KR100465882B1 - On-ground Deck Mating Method of Rig Structure by Jack System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리그형 해양구조물의 제작 및 조립 과정에서 일반적으로 상부구조물과 하부구조물을 별개로 제작하여 선적후 해상에서 조립하거나 드라이도크(Dry Dock)내에서 조립하던 공법, 또는 시추선 건조 공법과는 달리 드라이도크가 없이 일반 육상에서 건조된 상부구조물을 스트랜드 잭 등을 포함한 유압 장치와 권양탑, 잭킹레그 등과 같은 권양장치를 이용하여 미리 제작된 하부구조물의 상단으로 리프팅하여 올리는 개념의 데크메이팅 공법에 대한 제작 및 조립 장치와 그 공법에 관한 것이다.In the process of fabricating and assembling a rig type offshore structure, the present invention generally manufactures the upper structure and the lower structure separately and assembles them at sea after shipment or in a dry dock. The concept of deck mating method is to lift the upper structure which is dried in general land without dry dock to the top of the prefabricated substructure by using hydraulic device including strand jack and lifting device such as hoist tower and jacking leg. A manufacturing and assembling apparatus and its construction method.
본 발명은 육상 데크메이팅을 위한 기초보강, 잭킹레그 지지대(Jacking Leg Base Structure), 권양보(Lifting Beam) 등의 설치를 포함한 선행공정, 가설지지대(Temporary Support)위에 소블록화된 상·하부블록 일부들을 각각 제 위치에 올려 조립하는 대블록화공정, 권양탑, 잭킹 레그 및 잭 시스템의 설치를 포함한 권양장치(Lifting System)설치공정, 대블록화된 상부블록을 요구되는 높이로 리프팅하는 슈퍼리프팅(Superlifting)공정, 두 개의 쌍으로 각각 블록화된 하부블록을 상부블록의 하단으로 이동시키는 사이드스키딩(Side Skidding)공정 그리고, 상부블록의 하중을 하부블록의 칼럼(Column)으로 전달시켜 데크(Deck)를 칼럼에 연결하는 메이팅(Mating)공정으로 나눌 수 있으며, 이러한 절차를 통하여 리그형 해양구조물을 해상이나 드라이도크가 없는 일반 육상에서 일체형으로 제작 및 조립함으로서 비용 절감 및 건조 기간의 단축을 가지는 작업을 특징으로 하고 있다.The present invention is a part of the upper and lower blocks small block on the temporary support, the preceding process, including the installation of foundation reinforcement, jacking leg support (Jacking Leg Base Structure), lifting beam (Lifting Beam) for land deck mating Large-blocking process for lifting and mounting each one in place, lifting system installation process including installation of hoisting tower, jacking leg and jack system, superlifting for lifting large-blocked upper block to required height Side Skidding process that moves the lower block, which is each blocked in two pairs, to the bottom of the upper block, and transfers the deck load to the column by transferring the load of the upper block to the column of the lower block. It can be divided into mating process that connects, and through this process, the rig-type offshore structure is integrated into the general land without sea or dry dock. The work is characterized by a cost reduction and a shortening of the drying period by drawing and assembling.
Description
본 발명은 리그형 해양구조물의 메이팅 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래에 일반적으로 이루어져왔던 해상 데크메이팅(Marine Deck Mating) 방법과는 달리 육상에서 상·하부 구조물을 별도로 대블록화하여 구분 제작한 후 잭 시스템(Jack System)이 마련된 권양탑 및 잭킹레그를 이용하여 상부블록을 요구되는 높이로 들어올린 후 하부블록을 상부블록의 하단부의 빈 공간으로 스키딩(Skidding)하여 상부블록을 하부블록의 위에 내리는 작업인 데크메이팅을 통하여 일체형을 형성하고 선적하는 리그형 해양구조물 제작의 신공법에 관한 것이다.The present invention relates to a mating method of the rig-type offshore structure, and more specifically, unlike the marine deck mating method that has been generally made in the prior art separately produced by making a large block separate the upper and lower structures on land After lifting the upper block to the required height by using the hoisting tower and jacking leg provided with the jack system, the lower block is skidded to the empty space at the lower part of the upper block, and the upper block is placed on the lower block. It relates to a new method of manufacturing a rig-type offshore structure that forms and ships a unitary body through deck mating.
종래의 리그형 해양구조물의 제작 방법은 일반적으로 해상 데크메이팅법, 도크내 제작공법 및 대형크레인으로 육상에서 일체형으로 제작하는 공법이 있다. 그러나, 도크내 제작공법과 대형크레인으로 행하는 공법은 고가의 도크 사용료 문제와 타공정으로 인한 공기의 비신축성 및 크레인 용량의 제한성과 고소작업시 현장 접근의 어려움 등으로 인해 상부구조물과 하부구조물로 개별적으로 제작되어 선적된 후 해상에서 조립되는 해상 데크메이팅 공법으로 일반적으로 대체되고 있는 실정이며, 이것은 대형구조물일수록 그 대체 정도가 심하다.Conventional methods for manufacturing a rigged marine structure generally include a marine deck mating method, a manufacturing method in the dock and a method of manufacturing integrally on land with large cranes. However, in-dock manufacturing and large-scale crane constructions are used separately for the upper and lower structures due to the cost of expensive dock fees, the inflexibility of air due to other processes, the limitation of crane capacity, and the difficulty of on-site access during aerial work. It is a situation that is generally replaced by the marine deck mating method that is manufactured and shipped from the sea after being assembled into the sea, the larger the structure, the more severe the replacement.
해상에서 이루어지는 해상 데크메이팅 공법은 육상에서 상부구조물과 하부구조물을 별도로 제작하여 먼저 하부구조물을 반잠수식 운송선에 선적하고 알맞은 해상조건을 갖춘 해상에서 하부구조물을 부유시키는 플로트 오프(Float-off) 작업을 수행한 후 같은 방법으로 선적된 상부구조물을 반잠수식 또는 발라스팅이 가능한 바지선으로 메이팅 조건이 충분한 해상으로 운송한 다음 하부블록의 발라스팅(Ballasting)으로 구조물간의 충분한 간격을 유지하여 상부구조물을 하부구조물의 상부에 올려 조립하는 공법을 말한다.The offshore deck-machining method is a float-off work in which the superstructures and substructures are manufactured separately on land, first loading the substructures on semi-submersible carriers and then floating the substructures at sea with suitable sea conditions. After the superstructures are shipped in the same way as semi-submersible or ballasting barges, they are transported at sea with sufficient mating conditions, and then the upper structures are maintained by maintaining the sufficient distance between the structures by ballasting the lower blocks. It is a method of assembling the upper structure of the lower structure.
그러나, 해상 데크메이팅 공법은 공사 규모에 따라 최소 두 번 이상의 선적 작업을 수행하여야함과 동시에 고가의 반잠수형 운송선 및 바지선의 사용이 필수적인 관계로 그 경제적 비용이 막대하다. 또한, 동원되는 계류장비 및 터그선 등과 같은 해양 보조장비의 소요와 같은 후속 공정으로 인해 경제적, 시간적 문제점을 가지고 있으며, 메이팅시 수심, 해류 및 파도 등과 같은 해양환경에 오픈된 상황이므로 시기에 따라서는 공기를 맞추기가 어렵고 작업에 대한 위험 부담성이 증대된다. 특히, 수심이 허락되지 않는 곳에서의 작업은 대규모의 준설(Dredging) 작업이 이루어져야 하므로 공사 수행 단가를 더욱 증대시켜 공사 수주 활동의 제약을 제공하는 문제점도 있다.However, the offshore deck mating method requires at least two shipments depending on the construction scale, and at the same time, the use of expensive semi-submersible carriers and barges is indispensable. In addition, there are economic and time problems due to subsequent processes such as the mobilization of mooring equipment and marine auxiliary equipment such as tugboats, and it is open to the marine environment such as water depth, current and waves during mating. Difficult to match the air and increases the risk of work. In particular, since work in places where depth is not allowed should be dredging on a large scale, there is also a problem of limiting construction order activity by further increasing the cost of construction work.
이와같이 구성된 종래의 리그형 해양구조물의 제작 및 조립방법은 작업의 복잡성으로 인한 경제적, 시간적 부담성과 여러 환경요인으로 인한 원설계의 적합성면에서 많은 난이도와 위험요소를 안고 있으므로 작업능률의 저하와 공사수주시 기술 및 공사단가의 우위를 선점하지 못한다는 문제점도 있었다.The conventional method of manufacturing and assembling the rig-type offshore structure constituted in this way has many difficulties and risks in terms of economic and time burden due to the complexity of work and suitability of the original design due to various environmental factors. Another problem was that they could not preoccupy the superiority of city technology and construction cost.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 리그형 해양구조물을 대형 블록화하여 육상에서 잭 시스템에 의해 일체형으로 조립 및 선적을 수행하는 신개념의 데크메이팅 기술을 확보하여 종래의 공법들이 가지지 못했던 비용 및 공기적인 절감 등의 기술 우위적 측면을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is to secure a new concept of deck mating technology to carry out the assembly and shipment integrally by the jack system in the land by a large block of the rig-type offshore structure to the conventional construction method It is to provide technological advantages such as cost and air savings that they did not have.
따라서, 본 발명은 종래의 해상 데크메이팅 공법에서 필수적이었던 두 번 이상의 선적 개념과 여타 다른 해상 작업 등의 후속 공정 및 필요시 준설 작업으로 발생하는 비용의 대폭적 절감, 공기의 단축과 해상 작업의 위험성 감소 등을 제공하는데 목적이 있다.Therefore, the present invention significantly reduces the costs incurred by subsequent processes such as two or more shipping concepts and other offshore operations and dredging operations, if necessary, which is essential in the conventional offshore decking method, and shortens the air and reduces the risk of offshore operations. The purpose is to provide such.
또한, 도크내 제작방법 및 대형크레인 공법과 비교하여 도크 사용 비용을 대폭 절감할 수 있음은 물론 고소작업으로 인한 현장 접근의 위험성을 배제하여 육상 작업으로 현장 접근이 용이해짐과 동시에 대형크레인의 사용 축소로 인해 비용절감의 효과도 가져왔다. 특히, 크레인 용량으로 제한되었던 중량물을 스트랜드 잭, 권양탑 및 잭킹 레그를 사용하여 얼마든지 그 용량에 따라 사용 중량을 제한할 수 있음으로써 그 한계성을 벗어났다.In addition, compared to the manufacturing method in the dock and the large crane construction method, the dock use cost can be greatly reduced, and the on-site work is facilitated by the land work by eliminating the risk of on-site access due to high-altitude work, and at the same time, the use of large crane is reduced. This has also led to cost savings. In particular, the weight that was limited to the capacity of the crane by using the strand jack, hoisting tower and jacking legs can be used to limit the use weight according to the capacity of the limit to overcome the limitations.
뿐만 아니라, 본 발명은 구조물의 메이팅시 자체 처짐을 고려하여 권양보(Lifting Beam)의 형태, 위치 및 스트랜드 잭의 지지점을 적절한 구조해석을 통하여 최적화하였으며, 또한 대중량으로 인한 지반의 처짐 및 구조적 처짐으로 인한 설계상의 괴리를 없애기 위해 프리세팅(Pre-setting) 방법을 사용하여 원설계와의 적합성을 극대화하였다.In addition, the present invention has optimized the shape, location and support point of the strand jack through the appropriate structural analysis in consideration of self deflection during mating of the structure, and also sag and structural deflection due to heavy weight The pre-setting method was used to maximize the compatibility with the original design in order to eliminate the design deviation caused by the design.
본 발명에 의한 육상 데크메이팅은 기초보강, 잭킹레그 지지대(Jacking Leg Base Struture), 권양보(Lifting Beam) 등의 설치를 포함한 선행공정, 가설지지대(Temporary Support)위에 소블록화된 상·하블록 일부들을 각각 제 위치에 올려 조립하는 대블록화공정, 권양탑, 잭킹레그 및 잭 시스템의 설치를 포함한 권양장치(Lifting System) 설치공정, 대블록화된 상부블록을 요구되는 높이로 리프팅하는 슈퍼리프팅(Superlifting)공정, 두 개의 쌍으로 각각 블록화된 하부블록을 상부블록의 하단으로 이동시키는 사이드스키딩(Side Skidding)공정 그리고, 상부블록의 하중을 하부블록의 칼럼(Column)으로 전달시켜 데크(Deck)를 칼럼에 연결하는 메이팅(Mating)공정으로 나눌 수 있으며, 이러한 절차를 통하여 리그형 해양구조물을 해상이 아닌 육상에서 일체형으로 제작 및 조립하는 작업을 특징으로 한다.The land deck mating according to the present invention is a part of the upper and lower blocks, which are small blocks on the temporary support, the preceding process including the installation of foundation reinforcement, jacking leg base structure, lifting beam, etc. Large-blocking process for mounting them in place, as well as a lifting system installation process including the installation of hoisting towers, jacking legs and jack systems, and superlifting for lifting large-blocked upper blocks to the required height. Side Skidding process that moves the lower block, which is each blocked in two pairs, to the bottom of the upper block, and transfers the deck load to the column by transferring the load of the upper block to the column of the lower block. It can be divided into mating process that connects, and through this process, the work of manufacturing and assembling the rig-type offshore structure on the land rather than at sea is integrated. And a gong.
도 1 은 일체형 선적(Loadout)을 위해 스키드웨이(Skidway) 상에서 육상 데크메이팅이 완료된 리그형 해양구조물의 전면부 조립 구성도1 is a front view assembly configuration of the rigged offshore structure completed onshore deck mating on the skidway (Skidway) for the integral load (Loadout)
도 2 는 일체형 선적을 위해 스키드웨이 상에서 육상 데크메이팅이 완료된 리그형 해양구조물의 측면부 조립 구성도2 is a side assembly configuration of the rig-type offshore structure completed on the land deck mating on the skidway for unitary shipment
도 3 은 육상 데크메이팅을 수행하기 위한 스키드웨이 및 기초보강을 위한 파일과 슬라브형 기초작업을 위한 일반 구성도Figure 3 is a general diagram for the skidway and foundation reinforcement pile and slab foundation work for performing land deck mating
도 4 는 상부블록의 리프팅을 위한 가설구조물로서 권양보(Lifting Beam) 및 잭킹레그 지지대(Jacking Leg Base Structure)의 조립 공정 및 구성도4 is an assembly process and configuration of the lifting beam and jacking leg base structure as a temporary structure for lifting the upper block
도 5 는 크레인(Crane) 및 기타 장비를 사용하여 소블록들을 조립하고 상부블록 및 하부블록을 형성하기 위한 대블록화 공정도FIG. 5 is a large block diagram for assembling small blocks and forming upper and lower blocks using cranes and other equipment. FIG.
도 6 은 리프팅시 상부블록의 움직임을 제어하기 위한 권양탑(Lifting Tower) 및 묘두(Cathead)의 설치 공정도FIG. 6 is a process diagram of installing a lifting tower and a cathead to control the movement of the upper block during lifting;
도 7 은 크레인 장비를 사용하여 잭킹 레그(Jacking Leg)를 선행된 잭킹레그지지대와의 설치 및 연결 공정도7 is a process for installing and connecting a jacking leg with a preceding jacking leg support using crane equipment;
도 8 은 권양탑 측에서의 스트랜드 잭 장비의 설치 공정도8 is an installation process diagram of the strand jack equipment on the winch tower side
도 9 는 잭킹레그 측에서의 스트랜드 잭 장비의 설치 공정도9 is an installation process diagram of the strand jack equipment on the jacking leg side;
도 10 은 잭 장비의 유압 제어를 위한 파우어 팩(Power Pack)의 설치 위치 및 공정도10 is an installation position and a process diagram of a power pack for hydraulic control of jack equipment
도 11 은 상부블록을 요구되는 높이로 리프팅하는 슈퍼리프팅 공정도11 is a superlifting process diagram for lifting the upper block to the required height
도 12 는 리프팅된 상부블록의 하부 위치로 두 쌍의 하부블록을 제위치시키는 사이드스키딩(Side Skidding) 공정도12 is a side skidding process diagram of placing two pairs of lower blocks into a lower position of a lifted upper block;
도 13 은 하부블록의 각 칼럼(Column) 상에 상부블록을 제위치시켜 조립 완성하는 메이팅(Mating) 장비 및 작업 공정도FIG. 13 is a mating equipment and working process diagram of completing assembly by placing an upper block on each column of the lower block; FIG.
도 14 는 권양탑 및 묘두의 상세도14 is a detailed view of the winch tower and seedling
도 15 는 권양보 및 셀프 얼라이닝 장치(Self Aligning System)에 대한 상세도15 is a detailed view of the winches and self-aligning system (Self Aligning System)
도 16 은 리프팅 부속물(Lifting Attachment)에 대한 상세도16 is a detailed view of a lifting attachment;
도 17 는 잭킹레그의 상부에 부착되어 고정앵커(Fixed Anchorage)를 부착한 크로스헤드(Crosshead)의 상세도FIG. 17 is a detailed view of a crosshead attached to an upper portion of the jacking leg and attached with a fixed anchor.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(11) : 상부블록 (21) : 우현측 하부블록(11): upper block (21): starboard lower block
(22) : 좌현측 하부블록 (31) : 파우어 팩(Power Pack)(22): Port lower side block (31): Power pack
(32) : 스트랜드 잭(Strand Jack)(32): Strand Jack
(33) : 수평방향 유압잭(Horizontal Hydraulic Jack)(33): Horizontal Hydraulic Jack
(34) : 수직방향 유압잭(Vertical Hydraulic Jack)(34): Vertical Hydraulic Jack
(35) : 수직방향 스크루 잭(Vertical Screw Jack)(35): Vertical Screw Jack
(36) : 그리스 주입부(Grease Inlet)(36): Grease Inlet
(37) : 수평방향 스크루 잭(Horizontal Screw Jack)(37): Horizontal Screw Jack
(38) : 스트랜드 번들(Strand Bundle) (39) : 고정앵커(Fixed Anchorage)(38): Strand Bundle (39): Fixed Anchorage
(40) : 핸드 잭(Hand Jack) (41) : 크레인(Crane)(40): Hand Jack (41): Crane
(51) : 권양탑(Lifting Tower) (52) : 잭킹 레그(Jacking Leg)(51): Lifting Tower (52): Jacking Leg
(53) : 권양보(Lifting Beam) (54) : 크로스헤드(Crosshead)(53): Lifting Beam (54): Crosshead
(55) : 묘두(Cathead)(55): Cathead
(57) : 잭킹레그 지지대(Jacking Leg Base Structure)(57): Jacking Leg Base Structure
(58) : 족장판(Access Floor) (60) : 선적방향 콘크리트메트(58): Access floor (60): Shipping direction concrete mat
(61) : 선적방향 스키드슈(Skidshoe) (62) : 테프론 패드(Teflon Pad)(61): Shipment direction Skidshoe (62): Teflon Pad
(64) : 체인파이프(Chain Pipe) (65) : 가이드레일(Guide Rail)(64): Chain Pipe (65): Guide Rail
(66) : 강관(Steel Pipe) (70) : 콘크리트 슬라브형 기초(66): Steel Pipe (70): Concrete Slab Type Foundation
(71) : 리프팅 부속물(Lifting Attachment)(71): Lifting Attachment
(73) : 사이드스키딩방향 스키드슈(73) Side skid shoes
(74) : 사이드스키딩방향 콘크리트메트(74): Side Skid Direction Concrete Mat
(75) : 리프팅 패드아이(Lifting Padeye)(75): Lifting Padeye
(76) : 셀프 얼라이닝 장치(Self Aligning System)76: Self Aligning System
(77) : 심플레이트(Shim Plate) (78) : 파일플랜지(Pile Flange)(77): Shim Plate (78): Pile Flange
(79) : 박스거더(Box Girder)(79): Box Girder
(80) : 권양탑 사재(Lifting Tower DiagonalBrace)(80): Lifting Tower DiagonalBrace
(81) : 묘두 사재(Cathead Diagnonal Brace)(81): Cathead Diagnonal Brace
(82) : 홀드다운 볼트(Hold Down Bolt) (83) : 연결재(Connection Brace)(82): Hold Down Bolt (83): Connection Brace
(86) : 전단 플레이트(Shear Plate) (87) : 볼트(86): Shear Plate (87): Bolt
(88) : 가이드 플레이트(Guide Plate)(88): guide plate
(89) : 슬라이드 플레이트(Slide Plate)(89): slide plate
(90) : 황화고무(Vulcanized Rubber) (91) : 가이드지그(Guide Jig)(90): Vulcanized Rubber (91): Guide Jig
(101) : 권양보측 스트랜드 잭 삽입부(101): winding jack side strand jack insertion portion
(102) : 고정앵커측 스트랜드 잭 삽입부102: fixed anchor side strand jack insertion portion
(103) : 윈치(Winch) (104) : 슬링 와이어(Sling Wire)103: winch (104): sling wire
(105) : 문풀(Moon Pool)(105): Moon Pool
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따라 실시된 리그형 해양구조물의 전체적인 조립 완성도를 전면부 방향으로 도시화한 것이며,Figure 1 shows the overall assembly completeness of the rig-type offshore structure carried out in accordance with the present invention in the front direction,
도 2 는 본 발명에 따라 실시된 리그형 해양구조물의 전체적인 조립 완성도를 측면부 방향으로 도시화한 것으로서, 이때 작업상 크게 데크(Deck)를 의미하는 상부블록(11)과 작업의 용이성을 위해 두 쌍으로 나누어 블록화한 하부블록 a,b(21,22)로 구분한다.Figure 2 shows the overall assembly completeness of the rig-type offshore structure carried out in accordance with the present invention in the side direction, in which the upper block (11) means a deck (Deck) in operation in two pairs for ease of operation The divided blocks are divided into lower blocks a and b (21 and 22).
도 3 내지 도 13 은 예시된 리그형 해양구조물의 제작 및 조립 과정을 단계별로 도시화한 것으로서,3 to 13 is a step-by-step illustrating the manufacturing and assembly process of the illustrated rigged offshore structure,
우선, 도 3 은 리프팅시 지반으로의 안전한 하중 전달을 위해 잭킹레그(Jacking Leg)(52)가 놓이는 부분의 강관(66) 파일링과 권양탑(51)이 놓이는 부분의 콘크리트 슬라브(Concrete Slab)형 기초(70) 공사 과정과 선적 및 사이드스키딩(Side Skidding) 방향으로의 콘크리트 메트(Concrete Mat)(60,74)를 도시화한 것이다. 여기에서 기초지반은 권양탑(51)의 인장 및 압축 하중에 대해서 그리고 직경 610mm 강관(66)은 잭킹레그(52)로부터의 연직 하중을 충분히 저항할 수 있도록 각각 설계된다.First, FIG. 3 is a concrete slab type of the steel pipe 66 filing part of the jacking leg 52 is laid and the lifting tower 51 is placed for the safe load transfer to the ground during lifting. The construction of the foundation 70 and concrete mats 60 and 74 in the direction of shipment and side skidding are illustrated. The foundation grounds here are respectively designed to resist the tensile and compressive loads of the hoisting tower 51 and the 610 mm diameter steel pipe 66 to sufficiently resist the vertical load from the jacking legs 52.
도 4 는 잭킹레그 지지대(Jacking Leg Base Structure)(57)와 권양보(Lifting Beam)(53)의 설치단계를 도시화한 것으로, 이때 잭킹레그 지지대(57)는 미리 타설된 강관(66)에 완전하게 용접되어 잭킹레그(52)로부터의 하중을 지반으로 균등하게 전달할 수 있도록 형성되며, 권양보(53)는 충분한 구조해석을 통하여 상부블록(11)이 최소의 구조적 응력을 발생할 수 있는 형상과 지지점을 구하여 그 위치에 셀프 얼라이닝 장치(Self Aligning System)(76)로 지지되도록 선택되어진다.4 shows the installation steps of the jacking leg support (Jacking Leg Base Structure) 57 and the lifting beam (53), wherein the jacking leg support (57) is completed in the pre-poured steel pipe (66) It is welded so that it can be evenly transmitted to the ground load from the jacking leg 52, Kwonyangbo 53 is the shape and support point that the upper block 11 can generate a minimum structural stress through sufficient structural analysis And is selected to be supported by a Self Aligning System 76 at that position.
또한, 본 발명은 잭킹레그 지지대(57) 설치시 강관(66)과의 현장 조립이 용이하며 잭킹레그 지지대(57)의 자중을 지지할 수 있도록 파일플랜지(Pile Flange)(78) 및 박스거더(Box Girder)(79)를 별개로 제작 구비하도록 하였으며, 권양보(53)에는 리프팅시 상부블록(11)의 움직임 및 구조물의 변형으로 인한 데크 레벨(Deck Level)을 제어하기 위하여 황화고무(Vulcanized Rubber)(90)를 이용한 셀프 얼라이닝 장치(Self Aligning System)(76)를 마련하고 있다.In addition, the present invention facilitates on-site assembly with the steel pipe 66 when the jacking leg support 57 is installed and a pile flange 78 and a box girder to support the weight of the jacking leg support 57. Box Girder (79) to be manufactured separately and provided, Kwonyangbo (53) has a vulcanized rubber (Vulcanized Rubber) to control the deck level (Deck Level) due to the movement of the upper block 11 and the deformation of the structure during lifting Self Aligning System (76) using 90) is provided.
권양보(53) 및 셀프 얼라이닝 장치(76)에 대한 사항은 도 15에서 도시화된다.Details of the winches 53 and the self aligning device 76 are shown in FIG. 15.
도 5 는 잭킹레그 지지대(57)와 권양보(53)의 설치후 소블록화된상부블록(11)의 일부들을 크레인(Crane)(41)을 이용하여 가설 지지대 위에 조립하여 대블록화하는 과정을 도식화한다.5 is a schematic diagram illustrating a process of assembling a part of the small block upper block 11 after the installation of the jacking leg support 57 and the hoisting beam 53 onto the temporary support using a crane 41 to form a large block. do.
도 6 은 상부블록(11)의 대블록화가 완성된 후, 리프팅시 바람이나 자중 등으로 인한 상부블록의 운동을 제어하기 위해 권양탑(51) 및 묘두(Cathead)(55)의 설치 과정을 도시화한 것이다. 여기서 권양탑(51)과 묘두(55)는 전체 예상 하중의 약 40%를 지지하도록 설계된다.6 shows the installation process of the winch tower 51 and the cathead 55 in order to control the movement of the upper block due to wind or self weight during lifting after the large block of the upper block 11 is completed. It is. The hoisting tower 51 and the seedling 55 are designed to support about 40% of the total expected load.
권양탑(51)은 연직 방향으로 가이드레일(Guide Rail)(65)을 두어 리프팅시 상부블록(11)의 측면에 있는 리프팅 부속물(71)과의 지지력으로 좌·우 및 전·후의 수평운동을 제어하며, 동시에 상부블록(11)이 안전하게 제위치로 리프팅되도록 보장한다. 또한, 가이드레일(65)은 리프팅 하중의 오프셋(Offset)으로 인한 권양탑(51)의 전복 모멘트(Overturning Moment)를 감소시키기 위해 기초까지 연장한다.The hoisting tower 51 has a guide rail 65 in the vertical direction to perform horizontal movements of the left, right, and front and rear sides by supporting force with the lifting attachment 71 on the side of the upper block 11 when lifting. Control and at the same time ensures that the upper block 11 is safely lifted in place. The guide rail 65 also extends to the foundation to reduce the overturning moment of the hoisting tower 51 due to the offset of the lifting load.
권양탑(51)과 기초(70)와의 연결은 인장 및 압축하중을 충분히 전달할 수 있도록 설계되었으며, 특히 인장으로 인한 구조적인 전복(Overturning)을 막기 위하여 권양탑(51)과 묘두(55)의 후부에는 인장사재(Tensile Diagonal Brace)(80,81)를 설치하였고, 기초(70)와의 원활한 하중 전달이 가능하도록 홀드다운 볼트(Hold-down Bolt)(82)로 콘크리트 기초(70)와 연결한다.The connection between the hoisting tower 51 and the foundation 70 is designed to sufficiently transmit the tensile and compressive loads, and in particular, the rear of the hoisting tower 51 and the seedling 55 to prevent structural overturning due to tension. Tensile Diagonal Brace (80,81) was installed in the, and is connected to the concrete foundation 70 by a hold-down bolt (82) to enable a smooth load transfer with the foundation (70).
권양탑(51)과 묘두(55)는 모멘트 발생으로 인한 구조적 손상을 방지하기 위해 볼트(87)로 연결되었으며, 리프팅시의 상부블록(11)의 자체 하중으로 인해 발생하는 예상처짐을 고려하여 그 처짐을 보상하기 위해 권양탑(51)은 50mm, 묘두(55)는 100mm의 프리셋(Preset)을 두어 원설계와의 적합성을 극대화한다.The hoisting tower 51 and the tomb 55 are connected by bolts 87 to prevent structural damage due to moments, and considering the anticipated deflection caused by the self-load of the upper block 11 during lifting. To compensate for the sag, the lifting tower 51 has a preset of 50 mm and the head 55 has a preset length of 100 mm to maximize the compatibility with the original design.
이들 연결부재에 대한 자세한 사항은 도 14에서 도시화된다.Details of these connecting members are shown in FIG. 14.
도 7 은 문풀(Moon Pool)(105)을 통하여 잭킹레그(52)와 크로스헤드(Crosshead)(54)의 설치 과정을 도시화한 것이며, 이때 패드아이(Padeye)(75)와 슬링(Sling)으로 연결된 크레인(41)으로 제위치되는 잭킹레그(52)는 잭킹레그 지지대(57)와 현장 작업자에 의해서 스프라이스 볼트(Splice Bolt)로 연결된다. 특히, 잭킹레그(52)의 연결시 발생할지 모르는 잭킹레그 지지대(57)와의 연결 오차를 최소화하기 위하여 볼트로 연결하기 전에 권양보(53)에 설치된 핸드 잭(Hand Jack)(40)을 사용하여 수평 방향으로의 오차를 조절한다.FIG. 7 illustrates the installation process of the jacking leg 52 and the crosshead 54 through the moon pool 105, in which the padeye 75 and the sling are illustrated. The jacking leg 52 in position by the connected crane 41 is connected to the splice bolt by the jacking leg support 57 and the field worker. In particular, in order to minimize the connection error with the jacking leg support 57 that may occur when the jacking leg 52 is connected using a hand jack (Hand Jack) (40) installed in the winding cable 53 before connecting with bolts Adjust the error in the horizontal direction.
또한, 본 발명은 리프팅 동안에 잭킹레그(52)와 권양보(53)의 마찰력으로 인한 에너지 손실을 방지하기 위하여 잭킹레그와(52)의 직접적인 접촉이 발생하는 권양보(53)에 슬라이드 플레이트(Slide Plate)(89)를 두고 가이드 플레이트(Guide Plate)(88)로 구속한 다음 마찰의 감소를 목적으로 하는 그리스를 주입할 수 있도록 그리스 주입부(Grease Inlet)(36)를 설계한다.In addition, the present invention provides a slide plate (Slide) on the winch beam 53 in which direct contact of the jacking leg 52 occurs to prevent energy loss due to friction between the jacking leg 52 and the winch 53 during lifting. A plate inlet (89) is constrained with a guide plate (88) and a grease inlet (36) is designed to inject grease for the purpose of reducing friction.
이에 관련된 상세한 사항은 도 15에서 도시화된다.Details in this regard are shown in FIG. 15.
도 8 은 권양탑(51)측의 스트랜드 잭(Strand Jack)(32)과 고정앵커(Fixed Anchorage)(39)를 설치하는 과정을 도시화한 것이며, 이때 육상에서 요구되는 길이보다 약 1.0m길게 어셈블리(Assembly)된 스트랜드 잭(32)이 먼저 크레인(41)으로 제위치되어 잭 삽입부에서 볼트로 고정된 후, 고정앵커(39)가 앵커 삽입부에서 볼팅된다. 그리고, 스트랜드 번들(Strand Bundle)(38)의 느슨함을 조절하기 위해서잭(32)의 유압을 잠시 가동하여 스트랜드 번들(38)의 텐션을 증가시킨다.FIG. 8 illustrates a process of installing a strand jack 32 and a fixed anchor 39 on a winch tower 51 side, wherein the assembly is about 1.0m longer than the length required on land. The assembled strand jack 32 is first placed into the crane 41 and bolted to the jack insertion portion, and then the fixing anchor 39 is bolted at the anchor insertion portion. Then, in order to adjust the looseness of the strand bundle 38, the hydraulic pressure of the jack 32 is temporarily operated to increase the tension of the strand bundle 38.
도 9 는 상기에서의 권양탑(51)측 스트랜드 잭(32) 설치 과정과 마찬가지로 잭킹레그(52)측에서의 스트랜드 잭(32) 설치 과정을 도시화한 것이다. 스트랜드 잭 장비들은 크레인(41)으로 문풀(Moon Pool)(105)을 통하여 이동되며 순서대로 간섭이 발생하지 않도록 권양보(53)에 마련된 잭 삽입부(101)에 볼팅된다.FIG. 9 shows the installation process of the strand jack 32 on the jacking leg 52 side as in the installation process of the strand jack 32 on the hoisting tower 51 side. Strand jack equipment is moved to the crane 41 through the Moon Pool (105) and bolted to the jack insertion portion 101 provided in the winch (53) so that interference does not occur in order.
도 10 은 유압 장치의 가동이 가능하도록 파우어 팩(Power Pack)(31)을 크레인(41)을 이용하여 설치하는 과정을 도시화한 것이며, 이때 가능하면 유압잭 위치와 가깝게 위치되도록 조정하여 긴 오일관으로 인한 유압 손실 등을 미리 배제한다.FIG. 10 illustrates a process of installing a power pack 31 using a crane 41 to enable the operation of a hydraulic device, and in this case, adjusts to be positioned as close to the hydraulic jack position as possible to a long oil pipe. The hydraulic loss due to this is excluded in advance.
도 11 은 상기된 전 과정들의 단계별 수행 및 검토를 완료한 후, 상부블록(11)을 하부블록(21,22)의 상부측으로 리프팅하는 슈퍼리프팅(Superlifting) 과정을 도시화한 것이다. 그러나, 본 작업이 진행되기 전에 안전한 작업 수행을 위해서 예상 하중의 1.1배로 스트랜드 잭(32)에 단계별(25/50/75/100%)로 압을 가하여 상부블록(11)을 기준 레벨(Ground Level)로부터 약 300mm 정도를 리프팅한다. 그 후 약 1 시간 동안 잭의 가동을 멈추어서 그동안 발생하는 전체적인 구조 거동 뿐만 아니라 지반의 처짐, 가설구조물과 유압 시스템의 안전성 등을 미리 검토한다. 검토 과정이 마무리된 후, 상부블록(11)은 단계별로 모니터링 간격을 두면서 리프팅 된다.11 illustrates a superlifting process of lifting the upper block 11 to the upper side of the lower blocks 21 and 22 after completing the step-by-step and reviewing of the above-described processes. However, before the operation is performed, the upper block 11 is ground level by applying pressure to the strand jack 32 step by step (25/50/75/100%) at 1.1 times the expected load for safe operation. About 300mm from the After that, the jacks are shut down for about an hour to review the overall structural behavior, as well as the ground deflection, the safety of the temporary structures and the hydraulic system. After the review process is completed, the upper block 11 is lifted with a monitoring interval step by step.
또한, 본 발명은 권양탑(51)의 가이드레일(65)과 맞닿는 상부블록(11)의 측면부에 리프팅 부속물(71)을 두어 상부블록의 제위치로의 리프팅을 보장하도록 설계된다. 도 16 은 상부블록(11)의 측면에 부착되어 리프팅시 상부블록(11)의 수평운동을 제어하도록 리프팅 부속물(71)을 상세하게 도시화한 것이다. 이는 만일 리프팅시 제위치에서 벗어나는 작업이 진행될 때, 좌·우, 전·후로 설치된 유압잭(33) 및 스크루 잭(37)을 이용하여 상부블록(11)의 수평이동이 가능하도록 된다. 여기에서 유압잭(33)은 리프팅 초기 및 진행 동안에 데크의 좌·우 및 전·후 이동과 스크루 잭(37)의 위치 조절이 필요할 때 다시 제위치로 맞추어주는 역할을 담당한다. 스크루 잭(37)은 리프팅 동안 발생할지 모르는 상부블록(11)의 움직임을 권양탑(51)의 측면에 부착된 가이드레일(65)을 통해 그 움직임을 제어하는 역할을 담당한다. 권양보(53)와 마찬가지로 스크루 잭(37)의 전면부에는 가이드레일과의 마찰감소를 목적으로 그리스(Grease)를 주입할 수 있는 그리스 주입부(36)를 마련한다.In addition, the present invention is designed to ensure the lifting of the upper block in position by placing a lifting accessory 71 on the side of the upper block 11 in contact with the guide rail 65 of the hoisting tower (51). 16 shows in detail the lifting attachment 71 attached to the side of the upper block 11 to control the horizontal movement of the upper block 11 during lifting. This allows the horizontal movement of the upper block 11 by using the hydraulic jacks 33 and screw jacks 37 installed at the left, right, front and back, when the work is moved out of position during lifting. Here, the hydraulic jack 33 serves to adjust the position again when the left, right and front and rear movement of the deck and the adjustment of the position of the screw jack 37 during the initial and progress of the lifting. The screw jack 37 is responsible for controlling the movement of the upper block 11, which may occur during lifting, through the guide rail 65 attached to the side of the winch tower 51. Similar to the hoisting cloth 53, a grease injection part 36 capable of injecting grease is provided on the front portion of the screw jack 37 for the purpose of reducing friction with the guide rail.
도 12 는 사이드 스키딩을 위해 액티브 스키드슈(Active Skidshoe)(73)와 콘크리트메트(74)로 구성된 스키드웨이(Skidway)상에서 조립된 블록화된 두 쌍의 하부블록 a,b(21,22)를 윈치(Winch)(103)와 액티브슈(73)를 사용하여 스키딩하는 과정을 도시화한 것이다. 이때, 윈치어셈블리는 하나의 슬링 와이어(Sling Wire)(104)로 하부블록 a와 b(21,22)의 스키딩 방향으로 각각 제작된 패드아이(Padeye)에 연결함으로써 윈치어셈블리의 두 번 설치를 없애 블록의 사이드스키딩이 가능한 짧은 시간에 작업이 진행되도록 설계된다.12 is a winch of two pairs of blocked lower blocks a, b (21, 22) assembled on a skidway consisting of an active skidshoe 73 and a concrete mat 74 for side skidding. (Winch) 103 and the skid process using the active shoe 73 is shown. At this time, the winch assembly eliminates the installation of the winch assembly twice by connecting to a padeye manufactured in the skid direction of the lower blocks a and b (21, 22) with one sling wire 104. It is designed to allow work to be performed in the shortest time possible for sideskiding of blocks.
각각 4 개의 유압잭을 힌지(Hinge)로 연결된 두 보 사이에 설치하여 구조물의 하중으로 인한 처짐 발생시 구조적인 안정성을 최적화시키도록 제작된액티브슈(61,73)는 적당한 스트로크(Stroke)로 구조물의 스키딩시 자체 처짐으로 인해 발생할 수 있는 구조물의 집중하중으로 인한 탑재 구조물의 구조적 손상을 방지하기 위해 균일한 분포하중을 받도록 하는 역할을 하며, 이를 액티브쿠션효과(Active Cushion Effect)라고 한다. 사이드스키딩 초기에는 액티브쿠션효과를 갖도록 약 50mm의 스트로크를 두지만, 메이팅 및 선적을 위한 선적 방향의 스키드웨이 상에 제위치되면 하부블록 a와 b(21,22)의 브래이스(Brace) 연결을 위해 다시 잭다운(Jack Down)시킨다. 그러나, 브래이스의 연결이 완료되면, 메이팅시의 안전한 하중 전달을 목적으로 다시금 액티브슈내의 유압잭을 가동시켜 필요한 스트로크를 형성한다.Active shoe (61, 73) is designed to optimize structural stability when deflection due to load of structure by installing four hydraulic jacks between two beams connected by hinges. In order to prevent structural damage of the mounted structure due to the concentrated load of the structure, which can be caused by deflection of the structure, it receives a uniform distribution load, which is called an Active Cushion Effect. At the beginning of the side-skidding, there is a stroke of about 50 mm to have an active cushion effect, but if it is placed on the skidway in the loading direction for mating and shipping, the brace connection of the lower blocks a and b (21, 22) is removed. Jack down again. However, once the brace is connected, the hydraulic jack in the active shoe is operated again to form the required stroke for the purpose of safe load transfer during mating.
도 13 은 하부의 두 블록을 용접한 후, 상부블록(11)을 하부블록(21,22)의 칼럼위로 메이팅(Mating)하는 과정을 도시화한 것이다. 이때 발생하는 데크구조물의 자체 처짐과 칼럼 상부의 형상적 괴리를 제거하기 위해 칼럼 내의 체인파이프(Chain Pipe)(64) 상단에 스크루 잭(35)과 유압잭(34)을 사용하여 그 처짐을 보정하며, 권양탑(51)측의 데크 측면에 설치된 리프팅부속물(71) 내에서 수평방향으로 설치된 유압잭(33)을 통하여 상부블록(11)이 좌·우 및 전·후 방향의 수평이동이 가능하도록 작동시켜 그 하부블록(21,22)의 칼럼과 상부블록(11)의 메이팅 면이 일직선상에 놓이도록 보정하며, 칼럼의 상부에 경사지게 마련된 가이드지그(Guide Jig)(91)는 상부블록(11)이 칼럼과 쉽게 메이팅되도록 한다.FIG. 13 illustrates a process of mating the upper block 11 onto the columns of the lower blocks 21 and 22 after welding the lower two blocks. The screw jack 35 and the hydraulic jack 34 are corrected on the top of the chain pipe 64 in the column in order to remove the self-deflection of the deck structure and the geometric deviation of the upper part of the column. , The upper block 11 operates horizontally in the left, right and front and rear directions through the hydraulic jack 33 installed in the horizontal direction in the lifting attachment 71 installed on the side of the deck on the side of the lifting tower 51. The mating surface of the lower block (21, 22) and the mating surface of the upper block 11 is corrected to be in a straight line, and the guide jig 91 provided to be inclined at the top of the column is the upper block (11). Make it easy to match with this column.
이와 같이 유압잭 시스템을 통한 모니터링 및 제위치 작업을 반복 수행함으로써 칼럼과 데크 사이의 간격을 최소화하여 예상되는 메이트 위치를 재확인 후 용접작업을 감행한다. 여기에서 스트랜드 잭(32)의 유압 모니터링 채널을 통하여 체인파이프(64) 상의 4 지점에 위치하는 8 개의 유압잭(34)은 상부블록(11) 하중의 24%를 균일하게 나누어 받도록 하고 나머지는 스트랜드 잭(32)이 받도록 하였다. 즉, 권양탑(51)측과 잭킹레그(52)측의 스트랜드 잭(32)을 서서히 내리면서 유압 체크를 동시에 수행하고 체인파이프(64) 상의 유압잭(34)은 일정하게 24%의 하중을 지지하도록 한다. 이러한 작업을 반복 수행하면 상부블록(11)은 칼럼상에 놓이게 되어 그 24%의 하중을 전담하게 된다. 유압잭(34)과 함께 쌍을 이루어 설치되는 스크루 잭(35)은 유압잭(34)으로 메이팅 단계가 셋팅된 후 유압잭(34)의 압력 손실 등으로 잃기 쉬운 제위치 고정 및 용접의 용이성을 마련하기 위해서 셋팅되며 용접이 완료되면 제거된다.By repeating the monitoring and repositioning operation through the hydraulic jack system, the gap between the column and the deck is minimized, and the welding operation is performed after reconfirming the expected mating position. Here, the eight hydraulic jacks 34 located at four points on the chainpipe 64 through the hydraulic monitoring channel of the strand jack 32 allow the 24% of the load of the upper block 11 to be evenly distributed. (32) was to receive. That is, the hydraulic jack 34 on the chain pipe 64 constantly supports 24% load while simultaneously performing a hydraulic check while gradually lowering the strand jack 32 on the hoisting tower 51 side and the jacking leg 52 side. Do it. When this operation is repeated, the upper block 11 is placed on the column, which is responsible for the load of 24%. Screw jacks 35, which are installed in pairs with the hydraulic jacks 34, are provided with the hydraulic jacks 34 in order to provide ease of fixing and welding in place, which are easy to be lost due to pressure loss of the hydraulic jacks 34 after the mating step is set. It is set and removed when welding is complete.
다음으로 이루어지는 하중의 전달 과정에서는 데크하중의 76%를 지지하고 있는 스트랜드 잭(32)의 압을 감소시키며 완전히 하중이 칼럼측으로 전달될때까지 25%씩 단계별로 유압을 감소시켜 작업을 완료시키고 차례대로 메이팅을 위해 설치된 잭(32,33,34,35)장비 및 가설구조물(51,52,53,54,55,57)들은 작업 완료중에 발생할지 모르는 이상유무를 확인후 크레인(41) 등을 이용하여 제거한 뒤 육상 데크메이팅 작업을 완료한다.In the next load transfer process, the pressure of the strand jack 32 supporting 76% of the deck load is reduced, and the hydraulic pressure is reduced step by step by 25% until the load is completely transferred to the column side. Jacks (32, 33, 34, 35) equipment and temporary structures (51, 52, 53, 54, 55, 57) installed for mating after checking the abnormality that may occur during the completion of work using a crane (41), etc. Remove it and complete the land deck mating operation.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 리그형 해양구조물을 크게 상부블록과 하부블록으로 대블록화하여 종래에 일반적으로 해상에서 반잠수식 운송선 및 바지선 등을 이용하여 이루어졌던 해상 데크메이팅 공법과는 달리 권양탑 및 잭킹레그 등의 권양장치와 스트랜드 잭 등의 유압장치를 사용하여 육상에서 메이팅이 이루어져 고가의 비용이 드는 해양 작업을 대폭 축소하였으며 또한, 일체형으로 선적이 이루어지는 관계로 공기를 대폭 단축시키는 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the rigged offshore structure is largely divided into an upper block and a lower block, and thus, unlike a deck decking method, which is conventionally made using a semi-submersible transport ship and a barge in the sea, a hoisting tower And hoisting devices, such as jacking legs and hydraulic devices, such as strand jacks, are used for mating on land, greatly reducing costly offshore operations, and greatly reducing air due to integrated shipping. Can be.
또한, 변화가 심한 해양 환경에서 메이팅을 한다 하더라도 정확하고 신속하게 제위치에서 용접을 수행하는 것이 고난도의 어려움과 위험성을 갖는데 비해 본 발명의 공법은 육상에서 이루어짐으로서 현장 접근의 용이성과 원설계의 적합성을 배가시킬 수 있음은 물론이고 현장에서 곧바로 종래의 해양에서 이루어졌던 후속 공정들이 아예 없어지거나 육상에서 이루어지기 때문에 공기의 대폭적인 축소를 확보할 수 있다. 그리고, 잭의 용량을 알맞게 증가시킴에 따라 기존의 중량적 제약이 더 이상 문제시되지 않으므로 앞으로 리그형 해양구조물의 공사수주시 기술우위와 제조 단가의 저감에도 매우 큰 영향을 미칠 수 있도록 한 발명인 것이다.In addition, even in the case of mating in a changing marine environment, it is difficult and dangerous to perform welding in place accurately and quickly, whereas the method of the present invention is performed on land so that the ease of field access and the suitability of the original design are achieved. Of course, since the subsequent processes that have been performed in the conventional ocean right away at the site are eliminated at all or are performed on land, a significant reduction of air can be obtained. In addition, as the capacity of the jack is appropriately increased, the existing weight constraints are no longer a problem, and thus, the invention is one that can greatly affect the technical advantage and reduction in manufacturing cost when construction orders for rig-type offshore structures are made.
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