KR20120117818A - 텔레스코프식 구조물 및 리프팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리프팅 시스템에 의해 상승되는 다양한 본체로 형성된 텔레스코프식 구조물에 관한 것으로, 상기 리프팅 시스템은 텔레스코프식 구조물(1)의 최외측 본체(2)에 결합되는 다수의 베이스부(3)를 포함하고, 상기 베이스부에는 몇몇 수직의 텔레스코프식 유압 실린더(4)가 볼트결합되어 지지되며, 상기 실린더(4)는 각각의 베이스부(3)의 상부에 위치되고, 몇몇 채널을 통해 상기 구조물(1)에 대해 근접 및 분리될 수 있으며, 상기 구조물의 벽체에 수직한 몇몇 지지 요소(6)에 몇몇 부분(5)이 결합되고, 상기 부분들은 상기 실린더(4) 위에 위치되며, 상기 실린더가 구조물에 근접할 때, 상기 지지 요소가 상승시키고자 하는 본체에 대응하는 드릴공(7) 속으로 도입되어 실린더를 상승시키면 대응하는 본체가 상승되도록 한다.

Description

텔레스코프식 구조물 및 리프팅 시스템 {TELESCOPIC STRUCTURE AND HOISTING SYSTEM THEREOF}

본 발명은, 다른 많은 용도 중에서, 특히, 풍력발전기용 지지체로서 사용되며, 구체적으로는 해상에 설치되고, 발전을 위해 이용될 수 있는 높이까지 상승되어야 하는, 대형 텔레스코프식 구조물의 리프팅 시스템 및 리프트되어야 하는 구조물에 관한 것이다.

텔레스코프식 구조물을 위한 현재의 리프팅 시스템은 해상 설치의 경우 부유식 크레인의 사용에 기초하고 있으며, 이는 해상에서만큼 육상에서도 매우 고가이고, 그들의 기능을 정상적으로 수행할 수 있기 위해서는 바람 또는 다른 미풍과 관련하여 잔잔한 상태가 필요하다는 추가적인 불편함이 있다. 바람의 빈도와 강도를 고려하여 위치를 선택하고자 한다면, 이러한 환경에서 장비를 사용할 수 없는 날들은 타워 섹션들과 풍력발전기를 설치하는 경비를 증가시키게 된다. 육상 설치의 경우, 크레인의 크기로 인하여, 각각의 위치에 대한 접근을 위해 충분한 정상도(steadiness)를 가진 채널 네트워크를 필히 만들어야 하는데, 이는 설치 비용을 더욱 증대시키게 된다.

수면에 위치되는 풍력발전기를 지지하기 위해 사용되는 텔레스코프식 구조물의 경우에서와 같이, 비용 효율적이며 안전하고 기상 상태와 무관한 방식으로 초대형 구조물을 리프팅하여야 하는 상황에서, 다른 대안적인 리프팅 방법이 요구된다.

이를 위해, 본 발명은 이러한 방식으로 구조물이 리프팅되는 대형 텔레스코프식 구조물을 위한 신규한 리프팅 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 구조물은 텔레스코프식 형태의 다수의 유닛으로 구성되며, 이들은 임의의 기하학적 형상일 수 있다. 보다 구체적으로는, 삼각형, 사각형, 오각형 구조 등일 수 있다.

상기 구조물의 최외측 섹션은 하나의 기단에 기초를 두게 될 것이다.

상기 구조물의 각각의 섹션들은 일련의 보어를 갖고, 이 보어들은 상기 유닛들이 리프팅되었을 때 유닛들을 서로 고정하기 위하여 당해 리프팅 시스템 등으로 상기 구조물을 리프팅하기 위해 필요할 것이다.

상기 리프팅 시스템은 많은 부분들로 구성되며, 이하, 이들을 베이스부라 칭한다. 상기 구조물을 규정된 갯수의 에지를 가진 다각형 구조라 하면, 부분들의 갯수는 구조물의 메인 본체의 에지의 갯수와 동일할 것이다. 이 베이스부들은 구조물의 최외측 본체의 전용 보어에 볼트결합된다. 상기 베이스부는 이들이 최외측 벽체의 외부에 커플링되거나 피팅될 수 있는 적절한 형태이다. 상기 본체가 원통형이 아니고 에지를 가지면, 상기 베이스부는 에지의 양측에 볼트결합되어 에지에 피팅될 것이다. 또한, 상기 베이스부는 각각 수직의 텔레스코프식 유압 실린더를 지지하며, 이 실린더는 기계적으로 순차적으로 자동으로 작동하는 일련의 채널을 통해 상기 구조물에 대해 연장 및 수축할 수 있다.

상기 피스톤의 상단에는, 상기 구조물의 벽체에 대해 수직한 몇몇 지지 요소, 바람직하게는 핀들에 대해 결합되는 다른 부분이 있다.

상기 리프팅 시스템은 다음과 같이 기능한다.

텔레스코프식 구조물의 최외측 본체에 베이스부가 볼트결합되면, 기존의 유압 실린더의 일부, 바람직하게는 그 절반이, 이들이 짝수이면, 교번하는 위치에 있는 그 절반이 채널을 통해 상기 구조물에 근접하게 되며, 구조물의 최내측 본체의 몇몇 전용 드릴공 속으로 지지 요소들이 도입되고, 이에 따라, 텔레스코프식 유압 실린더는 구조물의 유닛들 중 하나, 즉 최내측 유닛의 전체 길이를 리프팅하게 된다. 이에 계속하여, 낮게 분리되어 남아 있던 교번하는 실린더가 근접하여 대응하는 드릴공 속으로 그들의 핀을 도입하여 섹션을 리프팅된 상태로 유지하고; 이 때, 지지 요소들이 분리될 때까지 리프팅된 실린더들이 구조물로부터 분리되어 하강하게 된다. 이 실린더들이 하강함에 따라, 섹션을 리프팅된 상태로 유지하고 있던 유압 실린더 중 나머지 다른 절반이 하나의 섹션에 추가하여 본체를 리프팅하게 된다. 이제, 다른 실린더 그룹이 구조물에 근접하여 대응하는 드릴공 속으로 그들의 핀을 도입하여 본체를 유지하며, 본체가 상승할 때까지 이러한 작업을 연속적으로 행한다.

타워의 섹션들이 수 미터일 수 있으므로, 하나의 단일 섹션을 리프팅하기 위해 많은 횟수의 리프팅 작업이 필요하며, 따라서, 피스톤의 기능 범위는 타워 섹션보다 더 작을 것이다.

구조물의 각각의 유닛이 완전히 리프팅되면, 상기 유닛은 상승된 상태를 유지하도록 서로 볼트결합될 것이다. 이를 위해, 구조물의 섹션들은 그들의 표면에 볼트결합되는 다른 드릴공을 갖는다. 기류, 진동 또는 압력으로 인해 볼트가 느슨해지는 것을 피하기 위해, 예컨대, 스틸로 제조된 금속 바에 의해 모두 서로 결합되는 일련의 알렌(Allen) 핀이 사용되며, 상기 금속 바는 알렌 헤드의 공간 속으로 도입되는 몇몇 육각 핀을 적당한 거리에 갖고, 상기 육각 핀들은 그들의 단부가 구조물과 금속바에 대해 용접됨으로써, 회전하거나 느슨해질 위험 없이 고정된 상태로 유지되며, 이에 따라 구조물은 상승된 상태로 유지된다.

실시중인 상세한 설명을 완성하고, 본 발명의 특징을 더 잘 이해할 수 있도록 돕기 위해, 도식적이며 비한정적인 도면을 첨부하였다.
도 1은 리프팅 시스템의 요소들 중 하나와 4섹션 텔레스코프식 구조물의 개략도이다.

본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여, 첨부도면을 참조하여, 텔레스코프식 구조물의 리프팅 시스템에 대해 설명한다.

상기 구조물은 8각형의 기하학적 형상을 가진 4개의 유닛(2)으로 이루어진 텔레스코프식 타워(1)를 포함한다. 각각의 타워 유닛은 각각의 에지의 양측에 다수의 드릴공(7)을 갖는다.

상기 리프팅 시스템은 8개의 베이스부(3)를 갖고, 이 베이스부들은 각각의 유압 실린더(4)를 수직으로 지지하며, 통로를 통해 횡단할 수 있다. 또한, 각각의 실린더(4)는 타워의 벽체에 대해 수직한 4개의 핀(6)에 결합된 각각의 부분(5)들을 지지한다. 적절한 기하학적 형상을 가진 베이스부(3)는 구조물의 최외측 본체의 외부 채널에 피팅되며, 상기 본체(2)에 볼트결합된다. 제 1 본체(2)를 상승시키기 위해, 교번하는 위치(이를 A 위치라 한다)에 있는 4개의 텔레스코프식 유압 실린더(4)가 사용된다. 'A 위치'에 있는 텔레스코프식 실린더(4)가 타워(1)에 근접할 때, 핀(6)들이 구조물의 최내측 에지에 가깝게 드릴공(7) 속으로 도입됨으로써, 텔레스코프식 유압 실린더(4)가 상승하여, 구조물의 최내측 유닛을 상승시킨다.

하나의 유닛이 상승하기 위해서는 수회의 상승 작업이 필요하므로, 유압 실린더(4)의 전개는 타워의 본체의 전개보다 더 작을 것이다.

교번하는 위치(이를 B 위치라 한다)에 있는 다른 4개의 실린더(4)가 근접하고, 그들의 핀(6)이 몇몇 드릴공(7) 속으로 도입되어 본체를 상승된 상태로 유지한다. 본체(2)가 유지되면, A 위치에 있는 실린더(4)들이 구조물로부터 분리되어 하강하는 반면, 상승된 본체를 유지하고 있는 B 위치에 있는 실린더(4)들은 상승하여 본체(2)의 다른 섹션을 상승시킨다. A 위치에 있는 실린더(4)들이 다시 구조물에 근접하고, 핀(6)들이 드릴공(7) 속으로 도입되어 본체(2)를 유지하면, B 위치에 있는 실린더(4)들은 핀(6)들이 빠져나와 낙하할 때까지 분리되며, 각각의 본체가 완전히 상승될 때까지 이러한 작업이 연속적으로 반복된다.

각각의 본체(2)가 리프팅되면, 상승된 상태를 유지하도록 서로 볼트결합된다. 이를 위해, 이들을 볼트결합하기 위해 6각형의 중앙 헤드를 가진 알렌 핀이 사용되며, 진동으로 인해 느슨해지는 것을 방지하기 위해, 몇몇 핀들은 구조물의 단부 지점에 용접된 스틸 바에 의해 서로에 대해 결합되는 파일드라이버의 것과 동일한 헤드의 6각형의 공간 속으로 도입된다.

1: 텔레스코프식 타워
2: 타워의 본체 또는 섹션
3: 베이스부
4: 텔레스코프식 유압 실린더
5: 지지 요소로 결합된 부분
6: 핀
7: 드릴공

Claims (8)

1. 모든 부분에 드릴공(7)을 포함하고 있는 텔레스코프식 구조물(1)을 위한 리프팅 시스템으로서,
   텔레스코프식 구조물(1)의 최외측 본체(2)에 볼트결합되는 다수의 베이스부(3);
   상기 베이스부(3)에 의해 지지되며, 각각의 베이스부(3)의 상부에 위치되고, 통로를 통해 상기 구조물(1)에 근접 및 분리되며, 순차적이며 자동적으로 기계적으로 작동하는 몇몇 수직의 텔레스코프식 유압 실린더(4);
   상기 구조물의 벽체에 수직한 몇몇 지지 요소(6)에 결합되며 상기 실린더(4)의 상부에 위치되는 몇몇 부분(5)으로서, 상기 실린더가 구조물에 근접할 때, 상기 지지 요소가 상승시키고자 하는 본체에 대응하는 드릴공(7) 속으로 도입되어 실린더를 상승시키면 대응하는 본체가 상승되도록 하는, 몇몇 부분(5);을 포함하는,
   리프팅 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직의 텔레스코프식 유압 실린더(4)의 일부, 바람직하게는 그 절반이, 이들이 짝수이면, 교번하는 위치에 있는 그 절반이 통로를 통해 상기 구조물에 근접하게 되며, 구조물의 최내측 본체의 몇몇 드릴공(7) 속으로 지지 요소(6)들이 도입되고, 이에 후속하여, 모든 텔레스코프식 유압 실린더(4)가 상승하여 본체(2)들 중 하나의 섹션을 상승시키며, 이에 후속하여, 상승에 참여하지 않고 구조물(1)로부터 분리되어 낮게 유지되었던 나머지 유압 실린더(4)가 상기 구조물(1)에 근접하여 대응하는 드릴공 속으로 그들의 지지 요소(6)를 도입하여 본체를 리프팅된 상태로 유지하고, 이 때, 지지 요소(6)들이 분리되어 하강될 때까지 리프팅된 실린더(4)들이 구조물(2)로부터 분리되어 상승하게 되며, 이 실린더(4)들이 하강함에 따라, 유압 실린더(4) 중 나머지 또는 다른 절반이 다른 섹션에 추가하여 본체(2)를 리프팅하게 되고, 본체(2)가 완전히 상승할 때까지 이러한 작업이 연속적으로 행해지는,
   리프팅 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조물(1)의 최외측 본체(2)에 있는 에지 만큼 많은 베이스부(3)를 포함하고, 상기 구조물은 원통 형상이 아닌,
   리프팅 시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평 지지 요소(6)는 핀인,
   리프팅 시스템.
   
5. 제 1 항에 따른 리프팅 시스템을 포함하는 텔레스코프식 구조물(1).
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 구조물은 임의의 기하학적 형상을 가질 수 있으며, 이는 사각형, 육각형, 팔각형 등인,
   텔레스코프식 구조물.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 구조물은 리프팅 프로세스 동안 사용될 수 있는 일련의 드릴공(7)을 구조물의 모든 본체(2)에 가진,
   텔레스코프식 구조물.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 구조물의 본체(2)는 금속 바에 의해 서로 결합되는 일련의 볼트로 상승된 상태로 유지되며, 상기 금속 바에는 적당한 거리로 알렌 핀들이 용접되고, 상기 알렌 핀들은 알렌 헤드의 공간 속으로 도입되며, 진동에 의해 볼트가 느슨해지는 것을 피하기 위해 바의 단부들이 용접되는,
   텔레스코프식 구조물.

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