KR20140144220A - 해상 설비용 구조체 - Google Patents

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KR20140144220A
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매튜 블리스대일
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오더블유엘씨 홀딩스 엘티디
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Abstract

풍력 터빈이나 석유 및 가스 플랫폼 등 해양 설비(2)를 장착하기 위한 구조체(1)에 관한 것이다. 상기 구조체(1)는, 기저부(4), 상부 피스(8), 및 기저부(4)를 상부 피스(8)에 연결하는 격자(6) 구조체를 포함한다. 상기 구조체(1)의 하위 구성 요소는 건조의 용이함을 촉진하기 위하여 설치 전에 미리 조립될 수 있거나, 이들은 미리 정해진 위치로 이송되어 현장에서 조립될 수 있다.

Description

해상 설비용 구조체{STRUCTURES FOR OFFSHORE INSTALLATIONS}
본 발명은 해상 설비 장착용 구조체에 관한 것으로, 특히 그 위에 풍력 터빈의 장착을 용이하게 구성할 수 있는 구조체에 관한 것이다.
해상 풍력발전지역은 점점 더 많이 유럽 해역에 건설되고 있으며, 그밖에 세계적으로도 상당수의 건설이 계획되고 있다. 일반적으로, 현재까지 구축된 해상 풍력발전지역의 건설은 상대적으로 해안에 가깝거나 얕은 바다에서 이루어진다. 그러나 설치되고 있는 곳의 수심은 깊어지고 있다. 현재 해상 설비된 터빈의 대부분은 전형적으로 3-5MW 범위에서 파워 출력을 갖고 있지만, 그들은 지속적으로 사이즈가 커지고 있고, 다수의 더 큰 터빈이 현재 개발되고 있다. 깊은 수심에 더 큰 터빈이 설치되는 추세로 인해, 현재까지 사용되는 터빈 기반부(foundation)의 기술적 능력은 한정적임이 증명되고 있다. 이러한 기반부는, 겪게 될 더 큰 힘에 견디도록, 더 크고 더 무거워지고 있다.
지금까지 업계에서 기반부의 유형으로서 모노파일(monopile) 시공이 우세한 것으로 알려져 있다. 모노파일은 해저에 파일링 시공되는 하나의 대구경 강관 부재로 구성된다. 파일링 공정은 긴 시공 기간과 소음의 모두를 동반하고, 그 구조체에 상당한 응력을 유도하여 피로 수명을 감소시킨다. 또한, 설치 과정에서 방출되는 소음에 대한 환경 문제로 인해, (해양 포유 동물 및, 그 알을 포함한 물고기와 같은 환경 수용기(environmental receptor)에 미치는 영향으로 인해) 계절에 관계없이, 그리고, (인간 수용기(human receptor)에 미치는 영향으로 인해) 주/야 사이클에 관계없이 파일링 시공의 기회가 제한될 수 있다.
터빈의 크기 및 수심이 모두 증가하면서, 모노파일 기반부의 시공 비용과 그 설치와 관련된 기술적인 문제도 커지고 있다. 더 커진 터빈과 더 깊어진 수심의 문제를 수용하기 위해, 큰 직경의 모노폴 공법이 제안되었지만, 설치로 인해 야기되는 영향력이 크게 증가하는데, 앞서 언급된 소음과 유도 응력이 그러하다. 또한, 파도, 조수 및 해류의 작용을 통해 구조체가 겪는 외부력도 크게 증가한다. 유체역학적 힘이 증가하면서 구조체 주위의 침전물의 세굴(scour)에 따른 영향도 커진다. 이러한 모든 문제들은 기반부에 대한 설계 요구사항들로서 추가되어, 해저에 부여된 응력을 제한하는 동시에 응력을 견디는데 필요한 소재의 관점에서 비용이 추가된다.
상기 이외에, 모노파일 시공에 적합한 해저의 종류는 제한된다. 백악층(chalk)과 같은 특정 지질 학적 유형은, 해저에 부여된 스트레스 및 모멘트와의 원활한 상호 작용이 이루어지지 않는다. 백악층은, 예를 들면, (파일링 중에, 또는 주기적인 모멘트에 의해 하중이 부가되었다가 해제될 때) 스트레스가 가해지면서 산산히 부서지며, 따라서 파일링에 있어서 원하는 힘이 발휘되지 않는다. 마찬가지로, 다른 유형의 해저들도 파일을 지지함에 따른 원하는 구조적 능력을 갖고 있지 않거나, 또는 부가력을 적당한 수준으로 줄이기 위한 파일의 설계가 필요하여 비용이 증가한다.
모노파일 시공 이외의 하부 구조 및 기반부 유형이 사용되었지만, 이들은 지금까지 제한된 수가 사용되어왔다. 중력 기반(gravity base) 및 재킷(jacket)과 같은 하부 구조의 사용은 수심, 파의 상태(wave climate) 및 그의 제조와 연관된 비용에 의해 제한되어 왔다. 지금까지 삼각대(tripod) 및 삼각파일(tripile) 등과 같은 다른 구조는 매우 제한된 수만 사용되어 왔다.
중력 기반은 주로, 수심이 비교적 얕고 파도 상태가 북해(North sea)에 비해 역동적이지 않은 발트해에서 사용되어왔다. 중력 기반은, 종종 무게를 추가하는 골재들로 채워진, 일반적으로 콘크리트 구조체이다. 중력 기반의 사용이 제한되는 것은, 소재와 관련된 제조 비용과, 생산에 소요되는 시간과 공간이 그 이유이다. 대형 건설 지역은 또한, 상당한 높이의 콘크리트 구조체를 캐스팅(casting)하는 특성상, 더 긴 기반당 건설기간이 필요하다. 또한, 특히 해역이 깊거나 또는 역동적인 경우에 대비해서 설계될 때, 포함되는 소재의 양은 비용과 제조시간을 추가시키며, 설치 제안 위치의 공간적 요구 사항을 증가시킨다.
중력 기반은 그러한 대규모 구조체이기 때문에, 그와 관련된 문제도 마찬가지로 중요하다. 일단 설치된 수중 구조체의 크기는, 해저에서의 세굴, 및 구조에 의해 겪는 외력과 같은 상당한 유체 효과로 이어진다. 유체 역학적 힘은 매우 중요하기 때문에, 그들을 수용하기에 충분히 큰 구조의 설계가 요구되어, 무게와 비용이 추가된다. 아울러, 구조체는 물에 잠기게 될 때, 첨가하는 모든 무게물(mass)은 부력이 작용하는데, 이는 구조체에 부과된 힘에 대항해서 작용하는 힘을 부과시키는 것이 덜 효과적이라는 것을 의미하고, 따라서 구조체 고유의 전체 하중 용량은 이용될 수 없고, 부력 효과를 상쇄하기 위해서는 구조체의 전반적인 크기가 증가될 필요가 있으며, 결국 구조체가 겪는 외력을 증가시킨다. 구조체가 겪는 외력이 두드러지면, 해저에 부여되는 힘도 마찬가지이므로, 중력 기반을 설치하기에 앞서 통상적으로, 해저면을 평평하게 하는 사전 작업이 필요하고, 퇴적물의 내하중특성(load bearing property)을 보강할 필요가 있다. 이러한 해저의 사전 작업은 비용, 시간, 그리고 해상 작업 상의 리스크를 증가시킨다.
재킷 기반은 그 비용으로 인해 설치수가 제한되지만 깊은 바다에서 사용되어왔다. 재킷은, 파일을 이용하여 해저에 고정하는 강재의 격자 구조체이다. 이들의 비용은, 제조하는데에 필요한 공간, 구조체를 용접하는 시간 및 노력의 양, 소요되는 소재의 양뿐만 아니라 파일링 비용과 재킷 설치 비용에 대응한다. 상당한 인장력 및 압축력이 재킷의 격자 구조체로 전달되기 때문에, 재킷의 상부 섹션의 상세한 설계 및 제조는, 전체 구조체의 비용에서 상당한 측면을 차지한다. 해저에 재킷을 고정하기 위해 파일을 사용한다고 하는 요구 사항은, 설치시의 소음 영향이 업계의 중요한 관심사로 남는다는 것을 의미한다.
해상 풍력 터빈용으로, 삼각대, 삼각파일, 및 각종 부동(floating) 설계를 포함한 몇몇 다른 하부 구조체의 유형이 사용되거나 제안되어 있다. 현재까지 사용되거나 제안된 삼각대는 상당한 제조 작업양뿐만 아니라, 파일링이 요구되어, 이 모두가 비용을 상승시켰다. 삼각파일도 또한, 파일링을 필요로 하며, 구조체의 상단에서 응력을 분산시키는 상세한 기술은 복잡하고 비용이 많이 든다. 부동 기반의 설계는 시제품이 제작되었으나, 상당한 수심이 필요하거나, 상당한 제조 및 재료 비용을 수반한다.
오일 및 가스 산업은 단지 지역당 몇개의 설비를 필요로 하지만, 상대적으로 높은 구조체의 비용 자체는 비즈니스 모델의 전체 비용에 흡수될 수 있다. 해상 풍력의 경우, 필요로 하는 구조체의 수가 많아, 이러한 높은 비용이 현재는 어느 정도, 성숙되고 경쟁력 있는 기술로 되는 것을 방해하고 있다. 해상 풍력이, 낮은 비용으로, 간단하고, 현 기반의 유형보다 더 완화된 공간 요건으로 신속하게 제조되며, 빨리 조립되고, 또한, 원하는 위치에 용이하게 배치될 수 있는 구조체를 가지면, 경쟁력을 갖추어 유리하다. 구조체가 설치 과정에서 거의 또는 전혀 소음 방출 없이 설치될 수 있고, 해저에서의 사전 공사가 제한적이거나 전혀 필요하지 않은 경우에는 더 유리하다. 이 구조체가 또한, 상대적으로 견고하고 구조체 상에 가해지는 외력의 범위를 처리 가능하여 다양한 종류의 터빈이 그 위에 설치될 수 있다면, 이는 매우 바람직할 것이다.
본 발명은, 높은 유체 역학적 규명성(hydrodynamic transparency)과, 구조체 뿐만 아니라 그 고유의 부력에 부여되는 힘을 제한하는 낮은 침수 볼륨을 갖춘 구조체(또는 중력 기저 기반)를 제공함으로써 상기 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 설계는, 외력을 최소화하고, 운전 단계에서 구조체에 의해 해저에 작용되는 주파수를 제어하여, 그럼으로써 구조체 자체는 해저의 사전 공사가 거의 또는 전혀 필요없도록 한다. 구조체는, 견고하고, 넓은 범위의 하중 상태를 취급 가능하며, 따라서 그 설치 위치 및 해저 유형의 다양한 특성의 관점에서 설치 설계 및 설계 요건의 범위를 유연하게 수용할 수 있다. 구조체의 설계는, 하위 구성 요소간에 전송된 인장력을 제한하여, 구조체 내에 관절의 엔지니어링 및 제조 요구 사항을 감소시킨다. 구조체는 단일 또는 일체형 건조물로 될 수 있지만, 바람직하게는 구조체의 제조 및 조립을 용이하게 하기 위해 일정 범위의 서브 컴포넌트(예를 들어, 기저부, 격자 및 상단 부분)를 이용할 것이다.
(지면 관통 구조와는 대조적으로) 수중 슬래브의 형태로 기저부를 제공하고 이 기저부와 다른 서브 컴포넌트와 결합하여 구조체를 형성함으로써, 요약하면:
● 구조체의 무게는 최소로 유지되고, 따라서, 해저에 대한 직접적인 외력을 최소화하며, 해양 구조체의 설치에 적합한 해저 유형의 범위를 확대할 수 있다.
● 물에 잠기는 단면적이 감소될 수 있고, 따라서 유체 역학적으로 유도된 힘과 세굴의 발생을 제한시킬 수 있다.
● 파일링이 회피될 수 있고, 따라서 설치 시간, 비용, 리스크, 및 관련 소음을 감소시킬 수 있다.
● 해저의 사전 공사는 최소화되거나 어떤 경우에는 완전히 회피될 수 있다.
● 수평 편차는 다른 하위 구성 요소를 설치하면서 수정될 수 있다.
따라서, 본 발명은 해양 설비(예를 들어, 풍력 터빈)를 장착하기 위한 구조체를 제공하는데, 상기 구조체는, 상부 부분 (이하에서 때때로 대규모 상단 부분(즉, 상당한 무게를 갖는 상부 부분)으로 참조됨)과, 기저부(또는 중력 슬래브(slab)), 및 기저부 상부 부분을 연결하는 하중 전달 격자(또는 재킷)로 이루어진다.
본 명세서에서는, "상", "상부", "하부", "위" 및 "아래"와 같은 용어는 정상적인 사용 방향으로 구조체를 참조하여 사용된다. 예를 들어, 당업자는, 해저 형태학적으로 작은 편차를 고려하여, 해저 상에 위치할 때의 구조체가 실질적으로 직립 구성으로 사용하도록 구성되어 있음을 이해할 것이다. 따라서, 하부면을 참조한다는 것은, 사용중에 해저로 향해 아래로 향하는 면을 의미한다.
기저부는, 편평(low profile)하고, 큰 표면적을 가지며, 해저에 가해진 힘을 분산하여 지압력(bearing pressure)을 줄이는 슬래브이다. 바람직하게는, 기저부는 강화 콘크리트로 형성되며, 전체 구조체가 순수하게 압축 상태로 유지되지 않은 설계의 경우에, 본질적으로 그 자체의 무게를 이용하여, 하중 전송 격자를 통해 전해온 모든 잔류 인장력을 상쇄시킨다. 해저에 가해지는 압력을 최소화함으로써 (만일에 있다면) 제한적인 해저의 사전 공사 및 이후의 보강이 필요하다. 기저부는 스스로 설치(즉, 물에 떠서 장소로 견인되어 나와, 그 장소에 가라앉음)되거나, 해당 장소로 들어올려 이송된다. 해저 관통 구조체 또는 파일링에 대한 필요성은 회피될 수 있다.
기저부는 그들이 어느 정도 분량의 물 또는 다른 물질을 수용할 수 있도록 그 안에 공극을 포함하도록 형성된다. 물 이외의 물질을 포함하는 것을 통해, 구조체 상에서 어떠한 힘을 상쇄하도록 기저부에서 물에 잠기는 중량이 최적화되면서, 물 또는 다른 재료 중의 어느 하나를 포함하는 것을 통해 기저부의 설치가 최적화된다. 설치 중에 기저부의 속도 및 운동량을 조절함으로써, 속도 및 운동량에 의해 기저부가 영향을 받을 때, 해저를 소성 변형시킬 수 있어, 해저에는, 상호 작용의 결과로서 압축을 통해 평활화 및 강화 모두가 이루어진다.
기저부는, 바람직하게는, 하중 전달 격자를 수용하기 위해, 암 연결부 또는 수 연결부 중 어느 하나를 가지고, 하나 이상의 결합 접점(mating interface)을 갖도록 설계된다. 당업자라면, 이 기저부는 하나 이상의 수 연결부를 포함하고, 이에 대응하여 격자가 상보적인 수의 암 연결부를 갖거나, 또는 그 각각이 암수가 바꿔서 갖는 것을 이해할 것이다. 수 연결부 및 암 연결부의 조합이 사용될 수 있다. 결합 접점은 또한, 예를 들어, 쐐기(shim), 그라우트(grout), 충전제 또는 슬리브의 사용을 통해, 결합 접점으로의 물질의 첨가를 허용함으로써, 구조체가 해저 경사의 범위에서 내성을 갖도록 할 수 있다. 결합 접점은, 캐스팅될 때 기저부에 일체로 형성될 수 있다.
분리가능한 프리 캐스트(pre-cast)형 쐐기 또는 슬리브는, 기저부/격자 구조체의 접점면의 경사각을 변경하기 위해 하나 이상의 결합 접점이 이용될 수 있다. 더 구체적으로, 하나 이상의 쐐기는, 암 연결부를 규정하는 기저부의 상면 상의 개구 또는 결합 접점 내부에 배치 될 수 있으며, 이로써, 사용시 상보적인 암 연결부가 쐐기(들) 상에 걸쳐지게 된다. 결합 접점은 암 연결부로 그라우트, 또는 충전제를 수용하는 수단, 또는 수 연결부에 슬라브를 수용하는 수단을 포함하여, 결합 접점이 최소한의 비용으로 평준화될 수 있도록 한다. 쐐기, 그라우트, 충전제 및 슬리브의 조합이 사용될 수 있다.
기저부는 기저부의 상면으로부터 관통해서 기저부의 하면으로 연장되는 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 기저부는 기저부의 하면으로부터 개구로 연장되는 적어도 하나의 테이퍼면을 포함한다. 개구와 테이퍼면은 기저부를 용이하게 해저로 하강하도록 한다. 개구의 크기는 기저부가 수역을 통해 하강할 수 있는 속도를 결정하기 위해 선택될 수 있다. 기저부의 하면의 테이퍼는 개구를 통한 안정된 물의 흐름뿐만 아니라 해저에 충격이 가해지는 동안에 기저부에 의해 가해지는 압력의 최적화하는 것을 용이하게 한다. 기저부가 하강하는 속도와 해저에 가해지는 충격들을 최적화함으로써, 기저부로 하여금 기저부 아래의 퇴적물 층을 유연하게 변형하게 하는 것이 가능하고, 지역적인 해저 형태가 안정화될 수 있다. 이것은 심지어 기저부의 전면에 걸쳐 힘이 확산되도록 한다. 또한, 해저의 소성 변형은 그들의 압밀(compaction)을 통해 해저 퇴적물을 보강할 수 있다.개구는 상기 기저부의 중앙부에 제공될 수 있다.
기저부는 실질적으로 삼각형 형상을 갖고, 각 정점에 결합 접점이 제공된다. 실질적으로 정사각형이나 다른 모양으로 대체된 형성들이 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 기저부는 바람직하게는, 하나 이상의 세굴 보호 매트리스를 포함한다. (세굴은 유체 역학적 작용에 의해 퇴적물을 제거하는 것이며, 구조체를 불안정하게 하는 효과를 가질 수 있다.) 각각의 세굴 보호 매트리스는 바람직하게는, 콘크리트로 형성되고 기저부와 일체로 형성된다. 각 매트리스는 바람직하게는, 예컨대, 폴리 프로필렌 케이블 등의 부착 수단에 의해 함께 부착된 일련의 콘크리트 부분을 포함하는데, 침대에서 매트리스를 지지하기 위해 함께 홀딩하는 지주와 유사한 방식이다(따라서 용어가 콘크리트 매트리스이다.). 동일한 부착 수단은 기저부의 제조 중에 혼입(incorporation)을 통해 기저부로의 부착 메카니즘을 형성할 수 있다. 기저부의 제조 중의 부착 수단의 혼입에 대한 대안으로서, 설치전에 각 콘크리트 매트리스가 기저부에 부착되는 방안이 있다.
콘크리트 부분은 선택적으로 실질적인 원통형일 수 있다. 이상적으로는 각 콘크리트 매트리스가 기저부 운송 및 설치 과정에서 말려지거나 감겨올라간 배열로서 저장되는 것이다. 기저부가 그것의 바람직한 위치에 장착되면, 매트리스는 풀어지고, 콘크리트 부분은 해저에 내리펼쳐지게 된다. 바람직하게는, 각 세굴 방지 매트리스가 배치되기 앞서 말려진 배열로 있을 때, 세굴 방지 매트리스의 무게 중심이 상기 기저부로의 피봇 연결지점 밖에 남아있는다. 이로써, 부착 수단 상에 인장력이 유지하고, 풀어졌을 때, 각각의 매트리스는 전개되어 자체 무게 이하에서 기저부 주위로 배치될 수 있다. 콘크리트 매트리스의 사용을 통해, 유체 역학적 작용은 기저부에 인접한 해저 퇴적물로부터 해리되고, 대신에 매트리스가 종료되는 시점에서 상쇄된다. 유체 역학적인 세굴 작용의 위치이동을 통해 해저 퇴적물의 제거에 전체적인 설계의 감도(sensitivity)가 감소된다. 콘크리트 매트리스의 치수는, 해저 세굴의 예상 레벨을 위한 설계의 경우를 수용할 수 있도록 최적화될 수 있다. 콘크리트 매트리스의 최적 치수화를 통해, 기저부에 바로 인접한 퇴적물에서의, 세굴의 작용을 통해 달성할 수 있는 극단적인 각도가 제어될 수 있고, 따라서, 해저의 내성이 유지될 수 있다.
하중 전달형의 격자는 바람직하게는, 기저부에 장착되도록 구성되고, 상부 피스와 기저부 사이로 힘을 전달하도록 설계된다. 일단 격자에 장착되면, 상기 기저부는 또한, 격자 구조에 부여하여 수평 확산의 힘을 수용하기 위해 인장 능력을 제공할 수 있다. 기저부와 격자 간의 접점 지점을 확보하기 위해 그라우트와 같은 물질을 사용하는 것은, 격자로부터 기저부까지, 인장 하중의 확산 또는 잔류 등의 힘의 전달에 이용될 수있다. 격자는 바람직하게는, 콘크리트로 형성될 수 있으며, 그렇지만 강재로 형성된다. 낮은 잠김 프로파일을 가짐으로써, 격자는 유체 역학적으로 효율적으로 유지되고, 파도, 조수 및 해류, 또는 상당한 해저 세굴 작용으로 인한 큰 부하가 구조체 내로 유도되지 않는다. 격자는 표준 재킷 기반부용의 종래의 격자 구조 설계, 또는 이하에서 더 상세히 설명되는 쌍곡면의 배열에 따라 개선 된 디자인으로, 임의의 적절한 설계가 이루어질 수 있다. 격자는 선택적으로 제조에 있어서 비용 효율적인 프리 캐스팅 중공 관형 부재의 형태로 실질적으로 수직으로 연장되는 복수의 지주들을 포함할 수 있다.
예시적인 설계에서, 쌍곡면의 재킷은 바람직하게는, 하나 또는 그 이상의 쌍의 실질적으로 수직으로 연장되는 보강 지주를 포함하며, 이들은 쌍곡면의 배열 형상을 띠도록 구성된다. 이렇게 함으로써, 구조체 상의 힘이 단방향(unidirectional) 힘만을 통해 상기 기저부와 상기 상부 피스 사이로 전달되어, 구조체의 설계 및 제조 공정이 간소화될 뿐만 아니라, 콘크리트와 같은 다방향(multi-directional) 응력에 대해 내성이 낮은 물질의 사용을 용이하게 한다. 쌍곡면의 재킷은 상부 피스에 의해 적절한 압축 하중을 적용하여 압축 상태로 유지 될 수 있다. 압축되는 보강 지주의 장점은, 주기적인 부하에서 피로 균열 길이가 유한하며, 강재와 같은 소재의 설계 케이스가 간소화된다. 또한, 콘크리트와 같은 재료에 대하여, 압축 하중의 인가가 설계 및 보강 지주의 제조를 단순화시키고, 압축 하중의 인가를 통해 콘크리트 지주는 응력작용 후의 콘크리트로 된다.
쌍곡면 배열(예를 들면 쌍곡면 재킷)을 갖는 격자는, 기저부 및 상부 피스를 갖출 필요없이, 다른 타입의 지지 구조체를 갖춘 것이 사용될 수 있다. 환언하면, 본 발명은 해양 설비를 장착하기 위한 구조체를 제공하는 것으로서, 쌍곡면의 배열을 갖는 부하 전달형의 격자를 포함하는 구조체를 제공하는 것이다. 이러한 격자의 또 다른 특징은 본 명세서에서 찾을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 격자는, 격자의 구성 요소를 통해 케이블의 라우팅(routing)을 수용하기 위해 설계되며, 따라서 제조 및 유지 모두의 비용을 절감하는 목적을 위해 임의의 이차 구조에 대한 요구를 최소화하도록 설계될 수 있다. 케이블 라우팅 수단은 예를 들어, 이하에 언급된 노드 및 지주를 포함하여, 격자 구조 내에서 하나 이상의 채널(케이블 덕트)의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 격자는 바람직하게는, 기저부에 인접하는 기저 링과, 상부 피스에 인접하는 상부 링을 포함한다. 기저 링과 상부 링은 콘크리트로 형성 될 수 있다. 실질적으로 수직으로 연장되는 지주는 기저 링과, 격자의 상부 링의 사이에서 확장할 수 있으며, 기저 링과, 격자의 상부 링에 의해 위치에 유지된다. 기저 링은 바람직하게는, 기저 지주에 의해 상호 연결된 복수의 기저 노드에 의해 형성된다. 각 기저 노드는 바람직하게는, 두 개의, 실질적으로 수직으로 연장되는 지주의 하단부에 부착하도록 구성되고, 기저 지주는 바람직하게는, 기저 링을 형성하기 위해 인접하는 기저 노드가 함께 연결하도록 구성된다. 상부 링은 마찬가지로, 바람직하게는, 상부 지주에 의해 상호 연결된 복수의 상부 노드에 의해 형성된다. 각각의 상부 노드는 바람직하게는, 실질적으로 수직으로 연장되는 지주의 상단부에 부착하도록 구성되고, 상부 지주는 바람직하게는, 상부 링을 형성하기 위해 인접하는 상부 노드를 함께 연결하도록 구성된다. 상부 링 및 기저 링은, 실질적으로 수직으로 연장되는 보강 지주들이 위치에서 유지되도록 하는 잠금 수단을 효과적으로 형성할 수 있음으로써, (a) 격자는 기저부 상에 장착될 수 있고, (b) 상부 피스는, 대응하거나 또는 상보적인 결합 접점에 의해 격자 상에 장착될 수 있다.
노드, 지주 등은 콘크리트에 미리 캐스팅되어, 기저 및 상부 링을 형성하기 위해 함께 연결될 수 있다.
상부 피스는 격자의 상부에 위치되도록 구성되고, 콘크리트 또는 강재와 같은 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 상부 피스 상에 장착된 설비(예를 들어, 풍력 터빈)에 의해 가해지는 전도 부하(overturning load)의 전부 또는 큰 부분이 압축력으로 해소되도록 설계된 대규모이고 넓은 구조이다. 상부 피스는 바람직하게는, 적어도 하나의 오목부 또는 기타 장착 부재를 포함하여 그 위에 설비를 장착할 수 있다. 이러한 오일 플랫폼, 가스 플랫폼 및 근해 변전소 등의 해양 구조체의 경우, 상부 피스는 설치 구조의 필수 부분일 수 있다. 또한, 상부 피스는, 파의 영향을 부과하는, 부하 전송 격자로부터 전달되는 하중에 의해 가해지는 힘을 수용한다. 구조체에만 압축 하중이 유지되는 설계의 경우에는, 구조의 전체를 압축하고, 따라서 필요한 경우 사후 응력의 격자 구조(post-stress the lattice structure)에 사용되는 힘을 발휘한다. 이는, 콘크리트와 같은 재료로 만들어진 격자에 특히 바람직할 수 있다. 상부 피스는, 구조체의 진동, 그로 인해 설비 또는 해저 중 어느 하나에 부여되는 주파수를 관리하기 위해, 이러한 비감쇠 진동 흡수 장치(un-damped vibration absorber), 또는 활성 감쇠기구(active damping mechanism)와 같은 주파수 관리 장치를 수용할 수 있다. 진동 흡수부를 포함하는 것을 통해, 설치 또는 파도 중 하나의 작용을 통해 구조체 내로 유도된 주파수의 관리가, 해저의 주파수 감도와 같은, 전체 구조의 비용을 증가시키는 설계 민감도를 막을 수 있다.
상부 피스는 다른 타입의 지지 구조체에 사용되며, 기저부와 격자를 가질 필요가 없다. 바꾸어 말하면, 본 발명은 해양 설비를 장착하기 위한 구조체를 제공하는데, 상기 구조체는 지지 구조체에 별도로 장착될 상부 피스를 포함한다. 이러한 상부 피스의 또다른 특징은 본 명세서의 기재에서 찾을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상부 피스는, 상부 피스에 장착된 하나 이상의 밸러스트 탱크를 포함하는 것을 통해 추가된 무게체(mass)를 가질 수 있으며, 밸러스트 탱크는 물, 골재(aggregate) 또는 다른 소정의 적절한 재료로 채워질 수 있다. 밸러스트 탱크들은 상부 피스와 일체로 형성될 수 있고, 상부 피스 내에 빈 영역 또는 챔버가 제공되는 경우(아래 참조)에, 밸러스트 탱크는 상부 피스의 내부 벽에 의해 적어도 부분적으로 규정될 수 있다. 상부 피스의 하면은 바람직하게는, 상부 피스를 격자에 연결하기 위한 하나 이상의 결합 접점을 포함한다. 개구부는, 격자 및/또는 상부 피스를 통해 케이블의 라우팅을 용이하게 하는 결합 접점에 위치될 수 있다. 상기 결합 접점은 캐스팅으로서 상부 피스에 일체로 형성될 수 있다.
상부 피스 내에 규정된 밸러스트 탱크, 빈 영역 또는 챔버는, 상부 피스의 전체 무게를 증가시키도록, 밸러스트 탱크, 빈 영역 또는 챔버로 안내되는 추가적인 물질을 가짐으로써, 상부 피스는 충분히 무겁고, 충분한 직경을 가지게 되어, 구조체에 가해진 모든 전도 모멘트(overturning moment)가 순수 압축력으로서 해소된다. (바꾸어 말하면, 상부 피스는 실질적으로 중공 구조일 수 있다.) 순수 압축 설계의 경우, 추가 물질은 상부 피스의 무게를 증가시켜, 격자 구조 상에서 하중이 발휘되도록 한다. 이것의 효과는 사후 응력 격자 구조체에 있으며, 구조체가 콘크리트와 같은 특정 물질로 만들어진 경우에, 바람직할 수 있다. 구조에 적용되는 하중은, 설계를 통해, 예를 들면, 격자에 가해지는 힘을 최적화하면서 지지된 설비에 가해진 힘을 수용하는 것이 가능하도록 필요에 따라 조절가능하다.
구조체가 사용되기 위해 설치될 때 흘수선 위로 상부 피스가 위치함으로 인해, 상부 피스에 추가된 모든 무게체는 물로 치환되지 않고, 따라서, 가해진 힘은 부력 효과에 의해 줄어들지 않아 무게체가 흘수선 아래로 추가되는 경우로 된다. 따라서, 그러한 골재와 같은 다른 재료와 달리 효과적으로 비용없이 상부 피스에 무게를 추가하기 위해, 물을 사용하는 것이 가능하다. 물론, 이것은 다른 재료의 사용을 배제하지 않는다. 또한, 상부 피스에 첨가된 물질의 부력 효과를 피함으로써, 구조체는, 구조체의 제조의 관점에서뿐만 아니라 구조체에 추가된 물질의 측면에서 모두 최소한의 물질을 활용할 수 있다.
구조체의 하위 구성 요소(즉, 기저부, 상부 피스 및 격자)를 설치하기 이전에 함께 조립될 수도 있고, 또는 그들이 개별적으로 반송되어 현장에서 조립될 수 있다고 예상된다. 개별적으로 반송되면, 기저부에 격자를 연결하고 이어서 상부 피스 및 격자가 설비에 지지되도록 하기 전에, 먼저 기저부의 위치를 안정되게 배치하는 것이 가능하다. 이것은, 구조체가 안전하게 장착되지 않는 위험을 최소화하고, 본 발명의 다음의 하위 구성 요소를 설치하기 전의 단계에서 취해져서 안정된 기저부 또는 기반부가 제공될 수 있다.
구조체는 해저에 장착 또는 설치될 수 있다. 그러나, 당업자라면 구조체가 수중에 계류(tether)되고, 그 위에 예를 들어 풍력 터빈이 설치될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 배치에서, 구조체가 수중에 계류되기 위해서 기저부는 정상 상태에서 부력체로 될 수 있다. 따라서 당업자는 기저부가 바람직하게는, 기저부를 해저에 고정하기 위한 추가적인 고정수단을 더 포함할 수 있음을 이해할 것이다.
하나 이상의 구조체는 단일의 설비를 지지하는 데 사용될 수 있으며 해상에 장착될 수 있다. 예를 들어, 복수의 피트를 갖는 가스 또는 오일 플랫폼은, 본 발명에 따른 복수의 구조체에 의해 해저에 고정되거나 수중에 계류될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들은, 이하에서 적용 예를 통해, 부호와 같은 부품, 부호와 같은 위치를 나타내는 데 사용되는 첨부 도면을 참조하여 설명되는데,
도 1은 풍력 터빈에 설치된 본 발명에 따른 구조체를 나타내고,
도 2는 도 1의 본 발명의 세 가지 하위 구성 요소를 나타내며,
도 3은 도 2의 기저부와 하중 전달 격자를 나타내고,
도 4는 도 2의 기저부를 나타내며,
도 5는 도 4의 기저부의 하부를 나타내고,
도 6은 도 4의 기저부의 A-A선을 통한 단면을 나타내며,
도 7은 별도로 프리 캐스팅 쐐기를 포함하는, 도 6의 대안을 나타내고,
도 8은 별도로 통합형 세굴 방지 매트리스를 포함하는 도 4의 기저부를 나타내며,
도 9는 도 2의 로드 전송 격자를 나타내고,
도 10은 도 9의 하중 전달 격자의 기저 링(basal ring)을 나타내며,
도 11은 도 9의 하중 전달 격자의 풋노드(foot node)를 나타내고,
도 12는 도 9의 하중 전달 격자의 상부 링을 나타내며,
도 13은 도 9의 하중 전달 격자의 상부 노드를 나타내고,
도 14는 도 13의 상부 노드를 아래에서 본 것을 나타내며,
도 15는 도 2의 상부 피스를 나타내고,
도 16은 도 15의 상부 피스의 B-B선을 통한 단면을 나타내며,
도 17은 도 2의 상부 피스의 대안을 나타내고,
도 18은 도 17의 상부 피스의 C-C선을 통한 단면을 나타내며,
도 19는 도 15의 상부 피스를 아래에서 본 것을 나타내고, 또한
도 20은 해저에 설치된 본 발명의 구조체를 나타낸다.
여기서 도면을 참조하면, 도 1은, 해상 설비 상에, 예를 들어 풍력 터빈을 장착하기 위한 본 발명에 따른 구조체(1)(또는 중력 재킷 기반부)를 나타낸다.
구조체(1)의 하위 구성 요소는, 도 2에서 더 상세하게 도시되며, 기저부(4) (또는 중력 슬래브)와, 하중 전달 격자(6)(또는 쌍곡면 재킷(hyperboloid jacket)), 그리고 상부 피스(top piece, 8)(또는 중력 전이 피스)를 포함한다.
기저부(4)는 해저(SB)(도 20)에 자리잡고, 구조체(1)에 의해 해저에 가해진 압력을 관리하는, 부하 확산기로서 작용한다. 격자(6)는 구조체(1)가 겪는 유체 역학적 힘을 감소시키고, (예를 들면, 풍력 터빈(2))설치에 따른 충격력을 파의 영역(wave zone)을 통해 해저로 전달한다. 상부 피스(8)는 구조체(1)에 대한 주된 무게체로서 작용한다. 상부 피스(8)는 격자(6)의 보강 지주(strut)에 응력을 가하고, 양호한 주파수 특성에 기여한다. 하위 구성 요소는, 구조체(1)에 유체 역학적 작용을 통해 유도된 부하를 감소시키도록 결합되어, 구조체(1)가 경직되어 있을 때, 대규모 구조체가 양호한 주파수 특성을 갖도록 한다. 설계를 통해, 넓은 범위로 다른 유형의 터빈(2)(및 기타 설비)을 수용할 수 있으며, 이에 의해 해저에 적용된 힘을 감소시켜, 해저의 사전 공사의 필요성이 회피된다. 구조체(1)는, 파일링 및 해저의 사전 공사에 대한 필요성을 피함으로써, 해양 건설 기간을 크게 단축시킬 수 있다.
도 4 내지 도 7은 기저부(4)가 콘크리트로 캐스팅되고, 기저부(4)상에 격자(6)를 장착하기위한 세 개의 결합 접점(10)을 갖는다. 각각의 결합 접점(10)은 기저부(4)의 정점에 위치하며, 격자(6)를 위치시키는 데에 필요한, 위치 오차의 감소를 통해 설치 공정을 단순화하기 위해 테이퍼면(12)을 갖는다. 기저부(4)는, 기저부(4)의 상부면(16)으로부터 관통해서 기저부(4)의 하부면(18)으로 연장되는 개구(14)를 포함한다. 기저부(4)는 여섯개의 테이퍼면(20)을 포함하는데, 각각의 면(20)은 기저부(4)의 하부면(18)으로부터 상방으로 향해 개구(14)로 연장된다.
본 실시예에서는, 상기 기저부(4)상의 결합 접점(10)이 암 연결부로서 제시되어 있지만, 수 연결부(또는 수 연결부와 암 연결부의 혼합물)로도 될 수 있다. 도 7은, 암 결합 접점(10)으로 도입되어 구조체(1) 레벨의 모든 편차를 해저 상에서 교정할 수 있게 하는 추가적인 프리 캐스트형 가중 쐐기(22)를 나타낸다. 기저부(4)의 결합 접점(10)이 수 연결부(male connecting part)들을 포함하는 대안적인 구성에서, 프리 캐스트형 가중 연관 또는 대략 원추형의 슬리브(도시 생략)가 유사한 목적을 위해 사용될 수 있다.
도 8은, 세굴 보호 매트리스(scour protection mattress, 24)들이 기저부(4)의 외측 에지에 부착된 양상을 나타낸다. 도 8에 도시된 7개의 매트리스는, 각각이 접속되고 폴리프로필렌 케이블에 의해 함께 유지된 일련의 관형 콘크리트부(26)로부터 형성된다. 단일의 매트리스(24')는, 배치되기 전에는 말려있거나 둘둘 감겨진 위치에서 결부되어 표시된다. 나머지 매트리스(24)는 모두 배치된 위치에 표시된다. 일단 기저부(4)가 바람직한 위치에 장착되면, 매트리스(24)는 풀려지고, 콘크리트 부분은 콘크리트부 자체의 무게로 자연히 해저 상에 전개되게 된다.
도 9 내지 도 14는 격자(6)의 주요 하위 구성 요소를 도시하며, 특히, 기저 링(basal ring, 28), 상부 링(30), 및 기저 링(28)과 상부 링(30) 사이에서 실질적으로 수직으로 연장되는 세쌍의 지주(32)를 나타낸다. 지주(32)들은 중공의 관부재로서, 콘크리트로 캐스팅된다.
도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 기저 링(28)은 세 개의 기저 노드(base node, 34)와 세 개의 기저 지주(base strut, 36)를 포함한다. 각각의 기저 노드(34)는 개별적인 기저 지주(36)의 단부를 수용하는 한쌍의 돌기(60)를 포함함으로써, 기저 지주(36)에 의해 인접하는 기저 노드(34)끼리 함께 연결된다. 각각의 기저 노드(34)들은 또한, 각각 실질적으로 수직으로 연장되는 지주(32)의 하단부를 수용하는 한쌍의 돌기(62)를 포함한다. 상기 기저 노드(34) 및 기저 지주(36)는 콘크리트로 캐스팅되며, 후자인 기저 지주(36)는 중공 관상 부재로서 형성된다. 케이블은 수직 연장되는 공동 내부를 통해, 그리고, 기저 노드(34)들에 형성된 케이블 덕트를 통해 라우팅될 수 있다. 도 3은, 격자(6)가 결합 접점(10)에 위치된 기저 링(28)의 기저 노드(34)와 함께 기저부(4) 상에 장착되는 방식을 나타낸다.
상부 링(30)은 6개의 상부 노드(38)와 6개의 상부 지주(40)를 포함하다. 각각의 상부 노드(38)는, 각 상부 지주(40)의 단부를 수용하는 한쌍의 돌기(64)를 포함함으로써, 상부 지주(40)에 의해 인접한 상부 노드들이 서로 연결되도록 한다. 각각의 상부 노드(38)는 또한, 실질적으로 수직으로 연장되는 지주(32)의 상부 끝단을 수용하는 돌기(66)를 포함한다. 상부 노드(38)들과 상부 지주(40)들은 콘크리트로 캐스팅되고, 후자인 상부 지주(40)는 공동의 관부재로 형성된다. 케이블은 상부 노드(38)에 형성된 케이블 덕트를 통해 라우팅된다. 각각의 상부 노드(38)는 상부 피스(8)로 케이블을 라우팅하기 위해 개구(42)를 포함한다.
기저 링(28) 및 상부 링(30)의 구성 요소뿐만 아니라, 실질적으로 수직인 지주(32)는 산업용 접착제, 고정 핀 또는 다른 적당한 수단 등의 기계적 메커니즘을 사용하여 함께 고정될 수 있다. 구조체(1)를 이루는 하위 구성 요소는, 부하, 또는 구조체(1)가 편리하게 크레인에 고정되는 리프팅 포인트, 윈치, 또는 구조체(1)의 배치를 위한 다른 그러한 장치를 포함할 수 있다.
다른 디자인의 격자(6)가 사용될 수 있다는 것을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 격자(6)는, 구조체(1)의 전체적인 설계 요건으로서 요구될 때, 임의의 적절한 개수의, 실질적으로 수직으로 연장되는 지주(32), 노드(34, 38) 등을 가질 수 있다.
도 15 내지 도 19는, 콘크리트로 캐스팅된 상부 피스(8)를 보여준다. 상부 피스(8)는 상부면(44)과 하부면(46)을 가지며, 상부면(44)을 바닥면(46)에 연결하는 경사진 외부 벽(48)을 갖는다. 상부면(44)의 중간에는 중앙 오목부(50)가 위치하여 풍력 터빈(2)과 같은 설비의 장착부를 수용한다. 하부면(46)상의 연결 접점(52)은, 상부 피스(8)와 격자(6)의 상부 링(30)(또는 더 특별한, 상부 노드(40)) 간의 연결수단으로서 제공된다. 상부 피스(8) 내의 텅빈 영역 또는 챔버들은 밸러스트 탱크(54)를 규정하는데, 밸러스트 탱크(54)는 또한, 상부 피스의 내부 벽(56)에 의해 부분적으로 규정된다. 결합 접점(52)에 위치한 개구부(58)들은 각 상부 노드(38)의 개구부(42)와 함께 레지스터 내에 있으면서, 상부 피스(8)로의 케이블 라우팅을 용이하게 한다.
본 발명에 따른 구조체(1)는 사용시에, 어느 위치에 설치되기 이전에 조립될 수 있고, 또는 하위 구성 요소(예컨대, 기저부(4), 격자(6), 및 상부 피스(8))는 개별적으로 운반되어 해당 장소에서 구조체가 조립된다. 도 20은 본 발명의 구조체(1)의 측면도를 나타내는데, 사용시에 구조체가 해저(SB)에 설치된 것을 나타내며, 흘수선(WL)과 관련해서 하위 구성 요소가 어떻게 위치하는지를 나타낸다.

Claims (34)

  1. 상부 피스(8)와, 기저부(4), 및 상기 기저부(4)에 상부 피스(8)를 연결하는 하중 전달형의 격자(load-tranferring lattice, 6)를 포함하는 해상 설비(2) 장착용의 구조체(1).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기저부(4)는 콘크리트로 형성되는 구조체(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기저부(4)는 공극(void)을 갖도록 형성되는 구조체(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저부(4)는, 기저부(4)를 상기 격자(6)에 연결하는 하나 이상의 결합 접점(mating interface, 10)을 더 포함하는 구조체(1).
  5. 제 4항에 있어서, 각각의 결합 접점(10)은, 기저부(4) 및 격자(6) 중 어느 하나에 수 연결부(male connecting part) 또는 암 연결부(female connecting part)를 포함하고, 또한 기저부(4) 및 격자(6) 중 다른 하나에 상보적인 수 연결부 또는 암 연결부를 포함하는 구조체(1).
  6. 제 4 항 또는 제 5항에 있어서, 하나 이상의 결합 접점(10)과 함께 사용되는 하나 이상의 쐐기(shim, 22) 또는 슬리브(sleeve)를 더 포함하는 구조체(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저부(4)는 적어도 하나의 개구(aperture, 14)를 포함하는 구조체(1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저부(4)는, 기저부(4)의 하부면(18)으로부터 개구(14)로 연장되는 적어도 하나의 테이퍼면(20)을 포함하는 구조체(1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는 콘크리트로 형성되는 구조체(1).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는 케이블 라우팅 수단(cable-routing means)을 포함하는 구조체(1).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는 쌍곡면의 배열(hyperboloid configuration)을 갖는 구조체(1).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는, 하나 이상의 쌍으로 된, 실질적으로 수직으로 연장되는 지주(strut, 32)를 포함하는 구조체(1).
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 지주(32)는 쌍곡면의 배열을 채택한 구조체(1).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는 기저부(4)에 인접한 기저 링(basal ring, 28)을 포함하는 구조체(1).
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 기저 링(28)은 콘크리트로 형성되는 구조체(1).
  16. 제 14 항 또는 제 15항에 있어서, 상기 기저 링(28)은 복수의 기저 노드(base node, 34)를 포함하고, 각각의 인접한 쌍의 기저 노드(34)가 기저 지주(base strut, 36)에 의해 상호 접속되는 구조체(1).
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는 상부 피스(8)에 인접한 상부 링(30)을 포함하는 구조체(1).
  18. 제 19항에 있어서, 상부 링(30)은 콘크리트로 형성되는 구조체(1).
  19. 제 17 항 또는 제 18항에 있어서, 상기 상부 링(30)은 복수의 상부 노드(38)를 포함하고, 각각의 인접한 쌍의 상부 노드(38)는 기저 지주(40)에 의해 상호 접속되는 구조체(1).
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는 하나 이상의 쌍의, 실질적으로 수직으로 연장되는 지주(32)를 포함하고, 상기 지주(32)는 기저 링(28)과 상부 링(30) 사이로 연장되는 구조체(1).
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자(6)는, 격자(6)를 리프팅 장치에 부착하는 연결 수단을 포함하는 구조체(1).
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 피스(8)는 콘크리트로 형성되는 구조체(1).
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 피스(8)는 하나 이상의 밸러스트 탱크(54)를 더 포함하는 구조체(1).
  24. 제 23항 에 있어서, 상기 밸러스트 탱크(54)는 상기 상부 피스(8)와 일체로 형성되는 구조체(1).
  25. 제 23 항 또는 제 24항에 있어서, 상기 밸러스트 탱크(54)는 적어도 부분적으로 상부 피스(8)의 내부 벽(56)에 의해 규정되는 구조체(1).
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 피스(8)는, 상부 피스(8)를 격자(6)에 연결하기 위한 하나 이상의 결합 접점(52)을 포함하는 구조체(1).
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 피스(8)는 적어도 하나의 오목부(recess, 50)를 포함하는 구조체(1).
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 상부 피스(8)는, 상부 피스(8)를 격자(6)와, 결합 접점(52)에 위치한 적어도 하나의 개구(58)에 연결하기 위한 하나 이상의 결합 접점(52)을 포함하는 구조체(1).
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저부(4)는 사용시에 해저에 위치하도록 개작(adapt)되는 구조체(1).
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 기저부(4)는 하나 이상의 세굴 보호 매트리스(scour protection mattress, 24)를 포함하는 구조체(1).
  31. 제 30 항에 있어서, 각 매트리스(24)는 콘크리트로 형성되는 구조체(1).
  32. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저부는 부력체(buoyant)인 구조체(1).
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 기저부는, 사용시 기저부를 해저에 고정하는 고정 수단을 포함하는 구조체(1).
  34. 실질적으로 본 명세서에 기재되고 도면들로부터 참조되는 구조체(1).
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