WO2016204318A1 - 해상파일 설치장치 - Google Patents

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WO2016204318A1
WO2016204318A1 PCT/KR2015/006051 KR2015006051W WO2016204318A1 WO 2016204318 A1 WO2016204318 A1 WO 2016204318A1 KR 2015006051 W KR2015006051 W KR 2015006051W WO 2016204318 A1 WO2016204318 A1 WO 2016204318A1
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jig
pile
marine
installation apparatus
pair
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PCT/KR2015/006051
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Inventor
조병호
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이레오션 주식회사
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Definitions

  • the present invention relates to a marine file installation apparatus, and more particularly, it is possible not only to stably support a marine file mounted on the hull, but also to easily move the marine file to the installation position and to adjust the horizontal position of the marine file. It relates to a marine file installation apparatus which allows the file to be located exactly at the installation location.
  • a wind turbine refers to a generator that generates electricity by using wind.
  • Wind turbines may be classified into onshore wind turbines installed on the land and offshore wind turbines installed on the sea, depending on where they are installed.
  • Offshore wind power generators are transported to a place to be installed by ship and then construction is performed.
  • the offshore wind turbine can be largely composed of three parts: prop, generator body and propeller. Depending on the size and loading stability of the offshore wind turbine, the parts are assembled or separated and transported to the offshore.
  • the base structure can be used to support the offshore wind turbines in the seabed.
  • the type and construction method of the basic structure also varies according to the installation location and power generation capacity of the offshore wind turbine.
  • the offshore wind turbine foundation may be a monopile, a jacket, a tripile, or the like.
  • the present invention to solve the above problems is the first, second guide frame which is installed facing each other on the hull upper surface; It is installed between the first and second guide frame to support the lower surface of the marine pile standing vertically between the first and second guide frame, and moving the marine pile by horizontally moving between the first and second guide frame 1 jig; And a first clamping device installed horizontally on the upper surface of the first jig to cover the lower surface of the lower end of the marine file when the lower surface of the marine file is supported by the first jig. to provide.
  • a first rail is installed on the upper surface of the hull between the first and second guide frames to guide the horizontal movement of the first jig.
  • the first rail has a pair of protrusions formed at a predetermined distance on the upper surface of the hull between the first and second guide frame, a pair of rail grooves each of which the pair of first rails are inserted in the lower portion of the first jig Is formed.
  • a fixing protrusion inserted into the bottom surface of the marine pile is formed on the upper surface of the central portion of the first jig.
  • the first clamping device may include: first and second pressing plates respectively surrounding left and right sides of an outer surface of the lower end of the marine pile;
  • the first and second pressure plate comprises a first and second piston device for pushing or pulling horizontally.
  • the marine file installation apparatus is installed on the first and the second guide frame so as to surround and support the outer surface of the marine pile on the upper side of the first jig, by horizontally moving along the first and second guide frame
  • the first jig may further comprise a second jig for moving the marine file between the first and second guide frame.
  • first and second guide frames are provided with a pair of second rails coupled to the lower surface of the second jig to guide the horizontal movement of the second jig.
  • first and second support plates extending in the horizontal direction are installed in the first and second guide frames, respectively, and the second rails protrude from upper surfaces of the first and second support plates, respectively.
  • the second jig includes a cut-out portion through which the marine pile is accommodated, and a second clamping to cover the outer surface of the marine pile by horizontally moving when the marine pile is accommodated in the cut portion on the upper surface of the second jig.
  • the device is installed.
  • the second jig is provided with at least a pair of rotating plates that are interconnected or separated by rotation to selectively open and close the cutout.
  • One side of the pair of rotating plates is coupled to each of the second jig by a hinge shaft, and a lower surface of the rotating plate is provided with actuators for pulling or pushing the rotating plate to rotate about the hinge shaft.
  • the second clamping device the third, fourth pressing plate surrounding each of the left and right outer surface of the marine pile; And, it comprises a third, fourth piston device for pushing or pulling the third, fourth pressure plate to move horizontally.
  • first and second jigs may be installed at different heights between the first and second guide frames.
  • the marine pile installation apparatus is installed on the hull upper surface facing each other, the first guide frame; A second jig installed horizontally between the first and second guide frames and having a cutout portion through which a sea pile is accommodated;
  • the second jig may include a second clamping device installed on an upper surface of the second jig and horizontally moving to cover the outer surface of the marine file when the marine file is accommodated in the cutout.
  • the marine file installation apparatus stably supports the marine file mounted between the first and second guide frames by using the first and second jig, and moves the first and second jig between the first and second guide frames. You can easily move the marine file to the installation location.
  • the marine file installation apparatus can accurately position the marine file in the installation position by adjusting the horizontal position of the marine file using the first clamping device or the second clamping device.
  • FIG. 1 is a view showing the overall structure of the marine file installation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the first jig according to the present invention moves along the first rail.
  • Figure 3 is a perspective view showing in more detail the structure of the first jig and the first clamping device according to the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing in more detail the structure of the second jig and the second clamping device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing in more detail the installation structure of the rotating plate according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which the second jig according to the present invention moves along the second rail.
  • the marine file which will be mentioned in the future, is used as a general term for various devices installed on the sea such as offshore wind turbines as well as various kinds of offshore foundation structures such as foundation piles and tri piles.
  • FIG. 1 is a view showing the overall structure of the marine file installation apparatus according to the present invention.
  • the apparatus for installing a sea pile includes first and second guide frames 100 and 200, a first jig 300, and a second jig ( 400).
  • the first and second guide frames 100 and 200 are structured to face each other on the upper surface of the hull 10, and the marine pile 20 is mounted vertically between the first and second guide frames 100 and 200.
  • the offshore pile 20 such as an offshore wind turbine, typically has a height exceeding several tens of meters and a weight ranging from tens to hundreds of tons, so that the first and second guide frames 100 and 200 should be manufactured to have sufficient height and rigidity.
  • the steel frame may be manufactured in an interconnected form.
  • the first jig 300 is installed between the first and second guide frames 100 and 200 to support a lower surface of the marine pile 20 that is vertically erected between the first and second guide frames 100 and 200.
  • the fixing protrusion 310 is protruded from the upper surface of the central portion of the first jig 300. (See FIG. 2)
  • the fixing protrusion 310 has a sea pile 20 on the upper surface of the first jig 300. When placed, the sea pile 20 is inserted into the bottom surface of the sea pile 20 so that the sea pile 20 is placed on the top surface of the first jig 300.
  • first jig 300 is horizontally installed between the first and second guide frames 100 and 200 to move the sea pile 20 between the first and second guide frames 100 and 200. .
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the first jig according to the present invention moves along the first rail.
  • the hull 10 between the first and second guide frames 100 and 200 is coupled to the first jig 300 to guide the horizontal movement of the first jig 300.
  • 1 rail 500 is installed.
  • the first rail 500 is a pair of protrusions are formed at a predetermined distance on the upper surface of the hull 10 between the first, second guide frame (100, 200), the lower portion of the first jig 300 A pair of rail grooves 320 (see FIG. 3) are formed in which the pair of first rails 500 are inserted, respectively.
  • the first clamping device 600 which covers the outer surface of the lower end of the marine pile 20 by horizontally moving when the bottom surface of the marine pile 20 is supported by the first jig 300 on the upper surface of the first jig 300. Is installed.
  • the marine pile 20 placed on the upper surface of the first jig 300 is inserted into the fixing protrusion 310 and the outer surface of the lower end is wrapped by the first clamping device 600 at the same time as the first and second guides. Maintaining a stable state between the frame (100,200), and also when the first jig 300 is moved along the first rail 500 will not fall or fall out of position due to external impact.
  • the marine pile 20 may be supported only by the first clamping device 600 without forming the fixing protrusion 310 on the upper surface of the first jig 300.
  • Figure 3 is a perspective view showing in more detail the structure of the first jig and the first clamping device according to the present invention.
  • the first clamping device 600 includes first and second pressure plates 610 and 620 which respectively surround left and right sides of an outer surface of the lower end of the marine pile 20, and the first and second pressure plates 600. It comprises a first and second piston device (630,640) for pushing or pulling 610,620 to move horizontally.
  • a plurality of first and second piston devices 630 and 640 are installed, respectively, and the first and second pressure plates 610 and 620 have a semicircular bent portion R corresponding to an outer surface of the sea pile 20 on an inner side thereof. do. Accordingly, when the first and second piston devices 630 and 640 start operation and push the first and second pressure plates 610 and 620 toward the sea pile 20, the left and right outer surfaces of the lower end of the sea pile 20 are respectively the first and second pistons. It is wrapped by the bent portion R of the pressure plate.
  • the first and second pressure plates 610 and 620 surround and support the outer surface of the marine pile 20 and simultaneously push the marine pile 20 to the left or the right of the first jig 300.
  • the upper surface may also serve to move the sea pile 20 in the horizontal direction.
  • the marine pile 20 is pushed to the right by the first pressure plate 610, and the second piston device is reversed.
  • the second pressing plate 620 is horizontally moved to the left in the drawing by driving the 640, the sea pile 20 is pushed to the left by the second pressing plate 620, so that the first and second pressing plates 610 and 620 are used. It is possible to precisely adjust the position of the sea pile 20 on the upper surface of the first jig 300.
  • Installation of the sea pile 20 requires a process of precisely adjusting the horizontal position so that the sea pile 20 is correctly positioned at the installation position after lifting the sea pile 20 using a crane.
  • the second jig 400 is installed on the first and second guide frames 100 and 200 to cover and support the outer surface of the marine pile 20 on the upper side of the first jig 300.
  • Figure 4 is a perspective view showing in more detail the structure of the second jig and the second clamping device according to the present invention.
  • an incision 410 through which the marine pile 20 is accommodated is formed in a central portion of the second jig 400, and one side of the second jig 400 is interconnected or separated by rotation.
  • a pair of pivoting plates 420 are provided to selectively open and close 410.
  • the rotating plate 420 is separated by rotation when the sea pile 20 is mounted between the first and second guide frames 100 and 200 by a crane or the like to open the cut portion 410 to the sea portion 410.
  • the sea pile 20 is interconnected again to close the cut portion 410 so that the sea pile 20 is outside the cutout 410. Do not let go.
  • the pair of rotating plate 420 may be installed in the front and rear of the cutout 410, respectively, as shown.
  • the front or rear of the cutout 410 may be selectively opened depending on which direction the marine pile 20 is conveyed by the crane.
  • FIG. 5 is a view showing in more detail the installation structure of the rotating plate according to the present invention.
  • the pair of rotating plates 420 are coupled to one side of the second jig 400 by a hinge shaft H, and a lower surface of the rotating plate 420 may be rotated.
  • An actuator 440 for pulling or pushing the copper plate 420 to rotate about the hinge shaft H is installed.
  • the rotating plate 420 rotates downward about the hinge axis H to open the cutout 410, and the actuator 440 rotates the rotating plate. Pushing the 420, the rotating plate 420 is rotated to the upper side around the hinge axis (H) to close the incision 410.
  • the second jig 400 is horizontally installed between the first and second guide frames 100 and 200 to move the marine pile 20 together with the first jig 300.
  • a pair of second rails 700 are installed on the first and second guide frames 100 and 200 to guide the horizontal movement of the second jig 400 by being coupled to the bottom surface of the second jig 400.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which the second jig according to the present invention moves along the second rail.
  • the second rail 700 protrudes from the upper surfaces of the first and second support plates 110 and 210 extending in the horizontal direction to the first and second guide frames 100 and 200, respectively, and the second jig 400 is formed.
  • a pair of rail grooves 430 are formed at a lower portion of the pair of second rails 700, respectively.
  • the second jig 400 is sea above the first jig 300.
  • the marine pile 20 is stably moved between the first and second guide frames 100 and 200 by horizontally moving along the second rail 700 while supporting the outer surface of the pile 20.
  • the second jig 400 includes a second clamping device that horizontally moves to surround the outer surface of the sea pile 20 when the sea pile 20 is accommodated in the cutout 410. 800 is installed. Therefore, the marine pile 20 accommodated in the cutout 410 of the second jig 400 is supported by the outer surface is wrapped by the second clamping device (800).
  • the second clamping device 800 is similar to the first clamping device 600 described above, the third, fourth pressing plate (810, 820) surrounding the left and right sides of the marine pile 20, respectively, and the third And third and fourth piston devices 830 and 840 for horizontally moving the four pressure plates 810 and 820 by pushing or pulling.
  • a plurality of third and fourth piston devices 830 and 840 are installed, respectively, and the third and fourth pressure plates 810 and 820 are formed on the inner surface of the marine pile 20 on the inner side of the first and second pressure plates 610 and 620. It has a semi-circular bent portion (R) corresponding to the. Accordingly, when the third and fourth piston devices 830 and 840 start operation and push the third and fourth pressure plates 810 and 820 toward the sea pile 20, the left and right sides of the outer surface of the sea pile 20 are respectively the third and fourth pressure plates. It is wrapped by the bent portion (R) of.
  • the marine pile 20 may be formed in a first manner.
  • the outer surface is pressurized by the first and second clamping devices 600 and 800 to enable stable movement.
  • the third and fourth pressure plates 810 and 820 also serve to cover and support the outer surface of the marine pile 20 as in the first and second pressure plates 610 and 620, and to move the marine pile 20 to the left or the right. Push can also serve to adjust the horizontal position of the sea pile (20).
  • the marine pile 20 is pushed to the right by the third pressure plate 810, and conversely, the fourth piston device
  • the fourth pressing plate 820 is horizontally moved to the left in the drawing by driving the 840, the sea pile 20 is pushed to the left by the fourth pressing plate 820, so that the third and fourth pressing plates 810 and 820 are used. It is possible to precisely adjust the horizontal position of the sea pile 20.
  • first jig 300 or the second jig 400 may include first and second guides so that a plurality of marine piles 20 may be loaded between the first and second guide frames 100 and 200.
  • the plurality of frames 100 and 200 may be installed at different heights, and in this case, the plurality of first rails 500 and the second rails 700 may also be installed at different heights.

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Abstract

본 발명은 해상파일 설치장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체에 탑재되는 해상파일을 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라 해상파일을 설치위치로 손쉽게 이동시킴과 동시에 해상파일의 수평위치를 조절하여 해상파일이 설치위치에 정확히 위치될 수 있도록 하는 해상파일 설치장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 해상파일 설치장치는 선체 상면에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임; 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에 설치되어 제1, 2 가이드 프레임 사이에 수직하게 세워지는 해상파일의 하면을 지지하며, 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에서 수평이동하여 상기 해상파일을 이동시키는 제1 지그; 그리고, 상기 제1 지그의 상면에 수평이동 가능하게 설치되어 상기 해상파일의 하면이 상기 제1 지그에 의해 지지되면 상기 해상파일의 하단부 외면을 감싸는 제1 클램핑 장치를 포함하여 이루어진다.

Description

해상파일 설치장치
본 발명은 해상파일 설치장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체에 탑재되는 해상파일을 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라 해상파일을 설치위치로 손쉽게 이동시킴과 동시에 해상파일의 수평위치를 조절하여 해상파일이 설치위치에 정확히 위치될 수 있도록 하는 해상파일 설치장치에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 바람을 이용하여 전기를 생산하는 발전기를 말한다. 풍력발전기는 설치되는 장소에 따라 육상에 설치되는 육상 풍력발전기와, 해상에 설치되는 해상 풍력발전기로 분류될 수 있다.
해상 풍력발전기는 선박을 이용하여 설치될 장소로 운반된 후 시공이 이루어진다. 해상 풍력발전기는 크게 지주, 발전기몸체, 프로펠러의 3부분으로 이루어질 수 있는데, 해상 풍력발전기의 크기 및 적재 안정성에 따라서 부품들이 조립되거나 분리된 상태로 해상으로 운반되어 설치가 이루어진다.
한편, 해상 풍력발전기를 해저에서 지탱하기 위해서는 기초구조물이 사용될 수 있다. 해상 풍력발전기의 설치 위치, 발전용량 등에 따라 기초구조물의 종류와 시공방법도 달라진다. 예를 들어 해상 풍력발전기의 기초구조물은 모노파일(Monoplie), 자켓(Jacket), 트라이파일(Tripile) 등이 사용될 수 있다.
상기와 같은 해상 풍력발전기와, 모노파일, 자켓 등의 기초구조물(이하, 해상파일)을 해상에 설치하기 위해서는 각각 전용 선박을 제작하여 개별적으로 시공을 해야 했다. 그 밖에도 해상파일을 수직으로 세우기 위한 도구, 해상파일의 간격을 맞추기 위한 도구 등이 더 필요하게 되며, 전반적으로 시공작업이 매우 번거롭고 많은 시간이 드는 문제가 있었다.
또한, 해상 풍력발전기의 용량이 점점 커질수록 기초구조물의 크기와 중량도 함께 커지게 되므로 해상파일의 설치작업에 더 많은 인력과 장비, 시간이 요구된다.
따라서 해상 풍력발전기, 기초파일, 트라이파일 등과 같은 다양한 종류의 해상파일을 선박에서 정밀하고 빠르게 시공할 수 있는 해상파일 설치장치의 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 선체 상면에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임; 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에 설치되어 제1, 2 가이드 프레임 사이에 수직하게 세워지는 해상파일의 하면을 지지하며, 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에서 수평이동하여 상기 해상파일을 이동시키는 제1 지그; 그리고, 상기 제1 지그의 상면에 수평이동 가능하게 설치되어 상기 해상파일의 하면이 상기 제1 지그에 의해 지지되면 상기 해상파일의 하단부 외면을 감싸는 제1 클램핑 장치를 포함하여 이루어지는 해상파일 설치장치를 제공한다.
여기서, 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이의 선체 상면에는 제1 지그에 결합되어 제1 지그의 수평이동을 안내하는 제1 레일이 설치된다.
상기 제1 레일은 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이의 선체 상면에 일정거리를 두고 한 쌍이 돌출형성되고, 상기 제1 지그의 하부에는 상기 한 쌍의 제1 레일이 각각 삽입되는 한 쌍의 레일 홈이 형성된다.
또한, 상기 제1 지그의 중앙부 상면에는 상기 해상파일의 하면에 삽입되는 고정돌기가 돌출형성된다.
그리고, 상기 제1 클램핑 장치는, 상기 해상파일의 하단부 외면 좌우측을 각각 감싸는 제1, 2 가압판; 그리고, 상기 제1, 2 가압판을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제1, 2 피스톤 장치를 포함하여 이루어진다.
한편, 본 발명에 따른 해상파일 설치장치는 상기 제1 지그의 상측에서 상기 해상파일의 외면을 감싸 지지하도록 상기 제1, 2 가이드 프레임에 설치되며, 상기 제1, 2 가이드 프레임을 따라 수평이동하여 상기 제1 지그와 함께 해상파일을 제1, 2 가이드 프레임 사이에서 이동시키는 제2 지그를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1, 2 가이드 프레임에는 상기 제2 지그의 하면에 결합되어 제2 지그의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 제2 레일이 설치된다.
이를 위해 상기 제1, 2 가이드 프레임에는 수평방향으로 연장되는 제1, 2 지지판이 각각 설치되고, 상기 제2 레일은 상기 제1, 2 지지판의 상면에 각각 돌출형성된다.
그리고, 상기 제2 지그의 중앙부에는 상기 해상파일이 수용되는 절개부가 관통형성되고, 상기 제2 지그의 상면에는 상기 절개부에 상기 해상파일이 수용되면 수평이동하여 해상파일의 외면을 감싸는 제2 클램핑 장치가 설치된다.
여기서, 상기 제2 지그에는 회전에 의해 상호 연결되거나 분리되어 상기 절개부를 선택적으로 개폐시키는 적어도 한 쌍의 회동판이 설치된다.
상기 한 쌍의 회동판은 일측이 제2 지그에 각각 힌지축에 의해 결합되고, 상기 회동판의 하면에는 회동판을 잡아당기거나 밀어 상기 힌지축을 중심으로 회전시키는 액츄에이터가 각각 설치된다.
여기서, 상기 제2 클램핑 장치는, 상기 해상파일의 외면 좌우측을 각각 감싸는 제3, 4 가압판; 그리고, 상기 제3, 4 가압판을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제3, 4 피스톤 장치를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에는 상기 제1, 2 지그가 서로 다른 높이에 다수개 설치될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 해상파일 설치장치는 선체 상면에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임; 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에 수평이동 가능하게 설치되며, 중앙부에 해상파일이 수용되는 절개부가 관통형성되어 있는 제2 지그; 그리고, 상기 제2 지그의 상면에 설치되어 상기 절개부에 상기 해상파일이 수용되면 수평이동하여 해상파일의 외면을 감싸는 제2 클램핑 장치를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 해상파일 설치장치는 제1, 2 지그를 이용해 제1, 2 가이드 프레임 사이에 탑재되는 해상파일을 안정적으로 지지하고, 상기 제1, 2 지그를 제1, 2 가이드 프레임 사이에서 이동시켜 해상파일을 설치위치로 손쉽게 이동시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 해상파일 설치장치는 제1 클램핑 장치 또는 제2 클램핑 장치를 이용해 해상파일의 수평위치를 조절하여 해상파일을 설치위치에 정확히 위치시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해상파일 설치장치의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 지그가 제1 레일을 따라 이동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 지그와 제1 클램핑 장치의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 지그와 제2 클램핑 장치의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회동판의 설치구조를 좀더 상세히 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 지그가 제2 레일을 따라 이동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
설명에 앞서 앞으로 언급될 해상파일은 기초파일, 트라이파일 등 다양한 종류의 해상 기초구조물뿐만 아니라 해상 풍력발전기 등과 같은 해상에 설치되는 다양한 장치들을 총칭하는 용어로 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 해상파일 설치장치의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해상파일 설치장치는 제1, 2 가이드 프레임(Guide Frame)(100,200)과, 제1 지그(Jig)(300)와, 제2 지그(Jig)(400)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200)은 선체(10) 상면에 서로 마주보게 설치되는 구조물로서, 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에는 해상파일(20)이 수직하게 세워진 상태로 탑재된다.
여기서, 해상 풍력발전기와 같은 해상파일(20)은 높이가 통상 수십미터를 넘고, 중량이 수십에서 수백톤에 이르기 때문에 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200)은 충분한 높이와 강성을 가지도록 제작되어야 하며, 예를 들어, 강철프레임이 상호 연결된 형태로 제작될 수 있다.
상기 제1 지그(300)는 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 설치되어 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 수직하게 세워지는 해상파일(20)의 하면을 지지한다.
이를 위해 상기 제1 지그(300)의 중앙부 상면에는 고정돌기(310)가 돌출형성된다.(도 2 참조) 상기 고정돌기(310)는 해상파일(20)이 제1 지그(300)의 상면에 놓여지면 해상파일(20)의 하면에 삽입되어 해상파일(20)이 제1 지그(300)의 상면에 각각 세워지도록 한다.
여기서, 해상파일(20)이 내부가 비어있는 중공형태일 경우 해상파일(20)의 하면에 별도의 홈을 형성시킬 필요가 없지만, 그렇지 않을 경우 해상파일(20)의 하면에는 상기 고정돌기(310)가 삽입되는 별도의 홈(미도시)이 형성된다.
또한, 상기 제1 지그(300)는 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에서 해상파일(20)을 이동시킬 수 있도록 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 수평이동가능하게 설치된다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 지그가 제1 레일을 따라 이동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
이를 위해 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이의 선체(10) 상면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 지그(300)에 결합되어 제1 지그(300)의 수평이동을 안내하는 제1 레일(500)이 설치된다.
구체적으로, 상기 제1 레일(500)은 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이의 선체(10) 상면에 일정거리를 두고 한 쌍이 돌출형성되고, 상기 제1 지그(300)의 하부에는 상기 한 쌍의 제1 레일(500)이 각각 삽입되는 한 쌍의 레일 홈(320)(도 3 참조)이 형성된다.
이러한 제1 지그(300)의 상면에는 상기 해상파일(20)의 하면이 제1 지그(300)에 의해 지지되면 수평이동하여 상기 해상파일(20)의 하단부 외면을 감싸는 제1 클램핑 장치(600)가 설치된다.
따라서 제1 지그(300)의 상면에 놓여지는 해상파일(20)은 하면이 상술한 고정돌기(310)에 삽입됨과 동시에 하단부 외면이 제1 클램핑 장치(600)에 의해 감싸여져 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에서 안정적으로 세워진 상태를 유지하며, 또한 제1 지그(300)가 제1 레일(500)을 따라 이동할 때 외부 충격 등에 의해 쓰러지거나 정위치를 이탈하지 않게 된다. 물론, 필요에 따라서는 제1 지그(300)의 상면에 상기 고정돌기(310)를 형성시키지 않고 제1 클램핑 장치(600)에 의해서만 해상파일(20)이 지지되도록 할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 지그와 제1 클램핑 장치의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.
구체적으로, 상기 제1 클램핑 장치(600)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 해상파일(20)의 하단부 외면 좌우측을 각각 감싸는 제1, 2 가압판(610,620)과, 상기 제1, 2 가압판(610,620)을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제1, 2 피스톤 장치(630,640)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1, 2 피스톤 장치(630,640)는 각각 다수개가 설치되며, 상기 제1, 2 가압판(610,620)은 내측면에 해상파일(20)의 외면형상에 대응하는 반원형상의 절곡부(R)을 구비한다. 따라서 상기 제1, 2 피스톤 장치(630,640)가 동작을 시작하여 제1, 2 가압판(610,620)을 해상파일(20)을 향해 밀어주면 해상파일(20)의 하단부 외면 좌우측은 각각 상기 제1, 2 가압판의 절곡부(R)에 의해 감싸여진다.
한편, 상기 제1, 2 가압판(610,620)은 상술한 바와 같이 해상파일(20)의 외면을 감싸 지지하는 역할을 함과 동시에 해상파일(20)을 좌측 또는 우측으로 밀어 제1 지그(300)의 상면에서 해상파일(20)을 수평방향으로 이동시키는 역할도 할 수 있다.
즉, 제1 피스톤 장치(630)를 구동시켜 제1 가압판(610)을 도면상 우측방향으로 수평이동시키면 제1 가압판(610)에 의해 해상파일(20)은 우측으로 밀리고, 반대로 제2 피스톤 장치(640)를 구동시켜 제2 가압판(620)을 도면상 좌측방향으로 수평이동시키면 제2 가압판(620)에 의해 해상파일(20)은 좌측으로 밀리게 되므로 제1, 2 가압판(610,620)을 이용해 제1 지그(300)의 상면에서 해상파일(20)의 위치를 정밀하게 조절하는 것이 가능하다.
해상파일(20)의 설치는 크레인을 이용해 해상파일(20)을 들어올린 후 해상파일(20)이 설치위치에 정확히 위치하도록 수평위치를 정밀하게 조절하는 과정을 필요로 한다. 하지만, 수백에서 수천톤에 달하는 해상파일(20)을 크레인으로 들어올린 후 수평위치를 조절하는 작업은 매우 어렵다. 따라서 해상파일(20)을 크레인 등을 이용해 들어올리기 전에 상술한 바와 같이 해상파일(20)의 수평위치를 제1, 2 가압판(610,620)을 이용해 미리 정밀하게 조절함이 바람직하다.
상기 제2 지그(400)는 상기 제1 지그(300)의 상측에서 상기 해상파일(20)의 외면을 감싸 지지하도록 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200)에 설치된다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 지그와 제2 클램핑 장치의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.
이러한 제2 지그(400)의 중앙부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 해상파일(20)이 수용되는 절개부(410)가 관통형성되고, 일측에는 회전에 의해 상호 연결되거나 분리되어 상기 절개부(410)를 선택적으로 개폐시키는 한 쌍의 회동판(420)이 설치된다.
상기 회동판(420)은 해상파일(20)이 크레인 등에 의해 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 탑재될 때 회전에 의해 분리되어 절개부(410)를 개방시킴으로써 절개부(410)에 해상파일(20)이 수용될 수 있도록 하고, 해상파일(20)이 절개부(410)에 수용되면 다시 상호 연결되어 절개부(410)를 폐쇄시킴으로써 해상파일(20)이 절개부(410) 외부로 빠져나오지 못하도록 한다.
여기서, 상기 한 쌍의 회동판(420)은 도시된 바와 같이 절개부(410)의 전방 및 후방에 각각 설치될 수 있다. 이 경우, 크레인에 의해 해상파일(20)이 어느 방향으로 이송되어 오는지에 따라 절개부(410)의 전방 또는 후방을 선택적으로 개방시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 회동판의 설치구조를 좀더 상세히 나타내는 도면이다.
이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 회동판(420)은 일측이 제2 지그(400)에 각각 힌지축(H)에 의해 결합되고, 상기 회동판(420)의 하면에는 회동판(420)을 잡아당기거나 밀어 상기 힌지축(H)을 중심으로 회전시키는 액츄에이터(440)가 각각 설치된다.
따라서 액츄에이터(440)가 회동판(420)의 하면을 잡아당기면 회동판(420)은 힌지축(H)을 중심으로 하측으로 회전하여 절개부(410)를 개방시키고, 액츄에이터(440)가 회동판(420)을 밀어주면 회동판(420)은 힌지축(H)을 중심으로 상측으로 회전하여 절개부(410)를 폐쇄시킨다.
또한, 상기 제2 지그(400)는 상기 제1 지그(300)와 함께 해상파일(20)를 이동시킬 수 있도록 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 수평이동가능하게 설치된다.
이를 위해 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200)에는 상기 제2 지그(400)의 하면에 결합되어 제2 지그(400)의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 제2 레일(700)이 설치된다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 지그가 제2 레일을 따라 이동하는 모습을 나타내는 사시도이다.
구체적으로, 상기 제2 레일(700)은 상기 제1, 2 가이드 프레임(100,200)에 수평방향으로 연장되는 제1, 2 지지판(110,210)의 상면에 각각 돌출형성되고, 상기 제2 지그(400)의 하부에는 상기 한 쌍의 제2 레일(700)이 각각 삽입되는 한 쌍의 레일 홈(430)(도 4참조)이 형성된다.
따라서 상기 제1 지그(300)가 해상파일(20)의 하면을 지지한 상태로 제1 레일(500)을 따라 수평이동할 때 상기 제2 지그(400)는 제1 지그(300)의 상측에서 해상파일(20)의 외면을 지지한 상태로 제2 레일(700)을 따라 수평이동하여 해상파일(20)이 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에서 안정적으로 이동할 수 있도록 한다.
이러한 제2 지그(400)의 상면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절개부(410)에 상기 해상파일(20)이 수용되면 수평이동하여 해상파일(20)의 외면을 감싸는 제2 클램핑 장치(800)가 설치된다. 따라서 제2 지그(400)의 절개부(410)에 수용되는 해상파일(20)은 외면이 상기 제2 클램핑 장치(800)에 의해 감싸여져 지지된다.
구체적으로, 상기 제2 클램핑 장치(800)는 상술한 제1 클램핑 장치(600)와 유사하게, 상기 해상파일(20)의 외면 좌우측을 각각 감싸는 제3, 4 가압판(810,820)과, 상기 제3, 4 가압판(810,820)을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제3, 4 피스톤 장치(830,840)를 포함하여 이루어진다.
상기 제3, 4 피스톤 장치(830,840)는 각각 다수개가 설치되며, 상기 제3, 4 가압판(810,820)은 상술한 제1, 2 가압판(610,620)과 같이 내측면에 해상파일(20)의 외면형상에 대응하는 반원형상의 절곡부(R)을 구비한다. 따라서 상기 제3, 4 피스톤 장치(830,840)가 동작을 시작하여 제3, 4 가압판(810,820)을 해상파일(20)을 향해 밀어주면 해상파일(20)의 외면 좌우측은 각각 상기 제3, 4 가압판의 절곡부(R)에 의해 감싸여진다.
따라서 제1, 2 지그(300,400)가 제1, 2 레일(500,700)을 따라 이동하여 해상파일(20)을 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에서 이동시킬 때 해상파일(20)은 제1, 2 지그(300,400)에 의해 지지됨과 동시에 제1, 2 클램핑 장치(600,800)에 의해 외면이 가압되어 안정적인 이동이 가능해진다.
한편, 상기 제3, 4 가압판(810,820) 역시 상술한 제1, 2 가압판(610,620)과 같이 해상파일(20)의 외면을 감싸 지지하는 역할을 함과 동시에 해상파일(20)을 좌측 또는 우측으로 밀어 해상파일(20)의 수평위치를 조절하는 역할도 할 수 있다.
즉, 제3 피스톤 장치(830)를 구동시켜 제4 가압판(820)을 도면상 우측방향으로 수평이동시키면 제3 가압판(810)에 의해 해상파일(20)은 우측으로 밀리고, 반대로 제4 피스톤 장치(840)를 구동시켜 제4 가압판(820)을 도면상 좌측방향으로 수평이동시키면 제4 가압판(820)에 의해 해상파일(20)은 좌측으로 밀리게 되므로 제3, 4 가압판(810,820)을 이용해 해상파일(20)의 수평위치를 정밀하게 조절하는 것이 가능하다.
한편, 비록 도시하지는 않았지만 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 다수개의 해상파일(20)을 적재할 수 있도록 상술한 제1 지그(300) 또는 제2 지그(400)는 제1, 2 가이드 프레임(100,200) 사이에 다수개가 서로 다른 높이에 설치될 수 있으며, 이 경우 상술한 제1 레일(500) 및 제2 레일(700) 역시 다수개가 서로 다른 높이에 설치된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 선체 상면에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임;
    상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에 설치되어 제1, 2 가이드 프레임 사이에 수직하게 세워지는 해상파일의 하면을 지지하며, 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에서 수평이동하여 상기 해상파일을 이동시키는 제1 지그; 그리고,
    상기 제1 지그의 상면에 수평이동 가능하게 설치되어 상기 해상파일의 하면이 상기 제1 지그에 의해 지지되면 상기 해상파일의 하단부 외면을 감싸는 제1 클램핑 장치를 포함하여 이루어지는 해상파일 설치장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 가이드 프레임 사이의 선체 상면에는 제1 지그에 결합되어 제1 지그의 수평이동을 안내하는 제1 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 레일은 상기 제1, 2 가이드 프레임 사이의 선체 상면에 일정거리를 두고 한 쌍이 돌출형성되고,
    상기 제1 지그의 하부에는 상기 한 쌍의 제1 레일이 각각 삽입되는 한 쌍의 레일 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지그의 중앙부 상면에는 상기 해상파일의 하면에 삽입되는 고정돌기가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 클램핑 장치는,
    상기 해상파일의 하단부 외면 좌우측을 각각 감싸는 제1, 2 가압판; 그리고,
    상기 제1, 2 가압판을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제1, 2 피스톤 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지그의 상측에서 상기 해상파일의 외면을 감싸 지지하도록 상기 제1, 2 가이드 프레임에 설치되며, 상기 제1, 2 가이드 프레임을 따라 수평이동하여 상기 제1 지그와 함께 해상파일을 제1, 2 가이드 프레임 사이에서 이동시키는 제2 지그를 더 포함하여 이루어지는 해상파일 설치장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1, 2 가이드 프레임에는 상기 제2 지그의 하면에 결합되어 제2 지그의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 제2 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1, 2 가이드 프레임에는 수평방향으로 연장되는 제1, 2 지지판이 각각 설치되고,
    상기 제2 레일은 상기 제1, 2 지지판의 상면에 각각 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 지그의 중앙부에는 상기 해상파일이 수용되는 절개부가 관통형성되고,
    상기 제2 지그의 상면에는 상기 절개부에 상기 해상파일이 수용되면 수평이동하여 해상파일의 외면을 감싸는 제2 클램핑 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 지그에는 회전에 의해 상호 연결되거나 분리되어 상기 절개부를 선택적으로 개폐시키는 적어도 한 쌍의 회동판이 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 회동판은 일측이 제2 지그에 각각 힌지축에 의해 결합되고,
    상기 회동판의 하면에는 회동판을 잡아당기거나 밀어 상기 힌지축을 중심으로 회전시키는 액츄에이터가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 클램핑 장치는,
    상기 해상파일의 외면 좌우측을 각각 감싸는 제3, 4 가압판; 그리고,
    상기 제3, 4 가압판을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제3, 4 피스톤 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  13. 제6 항에 있어서,
    상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에는 상기 제1, 2 지그가 서로 다른 높이에 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  14. 선체 상면에 서로 마주보게 설치되는 제1, 2 가이드 프레임;
    상기 제1, 2 가이드 프레임 사이에 수평이동 가능하게 설치되며, 중앙부에 해상파일이 수용되는 절개부가 관통형성되어 있는 제2 지그; 그리고,
    상기 제2 지그의 상면에 설치되어 상기 절개부에 상기 해상파일이 수용되면 수평이동하여 해상파일의 외면을 감싸는 제2 클램핑 장치를 포함하여 이루어지는 해상파일 설치장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1, 2 가이드 프레임에는 상기 제2 지그의 하면에 결합되어 제2 지그의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 제2 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1, 2 가이드 프레임에는 수평방향으로 연장되는 제1, 2 지지판이 각각 설치되고,
    상기 제2 레일은 상기 제1, 2 지지판의 상면에 각각 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 지그에는 회전에 의해 상호 연결되거나 분리되어 상기 절개부를 선택적으로 개폐시키는 적어도 한 쌍의 회동판이 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 회동판은 일측이 제2 지그에 각각 힌지축에 의해 결합되고,
    상기 회동판의 하면에는 회동판을 잡아당기거나 밀어 상기 힌지축을 중심으로 회전시키는 액츄에이터가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 클램핑 장치는,
    상기 해상파일의 외면 좌우측을 각각 감싸는 제3, 4 가압판; 그리고,
    상기 제3, 4 가압판을 밀거나 잡아당겨 수평이동시키는 제3, 4 피스톤 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해상파일 설치장치.
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