JP4794797B2 - 浮揚沖合構造体を設置する方法 - Google Patents

Description

１．発明の分野
本発明は、海洋、即ち水上輸送構造体（“構造体”）に一時的な安定と浮揚を与える装置に関する。

特に、本発明は、（１）構造体の構築、輸送、設置及び／又は除去の際にテンションレグプラットフォームのような構造体に一時的に付属される着脱可能装置であって、装置は水線での領域を増加することで構造体の安定性を増加する、装置と、（２）装置即ちモジュールが付属する構造体と、（３）構造体の構築、輸送、設置及び／除去の際にモジュールを利用する方法とに、関する。

２．関連技術の説明
重要で価値のある天然資源が、海底や他の大水域の上や下に、存在することは、広く知られており長期間で確立されてきたことである。この環境は、これら資源を探査し、採掘し若しくは他の収集策を実施するのに、膨大な障害や難題を生み出す。

海底下で捉えられる炭化水素の液体及び気体は、収集され採掘される最も一般的でよく知られた資源の一つである。この採掘及び収集プロセスは、結果として、大きな沖合のドリルと、製造と、汎用のプラットフォームを構築する。種々のプラットフォーム設計と構築が、案出されてきた。最も初期のプラットフォームは、海底に付着された背の高い構造の上に設定された。炭化水素燃料の探査がより深海、即ちより厳しい環境へと進むにつれて、他のプラットフォーム設計、例えば、スパー、単体柱体フロータ（ＳＣＦ）プラットフォーム構造、及びテンションレグプラットフォーム構造などが、案出された。構造体、付着するプラットフォーム、付属器具、及び設備の、構築と組立の主要部分が、海岸の製作サイトにて又は付近で遂行される場合には、これら構造物を構築するコストと困難さは、非常に減少される。対照的に、目標の海洋での設置サイトの又は付近での、構築と組立は、必須の供給基点から離れて移動され、過酷な天候状況を被ることがしばしばである。

沖合のプラットフォームの多くの通常のタイプは、種々の制約により、海岸にて又は海岸付近で完全には製作され得ない。スパープラットフォームは、通常大きな喫水を有し、該喫水は相当な水深、即ち、最終的に垂直方向で約１５０メートル以上を必要とする。従って、スパープラットフォームは、その設置サイトまで、関連器具や付属設備を付けないで一方に倒して一般に輸送される。プラットフォームが鉛直方向に引き起こされ設備を完成した後で、沖合での構築が要求される。沖合での構築のコストは、海岸設備での構築よりも実質的に大きくなる。一方、装置若しくは方法は、構造体が鉛直軸に沿って傾くことを要求し、設置の際の構造体の安定性を制御する。

テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）は、海岸若しくはその付近にて全体まで製作され、完成プラットフォームとして設置サイトへ牽引される。しかしながら、構造体は設計での設置される喫水よりずっと浅い喫水で十分に安定すべく設計されなければならないので、プラットフォームの実効性は妥協されてしまう。十分に安定するには、設置後構造体の操作のために要求されるよりも、より大きい柱体又はより広い柱体スペースが要求される。両方の特性、即ち、より大きい柱体を構築すること若しくはより広い間隔で柱体を配置することは、構造体に非常なコストが加わってしまう。

テンションレグプラットフォームでの最近の進歩には、単体柱体と拡張されたベースの変形例とが含まれる。完全な単体柱体テンションレグプラットフォームは、プラットフォーム、デッキ、器具及び関連設備を含むが、緊張材の設置が完結する後まで構造体は安定的でないので、海岸にて又はその付近で構築され得ない。構造体が海岸製作サイトで一方に倒して構築されると、構造体が引き起こされ緊張材が装着されそして設置が完了するまでは、付属デッキ、器具及び設備は構築することができない。しかも、テンションレグプラットフォームのためのこれらの別の設計は、緊張材の装着の後にのみ安定性を得られるよう設計され構築される場合に、より実効的となる。

構造体を沖合設置サイトに輸送するための先行技術で、多くの装置及び技術が説明されている。一方に倒して構造体を設定しサイトまで浮遊させることに関して、多く示される。構造体の湛水の制御や浮揚装置の除去のような種々の技術によって、構造体は目標の直立位置に設置され得る。他の装置若しくは技術では、設置の際の安定性を助長するために設置プロセスの間構造体の先端を利用している。かような先行技術の例は、米国特許３８１１６８１、３８２３５６４、３８５９８０４、３８６８８８６、４０６２３１３、４１１２６９７、４３８５５７８、４６４８７５１、４７６８４５６、４８０９６３６、４８１１６８１、４８７４２６９、４９１３５９１、５２２４９６２、５４０３１２４、５５２４０１１、及び５９２４８２２号に見出され、参照の上本発明に一体のものとして組み込まれる。しかしながら、これらの装置、及び／若しくは技術は、付属プラットフォーム、デッキ、器具及び他の設備を含む（がそれらには限定されない）構造体が目標の設置方向で構築されることを容認しない。構造体に先を付けたり、付加的な物理要素を構築、輸送及び設置せしめる構造体の中に永久的に組み込むことなしに、設置サイトに輸送され設置されて固定される。

従って、実質的に直立した方向で、構造体が構築され、輸送され、設置され後に除去され得るような装置及び方法のための技術が求められている。

発明の概要
モジュール
本発明は、テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）のような沖合構造体の安定性及び随意で浮力も増加するよう適合された装置、即ちモジュールを提供し、モジュールは、構造体の構築、輸送、設置及び／又は除去の際に構造体に一時的に付属できるように、除去可能なものである。

本発明は、ＴＬＰのような沖合構造体の安定性及び随意で浮力も増加するよう適合された装置、即ちモジュールを提供し、モジュールは、構造体の構築、輸送、設置及び／又は除去の際に構造体に一時的に付属できるように、除去可能なものであり、モジュールは中空、固体、剛体、半剛体及び／又は可撓物でもよく、バラストされるよう若しくはデバラストされるよう構築されてもよい。

モジュールが付属する沖合構造物
本発明は、構造体の構築、輸送、設置及び／又は除去の際に実質的に直立する方向に構造体を維持するために構造体の安定性及び随意で浮力も増加させるモジュールを含む沖合構造体を提供し、モジュールは、構造体に一時的に付属できるように、除去可能なものであり、モジュールの少なくとも一部は水線の上方に（構造体が設置される水域の表面の上方に）伸展する。

本発明は、構造体上の異なる位置に一時的に付属され且つ配置される複数の除去可能モジュールを含む沖合構造体も提供し、モジュールは構造体の安定性と任意で浮力とを増加するよう適合され各々のモジュールの少なくとも一部は水線上方に伸展する。

本発明は、構造体の中心鉛直軸周りに付属され且つ対称的に配置される複数の除去可能モジュールを含む沖合構造体も提供し、モジュールは構造体の安定性と任意で浮力とを増加するよう適合され各々のモジュールの少なくとも一部は水線上方に伸展する。

ＴＬＰのような沖合構造体は通常浮揚とバラストの（湛水）コンパートメントを有するが、バラストのコンパートメントを備えると構造体の製造及び維持にかなりの費用が付加されてしまう。なぜなら、湛水コンパートメントは浸食に耐性が無くてはならず、更に水及び／又は空気がコンパートメントの中へ若しくはコンパートメントから出入りするようにバルブを備えなければならないからである。本発明のモジュールは、構造体それ自身のバラストコンパートメントの必要を除去するのに実際利用され得る。従って、一時的モジュールは、構造体のより低い部位に緊張材をアタッチメントすること及び緊張材のアタッチメント後に全てに張力を与えることを、可能にし若しくは促進するために構造体の喫水を増加させること（構造体を水中で下げること）を含む、構造体の喫水を変更することに必要な全ての器具を含んでもよい。

方法
付属
本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る一つ又は複数のモジュールを付属するステップを含み、そのモジュールが構造体の構造上の安定性を増加する、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る複数のモジュールを付属するステップを含み、その複数のモジュールが実質的に直立方向に構造体を十分に維持する、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

付属及び除去
本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る一つ又は複数のモジュールを付属するステップであって、そのモジュールが構造体の構造上の安定性を増加するステップと、
構造体からモジュールを除去するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る複数のモジュールを付属するステップであって、その複数のモジュールが実質的に直立方向に構造体を十分に維持するステップと、
構造体からモジュールを除去するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

付属、変更
本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る一つ又は複数のモジュールを付属するステップと、
実質的に直立方向に構造体を維持しつつ、構造体の安定性を変更し且つ／又は構造体の喫水を変更するために、少なくとも一つのモジュールのバラスト状態を変更するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る複数のモジュールを付属するステップであって、その複数のモジュールが実質的に直立方向に構造体を十分に維持するステップと、
実質的に直立方向に構造体を維持しつつ、構造体の安定性を変更し且つ／又は構造体の喫水を変更するために、少なくとも一つのモジュールのバラスト状態を変更するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

付属、変更、除去
本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る一つ又は複数のモジュールを付属するステップと、
実質的に直立方向に構造体を維持しつつ、構造体の安定性を変更し且つ／又は構造体の喫水を変更するために、少なくとも一つのモジュールのバラスト状態を変更するステップと、
構造体からモジュールを除去するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る複数のモジュールを付属するステップであって、その複数のモジュールが実質的に直立方向に構造体を十分に維持するステップと、
実質的に直立方向に構造体を維持しつつ、構造体の安定性を変更し且つ／又は構造体の喫水を変更するために、少なくとも一つのモジュールのバラスト状態を変更するステップと、
構造体からモジュールを除去するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

付属、輸送、変更、設置及び除去
本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る一つ又は複数のモジュールを付属するステップと、
付属されたモジュールを伴う構造体を第１のサイトから第２のサイトへ輸送するステップと、
実質的に直立方向に構造体を維持して、緊張材を投錨するアタッチメントを為せるように構造体の底部分を十分な深さまで沈降させつつ、構造体の喫水を変更するため、少なくとも一つのモジュールのバラスト状態を変更するステップと、
複数の緊張材を構造体の底部分に付属するステップと、
各々のモジュールの内部から水を除去するためモジュールをデバラストするステップと、
構造体からモジュールを除去するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

本発明は、各々のモジュールの少なくとも一部が水線上方に伸展するように構造体に本発明に係る複数のモジュールを付属するステップであって、その複数のモジュールが実質的に直立方向に構造体を十分に維持するステップと、
付属されたモジュールを伴う構造体を第１のサイトから第２のサイトへ輸送するステップと、
実質的に直立方向に構造体を維持して、緊張材を投錨するアタッチメントを為せるように構造体の底部分を十分な深さまで沈降させつつ、構造体の喫水を変更するため、少なくとも一つのモジュールのバラスト状態を変更するステップと、
複数の緊張材を構造体の底部分に付属するステップと、
各々のモジュールの内部から水を除去するためモジュールをデバラストするステップと、
構造体からモジュールを除去するステップとを含む、沖合構造体の安定性を増加する方法も提供する。

これら最後の２つの方法は、輸送するステップ又は緊張材を付属するステップの間に構造体の安定性及び／又は喫水を増加、維持、若しくは減少するため、一つ又は複数のモジュールのバラストを変更するステップも、含んでもよい。

本明細書で説明され請求内容とされた本発明の範囲及び精神から、乖離するものではない本発明に係る他のバリエーション、変更、若しくは修正は、個々の当業者には認識されるところである。

本発明は、同じ要素は同じ符号が付された添付の例示の図面と共に、以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく理解され得る。

上述の概略の説明及び以下の詳細な説明は、包括的な発明の例示でしかなく、本発明の更なる形態、利点及び特色は、本発明の精神及び範囲から乖離することなくとも当業者には容易に示唆されるものである。

構築、輸送、設置、及び／又は除去の際に、更なる安定性のため柱体及び拡張部に付属する一時的な安定モジュール（ＴＳＭ）の好適な実施形態を伴う、４柱体の拡張された基点テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）の斜視図を示す。 構築、輸送、設置、及び／又は除去の際に、更なる安定性のため柱体及び拡張部に付属する一時的な安定モジュール（ＴＳＭ）の別の好適な実施形態を伴う、４柱体の拡張基点テンションレグプラットフォーム（ＴＬＰ）の斜視図を示す。 図１Ａの構造の平面図を示す。 図１Ｂの構造の平面図を示す。 図１Ｂの構造の側面図を示す。 図１Ｂの構造の側面図を示す。 ３円柱体ＴＬＰに付属する本発明の矩形ＴＳＭに係る別の好適な実施形態の斜視図を示す。 柱体回りの４位置における単体柱体フロータ（ＳＣＦ）に付属する本発明の矩形ＴＳＭに係る好適な実施形態を示す。 柱体回りの４位置におけるＳＣＦに付属する本発明のテーパーＴＳＭの斜視図を示す。 本発明のＴＳＭ固定装置の好適な実施形態の斜視図を示す。 ロック状態の図５Ａの固定装置のロック機構の拡大斜視図を示す。 ロックされていない状態の図５Ａの固定装置のロック機構の拡大斜視図を示す。 フックとペグを含む本発明の別の好適な固定装置の側面図を示す。 フックとペグを含む本発明の別の好適な固定装置の側面図を示す。 ロック状態の図６Ａ−Ｂの固定装置を示す。 ロックされていない状態の図６Ａ−Ｂの固定装置を示す 緊張材のアタッチメントの前の浅い喫水時の、本発明のＴＳＭを含むＴＬＰの側面図を示す。 緊張材のアタッチメントの最中の深い喫水時の、本発明のＴＳＭを含むＴＬＰの側面図を示す。 緊張材のアタッチメントの後で緊張材が張られ安定した喫水時の、本発明のＴＳＭを含むＴＬＰの側面図を示す。

発明の詳細な説明
本発明は、プラットフォームデッキ、器具及びハウジングのような、構造体及び付属設備の、経済的効率的且つ安全な構築、輸送、設置及び除去を強化若しくは増強する方法及び装置を提示する。本発明は、（ｉ）一つ又は複数の有用な沿岸の又は沿岸近くの製作サイトでの、構造体及びプラットフォーム、デッキの構築体の構築と、デッキ面又はデッキ上への付属器具及び設備の設置との際、（ｉｉ）海洋牽引のような有用な方法による設置サイトへの構造体の輸送の際、（ｉｉｉ）有用な手段による所定サイトでのプラットフォームの固定を含む、プラットフォームの設置の際での、構造体に付属する一時的な安定装置即ちモジュール（ＴＳＭ）の利用を提示する。有用な手段は、緊張材、カテナリ、トートライン係留を含むがそれらに限定されない。ＴＳＭにより、構造体は、構造体の構築、器具の設置、海洋サイトへの牽引及び設置の際に、鉛直軸に関して意図して安定した直立鉛直位置を連続して維持され得る。ＴＳＭにより、構造体は、海洋サイトからの構造体の除去の際にも直立状態を維持され得る。ＴＳＭは、構造体の水線面領域を改良し構造体全体の効率的、安定的な、更に連続的な直立での構築、輸送及び設置を促進する、経済的で安全な方法を提供する。

本発明のＴＳＭは、所望のどんな形状ディも構築され得、様々な材料で構築され得る。本発明に係るＴＳＭ若しくはその一部は、剛体でも、半剛体でも、可撓性のあるものでもよい。ＴＳＭは、バラストのための湛水コンパートメント及び／又は浮揚のための浮揚コンパートメントを含み得る。もちろん、湛水コンパートメントは、湛水の程度に依存して調整可能なバラスト及び浮揚体を備え得る。ＴＳＭは、限定なくメインプラットフォーム、付属プラットフォーム、デッキ、器具及び他の設備を含む、沖合構造体であればどれでも付属し得る。ＴＳＭは、水線面での領域の慣性モーメントを高め、及び／又は、重心を緊張材や他の係留システムが付属する（又は、付属し得る）構造体の基底方向に移動させることにより、構築、輸送、設置、及び除去の際に構造体が直立配置に為るように連続して制御かつ維持するために利用される。

先行技術の装置と異なり、本発明のＴＳＭにより、限定されないがメインプラットフォーム、付属プラットフォーム、デッキ、器具及び他の設備を含む構造体は、目標の直立方向即ち構成にて構築され得、直立配置で設置サイトに輸送され得、構造体を先細にしたり付加的な物的エレメントを構造体の中に恒久的に組み込んだりすることなく設置され固定され得る。現行の大抵のＴＬＰは、デッキ、器具及び／又は他の設備が付属すると、不安定となり、よって水中で上下逆の安定方向が仮定されるが、それは望ましいことではない。ＴＬＰが緊張材などで係留されると、デッキや他の設備は、安定化したＴＬＰ上で構築され得る。本発明に係るＴＳＭは一時的な直立安定性をもたらすように設計されている。直立方向は上下逆方向より好ましい。他の設備を伴う又は伴わないＴＬＰが直立方向で安定すると、ＴＬＰは、転覆を懸念することなく、構築、輸送、設置、移動、除去などが為され得る。

ＴＳＭは、多くの代替形状で構築され得る。通常、ＴＳＭは、従来の低コストの金属製作方法を利用して構築され、通常、鋼鉄、アルミニウム若しくは類似の金属、又は合金、又は混合物、又はそれらの組み合わせからなる実質的に中空の耐水コンテナとして、建造される。一方、ＴＳＭは、高衝撃耐性プラスチック、又はファイバ強化樹脂合成物、又は混合物、又はそれらの組み合わせからなる実質的に中空の耐水コンテナから構築され得る。ＴＳＭは、金属、プラスチック、及び／又は合成物の組み合わせからも、構築され得る。然も、本発明のＴＳＭは、当業者には公知である交差部材即ちブレースなどにより、硬化され、内部的に強化され、締められ得る。浮揚機構を提供するための産業界で公知の他の材料
も利用可能である。

更に、本発明のＴＳＭは、低密度固体や半固体（例えば、泡）、沖合の海難救助操作で通常利用される膨張バッグを含む実質的な固体形状を含み得る。これらの固体ＴＳＭは、海水をＴＳＭに湛水させその浮揚性を破壊する空気洩れの可能性を制限するという長所がある。固体の、低密度材料は、金属や樹脂ベース合成物のような高衝撃耐性材料の内部に配置され得、若しくはそれらで覆われ得、ＴＳＭの防護性と耐久性を与える。ＴＳＭは一時的な装置でありプラットフォームが設置された後は除去されるから、厳重な設計及び材料に係る要求は、装置のコストを下げるために、課されるべきではない。

本発明のＴＳＭの一つの好適な実施形態では、一つ又は複数のＴＳＭが、構造体の水線面を増加させることにより構造体の安定性を高める形態で、どんなタイプの構造体にも一時的に付属、又は接続する。通常、該構成では、ＴＳＭの少なくとも一部が水線の上方に伸展することが要求される。水線若しくは水線面での構造体の表面を増加させると、それに比例して水線面での領域の慣性モーメントが増加する。

通常、どの浮揚構造体の安定性も、重心、浮力の中心、及び水線面での領域慣性モーメントの関係、即ち、表面領域と水線での構造体の構成部分の全ての配置によって、決定される、若しくはそれに関連する。構造体の領域慣性モーメントは、構造体の中心垂直軸周りにＴＳＭを対称的に配置して構造体の中心から離れて伸展させることにより、一般的に最大化し得る。ＴＳＭは構造体に接続し十分な領域と高さを備え、結合システム（海洋構造体とＴＳＭ）の傾心は常に重心の上方に維持される。ここで利用される、傾心及び傾心高さは、ジョンコムストック（Ｊｏｈｎ Ｃｏｍｓｔｏｃｋ）編集の「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｎａｖａｌ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ」で定義されるように、造船学で通常利用され理解されているものである。更に、ＴＳＭの付属の位置と構造体に対する大きさ・形状は、構造体がバラストされて水中で低下し十分に安定性がある、即ち、正の傾心高さとなるようになされている。ＴＳＭは、横方向及び縦方向の安定性を改良して、構造体の鉛直軸回りの構造体の傾きを最小化する。ＴＳＭは、直立のモーメントも増加させる。そのことにより、波、風などの動作により構造体がその配置を擾乱されても、構造体はその安定配置にすぐに回復する。

ＴＳＭは、安全なプラットフォームの輸送、設置、及び／又は除去のためのどの所望の程度もの安定性を与えるべく、構成され得る。プラットフォームの設置の際には、ＴＳＭは、ＴＳＭがバラストされ構造体を傾けることなく牽引喫水からより深い設置喫水に構造体を変えるように、設定されることができる。ＴＳＭは、構造体若しくはそのどの部分をもバラスト状態を変更させるのに必要且つ十分なバラストを、供給することができる。

本発明の好適な実施形態では、ＴＳＭは、制御された湛水若しくバラスト、及びデバラスト若しくはアンバラストのための弁調節・制御装置を含み得る。該装置は、緊張材又は他のアンカーシステムが構造体に付属するように設置プロセスの際の構造体の下降を促進し得る。構造体がアンカー手段に付属すると、ＴＳＭのバラストは、構造体が目標の張力発生の喫水となるように、変更され得る。それからＴＳＭは、明細書の以下に示すどんな方法ででも除去され得る。構造体が除去されると、ＴＳＭは明細書の以下に示すどんな方法ででも構造体から外され得る。構造体の喫水は、ＴＬＰ及び／ＴＳＭをバラストすることにより変更可能であり、その場合ＴＳＭは、設置サイトから構造体を除去する間、構造体に安定性を与える。

ＴＳＭを部分的に又は全体的に湛水し得るので、ＴＳＭの重さ及び／又は浮力は、制御された方法で調整される。このことは、構造体の重心に相対する浮力の中心の位置を制御し、一方で水線面の領域慣性モーメントを増加することにより、構造体の設置を補助することになる。

ＴＳＭの浮力における変化は、ＴＳＭから空気や気体を解放しバラストとして海水を付加することにより、最も容易に為され得る。ＴＳＭの重さの相対浮力を変化させるため水及び／又は空気を加える、弁若しくは同様の開口部に係る手動の調整や自動のリモートコントロールの機構により、上記の事項は為され得る。ＴＳＭは、手動又はリモートコントロールのポンプ又は気体インジェクタを含んでもよい。

ＴＳＭは、機械ラッチ、ピン、自動若しくはリモート操作のカップリング、手動操作のカップリング、ラッチ若しくはピン、溶接及びそれに伴うカッティング・リベット若しくはボルトなどの半永久接続材を含む、産業用に頻用されるどんな有用な手段ででも、プラットフォームに付属され得る。

別の実施形態では、構造体は、ＴＳＭの浮力を変更すること無く構造体のバラストのみの制御された調整により、水中でより深い喫水まで下降され又はより浅い喫水まで上昇され得る。

別の実施形態では、構造体は、ＴＳＭのバラストのみを制御する手段により、構造体のバラストにて何ら変更を為さないで、異なる喫水へ上げ下げされ得る。実際に、構造体がバラストのコンパートやパートを備えず、ＴＳＭが構造体の全てのバラストを提供することも可能である。

本発明の好適な実施形態では、構造体とＴＳＭのバラストは、分離して又は結合して制御され得る。緊張材若しくは他のアンカー手段により構造体が設置サイトに固定され最早ＴＳＭが不要になった後、制御して構造体からＴＳＭを除去する方法も考慮されている。これら方法では、構造体への損傷と作業者への危難のリスクを最小限にする分離及び除去を可能にする。

一つの好適な実施形態では、前述の例を含むどんな手段であっても、ＴＳＭの湛水の制御は達成可能であり、よってＴＳＭは、構造体に対して、ニュートラルに浮力を持ち、僅かに正の浮力を持ち、または僅かに負の浮力を持つ。本発明の別の好適な実施形態では、構造体の浮力が制御され得る。この実施形態では、構造体がＴＳＭに対して負の浮力を持つまで、構造体は水の付加によりバラストされ得る。

制御されたバラスト操作の後、又はそれと同時に、ＴＳＭは構造体から除去されてもよい。従来の牽引又はリフトラインをＴＳＭに付属し、更に補助船を利用して構造体から安全に牽引して離すか、沖合のプラットフォームに付属するクレーンでそれ自身か補助船へ引き上げるかにより、上記のことが為され得る。従って、本発明の別の実施形態では、ＴＳＭはフック装置により構造体に付属する。設置の完了時には、ＴＳＭは、ハードウエアや機械ファスナの最小限の解体により若しくは解体作業無く、下げられて構造体から離されることもできる。

ＴＳＭは、多数のプラットフォーム設置を支持するために再利用されることも可能である。ＴＳＭは、プラットフォームが一箇所でその有用な寿命を支え除去が要求される後も、利用され得る。この場合、ＴＳＭは、浮かべられて若しくは補助バージに載せられて所定位置まで牽引され、構造体に設置され、制御されてデバラストされプラットフォーム除去に要求される安定性を与える。

本発明の別の好適な付属手段では、ＴＳＭが設置されるべき構造体に複数のガイドが付属される。ＴＳＭはガイドを利用して適所へと下降される。ＴＳＭが適所に設置されると、滑動可能なロック手段は適所へと滑動し、ガイド高さを過ぎる配置の十分な滑動をＴＳＭが変更するのを防ぐ。

一時的な安定化モジュールを伴うＴＬＰ
さて図１Ａを参照すると、本発明の好適な安定化テンションレグプラットフォーム構造１００が、炭化水素ドリル又はプロセス（図示せず）のための設備を支持するように設定されたデッキ１０２を含むべく示される。ここでは、構造体１００は、下方端部１０６を備える４つの鉛直伸展柱体即ちレグ１０４と、下方端部１０６にて隣接するレグ１０４を相互結合する水平ポンツーン１０８とを含む。構造体１００は、緊張材（図示せず）の上端部に付属すべく設計されたテンションレグアタッチメント１１２を有するレグ拡張部１１０と、４つのＴＳＭ１１４をも含む。構造体１００は中心鉛直軸１１６に関して対称に配置される。

構造体１００では、ＴＳＭ１１４は、レグ１０４の長さＩ_２より短い長さＩ_１；レグ１０４の幅ｗ_２より小さい幅ｗ_１；レグ１０４の高さｈ_２より低い高さｈ_１を備える実質的に矩形の固体であることを示す。もちろん、正方形レグ１０４では、Ｉ_２＝ｗ_２である。各々のＴＳＭ１１４は、その幅ｗ_１がその長さＩ_１より大きいこととその高さｈ_１がその長さＩ_１及びその幅ｗ_１より大きいことも、特徴とする。

図１Ｂを見ると、別の好適な実施形態のＴＳＭ１１８を伴う好適な安定化テンションレグプラットフォーム１００が示され、そのＴＳＭ１１８も実質的に矩形の固体である。しかしながら、ＴＳＭ１１８の寸法は図１ＡのＴＳＭ１１４の寸法と随分異なる。図１Ｂの各々のＴＳＭ１１８は、レグ１０４の幅ｗ_２より小さい幅ｗ_１とレグ１０４の高さｈ_２より低い高さｈ_１を備えるが、ＴＳＭ１１８の長さＩ_１は、それ自身の幅ｗ_１より長く、レグ１０４の長さＩ_２より長く、拡張部１１０の長さＩ_３より短い。

図１Ａと図１Ｂにて２つの好適なＴＳＭを示したが、本発明のＴＳＭではどんな形状、サイズ及び／又は寸法であってもよい。しかしながら、本発明の矩形固体ＴＳＭは、概略、約２から１０ｍの範囲の幅と、約２から３０ｍの範囲の長さと、約１０から４０ｍの範囲の高さを有する。ＴＳＭの好適なそして特定のサイズは、ＴＳＭが安定化の増強のために利用される構造体の寸法に依存する。

図１Ｃ及び図１Ｄを参照すると、図１Ａ及び図１Ｂの安定化されたテンションレグプラットフォーム構造体の平面図が、構造体１００の中心軸１１６に対する、４本のレグ１０４及び４本の関連するＴＳＭ１１４、１１８の対称的な配置を示す。図１Ｅ及び図１Ｆは、図１Ａ及び図１Ｂの安定化されたテンションレグプラットフォーム構造体の側面図を示し、レグ１０４、その下端部１０６、ポンツーン１０８及びＴＳＭ１１４、１１８の間の関係を示す。

図１Ａ乃至図１Ｆは、拡張ベーステンションレグプラットフォームとして言及される全く新しいテンションレグプラットフォームに関連し、拡張ベーステンションレグプラットフォームの構築に関連するより詳細説明は、２０００年７月５日に出願された同時継続中の出願第０９／６０９８８５号（米国特許第６４４７２０８号）に示される。

本発明の安定化したテンションレグプラットフォーム構造体の別の好適な実施形態２００が、概略、３本の柱体即ちレグ２０２と、各々のレグの下方端部２０６にてレグ２０２に隣接して相互接続するポンツーン２０４とを含むことが示される。構造体２００は、各々のレグ２０２に付属するＴＳＭ２０８も含む。各々のＴＳＭ２０８の下方端部２１０は、そのＴＳＭ２０８が付属するレグ２０２の下方端部２０６と、水平ポンツーン２０４の頂面２１４との間に、配置される底位置２１２にて、位置する。各々のＴＳＭ２０８の上方端部２１６は、そのＴＳＭ２０８が付属するレグ２０２の上方端部２２０より下方の頂面位置２１８に配置される。頂面位置２１８は、構造体２００がその設置喫水配置にあっても各々のＴＳＭ２０８の少なくとも一部が水線の上方に伸展するように配置されるべきである。その設置喫水配置は概略、構造体２００が経験する最も深い喫水を示す。前述のように、ＴＳＭは、水線面での領域を増加し構造体の重心から離れて領域を伸展することによって、水線面での領域慣性モーメントを増加する。対象構造体では重心は、概略、構造体の中心鉛直軸（図示せず）上に若しくは近傍に位置する。ＴＳＭ２０８は矩形固体として示されるが、ＴＳＭは円柱、楕円断面形状柱体などのどの形状でもよい。更に、ＴＳＭは、セグメントが付加され又は除去されＴＳＭの高さ、幅及び／又は長さを変更し得るように、セグメントに分化されてもよい。

一時的な安定化モジュールを伴うＳＣＦ構造体
図３を参照すると、本発明に係る安定化された単体柱体フロータ構造体の好適な実施形態３００が、デッキ３０２、水平配置ベース矩形（正方形）ベース３０４及び矩形柱体３０６を含むように示される。柱体３０６はベース３０４の頂面３０８に付着又は統合され、柱体３０６の頂面３１０に対し十分な高さまで上方に伸展し構造体設置後デッキ３０２及び関連器具及び／又は他の設備（図示せず）を支持するため水線の上方に伸展する。構造体３００は、４つの側面３１４にて柱体３０６に付属しベース３０４の頂面３０８から柱体３０６の頂面３１０の下方位置３１６にまで伸展する４本のＴＳＭ３１２も含み、そこでは、構造体３００がバラストされて設置喫水にあるときでもＴＳＭ３２１の少なくとも上方部位３１８が水線上方に伸展するように位置３１６は設けられる。また、ＴＳＭ３１２は、多くの他の形状も同様に機能するが、実質的に矩形の固体である。

図４を参照すると、本発明に係る安定化された単体柱体フロータ構造体の別の好適な実施形態４００が、デッキ４０２、水平配置ベース円形（楕円形）ベース４０４及び円柱若しくは楕円形状柱体４０６を含むように示される。柱体４０６はベース４０４の頂面４０８に付着又は統合され、柱体４０６の頂面４１０に対し十分な高さまで上方に伸展し構造体設置後デッキ４０２及び関連器具及び／又は他の設備（図示せず）を支持するため水線の上方に伸展する。構造体４００は、円形ベース４０４の回りの４つの等距離位置４１４にて柱体４０６に付属しベース４０４の頂面４０８から柱体４０６の頂面４１０の下方位置４１６にまで伸展する４本のＴＳＭ４１２も含み、そこでは、構造体４００がバラストされて設置喫水にあるときでもＴＳＭ４１２の少なくとも上方部位４１８が水線上方に伸展するように位置４１６は設けられる。この図のＴＳＭ４１２は、ベース４０４の頂面４０８に静止するより大きい端部４２０と位置４１６のより小さい端部
４２２とを有する台形状の固体であることを示す。ＴＳＭ４１２は大きい端部４２０を下にするように方向付けられるよう示されているが、ＴＳＭはより大きい端部を上にするように方向付けられてもよい。更に、ＴＳＭ４１２は、多くの他の形状でも同様に構築され得る。

ＴＳＭ設置及び除去手続き
図５Ａを参照すると、本発明のＴＳＭを図１Ｂの拡張ベースＴＬＰ構造１００のレグ即ち柱体１０４と拡張部１１０とに固定すべく設計されたＴＳＭアタッチメント・ロックシステム５００の好適な実施形態が、レグ即ち柱体１０４の上方位置５０６と下方位置５０８とに位置する側面柱体剪断ブロック５０２と関連柱体パッド５０４を含むように示される。構造体１００は、拡張部１１０と拡張バッド５１３に付着する縦方向伸展剪断ブロック５１０と側方伸展剪断ブロック５１２も、含む。構造体１００は、柱体１０４とその関連する液圧作動剪断ブロック５１６とに付着するロッキング剪断ブロック５１４、及びガイド５１８をも含む。ロック５１６は、図５Ｂに示すようにロック５１６の頂面５２２の一部５２０がロック剪断ブロック５１４の下方端部５２４と係合するガイド５１８沿いのロック位置から、図５Ｃに示すようにロック５１６がガイド５１８に沿って戻りもはやロック剪断ブロック５１４と係合していないアンロック状態へ、移動するように設計されている。図５Ｂ及び図５Ｃは、液圧高速分断５２６、関連油圧ライン５２８及び液圧アクチュエータ５３０も、含む。ロックシステム５００は、剪断ロック５１６をロック状態に固定する止め具５３２も含む。もちろん、システムは、より小数の又はより多数の側面の及び縦方向の剪断ブロック及びロック機構を含んでもよい。ＴＳＭ１１８は、クレーンを利用して適所に下げてもよく、タグボートを利用して適所にまで浮揚させて配置してもよく、そうするとＴＳＭ１１８は柱体パッド５０４に接して側面柱体剪断ブロック５０２により側面に限定される。ＴＳＭ１１８が拡張部パッド５１３上に静止し縦方向ブロック５１０によって縦方向に固定されるまで、ＴＳＭ１１８はバラストされてもよい。いったんその適切な位置にくると、ＴＳＭ１１８は、図５Ｂに示されるようにガイド５１８に沿ってロック状態にまで剪断ブロック５１６を移動させる液圧アクチュエータ５３０を作動することにより適所でロックされ得る。処理を逆にすると、ＴＳＭ１１８は除去され得る。

図６Ａ乃至図６Ｄを参照すると、本発明のＴＳＭと共に利用する別のロックシステム６００が、図６Ａに示されるＴＳＭ６０４に付属するフック構造６０２と、図６Ｂに示されＴＬＰ構造（図示せず）のレグ６１０に付属する拡張キャップ即ちヘッド６０８を有する対応ペグ６０６とを含むように示される。図６Ｃを見ると、ロックシステム６００が、構造体に対して正の浮力あるときのＴＳＭ６０４となるべき係合状態にて示される。該状態はフック構造６０２にペグ６０６と係合させる。よって、フック構造６０２がペグ６０２の下になり、ペグ６０６がフック構造６０２の開口部６１２内部の中心にくるように調整されるまで、ＴＳＭ６０４はレグ６１０に接して配置されバラストされる。図６Ｄに示されるようにいったん適切に配置されると、ペグ６０６がフック６０２と十分に係合するまでＴＳＭ６０４はデバラスされる。図６Ｄに示されるようにペグ６０６がフック６０２から解放されるまでＴＳＭ６０４を単にバラストすることにより、ＴＳＭ６０４は除去される。

本発明のＴＳＭを構造体に固定し又は構造体から除去する２つの好適な装置を説明したが、手動、電動若しくは液圧レリーズ、磁性カップリング、又は当業者に公知の他の分離可能の、ロッキングの若しくは固定の装置も伴う、溶接、ボルト、液圧で若しくは手動で操作されるピストンタイプロック、圧力活性ロックを含む、どんな一時的な固定の且つアタッチメント装置も同様に利用され得ることが、認識されるべきである。

輸送及び設置の際のＴＳＭの安定化
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、図１Ａの構造体１００は、図７Ａの水線に対して相対的に浅い喫水状態で示される。更にバラストされ、水線１５０に対して設置に適切な喫水まで構造体１００を下げたあとの、構造体１００が示される。図７Ｃを見ると、緊張材１５４の遠位端部１５２が緊張材アタッチメント１１２にて構造体１００に付属した後の、構造体１００が設置喫水にて示され、その場合緊張材の近位端部（図示せず）は構造体が設置される水域の海底に付属する。

本明細書で示した参照の全ては、参照により統合される。本発明を全て完全に説明したが、添付の請求項の範囲内で、本発明は特別に説明した以外にも実施され得るということが理解されるべきである。本発明は、その好適な実施形態を参照して開示されたが、これら説明を読み取ることから当業者であれば、上述し更に請求項で示した本発明の範囲及び精神から乖離しないで為され得る変更及び修正を理解し得る。

Claims (8)

1. （ａ）ロックシステム（５００、６００）により、浮力のある一つ又は複数の一時的安定化モジュール（１１４、１１８、２０８、３１２、４１２）を沖合構造体に取り外し自在に付属し、安定化した浮揚沖合構造体を形成するために第１の喫水にて水域内に配置するステップと、
   （ｂ）安定化した浮揚沖合構造体を実質的に直立した方向にして、安定化した浮揚沖合構造体を第１のサイトから第２のサイトへ輸送するステップと、
   （ｃ）第１の喫水を、より下方の設置喫水に変更するために、上記モジュール及び／又は上記浮揚沖合構造体をバラストするステップと、
   （ｄ）複数の緊張材を上記浮揚沖合構造体に付属し、上記浮揚沖合構造体の設置の喫水が想定されるように、上記浮揚沖合構造体及び／又は上記モジュールをデバラスして上記浮揚沖合構造体に張力をかけるステップと、
   （ｅ）上記浮揚沖合構造体から上記モジュールを除去するステップと
   を含む浮揚沖合構造体を設置する方法。
2. 上記のより下方の設置喫水にて、上記モジュール（１１４、１１８、２０８、３１２、４１２）の各々の一部が水線上方に存続することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 上記モジュール（１１４、１１８、２０８、３１２、４１２）が、輸送の間に部分的に潜没することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 上記浮揚沖合構造体が、テンションレグプラットフォーム、拡張ベーステンションレグプラットフォーム、若しくは単体柱体フロータプラットフォームを含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一に記載の方法。
5. 上記浮揚沖合構造体が、テンションレグプラットフォーム、若しくは拡張ベーステンションレグプラットフォームを含み、
   上記プラットフォームが、少なくとも３本の柱体と、少なくとも２本の隣接する柱体と相互接続する少なくとも２本のポンツーン（１０４、２０４）とを含み、更に上記プラットフォームが、開かれた中心の領域を含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一に記載の方法。
6. 上記ロックシステム（５００）が、夫々の柱体に付着する複数の縦方向及び／又は側方向剪断ブロック（５０２）と、上記モジュールに付着する少なくとも一つの移動可能ロックブロック（５１６）と、上記浮揚沖合構造体に付着する少なくとも一つのロック剪断ブロック（５１４）とを含み、
   上記のブロックはロック位置とアンブロック状態の間を移動することを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一に記載の方法。
7. 上記ロックシステム（６００）が、各々の柱体に付着する少なくとも一つのフック構造（６０２）と、各々の柱体に付着する少なくとも一つのペグ（６０６）とを含み、
   上記フック構造はその固定位置で上記ペグを受けるように調整されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一に記載の方法。
8. 更に、上記浮揚沖合構造体（プラットフォーム）を設置のサイトから新しい設置に移動するステップを含み、
   上記移動するステップが、
   上記モジュールを上記浮揚沖合構造体に再び付属するステップと、
   上記浮揚沖合構造体及び／又は上記モジュールをデバラスして、上記浮揚沖合構造体を持ち上げて牽引する喫水にまで戻すステップと、
   上記浮揚沖合構造体を新しい配置へ牽引するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一に記載の方法。

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