KR0172616B1 - 수중에서의 인공구조물 제작방법 및 장치 - Google Patents

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    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
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    • E02B2017/0039Methods for placing the offshore structure

Abstract

본 발명은 수역의 바닥에 인공의 기둥형태 구조물(1)을 제작하기 위한 방법과 장치를 나타낸 것으로, 우선 구조물의 일부분을 그것의 설치장소로부터 떨어진 곳에서 부교(16)들의 연속체 위에 제작하는데 그 부교(16)들은 건조하지만 물로 채울수 있는 작업면 위에 설치되어 상기 일부분은 그 자체의 부력을 수용하게 된다. 그리고 상기 일부분이 완성된 후, 부교들은 부유한 상태로 되어 그렇게 깊지않은 해면으로 이동되어 상기 일부분을 분리시키고 그것을 해저면(26)에 가라앉히고 구조물의 외벽(2)에 부착된 부교들을 이용함으로써 추가 부분을 조립한다. 그리고 구조물의 추가부분이 완성된 후, 그 구조물은 상기 부교들의 도움으로 그것의 설치장소로 이동되어 가라앉혀지게 된다.

Description

수중에서의 인공구조물 제작방법 및 장치
제1도는 본 발명에 따른 방법으로 제작되고, 본 발명에 따른 장치에 의해 제작되며, 명료하게 나타내기 위해 벽의 일부분이 절단된 구조물을 사시한 선도.
제2도는 제1도의 구조물을 하면에서 투시한 사시도.
제3도는 본 발명에 따른 방법의 제1단계를 개략적으로 도시한 도면.
제4도는 본 발명에 따른 방법의 제2단계를 개략적으로 도시한 도면.
제5도는 적용되는 부교들의 제한없는 여러가지 형태들을 도시한 평면도.
제6도는 제작된 구조물들의 외부둘레의 형태들을 제한없이 도시한 평면도.
제7도는 제한이 없는 최하부의 형태들을 수직한 면으로 절단한 단면도.
제8도는 방법의 일단계를 도시한 측면도.
제9도는 방법의 다른 단계를 제8도와 같은 방법으로 도시한 측면도.
제10도는 방법의 또다른 단계를 제8,9도와 같은 방법으로 도시한 측면도.
제11도는 부교들의 가능한 연결을 도시한 사시도.
제12도는 구조물의 안내 형상요소 위에 부교들의 가능한 안내를 도시한 수평 단면도.
제13도는 제작된 구조물 벽의 일부분을 통해 수평단면을 도시한 제1도의 확대도.
제14도는 제1도와 제13도에 도시된 구조물 내벽의 일부분을 도시한 사시도.
우선, 본 발명은 인공섬이나 그와 유사한 것, 기둥, 원자로, 항구등과 같은 인공구조물을 수역의 해저면에 제작 설치하는 방법에 관한 것으로, 그 구조물의 거대한 부분이 그 설치장소에서 거리가 떨어진 작업하기에 불리한 기후환경에 구애받지 않는 곳에서 제작되고, 완성된 후에 부유한 상태로 상기 구조물의 거대한 부분은 그 설치장소로 이동되며 수역의 해저면에 내려지게 된다.
인공 구조물이란 시추를 위한 플랫폼, 빙산에 견딜 수 있는 플랫폼, 탐사나 군사적인 목적을 위한 플랫폼과 같은 설비들을 포함하고 있다.
이런 형태의 방법은 잘 알려져 있는데, 일예를 들면 노르웨이 항구에서 콘크리트로 거대한 인공섬 구조물을 제작해서, 소위 북해의 에코피스크(Ecofisk) 지역인 설치장소로 부유한 상태로 견인되어 밸러스팅(ballasting)에 의해 바다의 해저면에 내려져서 그 구조물을 고정시키는 것이다.
구조물의 제작과 특히 전체 섬의 수송은 부담이 크고 비용이 비싼 것이 분명하다. 더우기 보통 제작장소를 제한하고, 그런 구조물의 거대한 높이를 고려하여 제작장소는 적어도 최하부분이 제작될 수 있고 충분한 깊이에 의해 전체 구조물이 완성후 부유상태로 이동될 수 있도록 하는 선착장을 구비하여야 한다.
본 발명의 목적은 더욱 간단하고, 그로인해 더 싸고 작업이 완성되는 장소에 대해서 더욱 적응성이 있는 방법을 제공하는 것이다.
이런 목적은 우선 주로 건조상태에서 상호 연결될 수 있는 부교들이나 부유물의 연속체가 제작되고; 부교들이 연결된 상기 연속체가 수면아래로 이동될 수 있고 수면 아래에 고정될 수 있는 작업면 위에 설치되고; 부교들의 상기 연속체의 상부 표면 위에 구조물의 일부분이 구조물의 최하부를 포함하여 제작되고; 이 최하부는 그 자체의 부력을 갖도록 형성되며; 그 다음에, 그 위에 상기 최하부를 구비한 부교들의 연속체는 부유하게 되고 그후에 심해쪽으로 이동되어, 구조물의 최하부는 구조물의 최하부 모서리의 해저면 사이의 거리가 부교들의 높이보다 크게 되도록 심해에서 떠있을 수 있고; 다음에 부교들이 밸러스트 되고 제거되며; 그후 잔잔한 수면에 떠있는 구조물은 해저면에 설치되고 구조물의 적어도 하나의 추가부분이 제작되고, 적어도 부교들의 일부분이 구조물의 외벽에 접하여 설치되고 결합되며; 상기 추가부분이 완성된 후에 부교들의 부력이나 구조물 자체의 부력에 의해 구조물이 설치장소로 이동된다는 점에서 이루어진다.
따라서 이러한 것은 그런 경우에 구조물 주위에 다시 설치되는 모든 부교들을 제작자가 조작할 수 있지만, 제작자가 구조물의 외부면에, 부교들이 연결되거나 그것이 링의 둘레를 따라 이동될 수 있도록 하는 구조물 위에 안내된 링을 공급함으로써, 제작자가 단지 부교들의 일부분을 작업대로서 사용하는 것을 의미한다.
이와함께 제작자는 우선 구조물의 최하부나 발부분이 수심이 얕거나 건조한 상태에서 수평면이나 수평하게 만들어진 면에 놓인 부교들의 연속체 위에서 제작되도록 한다.
이것은 조수의 간만이 발생하는 해안이 될 수 있는데, 그 경우 제작자는 간조동안에 부교들을 설치하고 만조의 시간이 될 때 연속체 위에 설치된 구조물의 미리 제작된 부분과 함께 부유되게 한다.
물론 제작자는 이것을 선착장에서도 할 수 있기 때문에 작업은 완전하게 건조상태에서 행해지고, 그후에 선착장은 물로 채워진다. 그러나 그 경우에 있어서, 선착장은 특별한 물의 깊이를 가질 필요는 없다.
부교들을 밸러스팅함으로써 부교가 수평하거나 수평하기 만들어진 바닥면에 설치되는 것과 같이 얕은 물에서 작업하는 것은, 특히 조수의 차가 작고 제작자가 실질적으로 일정한 수면이라고 말할 수 있을 때 가능하고 그후에 다시 부교들의 상부에 구조물의 최하부가 전체든지 부분적이든지 설치된다.
상기 최하부를 제작한 후에 부교들과 그 위에 설치된 하부의 조립체는 부유의 상태가 되게 하거나 심해쪽으로 각각 부유상태로 이동시키며, 그곳에서 부교들은 밸러스팅에 의해서 제거되고 그 다음에 떠있는 하부는, 필요한 한까지, 잔잔한 수면의 장소로 이동되고 그곳에서 이하부가 해저면에 설치되고 제작자는 계속해서 구조물을 조립하게 된다. 그런 후, 제거된 부교들은 다시 이미 제작된 하부 주위에 설치될 수 있고 그것과 연결되어 작업대로써의 기능을 충분히 할 수 있다.
만일 구조물이 마지막에 언급된 장소에서 완성될 경우, 바람직한 높이에 이를 때까지는, 적어도 상기 구조물의 부력이나 구조물에 연결된 부교들의 부력의 도움으로 그 구조물은 예정된 장소로 예인될 수 있고, 밸러스팅에 의해서 그리고 하부 움직임을 조절하는 수단의 도움으로 해저면에 내려앉게 되고 그곳에 고정된다.
부교들이 더 이상 필요없게 되면, 그것들은 제거되고 제작자는 예정된 목적대로 구조물을 완성할 수 있다. 예를들어 만약 인공섬이 충전되고자 한다면, 적어도 부분적으로 모래 등으로 충전될 수 있고, 반면에 구조물의 상부나 내부에 구조물이 사전에 예정된대로 설비를 위치시킬 수 있다.
특히, 본 발명은 매우 큰 구조물을 위한 것이다. 지름이 100-200m이고 높이가 100-200m 이상이라고 생각해야 한다. 그러나 상기 치수는 결코 한정된 것이 아니고, 더 작거나 큰 치수가 당연히 가능하다.
만약 구조물의 상기 추가부분을 제작하는 동안 예를들어 높이나 물의 깊이에 대한 지역적인 환경에 의해 구조물이 완전하게 완성되어서는 멀리갈 수 없고, 그리하여 제작자가 구조물을 부분적으로 완성한다면, 본 발명에 따라 제작자는 부교들이 도움으로 구조물을 심해로 이동시키고 그곳에 이미 제작된 부분을 해저면에 내려앉히고 구조물의 다음 부분을 이미 제작된 부분 상부에 제작한다. 물 위에 부유하고, 위치 이동되고, 가라앉고, 그후에 완성되는 상기 단계들은, 구조물이 예정된 장소로 이동될 수 있고 각각 그 장소에서 완성될 수 있을 때까지 필요한 만큼 반복된다.
제작자는 여러 장소에서 인공섬과 같은 구조물을 단계적으로 높여주며 완성할 가능성을 갖고 있기 때문에, 대부분의 해안들은 수십 km의 폭과 점점 깊어지는 수심을 갖는 지역에 의해 경계지어진다. 부교들은 단단하게 상호 연결되어 끝이 없는 연속체를 형성하고, 구조물과 부교들의 결합은 그들 사이에 조절할 수 있는 상대적인 수직운동이 가능하게 한다. 다른말로 하면, 부교들은 구조물 위에서 수직의 길잡이에 의해 안내되고, 그로인해 구조물은 안내 부재들을 제공받는다. 따라서, 부교들은 구조물에 대해서 단지 수직방향이나 그 반대방향으로 이동할 수 있다. 서로로부터 떨어지는 이동이나 서로를 향한 이동은 불가능하다.
상대적인 위치의 간단한 조절이 본 발명에 따라 이루어지는데, 즉 부교들과 구조물 사이의 수직적 의미로서 결합은 구조물의 발부분에 연결된 일단부와 부교들 위에 설치된 윈치들에 연결된 다른 단부를 구비한 케이블과, 부교들로부터 케이블 하나씩 조절할 수 있는 장력이 실행될 수 있는 것에 의해서 이루어진다.
본 발명에 따라 제작자는 단단하게 연결되지만 분리할 수 있는 부교들 위에 바닥에 설치하기 위한 거대한 구조물의 첫번째 부분을 제작할 가능성을 가진다. 그 다음에, 작업하는 바닥에 상기 구조물을 위치시키고 부교들을 제거시킨 후, 부교가 작업대로서의 일을 하도록 구조물 주위에 설치된 부교에 의해 상기 구조물은 완성되고, 심해쪽으로 부교들과 함께 이동된다. 그리고 만약 이것이 단계적으로 행해진다면, 그 구조물은 하나씩 높이를 올리며 완성되고, 마침내 구조물 자체부력과 부교 부력의 도움으로 구조물은 예정된 장소로 이동된다. 최종적으로 그 부교는 재사용을 위해 제거될 것이다.
여기서 의미하는 형태와 거대해질 수 있는 치수를 가진 인공 구조물은 수평면으로 투시해보면 어떤 바람직한 원주형태를 가질 수 있다. 이것은 원형 원주, 다각형 원주, 직사각형 원주, 타원형 원주, 두개의 방파제를 구비하며 상호 연결되어 있는 수평의 원주(U자형)가 될 수 있다.
부교들은 수역의 밑바닥에서 기둥이나 유사한 구조물을 제작하기 위한 장치를 형성하고, 서로 연결될 수 있는 적어도 두개의 부교들을 포함한 장치가 잘 알려져 있으며, 부교들은 구조물이 만들어지고 구조물이 부교들에 대해 수직방향으로 설치될 수 있는 공간을 형성한다. 그런 장치가 네덜란드 특허출원 NL-A-8800664호에 개시되어 있다.
상기 알려진 장치에 의해, 기둥의 일부분은 두개의 부교들을 이용함으로써 만들어지고, 반면에 부교들 위에서 연장한 기둥부와 함께 수역의 바닥에 부교들을 지탱시키고 제작자는 이런 방식으로 작동을 반복함으로써 한 단계씩 완성하여 추가부분을 제작한다.
제1단계 동안에 부교들은 수역 바닥에 놓여있고 그들의 부력을 증가시킴으로써 위치 이동되지만, 그들은 수면위에 그들의 작업면을 갖는다. 지름을 나타낸 상기 크기의 거대한 구조물에 있어서, 그 안에서 구조물이 제작되어야 하는 속이 빈 공간을 그들의 접면들에 의해서 형성하는 두개의 부교들을 조작하는 것은 의미가 없다. 그 두개의 부교들은 모두 제작되는 구조물의 외경보다 큰 횡방향의 치수를 갖게 되고 따라서 그들 스스로는 제어할 수 없는 치수를 얻을 것이다.
본 발명에 따라서, 장치는 연결상태에서 제작되는 구조물의 외부 둘레의 외형에 대응하는 끝이 없는 폐쇄된 연속체의 내부둘레를 형성하는 다수의 부교들을 포함한다. 예를들어, 만약 구조물이 원형의 둘레를 가지고 있다면, 원형고리가 부교들로부터 만들어지고, 상기 부교들은 곡선으로 된 내부면과, 반경 방향면의 측면들과, 꼭 그럴필요는 없지만 곡선으로 될 수 있는 외부면을 구비한다.
다각형으로 만들고자 한다면, 부교들의 가장 적절한 형태는 두개의 평행한 측부중 작은 것은 다각형 둘레의 한 측면에 놓이고 큰 평행측면은 외부면을 형성하는 균일한 사다리꼴의 형태이다.
제작되기 위한 구조물이 어떠한 원주형태든지 가질 수 있기 때문에, 부교들은 직선의 표면이나 곡선의 표면을 가지든 가지지 못하든 정면도로 투시해보면 정사각형, 삼각형, 불균일한 측부를 가진 사다리꼴형, 직사각형의 사다리꼴이 될 수 있는 다른 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 따라서 부교들의 각각은 안내수단을 포함하고, 안내수단은 구조물 위에 있고 부교들에 의해 폐쇄되는 안내부재들과 연결되며 단지 수직방향으로만 상대적으로 이동할 수 있다.
더우기 하부쪽이나 상부쪽으로 상대적인 위치이동이 될 수 있고, 부교들이 구조물에 대해 고정될 수 있도록 하는 수단을 부교들 각각이 포함할 수 있다.
가장 간단한 형태로서, 상기 수단은 케이블의 개방된 단부에 의해 구조물의 발부분에 연결되고 다른쪽 단부에 의해 윈치에 연결되는 케이블들을 포함하고, 각각의 부교는 케이블에 적어도 하나의 윈치를 갖는다.
그러나, 상기 수단이 구조물의 외부에 톱니막대 등을 구비한 상승장치와, 각각의 부교 윗쪽이나 내부에 구동할 수 있고 고정가능한 기어식 바퀴장치를 포함하거나, 또는 상기 수단이 순차적으로 상대적인 변위가 실행될 수 있도록 하는 고정빔과 변위식 실린더를 구비하는 형태의 상승장치를 포함하는 것이 또한 가능하다. 톱니막대와 수력 원동기에 의해 양호하게 구동되는 기어식 바퀴들을 구비한 상기 상승장치나 실린더와 고정 빔을 구비한 상승장치는 본래 하나의 부교와 적어도 세 개의 다리들을 구비한 잭으로 밀어올리는 형태의 인공섬들에서 잘 알려져 있다.
상기 수단이 본 발명에 적용될 수 있지만, 윈치에 케이블을 연결하는 것과 비교하여 상대적으로 비싸다.
연결상태에서 부교들은 단단한 통합체를 형성해야만 한다. 이로인해 부교들은 단부면이나 측면에서는 플랜지에 의해 적어도 상부면의 위치에서는 장력 고정기구에 의해 상호 연결되며, 고정기구는 플랜지와 연결되어 다리를 형성한다.
부교들에 만들어진 장치뿐만 아니라 상술된 방법이 다양한 설계형태의 구조물들 설치하기 위해 사용될 수 있다. EP-A-0245407에 기재된 기둥들의 확대된 변형들이 가능하다.
본 발명이 거대한 구조물을 취급하기 때문에, 본 발명의 방법에 따라 제작되는 구조물은 특히 적합하고 예리한 하부 모서리와 함께 밑바닥은 막혀있고 상부쪽은 개방된 속이빈 벽을 구비한다. 본 발명에 따른 이 구조물은 이중벽의 각 내벽과 외벽 그 자체가 이중벽이 되도록 실행될 수 있고 적어도 수직방향인 상기 후자의 이중벽은 이중의 횡방향 벽들에 의해 국부적으로 연결되며, 외벽, 내벽, 횡벽으로 된 이중벽의 벽들은 고정기구에 의해 연결되도록 실행될 수 있고, 고정기구를 포함한 상기 이중벽들은 콘크리트와 같은 단단한 물질로 채워질 수 있다. 이중벽으로써 제작된 상기 내벽과 외벽 각각은 콘크리트를 필요한 만큼 채울 수 있는 공간을 형성하고, 반면에 남은 자유공간들을 제작자가 본래의 구조물을 되찾기를 원하는 특별한 경우에 원하는 만큼 물로 채우거나 부력을 조절하기 위해 물을 퍼냄으로써 속을 비울 수 있는 밸러스팅 공간이다. 냉각의 위험이 존재하는 곳에서, 상기 자유공간을 모래나 그와 유사한 물질로써 밸러스트될 수 있다.
이런 방법에서 제작자는 이하에 설명되는 조치에 의해 더욱 더 강력해질 수 있는 매우 강한 실체를 얻는다.
그러므로, 부교에 연결되기 위한 구조물의 외벽은 각각의 부교들의 측벽 주위에 매달려 있는 안내수단과 연결되기 위해 외부에 안내 모서리를 구비한 적어도 하나의 속이빈 형상요소를 포함할 수 있다. 바람직하게는 잼(jamming)을 방지하는 가장 좋은 안내로를 얻기 위해 각 부교에 두개의 속이빈 형상요소가 제공된다. 속이 빈 형상요소는 안내기능 뿐만아니라 구조물의 각면들의 외부면 위에 설치된 보강의 리브(rib)로서의 기능을 한다. 물론 구조물은 단단한 벽들을 제공한 판으로부터 제작된다.
물론 외부에 설치된 상기 형상요소는 적절한 시기에 보강재를 포함할 수도 있고 콘크리트로 충진될 수도 있다.
더우기 본 발명에 따라 구조물의 내부벽에 상부에서 바닥으로 개방되어 연장한 서로 이격된 속이빈 형상요소를 제공할 수 있다. 이것들은 내부벽에 보강재로서의 기능 외에 다른 목적으로 사용될 수 있는 연속적으로 개방된 형상요소들이다.
만약 구조물이 예를들어 100m의 지름을 갖는다고 생각하면, 내벽과 외벽은 상호간에 15-20m 정도의 거리를 유지할 것이고, 이중벽으로 된 각각의 내벽과 외벽의 두께는 1.5-2m일 것이 분명하다.
보강재로서 사용될 수 있는 속이 빈 형상요소들은 50-100cm2의 치수를 가질 것이며, 이것은 다음의 목적들을 위한 가능성을 나타내고 있다
그러므로 제작자는 구조물이 흡입관을 안내하고 압력관을 안내하기 위해 해저면에 설치된 후, 구조물 내부에 상기 속이빈 형상요소를 사용할 수 있다. 구조물은 예리한 하부 모서리를 구비하며, 수역 해저면에 구조물이 위치할 때 구조물은 부분적으로 상기 해저면에 침투될 것이다. 그러나, 구조물의 축이 정수직이 되도록 주의할 필요가 있을 것이다. 이것은 바닥을 가공처리할 수도 있지만 이것은 깊은 심해에서 발생하기 때문에 그전에는 발생할 수 없다. 그러나, 만약 제작자가 해저면 위에 예리한 하부 모서리를 구비한 구조물을 설치하고 상기 구조물이 부분적으로 해저면에 침투한다면, 제작자는 필요한 곳에서 흡입관을 구비한 상기 속이빈 형상요소에 의해 모래를 제거할 수 있고, 압력관에 의해서 모래나 단단한 물질들이 공급될 수 있다. 상기 물질이 예리한 하부 모서리의 기울어진 내부면 아래에 공급되고 그로인해 발부분이 확대된다. 상기 통로를 통해 제작자는 또한 지하에 단단한 물질을 주입할 수 있다.
구조물이 완성된 후, 상기 속이빈 형상요소들은 시추를 하기 위해 사용될 수 있고 필요하다면 그것을 통해 라이저(riser)나 생산도관(production conduit)을 연장하기 위해 사용될 수 있다. 물론 이것은 구조물의 용도에 달려있다.
설치된 후, 물론 제작자는 목적에 따라 필요한 상부구조에 의해 구조물의 상부에 그외의 목적을 달성할 것이다.
그와 함께, 반대의 벽돌, 특히 내벽들 사이에 있는 공간에 다리를 놓아주는 가로지르는 빔들을 이용할 수 있고, 따라서 그것들은 작업대를 형성하거나 구조물 기중기가 제공될 수 있는 중심에 지탱될 수 있다.
본 발명은 이하 도면과 관련하여 더욱더 상세히 설명될 것이다.
일반적으로 제1도는 도면부호(1)로 제작된 구조물을 도시하고 있고, 그 구조물은 도시하지 않았지만 수역의 밑바닥에 설치되어야만 한다. 상기 구조물은 외벽(2)와 내벽(3)을 구비한 다각형의 원주형태로 되어 있다. 상기 외벽과 내벽 각각은, 제13도에 분명하게 도시된 것같이, 내부판(4)와 외부판(5)로 된 이중벽으로 제작된다. 상기 외벽과 내벽 각각은 이중벽으로서 제작되고 평면에 위치하며, 내외표면에 수직인 횡단벽(6)에 의해 상호 연결된다. 물론, 상기 수직직 위치는 꼭 필요하지는 않다. 상기 횡단벽(6)은 또한 전체 높이를 지나 연장할 필요가 없다. 지형상 그들을 가로막는 것이 가능할 수도 있다.
상기 이중벽들은 제작절차에 따라 콘크리트로 채워진다. 충진정도와 충진시간은 각각 밸러스팅의 부력을 필요로 하는데 달려있다.
이중벽의 벽 사이에 고정기구(7)이, 도시된 것같이 단지 몇 개만이 존재한다. 다각형 원주둘레를 형성하는 각각의 평평한 면의 외벽 위에는 두개의 속이빈 형상요소(8),(9)들이 제1도와 제13도에 간단한 방식으로 도시된 것같이 그것의 단면모양이 제공되지만, 제12도에는 그것의 더욱더 정확한 단면모양이 도시되어 있다.
내벽(3)은 또한 안내기능을 구비할 필요가 없는 속이 빈 형상요소(10),(11)을 포함한다. 제14도에 도시된 것같이, 상기 형상요소(10),(11)은 각각 그 구조물의 발부분의 경사진 내부(13)에서 수직으로 연장한 내부로 향한 면(12)와 함께 하부쪽 방향으로 수직으로 연장함으로써, 상기 발부분 아래에 있는 상기 형상요소의 연장부는 속이 빈 케이싱(14)의 모양으로 된다. 모래가 경사진 발부분의 내면(15) 아래에서 끌어당길 수 있도록 하고, 모래와 같은 충진물질들이 발부분 아래로 주입될 수 있도록 하고, 단단한 물질이 공급되거나 주입될 수 있도록 하는 흡입관(도시되지 않음)이나 압력관(도시되지 않음)이 상기 속이빈 형상요소(10,(11)과 케이싱(14)를 통해서 안내될 수 있다.
제1도에 도시된 것같이, 구조물은 부교(16)들의 환형고리에 의해 둘러쌓여 있고, 부교의 평면도는 다각형 원주모양인 구조물 외벽의 평면(2)에 대응하는 길이를 구비한 짧은 평행부(17)을 갖는 균일한 측면의 사다리꼴 형태로 되어 있다.
상기 부교는 제11도에 도시된 방식대로 서로에 대해 단단하게 연결되고, 제12도에 훨씬 더 세밀하게 도시된 안내수단에 의해 제12도에 도시된 형상요소들 위로 안내된다.
각각의 부교는 케이블(19)에 의해 구조물의 최하부 또는 발부분(20)에 연결된 적어도 하나의 윈치(18)을 지탱하고 있다.
상기 케이블들에 의해 부교들은 구조물 자신의 부력의 도움이 있든지 없든지 상관없이 구조물을 지탱할 수 있다. 상기 부교들은 제5a도에서 제5e도까지에 도시된 평면도의 여러가지 예와 같이 여러가지 형태들을 가질 수 있다.
상기 형태들은 원형, 다각형, 직사각형, 타원형, U자형과 같이 제6a도에서 제6e도에 주어진 예들로 형성되기 위해 구조물의 원주둘레에 의존한다.
제1도는 이중벽으로서 제작된 외벽(2)와 내벽(3)을 구비한 구조물의 형상을 벽의 일부가 절단된 수직단면 형태로 도시하고 있다.
제1도에 도시된 구조물은 상부에서 평행하게 연장한 수직의 내벽과 외벽을 포함하고, 그 내외벽은 하부에서 하방쪽으로 기울어져 연장한 외표면(21)과 약간 덜 기울어진 내표면(22)와 접하고, 상기 내표면(22)는 하방쪽으로 기울어진 표면(23)과 접하고, 그 표면(23)은 표면(21)과 접해 예리한 하부 모서리(24)를 형성한다.
제7도는 제7a도에서 제7c도에 도시된 것같이 서로에 평행하고 수직으로 연장하거나 제7d도와 제7e도에 각각 도시된 것같이 서로를 향해 기울어져서 연장한 상부쪽의 측벽들과 함께 예리한 하부 모서리(24a)에서 (24e)까지를 각각 구비한 최하부의 가능한 단면 형태들을 도시하고 있다.
본 발명에 따른 방법에 있어서 제3도는 제1단계를 도시하고 있다. 상기 제1단계에 따라서, 제1도의 부교(16)들과 같이 부교들의 환형고리는 조수간만 이 발생하기 쉬운 해안지역의 수평으로 만들어진 면에 설치된다. 상기 부교들은 건조상태에서 제작되고, 제작자는 간조동안에 바닥위에서 부교들이 평평하게 설치되도록 하고 부교의 환형고리가 간조동안에 설치되도록 주의해야 하며, 만조동안에 부교들의 환형고리가 물을 충진하거나 구조물 위에 웨이트를 설치하는 것과 같은 밸러스팅에 의해 그 위치에 남아 있도록 주의해야 한다.
간조나 만조의 다른 시기 동안에, 제작자는 부교들의 상기 환형고리 위에 이미 제작된 최하부를 설치시킨다. 이것이 제4도에 도시되어 있는데 최하부에 있어서 제작자는 제7c도에 도시된 형태와 유사한 형태를 선택했다. 예리한 하부 모서리의 지름은 상기 최하부가 환형고리 위에 설치될 수 잇도록 부교들의 상기 환형고리의 내경보다 크고 부교들의 상기 환형고리의 외경보다 작다. 본 방법의 마지막 단계 동안에 부교들의 상기 환형고리가 외벽주위에 설치될 수 있도록 상부의 외벽의 외경은 주로 부교들의 환형고리의 내경과 일치하게 하는 것이 바람직하다.
제4도에 도시된 속이 빈 발부분은 상기와 같은 형태와 물 배수량을 갖기 때문에 그 결과 그것은 부력을 갖는다.
만약 제작자가 조수간만의 지역에 설치시키는 방법을 적용한다면 각각 쉽게 연결할 수 있는 부분과 같은 구조물의 최하부는 작업이 간조시기 동안에 이루어질 수 있도록 부교의 환형고리 위에 설치되는 것이 바람직하다.
그와 함께, 제작자는 제3도에 도시된 것같이, 필요하다면 제거할 수 있는 환형고리의 중심부에 플랫폼(25)를 이용할 수 있다. 그러나, 만약 제작자가 선착장과 같은 건조한 상태에서 작업을 한다면, 최하부는 부교의 환형고리 상부에 하나씩 하나씩 조립될 수 있다. 그러나 만약 작업이 부교가 수면 아래서 일정하게 유지되도록하여 습기가 많은 상태에서 일어난다면, 최하부 전체를 미리 제작하여 최하부를 부교 위에 설치하는 것이 바람직하다.
부교상부에 최하부를 설치함으로써 부교의 환형고리를 완성한 후에, 상기 환형고리는 이동되어야 한다. 이것은 밸러스트를 제거함으로써 부교들을 부유시켜 발생하게 하고, 만조지역에서는 충분한 수면을 갖기 때문에 자동적으로 발생한다.
그리고나서 그 조립체는 심해쪽으로 운반되고, 부교들은 최하부가 부유할 때까지 다시 밸러스트되고, 그후에 부교들은 떠있는 최하부 밑에서 제거된다. 그리고 만약 그것이 장소에 아직 도착하지 않았다면 제작자는 상기 최하부를 항구와 같은 잔잔한 수면을 가진 곳으로 이동시킨다. 이 최하부는 밸러스팅에 의해 수역바닥에 설치되고, 그후에 일어나는 상황이 제8도에 개략적으로 도시되어 있으며, 예리한 하부 모서리(24)를 구비한 최하부(21)은 수역의 바닥(26)에 설치하고, 상부쪽 부분(27)은 수면 위로 연장하는 것이 바람직하다.
부교(16)의 환형고리는 상부 주위에 설치되고 이 상부는 상부쪽으로 추가 설치된다.
만약 일어날 수 있는 상황을 고려하여 상기 상부가 상부쪽으로 충분히 멀게 연장된다면, 제9도에 도시된 방법대로 부교들은 케이블(19)에 의해 발부분(20)에 연결되고, 윈치(18)들에 의해 팽팽하게 당겨진다.
부교들이 바다에 더 깊이 설치될 수 있도록 도면부호(28)에 나타낸 것같이 부교들안에 물을 주입함으로써 부교를 밸러스트시킬 수 있다. 그후 제10도에서 (29)로 나타낸 것같이 물이 제거되면, 부교들은 구조물을 들어올릴 것이고 상기 구조물은 하나나 그 이상의 예인선(30)의 도움으로 이동될 수 있다.
상기 위치이동은 밸러스트 공간(31)(제1도-제13도에 도시됨) 안에 물을 공급하는 자원이 있든지 케이블들의 도움으로 구조물이 가라앉는 심해쪽으로 이동한다. 원한다면 상기 조작은 여러번 반복될 수 있다.
제11도는 부교(16)들을 연결하는 가능한 방법을 도시하고 있다. 이것 때문에 부교들은 서로쪽으로 굽어진 측면들을 포함하고, 플랜지의 구멍을 통해 연장한 선(34)로 나타낸 볼트에 의해 형성될 수 있는 연결수단(도시되지 않음)을 구비한 플랜지(32),(33)을 포함한다.
상기 연결은 파도의 운동에 의해 발생되는 힘을 흡수하기에 불충분할 수 있으며, 이런 경우에 부교들의 상부면과 하부면(도시되지 않음)에 연결된 그들의 외부 단부들을 구비한 인장 고정기구(35)가 공급된다.
각각의 부교가 구조물의 외부측부에 설치된 속이빈 형상요소(8),(9) 위로 안내되도록 하는 안내수단(36)이 개략적으로 도시되었다.
가능한 단면형태의 안내자가 제12도에 도시되어 있다. 상기 도면에서 (2)는 구조물의 외벽 판의 한부분을 나타내고 (17)은 굽어진 사다리꼴형 부교(16)의 표면을 도시하고 있다.
제12도에 도시된 것같이, 속이빈 형상요소(8)은 안내면(37),(38)들이 형상요소(8)의 측면들에 수직으로 연장하여 형성된 그런 수평단면을 갖는다. 제11도의 안내수단(36)은 그곳에 연결된 형상요소(39),(40)을 구비한다. 속이빈 형상요소들의 벽을 구비한 상기 형상요소들은 로울링 안내수단을 포함할 수 있는 속이빈 공간을 형성한다.
가장 간단한 형태로서 상기 형상요소(39),(40)이 외부단부들에서 수평적으로 가로지른 면들을 구비하고 있기 때문에 폐쇄된 체임버가 형성된다. 상기 체임버에서 볼 같은 롤이 적은 마찰력을 가진 안내자를 보호하도록 설치될 수 있다. 만약 롤들이 고정된 경로에 쌓여서 사용된다면, 상대적으로 움직일 수 있는 면들중 적어도 하나의 면 위에서 롤의 마찰력은 무시할 수가 없다. 관련된 이동이 느리기 때문에, 이런 것이 결함일 수는 없다.
그러나, 이것이 결함이 된다면, 제작자는 형상요소(39)에 부착된 회전축을 구비한 로울러나 휘일(40)들을 형상요소(39)와 표면(37) 사이에 형성된 공간안에 공급할 수 있고, 이 경우에 휘일이나 로울러는 형상요소(39)로부터 자유롭게 회전할 수 있고, 벽(38)의 면(37)과 맞물려 있다. 적용된 휘일(40)은 각각에 수직으로 연장한 중심축을 필요로 하고 힘은 두개의 수직 수평방향에서 흡수되며, 제13도를 참조하면 위치이동이 단지 수직방향으로만 가능하도록 부교는 형상요소(8)을 안내한다.

Claims (16)

  1. 구조물의 일부분이 예정된 설치장소로부터 떨어진 작업하기에 불리한 날씨 조건에도 구애받지 않는 지역에서 제작되고, 제작이 완성된 후에 상기 구조물의 일부분이 부유한 상태로 예정된 설치장소로 이동하여 수역의 해저면(26)에 내려지는 것과같이, 수역의 해저면(26)에 인공섬이나 그와 유사한 것, 기둥, 원자로, 항구등과 같은 인공구조물(1)을 제작 설치하는 방법으로, 우선 건조상태에서 부교를 제작하고, 상기 인공구조물(1)의 최하부가 부력에 의해서 개방된 공간의 설치장소에 설치되며 부교들이 개방된 공간을 구비하도록 부교들로부터 작업대를 형성하고, 상기 최하부(20)이 완성된 후에 상기 부분은 부유한 상태로 되고 넓은 심해쪽으로 이동되며 그곳에서 상기 최하부가 상기 해저면(26) 위에 설치되고 상기 조건하에서 상기 구조물의 추가부분은 이미 제작된 부분위에 추가 설치되고, 그로인해 이미 제작된 부분과 나란하게 부교(16)들의 상부면을 이용하며, 구조물의 상기 추가부분이 완성된 후 상기 구조물은 부교(16)들의 부력과 그 자체의 부력을 이용하여 해저면(26)으로부터 상승되고 예정된 설치 장소로 이동되며, 그것의 예정된 설치장소로의 이동중에 추가된 중간단계가 있을 경우에, 구조물은 바닥면에 다시 내려지고 제작된 부분의 상부에 구조물의 추가부분을 제공한 후 다시 올려져서 설치장소에 도달할 때까지 부교(16)들의 도움으로 이동되며, 그 구조물은 내려지게 되고 부교들이 제거되는 것으로 이루어진 상기 방법에 있어서, 부유할 수 있는 다수의 부교(16)들은 하나의 부교에 다른 부교를 상호 연결하여 부교(16)들의 연속체를 형성하고, 그 연속체의 평면도를 보면 제작하려는 상기 인공구조물의 외부 둘레의 모양에 따른 형태를 가지고 있으며; 상기 구조물(1)의 적어도 최하부(21)을 포함하는 부교(16)들의 상기 연속체의 상부면 위에 구조물의 최하부가 제작되기 때문에 상기 구조물의 최하부 모서리나 기저부는 부교들의 원형 연속체 내부 모서리의 지름보다 크거나 부교들의 마주보는 내부 모서리들 사이의 거리보다 큰 지름이나 마주보는 모서리들 사이의 거리를 구비하며; 상기 최하부를 완성한 후에, 부교들과 상기 최하부의 조립체는 부유한 상태로 심해쪽으로 이동되는데, 구조물의 상기 최하부는 상기 최하부 모서리나 기저부와 해저면 사이의 거리가 부교들의 높이보다 크게 떨어지도록 그 안에서 부유할 수 있게 하며; 그후에 부교들은 밸러스트되고 상기 구조물의 일부분 아래로부터 떨어져서 이동되며, 그 다음에 다시 설치되고 그후에 구조물의 상기 부분이 수역의 해저면에 설치되고; 상기 최하부를 운반하기 위해 사용되는 부교들의 일부분은 구조물의 외벽에 설치되고, 구조물과 운동을 저지할 수 있는 부교들 사이에서 조절가능한 적절한 수직 운동을 허용하는 방식에 따라 구조물의 외벽에 연결되는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작방법.
  2. 제1항에 있어서, 부교들과 구조물 사이에서 수직 방향으로 결합은 구조물(1)의 발부분(20)에 연결된 일단부와 부교(16)들 위에 설치된 윈치(18)에 연결된 다른 단부를 구비한 케이블(19)에 의해서, 그리고 부교(16)들의 측부로부터 케이블 하나씩 조절할 수 있는 장력이 실행될 수 있는 것에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공구조물의 제작방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부교(16)들의 연속체가 조수의 차가 쉽게 일어나는 바닥의 예정된 평평한 해저면(26) 위에 설치되고, 간조동안 조립하고 만조동안 부유해 있도록 하는 하나의 판에 설치되는 것을 특징으로 하는 인공구조물의 제작방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부교(16)들의 연속체가 선착장과 같이 주변의 해수에 대해 폐쇄될 수 있는 공간, 그리고 물이 그곳으로부터 제거될 수 있는 그런 공간의 평평한 바닥면 위에 설치되는 것을 특징으로 하는 인공구조물의 제작방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부교(16)들의 연속체는 그 위에 구조물의 일부를 설치한 부교들을 제작하기에 적합한 안정한 면과 길이를 갖고 있는 수역의 미리 준비된 평평한 해저면(26)에서 밸러스트에 의해 상기 부교(16)들을 가라앉힘으로써 설치되고, 부교들과 구조물 일부분의 조립체가 부유함으로써 해저면으로부터 자유롭게 제작되는 것을 특징으로 하는 인공구조물의 제작방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가부분의 제작이 바닥에 대해서 보호받는 항구나 그와 유사한 지역에서 잔잔한 수면에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공구조물의 제작방법.
  7. 상호 연결될 수 있고, 구조물 제작의 일부기간 동안 구조물을 둘러싸고 그 개방 공간내에서 구조물의 일부가 제작될 수 있고 상기 부교들에 대해 수직 방향으로 위치 이동될 수 있는 상기 개방공간을 구비한 부교들을 포함하며, 인공섬이나 유사한 것, 기둥, 원자로, 항구 등과 같은 인공구조물을 수역의 해저면에 제작하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는, 부교들이 서로 연결되어 제작되기 위한 구조물(1)의 외부 둘레의 평면도 윤곽과 일치하는 모양을 가진 폐쇄된 연속체를 형성하고; 부교(16)들의 연속체가 상기 연속체의 내부둘레와 외부둘레 사이에 구조물(1)의 기저부(24)를 수용하기에 적합한 연속하는 상부면을 형성하고; 부교(16)들 각각은 하부쪽이나 상부쪽으로 상대적 위치이동이 행해지고, 부교들이 구조물에 고정될 수 있도록 하는 수단을 포함하는 그런 많은 부교(16)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  8. 제7항에 있어서, 구조물의 상기 기저부(21)을 수용하기에 적합한 부교들의 연속체는, 제작되기 위한 구조물의 더 높은 부분 주위둘레에 적합하도록 내부 원주둘레 형태나 지름을 구비하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 부교(16)들 각각은 부교(16)들에 의해 둘러쌓인 구조물(1) 위에 있는 안내부재(8,9)들과 결합하며, 상대적으로 단지 수직방향의 운동을 하는 안내수단(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 수단이 케이블들의 자유로운 단부에 의해 구조물의 발부분(24)에 연결되고 그들의 다른쪽 단부에 의해 윈치(18)에 연결되는 케이블(19)들을 포함하고, 각각의 부교가 케이블(19)에 적어도 하나의 윈치(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 수단이 구조물의 외부에 톱니막대나 그와 유사한 것과, 각각의 부교 위에나 내부에 구동할 수 있고 고정할 수 있는 기어식 휘일을 구비한 상승장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 수단이 고정 빔들과 상대적인 위치이동이 단계적으로 행해질 수 있도록 하는 변위 실리더를 포함하는 형태의 상승장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  13. 제7항 또는 제8항에 있어서, 부교(16)들이 측면에서 설치된 플랜지(32,33)에 의해 분리가능하게 연결되고, 플랜지 연결로 다리를 형성하도록 상부면에 장력봉(35)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  14. 제7항 또는 제8항에 있어서, 각각의 부교(16)이 구조물(1)의 외부면에 상호 보완적인 형태로 구조물(1) 쪽으로 구부러진 내부면(17)과, 부교(16)들이 서로 결합함으로써 구조물의 외부에 있는 형상요소가 뒤따라 연결되도록 내부면에 대해 비스듬히 기울어지고 상기 내부면(17)에서 시작되어 나온 측면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공구조물 제작장치.
  15. 수역의 해저면에 설치되는 인공섬, 기둥, 대건축물, 항구 등과 같은 구조물로서, 하부가 폐쇄되고 상부가 개방된 속이 빈 벽(2,3)과 예리한 하부 모서리(24)를 구비한 구조물에 있어서, 이중벽의 각 내부벽(3)과 각 외부벽(2)는 그 자체가 이중벽으로 상기 이중벽(2,3)은 이중횡벽에 의해 수직방향으로 국부적으로 연결되고, 외부벽(2)와 내부벽(3) 및 횡벽(6)의 이중벽(4,5)들의 벽(4,5,6)들은 고정기구(7)에 의해 연결되고, 고정기구(7)을 포함한 마지막에 언급된 이중벽들은 콘크리트와 같은 단단한 물질로 채워질 수 있으며, 각 부교(16)에 연결하기 위한 구조물의 외벽은 안내수단(36)이 안내모서리(37) 뒤에 매달리도록 부교(16)의 안내수단(36)과 연결하기 위한 상기 외부 안내모서리(37)들을 구비한 적어도 하나의 속이 빈 형상요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중설치용 인공구조물.
  16. 제15항에 있어서, 구조물의 내부벽이 서로 이격되어 분리된 장소에서 상부로부터 하부쪽으로 개방하여 연장한 속이 빈 형상요소(10,11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공구조물.
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