KR101341763B1

KR101341763B1 - 쌍동선 시스템의 상부 구조물과 격자에 관한 부하를 줄이고 강철을 절약하는 재하공법 및 쌍동선 시스템

Info

Publication number: KR101341763B1
Application number: KR1020117017818A
Authority: KR
Inventors: 미카엘 와이. 에이치. 루오
Original assignee: 테크니프 프랑스
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2013-12-16
Also published as: BRPI1007504A2; AU2010206999A1; DK2389311T3; WO2010085383A3; WO2010085383A2; EP2389311B1; BRPI1007504B1; EP2389311A2; CN102292258A; US8312828B2; AU2010206999B2; US20100186651A1; AU2010206999A2; KR20110124219A; CN102292258B

Abstract

본 발명은 이송 도중에 상부 구조물에 자중의 새깅 굽힘 모멘트를 상쇄하기 위해 바지선에서 상부 구조물까지 윗방향을 향하는 양력을 발생시켜 쌍동선 시스템의 상부 구조물과 격자에 관한 부하를 줄이고 강철을 절약한다. 본 발명은 쌍동선 플로트오버 바지선 상에 상부 구조물에 지지부의 경간을 줄일 수 있고 반력을 플로트오버 바지선의 내부 가장자리를 향해 이동할 수 있다. 상향력은 상부 구조물의 하역과 이송 도중에 야기될 수 있는 상부 구조물과 격자 부재들의 응력을 줄일 수 있다. 응력 감소는 하역 작업하는 동안에 적당한 부재 크기의 증가 없이도 쌍동선 시스템으로 야기될 부가적인 동적 하중을 견디는 부재를 만들 수 있다. 이러한 감소는 스파 선체 또는 다른 해양 구조물을 위한 전형적인 상부 구조물의 주어진 크기를 현저하게 절약할 수 있다.

Description

쌍동선 시스템의 상부 구조물과 격자에 관한 부하를 줄이고 강철을 절약하는 재하공법 및 쌍동선 시스템 {PRELOADING TO REDUCE LOADS AND SAVE STEEL ON TOPSIDES AND GRILLAGE OF CATAMARAN SYSTEMS}

본 발명은 일반적으로 해양 구조물용 상부 구조물과 관련 설치방법 및 시스템에 대한 것으로, 특히 쌍동선 시스템의 상부 구조물과 격자(grillage)에 관한 부하를 줄이고 강철을 절약하기 위해 플로트오버(float-over)형 바지선을 프리로딩(preLoading: 선행 재하)하는 관련 설치방법 및 시스템에 관한 것이다.

스파 플랫폼(spar platform)은 통상적으로 수심이 깊은 데에서 사용되는 부유식 석유시추선(floating oil platform)의 유형으로 사용되고 있는 것 중 가장 큰 해양 플랫폼이다. 스파 플랫폼은 전형적인 시추설비(rig) 상부구조물을 지지하는 커다란 실린더 또는 선체를 구비한다. 실린더(cylinder)는 해저에서 계속 뻗어 있지 않고, 대신에 다수의 계류삭(mooring line)으로 계류된다. 통상적으로, 스파의 약 90%는 수중에 위치된다. 대형 실린더는 수중에서 플랫폼을 안정화시키고, 포텐셜에너지가 높은 파도, 폭풍 혹은 태풍의 외력을 흡수할 수 있게 이동할 수 있다. 작은 운동과 보호 중심벽은 또한 심해 작업용으로 훌륭한 구성을 제공한다. 선체에 덧붙여서, 스파의 3개 주요 부분은 계류 설비, 상부 구조물 및 라이저(riser)를 구비한다. 통상적인 스파는 이들의 위치를 유지하기 위한 전형적인 계류 시스템에 의존한다.

데크(deck) 또는 상부 구조물 설치는 부유식 구조물, 비교적 심해에 설치되어야만 하는 스파와 같이 딥 드래프트 부유물(deep draft floater)을 위해 요구되고 있다. 과거 중량물 운반선(heavy lifting vessel, 이하 "HLV")에서, 데릭 바지선(derrick barge)이 상부 구조물 설치용으로 사용되는데, 이에 국한되지 않는다.

통상적인 결과로, 상부 구조물은 다중-인양, 예컨대 5개에서 7개의 인양기를 필요로 하는데, 이용가능한 HLV의 인양 능력 때문에 전체 상부 구조물에 설치한다. 다중-인양 때문에, 상부 구조물의 단위 면적당 강철 무게는 단일 인양기를 장착한 고정식 플랫폼의 상부 구조물 보다 더 많이 나갈 수 있다. 만약 상부 구조물의 중량이 줄어들면, 스파 선체의 중량도 줄어들 수 있다. 동일한 원리는 상부 구조물이 장착될 수 있는 다른 해양 구조물에도 적용할 수 있다.

최근에는, 쌍동선 플로트오버 시스템은 스파 플랫폼 상에 상부 구조물을 설치하여 사용한다. 플로트오버 방법은 스파 선체 상에 단일의 일체형 데크와 같은 상부 구조물을 설치하는 개념으로, 우선적으로 상부 구조물이 단일 바지선에서 적어도 2개의 플로트오버 바지선 상으로 옮겨지고 스파 선체용 설치해역으로 플로트오버 바지선을 이송한다. 설치해역에서, 플로트오버 바지선은 상부 구조물 아래에 스파 선체를 갖춰 스파 선체의 양 측면 상에 위치되는데, 승강은 상부 구조물과 스파 선체 사이에서 조절되며, 상부 구조물은 스파 선체에 설치된다. 플로트오버 방식으로 스파 선체에 상부 구조물의 설치는 로드-아웃(load-out) 전에 해안에서 사전 시운전 작업과 결합 부분을 높일 수 있어, 해양 시운전의 비용과 기간을 현저하게 줄일 수 있다. 플로트오버 설치방법은 임의의 중량물 운반작업 없이 고정식 혹은 부유식 구조물에 일체형 상부 구조물 혹은 생산 데크의 설치를 허용한다.

하지만 쌍동선 플로트오버 공정을 달성하기 위해서, 플로트오버 바지선들은 반드시 분리된다. 적재하고 스파 선체 상에 상부 구조물의 설치와 플로트오버를 위해 바람직한 위치에 이동하는 동안에, 쌍동선 시스템은 우선 분리된 바지선에 파활동(wave action) 때문에 여러 하중 상황에 영향을 받는다. 이러한 하중 상황은 데크 상에 상부 구조물이 적재된 단일 바지선에서 발생하지 않을 것이지만, 단일 바지선 배열은 상부 구조물의 플로트오버 설치에 유도되지 않을 것이다.

도 1a 내지 도 1b는 2개의 다른 주요 적재 모드를 도시한 것이다. 도 1a는 스파 선체 상에 상부 구조물을 설치하여 사용하는 쌍동선 시스템에 랙킹(racking) 적재를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 1b는 쌍동선 시스템 상에 측면으로 굽어진 적재를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도면들은 서로 조합하여 기술될 것이다. 일반적으로, 쌍동선 시스템은 적어도 한쌍의 바지선(115a,115b; 통칭하여 115)을 구비한다. 조립식 상부 구조물(110)은 개별적으로 바지선(115a,115b)에 장착된 격자 시스템(125a,125b; 통칭하여 125)과 같은 지지 구조물을 통해 바지선(115)에 분리가능하게 결합된다. 다른 부하(101,102)가 단일 바지선 시스템에 일반화되어 있지 않은 쌍동선 시스템(100)에서 발생한다. 이러한 부하는 (ⅰ) 도 1a에 도시된 바와 같이 랙킹 모멘트(101a,101b; 통칭하여 101), 바지선(115)은 시스템에 응력을 발생하는 부하의 요동에 대응하여 서로에 대해서 뒤틀려지는 경향을 갖으며; (ⅱ) 도 1b에 도시된 바와 같이 측면 휨 모멘트(102a,102b; 통칭하여 102), 바지선(115)은 시스템 상에 응력을 발생하는 부하의 요동에 대응하여 측면방향으로 뒤틀려지는 경향을 갖는다. 쌍동선 시스템(100)은 일반적으로 역랑(逆浪)과 옆파도에 영향을 받을 때에 견고한 몸체로서 작용한다. 단일 몸체 쌍동선 시스템(100)에 파랑 회절(wave diffraction)은 이 시스템에 유체역학적 부하를 계산하여 실행된다.

특히 쌍동선 시스템에 다른 부하를 견디기 위해서, 상부 구조물과 격자 시스템을 조립하여 사용되는 부재들은 단일 바지선 상에 적재될 상부 구조물을 갖춘 단일 바지선 시스템과 비교하여 크기 확장, 중량 및 비용 증대를 통해 강화된다. 상부 구조물은 일반적으로 승무원과 다른 사람들의 긴 근무시간에도 적합한 기능성 소형도시이기 때문에, 상부 구조물은 비교적 대형 크기로 되어 있다. 심지어 작은 비율에 의한 전반적인 크기 증가는 실제 비용의 현저한 증가를 야기할 수 있다.

그런 다음에, 이는 상부 구조물을 갖춘 플로트오버 공정용 쌍동선 시스템을 제공할 필요와, 반면에 중량과 비용을 저감시키기 위해 쌍동선 시스템에 부재들의 중량과 세기를 더욱 효율적으로 사용을 남겨두고 있다.

본 발명은 이송 도중에 상부 구조물에 자중(self-weight)의 새깅 굽힘 모멘트(sagging bending moment)를 상쇄하기 위해 바지선에서 상부 구조물까지 윗방향을 향하는 양력을 발생시켜 쌍동선 시스템의 상부 구조물로 격자에 관한 부하를 줄이고 강철을 절약한다. 본 발명은 쌍동선 플로트오버 바지선 상에 상부 구조물에 지지부의 경간을 줄일 수 있고 반력을 플로트오버 바지선의 내부 가장자리를 향해 이동할 수 있다. 플로트오버 바지선에서 바람직한 위치까지 플로트오버 공정과 이송 도중에 다양한 외력을 견딜 수 있는 전형적인 상부 구조물과 격자 부재들의 크기가 결과적으로 줄어들 수 있다. 상향력(upward force)은 상부 구조물의 하역과 이송 도중에 야기될 수 있는 상부 구조물과 격자 부재들의 응력을 줄일 수 있다. 응력 감소는 하역 작업하는 동안에 적당한 부재 크기의 증가 없이도 쌍동선 시스템으로 야기될 부가적인 동적 하중을 견디는 부재를 만들 수 있다. 이러한 감소는 스파 선체 또는 다른 해양 구조물을 위한 전형적인 상부 구조물의 주어진 크기를 현저하게 절약할 수 있다.

본 명세서는 스파 선체와 같이 고정식 또는 부유식 해양 구조물을 위한 상부 구조물 상에 부하 및 재료를 줄이도록 쌍동선 시스템을 프리로딩하는 방법을 제공하는바, 중량을 갖는 상부 구조물을 적어도 2개의 플로트오버 바지선 위로 이송하는 단계와; 쌍동선 시스템을 만들기 위해 상부 구조물과 바지선을 결합하는 단계; 및 상부 구조물의 중량으로 발생되는 새깅 굽힘 모멘트와 적어도 반대로 작용하도록 바지선에 밸러스트를 추가하는 단계;를 포함한다. 프리로딩하는 단계 이후에, 상부 구조물과 플로트오버 바지선을 갖춘 쌍동선 시스템은 해양 구조물 상으로 상부 구조물을 설치하려는 위치까지 이송될 수 있다.

본 명세서는 또한 해양 구조물을 위해 만들어진 쌍동선 시스템을 제공하는바, 스파 선체 상으로 설치되어 있는 상부 구조물과; 상부 구조물을 지지하도록 되어 있는 적어도 2개의 플로트오버 바지선;으로 이루어지는데, 상부 구조물은 서로 떨어져 있는 바지선들과 함께 각각의 바지선에 결합되며, 바지선은 바지선 위에 상부 구조물로 야기될 새깅 굽힘 모멘트와 적어도 부분적으로 반대로 작용하도록 밸러스트를 구비한다.

본 명세서는 추가로 해양 구조물을 위한 상부 구조물에 부하와 재료를 줄이는 쌍동선 시스템을 프리로딩하는 방법을 포함하는바, 상부 구조물을 적어도 2개의 플로트오버 바지선 상으로 이송하는 단계와; 쌍동선 시스템을 만들기 위해 상부 구조물을 바지선에 결합하는 단계; 및 상부 구조물의 중량에 의한 새깅 굽힘 모멘트를 적어도 부분적으로 줄이기 위해 상부 구조물에 밀어올리는 반작용(pushing-up reaction)을 적용하는 단계;를 포함하다. 프리로딩하는 단계 이후에, 상부 구조물과 플로트오버 바지선을 갖춘 쌍동선 시스템은 스파 선체 상으로 상부 구조물을 설치하려는 위치로 이송될 수 있다.

본 명세서는 해양 구조물을 위한 상부 구조물에 부하와 재료를 줄이는 쌍동선 시스템의 프리로딩하는 방법을 포함하는데, 상부 구조물의 중심이 바지선들 사이에서 측면으로 배치되도록 중량을 가진 상부 구조물을 적어도 2개의 플로트오버 바지선 사이로 위치선정하는 단계와; 바지선의 일부에서 하방으로 편향력이 작용되도록 상부 구조물의 중심을 향해 배치된 바지선의 일부에 밸러스트를 추가하는 단계; 하방으로 편향력이 작용된 바지선의 일부와 상부 구조물 사이에 버팀부재를 결합하는 단계; 상부 구조물을 플로트오버 바지선으로 이송하는 단계; 및 상부 구조물의 중량으로 야기될 새깅 굽힘 모멘트을 줄이기 위해 바지선으로부터 버팀부재를 통해 상부 구조물까지 상향력을 만들도록 밸러스트의 하방 편향력을 조절하는 단계;를 포함한다.

본 명세서는 또한 해양 구조물을 위한 상부 구조물에 부하와 재료를 줄이는 쌍동선 시스템을 프리로딩하는 방법을 포함하는데, 상부 구조물의 중심이 바지선 사이에서 측면으로 배치되도록 중량을 가진 상부 구조물을 밸러스트를 구비한 적어도 2개의 플로트오버 바지선 상으로 이송하는 단계와; 상부 구조물과 밸러스트를 갖춘 각각의 바지선 사이에 하나 이상의 버팀부재를 설치하는 단계; 및 상부 구조물의 중량으로 야기될 새깅 굽힘 모멘트를 줄이기 위해 바지선으로부터 버팀부재를 통해 상부 구조물까지 양력을 만들도록 밸러스트를 조절하는 단계;를 포함한다.

추가로, 본 명세서는 해양 구조물용으로 만들어진 쌍동선 시스템을 제공하는바, 중량을 가지고 해양 구조물 상에 설치되어 있는 상부 구조물과; 상부 구조물은 상부 구조물의 중심이 바지선들 사이에 배치되도록 서로 떨어져 있는 바지선들과 함께 각각의 바지선에 결합되며, 바지선은 상부 구조물의 중심을 향해 배치된 바지선의 일부에 하방 편향력을 발생하는 밸러스트를 구비한, 상부 구조물을 지지하도록 되어 있는 적어도 2개의 플로트오버 바지선; 및 상부 구조물과 각 바지선의 일부 사이에 결합된 버팀부재;로 이루어지는데, 버팀부재는 일부가 하방으로 편향된 경우에 결합되어 있고, 밸러스트는 추가로 적어도 부분적으로 하방 편향력을 줄이고 상부 구조물의 중량으로 야기될 새깅 굽힘 모멘트와 반대로 작용하도록 버팀부재를 통해 상부 구조물에 양력을 발생하도록 조절될 수 있다.

본 명세서는 고정식 또는 부유식 해양 구조물을 위한 상부 구조물 상에 부하 및 재료를 줄이도록 쌍동선 시스템을 프리로딩하는 방법을 포함하는바, 중량을 가진 상부 구조물을 적어도 2개의 플로트오버 바지선 상으로 이송하는 단계와; 쌍동선 시스템을 만들기 위해 바지선과 상부 구조물을 결합하는 단계; 및 바지선들 사이에 배치될 상부 구조물의 중량으로 야기될 새깅 굽힘 모멘트와 적어도 부분적으로 반대로 작용하는 단계;를 포함한다.

본 명세서는 고정식 또는 부유식 해양 구조물용으로 만들어진 쌍동선 시스템을 구비하는바, 해양 구조물 상에 설치되는 상부 구조물과; 상부 구조물은 서로 떨어져 있는 각각의 바지선과 결합되고, 바지선은 바지선 상에 상부 구조물의 중량으로 야기될 새깅 굽힘 모멘트와 적어도 부분적으로 반대로 작용하도록 되어 있는 밸러스트를 구비하는, 상부 구조물을 지지하도록 되어 있는 적어도 2개의 플로트오버 바지선;으로 이루어진다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 이송 도중에 상부 구조물에 자중의 새깅 굽힘 모멘트를 상쇄하기 위해 바지선에서 상부 구조물까지 윗방향을 향하는 양력을 발생시켜 쌍동선 시스템의 상부 구조물로 격자에 관한 부하를 줄이고 강철을 절약하도록 제공된다.

도 1a는 스파 선체 혹은 다른 해양 구조물 상에 상부 구조물을 설치하는 데에 사용될 쌍동선 시스템에 랙킹 부하를 도시한 평면도이다.
도 1b는 쌍동선 시스템에 측면 휨 부하를 도시한 단면도이다.
도 2a는 단일 이송 바지선에서 2개의 플로트오버 바지선으로 하역되고 있는 상부 구조물의 모범적인 실시예의 단면도이다.
도 2b는 격자 시스템의 일부와 결합된 도 2a에 도시된 상부 구조물의 일부 상세도이다.
도 3a는 플로트오버 바지선의 격자 시스템과 결합된 상부 구조물의 모범적인 실시예의 단면도이다.
도 3b는 격자 상부와 상부 구조물 사이에서 화물고정방식으로 결합된 도 3a에 도시된 상부 구조물과 격자 시스템의 일부 상세도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 상부 구조물 상에 버팀부재와 후퇴위치에 있는 링크 플레이트의 일부 상세도이다.
도 3d는 도 3c의 버팀부재의 정면도이다.
도 4a는 단일 바지선이 분리된 후에, 플로트오버 바지선의 격자 시스템과 결합된 상부 구조물의 모범적인 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4b는 플로트오버 바지선과 상부 구조물 사이에서 버팀부재가 하강하여 설치된 화물고정방식으로 결합된 도 4a에 도시된 상부 구조물의 일부 상세도이다.
도 4c는 도 4b에서 상부 구조물과 플로트오버 바지선 사이에 버팀부재의 일부를 상세하게 도시한 정면도이다.
도 5a는 상부 구조물에 결합된 밸러스트를 갖춘 한쌍의 바지선과 함께 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 5b는 상부 구조물에 결합되어 구속된 버팀부재 상에 선택적으로 프리로딩하는 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 6은 부하 계산을 보여주는 것으로, 밸러스트(150)을 구비하지 않은 쌍동선 시스템의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 7은 부하 계산을 보여주는 것으로, 밸러스트(150)를 갖춘 쌍동선 시스템의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 반작용 모멘트의 훌륭한 결과를 도해한 표이다.
도 9a는 스파 선체와 같이 해양 구조물 위에 쌍동선 시스템 플로트오버의 개략적인 단면도이다.
도 9b는 격자 상부와 상부 구조물 사이에 화물고정방식을 제거한 도 9a에 도시된 상부 구조물의 일부를 상세하게 도시한 평면도이다.
도 9c는 바지선과 상부 구조물의 미리 설치된 버팀부재 사이에 화물고정방식을 제거한 도 9a에 도시된 상부 구조물의 일부를 상세하게 도시한 평면도이다.
도 10a는 단일 이송 바지선에서 2개의 플로트오버 바지선까지 하역되는 상부 구조물의 다른 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 10b는 단일 바지선이 분리된 후에, 밸러스트를 갖춘 플로트오버 바지선의 격자 시스템에 결합된 상부 구조물의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 10c는 운송 구조에서 상부 구조물에 결합된 플로트오버 바지선과 함께 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다.

전술된 도면과 아래의 특정한 구조와 기능의 상세한 설명은 출원인이 발명한 범주와 첨부된 청구범위의 범주를 한정하지 않는다. 더욱이, 도면과 상세한 설명은 당해분야의 숙련자들에게 특허 보호를 추구하려는 발명을 제작하고 사용하도록 한다. 당해분야의 숙련자들은 본 발명의 상업적인 실시예들의 모든 특징들이 명료함과 이해를 돕기 위해 도시되거나 기술되어 있지 않더라도 이해될 것이다. 또한, 당해분야의 숙련자들은 본 발명의 양상과 병합하는 실제 상업적인 실시예의 개발이 상업적인 실시예를 위한 개발자들의 최종적인 목표를 달성하기 위해 다수의 적용-특화 결정(implementation-specific decision)을 요구할 것으로 이해될 것이다. 이러한 적용-특화 결정은 시스템 연계, 사업상 연계, 정부 연계, 및 특정 적용과 위치 및 시간으로 가변화될 수 있는 다른 구속에 종속되며, 이에 국한되지는 않는다. 개발자의 노력은 절대적으로 복잡하고 시간이 걸릴 수 있는데, 그럼에도 불구하고, 이러한 노력들은 본 상세한 설명의 장점을 갖춘 당해분야의 숙련자들에게 정해져 있는 의무일 수 있다. 기술되고 공지된 본 발명은 다양하고 여러 변형예와 선택가능한 형태로 영향받을 수 있음을 알고 있어야 한다. 마지막으로, 단수 용어의 사용은 다수의 품목을 한정하려는 것이 아니며, 이에 국한되지는 않는다. 또한, "상부", "바닥", "좌측", "우측", "상측", "하측", "위", "아래"와 같은 연관 용어의 사용은 도면를 명료하게 이해할 수 있게 상세한 설명에서 사용되고 본 발명과 청구범위의 범주를 한정하지는 않는다. 적당한 구성부재들은 시스템 혹은 다른 시스템의 일측면을 지정하기 위해 "a" 또는 "b"로 표기된다. 이러한 구성부재들의 일반적인 참조를 위해서, 문자를 사용하지 않고 숫자가 사용될 수 있다. 덧붙여서, 이러한 지정은 기능적으로 사용될 수 있는 다수의 구성부재를 한정하지는 않는다.

스파 선체와 같은 해양 구조물 상에 상부 구조물의 플로트오버 쌍동선 설치는 여러 주요 단계에 유발시킬 수 있다. 도면들은 하나 이상의 상부 구조물을 해양 구조물 상에 설치하는 데에 사용될 수 있게 쌍동선 시스템을 프리로딩하는 단계로 성취되도록 모범적인 공정의 다수 단계를 도해한다. 각 도면들은 아래에 기술될 것이다.

제1단계는 제작 작업장에서 이송 바지선의 데크 상으로 상부 구조물을 적재하고, 그런 다음에 제작 작업장에서, 이에 국한되지 않지만, 부두 구역을 포함하여 안정화된 위치까지 이송 바지선을 예인한다. 부두 구역은 상륙장처럼 사용하기 위해 수로의 제방과 평행하게 설치된 구조물이다. 제2단계는 상부 구조물을 이송 바지선에서 하나 이상의 플로트오버 바지선, 일반적으로 적어도 2개의 플로트오버 바지선으로 이송하며, 스파 선체 위에 상부 구조물을 설치하는 데에 사용될 쌍동선 시스템을 생성하게 된다. 바지선은 이때에 밸러스트를 구비할 수 있거나 아래에서 더욱 확실하게 기술되듯이 추후에 밸러스트를 추가로 구비할 수 있다.

도 2a는 단일의 이송 바지선으로부터 2개의 플로트오버 바지선까지 하역될 상부 구조물의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다.

도 2b는 격자 시스템의 일부와 결합된 도 2a에 상부 구조물의 상세 일부의 개략적인 평면도이다. 도면들은 서로 연계되어 기술될 것이다.

단일의 이송 바지선(105)은 제작 설비에서 제작된 상부 구조물(110)을 적재할 수 있고, 상부 구조물을 플로트오버 바지선(115a,115b; 통칭하여 115)으로 스파 선체(미도시)까지 예인 혹은 이송하는데, 상기 플로트오버 바지선(115a,115b)은 상부 구조물과 함께 쌍동선 시스템을 이루게 된다. 플로트오버 바지선(115)은 상부 구조물(110)의 부하를 위한 부력을 제공하고, 스파 선체까지 바지선과 상부 구조물로 된 쌍동선의 예인 동안에 바다와 날씨 상태의 주변 여건을 견딜 수 있도록 설계된다.

2개의 각 바지선(115)은 격자 시스템(125a,125b; 통칭하여 125)을 구비한다. 격자 시스템은 일반적으로 아래에 기술되듯이 상부 구조물을 위한 부착 지점에 빔과 크로스빔(crossbeam)의 배열을 갖춘다. 적어도 몇몇의 실시예에서, 격자 시스템은 5.6m 이상의 Hs의 쌍동선 예인을 위해 상부 구조물로부터 파동하중(wave load)을 견딜 수 있는데, 여기서 Hs는 파고를 나타낸다. Hs는 실제로 관찰될 파도의 높이와 대체적으로 동등하고 이러한 파고의 부하를 위한 측정과 계산은 당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있을 것이다.

상부 구조물(110)은 상부 구조물 상에 포크(130a,130b; 통칭하여 130)를 구비한다. 격자 시스템(125)은 직립식 설치 안내 핀(131a,131b; 통칭하여 131)을 구비한다. 상부 구조물 상에 포크(130)는 플로트오버 바지선의 격자 시스템(125)을 설치 안내 핀(131)을 사용하여 상부 구조물과 결합 위치까지 안내하도록 설계된다.

제3단계는 상부 구조물을 갖춘 플로트오버 바지선에 장착된 격자 시스템을 안전하도록 해양 체결부재를 설치한다. 고정은 플로트오버 바지선에 대해서 상부 구조물에 부하에 대해 대응하여 휘어질 수 있는 견고한 힌지 시스템을 만들 수 있다.

도 3a는 플로트오버 바지선의 격자 시스템에 결합된 상부 구조물의 모범적인 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3b는 격자 상부와 상부 구조물 사이에서 결합된 해양 체결부재와 도 3a에 상부 구조물과 격자 시스템의 상세 일부의 개략적인 평면도이다. 도면들은 서로 연계되어 기술될 것이다.

격자 시스템(125)은 상부 구조물에 연결하는 다수의 힌지식 커플링(coupling)을 구비할 수 있다. "힌지식" 커플링이라는 용어는 광범위하게 사용되며 핀 둘레에서 회전하는 한쌍의 플레이트로 한정되지는 않는다. 예컨대, 힌지식 커플링은 필요에 따라서 굽혀지고 탄력을 가질 수 있거나 한 플레이트에 종속되어 있고 다른 플레이트에 탄성적으로 위치될 수 있는 굽혀지는 커플링을 구비할 수 있다. 실례는 여기에서 기술된다. 또한, 당해분야의 숙련자들은 임의의 갯수 또는 임의의 유형의 지지대를 갖춘 격자 시스템을 설계할 수 있고, 임의의 형상으로 쌍동선 시스템(100)을 만들려고 하는 목적을 달성할 수 있다. 일 실례에 따르면, 상부 구조물의 포크(130)가 플로트오버 바지선 상에 안내 핀(131)과 맞물릴 경우에, 고정 플레이트(132b; 통상적으로 132)는 포크(130)와 마주보는 안내 핀의 측면 상에 안착되어 상기 포크(130)에 용접될 수 있거나 또는 그들 사이에서 안내 핀을 둘러쌀 수 있게 포크에 결합될 수 있다. 고정 플레이트(132)와 포크(130)의 결합은 상부 구조물과 플로트오버 바지선 사이에 수평 이동을 제한하는 반면에, 여전히 포크와 고정 플레이트는 안내 핀에 용접되어 있지 않고 단순히 걸려 있기 때문에 수직 혹은 굽힘 이동을 허용한다. 추가로, 포크는, 이에 한정되지 않는, 1인치(25mm) 두께의 금속 플레이트로 만들어질 수 있으며, 상부 구조물의 크기에 비해서 상대적으로 얇은 판으로 되어 있어서 굽혀질 수 있는 플레이트형 힌지(128a,128b; 통상적으로 128)를 형성하는데, 필요에 따라 플로트오버 바지선에 대해 상부 구조물의 굽힘 이동을 위해 탄성을 가질 수 있다. 일반적으로, 상부 구조물 포크(130)와 안내 핀(131)은 각각의 바지선(115a,115b)의 무게중심(134a,134b; 통상적으로 134)의 근처에서 결합될 것이다. 무게중심은 일반적으로 바지선이 좌우 대칭적으로 구속되어 있는 경우에 바지선의 측면과 측면 사이의 중심일 것이다. 커플링은 바지선의 길이부를 따라 하나 이상의 지점에서 발생될 수 있다. 다중 지점이 상부 구조물을 격자를 통해 바지선에 결합하기 위해 사용되는 경우에, 커플링이 무게중심에서 효과적으로 만들어질 수 있으며, 2개의 지점은 바지선의 중심에서 등거리에 놓일 수 있어서, 그 결과로 무게중심을 통해 효과적인 커플링을 가져온다.

추가로, 상부 구조물의 무게가 플로트오버 바지선(115)으로 이동된 후에는, 중앙의 단일 바지선(105)은 빼내진다. 일반적으로, 단일 바지선(105)은 상부 구조물이 고정 플레이트(132)를 통해 바지선에 적어도 수평적으로 고정된 후에 분리된다.

적어도 일 실시예에서, 상부 구조물(110)은 각각의 플로트오버 바지선(115)의 길이부를 따라 포크/고정 플레이트 및 안내 핀으로 적어도 4개의 지점으로 지지될 수 있다. 하지만, 당해분야의 숙련자들은 바지선(115) 상에 상부 구조물(110)을 위해 임의의 갯수로 된 지지 위치와 기계설비로 설계할 수 있다.

도 3c는 후퇴위치에서 링크 플레이트를 갖춘 도 3a에 상부 구조물에 버팀부재의 상세 일부를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 3d는 도 3c의 버팀부재를 개략적으로 도시한 정면도이다. 도면들은 서로 연계되어 기술될 것이다.

상부 구조물과 플로트오버 바지선 사이에 힌지(129a,129b; 통상적으로 129)에 의한 다른 힌지식 커플링은 상부 구조물(110)과 격자 시스템(125) 사이에 타이 다운(tie down) 버팀부재(120a,120b; 통상적으로 120이며 또한 도 2a에 도시됨)을 연결하여 만들어질 수 있다. 버팀부재(120)는 중심 관형부재(121b; 통상적으로 121)와 플레이트(122b; 통상적으로 122)를 구비할 수 있다. 관형부재(121)는 플레이트(122)가 활주가능하게 결합되도록 도 3c에 도시된 슬롯(124b; 통상적으로 124)을 구비할 수 있다. 와이어 로프 혹은 체인과 같은 하나 이상의 패스너(123b; 통상적으로 123)가 관형부재(121)를 후퇴위치에서 플레이트(122)를 고정할 수 있다. 일반적으로, 상부 구조물의 무게가 단일 이송 바지선에서 플로트오버 바지선으로 이동될 때까지 타이 다운 버팀부재(120)는 바지선에 용접되지 않는다.

타이 다운 버팀부재(120)는 도 3c 내지 도 3d에 도시된 후퇴위치에서 바지선 내부 엣지에 근접한 타이 다운 구조물(127a,127b; 통상적으로 127) 상에 위치선정될 수 있다. 버팀부재(120)는 일반적으로 바지선의 횡방향 무게중심(134)에서 상부 구조물의 중심을 향해 측면상 안쪽으로 배치된다. 적어도 일 실시예에서, 버팀부재(120)는 안내 핀(131) 사이에서 지지될 상부 구조물의 길이부를 줄인다.

도 4a는 단일 바지선이 분리된 후에, 플로트오버 바지선의 격자 시스템에 결합된 상부 구조물의 모범적인 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4b는 버팀부재가 하부에 설치되어 있는 플로트오버 바지선과 상부 구조물 사이에서 해양 체결부재와 결합된 도 4a에 상부 구조물의 상세 일부를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 4c는 도 4b에 플로트오버 바지선과 상부 구조물 사이에서 버팀부재의 상세 일부를 개략적으로 도시한 정면도이다. 도면들은 서로 연계되어 기술될 것이다.

상부 구조물(110)의 무게가 이송 바지선에서 플로트오버 바지선으로 이동한 후에, 버팀부재(120), 특히 플레이트(122)는 쳐질 수 있고 도 4b 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 바지선(115) 상에 타이 다운 구조물(127)에 용접될 수 있다. 추가로, 플레이트(122)는 관형부재(121)에 용접될 수 있어, 상부 구조물과 격자 시스템 사이에 커플링이 길이부에 고정된다. 적어도 일 실시예에서, 플레이트(122)는 지지 구조물에 용접된 2개의 얇은 측면 플레이트와 지지 구조물에 결합된 버팀부재를 갖춘 하나의 두꺼운 중간 플레이트로 만들어질 수 있는바, 상부 구조물의 크기에 비해서는 얇은 플레이트로 되어 있어서, 바지선에 대해서 상부 구조물의 굽힘 이동을 위해 필요에 따라 탄성을 가질 수 있는 굽혀지는 플레이트형 힌지를 형성한다.

지지부의 격자 시스템(125)과 버팀부재는 포크(130)/고정부재(132) 및 버팀부재(120)와 같은 해양 체결부재에 힌지식으로 결합된 견고한 쌍동선과 유사한 상부 구조물-바지선 시스템을 만들어서, 쌍동선 시스템(100)을 창출한다.

제4단계는 상부 구조물에 의한 바지선에 영향을 미치는 새깅 굽힘 모멘트와 적어도 부분적으로 반대로 작용하도록 바지선에 밸러스트를 추가한다. 일반적으로, 새깅 굽힘 모멘트는 여기에서 더욱 상세하게 기술된 바지선들 사이에 지지 거리에 작용하는 상부 구조물의 무게의 수리학적 생산물이다. 밸러스트는 외부 탱크 속으로 밸러스트를 펌핑하여 추가될 수 있거나 새깅 굽힘 모멘트에 대해서 반작용 모멘트를 창출하기 위해 플로트오버 바지선의 데크 상에 밸러스트를 안착시켜 추가될 수 있다. 밸러스트는 액체 혹은 고체일 수 있다. 추가로, "밸러스트의 추가"라는 용어는 광범위하게 해석되며 여기에서 기술된 새깅 굽힘 모멘트에 대해서 반작용 모멘트를 창출하도록 바지선에 다른 무게 혹은 밸러스트를 재분배하는 단계를 포함한다. 그러므로, 하나 이상의 바지선을 위한 모범적인 밸러스트 조건은 밸러스트를 미리 준비 또는 그렇지 않거나, 바지선 상에 임의의 밸러스트의 적어도 일부를 재분배(즉 이동)시키는 등의 밸러스트의 추가에 의해 몇몇 방식으로 조정될 수 있다.

도 5a는 상부 구조물에 결합된 밸러스트를 장착한 한쌍의 바지선을 구비한 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다. 밸러스트(150a,150b; 통상적으로 150)는 플로트오버 바지선(115) 위에 혹은 그 내부에 적재되거나 이와 달리 결합된다. 밸러스트(150)는 해수, 담수, 또는 다른 액체를 구비한 다양한 중량의 물질일 수 있다. 추가로, 밸러스트(150)는 고체 밸러스트일 수 있다. 일반적으로, 밸러스트(150)는 쌍동선 시스템(100)이 바지선(115)에 상부 구조물(110)을 결합하여 형성된 후에 플로트오버 바지선(115) 상에 설치된다. 밸러스트는 일반적으로 바지선들과 상부 구조물이 스파 선체의 위치로 이동되기 전에 바지선에 프리로딩된다. 프리로딩의 범위는 바지선의 강도와 가용할 수 있는 부력의 수용능력에 따른다. 일반적으로, 비록 몇몇 실시예에서 밸러스트가 바지선의 길이부의 일부에 따라 적재될 수 있더라도, 바지선의 길이부를 따라 적재될 것이다.

일반적으로, 밸러스트는 바지선의 횡방향 무게중심(134)에서 외부를 향해 측면으로 부하를 제공하게 되는데, 상기 밸러스트는 바지선이 대칭적으로 건조될 경우에 바지선의 중심선으로부터 측면에 놓여질 것이다. 바지선의 무게중심에서 측면으로 향해 있는 부하는 바지선의 내부까지 위로 인양력을 공급하는 상부 구조물의 중심을 향해 반작용 모멘트를 만들고, 이로부터 버팀부재를 통해 바지선에 상부 구조물을 결합한다.

도 5b는 상부 구조물에 결합된 타이 다운 버팀부재 상에 프리로딩된 선택가능한 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다. 상부 구조물과 바지선은 타이 다운 버팀부재(120)와 결합될 수 있다. 잭 시스템은 시스템을 프리로딩하고 상부 구조물의 부재에 응력을 줄이기 위해 바지선의 내부 엣지와 각 버팀부재 위의 상부 구조물 사이에 푸싱 작용 부하(pushing reaction load)를 가할 수 있다.

도 6은 부하 계산식을 도시하고, 밸러스트(150)를 구비하지 않은 쌍동선 시스템의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다. 바지선(115)은 상부 구조물(110)과 결합되어 쌍동선 시스템(100)을 형성한다. 바지선들의 무게중심 사이에 상부 구조물의 매달린 부분은 매달려 있는 질량에 중력 영향으로 새깅 굽힘 모멘트에 영향을 받는다. 일반적으로, 밸러스트의 프리로딩 없이 상부 구조물에 가해질 새깅 굽힘 모멘트는 0.125qL²으로 나타낼 수 있는데, 여기서 q는 데크 상에 선형 부하에 상당하고 L은 (바지선이 측단면으로 가로질러 대칭적으로 구축될 때 바지선의 중심선일 수 있는 유효한 무게중심인) 바지선에서 결합 위치 사이의 거리이다. 등가의 선형 부하는 매달려 있는 길이(L)를 균등하게 가로질러 분해되도록 가정된 상부 구조물의 무게이다.

도 7은 부하 계산식을 도시하고, 밸러스트(150)를 구비한 쌍동선 시스템의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 7에서, 무게중심(134)에서 "a" 거리에 있는 각각의 바지선 상에 무게(P)를 가진 밸러스트(150)은 P와 a 또는 "Pa"의 수리학적 생산물로서 반작용 모멘트(150)를 만드는데, 여기서 P는 각각의 바지선 상에 설치된 밸러스트의 무게이다. 따라서, 밸러스트(150a,150b; 통상적으로 150)을 갖춰, 새깅 굽힘 모멘트는 0.125qL² - Pa로 줄어든다. 감소된 새깅 굽힘 모멘트로, 상구 구조물은 더욱 경량이면서 효율적으로 설계될 수 있다.

예컨대 그리고 이에 한정되지 않게, 발명자는 상부 구조물을 위해 대략 100kg/㎡ 이상의 강철이 약 20,000 메트릭톤(MT)의 전형적인 스파 상부 구조물 무게를 줄일 수 있다. 다르게 기술하면, 강철의 어림잡아 5%에서 10% 증가가 일반적이며 플로트오버 공정이 사용될 때 상부 구조물에 구조적으로 무결성을 제공하기 위해 필요한 것으로 이해된다. 여기서 5%에서 10%의 부담은 본 발명의 적용과 기법으로 줄이거나 제거시킬 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 반작용 모멘트의 유익한 결과를 도해한 표이다. 표는 또한 계산될 수 있고 당해분야의 숙련자들에게 이미 알려져 있는 쌍동선 시스템 상에 작용하는 파도로 만들어지는 모멘트(M_wave)를 구비한다. M_wave 계산식은 본 발명의 목적과 관련하여 신뢰하진 못하지만, 쌍동선 시스템(100)이 실제 사용에 직면하게 되면 최종 부하를 결정하는데에 광범위한 계산식이 필요로 하다는 것을 도해하고 있으며, 덧붙여서 본 발명으로 바람직하게 조정을 가능하게 한다.

제5단계는 스파 선체 근처 설치위치로 쌍동선 시스템을 이송하는 단계이다. 이 단계 도중에, 도 1a 내지 도 1b에 전술된 부하는 여기에서 기술하였듯이 부하를 줄이기 위한 적당한 구조 혹은 적당한 반작용 모멘트 없이 쌍동선에 중요한 결과를 가져올 수 있다. 설치위치에 도달하기 전에, 스파 선체는 플로트오버 하도록 상부 구조물(110)을 위한 충분한 여유를 남기기에 충분하게 안정화된다. 도달하면, 제5단계는 상부 구조물(110)을 갖춘 쌍동선 시스템(100)과 설치위치에 미리 설치된 스파 선체 사이에 계류 및 래싱 장비를 구비할 수 있다.

도 9a는 스파 선체와 같은 해양 구조물 상에 떠 있는 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다. 도 9b는 분리된 상부 구조물과 격자 상부 사이에 해양 체결부재를 갖춰 도 9a에 상부 구조물의 상세 일부의 개략적인 평면도이다. 도 9c는 제거된 상부 구조물의 미리 설치된 버팀부재와 바지선 사이에 해양 체결부재를 갖춰 도 9a에 상부 구조물의 상세 일부의 개략적인 평면도이다. 도면들은 서로 연계되어 기술될 것이다.

제6단계는 스파 선체와 같은 해양 구조물에 상부 구조물을 이동하는 단계이다. 일반적으로, 해양 구조물(165)은 상부 구조물(110)의 무게가 점차적으로 안전하게 해양 구조물의 상부 지지부로 이동되도록 적어도 부분적으로 밸러스트를 제거한다. 일단 상부 구조물(110)의 적어도 일부 무게는 바지선(115)에서 해양 구조물(165)로 이동하면, 상부 구조물(110)과 바지선(115) 사이에 버팀부재(120)는 절단될 수 있거나 용접이 예컨대 위치(172)에서 제거될 수 있어서, 버팀부재는 도 9b와 같이 해체된다. 버팀부재가 해체된 후에, 상부 구조물(110)은 바지선(115) 상에 포크/고정 플레이트 위치에서 우선적으로 지지된다. 고정 플레이트(132)는 예컨대 위치(172)에서 절단될 수 있어 도 9b에 도시된 바와 같이 바지선을 상부 구조물에서 떼어지도록 한다. 그런 다음에, 래싱 라인(lashing line)이 분리될 수 있다. 일단 바지선이 포크(130)에서 자유로와 지면, 바지선(115)는 해양 구조물에서 떼어질 수 있다.

도 10a는 단일 이송 바지선에서 2개의 플로트오버 바지선으로 하역되는 상부 구조물의 다른 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 10b는 단일 바지선이 제거된 후에 밸러스트를 갖춘 플로트오버 바지선의 격자 시스템에 결합된 상부 구조물의 모범적인 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 10c는 이송 배치에서 상부 구조물에 결합된 플로트오버 바지선을 갖춘 쌍동선 시스템의 개략적인 단면도이다. 도면들은 서로 연계되어 기술될 것이다.

격자 시스템, 해양 체결부재, 플로트오버 바지선, 및 상부 구조물의 구조는 전술된 구조와 유사하나, 이 실시예와 주요 다른 점은 밸러스트의 위치와, 해양 체결부재의 일련의 결합, 특히 타이 다운 버팀부재와 같은 특정 버팀부재, 다른 위치에 있는 밸러스트의 효과 등이다. 이 실시예에서, 플로트오버 바지선은 바지선의 무게중심(134)에서 바지선 사이에 배치된 상부 구조물의 중심(154)를 향해 내부를 향해 측면으로 부하를 가하는 밸러스트(152a,152b; 통상적으로 152)를 구비할 수 있다. 바지선이 대충적으로 건조될 경우에, 밸러스트(152)는 점차적으로 바지선의 중심선에서 내부를 향해 측면으로 배치될 것이다. 밸러스트(152)는 전술된 밸러스트(150)와 같이 밸러스트(액체 혹은 고체)와 동일한 종류일 수 있다. 일반적으로, 밸러스트(152)는 각각의 바지선(115a,115b)에 타이 다운 버팀부재(120a,120b)의 결합 전에 언젠가 설치된다. 밸러스트는 조선소로부터 플로트오버 바지선을 이동하기 전에 혹은 바지선에 타이 다운 버팀부재를 결합하기 전에 미리 설치될 수 있다. 타이 다운 버팀부재를 결합한 후에, 밸러스트(152)는 적어도 부분적으로 분리될 수 있고 다른 위치로 이동될 수 있으며, 결과적으로 바지선은 상부 구조물의 무게의 새깅 굽힘 모멘트에 작용하는 타이 다운 버팀부재를 통해 상부 구조물에 인양력을 가한다.

더욱 구체적으로, 상부 구조물(110)을 적재한 단일 이송 바지선(105)은 도 2a에 도시된 바와 같이 플로트오버 바지선(115a,115b)에 하역되게 예인된다. 도 3b에 도시된 포크(103)과 안내 핀(131) 및 고정 플레이트(132)의 해양 체결부재의 집합은 상부 구조물과 격자 시스템 사이를 결합시킬 수 있다. 밸러스트(152)는 바지선의 무게중심(134)에서 내부를 향해 적재될 수 있어 바지선에 외부로 향한 모멘트를 만들고 일반적으로 바지선의 모범적인 밸러스트 상황에 따라 상부 구조물에서 수직과 하방으로 중심선의 내부를 향해 배치된 바지선의 경사부까지 하방으로 기울어져 있다. 도 10a에 도시된 밸러스트(152)로 만들어진 모멘트와 최종 하방 기울기는 밸러스트(152)를 구비하지 않은 공간에 비해서 무게중심(134)의 내부를 향하는 상부 구조물의 구조와 바지선의 구조 사이에 추가 공간을 제공한다. 편향된 위치에 있는 동안에, 타이 다운 버팀부재(120)와 같은 버팀부재는 도 4b와 도 4c에 도시되고 설명된 바와 같이 타이 다운 구조물(127)과 결합될 수 있다. 그런 다음에, 하향 편향력과 전술된 밸러스트 조건은 바지선을 타이 다운 버팀부재(120)에 압착력을 가해 경사진 위치에서 적어도 부분적으로 공평하고 상승되도록 밸러스트(152)를 줄이거나 제거하여 조정시킬 수 있다. 압축력은 전술된 프리로딩을 위해 바지선의 일부로부터 바지선에 결합된 상부 구조물까지 인양력을 야기한다. 선택가능하기로, 바지선에 하향으로의 편향력은 전술된 바와 같이 밸러스트(152)에 반대로 작용하도록 조정될 수 있고, 타이 다운 버팀부재(120)에 프리로딩하고 그로 인해 상부 구조물에 유사 결과를 야기한다. 추가로 선택가능하기로, 하향으로의 편향력은 바지선의 일부에 하향으로의 편향력을 줄여 바지선의 다른 일부로 밸러스트를 이동시켜 조절할 수 있다. 이러한 선택가능한 일례는 밸러스트(152)를 밸러스트(150)로 효과적으로 대체하여 타이 다운 버팀부재를 통해 상부 구조물에 추가적인 상향력을 창출하도록 밸러스트(152)를 전술된 밸러스트(150) 위치까지 이동하는 단계를 포함한다. 최종 쌍동선 시스템은 스파 선체 혹은 다른 해양 구조물에 근접한 위치까지 이송될 수 있으며, 상부 구조물은 도 9b와 도 9c에 도시되고 기술된 바와 같이 해양 체결부재를 해체하여 해양 구조물에서 이송될 수 있다.

전술된 발명의 하나 이상의 양상을 사용하는 다른 혹은 추가적인 실시예들은 출원인의 발명의 범주에서 벗어나지 않게 안출될 수 있다. 추가로, 쌍동선 시스템의 다양한 방법과 실시예는 전술된 방법과 실시예의 변형예를 생산하도록 서로 조합되어 구비될 수 있다. 단일 부재는 복수개의 부재를 구비할 수 있으며, 반대일 수도 있다. 부품에 참조로 따른 하나 이상의 부품의 참조는 하나 이상의 부속을 구비할 수 있다. 또한, 실시예의 다양한 실례는 서로 조합되어 사용될 수 있어 설명의 이해를 돕는다. 만약 내용이 필요로 하지 않는다면, 이와 달리, "구비하다"라는 용어 또는 "구비하다" 또는 "구비하는"과 같은 변형은 적어도 언급된 부재 혹은 단계 또는 부재 혹은 단계의 그룹, 또는 이와 동등하게 포함되는 것을 함축하고 있으며, 상당량 혹은 임의의 다른 부재 혹은 단계 또는 부재 또는 단계의 그룹 또는 이돠 동등한 것을 배제하지 않는다. 장치 또는 시스템은 다수의 방향과 방위에 사용될 수 있다. "결합된", "결합하는", "커플러" 등과 같은 용어는 여기서 광범위하게 사용되며 고정, 맴, 묶음, 체결, 부착, 결합, 그 내부로 삽입, 그 위에 혹은 그 내부에 형성, 상호연통, 또는 이와 달리 예컨대 기계적, 자기력적, 전기적, 화학적, 간접 혹은 직접적인 중간 부재, 하나 이상의 부품 부재를 위한 방법 혹은 장치를 임의로 포함할 수 있으며, 추가로 단일 유행으로 하나의 기능성 부재와 다른 부재를 일체로 형성하는 것에 한정하지 않고 구비될 수 있다. 결합은 회전을 포함한 임의의 방향에서 발생할 수 있다.

단계의 순서는 만약 특정하게 한정되지 않는다면 다양한 순서로 발생될 수 있다. 여기에 기술된 다양한 단계는 다른 단계와의 조합, 언급된 단계 사이에 삽입, 및/또는 복수개의 단계로 분리될 수 있다. 유사하게, 부재들은 기능적으로 기술되었으며 개별적인 구성부재로 구현될 수 있거나 다수의 기능을 갖춘 구성부재와 조합될 수 있다.

본 발명은 바람직하고 다른 실시예의 내용에 기술될 수 있으며 본 발명의 모든 실시예에 기술되지는 않는다. 기술된 실시예에 명백한 변형예와 선택은 당해분야의 숙련자들에게 이용될 수 있다. 기술되거나 기술되지 않은 실시예들은 출원인에 의해 안출된 것보다 특허법에 따라 발명의 범주와 적용을 제한 혹은 한정하지 않으며, 이러한 변형과 향상을 완전히 보호하려는 출원인은 아래의 청구범위와 동등한 범주와 범위 내에서 이루어진다.

Claims

적어도 2개의 플로트오버 바지선(115a, 115b) 상으로 무게를 가진 상부 구조물(110)을 이송하는 단계를 포함하는, 고정식 혹은 부유식 해양 구조물을 위해 상부 구조물(110) 위의 부하와 재료를 줄이도록 쌍동선 시스템을 프리로딩하는 방법에 있어서,
쌍동선 시스템을 만들기 위해 상기 바지선들에 상기 상부 구조물(110)을 결합하는 단계; 및
하나 이상의 버팀부재(120)를 결합한 후에 상기 바지선들의 밸러스트 조건을 조절함으로써, 상기 바지선들 사이에 배치된 상기 상부 구조물(110)의 무게로 야기될 새깅 굽힘 모멘트(sagging bending moment)와 전체적으로 또는 부분적으로 반작용하는 단계;를 구비하되,
상기 바지선들에 상부 구조물(110)을 결합하는 단계는, 바지선들과 상부 구조물(110) 사이에 하나 이상의 버팀부재(120)를 결합하는 단계를 포함하며, 상기 버팀부재(120)는 바지선들의 횡방향 무게중심에서 내부를 향해 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
제1항에 있어서, 상기 바지선(115a, 115b)의 내부 엣지와 각 버팀부재(120) 위의 상부 구조물(110) 사이에 푸싱 작용 부하를 가하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
제1항에 있어서, 상기 바지선(115a, 115b)의 밸러스트 조건을 조절하는 단계는 상기 바지선(115a, 115b)의 횡방향 무게중심에서 외부를 향해 배치된 밸러스트를 추가하는 단계와, 횡방향 무게중심에서 내부를 향해 배치된 밸러스트를 전체적으로 또는 부분적으로 분리하는 단계, 횡방향 무게중심에서 내부를 향해 배치된 밸러스트를 횡방향 무게중심에서 외부를 향해 배치된 위치로 전체적으로 또는 부분적으로 재분배하는 단계, 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
제1항에 있어서, 바지선(115a, 115b)에 상부 구조물(110)을 결합하는 단계는 상부 구조물(110)을 바지선 상에 배치된 격자 시스템(125)에 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 버팀부재(120)를 결합하기 전에 상기 바지선(115a, 115b)에 밸러스트를 적재하는 단계와;
상기 적어도 2개의 플로트오버 바지선(115a, 115b) 상으로 무게를 가진 상부 구조물(110)을 완전히 이송하기 전에 하나 이상의 버팀부재(120)를 결합하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 버팀부재(120)를 결합하기 전에 바지선(115a, 115b)의 횡방향 무게중심에서 내부를 향해 배치된 바지선(115a, 115b)의 일부에 아래로 향한 편향력이 작용하도록 만들기 위해 상기 하나 이상의 버팀부재(120)를 결합하기 전에 바지선에 밸러스트를 적재하는 단계를 더 구비하며, 상기 바지선(115a, 115b)의 밸러스트 조건을 조절하는 단계는 버팀부재(120)에 상향력을 만들도록 아래로 향한 편향력을 줄이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
제1항에 있어서, 상기 새깅 굽힘 모멘트와 전체적으로 또는 부분적으로 반작용하는 동안에 상기 해양 구조물 상에 상기 상부 구조물(110)을 설치하기 위해 설치위치까지 쌍동선 시스템을 이송하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리로딩 방법.
고정식 혹은 부유식 해양 구조물을 위해 만들어지는 쌍동선 시스템으로서,
무게를 갖고 해양 구조물에 설치되는 상부 구조물(110)과;
상기 상부 구조물(110)의 무게를 지지하도록 되어 있는 적어도 2개의 바지선(115a, 115b)을 구비하되, 상기 상부 구조물(110)의 중심이 상기 바지선(115a, 115b)들 사이에 배치되어, 서로 이격되어 있는 각각의 바지선(115a, 115b)에 결합되도록 되어 있고;
상기 상부 구조물(110)의 중심을 향해 내부로 배치된 바지선(115a, 115b)의 부분에서 상부 구조물(110)과 각 바지선 사이에 결합된 버팀부재(120)를 구비하되,
상기 바지선이, 새깅 굽힘 모멘트와 전체적으로 또는 부분적으로 반작용하도록 버팀부재(120)에 상향력을 만들기 위해 버팀부재(120)가 결합된 후의 밸러스트 조건을 갖는 것을 특징으로 하는 쌍동선 시스템.
제8항에 있어서, 밸러스트의 적어도 일부가 상기 바지선(115a, 115b)들 사이에 결합된 상부 구조물(110) 중심에서 먼쪽 방향으로 바지선의 횡방향 무게중심에서 외부를 향해 배치되며, 밸러스트는 상기 새깅 굽힘 모멘트와 전체적으로 또는 부분적으로 반작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍동선 시스템.
제8항에 있어서, 상기 바지선(115a, 115b)들 사이에 결합된 상부 구조물(110)의 중심에 가까운 방향으로 바지선의 횡방향 무게중심에서 내부를 향해 배치된 밸러스트의 적어도 일부는 바지선(115a, 115b)의 횡방향 무게중심에서 외부를 향해 위치에서 분리되거나 재분배되며, 밸러스트의 적어도 일부는 상기 새깅 굽힘 모멘트와 전체적으로 또는 부분적으로 반작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍동선 시스템.
제10항에 있어서, 상기 밸러스트 조건은 상기 버팀부재(120)가 상부 구조물과 바지선(115a, 115b) 사이에 결합되기 전에 상부 구조물의 중심을 향해 내부로 배치된 바지선(115a, 115b)의 일부에 아래로 향하는 편향력을 만들 수 있는 바지선에 결합된 밸러스트를 구비하고,
상기 밸러스트 조건은 버팀부재(120)가 상부 구조물(110)과 바지선(115a, 115b) 사이에 결합된 후에 상기 상부 구조물(110) 상에 상향력을 만들도록 조절가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍동선 시스템.
제11항에 있어서, 조절가능하게 되어 있는 밸러스트 조건은 바지선의 아래방향 편향력에서 줄어든 밸러스트, 바지선의 횡방향 무게중심에서 외부를 향해 배치된 추가된 밸러스트, 그리고 횡방향 무게중심에서 전체적으로 또는 부분적으로 외부를 향해 배치된 재분배된 밸러스트, 또는 이들의 조합으로 이루어져 상기 새깅 굽힘 모멘트와 전체적으로 또는 부분적으로 반작용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍동선 시스템.
제8항에 있어서, 쌍동선 시스템은 상기 새깅 굽힘 모멘트가 밸러스트에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 반작용되는 동안에 상부 구조물(110)을 해양 구조물로 이송하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍동선 시스템.
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