KR20180124108A - 해저 기부 구조물 및 이의 설치 방법 - Google Patents

Abstract

본 공보는 바람직하게는 LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장하고 로딩하거나 언로딩하기 위한 천수(shallow water) 터미널에 관한 것이다. 기부 하부구조물은, 해저(30)에 지지되는 부유 가능하고 제거 가능한 해저 하부구조물(10)을 포함하고, 해저 하부구조물(10)은 기부 구조물(11)을 포함하고, 기부 구조물에는 기부 구조물(11)의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되는 상향 연장 벽 구조물(22)이 제공되어 있고, 기부 구조물(10)의 벽 구조물(22)에는, 부유 가능한 모듈이 해저 하부구조물(10)에 정박되어 지지될 수 있게 해주는 개구(23)가 제공되어 있다. 기부 구조물(10)에는, 기부 구조물(10)을 해저(30)에 영구적으로 말뚝 박기 하기 위한 말뚝 박기 작업 동안에 기부 구조물(11)의 적어도 임시 지지를 위해 사전 설치된 수직 말뚝(14)의 단부를 받도록 구성된 강한 지점(24)이 제공되어 있다. 본 공보는 또한 기부 구조물을 해저(30) 상에 또는 그 위쪽에 말뚝 박기하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

해저 기부 구조물 및 이의 설치 방법

본 발명은 바람직하게는 적어도 부분적으로 경사 해저의 위쪽에서 해저에 지지되도록 구성된 기부 구조물을 설치하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장하고 로딩하거나 언로딩하기 위한 해양 기부 구조물에 관한 것으로, 이는 해저에 지지되는 부유 가능하고 제거 가능한 해저 하부구조물을 포함하고, 해저 하부구조물은 기부 구조물을 포함하고, 이 기부 구조물에는 바람직하게는 그 기부 구조물의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되는 상향 연장 벽 구조물이 제공되어 있고, 기부 구조물의 벽 구조물에는 또한 부유 가능한 모듈이 해저 하부구조물에 정박되어 지지될 수 있게 해주는 개구가 제공되어 있다.

LNG 또는 대형 오일 탱커를 위한 항구 장소는 매우 위험한 것으로 생각되고 있다. 그러므로, 그 장소를 거주 지역 근처에 두는 것은 유리하지 않다. 동시에, LNG의 최대 수의 소비자는 인구가 많은 나라에 있다. 그러므로, LNG 저장 시설을바다에 두는 많은 방안이 제안되었다.

바다에서 LNG를 로딩하기 위한 항구 장소로서, 부유 가능하거나 바다의 바닥에 안착되어 배치되는 항구 장소가 이전에 제안되었다. 일반적으로 부유 장소는, 선박과 저장 시설 사이에서의 LNG 전달은 서로에 대해 다소 독립적으로 움직이는 2개의 부유 가동체 사이에서 일어난다는 문제를 가지고 있다. 로딩이 나란히 일어나는 경우 동적인 움직임으로 인해 장비와 안전에 대한 요건이 커지게 된다.

특히 얕은 물에서 중력으로 해저에 직접 안착되는 액체 저장 구조물(GBS - Gravity Based Structure)의 주 문제는, 항상 또한 예컨대 폭풍 해일이 ?생하는 극한적인 조건에서도 양의 접지 압력을 보장하기 위해 GBS는 다량의 고정 밸러스트를 필요로 한다는 것이다. 폭풍 해일은 예컨대 열대성 사이클론과 관련하여 대개 육지 근처의 얕은 물에서 일어난다는 것이 잘 알려져 있는데, 해안 근처의 수위는 일시적으로 최대 8 - 9 m까지 높아질 수 있다. 이렇게 되면, 수면에서 큰 물 평면 면적을 가지며 해안 근처에 위치되는 액체 저장부를 갖는 GBS에 큰 상향 당김력이 작용하게 될 것이다. 이러한 일시적인 상향 당김력에 저항하기 위한 추가적인 고정 밸러스트 부피 때문에, 항상 양의 바닥 압력을 보장하고 GBS의 부유, 잠수 및 해저 상의 설치 동안에 추가적인 부력을 확보하기 위해서는 GBS 부피 및 중량을 크게 증가시킬 필요가 있다. 이러한 부피 증가로 인해, 상향 당김력이 더 증가되어, 해수 밸러스트와 고정 밸러스트 모두를 위한 추가적인 밸러스트 부피가 필요하게 되는데, 이는 부정적인 설계 효과 악순환을 나타내며, 이로 인해 GBS 방안의 비용이 매우 높게 된다.

GBS 방안은 강의 삼각주에서 발견되는 바와 같은 연하고 단단하지 않은 해저 흙에는 사용될 수 없거나 최선의 경우에는 비용이 매우 많이 들게 되는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, GBS는 흡인 스커트를 구비할 수 있지만, 그러한 스커트 방안의 단순한 크기 및 수직 방향 높이는 터무니 없이 비싼 기초 방안이 될 수 있고, 그러한 흙 상태의 영역에서는 부유 저장체가 유일의 실행 가능한 방안이 된다.

로딩 직업 동안에 부유체의 동적인 움직임과 관련된 문제를 줄이기 위해, 큰 직사각형 또는 정사각형 강 또는 콘크리트 구조물을 해저에 설치하는 것이 제안되었는데, 이 구조물은 인공 항구로서 기능하게 되며, 거기서 연속적인 강 또는 콘크리트 벽이 들어오는 파도에 대한 보호부를 형성한다. 제안된 전형적인 수심은 8 - 30 m 이다. 이러한 종류의 큰 건조물은 거주 지역에서 멀리 떨어져 만들어지고 동시에 로딩 및 언로딩 작업 동안에 LNG 선박을 위한 방파제로서 기능하게 된다.

상기 문제는 선박을 항구 건조물의 바람불어가는 쪽 위로 이동시킴으로써 감소될 수 있지만, 계산 및 유역 실험에 의하면, 한 기간 동안에 파도 및 너울이 특히 불리한 각도로 오는 경우 연속적인 장벽을 형성하는 항구 건조물은 매우 크게 만들어져야 하는 것으로 나타나 있다. 이는, 바다 파도는 그러한 건조물의 양 측에 주위에서 휘어질 것이고 휘어진 파도가 만나는 바람불어가는 쪽의 뒤에서 촛점이 동일한 거리에서 생길 것이라는 잘 알려진 효과로 인한 것이다. 이 촛점에서, 파도의 높이는 들어오는 파도 보다 실제로 높을 수 있다.

그러므로, 바다 바닥에 배치되어 파도에 대한 차폐물로서 작용하는 대형 항구 건조물은 매우 고가이다. 로딩 작업 동안에 선박을 파도로부터 보호하기 위해 콘크리트로 만들어지는 그러한 종류의 LNG용 항구 장소에 대한 다른 형태가 제안되었다. 제안된 한 형태는, 예컨대, 건조물을 편자형으로 만들고 LNG 선박을 이 내부에 로딩/언로딩하는 것이다. 이러면, 동적인 움직임이 크게 감소하는데, 하지만, 항구 장소는 직사각형 항구 장소 보다 훨씬 더 비용이 많이 들게 된다.

GB 1369915에는, 부유하거나 가라앉으며 또는 해저에 배치되도록 만들어진 복수의 유닛을 포함하는 항구 장소가 기재되어 있다. 각 유닛은 기부, 하중 지지 구조물 및 필요에 따라 움직일 수 있는 가동적인 파도 파괴 요소를 포함한다.

US 3,958,426에는, 해저에 서로 떨어져 배치되는 다수의 유닛을 포함하며 그래서 적어도 하나의 곧은 계류 위치가 형성되는 항구 장소가 기재되어 있다. 유닛에는 방현재(fender) 및 파도 감쇠 장치가 제공되어 있다.

본 출원인 소유의 WO 2006/041312에는 LNG와 같은 탄화수소를 저장하고, 로딩하고 언로딩하기 위한 항구 플랜트가 개시되어 있고, 그래서 이의 전체 내용은 참조로 포함되어 있다. 항구는, 강 또는 콘크리트로 만들어지고 해저에 배치되는 3개의 유닛을 포함한다. 그들 유닛은 옆으로 일렬로 배치된다. 항구는 파도를 감쇠시키도록 구성되어 있고, 선박은 계류 지점의 바람불어가는 쪽에 있도록 되어 있다.

본 출원인 소유의 WO 2013/002648에는 바다에서 탄화수소 제품을 저장하고, 로딩하고 언로딩하기 위한 항구 플랜트가 개시되어 있는데, 이 항구 플랜트는 항구 플랜트가 형성되도록 해저에 서로 배치되는 다수의 유닛을 포함한다. 이들 유닛은 주어진 거리로 옆방향으로 서로 떨어져 독립적으로 배치되고, 선박이 계류되는 전방면을 가지며, 파도의 일부분을 위한 통로(들)를 형성하고, 들어오는 파도의 일부분을 감쇠시키고 그 파도의 다른 부분 및 조류는 항구 플랜트를 통과할 수 있게 해주도록 구성되어 있다.

US 2005/139595에는 LNG를 저장하고 로딩하는 플랜트가 기재되어 있는데, 이 플랜트는 해저에 안착되는 해저 구조물로 이루어지고, 해저 구조물은 해저에 안착되는 기부 슬라브 및 3개의 상향 연장 벽을 가지고 있다. 해저 구조물은 개구를 가지며, 이 개구를 통해 부유 모듈이 해저 구조물 내부의 위치로 갈 수 있고 또한 밸러스팅되어 기부 슬라브에 안착될 수 있다.

FR 2894646에는, 자체의 중량으로 해저에 안착되는 중력 기반 구조물이 기재 되어 있는데, 이 구조물에는 해저 안으로 가압되는 하향 돌출 개방 스커트가 제공되어 있다. 중력 기반 구조물은 U-형태로 되어 있고, 부력 챔버가 제공되어 있는 잠수되는 바닥 슬라브로부터 위쪽으로 연장되어 있는 수직 벽을 가지며, 이는 필요한 중량을 제공하기 위한 중량체로서 기능한다. 중력 기반 구조물의 일 실시 형태에는, 아래로 수직 벽을 통과해 연장되어 지지 흙 안으로 들어가는 말뚝이 제공될 수 있고, 이 말뚝은 수면 보다 높은 벽의 장상부에서 끝난다.

JP H1096241는 브리지 기초와 같은 구조물에 관한 것으로, 이 브리지 기초는 중앙에 배치되는 원통형 탱크를 갖는 말뚝 박기식 재킷 구조물의 형태로 되어 있다. 추가적으로, 사전에 설치되는 말뚝이 말뚝 박기된 구조물을 위한 초기의 영구적으로 설치된 지지부로서 역할하는 그라운드 안으로 박히게 된다. 초기에 설치되는 말뚝은 바다닥 바닥에서 끝난다.

CN 103590415는 바닥 슬라브 및 이 바닥 슬라브로부터 수직 상방으로 연장되어 있는 직립 벽을 갖는 사전 제작된 잠함(caisson)에 관한 것으로, 수직 벽은 박스 챔버를 형성한다. 바닥 슬라브에는 가동 강 바닥 판이 제공되어 있고, 잠함은 큰 직경의 관형 기둥으로 지지된다. 설치 과정의 초기 과정 동안에, 잠함의 슬라브의 바닥 면은 임시로 설치되는 다수의 말뚝에 의해 해수면 아래에 지지된다.

그러나, 이들 저장용 항구 플랜트는 규모가 클 수 있고 복잡하고 비싸다. 이들 항구 플랜트는 만드는데에 긴 시간이 걸리며, 또한 이동성 및 다른 용례에 대한 변화가 제한된다. 기초를 가능하게 하기 위해 깊은 스커트에 의존하므로, 특히 진흙질이거나 연한 해저의 얕은 물에서는 설치 동안에 문제가 또한 일어날 수 있다. 추가로, 해저 흙의 밀도, 조성, 압밀 정도 또는 지형은 해저 위치에 따라 크게 다를 수 있다. 예컨대, 강 어귀의 흙은 일종의 요거트 질을 갖는 연한 진흙질 흙에 의해 종종 지배될 것이고, 반면 다른 해저 구역은 단단한 사암, 석회석 또는 고대 화산암에 의해 영향을 받거나 덮힐 수 있다. 이는 해저 흙의 하중 지지 능력에 직접적인 영향을 줄 것이며, 그래서 해저에 안착되는 해저 구조물을 위한 예측 가능하고 신뢰적인 기초 방안을 찾을 수 있는 가능성에도 직접적인 영향을 준다.

따라서, 얕은 물에서 설치될 수 있고 불량한 하중 지지 능력을 갖는 해저의 영역에 설치되기에 적합한 비용 효과적이고 다용도적이며 유연한 항구 플랜트 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 더욱이,제작 및 비용상의 이유로 가능한 한 최대로 표준화될 수 있고 또한 어떤 종류의 해저 흙을 갖는 근해 또는 해안 근처 위치에서도 쉽게 배치될 수 있는 근해 플랜트가 필요하다.

또한, 그러한 항구 플랜트의 적절하고 충분한 말뚝 박기를 보장하여, 말뚝 박기 작업 동안에 플랜트와 해저 사이의 상대적인 움직임을 피하는 방법이 필요하다.

본 발명에 따라 사용되는 원리는, 말뚝 박기된 기부 구조물을 사용하는 것이며, 여기서, 기부 구조물 및 기부 구조물에 정박되고 그에 의해 지지되는 부유 가능한 모듈의 중량의 대부분은, 기부 구조물에 작용하는 모든 하향, 상향 또는 측면 하중, 중량 및 힘을 지탱하고 견디기 위해 해저 흙 안으로 충분한 깊이로 연장되어 있는 말뚝에 의해 지탱된다. 이와 관련하여, 기부 구조물은 그의 풋프린트의 적어도 일부분으로 해저에 안착되거나 기부 구조물은 해저 위쪽으로 다소 떨어져, 즉 실제로 해저와 접촉함이 없이 위치될 수 있고, 모든 하중, 중량 및 힘은 말뚝이 받는다.

더욱이, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은, 설치 단계 동안에 기부 구조물을 지지하기 위해 임시 말뚝 배치가 사용되는 원리에 기초하고, 영구적인 말뚝 배치가 이루어지고 기부 구조물이 해저 안으로 박힌 영구 말뚝에 의해 영구적으로 지지될 때까지 임시 말뚝 배치가 말뚝 박기 작업 동안에 모든 하중, 중량 및 힘을 받게 되며, 그래서 말뚝 박기된 구조물은 엄청난 폭풍 또는 큰 파도와 같은 모든 하중 조건을 견딜 수 있다.

하부구조물의 설치가 완료되면, 설치된 임시 말뚝은 제거되거나 절단되거나 그렇지 않을 수 있음을 알아야 한다. 임시 지지 말뚝을 제거하려면, 절단된 말뚝이 기부 구조물 및 해저 하부구조물에 정박되고 그에 지지되는 부유 가능한 모듈 및/또는 선박의 작업에 해를 주지 않는 깊이로 말뚝이 바람직하게 절단되어야 한다.

본 발명의 목적은, 그러한 기부 구조물을 설치하기 위한 날씨 범위를 증가시키고 또한 설치를 날씨와 바다 조건에 대해 더 독립적으로 만드는 방안을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 하나 보다 많은 말뚝을 동시에 말뚝 박기 작업할 수 있게 하여 더 편리한 설치 과정을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 다수의 말뚝으로 해저에 지지되는 기부 구조물을 위한 설치 방법을 제공하는 것으로, 지지 말뚝의 설치 동안에 그리고 임시 말뚝이 항구 플랜트에 적절히 고정될 때까지, 그러한 말뚝 박기 작업이 기부 구조물 상에서 또한 그로부터 수행되더라도, 영구 말뚝이 기부에 의해 야기된 또는 기부에 작용하는 힘, 하중 또는 중량의 영향을 받지 않는다.

본 발명의 다른 목적은, 해저 장소에 안정적인 기초를 보장하기 위해 하향 돌출 개방 스커트를 사용할 필요가 없는 터미널로 인해 해저 하부구조물의 바닥면 만이 부분적으로 또는 완전히 해저와 접촉하면 되도록 설계된 해저 터미널을 제공하는 것이다. 사실, 해저 구조물은 사용되는 말뚝에 의해 완전히 지지될 수 있고 그 말뚝에 안착될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은, 저장 유닛을 갖는 다목적 천수 해저 터미널 및 이러한 해저 터미널을 구축하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 터미널과 지지 구조물 사이의 상대 운동 및 해저와 터미널 사이의 상대 운동이 없이, 저장 모듈 내부에 저장되는 큰 중량의 액체로 인한 매우 큰 수직 방향 하중을 해저 흙에 전달하도록 설계된 해저 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 가요적이고 비용 효과적이고 대부분의 종류의 해저 흙 상태에서 설립하기가 용이한 천수 해저 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 필요한 경우, 중력 기반 구조물이 설치될 수 없거나 터무니 없이 비싸게 될 강 삼각주 및 굳지 않은 흙의 해저 영역에서 발견되는 극히 연한 진흙질의 흙에도 위치될 수 있는 근해 저장 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 하중 지지 구조물의 큰 부피 변화 없이 극한적인 폭풍 해일이 일어나는 동안에 큰 부력 상향 당김력을 견딜 수 있는 구조적 능력을 가질 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전통적인 건조 장소, 바람직하게는 드라이 도크를 갖는 조선소에서 해저 터미널의 각 유닛을 합리적인 가격으로 효율적으로 또한 가능한 한 완전하게 만들 수 있게 하는 것이다. 그래서, 비용이 많이 드는 바다에서의 마무리 작업이 최소화될 것이다. 건조 장소에서 최종적인 갖춤 후에, 각 유닛은 설치 위치로 보내지거나 예인되고 최종적으로 공지된 기술의 사용으로 아래로 하강된다.

또한 본 발명의 목적은, 해수면 위에서 다량의 액체를 저장하여 발생되는 큰 수직 방향 하중을 해저에 안전하게 전달하는 것이다.

본 발명의 일 목적은, 서로에 적합하게 특별히 설계된 해저 하부구조물 및 저장 모듈을 포함하는 해저 터미널을 제공하고 저장 모듈을 시간 및 비용 효율적인 방식으로 정박하는 것을 간단하게 하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한 정상측 장비를 갖는 저장 모듈을 신속하고 안전하게 설치하는 것이다.

본 발명의 목적은, 독립 청구항에 더 기재되어 있는 바와 같은 얕은 해저 터미널 및 이러한 해저 터미널을 만드는 방법으로 달성된다. 본 발명의 실시 형태, 대안예 및 변형예는 종속 청구항에 기재되어 있다.

벽 구조물은 해저 하부구조물 유닛을 형성하는 기부 구조물의 일체화된 부분을 형성할 수 있고, 밸러스팅 수단이 제공될 수 있다. 벽 구조물의 적어도 일부분은 수면 위로 연장되어 있다.

본 발명에 따르면, LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장하고 로딩하거나 언로딩하기 위한 천수(shallow water) 기부 구조물이 제공되는 바, 이 기부 구조물은 해저에 지지되는 부유 가능하고 제거 가능한 해저 하부구조물을 포함하고, 상기 해저 하부구조물은 기부 구조물을 포함하고, 기부 구조물에는 기부 구조물의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되는 상향 연장 벽 구조물이 제공되어 있고, 기부 구조물의 벽 구조물에는, 부유 가능한 모듈이 상기 해저 하부구조물에 정박되어 지지될 수 있게 해주는 개구가 제공되어 있다. 기부 구조물에는, 기부 구조물을 해저에 영구적으로 말뚝 박기 하기 위한 말뚝 박기 작업 동안에 상기 기부 구조물의 적어도 임시 지지를 위해 사전 설치된 수직 말뚝의 단부를 받도록 구성된 강한 지점이 제공되어 있다.

일 실시 형태에 따르면, 강한 지점은 상기 기부 구조물로부터 옆 외측으로 연장되어 있고 바람직하게는 해수면 위쪽에 위치한다.

강한 지점은 바람직하게는 상기 해수면 위쪽에서 상기 벽(들)으로부터 밖으로 옆으로 연장되어 있는 비임, 캔틸레버 또는 슬리브 또는 덕트의 하측면에 배치될 수 있다.

더욱이, 강한 지점에는 사전 설치된 말뚝의 상측 부분을 고정 위치에 임시로 잠금하기 위한 해제 가능한 잠금 장치가 제공될 수 있다.

일 실시 형태에 따르면, 벽 구조물은 상기 기부 구조물의 일체화된 부분을 형성할 수 있고 상기 강한 지점은 기부 구조물 또는 벽 구조물의 일체화된 부분을 형성한다.

강한 지점은 대안적으로 기부 구조물의 측벽 또는 다닥면에서 해수면 아래에 위치될 수 있다. 이러한 후자의 경우, 말뚝은 말뚝 박기 시스템의 영구적인 부분을 형성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기부 구조물을 해저에 설치하기 위한 방법이 또한 제공되는데, 상기 기부 구조물은 해저 안으로 박히는 다수의 말뚝을 사용하여 말뚝 박기 방식으로 해저에 지지되도록 구성되어 있다. 기부 구조물을 설치하기 위해, 적어도 두 열의 말뚝(각 열은 적어도 2개의 말뚝을 포함함)이 해저 안으로 박히며, 두 열 사이의 거리 및 각 열 내의 인접하는 말뚝 사이의 거리는, 상기 기부 구조물에 특별한 목적으로 형성되어 있는 강한 지점에 대응하고, 기부 구조물은 말뚝의 두 열 사이로 예인되어, 강한 지점이 대응하는 파일 상단부와 수직 방향으로 정렬되는 위치로 보내지며, 기부 구조물은 밸러스팅되어 기부 구조물이 여러 말뚝 상에 안정적으로 안착되고, 기부 구조물은 해저에 말뚝 박기된다.

기부 구조물은 해저 안으로 박히는 다수의 영구 말뚝을 사용하여 해저에 말뚝 박기되며, 상기 말뚝의 정상부는 기부 구조물에 단단히 고정된다.

더욱이, 말뚝 박기 작업 동안에 상기 기부 구조물을 안정적으로 단단히 지지하는 상기 말뚝은, 기부 구조물을 영구적으로 말뚝 박기 하는 과정이 완료되면 제거된다. 일 실시 형태에 따르면, 일시적인 또는 임시 말뚝은 해저 높이에서 절단된다.

본 발명의 본질적인 특징은, 기부 구조물에는 해수면 위에서 적어도 기부 구조물의 두 상호 반대 측을 따라, 가능하다면 또한 기부 구조물의 세 측을 따라 수직 벽 구조물의 상측 부분으로부터 옆 외측으로 연장되어 있는 비임 또는 슬라브가 제공되어 있고, 이 비임 또는 슬라브는, 기부 구조물이 영구 말뚝의 영구적인 배치에 의해 해저에 말뚝 박기될 때까지 기부 구조물을 충분히 안정적인 위치에 지지하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따르면, 적어도 하나의 제거 가능한 해저 하부구조물이 제공되며, 이는 해저 안으로 연장되는 말뚝에 의해 안정적으로 지지되며, 그래서 안정적인 항구 기초가 형성된다. 해저 하부구조물은 부력 장치와 상향 연장 벽 구조물이 제공되는 기부 구조물을 포함하고, 그 벽 구조물에도 부력 장치가 제공된다. 벽 구조물은 기부 구조물의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되고, 부유 가능한 저장 모듈을 들여 보내기 위한 적어도 하나의 개구를 벽 구조물에서 포함한다. 부유 가능한 모듈은 벽 구조물 내부에 기부 구조물 위에 제거 가능하게 배치되고, 적어도 말뚝 박기로 해저에 지지되는 근해 유닛을 함께 형성한다.

본 발명의 일 바람직한 실시 형태에 따르면, 기부의 벽 구조물은 해수 하부구조물 유닛을 형성하는 기부 구조물의 일체화된 부분을 형성한다. 더욱이, 측벽의 정상부에 배치되는 캔틸레버, 비임 또는 슬라브는 벽 구조물의 일체화된 부분을 형성하고, 말뚝 박기 과정 동안에 생기는 모든 일시적인 하중 및 모멘트를 견디도록 설계되고 치수 결정된다. 이러한 목적으로, 캔틸레버, 비임 또는 슬라브에는 특별한 목적으로 임시로 설치되는 말뚝과 함께 작용하는 강한 지점이 제공될 수 있다.

기부 구조물에는 밸러스트 탱크가 제공될 수 있고, 기부 구조물의 설치 동안에 임시 말뚝에 작용하는 중량과 부력 및 수직 방향 힘과 하중 노출을 조절하기 위해 물을 사용한다.

해저 하부구조물의 벽 구조물은 해수면 위쪽에 있다(하지만 벽 구조물은 해수면 아래에도 있을 수 있음). 도면에 나타나 있는 바와 같이 해저 하부구조물의 일부분이 물 위쪽에 있는 것과 관려한 이점들 중의 일부는 다음과 같다:

a) 물 평면은 해저 하부구조물의 설치 동안에 안정을 촉진하고 또한 안정의 불확실성을 감소시킨다.

b) 해저 구조물의 일부분은 저장 모듈의 부유 및 설치를 용이하게 하고 또한 간단하게 해준다.

c) 말뚝 박기 기계가 해수면 위족에서 해저 하부구조물 상에 배치될 수 있고, 이는 비용 및 시간을 줄여준다.

d) 해수면 위쪽의 해저 하부구조물은 선박 충돌에 대한 추가 보호를 준다.

e) 어떤 장비, 예컨대 화물 적재 아암이 어떤 경우에 해저 하부구조물 상에 저장 모듈로부터 약간 떨어져 설치될 수 있다.

f) 본 발명의 큰 이점은, 하부구조물의 말뚝은 인장이 상향 당김 부력을 흡수하도록 설계될 수 있다는 것이다. 이는 흙이 제한된 수직 하향 유지 능력을 갖는 강 삼각주와 같은 극히 연한 흙에서의 설치를 용이하게 해줄 것이다.

더욱이, 다소 기부 구조물의 전체 풋프린트를 덮기 위해 사용되는 바닥 슬라브 구성 때문에, 이용 가능한 전체 말뚝의 갯수 및 이웃하는 말뚝 사이의 거리와 그러한 수의 말뚝의 위치에 대해 큰 자유도가 얻어진다. 이는, 불량하거나 연한 흙 상태를 갖고/갖거나 큰 파도 및 폭풍 해일과 같은 극한의 환경적 하중 및 충격이 발생할 수 있는 영역에서 중요할 수 있다.

안벽 측에 외향 돌출 비임 또는 슬라브를 제공함으로써, 선박을 수직 벽으로부터 거리를 두고 정박시킬 수 있어, 안벽을 따라 선박을 조정하고 계류하는 것이 좋게 된다.

또한, 말뚝 박기식 기초의 이러한 점은, 본 발명에 따른 저장 시스템이 얕은 사이클론 및 폭풍 해일 노출 영역에 설치될 때 매우 유용하고, 그러한 영역에서는 수위는 극히 드물게는 통상적인 해수면 위로 8 - 9 m 까지 될 수 있다. 이러한 경우에 대비해, 기초 말뚝은 상향 당김 부력의 대부분을 흡수하도록 설계될 수 있고, 이들 극한적인 일시적인 상향 당김력의 다른 부분은 저장 모듈의 작용하는 물 밸러스팅에 의해 저지될 수 있다. 큰 수직 방향 구조력을 효율적으로 전달하기 위해, 기부 구조물 및 저장 모듈의 주 구조 비임은 경상(mirrored) 구조 인터페이스를 갖는 것이 또한 유리하다. 이는 벌크헤드 저장 모듈의 수직 방향 힘이 바람직하게 기부 구조물의 주 구조 비임에 직접 전달됨을 의미한다.

본 발명에 따라 말뚝을 사용하는 다른 중요한 이점은, 말뚝은 인장과 압축을 받을 수 있고 동시에 효율적이고 비용 효과적인 방식으로 치수에 따라 말뚝 길이가 변할 수 있다는 것이다. 덕트 또는 슬리브의 수, 위치 및 치수는, 나중 단계에서 추가 말뚝 박기가 요구되는 경우 여분의 미사용 덕트 또는 슬리브가 제공되도록 정해질 수 있다.

해저 터미널의 해저 유닛은, 대형 탱커 선박의 용량에 대응하는 일반적으로 최대 150,000 톤 적재중량(이에 한정되지 않음)까지, 해저 터미널의 움직임이 없이, 저장 모듈 내부에 저장되어 있는 큰 중량의 액체로부터 해저에 가해지는 매우 큰 수직 방향 하중을 받도록 설계될 수 있다. 이 용량의 일부는, 해저 터미널의 수평 풋프린트를 유지하면서 저장 부피의 높이를 증가시켜 얻어질 수 있다.

다른 이점은, 본 발명에 따른 해저 구조물은 반드시 해저에 안착될 필요는 없고 중량, 힘 및 하중은 말뚝에 의해 지탱된다는 것이다. 더욱이, 해저 하부구조물은 예컨대 폭풍 해일로 인한 구조물의 인장, 즉 상향 당김을 견디기 위해 스커트의 사용에 의존하지 않는다. 그래서, 기부 구조물의 저면은 해저 흙과의 하중 지탱 접촉을 가질 필요는 없고, 바다 터미널의 가변적인 작업 및 환경적 하중이 말뚝에 의해 지탱된다.

말뚝 표면과 그라우팅된(grouted) 덕트 또는 슬리브의 대응하는 벽 표면 사이의 전단력에 의해 얻어지는 하중 지지 능력에 따라 충분한 지탱 및 지지 용량이 얻어질 수 있다. 외부 말뚝 표면과 덕트 또는 슬리브의 표면 사이에 형성된 환형부에 있는 그라우트 때문에, 이 이음부에 작용하는 발생된 전단력을 견디는 필요한 전단 저항이 얻어진다.

해저 위쪽에서 기부 구조물에 위치됨으로써, 해양 해저 생물체에 대한 기부 구조물의 환경적 영향이 없어지거나 실질적으로 감소된다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시 형태는 첨부 도면을 참조하는 이하의 설명으로 더 상세히 개시될 것이다.

도 1은 설치 과정의 제 1 단계를 개략적으로 나타내는데, 여기서 서로 떨어져 있는 두 열의 정렬 말뚝이 배치되어 있다.
도 2는 말뚝에 의해 지지되기 위해 예인선에 의해 말뚝의 서로 떨어진 두 정렬된 열 사이의 위치로 예인되는 기부 구조물을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 기부 구조물의 일 실시 형태를 밑에서 본 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 기부 구조물의 적어도 양 측면에서 정렬 위치에 있는 말뚝에 의해 지지되면서 위치해 있는 기부 구조물의 일 실시 형태의 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 제위치에 있는 기부 구조물의 사시도를 개략적으로 나타낸 것으로, 설치된 기부 구조물의 일 측면을 따라 공급 선박이 계류되어 있다.
도 6은 강한 지점의 대안적인 위치를 개락적으로 나타낸다.

예시적인 실시 형태에 대한 이하의 설명은 첨부 도면을 참조한다. 서로 다른 도에 있는 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 이하의 상세한 설명은 본 발명을 한정하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위로 한정된다. 이하의 실시 형태는 단순성을 위해 일반적으로 해저, 바람직하는 하지만 반드시 그럴 필요는 없지는, 경사진 해저 및/또는 지지 능력이 낮은 해저에 기부 구조물을 설치하는 방법에 대해 논의된다.

명세서 전체에 걸쳐 "한 실시 형태" 또는 "일 실시 형태"라고 할 때, 이는 어떤 실시 형태와 관련하여 설명되는 특정한 특징, 구조 또는 특성은 개시되는 주제의 적어도 하나의 실시 형태에 포함됨을 의미한다. 따라서, 명세서 내에 여러 곳에 나타나 있는 "한 실시 형태" 또는 "일 실시 형태" 라는 문구는 반드시 동일한 실시 형태를 언급하는 것은 아니다.

본 발명의 중요한 분야는, 정상측 장비를 갖는 저장 모듈의 신속하고 안전한 설치를 제공하는 것으로, 영구 말뚝을 박는 작업 동안에 기부 구조물은 안정적으로 또한 단단히 지지된다. 이는 전체 설치의 고비용 부분(90 - 95%)이다. 사전에 기부 기초(적어도 말뚝에 의해 안정화되고 미리 해저에 수평맞춤됨)을 설치함으로써, 저장 모듈의 설치가 수 시간 내에 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 해저 터미널을 다른 흙 상태에서 만들 수 있는 가능성을 제공한다. 해저 흙의 밀도, 조성, 압밀 정도 또는 지형은 해저 위치에 따라 크게 다를 수 있다. 이는 해저 흙의 하중 지지 능력에 직접적인 영향을 줄 것이며, 그래서 해저에 의해 지지되는 해저 구조물을 위한 예측 가능하고 신뢰적인 기초 방안을 찾을 수 있는 가능성에도 직접적인 영향을 준다. 일 실시 형태에 따르면, 기부 기초는 해저에 말뚝 박기되는 반잠수형 부유체의 형태일 수 있다. 이 경우, 기부 구조물은 반잠수형 구조물로서 밸러스팅될 수 있고 기부 구조물, 및 가능하게는 하지만 반드시 그럴 필요는 없지만, 해저 하부구조물의 벽 구조물을 통해 해저에 말뚝 박기된다. 이러한 경우, 수직 방향 구조력을 효율적으로 전달하는 것이 중요하고, 기부 구조물 및 저장 모듈의 주 구조 비임이 경상(mirrored) 구조 인터페이스를 갖는 것이 유리하다. 이는 벌크헤드 저장 모듈의 수직 방향 힘이 바람직하게 기부 구조물의 주 구조 비임에 직접 전달되고 이아서 또한 말뚝 박기 구조물 및 해저에 전달됨을 의미한다. 시험에 의하면, 말뚝 박기된 해저 구조물은 100,000 - 120,000 톤의 중량을 견딜 수 있어야 한다.

도면에서, 기부 구조물의 세 측을 따르는 상향 연장 벽을 갖는 기부 구조물이 나타나 있고, 기부 구조물의 일 단부에서 부유체가 부유 가능하고, 나머지 측에 있는 상향 연장 벽은 U-형 기부 구조물 내부에 정박되어 있는 부유체를 나머지 측에서 보호해준다. 그러나, 기부 구조물에는 2개의 상호 반대편 개방 단부가 제공될 수 있음을 알아야 하는데, 부유체는 예컨대 부력이 제공되는 2개의 다소 평팽한 수직 벽 부분의 형태일 수 있고, 이는 예컨대 기부 슬라브 또는 하단부에서 두 수직 벽 부분을 서로 연결하는 2개 이상의 측면 연장 박스 비임에 의해 서로 연결된다. 이러한 구성에 의해 부유체는 기부 구조물의 양 단부에서 부유될 수 있다.

도 1은 설치 과정의 제 1 단계를 개략적으로 나타내는데, 여기서 두 열(13, 13')의 정렬 말뚝(14)이 배치되어 있고, 열(13) 내의 마지막 말뚝은 말뚝 박기 바지선(15)에 의해 해저(30) 안으로 들어가고 있는 중이며, 그 바지선은 크레인(16) 및 이 크레인(16)에 매달려 있는 말뚝 박기 장치(17)를 가지고 있다. 이 단계 동안에, 바자선(15)은 통상적인 해저(30) 앵커(나타나 있지 않음) 및 계류 라인(18)(2개만 나타나 있음)에 의해 계류될 수 있다.

도 2는 말뚝에 의해 지지되기 위해 정렬 말뚝의 두 열(13, 13') 사이의 위치로 예인되는 기부 구조물(10)을 개략적으로 나타내는데, 이 기부 구조물은 예인선(19) 및 한쌍의 예인 라인(20)에 의해 서로 이격되어 있는 두 말뚝 열 사이의 위치로 예인된다. 기부 구조물(10)에는 2개의 평행한 정상 측을 따라 기부 구조물의 정상부로부터 외측으로 연장되어 있는 외향 돌출 캔틸레버(21, 21')가 제공되어 있고, 각 캔틸레버(21, 21')는 대응하는 열(13, 13')의 말뚝(14) 위에 안착된다. 이러한 목적으로, 캔틸레버(21, 21')에는 강한 지점(24)(도 2에는 나타나 있지 않음)이 제공되어 있는데, 이 지점의 치수와 구성은, 기부 구조물이 해저에 안전하게 말뚝 박기될 때까지 적어도 기부 구조물(10)의 설치 단계 동안에 기부 구조물(10)의 중량, 및 일시적으로 나타날 수 있는 하중, 힘 및 굽힘 모멘트를 지탱하도록 되어 있다.

해저 기부 구조물(10)은, 기부 구조물(10)의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되어 있는 내향 돌출 캔틸레버 및/또는 비임 구조물(11) 및 상향 연장 벽 구조물(22)을 포함한다. 벽 구조물(22)은 캔틸레버 및/또는 비임 구조물(11)의 일체화된 부분을 형성하고, 함께 해저 기부 구조물(10)을 형성한다. 캔틸레버 및/또는 비임 구조물(11) 및 벽 구조물(22)에는 부력 장치(나타나 있지 않음)가 제공된다. 이러한 부력 수단은, 캔틸레버 및/또는 비임 구조물(11)과 상향 연장 벽 구조물(22)에 있는 탱크 및 격실의 형태일 수 있다. 도 1에 나타나 있는 해저 하부구조물(10)의 실시 형태에는, 길이 방향 및 횡방향의 바닥 비임 구조물이 제공되어 있고, 이들 비임 구조물은 기부 구조물(10)에서 캔틸레버(11)/비임 사이에서 상향 개방 격실을 형성한다. 이 격실은 하단부에서 바닥 슬라브에 의해 폐쇄될 수 있고, 또는 격실은 선택적으로 아래쪽으로 개방되어 있어, 기부 구조물(10)이 해저(30)로부터 다소 상승된 위치에 있을 때 영구 말뚝(나타나 있지 않음)에 접근할 수 있게 해준다. 길이 방향 및 횡방향 비임 또는 벽은 부유 가능한 저장 모듈을 지지하기 위한 지지 강화 표면으로서 역할하는데, 그 저장 모듈은 기부 구조물(10) 위에서 상향 연장 벽 구조물(22) 사이에서 부유되고 밸러스팅되어 상기 표면에 안착된다. 상향 연장 벽(22)은 기부 구조물(10)의 세 측을 따라 연장되어 있고, 벽 구조물에 개구(23)가 제공되어 있는데, 이 개구는 부유 가능한 저장 모듈(도 2에는 나타나 있지 않음)을 기부 구조물(10) 위로 들여 보내기 위한 것이다. 저장 모듈은 벽 구조물 내부에서 기부 구조물(10)/내부 캔틸레버(11) 및 혹시 비임 위에 제거 가능하게 배치되어 함께 해저 유닛을 형성하게 된다.

해저 기부 구조물(10)에는 부유 부력 장치가 제공되어 있고, 밸러스팅 수단(나타나 있지 않음)을 가지며, 해저(30) 상에 또는 그 바로 위에 배치되고, 다수의 영구 말뚝(도 2에는 나타나 있지 않음)으로 지지되거나 또한 중력으로 인해 해저에 부분적으로 안착되고, 상기 영구 말뚝으로 고정된다. 하부 구조물(10)의 상향 연장 벽 구조물(22)은 선택적인 그리고/또는 추가적인 말뚝 박기를 위해 벽 구조물을 관통해 있는 천공부 또는 덕트/슬리브를 가지며, 해저 흙 안으로 박힐 영구 말뚝을 수용하기 위한 천공부가 기부 구조물(11)에 있다. 말뚝을 수용하기 위한 덕트 및 부속물은 PCT/NO2015/050156에 설명되어 있고, 그래서 이 문헌은 참조로 관련되어 있고 따라서 더 상세히 설명하지 않을 것이다. 말뚝 박기를 위한 기계와 공구를 갖추고 있는 선박(16)이, 도 1에 나타나 있는 것과 유사하게 벽 구조물(2) 옆에 계루되고 말뚝 박기 작업에 사용될 수 있다. 도에 나타나 있는 바와 같이, 영구 말뚝은, 캔틸레버 및/또는 비임 구조물(11)의 개구 아래에 있는 잠수되는 전방 비임을 따르는 세 벽(22)의 발부를 따라 또한 상향 개방 격실을 사이에 형성하는 내부 캔틸레버(11) 및/또는 벽 또는 비임을 따라 길이 방향 및 횡방향 모두로 배치된다. 이렇게 해서, 전체 풋프린트 또는 풋프린트의 적어도 일부에는 기부 구조물(10)을 적절히 또한 안전하게 지지하기 위한 영구 말뚝이 제공된다. 사용되는 말뚝 및 그의 위치, 직경 및 길이는 지지될 중량 및 해저 흙의 상태에 달려 있다.

본 발명의 이점은, 본 발명에 따라 부유 가능한 LNG 저장 유닛 또는 바지선과 같은 부유 모듈을 위한 해저 유닛의 일부분을 구성하는 해저 하부구조물(10)이 밑으로 하강되어 근해 또는 해안 근처에 설치될 수 있고, 제거될 수 있고, 이동되어 대체되어 필요에 따라 공지된 기술을 사용하여 새로운 개별 구성을 형성할 수 있다는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 기부 구조물(10)의 일 실시 형태를 밑에서 본 사시도를 개략적으로 나타낸다. 나타나 있는 바와 같이, 캔틸레버(21, 21')의 하측면에는 강한 지점(24)이 제공되어 있는데, 이 강한 지점은, 적어도 충분한 수의 영구 말뚝이 내향 돌출 캔틸레버 및/또는 비임(11) 내의 덕트(25)를 통과해 상기 부분에 고정될 때까지 임시 말뚝(14)의 상단부를 받아 기부 구조물을 지지하도록 구성되고, 설계되며 또한 치수 결정된다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 상향 돌출 벽(22)은, 정상 또는 바닥 슬라브가 없는 상향 개방 셀(27)을 형성하는 비임(26)에 의해 서로 연결되고, 비임은 캔틸레버(11)와 함께 부유 유닛을 지지하도록 되어 있고, 부유 유닛은 밸러스트 제거되어 기부 구조물(10)의 상기 부분 상에 안착된다.

상측 외향 돌출 캔틸레버(28)의 외측 가장자리를 따라, 방현재(fender)로서 역할하는 장치(28)가 배치되어 있어, 캔틸레버와 기부 구조물(10)의 측면을 따라 계류될 선박의 측면 사이에서 완충 작용을 한다.

도 4는, 기부 구조물(10)의 적어도 양 측면을 따른 정렬 위치에 있는 임시 말뚝(14)에 의해 지지되면서 위치해 있는 기부 구조물(10)의 일 실시 형태의 사시도를 개략적으로 나타낸다. 이제 영구 말뚝은, 기부 구조물을 임시로 안정적으로 지지하기에 충분한 깊이로 말뚝을 덕트(25)를 통과해 해저(30) 안으로 밑으로 박아 넣어 설치될 수 있다. 기부 구조물(10)은, 임시 말뚝(14)의 열에 의해 지지되면서 안정적으로 위치 고정된 상태에서, 영구 말뚝에 의해 해저(30)에 영구적으로 고정될 수 있다. 강한 지점(24)의 대안적인 위치를 개략적으로 나타내는 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 그 강한 지점은 수직 벽(22)으로부터 옆 외측으로 돌출해 있는 수직 벽(22)의 일체화된 부분으로 만들어지고, 해수면(29) 위 또는 아래에 위치될 수 있다.

도 5는 제위치에 있는 기부 구조물(10)의 사시도를 개략적으로 나타내는데, 설치된 기부 구조물(10)의 일 측면을 따라 공급 선박(30)이 계류되어 있다. 이 도는 기부 구조물이 자체의 중량 및 혹시 밸러스트 수로 인한 추가 중량에 의해 임시 말뚝(14) 상에 단단히 안착되는 단계를 나타내고, 그 중량은 기부 구조물의 부력 보다 충분히 크다. 이러한 단계에서, PCT/NO2015/050156에 더 개시되어 있는 바와 같은 영구 말뚝 박기 시스템을 구축하는 과정을 시작할 수 있고, 그 공보는 영구 말뚝 박기 장치의 형성 및 기부 구조물을 적절히 말뚝 박기 하기 위한 방법에 대해 참조로 포함되어 있다.

도 5에 나타나 있는 바와 같이, 영구 말뚝 박기 작업은, 도 1에 개시된 것과 유사한 말뚝 박기 바지선(15) 및 예컨대 도 1에 개시된 것과 유사한 관련된 말뚝 박기 장치(17)를 갖는 이동 크레인(31)에 의해 다소 동시에 수행될 수 있다.

평행한 두 열(13, 13')의 임시 말뚝(14)을 박는 작업이 완료되면, 외향 돌출 캔틸레버(21, 21')의 하측면을 따라 있는 강한 지점(24)들이 대응하는 임시 말뚝(14) 위의 정렬된 위치에 있을 때까지, 기부 구조물(10)이 예인선(19)에 의해 두 열(13,13') 사이의 위치로 예인되고, 기부 구조물(10)이 밸러스팅되어, 기부 구조물(10)이 각각의 말뚝(14) 상으로 하강되어 그 말뚝(14)에 하향 작용 힘 또는 중량을 가하게 되며, 말뚝은 다소 기부 구조물(10)의 총 수직 방향 중량을 받게 된다. 강한 지점 각각은 말뚝 단부의 상측 부분이 삽입되기에 충분한 깊이로 되어 있는 오목부를 가질 수 있다. 강한 지점에는 말뚝(14)의 상단부와 강한 지점(24) 사이의 이음부를 임시로 잠금하기 위한 해제 가능한 잠금 기구가 제공될 수 있다.

일단 기부 구조물이 적절한 위치에서 충분히 안정화되고 고정되면, 예컨대 PCT/NO2015/050156에 기재되어 있는 방법, 시스템 및 장치에 따른 영구 말뚝 박기 작업이 개시될 수 있다. 영구 말뚝 작업이 완료되면, 임시 말뚝은 예컨대 해수면 높이에서 또는 말뚝 단부가 말뚝 박기된 기부 구조물(10)의 작업에 해를 주지 않는 깊이에서 절단될 수 있다.

기부 구조물(10)은 밸러스팅 시스템(나타나 있지 않음)을 가지며 또한 바람직하게는 강으로 만들어지는데, 하지만 콘크리트와 같은 다른 재료도 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 저장 모듈(10)에는, 저장 모듈 위에서 로딩 시스템, 크레인, 윈치 등과 같은 수단이 제공될 수 있음을 알아야 한다. 저장 모듈이 장소에 도착하면, 해저 하부구조물 또는 기부 구조물(10)과 짝을 이루게 된다. 이 짝지움 작업 동안에, 부유 모듈이 기부 구조물의 일 단부에 있는 개구를 통해 또한 2개의 평행한 상향 연장 측벽 구조물(22) 사이에서 조종된다. 부유 저장 모듈은 기부 구조물(10) 위에서 벽 구조물(22) 내부에서 안내된다. 부유 모듈은 해저 하부구조물(10)의 기부 상에안정적으로 안착되어 해저 조립 유닛을 형성하도록 밸러스팅된다.

밸러스팅을 위한 또한 말뚝을 기부 구조물(10)에 단단히 고정하기 위한 영구 파이프 장치는 PCT/NO2015/050156에 기재되어 있는 바와 같은 종류일 수 있고, 이 출원의 일부분은 말뚝 시스템에 관한 것이고 그래서 참조로 관련되어 있다. 영구 말뚝이 해저 흙에 의도된 깊이로 박히면, 말뚝의 외부 표면과 덕트 벽의 표면 사이의 환형부가 그라우트 제조 플랜트(나타나 있지 않음)로부터 그라우트 공급 라인을 통해 그라우트를 주입하여 그라우팅될 수 있다. 그라우트 공급 라인은 덕트의 하단부에서 출구를 가질 수 있다. 그러한 출구 위치로 인해, 주입된 그라우트가 덕트의 정상부에서 나갈 때까지, 공급 라인으로부터 주입되는 그라우트는 환형부를 통해 위쪽으로 가압될 것이다. 그라우트가 아래쪽으로 가압되어 환형부 밖으로 나가 기부 구조물의 바닥 판의 하측면과 해저(30) 사이의 계면 안으로 들어가는 것을 방지하기 위해, 링형 멈춤 시일이 배치되어 있는데, 이는 전체 원주 주위에 말뚝의 외부 표면에 대한 접촉면을 가지고 있다. 멈춤 시일은 원통형 단면을 갖는 원형 호스 또는 반원형체의 형태일 수 있고, 반원형체의 양 자유 단부는 덕트의 표면에 밀봉 고정되고, 덕트의 전체 원주 주위에 연장되어 유밀한 시일을 제공한다. 시일의 내부 공동부는 유체 공급 라인을 통해 가압원(나타나 있지 않음)과 유체 접촉하고, 그라우팅 과정의 시작시에 시일의 내부에 대한 가압 유체의 공급을 안정화하여, 멈춤 시일이 팽창되고 또한 그라우팅 과정의 완료시 유체 압력이 경감될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 최대 환경 설계 하중을 지탱하기 위해서는 2.2 m의 직경 및 50 m의 길이를 갖는 61개의 영구 말뚝이 필요하다. 이들 말뚝은 그라운드 효과를 줄이기 위해 수직으로부터 5°로 경사져 있다. 이와 관련하여, 기부 구조물을 지지하는 말뚝이 서로에 가깝게 위치되는 경우, 하중 케이스를 고려할 때, 간단한 보수적인 접근법이 오일링 용량을 단일 말뚝 용량의 대략 2/3까지 줄일 수 있음을 알아야 한다.

말뚝은 수직으로 해저(30) 안으로 연장될 수 있고, 또는 동일한 방향으로, 내측으로 또는 외측으로 또는 이의 조합으로 수직에 대해 경사져 배치될 수 있음을 알아야 한다.

해저 하부구조물에는 항구 부분이 제공될 수 있고, 이 항구 부분은 선박이 항구 부분을 따라 계류할 수 있도록 구성되어 있다. 구성 재료는 콘크리트 또는 강 또는 양자의 조합일 수 있다. 항구 부분은 수직 연장 벽 중의 적어도 하나에 고정되고 그 안으로 구축되며, 그래서 모든 힘과 하중은 해저 하부구조물이 받아 말뚝에 전달된다. 더욱이, 항구 부분은 바람직하게는 바람 및/또는 파도의 주 방향의 반대 측(들)에 배치되어, 항구 부분을 따라 계류되는 선박(들)을 위한 보호처를 제공한다.

Claims (11)

1. 바람직하게는 LNG, 오일 또는 가스와 같은 탄화수소를 저장하고 로딩하거나 언로딩하기 위한 천수(shallow water) 기부 구조물(10)로서, 해저(30)에 지지되는 부유 가능하고 제거 가능한 해저 하부구조물(10)을 포함하고, 상기 해저 하부구조물(10)은 비임 구조물(11)을 포함하고, 비임 구조물에는 기부 구조물(10)의 주변의 적어도 일부분을 따라 배치되는 상향 연장 벽 구조물(22)이 제공되어 있고,
   상기 상향 연장 측벽에는 부력 장치가 제공되어 있고,
   상기 기부 구조물(10)의 벽 구조물(22)에는, 부유 가능한 모듈이 상기 해저 하부구조물(10)에 정박되어 지지될 수 있게 해주는 개구(23)가 제공되어 있고,
   상기 기부 구조물(10)에는, 기부 구조물(10)을 해저(30)에 영구적으로 말뚝 박기 하기 위한 말뚝 박기 작업 동안에 상기 기부 구조물(10)의 적어도 임시 지지를 위해 사전 설치된 수직 말뚝(14)의 단부를 받도록 구성된 강한 지점(24)이 제공되어 있고,
   상기 강한 지점(24)은 상기 기부 구조물(10)로부터 옆 외측으로 연장되어 있는 요소로 형성되는, 천수 기부 구조물(10).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 강한 지점은 해수면(29) 위쪽에 위치하는, 천수 기부 구조물(10).
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 강한 지점(24)은 상기 해수면(29) 아래에 위치하는, 해저 기부 구조물(10).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강한 지점(24)은 바람직하게는 상기 해수면(29) 위쪽에서 상기 벽(들)(22)으로부터 밖으로 옆으로 연장되어 있는 비임, 캔틸레버 또는 슬리브 또는 덕트의 하측면에 배치되는, 천수 기부 구조물(10).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강한 지점(24)에는 사전 설치된 말뚝(14)의 상측 부분을 고정 위치에 임시로 잠금하기 위한 해제 가능한 잠금 장치가 제공되어 있는, 천수 기부 구조물(10).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벽 구조물(22)은 상기 기부 구조물(10)의 일체화된 부분이고, 상기 강한 지점은 기부 구조물(10) 또는 벽 구조물(22)의 일체화된 부분을 형성하는, 천수 기부 구조물(10).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 기부 구조물(10)을 해저(30)에 설치하기 위한 방법으로서, 상기 기부 구조물은 해저(30) 안으로 박히는 다수의 말뚝을 사용하여 말뚝 박기 방식으로 해저(30)에 지지되도록 구성되어 있고,
   적어도 두 열의 말뚝(14)이 해저(30) 안으로 박히며, 두 열(13, 13') 사이의 거리 및 각 열(13, 13') 내의 인접하는 말뚝(14) 사이의 거리는, 상기 기부 구조물에 특별한 목적으로 형성되어 있는 강한 지점(24)에 대응하고, 기부 구조물(10)은 말뚝의 두 열(13, 13') 사이로 예인되어, 강한 지점(24)이 대응하는 파일 상단부와 수직 방향으로 정렬되는 위치로 보내지며, 기부 구조물(10)은 밸러스팅되어 기부 구조물(10)이 여러 말뚝(14) 상에 안정적으로 안착되고, 기부 구조물(10)은 해저(30)에 말뚝 박기 되는, 기부 구조물을 해저에 설치하기 위한 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 기부 구조물(10)은 해저(30) 안으로 박히는 다수의 영구 말뚝을 사용하여 해저(30)에 말뚝 박기되며, 상기 말뚝의 정상부는 기부 구조물(10)에 단단히 고정되는, 기부 구조물을 해저에 설치하기 위한 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   말뚝 박기 작업 동안에 상기 기부 구조물(10)을 안정적으로 단단히 지지하는 상기 말뚝(14)은, 기부 구조물(10)을 영구적으로 말뚝 박기 하는 과정이 완료되면 제거되는, 기부 구조물을 해저에 설치하기 위한 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 일시적인 또는 임시 말뚝(14)은 해저 높이에서 절단되는, 기부 구조물을 해저에 설치하기 위한 방법.
11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기부 구조물(10)에는 밸러스트 탱크가 제공되며, 기부 구조물(10)의 설치 동안에 임시 말뚝(14)에 작용하는 중량과 부력 및 수직 방향 힘과 하중 노출을 조절하기 위해 물을 사용하는, 기부 구조물을 해저에 설치하기 위한 방법.

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