KR101368873B1 - Mat type leg of floating structure - Google Patents

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KR101368873B1 KR1020120066129A KR20120066129A KR101368873B1 KR 101368873 B1 KR101368873 B1 KR 101368873B1 KR 1020120066129 A KR1020120066129 A KR 1020120066129A KR 20120066129 A KR20120066129 A KR 20120066129A KR 101368873 B1 KR101368873 B1 KR 101368873B1
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    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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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
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Abstract

본 발명은 부유식 구조물의 매트형 레그에 관한 것으로, 레그의 안정적인 고정을 구현하는 부유식 구조물의 매트형 레그가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 구조물의 매트형 레그는, 본체에 상,하 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 레그부재와, 해저 지형에 대응하도록 상기 적어도 하나의 레그부재의 하단에 회동 가능하게 설치된 지지매트를 포함할 수 있다.The present invention relates to a mat-type leg of the floating structure, there is provided a mat-type leg of the floating structure for implementing a stable fixing of the leg. Mat-type legs of the floating structure according to an embodiment of the present invention, at least one leg member mounted on the main body so as to be movable up and down, can be rotated to the lower end of the at least one leg member to correspond to the seabed terrain It may include a support mat is installed.

Description

부유식 구조물의 매트형 레그{MAT TYPE LEG OF FLOATING STRUCTURE}MAT TYPE LEG OF FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 부유식 구조물의 매트형 레그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저 지형에 따라 가변되는 지지매트를 통해 해저면에 대한 지지력을 향상시킬 수 있는 부유식 구조물의 매트형 레그에 관한 것이다.The present invention relates to a mat-type leg of the floating structure, and more particularly to a mat-type leg of the floating structure that can improve the bearing capacity to the seabed through a support mat that varies depending on the seabed topography.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다.As the demand for environmentally friendly energy development grows, the development using wind power generators is getting popular all over the world. However, installation of wind turbines requires strict environmental conditions. For example, the place where the wind turbine is installed should be a place where a certain level of wind speed can be guaranteed to obtain significant rotation of the blade, and the pollution caused by the noise generated when driving the wind turbine should not be an issue do. Even if these environmental conditions are satisfied, a very large area of space is required to install a wind turbine generator.

최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다. 육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.In recent years, interest in offshore wind turbines has increased, which is relatively free from the above-mentioned constraints. Offshore wind turbines can be installed in a variety of ways, but generally they are constructed by dividing the components into several units, making them on land, and then transferring the units to sea for assembly. A ship that moves offshore wind turbine units on the sea to the sea and installs offshore wind turbine generators is commonly referred to as a wind turbine installation vessel (WTIV).

풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 선체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 선체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 선체를 레그를 따라 들어올린다. 선체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 선체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동한다.Wind turbine installation The ship can be operated in the transit mode and the jackup mode according to the characteristics of the operation. Specifically, the ship installed with the wind turbine moves to the navigation mode to the position where the off-axis wind turbine is to be installed. In sailing mode, the legs can be kept moving up the hull to reduce resistance by sea water. After that, the ship installed with the wind power generator is switched to the jack-up mode, the leg is lowered to the seabed, and the hull is lifted along the leg so that the hull can be separated from the sea surface by a certain distance. When the hull reaches a certain position, the installation ship of the wind power generator stops moving the hull and installs the offshore wind power generator. When the installation is completed, it moves in the reverse order to move to the next installation position.

한편, 위와 같이 항해 모드와 잭업 모드로 운용되는 부유식 구조물의 다른 예로서, 시추 기능을 갖는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)이 있다. 잭업 플랫폼은 시추를 위한 데릭을 포함하며, 항해 모드로 시추 위치까지 이동한 후, 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 선체를 레그를 따라 들어올린다. 잭업 플랫폼은 선체가 해수면에서 이격된 상태에서 시추 작업을 수행하며, 시추 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 시추 위치까지 이동할 수 있다.As another example of the floating structure operated in the sailing mode and the jack-up mode as described above, there is a jack-up platform having a drilling function. The jack-up platform includes a derrick for drilling, moves to the drilling position in navigation mode, switches to jack-up mode, lowers the leg into the seabed, and lifts the hull along the leg. The jack-up platform performs the drilling operation while the hull is separated from the sea level. When drilling is completed, the jack-up platform can be moved to the next drilling position in the reverse order of the above procedure.

이러한 부유식 구조물의 레그에는 해저로의 침투를 용이하게 하는 스퍼드캔(Spud-can)이 제공된다. 스퍼드캔은 레그의 하단부에 연결되어 잭업모드에서 레그를 해저에 침투킴으로써 레그를 해저에 고정시킨다.Legs of such floating structures are provided with spud-cans that facilitate penetration into the seabed. The spud can is connected to the lower end of the leg and secures the leg to the bottom by infiltrating the leg into the bottom in jack-up mode.

그런데, 이 스퍼드캔은 선체의 제어에 따라 기 설정된 속도로 해저로 침투되는 바, 해저 강도가 예상보다 낮거나 해저 지형이 경사지게 형성된 경우, 스퍼드캔은 레그를 해저에 안정적으로 고정시키지 못함에 따라, 선체가 균형을 잃어 쓰러지거나, 폭풍우 등의 외부 환경에 의해 선체가 쓰러지는 사고가 야기될 수 있다.However, the spud can penetrates into the seabed at a predetermined speed under the control of the hull. When the seabed strength is lower than expected or the seabed terrain is inclined, the spud cans do not stably fix the legs to the seabed. The hull may lose its balance and fall, or the hull may collapse due to external conditions such as storms.

이에 레그의 하단부가 해저 지형에 따라 해저면에 밀착되어 레그를 안정적으로 해저에 고정할 수 있는 기술이 요구되고 있다.Accordingly, the lower end of the leg is in close contact with the sea bottom according to the seabed topography, and a technology for stably fixing the leg to the seabed is required.

미국공개특허 US2010/0067989 (2010.05.18. 공개)U.S. Published Unexamined Patent Application No. 2010/0067989 (published on May 18, 2010) 미국공개특허 US2008/0247827 (2008.10.09. 공개)U.S. Published Patent Application No. US2008 / 0247827 (published on September 10, 2008)

본 발명의 실시예들은 해저 지형에 무관하게 레그를 해저에 안정적으로 고정할 수 있는 부유식 구조물의 매트형 레그를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a mat-type legs of the floating structure capable of stably fixing the legs to the seabed regardless of the seabed topography.

본 발명의 일 측면에 따른 부유식 구조물의 매트형 레그는, 본체에 상,하 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 레그부재와, 해저 지형에 대응하도록 상기 적어도 하나의 레그부재의 하단에 회동 가능하게 설치된 지지매트를 포함할 수 있다.Mat-type legs of the floating structure according to an aspect of the present invention, at least one leg member that is mounted to be movable up and down on the body, and to be rotatable at the bottom of the at least one leg member to correspond to the seabed terrain It may include an installed support mat.

상기 지지매트는 복수의 지지편을 포함하되, 상기 복수의 지지편은 상기 적어도 하나의 레그부재와 연결되고, 상기 복수의 지지편 각각은 조인트수단을 통해 연결될 수 있다.The support mat may include a plurality of support pieces, the plurality of support pieces may be connected to the at least one leg member, and each of the plurality of support pieces may be connected through a joint means.

상기 조인트수단은 유니버셜 조인트 또는 탄성부재를 포함할 수 있다.The joint means may include a universal joint or an elastic member.

상기 유니버셜 조인트는 상기 복수의 지지편 중 어느 하나의 지지편에 연결되는 제 1 연결파이프와, 상기 지지편과 이웃하는 다른 지지편에 연결되는 제 2 연결파이프와, 상기 제 1 연결파이프 및 제 2 연결파이프를 축이음하는 조인트베어링을 포함할 수 있다.The universal joint may include a first connection pipe connected to any one of the plurality of support pieces, a second connection pipe connected to another support piece adjacent to the support piece, and the first connection pipe and the second connection pipe. It may include a joint bearing for connecting the connecting pipe.

상기 유니버셜 조인트는 제 1 연결파이프 또는 제 2 연결파이프의 길이를 가변시키는 신축이음부를 더 포함할 수 있다.The universal joint may further include an expansion joint configured to vary the length of the first connection pipe or the second connection pipe.

상기 복수의 지지편 중 적어도 하나의 지지편은, 상기 레그부재의 하단에 회동 가능하게 연결되는 지지 플레이트와, 하부가 개방되는 수용공간이 형성되도록 상기 지지 플레이트의 가장자리부를 두르는 측벽과, 상기 수용공간을 분할하는 격벽을 포함할 수 있다.At least one of the plurality of support pieces may include a support plate rotatably connected to a lower end of the leg member, a side wall surrounding an edge portion of the support plate so that a receiving space is formed at a lower portion thereof, and the accommodation space. The partition may include a partition.

본 발명의 실시예들은 해저 지형에 맞추어 레그의 하단부에 설치된 지지매트를 가변시키므로, 부유식 구조물의 레그를 해저에 안정적으로 고정할 수 있다는 이점이 있다. Embodiments of the present invention vary the support mat installed at the lower end of the leg in accordance with the seabed terrain, there is an advantage that the legs of the floating structure can be fixed stably to the seabed.

또한, 본 발명의 실시예들은 지지매트를 통해 레그의 평면적보다 더 넓은 평면적을 확보함으로써, 해저에 대해 레그의 균형이 안정적으로 이루어질 수 있다는 이점이 있다. In addition, embodiments of the present invention has the advantage that the balance of the leg to the seabed can be made stable by securing a wider area than that of the leg through the support mat.

또한, 본 발명의 실시예들은 지지매트를 복수로 분할하여 각각의 레그부재에 지지매트를 각각 배치하므로, 지형이 고르지 못한 해저에 효과적으로 대응할 수 있다는 이점이 있다. In addition, the embodiments of the present invention have the advantage that the support mat can be effectively coped with the uneven seabed because the support mat is disposed on each leg member by dividing the support mat into a plurality.

또한, 본 발명의 실시예들은 해저 토양이 파지 가능한 수용공간을 지지매트에 형성함으로써, 해저에 대한 레그의 지지력을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.In addition, embodiments of the present invention has the advantage that it is possible to improve the support capacity of the leg to the seabed by forming a receiving space that can be held by the seabed soil on the support mat.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물의 항해 상태를 보여주는 도면이다.
도 3a는 평탄한 해저 지형에서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 매트형 레그의 잭업 상태를 도시한 도면이다.
도 3b는 경사진 해저 지형에서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 매트형 레그의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트형 레그의 지지매트를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 도 3a의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따라 매트형 레그의 조인트수단을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 매트형 레그의 지지매트를 도시한 분해 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 매트형 레그의 지지매트를 도시한 측단면도이다.1 is a perspective view illustrating a floating structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a navigation state of the floating structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 3a is a view showing the jack-up state of the mat-type leg according to the first embodiment of the present invention in the flat seabed terrain.
Figure 3b is a view showing the jack-up state of the mat-shaped legs according to the first embodiment of the present invention in the inclined seabed terrain.
4A to 4D are plan views illustrating a support mat of the mat type legs according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of an enlarged portion "A" of FIG. 3A according to the first embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view showing an enlarged joint means of the mat leg according to the modification of the first embodiment of the present invention.
Figure 7a is an exploded perspective view showing a support mat of the mat leg according to the second embodiment of the present invention.
7B is a side sectional view showing a support mat of a mat leg according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a floating structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a jack-up state of the floating structure of FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은, 물에 부유할 수 있는 본체(10), 본체(10)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 매트형 레그(Leg, 200), 매트형 레그(200)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 매트형 레그(200)를 지지하는 레그 지지부(30)를 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the floating structure 1 according to an embodiment of the present invention, the main body 10 that can be floating in water, is installed to be movable in the vertical direction to the main body 10 The mat leg (Leg, 200), the mat leg 200 and the main body 10, the leg support portion 30 for supporting the mat leg 200 and the relative movement in the vertical direction.

여기서, 부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.Here, the floating structure 1 may be a wind turbine installation vessel (WTIV) or a jack-up platform. In this embodiment, the floating structure 1 is a wind turbine installation ship I will explain it as an example. However, the spirit of the present invention is not limited to this, and any floating structure having a jack-up mode to be described later may be included in the scope of the present invention.

구체적으로, 본체(10)는 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 매트형 레그(200) 및 레그 지지부(30)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.Specifically, the main body 10 may have a flat structure of a floatable rectangular shape, and may be formed in a structure having a wide width, a low height, and a short length as compared with a general commercial line (for example, a container line). However, this is only an example, and the main body 10 according to the spirit of the present invention may have an arbitrary three-dimensional structure in which the mat leg 200 and the leg support 30 may be installed.

이 본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(2)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(10)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물(2)로서 적재될 수 있으며, 피적재물(2)을 본체(10)에 고정시키는 적재 유닛(12)이 제공될 수 있다. 물론, 도 1에 도시된 피적재물(2)의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물(2)은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물(2)은 라이저 파이프일 수 있다. The main body 10 can be loaded with the objects 2 to be loaded in accordance with the function of the floating structure 1. A blade, a nacelle, a tower, or the like, which is a part of an offshore wind power generator, can be loaded as the object 2 to be loaded on the main body 10 and the loading unit 2 for fixing the object 2 to the main body 10 (12) may be provided. Of course, the types and loading methods of the load 2 shown in FIG. 1 are merely examples, and the loaded loads 2 can be loaded in various forms within the scope of the present invention. For example, the blades and nacelle can be loaded separately from each other, and the load 2 can be a riser pipe if the floating structure 1 is a jack-up platform.

또한, 이 본체(10)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있고, 본체(10)에는 블레이드와 나셀, 타워 등의 피적재물(2)을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인(40)이 제공될 수 있다.The main body 10 may be provided with a propulsion device (not shown) for movement and position control. The main body 10 may be provided with a wind load generator 2, such as a blade, a nacelle, A crane 40 that can be installed can be provided.

매트형 레그(200)는 해저에 대한 지지력을 향상시키기 위해, 해저 지형에 맞추어 높이 및 지지 형태가 가변되는 구조를 구현할 수 있다.Mat-type leg 200 may implement a structure in which the height and the support shape is variable in accordance with the seabed terrain in order to improve the bearing capacity for the seabed.

이러한 매트형 레그(200)는 본체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되고, 잭업 상태에서 본체(10)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.The mat leg 200 is installed to penetrate the main body 10 in the vertical direction, and is formed to have a rigidity enough to withstand the load of the main body 10 in a jack-up state, and includes a cylinder, a square truss structure, and a triangular truss. It may be formed in various forms such as a structure.

레그 지지부(30)는 매트형 레그(200)가 통과할 수 있도록 레그웰에 대응되는 위치에 설치되며, 매트형 레그(200)와 본체(10)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 매트형 레그(200)를 지지한다. 구체적으로, 레그 지지부(30)는 모터 등의 구동장치를 구비하며, 구동장치의 작동에 의해 매트형 레그(200)를 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동시키거나, 본체(10)를 매트형 레그(200)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 레그 지지부(30)에는 피니언 기어 및 모터가 설치되고, 매트형 레그(200)에는 랙 기어가 형성되어, 피니언과 랙의 연동에 의해 매트형 레그(200)와 본체(10)의 상하 방향의 상대 운동이 이뤄질 수 있다.The leg support part 30 is installed at a position corresponding to the leg well so that the mat type leg 200 can pass therethrough, and the mat type leg 200 and the main body 10 can move relative to each other in the vertical direction. Support 200. Specifically, the leg support 30 includes a driving device such as a motor, and moves the mat-shaped leg 200 in the up and down direction with respect to the main body 10 by the operation of the driving device, or the main body 10 is mated. The vertical leg 200 may be moved in the vertical direction. For example, the pin support gear and the motor are installed in the leg support part 30, and the rack gear is formed in the mat type leg 200, and the mat type leg 200 and the main body 10 are interlocked by the pinion and the rack. Up and down relative motion can be achieved.

본 실시예에서 매트형 레그(200)와 본체(10)의 "상하 방향의 상대 운동"은 매트형 레그(200)가 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(10)가 매트형 레그(200)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.In this embodiment, the mat-type leg 200 and the "relative movement in the up-down direction" of the main body 10 mean that the mat-type leg 200 moves up and down with respect to the main body 10, and the main body 10 is mated. It will be understood as a concept including both moving in the vertical direction with respect to the mold leg 200.

상술한 구성을 보다 명확히 설명하기 위하여, 해당 도면을 참고하여 본 실시예에 따른 매트형 레그의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. In order to more clearly describe the above-described configuration, the configuration of the mat-type leg according to the present embodiment with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 3a는 평탄한 해저 지형에서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 매트형 레그의 잭업 상태를 보여주는 도면이고, 도 3b는 경사진 해저 지형에서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 매트형 레그의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.Figure 3a is a view showing the jack-up state of the mat-type leg according to the first embodiment of the present invention in the flat seabed terrain, Figure 3b is a jack-up state of the mat-type leg according to the first embodiment of the present invention in the inclined seabed terrain Figure showing.

도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 매트형 레그(200)는, 복수의 레그부재(210)와, 복수의 레그부재(210)의 하단에 회동 가능하게 설치되는 지지매트(220)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 3A to 3B, the mat type leg 200 according to the first embodiment of the present invention is rotatable on a plurality of leg members 210 and lower ends of the plurality of leg members 210. It may include a support mat 220 is installed.

레그부재(210)는 본체에 상,하 이동 가능하게 장착되는 지지구조로, 상술한 레그 지지부(30)에 의해 지지되며, 레그 지지부(30)에 설치된 구동장치를 통해 본체(10)의 상,하방향으로 이동될 수 있다. Leg member 210 is a support structure that is mounted on the main body so as to be movable up and down, is supported by the above-described leg support portion 30, the top of the main body 10 through a drive device installed in the leg support portion 30, Can be moved downward.

예컨대, 레그부재(210)는 부유식 구조물(1)이 항해 모드(Transit Mode)인 경우, 본체(10)의 상측 방향으로 이동된 상태로 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 이동될 수 있고, 부유식 구조물(1)이 잭업 모드(Jackup Mode)인 경우, 레그부재(210)는 중력 및 레그 지지부(30)의 구동장치에 의해 본체(10)의 하방으로 이동되고, 레그부재(210)의 하단부가 해저(B)에 닿게 되면, 레그부재(210)는 더 이상 하방으로 이동할 수 없게 된다For example, the leg member 210 may be moved to a position where the offshore wind generator is to be installed in the state in which the floating structure 1 is in the transit mode, while being moved upward in the main body 10. When the floating structure 1 is in the jackup mode, the leg member 210 is moved downward of the main body 10 by the gravity and the driving device of the leg support 30, and the leg member 210 When the lower end reaches the sea bottom B, the leg member 210 is no longer able to move downward.

지지매트(220)는 레그부재(210)의 하단부에 회동 가능하게 설치되는 매트 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 지지매트(220)가 레그부재(210)에서 자유로운 각도 변화가 가능하도록 하기 위해, 레그부재(210)와 지지매트(220)의 연결부위는 통상의 힌지구조, 조인트구조 또는 볼조인트 구조 등이 적용될 수 있을 것이다.The support mat 220 may have a mat structure that is rotatably installed at the lower end of the leg member 210. At this time, in order for the support mat 220 to freely change the angle in the leg member 210, the connecting portion of the leg member 210 and the support mat 220 is a conventional hinge structure, joint structure or ball joint structure, etc. This could be applied.

이를 통해, 지지매트(220)는 지지매트(220)의 하방 이동시, 지형에 대응하여 해저에 밀착될 수 있으므로, 해저에 대해 보다 넓은 접촉면을 확보할 수 있고, 해저에 대한 지지력을 향상시킬 수 있다.As a result, the support mat 220 may be in close contact with the sea floor in response to the terrain when the support mat 220 moves downward, and thus, a wider contact surface may be secured to the sea floor and the support force for the sea floor may be improved. .

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트형 레그의 지지매트를 도시한 평면도이다.4A to 4D are plan views illustrating a support mat of the mat type legs according to the first embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 이러한 지지매트(220)는 복수의 레그부재(210)에 각각 연결된 복수의 지지편(221)으로 이루어지며, 복수의 지지편(221)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. As shown in FIGS. 4A to 4C, the support mat 220 includes a plurality of support pieces 221 connected to the plurality of leg members 210, respectively, and the plurality of support pieces 221 are formed in a matrix form. Can be arranged.

예를 들어, 도 4a에서 보듯이, 레그부재(210) 3개가 삼각 형태로 배치되는 경우, 이들 3개의 레그부재(210)에는 3개의 지지편(221)이 각각 설치될 수 있고, 이 3개의 지지편(221)은 3개의 조인트수단(230)을 통해 서로 연결될 수 있다. 또한, 도 4b 내지 도 4c에서 보듯이, 레그부재(210) 4개 또는 6개가 사각 형태 또는 직사각형 형태로 배치되는 경우, 이들 4개 또는 6개의 레그부재(210)에는 4개 또는 6개의 지지편(221)이 각각 설치될 수 있고, 4개 또는 6개의 지지편(221)은 4개 또는 6개의 조인트수단(230)을 통해 서로 연결될 수 있다.For example, as shown in Figure 4a, when the three leg members 210 are arranged in a triangular form, these three leg members 210 may be provided with three support pieces 221, respectively, these three The support pieces 221 may be connected to each other through three joint means 230. In addition, as shown in Figs. 4b to 4c, when four or six leg members 210 are arranged in a square or rectangular shape, four or six support pieces are provided on the four or six leg members 210. 221 may be installed, respectively, four or six support pieces 221 may be connected to each other through four or six joint means 230.

물론, 도 4d에서 도시된 바와 같이, 2개의 레그부재(210)가 하나의 지지편(221)에 연결됨으로써, 해저에 대한 지지매트(220)의 설치시, 2개의 레그부재(210)가 같이 유동될 수 있도록 하나의 유닛(unit)으로 구성될 수도 있을 것이다.Of course, as shown in Figure 4d, the two leg members 210 are connected to one support piece 221, so that when installing the support mat 220 to the seabed, the two leg members 210 together It may be composed of one unit to be able to flow.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 도 3a의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따라 매트형 레그의 조인트수단을 확대하여 도시한 확대도이다.FIG. 5 is an enlarged view of the "A" part of FIG. 3A according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view of the joint means of the mat leg according to the modification of the first embodiment of the present invention. It is an enlarged view shown.

특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 이들 복수의 지지편(221)은 조인트수단(230)을 통해 상, 하, 좌, 우 방향으로 유동 가능하게 상호 연결될 수 있으며, 이 조인트수단(230)은 복수의 지지편(221) 사이를 연결하는 유니버셜 조인트를 포함할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 5, the plurality of support pieces 221 may be interconnected to be movable in the up, down, left and right directions through the joint means 230, and the joint means 230 may be It may include a universal joint connecting between the plurality of support pieces 221.

이 유니버셜 조인트는 인접하게 위치한 한 쌍의 지지편(221) 사이를 축 이음하는 구성으로, 제 1 연결파이프(231a), 제 2 연결파이프(231b), 조인트베어링(231c)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 연결파이프(231a)는 일측에 위치한 지지편(221)과 조인트베어링(231c) 사이를 연결하고, 제 2 연결파이프(231b)는 타측에 위치한 지지편(221)과 조인트베어링(231c) 사이를 연결하며, 조인트베어링(231c)은 상, 하, 좌, 우 방향으로 회전이 가능한 "+"자형 조인트베어링(231c)으로 구성되어, 제 1 연결파이프(231a)와 제 2 연결파이프(231b) 사이를 연결할 수 있다.The universal joint is configured to axially connect between a pair of adjacent support pieces 221, and may include a first connection pipe 231a, a second connection pipe 231b, and a joint bearing 231c. Here, the first connection pipe 231a connects between the support piece 221 located on one side and the joint bearing 231c, and the second connection pipe 231b connects the support piece 221 and the joint bearing 231c located on the other side. ), The joint bearing 231c is composed of a "+" shaped joint bearing 231c that can be rotated in the up, down, left, and right directions, so that the first connection pipe 231a and the second connection pipe ( 231b) can be connected.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트는 신축이음부(231d)를 더 포함할 수 있다. 신축이음부(231d)는 제 1 연결파이프(231a) 또는 제 2 연결파이프(231b)에 마련될 수 있으며, 연결파이프의 길이를 가변하는 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 신축이음부(231d)는 두 개로 분할된 연결파이프 사이를 양단부가 입,출가능하게 연결하는 신축로드로 구성될 수 있다.In this case, as shown in FIG. 6, the universal joint may further include an expansion joint 231d. The expansion joint 231d may be provided in the first connection pipe 231a or the second connection pipe 231b and may have a structure in which the length of the connection pipe is variable. For example, the expansion joint 231d may be configured as an expansion rod for connecting both ends of the expansion pipe 231d to be input and output.

본 실시예에서는 유니버셜 조인트를 조인트수단(230)으로 사용하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 유니버셜 조인트 이외에도, 인접한 지지편(221)을 상, 하, 좌, 우 방향으로 유동가능하게 연결하는 구조라면, 본 발명에 모두 적용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 지지편(221) 사이를 탄성적으로 연결하는 탄성스프링과 같은 탄성부재가 조인트수단(230)으로 사용될 수도 있을 것이다.In the present embodiment, an embodiment using the universal joint as the joint means 230 has been described. However, the spirit of the present invention is not limited thereto. In addition to the universal joint, adjacent support pieces 221 may be moved up, down, left, right. Any structure can be applied to the present invention as long as the structure is fluidly connected in the direction. For example, an elastic member such as an elastic spring that elastically connects the plurality of support pieces 221 may be used as the joint means 230.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

먼저, 부유식 구조물(1)은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 이 부유식 구조물(1)은 일반 항해 모드로 전환되어, 매트형 레그(200)에 의한 저항을 줄이고자 매트형 레그(200)를 상측 방향으로 이동시킨 상태로 이동할 수 있다.First, the floating structure 1 moves in the navigation mode to the position where the offshore wind generator is to be installed. The floating structure 1 is switched to the normal navigation mode, and can move in a state where the mat leg 200 is moved upward in order to reduce resistance by the mat leg 200.

부유식 구조물(1)이 목적 위치까지 이동되면, 자동 위치 제어(Dynamic Positioning)를 이용해 매트형 레그(200)를 내리기 위한 정확한 위치를 잡을 수 있다. 자동 위치 제어는 매트형 레그(200)가 하강하여 해저에 닿을 때까지 지속될 수 있다.When the floating structure 1 is moved to the target position, it is possible to position the correct position for lowering the mat leg 200 using the dynamic positioning (Dynamic Positioning). Automatic position control may continue until the mated leg 200 descends and touches the seabed.

그리고 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 매트형 레그(200)를 해저(B)에 안착시키는데. 이 과정에서, 매트형 레그(200)는 중력 및 레그 지지부(30)의 구동장치에 의해 본체(10)의 하방으로 이동될 수 있다.And the floating structure (1) is switched to the jack-up mode to seat the mat-type leg 200 on the seabed (B). In this process, the mat-type leg 200 may be moved downward of the main body 10 by the driving device of the gravity and the leg support 30.

매트형 레그(200)의 지지매트(220)가 해저(B)에 닿게 되면, 매트형 레그(200)는 더 이상 하방으로 이동할 수 없게 되는데, 이때, 지지매트(220)는 해저에 최대한 밀착 유지되도록 해저 지형에 따라 가변될 수 있다. When the support mat 220 of the mat-type leg 200 touches the seabed B, the mat-type leg 200 is no longer able to move downward, and at this time, the support mat 220 is kept in close contact with the seabed as much as possible. It may vary according to the seabed topography as much as possible.

예컨대, 도 3b에서 보듯이, 해저가 수평면과 경사면으로 이루어지고 부유식 구조물이 이들 수평면과 경사면 사이의 경계선에 위치하는 경우, 도면의 일측에 위치한 지지매트(220)의 지지편(221)은 해저의 수평면에 밀착되도록 수평하게 배치되고, 도면의 타측에 위치한 지지매트(220)의 지지편(221)은 해저의 경사면에 밀착되도록 경사지게 배치될 수 있다. 이로써, 부유식 구조물의 매트형 레그(200)는 평평하지 아니한 지형을 갖는 해저에 대해서도 안정적으로 고정될 수 있고, 안정적으로 균형을 유지할 수 있다. For example, as shown in Figure 3b, when the seabed consists of a horizontal plane and the inclined plane and the floating structure is located at the boundary between these horizontal plane and the inclined plane, the support piece 221 of the support mat 220 located on one side of the figure is a seabed It is disposed horizontally to be in close contact with the horizontal plane of the, the support piece 221 of the support mat 220 located on the other side of the drawing may be inclined to be in close contact with the inclined surface of the seabed. As a result, the mat-shaped legs 200 of the floating structure can be stably fixed to the seabed having a non-flat terrain, and can be stably balanced.

이후, 부유식 구조물(1)은 레그 지지부(30)의 구동장치를 작동시켜 본체(10)를 상방으로 이동시킨다. 이때, 본체(10)를 매트형 레그(200)를 따라 상방으로 이동시키므로, 본체(10)는 해수면(S)으로부터 소정 거리 이격된 상태가 될 수 있으며, 이 상태에서 크레인(40)을 이용하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있다. 설치 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다시 운항을 개시할 수 있다. 물론, 이러한 본 발명의 작동 과정은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있을 것이다.Thereafter, the floating structure 1 moves the main body 10 upward by operating the drive device of the leg support 30. At this time, since the main body 10 is moved upward along the mat-shaped leg 200, the main body 10 may be in a state spaced a predetermined distance from the sea surface (S), in this state by using a crane 40 Offshore wind generators can be installed. Once the installation is complete, you can proceed in the reverse order to initiate the flight again. Of course, the operation of the present invention is merely an example, and various changes may be made within the scope of the present invention.

도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 매트형 레그의 지지매트를 도시한 분해 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 매트형 레그의 지지매트를 도시한 측단면도이다.7A is an exploded perspective view illustrating a support mat of a mat leg according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a side cross-sectional view illustrating a support mat of a mat leg according to a second embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 매트형 레그(200)는, 복수의 레그부재(210)와, 토양이 삽입되는 수용공간(221d)을 갖는 지지매트(220)를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 7A to 7B, the mat-type leg 200 according to the second embodiment of the present invention includes a support mat having a plurality of leg members 210 and a receiving space 221d into which soil is inserted. 220 may be included.

여기서, 복수의 레그부재(210) 및 지지매트(220)의 수용공간(221d)을 제외한 나머지 구성은, 상술한 제 1 실시예에서 설명한 복수의 레그부재(210) 및 지지매트(220)의 구성과 전체적으로 유사하므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 다른 실시예를 설명하기로 한다.Here, the remaining components other than the receiving space 221d of the plurality of leg members 210 and the support mat 220 are configured of the plurality of leg members 210 and the support mat 220 described in the first embodiment. Since it is similar to the whole, another embodiment will be described below with a focus on the difference from the present embodiment.

지지매트(220)의 지지편(221)은 지지 플레이트(221a), 측벽(221b) 및 격벽(221c)을 포함할 수 있다. 여기서, 지지 플레이트(221a)는 레그부재(210)의 하단에 회동 가능하게 연결된다. 이때, 지지 플레이트(221a)는 통상의 힌지구조, 조인트구조 또는 볼조인트 구조 등이 적용될 수 있을 것이다. 그리고 지지플레이트(221a)의 가장자리부에는 측벽(221b)이 마련된다.The support piece 221 of the support mat 220 may include a support plate 221a, a sidewall 221b, and a partition wall 221c. Here, the support plate 221a is rotatably connected to the lower end of the leg member 210. At this time, the support plate 221a may be applied to a conventional hinge structure, a joint structure or a ball joint structure. The side wall 221b is provided at the edge of the support plate 221a.

측벽(221b)은 지지플레이트(221a)의 가장자리부를 두르도록 배치되어 지지플레이트(221a)의 테두리를 형성할 수 있다. 보다 상세하게, 측벽(221b)은 지지플레이트(221a)의 하부 가장자리부에 형성되므로, 지지플레이트(221a)의 하부 안쪽으로 해저의 토양이 수용가능한 수용공간(221d)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 지지매트(220)가 해저에 안착되는 경우, 수용공간(221d)에는 부유식 구조물(1)의 하중에 의해 해저의 토양이 삽입되므로, 매트형 레그(200)를 해저에 견고하게 고정할 수 있다. 이 수용공간(221d)에는 이를 분할하는 격벽(221c)이 마련될 수 있다.The side wall 221b may be disposed to surround the edge of the support plate 221a to form an edge of the support plate 221a. In more detail, since the side wall 221b is formed at the lower edge portion of the support plate 221a, the receiving space 221d can accommodate the soil of the seabed inside the lower portion of the support plate 221a. Accordingly, when the support mat 220 is seated on the seabed, the soil of the seabed is inserted into the receiving space 221d by the load of the floating structure 1, thereby firmly fixing the mat leg 200 to the seabed. can do. In the accommodation space 221d, a partition wall 221c may be provided.

격벽(221c)은 수용공간(221d)을 복수의 공간으로 분할함으로써, 해저에 대한 매트형 레그(200)의 파지력이 향상되도록 한다. 본 실시예에서 격벽(221c)은 수용공간(221d)을 4분할하는 "+"자 형태로 구성되지만, 이는 수용공간(221d)을 분할하는 하나의 실시예일 뿐이며, 수용공간(221d)이 6분할, 8분할, 16분할될 수 있도록 격벽(221c)의 형태는 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.The partition wall 221c divides the accommodation space 221d into a plurality of spaces so that the holding force of the mat leg 200 on the sea floor is improved. In the present embodiment, the partition wall 221c is configured in a "+" shape to divide the accommodation space 221d into four, but this is only one embodiment of dividing the accommodation space 221d, and the accommodation space 221d is divided into six. The shape of the partition wall 221c may be variously changed to be divided into 8 divisions and 16 divisions.

상술한 바와 같이, 본 발명은 해저 지형에 맞추어 가변되는 지지매트를 통해 부유식 구조물의 레그를 해저에 안정적으로 고정할 수 있고, 지지매트를 통해 레그의 평면적보다 더 넓은 평면적을 구현하여 해저에 대한 레그의 안정적인 균형 유지가 가능하고, 지지매트를 복수로 분할하여 지형이 고르지 못한 해저에 효과적으로 대응할 수 있으며, 지지매트에 수용공간을 형성하여 해저에 대한 매트형 레그의 지지력을 향상시킬 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.As described above, the present invention can stably fix the legs of the floating structure to the seabed through a support mat that is variable to the seabed topography, and by implementing a wider area than the plane of the legs through the support mat to the seabed It is possible to maintain stable balance of legs, and to divide the support mat into multiple parts to effectively cope with the uneven sea floor, and to form a receiving space on the support mat to improve the support of the mat type legs against the sea floor. Has excellent advantages.

상기에서 본 발명을 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Skilled artisans may implement a pattern of features that are not described in a combinatorial and / or permutational manner with the disclosed embodiments, but this is not to depart from the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be readily made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 :부유식 구조물 2 :피적재물
10 :본체 12 :적재 유닛
30 :레그 지지부 40 :크레인
200 :매트형 레그 210 :레그부재
220 :지지매트 221 :지지편
221a :지지 플레이트 221b :측벽
221c :격벽 221d :수용공간
230 :조인트수단 231a :제 1 연결파이프
231b : 제 2 연결파이프 231c :제 3 연결파이프
231d :신축이음부1: Floating structure 2: Loaded material
10: body 12: loading unit
30: leg support portion 40: crane
200: mat type leg 210: leg member
220: support mat 221: support piece
221a: support plate 221b: side wall
221c: bulkhead 221d: accommodation space
230: joint means 231a: first connecting pipe
231b: second connection pipe 231c: third connection pipe
231d: Expansion Joint

Claims (6)

본체에 상,하 이동 가능하게 장착되는 적어도 하나의 레그부재; 및
해저 지형에 대응하도록 상기 적어도 하나의 레그부재의 하단에 회동 가능하게 설치된 지지매트를 포함하고,
상기 지지매트는 복수의 지지편을 포함하되,
상기 복수의 지지편은 상기 적어도 하나의 레그부재와 연결되고,
상기 복수의 지지편 각각은 조인트수단을 통해 연결되는 부유식 구조물의 매트형 레그.At least one leg member mounted on the main body so as to be movable upward and downward; And
A support mat rotatably installed at a lower end of the at least one leg member to correspond to the seabed terrain,
The support mat includes a plurality of support pieces,
The plurality of support pieces are connected to the at least one leg member,
Each of the plurality of support pieces are mat-shaped legs of the floating structure connected via the joint means. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 조인트수단은 유니버셜 조인트 또는 탄성부재를 포함하는 부유식 구조물의 매트형 레그. The method of claim 1,
The joint means is a mat leg of the floating structure comprising a universal joint or an elastic member. 제 3 항에 있어서,
상기 유니버셜 조인트는
상기 복수의 지지편 중 어느 하나의 지지편에 연결되는 제 1 연결파이프;
상기 지지편과 이웃하는 다른 지지편에 연결되는 제 2 연결파이프; 및
상기 제 1 연결파이프 및 제 2 연결파이프를 축이음하는 조인트베어링을 포함하는 부유식 구조물의 매트형 레그. The method of claim 3, wherein
The universal joint
A first connection pipe connected to any one of the plurality of support pieces;
A second connecting pipe connected to the support piece and another support piece adjacent to the support piece; And
The mat leg of the floating structure comprising a joint bearing for coupling the first connecting pipe and the second connecting pipe. 제 4 항에 있어서,
상기 유니버셜 조인트는 제 1 연결파이프 또는 제 2 연결파이프의 길이를 가변시키는 신축이음부를 더 포함하는 부유식 구조물의 매트형 레그. 5. The method of claim 4,
The universal joint mat mat legs of the floating structure further comprises an expansion joint for varying the length of the first connection pipe or the second connection pipe. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 지지편 중 적어도 하나의 지지편은,
상기 레그부재의 하단에 회동 가능하게 연결되는 지지 플레이트;
하부가 개방되는 수용공간이 형성되도록 상기 지지 플레이트의 가장자리부를 두르는 측벽; 및
상기 수용공간을 분할하는 격벽을 포함하는 부유식 구조물의 매트형 레그. The method of claim 1,
At least one support piece of the plurality of support pieces,
A support plate rotatably connected to a lower end of the leg member;
A side wall surrounding an edge of the support plate to form a receiving space in which a lower portion thereof is opened; And
Mat-type legs of the floating structure comprising a partition wall for partitioning the receiving space.
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