KR20120106817A

KR20120106817A - 웨브 프레임을 구비한 해상 구조물

Info

Publication number: KR20120106817A
Application number: KR1020127018755A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 아슈트란트
Original assignee: 지브이에이 컨설턴츠 에이비
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2012-09-26
Also published as: SG181798A1; WO2011075023A1; EP2512912A1

Abstract

본 발명은 수중에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 배치되도록 구성되는 지지 부재를 포함하는 해상 구조물에 관한 것이다. 지지 부재는 지지 부재의 범위를 적어도 부분적으로 획정하는 벽체를 포함하여, 상기 벽체의 내면이 지지 부재의 내부 중공 체적의 범위를 적어도 부분적으로 획정하며 상기 벽체의 외면이 지지 부재의 주위 환경과 접촉하도록 구성된다. 지지 부재는 지지 부재의 구조적 성능을 변경하기 위하여 상기 벽체에 부착되는 보강 웨브 프레임을 추가로 포함하며, 보강 웨브 프레임은 리브와 플랜지를 포함한다.

Description

웨브 프레임을 구비한 해상 구조물{A MARINE STRUCTURE COMPRISING A WEB FRAME}

본 발명은 수중에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 배치되도록 구성되는 지지 부재를 포함하는 해상 구조물에 관한 것이다. 상기 지지 부재는 상기 지지 부재의 범위를 적어도 부분적으로 획정하는 벽체를 포함함으로써, 상기 벽체의 내면이 상기 지지 부재의 내부 중공 체적의 범위를 적어도 부분적으로 획정하며 상기 벽체의 외면이 상기 지지 부재의 주위 환경과 접촉하도록 구성된다. 상기 지지 부재는 상기 지지 부재의 구조적 성능(capacity)을 변경하기 위하여 상기 벽체에 부착되는 보강 웨브 프레임을 추가로 포함하며, 상기 보강 웨브 프레임은 리브와 플랜지를 포함한다.

예를 들어, 반잠수식 선박과 같은 해상 구조물은 종종, 하중 지지 프레임 장치를 적어도 부분적으로 에워싸는 복수 개의 쉘(shell) 또는 패널에 의해 구성된다. 이러한 원리에 따라 구성되는 선박의 일 예는, 유조선 선박이 부분 단면도로 제시되어 있는 US 6,073,420에 개시되어 있는데, 그 선체에는 내측으로, 선박의 강성을 증가시키기 위하여, 복수 개의 종방향으로 연장되는 웨브 프레임이 마련된다. 전통적으로, 선박의 항력과 같은 수력학 특성이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 웨브 프레임이 선박의 외면을 형성하는 쉘(들)로부터 내측으로 연장된다.

그러나, 해상 구조물의 설계 시에 일반적으로 고려하여야 할 사항으로서, 구조물의 사하중(dead weight)이 작아야 한다는 점과 실제로 선박의 중량을 증가시키는 복수 개의 웨브 프레임이 제공된다는 점을 들 수 있다. 이를 위해, 전술한 특허 US 6,073,420에 따른 웨브 프레임의 유일한 목적은 선박의 추가적인 구조적 성능을 제공하는 것임에 주목하여야 한다.

더욱이, 해상 구조물의 셀(들)에 가장 가까이 위치하는 해상 구조물의 내부 체적은 일반적으로 웨브 프레임이 차지하고 있기 때문에 이러한 체적은 사용이 어려울 수도 있다는 주목하여야 한다.

전술한 바로부터 구현될 수도 있는 바와 같이, 웨브 프레임을 포함하는 해상 구조물의 개선이 요구된다.

본 발명의 제 1 목적은 해상 구조물에 구조적 성능을 제공하는 것 외에 다른 목적으로도 사용되는 보강 웨브 프레임을 포함하는 해상 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 보강 웨브 프레임을 포함하며, 구조물 내부에 적절한 크기의 대형 중공 체적을 제공하지만, 그럼에도 불구하고 적절한 구조적 성능을 제공하는 해상 구조물을 제공하는 것이다.

전술한 목적 중 적어도 하나는 청구항 1에 따른 해상 구조물에 의해 달성된다.

따라서, 본 발명은, 수중에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 배치되도록 구성되는 지지 부재를 포함하는 해상 구조물로서, 상기 지지 부재는 상기 지지 부재의 범위를 적어도 부분적으로 획정하는 벽체를 포함하여 상기 벽체의 내면이 상기 지지 부재의 내부 중공 체적의 범위를 적어도 부분적으로 획정하며 상기 벽체의 외면이 상기 지지 부재의 주위 환경과 접촉하도록 구성되며, 상기 지지 부재는 상기 지지 부재의 구조적 성능을 변경하기 위하여 상기 벽체에 부착되는 보강 웨브 프레임을 추가로 포함하며, 상기 보강 웨브 프레임은 리브와 플랜지를 포함하는, 해상 구조물에 있어서, 상기 보강 웨브 프레임은 상기 플랜지가 주위 환경 하에서 상기 벽체의 상기 외면의 외부에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 해상 구조물을 사용함으로써, 지지 부재 내부의 유효 체적이 증가될 수도 있다. 또한, 후술하는 바람직한 실시예로부터 분명해지는 바와 같이, 웨브가 벽체의 외부에 위치하도록 보강 웨브 프레임을 배치함으로써, 보강 웨브 프레임이 구조적 성능을 제공하는 것 외에 다른 목적을 위해 사용될 수도 있다. 추가적으로, 보강 웨브 프레임을 벽체의 외부에 배치하는 경우 지지 부재의 제조가 용이해지며, 그 이유는 건설 단계에서 일반적으로 지지 부재 내부보다는 외부에 더 많은 유효 공간이 있기 때문이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 벽체는 종방향 축선을 따라 연장되며, 상기 벽체는 상기 종방향 축선을 중심으로 원주 방향으로 폐쇄 경로를 추가로 형성하고, 상기 보강 웨브 프레임은 상기 원주 방향과 평행한 방향으로 상기 벽체를 제한한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 해상 구조물은 데크(deck) 구조체를 포함하며, 상기 지지 부재는 상기 데크 구조체로부터 연장된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지지 부재는 데크 체결 장치에 의해 상기 데크 구조체에 부착되며, 상기 보강 웨브 프레임은 상기 데크 체결 장치의 적어도 일부를 에워싸는 데크 포위 부재의 적어도 일부를 구성한다.

본 발명에 따른 보강 웨브 프레임의 배치에 의해, 데크 체결 장치의 영역에 충격을 가하는 가능한 파도 슬래밍 하중을 적절한 방식으로 다룰 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 지지 부재는 상기 해상 구조물이 수중에 적어도 부분적으로 잠겨 있는 상태에서 정수위(still water level) 위쪽에 배치되도록 구성되는 상부를 포함하며, 상기 보강 웨브 프레임은 상기 지지 부재 상의 파도 처오름(wave run-up) 현상을 저하시키기 위하여 상기 지지 부재의 상기 상부에 배치되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 해상 구조물은 부유체를 추가로 포함하며, 상기 지지 부재는 적어도 하나의 이음부를 포함하는 부유체 체결 장치에 의해 상기 부유체에 부착되고, 상기 보강 웨브 프레임은 상기 이음부의 적어도 일부를 에워싸는 부유체 포위 부재의 적어도 일부를 구성한다.

상기 부유체 체결 장치의 이음부는 일반적으로 해상 구조물이 작동하는 동안 상당한 하중을 받으며, 동시에 종종 소금물과 같은 조악한 환경에 위치하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 전술한 실시예에 따라 이음부를 에워싸는 경우, 이음부는 보다 온화한 환경에 위치하게 되어, 이음부의 강도, 특히 피로 강도가 향상될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지지 부재는, 정수위 위쪽에 배치되도록 구성되는 제 1 보강 웨브 프레임과 정수위 아래쪽에 배치되도록 구성되는 제 2 보강 웨브 프레임을 포함하는 두 개의 보강 웨브 프레임을 포함하며, 상기 제 1 보강 웨브 프레임 및 제 2 보강 웨브 프레임이, 바람직하게는, 패널에 의해 서로 연결됨으로써, 상기 지지 부재는 상기 벽체의 상기 외면, 상기 제 1 보강 웨브 프레임과 상기 제 2 보강 웨브 프레임에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 포위 체적을 포함한다.

따라서, 전술한 바에 따른 장치에 의해, 보강 웨브 프레임에 의해 지지 부재에 강성과 같은 충분한 구조적 성능이 제공됨과 동시에 해상 구조물에 추가 부력과 수평면 면적(water plane area)을 제공하기 위해 지지 부재 상에 펜더(fender)가 마련될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 해상 구조물은 부유체를 포함하는 반잠수식 유닛이며, 상기 지지 부재는 상기 데크 구조체와 상기 부유체 사이에서 연장되는 지지 기둥이다.

본 발명의 제 2 양태는, 수중에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 배치되도록 구성되는 해상 구조물에 관한 것으로, 상기 해상 구조물은 해상 구조물이 수중에 위치한 상태에서 정수위 위쪽에 배치되도록 구성되는 상부를 포함한다. 본 발명의 제 2 양태에 따르면, 상기 상부는 상기 해상 구조물 상에서의 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 상기 해상 구조물로부터 외부로 연장되는 파도 편향 부재를 포함한다.

본 발명의 제 2 양태의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 해상 구조물은 데크 구조체와 지지 부재를 포함하는 반잠수식 유닛이며, 상기 지지 부재는 데크 구조체로부터 연장되고 수중에 적어도 부분적으로 잠기도록 구성된다.

본 발명의 제 2 양태의 다른 실시예에 따르면, 상기 파도 편향 부재는 상기 데크 구조체 상에 배치된다.

본 발명의 제 2 양태의 다른 실시예에 따르면, 상기 파도 편향 부재는 상기 지지 부재 상에 배치된다.

본 발명의 제 2 양태의 다른 실시예에 따르면, 상기 파도 편향 부재는 복수 개의 개구를 포함하며, 상기 파도 편향 부재를 통과하는 물에서의 공기의 양을 증가시키기 위하여, 바람직하게는 상기 파도 편향 부재는 격자체를 포함한다.

당업계의 숙련자라면 구현할 수 있는 바와 같이, 처오름 파도로부터 발생되는 슬래밍 압력(slamming pressure)의 크기는 파도에 도입되는 공기의 양에 좌우된다. 상기 파도 편향 부재에 개구를 제공함으로써, 처오름 파도 중의 공기의 양이 증가되며, 이에 따라, 결과적인 슬래밍 힘이 감소된다.

본 발명의 제 2 양태의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 파도 편향 부재는 테이퍼지게 형성되는 연장부를 구비하여, 상기 상부로부터 상기 정수위에 가장 가까이 위치한 상기 파도 편향 부재의 일부까지의 가장 짧은 거리는, 상기 상부로부터 상기 정수위에서 가장 멀리 위치한 상기 파도 편향 부재의 일부까지의 가장 짧은 거리보다 작다.

전술한 바와 같이 파도 편향 부재를 실시함으로써, 처오름 파도가 해상 구조물의 외측으로 편향되어, 파도 처오름으로 인한 슬래밍 하중 위험이 보다 더 감소된다.

본 발명의 제 2 양태의 다른 실시예에 따르면, 상기 구조물은 복수 개의 파도 편향 부재를 포함한다.

본 발명의 제 2 양태의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 해상 구조물은 데크 구조체와 부유체를 포함하는 반잠수식 유닛이며, 상기 해상 구조물은 상기 데크 구조체와 상기 부유체 사이에서 연장되는 지지 기둥을 추가로 포함한다.

본 발명의 제 2 양태의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 파도 편향 부재는 상기 지지 기둥 상에 배치된다.

본 발명의 제 3 양태는 상기 해상 구조물 상에서의 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 본 발명의 제 2 양태에 따른 해상 구조물 상에서 파도 편향 부재를 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 해상 구조물의 소망하는 구조적 성능을 제공하면서 공간 유효성을 보장하는 보강 구조를 갖춘 해상 구조물을 제공할 수 있다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 비제한적인 예시로써 아래에 추가로 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 반잠수식 구조물을 도시한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 반잠수식 구조물의 일부를 도시한 단면도;
도 3은 입사 파도(incident waves)를 받는 경우의 도 2의 반잠수식 구조물을 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반잠수식 구조물의 일부를 도시한 단면도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반잠수식 구조물의 일부를 도시한 단면도;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 링 형상 벽체 유형의 해상 구조물을 개략적으로 도시한 사시도;
도 7은 본 발명의 제 2 양태에 따른 해상 구조물의 일부를 도시한 단면도; 그리고
도 8은 본 발명의 제 2 양태의 다른 실시예에 따른 해상 구조물의 일부를 도시한 단면도.

본 발명은 실시예를 통해 아래에 예시적으로 설명된다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 주어진 것으로서 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 범위를 제한하지는 않는 방식으로 구현되어야 한다.

도 1에는 종래 기술에 따른 해상 구조물(10)이 도시되어 있는데, 도 1의 해상 구조물은 정수위(SWL;still water level)를 유지하면서 수중(11)에 부유하도록 구성되는 반잠수식 선박이다. 해상 구조물은 수중에 적어도 부분적으로 배치되도록 구성되는 부유체(12)를 포함하며, 도 1에 도시된 해상 구조물의 실시에 있어서, 부유체(12)는 위에서 언급한 정수위(SWL) 아래에 배치되도록 구성되어 있다. 도 1에 도시된 해상 구조물(10)의 실시에 있어서, 부유체(12)는 이른바 링 형상의 수상플랫폼(pontoon) 유형이며, 따라서, 서로 연결되어 부유체(12)를 형성하는 네 개의 수상플랫폼(14, 16, 18, 20)으로 구성된다. 그러나, 해상 구조물(10)의 다른 실시에 있어서, 부유체(12)는 도 1에 도시된 바와 상이한 구조를 가질 수도 있다. 도 1로부터 알 수도 있는 바와 같이, 해상 구조물(10)은 또한, 데크 구조체(22)를 포함하며, 이러한 데크 구조체(22)는 일반적으로 정수위(SWL) 위쪽에 배치되도록 구성된다.

추가적으로, 도 1의 해상 구조물(10)에는 부유체(12)와 데크 구조체(22) 사이에서 연장되는 네 개의 지지 부재 또는 기둥(24, 26, 28, 30)이 마련되어 있다. 또한, 도 1에는 해상 구조물(10)의 지지 부재 중 하나의 지지 부재(24)의 일부가 단면도로 도시되어 있다. 전술한 단면도로부터 알 수도 있는 바와 같이, 지지 부재(24)는 지지 부재 내부의 중공 체적(34)의 범위를 획정하는 벽체(32)를 포함하며, 상기 지지 부재에는 또한, 상기 벽체에 연결되며 중공 체적(34)의 내부에 배치되는 복수 개의 보강 웨브 프레임(36, 38)이 마련되어 있다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 상기 수상플랫폼 각각뿐만 아니라 데크 구조체(22)에는 전술한 지지 부재(24)를 참조하여 설명된 바와 유사하게 보강 웨브 프레임이 마련되는 것이 바람직함에 주목하여야 한다.

도 1로부터 실현될 수도 있는 바와 같이, 보강 웨브 프레임(36, 38)의 제공에 의해 지지 부재(24)의 강성과 같은 구조적 성능이 증가되긴 하지만, 보강 웨브 프레임(36, 38)은 동시에 지지 부재(24)의 내부 공간을 차지하게 된다. 이에 따라, 엘리베이터용으로 이용하기 위한 공간, 저장실 등이 줄어든다. 더욱이, 보강 웨브 프레임(36, 38)의 중량 및 위치로 인해 해상 구조물(10)의 수직 방향 무게 중심이 상승하여, 예를 들어, 안정성의 관점에서 대체로 바람직하지 못하다. 그러나, 그럼에도 불구하고 구조적 성능의 관점에서는 보강 웨브 프레임(36, 38)을 제공할 필요가 있기 때문에, 보강 웨브 프레임(36, 38)의 별도의 사용 방안을 찾는 것이 바람직하다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 구조물(10)의 일부가 측단면도로 도시되어 있다. 해상 구조물(10)은 부유체(12)와 데크 구조체(22)뿐만 아니라 지지 부재(24)를 포함하며, 도 2에 도시된 실시예에 있어서, 지지 부재(24)는 기둥 형태로 구성된다. 지지 부재(24)는 일반적으로, 실질적으로 원형 또는 직사각형의 단면을 갖는다. 해상 구조물은 수중(11)에 부유하도록 구성되며, 지지 부재(24)는 정수위(SWL)의 수면과 지지 부재(24)가 교차하는 상태로 적어도 일부가 수중(11)에 배치되어 있다.

지지 부재(24)는 지지 부재(24)의 범위를 적어도 부분적으로 획정하는 벽체(32)를 포함하도록 구성되어, 벽체(32)의 내면(32')이 지지 부재(24)의 내부 중공 체적(34)의 범위를 적어도 부분적으로 획정한다. 또한, 벽체(32)의 외면(32")은 주위 환경과 접촉하도록 구성되며, 주위 환경은 일반적으로 수중(11) 또는 지지 부재(24)의 상부를 에워싸고 있는 공기로 구성된다.

지지 부재(24)는 또한, 지지 부재(24)의 구조적 성능을 변경하기 위하여 벽체(32)에 부착되는 보강 웨브 프레임(36)을 포함하며, 보강 웨브 프레임(36)은 리브(40)와 플랜지(42)를 포함한다. 또한, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 보강 웨브 프레임(36)은 그 플랜지(42)가 주위 환경에서 벽체(32)의 외면(32") 외부에 배치되도록 구성된다.

이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같은 보강 웨브 프레임(36)의 종래 기술의 위치와 비교하여, 본 발명에 따른 보강 웨브 프레임(36)의 위치는 내부 중공 체적(34) 내부의 유효 공간을 증가시킨다.

벽체(32)뿐만 아니라 보강 웨브 프레임(36)은, 바람직하게는, 강으로 형성되며, 보강 웨브 프레임(36)의 플랜지(42)는 일반적으로, 리브(40)에 대해 수직 방향으로 배향된다. 도 2에 도시된 보강 웨브 프레임(36)의 일 예를 도시한 단면도에서는, 물론 L-자형 단면을 갖춘 웨브 프레임(도시하지 않음)과 같은, 보강 웨브 프레임(36)의 다른 실시가 가능하긴 하지만, 플랜지(42)와 리브(40)는 T-자형 구조체를 형성한다. 보강 웨브 프레임(36)이 용접 이음부와 같은 이음부에 의해 상기 벽체(32)에 부착됨으로써, 바람직하게는, 리브(40)의 일부가 벽체(32)의 외면(32")에 고정적으로 부착된다.

도 2에서, 벽체(32)는 부유체(12)로부터 데크 구조체(22)까지 화살표(L)로 지시된 수직 축선을 따라 연장된다. 또한, 벽체(32)는 종방향 축선(L)을 중심으로 원주 방향으로 폐쇄 경로를 추가로 형성하며, 도 2에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에 있어서, 보강 웨브 프레임(36)은 원주 방향에 평행한 방향으로 벽체(32)를 제한한다. 단지 일 예로서, 리브(40)의 두께는 10mm 내지 40mm의 범위에 있을 수도 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 종방향 축선(L)에 대해 수직 방향으로 연장되는 리브(40)의 길이는 0.5m 내지 3m의 범위에 있을 수도 있다. 또한, 단지 일 예로서, 플랜지(42)의 두께는 10mm 내지 40mm의 범위에 있을 수도 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 종방향 축선(L)과 평행하게 연장하는 플랜지(42)의 높이는 0.1m 내지 0.5m의 범위에 있을 수도 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 보강 웨브 프레임(36)은 일정한 단면을 갖는다는 점에 주목하여야 한다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예에 있어서, 보강 웨브 프레임(36)의 단면은 원주 방향으로 변할 수도 있다. 또한, 본 발명의 일부 실시예에 있어서, 보강 웨브 프레임(36)은 벽체(32)의 단지 일부의 둘레에서만 연장될 수도 있다. 또한, 보강 웨브 프레임(36)의 일부 실시예에 있어서, 플랜지(42) 및/또는 리브(40)의 적어도 일부에는 개구(도시하지 않음)가 제공될 수도 있다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 보강 웨브 프레임(36)은 지지 부재(24)의 상부(44)에 배치되며, 해상 구조물(10)이 수중(11)에 부유하고 있는 상태에서 상부(44)는 정수위(SWL) 위쪽에 배치되도록 구성된다. 이에 따라, 지지 부재(24)의 강성을 증가시키면서 적절한 크기의 대형 내부 중공 체적(34)을 제공하는 것 이외에, 보강 웨브 프레임(36)이 상부(44)에 배치됨으로써 도 3에 도시된 바와 같은 추가의 장점이 달성된다.

도 3에는 구조물(10)에 대규모의 입사 파도가 가해지는 경우의 도 2의 해상 구조물(10)의 일부가 도시되어 있으며, 상기 입사 파도는, 예를 들어, 바람에 의해 야기될 수도 있다. 당 업계의 숙련자에 의해 구현될 수도 있는 바와 같이, 파도(46)가 지지 부재(24)에 충격을 가하는 경우, 파도(46)가 실제로 부재(24)를 타고 오르게 되어, 파도가 데크 구조체(22)의 바닥(47)에 슬래밍 하중(slamming loads)을 가할 위험이 있다. 이러한 현상을 보통, 파도 처오름 슬래밍(wave run-up slamming)이라 한다.

그러나, 본 발명의 보강 웨브 프레임(36)의 위치 및 배향으로 인해, 지지 부재(24)까지 이동된 파도(46)가 적어도 부분적으로 편향됨으로써, 파도(46)의 적어도 일부가 지지 부재(24)로부터 편향된다. 이러한 파도(46)의 편향에 의해 데크 구조체의 바닥(47)에 대한 슬래밍 압력 및/또는 슬래밍 하중 영역이 감소하게 되며, 사실 심지어 없어질 수도 있다. 이에 따라, 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의해 파도 처오름 현상이 저하되며, 이에 따라 보강 웨브 프레임(36)은 지지 부재(24)의 파도 편향 부재로서 간주될 수도 있다.

도 4에는 보강 웨브 프레임(36)의 다른 위치가 도시되어 있다. 도 4에서, 지지 부재(24)는 데크 체결 장치(48)에 의해 데크 구조체(22)에 부착되며, 보강 웨브 프레임(36)은 데크 체결 장치(48)의 적어도 일부를 에워싸는 데크 포위 부재(50)의 적어도 일부를 구성한다. 도 4로부터 알 수도 있는 바와 같이, 데크 체결 장치(48)는 지지 부재(24)를 데크 구조체(22)에 부착하는 용접 이음부를 포함할 수도 있다. 데크 체결 장치(48)뿐만 아니라 데크 체결 장치(48)의 부근에 위치하지만 지지 부재(24)의 외측에 있는 데크 구조체(22)의 바닥(47)의 일부를 파도 슬래밍 하중으로부터 보호하기 위하여, 데크 포위 부재(50)가 데크 체결 장치(48)를 덮도록 제공된다. 도 4로부터 실현될 수도 있는 바와 같이, 보강 웨브 프레임(36)은 이러한 데크 포위 부재(50)의 적어도 일부를 구성한다. 추가적으로, 데크 포위 부재(50)는 데크 구조체(22)의 바닥(47)과 보강 웨브 프레임(36)을 연결하는 패널(52)을 포함할 수도 있으며, 패널(52)은 또한, 보강 웨브 프레임(36)용의 플랜지의 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지 부재(24)에는 지지 부재(24)의 바닥, 즉, 부유체(12)에 가장 가까운 부분에 배치된 추가의 보강 웨브 프레임(38)이 마련될 수도 있다. 도 4로부터 알 수도 있는 바와 같이, 여기에 도시된 지지 부재(24)는 적어도 하나의 이음부를 포함하는 부유체 체결 장치(54)에 의해 부유체(12)에 부착된다. 일반적으로, 이러한 이음부는 용접 이음부이다. 또한, 도 4에 도시된 해상 구조물10)에는 전술한 이음부의 적어도 일부를 에워싸는 부유체 포위 부재(54)가 제공된다. 이에 따라, 전술한 이음부가 정수위(SWL) 아래에 위치하도록 해상 구조물(10)이 수중(11)에서 부유하고 있는 경우에도, 상기 이음부는 실제로 건조한 상태이며, 따라서, 온화한 환경 하에 있다. 도 4를 참조하는 경우 이해할 수도 있는 바와 같이, 보강 웨브 프레임(38)이 부유체 포위 부재(55)의 적어도 일부를 구성함으로써, 지지 부재(24)의 적어도 하부에 추가적인 구조적 성능을 제공하는 것을 제외하고, 보강 웨브 프레임(38)은 또한, 부유체 체결 장치(55)의 이음부에 대해 온화한 환경을 제공하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 또한, 부유체 포위 부재(55)는 보강 웨브 프레임(38), 그리고 보강 웨브 프레임(38)과 부유체(12)의 상측을 연결하는, 강철판과 같은, 패널(56)에 의해 형성될 수도 있다.

도 5에는 지지 부재(24)가 두 개의 보강 웨브 프레임을 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이때, 제 1 보강 웨브 프레임(36)은 정수위(SWL) 위쪽에 배치되도록 구성되며, 제 2 보강 웨브 프레임(38)은 정수위(SWL) 아래에 배치되도록 구성된다. 제 1 보강 웨브 프레임(36) 및 제 2 보강 웨브 프레임(38)은 강철판과 같은 패널(58)에 의해 서로 연결되어 있다. 이에 따라, 포위 체적(60)이 지지 부재(24)의 둘레에 형성되며, 이러한 포위 체적(60)은 지지 부재(24)의, 또한 이에 따라 해상 구조물(10)의 수평면 면적뿐만 아니라 부력을 증가시킨다. 패널(58)은 또한, 제 1 보강 웨브 프레임(36) 및 제 2 보강 웨브 프레임(38) 양자 모두를 위한 플랜지의 역할을 한다는 점에 주목하여야 한다.

도 5에 또한 도시된 바와 같이, 전술한 두 개의 보강 웨브 프레임(36, 38)에 추가하여, 지지 부재(24)에는 복수 개의 추가 보강 웨브 프레임이 제공될 수도 있으며, 이들 프레임의 플랜지는 지지 부재(24)의 벽체(32)의 외부에 배치된다. 도 5에서, 두 개의 추가 보강 웨브 프레임(62, 64)은 지지 부재(24)를 따라 이루어지는 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 정수위(SWL)와 데크 구조체(22) 사이에 배치된다. 포위 체적(60)의 일부를 구성하는 두 개의 보강 웨브 프레임(36, 38)과 조합하여 추가의 보강 웨브 프레임(62, 64)을 제공한 결과, 정수위(SWL)로부터 데크 구조체(22)까지 연장되는 지지 부재(24)의 일부에 내측으로 연장되는 추가의 보강 웨브 프레임을 제공할 필요가 없다. 이에 따라, 지지 부재(24)의 적어도 일부가 평활한 내면을 갖출 수도 있으며, 그 결과, 벽체(32)의 치수가 동일하거나 적어도 유사한 조건 하에서 지지 부재(24) 내부의 유효 공간이 종래 기술의 지지 부재(24) 내부의 공간보다 커지게 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예와 관련하여, 물론 조합 구성이 형성될 수도 있음에 따라, 도 2 내지 도 5를 참조하여 논의된 두 개 이상의 실시예의 보강 웨브 프레임이 조합될 수도 있음에 주목하여야 한다. 또한, 복수 개의 기둥을 포함하는 반잠수식 유닛이 본 발명의 해상 구조물(10)의 일 예로서 사용되고 있긴 하지만, 청구항 1에 청구된 바와 같은 본 발명은 또한, 다른 유형의 해상 구조물(10)을 포함할 수도 있다. 일 예로서, 도 6에는 지지 부재(22)와, 폐쇄된 중공형 벽 구조체(66)를 형성하는 내부 벽체(62) 및 외부 벽체(64)를 구비하는 이른바 링 형상의 벽체 유형의 해상 구조물(10)이 도시되어 있다. 도 6으로부터 알 수도 있는 바와 같이, 도 6의 해상 구조물에는 벽 구조체(66)를 따라 발생하는 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 정수위(SWL) 위쪽으로 보강 웨브 프레임(36)이 제공되어 있다.

본 발명의 도 2 및 도 3에 따른 실시예를 참조하여 구현될 수도 있는 바와 같이, 지지 부재(24) 상에 파도 편향 부재를 제공하기 위하여 외측으로 연장되는 보강 웨브 프레임(36)을 사용하는 것이 유리하긴 하지만, 파도 처오름 현상을 저하시키거나 파도를 편향시키기 위하여 파도 편향 부재에 플랜지가 반드시 제공될 필요는 없다.

이에 따라, 도 7에는 본 발명의 제 2 양태에 따른 파도 편향 부재의 두 개의 실시 형태, 즉, 상부 파도 편향 부재(68)와 하부 파도 편향 부재(70)가 도시되어 있다. 도 2의 실시예의 보강 웨브 프레임(36)이 아닌 다른 유형의 파도 편향 부재가 제공된다는 점을 제외하고는, 도 7에 도시된 해상 구조물(10)의 구조는 도 2의 해상 구조물(10)의 구조와 유사하다. 도 7의 파도 편향 부재의 실시 형태 모두 공통적으로, 지지 부재(24)의 종방향 연장선(L)과 실질적으로 수직 방향으로 연장되어 부재(24)의 벽체(32)를 제한함으로써, 지지 부재(24)의 둘레에 폐쇄 유닛을 형성하게 된다. 상부 파도 편향 부재(68) 및 하부 파도 편향 부재(70)는 각각, 도 3을 참조하여 전술한 바와 실질적으로 동일한 방식으로 파도 처오름 현상을 저하시킨다. 도 7에는 또한, 데크 구조체(22)의 상면에서의 녹조 발생을 방지하기 위하여 데크 구조체(22)에 부착되는 상단 파도 편향 부재(72)가 도시되어 있다.

상부 파도 편향 부재(68)는 강판을 포함하며, 용접 이음부와 같은 이음부에 의해 지지 부재(24)에 부착된다. 반면에, 하부 파도 편향 부재(70)는 지지 부재(24)의 종방향 연장선(L)과 실질적으로 평행하게 연장되는 복수 개의 개구(70', 70")를 포함한다. 바람직하게는, 하부 파도 편향 부재(70)는 용접에 의해 지지 부재(24)의 벽체(32)에 부착되는 격자체로 구성된다. 개구(70', 70")를 구비한 하부 파도 편향 부재(70)의 용도는, 데크 구조체(22)에 가해지는 슬래밍 압력을 줄이기 위하여, 처오름 파도, 즉, 종방향 연장선(L)과 평행한 방향으로 하부 파도 편향 부재(70)를 통과하는 물에 공기를 주입하는 것이다.

도 8에는 파도 편향 부재의 두 개의 추가의 실시 형태가 도시되어 있다. 도 8에서, 하부 파도 편향 부재(76)는 벽체(32)의 종방향 연장선(L)을 따라 테이퍼지는 형상의 연장부를 구비함으로써, 일반적으로 종방향 연장선(L)에 대해 수직 방향으로 연장되는 방향으로 측정한, 벽체(32)로부터 정수위(SWL)에 가장 가까이 위치한 파도 편향 부재(76)의 부분(78)까지의 거리는, 벽체(32)로부터 정수위(SWL)로부터 가장 멀리 위치한 편향 부재(76)의 부분(80)까지의 거리보다 짧다. 이에 따라, 도 8의 하부 파도 편향 부재(76)는 절두 원추형으로 형성되며, 원추체의 가장 좁은 부분이 정수위(SWL)를 향하도록 배치된다.

절두 원추형의 상부 파도 편향 부재(74)는 아치형으로 형성되어 있지만, 도 8의 상부 파도 편향 부재(74)는 하부 파도 편향 부재(76)의 형상과 유사한 형상으로 형성된다.

도 7뿐만 아니라 도 8에 도시된 바에 따르면 해상 구조물(10)에 두 개의 파도 편향 부재가 제공되어 있긴 하지만, 본 발명의 제 2 양태의 추가의 실시예는 단 하나의 파도 편향 부재, 또는 임의로 복수 개의 파도 편향 부재를 구비한 해상 구조물을 구상할 수도 있음에 주목하여야 한다.

이에 따라, 본 발명이 전술한 실시예 및 도면에 도시된 바로만 제한되는 것은 아니며, 오히려 당 업계의 숙련자라면 첨부된 특허청구범위의 보호 범위 이내에서 다수의 변형예 및 수정예가 이루어질 수도 있음을 알 수 있을 것이다.

10 : 해상 구조물 22 : 데크 구조체
24 : 지지 부재 32 : 벽체
34 : 중공 체적 36 : 보강 웨브 프레임
40 : 리브 42 : 플랜지
48 : 데크 체결 장치 50 : 데크 포위 부재

Claims

수중(11)에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 배치되도록 구성되는 지지 부재(24)를 포함하는 해상 구조물(10)로서, 상기 지지 부재(24)는 상기 지지 부재(24)의 범위를 적어도 부분적으로 획정하는 벽체(32)를 포함하여 상기 벽체(32)의 내면(32')이 상기 지지 부재(24)의 내부 중공 체적(34)의 범위를 적어도 부분적으로 획정하며 상기 벽체(32)의 외면(32")이 상기 지지 부재(24)의 주위 환경과 접촉하도록 구성되며, 상기 지지 부재(24)는 상기 지지 부재(24)의 구조적 성능을 변경하기 위하여 상기 벽체(32)에 부착되는 보강 웨브 프레임(36)을 추가로 포함하며, 상기 보강 웨브 프레임(36)은 리브(40)와 플랜지(42)를 포함하는 것인 해상 구조물(10)에 있어서,
상기 보강 웨브 프레임(36)은, 상기 플랜지(42)가 상기 주위 환경 하에서 상기 벽체(32)의 상기 외면(32")의 외부에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 1 항에 있어서, 상기 벽체(32)는 종방향 축선(L)을 따라 연장되며, 상기 벽체(32)는 상기 종방향 축선(L)을 중심으로 원주 방향으로 폐쇄 경로를 추가로 형성하고, 상기 보강 웨브 프레임(36)은 상기 원주 방향과 평행한 방향으로 상기 벽체(32)를 제한하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 해상 구조물(10)은 데크 구조체(22)를 포함하며, 상기 지지 부재(24)는 상기 데크 구조체(22)로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 3 항에 있어서, 상기 지지 부재(24)는 데크 체결 장치(48)에 의해 상기 데크 구조체(22)에 부착되며, 상기 보강 웨브 프레임(36)은 상기 데크 체결 장치(48)의 적어도 일부를 에워싸는 데크 포위 부재(50)의 적어도 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 부재(24)는, 상기 해상 구조물(10)이 수중(11)에 적어도 부분적으로 잠겨 있는 상태에서 정수위(SWL; Still Water Level) 위쪽에 배치되도록 구성되는 상부(44)를 포함하며, 상기 보강 웨브 프레임(36)은 상기 지지 부재(24) 상의 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 상기 지지 부재(24)의 상기 상부(44)에 배치되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 해상 구조물(10)은 부유체(12)를 추가로 포함하며, 상기 지지 부재(24)는 적어도 하나의 이음부를 포함하는 부유체 체결 장치(54)에 의해 상기 부유체(12)에 부착되고, 상기 보강 웨브 프레임(36)은 상기 이음부의 적어도 일부를 에워싸는 부유체 포위 부재(55)의 적어도 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 부재(24)는 정수위(SWL) 위쪽에 배치되도록 구성되는 제 1 보강 웨브 프레임(36)과 상기 정수위(SWL) 아래에 배치되도록 구성되는 제 2 보강 웨브 프레임(38)을 포함하는 두 개의 보강 웨브 프레임을 포함하며,
상기 제 1 보강 웨브 프레임(36) 및 제 2 보강 웨브 프레임(38)은 바람직하게는 패널(58)에 의해 서로 연결됨으로써, 상기 지지 부재는 상기 벽체(32)의 상기 외면(32"), 상기 제 1 보강 웨브 프레임(36)과 상기 제 2 보강 웨브 프레임(38)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 포위 체적(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 해상 구조물(10)은 부유체(12)를 포함하는 반잠수식 유닛이며, 상기 지지 부재(24)는 상기 데크 구조체(22)와 상기 부유체(12) 사이에서 연장되는 지지 기둥인 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
수중에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 배치되도록 구성되는 해상 구조물(10)로서, 상기 해상 구조물(10)은 해상 구조물(10)이 수중(11)에 위치한 상태에서 정수위(SWL) 위쪽에 배치되도록 구성되는 상부를 포함하며, 상기 상부는 상기 해상 구조물(10) 상의 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 상기 해상 구조물(10)로부터 외부로 연장되는 파도 편향 부재(68, 70)를 포함하는 것인 해상 구조물(10)에 있어서,
상기 파도 편향 부재(70)는 복수 개의 개구(70', 70")를 포함하며, 상기 파도 편향 부재(70)를 통과하는 물에서의 공기의 양을 증가시키기 위하여, 바람직하게는 상기 파도 편향 부재는 격자체를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 9 항에 있어서, 상기 해상 구조물(10)은 데크 구조체(22)와 지지 부재(24)를 포함하는 반잠수식 유닛이며, 상기 지지 부재(24)는 상기 데크 구조체(22)로부터 연장되고 수중에 적어도 부분적으로 잠기는 상태로 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 10 항에 있어서, 상기 파도 편향 부재는 상기 데크 구조체(22) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 10 항에 있어서, 상기 파도 편향 부재는 상기 지지 부재(24) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파도 편향 부재(68, 70)는 테이퍼지게 형성되는 연장부를 구비하여, 상기 상부로부터 정수위면에 가장 가까이 위치한 상기 파도 편향 부재의 일부까지의 가장 짧은 거리는, 상기 상부로부터 상기 정수위면에서 가장 멀리 위치한 상기 편향 부재의 일부까지의 가장 짧은 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물은 복수 개의 파도 편향 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 해상 구조물(10)은 데크 구조체(22)와 부유체(12)를 포함하는 반잠수식 유닛이며, 상기 해상 구조물은 상기 데크 구조체와 상기 부유체 사이에서 연장되는 지지 기둥을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
제 15 항에 있어서, 상기 파도 편향 부재는 상기 지지 기둥 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 해상 구조물.
상기 해상 구조물(10) 상에서의 파도 처오름 현상을 저하시키기 위하여 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 해상 구조물(10) 상의 파도 편향 부재(68, 70)의 사용.