KR101444352B1

KR101444352B1 - 선박의 구조물 결합방법

Info

Publication number: KR101444352B1
Application number: KR1020120098902A
Authority: KR
Inventors: 김정록
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-09-26
Also published as: KR20140032240A

Abstract

선박의 구조물 결합구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 구조물 결합구조는 서로 맞닿아 용접 결합되는 접합부를 갖는 제1구조물과 제2구조물을 포함하며 선박구조물에 경사지게 배치되는 경사구조물과, 접합부의 상측 가장자리 부근에서 핀 결합에 의해 서로 결속되어 제1구조물에 의해 가해지는 인장력을 지지하는 결속부재 및 접합부의 하측 가장자리 부근에서 서로 면 접촉하도록 돌출되어 제1구조물에 의해 가해지는 압축력을 지지하는 버팀부재를 포함한다.

Description

선박의 구조물 결합구조 및 결합방법{STRUCTURE AND METHOD FOR JOINING STRUCTURE OF SHIP}

본 발명은 선박의 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크레인의 운용시간을 줄일 수 있는 선박의 구조물 결합구조 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 공장 형태의 부품가공 공정, 구조물 형태의 블록, 단위 조립공정, 탑재, 설치공정, 구획별 의장공정 등의 생산공정의 흐름에 따라 건조된다. 특히 시추선과 같은 선박 및 해양 구조물에는 수직 구조물, 수평 구조물 및 경사 구조물과 같은 다양한 형태의 구조물들이 설치되고 있고, 이러한 구조물들이 높은 위치에 설치되는 경우에는 크레인을 이용하여 구조물을 운반시킨 후 크레인에 지지된 상태에서 작업자에 의한 용접작업을 통해 다른 구조물의 부분에 결합시키는 방법이 사용되고 있다. 도 1은 기존의 선박에 설치되는 경사구조물의 결합구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이 수직구조물(1)의 측벽(2)에 비스듬히 경사진 경사구조물(3)을 설치하는 경우 수직구조물(1)에 미리 경사지게 결합된 하부구조물(3a)의 상단에 상부구조물(3b)의 하단이 맞닿도록 크레인(4)을 이용하여 정렬시킨 후 도 2에 도시한 바와 같이 상부구조물(3b)과 하부구조물(3a)이 맞닿은 부분의 가장자리(5)를 용접을 통해 결합시킨다. 그러나 이와 같은 경우 크레인(4)은 용접을 완료하기 전 까지는 상부구조물(3b)을 들고 있는 상태로 장시간 유지시켜 주어야 하므로 크레인(4)을 운용하는 시간의 손실을 초래하여 선박의 건조기간과 생산원가를 증가시키는 문제가 있게 된다.

본 발명의 실시 예들은 선박에 설치되는 분리된 경사구조물의 용접 결합시 크레인의 대기시간을 줄일 수 있는 선박의 구조물 결합구조 및 결합방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 맞닿아 용접 결합되는 접합부를 갖는 제1구조물과 제2구조물을 포함하며 선박구조물에 경사지게 배치되는 경사구조물과, 상기 접합부의 상측 가장자리 부근에서 핀 결합에 의해 서로 결속되어 상기 제1구조물에 의해 가해지는 인장력을 지지하는 결속부재 및 상기 접합부의 하측 가장자리 부근에서 서로 면 접촉하도록 돌출되어 상기 제1구조물에 의해 가해지는 압축력을 지지하는 버팀부재;를 포함하는 선박의 구조물 결합구조가 제공될 수 있다.

또 상기 제1구조물은 크레인에 의해 들어 올려진 상태로 상기 결속부재 및 상기 버팀부재에 의해 상기 제2구조물에 가결합되고, 상기 크레인을 상기 제1구조물에서 분리시킨 후 상기 접합부는 용접될 수 있다.

또 상기 결속부재는 상기 제1구조물과 상기 제2구조물 중 어느 하나에 구비되며 핀홀이 형성된 삽입러그와, 상기 제1구조물과 상기 제2구조물 중 다른 하나에 구비되며 상기 핀홀과 대응하는 핀삽입공이 형성된 고정러그를 포함하고, 상기 핀은 상기 핀홀과 상기 핀삽입공을 관통하여 체결됨에 의해 상기 제1구조물과 상기 제2구조물을 서로 결속시킬 수 있다.

또 상기 제1구조물은 가결합시 상기 선박구조물의 일측에서 연장된 장력케이블에 의해 지지될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 서로 용접 결합되는 제1구조물과 제2구조물을 준비하고, 상기 제1구조물을 크레인을 이용하여 상기 제2구조물 쪽으로 운반하고, 상기 크레인을 통해 상기 제1구조물과 상기 제2구조물의 용접부가 서로 맞닿도록 정렬하고, 상기 제1구조물과 상기 제2구조물의 접합부 근방에 구비된 결속부재를 통해 상기 제1구조물과 상기 제2구조물을 가결합시키고, 상기 크레인을 상기 제1구조물에서 분리시킨 후 상기 접합부를 용접하는 선박의 구조물 결합방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 선박 구조물의 설치시 크레인의 대기시간을 줄일 수 있어 선박의 건조기간 및 생산원가를 절감할 수 있게 된다.

도 1은 기존의 선박에 설치되는 경사구조물의 결합구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 제1구조물과 제2구조물이 맞닿은 용접부분을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물이 설치된 선박 구조물을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물이 분리된 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물의 결속부재가 결합된 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1구조물이 운반되는 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제1구조물이 제2구조물에 가결합된 상태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물을 가결합한 후 크레인을 해제한 상태를 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물이 설치된 선박 구조물을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이 선박의 갑판(10) 위에는 갑판(10)에서 수직방향으로 연장되는 다수의 칼럼(column)(20)과, 다수의 칼럼(20)의 측벽에서 비스듬히 경사진 형태로 결합되는 버팀대와 같은 경사구조물(30)과, 경사구조물(30)의 상단에 지지되는 플랫폼(25)을 갖는 선박 구조물(15)이 구비될 수 있다. 다수의 칼럼(20)은 높이가 높은 원형 기둥 형태로 구비되어 선체 블록에 탑재되고, 경사구조물(30)은 두 부분으로 절단되어 분할된 제1구조물(31)과 제2구조물(33)로 나뉘어질 수 있다. 이때 제2구조물(33)은 칼럼(20)에 미리 결합된 상태로 마련된 후 칼럼(20)과 함께 선체 블록에 탑재되고, 제1구조물(31)은 제2구조물(33)의 상부에 연결됨에 의해 경사구조물(30)은 완성되게 된다. 그리고 경사구조물(30)의 위에 플랫폼(25)이 얹혀진 후 고정됨에 의해 선박 구조물(15)의 설치가 완료된다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물의 결합구조에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물이 분리된 상태를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물의 결속부재가 결합된 상태를 나타낸 것이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 경사구조물(30)이 절단되어 분할되는 제1구조물(31)과 제2구조물(33)의 접합부(35)에는 접합부(35)를 용접을 통해 결합하기 전 두 구조물(31,33)의 가결합을 위한 결속부재(40)와 버팀부재(50)가 구비될 수 있다. 접합부(35)는 제1구조물(31)의 하단과 제2구조물(33)의 상단이 서로 맞닿아 용접되는 부분이다.

결속부재(40)는 경사지게 배치되는 제2구조물(33)의 상단에 제1구조물(31)의 하단이 서로 맞닿아 접하는 경우 제1구조물(31)의 자중에 의해 가해지는 인장력을 지탱하기 위한 것으로서 핀(45)에 의해 서로 결속되는 삽입러그(41)와 고정러그(43)를 포함한다. 삽입러그(41)와 고정러그(43)는 접합부(35)의 상측 가장자리 부근에 용접을 통해 고정되며 강성이 큰 금속재질로 형성될 수 있다. 이러한 삽입러그(41)는 제1구조물(31)의 외면에서 외측방향으로 돌출되되 제2구조물(33)을 향해 연장 형성된 단부에 핀홀(42)이 형성된 플레이트로 마련되고, 고정러그(43)는 제2구조물(33)의 외면에서 돌출되되 서로 마주보는 방향으로 대향 설치되어 각각 핀삽입공(44)이 형성된 한 쌍의 플레이트로 구비될 수 있다. 제1구조물(31)과 제2구조물(33)의 접합부(35)가 서로 맞닿은 경우에는 삽입러그(41)의 단부는 고정러그(42)에 의해 형성되는 사이공간으로 진입되고, 핀(45)은 핀삽입공(44)과 핀홀(42)을 관통하여 체결되게 된다. 여기서 핀(45)은 나사, 볼트, 리벳, 스크류 또는 이와 유사한 것을 포함한다.

버팀부재(50)는 제2구조물(33)의 상단에 제1구조물(31)의 하단이 서로 맞닿아 접하는 경우 제1구조물(31)의 자중에 의해 가해지는 압축력을 지탱하기 위한 것으로서 접합부(35)의 하측 자장자리 부근에서 서로 면 접촉하도록 돌출되는 돌기(lug) 형태로 구비될 수 있다. 즉 버팀부재(50)는 제1구조물(31)의 외면에서 용접을 통해 부착되는 상부플랜지(51)와 제2구조물(33)의 외면에서 용접을 통해 부착되는 하부플랜지(53)를 구비하고, 상부플랜지(51)와 하부플랜지(53)가 서로 마주하는 부분에는 서로 면 접촉 하여 밀착될 수 있는 평평한 면(52)을 형성함에 의해 제1구조물(31)의 자중에 의해 가해지는 압축력을 지탱하게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물의 설치방법에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1구조물이 운반되는 상태를 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제1구조물이 제2구조물에 가결합된 상태를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 경사구조물을 가결합한 후 크레인을 해제한 상태를 도시한 것이다.

먼저, 도 6에 도시한 바와 같이 경사구조물(30)은 절단되어 분할되는 제1구조물(31)과 제2구조물(33)로 구분되고, 제2구조물(33)은 칼럼(20)의 외벽 상측에서 경사진 형태로 고정된 상태로 마련된다. 제1구조물(31)은 크레인(60)에 의해 들어 올려진 상태로 제2구조물(33)의 상부로 운반되어 도 7에 도시한 바와 같이 제2구조물(33)과 접하도록 정렬된다. 이때 제1구조물(31)과 제2구조물(33)이 접하는 부분에 배치된 결속부재(40)와 버팀부재(50)에 의해 제1구조물(31)은 제2구조물(33)에 지지되게 된다. 즉 제1구조물(31)과 제2구조물(33)의 용접부가 서로 접하도록 정렬된 경우 도 5에 도시된 바와 같이 삽입러그(41)는 고정러그(43)의 사이공간으로 진입되고, 핀(45)에 의해 삽입러그(41)와 고정러그(43)가 체결됨에 따라 두 구조물(31,33)은 가 결합된 상태에 있게 된다. 그 후 도 8에 도시한 바와 같이 크레인(60)을 제1구조물(31)로부터 해제시킨 후 제1구조물(31)과 제2구조물(33)의 접합부(35)를 용접을 통해 접합시켜 경사구조물(30)의 설치를 완료한다. 이때 제1구조물(31)의 상단은 결속부재(40)의 핀(45)에 가해지는 응력을 줄이고, 제1구조물(31)의 자세를 제어할 수 있도록 칼럼(20)의 상단에서 연장된 장력케이블(70)에 지지될 수 있다. 이에 따라, 제1구조물(31)을 운반 및 정렬을 위해 운용되는 크레인(60)의 대기시간은 줄어들게 되므로 선박의 건조기간 및 생산원가는 줄어들게 된다.

한편 본 발명의 실시 예에서는 경사지게 배치되는 경사구조물을 예를 들어 설명하였으나, 서로 분할된 두 구조물을 용접에 의해 결합하는 경우 크레인을 운용하는 경우라면 구조물의 배치각도는 한정되지 않음을 밝힌다. 일 예로 수직구조물 또는 수평구조물의 경우에도 적용될 수 있을 것이다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 갑판, 20: 칼럼,
30: 경사구조물, 31: 제1구조물,
33: 제2구조물, 35: 접합부,
40: 결속부재, 41: 삽입러그,
42: 핀홀, 43: 고정러그,
44: 핀삽입공, 45: 핀,
50: 버팀부재, 60: 크레인.

Claims

수직방향으로 연장 형성되는 칼럼과, 상기 칼럼의 측벽에서 경사지게 배치되며 서로 용접 결합되는 폐단면의 접합부를 갖는 제1구조물과 제2구조물을 포함하는 경사구조물을 설치하는 선박의 구조물 결합방법에 있어서
상기 제1구조물에 의해 가해지는 인장력을 지지하도록 핀 결합에 의해 서로 결속되는 삽입러그와 고정러그를 포함한 결속부재를 상기 제1구조물과 상기 제2구조물의 접합부 상측 가장자리 부근에 용접 결합하고,
상기 제1구조물에 의해 가해지는 압축력을 지지하도록 상기 결속부재와 맞은편에 위치한 상기 제1구조물과 상기 제2구조물의 접합부 하측 가장자리 부근에 서로 면 접촉하는 평평한 면을 갖는 상부플랜지와 하부플랜지를 포함한 버팀부재를 용접 결합하고,
상기 제2구조물은 상기 칼럼에 결합된 상태로 선체 블록에 탑재되고,
크레인을 이용하여 상기 제1구조물을 상기 제2구조물 쪽으로 운반하여 상기 제1구조물과 상기 제2구조물의 상기 접합부가 서로 맞닿도록 정렬한 후 상기 핀에 의해 상기 삽입러그와 상기 고정러그를 가결합시키고,
상기 크레인을 상기 제1구조물에서 분리시킨 후 상기 제1구조물과 상기 제2구조물의 상기 접합부를 용접하여 고정하는 선박의 구조물 결합방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 삽입러그는 상기 제1구조물과 상기 제2구조물 중 어느 하나에 구비되며 상기 핀이 관통하는 핀홀이 마련되고, 상기 고정러그는 상기 제1구조물과 상기 제2구조물 중 다른 하나에 구비되며 상기 핀홀과 대응하는 핀삽입공이 마련되고, 상기 핀은 상기 핀홀과 상기 핀삽입공을 관통하여 체결됨에 의해 상기 제1구조물과 상기 제2구조물을 서로 결속시키는 선박의 구조물 결합방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1구조물은 가결합시 상기 선박구조물의 일측에서 연장된 장력케이블에 의해 지지되는 선박의 구조물 결합방법.
삭제