잠겨져서 앵커케이블은 그 케이블이 당겨질시, 덜그덕거림 없이 매끈하게 당겨진다.

긴장기는 앵커가 닻이 걸리는 물체에 연결되기 전에, 둘 또는 그 이상의 앵커들이 바다 지면을 파고들도록 하고, 깊은 물에 있는 계류 구조물을 위해 긴장기는 완전히 긴장된 후에 물속에 잠겨 유지된다. 긴장기는 먼저 체인을 긴장시키도록 작용을 하여 그 긴장기를 다시 제거하지 않고도 깊은 물속에서도 사용될 수 있는데, 이 경우 체인이 반복해서 긴장되고 힘이 불분명하게 증가되는 위험이 존재한다. 이를 위해, 파도로 인하거나 계류 구조물에 의한 라인부분(b)에 상향력이 생길 때, 라인부분(A) 및 B)는 긴장기를 통해 당겨진다.

포올(6)이 라인(A) 및 (B)의 복귀를 차단하기 때문에, 라인부분(A) 및(C)는 계류 구조물이 당겨질 때 마다 팽팽하게 된다.

제5도에 도시된 바와 같은 장력 제한 수단(20)은 소망의 장력으로 예비 긴장 후 P방향으로 체인이 통과하는 것을 봉쇄하도록 설계되었다. 이를 달성하기 위해, 링크(21) 및 (22)가 긴장기(4)에 부가되어 있다. 체인(26)을 당길 때, 핀(24) 및 (25)는 하나의 신장된 라인에서 핀(23)을 당기는 방향이 있다. 이것은 벨빌레 스프링(27)에 의해 정지된다. 그 스프링 압력을 초과할 때, 링크(21)의 블레이드(28) 및 링크(22)의 블레이드(29)가 사로 먼쪽으로 당겨진다. 다음, 포올(30)이 아암(31)로부터 이완된다.

샤프트(33)는 링크(22)내에 배치된다. 샤프트(33)는 그 한끝에서 나선스프링에 의해 링크(21)과 연결되어 있다.

블레이드(28) 및 (29)가 서로 멀리 당겨질 때, 스프링(32)은 샤프트(33)를 90°회전시킨다(핀(24)(23)(25)이 일렬로 있을 때까지). 샤프트(33)에는 핀(25)의 봉쇄 부재(34)가 잠기지 않도록 오묵부가 제공된다. 동시에 스모크 부오이(smoke buoy)의 코드가 풀려지며, 코드는 그 단부의 고리에 링크(22)와 맞댄 포올(36)에 의해 지지되고, 포올(36)은 샤프트(33)의 회전과 함께 상기 링크(22)와 맞닿지 않게 된다. 스모크 부오이가 물위에 떴을 때, 체인(26)(라인 c)의 긴장은 스프링 압력의 초과가 알려진다.

따라서, 그 긴장기는 체인(26)의 긴장을 풀도록 내려가서 핀(25)은 스프링(37)에 의해 가압된다. 이렇게 해서 체인(26)을 링크(22)와 분리시킨다. 긴장기(4)에 제공된 포올(38)과 체인의 링크(26)을 연결하는 와이어는 도시되지 않았다.

상기 배열로 인해, 체인(26)이 링크(22)와 연결될 때, 포올(38)은 체인(39)의 통로를 열도록 한다(제5도의 점선 및 대쉬라인으로 도시된 위치).

체인(26)이 풀려질 때, 와이어는 당겨져서 포올(38)을 제5도의 파단선으로 도시된 위치로 움직인다. 여기서, 포올은 체인이 P방향으로 운동하는 것을 차단하여서, 긴장기는 아래로 미끄러지지 않을 것이다(체인(39)은 선박에 연결되어 있는 상태임).

제5A도는 체인을 긴장시키기 위해 분리된 스프링을 나타내는 다른 실시예이다.

여기서, 후면 링크는 체인(26)의 견인력으로 인해 핀에 대해 회전하여서, 견인력이 너무 큰 경우에, 스프링이 전면 및 후면링크 사이에 큰 개구가 형성되도록 압축되어 체인(26)을 미끄러지게 한다.

전술한 설명은 단지 예시를 위한 것이고 본 발명을 제한하는 것이 아님이 인식될 것이고, 본 발명의 범위내에서 개조 및 다른 구체예가 행해질 수 있다. 그리하여, 예를 들어 케이블 라인이 앵커 구멍들내 케이블 로울러 상에서 2개의 앵커를 통해 통과할 수 있고, 그리하여 견인각이 절반으로 될 수 있고, 앵커를 시험할 때 견인력이 배가 될 수 있다.

Claims (4)

1. 긴장기(4, 8)는 앵커라인을 앵커라인의 긴장 방향으로는 통과시키나 긴장 제거방향으로는 복귀를 봉쇄하고, 상기 긴장기를 앵커 윈치(3)로 수중에 배치시킨 다음, 앵커라인(A)의 상대물로서 배치 고정된 하나 이상의 라인(C)이 체결되는 것을 특징으로 하는 앵커라인 긴장방법.
2. 앵커를 보유력에 대해 시험하기 위해 앵커 라인을 배치하기 위한 방법에 있어서, 앵커라인(AB)가 수중으로 하강되고, 앵커라인(A)의 상대물로서 배치 및 고정된 하나 이상의 라인(C)에 체결된 긴장기(4)를 통과하여, 앵커(1)로부터의 앵커라인이 해저에 대해 작은 각도로 배치되도록 한 것을 특징으로 하는 앵커라인 배치방법.
3. 첫번째 앵커라인, 상기 첫번째 앵커라인을 긴장시키기 위한 긴장기, 상기 긴장기에 연결된 하나 이상의 두번째 앵커 라인으로 구성되는 앵커라인 장치에 있어서, 상기 긴장기는 봉쇄수단을 구비하여 상기 첫번째 앵커라인이 긴장 방향으로 운동하도록 하나 긴장완화 방향으로는 운동 하지 못하게 하는 것을 특징으로 하는 앵커라인 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 첫번째 앵커라인은 체인이고, 상기 긴장기는 그 긴장기를 통해 상기 체인을 받아 들이기 위한 굴곡 환형체로 이루어지고 상기 봉쇄수단은 상기 환형체에 의해 지지된 스프링으로 바이어스된 포올로 구성되어, 상기 환형체를 통해 긴장완화 방향으로 움직이는 상기 체인을 상기 포올이 봉쇄하는 제1위치와, 상기 환형체를 통해 긴장 방향으로 상기 체인이 움직이게 하는 제2위치 사이의 피봇운동을 하는 것을 특징으로 하는 앵커라인 장치.

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