WO2019031838A1 - 탑사이드 결합장치 및 방법 - Google Patents

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WO2019031838A1
WO2019031838A1 PCT/KR2018/009017 KR2018009017W WO2019031838A1 WO 2019031838 A1 WO2019031838 A1 WO 2019031838A1 KR 2018009017 W KR2018009017 W KR 2018009017W WO 2019031838 A1 WO2019031838 A1 WO 2019031838A1
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WO
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receptor
stabbing
lower support
cone
support structure
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Application number
PCT/KR2018/009017
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English (en)
French (fr)
Inventor
이강수
성홍근
박병재
김현석
김도엽
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한국해양과학기술원
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Publication date
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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/027—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto steel structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02B17/04—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction
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    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039—Methods for placing the offshore structure
    • E02B2017/0043—Placing the offshore structure on a pre-installed foundation structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039—Methods for placing the offshore structure
    • E02B2017/0047—Methods for placing the offshore structure using a barge

Definitions

  • the present invention relates to a coupling device for stably mounting a top side of a marine platform to a lower support structure installed on the sea by a float-over method. Specifically, stable coupling between a stabbing cone and a receptor formed on both structures, So as not to be affected by environmental fluctuations.
  • an offshore platform is a structure that can be fixed at a specific point under any environmental conditions, without being connected to the land, and can be classified as a fixed oceanic platform and a floating oceanic platform depending on the fixed method.
  • the top side of the marine platform is used as a base, transportation facility and a facility for marine operations.
  • mating the process of seating the top side directly on the upper part of the lower support structure is referred to as mating.
  • the coupling is difficult due to the influence of various marine environments such as wind, waves and algae.
  • a top-side coupling apparatus for coupling a top side of a marine platform to a structure installed at sea
  • a lower support structure installed on the sea;
  • An upper coupling structure having a top side body and coupled to the lower support structure;
  • a barge disposed on the upper coupling structure to move the top side body to be coupled to the lower support structure;
  • a controller for controlling the pants so that the upper coupling structure is coupled to the lower support structure, wherein a receptor is formed in one of the lower support structure and the upper coupling structure, and the other is provided with a receptor And the guide ribs and the guide ribs are inserted into the stabbing cones and the receptors, respectively, so that the guide rails for guiding the engagement between the stabbing cones and the receptors are formed.
  • a non-magnetic layer is formed on each contact surface of the stabbing cone and the receptor corresponding to the contact area of the stabbing cone and the receptor, and a current is supplied to the guide rib and the guide rail, A changing electromagnet layer can be formed.
  • the top side coupling device may further include a power source device for interrupting a current supplied to the electromagnet layer when the guide rib is inserted into the guide rail.
  • an edge of the outwardly extending structure is provided on one side of the stabbing cone spaced a certain distance from the site where the stabbing cone and the receptor are coupled,
  • the outer periphery of the receptor may be formed in a bent shape.
  • the coupling state between the upper coupling structure and the lower supporting structure can be stably maintained.
  • a sensor for measuring a distance from the edge to the receptor may be detachably installed at one side of the receptor.
  • the topside coupling device may further comprise a signal receiver for receiving the measured distance signal from the sensor such that the rate at which the stabic cone is inserted into the receptor can be controlled by the controller.
  • the moving speed of the upper coupling structure due to the pants is lowered immediately before the stabbing cone is inserted into the receptor, thereby preventing the impact between the two structures to ensure stability of the coupling and durability of the structure.
  • the senor may be any one of an ultrasonic sensor and an optical sensor.
  • the present invention is not limited thereto as long as it can measure the distance between structures.
  • At least two guide ribs may be formed, and the two or more ribbings may be arranged side by side on the side surface of the stabbing cone while maintaining a predetermined gap therebetween.
  • the present invention includes a method of manufacturing a topside coupling device, the method comprising: (a) preparing a metal plate for manufacturing a stabbing cone formed in the upper coupling structure; (b) forming a guide rib on the metal plate by welding to form a stabbing cone; (c) forming a receptor corresponding to the stabbing cone shape on a lower support structure installed on the sea; (d) cutting the guide rail guiding the insertion of the guide rib into the receptacle.
  • the present invention also provides a method of joining a topside body to a marine structure using a topside joining device
  • a lower support structure installed on the sea, an upper coupling structure having a top side body and coupled to the lower support structure, pants provided on the upper coupling structure to move the top side body to be coupled to the lower support structure, And a controller for controlling the pants so that the upper coupling structure is coupled to the lower supporting structure, wherein a receptacle is formed in one of the lower support structure and the upper coupling structure, and a stabbing cone inserted and coupled to the receptor is formed
  • a top side coupling device in which guide ribs and guide ribs are respectively inserted into the stabbing cones and the receptors to form guide rails for guiding engagement of the stabbing cones and the receptors;
  • the controller receiving the sensing signal may include controlling the rate at which the stabbing cone is inserted into the receptor.
  • the guide rib formed in the stabbing cone is inserted into the guide rail formed in the receptor in the process of coupling the top side body of the marine platform to the lower support structure by the float- Thereby providing an effect unaffected by shaking such as top and bottom heave, roll, pitch due to various marine environments.
  • top-side coupling device when a stabbing cone and a receptor are brought into contact with each other, a magnetic force is applied between the rib and the electromagnet layer so that the top side body is coupled to the receptor And provides an effect of easily adjusting the position.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a topside coupling device of a marine platform according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view of a portion of the top side mating device of Figure 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of a guide rib and a guide rail of the top-side coupling device of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of a guide rib and a guide rail according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 schematically illustrates a topside coupling device of a marine platform according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a front view of a portion of the topside coupling device of FIG. 1, 1 shows a perspective view of a guide rib and a guide rail of a top side coupling device.
  • a top side coupling apparatus 300 includes a lower support structure 100, an upper coupling structure 200 inserted into the lower support structure 100, A pants 211 for moving the top side body 210 of the coupling structure 200 and a controller (not shown) for controlling the pants 211.
  • the lower support structure 100 includes a plurality of fixing members 110 fixed to the seabed, a plurality of legs 120 connected perpendicularly to the fixing member 100, And a receptor 130 is formed on the upper portion of the leg 120 to allow the upper coupling structure 200 to be seated and coupled to the upper portion of the leg 120.
  • a leg coupling unit 140 Is installed.
  • the fixing member 110 fixed to the sea bed may be provided with a spud can type fixing member, for example, so as to be installed not only in a rocky area but also in a music playing ground or the like, so that structural stability can be achieved.
  • the receptacle 130 serves to receive and engage the stabbing cone 220 provided on the upper coupling structure 200.
  • the leg coupling unit 140 is configured to engage with the stabbing cone 220, And receives the load of the top side body 210 to support the coupling load.
  • the upper coupling structure 200 includes a top side body 210 and a stabbing cone 220 provided below the top side body 210.
  • a portion of the stabbing cone 220 protruding toward the receptor 130 is coupled to a receptor 130 formed on an upper portion of the leg 120.
  • the stabbing cone 220 moves the top side body 210 toward the receptor 130 by moving the pants 211 provided in the upper binding structure 200 in the vertical direction, (220) is seated on the receptor (130) and inserted.
  • the pants 211 is a semi-submerged float provided at the lower portion of the upper coupling structure 200.
  • the upper coupling structure 200 mounted on the upper coupling structure 200 sinks to the lower supporting structure 100,
  • the lifting movement can be achieved by a ballast tank (not shown) installed therein.
  • a guide rib 221 is formed on an outer surface of the stabbing cone 220 and a guide rail 131 is formed on the receptor 130 so that when the stabbing cone 220 and the receptor 130 are engaged, The coupling between the structures can be guided.
  • This structure allows the upper coupling structure 200 to be stably coupled to the lower supporting structure 100.
  • a top side coupling device 300 includes a receptacle 130 of the lower supporting structure 100 and a stabbing cone 220 of the upper coupling structure 200 Magnetic layers 130a and 220a and electromagnet layers 131b and 221b formed on the nonmagnetic layer 130a and 220b.
  • the nonmagnetic layers 130a and 220a are formed on the contact surfaces of the stabbing cone 220 and the receptor 130 corresponding to the portions where the stabbing cone 220 and the receptor 130 contact each other.
  • the electromagnet layers 131b and 221b are formed on the guide rails 131 and the guide ribs 221 and the electromagnet layers 131b and 221b are changed into a magnetic body as current is supplied.
  • the stabbing cone 220 can be stably coupled between the rib rib 221 and the guide rail 131 by adjusting the coupling position and inserting the stabbing cone 220 into the receptor 130. As a result, 130 so that it is not necessary to supply current any more.
  • the topside coupling device may further comprise a power supply device (not shown) capable of supplying or blocking current to the electromagnet layer.
  • the top side coupling device 300 according to the preferred embodiment of the present invention further includes an edge 222 provided on the stabbing cone 220.
  • the edge 222 is a structure having a shape extending outward from one side of the stabbing cone 220 spaced a predetermined distance from a portion where the stabbing cone 220 is coupled to the receptor 130, And one end 222a is bent so that the outer circumferential portion of the receptor 130 is covered while the cone 220 is coupled to the receptor 130.
  • the sensor 150 may be detachably attached to one side of the receptor 130 or one side of the leg 120 separated from the outer circumference of the receptor 130 by a predetermined distance.
  • the sensor 150 measures the distance from the receptor 130 to the edge 222 and the sensing signal for the measured distance is transmitted to a signal receiver (not shown) provided in the topside coupling device 300.
  • the distance signal received by the signal receiver is input to a controller (not shown) that controls the operation of the pants 211 so that the controller can determine the speed at which the stabbing cone 220 is inserted or seated in the receptor 130 And the shock between the structures 130 and 220 can be alleviated by reducing the moving speed immediately before the engagement between the stabbing cone 220 and the receptor 130 is completed.
  • the sensor 150 may be installed at one side of the leg 120 as well as at the center of the inside of the receptor 130. If the distance between the stabbing cone 220 and the receptor 130 can be measured, The position at which the optical fiber 150 is installed can be freely adjusted.
  • the top side coupling device 300 according to another embodiment of the present invention further includes guide ribs and guide rails formed in a concavo-convex structure.
  • a guide rib 226 having a concave and convex structure is formed on the outer surface of the stabbing cone 220 constituting the top side coupling device 300.
  • the guide rib 226 is inserted into the receptor 130,
  • the guide rails 136 are formed to be fittable to the guide ribs 226 so as to guide coupling between the receptors 130 and 220.
  • An electromagnet layer is formed on the guide rib 226 and the guide rail 136.
  • a nonmagnetic layer may be formed on the contact surface between the stabbing cone 220 and the receptor 120 except for the same. So the explanation is omitted.
  • the guide rib formed in the stabbing cone is inserted into the guide rail formed in the receptor to induce stable coupling between the stabbing cone and the receptor. This makes it possible to prevent vibrations such as heave, roll and pitch caused by various marine environments from being affected by vibrations.
  • the stabbing cone and the receptor are brought into contact with each other, By allowing the attraction force of magnetic force to act between the eve rails, the position where the top side body is coupled to the receptor can be easily adjusted, which can be more effective in the marine platform field.

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Abstract

본 발명은 해상에 설치되는 하부 지지구조물; 탑사이드 본체를 구비하고, 상기 하부 지지구조물에 결합되는 상부 결합구조물; 상기 상부 결합구조물에 구비되어 상기 탑사이드 본체가 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 이동시키는 바지; 및 상기 상부 결합구조물이 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 바지를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 하부 지지구조물과 상부 결합구조물 중에서 어느 하나에는 리셉터(receptor)가 형성되고, 다른 하나에는 상기 리셉터에 삽입 결합되는 스태빙 콘(stabbing cone)이 형성되며, 상기 스태빙 콘 및 리셉터에는 각각 가이드 리브 및 상기 가이드 리브가 삽입되어 상기 스태빙 콘과 리셉터의 결합을 안내하는 가이드 레일이 형성되는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치에 관한 것이다.

Description

탑사이드 결합장치 및 방법
본 발명은 해양 플랫폼의 탑사이드를 플로트 오버 공법에 의해 해상에 설치된 하부 지지구조물에 안정적으로 장착시키기 위한 결합장치에 관한 것으로, 구체적으로, 양 구조물에 형성된 스태빙 콘과 리셉터 간의 안정적 결합으로 각종 해양 환경으로 인한 흔들림에 영향받지 않도록 하는 것이다.
일반적으로 해양 플랫폼(offshore platform)은 육지와 연결되지 않은 채, 어떠한 환경조건에서도 특정한 지점에 고정될 수 있는 구조물로서, 고정되는 방식에 따라 고정식 해양 플랫폼과 부유식 해양 플랫폼으로 분류할 수 있다.
상기 해양 플랫폼의 탑사이드(top side)는 해양 작업에 있어서의 기지, 수송 설비 및 조사용 시설로서 이용된다.
한편, 해양 플랫폼의 탑사이드를 하부 지지구조물에 설치하는 작업은 리프팅기법(lifting)을 사용하여 왔으나, 최근에는 초중량의 탑사이드의 등장으로 인해 해양 플랫폼의 상부 구조물을 육상에서 제작하여 바지를 통하여 운송하고, 이를 하부 지지구조물의 상부에 그대로 내려 앉히는 플로트 오버(float over) 공법이 사용되고 있다.
이 때, 탑사이드를 하부 지지구조물의 상부에 그대로 내려 앉히는 과정을 결합(mating)이라 하는데, 이러한 결합 시에는 바람, 파도 및 조류와 같은 각종 해양 환경의 영향으로 인해 결합이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 해양 플랫폼의 탑사이드를 플로트 오버 공법에 의해 하부 지지구조물에 결합시, 양 구조물에 형성된 스태빙 콘과 리셉터 간의 안정적 결합을 달성하여 각종 해양 환경으로 인한 흔들림에 영향받지 않도록 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 해양 플랫폼의 탑사이드를 해상에 기 설치되어 있는 구조물에 결합하기 위한 탑사이드 결합장치는,
해상에 설치되는 하부 지지구조물; 탑사이드 본체를 구비하고, 상기 하부 지지구조물에 결합되는 상부 결합구조물; 상기 상부 결합구조물에 구비되어 상기 탑사이드 본체가 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 이동시키는 바지(barge); 및 상기 상부 결합구조물이 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 바지를 제어하는 컨트롤러;를 포함하고, 상기 하부 지지구조물과 상부 결합구조물 중에서 어느 하나에는 리셉터(receptor)가 형성되고, 다른 하나에는 상기 리셉터에 삽입 결합되는 스태빙 콘(stabbing cone)이 형성되며, 상기 스태빙 콘 및 리셉터에는 각각 가이드 리브 및 상기 가이드 리브가 삽입되어 상기 스태빙 콘과 리셉터의 결합을 안내하는 가이드 레일이 형성되는 구조일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 스태빙 콘과 리셉터의 접촉 부위에 대응되는 스태빙 콘 및 리셉터의 접촉면에는 각각 비자성체 층이 형성되고, 상기 가이드 리브와 상기 가이드 레일에는 각각 전류가 공급됨에 따라 자성체로 변화하는 전자석 층이 형성될 수 있다.
상기 탑사이드 결합장치는, 상기 가이드 리브가 상기 가이드 레일에 삽입 시, 상기 전자석 층으로 공급되는 전류를 중단시키는 전원장치를 더 포함할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 스태빙 콘과 리셉터가 결합되는 부위로부터 일정 거리 이격된 스태빙 콘의 일측에는 외측 방향으로 연장된 구조의 엣지(edge)가 구비되고, 상기 엣지는 스태빙 콘이 리셉터에 결합 시에 리셉터의 외주부를 감싸도록 절곡된 형상으로 형성되는 구조일 수 있다.
이러한 구조 하에서, 상부 결합구조물과 하부 지지구조물 간의 결합 상태는 안정적으로 유지될 수 있다.
상기 리셉터의 일측에는 상기 엣지로부터 상기 리셉터까지의 거리를 측정하는 센서가 탈착 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 탑사이드 결합장치는, 상기 스태빙 콘이 리셉터에 삽입되는 속도가 컨트롤러에 의해 제어될 수 있도록 상기 센서로부터 측정된 거리 신호를 수신하는 신호 수신기를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 스태빙 콘이 리셉터에 삽입되어 결합되기 직전, 바지에 의한 상부 결합구조물의 이동 속도를 늦춤으로써 결합되는 양 구조물 간의 충격을 방지하여 결합의 안정성 및 구조물의 내구성을 확보할 수 있다.
이 때, 상기 센서는, 초음파 센서 또는 광센서 중 어느 하나일 수 있으나, 구조물 간의 거리를 측정할 수 있는 장치라면 이에 한정되지 않음은 물론이다.
상기 가이드 리브는 적어도 둘 이상 형성되고, 상기 둘 이상의 가이브 리브는 서로 간에 일정한 간격을 유지한 상태로 스태빙 콘의 측면에 나란히 구비되는 구조일 수 있다.
한편, 본 발명은 탑사이드 결합장치를 제조하는 방법을 포함하며, 상기 탑사이드 결합장치의 제조방법은, (a) 상부 결합구조물에 형성되는 스태빙 콘을 제조하기 위한 금속판을 준비하는 단계; (b) 상기 금속판에 가이드 리브를 용접 가공에 의해 형성하고, 이를 스태빙 콘 형상으로 형성하는 단계; (c) 해상에 설치되는 하부 지지구조물에 상기 스태빙 콘 형상에 대응하는 리셉터를 형성하는 단계; (d) 상기 리셉터에 상기 가이드 리브가 삽입 결합되는 것을 안내하는 가이드 레일을 절삭 가공하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명은, 탑사이드 결합장치를 이용하여 탑사이드 본체를 해상 구조물에 결합시키는 방법으로서,
해상에 설치되는 하부 지지구조물, 탑사이드 본체를 구비하고 상기 하부 지지구조물에 결합되는 상부 결합구조물, 상기 상부 결합구조물에 구비되어 상기 탑사이드 본체가 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 이동시키는 바지, 및 상기 상부 결합구조물이 하부 지지구조물에 결합되도록 바지를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 하부 지지구조물과 상부 결합구조물 중에서 어느 하나에는 리셉터가 형성되고, 다른 하나에는 상기 리셉터에 삽입 결합되는 스태빙 콘이 형성되고, 상기 스태빙 콘 및 리셉터에는 각각 가이드 리브 및 상기 가이드 리브가 삽입되어 상기 스태빙 콘과 리셉터의 결합을 안내하는 가이드 레일이 형성되는 탑사이드 결합장치를 준비하는 단계;
상기 스태빙 콘으로부터 리셉터까지의 거리를 측정하는 센서를 리셉터의 일측에 탈착 가능하게 설치하는 단계;
상기 센서로부터 측정된 거리 신호를 신호 수신기로 수신받는 단계;
상기 센싱 신호를 수신한 컨트롤러는 스태빙 콘이 리셉터에 삽입되는 속도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 탑사이드 결합장치는, 해양 플랫폼의 탑사이드 본체를 플로트 오버 공법에 의해 하부 지지구조물에 결합하는 과정에서 스태빙 콘에 형성된 가이드 리브가 리셉터에 형성된 가이드 레일에 삽입되어 스태빙 콘과 리셉터 간의 안정적인 결합을 유도함으로써, 각종 해양 환경으로 인한 상하 동요(heave), 횡동요(roll), 종동요(pitch)와 같은 흔들림에 영향받지 않는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 탑사이드 결합장치는, 스태빙 콘과 리셉터의 접촉시, 전자석 층이 형성된 가이브 리브와 가이브 레일 간에 자기력에 의한 인력이 작용하도록 함으로써, 탑사이드 본체가 리셉터에 결합되는 위치를 쉽게 조정할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 해양 플랫폼의 탑사이드 결합장치의 모식도이다.
도 2는 도 1의 탑사이드 결합장치의 일부분의 정면도이다.
도 3은 도 1의 탑사이드 결합장치의 가이드 리브와 가이드 레일의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드 리브와 가이드 레일의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 하부 지지구조물
110: 고정부재
120: 레그
130: 리셉터
131: 가이드 레일
140: 레그 결합 유닛
200: 상부 결합구조물
210: 탑사이드 본체
211: 바지
220: 스태빙 콘
221: 가이드 리브
300: 탑사이드 결합장치
130a, 220a: 비자성체 층
131b, 221b: 전자석 층
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 해양 플랫폼의 탑사이드 결합장치가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 탑사이드 결합장치의 일부분의 정면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1의 탑사이드 결합장치의 가이드 리브와 가이드 레일의 사시도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 탑사이드 결합장치(300)는 하부 지지구조물(100), 상기 하부 지지구조물(100)에 삽입 결합되는 상부 결합구조물(200), 상기 상부 결합구조물(200)의 탑사이드 본체(210)를 이동시키는 바지(211) 및 상기 바지(211)를 제어하는 컨트롤러(도시하지 않음)를 구비한다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 하부 지지구조물(100)은 해저에 고정되는 복수 개의 고정부재(110), 상기 고정부재(100)와 수직으로 연결되어 상호 나란하게 배치는 복수 개의 레그(120)를 포함하며, 상기 레그(120)의 상부에는 리셉터(130)가 형성되어 상기 상부 결합구조물(200)이 안착되어 결합될 수 있고, 상기 리셉터(130)의 내부의 하부에는 레그 결합 유닛(140)이 설치된다.
해저에 고정되는 상기 고정부재(110)는 암반 지역 뿐만 아니라 연악 지반 등에 설치될 수 있도록 예컨대, 스퍼드 캔(spud can) 타입의 고정부재가 설치되어 구조적인 안정성을 도모할 수 있다.
상기 리셉터(130)는 상부 결합구조물(200)에 구비된 스태빙 콘(220)을 수용하여 결합하는 역할을 담당하며, 상기 레그 결합 유닛(140)은 스태빙 콘(220)과의 결합 시, 탑사이드 본체(210)의 하중을 받아 결합 하중을 지지하는 역할을 수행한다.
상기 상부 결합구조물(200)은 탑사이드 본체(210), 및 상기 탑사이드 본체(210)의 하부에 구비되는 스태빙 콘(220)을 포함한다.
상기 스태빙 콘(220)은 상기 리셉터(130)를 향해 돌출된 부위가 상기 레그(120)의 상부에 형성된 리셉터(130)에 결합된다.
즉, 상기 스태빙 콘(220)은, 상기 상부 결합구조물(200)에 구비된 바지(211)가 상하 방향으로 운동하여 탑사이드 본체(210)를 리셉터(130)를 향해 이동시킴으로써, 스태빙 콘(220)이 리셉터(130)에 안착되어 삽입 결합된다.
상기 바지(211)는 상부 결합구조물(200)의 하부에 구비된 반잠수식 부유체로서, 그 상부에 탑재된 상부 결합구조물(200)을 하부 지지구조물(100) 측으로 가라앉혀 안착시키며, 바지의 승강 운동은 그 내부에 설치된 밸러스트 탱크(도시하지 않음)에 의해 달성될 수 있다.
상기 스태빙 콘(220)의 외면에는 가이드 리브(221)가 형성되고, 상기 리셉터(130)에는 가이드 레일(131)이 형성되어 상기 스태빙 콘(220)과 리셉터(130)의 결합 시, 양 구조물 간의 결합이 안내될 수 있다.
이러한 구조는 상부 결합구조물(200)이 하부 지지구조물(100)에 안정적으로 결합될 수 있게 한다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탑사이드 결합장치(300)는, 상기 하부 지지구조물(100)의 리셉터(130)와 상부 결합구조물(200)의 스태빙 콘(220)에 형성되는 비자성체 층(130a, 220a)과 전자석 층(131b, 221b)을 더 포함한다.
상기 비자성체 층(130a, 220a)은 스태빙 콘(220)과 리셉터(130)가 접촉되는 부위에 대응되는 스태빙 콘(220) 및 리셉터(130)의 접촉면에 각각 형성된다.
상기 전자석 층(131b, 221b)은 가이드 레일(131) 및 가이드 리브(221)에 각각 형성되며, 상기 전자석 층(131b, 221b)은 전류가 공급됨에 따라 자성체로 변화하게 된다.
따라서, 자성체로 변화한 상기 가이드 리브(221)와 가이드 레일(131)의 사이에는 자기력에 의해 서로 끌어당기는 인력이 작용하게 된다.
이는 하부 지지구조물(100)을 향해 상부 결합구조물(200)을 이동시켜 안착시키는 플로트 오버 공법에서, 상기 가이드 리브(221)와 가이드 레일(131)이 서로 끌어당겨 끼워 맞춰지게 되므로, 탑사이드 본체(210)를 리셉터(130)에 결합되는 위치를 쉽게 조정할 수 있게 한다.
전술한 바와 같이 결합 위치를 조정하여 상기 리셉터(130)에 스태빙 콘(220)을 삽입시키면, 스태빙 콘(220)은 가이브 리브(221)와 가이드 레일(131) 간의 안정적인 결합으로 리셉터(130)에 결합될 수 있으므로 더 이상 전류를 공급할 필요가 없다. 이를 위해, 탑사이드 결합장치는, 전자석 층으로 전류를 공급 또는 차단할 수 있는 전원장치(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탑사이드 결합장치(300)는, 스태빙 콘(220)에 구비되는 엣지(222)를 더 포함한다.
상기 엣지(222)는 스태빙 콘(220)이 리셉터(130)에 결합되는 부위로부터 일정 거리만큼 이격된 스태빙 콘(220)의 일측에서 외측 방향으로 연장된 형상을 갖는 구조물로서, 상기 스태빙 콘(220)이 리셉터(130)에 결합된 상태에서 리셉터(130)의 외주부를 감쌀 수 있도록 일단(222a)이 절곡된 구조로 형성된다.
이는 스태빙 콘(220)과 리셉터(130)의 결합시, 내부에서는 가이드 리브(221)와 가이드 레일(131) 간의 삽입에 의한 기계적 결합이 이루어지고, 외부에서는 엣지(222)의 절곡부(222a)와 리셉터(130) 간의 끼워맞춤 결합이 이루어지므로 결합 간의 안정성이 크게 향상된다.
한편, 센서(150)는 리셉터(130)의 일측 또는 리셉터(130)의 외주부로부터 일정 거리만큼 이격된 레그(120)의 일측에 탈착 가능하게 설치될 수 있다.
상기 센서(150)는 리셉터(130)로부터 엣지(222)까지의 거리를 측정하고, 측정된 거리에 대한 센싱 신호는 탑사이드 결합장치(300)에 마련된 신호 수신기(도시하지 않음)로 송신된다.
상기 신호 수신기로 수신된 거리 신호는 바지(211)의 작동을 제어하는 컨트롤러(도시하지 않음)에 입력되므로, 상기 컨트롤러는, 상기 스태빙 콘(220)이 리셉터(130)에 삽입 또는 안착되는 속도를 조절할 수 있고, 스태빙 콘(220)과 리셉터(130) 간의 결합이 완료되기 직전의 이동 속도를 감소시킴으로써 양 구조물(130, 220) 간의 충격을 완화시킬 수 있다.
상기 센서(150)는 레그(120)의 일측 뿐만 아니라 리셉터(130)의 내측에 형성된 중앙에 설치될 수 있으며, 상기 스태빙 콘(220)과 리셉터(130) 간의 거리를 측정할 수 있다면, 센서(150)가 설치되는 위치는 자유롭게 조정이 가능하다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탑사이드 결합장치(300)는, 요철 구조로 형성된 가이드 리브 및 가이드 레일을 더 포함한다.
상기 탑사이드 결합장치(300)를 구성하는 스태빙 콘(220)의 외면에는 요철 구조의 가이드 리브(226)가 형성되고, 리셉터(130)에는 상기 가이드 리브(226)가 삽입되어 스태빙 콘(220)과 리셉터(130) 간의 결합을 안내할 수 있도록 상기 가이드 리브(226)에 끼워맞춤이 가능한 구조로 가이드 레일(136)이 형성된다.
상기 가이드 리브(226)와 가이드 레일(136)에는 전자석 층이 형성되고, 이를 제외한 스태빙 콘(220)과 리셉터(120)의 접촉면에는 비자성체 층이 형성될 수 있으며, 이는 전술한 내용과 동일하므로 설명을 생략한다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
본 발명에 따르면, 해양 플랫폼의 탑사이드 본체를 플로트 오버 공법에 의해 하부 지지구조물에 결합하는 과정에서 스태빙 콘에 형성된 가이드 리브가 리셉터에 형성된 가이드 레일에 삽입되어 스태빙 콘과 리셉터 간의 안정적인 결합을 유도함으로써, 각종 해양 환경으로 인한 상하 동요(heave), 횡동요(roll), 종동요(pitch)와 같은 흔들림에 영향받지 않으며, 스태빙 콘과 리셉터의 접촉시, 전자석 층이 형성된 가이브 리브와 가이브 레일 간에 자기력에 의한 인력이 작용하도록 함으로써, 탑사이드 본체가 리셉터에 결합되는 위치를 쉽게 조정할 수 있으므로 해양 플랫폼 분야에 보다 효과적일 수 있다.

Claims (10)

  1. 해상에 설치되는 하부 지지구조물;
    탑사이드 본체를 구비하고, 상기 하부 지지구조물에 결합되는 상부 결합구조물;
    상기 상부 결합구조물에 구비되어 상기 탑사이드 본체가 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 이동시키는 바지; 및
    상기 상부 결합구조물이 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 바지(barge)를 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
    상기 하부 지지구조물과 상부 결합구조물 중에서 어느 하나에는 리셉터(receptor)가 형성되고, 다른 하나에는 상기 리셉터에 삽입 결합되는 스태빙 콘(stabbing cone)이 형성되며,
    상기 스태빙 콘 및 리셉터에는 각각 가이드 리브 및 상기 가이드 리브가 삽입되어 상기 스태빙 콘과 리셉터의 결합을 안내하는 가이드 레일이 형성되는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스태빙 콘과 리셉터의 접촉 부위에 대응되는 스태빙 콘 및 리셉터의 접촉면에는 각각 비자성체 층이 형성되고,
    상기 가이드 리브와 상기 가이드 레일에는 각각 전류가 공급됨에 따라 자성체로 변화하는 전자석 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탑사이드 결합장치는,
    상기 가이드 리브가 상기 가이드 레일에 삽입 시, 상기 전자석 층으로 공급되는 전류를 중단시키는 전원장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스태빙 콘과 리셉터가 결합되는 부위로부터 일정 거리 이격된 스태빙 콘의 일측에는 외측 방향으로 연장된 구조의 엣지(edge)가 구비되고,
    상기 엣지는 스태빙 콘이 리셉터에 결합 시에 리셉터의 외주부를 감싸도록 절곡된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 리셉터의 일측에는 상기 엣지로부터 상기 리셉터까지의 거리를 측정하는 센서가 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 탑사이드 결합장치는,
    상기 스태빙 콘이 리셉터에 삽입되는 속도가 컨트롤러에 의해 제어될 수 있도록 상기 센서로부터 측정된 거리 신호를 수신하는 신호 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 센서는,
    초음파 센서 또는 광센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 리브는 적어도 둘 이상 형성되고, 둘 이상의 가이브 리브는 서로 간에 일정한 간격을 유지한 상태로 스태빙 콘의 측면에 나란히 구비되는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치.
  9. 탑사이드 결합장치를 제조하는 방법으로서,
    (a) 상부 결합구조물에 형성되는 스태빙 콘을 제조하기 위한 금속판을 준비하는 단계;
    (b) 상기 금속판에 가이드 리브를 용접 가공에 의해 형성하고, 이를 스태빙 콘 형상으로 형성하는 단계;
    (c) 해상에 설치되는 하부 지지구조물에 상기 스태빙 콘 형상에 대응하는 리셉터를 형성하는 단계;
    (d) 상기 리셉터에 상기 가이드 리브가 삽입 결합되는 것을 안내하는 가이드 레일을 절삭 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치 제조방법.
  10. 탑사이드 결합장치를 이용하여 탑사이드 본체를 해상 구조물에 결합시키는 방법으로서,
    해상에 설치되는 하부 지지구조물, 탑사이드 본체를 구비하고 상기 하부 지지구조물에 결합되는 상부 결합구조물, 상기 상부 결합구조물에 구비되어 상기 탑사이드 본체가 상기 하부 지지구조물에 결합되도록 이동시키는 바지, 및 상기 상부 결합구조물이 하부 지지구조물에 결합되도록 바지를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 하부 지지구조물과 상부 결합구조물 중에서 어느 하나에는 리셉터가 형성되고, 다른 하나에는 상기 리셉터에 삽입 결합되는 스태빙 콘이 형성되고, 상기 스태빙 콘 및 리셉터에는 각각 가이드 리브 및 상기 가이드 리브가 삽입되어 상기 스태빙 콘과 리셉터의 결합을 안내하는 가이드 레일이 형성되는 탑사이드 결합장치를 준비하는 단계;
    상기 스태빙 콘으로부터 리셉터까지의 거리를 측정하는 센서를 리셉터의 일측에 탈착 가능하게 설치하는 단계;
    상기 센서로부터 측정된 거리 신호를 신호 수신기로 수신받는 단계;
    상기 센싱 신호를 수신한 컨트롤러는 스태빙 콘이 리셉터에 삽입되는 속도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑사이드 결합장치를 이용하여 탑사이드 본체를 해상 구조물에 결합시키는 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6197430U (ko) * 1984-11-30 1986-06-23
JPS6363812A (ja) * 1986-09-01 1988-03-22 Kawasaki Steel Corp ジヤケツト式水中構造物に於けるジヤケツトレグの水中ジヨイント構成法
JPH10266175A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ジャケット構造物の杭との結合方法及び結合構造
US20150240439A1 (en) * 2014-02-23 2015-08-27 China Offshore Oil Engineering Co., Ltd. Pneumatic Load-Transfer System and Method for Mating an Integrated Deck with a Pre-installed Platform Substructure
KR20160050777A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 대우조선해양 주식회사 반잠수식 부유식 생산설비의 탑재방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140144983A (ko) 2013-06-12 2014-12-22 대우조선해양 주식회사 해양 플랫폼의 탑사이드 장착 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6197430U (ko) * 1984-11-30 1986-06-23
JPS6363812A (ja) * 1986-09-01 1988-03-22 Kawasaki Steel Corp ジヤケツト式水中構造物に於けるジヤケツトレグの水中ジヨイント構成法
JPH10266175A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ジャケット構造物の杭との結合方法及び結合構造
US20150240439A1 (en) * 2014-02-23 2015-08-27 China Offshore Oil Engineering Co., Ltd. Pneumatic Load-Transfer System and Method for Mating an Integrated Deck with a Pre-installed Platform Substructure
KR20160050777A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 대우조선해양 주식회사 반잠수식 부유식 생산설비의 탑재방법

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