KR20200034248A - Jack up leg and floating structure - Google Patents

Abstract

Provide, in the present invention, is a leg apparatus. The leg apparatus of the present invention includes: a leg which can be separated into an upper leg and a lower leg; a spud can installed in the lower leg; and a locking member installed in a connecting portion of the upper leg and the lower leg, and allowing the upper leg and the lower leg to be connected to each other or separated from each other.

Description

잭업 레그 및 이를 갖는 부유식 구조물{JACK UP LEG AND FLOATING STRUCTURE}JACK UP LEG AND FLOATING STRUCTURE

본 발명은 레그 장치 및 이를 갖는 부유식 구조물에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 부유식 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to a leg device and a floating structure having the same, and more particularly, to a floating structure for installing a marine wind generator offshore.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 이러한 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 일정한 환경적인 조건이 요구되는데, 예를 들어 풍력 발전기가 설치되는 장소는 풍력 발전기의 블레이드가 회전을 얻기 위한 일정 수준의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 의한 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다 하더라도 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 요구된다. As the demand for eco-friendly energy development increases, power generation using wind power generators is drawing attention worldwide. In order to install such a wind power generator, certain environmental conditions are required. For example, a place where the wind power generator is installed must be a place where a certain level of wind speed can be guaranteed for the blade of the wind power generator to obtain rotation. It should be a place where pollution caused by noise generated during driving should not be an issue. In addition, even if these environmental conditions are satisfied, a very large area is required to install a wind power generator.

최근에는 이와 같은 환경적인 조건의 제약으로부터 자유로워지기 위해, 풍력 발전기를 해상에 설치하는 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 통상적으로 풍력 발전기를 이루는 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다. In recent years, in order to be free from the constraints of such environmental conditions, interest in offshore wind power generators that install wind power generators on the sea is increasing. Offshore wind power generators can be installed in various ways. It is installed as a method of dividing parts into several units and manufacturing them on land, then moving the assembled units to the sea to assemble them.

이와 같이 육상에서 제작된 유닛들을 해상으로 운송하고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 조립 및 설치하는 선박을 풍력 발전기 설치선(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다. A ship that transports units manufactured on the ground by sea and assembles and installs a marine wind generator at sea is called a wind turbine installation vessel (WTIV).

풍력 발전기 설치선은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jack-up Mode)로 운용될 수 있다 구체적으로, 풍력 발전기 설치선은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동하되, 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 선체의 상측으로 상승된 상태로 운용된다. 이후에 풍력 발전기 설치선이 해상풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치에 도착하면 풍력 발전기 설치선은 잭업 모드로 전환하기 위해 레그를 하강 및 해저의 지반에 관입시켜 지지시킨 후, 선체가 해수면으로부터 소정의 높이만큼 이격될 수 있도록 선체를 레그를 따라 상승시킨다. 선체가 소정의 높이에 위치하게 되면, 선체의 상승을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행한다. The wind power generator installation ship can be operated in the transit mode and the jack-up mode. Specifically, the wind power generator installation ship moves in the sailing mode to the location where the offshore wind power generator is to be installed. In order to reduce the resistance caused by seawater, the legs are operated in an elevated state above the hull. Subsequently, when the wind generator installation line arrives at the location where the offshore wind generator is to be installed, the wind generator installation line supports the legs by intruding them into the ground of the descent and the seabed to switch to the jack-up mode, and then the hull is set to a predetermined height from the sea level. The hull is raised along the leg so as to be spaced apart. When the hull is positioned at a predetermined height, the ascent of the hull is stopped and an offshore wind generator is installed.

풍력 발전기 설치선의 잭업 모드 시, 레그의 안정적 지지를 위해 레그를 해저의 지반에 관입시키는 과정에서 지반 내부에 연약한 토양층이 존재하거나, 해저동굴 등의 빈 공간이 존재하는 경우에는 레그가 해저의 지면에 지지되지 못하고 지반을 뚫고 함몰되는 펀치쓰루(Punch Through) 사고가 발생하게 된다. 펀치쓰루 사고가 발생할 경우, 풍력 발전기 설치선 등 레그가 마련되는 부유식 구조물에 중대한 손상을 입힐 뿐만 아니라, 인명 사고의 위험 등 막대한 손해를 발생시키는 문제점이 존재한다. In the jack-up mode of the wind turbine installation ship, in the process of infiltrating the leg into the ground of the seabed for stable support of the leg, if there is a soft soil layer inside the ground, or if there is an empty space such as a submarine cave, the leg is placed on the ground of the seabed. There is a punch-through accident that is not supported and breaks through the ground. When a punch-through accident occurs, there is a problem that not only causes serious damage to a floating structure in which a leg such as a wind power generator installation line is provided, but also creates a huge damage such as a risk of human injury.

본 발명의 일 과제는, 지반 침하 현상이 발생될 경우 해당 레그를 신속하게 제거할 수 있는 잭업 레그 및 이를 갖는 부유식 구조물을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a jack-up leg and a floating structure having the same, which can quickly remove the corresponding leg when a ground settlement phenomenon occurs.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.  The problem to be solved by the present invention is not limited to this, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 레그와 하부 레그로 분리 가능한 레그; 상기 하부 레그에 설치되는 스퍼드캔; 및 상기 상부 레그와 상기 하부 레그의 연결 부위에 설치되고, 상기 상부 레그와 상기 하부 레그가 상호 연결 또는 분리되도록 하는 잠금 부재를 포함하는 레그 장치가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a leg separable into an upper leg and a lower leg; A spud can installed on the lower leg; And a locking member installed at a connection portion between the upper leg and the lower leg, and a locking member configured to connect or separate the upper leg and the lower leg.

또한, 상기 잠금 부재는 상기 상부 레그의 하단에 이동 가능하게 설치되는 잠금 블록; 및 상기 잠금 블록이 상기 하부 레그를 구속하는 잠금 위치와 상기 하부 레그를 비구속하는 해제 위치로 이동하도록 구동시키는 구동부를 포함할 수 있다.In addition, the locking member is a lock block that is movably installed at the bottom of the upper leg; And a driving unit that drives the locking block to move to a locking position for restraining the lower leg and an unlocking position for non-constraining the lower leg.

또한, 외부 신호를 제공받아 상기 하부 레그가 상기 상부 레그로부터 분리되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, a control unit for controlling the driving unit to receive the external signal so that the lower leg is separated from the upper leg may be further included.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체; 상기 선체에 승강 가능하게 설치되는 레그들; 및 상기 레그 하단에 마련되는 스퍼드캔을 포함하되; 상기 레그들 각각은 상기 선체에 연결되는 상부 레그; 상기 스퍼드캔에 연결되는 하부 레그; 및 상기 상부 레그와 상기 하부 레그가 상호 연결 또는 분리되도록 하는 잠금 부재를 포함하는 부유식 구조물이 제공될 수 있다. According to another aspect of the invention, the hull; Legs that are installed to be elevated on the hull; And a spud can provided under the leg; Each of the legs is an upper leg connected to the hull; A lower leg connected to the spud can; And a locking member that allows the upper leg and the lower leg to be interconnected or separated.

또한, 상기 레그 또는 상기 스퍼드캔에 설치되고 지반 침식 현상을 감지하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 발생되는 지반 침식 감지 신호를 제공받고, 지반 침식이 발생된 해당 레그의 상기 하부 레그가 상기 상부 레그로부터 분리되도록 상기 잠금 부재를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the leg or the detection unit is installed on the spud can detect the ground erosion phenomenon; And a control unit that receives the ground erosion detection signal generated from the detection unit and controls the locking member so that the lower leg of the leg where the ground erosion has occurred is separated from the upper leg.

또한, 상기 잠금 부재는 상기 상부 레그의 하단에 이동 가능하게 설치되는 잠금 블록; 및 상기 잠금 블록이 상기 하부 레그를 구속하는 잠금 위치와 상기 하부 레그를 비구속하는 해제 위치로 이동하도록 구동시키는 구동부를 포함할 수 있다.In addition, the locking member is a lock block that is movably installed at the bottom of the upper leg; And a driving unit that drives the locking block to move to a locking position for restraining the lower leg and an unlocking position for non-constraining the lower leg.

또한, 상기 하부 레그는 상기 상부 레그보다 상대적으로 짧게 제공될 수 있다. In addition, the lower leg may be provided relatively shorter than the upper leg.

본 발명의 실시예에 의하면, 지반 침하 현상이 발생될 경우 해당 레그를 신속하게 제거할 수 있어 선체가 기울어지는 대형 사고를 예방할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to an embodiment of the present invention, when the ground subsidence occurs, the leg can be quickly removed, and thus has a special effect of preventing a large accident in which the hull is inclined.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 부유식 구조물의 레그가 함몰되는 펀치쓰루(Punch Through) 사고를 나타내는 참고도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 보여주는 사시도이다.,
도 3은 도 2의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2의 레그의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 레그에 설치된 잠금 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 항해 모드의 부유식 구조물을 보여주는 도면이다.
도 8A 내지 도 8C는 부유식 구조물의 레그가 함몰되는 펀치쓰루 사고시 대응 과정을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a reference diagram showing a punch through accident in which legs of a floating structure are recessed to help understanding the present invention.
2 is a perspective view showing a floating structure according to an embodiment of the present invention,
3 is a view showing a jack-up state of the floating structure of FIG.
4 is a perspective view showing a part of the leg of FIG. 2.
5 and 6 are views for explaining the locking member installed on the leg.
7 is a view showing a floating structure in a sailing mode.
8A to 8C are views for explaining a response process in a punch-through accident in which a leg of a floating structure is recessed.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. The present invention can be applied to a variety of transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicated thereof. The description will be omitted.

도 1은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 부유식 구조물의 레그가 함몰되는 펀치쓰루(Punch Through) 사고를 나타내는 참고도면이다.1 is a reference diagram showing a punch through accident in which legs of a floating structure are recessed to help understanding the present invention.

도 1을 참조하면, 풍력 발전기 설치선 등 레그(1002)가 마련되는 부유식 구조물(1000)은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한 뒤, 부유식 구조물(1000)의 잭업 모드 전환을 위해 잭킹유닛(1003)을 이용하여 레그(1002)를 해저 지면으로 하강시키게 된다. Referring to FIG. 1, the floating structure 1000 provided with a leg 1002 such as a wind power generator installation ship is moved to a sailing mode to a location where a marine wind power generator is to be installed, and then a jack-up mode of the floating structure 1000 is performed. The leg 1002 is lowered to the sea floor by using the jacking unit 1003 for conversion.

레그(1002)의 안정적인 지지를 위해 레그(1002)를 지반에 관입시킴에 있어서, 해저의 지반 내부에는 연약한 토양층 또는 해저 동굴 등의 빈 공간(A)이 존재할 수 있는데, 일측 레그(1002)가 연약한 토양층 또는 해저 동굴 등의 빈 공간(A)으로 관통되는 경우에는 일측의 레그(1002)가 지지력을 잃고 함몰되는 펀치쓰루(Punch Through) 사고가 발생하게 된다. In order to infiltrate the leg 1002 into the ground for stable support of the leg 1002, an empty space A such as a soft soil layer or a submarine cave may exist inside the ground of the seabed, but one leg 1002 is soft. When penetrated into an empty space (A), such as a soil layer or a seabed cave, a punch through accident occurs in which the leg 1002 on one side loses support and is depressed.

펀치쓰루 사고 발생할 경우, 부유식 구조물(1000)이 일측으로 기울어져 부유식 구조물(1000)에 중대한 손상을 입힐 뿐만 아니라, 부유식 구조물(1000)에 탑재된 풍력 발전기 유닛의 분실이나 훼손이 발생할 수 있으며, 부유식 구조물(1000)에 탑승한 작업자의 인명 사고의 위험 등 막대한 손해가 발생될 수 있다.In the event of a punch-through accident, the floating structure 1000 is tilted to one side to cause serious damage to the floating structure 1000, and loss or damage of the wind power generator unit mounted on the floating structure 1000 may occur. In addition, enormous damage may occur, such as the risk of human injury to the operator who boards the floating structure 1000.

본 발명은 이러한 펀치쓰루에 의한 대형 사고를 사전에 예방할 수 있는 레그 장치를 갖는 부유식 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to a floating structure having a leg device capable of preventing a large accident caused by such a punch-through in advance.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이며, 도 4는 도 2의 레그의 일부를 보여주는 사시도이다. 2 is a perspective view showing a floating structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view showing a jack-up state of the floating structure of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view showing a part of the leg of FIG. 2.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은 물에 부유할 수 있는 본체(100), 본체(100)를 상하 방향으로 관통하는 레그 장치(Leg, 200), 레그 장치(200)와 본체(100)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 레그 장치(200)를 지지하는 레그 지지부(미도시됨)를 포함할 수 있다. 2 to 4, the floating structure 1 according to an embodiment of the present invention is a main body 100 capable of floating in water, a leg device penetrating the main body 100 in the vertical direction (Leg, 200) ), A leg support unit (not shown) supporting relative movement of the leg apparatus 200 and the main body 100 in the vertical direction and supporting the leg apparatus 200.

부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jackup Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.The floating structure 1 may be a wind turbine installation vessel (WTIV) or a jackup platform. In this embodiment, the floating structure 1 is described as an example of a wind turbine installation vessel. would. However, the spirit of the present invention is not limited to this, and all floating structures having a jack-up mode, which will be described later, may be included in the scope of the present invention.

본체(100)는 도 2에 도시된 것처럼, 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(100)는 레그 장치(200)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다. The body 100 may have a planar structure of a floating rectangular shape, as shown in FIG. 2, and may be formed in a structure having a wide width, a low height, and a short length compared to a typical merchant ship (eg, a container ship). . However, this is only an example, and the main body 100 according to the spirit of the present invention may have any three-dimensional structure in which the leg device 200 can be installed.

본체(100)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(2)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(100)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물(2)로서 적재될 수 있으며, 피적재물(2)을 본체(100)에 고정시키는 적재 유닛(12)이 제공될 수 있다. The body 100 may be loaded with an object 2 according to the function of the floating structure 1. In the case of this embodiment, the main body 100, a part of the offshore wind power generator, a blade, a nacelle, a tower, etc., may be loaded as the mounted object 2, and the loading unit for fixing the loaded object 2 to the main body 100 12 can be provided.

한편, 본체(10)에는 블레이드와 나셀, 타워 등의 피적재물(2)을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인(40)이 제공될 수 있다. On the other hand, the main body 10 may be provided with a crane 40 capable of installing an offshore wind generator by transporting an object 2 such as a blade, a nacelle, and a tower.

도 2에 도시된 피적재물(2)의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물(2)은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물(2)은 라이저 파이프일 수 있다. The type and loading method of the object 2 shown in FIG. 2 is only an example, and the object 2 can be loaded in various forms within a range in which the spirit of the present invention is maintained. For example, the blade and the nacelle may be stacked separately from each other, and when the floating structure 1 is a jack-up platform, the workpiece 2 may be a riser pipe.

또한, 본체(100)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있다. 레그 장치(200)는 부유식 구조물(1)의 사용 목적에 따라 다수 개가 제공될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 본체(100)의 좌현과 우현에 각각 한 쌍씩, 총 4개의 레그 장치(200)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하겠다. In addition, the main body 100 may be provided with a propulsion device (not shown) for movement and position control. A plurality of leg devices 200 may be provided according to the purpose of use of the floating structure 1, and in the embodiment of the present invention, a total of four leg devices 200, one pair each on the port side and the starboard side of the main body 100 ) Is provided as an example.

레그 장치(200)의 레그(210)는 본체(100)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 본체(100)에는 레그(210)가 통과하는 레그웰(Leg Well, 110)이 형성된다. 레그 장치(200)는 본체(100)의 하방으로 이동하여 해저에 고정될 수 있고, 도 3의 잭업 상태에서 본체(100)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 레그(210)가 삼각 트러스 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명하겠다.The leg 210 of the leg device 200 is installed to penetrate the main body 100 in the vertical direction, and the body 100 is formed with a leg well 110 through which the leg 210 passes. The leg apparatus 200 may be fixed to the seabed by moving downward of the main body 100, and is formed to have rigidity sufficient to withstand the load of the main body 100 in the jack-up state of FIG. It can be formed in a variety of forms, such as structures, triangular truss structures. In this embodiment, it will be described as an example that the leg 210 is formed in a triangular truss structure.

도 5 및 도 6은 레그에 설치된 잠금 부재를 설명하기 위한 도면이다.5 and 6 are views for explaining the locking member installed on the leg.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 레그 장치(200)는 레그(210)와, 스퍼드캔(260), 잠금 부재(270), 제어부(290)를 포함할 수 있다. 3 to 6, the leg device 200 may include a leg 210, a spud can 260, a locking member 270, and a control unit 290.

레그(210)는 상하 방향으로 연장되는 다수 개의 기둥부(220), 기둥부(220)를 연결하는 연결부(224), 기둥부(220)에 설치되는 랙 기어부(226)를 포함할 수 있다. The leg 210 may include a plurality of pillar portions 220 extending in the vertical direction, a connecting portion 224 connecting the pillar portions 220, and a rack gear portion 226 installed in the pillar portions 220. .

레그(210)는 상방에서 보았을 때 삼각형 형태를 가질 수 있으며, 기둥부(220)는 삼각형의 꼭지점 위치에 배치될 수 있다. 연결부(224)는 기둥부(220)에 가해지는 하중을 지지하기 위해 다수 개가 기둥부(220)를 서로 연결하도록 제공될 수 있다. The leg 210 may have a triangular shape when viewed from above, and the pillar portion 220 may be disposed at the vertex position of the triangle. The connecting portion 224 may be provided to connect a plurality of pillar portions 220 to each other in order to support the load applied to the pillar portion 220.

랙 기어부(226)는 기둥부(220)의 양측에 각각 형성될 수 있으며, 기둥부(220)의 연장 방향을 따라 연장될 수 있다. 하나의 기둥부(220)에 제공되는 한 쌍의 상기 랙 기어부(226)는 레그 지지부(미도시됨)에 안정적으로 지지되도록 서로 대칭 형태로 배치될 수 있다. The rack gear portion 226 may be formed on both sides of the pillar portion 220, and may be extended along the extension direction of the pillar portion 220. The pair of rack gear portions 226 provided in one pillar portion 220 may be disposed symmetrically to each other so as to be stably supported by a leg support portion (not shown).

본 실시예에서는 레그(210)가 삼각 트러스 구조로 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 레그(210)의 형태는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 한 레그(210)는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 레그(210)는 상방에서 보았을 때, 사각형 형태로 제공될 수 있으며, 원통형으로 제공될 수도 있다. 또한, 상기 랙 기어부(240)는 다른 배치를 가질 수도 있다.In this embodiment, the leg 210 has been described as an example of a triangular truss structure, but the shape of the leg 210 is only an example, and the leg 210 is in various forms as long as the spirit of the present invention is maintained. Can be provided. For example, the leg 210 may be provided in a square shape when viewed from above, or may be provided in a cylindrical shape. Also, the rack gear part 240 may have a different arrangement.

레그 지지부(미도시됨)는 레그 장치(200)의 승강을 가이드할 수 있도록 레그웰에 대응되는 위치에 설치된다. 도시하지 않았지만, 레그 지지부는 레그웰(110)의 수용공간에 설치되어 레그 장치(200)와 본체(100)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 레그 장치(200)를 지지한다. The leg support (not shown) is installed at a position corresponding to the leg well so as to guide the lifting of the leg device 200. Although not shown, the leg support unit is installed in the accommodation space of the legwell 110 to support the leg device 200 so that the leg device 200 and the main body 100 can move relative to each other in the vertical direction.

본 실시예에서 레그 장치(200)와 본체(100)의 "상하 방향의 상대 운동"은 레그 장치(200)가 본체(100)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(100)가 레그 장치(200)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다. In this embodiment, the "relative movement in the vertical direction" of the leg device 200 and the main body 100 means that the leg device 200 moves in the vertical direction with respect to the main body 100, and the main body 100 is a leg device ( 200) will be understood as a concept including all moving in the vertical direction.

한편, 레그(210)는 상부 레그(210-1)와 하부 레그(210-2)로 구성되며, 이들은 상호 연결된 상태에서 위험 상황시 분리 가능하도록 제공될 수 있다. 상부 레그(210-1)는 선체(100)에 연결되고, 하부 레그(210-2)는 스퍼드캔(260)과 연결된다. On the other hand, the leg 210 is composed of an upper leg 210-1 and a lower leg 210-2, which may be provided to be detachable in a dangerous situation in an interconnected state. The upper leg 210-1 is connected to the hull 100, and the lower leg 210-2 is connected to the spud can 260.

스퍼드캔(260)은 하부 레그(210-2)의 하단에 설치된다.The spud can 260 is installed at the bottom of the lower leg 210-2.

도 5 및 도 6을 참조하면, 잠금 부재(270)는 상부 레그(210-1)와 하부 레그(210-2)의 연결 부위에 설치되고, 상부 레그(210-1)와 하부 레그(210-2)는 잠금 부재(270)에 의해 상호 연결 또는 분리될 수 있다. 5 and 6, the locking member 270 is installed at a connection portion between the upper leg 210-1 and the lower leg 210-2, and the upper leg 210-1 and the lower leg 210- 2) can be interconnected or separated by a locking member 270.

레그 장치(200)는 감지부(250)를 갖는다. 감지부(250)는 레그(210) 또는 스퍼드캔(260)에 설치되어 지반 침식 현상을 감지한다.The leg device 200 has a sensing unit 250. The sensing unit 250 is installed on the leg 210 or the spud can 260 to detect ground erosion.

제어부(290)는 감지부(150)로부터 발생되는 지반 침식 감지 신호를 제공받는다. 제어부(290)는 지반 침식이 발생된 해당 레그의 하부 레그(210-2)가 상부 레그(210-1)로부터 분리되도록 잠금 부재를 제어한다.The control unit 290 is provided with a ground erosion detection signal generated from the detection unit 150. The control unit 290 controls the locking member so that the lower leg 210-2 of the leg where the ground erosion has occurred is separated from the upper leg 210-1.

잠금 부재(270)는 잠금 블록(272)과 구동부(274)를 포함한다. 잠금 블록(272)은 상부 레그(210-1)의 하단에 이동 가능하게 설치된다. 구동부(274)는 잠금 블록(272)이 하부 레그(210-2)를 구속하는 잠금 위치와 하부 레그(210-2)를 비구속하는 해제 위치로 이동하도록 구동시킨다. The locking member 270 includes a locking block 272 and a driving unit 274. The lock block 272 is movably installed at the bottom of the upper leg 210-1. The driving unit 274 drives the locking block 272 to move to the locked position for restraining the lower leg 210-2 and the unlocked position for non-constraining the lower leg 210-2.

본 실시예에서는 잠금 블록(272)이 회동 가능하게 상부 레그(210-1)에 설치되며, 구동부(274)에 의해 잠금 위치에서 해제 위치로 이동된다. 하부 레그(210-2)는 상단에 잠금 블록(272)에 걸리는 걸림부(229)를 갖는다. 상단 레그(210-1)는 걸림부(229)를 받치는 받침부(228)를 갖는다. 즉, 잭업 상태에서 걸림부(229)는 받침부(228)에 지지되고, 잭업 이전에는 걸림부(229)가 잠금 블록(272)에 의해 지지된다. 그리고, 지반 침하 발생시에는 잠금 블록(272)이 해제 위치로 회동되면서 하부 레그(210-2)가 상부 레그(210-1)로부터 분리되면서 선체(100)가 기울어지는 대형 사고를 예방할 수 있다. In this embodiment, the lock block 272 is rotatably installed on the upper leg 210-1, and is moved from the locked position to the unlocked position by the driving unit 274. The lower leg 210-2 has a locking portion 229 that is caught by the locking block 272 at the top. The upper leg 210-1 has a supporting portion 228 that supports the locking portion 229. That is, in the jack-up state, the locking portion 229 is supported by the supporting portion 228, and before the jack-up, the locking portion 229 is supported by the locking block 272. And, when the ground subsidence occurs, the locking block 272 is rotated to the release position, and the lower leg 210-2 is separated from the upper leg 210-1, so that the hull 100 can be prevented from being inclined.

위와 같은 구성을 갖는 부유식 구조물(1)은 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. The floating structure 1 having the above-described configuration may be operated in a transit mode and a jackup mode.

도 7은 항해 모드의 부유식 구조물을 보여주는 도면이고, 도 8A 내지 도 8C는 부유식 구조물의 레그가 함몰되는 펀치쓰루(Punch Through) 사고시 대응 과정을 설명하기 위한 도면들이다.7 is a view showing a floating structure in a sailing mode, and FIGS. 8A to 8C are views for explaining a response process in a punch through accident in which a leg of a floating structure is recessed.

도 7 및 도 8A에서와 같이, 부유식 구조물(1)은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 일반 항해 모드에서, 부유식 구조물(1)은 레그 장치(200)에 의한 저항을 줄이고자 레그(20)를 상측 방향으로 이동시킨 상태로 이동할 수 있다. 7 and 8A, the floating structure 1 moves in a sailing mode to a position where a marine wind generator is to be installed. In the normal sailing mode, the floating structure 1 may move in a state in which the leg 20 is moved upward to reduce resistance by the leg device 200.

부유식 구조물(1)은 목적 위치까지 이동한 후, 자동 위치 제어(Dynamic Positioning)를 이용해 레그 장치(200)를 내리기 위한 정확한 위치를 잡을 수 있다. 자동 위치 제어는 레그 장치(200)가 하강하여 해저에 닿을 때까지 지속될 수 있다. After the floating structure 1 is moved to a target position, it is possible to hold an accurate position for lowering the leg device 200 using automatic positioning. The automatic position control may continue until the leg device 200 descends and touches the seabed.

이후, 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 레그 장치(200)를 해저(B;도 8A 참조)에 박는다. 이 과정에서, 레그 장치(200)는 중력 및 레그 지지부의 구동장치에 의해 본체(100)의 하방으로 이동될 수 있다. Thereafter, the floating structure 1 is switched to the jack-up mode, and the leg apparatus 200 is driven into the seabed (see FIG. 8A). In this process, the leg device 200 may be moved downward of the main body 100 by gravity and a driving device of the leg support.

레그 장치(200)의 하단부가 해저(B)에 닿게 되면, 레그 장치(200)는 더 이상 하방으로 이동할 수 없게 된다. 이 상태에서, 부유식 구조물(1)은 레그 지지부의 구동장치를 작동시켜 본체(100)를 레그 장치(200)를 따라 상방으로 이동시킨다. 본체(100)의 하중은 레그 장치(200)를 해저(B)로 침투시키는 힘으로 작용하게 되고, 그에 의해, 레그 장치(200)는 해저(B)로 침투하여 고정된다. When the lower end of the leg device 200 touches the seabed B, the leg device 200 can no longer move downward. In this state, the floating structure 1 moves the main body 100 upwardly along the leg device 200 by operating the driving device of the leg support. The load of the main body 100 acts as a force for penetrating the leg apparatus 200 into the seabed B, whereby the leg apparatus 200 penetrates into the seabed B and is fixed.

본체(100)를 레그 장치(200)를 따라 상방으로 이동시킴에 따라 본체(100)는 해수면(S)으로부터 소정 거리 이격된 상태가 될 수 있으며, 본체(100)가 해수면(S)으로부터 이격되어 기설정된 작업 위치에 다다른 상태를 잭업 상태라고 할 수 있다. As the main body 100 is moved upward along the leg apparatus 200, the main body 100 may be spaced a predetermined distance from the sea surface S, and the main body 100 is spaced from the sea surface S The state of reaching a preset working position may be referred to as a jack-up state.

부유식 구조물(1)은 잭업 상태에서 크레인(40)을 이용하여 해상 풍력 발전기를 설치하며, 설치 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다시 운항을 개시할 수 있다. The floating structure 1 installs the offshore wind generator using the crane 40 in the jack-up state, and when the installation work is completed, it can proceed in the reverse order of the above order to start the operation again.

상기와 같은 부유식 구조물(1)의 잭업 상태로의 전환 방법은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.The above-described method for converting the floating structure 1 to the jack-up state is only an example, and may be variously changed within a range in which the spirit of the present invention is maintained.

한편, 도 8A 내지 도 8C에서와 같이, 일측의 레그 장치(200)가 지지력을 잃고 함몰되는 펀치쓰루(Punch Through) 사고가 발생하게 되면, 감지부(250)가 이를 감지하여 제어부(290)로 제공하고, 제어부(290)는 잠금 블록(272)이 해제 위치로 이동하도록 구동부(274)를 제어한다. 이에 따라, 하부 레그(210-2)는 상부 레그(210-1)로부터 분리되면서 선체(100)가 기울어지는 것을 방지한다. 이때 선체(100)는 3개의 레그 장치(200)에 의해 잭업된 상태이며, 안전성 확보를 위해 선체를 해상으로 하강시키면 된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 8A to 8C, when a punch through accident in which the leg device 200 on one side loses support force and is recessed, the detection unit 250 detects this and sends it to the control unit 290. Provided, the control unit 290 controls the driving unit 274 to move the lock block 272 to the unlocked position. Accordingly, the lower leg 210-2 is separated from the upper leg 210-1, thereby preventing the hull 100 from tilting. At this time, the hull 100 is in a jacked-up state by three leg devices 200, and the hull may be lowered to the sea to ensure safety.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 본체 200 : 레그 장치
210 : 레그 260 : 스퍼드캔
270 : 잠금 부재 290 : 제어부 100: body 200: leg device
210: leg 260: spud can
270: locking member 290: control unit

Claims (5)

선체에 승강 가능하게 설치되는 레그들을 포함하되;
상기 레그는
상기 선체에 연결되는 상부 레그;
상기 상부 레그와 분리 가능한 하부 레그;
상기 하부 레그에 설치되는 스퍼드캔; 및
상기 상부 레그와 상기 하부 레그의 연결 부위에 설치되고, 상기 상부 레그와 상기 하부 레그가 상호 연결 또는 분리되도록 하는 잠금 부재를 포함하는 레그 장치. It includes legs that are installed to be elevated on the hull;
The leg
An upper leg connected to the hull;
A lower leg separable from the upper leg;
A spud can installed on the lower leg; And
A leg device that is installed at a connection portion between the upper leg and the lower leg, and includes a locking member that allows the upper leg and the lower leg to be interconnected or separated. 제 1 항에 있어서,
상기 잠금 부재는
상기 상부 레그의 하단에 이동 가능하게 설치되는 잠금 블록; 및
상기 잠금 블록이 상기 하부 레그를 구속하는 잠금 위치와 상기 하부 레그를 비구속하는 해제 위치로 이동하도록 구동시키는 구동부를 포함하는 레그 장치.According to claim 1,
The locking member
A lock block movably installed at a lower end of the upper leg; And
A leg device including a driving unit for driving the lock block to move to a locked position for constraining the lower leg and an unlocked position for restraining the lower leg. 제 2 항에 있어서,
외부 신호를 제공받아 상기 하부 레그가 상기 상부 레그로부터 분리되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 레그 장치.According to claim 2,
A leg device further comprising a control unit that receives the external signal and controls the driving unit so that the lower leg is separated from the upper leg. 제 1 항에 있어서,
상기 하부 레그 또는 상기 스퍼드캔에 설치되고 지반 침식 현상을 감지하는 감지부; 및
상기 감지부로부터 발생되는 지반 침식 감지 신호를 제공받고, 지반 침식이 발생된 해당 레그의 상기 하부 레그가 상기 상부 레그로부터 분리되도록 상기 잠금 부재를 제어하는 제어부를 더 포함하는 레그 장치.According to claim 1,
A detection unit installed on the lower leg or the spud can and detecting ground erosion; And
A leg device further comprising a control unit that receives the ground erosion detection signal generated from the sensing unit and controls the locking member so that the lower leg of the leg where the ground erosion has occurred is separated from the upper leg. 제 1 항에 있어서,
상기 하부 레그는 상기 상부 레그보다 상대적으로 짧게 제공되는 레그 장치.According to claim 1,
The lower leg is a leg device provided relatively shorter than the upper leg.

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