KR102498177B1 - 중력-기반 구조물 - Google Patents
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Abstract
토대(4)를 포함하는 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물(1)이 개시된다. 토대(4)는 기저 부분(11)을 갖는다. 기저 부분(11)은 물의 배출을 위해 복수의 개구(10)들을 갖는다. 필터 재료의 하나 이상의 제 1 층(7)이 있으며 기저 부분(11) 아래 포획된 물을 개구(10)들로 배출하기에 적합한 그라데이션을 갖는다. 제 1 층(7)은 토대(4) 아래 해저(8) 상에 설치된다. 토대는 필터 재료 층(7) 아래 해저 내로 관통하도록 구성되는 하방으로 연장하는 스커트(5)를 갖는다.
Description
본 발명은 일반적으로 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 기술 효과적인 방식으로 중력-기반 구조물을 지지하기 위한 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 연약토(weak soil)에 의한 공극 압력 영향(pore pressure effect) 및 상기 구조물 아래 물 포켓(water pocket)들에 의한 펌핑 영향(pumping effect)과 관련된 문제점들을 감소시키는 것에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 중력-기반 구조물에 관한 것이다.
풍력 터빈들 등과 같은 연안 설비들은 종종 해저 상에 자체 중량으로부터 안정성을 유도하는, 일반적으로 기술 분야에서 중력-기반 구조물(gravity based structure; GBS)들로서 공지된 구조물 상에 지지된다. 다양한 유형들의 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물의 사용이 이에 따라 주지된다.
중력-기반 구조물들이, 해저 상에 배치될 때, 주로 자체 중량으로부터 안정성을 유도하지만, 이 같은 구조물들의 안정성은 이러한 기술 분야에서 특히 이 같은 구조물들이 세워지는 해저 상의 공극 압력 영향 및 펌핑 영향 때문에 아주 일반적으로 우려되는 사항이다.
부하들을 지지하기 위한 특정 유형들의 해저, 특히 모래들, 슬릿들 및 점토들의 성능은 주기적인 부하들의 결과로서 증가된 공극 수압에 의해 빈번히 약화된다. 토대(foundation) 아래 해수가 포획되고 통상적으로 파도들, 해류들 및 바람으로부터의 주기적 부하들, 일반적으로 '공극 압력 증강'으로 불리는-압력 증강이 구조물 아래 토양에서 발생한다. 과도한 공극 압력은 토대 중량의 일 부분이 물 쿠션에 의해 지지되도록 할 수 있고 이런 이유로 중량은 부하들을 견뎌내는 것에 대해 비효율적이 된다.
토대 아래 남아 있는 물의 포켓들은 토대에 예를 들면 파도들, 해류들 또는 바람으로부터의 주기적 부하가 가해질 때, 포켓들이 "펌핑(pumping)" 영향을 생성함에 따라 공급 압력 증강의 영향을 악화시킨다.
전술된 문제점들을 극복하기 위하여, 공극 압력 증강이 용이한 층들을 제거하기 위하여 특수선들에 의해 해저를 준설하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 준설 작업들은 비용이 많이 들고 해상 환경을 어지럽힌다. 종종, 비교적 큰 용적은 준설될 것이 필요하고, 해저 상에 다시 굴착 재료를 쌓는 것은 해상 거주환경을 더 어지럽힌다.
다른 기술은 해저 상에 자갈 층을 배치하고 이어서 자갈 층 상에 토대를 배치하는 것이다. 이 같은 자갈 층은 매우 엄격한 허용 오차 내에서 배치되어, 토대 기부 아래 물 포켓(water pocket)들을 회피하는 바람직한 효과를 얻는다. 이러한 방법은 일반적으로 준설과 조합하여 사용된다. 그러나, 해저 침전물들이 자갈 층 내의 돌(stone)들 사이의 빈 공간들을 채우는 결과로서, 기부(base) 아래 부등 침하(differential settlements)는 잠재적으로 부하 지지 성능의 점차적인 손실, 기저 판(base plate) 상의 원하지 않는 부하들 및 토대의 기울어짐을 초래할 수 있다. 이러한 기술에서 토대는 일반적으로 고른 하부측 또는 작은 리브들(small ribs) 또는 이의 유사물을 갖는 하부 측을 갖는다. 이는 해류들, 파도들 및 바람에 의한 커다란 측면력들이 가해질 때 토대의 미끄러짐을 저지하는 제한된 능력을 제공한다.
본원의 출원인에 속하는 미국 특허 출원 공보 US2011/0305523호는 슬랩 아래 하나 이상의 구획부를 형성하기 위하여 저부 슬랩 및 저부 슬랩으로부터 상방으로 연장하는 벽 및 또한 저부 슬랩으로부터 하방으로 연장하는 원주 방향 스커트를 가지는 토대를 개시한다. 이는 원형 스커트 내의 한정된 공간을 다수의 구획부들로 분할하는 반경 방향 스커트들을 또한 개시한다.
상기 스커트들은 부하들을 더 깊은 토층으로 전달함으로써 토대의 부하 지지 성능을 개선하고 원형 스커트는 주변을 따라 해저의 가능한 수중 침식(scour)으로부터의 악영향들을 감소시킨다.
본 특허 공보는 또한 토대의 저부와 해저 사이에 포획될 물 충전 포켓들을 회피하도록 구획부들 내로 그라우트(grout)를 적용하는 것을 교시한다. 상기 스커트는 토대 아래의 토양을 격리하고 토양 내의 어떠한 물 포켓들도 캡슐화한다.
상기 특허 출원에서 개시된 설계는 그라우트의 사용 때문에 비용이 많이 든다. 또한, 그라우트의 주입은 토대 아래 해저에 있는 토양들로부터의 물의 배출을 더 차단하고, 잠재적 공극 압력 증강을 증가시킨다.
공극 압력의 감소 및 이에 따른 보강 효과는 또한 바다에서 토대 아래 토양으로부터의 과잉 수압을 방출하기 위한 유동 채널들을 제공하는 배출 파이프들을 제공함으로써 얻어질 수 있다. 이러한 방법은 예를 들면, FR 2664311호 , US 4693637호, GB 1472538호 및 US 2895301호로부터 공지되지만, 보강 효과는 방출 지점들로부터 멀어짐에 따라 매우 급속하게 감소된다. 따라서, 배출 지점들의 개수가 매우 많거나 이에 따라 비용이 많이 들지 않으면, 배출의 유익한 효과가 제한된다. 더욱이, 배출 채널들은 토양으로부터의 배출을 연속적으로 제공하기 위하여 배출 채널들의 개방이 유지되어야 한다(해저 침전물들에 의해 폐색되지 않아야 한다).
대다수의 파이프들을 해저로 연장함으로써 또한 토대 설치 동안 극복되어야 하는 큰 관통 저항을 생성한다. 이는 스커트들의 달성가능한 길이 및 이에 따라 더 깊은 깊이에서 토양에 더 잘 도달하는 성능을 제한할 수 있다.
공극 압력 증강에 의해 손실된 부하 지지 성능을 보상하기 위한 구조물의 크기들의 증가 또는 밸러스트(ballast)들의 중량 증가는 제조 비용, 로드 아웃(load out) 및 설치 비용을 증가시키고, 또한 더 큰 파도 부하들을 끌어들이는 경향이 있다. 또한, 공극 압력 증강을 더 증가시킬 수 있어, 이에 의해 부하 지지 성능에서의 향상을 감소시킨다.
이런 이유로, 구조물 아래 물 포켓들에 의한 공극 압력 증강 및 펌핑 영향과 관련된 문제점들을 실질적으로 감소시키는 중력-기반 구조물에 대한 요구가 있다.
더욱이, 중력-기반 토대들은 전형적으로 수중 침식 방지라고 통상적으로 칭하는 침식 보호가 제공된다. 이러한 의도는 이 같은 침식이 토대를 약화시킬 수 있고 토대의 비 안정화를 초래함에 따라 토대 주위의 물 운동에 의한 침식을 회피하는 것이다.
수중 침식 방지를 위한 가장 통상적인 시스템은 "필터 층(filter layer)"이라 불리는 토대 주위에 배치되는 작은 암석(rock)들의 층이다. 전형적으로, 필터 층은 무거운 물체들, 예를 들면 "보호 층(armour layer)"이라 불리는 대형 암석들에 의해 제 위치에 유지하는 것이 필요하다.
현재의 최신 기술은 토대의 설치 후 보호 층 또는 두 개의 층들 중 어느 하나를 설치하는 것이다. 이는 토대의 설치로부터 그리고 그 주위에 수중 침식 방지물의 배치까지의 기간 동안 토대를 침식되기 쉽게 한다. 더욱이, 지금 까지 당업계에서 공지된 수중 침식 방지는 보호된 구조물 아래의 해저에 공극 압력 증강을 감소시키는데 기여하는 것이 공지되어 있지 않다.
이런 이유로, 또한 위의 문단에서 기술된 단점 및 위에서 세밀히 논의되었던 다른 단점들을 극복하는 중력-기반 구조물에 대한 요구가 있다.
본 발명은 토대 아래에서 배출 층으로서 그리고 토대를 둘러싸는 수중 침식 방지 필터 층으로서 작용하는 자갈 층 상에 배치되는 스커트형 중력-기반 구조물을 제공함으로써 위에서 언급된 요구들 및 다른 관련 요구들을 충족한다. 바람직한 실시예에서, 자갈 층은 토대의 설치 전에 해저 상에 미리-설치된다. 자갈 층에서 암석들 사이의 공극 개구들은 다수의 통풍 채널들로서 작용한다. 이는 공극 압력이 자갈 층을 통하여 그리고 토대의 기저 부분에 있는 개구들을 통하여 구조물 주위의 주변 물로 효과적으로 배출되는 것을 허용한다. 더욱이 펌핑 영향을 제거하거나 적어도 부분적으로 감소시킴으로써, 토대 아래의 물 포켓들의 부정적 영향들을 감소시킨다.
자갈 층의 그라데이션(gradation)이 자갈 층(들)이 또한 이를 통한 물의 배출을 향상시키고, 동시에 자갈 층들은 해저 침전물들이 배출 효과를 차단하는, 자갈 층 내의 돌들 사이의 빈 공간을 채우는 것을 방지하도록 선택된다.
본 발명의 주요 목적은 해저 상의 공극 압력 영향 및 펌핑 영향을 실질적으로 감소시킬 수 있고 이에 의해 상당한 안정성 개선을 달성할 수 있는 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공극 압력 증강을 일으키기 쉬운 해저 상의 토대 기부 아래 물 포켓들의 상당한 양을 허용할 수 있는 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 해저 상에 직접 배치되는 구조물들에 정상적으로 발생하는 수중 침식 및 침식에 대한 상당하고 즉각적인 보호를 제공하는 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물을 제공하는 것이다.
청구범위를 포함하는 명세서 모두를 통하여, 단어들 "중력-기반 구조물(gravity based structure)", "연안 설비(offshore installation)들", "타워(tower)", "토대(foundation)", "판/슬랩(plate/slab)", "수중 침식 방지 층(scour protection layer)들", "자갈 층(gravel layer)", "공극 압력 영향(pore pressure effect)", "펌핑 영향(pumping effect)", "필터 층(filter layer)", "보호 층(armour layer)", "원뿔형(conical)"은 당업자에게 명확할 수 있는 바와 같이, 각각의 용어들의 가장 넓은 의미로 해석되어야 하고 다른 용어들에 의해 공지된 분야에서 모든 유사한 품목들을 포함한다.
본 설명에서 지칭되는 자갈 또는 암석들은 때때로 "필터 층" 및 때때로 "수중 침식 방지부(scour protection)"로 불린다. 자갈 또는 암석들이 주로 토대의 스커트의 경계들 내의 필터 층으로서 기능하고 주로 스커트의 경계들 밖의 수중 침식 보호부로서 기능한다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 동일한 층이 부분적으로 스커트 내 및 부분적으로 스커트 외부에 위치될 때, 동일한 층이 부분적으로 필터 층으로서 그리고 부분적으로 수중 침식 방지부로서 기능할 것이라는 것이 이해되어야 한다.
존재하는 경우 명세서에서 인용되는 제한/한정은 단지 예시적이고 본 발명의 이해를 위한 것이다.
도입부에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 기저 부분을 가지는 토대를 포함하는 연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물에 관한 것이다. 본 발명은 기저 부분이 물의 배출을 위한 복수의 개구들을 가지며, 기저 부분 아래 포획된 물을 개구들로 배출하기에 적합한 그라데이션을 갖는 하나 이상의 필터 재료의 제 1 층을 토대의 설치 전에 해저 상에 미리-설치되고 토대가 필터 재료 층을 관통하도록 구성되는 하방으로 연장하는 스커트를 갖는 것의 제공에 의해 도입부에서 논의된 문제점을 해결된다.
일 실시예에서 재료의 층은 단지 기저 부분과 천연 해저 사이의 필터 재료의 층이며, 상기 층은 해저로부터 물의 효과적인 배출을 위해 그리고 해저 침전물들을 층들 내의 공극들 내로 유입하는 것을 실질적으로 방지하는 그라데이션을 갖는다. 설치 장소에서 토양에 따라, 이러한 단일 층은 충분할 수 있다.
바람직한 실시예에서 개구들은 토대의 기저 부분에 제공되는 채널들을 포함하며, 상기 개구들은 기저 부분의 저부 표면으로부터 이의 상부 및/또는 측부 표면들로 일반적으로 상방으로 연장한다.
대안적인 실시예에서 개구들은 또한 스커트들에 제공된다.
다른 실시예에서 제 1 필터 층은 암석 층이고 적절한 그라데이션의 제 2 암석 필터 층은 토대의 설치 전에 제 1 필터 층 상부에 제공되며, 제 2 층은 제 1 층보다 굵은 그라데이션으로 이루어지고, 제 1 층은 입자들 사이의 공극들로 해저 침전물들이 유입되는 것을 실질적으로 방지하는 그라데이션을 가지며, 제 2 층은 설치될 때 제 1 층의 주변을 넘어 그리고 기저 부분의 주변을 넘어 연장한다.
또 다른 실시예에서 제 1 층 보다 굵은 그라데이션을 갖는 부가 수중 침식 방지 층은 토대의 설치 전에 제 1 또는 제 2 층 상부에 고리 형상으로 제공되어 보호 층으로서 작용하고 설치될 토대를 위한 부가 수중 침식 방지 층의 중간에 개구를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 토대의 설치 후, 토대와 고리형상으로 배치된 수중 침식 방지 층 사이의 간극이 필터 유닛들(암석들로 채워진 메쉬 주머니(mesh bag)들) 또는 모래 주머니들과 같은, 고체 재료를 포함하는 주머니들과 같은, 부가 수중 침식 보호 재료로 채워지도록 구성되는 것이 제공된다.
또 다른 실시예에서, 개구들에는 침전물들에 의한 원하지 않는 폐색들을 방지하기 위한 필터들이 제공된다.
또 다른 실시예에서 제 1 층은 10 내지 30 mm의 그라데이션을 가지며 제 2 층은 25 내지 70 mm의 그라데이션을 갖는다.
대안적인 실시예에서 토대의 기저 부분의 바닥 표면에는 토대와 함께 해저 상의 설치를 위해, 그 안에 필터 재료를 가지는 주머니들이 제공된다.
일 실시예에서, 주머니들은 적은 팽창성을 갖는 점토 골재(light expanded clay aggregate) 또는 이의 유사물로 채워진다.
다른 실시예에서, 토목 섬유 막(geo-textile membrane)이 기저 부분의 저부 표면 아래 사전-설치된다.
추가 실시예에서 배관 시스템(piping system)은 기저 부분 아래 물 포켓들을 추출하기 위해 그라우트를 주입하기 위한 기저 부분 내부에 위치된다.
또 다른 실시예에서 착륙 판(landing plate)들은 상부 수중 침식 방지 층과 기저 부분 사이에 간극을 형성하도록 기저 부분의 저부 표면에 제공된다.
또 다른 실시예에서, 착륙 판들은 각각 원주 방향 스커트가 구비된다.
또 다른 실시예에서 토대의 기저 부분의 저부 표면은 하부의 암석 층에 대한 마찰을 증가시키기 위해 불균일한 기하학적 형상 또는 질감을 갖는다.
추가 실시예에서 불균일한 저부 표면은 토대의 콘크리트 내로 부분적으로 매립되는 암석들에 의해 생성된다.
위에서 본 발명의 주요 특징들이 설명되었지만, 몇몇의 예시적인 실시예들의 더욱 상세하고 비-제한적인 설명이 도면들을 참조하여 후속한다.
도 1은 본 발명에 따라 중력-기반 구조물의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 2는 해수 아래 그리고 해저 상에 설치된 도 1의 중력-기반 구조물의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른, 중력-기반 구조물의 다른 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 4a는 본 발명에 따라, 해저 상에 제공된 수중 침식 방지의 두 개의 층들을 도시하는 단면도이고 도 4b는 이의 평면도이다.
도 5는 도 3에서 중력 기반 구조물의 단지 토대의 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 6은 토대로부터 방출되는 물의 유동 경로들을 보여주는, 도 5의 도면과 동일한 도면이다.
도 7a는 중력-기반 구조물의 다른 바람직한 실시예에 따른, 수중 침식 방지의 3개의 층들을 보여주는 해저의 횡단면도이고 도 7b는 이의 평면도이다.
도 8은 기저 부분에 적재되는 주머니(bag)들을 보여주는 본 발명의 중력-기반 구조물의 추가의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 9는 토목 섬유 막의 사용을 보여주는, 도 3의 중력-기반 구조물의 토대 만의 다른 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 10은 도 3의 중력-기반 구조물의 토대 만의 추가의 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따라 중력-기반 구조물의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 2는 해수 아래 그리고 해저 상에 설치된 도 1의 중력-기반 구조물의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른, 중력-기반 구조물의 다른 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 4a는 본 발명에 따라, 해저 상에 제공된 수중 침식 방지의 두 개의 층들을 도시하는 단면도이고 도 4b는 이의 평면도이다.
도 5는 도 3에서 중력 기반 구조물의 단지 토대의 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 6은 토대로부터 방출되는 물의 유동 경로들을 보여주는, 도 5의 도면과 동일한 도면이다.
도 7a는 중력-기반 구조물의 다른 바람직한 실시예에 따른, 수중 침식 방지의 3개의 층들을 보여주는 해저의 횡단면도이고 도 7b는 이의 평면도이다.
도 8은 기저 부분에 적재되는 주머니(bag)들을 보여주는 본 발명의 중력-기반 구조물의 추가의 바람직한 실시예의 개략도이다.
도 9는 토목 섬유 막의 사용을 보여주는, 도 3의 중력-기반 구조물의 토대 만의 다른 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 10은 도 3의 중력-기반 구조물의 토대 만의 추가의 바람직한 실시예의 단면도이다.
후술되는 것은 순전히 본 발명의 이해를 위해 예시적이고 비제한적인 본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들을 설명한다.
모든 도면들에서, 동일한 도면 부호는 동일한 특징부들을 나타낸다. 또한, 아래에서 "상부(top)", "저부(bottom), "상방(upward)", "하방(downward)", "위(above)" 또는 "아래(below)" 및 유사 용어들이 인용될 때, 이는 엄격히 해저에 대한 방위를 인용하는 것이며, 해저는 수평이고 저부에 있는 것으로 고려된다.
연안 유닛들 및 관련 유닛들의 배치는 본 발명에 대해 중요하지 않고 당업자에 의해 이해되어야 하는 것으로서 도시되지 않는다. 더욱이, 토대 구조물의 상부에 놓여야 하는 상부측 구조물은 도시되지 않는다. 이는 풍력 터빈, 드릴링 또는 제조 플랫폼 또는 바다에 설치될 수 있는 다른 유형의 설비일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중력-기반 구조물(1)의 개략도이다. 중력-기반 구조물은 기저 부분(11)을 갖는 토대(4), 타워 부분(2) 및 원뿔형 중심 부분(3)을 포함한다. 이해를 위해, 제 1 층(7)인 수중 침식 방지 층(7)(도 2에 가장 잘 도시됨)은 도 1에 도시되지 않는다. 타워 부분(2)은 중심 부분(3)의 목부(3a)들로부터 상방으로 연장한다. 도 1은 또한 토대(4)의 일반적으로 평평한 기저 부분(11)인 기저 판/슬랩(11)을 도시한다. 기저 부분(11)로부터, 스커트(5)들은 하방으로 연장한다.
토대(4), 원뿔형 중심 부분(3) 및 타워(1)는 모두 강화 콘크리트로 제조될 수 있고 일체형으로 제조된다. 그러나, 타워(1)는 또한 강(steel)으로 제조될 수 있고 볼트 결합되거나 그렇지 않으면 토대의 하부 부분에 단단히 부착될 수 있다.
도 2는 다른 관련 요소들과 함께 도 1의 중력-기반 구조물(1)의 도면이다. 도 2는 해수(13) 아래 해저(8) 상의 토대(4)를 도시한다. 이러한 도면은 또한 필터 층으로서 작용하는, 제 1 층(7)인 단일 자갈 층(7)을 도시한다. 자갈 층은 중력-기반 구조물(1)의 일체형 부분을 형성한다. 토대(4)는 기저 부분(11) 및 기저 부분(11)으로부터 상방으로 연장하는, 수직 벽(9)을 갖는다. 스커트(5)들은 해저(8)에 대한 연결부(interface)로서 작용하고 제 1 층(7)인 필터 층(7) 및 해저(8)를 관통한다.
도 2는 또한 토대(4)의 기저 판/슬랩(11)이 그 위에 놓이는 제 1 층(7)인 필터 자갈 층(7)의 단일 층을 명확하게 도시한다. 이러한 층은 구조물(1)의 설치 전에 해저(8) 상에 설치된다. 이러한 암석 층(7)에서의 그라데이션은 그라데이션이 해저(8), 기저 부분(11) 그리고 개구들(아래에서 설명됨)을 통해 토대(4)를 둘러싸는 주변 물(13) 사이에 효과적인 배출을 제공하도록 선택된다. 제 1 층(7)인 필터 층(7)은 동시에 해저 침전물들이 어떠한 상당한 정도로도 필터 층(7) 내의 공극들 내로 통과할 수 없는 것을 보장한다. 이러한 양태들은 본 발명의 기능을 설명하면서 이후 상세하게 설명된다.
도 3은 두 개의 필터 층들, 제 1 층(7) 상부에 제 2 층(6)이 있는 것을 제외하고 도 2의 도면과 유사한 다른 바람직한 실시예의 도면이며, 제 2 층(6)인 상부 층(6)은 제 1 층(7)인 하부 층(7) 보다 더 굵은 입자 크기를 갖는다. 이러한 층들은 구조물(1)의 설치 전에 차례로 해저(8) 상에 설치된다. 이러한 층(6, 7)들은 도 5에 가장 잘 도시된다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 해저(8) 상의 수중 침식 방지 층들의 각각의 횡단면도 및 평면도이다. 도면들은 명료성을 위해 단지 수중 침식 방지 층들을 도시한다. 상부 층(6) 및 해저(8) 상에 놓이는 제 1 층(7)인 하부 층(7)의 구성은 도 4a로부터 명확하고, 상부 층(6)이 하부 층(7)을 다소 넘어 연장하는 것이 보여질 수 있다. 도 4b는 두 개의 층들의 평면도이다. 점선들은 위로부터 본 것을 표시하고 상부 층(6) 만이 가시적이고 하부 층(7)은 보이지 않는다.
도 5는 토대(4)의 일 부분의 확대 단면도이다. 토대(4)의 기저 판/슬랩(11) 및 기저 판/슬랩(11)으로부터 상방으로 연장하는 수직 벽(9)이 명확하게 도시된다. 토대(4)의 기저 판/슬랩(11)이 상부 표면(11a) 및 저부 표면(11b)을 갖는 것이 또한 도시된다. 저부 표면(11b)은 상부의 더 굵은 층(6) 상에 놓인다. 수직 개구(10)들은 기저 판/슬랩(11)의 저부 표면(11b)으로부터 상부 표면(11a)으로 상방으로 연장한다.
이러한 수직 개구(10)들은 본 실시예에서 도시된 것과 다른 형상들 및 구성들 가질 수 있으며 이는 본 발명의 범위 내에 있다.
이러한 개구(10)들은 해저(8) 및 제 1 층(7) 및 제 2 층(6)인 수중 침식 방지 층(6, 7)들을 토대(4)를 둘러싸는 주변 해수(13)(도 3에 가장 잘 도시됨)와 연결하며 이에 의해 물을 효과적으로 배출함으로써 공극 압력 증강을 효과적으로 감소시킨다.
해저(8)로부터 수중 침식 방지 층(6, 7)들을 통하여 토대(4)를 둘러싸는 주변 해수(13)(또한 도 3 참조) 까지의 유동 경로는 도 6에서 화살표로 도시된다. 이러한 도면은 특히 개구(10)들이 기능하는 방법을 도시한다.
상기 개구(10)들은 또한 동일한 기능(도시안됨)을 수행하기 위해 스커트(5)에 제공될 수 있으며 이는 본 발명의 범주 내에 있다.
도 7a 및 도 7b는 중력-기반 구조물의 다른 바람직한 실시예에 따른 암석 또는 자갈의 3개의 층들을 보여주는 해저(8)만의 각각의 횡단면도 및 평면도이다. 제 1 층(7)은 토대(4)의 기저 부분(11) 내의 필터 층으로서 작용한다. 제 2 층(6)은 부분적으로 필터 층(스커트(5) 내에 위치되는 부분) 및 부분적으로 수중 침식부(스커트(5)의 외부에 위치되는 부분)로서 작용한다. 제 3 층(12)은 제 2 층(6) 위에 고리형 방식으로 놓이며, 이 제 2 층은 이어서 제 1 층(7) 상부에 놓이고 이 제 1 층은 이어서 해저(8)와 직접 접촉한다. 제 3 층(12)은 토대(4)를 위한 수중 침식 방지부로서 작용한다.
도 7b는 수중 침식 방지 층(6, 7 및 12)들의 평면도를 도시한다. 하부 층(7)은 점선으로 도시된 바와 같이 제 2 층(6)에 의해 완전히 덮인다. 제 3 층(12)인 상부 층(12)은 보호 층으로서 작용한다.
이후 설명되는 바와 같이, 제 3 층(12)은 설치될 토대(4)를 위한 공간을 허용하는 중간에 중심 공간(4a)을 제공한다.
도 8은 기저 판(11)의 저부 부분(11b)에 부착되는 암석들을 포함하는 주머니(14)들을 갖는 구조물(1)의 대안적인 실시예를 도시한다. 이는 토대와 동시에 제 1 층(7)인 단일의 필터 층(7)(또는 상부의 굵은 층(7))을 설치하는 것을 가능하게 한다.
도 9는 스커트(5)들이 제 1 층(7) 및 제 2 층(6)인 두 개의 암석 층들(6, 7)을 통하여 그리고 아래의 천연 해저(8) 내로 관통하는 상태를 도시한 도 3에 도시된 토대의 다른 실시예의 단면도이다. 물 포켓(17)(도 9에서 확대 상세도로 가장 잘 도시됨)들은 저부 판(11)과 돌(6)들의 최상 층 사이에 놓인다.
물 포켓(17)들로부터 물을 추출하도록, 토목 섬유 막(15)(즉, 분리하거나 여과하거나 보강하거나 보호하거나 또는 배출하는 능력을 갖는 투과성 직물)은 기저 판(11)의 하부(11b)에 연결되고 수평 및 수직 파이프(16)들의 시스템은 물 포켓(17)의 밖으로 물을 추출하도록 그라우트를 공급하도록 기저판(1) 내부에 배열된다. 모든 이러한 특징들의 기능들은 추후 상술한다. 파이프(16)들은 본 실시예에서 도시되는 것과 상이한 구성들을 가질 수 있고 본 발명의 범주 내에 있다.
도 10은 돌들의 두 개의 층(6, 7)들을 통하여 그리고 아래의 천연 해저(8) 내로 관통되는 스커트(5)들을 구비하고 도 3에 도시된 토대(4)의 추가의 바람직한 실시예의 단면도이다. 토대(4)는 토대(4)의 저부 표면(11b)이 착륙 판(19) 상에 놓일 때 돌들의 최상 층(6)과 기저 판(11) 사이에 간극(18)을 생성하는 착륙 판(19)이 구비된다.
도면들을 참조하여 중력-기반 구조물의 기본 구성의 양태들을 설명하였지만, 상기 도면들 모두는 본 발명의 구조물의 기능을 설명하면서 다시 지칭된다. 또한, 기능을 설명하지만, 상세한 구조적 양태들의 설명이 이미 앞에서 수행되었기 때문에 상세한 구조적 양태들이 설명되지 않는다.
본 발명이 주로 토대에 작용하는 공극 압력 증강 및 펌핑 영향의 문제점들을 해결하고 이 같은 물 포켓들과 관련된 부하 지지 성능에서의 종래의 손실을 경험하지 않으면서 기저 판 아래 상당한 양의 물 포켓들을 허용한다는 것이 앞의 설명으로부터 명백하게 되어야 한다.
더 정밀하게는, 특정 유형들의 해저, 특히, 부하들을 지지하는 모래들, 슬릿들 및 점토들의 성능은 파도들, 해류들 및 바람과 같은 주기적 로드들의 결과로서 증가된 공극 수압에 의해 빈번히 약화된다. 과도한 공극 압력은 토대 아래 물 쿠션 영향을 생성하여 토대의 안정성에 대한 위협을 유발하고 토대의 부하 지지 성능을 감소시킨다.
유사하게, 물 포켓들이 "펌핑" 영향을 생성하기 때문에 토대 아래 놓이는 물 포켓들은 공극 압력 증강의 영향을 악화시킨다. 이는 토대에 주기적 부하들이 가해질 때 발생한다. 주기적 부하들에 의해, 물은 해저의 침전물들 내로 펌핑되어 공극 압력에 부가한다.
본 발명에 따른 중력-기반 구조물은 식별 항목 "배경 기술" 아래 논의된 바와 같이, 단점들 중 어느 하나도 겪지 않으면서 위의 두 개의 문제점들을 주로 해결한다. 이것이 달성되는 방법은 이후 설명으로부터 특히 명확하게 될 것이다.
도 1 및 특히 도 2를 또한 참조하면, 토대(4)가 효과적인 배출로를 얻고 동시에 해저(8) 침점물들이 바위들 사이의 공극들 내로 이동하는 것을 회피하기에 적합한 그라데이션을 갖는 암석(7)들의 단일 층 상에 배치되는 것을 보여준다. 당연히, 이는 이러한 층(7)을 통하여 해저(8)로부터 주변 해수(13)로의 배출 경로가 실질적으로 잠재적으로 배출를 차단할 수 있는 침전물들을 제거한 상태로 유지하는 것을 보장한다. 이에 의해, 해저(8) 상의 기공 압력 증강은 실질적으로 감소되고 이에 따라 토대의 기저 부분(11) 아래의 물 포켓(17)들(도 9에 가장 잘 도시됨)의 펌핑 영향의 충격도 실질적으로 감소된다.
도 3을 참조하면, 도 3은 두 개의 암석 층(6, 7)들 상으로 설치된, 스커트(5)들을 구비한 토대(4)를 도시한다. 스커트들은 두 개의 층(6, 7)들을 관통할 수 있기에 충분히 좁으며 해저의 천연 토양 내로 연장하여, 토대(4)의 저부가 제 2 층(6)인 상부 암석 층(6)에 직접 놓인다. 다수의 층들(본 실시예에서 두 개의 층)의 그라데이션들은 미세한 층(7)이 천연 해저(8)로부터의 해저 침전물들이 굵은 층(6) 내의 돌들 사이의 공극들 내로 관통하는 것을 중단시키도록 선택된다. 이는 이중 목적을 갖는다: 첫 번째, 층(6) 내의 암석들 사이의 공극을 개방 상태로 유지하고 이에 의해 공극의 배출 성능이 감소되는 것을 방지하고 두 번째, 부하 지지 성능의 점차적인 손실, 기저 부분(11)인 기저 판(11) 상의 원하지 않는 부하들 및 토대(4)의 기울어짐을 초래할 수 있는 부등 침하들을 방지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 구체적으로 해저(8) 및 층(6, 7)들의 배치만이 도시되는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 두 개의 암석 층(6, 7)들은 토대(4)의 설치 전에 천연 해저(8) 상에 배치된다. 하부 층(7)은 더 미세한 재료(더 작은 돌들)로 이루어지고 상부 층(6)은 더 굵은 재료(더 큰 돌들)로 이루어진다. 상부 암석 층(6)은 토대 스커트(5) 내에서 배출부로서 그리고 또한 토대(4)의 외부 측 상의 수중 침식 방지 필터 층으로서 작용한다.
양 층들은 통상적으로 그라데이션이라 불리는 크기에 대한 확률 분포(probability distribution)들을 가지는 암석들로 구성된다. 해저의 조성물에 따라, 본 실시예에서 암석 그라데이션들은 제 1 층(7)인 미세 층(7)에 대해 10-30 mm일 수 있으며, 이는 암석 크기들이 10 내지 30 mm의 범위에 있음을 의미하며, 20 mm의 평균 크기를 가지며 암석 크기들이 굵은 층에 대해 25 mm 내지 75 mm의 범위에 있는 것을 의미하는 25-70 mm일 수 있으며, 50 mm의 평균 크기를 갖는다. 이는 본 실시에에서 암석 그라데이션들이 바람직할 수 있지만, 해저 토양의 입자 크기 및 종류 뿐만 아니라 이 장소에서의 수중 침식 잠재성에 따라 대안적인 그라데이션들이 또한 사용될 수 있으며 이 수중 침식 잠재성은 특히 해류들, 파도들 및 수심에 종속하며 이는 본 발명의 범위 내에 있다.
이러한 실시예에서 두 개의 층들의 조합된 두께는 0.5 m일 수 있다. 미세 층(7)은 층이 이의 위치 설정에서의 가능한 정밀도에도 불구하고 토대(4)의 전체 공간을 덮는 것을 보장하도록 토대(5)의 스커트(5)보다 약간 더 큰 직경 위에 놓일 수 있다.
굵은 층(6)은 본 실시예에서 토대(4)의 설치 후, 또한 수중 침식 방지 필터 층으로서 기능하고, 따라서 이러한 목적을 충족하기 위해 충분히 큰 직경(예를 들면 수직 벽(9)으로부터 반경 방향 외측으로 10 미터)을 갖는다. 그러나, 상기 직경은 장소에서의 상태들 및 토대의 크기에 상당히 종속된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 둘다 토대(4)의 일 측면을 통한 단면을 더 자세히 보여준다. 도 5 및 도 6은 전형적으로 모두 보강 콘크리트로 제조되는 기저 판(11), 이의 상부 표면(11a), 제 2 층(6)인 더 굵은 층(6) 상에 놓이는 저부 표면(11b), 및 또한 토대 벽(9)을 도시한다. 스커트(5)들은 전형적으로 강, 예를 들면 주름진 강 또는 시트 파일들로 제조될 수 있지만 또한 콘크리트로 제조될 수 있다. 스커트 선단은 스커트(5)가 제 1 층(7) 및 제 2 층(6)인 암석 층들(6, 7)을 관통하기 위해 요구된 힘을 감소시키기 위해 날카로워 질 수 있다(선단의 상세는 도시되지 않음).
상기 도면들은 또한 과잉 공극 압력을 배출하도록 유동 경로(10)의 일 부분을 제공하는 기저 판(11)에 배출을 위한 개구(10)들을 도시한다. 자갈 층(6, 7)들 내의 공극들은 또한 유동 경로의 일 부분을 형성한다.
도 6은 특히 천연 해저(8)로부터 주변 수역(13)으로 물에 대한 화살표 표시들에 의한 유동 경로들을 보여준다(도 3을 참조하여 해석할 때 최상으로 이해됨). 천연 해저(8)를 통한 유동 경로 거리가 모든 유동 경로들에 대해 비교적 짧다는 것이 이해되어야 한다.
이는 스커트(5) 내부의 천연 해저(8)의 전체 상부면이 효과적으로 배출된다는 것을 의미하며, 이는 물이 제 1 층(7) 및 제 2 층(6)인 암석 층들(6, 7) 및 배출을 위한 개구(10)들을 통하여 용이하게 유동할 것이기 때문이다. 배출을 위한 개구(10)들은 모래가 주변 수역(13)(도 3에 가장 잘 도시됨)으로부터 개구(10)들 내로 유입되는 것을 방지하도록 필터들(도시 안됨)이 구비될 수 있다.
배출 시스템은 상부 층(6)의 지형/질감에 의해 기저 판(11) 아래 생성되는 물 포켓(17)들(도 9에 가장 잘 도시됨) 사이에서 발생하는 "펌핑" 영향을 방지하도록 결정된 성능 및 위치들을 갖는 배출로를 제공한다. 더욱이, 암석 층들과 조합된 배출 시스템은 천연 해저(8)로 배출로를 제공하며, 이에 의해 공극 압력 증강을 감소시킨다.
상기 스커트(5)들은 토대(4)의 중량에 의해 두 개의 암석 층(6, 7)들을 관통한다. 천연 해저(8) 내로의 추가 관통은 또한 가능하게는 아래의 방법들 중 어느 하나 또는 둘다에 의해 도움을 받는, 토대(4)의 중량에 의해 얻어진다:
■ 스커트(5)들, 기저 판(11) 및 상부 암석 층(6)에 의해 한정된 용적으로부터 물을 펌핑함으로써 토대 아래 저압을 생성. 이러한 방법은 흡입 앵커들의 설치와 유사하고 배출을 위한 개구(10)들의 임시적 폐쇄를 요구한다.
■ 예를 들면 밸러스트를 토대의 내부에 배치함으로써, 토대(4)에 중량 부가.
단지 이해의 편의를 위해 암석 층들 및 해저(8)들 만을 보여주는, 도 7a 및 도 7b에서의 실시예를 참조하면, 제 3 층(12)인 암석 층(12)이 하나 또는 둘 이상의 제 1 층(7) 및 제 2 층(6)인 암석 층(6, 7)들과 조합하여 고리형 구성으로 배치된다. 링 층인 제 3 층(12)은 층(6, 7)들의 중간에 중심 공간(4a)을 제공하여, 설치될 토대(4)를 위한 공간을 허용한다. 제 3 층(12)은 수중 침식 방지 보호 층으로서 작용하기에 적합한 그라데이션, 즉 적어도 제 2 층(6)과 같은 굵은 그라데이션을 가질 수 있다.
토대(4)의 설치 후, 제 3 층(12)인 보호 층(12)과 토대(4) 사이의 임의의 간극은 적절한 재료들 또는 물체들, 예를 들면 모래 주머니들, 필터 유닛들, 또는 대형 암석들로 채워질 수 있다. 다른 실시예들 처럼, 이러한 실시예는 또한 모든 상당한 암석 층들이 동시에 설치되는 것을 가능하게 하여, 암석 설치 선박들의 가동(mobilization) 및 부동(demobilization)에 대한 비용들을 줄인다.
추가 실시예(상세하게 도시되지 않음)에서, 기저 판(11)의 저부 표면은 평평하지 않은 기하학적 형상 또는 질감을 갖는다. 예를 들면, 기저 판은 폼워크(formwork) 내로 설치된 상부 층(6)과 유사한 암석 층과 함께 주조될 수 있어 토대의 하부가 토대의 콘크리트 내로 부분적으로 매립된 암석들을 포함한다. 이는 토대와 상부 암석 층(6) 사이의 마찰을 증가시킬 것이다.
도 8을 참조하는 다른 실시예에서, 암석들은 토대 기저 판(11) 아래 배열되는 주머니(14)들에 배치된다. 이러한 실시예에서, 토대(4)는 가능하게는 해저 상의 임의의 암석 층들의 사전 설치 없이 천연 해저(8) 상에서 직접 설치될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 주머니(14) 내의 암석들 또는 대안적으로 암석 층(7)은 적은 팽창성을 갖는 점토 골재와 같은 다른 적절한 입자 재료로 대체된다. 적절한 입자 재료는 공기 충전 입자들로 이루어지고 이를 토대에 부착하지 않고는 설치하는 것이 가능하지 않다. 주머니(14)들은 약간의 시간의 지난 후 물에 용해하는 유형일 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 3에 도시된 토대(4)의 다른 실시예이다. 이러한 실시예에서, 그라우트는 그라우트 분배 시스템을 통하여 주입된다. 그라우트 분배 시스템은 수평 및 수직 파이프(16)들의 시스템을 포함한다. 물 포켓(17)들은 기저 판(11)의 저부 부분(11b) 아래 존재한다. 그라우팅 혼합물(도시 안됨)은 물 포켓(17)으로부터 물을 추출하기 위하여 파이프(16)들을 통해 펌핑된다. 이는 토대 기저 판(11)과 최상 암석 층(7) 사이의 우수한 지지 표면을 보장한다.
이러한 도면은 특히 확대된 부분은 또한 기저 판(11)의 저부 부분(11b) 아래 토목 섬유 막(15)을 사전 설치하는 것이 가능하다는 것을 보여준다. 이는 물이 빠져나가는 것을 허용하지만, 그라우트가 유지되고(토목 섬유) 암석 층(6) 사이의 공극들을 그라우트로 채우는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 착륙 판(19)들이 기저 판(11) 아래 제공되어 최상부 암석 층(6)과 기저 판(11)의 저부 부분(11b) 사이에 간극(18)을 생성한다. 이러한 실시예에서, 토대(4)가 착륙 판(19)들 상에 설치될 때 그라우트는 발생된 간극(18) 내로 주입될 수 있다. 착륙 판(19)들은 개별적으로 기본적으로 원주 방향 스커트들이 구비되어 착륙 판들의 부하 지지 성능(도시안됨)을 증가시킬 수 있고 해저 경사에 대응하도록 제조될 수 있어 토대가 최상부 암석 층(6)이 기울어진 경우조차 수직이 된다.
하나의 추가 실시예에서, 스커트들은 기저 판 아래 다수의 구별되는 구획부들을 둘러싼다. 이 같은 구획부들은 실질적인 원형의 주 원주 방향 스커트 내부 또는 외부에 또는 실질적인 원형의 주 원주 방향 스커트의 내부 및 외부의 조합 장소(도시안됨)에 위치될 수 있다.
이에 의해, 앞의 설명으로부터, 본 발명의 목적들 모두가 달성되고 동시에 종래 기술의 단점들이 해결되는 것이 명확하게 될 것이다.
더욱이, 스커트들을 구비한 구조물이 그라우팅 재료의 주입 없이 설치될 수 있다는 설명으로부터 이해되어야 한다. 부가적으로, 본 발명에 따른 스커트들을 구비한 중력-기반 구조물은 이의 수중 침식 방지 필터 층의 설치 후 설치될 수 있어, 토대가 이의 설치 후 침식에 대해 보호되지 않은 상태로 남아 있지 않는다. 사실은 토대가 이의 필터 및 대부분의 보호 층 모두의 설치 후 설치될 수 있어, 수중 침식 보호 시스템을 설치하는 선박이 앞의 문단에서 언급된 토대에 대한 즉각적인 보호를 제공하면서, 모두 함께 설치할 수 있다.
본 발명은 공극 압력을 방출하도록 효과적인 유동 경로로서 암석 층 돌들 사이에 천연 공극 용적을 이용하고 이에 의해 토대 아래의 토양의 상부 표면에 대해 매우 효과적으로 배출로를 제공한다. 대면적들에 대한 효과적인 배출로는 토양의 상당한 강도를 제공하며 이는 현재의 최신 기술에 대한 상당한 개선점이 된다.
또한, 암석 층과 기저 판 사이의 연결부(interface)에서 물 포켓들은 물이 배출을 위한 개구들을 통한 암석 층으로부터 배출되기 때문에 펌핑 영향이 주어지지 않는다. 결과적으로, 물이 토양 아래로 펌핑될 수 있으며 상당한 양의 물 포켓들이 허용가능하게 된다. 이는 암석 층이 매우 엄격한 설치 허용 오차 내에서 배치되는 것이 필요하지 않기 때문에 현재의 최신 기술에 대한 상당한 추가 개선점이 된다.
본 발명은 단지 이해만을 위해 일부 바람직한 실시예들 및 일부 도면들을 참조하여 설명되었으며, 본 발명이 앞에서 설명되고 첨부된 청구범위에서 청구된 것의 범위내에서 적절한 수정들 모두를 포함한다는 것이 당업자에게 명확하여야 한다.
Claims (20)
- 연안 설비들(offshore installations)을 지지하기 위한 중력-기반 구조물로서,
상기 중력-기반 구조물은 토대(foundation)를 포함하고, 상기 토대는 기저 부분(basal portion)을 포함하고,
상기 기저 부분은:
상기 기저 부분으로부터 상방으로 연장하는 벽으로서, 공동의 외부 경계(outer boundary)를 형성하는, 벽;
상기 공동의 하부 경계를 형성하는 슬랩(slab)으로서, 상부 표면 및 저부 표면을 갖고 상기 벽의 저부 에지 외측으로 연장하는 부분을 포함하는, 슬랩; 및
복수의 채널로서, 상기 복수의 채널의 각 채널은 상기 슬랩의, 상기 벽의 저부 에지 외측으로 연장하는, 부분을 관통하여 형성되고, 상기 복수의 채널의 각 채널은 상기 슬랩의 저부면으로부터 상기 슬랩의 상부면으로 연장하고, 상기 복수의 채널의 각 채널은 상기 슬랩의 저부면을 통해 형성된 개구, 및 상기 슬랩의 상부면을 통해 형성된 다른 개구를 포함하고, 상기 슬랩의 저부면을 통해 형성된 상기 개구 내로 유입된 물은 상기 다른 개구를 통해 상기 슬랩을 둘러싸는 물로 배출되고, 상기 복수의 채널은 상기 슬랩 하의 공극 압력 증강(pore pressure build-up)을 감소시키기 위한 배출 채널들(drainage channels)로서 작용하고, 상기 슬랩의, 상기 벽의 저부 에지 외측으로 연장하는, 부분의 상부면이 상기 중력-기반 구조물의 외부(exterior)를 둘러싸는 물과 직접 접촉하는, 복수의 채널을 포함하고,
상기 기저 부분 아래 포획된 물을 배출하기에 적합한 그라데이션(gradation)을 갖는 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층이 상기 토대 아래 해저 상에 설치되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층은 상기 기저 부분과 상기 해저의 자연 레벨(natural level) 사이에 상기 필터 재료의 오직 하나의 층을 포함하며,
상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층은, 상기 해저로부터의 물의 효과적인 배출, 및 해저 침전물들이 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층의 층들 내의 공극들 내로 유입되는 것을 방지하는 것 모두에 대해 적합한 그라데이션을 갖는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물.
- 제 2 항에 있어서,
개구들이 하방으로 연장하는 스커트(skirt)에 제공되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층은 암석 층(rock layer)이고,
적합한 그라데이션의 제 2 암석 필터 층이 상기 토대의 설치 전에 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층의 상부 상에 제공되고,
상기 제 2 암석 필터 층은 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층보다 더 굵은(coarser) 그라데이션을 가지며,
상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층은 해저 침전물들이 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층의 입자들 사이의 공극들로 유입되는 것을 방지하는 그라데이션을 가지며,
상기 제 2 암석 필터 층은 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층의 둘레(perimeter)를 넘어 그리고 또한 상기 기저 부분의 둘레를 넘어 연장하는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 4 항에 있어서,
상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층보다 더 굵은 그라데이션을 가지는 부가 수중 침식 방지 층(additional scour protective layer)이, 보호 층(armour layer)으로서 작용하도록, 상기 토대의 설치 전에, 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층 또는 상기 제 2 암석 필터 층의 상부에 고리형 구성으로 제공되고,
개구가 상기 부가 수중 침식 방지 층의 중간에 배치되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 5 항에 있어서,
상기 토대의 설치 후, 상기 토대와 상기 부가 수중 침식 방지 층 사이의 간극은 부가 수중 침식 보호 재료로 채워지는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 채널의 각 채널에는 침전물들에 의한 원하지 않는 폐색을 방지하기 위한 필터가 제공되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 4 항에 있어서,
상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층은 10 내지 30 mm의 그라데이션을 가지며, 상기 제 2 암석 필터 층은 25 내지 70 mm의 그라데이션을 갖는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 토대의 기저 부분의 저부 표면에는 상기 토대와 함께 상기 해저 상의 설치를 위해 내부에 필터 재료를 갖는 주머니들(bags)이 제공되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 9 항에 있어서,
상기 주머니들은 적은 팽창성을 갖는 점토 골재(clay aggregate)로 채워지는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
토목 섬유 막(geo-textile membrane)이 상기 기저 부분의 저부 측 아래의 상기 토대에 부착되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 기저 부분 아래 물 포켓들(water pockets)을 추출하도록 그라우트(grout)를 펌핑하기 위해, 배관 시스템이 상기 기저 부분 내측에 위치되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 기저 부분과 상부 수중 침식 방지 층 사이에 간극을 형성하도록, 착륙 판들(landing plates)이 상기 기저 부분의 저부 표면에 제공되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 13 항에 있어서,
상기 착륙 판들 각각에 원주 방향 스커트가 각각 구비되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 토대의 기저 부분의 저부 표면은, 하부의 암석 층에 대한 마찰을 증가시키도록 불균일한 기하학적 형상 또는 질감을 갖는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 15 항에 있어서,
불균일한 상기 저부 표면은 상기 토대의 콘크리트 내로 부분적으로 매립되는 암석들에 의해 생성되는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 6 항에 있어서,
상기 부가 수중 침식 방지 층은:
암석들로 채워진 메쉬 주머니들(mesh bags)을 포함하는 필터 유닛들; 및 모래 주머니들 중의 적어도 하나를 포함하는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 5 항에 있어서,
상기 부가 수중 침식 방지 층의 중간에 형성되는 상기 개구 내에 배치되는 제 2 부가 수중 침식 보호 재료를 추가로 포함하는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 중력-기반 구조물의 설치 이후에, 상기 복수의 채널은 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층, 및 상기 슬랩의, 상기 벽의 저부 에지 외측으로 연장하는, 부분을 둘러싸는 물을 연결시키는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 토대는 상기 필터 재료의 적어도 하나의 제 1 층 아래의 해저 내로 관통하도록 구성되는 하방으로 연장하는 스커트를 포함하는,
연안 설비들을 지지하기 위한 중력-기반 구조물.
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