KR102027211B1 - 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔 - Google Patents

토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔은 해저면에 안착되어 해양구조물로부터 연장되는 레그와 결합되어 상기 해양구조물을 지지하는 스퍼드캔 및 상기 레그에 결합되고 블레이드를 포함하며, 상기 블레이드가 회전함에 따라 상기 스퍼드캔에 누적된 토사를 상기 스퍼드캔으로부터 분리시키는 블레이드부를 포함한다.

Description

토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔{SPUDCAN COMPRISING SOIL REMOVAL STRUCTURE}
본 발명은 스퍼드캔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스퍼드캔에 누적된 토사를 스퍼드캔으로부터 분리시켜 스퍼드캔과 레그가 해저면으로부터 용이하게 분리되도록 하기 위한 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔에 관한 것이다.
해양구조물의 경우 시추 작업 또는 다른 목적을 위하여 해상에서 장시간 머물면서 작업을 진행할 경우 해저면에 안정적으로 안착되기 위한 구조물이 사용된다.
이러한 구조물로 스퍼드캔(SPUDCAN)이 사용될 수 있는데, 스퍼드캔은 특히 해양구조물에 설치된 잭업 리그(Jack-up rig)의 레그와 결합되어 일체형으로 형성될 수 있다. 잭업 리그는 해양구조물에 설치되며 길이 조절이 가능하며, 스퍼드캔과 결합되어 해양구조물이 해수면 상에 위치함과 동시에 해저면에 안정적으로 안착되도록 할 수 있다.
한편, 스퍼드캔은 해저면에 삽입되는 만큼 해양구조물의 운용 기간동안 스퍼드캔에 토사가 진흙이 쌓이게 되며, 토사와 진흙 등이 점차 스퍼드캔에 결합되어 스퍼드캔을 해저면으로부터 분리시키기 어렵게 된다.
또한, 토사나 진흙의 양이 증가하게 되면 스퍼드캔에 토사압이 인가되어 스퍼드캔의 이동을 제한하게 된다. 따라서, 해양구조물의 운용이 완료된 후 스퍼드캔을 해저면으로부터 이동시키려면 스퍼드캔에 누적된 토사나 점토를 스퍼드캔으로부터 분리해야 되는 문제점이 있다.
선행문헌(대한민국공개특허 제10-2014-0015669호)에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 발명으로, 스퍼드캔의 내부에 물을 공급하고, 스퍼드캔 내부로부터 외측표면으로 물을 분사하는 방법으로 토사나 진흙을 스퍼드캔 표면으로부터 분리하였다.
다만, 물을 분사하는 방법만으로는 이미 단단하게 점착되어 있는 토사를 분리하기 어려울 수 있으므로 보다 효과적으로 토사를 제거할 수 있는 구조물이 필요할 수 있다.
대한민국 공개특허: 제10-2014-0015669호 (공개일:2014.02.07)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스퍼드캔에 누적되는 토사를 스퍼드캔으로부터 효과적으로 분리시켜 스퍼드캔 및 레그가 원활하게 이동될 수 있도록 하는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면 해저면에 안착되어 해양구조물로부터 연장되는 레그와 결합되어 상기 해양구조물을 지지하는 스퍼드캔 및 상기 레그에 결합되고 블레이드를 포함하며, 상기 블레이드가 회전함에 따라 상기 스퍼드캔에 누적된 토사를 상기 스퍼드캔으로부터 분리시키는 블레이드부를 포함하는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔이 제공된다.
또한, 본 발명의 일측면에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔의 상기 블레이드부는 상기 레그를 이루는 랙에 결합되며, 내부에 상기 브레이드를 수용하는 공간이 형성되고, 상기 블레이드와 대향되는 일면은 개방되는 하우징 및 상기 하우징의 상기 일면을 개폐하여 상기 블레이드를 선택적으로 상기 하우징으로부터 외부에 노출시키는 커버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 레그의 상기 랙과 결합되는 상기 하우징의 타면에 구비되며, 상기 랙을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 이동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동부는 상기 랙에 형성된 기어치와 치합되는 회전기어 및 상기 회전기어가 상기 랙의 상기 기어치를 따라 이동할 수 있도록 상기 회전기어를 구동시키는 구동모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블레이드는 상기 레그의 지름방향으로 연장 형성된 중심축을 중심으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 중심축은 길이 조절이 가능하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 스퍼드캔의 상부면에 구비되며, 상하 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 형성되는 하나 이상의 보조블레이드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔은 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 블레이드가 회전함에 따라 스퍼드캔에 누적된 토사를 스퍼드캔으로부터 용이하게 분리시킬 수 있다.
둘째, 블레이드부가 레그를 따라 상하 이동 가능하여 스퍼드캔에 누석된 토사를 용이하게 분리시킬 수 있다.
셋째, 보조블레이드를 포함하여 레그 주변의 토사 뿐만 아니라 스퍼드캔 상부에 누적된 토사를 분리시킬 수 있다.
본 발명의 실시예의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 스퍼드캔과 해양구조물의 결합관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔을 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔의 블레이드부를 나타내는 도면이다. 그리고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔을 나타내는 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 스퍼드캔(100)에 누적된 토사를 스퍼드캔(100)으로부터 분리시켜 레그(30)와 스퍼드캔(100)이 해저면으로부터 용이하게 분리되도록 하기 위한 발명이다.
구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하여 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔은 스퍼드캔(100) 및 블레이드부(200)를 포함한다.
스퍼드캔(100)은 해저면에 안착되어 해양구조물(10)로부터 연장되는 레그(30)와 결합되어 해양구조물(10)을 지지할 수 있다.
레그(30)는 해양구조물(10)에 구비되며, 높이 조절이 가능한 잭업 리그(Jack-up Rig)에 형성될 수 있으며, 하단에 스퍼드캔(100)이 결합될 수 있다. 레그(30)는 잭업 리그가 구동됨에 따라 해양구조물(10)로부터 해저면을 향해 이동될 수 있다.
또한, 레그(30)는 기둥모양의 코드(Chord, 35)와 코드(35)의 중심을 가로지르며, 코드(35)의 양 측면에 날개모양으로 돌출되는 랙(Rack, 36)으로 이루어질 수 있다.
블레이드부(200)는 레그(30)에 결합되고 블레이드(220)를 포함하며, 블레이드(220)가 회전함에 따라 스퍼드캔(100)에 누적된 토사를 스퍼드캔(100)으로부터 분리시킬 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 블레이드부(200)에 대하여 구체적으로 살펴보면, 블레이드부(200)는 하우징(210) 및 커버(230)를 포함할 수 있다.
하우징(210)은 앞서 설명한 레그(30)를 이루는 랙(36)에 결합되며, 내부에 블레이드(220)를 수용하는 공간이 형성되고, 블레이드(220)와 대향되는 일면은 개방될 수 있다.
커버(230)는 하우징(210)의 일면을 개폐하여 블레이드(220)를 선택적으로 하우징(210)으로부터 외부에 노출시킬 수 있다.
본 발명에서 블레이드(220)는 하우징(210)의 내부에 수용되거나 하우징(210)으로부터 외부에 노출될 수 있다.
즉, 해양구조물(10)이 계류지역에서 작업을 수행하는 동안에는 토사가 스퍼드캔(100)에 누적되는 과정에 토사와 블레이드(220)가 결합되는 것을 방지하기 위하여 블레이드(220)를 하우징(210)의 내부에 수용할 수 있다.
해양구조물(10)의 작업이 끝나면 이 때, 블레이드(220)가 하우징(210)으로부터 외부로 노출되는데, 우선 커버(230)가 개방되며 커버(230) 전단에 누적된 토사를 1차적으로 제거할 수 있다.
따라서 도 4에 도시된 바와 같이, , 커버(230)는 하우징(210)으로부터 외측으로 개방되도록 하우징(210)에 힌지결합(240) 될 수 있으며, 또한, 개방되는 과정에 토사를 보다 쉽게 분리시킬 수 있도록 끝단이 뾰족하게 형성될 수 있다. 다만, 커버(230)의 모양은 이에 한정되지 않는다.
커버(230)가 오픈되어 하우징(210)의 일면이 개방되면, 블레이드(220)가 레그(30)의 지름방향으로 연장 형성된 중심축(250)을 중심으로 회전하며 하우징(210)으로부터 외부로 노출될 수 있다. 이 때, 중심축(250)은 길이 조절이 가능하게 형성될 수 있다.
블레이드(220)가 회전함에 따라 하우징(210) 주변의 토사 사이의 결합이 약화되어 점차 스퍼드캔(100)으로부터 분리될 수 있다.
다만, 스퍼드캔(100)에 누적된 토사는 두꺼운 층을 이룰 수 있으며, 블레이드(220)가 토사층 내부에 위치할 경우 회전하기가 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔은 블레이드부(200)에 이동부(260)를 더 포함할 수 있다.
이동부(260)는 레그(30)의 랙(36)과 결합되는 하우징(210)의 타면에 구비되며, 랙(36)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
이 때, 하우징(210)이 랙(36)을 따라 상하방향으로 이동할 수 있도록 하우징(210)의 일단에 돌출부(265)가 형성되고, 랙(36)의 외측면에는 상하방향의 가이드홈(36a)이 형성될 수 있다.
따라서, 블레이드부(200)는 하우징(210)의 돌출부(265)가 가이드홈(36a)에 결합됨에 따라 랙(36)을 따라 이동할 수 있다.
한편, 이동부(260)는 회전기어(270)와 구동모터(280)를 포함할 수 있다.
회전기어(270)는 랙(36)에 형성된 기어치와 치합되도록 형성되고, 구동모터(280)는 회전기어(270)가 랙(36)의 기어치를 따라 이동할 수 있도록 회전기어(270)를 구동시킬 수 있다.
랙(36)은 일반적으로 외측표면에 상하방향으로 기어치가 연속적으로 형성될 수 있다. 따라서, 회전기어(270)는 이러한 랙(36)의 기어치에 치합되는 구조로 형성될 수 있으며, 구동모터(280)로부터 동력을 공급받아 상하방향으로 이동할 수 있다.
이 때, 하우징(210)은 회전기어(270)와 인접하게 결합될 수 있으며, 구동모터(280)는 하우징(210)의 내부에 수용되어 앞서 설명한 블레이드(220)의 구동에도 동력을 제공할 수 있다.
이와 같이, 회전기어(270)가 랙(36)을 따라 이동함에 따라 하우징(210)이 상하방향으로 이동하게 되어 레그(30) 주변에 누적된 토사 사이의 결합을 약화시키는 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 두껍게 형성된 토사층이라도 블레이드부(200)의 상하이동에 의하여 토사결합이 약화되어 토사가 분리될 수 있다. 토사결합이 어느 정도 약화된 후 하우징(210)을 개방하여 블레이드(220)를 하우징(210)으로부터 외부에 노출시키게 되면 블레이드(220)의 회전이 보다 용이하게 이루어질 수 있으므로 토사를 더 효과적으로 분리시킬 수 있다.
한편, 스퍼드캔(100)에 누적되는 토사는 레그(30) 주변뿐만 아니라 스퍼드캔(100)의 상부면과 저면에도 누적될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 앞서 설명한 블레이드부(200) 외에 보조블레이드(300)를 더 포함할 수 있다.
보조블레이드(300)는 스퍼드캔(100)의 상부면에 구비되며, 상하 방향으로 연장되는 회전축(310)을 중심으로 회전 가능하게 형성되며, 하나 이상 구비될 수 있다.
이 때, 보조블레이드(300)는 회전축(310)을 회전하여 스퍼드캔(100)의 상부면에 누적된 토사를 분리시킬 수 있다. 앞서 블레이드부(200)에 의하여 레그(30) 주변의 토사가 1차적으로 결합이 약화된 상태이므로 스퍼드캔(100) 상부면에 누적된 토사도 보조블레이드(300)의 회전력에 의하여 용이하게 분리될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 보조블레이드(300)가 스퍼드캔(100)의 상부면에 결합된 구조를 예로 설명하였으나, 보조블레이드(300)는 스퍼드캔(100)의 측면이나 저면에도 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에서는 블레이드부(200)와 보조블레이드(300)를 이용하여 스퍼드캔(100)에 누적된 토사를 스퍼드캔(100)으로부터 효과적으로 분리시킴으로써 스퍼드캔(100)과 레그(30)를 해저면으로부터 용이하게 이동시킬 수 있다는 장점이 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 해양구조물 30: 레그
35: 코드 36: 랙
36a: 가이드홈 100: 스퍼드캔
200: 블레이드부 210: 하우징
220: 블레이드 230: 커버
240: 힌지결합 250: 중심축
260: 이동부 265: 돌출부
270: 회전기어 280:구동모터
300: 보조블레이드 310: 회전축

Claims (7)

  1. 해저면에 안착되어 해양구조물로부터 연장되는 레그와 결합되어 상기 해양구조물을 지지하는 스퍼드캔; 및
    상기 레그에 결합되고 블레이드를 포함하며, 상기 블레이드가 회전함에 따라 상기 스퍼드캔에 누적된 토사를 상기 스퍼드캔으로부터 분리시키는 블레이드부;
    를 포함하고,
    상기 블레이드는 상기 레그의 지름방향으로 연장 형성된 중심축을 중심으로 회전하고, 상기 중심축은 길이 조절이 가능하게 형성되는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드부는,
    상기 레그를 이루는 랙에 결합되며, 내부에 상기 블레이드를 수용하는 공간이 형성되고, 상기 블레이드와 대향되는 일면은 개방되는 하우징; 및
    상기 하우징의 상기 일면을 개폐하여 상기 블레이드를 선택적으로 상기 하우징으로부터 외부에 노출시키는 커버;를 포함하는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레그의 랙과 결합되는 상기 하우징의 타면에 구비되며, 상기 랙을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 형성되는 이동부를 더 포함하는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 랙에 형성된 기어치와 치합되는 회전기어; 및
    상기 회전기어가 상기 랙의 상기 기어치를 따라 이동할 수 있도록 상기 회전기어를 구동시키는 구동모터;를 포함하는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스퍼드캔의 상부면에 구비되며, 상하 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 형성되는 하나 이상의 보조블레이드를 더 포함하는 토사제거구조물을 포함하는 스퍼드캔.
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