KR100422740B1 - 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법, 및 침몰 물체 인양케이블 장착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법, 및 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 관한 것으로서, 잠수 작업에 의존하지 않고 인양 케이블을 장착한다. 선단에 굴삭구(5)를 장착한 코일드튜빙(coiled tubing;4)을 승강시키는 작업선(1)과, 가이드 슈터와 송출기를 구비한 가이드 스택(3)과, 굴삭구에 설치된 걸림부(10)와, 가이드 스택에 설치되고, 걸림부에 걸려 코일드튜빙이 매달아 내려진 상태에서 가이드 스택의 이탈을 방지하는 걸림받이부와, 가이드 스택이 착저(着低)되어 굴삭구에 의해 침몰선의 하방의 모래, 바위, 진흙 등으로 이루어지는 물밑을 굴삭했을 때에, 굴삭구에 양력(揚力)을 부여하는 윙벤트서브(11)를 구비하여 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템을 구성한다.

Description

침몰 물체 인양 케이블 장착 방법, 및 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR ATTACHING A LIFTING CABLE TO A SUNKEN ARTICLE}

본 발명은, 해저나 호수 바닥 등에 침몰된 선박이나 비행기 등의 침몰 물체를 인양하는 작업을 할 때에, 인양 케이블을 침몰 물체에 장착하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법, 및 인양 케이블의 장착 시스템에 관한 것이다.

침몰된 선박이나 비행기 등을 인양하기 위해서는, 승강기를 구비한 작업선으로부터 인양 케이블을 매어달아, 이 인양 케이블을 침몰된 선박 등의 밑으로 통과시켜 인양한다.

예를 들면, 해저에 정위(正位)로 침몰된 선박을 인양하기 위해서는, 다이버가, 먼저, 배 밑바닥 바로 아래의 해저를 배의 폭방향으로 터널을 판다. 이 터널은, 다이버가 제트·워터 굴삭기로 배 밑바닥 아래의 모래나 진흙을 무너뜨리고, 이것을 에어리프트로 제거하면서 굴삭해 감으로써 만들어진다. 터널이 관통되면, 다이버가 선취 케이블(가는 케이블)을 터널의 한 쪽 개구부로부터 다른 쪽의 개구부에 통과시키고, 이 삽입 통과한 선취 케이블의 일단에, 작업선으로부터 매달아 내린 인양 케이블의 일단을 연결한다. 그리고, 이 인양 케이블을 하강시키면서 반대측의 선취(先取) 케이블을 끌어 올림으로써 인양 케이블을 터널 내에 삽입 통과시키고, 이것에 의해 인양 케이블을 선체에 크게 한바퀴 감아 장착한다.이 작업을 소정의 인양 케이블의 개수만큼 반복한다. 그리고, 인양 케이블의 장력이 균등하게 되도록 케이블 배치를 조정하여, 각 인양 케이블을 일제히 끌어 올림으로써 선체를 인양한다.

이와 같이, 종래의 침몰선 인양 작업에는 다이버에 의한 인양 케이블의 장착 작업이 불가결했다.

그러나, 다이버 작업에는 수많은 제약이 있어, 종래의 인양 케이블의 장착에는 다음에 설명하는 많은 과제가 있다.

(1) 수심(水深)에 관한 문제

현재, 대형선 등의 인양 수심 한계는, 일반적으로는 55∼60m이며, 더 이상의 수심에 침몰된 선박 등의 인양은 불가능하다. 이것은, 가장 많이 보급되어 있는 공기 호흡식 잠수가, 잠수병 관계로 수심에 제한을 받기 때문이다. 또, 공기 호흡식 대신 특수 혼합 가스를 사용하면 공기 호흡식 보다 깊은 수심까지 잠수할 수 있지만, 다이버에 대한 생리적인 위험성이 높아지기 때문에, 대형 침몰선 등의 인양 작업같은 중노동에는 적합하지 않다.

따라서, 「수심」은 인양 작업의 가부를 결정하는 데에 있어서 가장 중대한팩터이다.

(2) 조류(潮流)와 해류(海流)에 관한 문제

다이버가 수류에 대하여 안전성을 확보할 수 있는 한계는, 일반적으로는 1∼1.5노트라고 되어 있다. 이것은, 이것을 넘으면, 다이버 자체의 안전 확보를 할 수 없게 되어, 원하는 장소에 도달할 수 없게 된다. 또, 다이버가 긴급 부상한 경우에, 이 다이버의 인명 구조가 곤란하게 되기 때문이다.

또, 에어 리프트 호스나 제트 워터 호스의 압류 저항이 강해지면, 다이버는 이들의 보수, 조작이 불가능하게 되고, 작업을 할 수 없다.

또, 「조류」는 조수의 간만으로 유속에 강약이 생긴다. 이로 인하여, 조류의 영향을 강하게 받는 해역에서의 잠수 작업은, 유속이 약해지는 휴조(休潮) 시로 한정된다. 한편, 「해류」는 항상적이기 때문에, 해류가 강한 부분에서는 잠수 작업을 일체 할 수 없다.

이와 같이, 「조류」와「해류」는, 인양 작업의 가부를 결정하는 데에 있어서 중대한 팩터이다.

(3) 수중 시계(視界)에 관한 문제

물밑 근처가 진흙 등으로 탁해져 있는 상황에서는 수중 시계를 확보할 수 없기 때문에, 잠수 작업은 불가능해 진다. 특히, 터널 굴삭 작업에서는 모래나 진흙이 수중에 분산되기 때문에, 수중 시계가 악화되기 쉽다. 이로 인하여, 작업중인 다이버가 터널 내에서 붕괴를 알아차리지 못하여 생매장이 되는 경우가 있다. 이와 같이, 「수중 시계」는 다이버의 안전성을 확보하는 데에 있어서 중요한 팩터이며, 또 작업 공사 기간에도 큰 영향을 미치는 팩터이기도 하다.

(4) 수온(水溫)에 관한 문제

수온이 체온 이하이면, 다이버의 체온을 빼앗겨, 때로는 인명에도 관계된다. 이로 인하여, 수온이 낮은 수역에서는, 잠수 작업 시간이 수온에 의해 크게 제한되어 버리고, 작업 공사 기간에 큰 영향을 미치게 하는 팩터로 된다.

(5) 바닥질에 관한 문제

바닥질이 바위인 경우, 다이버가 에어 드릴로 이것을 제거할 수 있는 경우도 있지만, 바위의 질이나 바위의 분포상태에 따라서는 터널 파기가 불가능하게 되는 경우가 적지 않다. 이러한 경우에는, 다이버가 선체의 외판에 매다는 기구를 수중 전기 용접으로 장착하거나, 외판에 구멍을 뚫거나 하여 인양 케이블을 장착해야 한다. 그러나, 이러한 작업은 어려움이 많고, 또, 인양 케이블 말단의 고정 강도나 선체의 잔존 강도가 불충분한 경우에는 선체를 수중 절단하여 인양 하중을 저감하고, 인양 회수를 증가시킴으로써 대처하지 않으면 안된다.

이와 같이, 바닥질은 작업 공사 기간에 큰 영향을 미치는 팩터로 된다.

(6) 파랑(波浪) 높이에 관한 문제

파랑 높이에 대한 잠수 중지 기준은, 일반적으로 약 1.5m이다. 이것은, 다이버가 작업 모선과 수중과의 사이를 안전하게 승강할 수 있는 한계이다. 이로 인하여, 거친 날씨의 해역에서의 잠수 가동율은 낮아진다. 이와 같이, 「파랑 높이」는 작업 공사 기간을 크게 좌우하는 팩터로 되어 있다.

(7) 그 외의 문제

침몰선 등의 인양 작업은 상기한 팩터가 복합적으로 작용하는 것이며, 또 기상(氣象)이나 해상(海象)의 변화에 따라 상기 팩터도 그 영향 정도가 변화되고, 이 때문에 작업 공사 기간이 길어지거나, 작업 도중에 인양 불가능 사태에 이르는 경우도 있다. 그 결과, 침몰선 등이 장기간에 걸쳐 방치되게 된다. 또, 선체 상황이 해상 등의 영향으로 악화되어, 연료유, 위험물, 독물, 방사성 물질 등의 유출에 의한 환경 오염의 문제가 야기되는 경우도 적지 않다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 잠수 작업에 의존하지 않고 인양 케이블을 장착할 수 있는 침몰 물체의 인양 케이블 장착 방법, 및 인양 케이블의 장착 시스템을 제공하려고 하는 것이다.

도 1은 작업선으로부터 매달아 내린 코일드튜빙을 승강시키는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 2는 침몰선의 밑으로 터널을 판 굴삭구가 물밑으로부터 나간 상태를 나타낸 사시도이다.

도 3은 가이드 스택의 사시도이다.

도 4는 가이드 슈터의 측면도이다.

도 5는 (a)는 송출기의 측면도, (b)는 송출기의 평면도이다.

도 6은 터널을 굴삭하여 굴삭구에 선취 케이블을 접속한 상태를 나타낸 설명도이다.

도 7은 터널 내에 삽입 통과한 선취 케이블의 선단에 접속된 인양 케이블을 하강시키는 상태를 나타낸 설명도이다.

도 8은 침몰선에 인양 케이블을 크게 감은 상태를 나타낸 설명도이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1: 작업선, 2: 승강기, 3: 릴, 4: 코일드튜빙, 5: 굴삭구, 6: 내부에 다운홀 모터를 구비한 굴삭구의 본체, 9: 드릴비트, 10:걸림부, 11: 윙벤트 서브, 12: 벤트 서브, 13: 가이드 스택, 14: 프레임, 15: 가이드 슈터, 16: 송출기, 17: 전후 좌우 방향 이동 수단 트러스터, l9: 액압 실린더, 20: 가동 다리, 21: 굴삭구 수납부, 22: 액압 모터, 23: 구동 롤러, 24a: 고정 프레임, 24b: 슬라이드 프레임, 25,26: 종동 롤러, 27: 슬라이드 잭, 30: 관, 31: 수직 가이드, 32: 경사 슈트, 33,34: 고정 장착공, 35: 핀, 40: 굴삭구 하우징, 41: 벨마우스, 42: 걸림받이부, 44: 침몰선, 45: TV카메라, 50: 선취 케이블, 51: 인양 케이블.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 제안된 것으로, 청구항 1은, 가요성(可撓性)을 가지고 구동력을 보내는 파이프 부재의 선단에 상기 구동력에 의해 작동되는 굴삭구(掘削具)를 장착하고, 상기 파이프 부재를 가이드 스택의 가이드 슈터(guide shooter)에 안내되도록 하고, 상기 파이프 부재를 작업선 상으로부터 매달아 내리고, 굴삭구로부터 파이프 부재의 선단 부분 사이에 설치한 걸림부를 가이드 스택의 걸림받이부에 걸리게 함으로써 가이드 스택의 이탈을 방지하고, 이 상태에서, 가이드 스택이 목표 지점에 착저(着底)되기까지 파이프 부재를 하강시키고, 가이드 스택이 착저된 상태에서 굴삭구의 선단을 침몰 물체 측의 경사 하방을 향하게 하고, 이 상태에서 굴삭구를 작동시키면서 파이프 부재를 가이드 슈터에 의해 종방향으로부터 횡방향으로 만곡시키면서 가이드 스택으로부터 송출하여 상기 목표 지점의 물밑으로부터 침몰 물체의 하방의 땅 속을 굴삭하고, 이 굴삭 중에는 양력(揚力)을 작용시키면서 굴삭하고, 침몰 물체를 사이에 두고 반대측의 물밑으로부터 굴삭구가 나와 터널이 생기면, 작업선으로부터 매달아 내린 케이블의 선단 부분을, 굴삭구로부터 파이프 부재의 선단 부분 사이에 접속하고, 이 상태에서 파이프 부재를 다시 끌어와 상기 케이블을 침몰 물체 하방의 터널 내에 삽입 통과시켜 상기 목표 지점측으로 꺼내고, 그 후, 상기 케이블을 접속한 상태에서 파이프 부재를 가이드 스택과 함께 상승시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법에 대한 것이다.

청구항 2는, 제1항에 있어서, 작업선으로부터 매달아 내린 상기 케이블이 선취(先取) 케이블이며, 이 선취 케이블을 접속한 상태에서 파이프 부재를 가이드 스택과 함께 끌어올리고,

그 후, 끌어올린 선취 케이블의 선단 부분을 파이프 부재 측으로부터 분리하여 인양 케이블의 선단 부분에 교체 장착하고, 작업선으로부터 매달아 내린 인양 케이블을 하강시키면서 선취 케이블의 반대측을 끌어올림으로써, 선취 케이블에 접속한 인양 케이블을 터널 내로 삽입 통과시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법에 대한 것이다.

청구항 3은, 가요성을 가지고 구동력을 보내는 파이프 부재와, 이 파이프 부재의 선단에 장착되어 상기 구동력에 의해 작동되는 굴삭구와, 상기 파이프 부재를 승강시키는 승강기를 구비한 작업선과, 상기 파이프 부재를 종방향으로부터 횡방향으로 만곡시키는 가이드 슈터를 구비하는 동시에, 파이프 부재를 상방으로부터 끌어 넣어 상기 가이드 슈터에 안내되도록 하여 만곡시킨 후에 하부 일측으로부터 횡방향으로 송출하는 송출기를 구비한 가이드 스택과, 상기 굴삭구로부터 파이프 부재의 선단 부분 사이에 설치된 걸림부와, 상기 가이드 스택측에 설치되고, 상기 걸림부에 의해 걸려 파이프 부재가 매달아 내린 상태에서 가이드 스택의 이탈을 방지하는 걸림받이부와, 가이드 스택이 착저되어 굴삭구의 선단을 침몰 물체 측의 경사 하방을 향한 상태에서 굴삭구를 작동시키면서 파이프 부재를 가이드 스택으로부터 송출하여 물밑으로부터 침몰 물체의 하방의 땅 속을 굴삭했을 때에, 굴삭구에 양력을 부여하는 양력 발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 4는, 제3항에 있어서, 상기 가이드 슈터는, 파이프 부재를 송출하는 각도가 조정 가능한 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 5는, 제3항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 작업선에 영상 신호를 송출 가능한 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 6은, 제4항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 작업선에 영상 신호를 송출 가능한 카메라를 구비한 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 7은, 제3항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 횡방향으로 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구한 8은, 제4항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 횡방향으로 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 9는, 제5항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 횡방향으로 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 10은, 제3항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 11은, 제4항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 12는, 제5항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

청구항 13은, 제6항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템에 대한 것이다.

[발명의 실시 형태]

이하, 본 발명의 실시예를, 해저에 침몰된 대형 선박(이하, 침몰선이라고 함)을 인양하는 경우를 예로 들어 도면에 따라 설명한다.

도 1은 승강기를 구비한 작업선(이하, 작업선이라고 함)으로부터 파이프 부재를 매달아 내려 가이드 스택을 승강시키는 상태를 나타낸 사시도, 도 2는 침몰선의 하방을 굴삭하여 굴삭구가 물밑으로부터 나간 상태를 나타낸 사시도, 도 3은 파이프 부재를 만곡시켜 송출하는 가이드 스택의 사시도이다.

작업선(l)은, 선상에 승강기(2)를, 그 전방에 릴(3)을 탑재하고, 이 릴(3)에 감은 파이프 부재를 승강기(2)의 작동에 의해 수중에 매달아 내리거나, 매달아 올리거나 할 수 있고, 또, 이 파이프 부재의 승강 길이를 정확하게 파악할 수 있는 기기 등을 구비한다.

파이프 부재는, 충분한 인장 강도와 가요성을 가지고, 구동력을 보내는 기다란 부재이며, 선단(하단)에 상기 구동력에 의해 작동되는 굴삭구가 장착되어 있다. 본 실시예에서는, 파이프 부재로서 직경 1∼2인치의 코일드튜빙(coiled tubing; 4)을 사용하고, 구동력으로서, 작업선(l) 상으로부터 고압액(고압으로 가압한 해수 등)을 코일드튜빙(4) 내를 통과시켜 선단(하단)의 굴삭구(5)에 공급한다.

굴삭구(5)는, 도 3에서는, 원통형의 본체(6)의 내부에, 고압액에 의해 작동되는 다운홀 모터를 가지고, 본체(6)의 선단에는 다운홀 모터의 회전력에 따라 회전하는 드릴비트(9)를 구비하고, 본체(6)의 길이 방향의 대략 중앙에는, 걸림부(10)로서 기능하는 콜러형의 스토퍼를 가지고, 이 스토퍼 보다 전방의 본체(6)의 좌우에 날개형의 윙벤트서브(11)를 구비한다. 이 윙벤트서브(11)는, 굴삭하면서 진행하는 동안에 양력을 부여하는 양력 발생 수단으로서 기능하는 부재이며, 본체(6)의 중심선에 대하여 선단측이 상, 후단측이 하로 되도록 경사진 상태로 장착되어 있다. 따라서, 본체(6)의 중심선에 따른 방향의 추진력을 받으면, 본체 및 선단의 드릴비트(9)를 상방으로 향하는 양력을 발생하고, 조금씩 상방으로 향해서 굴삭해 간다. 또, 양력의 발생 정도, 즉 굴삭 방향의 상방에의 곡률은, 윙벤트서브(11)의 경사 각도를 변화시킴으로써 적당히 조정할 수 있다.

또, 양력 발생 수단은, 윙벤트서브(11)에 한정되지 않고, 굴삭해 가는 동안에 양력을 발생시킬 수 있으면 어떠한 구성이라도 된다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 굴삭구(5)에 설치한 벤트서브(12)와같이, 본체(6)의 선단 부분 자체를 선단측이 경사 상방으로 굴곡된 구성으로 하고, 드릴비트(9)의 방향을 본체(6)의 중심선에 대하여 경사 상방으로 향할 수도 있다.

또, 본 발명에서의 굴삭구(5)는, 상기한 드릴비트(9)를 회전시키는 형식에 한정되지 않고, 바닥질에 따라 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 드릴비트 회전식의 굴삭구(5)는, 바닥질이 단단한 바위라도 굴삭할 수 있지만 굴삭 속도가 느리고, 제트 분사식 굴삭구(5)는, 바닥질이 모래나 진흙인 경우에 굴삭 속도가 드릴비트 회전식 보다 빠르지만 단단한 바위에 대해서는 굴삭력이 떨어진다. 따라서, 굴삭구(5)는, 바닥질에 따른 형식의 것을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 예시한 가이드 스택(13)은, 높이 약 5m의 대략 사각추 사다리꼴로 제작한 프레임(14) 내에, 작업선(1)으로부터 매달아 내린 파이프 부재(본 실시예에서는 코일드튜빙(4)의 하단 부분을 종방향으로부터 횡방향으로 만곡시키는 가이드 슈터(15)를 구비하는 동시에, 파이프 부재를 상방으로부터 끌어 넣어 상기 가이드 슈터(15)에 따라 만곡시킨 후에 하측부로부터 횡방향으로 송출하는 송출기(16) 등을 구비하고, 측면에는 프로펠러의 회전에 따라 전후 좌우 방향의 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단(트러스터)(17)을 90도 위상을 변화시켜 적어도 2개소 설치하고, 하부에는 액압 실린더(19)에 의해 하방으로 신축하는 가동 다리(20)를 네 코너에 가진다. 따라서, 양 트러스터의 추진력을 가감함으로써, 가이드 스택(13)을 전후 좌우 경사 360도 어떤 횡방향으로도 이동시킬 수 있다.

또, 이 가이드 스택(13)은, 전면 부분이 힌지에 의해 개폐 가능하게 구성되고, 이 전면 부분을 개방한 상태로 코일드튜빙(4)을 송출기(16)에 거는 동시에 가이드 슈터(15)에 안내되도록 하여 세팅하고, 굴삭구(5)를 후술하는 굴삭구 수납부(21) 내에 수납할 수 있도록 하고 있다.

또, 가이드 슈터(15)의 출구측을 앞으로 하면, 가이드 슈터(15)의 후방에 배치한 횡방향 이동 수단(17)의 프로펠러를 정전·역회전시킴으로써 가이드 스택(13)을 전방 혹은 후방으로 이동할 수 있고, 가이드 슈터(15)의 옆쪽에 배치한 횡방향 이동 수단(l7)의 프로펠러를 정전·역회전함으로써 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있다. 또, 가이드 스택(13)의 전후 좌우에 각각 전방, 후방, 좌측, 우측으로의 이동전용 트러스터(17)를 설치할 수도 있다.

송출기(16)는, 코일드튜빙(4)을 송출할 수 있으면 어떠한 구성이라도 되지만, 도 5에 나타낸 실시예에서는, 액압 모터(22)에 의해 회전 구동되는 구동 롤러(23)를 고정 프레임(24a)에 축 장착하고, 종동 롤러(25)를 축 장착한 슬라이드 프레임(24b)을 고정 프레임(24a)에 슬라이드 가능하게 장착하여 2개의 롤러(23),(25)의 간격을 조정 가능하게 하고, 고정 프레임(24a)에 장착한 슬라이드잭(27)의 로드의 선단을 슬라이드 프레임(24b)에 접속하여 종동 롤러(25)를 구동 롤러(23)에 가압 가능하게 하고 있다.

이 송출기(16)에 코일드튜빙(4)을 걸기 위해서는, 구동 롤러(23)와 종동 롤러(25)와의 간격을 확대한 상태에서 작업선(1)으로부터 매달아 내린 코일드튜빙(4)을 양 롤러(23),(25)의 사이에 위치시킨 후 종동 롤러(25)를 도 5중 좌측으로 이동시켜 종동 롤러(25)와 구동 롤러(23)사이에 끼워 장착한다. 또, 코일드튜빙(4)의 도중을 양 롤러(23),(25)의 사이에 끼워 장착한 후 선단 부분을 굴삭구(5)에 접속해도 되고, 또는 미리 선단 부분을 굴삭구(5)에 접속한 후 도중을 양 롤러(23),(25)의 사이에 끼워 장착할 수도 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 송출기(16)에서는, 슬라이드잭(27)의 가압력에 의해 종동 롤러(25)와 구동 롤러(23) 사이에 코일드튜빙(4)을 사이에 끼워 장착한 상태로 액압 모터(22)를 작동되면, 구동 롤러(23)의 회전력에 의해 코일드튜빙(4)을 하방의 가이드 슈터(15) 측으로 송출할 수 있다.

또, 액압 모터(22)에의 작동액의 공급은, 코일드튜빙(4)을 따라 설치한 관(30) 내의 압력관(도시하지 않음)을 통하여 행한다. 또, 상기 한 트러스터(17), 액압 실린더(19) 등 구동원에 압액 기기를 사용한 것에의 구동력의 공급도 상기 압력관을 통하여 행하고, TV 카메라 등의 전기 기기에의 전력 공급이나 영상 신호를 보내는 신호선 등도 상기 관(30) 내에 통과시킨 배선(도시하지 않음)을 통하여 행한다.

가이드 슈터(15)는, 가이드 스택(13) 내에 고정한 전면 개방 홈통형의 수직 가이드(31)와, 경사 하단을 가이드 스택(13)의 하부 일측에 축장착하고 경사 상단 부분을 상기 수직 가이드(31)의 높이의 도중에 고정 장착 가능한 상면 개방 홈통형의 경사 슈트(32)와, 경사 슈트(32)의 경사 하부에 설치된 굴삭구 수납부(21)로 개략 구성되고, 경사 슈트(32)의 수직 가이드(31)에 대한 고정 위치를 변화시킴으로써, 즉 수직 가이드(31)에 종방향으로 복수 개설한 고정 장착공(33)을 선택하여 고정 장착함으로써 경사 슈트(32)의 경사 각도를 조정 가능하게 하고 있다. 또, 경사 슈트(32)를 고정 장착하는 데에는, 선택한 수직 가이드(31)의 고정 장착공(33)과 경사 슈트(32)의 고정 장착공(34)을 연통하고, 양 구멍(33),(34) 내에 핀(35)를 삽입하여 경사 슈트(32)의 경사 상단 부분을 원하는 높이로 지지하여 고정 장착한다.

이와 같이, 도면에 예시한 가이드 슈터(15)는, 경사 슈트(32)의 고정 장착 위치를 선택함으로써 경사를 조정하도록 구성했지만, 유압잭에 의해 경사 슈트의 경사 각도를 조정하도록 구성할 수도 있으며, 이와 같이 하면 작업선(1)상에서 원격조작할 수도 있다.

굴삭구 수납부(21)는, 굴삭구(5)의 본체(6)를 수납 가능한 대략 원통형의 부재이며, 가이드 스택(13)이 착저된 상태에서 굴삭구(5)의 선단을 물밑에 경사 하방을 향한 상태로 수납되도록 구성되어 있다. 도 4에 나타낸 굴삭구 수납부(21)를 구체적으로 설명하면, 원통형의 굴삭구 하우징(40)의 경사 하단에 깔때기형의 벨마우스(41)를 형성한 부재이며, 벨마우스(4l)의 개구부 내에 굴삭구(5)의 걸림부(10)가 끼워맞추어져 맞닿으므로, 이 접촉 부분이 본 발명의 걸림받이부(42)로서 기능한다.

또, 도 4에 도시한 바와 같이, 벨마우스(41)의 하부를 가이드 스택(13)에 축장착할 수도 있고, 도 3에 도시한 바와 같이, 굴삭구 하우징(40)의 경사 하단 부분이나 벨마우스(41)를 가이드 스택(13)에 축장착할 수도 있다.

상기한 구성으로 이루어지는 가이드 슈터(15)에서는, 송출기(16)로부터 코일드튜빙(4)이 보내지면, 이 코일드튜빙(4)을 수직 가이드(31)로부터 경사 슈트(32)의 경사에 따르게 하여 이동시킴으로써, 종방향의 코일드튜빙(4)을 횡방향으로 방향 변환시킨 후 송출할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 파이프 부재로서의 코일드튜빙(4)과, 이 코일드튜빙(4)의 선단에 장착된 회전 비트식의 굴삭구(5)와, 코일드튜빙(4)을 승강시키는 승강기(2)를 구비한 작업선(1)과, 코일드튜빙(4)의 가이드 슈터(15)와 송출기(16)를 구비하는 가이드 스택(13)과, 상기 굴삭구(5)에 설치된 걸림부(10)와, 상기 가이드 스택(13)의 가이드 슈터(15)의 경사 하단에 설치한 걸림받이부(42)와, 굴삭구(5)에 설치한 윙벤트서브(11)가 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템을 구성하고 있다. 또, 바닥질에 따라서는 굴삭구(5)를 회전 비트식 대신 제트 분사식으로 한다.

다음에, 상기한 구성으로 이루어지는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템을 사용하여 침몰선(44)을 인양하는 작업의 순서에 대해 설명한다.

먼저, 준비 공정으로서, 작업선(1) 상에 있어서, 굴삭구(5)의 윙벤트서브(11)의 경사 각도와 가이드 슈터(15)의 경사 각도를 침몰선(44)의 상황에 따라 설정하고, 가이드 스택(13)의 전면을 개방하여 코일드튜빙(4)을 송출기(16)에 거는 동시에 가이드 슈터(15)에 안내되도록 하여 세팅하고, 굴삭구(5)를 가이드 슈터(15)의 경사 하단의 굴삭구 수납부(21) 내에 수납한다. 그리고, 준비 공정이 종료되었으면, 가이드 스택(13)의 전면을 폐쇄한다.

이 상태에서, 코일드튜빙(4)을 조금 감아 올리면, 굴삭구(5)의 걸림부(10)가 가이드 스택(13)의 걸림받이부(42)에 의해 걸리므로, 가이드 스택(13)이 이탈되는 일없이 허공에 뜬다. 이 상태에서, 작업선(1)의 위치를 침몰선(44)의 위치에 대응시켜 위치 조정하면서 코일드튜빙(4)을 매달아 내리게 하면, 가이드 스택(13)이 바다 속을 하강한다(하강 공정).

계속해서 코일드튜빙(4)을 풀어 내리면, 하강한 길이를 작업선(1)의 풀어낸 길이 계측기에 의해 파악할 수 있다. 따라서, 가이드 스택(13)을 침몰선(44)에 가까이 할 수 있어, 위치 조정과 방향의 조정을 행하면서 목표 지점에 착저시킬 수 있다(착저 공정).

또, 작업선(1)의 위치의 조정만이 아니라, 트러스터(17)에 의해 가이드 스택(13)을 전후 좌우 방향으로 이동하면서 위치 조정을 행하면, 목표 지점에 정확하게 착저시킬 수 있다. 또, 가이드 스택 (l3)에 원격 조작 가능한 TV 카메라(45)와 조명 램프(도시하지 않음)를 설치하고, 이 TV 카메라(45)로부터의 영상 신호에 의해 작업선(1) 상에서 가이드 스택(13)의 주위를 감시하면서 가이드 스택(13)을 착저시키면, 한층 목표 지점에 정확하게 착저시킬 수 있다. 또, TV 카메라(45)를 구비한 수중 로봇(ROV)에 의해 가이드 스택(13)의 방향이나 침몰선(44)과의 거리나 각도를 확인하면서 착저되면, 목표 지점에 한층 정확하게 착저시킬 수 있다. 또, 네 코너에 설치한 가동 다리(20)를 물밑의 기복에 대응하여 늘리면, 가이드 스택(13)을 원하는 자세로 착저시킬 수 있다.

착저 공정이 종료되면, 굴삭구(5)의 선단이 침몰선(44) 측의 경사 하방에 미리 설정한 복각(伏角)으로 향하고 있기 때문에, 이 상태로 굴삭구(5)를 작동하면서 송출기(16)를 시동하면, 코일드튜빙(4)이 송출되고, 이 추진력을 받아 굴삭구(5)가 물밑을 굴삭하기 시작한다. 그리고, 코일드튜빙(4)을 조금씩 송출하면서 굴삭을 계속하면, 윙벤트서브(l1)가 땅 속을 진행함으로써 양력을 발생하기 때문에, 굴삭의 방향이 조금씩 상방으로 변화되고, 이 양력을 받으면서 굴삭에 의한 터널(46)의 궤적이 도 6에 도시한 바와 같이, 대략 원호형으로 만곡되고, 충분한 길이를 파 진행하면 굴삭구(5)가, 침몰선(44)을 사이에 두고 반대측의 물밑으로 나간다(굴삭 공정). 굴삭중, 굴삭된 작은 바위나 모래는, 굴삭구(5)를 구동한 고압액이 드릴비트(9)의 선단으로부터 분출되어 터널 내를 통과하여 입구로부터 나가기 때문에, 이 수류를 타고 터널 밖으로 배출된다.

또, 굴삭구(5)가 굴삭해 간 거리는, 작업선(1) 상에서 매달아 내린 코일드튜빙(4)의 풀어낸 길이를 계측하거나, 송출기(16)의 송출 길이를 계측함으로써 감시할 수 있다. 또, 굴삭구(5) 내에 위치 검출 장치(도시하지 않음)를 설치하고, 이 위치 검출 장치로부터의 신호에 따라, 굴삭 길이, 방향, 깊이 등을 감시하도록 구성할 수도 있다.

굴삭구(5)가 반대측의 물밑으로부터 나갔으면, 굴삭구(5)와 송출기(16)의 작동을 정지시켜, 도 6에 도시한 바와 같이, 작업선(1)으로부터 매달아 내린 선취 케이블(50)의 선단 부분을 굴삭구(5)로부터 코일드튜빙(4)의 선단 부분의 사이, 바람직하게는 굴삭구(5)에 ROV를 사용함으로써 접속한다(선취 케이블 접속 공정).

예를 들면, 선취 케이블(50)의 선단 부분을 굴삭구(5)에 접속하는 작업은,상기 ROV의 매니퓨레이터에 의해 행하고, 선취 케이블(50)의 선단에 형성한 루프부(도시하지 않음)를 굴삭구(5)의 분리방지 첨부훅 등의 캐치(도시하지 않음)에 접속함으로써 할 수 있다. 또, 선취 케이블(50)을 굴삭구(5)나 코일드튜빙(4)에 접속하는 구성은, 상기한 루프부와 훅형의 캐치에 한정되지 않고, 어떠한 구성이라도 되지만, 접속하기 용이하고 또한 도중에서 분리되지 않는 것이 바람직하다.

선취 케이블(50)의 접속이 종료되었으면, 작업선(1)의 승강기(2)에 의해 코일드튜빙(4)을 감아 올리는 동시에 선취 케이블(50)을 대응시켜 끌어 내린다. 코일드튜빙(4)이 감아 올려지면, 터널(46) 내의 코일드튜빙(4)이 다시 끌려 오고, 이에 따라 굴삭구(5)에 접속된 선취 케이블(50)이 터널(46) 내에 인입된다. 그리고, 코일드튜빙(4)을 다시 감아 올리면, 굴삭구(5)가 터널(46) 내에서 뽑혀 목표 지점의 물밑에서 나오고, 선취 케이블(50)이 터널(46) 내를 관통하여 침몰선(44)의 밑을 횡단한다(케이블 관통 공정).

선취 케이블(50)이 터널(46) 내를 관통했으면, 다시 코일드튜빙(4)을 감아 올리고, 이것에 의해 굴삭구(5)가 가이드 스택(13)의 굴삭구 수납부(21) 내에 수납되고, 굴삭구(5)의 걸림부(10)가 가이드 스택(13)의 걸림받이부(42)에 맞닿아 걸린다. 이 상태에서, 코일드튜빙(4)을 다시 감아 올리면, 걸림부(10)가 가이드 스택(13)의 이탈을 방지하기 때문에, 코일드튜빙(4)을 감아 올림에 따라 함께 상승하고, 이 상승에 따라 터널(46) 내를 관통한 선취 케이블(50)의 선단 부분도 상승한다. 그리고, 코일드튜빙(4)을 충분히 감아 올리면, 가이드 스택(l3)과 굴삭구(5)를 선취 케이블(50)이 접속된 상태에서 해면으로부터 나와 작업선(1) 상으로 회수할 수 있다(가이드 스택 및 선취 케이블의 인상 공정).

다음에, 선취 케이블(50)의 선단 부분을 굴삭구(5)로부터 분리하여 인양 케이블(51)의 선단 부분에 접속, 즉 교체 장착한다(선취 케이블 교체 장착 공정).

선취 케이블(50)의 교체 장착이 종료되었으면, 접속된 인양 케이블(51)을 작업선(1)으로부터 바다 속에 매달아 내려 하강시키는 동시에, 선취 케이블(50)의 반대측, 즉 후단측을 인양 케이블(51)의 하강에 따라 작업선(1)에 끌어올린다. 그리고, 인양 케이블(51)의 선단 부분이 물밑에 도달하여 선취 케이블(50)을 다시 끌어올리면, 터널(46) 내를 관통하고 있는 선취 케이블(50)이 뽑히면서 인양 케이블(51)을 터널(46) 내로 끌어들이고, 선취 케이블(50)을 충분히 당겨서 터널(46)로부터 뽑아내면, 선취 케이블(50)의 선단 부분에 접속된 인양 케이블(51)이 터널(46) 내를 관통하여 침몰선(44) 밑을 횡단한다(인양 케이블 횡단 공정).

인양 케이블(51)이 터널(46) 내를 관통하여 선단 부분이 물밑으로부터 나갔으면, 선취 케이블(50)을 다시 끌어올리고, 충분히 끌어올리면, 인양 케이블(51)의 선단 부분이 해면으로부터 나와 작업선(1) 상으로 회수할 수 있다. 그리고, 회수했으면, 인양 케이블(51)의 선단 부분을 선취 케이블(50)로부터 분리하고, 이것에 의해 도 8에 도시한 바와 같이, 이 첫번 째의 인양 케이블(51)의 장착을 종료한다(인양 케이블 크게 감기 공정).

이러한 작업을 반복하면, 다이버가 침몰선(44)까지 잠수하지 않고, 침몰선(44)의 크기에 따른 개수 및 위치에 인양 케이블(51)을 장착할 수 있다. 그리고, 필요한 개수의 인양 케이블(51)을 침몰선(44)에 장착했으면, 인양케이블(51)의 장력이 균등하게 되도록 케이블 배치를 행하고, 침몰선(44)을 인양한다.

또, 상기 실시예에서는 대형 선박을 인양하기 위해서 대하중에 견디는 굵은 인양 케이블(51)을 장착할 필요가 있기 때문에, 먼저, 선취 케이블(50)을 터널(46) 내에 통과시키고, 이 선취 케이블(50)에 인양 케이블(51)을 교체 장착한 후 터널(46) 내에 통과시켰다. 그러나, 가는 인양 케이블(51)이라도 인양 가능한 침몰물의 경우에는, 반드시 선취 케이블(50)을 접속할 필요는 없고, 직접 인상 케이블을 터널(46) 내에 관통시킬 수도 있다. 즉, 터널(46) 내에 코일드튜빙(4)을 관통시켰으면, 이 코일드튜빙(4)에 가는 인양 케이블(51)을 접속하고, 이 상태에서 코일드튜빙(4)을 끌어올리고 터널(46) 내에 가는 인양 케이블(51)을 관통시킬 수도 있다. 예를 들면, 침몰된 경비행기를 인양하는 경우 등이다. 또, 코일드튜빙(4)을 인양 케이블로서 사용하는 것도 가능하다.

또, 상기 실시예에서는, 굴삭구(5)의 구동력이 고압액이기 때문에, 코일드튜빙(4)을 사용했지만, 본 발명에서의 파이프 부재는 이것에 한정되지 않고, 굴삭구(5)의 구동력을 공급할 수 있고, 필요한 인장 강도와 가요성을 가지면 된다. 예를 들면, 전기 모터(1)를 구동원으로 하는 굴삭구(5)를 사용하는 경우에는, 파이프 부재로서, 튼튼하고 가요성이 있는 전선을 사용할 수도 있다.

또, 본 발명은 해양에 한정되지 않고, 호수, 연못, 늪 등의 수역에서 실시할 수 있고, 인양 물체도 선박에 한정되지 않는다. 예를 들면, 비행기, 로켓, 우주선 등도 인양할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다이버가 인양 물체까지 잠수할 필요가 없기 때문에, 다이버가 작업할 수 없는 깊은 물밑, 예를 들면 3000m의 심해에 침몰된 배나 위험물, 독물, 방사성 물질이라도 인양 케이블을 장착하여 인양하는 것이 가능하게 된다. 또, 종래의 다이버가 잠수 가능한 수심역에서의 작업에서 장벽으로 되어 있던 다이버에 대한 수온, 파랑, 조류에 의한 영향을 고려할 필요가 없어졌기 때문에, 작업 시간도 길게 취할 수 있어 공사 기간의 단축화에 크게 기여한다. 또, 인양 물체 근방의 수중 시계나 터널 굴삭 작업 중인 시계에 크게 좌우되지 않기 때문에, 인양 작업이 중단되는 기간을 단축할 수 있고, 이에 따라서도 공사 기간의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 수중에서의 사용 기기의 압류 저항을 현저하게 저감할 수 있기 때문에, 조류에 의한 작업 중단 시간이 거의 없게 되어, 효율적으로 작업할 수 있다.

Claims (13)

1. 가요성(可撓性)을 가지고 구동력을 보내는 파이프 부재의 선단에 상기 구동력에 의해 작동되는 굴삭구(掘削具)를 장착하고, 상기 파이프 부재를 가이드 스택의 가이드 슈터에 안내되도록 하고,

   상기 파이프 부재를 작업선 상으로부터 매달아 내리고, 굴삭구로부터 파이프 부재의 선단 부분 사이에 설치한 걸림부를 가이드 스택의 걸림받이부에 걸리게 함으로써 가이드 스택의 이탈을 방지하고,

   이 상태에서, 가이드 스택이 목표 지점에 착저(着底)되기까지 파이프 부재를 하강시키고,

   가이드 스택이 착저된 상태에서 굴삭구의 선단을 침몰 물체 측의 경사하방을 향하게 하고,

   이 상태에서 굴삭구를 작동시키면서 파이프 부재를 가이드 슈터에 의해 종방향으로부터 횡방향으로 만곡시키면서 가이드 스택으로부터 송출하여 상기 목표 지점의 물밑으로부터 침몰 물체의 하방의 땅 속을 굴삭하고,

   이 굴삭 중에는 양력(揚力)을 작용시키면서 굴삭하고,

   침몰 물체를 사이에 두고 반대측의 물밑으로부터 굴삭구가 나와 터널이 생기면, 작업선으로부터 매달아 내린 케이블의 선단 부분을, 굴삭구로부터 파이프 부재의 선단 부분 사이에 접속시키고,

   이 상태에서 파이프 부재를 다시 끌어와 상기 케이블을 침몰 물체 하방의 터널 내로 삽입 통과시켜 상기 목표 지점측으로 꺼내고,

   그 후, 상기 케이블을 접속한 상태에서 파이프 부재를 가이드 스택과 함께 상승시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법.
2. 제1항에 있어서,

   작업선으로부터 매달아 내린 상기 케이블이 선취(先取) 케이블이며, 이 선취 케이블을 접속시킨 상태에서 파이프 부재를 가이드 스택과 함께 끌어올리고,

   그 후, 끌어올린 선취 케이블의 선단 부분을 파이프 부재 측으로부터 분리하여 인양 케이블의 선단 부분에 교체 장착하고,

   작업선으로부터 매달아 내린 인양 케이블을 하강시키면서 선취 케이블의 반대측을 끌어올림으로써, 선취 케이블에 접속시킨 인양 케이블을 터널 내로 삽입 통과시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 방법.
3. 가요성을 가지고 구동력을 보내는 파이프 부재와,

   상기 파이프 부재의 선단에 장착되어 상기 구동력에 의해 작동되는 굴삭구와,

   상기 파이프 부재를 승강시키는 승강기를 구비한 작업선과,

   상기 파이프 부재를 종방향으로부터 횡방향으로 만곡시키는 가이드 슈터를 구비하는 동시에, 파이프 부재를 상방으로부터 끌어 넣어 상기 가이드 슈터에 안내되도록 하여 만곡시킨 후에 하부 일측으로부터 횡방향으로 송출하는 송출기를 구비한 가이드 스택과,

   상기 굴삭구로부터 파이프 부재의 선단 부분 사이에 설치된 걸림부와,

   상기 가이드 스택측에 설치되고, 상기 걸림부에 의해 걸려 파이프 부재가 매달아 내려진 상태에서 가이드 스택의 이탈을 방지하는 걸림받이부와,

   가이드 스택이 착저되어 굴삭구의 선단을 침몰 물체 측의 경사 하방을 향한 상태에서 굴삭구를 작동시키면서 파이프 부재를 가이드 스택으로부터 송출하여 물밑으로부터 침몰 물체의 하방의 땅 속을 굴삭했을 때에, 굴삭구에 양력을 부여하는 양력 발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 가이드 슈터는, 파이프 부재를 송출하는 각도가 조정 가능한 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
5. 제3항에 있어서,

   상기 가이드 스택은, 작업선에 영상 신호를 송출 가능한 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
6. 제4항에 있어서,

   상기 가이드 스택은, 작업선에 영상 신호를 송출 가능한 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
7. 제3항에 있어서,

   상기 가이드 스택은, 횡방향으로 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
8. 제4항에 있어서,

   상기 가이드 스택은, 횡방향으로 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
9. 제5항에 있어서,

   상기 가이드 스택은, 횡방향으로 추진력을 발생하는 횡방향 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
10. 제3항에 있어서,

    상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
11. 제4항에 있어서,

    상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
12. 제5항에 있어서,

    상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.
13. 제6항에 있어서, 상기 가이드 스택은, 가동 다리를 구비하는 것을 특징으로 하는 침몰 물체 인양 케이블 장착 시스템.