KR101222729B1 - 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 관한 것으로서 도크 없이 부력과 중력을 이용하여 대형의 부유식 구조물을 시공하여 진수할 수 있는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 관한 것이다.
본 발명은, 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 있어서, 일정한 높이를 가지고 상하방향으로 서로 연결 및 분해가 가능하며 물에 잠길 수 있는 일반모듈과, 일정한 높이를 가지고 상기 일반모듈과 상하방향으로 연결 및 분해가 가능하고 부력 조절이 가능한 부력모듈과 부유식 구조물를 시공하기 위한 작업대인 제작모듈을 제작하는 모듈제작단계; 해저면으로부터 상기 일반모듈과 적어도 하나 이상의 부력모듈을 서로 연결하면서 적층하되 최상부의 일반모듈 또는 부력모듈의 상단부는 수면위로 노출되도록 적층하는 적층단계; 상기 적층단계에서 적층된 모듈 중 최상단에 위치한 모듈의 상부에 제작모듈을 결합하여 설치하는 제작모듈설치단계; 상기 제작모듈의 상부에서 부유식 구조물을 수면으로부터 일정 높이 시공하는 제1시공단계; 상기 제1시공단계 완료 후, 부력모듈과 그 바로 아래에 위치한 일반모듈의 연결을 끊은 상태에서 부력모듈에 부력을 주입하여 상기 부력모듈 상부의 구조물을 띄우는 부유단계; 상기 부력모듈의 직하부에 있는 일반모듈을 그 바로 아래에 있는 일반모듈과 분리하여 제거하는 제거단계; 상기 부력모듈의 부력을 제거하여 그 바로 아래에 있는 일반모듈의 상부에 얹혀진 상태에서 그 바로 아래의 일반모듈과 연결하는 연결단계; 상기 제1시공단계에서 시공된 부유식 구조물의 상부로부터 상기 부유식 구조물이 수면으로부터 일정 높이가 되도록 계속 시공하는 제2시공단계; 상기 부유단계 내지 제2시공단계를 반복하는 구조물의 시공을 완료하는 반복시공단계; 및, 상기 반복시공단계 이후에 부력모듈 바로 아래의 일반모듈과 분리하고 상기 부력모듈에 부력을 주입한 상태에서 상기 부유식 구조물을 상기 제작모듈과 분리하고 제거한 후 상기 부력모듈의 부력을 제거함으로써 부유식 구조물을 진수하는 진수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법을 제공한다.

Description

부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법{Construction and Launching Method of Floating Structure}

본 발명은 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 관한 것으로서 도크 없이 부력과 중력을 이용하여 대형의 부유식 구조물을 시공하여 진수할 수 있는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 관한 것이다.

부유식 구조물이란 부력에 의해 해상 또는 하상에 떠 있는 구조물을 말한다. 이러한 부유식 구조물은 석유 시추를 위한 시추선으로 사용되기도 하고, 해상에 떠 있는 상태로 원유나 엘피지, 엘엔지 등의 액화연료를 저장하기 위한 저장시설로 사용되기도 하며, 서울시에서 추진중인 플로팅 아일랜드와 같이 인공섬으로서의 역할을 하기도 한다.

부유식 구조물의 크기가 작은 경우 육상에서 제작하여 크레인을 이용하여 바지선에 실은 상태에서 해상으로 이동한 후 다시 크레인을 이용하여 진수하는 방식으로 부유식 구조물을 시공하고 진수하는 방법을 사용할 수 있으나, 최근 들어 부유식 구조물이 대형화되면서 도크 내에서 제작이 어려운 경우가 있고 특히 부유식 구조물의 흘수(draft)가 큰 경우 매우 깊은 도크가 필요한 등의 문제가 있어 대형화된 부유식 구조물을 시공하고 진수하기 위해 별도의 도크 시설을 마련해야 하는 등의 어려움이 있었다.

본 발명은 배경기술에서 기재된 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서 본 발명이 해결하려는 과제는 도크 없이 대형화된 부유식 구조물을 해상에서 시공 및 진수할 수 있는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법을 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,

부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 있어서,

일정한 높이를 가지고 상하방향으로 서로 연결 및 분해가 가능하며 물에 잠길 수 있는 일반모듈과, 일정한 높이를 가지고 상기 일반모듈과 상하방향으로 연결 및 분해가 가능하고 부력 조절이 가능한 부력모듈과 부유식 구조물를 시공하기 위한 작업대 인 제작모듈을 제작하는 모듈제작단계;

해저면으로부터 상기 일반모듈과 적어도 하나 이상의 부력모듈을 서로 연결하면서 적층하되 최상부의 일반모듈 또는 부력모듈의 상단부는 수면위로 노출되도록 적층하는 적층단계;

상기 적층단계에서 적층된 모듈 중 최상단에 위치한 모듈의 상부에 제작모듈을 결합하여 설치하는 제작모듈설치단계;

상기 제작모듈의 상부에서 부유식 구조물을 수면으로부터 일정 높이 시공하는 제1시공단계;

상기 제1시공단계 완료 후, 부력모듈과 그 바로 아래에 위치한 일반모듈의 연결을 끊은 상태에서 부력모듈에 부력을 주입하여 상기 부력모듈 상부의 구조물을 띄우는 부유단계;

상기 부력모듈의 직하부에 있는 일반모듈을 그 바로 아래에 있는 일반모듈과 분리하여 제거하는 제거단계;

상기 부력모듈의 부력을 제거하여 그 바로 아래에 있는 일반모듈의 상부에 얹혀진 상태에서 그 바로 아래의 일반모듈과 연결하는 연결단계;

상기 제1시공단계에서 시공된 부유식 구조물의 상부로부터 상기 부유식 구조물이 수면으로부터 일정 높이가 되도록 계속 시공하는 제2시공단계;

상기 부유단계 내지 제2시공단계를 반복하는 구조물의 시공을 완료하는 반복시공단계; 및,

상기 반복시공단계 이후에 부력모듈 바로 아래의 일반모듈과 분리하고 상기 부력모듈에 부력을 주입한 상태에서 상기 부유식 구조물을 상기 제작모듈과 분리하고 제거한 후 상기 부력모듈의 부력을 제거함으로써 부유식 구조물을 진수하는 진수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법을 제공한다.

상기 적층단계에서 상기 부력모듈은 제작모듈과 결합하는 일반모듈의 바로 아래에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 모듈제작단계에서 제작되는 일반모듈, 부력모듈 및 제작모듈은 모두 재사용이 가능하도록 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 도크 없이 해상에서 부유식 구조물을 시공하여 진수할 수 있는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 일반모듈이나 부력모듈의 경우 모두 재사용이 가능하도록 제작함으로써 반복적으로 부유식 구조물을 시공 및 진수할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 일반모듈의 하나의 실시예를 설명하기 위한 도면.
도 2는 부력모듈의 하나의 실시예를 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 모듈들 사이의 연결부를 설명하기 위한 도면.
도 4 내지 도 14는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법의 각 단계를 설명하기 위한 도면.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 하나의 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.

도 1은 일반모듈의 하나의 실시예를 설명하기 위한 도면, 도 2는 부력모듈의 하나의 실시예를 설명하기 위한 도면, 도 3a 및 도 3b는 모듈들 사이의 연결부를 설명하기 위한 도면, 도 4 내지 도 14는 본 발명에 따른 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법의 각 단계를 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에 따른 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법은 모듈제작단계, 적층단계, 제작모듈설치단계, 제1시공단계, 부유단계, 제거단계, 연결단계, 제2시공단계, 반복시공단계 및 진수단계로 구성된다.

상기 모듈제작단계는 일반모듈(10), 부력모듈(20) 및 제작모듈을 제작하는 단계이다.

상기 일반모듈(10)은 일정한 높이를 가지고 서로 상하방향으로 서로 연결 및 분해가 가능하며 물에 잠기는 구성이다. 도 1에 일반모듈(10)의 하나의 예가 도시되어 있다. 상기 제1모듈(10)은 재사용할 수 있도록 방식처리가 된 강구조물을 사용한다.

상기 부력모듈(20)은 일정한 높이를 가지고 상기 일반모듈(10)과 상하방향으로 연결 및 분해가 가능하며 부력을 조절할 수 있는 구성이다. 도 2에는 부력모듈(20)의 하나의 예가 도시되어 있다. 부력모듈(20)은 도시되지는 않았지만 내부에 중공부를 가지는 철근콘크리트 구조물이가 강구조물로 제작할 수 있으며, 펌프를 이용하여 중공부로 해수를 투입하여 부력을 줄여 가라앉게 하고, 가라앉은 상태에서 펌프를 활용하여 중공부 내의 해수를 외부로 배출함으로써 부력을 부여할 수 있다. 펌프와 관련된 구체적인 사항은 도면에서 생략하였으며 도시하지 않아도 충분히 설명만으로 본 발명이 속하는 기술분야의 평균정도의 지식을 지닌 자라면 실시가 가능하리라고 판단된다. 상기 부력모듈(20) 역시 상기 일반모듈(10)과 마찬가지로 재사용이 가능하게 제작된다.

도 3a 및 도 3b는 일반모듈과 일반모듈 또는 일반모듈과 부력모듈을 서로 결합 및 분해하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상부에 위치한 모듈(일반모듈 또는 부력모듈 중 하나를 지칭하는 말로 모듈이란 용어를 사용하기로 한다)의 뾰족한 형태의 연결부(31)를 하부에 위치한 모듈의 홈 형태의 연결부(34)에 삽입하여 상부에 위치한 모듈의 핀홀(32a)과 하부에 위치한 모듈의 핀홀(32b)를 서로 맞춘 상태에서 핀(33)을 핀홀(32a 및 32b)에 삽입하여 결합하고, 핀(33)을 제거함으로써 결합을 해제하게 된다.

제작모듈(30)은 부유식 구조물을 시공하기 위한 작업대로 사용되는 구성으로서 판상의 구조물이다.

상기 적층단계는 여러 개의 일반 모듈과 하나 이상의 부력모듈을 서로 연결하면서 적층하는 단계이다. 이때 최상부에 위치한 모듈은 수면위로 노출되도록 적층한다.

본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 부력모듈(20)이 사용되는데 최상부에는 일반모듈이 사용되고 그 바로 아래에 부력모듈(20)이 적층된다. 도 4 내지 도 14에서는 도시상의 편의를 위하여 일반모듈(10)과 부력모듈(20)을 단순화하여 도시하였다.

상기 제작모듈설치단계는 최상부에 있는 모듈(본 실시예에서는 일반모듈(10))에 제작모듈(30)을 결합하여 설치하는 단계이다. 최상부의 일반모듈(10)의 상부는 수면위로 노출되므로 제작모듈(30) 역시 수면 위로 노출된 상태로 일반모듈(10)에 결합하게 되어 육상과 같은 작업공간을 제공할 수 있다.

상기 제1시공단계는 제작모듈(30) 상에서 수면으로부터 일정 높이 부유식 구조물(100)을 시공하는 단계이다. 제작모듈(30)상에서 수면으로부터 일정 높이 부유식 구조물(100)이 시공된 상태가 도 4에 도시되어 있다.

상기 부유단계는 제1시공단계가 완료된 후 도 5에 도시된 바와 같이 부력모듈(20)과 그 바로 아래의 일반모듈(10)의 연결을 끊은 상태에서 부력모듈(20)에 부력을 주입하여 부력모듈(20)과 그 상부에 있는 구조물을 띄우는 단계이다. 여기서 그 상부에 있는 구조물이란 일반모듈(10), 제작모듈(30) 및 일부 시공된 부유식 구조물(100)을 의미한다.

상기 제거단계는 상기 부력모듈(20)의 직하부 즉, 바로 아래에 있는 일반모듈(10)을 그 아래에 있는 일반모듈(10)과 분리하여 제거하는 단계이다. 도 6에는 하나의 일반모듈이 제거된 상태가 도시되어 있다.

상기 연결단계는 상기 부력모듈(20)의 부력을 제거하여 그 바로 아래에 있는 일반모듈의 상부에 얹혀진 상태에서 그 바로 아래의 일반모듈(10)과 연결하는 단계로서 도 7에 부력모듈(20)이 일반모듈(10) 위에 얹혀진 상태가 도시되어 있다.

상기 제2시공단계는 상기 제1시공단계에서 일부 시공된 부유식 구조물의 상부에 계속해서 부유식 구조물을 시공하는 단계로서 부유식 구조물이 수면으로부터 일정높이 시공될 때까지 이루어진다. 도 8에는 부유식 구조물이 수면으로부터 일정 정도 시공된 상태가 도시되어 있다.

상기 반복시공단계는 상기 부유단계 내지 제2시공단계를 반복하여 구조물의 시공을 완료하는 단계이다. 도 9 내지 도 12에 이러한 반복이 도시되어 있으며, 도 12에 도시된 상태가 부유식 구조물이 완성된 상태이다.

상기 진수단계는 부유식 구조물을 진수하는 즉, 해상에 띄우는 단계로서 도 13에 도시된 바와 같이 부력모듈(20)과 그 아래의 일반모듈(10)을 분리한 상태에서 부력모듈(20)을 띄우고, 도 14에 도시된 바와 같이 부력모듈(20) 아래의 일반모듈(10)을 제거한 후 부력모듈(20)의 부력을 제거하여 부력모듈(20)과 그 바로 위의 일반모듈(10) 및 제작모듈(30)을 물에 가라앉힘으로써 부유식 구조물(100)을 진수하는 단계이다.

진수단계가 완료되면 부유식 구조물을 해상에서 시공하고 진수하는 것이 완료된다.

이상에서 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 아니하는 범위 안에서 다양한 형태의 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법으로 구체화될 수 있다.

10 : 일반모듈
20 : 부력모듈
30 : 제작모듈
100 : 부유식 구조물

Claims (3)

1. 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법에 있어서,
   일정한 높이를 가지고 상하방향으로 서로 연결 및 분해가 가능하며 물에 잠길 수 있는 일반모듈과, 일정한 높이를 가지고 상기 일반모듈과 상하방향으로 연결 및 분해가 가능하고 내부에 중공부를 가져 그 중공부에 해수를 주입하여 부력을 제거하거나 중공부에 주입된 해수를 배출하여 부력을 주입하는 방식으로 부력 조절이 가능한 부력모듈과 부유식 구조물를 시공하기 위한 작업대 인 제작모듈을 제작하는 모듈제작단계;
   해저면으로부터 상기 일반모듈과 적어도 하나 이상의 부력모듈을 서로 연결하면서 적층하되 최상부의 일반모듈 또는 부력모듈의 상단부는 수면위로 노출되도록 적층하는 적층단계;
   상기 적층단계에서 적층된 모듈 중 최상단에 위치한 모듈의 상부에 제작모듈을 결합하여 설치하는 제작모듈설치단계;
   상기 제작모듈의 상부에서 부유식 구조물을 수면으로부터 일정 높이 시공하는 제1시공단계;
   상기 제1시공단계 완료 후, 부력모듈과 그 바로 아래에 위치한 일반모듈의 연결을 끊은 상태에서 부력모듈에 부력을 주입하여 상기 부력모듈과 그 상부의 구조물을 띄우는 부유단계;
   상기 부력모듈의 직하부에 있는 일반모듈을 그 바로 아래에 있는 일반모듈과 분리하여 제거하는 제거단계;
   상기 부력모듈의 부력을 제거하여 그 바로 아래에 있는 일반모듈의 상부에 얹혀진 상태에서 그 바로 아래의 일반모듈과 연결하는 연결단계;
   상기 제1시공단계에서 시공된 부유식 구조물의 상부로부터 상기 부유식 구조물이 수면으로부터 일정 높이가 되도록 계속 시공하는 제2시공단계;
   상기 부유단계 내지 제2시공단계를 반복하는 구조물의 시공을 완료하는 반복시공단계; 및,
   상기 반복시공단계 이후에 부력모듈 바로 아래의 일반모듈과 분리하고 상기 부력모듈에 부력을 주입한 상태에서 상기 부유식 구조물을 상기 제작모듈과 분리하고 제거한 후 상기 부력모듈의 부력을 제거하여 부유식 구조물을 진수하는 진수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적층단계에서 상기 부력모듈은 제작모듈과 결합하는 일반모듈의 바로 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물의 해상 시공 및 진수방법.
3. 삭제

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