KR20170087873A - 연안에서의 활동을 위한 해저 터미널 - Google Patents

Abstract

이 공보는 부유 가능한 착탈식 모듈(20) 및 해저(19)에 의해 지지되는 착탈식 해저 하부 구조물(10)을 포함하는 LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장 및 적재 또는 하역하기 위한 얕은 수중의 해저 터미널(40), 상기 부유 가능한 모듈(20)은 해저 터미널이 형성되도록 상기 해저 하부 구조물(10)에 해제 가능하게 고정되고, 상기 해저 하부 구조물(10)은 부력 장치가 제공된 베이스 구조물(11), 상기 베이스 구조물(11)로부터 연장되어 상기 베이스 구조물(11)의 주변부의 적어도 일부를 따라 배치된 상향 연장 벽 구조물(12)과, 상기베이스 구조물은 또한 상기 부유 가능한 모듈(20)이 해저 하부 구조물(10)에 매립되어 지지되도록 하는 것을 허용하기 위해 상기 벽 구조물(12)에 개구부(18)가 제공되는 것을 특징으로 한다.
베이스 구조물(11)에는 수직 벽 구조물(12)로부터 측 방향으로 연장되어 수중의 탈착 가능한 모듈을 지지하도록 구성된 수중의 빔 또는 베이스 슬랩 구조물(35)이 제공되며, 빔 또는 슬랩 구조물(35)(submerged beam) 또는 슬래브 구조물(35)을 통해 연장되는 슬리브 또는 덕트를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치이다.

Description

연안에서의 활동을 위한 해저 터미널{SEA BED TERMINAL FOR OFFSHORE ACTIVITIES}

본 발명은 부유 가능한 착탈식 저장 모듈 및 해저에 의해 지지되도록 만들어진 착탈식 해저 하부구조, 항구 터미널이 형성되도록 하기 위해 해저 하부구조에 고정된 부유 가능한 모듈을 포함하는, 연질 또는 진흙 투성이의 해저 토양 조건을 갖는 얕은 수중에서의 사용에 적합한 LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장 및 적재 또는 하역하기 위한 해저 터미널에 관한 것이다. 여기에서 해저하부구조는 부력 장치가 제공된 기본 구조물, 상기 베이스 구조물로부터 위로 연장되고 상기 베이스 구조물의 주변부의 적어도 일부를 따라 배치된 상향 연장 벽 구조물을 포함하고, 상기 베이스 구조물은 또한 상기 부유 가능한 모듈을 허용하기 위한 상기 측벽 구조에 개구를 구비하여 해저 하부 구조물에 매립되어 지탱되도록 하는데, 이는 독립항의 전문에 추가로 규정되어 있다.

LNG 또는 대형 유조선의 항구 위치는 매우 위험한 것으로 간주된다. 따라서, 인구 밀집 지역에 사이트를 배치하는 것은 바람직하지 않다. 동시에, 인구 밀도가 높은 국가에서 가장 많은 수의 LNG 소비자가 발견된다. 따라서 해상에 LNG 저장 시설을 설치하기 위한 여러 가지 해결책이 제시되어 있다.

또한, LNG를 이송하기 위해 잘 분리되고 유연한 관절형 팔 또는 호스가 종종 사용된다. 호스는 실제로 매우 단단하고 매우 유연하지 못하다. 관절형 팔은 한 평면에서만 정상적으로 움직이며 옆쪽으로의 움직임은 허용하지 않는다. 이는 LNG 선박이 적재 또는 하역 작업 중에 보호된 항구에 적절히 계류되어 바람과 파도의 우세한 방향으로 누워 있어야 함을 요구한다.

바다에 LNG를 적재하기 위한 항구 부지를 제공하기 위해 이전에 제안되었지만, 부두 위치는 떠 있거나 바다 바닥에 놓여 있다. 플로팅 현장은 공통적으로 선박과 저장 시설 간 LNG 이송은 서로간에 독립적으로 움직이는 두 개의 떠 다니는 움직이는 물체 사이에서 발생한다는 문제점을 가지고 있다. 역학은 선적이 나란히 놓여지면 장비와 안전에 큰 부담을 주게 된다.

특히 얕은 물에서 중력에 의해 해저에 직접적으로 머무르는 액체의 저장 구조의 주요 문제점은 GBS(Gravity Based Structure)가 항상, 예를 들어 폭풍 해일과 같은 극한 상황일 때에 양의 지면 압력을 확보하기 위해 대량의 고정식 안정기를 필요로 한다는 것이다. 폭풍 해일은 대부분 육지 근처의 얕은 바다에서 나타난다. 해안 근처의 수위가 일시적으로 8-9 미터까지 증가 할 수 있는 열대성 저기압과 관련하여 이것은 해수면 위의 대형 수면 지역과 해안 근처에 위치하는 액체 저장 시설을 갖춘 거대한 융기 세력을 GBS에 노출시킨다. 이러한 일시적인 상승력에 대항하기 위한 추가적인 고정식 안정기 부피는 항상 양의 바닥 압력을 확보하기 위한 GBS 부피와 중량의 상당한 증가를 필요로 할 것이다. 또한 부유 가능한 잠수함 및 해저에 GBS를 설치하는 동안 추가적인 부력을 확보해야 한다. 이러한 부피의 증가는 다시 해수용 안정기 및 고정식 안정기에 대한 추가적인 밸러스트량을 필요로 하는 인양력의 추가적인 증가를 초래할 것이며, GBS 솔루션을 매우 비싸게 만드는 부정적인 설계 효과 나선을 나타낸다.

또한 GBS 솔루션이 강 삼각주(river deltas)에서 발견되는 부드럽고 미고결(unconsolidated)인 해저 토양에서 사용하기에 실현 가능하지 않거나 최상의 경우에 매우 비싸다는 것이 알려져 있다. 이러한 이유로 GBS에는 흡입 스커트가 장착될 수 있지만 이러한 스커트 솔루션의 단순한 크기 및 수직 높이는 부동 토양 몸체를 이러한 토양 조건이 있는 지역에서 유일하게 실행 가능한 솔루션으로 만드는 등 엄청나게 비싼 기초 솔루션을 나타낼 수 있다.

대안은 2개의 떠 다니는 몸체의 후미와 선수 사이에서 LNG를 이송하는 것이지만, 이는 오일에 대한 종래의 선적 작업보다 상당히 어렵고, 이 방법은 장비에 큰 부담을 요구한다. 또한 이러한 선박이 회전할 수 있도록 허용되는 경우, LNG 저장 용기에는 LNG용 복잡한 수중 회전 시스템이 장착 되어야 한다.

선적 작업 중에 떠 다니는 물체의 역동성과 관련된 문제를 줄이기 위해, 해저에 크고 직사각형의 철 또는 콘크리트 구조물을 설치하고, 인공 항구와 같은 기능을 발휘하도록 제안되었는데, 연속적인 철 또는 콘크리트 벽은 들어오는 파도에 대한 보호이다. 제안된 물의 전형적인 깊이는 8-30 미터이다. 이러한 유형의 대규모 건축물은 인구 밀집 지역에서 멀리 떨어져 건설되고 동시에 적재 및 하역 작업 중 LNG 선의 방파제로서 기능하기 위한 것이다.

축항의 바람 그늘 쪽으로 배를 옮겨서 이러한 문제를 줄일 수는 있지만, 특히 불리한 각도에서 파도와 물결이 한 번에 올 때 상당한 차폐 효과를 얻고자 하는 경우, 계산과 분지 실험은 지속적인 장벽을 형성하는 축항이 상당한 차폐를 확보하기 위해서는 축항이 매우 커야 한다는 것을 나타낸다. 이것은 파도가 그러한 구조의 양면에서 구부러지고 구부러진 파가 만나는 바람이 불어 오는 쪽 뒤에서 약간의 거리가 발생할 것이라는 잘 알려진 효과 때문이다. 이 초점에서 파도의 높이는 실제로 들어오는 파도보다 높을 수 있다.

따라서 파도로부터 방패 역할을 하도록 의도된 대양 바닥에 위치한 대형 항구 건설은 매우 비싸다. 선적 작업 중 파도로부터 선박을 차폐하기 위한 콘크리트로 제작된 LNG 용 항만 현장과 같은 다양한 형태가 제안되었다. 하나의 제안된 형태는, 예를 들어, 말굽 모양으로 구조를 건설하고 LNG 선박이 내부에 적재/하역하게 한다. 이것은 역동성을 상당히 감소시킬 것이지만, 항구 위치는 직사각형 형태의 항구 위치보다 훨씬 비싸다.

GB 1369915는 해저에 배치하기 위해 해상 또는 침몰된 다수의 유닛을 포함하는 항구 위치를 기술한다. 각 유닛은 필요한 경우 이동할 수 있는 베이스, 하중 전달 구조 및 이동식 파쇄 요소로 구성된다.

US 3,958,426은 적어도 하나의 직선 계류 위치가 형성되도록 해저 상에 떨어져 배치된 다수의 유닛을 포함하는 항구 부지를 기술하고 있다. 이 유닛에는 펜더 및 웨이브 감쇠 장치가 제공된다.

출원인의 공보 WO 2006/041312는 바다에서의 LNG와 같은 탄화수소의 저장, 적재 및 하역을 위한 항구 플랜트를 개시하고 있으며, 이의 전체 내용은 참고 문헌에 포함되어 있다. 항구는 강철이나 콘크리트로 건축된 3개의 유닛으로 구성되며, 해저에 배치된. 단위는 횡 방향으로 나란히 배치된. 항구는 파도를 약화 시키도록 구성되어 있으며 선박은 계류장의 바람이 불어가는 쪽에 놓여 있다.

출원인의 공보 WO 2013/002648은 바다에서 탄화수소 생성물의 저장, 적재 및 하역을 위한 항구 플랜트를 개시하고 있으며, 항구 플랜트가 형성되도록 해저 상에 다수의 유닛이 배치되어 있다. 상기 유닛들은 측 방향으로 소정의 간격을 두고 독립적으로 배치되며, 선박의 정박을 위한 정면을 가지며, 파도의 일부에 대한 통로를 형성하고, 진입하는 파도의 일부를 감쇠 시키도록 구성된다. 파도와 흐름의 다른 부분을 항구 플랜트를 통과하도록 허용한다.

미국 특허 제 2005/139595 호는 해저 상에 놓인 해저 구조물, 해저 상에 놓이는 기부 슬래브 및 3 개의 상부로 연장하는 벽을 갖는 해저 구조물에 배치된 플랜트 저장 및 적재 LNG를 기술한다. 해저 구조물은 개구부를 가지며, 플로팅 모듈이 해저 구조물 내부의 위치로 움직일 수 있도록 하며, 평형을 유지하여 베이스 슬래브 상에 놓이게 한다.

FR 2894646은 자체 중량으로 인해 해저에 놓인 중력 기반 구조를 기술하고 해저로 밀어 넣은 아래쪽으로 돌출된 개방 스커트를 제공한다. 중력 기반 구조물은 U자 형태를 가지며, 수중 바닥 슬래브로부터 상향 연장되는 수직 벽을 가지며, 부력 챔버가 제공되어 필요한 중량을 제공하기 위한 중량으로 기능한다. 중력 기반 구조체의 일 실시예는 수직 벽을 통해 그리고 지지 토양 내로 하향 연장되는 말뚝을 제공 할 수 있으며, 말뚝은 해수면 위의 벽의 상부에서 종결된다.

그러나 저장을 위한 이러한 항구 플랜트는 규모가 크고 복잡하며 비용이 많이들 수 있다. 항구 플랜트는 구축하는 데 오랜 시간이 걸리고 이동성 및 기타 애플리케이션과 관련된 편차가 제한적이다. 깊은 스커트가 기초를 만들 수 있도록 하기 때문에 설치 과정에서 문제가 발생할 수 있다. 특히 진흙이 많거나 부드러운 해저가 있는 얕은 물에서 문제가 발생할 수 있다. 또한, 해저 토양의 밀도, 조성, 강화 및 지형은 해저의 한 해역과 다른 해저의 해역에서 상당히 상이할 수 있다. 예를 들어 강가의 토양은 요구르트의 질감과 함께 부드럽고 진흙투성이인 토양이 지배적인 반면, 다른 해저 지역은 단단한 사암, 석회암 또는 고대 화산암에 영향을 받거나 중첩될 수 있다. 이것은 해저 토양의 내재 성능에 직접적인 영향을 미칠 것이며, 따라서 해저에 놓여 있어야 하는 해저 구조물에 대한 예측 가능하고 신뢰할 수 있는 기반 솔루션을 발견할 가능성이 있다.

따라서, 다양한 석유 관련 제품 및 벙커링을 저장할 수 있고 건설, 유지 및 보수가 용이하고 제작 및 비용면에서 가능한 한 표준화될 수 있고, 임의의 해저 토양으로 연안 또는 해안 근처의 장소에 쉽게 배치할 수 있는 비용 효율적이고 다양하며 유연한 항구 플랜트 시스템에 대한 요구 사항이 존재한다.

미국 특허공개 제2005/139595호 미국 특허등록 제3958426호 국제 특허공개 제2013/002648호 국제 특허공개 제2006/041312호

본 발명은 LNG, 오일 제품 및 벙커링용 얕은 수심 해저 터미널에 관한 것으로, 해저상의 말뚝에 의해 지지되어 적어도 하나의 착탈식 해저 하부 구조에 안정된 항구 기초가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다. 저장 모듈은 하부 구조의 상부에 착탈식으로 배치되어 해저 구조물을 형성하고, 해저 터미널을 구성하는 적어도 하나의 해저 구조물을 포함한다.

본 발명의 다른 목적은 해저에 안정된 설립을 보장하기 위해 아래쪽으로 돌출된 오픈 스커트를 사용할 필요가 없는 터미널이 해저에 위치할 수 있도록 설계된 해저 터미널을 제공하는데 있다. 해저 하부 구조의 바닥면이 부분적으로 또는 완전히 접촉할 필요는 없다. 실제로 해저 구조물은 사용된 말뚝에 의해 완전히 지지될 수 있고 나머지 말뚝 위에 놓일 수 있다.

본 발명은 또한 조립된 해저 터미널을 설치하는 방법, 해저 하부 구조물에 대한 계류 구조 및 해저 하부 구조물에 플로팅 모듈을 도입하는 방법에 관한 것이다.

다음과 같이, LNG(액화 천연 가스)의 일반적인 지정은 액체 상태로 냉각된 천연 가스에 사용된다. 약 -161℃까지 메탄을 냉각시키는 것이 일반적이지만, 본 발명은 에탄, 메탄, 프로판 및 부탄과 같은 냉각 가스와 같은 다른 유형의 석유 제품에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 오일 및 오일 제품의 저장, 적재 및 하역에 사용될 수 있다.

본 발명의 목적은 저장 유닛을 구비 한 범용 얕은 수심 해저 터미널 및 그 해저 터미널을 설치하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 터미널과 지지 구조 사이의 임의의 해저와 터미널 사이의 상대 운동을 허용하지 않고 저장 모듈 내부에 저장된 액체의 큰 중량에 의해 야기되는 매우 큰 수직 하중을 해저 토양에 전달하도록 설계된 해저 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대부분의 유형의 해저 토양 조건에서 유연하고 비용 효과적이며 용이하게 수위가 얕은 해저 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상이한 오일 관련 제품 및 벙커를 저장하기 위해 전환하기 쉬운 얕은 수심의 해저 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 요구되는 정도로 쉽게 팽창 또는 축소 될 수 있는 확장 가능한 얕은 수중 해저 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 필요할 때, 강 삼각주 및 중력 기반 구조물을 설치할 수 없거나 너무 비싸지 않은 비 고정 토양의 해저 지역에서 발견되는 매우 부드럽고 진흙투성이의 토양에 위치 할 수 있는 근해 저장 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하중지지 구조의 임의의 주요 체적 수정 없이 극심한 폭풍 해일 동안 큰 부력 상승력에 저항 할 수 있는 구조적 용량을 제공 할 수 있다는 것이다

또한, 본 발명의 목적은 LNG, 오일 생성물 및 바다에서 벙커링(bunkering)을 위한 유연하고 바닥에 위치하는 해저 터미널을 제공하는 것으로서, 각각의 유닛은 해저에 개별적으로 하강 될 수 있고, 따라서 모든 유닛이 최종적으로 몇 가지 다른 방향으로 원하는 방향으로 계류 점을 가진 해저 터미널을 형성하게 된다.

본 발명의 또 다른 목적은 합리적인 가격으로 해저 터미널의 유닛 각각을 효율적으로 그리고 종래의 건설 현장에서, 바람직하게는 드라이 도크를 사용하는 조선소에서 가능한 한 효율적으로 건설 할 수 있게 하는 것이다. 따라서 바다에서 값 비싼 마무리 작업을 최소화 할 수 있다. 건물 부지에서 최종 단장 한 후, 각 부대를 설치 장소로 가져 오거나 견인하여 최종적으로 알려진 기술을 사용하여 하강시킨다.

해수면 위로 다량의 액체를 저장함으로써 발생되는 큰 수직 하중을 해저에 안전하게 전달하는 것도 본 발명의 목적이다.

또한, 본 발명의 목적은 해저 하부 구조 및 각각을 다른 것에 적응시키고 시간과 비용 효과적인 방식으로 저장 모듈의 접안을 단순화하도록 설계된 저장 모듈을 포함하는 해저 터미널을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상부에 상부 장비를 갖는 저장 모듈의 신속하고 안전한 설치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 얕은 해저 터미널 및 독립항에 의해 더 규정된 해저 터미널을 설치하는 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 실시예들, 대안들 및 변형 예들은 종속 항들에 의해 정의된다.

본 발명의 본질적인 특징은 적어도 수직 벽 구조물로부터 측 방향으로 연장되고 또한 베이스 구조물의 원주를 따라 연장되는 수중의 빔 또는 베이스 슬래브가 제공되고, 상기 착탈식 모듈을 지지하도록 구성되며, 상기 빔 또는 슬래브는 수중의 빔 또는 슬래브를 통해 연장되는 슬리브 또는 덕트가 제공되어 해저 토양 내로 내려갈 말뚝을 수용하도록 구성된다. 해저 하부 구조물은 기본 구조물의 총 바닥 면적을 덮는 바닥 슬래브를 구비 할 수도 있고, 또는 해저 구조물은 수직 벽 구조물로부터 제한된 거리만 연장되어 수평으로 연장되는 빔이 제공되어, 부유 가능한 모듈을 지지하기 위한 수중의 표면을 형성 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 말뚝 두부는 해수면 아래에서 종료되도록, 바람직하게는 빔 또는 슬래브의 상부 표면과 동일 높이로 되도록 의도된다.

더욱이, 슬리브 또는 덕트는 수직과 각도 α를 형성하여 쌓일 때 경사 위치로 말뚝을 고정시킬 수 있다.

벽 구조물은 해저 하부 구조 유닛을 형성하는 베이스 구조물의 통합된 부분을 형성 할 수 있으며, 밸러스트용 수단을 구비 할 수 있다. 벽 구조물의 적어도 일부는 수면 위로 연장된다.

일 실시예에 따르면, 또한 해저 하부 구조물에는 벽 구조물의 상부로부터 벽 구조물의 바닥을 통해 연장되는 벽 구조물, 말뚝 또는 슬리브를 통해 쌓아 올리기 위한 덕트 또는 슬리브가 제공 될 수 있다.

또한, 해저 하부 구조물은 폐쇄 구조에 의해 폐쇄 될 수 있는 부유 가능한 모듈을 접안하기 위해 벽 구조물에 개구부가 제공되어, 베이스 구조물의 주변부 내에 폐쇄 벽 구조물을 형성 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 덕트 또는 슬리브는 그라우트가 하향으로 빠져 나가는 것을 방지하면서 하단부에 밀봉 장치를 구비 할 수 있다.

더욱이, 덕트 또는 슬리브의 내부 표면은 바람직하게는 상단 및 하단에 스페이서가 제공되어 말뚝이 내부 덕트 또는 슬리브 벽과 직접 접촉하여 그라우트 충전용 환형을 형성하는 것을 방지한다.

덕트 또는 슬리브의 내부 표면은 덕트 또는 슬리브의 내부 벽 표면과 말뚝의 외부 벽 표면 사이의 적절한 전단 및 접착을 보장하는 다수의 전단 제공 장치를 구비 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 베이스 하부 구조물은 저장 모듈과 동일한 수의 벌크 두부로 분할될 수 있고, 벌크 두부의 수직 벽은 구조적 빔을 형성하여 저장 모듈의 수직력이 베이스 구조물을 포함 할 수 있고, 플로팅 모듈은 기계적 잠금 장치에 의해 또는 해저 하부 구조물에 전단력 플레이트를 용접함으로써 베이스 구조물에 고정 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 적어도 하나의 착탈식 해저 하부 구조물이 해저 안으로 연장되는 말뚝에 의해 위치되고 지지되어, 안정한 항구 기초가 형성된다. 해저 하부 구조물은 부력 장치가 제공된 베이스 구조물과 부력 장치가 또한 구비된 상향 연장 벽 구조물을 포함한다. 벽 구조물은 베이스 구조물의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되고, 부유 가능한 저장 모듈을 도입하기 위해 벽 구조물에 적어도 하나의 개구를 포함한다. 부유 가능한 모듈은 벽 구조물 내의 베이스 구조물의 상부에 착탈식으로 배치되고, 함께 적어도 해저에 의해 지지되는 오프 쇼어(offshore) 유닛을 형성한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 벽 구조물은 해수 하부 구조 유닛을 형성하는 베이스 구조물의 통합된 부분이다. 해저 하부 구조물의 벽 구조물은 해발보다 높다.(그러나 벽 구조물은 해수면 아래에 있을 수도 있다.) 도면에 나타난 것처럼 해저 하부 구조물의 일부를 물 위에 놓는 것의 장점은 다음과 같다.

a) 수면은 해저 하부 구조물의 설치를 용이하게 하고 불확실성을 감소시킨다.

b) 해저 구조물의 일부는 저장 모듈의 플로트 - 인 및 설치를 용이하게 하고 단순화한다.

c) 말뚝 박기 기계는 해수면 위의 해저 하부 구조물에 놓일 수 있으며 이로 인해 비용과 시간이 절약된다.

d) 수면 위의 해저 하부 구조물은 선박 충돌에 대한 추가적인 보호를 나타낸다.

e) 일부 장비, 예: 화물 적재 암(arms)은 경우에 따라 해저 하부 구조물에 설치 될 수 있으며, 따라서 저장 모듈로부터 조금 떨어져 설치 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저 하부 구조물은 벽 구조물의 상부로부터 벽 구조물의 하부를 통해 연장되는 벽 구조물을 통해 가능한 경우 베이스 구조물을 통해 쌓아 올리는 수단을 갖는다.

해저 하부 구조물의 단면도는 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 심지어 다각형을 포함하는 다른 형상을 갖는다. 해저 하부 구조물은 콘크리트 및 / 또는 강철로 만들어진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저 하부 구조물은 자켓 프레임 구조이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 해저 하부 구조물은 저장 모듈의 격벽과 동등한 기본 구조의 격벽으로 미리 조립된 직사각형 형상의 콘크리트로 제조된다.

또한, 해저 하부 구조물은 수면에 떠 있는 미리 제작된 모듈이며 안정기를 위한 수단을 가지고 있다. 하부 구조물은 해저에 쌓아 올리는 방법에 의해 배치되고 지지될 수 있으며, 또한 적어도 하부 기본 구조물을 통해 연장되는 벽 구조물을 따라 쌓일 수 있는 수단을 가질 수도 있다. 대안으로, 말뚝은 상향 연장 벽 구조물 및 해저 하부 구조물의 기저 구조물을 통해 또한 구동 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장 모듈은 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 심지어 다각형과 같은 하부 구조와 유사한 단면 형상을 갖는 강철로 제조된다. 바람직하게는, 저장 모듈은 해저 하부 구조물과 동일한 형상을 갖는다.

본 발명에 따르면, 플로팅 저장 모듈은 벽 구조물 내의 베이스 구조물의 상부에 배치되고 안정기를 위한 수단을 갖는다. 저장 모듈은 LNG, LPG, 다른 연료 창고의 석유 제품을 저장하기 위한 다목적 모듈이며 적어도 하나의 격벽을 포함한다. 또한, 기본 구조물은 저장 모듈과 동일한 수의 벌크 두부로 분할되고, 벌크 두부의 수직 벽은 구조적 빔을 형성하여 저장 모듈의 수직력이 기본 구조의 구조 빔으로 직접 전달되고 연속적으로 큰 말뚝을 토양으로 옮겨야 하는 수직 말뚝에 직접 넣는다.

본 발명에 따른 말뚝을 사용하는 중요한 이점은 말뚝이 인장 및 압축 모두를 취할 수 있고, 동시에 효율적이고 비용 효과적인 방식으로 다양한 길이의 말뚝 길이가 치수로서 고려 될 수 있다는 것이다. 덕트 또는 슬리브의 수, 위치 및 치수는 이후의 말뚝 박기가 필요할 경우에 대비하여 여분의 미사용 덕트 또는 슬리브가 제공되도록 구성 할 수 있다.

대형 스토리지 모듈에 의해 초래되는 수직 부하는 경우에 따라 엄청날 수 있으며 안전하고 신뢰할 수 있는 작업을 보장하기 위해 안전한 수직로드 전송을 보장하는 로드 전송 시스템이 필수이다. 예를 들어, 원유 160,000m³ 저장 탱크는 145,000 톤의 명목상의 수직 부하를 발생시킨다. 예를 들어, 모듈 풋 프린트를 가정하면, 이러한 모듈의 경우 5,000 m², 해저 구조물과 해저에 수직 하중은 약 30 톤 / m²이며 안전 계수가 더해진다. 이러한 큰 수직력의 안전한 수직 하중 전달은 본 발명에 따라 저장 모듈 아래의 하부 구조물에 다수의 말뚝을 위치시킴으로써 확보 될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 큰 수직 하중 전달은 거의 모든 유형의 토양에서 가능하며, 말뚝링 시스템은 매우 부드러운 토양에서 치밀한 토양으로 다양한 토양 유형에 적용될 수 있다.

본 발명의 큰 이점은 하부 구조물의 말뚝이 또한 부양 부력을 흡수하는 장력을 위해 설계 될 수 있다는 것이다. 이 기능은 토양의 수직 하강 용량이 제한적인 하천 삼각주와 같은 매우 부드러운 토양에 쉽게 설치할 수 있다.

또한, 베이스 구조물의 전체 풋 프린트를 어느 정도 커버하는 바닥 슬래브 구성으로 인해, 사용 가능한 총 가용한 말뚝 수 및 이웃하는 말뚝 사이의 거리와 그러한 말뚝의 수의 위치에 대해 큰 자유도가 달성된다. 이는 특히 토양 상태가 좋지 않거나 가벼운 지역 및 / 또는 대형 파도 및 폭풍 해일과 같은 극심한 환경 부하 및 충격이 발생할 수 있는 지역에서 중요 할 수 있다.

또한, 쌓인 파운데이션의 이러한 특징은 본 발명에 따른 저장 시스템이 얕은 사이클론 및 폭풍 해일 노출 구역에 설치 될 때 매우 유용하며, 극단적인 100 년 사례의 수위가 정상 해수면보다 8-9 미터 높을 수 있다. 이러한 경우, 기초 말뚝은 상승 부력의 많은 부분을 차지하도록 설계 될 수 있는 반면, 극단적인 임시 상승력의 다른 부분은 저장 모듈의 활성 밸러스트에 의해 중화 될 수 있다. 큰 수직 구조의 힘을 필요로 하는 경우 기본 구조 및 저장 모듈의 주요 구조 빔에 미러링된 구조 인터페이스가 있는 것도 장점이다. 이는 벌크 두부 저장 모듈로부터의 수직력이 바람직하게는 베이스 구조물의 주요 구조 빔으로 직접 전달된다는 것을 의미한다.

저장 모듈은 조립식으로 되어 있고 기본 구조물의 주변부에 있는 벽 구조물 내의 해저 하부 구조물에 맞도록 되어 있다. 저장 모듈은 중력으로 인해 구조물의 무게와 물 밸러스트에 의해 바닥에 놓여 있다. 또한, 저장 모듈은 기계적으로(기존 기술에 의해) 또는 예를 들어 해수 하부 구조물에 전단력 플레이트를 용접하여 극단적인 갯수, 폭풍우 또는 쓰나미로 인한 저장 모듈의 극심한 환경적 상승력에 대항 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저 구조물을 구성하는 저장 모듈 및 해저 구조물을 구성하는 적어도 하나의 해저 구조물과 결합되는 해저 구조물이 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 해저 구조물은 2개 이상의 계류 점이 형성되고, 상기 계류 점이 서로에 대해 90 °와 같은 각도를 형성하도록 배치 될 수 있다.

해저 부에는 충돌로 인한 손상으로부터 유닛을 보호하기 위한 수단이 제공 될 수 있으며, 상기 수단은 선박에 대향하는 표면으로부터 돌출하는 요소를 포함하며, 상기 수단은 또한 바람직하게는 해저 터미널을 따라 계류되도록 의도된 선박의 고정 점으로서 작용하며, 또한 파쇄 효과에 기여하는 것이 바람직하다. 충돌 보호 수단은 설치 위치에 있을 때 수선을 통해 아래로 확장되도록 구성 될 수 있다.

계류 플랫폼의 높이는 낮고 안전한 높이로 해발 위에 배치되어야 하며, 다양한 크기의 선박을 계류 할 수 있는 유연성을 제공해야 한다.

본 발명의 주요 영역은 상부에 상부 장치를 갖는 저장 모듈의 신속하고 안전한 설치를 하는 것이다. 이것은 전체 설치 비용이 많이 드는 부분이다(90-95 %). 적어도 말뚝으로 안정화되고 해저에 미리 평평하게 설치된 사전 설치된 기본 기초를 가짐으로써 저장 모듈의 설치가 몇 시간 내에 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 또한 해저 터미널을 배치하는 방법이 제공된다. 이 방법은 다음 단계로 구성된다.

적어도 하나의 플로팅 조립식 하부 구조가 현장에서 견인되고 해저로 밸러스트되어 해저 기초를 형성하며,

상기 해저 하부 구조물은 안정적으로 위에 놓이고 상기 베이스 및 가능하다면 상기 벽 구조물을 통해 쌓이는 수단에 의해 지지되며,

적어도 하나의 조립식 플로팅 저장 모듈이 또한 현장으로 견인되고, 기본 구조물의 주변부에서 벽 구조물의 개구부를 통해 하부 구조물로 안내되고, 베이스 구조물 상에 밸러스트되고 결합된다.

본 발명의 이점은 파괴 및 소거 효과에 의해 파도가 효율적으로 댐핑되는 방식으로 해저 구조물을 배치하는 것이다. 해저 터미널을 형성하는 본 발명에 따른 해저 구조물은 필요한 거리만큼 이격되어 배치된다. 단위 사이의 거리는 감쇠하려는 물결 주파수와 단위 사이를 통과 할 수 있는 주파수에 의해 결정된다. 이 거리는 알려진 방법으로 계산하거나 기본 실험을 통해 계산할 수 있다.

또한, 해저 터미널이 더 작은 단위로 제작되는 것이 현명하고 경제적으로 큰 이점을 지니고 있다. 따라서, 몇몇 워크샵은 전통적인 조선소에서 제작 될 수 있는 건설과 경쟁 할 수 있다. 또한, 설치가 훨씬 덜 위험하다.

본 발명에 따른 또 다른 장점은 본 발명에 따른 LNG용 해저 유닛을 구성하는 해저 하부 구조물이 공지된 기술을 사용하여 필요에 따라 제거되고, 이동되고 교체되어 새로운 개별 구성을 형성 할 수 있다는 것이다.

본 발명은 매우 비용 효율적인 방식으로 LNG용 해저 터미널에 상이한 유형의 수단을 도입 할 수 있는 가능성을 제공한다. 국부 파 스펙트럼을 고려함으로써, 각 해저 구조물의 해저 하부 구조물이 파력 에너지의 감쇠 수단으로 구성되는 것과 동시에, 유닛들 간의 거리가 최적일 때 상당한 감쇄를 달성하는 것이 가능할 수 있다.

또한 해저 터미널의 해저 유닛에 상당한 높이가 주어져 계류 선박에 대한 풍압 보호 장치임을 입증해야 한다.

해저 터미널의 해저 유닛은 해저 터미널의 움직임 없이 저장 모듈 내부에 저장된 액체의 큰 중량(일반적으로 대형 화물선의 용량에 상응하는 최대 15 만 톤의 사장 중량)으로 해저에 매우 큰 수직 하중을 가하도록 설계 될 수 있다. 이 용량 중 일부는 해저 터미널의 수평 풋 프린트를 유지하면서 저장 볼륨의 높이를 증가시킴으로써 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 상이한 토양 조건에서 해저 터미널을 확립 할 수 있는 가능성을 제공한다. 해저 토양의 밀도, 조성, 강화 및 지형은 한 해저 해역에서 다른 해저 지형으로 크게 다를 수 있다. 이것은 해저 토양의 내재 성능에 직접적인 영향을 미칠 것이며, 따라서 해저에 의해 지지되어야 하는 해저 구조물에 대한 예측 가능하고 신뢰할 만한 기초 솔루션을 발견할 가능성이 있다. 일 실시예에 따르면, 기초 파운데이션은 해저에 쌓인 반 잠수 가능한 플로팅 바디의 형태 일 수 있다. 이 경우 기본 하부 구조는 반 잠수 가능 구조로 밸러스트 될 수 있으며 하부 구조물을 통해 해저에 쌓일 수 있으며 필요하지는 않지만 해저 하부 구조물의 벽 구조물 일 수 있다. 이 경우 수직 구조력을 효율적으로 전달하는 것이 중요하다. 기본 구조 및 저장 모듈의 주 구조 빔이 대칭 구조 인터페이스를 갖는 것이 장점이다. 이는 벌크 두부 저장 모듈로부터의 수직력이 바람직하게는 기본 구조의 주 구조 빔으로, 그리고 말뚝 구조 및 해저로 직접 전달되는 것을 의미한다. 시험 결과에 따르면, 쌓여있는 해저 구조물은 100,000-120,000 톤의 무게를 견뎌야 한다.

본 발명의 장점은 말뚝이 해저 아래, 바람직하게는 필수는 아니지만 해저에 더 가깝게 종결 될 수 있다는 것이다. 더욱이, 해법에 기초한 구조물이 완전하게 쌓여 있고 중력 기초의 사용에 기초하여 해저에 직접 지지되는 구성에 의존하지 않는다. 이와 같이, 플로팅 모듈에 작용하는 중량 및 하중/힘이 말뚝 두부 및 그 부근에서 베이스 구조로 전달되도록 플로팅 모듈을 구성하는 것이 가능할 수 있다.

또 다른 이점은 본 발명에 따른 해저 하부 구조물이 해저 상에 반드시 있어야 하는 것은 아니며, 말뚝에 의해 운반되는 중량, 힘 및 하중이다. 또한, 해저 하부 구조물은 장력, 즉 폭풍 해일에 의해 야기된 구조물의 융기에 저항하기 위해 스커트의 사용에 의존하지 않는다. 따라서 하부 구조물의 밑면은 해저 토양과의 하중 지지 접촉을 가질 필요가 없으며 바다 터미널의 가변적인 작동 및 환경 부하가 말뚝에 의해 흡수된다.

말뚝 표면과 그라우팅된 덕트 또는 슬리브의 대응 벽면 사이의 전단력에 의해 달성되는 하중 지지 용량에 따라 충분한 베어링 및 지지력을 얻을 수 있다. 외측 말뚝 표면과 덕트 또는 슬리브의 표면 사이에 형성된 고리의 그라우트 때문에, 요구되는 전단 저항은 접합부에서 작용하는 전단력을 견디기 위해 얻어진다.

본 발명에 따른 장치는 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명에서보다 상세히 설명될 수 있다:
도 1은 베이스 구조물, 벽 구조물 및 채널을 포함하는 해저 하부 구조물의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 해저 하부 구조물과 결합하기 위한 위치로 견인되는 저장 모듈의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 얕은 해저 터미널을 함께 형성하는 5 개의 각각의 저장 모듈과 결합된 5 개의 하부 구조물의 개략도이다.
도 4는 해저 하부 구조물의 측벽 및 하부 구조물의 수직 단면을 개략적으로 도시하고, 말뚝용 덕트 및 말뚝의 상단부를 도시하며, 덕트 및 말뚝 모두는 수직으로 배열되고 하부 구조물은 그것의 바닥 부분은 해저에 있다.
도 5는 말뚝을 수용하도록 의도된 덕트의 하단부에 배치된 하부 스페이서 및 그라우트 패커를 개략적으로 확대하여 도시 한 도면이며, 말뚝은 생략되어 있다.
도 6은 말뚝이 생략된 말뚝 덕트의 상부 스페이서를 개략적으로 확대하여 도시한다.
도 7은 그라우트 충전 라인의 출력 단부를 도시하는, 도 5의 라인 A-A를 가로 지르는 수평 단면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 하부 구조물의 주변 영역 주위에 배열된 50 개의 말뚝 슬리브를 구비한 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다.
도 9는 경사 말뚝 슬리브 및 말뚝의 사용을 나타내는 본 발명에 따른 하부 구조물의 측벽의 제 1 실시예를 통한 수직 단면을 개략적으로 도시한다.
도 10은 도 9에 개시된 실시예와 비교하여 반대 방향으로 기울어진 경사 말뚝 슬리브 및 말뚝의 사용을 나타내는, 본 발명에 따른 하부 구조물의 측벽의 제 2 실시예를 통한 수직 단면을 개략적으로 도시한다.
도 11은 경사진 해저에 위치한 조립체를 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 12는 모듈을 해저 상부 구조물에 고정하기 위한 하나의 제안된 해법을 개략적으로 도시하는 개략도이다.

도면들에 도시된 실시예들에 대한 이하의 설명에서, 동일 또는 유사한 구조들 및 특징들에 대해 동일한 참조 번호들이 사용된다는 것을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 해저 하부 구조물(10)의 실시예의 상면도를 개략적으로 도시한다. 해저 하부 구조물(10)은 베이스 구조물(11)의 주변부의 적어도 일부분을 따라 배치된 상방으로 연장되는 벽 구조물(12)을 갖는 베이스 구조물(11)을 포함한다. 상기 벽 구조물(12)은 베이스 구조물(11)의 일체화된 부분이며, 함께 해저 하부 구조물(10)을 형성한다. 상기 베이스 구조물(11) 및 벽 구조물(12)은 모두 부력 장치(도시되지 않음)를 구비한다. 이러한 부력 수단은 베이스 구조물(11) 및 상부 연장 벽 구조물(12) 내의 탱크 및 격실(compartments)의 형태일 수 있다. 도 1에 도시된 해저 하부 구조물(10)의 실시예는 종 방향 및 횡 방향으로 하부 빔 구조물(15), 베이스 구조물에 상부 개방 격실(13)을 형성한다. 격실(13)은 바닥 슬래브에 의해 하부 단부에서 폐쇄될 수 있거나 격실은 베이스 구조물(11)이 해저보다 다소 높은 위치에 있는 경우에 말뚝(22)에 접근 할 수 있도록 하향 개방될 수 있다. 상기 종 방향 및 횡 방향의 빔 또는 벽(15)은 베이스 구조물 위의 상향 연장 벽 구조물(12) 사이에 플로팅(floating) 되고 상기 표면 상에 놓이게 밸러스트된 부유 가능한 저장 모듈을 지지하기 위한 지지 및 강화 표면으로서의 역할을 한다. 상향 연장 벽(12)은 베이스 구조물(11)의 3면을 따라 연장되고 베이스 구조물(11) 위에 부유 가능한 저장 모듈(20)을 도입하기 위해 벽 구조에 개구부(18)가 제공된다. 저장 모듈(20)은 해저 구조물(30)을 함께 형성하는 벽 구조물(12) 내의 베이스 구조물(11)의 상부에 착탈식으로 배치된다. 적어도 하나의 해저 유닛(30)은 해저 터미널(40)을 구성한다.

해저 하부 구조물(10)은 플로팅하고 밸러스트 수단(도시되지 않음)을 가지며, 해저(19) 상부 또는 바로 위에 배치되거나, 다수의 말뚝(piles: 22)에 의해 지지되거나, 선택적으로 중력에 의해 해저(19) 상에 놓여지며, 말뚝에 의해 고정된다. 하부 구조물(10)의 상방 연장 벽 구조물(12)은 임의의 및 / 또는 추가의 말뚝 박기를 위해 벽 구조물을 관통하는 천공 또는 덕트 / 슬리브를 가지며 또한 말뚝(22)의 수납을 위한 베이스 구조물(11)에 관통 구멍이 있다. 말뚝(22)을 수용하기 위한 덕트 및 부속품은 이하 더 상세히 설명될 것이다. 말뚝 박는 기계 및 말뚝 박는 도구를 갖는 용기(16)는 말뚝 구조 작업을 수행하기 위해 벽 구조물(12) 옆에 계류된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 말뚝(22)은 베이스 구조물(11)의 개구 아래에서 수중의 전방 빔을 따라 그리고 상향 개방 격실(13)을 형성하는 내부 벽(25)을 따라 3개의 벽의 풋을 따라 종 방향 및 횡 방향으로 배열된다. 이러한 방식으로, 전체 풋 프린트 또는 풋 프린트의 적어도 일부분은 베이스 구조물(11)을 적절하게 지지하기 위한 말뚝을 제공받을 수 있다. 사용되는 말뚝(22)의 수 및 위치, 직경 및 길이는 지지될 중량 및 해저 토양 조건에 따라 달라진다.

본 발명에 따른 이점은 본 발명에 따른 부유 가능한 LNG 저장 유닛 또는 바지선과 같은 플로팅 모듈용 해저 구조물(30)의 일부를 구성하는 해저 하부 구조물(10)이 해저 또는 근해에 설치되도록 하강될 수 있고, 제거하고, 옮기고, 알려진 기술을 사용하여 필요에 따라 새로운 개별 구성을 형성하도록 대체될 수 있다.

도 2는 부분적으로 잠긴, 사전 설치된 해저 하부 구조물(10)과 결합하기 위한 위치로 견인 용기(16)에 의해 견인되는 저장 모듈(20)의 상면도이다. 저장 모듈(20)은 플로팅되고, 밸러스트 수단(도시하지 않음)을 가지며 강철로 제조되는 것이 바람직하지만, 콘크리트와 같은 다른 재료도 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 저장 모듈(20)은 또한 저장 모듈 상부에 적재 시스템, 크레인, 윈치 등과 같은 수단이 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 저장 모듈(20)이 현장에 도착하면, 해저(19)에 위치된 해저 하부 구조물(10)과 결합된다. 이 결합 작동 중에, 플로팅 모듈(20)은 개구부(18)를 통해, 그리고 2개의 평행한 상향 연장 측벽(12) 사이에서 움직인다. 해저 하부 구조물(10)의 벽 구조물(12)은 플로팅 저장 모듈(20)이 벽 구조물(12) 내에서 베이스 구조물(11)의 상부로 유도될 때까지 수면(19) 위로 연장된다(도 2 참조). 모듈(20)은 모듈(20)이 해저 하부 구조물(10)의 베이스 상에 안정적으로 놓여져 해저로 된 조립된 유닛(30)을 형성하도록 밸러스트된다.

본 발명에 따른 장점은 저장 모듈(20)이 상이한 오일 관련 제품을 저장하고 벙커링 및/또는 상이한 기능을 제공하도록 쉽게 전환될 수 있다는 것이다. 저장 모듈(20)은 해저 하부 구조물(10)상에서 하강될 수 있고, 제거되고, 이동되고, 공지 기술을 사용하여 요구되는 바와 같이 새로운 개별 구성을 형성하도록 대체될 수 있다.

도 3은 미리 설계된 방식으로 배치된 5개의 해저 유닛 또는 조립체(30)를 포함하는 해저 터미널(40)의 위에서 바라본 투시도이다. 본 발명의 이점은 파괴 및 소거 효과에 의해 파가 효율적으로 댐핑되는 방식으로 해저 유닛 또는 조립체(30)를 배치하는 것이다. 해저 터미널(40)을 형성하는 본 발명에 따른 해저 구조물(30)은 필요한 거리만큼 이격되어 배치된다. 유닛(30) 사이의 거리는 댐핑하고자 하는 파동 우세 주파수 및 유닛(30) 사이를 통과 할 수 있는 주파수에 의해 결정된다. 이 거리는 공지된 방법으로 계산되거나 기본 실험에 의해 발견될 수 있다. 유닛 또는 조립체(30)의 방향은 터미널(40)의 종 방향에 다소 수직인 방향으로부터 오는 파동을 방지하기 위해 필요한 쉘터를 설치하는 것과 같은 선택이다. 계류 라인, 계류 점 등 선박 계류에 대한 표시는 나타나지 않았다. 해저 구조물(10) 사이의 다리, 통로 등은 도 3에 도시되어 있다.

도 4는 말뚝(22) 및 말뚝(22)의 상단부를 도시하는 해저 하부 구조물의 측벽(12) 및 베이스 구조물(11)의 일부분을 통한 수직 단면을 개략적으로 도시하며, 덕트(21) 및 말뚝(22)은 수직으로 배열되고 베이스 구조물(11)은 바닥 판(23)과 직접적으로 해저(19) 상에 놓여있다. 말뚝(22)이 해저(19)의 토양에서 의도된 깊이로 주행되면, 말뚝(22)의 외부 표면과 덕트(21) 벽의 표면 사이의 고리(25)는 그라우트(grout) 생산 설비(도시하지 않음)로부터 그라우트 공급 라인(24)을 통해 그라우트를 주입함으로써 그라우트된다. 상기 그라우트 공급 라인(24)은 상기 덕트(21)의 하단부에 출구(25)를 구비한다. 이러한 출구 위치의 결과로서, 공급 라인(24)으로부터 주입된 그라우트는 주입된 그라우트가 덕트(21)의 상부에서 빠져 나올 때까지 고리(25)를 통해 위쪽으로 가압될 것이다. 그라우트가 고리(25)의 하부 및 외측으로 힘을 가하는 것과 베이스 구조물(11)의 바닥 판(23)의 하부 표면과 해저(19) 사이의 계면으로 들어가는 것을 방지하기 위하여 말뚝(22)의 전체면 둘레에서 외측에 접촉하는 접촉면을 갖는 링 형상의 멈춤 씰(26)이 배열된다. 상기 멈춤 씰(26)은 원통형 단면을 갖는 원형 호스의 형태 또는 반원형 몸체일 수 있으며, 상기 반원형 몸체의 양쪽 자유 단부는 덕트(21)의 표면에 고정되어 밀봉되어 있고, 상기 덕트(21)의 전체 원주를 넓게 하며, 유체 밀봉을 제공한다. 씰(26)의 내부 공극은 그라우팅 공정의 시동시에 씰의 내부로 가압된 유체의 공급을 확보하여 유체 공급 라인(27)을 통해 가압 소스(도시하지 않음)와 유체 접촉하여 정지를 유발한다. 밀봉을 확장하고, 그라우팅 공정 완료시 유체 압력을 완화할 수 있다. 씰(26)은 도 5와 관련하여 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 덕트(21)의 상부 입구는 덕트(21)의 나머지 부분보다 큰 직경을 갖는 섹션이 제공될 수 있으며, 덕트(21)의 하단부 또는 하단부로의 유입을 용이하게 하기 위해 하향 원뿔형 전환부를 갖는다. 말뚝링 공정의 초기 단계에서 말뚝(22)을 덕트(21)로 이송한다. 덕트(21)의 상부와 하부 모두에서, 말뚝(22)의 외부 표면과 덕트(21) 벽 사이의 최소 거리를 확보하여 말뚝(22) 주변의 환형의 적절한 그라우팅을 가능하게 하도록 스페이서(34)가 배치된다. 입구 스페이서의 표면은 스페이서(34)를 지나서 덕트(21)를 통과하는 말뚝(22)의 통과를 용이하게 하기 위해 왜곡될(skewed) 수 있다.

도 5는 말뚝(22)(도시되지 않음)를 수용하도록 의도된 덕트(21)의 하단부에 배열된 하부 스페이서 및 그라우트 패커(28)를 개략적으로 확대하여 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 그라우트 분포 채널(29)은 그라우트 공급 라인(24)의 출구 단부에 배치되고, 예를 들어 덕트(21)의 원주 방향으로 연장된다. 채널(29)은 덕트의 전체 원주 둘레로 연장될 수 있다. 대안으로, 각각의 채널이 확장된 몇 개의 공급 라인(24)이 제공될 수 있다. 또한, 환형 씰 또는 팽창 가능한 그라우트 패킹 몸체(26)의 도시된 실시예는 예를 들어 볼트(31) 또는 접착제 등으로 밀봉 방식으로 덕트(21)의 원 주면에 고정된 팽창 가능한 재료의 반 원통형 몸체의 형태이다. 패킹 또는 패커 몸체(28)의 공극 내부는 유체 라인(27)의 단부와 연통되어 공극에 가압 유체를 공급한다. 패커 바디(28)의 극점(extreme point) 또는 상부에서, 패커 바디는 원주 방향(28)으로 배열 된 핀(fins: 32)이 제공되어 패커 바디의 밀봉 접촉면을 향상시킨다.

또한 도 4 및 도 5에 모두 도시된 바와 같이, "전단 키(shear keys)"(33)가 설치 될 말뚝(22)에 직면하는 덕트(21)의 벽 상에 배열된다. 전단 키(33)는 상이한 높이에서 덕트(21)의 전체 둘레에 균일하게 분포된다.

도 6은 말뚝 덕트(21)의 노출된 표면 둘레에 배열된 스페이서(34)의 사용을 도시하는 덕트(21)의 상단을 개략적으로 확대하여 도시한다. 스페이서(34)는 덕트(21) 벽에 고정된 수직 금속 스트립으로 만들어 질 수 있으며, 고리(25)의 그라우트를 완전히 채울 수 있도록 인접한 스페이서 사이에 공간을 제공한다.

도 7은 도 5에 도시된 선 A-A를 통한 수평 단면을 개략적으로 도시하는 것으로, 말뚝(22) 및 그라우트 충전 라인(24)의 출력 단부 및 유체 공급 라인(27)의 출구를 멈춤 씰(26)의 내부로 수용하기 위한 덕트(21)의 열을 도시한다. 덕트의 내부 표면에는 덕트(21)의 원주 주위로 이격된 수직 스페이서가 제공된다. 스페이서(34)는 덕트(21)의 하단에서 수직 방향으로 일정한 길이로 연장되는 제한된 폭을 가질 수 있다. 도면에 도시된 섹션은 3개의 덕트(21)를 개시하고, 그 중 말뚝(22) 덕트(21) 내에 위치된다. 도시된 바와 같이, 덕트(21) 벽과 말뚝(22) 사이에 고리(25)가 형성된다. 스페이서(34)로 인해, 고리(25) 주위에 공극이 형성된다.

도 8은 세 개의 측면 상에 배열되고 해저(19) 상에 설치 될 때 해수면(37) 위로 연장되는 수직 벽(12)을 구비한 베이스 구조물(11)의 제2 실시예를 도시한다. 또한, 개시된 실시예는 베이스 구조물(11)의 안팎으로 견인되는 플로팅 모듈(20)의 진입을 위한 개구부(18)를 남기고 해면 위로 연장되도록 의도된 수직 벽이 없는 개방된 전방을 구비한다. 베이스 구조물(11)은 하부 구조의 주변 영역 주위에 배열된 50개의 말뚝 덕트(21)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 덕트(21)는 해저 하부 구조물(10)의 모든 4개의 측면을 따라 배열된다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 하부 구조물(11)의 측벽(12)의 실시예를 수직 단면으로 도시하며, 해저(19)에 설치되고 구동되는 경사 말뚝 슬리브 또는 덕트(21) 및 말뚝(22)의 사용을 나타낸다. 도면과 같이 해저의 말뚝의 하단 끝 변위가 표시되어 있다. 말뚝(22)의 측 방향 변위는 경사각 α 및 말뚝(22)의 길이에 의존한다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 말뚝(22)의 측 방향 변위는 경사각 α 및 말뚝(22)의 길이에 의존한다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 말뚝(22)의 상단부는 수직 벽(12)의 일체 부분을 형성하는 측 방향 연장 바닥 슬래브(35)에 고정되고, 하부 구조물(11)의 2개의 자유 단부를 그 하부 부분(11)에서 상호 연결하여 가능하게는 제4측면, 즉 횡단 빔을 적어도 하부 구조물(11)의 세 측면을 따라 연장한다.

도 11은 해저(19) 상에 배치된 조립체(10, 20)를 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도를 개략적으로 도시한다. 도 11에 도시된 실시예는 하부 빔 구조물(15)이 없는 베이스 구조물(11)을 갖는다. 또한, 2개의 측벽(12)을 상호 연결하는 해저 구조의 형태로 구조가 존재하지 않는다. 도시된 바와 같이, 플로팅 모듈(20)은 벽 구조물(12)로부터 측 방향으로 연장된 하부 슬래브(35) 상에 놓여지며, 이러한 하부 슬래브(35)는 바람직하게는 하단부에서 3 개의 벽(12)을 따라 연장된다. 그들의 하단. 더욱이, 개시된 바와 같이, 말뚝 두부는 해저(37) 아래에서 종단되고, 다소간 바닥 슬래브(35)의 상부면과 일치한다.

해저 하부 구조물(10) 및 저장 모듈(20)은 항구 부지에서 건설되고, 원격 건설 현장에서 건설되고 견인되어 현장에 배치 될 수 있다. 해저 구조물(30) 및 해저 터미널(40)은 수심, 해양 저면의 유형, 파도 형성 및 가능하면 파도, 바람 및 전류와 같은 환경 적 힘에 의한 부정적인 영향을 최소화하는 등의 지역 환경 조건에 따라 형성된다. LNG 선의 원하는 계류 방향 및 위치에 따라, 해저 하부 구조는 운항 및 안전 고려 사항에 따라 LNG 선의 원하는 적재 조건이 가능한 최상의 상태로 해저에 배치된다.

도 11에 개시된 실시예에 따르면, 일 측면 또는 일 측면의 일부분만이 해저와 접촉하고, 나머지 부분은 말뚝(22)에 의해서만 지지된다. 베이스 슬래브(35)의 유무에 관계없이 해저 구조물의 전체 바닥이 해저 상에 놓여질 수 있거나 해저 구조물은 베이스 슬래브(35)를 갖거나 갖지 않는 베이스 구조물의 어느 부분도 해저와 접촉하지 않고 모든 힘이 말뚝에 의해 취해지는 것처럼 위치 될 수 있다.

도 12는 부유 가능한 구조물이, 부유 가능한 구조물(20)의 표면에 고정되도록 의도된 강판 형태 및 베이스 구조물(11)의 수직 벽(12)의 상부면에 고정되도록 되어 있는 대응 강판을 포함하는 다수의 고정 장치(38)에 의해 베이스 구조물(11)에 고정되는 위치에서의 부유 가능한 구조물(20)의 개략적 인 사시도이다. 수직 전단 판이 두 판에 고정되며, 수직 전단 판은 각각 베이스 구조물(11) 및 플로팅 구조물(20)상의 상기 두 판에 대해 수직으로 배열되고, 또한 두 구조물(11, 20)의 표면에 대하여 수직으로 배열된다. 베이스 구조물(11) 및 벽이 스틸로 제조되는 경우, 두 개의 플레이트는 상기 구조물에 용접된다. 2 개의 구조물이 콘크리트로 제조되는 경우, 강판은 각각의 콘크리트 벽에 매설된 강판에 용접된다. 고정 장치의 이러한 구성은 유지 관리 등을 위해 고정 장치에 대한 액세스를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 최대 환경 설계 하중을 유지하기 위해 직경 2.2m 및 길이 50m의 61 개의 말뚝이 필요하다. 이 말뚝은 지상 효과를 줄이기 위해 수직으로부터 5 °의 각도로 기울어져 있다. 이와 관련하여, 베이스 구조물을 지지하는 말뚝이 서로 가깝게 위치되는 경우, 로드 케이스를 고려할 때, 오일 충전 용량을 단일 말뚝 용량의 약 2/3로 감소시키는 것이 간단하고 보수적인 접근법이라는 것을 이해해야 한다.

말뚝은 해저에 수직으로 아래로 연장될 수 있거나, 수직 방향에 대해 동일한 방향, 안쪽 또는 바깥 방향, 또는 이들의 조합으로 경사 지도록 배치될 수 있음을 이해해야 한다.

해저 하부 구조물에는 또한 선박이 항구 구역(36)과 나란히 계류할 수 있도록 구성된 항구 구역(36)이 제공 될 수 있다. 건축 재료는 콘크리트 또는 강 또는 이들의 조합 일 수 있다. 항구 구역(36)은 수직으로 연장되는 벽(12) 중 적어도 하나에 고정되고 내장되어, 모든 힘 및 하중이 해저 하부 구조물(10)에 의해 취해지고 말뚝으로 전달된다. 또한, 항구 구역은 바람직하게는 바람 및 / 또는 파도의 우세한 방향의 반대쪽에 배치되어 항구 구역(36)을 따라 계류된 선박(들)을 위한 쉘터를 제공 할 수 있다.

플로팅 구조물(20)을 해저 구조물(10)에 지지하기 위한 중력의 사용에 추가하여 또는 대신에, 해저 구조물에 부유 가능한 구조물(20)을 고정시키는 한 방법은 부유 가능한 구조물에 다수의 고정 장치를 제공하는 것이다. 플로팅 구조물과 해저 구조물 사이의 고정 점은 바람직하게는 수직 연장 벽의 상부에 배치된 해발(37) 위에 있다. 이 경우 고정 점에 점검 및 유지 보수를 위해 쉽게 접근 할 수 있으며 가능하면 해저 구조물에서 플로팅 장치를 해제하기도 한다. 도시된 실시예가 U 자형베이스 구조 내로 연장되는 측 방향 연장 빔을 제공하지만, 이러한 측 방향 연장 빔은 또한 수직 벽으로부터 바깥쪽으로 연장되어 수직 벽의 대향 측면 상에 대응하는 유형의 말뚝을 허용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.

따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 해저 하부 구조물
11: 베이스 구조물
12: 벽 구조물
13: 격실
15: 하부 빔 구조물
16: 용기
18: 개구부
19: 해저
20: 부유 가능한 구조물
21: 덕트
22: 말뚝
23: 바닥 판
24: 공급 라인
25: 고리
26: 멈춤 씰
27: 유체 공급 라인
28: 그라우트 패커
29: 채널
30: 해저 구조물
31: 볼트
32: 배열 핀
33: 전단 키
34: 스페이서
35: 슬래브
36: 항구 구역
37: 해수면
38: 고정 장치
40: 해저 터미널

Claims (15)

1. 해저(19)에 의해 지지되도록 구비된 착탈식 해저 구조물(10)과 부유(floating) 가능한 착탈식 모듈(20)을 포함하고,
   상기 부유 가능한 모듈(20)은 항구 터미널이 형성되도록 해저 하부 구조물(10)에 해제 가능하게 고정되고,
   상기 해저 구조물(10)은
   부력 장치가 제공된 베이스 구조물(11);
   상기 베이스 구조물(11)로부터 위로 연장되며 상기 베이스 구조의 주변부의 일부를 따라 배치된 상향 연장 벽 구조물(12);
   상기 베이스 구조물(11)은 또한 부유 가능한 모듈(20)이 해저 구조물(10)에 정박되어 지지되도록 벽 구조물(12)에 개구부(18)가 제공되며,
   상기 베이스 구조물(11)에는 수직 벽 구조물(12)로부터 측 방향으로 연장되어 플로팅 가능하고, 착탈식 모듈을 지지하도록 구성된 수중의 빔 또는 베이스 슬랩 구조물(35)이 제공되고,
   상기 빔 또는 슬랩 구조물(35)은 수중의 빔 또는 슬랩 구조물(35)을 통해 연장되는 슬리브 또는 덕트가 제공되어 해저 토양 내인 아래로 몰려 들어가는 말뚝을 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장 및 적재 또는 하역하기 위한 얕은 수중의 해저 터미널(40).
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 말뚝의 두부는 해면(37) 아래에서 종단되고, 바람직하게는 상기 빔 또는 슬랩 구조물(35)의 상부면과 동일 평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 슬리브 또는 덕트는 겹쳐 질 때 경사진 위치에 수직의 고정 말뚝과 각도 α를 형성하는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 베이스 구조물(11)의 밑면은 상기 해저 토양(19)과의 하중지지 접촉을 가지지 않으며, 상기 말뚝에 의해 상기 해저 터미널의 가변적인 작동 및 환경 부하가 흡수되는 해저 터미널(40).
   
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베이스 구조물(11)은 자켓 프레임 구조인 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벽 구조물(12)은 해저 구조물(10) 유닛을 형성하는 상기 베이스 구조물(11)의 통합된 부분인 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 해저 구조물(10)은 밸러스트 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벽 구조물(12)의 적어도 일부분은 수면 위로 연장되는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 해저 구조물(10)은 상기 벽 구조물(12)의 꼭대기로부터 상기 벽 구조물(12)의 바닥까지 연장되는 벽 구조물(12)을 쌓아 올리는 수단(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
   
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부유 가능한 모듈(20)을 도입하기 위한 벽 구조물(12)의 개구부(18)는 폐쇄 벽 구조물(12)을형성하는 폐쇄기구로 폐쇄 가능하고 베이스 구조물(11)의 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
    
11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트 또는 슬리브는 그라우트가 아래쪽으로 빠져 나가는 것을 방지하는 하단부에 밀봉 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
    
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트 또는 슬리브의 내부 표면은 바람직하게는 상단과 하단에 말뚝이 내부와 직접 접촉하는 것을 방지하도록 구성된 스페이서가 제공되어 그라우트 충진 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
    
13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덕트의 내벽면과 상기 말뚝의 외벽면 사이에 적절한 전단력과 접착력 확보하도록 상기 덕트 또는 슬리브의 내면에는 다수의 전단 부여 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
    
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 구조물(11)은 상기 모듈(20)과 동일한 수의 벌크 두부로 분할되고, 상기 벌크 두부의 수직 벽은 구조적 빔을 형성하는 저장 모듈(20)의 수직력이 베이스 구조물(11)의 구조 빔으로 직접 전달되는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
    
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부유 가능한 모듈(20)은 기계적 잠금 장치에 의해 상기 베이스 구조물(11)에 고정되거나, 전단력 판을 해저 하부 구조물(10)에 용접하여 상기 베이스 구조물(11)에 고정시키는 것을 특징으로 하는 해저 터미널(40).
    

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