KR102130722B1

KR102130722B1 - 스퍼드 장치, 이를 가지는 잭업 리그 및 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법

Info

Publication number: KR102130722B1
Application number: KR1020130123762A
Authority: KR
Inventors: 원종화; 류민철
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2020-07-07
Also published as: KR20150045013A

Abstract

본 발명은 스퍼드 장치, 이를 가지는 잭업 리그 및 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 하부 연약 지반층에 대한 실질적인 확인이 가능하여, 관입과 동시에 펀치 스로우 페일러(punch through failure)를 발생시킬 수 있는 지반 조건에 대한 검토 및 사고 예방 조치가 가능하고, 이로 인해 잭업 리그의 안정성을 높일 수 있으며, 정량적 데이터를 바탕으로 안정적 지지조건을 확보할 수 있는 관입 깊이 검토가 가능하고, 지반 조사자료에 대한 신뢰도 검토와 동시에 각각의 어스앵커와 연결된 로드에서 발생하는 인장력을 바탕으로 지층에 대한 분포를 정확하게 예측할 수 있으며, 이로 인해 잭업 리그의 장기적 운용이나 재설치시 중요한 자료로 활용할 수 있다.
본 발명은 선체를 해저에 고정시키는 스퍼드 장치에 있어서, 상기 선체에 승강 가능하도록 설치되는 레그의 하단에 마련되는 스퍼드캔; 상기 스퍼드캔을 수직으로 관통하도록 설치되는 로드; 상기 로드의 하단에 고정되고, 나선형 날개를 가지는 어스앵커; 상기 어스앵커가 추진에 의해 지반에 관입되도록 상기 로드를 회전시키고, 상기 로드에 인장력을 인가하는 로드구동부; 및 상기 로드에 발생되는 인장력을 모니터링하는 모니터링부를 포함한다.

Description

스퍼드 장치, 이를 가지는 잭업 리그 및 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법{Spud apparatus, jack-up rig having the same, and method for fixing spud can using ground monitoring}

본 발명은 스퍼드 장치, 이를 가지는 잭업 리그 및 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 잭업 리그에 적용되고 있는 스퍼드캔의 지반 관입시, 펀치 스로우 페일러(punch through failure)를 예방하기 위하여, 어스앵커를 이용하여 하부지반의 상태를 모니터링할 수 있도록 구성된 스퍼드 장치, 이를 가지는 잭업 리그 및 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 리그(rig)는 해저 채굴 기술의 발달로 인해 유전 개발에 적합한 시추설비를 구비함으로써 심해 유전뿐만 아니라, 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 군소의 한계 유전(marginal field) 개발에 사용되고 있다.

이와 같은 리그는 선체에 설치한 3~6개의 레그(leg)를 해저에 내려 세워서 선체를 해상에 설치하는 잭업 리그(jack-up rig), 수중의 하부선각에 세워진 레그로 해상의 갑판을 지지하는 반잠수형, 선각과 같은 모양의 선형과 토사를 매립하여 인공섬으로 만든 매립식 인공섬형, 잠함 등을 해저에 침설하여 중량으로 파력이나 지진력을 견디게 하는 중력형, 그리고 원반 형상의 부유식 구조체를 이루는 원반 부체형 등이 있다.

상기한 리그 중에서 잭업 리그는 암반지역뿐만 아니라 연약지반 등에 설치될 수 있으며, 구조적인 안정성을 위하여 많은 노력을 기울이고 있는데, 스퍼드캔과 레그를 포함하는 스퍼드 장치에 의해 선체를 해저에 고정시킨다.

종래의 스퍼드 장치로는 한국공개특허 제10-2013-0097022호의 스퍼드 장치, 이를 구비한 선박 및 스퍼드 장치를 구비한 선박의 건조방법이 있다. 여기서 스퍼드 장치는 길이방향으로 톱니부가 형성되며 상호 나란하게 배치된 복수의 기둥부재 및 상기 복수의 기둥부재를 연결하여 지지하는 지지부재를 구비한 레그(leg)와, 상기 레그의 단부에 결합되어 있으며, 상기 해저에 삽입되는 스퍼드캔(spud can)을 포함하고, 상기 복수의 기둥부재는 상기 스퍼드캔의 외측으로 이격되게 배치되어 있으며, 상기 스퍼트캔의 측면에 상응하는 위치까지 상기 톱니부가 형성되도록, 상기 톱니부는 상기 복수의 기둥부재 단부까지 연장된다.

그러나 상기한 종래의 스퍼드 장치뿐만 아니라, 기존에 사용되는 스퍼드 장치는 연약지반에 위치할 경우 추가적으로 지지력을 확보할 방안이 없으며, 스퍼드캔 하부지반이 파괴되어 발생되는 펀치 스로우 페일러(punch through failure)의 예측이 어렵기 때문에 이와 관련된 사고를 예방하는데 한계를 가지는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 스퍼드캔이 위치할 모든 지반에 대한 지반 조사를 수행해야 하지만, 시간 및 비용 문제로 인해 잭업 리그 중앙의 지반 1개 공을 조사하여 잭업 리그를 거치시키고 있으며, 특히 잭업 리그의 거대화 및 대심도 적용으로 인해 펀치 스로우 페일러와 관련된 사고 발생 우려가 커지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하부 연약 지반층에 대한 실질적인 확인이 가능하여, 관입과 동시에 펀치 스로우 페일러(punch through failure)를 발생시킬 수 있는 지반 조건에 대한 검토 및 사고 예방 조치가 가능하도록 하고, 이로 인해 잭업 리그의 고정에 대한 안정성을 높일 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선체를 해저에 고정시키는 스퍼드 장치에 있어서, 상기 선체에 승강 가능하도록 설치되는 레그의 하단에 마련되는 스퍼드캔; 상기 스퍼드캔을 수직으로 관통하도록 설치되는 로드; 상기 로드의 하단에 고정되고, 나선형 날개를 가지는 어스앵커; 상기 어스앵커가 추진에 의해 지반에 관입되도록 상기 로드를 회전시키고, 상기 로드에 인장력을 인가하는 로드구동부; 및 상기 로드에 발생되는 인장력을 모니터링하는 모니터링부를 포함하는 잭업 리그용 스퍼드 장치가 제공된다.

상기 스퍼드캔은 상기 로드가 관통하도록 관통홀이 형성되고, 가장자리에 스커트가 형성됨으로써 하방으로 개방되는 소일 플러그용 공간이 형성될 수 있다.

상기 스퍼드캔의 관통홀로부터 상방으로 연장되도록 설치되고, 상기 로드가 내측에 설치되는 동력전달파이프를 더 포함할 수 있다.

상기 어스앵커는 하단에 콘부재가 하방을 향하도록 고정될 수 있다.

상기 모니터링부는 상기 로드에 발생되는 인장력을 감지하는 감지부를 포함할 수 있다.

상기 모니터링부는 상기 감지부에 의해 감지되는 인장력을 외부로 나타내는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 잭업 리그에 있어서, 선체; 상기 선체에 승강 가능하도록 다수로 설치되는 레그; 및 상기 레그 각각에 설치되는 스퍼드 장치를 포함하고, 상기 스퍼드 장치는 본 발명의 일 측면에 따른 잭업 리그용 스퍼드 장치로 이루어지는 잭업 리그가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 레그의 하단에 마련되는 스퍼드캔을 프리로딩으로 해저에 관입시키는 단계; 상기 스퍼드캔을 관통하는 로드 하단의 어스앵커를 회전에 의해 정해진 깊이만큼 하방으로 관입시키는 단계; 상기 로드에 인장력을 인가하는 단계; 상기 로드에 인가되는 인장력이 상기 어스앵커에 의해 지지되어 설정 인장력 이상인지 판단하는 단계; 및 상기 로드에 인가되는 인장력이 상기 설정 인장력 이상이면, 상기 스퍼드캔의 관입을 정지시키는 단계를 포함하는 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법이 제공된다.

상기 로드에 인가되는 인장력이 상기 설정 인장력 미만이면, 상기 스퍼드캔의 추가 관입을 실시하는 단계를 더 포함하고, 상기 스퍼드캔의 추가 관입을 마치면, 상기 어스앵커를 관입시키는 단계와, 상기 로드에 인장력을 인가하는 단계와 상기 로드에 인가되는 인장력이 상기 설정 인장력 이상인지 판단하는 단계를 반복하여 실시할 수 있다.

상기 스퍼드캔의 추가 관입을 실시하는 단계는 상기 프리로딩을 증가시킴으로써 상기 스퍼드캔을 추가 관입시킬 수 있다.

상기 스퍼드캔의 추가 관입을 실시하는 단계는 상기 프리로딩의 시간을 지속시킴으로써 상기 스퍼드캔을 추가 관입시킬 수 있다.

상기 스퍼드캔의 추가 관입을 실시하는 단계는 상기 어스앵커의 추가 관입에 의해 상기 스퍼드캔의 추가 관입을 유도할 수 있다.

상기 스퍼드캔의 관입을 정지시킨 후, 상기 로드에 발생되는 인장력을 지속적으로 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하부 연약 지반층에 대한 실질적인 확인이 가능하여, 관입과 동시에 펀치 스로우 페일러(punch through failure)를 발생시킬 수 있는 지반 조건에 대한 검토 및 사고 예방 조치가 가능하고, 이로 인해 잭업 리그의 고정에 대한 안정성을 높일 수 있으며, 정량적 데이터를 바탕으로 안정적 지지조건을 확보할 수 있는 관입 깊이 검토가 가능하고, 지반 조사자료에 대한 신뢰도 검토와 동시에 각각의 어스앵커와 연결된 로드에서 발생하는 인장력을 바탕으로 지층에 대한 분포를 정확하게 예측할 수 있으며, 이로 인해 잭업 리그의 장기적 운용이나 재설치시 중요한 자료로 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 잭업 리그를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 잭업 리그용 스퍼드 장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 잭업 리그용 스퍼드 장치의 어스앵커를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법을 설명하기 위한 단면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 잭업 리그를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잭업 리그(10)는 선체(200), 선체(200)에 승강 가능하도록 다수로 설치되는 레그(leg; 300), 그리고 레그(300) 각각에 설치되는 스퍼드 장치를 포함한다.

선체(200)는 3~6개의 레그(300)가 수직되게 설치되고, 레그(300)를 지지대로 삼아 해수면 위에 설치되며, 레그(300)로부터 승강하도록 승강장치(미도시)가 설치된다. 본 실시예에서 선체(200)는 레그(300)가 3개로 이루어짐으로써 평면 형상이 대략 3각형에 가까운 형상을 가지나, 그 형태 및 레그(300)의 개수가 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 레그(300)가 3개 이외의 다양한 개수로 이루어질 수 있고, 레그(300)의 개수에 따라 4각형을 비롯하여 적절한 형태를 가질 수 있다. 또한 선체(200)는 상면에 시추를 위한 파이프나 장비가 설치되기 위한 공간을 제공하는 데크(deck)가 마련될 수 있고, 이러한 데크 상에 주거 또는 작업을 위한 시설물들이 설치될 수 있다.

레그(300)는 일례로 수직재(310)와 경사재(320)의 연결에 의한 트러스 구조로 이루어질 수 있고, 이에 한하지 않고 다양한 구조를 가질 수 있으며, 구조적 안정성을 위하여 보강재가 설치될 수 있다.

스퍼드 장치는 본 발명에 따른 잭업 리그용 스퍼드 장치(100)로서, 이하 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 잭업 리그용 스퍼드 장치를 도시한 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잭업 리그용 스퍼드 장치(100)는 선체(200)에 승강 가능하도록 설치되는 레그(300)의 하단에 마련되는 스퍼드캔(spud can; 110), 스퍼드캔(110)을 수직으로 관통하도록 설치되는 로드(rod; 120), 로드(120)의 하단에 고정되고, 나선형 날개(131)를 가지는 어스앵커(earth anchor; 130), 어스앵커(130)가 추진에 의해 지반에 관입되도록 로드(120)를 회전시키고, 로드(120)에 인장력을 인가하는 로드구동부(140), 그리고 로드(120)에 발생되는 인장력을 모니터링하는 모니터링부(150)를 포함할 수 있다.

스퍼드캔(110)은 레그(300) 하단에 고정되고, 로드(120)가 관통하도록 관통홀(111)이 중심부에 형성될 수 있으며, 가장자리에 스커트(skirt; 112)가 형성됨으로써 소일 플러그(soil plug)용 공간(113)이 하방으로 개방되도록 형성될 수 있다.

스퍼드캔(110)의 상단에는 로드(120)를 감싸서 로드(120)에 승강 및 회전을 위한 동력이 안정적으로 공급되도록 하는 동력전달파이프(160)가 설치될 수 있다. 동력전달파이프(160)는 일례로 스퍼드캔(110)의 관통홀(111)로부터 상방으로 연장되도록 연결될 수 있고, 로드(120)가 내측에 설치되며, 상방으로 연장되어 레그(300)에 고정될 수 있다.

로드(120)는 어스앵커(130)에 회전력을 전달하도록 함과 아울러, 어스앵커(130)를 승강시키도록 하는데, 강재를 비롯하여 충분한 강도를 유지하도록 하는 재질로 이루어진 축부재일 수 있으며, 예컨대 베어링을 포함하는 가이드부재에 의해 동력전달파이프(160) 내에 수직을 유지하도록 설치될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 어스앵커(130)는 회전에 의해 추진하여 지반에 관입되도록 외주면에 나선형 날개(131)가 고정되고, 하단에 콘부재(132)가 하방을 향하도록 고정될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 로드구동부(140)는 어스앵커(130)가 스퍼드캔(110)의 하방으로 정해진 깊이만큼 추진하여 관입되도록 로드(120)에 회전력을 제공하고, 어스앵커(130)가 관입된 지반의 상태를 검토하기 위하여 로드(120)에 인장력을 인가하며, 어스앵커(130)의 지반 관입에 의한 추가 지지력에 의해 스퍼드캔(110)의 인발 저항력을 추가적으로 확보하기 위하여, 레그(300) 또는 동력전달파이프(160)에 설치됨으로써 어스앵커(130) 및 로드(120)가 스퍼드캔(110)에 연결되도록 매개하는 역할을 할 수 있다.

로드구동부(140)는 예컨대 액추에이터로서 모터의 회전력을 감속기나 기어 또는 벨트 등을 통해서 로드(120)로 전달함으로써 로드(120)를 정방향 및 역방향으로 회전시키는 로드회전부와, 액추에이터로서 유압실린더 또는 모터의 구동력을 이용하여 로드(120)에 상방으로 인장력을 제공하는 로드인장부를 포함할 수 있다. 로드회전부는 예컨대 로드인장부에 의해 고정됨으로써 로드(120)에 안정적으로 회전력을 제공할 수 있다. 로드인장부는 예컨대 로드(120)에 인장력을 인가하기 위하여 로드회전부를 로드(120)와 함께 승강시키도록 구성될 수 있으며, 이와 달리 로드(120)에 직접 인장력을 인가할 수 있다. 또한 로드인장부는 예컨대 로드회전부의 구동에 의해 로드(120)가 어스앵커(130)와 함께 회전하여 하방 또는 상방으로 추진시 로드회전부와 로드(120)가 함께 이동하도록 가이드하거나, 구동력에 의해 로드회전부와 로드(130)를 추진방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이와 같은 로드구동부(140)의 구성은 하나의 예시일 뿐, 이와 달리 로드(120)의 회전에 의한 추진과 로드(120)에 인장력을 인가하기 위하여 다양하게 구현될 수 있다.

모니터링부(150)는 로드(120)에 발생되는 인장력을 감지하는 감지부(151)를 포함할 수 있으며, 감지부(151)에 의해 감지되는 인장력을 외부로 나타내는 디스플레이부(152)를 더 포함할 수 있다. 여기서 감지부(151)는 로드(120)에 인가되는 인장력을 감지하기 위하여, 일례로 로드셀(load cell)로 이루어지거나, 다른 예로 로드구동부(140)에 의해 로드(120)에 상방으로 인가되는 액추에이터의 구동력을 환산하여 로드(120)에 인가되는 인장력을 산출하도록 구성될 수 있으며, 로드셀로 이루어지는 경우 로드구동부(140)에 의해 로드(120)에 인가되는 인장력이 가해지도록 설치될 수 있다. 또한 디스플레이부(152)는 감지부(151)에 의해 감지되는 인장력의 크기를 감지신호로 수신받아 실시간으로 외부로 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치로 이루어질 수 있다. 한편 인장력은 긴장력(tensile force)을 포함하는 개념으로서, 이하에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.

로드구동부(140)와 모니터링부(150)는 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있는데, 제어부는 감지부(151)의 감지신호를 수신받아, 감지부(151)에 의해 측정되는 인장력을 디스플레이부(152)에 나타내도록 제어함과 아울러, 로드구동부(140)가 정해진 프로세스, 예컨대 후술하게 될 로드(120)의 인장력과 설정 인장력의 비교 판단을 비롯한 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법을 수행하도록 제어할 수 있으며, 이와 달리 조작자의 조작 신호를 수신받아 원하는 동작을 수행하도록 로드구동부(140)와 모니터링부(150)를 각각 제어할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지반 모니터링을 이용한 스퍼드캔 고정 방법은 스퍼드캔을 관입시키는 단계(S11), 어스앵커를 관입시키는 단계(S12), 로드에 인장력을 인가하는 단계(S13), 로드의 인장력과 설정 인장력을 비교하는 단계(S14), 그리고 스퍼드캔의 관입을 중지시키는 단계(S15)를 포함한다.

도 5의 (a)에서와 같이, 스퍼드캔을 관입시키는 단계(S11)에 의하면, 레그(300)의 하단에 마련되는 스퍼드캔(110)을 잭업 리그(10)의 자중과 워터 밸러스팅(water ballasting)에 의한 프리로딩(preloading)으로 해저에 관입시키도록 한다. 여기서 워터 밸러스팅은 선체(200)에 설치된 밸러스트 시스템(ballast system)에 의해 이루어질 수 있다. 프리로딩은 레그(300) 또는 동력전달파이프(160) 또는 이들 모두에 의해 스퍼드캔(110)에 가해질 수 있다. 또한 스퍼드캔(110)의 해저 관입은 스퍼드캔(110)만으로 지지력이 발현되는 심도까지 이루어질 수 있다.

도 5의 (b)에서와 같이, 어스앵커를 관입시키는 단계(S12)에 의하면, 스퍼드캔(110)을 관통하는 로드(120) 하단의 어스앵커(130)를 로드구동부(140)의 구동에 의한 회전에 의해 정해진 깊이만큼 하방으로 관입시키게 된다. 이때 어스앵커(130)의 관입 깊이(d)는 일례로 스퍼드캔(110) 내의 정지 위치로부터 하방의 특정 위치까지 이동하는 거리로서, 스퍼드캔(110)의 직경이나 지지력 등에 따라 달리할 수 있으며, 스퍼드캔(110)의 하부지반에 대한 검토가 가능한 깊이일 수 있다. 따라서 본 실시예에서처럼 스퍼드캔(110)이 지지력을 가지는 비교적 단단한 층에 지지되더라도 그 아래에 연약층이 존재함으로써 펀치 스로우 페일러(punch through failure)를 유발할 수 있는 경우를 어스앵커(130)의 관입과 후술하게 될 로드(120)의 인장력 검토에 의해 확인할 수 있도록 한다.

로드에 인장력을 인가하는 단계(S13)에 의하면, 로드구동부(140)에 의해 로드(120)에 인장력을 인가할 수 있다.

로드의 인장력과 설정 인장력을 비교하는 단계(S14)에 의하면, 로드(120)에 인가되는 인장력이 어스앵커(130)에 의해 지지되어 설정 인장력 이상인지 판단하도록 하는데, 예컨대 모니터링부(150)의 감지부(151)를 이용하여 제어부(미도시)가 판단할 수 있다. 이와 같이 로드(120)에 인가되는 인장력에 의해 어스앵커(130)의 인발에 대한 거동을 검토할 수 있도록 하고, 스퍼드캔(110)이 현재 안착된 지반 하부에 연약층이 존재하는지를 확인할 수 있도록 하여, 펀치 스로우 페일러(punch through failure)를 발생시킬 수 있는 연약층에 대한 검토를 가능하도록 한다.

도 5의 (c) 및 (d)에서와 같이, 로드의 인장력과 설정 인장력을 비교하는 단계(S14)에서 로드(120)에 인가되는 인장력이 설정 인장력 미만이면, 스퍼드캔(110)의 추가 관입을 실시하는 단계(S16)를 실시할 수 있으며, 스퍼드캔(110)의 추가 관입을 마치면, 앞서 설명한 어스앵커를 관입시키는 단계(S12)와, 로드에 인장력을 인가하는 단계(S13)와, 로드에 인가되는 인장력이 설정 인장력 이상인지 판단하는 단계(S14)를 반복하여 실시할 수 있다. 이로 인해 스퍼드캔(110)이 지지력을 충분히 발휘하기 위한 단단한 지층에 도달하도록 할 수 있다. 또한 스퍼드캔(110)의 추가 관입시 어스앵커(130)가 스퍼드캔(110)의 내측에 위치하도록 로드구동부(140)를 제어할 수 있다.

스퍼드캔의 추가 관입을 실시하는 단계(S14)는 일례로 프리로딩을 증가시킴으로써 스퍼드캔(110)을 추가 관입시킬 수 있고, 다른 예로 프리로딩의 시간을 지속시킴으로써 스퍼드캔(110)을 추가 관입시킬 수 있으며, 또 다른 예로 어스앵커(130)의 추가 관입에 의해 스퍼드캔(110)의 추가 관입을 유도할 수 있다. 여기서 프리로딩의 증가는 워터 밸러스팅을 이용할 수 있다. 또한 어스앵커(130)의 추가 관입을 이용하는 경우, 어스앵커(130)의 추가 관입후 추가적으로 로드(120)에 인장력을 인가할 수 있다.

도 5의 (e)에서와 같이, 스퍼드캔의 관입을 중지시키는 단계(S15)에 의하면, 로드(120)에 인가되는 인장력이 설정 인장력 이상인 경우, 스퍼드캔(110)의 관입을 정지시키게 된다. 이때 어스앵커(130)가 스퍼드캔(110) 하측의 지반에 관입됨으로써 스퍼드캔(110)의 인발 저항력을 추가적으로 확보할 수 있도록 하며, 이를 위해 로드구동부(140)가 레그(300) 또는 동력전달파이프(160)에 설치되어 어스앵커(130) 및 로드(120)가 스퍼드캔(110)에 연결되도록 매개할 수 있다. 여기서 설정 인장력은 스퍼드캔(110)에 의한 일정 지지력이 지속적으로 확보된 것으로 판단될 수 있는 지층에 관입된 어스앵커(130)의 지지력을 의미할 수 있다. 또한 스퍼드캔의 관입을 정지시킨 후(S15), 로드(120)에 발생되는 인장력을 지속적으로 모니터링부(150)에 의해 모니터링할 수 있다(S17). 이와 같은 지속적인 모니터링에 의해, 어스앵커(130)에 연결된 로드(120)에 발생하는 인장력에 대한 지속적인 검토를 바탕으로, 잭업 리그(10)의 지지 조건에 대한 안정성을 확보할 수 있으며, 하부 지지조건, 예컨대 지반의 이완 및 침하에 대한 모니터링과 함께 드릴링 등과 같은 주요 작업을 진행할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 스퍼드 장치 110 : 스퍼드캔
111 : 관통홀 112 : 스커트
113 : 소일 플러그용 공간 120 : 로드
130 : 어스앵커 131 : 나선형 날개
132 : 콘부재 140 : 로드구동부
150 : 모니터링부 151 : 감지부
152 : 디스플레이부 160 : 동력전달파이프
200 : 선체 300 : 레그
310 : 수직재 320 : 경사재

Claims

선체를 해저에 고정시키는 스퍼드 장치에 있어서,
상기 선체에 승강 가능하도록 설치되는 레그의 하단에 마련되는 스퍼드캔;
상기 스퍼드캔을 수직으로 관통하도록 설치되는 로드;
상기 로드의 하단에 고정되고, 나선형 날개를 가지는 어스앵커;
상기 어스앵커가 추진에 의해 지반에 관입되도록 상기 로드를 회전시키고, 상기 로드에 인장력을 인가하는 로드구동부; 및
상기 로드에 발생되는 인장력을 모니터링하는 모니터링부를 포함하며,
상기 스퍼드캔은,
상기 로드가 관통하도록 관통홀이 형성되고, 가장자리에 스커트가 형성됨으로써 하방으로 개방되는 소일 플러그용 공간이 형성되며,
상기 스퍼드캔의 관통홀로부터 상방으로 연장되도록 설치되고, 상기 로드가 내측에 설치되는 동력전달파이프를 더 포함하며,
상기 어스앵커는,
하단에 콘부재가 하방을 향하도록 고정되며,
상기 모니터링부는,
상기 로드에 발생되는 인장력을 감지하는 감지부; 및
상기 감지부에 의해 감지되는 인장력을 외부에 나태내는 디스플레이부를 포함하며,
상기 로드구동부는,
모터의 회전력을 감속기, 기어 또는 벨트를 통해서 로드로 전달함으로써 로드를 정방향 및 역방향으로 회전시키는 로드회전부와,
유압실린더 또는 모터의 구동력을 이용하여 로드에 상방으로 인장력을 제공하는 로드인장부를 포함하며,
상기 로드회전부는 로드인장부에 의해 고정되어 로드에 안정적으로 회전력을 제공하며,
상기 로드인장부는 로드에 인장력을 인가하기 위하여 로드회전부를 로드와 함께 승강시키도록 구성되거나 로드에 직접 인장력을 인가하거나,
상기 로드인장부는 상기 로드회전부의 구동에 의해 로드가 어스앵커와 함께 회전하여 하방 또는 상방으로 추진시 로드회전부와 로드가 함께 이동하도록 가이드하거나, 구동력에 의해 로드회전부와 로드를 추진방향을 따라 이동시키며,
상기 감지부는 로드에 인가되는 인장력을 감지하기 위하여, 로드셀(load cell)로 이루어지거나, 로드구동부에 의해 로드에 상방으로 인가되는 구동력을 환산하여 로드에 인가되는 인장력을 산출하도록 구성되는, 잭업 리그용 스퍼드 장치.
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