KR20130060192A

KR20130060192A - 수공학 장치용 고정 요소

Info

Publication number: KR20130060192A
Application number: KR1020127030111A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 마이어
Original assignee: 보이트 파텐트 게엠베하
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2013-06-07
Also published as: DE102010015533B3; JP5630929B2; WO2011128006A1; EP2558650A1; CA2796547A1; EP2558650B1; JP2013525629A; US20130101359A1

Abstract

본 발명은 가중 목적을 위한 적어도 하나의 밸러스트 추를 구비하는 수공학 장치용 고정 요소에 관한 것으로, 상기 고정 요소는 상기 고정 요소에 있는 측면 가이드(lateral guide)에 이동 가능하게 정렬되는 복수의 전단 방지 요소(shere-protection element)를 포함하고, 상기 고정 요소가 물이 모인 곳의 하부에 내려졌을 때, 상기 전단 방지 요소는 그 자체 하중 하에서 상기 하부와 접촉하여 상기 물이 모인 곳의 하부에 기대고, 상기 고정 요소가 균형 위치로 될 때까지 각각의 상기 측면 가이드를 따라 개별적으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

수공학 장치용 고정 요소{ANCHORING ELEMENT FOR A HYDRAULIC ENGINEERING INSTALLATION}

본 발명은 수공학 장치용 고정 요소에 관한 것으로, 특히 근해 발전 플랜트(offshore power genrating plant)를 위한 계류 블록(mooring block) 또는 그래비티 파운데이션(gravity foundation), 또는 모노파일 파운데이션(monopile foundation) 및 물이 모인 곳(body of water)의 하부에 드릴링(drilling)을 위한 센트링 및 안내 보조물(centring and guidance aid)에 관한 것이다.

물이 모인 곳의 하부에 영구 고정 점을 형성하기 위하여 전형적으로 연결체인으로 고정부표(anchoring buoy)에 안내되는 추를 가라앉힌다. 이러한 방법에 참고문헌으로는 미국공개특허문헌 제2008/0112759 A1호에 예를 들어 만들어진다. 깨진 돌로 채워지고, 물이 모인 곳의 하부에 위치하는 메쉬 바스켓(mesh baskets)은 이 문헌에 개시되어 있다. 다른 실시 예로 계류 블록이 표준화된 콘크리트 조각의 틀로 형성되는 것이 가능하다. 이 경우에, 계류 블록은 안정적인 고정점으로 이용되기 위하여 큰 무게를 가져야만 한다. 근해 장치용 고정 요소를 형성하기 위하여, 이것은 무거운 고정 요소를 둘 수 있는 충분한 크레인 능력을 가진 특수 장치 선박을 이용하는 것이 필요해진다.

계류 블록의 내구성을 개선하기 위하여, 일본공개특허 제61046791 A호는 계류 블록의 하부에 물이 모인 곳의 하부를 파는 스파이크(spikes)를 이용하는 것을 제시한다. 이러한 접근은 물이 모인 곳의 하부에 상대적으로 부드러운 퇴적물을 가정한다. 암석이 많은 바닥면에 그러한 계류 블록을 위치시키는 것은 감소된 고정 효과를 일으킬 수 있다. 충분한 안전 한도를 제공하기 위해서, 그러한 고정 요소의 무게는 증가되고, 장치 작업을 어렵게 만든다.

근해 발전 플랜트의 그래비티 파운데이션에 대응되는 세트 문제가 주어진다. 참고문헌으로 독일공개특허 DE 10 2005 006 988 A1이 있고, 예를 들어, 바다에 위치하는 풍력 발전의 건설에 대한 것이 개시되어 있다. 또한 그 자신의 무게에 의해 고정되는 대응되는 파운데이션으로 조수로부터 에너지를 얻기 위한 완전히 잠긴 장치가 알려져 있다. 이 경우에, 단단한 하부면은 결국 파도 또는 흐르는 힘이 의한 장치의 어떠한 이동도 확실하게 없앨 수 있게 하기 위하여 특히 무거운 파운데이션 요소를 초래하게 된다.

파일(pile) 파운데이션(monopile)이 바위같은 바닥을 갖는 물이 모인 곳에 장치의 기초를 위한 다른 실시 예로서 그래비티 파운데이션이 이용된다면, 고정 요소는 파일 파운데이션을 위해 수행되는 드릴링의 중심을 정하기 위하여, 그리고 파운데이션의 바로 바닥 부분을 고정하기 위하여 사용되고, 이러한 문제는 참고문헌으로 유럽공개특허 제EP 1 988 219 A1호에 개시된다. 이 문헌에는 또한 무거운 고정 요소가 물이 모인 곳의 하부에 위치한다.

본 발명의 목적은 그 자신의 무게로 물이 모인 곳의 하부에 내리 누르는 수공학 장치용 고정 요소를 제공하고자 하는 것이다. 그리고 거기서 이용된 밸러스트 추(ballast weight)는 간소한 선박으로 설치 가능하게 하기 위하여 전단 방지를 위한 제한적인 하중와 비교하여 작다. 이 경우에 고정 요소는 특히 단단한 그리고 암석이 많은 바닥면에 적합해야 하고, 오랜 수명과 건설 및 제작 토목 공사의 평이성으로 특징지어져야 한다.

본 발명의 기초를 형성하는 목적은 독립항의 특징에 의해 해결된다. 유리한 실시 예는 종속항으로부터 얻어진다.

고정하기 위해 하중을 이용하는 알려진 고정 요소를 개선하기 위하여, 발명자는 물이 모인 곳의 하부에 위치한 후에 울퉁불퉁한 바닥면의 고정되는 고정 요소의 측면 가이드에 이동 가능하게 정렬된 전단 방지 요소는 횡단력에 대하여 고정 요소의 로드 베어링(load-bearing) 능력을 상당히 개선하는 것을 확인해왔다. 이러한 목적으로 이용되는 전단 방지 요소는 단지 그들 자신의 무게의 결과로 이동한다. 따라서 측면 가이드는 전단력을 전하지만, 전단 방지 요소가 추가적인 엑츄에이터 메커니즘 없이 물이 모인 곳의 하부와 접촉될 때까지 연장될 수 있게 하기 위하여 각각의 개별적인 전단 방지 요소는 병진 자유도를 남긴다.

각각의 전단 방지 요소는 고정요소가 물이 모인 곳의 하부에 위치하였을 때 특정 균형 위치를 차지할 것이다. 고정 요소에서 큰 하중은, 특히 횡단력은, 물이 모인 곳의 하부에 상당히 변경되어 있는 고정 요소의 개별적인 접점 없이 전체 고정요소의 이동을 초래할 수 있다. 즉 이를테면 고정요소가 자유롭게 이동가능한 연장할 수 있는 전단 방지 요소를 구비하여 하부면의 기복에 점착한다.

가장 간단한 예로, 전단 방지 요소는 오목부의 벽이 전단 방지 요소를 위한 측면 가이드를 형성하도록 고정 요소의 몸체에 있는 오목부에 명백하게 적용된다. 바람직한 구성을 위하여 오목부는 전단 방지 요소가 위에서 관통 개구로 삽입되도록 고정 요소에 관통 개구로 형성되고, 낙하를 방지하기 위한, 예를 들어, 헤드 부분에 플랜지 형상으로 넓어진 단면적 형태로 적합한 장치를 포함한다. 고정 요소가 내려가면 상기 고정 요소는 낙하 방지 장치에 의해 유지되고, 동시에 상기 고정 요소의 하부 영역을 넘어 프로젝트(project)된다. 그라운드와 접하게 되면, 상기 전단 방지 요소는 그 자체 하중 하에서 물이 모인 곳의 하부에 끌어 내려지고, 전체 고정 요소가 각균형 위치에 도달할 때까지 박는다.

유익한 구성을 위하여, 전단 방지 요소에 접하는 영역에 있는 측면 가이드는 해수 저항 마찰 베어링의 형태로 형성된다. 이러한 목적을 위하여, 측면 가이드 그 자체 및/또는 측면 가이드와 접하는 전단 방지 요소의 일부는 적합한 마찰 베어링 물질로 커버된다. 특히 스턴 튜브(stern tube)에 적용되는 것으로 알려진 물질 조합이 여기에 고려되어질 수 있다. 하드-소프트 페어링(hard-soft pairing)은 특히 내구성 있는 것으로 제공되어 왔다. 즉, 접촉면 중 하나는 하일리 로더블 폴리머(highly loadable polymer), 예를 들면 오코트(Orkot®)로 커버될 수 있고, 이와 달리 반대면은 단단한 물질, 아마도 스테인레스 스틸로 구성된다. 전단 방지 요소가 그러한 방법으로 형성된 결과로, 고정 요소의 그리고 전단 방지 요소의 상당부분은 콘크리트 물질로 만들어질 수 있다. 강도때문에 섬유 강화 콘크리트가 특히 여기에 고려되어질 수 있다. 콘크리트 요소의 서로 직접적인 슬라이딩은 전술한 방법에 의해 회피된다. 그러므로 고정 요소에 있는 오목부의 벽은 상기 마찰 베어링 물질로 커버되어질 수 있고, 이와 달리 전단 방지 요소는 그 자체의 하중을 증가시키기 위하여 콘크리트와 그라우트(grout)되는 스틸 튜브(steel tube) 형태로 형성된다.

다른 구성을 위하여, 이격된 판들에서, 예를 들어 스틸로 만들어진, 형태에서 전단 방지 요소를 위한 측면 가이드는 전단 방지 요소들이 안내되는 관통 개구와 함께 제공된다. 특히 유리하게 전단 방지 요소는 전단 방지 요소가 낙하로부터 고정되도록 관통 개구의 치수에 적용되는 다른 단면을 구비하도록 제공된다.

또 다른 실시 예를 위하여, 전단 방지 요소는 서로 직접적으로 인접하게 놓이고, 측면 가이드를 달성할 수 있도록 이용되는 포지티브(positive) 접촉면을 구비하고, 자유로운 이동을 위해 제공되는 이동 방향으로 각각의 인접하는 전단 방지 요소들이 서로 슬라이딩 가능하게 한다. 그러한 구성을 위하여, 특히 측면에서 서로 전단 방지 요소를 안내하는 프레임 형상의 요소에 의해 경계를 이루는 동일한 크기를 구비하는 직육면체로 전단 방지 요소를 형성할 수 있다. 배열은 낙하 방지를 위한 장치에 의해 보완된다.

첫번째 구성을 위한 본 발명에 따른 고정 요소는 물이 모인 곳의 하부에 위치되었을 때 적어도 세 개의 전단 방지 요소에 의존할 수 있다. 나머지 요소들은 자유롭게 이동할 수 있고 다시 말해서 엔드 스톱(end stop)으로 안내되지 않고, 그러므로 고정 요소의 하중을 수용하지 않는다. 그러나 그 자체의 하중의 결과로 그것들은 물이 모인 곳의 하부에 연결된 접점을 누르고, 각각의 측면 가이드를 통해 고정 요소에 미치는 횡단력을 흡수한다.

아니면, 다른 분리된 요소로 고정 요소를 지지하는 것이 가능하다. 가장 간단한 예로, 수직 로드(verticla loads)는 리프팅 장치(lifting device)가 고정 요소의 레벨링(levelling)을 위해 제공되는 접점에서 차단된다. 그러한 구성은 특히 근해 발전 플랜트(offshore power generating plant)의 파운데이션(foundation)을 위한 본 발명에 따른 고정 요소를 구비하는 그래비티 파운데이션(gravity foundation)을 달성하기 위해 이용되어질 수 있다. 따라서, 물이 모인 곳의 하부에 드릴링(drilling)을 고정하거나 모노파일(monopile) 파운데이션(foundation)을 세우기 위한 센트링(centring) 및 안내 보조물(guidance aid)은 본 발명에 따른 고정 요소의 수단에 의해 달성될 수 있다.

본 발명은 다음에 상세히 도시된 도면과 연결하여 실시 예들을 참조로 여기에서부터 상세히 설명된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 물이 모인 곳의 하부에 위치하기 전과 후의 고정 요소의 단면도를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 따른 도면에서 본 발명에 따른 고정 요소의 일 실시 예를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 다른 실시 예에 따른 위치하기 전과 후의 고정 요소의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 고정 요소를 구비하는 근해 발전 장치용 그래비티 파운데이션의 부분구분도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 고정 요소를 구비하는 모노파일 파운데이션용 센트링 및 안내 보조물의 단면도를 도시한다.

도 1a은 본 발명에 따른 밸러스트 추(ballast weight)(2)로 직사각형의 콘크리트 블록(concrete block)(11)을 포함하는 고정 요소(anchoring element)(1)의 단면도를 도시한다. 측면 잠금 요소(lateral fastening element)(9.1, 9.2)에 연결되는 체인(10)을 내리는 것이 도시된다. 바람직하게 그러한 수단으로 형성된 고정 요소는 계류 블록(mooring block)으로 제공된다.

전단 방지 요소(shear-protection elements)(3.1 내지 3.11)를 수용하기 위한 오목부(recesses)(4.1 내지 4.11)는 바람직하게 큰 하중을 수용하기 위해 형성되는 섬유 강화 콘크리트(fibre-reinforced concrete)로 만들어진 상기 콘크리트 블록(11)에 제공된다. 상기 오목부(4.1 내지 4.11)는 바람직하게 매트릭스 형상으로 정렬되고, 상기 콘크리트 블록의 상부면(38)으로부터 하부면(39)까지 연장된 관통 개구(through opening)의 형태의 현재 형상으로 제공된다. 여기 상기 오목부(4.1 내지 4.11)의 길이방향 축은 기준면으로 제공되는 하부면(39)에 대체로 수직으로 이어지고, 아니면, 바람직하게 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)가 측면 가이드(lateral guide)에 마찰력을 극복하기 위하여 그리고 그들 자신의 무게의 결과로 상기 오목부(4.1 내지 4.11)로부터 내려가는 것을 위해 제공되는 방향으로 연장되도록 가파르게 경사지게, 바람직하게는 45°보다 작게, 특히 바람직하게는 20°보다 작게 선택되는 어떤 경사진 각이 적합할 수 있다.

현재 실시 예에서, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)는 원통형이고 테이퍼 지도록 디자인된다. 또한 상부에서 그것들은 상기 오목부(4.1 내지 4.11)의 단면에 대하여 오버디멘션(overdimentioned)된 칼라(collar) 형태로 디자인되고, 낙하에 대하여 방지하는 장치를 형성하는 스탑(7)을 갖는다.

각각의 경우에, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 측면에 맞는 형태로 디자인 된 상기 오목부(4.1 내지 4.11)의 상기 벽은 상기 전단 방지 요소(3.11 내지 3.11)를 위한 측면 가이드(5)로 제공된다.

또한, 상기 벽(12)은 바람직하게 마찰 베어링 물질(friction bearing material)(6)로 커버된다. 이것은 상기 전단 방지 요소(3.1)를 위한 상기 오목부(4.1)의 수단에 의해 한 예로 도시된다. 상기 마찰 베어링 물질(6)은 상기 측면 가이드(5)와 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11) 사이에 마찰력을 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11) 자체의 하중이 상기 오목부(4.1 내지 4.11)로부터 연장되기에 충분할 정도까지 줄이기 위하여 이용된다. 또한, 유입 조건 변화 아래 상기 고정 요소(1)의 계속적인 이동 하에서 또는 파도 움직임의 결과로서, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11) 또는 상기 오목부(4.1 내지 4.11)의 상기 벽(12)에 마모가 줄어들게 된다.

도 1b는 상기 물이 모인 곳의 하부(8)에 상기 고정 요소(1)의 배치 후 상황을 도시한다. 이 경우에, 상기 콘크리트 블록(11)은 상기 물이 모인 곳의 하부(8)에 있는 접점(37.1, 37.2)에 놓인다. 개괄적으로 간략한 단면도에는 도시되지 않았지만, 일반적으로 적어도 세 개의 접점이 제공될 것이다.

현재의 전형적인 실시 예를 위하여, 상기 고정 요소(1)는 직접적으로 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)에 지지되지 않는다. 그러나 이들은 상기 물이 모인 곳의 하부(8)와 접하거나 또는 끝단에 위치하고, 낙하 방지 장치에 의해 보유된다.마지막에 언급된 케이스는 전단 방지 요소(3.6)에 적용한다. 다른 전단 방지 요소(3.1 내지 3.5, 3.8 내지 3.11)는 상기 물이 모인 곳의 하부(8)에 자체 하중을 견디고, 상기 콘크리트 블록(11)의 하부면(39)과 상기 물이 모인 곳의 하부(8) 사이 거리에 의존하여 개별적 위치를 채택한다. 그것에 의해 그것들은 상기 물이 모인 곳의 하부(8)의 프로파일(profile)을 따르고, 고정 요소(1)에 작용하는 힘이 상기 접점의 이동을 초래하지 않도록 오목한 곳과 맞물린다. 상기 콘크리트 블록(11)은 큰 전단력 하에서 끄덕임 운동을 실행하는 것이 단지 가능하고, 그것은 연결된 측면 가이드(5)를 따라, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 접촉 없이, 그 자체 존재를 잃어버린, 상기 물이 모인 곳의 하부(8)에, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 어떠한 이동을 초래한다.

도 2a 및 도 2b는 상기 물이 모인 곳의 하부(8)에 위치하기 전과 후의 고정요소(1)의 다른 실시 예에 따른 단면도를 도시한다. 개괄적으로 도시된 전단 방지 요소(3.1 내지 3.7)는 상기 측면 가이드(5)를 형성하기 위하여 서로 간격을 두고 평행하게 배치된 제1가이드판(13)과 제2가이드판(15)에 있는 관통 개구에 유지된다. 상기 제1가이드판(13) 및 제2가이드판(5)은 로딩 추(loading weight)(2)의 견고한 부분을 형성하는 상기 콘크리트 블록(11.2, 11.2)에 옆으로 캐스트된다. 배열은 상기 제1가이드판(13) 및 제2가이드판(15)과 동일하게 부식 방지되고, 충분히 견고한 물질로 형성된 커버판(20)에 의해 커버된다. 예를 들어 이러한 구성은 강철판 또는 섬유 강화 콘크리트로 만들어진 구성요소로 디자인될 수 있다.

일례로, 상기 전단 방지 요소(3.1)를 위하여, 하부 관통 개구(14)는 제1가이드판(13)에 제공되고, 상부 관통 개구(16)는 상기 제2가이드판(15)에 정렬되어 제공된다. 결과적으로 전단 방지 요소(3.1)는 가파른 각으로, 바람직하게 20°보다 작게, 특히 바람직하게는 대략적으로 설치 방향에 수직으로, 옆으로 안내된다. 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 보다 좁은 하부 실린더 부(17)는 상기 하부 관통 개구(14)를 통해 도달한다. 그러나 이것은 확장된 상부 실린더부(18)에 비해서는 너무 좁으므로, 낙하 방지 장치(36)를 달성한다. 상기 상부 실린더부(18)는 보다 넓은 상부 관통 개구(16)를 통과하고, 도 2a에 도시된 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 완전히 확장된 나머지 부분을 위하여, 상기 제2가이드판(15)를 지나 연장된다. 헤드(19)를 형성하는 돌출부는 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)가 완전히 삽입되어 졌을 때, 그 위에 위치하는 커버판(20)의 내면에 상기 헤드(19)의 젠틀한 슬라이딩이 보장되도록 라운드져 있다.

도 2b는 도 2a로부터 고정 요소(1)가 물이 모인 곳의 하부(8)에 위치한 상황을 도시한다. 상기 전단 방지 요소(3.1 및 3.6)는 상기 고정 요소(1)의 수직 하중을 흡수하는 것으로 보여질 수 있다. 연관된 접점(37.1, 37.2)이 도시된다. 스탠딩을 고정하기 위하여 요구되는 제3 접점은 간단한 단면도에 도시되지 않았다. 상기 하중 흡수 전단 방지 요소(3.1 및 3.6)는 각각 상기 커버판(20)의 내부면에 그것들의 헤드(19) 부분이 놓인다. 측면에 작용하는 힘은 상기 제1가이드판(13)에서 하부 관통 개구(14)와 상기 제2가이드판(15)에서 상부 관통 개구(16)에 안내된다. 도시된 케이스에서, 더 나아가 전단 방지 요소(3.2, 3.3, 3.5, 3.7)는 그것들 자체 하중으로 물이 모인 곳의 하부(8)에 기대고, 상기 고정 요소(1)의 횡단 이동의 경우에 상기 각각의 측면 가이드(5)를 지나 리테이닝 힘(retaining force)을 준다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한다. 여기 콘크리트 블록(11.1, 11.2)과 커버판(20)은 바로 조립한 전단 방지 요소(3.1 내지 3.6)를 위한 상부에 대하여 닫힌 프레임(40)의 일부를 형성한다. 이들은 각각의 개별 전단 방지 요소(3.1 내지 3.6)가 현재의 케이스에서 수직방향인, 연장을 위해 제공되는 방향으로 포지티브 슬라이딩이 가능하게 하는 인접 요소에 접촉면(21.1, 21.2, 21.3)을 구비하도록 디자인된다. 도시된 실시 예를 위하여, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.6)는 직사각형의 콘크리트 블록으로 선택되어진다. 이것들은 마모를 방지하기 위하여 마찰 베어링 물질로 커버되어질 수 있으나, 도면에는 도시되지 않았다. 초기에는 상기 커버판(20)에 있는 낙하 방지 장치(36) 수단에 의해 유지된 상기 개별 전단 방지 요소(3.1 내지 3.6)는 현장의 울통불퉁한 현존에 의존하는 물이 모인 곳의 하부(8)에 고정 요소(1)를 위치시킨 후에는 그라운드와 접촉하며 집어 넣어진다. 상기 전단 방지 요소(3.1 및 3.5)는 상기 커버판(20)까지 직접적으로 안내되고, 그 결과 고정 요소(1)를 견디는 수단으로 지지되는 것으로 보여질 수 있다. 다른 상기 전단 방지 요소(3.2 내지 3.4 및 3.6)는 각각의 개별 전단 방지 요소가 그 자체 하중으로 물이 모인 곳의 하부(8)에 기대는 중간 위치에 위치되고, 각각의 인접하는 전단 방지 요소(3.1 내지 3.6)에 이를 위해 요구되는 상관 위치는 상기 접촉면(21.1 내지 21.3)을 따라 슬라이딩에 의해 도달된다. 결과적으로, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.6)의 그라운드 접점의 위상(topology)은 고정 요소(1)에 전단력이 측면 가이드(5)를 통하여 확실하게 차단될 수 있도록 물이 모인 곳의 하부(8)에 적응된다.

도 4는 근해 발전 플랜트(offshore power generating plant)를 위한 그래비티 파운데이션(gravity foundation)(22) 형태인 본 발명의 다른 개선을 도시하고, 본 케이스에 도시된 바와 같이, 풍차(wind turbine) 또는 조수 터빈(tidal turbine)이 배치될 수 있다. 도면은 그 위에 회전하는 수차(28)를 구비하는 터빈 섀시(2) 및 파운데이션 사이드 지지 구조(foundation-side support structure)(24)에 있는 커플링 요소(coupling element)(25)에 위치될 수 있는 인접하는 타워 어댑터(tower adapter)(26)를 도시한다.

본 발명에 따르면, 상기 그래비티 파운데이션(22)은 상기 오목부(4.1 내지 4.8)에 수직으로 이동 가능하게 정렬된 전단 방지 요소(3.1 내지 3.8)를 구비하는 고정 요소(1)를 포함한다. 이들은 상기 그래비티 파운데이션(22)이 물이 모인 곳의 하부(8)에 위치될 때 바닥과 접촉을 유지하여 상기 적응되는 그래비티 파운데이션(22)의 하부면(39)을 형성할 때까지 집어 넣어진다.

상기 그래비티 파운데이션은 상기 그래비티 파운데이션(22)의 무게 힘을 지지하는 상기 리프팅 장치(lifting device)(23.1 및 23.3)에 의해 평평하게 된다. 아니면, 자유롭게 수직으로 이동가능한 전단 방지 요소(3.1 내지 3.8)는 장치 조작 동안 상기 그래비티 파운데이션(22)에 작용하는 횡단력의 상당 부분을 차단한다.

또 다른 실시 예를 위하여, 상기 그래비티 파운데이션(22)의 안정성은 캐비티(cavities)를 메우기 위하여 피드 채널(feed channel)(35)을 통하여 추가적인 작업 단계로 혼합 시멘트(cement mixture)를 공급함으로써 증가될 수 있다. 이러한 실시 예를 위하여, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.8)는 상기 시멘트가 최종적으로 단단해질 때까지 설치하는 동안 초기 고정을 위해 이용되어진다.

도 5는 모노파일 파운데이션(monopile foundation)을 형성하기 위하여, 드릴링을 위한 센트링 및 안내 보조물(centring and guidance aid)(30)을 도시한다. 밸러스트 추(2)로, 동시에 구성요소를 지지하는 것으로 제공되는 콘크리트 블록(11)을 포함하는 파운데이션 요소가 다시 도시된다. 본 발명에 따르면, 상기 콘크리트 블록(11)에 정렬된 전단 방지 요소(3.1 내지 3.8)는 상기 오목부(4.1 내지 4.8)에서 자체 하중에 의해 자유롭게 수직으로 이동가능하게 배치된다. 이들은 다시 물이 모인 곳의 하부(8)의 코스(course)에 적응을 위해 이용된다. 상기 리프팅 장치(23.1 및 23.3)에 의해 평평해진 후에, 상기 드릴 헤드(drill head)(33)를 구비하는 드릴 파이프(drill pipe)(32)는 상기 가이드 파이프(guide pipe)(31)를 통하여 드릴 홀(drill hole)(34)로 내려갈 수 있다.

본 발명의 또다른 실시 예는 다음의 보호되는 청구범위로부터 얻어질 수 있다.특히 측면 가이드가 설치 방향에 각진 위치로 연장되도록 전단 방지 요소를 위해 상기 측면 가이드(5)를 디자인 하는 것이 실행되어질 수 있다. 또한 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)를 연장되는 방향때문에 그리고 자체 하중 또는 연장되는 길이를 통하여 또는 물이 모인 곳의 하부에 접하는 영역의 형상에 대한 관계로 구별되는 다른 그룹으로 나누는 것이 가능하다. 게다가, 단지 상기 전단 방지요소(3.1 내지3.11) 중 일부가 배치 방향에 의존하여 물이 모인 곳의 하부(8)와 접촉하게 되는 곳에서 상기 고정 요소(1)의 전체 외부면이 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)로 커버될 수 있다. 결과적으로 상기 고정 요소(1)는 물이 모인 곳의 하부(8)에 독립된 방향으로 배치될 수 있고, 그것으로 간단한 설치를 이룰 수 있다.

1 : 고정 요소(anchoring element)
2 : 밸러스트(ballast) 추(weight)
3.1 내지 3.11 : 전단 방지 요소(shere-protection element)
4.1 내지 4.11 : 오목부(recess)
5 : 측면 가이드(lateral guide)
6 : 마찰 베어링 물질(friction bearing material)
7 : 스탑(stop)
8 : 물이 모인 곳(the body of water)의 하부(bottom)
9.1, 9.2 : 잠금 요소(fastening element)
10 : 체인(chain)
11, 11.1, 11.2 : 콘크리트 블록(concrete block)
12 : 벽(wall)
13 : 제1가이드판(first guide plate)
14 : 하부 관통 개구(lower through opening)
15 : 제2안내판(second guide plate)
16 : 상부 관통 개구(upper through opening)
17 : 하부 실린더부(lower cylinder section)
18 : 상부 실린더부(upper cylinder section)
19 : 헤드(head)
20 : 커버판(cover plate)
21.1, 21.2, 21.3 : 접촉면(contact surface)
22 : 그래비티 파운데이션(gravity foundation)
23.1, 23.2 : 리프팅 장치(lifting device)
24 : 지지구조(support structure)
25 : 커플링 요소(coupling element)
26 : 타워 어댑터(tower adapter)
27 : 터빈 섀시(turbine chassis)
28 : 수차(water turbine)
29 : 근해 발전 플랜트(offshore power generating plant)
30 : 센트링 및 안내 보조물(centring and guidance aid)
31 : 가이드 파이프(guide pipe)
32 : 드릴 파이프(drill pipe)
33 : 드릴 헤드(drill head)
34 : 드릴 홀(drill hole)
35 : 피드 채널(feed channel)
36 : 낙하 방지 장치(device for preventing falling out)
37.1, 37.2 : 접점(contact point)
38 : 상부면(upper side)
39 : 하부면(bottom region)
40 : 프레임(frame)

Claims

가중 목적을 위한 적어도 하나의 밸러스트 추(ballast weight)(2)를 구비하는 수공학 장치용 고정 요소(1)에 있어서,
상기 고정 요소(1)에 있는 측면 가이드(lateral guide)(5)에 이동 가능하게 정렬되는 복수의 전단 방지 요소(shere-protection element)(3.1 내지 3.11)를 포함하고, 상기 고정 요소가 물이 모인 곳의 하부(8)에 내려졌을 때, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)는 그 자체 하중 하에서 상기 하부와 접촉하여 상기 물이 모인 곳의 하부에 기대고, 상기 고정 요소(1)가 균형 위치로 될 때까지 각각의 상기 측면 가이드(5)를 따라 개별적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항에 있어서, 각각의 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)는 상기 고정 요소(1)에 있는 오목부(4.1 내지 4.11) 안에 정렬되고, 상기 오목부(4.1 내지 4.11)의 벽(12)은 상기 측면 가이드(5)를 형성하는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측면 가이드(5) 및/또는 상기 측면 가이드(5)와 접하게 되는 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 부분은 마찰 베어링 물질(friction bearing material)로 커버되는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11) 중 적어도 일부는 직접 옆으로 서로 접하고, 거기서 개별적인 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)는 서로 슬라이드 될 수 있으며, 상기 측면 가이드(5)는 서로 인접하는 접해 있는 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)의 상호간의 접촉면에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전단 방지 요소(3.1 내지 3.11)는 상기 고정 요소(1)로부터 낙하에 대비하여 고정되는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 요소(1)는 적어도 부분적으로 섬유 강화 콘크리트(fibre reinforced concrete)로 제작되는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항 내지 제6항에 있어서, 상기 고정 요소(1)는 물이 모인 곳의 하부(8)에 배치된 후에 레벨링(levelling)을 위하여 리프팅 장치(lifting device)(23.1, 23.2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 요소.
제1항 내지 제7항에 따른 고정 요소를 구비하는 수공학 장치에 있어서, 상기 수공학 장치는 근해 발전 플랜트(offshore power generating plant)(29)를 위한 그래비티 파운데이션(gravity foundation)(22)으로 또는 계류 블록(mooring block)으로 또는 모노파일 파운데이션(monopoil foundation)을 위한 또는 물이 모인 곳의 하부(8)에 드릴링(drilling)을 위한 센트링 및 안내 보조물(centering and guidance aid)(30)로 제공되는 것을 특징으로 하는 수공학 장치.