준설선의 종류, 구조 및 특징

1. 개요

 

1) 준설

준설장비를 이용하여 수중의 토사, 진흙, 자갈, 모래, 암석 등을 굴착하여 파이프라인 등으로 운송 또는

토운선으로 운반하여 목적지에 도착하여 수중의 모래를 제거하는 일련의 과정

 

2) 건설기계관리법상 준설선의 정의

펌프식, 버킷, 디퍼식 또는 그래브식으로 비자항식인 것.

다만, [선박법]에 따른 선박으로 등록된 것은 제외한다.

 

3) 준설공사의 분류

• 수심을 유지시키기 위한 해저면 굴착
• 매립이나 구조물의 기초를 조성하기 위한 해저면 굴착
• 선박의 항로를 자유롭게 운행할 수 있도록 일정한 수심유지
• 선박지를 조성하기 위한 준설

 

 

 

 

2. 작업선의 종류

1) 디퍼 준설선

(1) 구조

• 버킷, 디퍼암, 디퍼붐, 준설기계실, 기관실, 선수 스퍼드, 선미 스퍼드
• 비항식 선박 위에 파워셔블과 같은 굴착기를 부착한 구조
• 선체의 선부에 2본, 후미에 1본의 스퍼드와 디퍼 구비
• 바닥의 토사를 디퍼로 긁어 올림
• 굴착력은 준설선 중 가장 우수하나 작업능률은 낮음

(2) 용도 : 하철, 항만, 운하, 수로 등의 준설

(3) 특징

- 장점

• 경토질에 적합
• 기계의 수명이 길다.
• 작업회전 반경이 작다
• 굴착력이 강하다

- 단점

• 준설능력이 적다.
• 준설단가가 고가
• 풍량에 약하다
• 건조비 고가
• 작업 숙련도 필요

(4) 성능표시 : 버킷 용량[m3]

 

2) 버킷 준설선

(1) 구조

• Top & Bottom Tumbler, 버킷, 버킷체인, 윈치, 사다리, 고정슈트, 기관실로 구성
• 선박 위에 버킷형 컨베이어 굴착기를 장비하여 해저 토사를 버킷 컨베이어로 연속적으로 굴착하는 준설선
• 대형은 자항식이며, 준설 토사는 토운선으로 수송

(2) 용도

• 세사, 점도, 사리, 연안 등 비교적 광범위한 토질 준설
• 얕은 물 및 바닥 흙을 다량으로 준설
• 대규모 항로, 정박지 대량 준설

(3) 특징

- 장점

• 작업효율 우수
• 악천후 및 조류에 강하다
• 바닥면 평탄한 시공 가능

- 단점

• 암반 준설 부적합
• 작업반경이 큼
• 협소장소 작업 곤란
• 토운선이 필요하고 고가

(4) 성능표시 : 버킷 용량[m3]

 

3) 펌프 준설선

 

(1) 구조

• 선박위에 원심식 샌드펌프를 구비하여 흡입관 바닥의 토사를 물과 함께 흡입하여 토운선으로 배송하거나 배송관으로 직접 배출하는 구조
• 대용량의 펌프를 사용하여 타 준설선에 비해 능률적이고 신속하다.
• 구성 : 커터, 펌프, Ladder  Frame, 스퍼드(Spud) & Frame, Pipe, 운전실 등

(2) 용도 

• 항만 준설 및 매립공사
• 얕은 물 및 바닥 흙을 다량으로 준설
• 대규모 항로, 정박지 대량 준설

(3) 종류

- 비항식

• 선수에 커터(Cutter) 장착
• 현측의 흡양관으로 흡양
• 원거리 배송시 중간에 펌프를 설치하여 양정, 양수량 조절

- 자항식

• 무어 Suction, Drag Suction식(항만 토사 준설용)

 

(4) 특징

- 장점

• 신속, 고능률 작업
• 공사비용이 경제적

- 단점

• 파도의 영향을 받는다.
• 작업범위는 항내 또는 하천에 한정됨.

(5) 성능표시 : 구동 엔진의 정격출력

(6) 샌드펌프

• 원심식 흡인형으로 보통 4매의 날개 장착
• 심한 마찰이 발생하므로 날개 및 Casing 교환 가능 구조

 

4) 그래브(Grab) 준설선

 

(1) 구조

• 선박위에 클램셀을 장착한 구조로서, 특수 기중기(Grab Bucket)로 준설하며, 선회하여 토운선에 적재 운반
• 자항식은 선체 중앙에 토사 적재, 운반용 저장탱크 구비, 선체가 크고 내파성 및 기동성이 우수
• 준설 토사는 토운선으로 수송하여 배출
• 구성 : 그래브(Grab), 붐, 운전실 및 윈치 Unit 등

(2) 용도 

• 구조물의 기초 터파기
• 소규모 운하 및 정박지 준설, 물막이 및 흙 제거

(3) 특징

- 장점

• 협소 지역에서도 준설이 가능
• 기기가 간단하고 저렴
• 준설 깊이에 제한이 없음
• 심도 거리 조절이 가능

- 단점

• 준설 능력이 있음
• 경토질(단단한 지반)에 부적합
• 준설단가가 고가

(4) 성능표시 : 버킷 용량[m3]

 

5) Drag Suction 준설선(Hopper Suction 준설선)

(1) 구조

• 선체 중앙에 각종 수중 토사 및 기타 혼합물을 적재할 수 있는 적재고를 설치한 구조
• 자항하면서 선체 양측 면의 준설 펌프로 흡양하여 적재 또는 배토

(2) 용도 

• 대규모 항만 준설

(3) 특징

- 장점

• 자항식으로 기동성이 우수하고, 선박의 왕래가 많은 곳에서 항로 준설이 가능
• 하천 등 대량의 준설이 가능

- 단점

• 배토를 위한 이동이 번거롭다.(배토시 선박이 이동해야 한다.)

 

 

 

 

 

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3. 작업선 운영 및 경제성

1) 문제점

• 장기간 운휴시 인원의 재배치
• 수입품 부족시 고앚에 따른 장기간 작업 중단
• 장기간 해상 작업으로 근로자 건강문제

2) 방지책

• 장기간 우휴시 스케중에 따라 오버홀 실시
• 예비품 보유 현황 및 전산화 관리로 적정재고 확보
• 근로자 복지 및 정기휴가 실시

3) 경제성

• 장비 계획에 따른 적기 투입
• 공사 완료 후 현장 적기 적용
• 작업 효율 검토

4) 작업 효율의 저하 원인

• 정비불량
• 안전사고
• 장비노후
• 작업자 파업
• 악천후
• 작업 전 준비 미비로 인한 대기

 

 

 

 

4. 결론

준설선 선정시 반드시 우선 아래의 사항들을 우선적으로 고려하여 선정을 해야한다.

1) 현장조사 자연조건, 토질, 저질, 위험물, 장애물 및 투기장의 여건을 살핀다.

2) 준설예정 공사량, 기상, 해상, 토질, 운반로 부근의 선박 교통상황을 고려하여 선정

3) 준설선 투입조건 공기 등의 공사여건을 감안하여 적합한 준설선을 선정

4) 선정된 준설선에 따라 예인선, 토운선, 양묘선, 연락선 등을 포함하여 구성

5) 현장투입 및 회항 계획을 철저히 세운다.

6) 준설토의 운반방법 및 준설토의 투하계획

7) 환경관리가 매우 중요하며, 해양환경을 고려하여 계획한다.

8) 안전관리 계획 : 준설선의 이동, 대피, 회황 및 발파, 쇄암준설시의 안전관리 계획

9) 재해예방대책 : 악천후 시 준설선단의 대피 등 재해예방 계획

10) 위치 및 심도 확인 : 준선구역의 표시방법, 준설 위치와 준설심도를 정확히 활인할수 있는 방법

11) 준설선의 종류 및 규격은 해당 준설물량을 정해진 공기 내에 완료할 수 있도록 선정