KR20240097916A - 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터 및 이를 위한 방법 - Google Patents

Abstract

근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터는, 근해 부유 구조물의 상부 본체(2)에 커플링되는 기초 구조물(6), 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체(3)에 부착되는 계류 인터페이스(mooring interface)(13); 및 계류 인터페이스(13)에 형성되는 홈형성된 표면(16)을 포함하며, 잠금 클로들(10)은 기초 구조물(6) 상에 이동가능하게 장착되며, 그리고 기초 구조물(6)과 연관되고 그리고 잠금 클로들(10)이 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)으로부터 빼내어지는 해제 포지션(release position)과 잠금 클로들(10)이 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)과 맞물려지는 잠금 포지션 사이에서 잠금 클로들(10)을 이동시키도록 작동가능하게 연결되는 유체-동역학적 디바이스를 포함한다.

Description

근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터 및 이를 위한 방법

본 발명은 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템(pre-laid mooring system)에 결합하기 위한 퀵 커넥터(quick connector)에 관한 것이고, 그리고 부유식 해상 구조물들 분야, 및 더 구체적으로는 근해 부유식 풍력 터빈들, 웨이브 기계들, 및 조류 터빈들의 분야에 속한다.

본 발명은 추가적으로, 퀵 커넥터를 사용하여 프리-레이된 계류 시스템에 근해 부유 구조물을 커플링하기 위한 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 부유식 해상 플랫폼들, 및 특히, 부유식 풍력 터빈 플랫폼들은 구조물의 변위 및 회전을 제한하는 복수의 계류 라인들(mooring line)에 의해 해저에 연결된다. 즉, 풍력 터빈이 작동하고 포지션을 유지하는 데 요구되는 스테이션-키핑(station-keeping)을 제공하기 위한 것이다. 또한, 통상적으로, 풍력 터빈들을 갖는 부유 플랫폼들은 예인선들에 의해 완전히 조립되어 견인되는 설치 장소로 수송된다. 그러나, 계류 라인들의 설치 및 텐셔닝은 다수의 선박들의 사용을 요구하고, 실행하기에 복잡할 수 있어, 전문화된 팀들, 선박들 및 양호한 날씨 조건들의 사용을 요구한다. 부유식 풍력 터빈 플랫폼들은 터빈 또는 플랫폼 자체 상에서 유지보수를 수행하기 위해 이들의 20 내지 25년의 수명 동안 여러 번 견인되어야 할 수 있는 것으로 예상된다. 따라서, 플랫폼을 안전하고 신속하게 연결해제하고 재연결하기 위한 수단을 가지는 것이 매우 요망가능하다.

따라서, 본 발명은 이러한 조작을 빠르고, 용이하게 하고 그리고 다수의 전문화된 선박들과 같은 복잡한 계획을 요구하지 않는 프리-레이된 계류 시스템에 대한 근해 부유 플랫폼의 연결 및 연결해제를 위한 장치를 제공하고자 한다.

문헌 US 6,294,844는 구조물의 웨더베이닝(weathervaning)을 허용하는 방식으로 수직 축에 연결된 부유 플랫폼 상에 설치되는, 프레임 및 다수의 풍력 터빈들로 구성되는 해상 구조물을 설명한다. 축은 앵커링 시스템에 의해 정지 상태로 유지된다. 회전가능한 구조물의 프레임과의 이의 연결은 풍력 터빈들을 직립 그리고 안정적으로 유지하면서, 다수의 평면들에서 풍력 터빈들을 지지하도록 설계된다.

일부 다른 설계들에서, 부유 구조물은 문서 EP3642479B1 시스템의 경우에 설명되는 바와 같이 단일 계류 지점 주위에서 회전가능하다. 본 발명은 반잠수형 바지선을 사용하여 서로에 대해 하부 및 상부 본체를 이동시킴으로써 영구적으로 계류된 구조물로부터 부유 플랫폼의 연결을 해제하기 위한 수단을 더 포함한다. 더욱이, 원뿔부 및 카운터-원뿔부 쌍으로 구성되는 센터링 수단은 연결-연결해제 조작을 안내한다.

지난 수십 년 동안, 많은 퀵 커넥터들은 반잠수형 부표(semi-submerged buoy)로부터 선박의 연결 및 연결해제를 용이하게 하기 위해 석유 및 가스 해상 추출 산업에서 개발되었다. 부표는 통상적으로, 해저에 앵커링되고, 복수의 라이저들 및 드릴링 장비를 특징으로 하고, 그리고 선박에 작용하는 파도들 및 조류들을 견딜 수 있어서, 선박은 심지어 동적 위치결정 시스템 없이도 제자리에 유지될 수 있다. 퀵 커넥터는 통상적으로, 바람의 방향에 대해 선박의 정렬을 허용하여, 부표 주위에서 선박의 자유 회전을 허용하는 임의의 종류의 요 시스템 아래에서 선박에 위치된다.

문헌 US5356321 문헌은 제조 선박들을 위한 분리가능한 계류 시스템을 개시한다. 이 터렛은 최상부 베어링 및 저부 베어링을 갖는 요 시스템(yaw system), 및 배가 바람, 해류 또는 파도 방향들로 웨더베이닝하고 바람, 해류 또는 파도 방향들로 정렬될 수 있도록 선박 아래로 진행하는 퀵 커넥터를 포함하고, 발생하거나 빙원들이 존재한다. 퀵 커넥터는 유압식 실린더들에 의해 구동되는 콜릿에 의해 부표 최상부 인터페이스 상에서 기계가공된 환형 공동에서 간섭하도록 강제되는 복수의 베어 잠금부들로 구성된다.

유사하게는, 문헌 US5363789 특허는 부유 구조물에 회전가능하게 연결된 수용 부재를 특징으로 하는 분리가능한 계류 시스템을 설명한다. 계류 부표와 수용 부재 사이의 구조적 연결은 원주 방향으로 배열된 래칭 부재들과 맞물림하는 링-형상 작동 부재를 사용하여 이루어진다. 사용되는 센터링 수단들은 단지 수용 부재 및 계류 부표가 특정한 회전 포지션에서 연결되는 것을 허용한다.

문헌 WO2007127531A2는, 선박이 잠수된 부표에 대해 웨더베이닝하는 것을 허용하는 계류 방법을 설명한다. 부표의 베어링 조립체는 부표에 고정되는 외부 링에 커플링되는 내부 허브를 갖는다. 용기에 부착된 구조적 커넥터는 내부 허브에 해제 가능하게 연결될 수 있도록 배열된다. 커넥터는 내부 허브를 커넥터에 고정되게 고정시키기 위해 내부 허브와 맞물리는 복수의 콜렛 세그먼트들을 포함한다. 내부 허브를 수용하는 과정과 관련된 반경 방향 하중은 부표에 형성되는 원형 리세스의 주변부에 의해 규정되는 반경 방향 부싱 시트를 통해 용기와 부표 사이에서 전달된다.

문헌 EP1567727B1은, 자주식 바지들만을 요구하는 기계적 안내를 사용하여, 근해에서 풍력 터빈들, 웨이브 기계들 및 조류 터빈(tidal stream turbine)들을 장착하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은, 설치되는 구조물의 원뿔 형상의 단부 부분을 위한 내부 안내 표면을 제공하는 소켓 및 중간 지지 부품의 사용을 포함한다. 구조물은 바지선에 부착되는 클램프들에 의해 경사진 포지션에서 처음에 유지된다. 그 후, 구조물의 단부 부분은 안내 와이어를 사용하여 장착 소켓 내로 안내되고, 장착 표면들의 기하학적 정렬이 달성될 때까지 제거가능한 정렬 수단을 조정함으로써 하강되고, 클램프들 밖으로 해제된다. 그라우트 주입은 장착을 고정시키기 위해 이후에 사용된다.

문헌 US6609734는 잠금 세그먼트들의 움직임에 대해 평행하게 슬라이딩하는 환상체 부재(toroidal member)들을 특징으로 하는 압력 용기들을 연결하는 데 사용되는 커넥터를 개시한다. 환상체 부재들 중 하나인 작동 원환체는 내부 피스톤과 맞물림하여 내부 피스톤을 아래로 이동시키고 따라서 압력 용기의 표면 상의 허브들 상에 복수의 원주방향으로 배열된 잠금 세그먼트들을 잠금시킨다.

본 발명은 해상 부유식 구조물의 상부 본체를 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체에 커플링시키도록 구성되는 퀵 커넥터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 해상 부유 구조물은, 예를 들어, 웨더베이닝 FOWT(floating offshore wind turbine) 플랫폼일 수 있으며, 그리고 프리-레이된 계류 시스템은 예를 들어, TLP(Tension Leg Platform) 유형일 수 있지만, 디바이스는 다른 유형의 부유 시스템들에서의 사용을 발견할 수 있다. 근해 부유 구조물 및 프리-레이된 계류 시스템은 종축을 따라 정렬되게 배열될 수 있다. 퀵 커넥터는 종축을 따라 해상 부유 구조물을 프리-레이된 계류 구조물에 커플링(바람직하게는, 동축으로 결합)하도록 구성될 수 있다. 종축은, 퀵 커넥터의 물리적인 부분에 대응하지 않는, 기하학적 종축일 수 있다.

퀵 커넥터는, 근해 부유 구조물의 상부 본체에 결합되도록 구성되는 기초 구조물, 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체에 부착되도록 구성되는 계류 인터페이스, 및 계류 인터페이스로부터 기초 구조물을 커플링시키고 그리고 커플링해제하도록 구성되는 잠금 기구를 유체-역학적으로 (유압적으로 또는 공압적으로) 가동되는 잠금 기구를 포함한다.

바람직하게는, 계류 인터페이스는 내부 수형 부재로서 퀵 커넥터의 기초 구조물을 수용하도록 설계되고 외부 암형 부재로서 성형되고, 그리고 이 기초 구조물과 기하학적으로 일치한다. 그러나, 본 발명에 의해 제공되는 기술적인 해결책은 또한, 계류 인터페이스가 내부 수형 부재로서 구성되고 그리고 기초 구조물이 외부 수형 부재로서 구성되는 구성들에 적용 가능할 수 있다. 퀵 커넥터의 기초 구조물은, FOWT 플랫폼의 부유 상부 본체 또는 다른 유형의 해상 플랫폼의 부유 상부 본체를 계류 시스템에 고정시키는 목적으로 부착될 수 있다. 기초 구조물 및 계류 인터페이스는 종축을 따라 서로 연결(예를 들어, 동축 연결)되도록 구성된다. 바람직한 실시예들에서, 종축은, 작동 포지션에서, 수직 축으로서 구성된다.

일단 퀵 커넥터의 기초 구조물이, 계류 인터페이스와의 연결이 달성될 때까지 안내된다면, 주변에 또는 주변적으로(예를 들어, 원주 방향으로) 배열된 복수의 잠금 클로들(즉, 잠금 클로들은 종축으로부터 반경 방향 거리로 배열될 수 있으며, 기초 구조물 내로 매립된 더듬이들은 계류 인터페이스의 링-형상 부분의 홈형성된 표면과 정렬된다. 바람직한 실시예들에서, 홈형성된 표면은 계류 인터페이스의 링-형상 부분의 내부 홈형성된 표면으로서 구성될 수 있다(예를 들어, 홈 있는 표면은 링-형상 부분의 내부 표면으로서 구성될 수 있다).

다수의 유압식 또는 공압식 피스톤들은 기초 구조물 상에 장착될 수 있고, 그리고 잠금 클로들이 계류 인터페이스의 홈 형성된 표면으로부터 인출되는(즉, 연결해제되는) 해제 포지션과 잠금 포지션 사이에서 잠금 클로들을 이동시키도록 작동가능하게 연결될 수 있고, 잠금 클로들이 계류 인터페이스의 홈형성된 표면과 맞물리는(즉, 연결되는) 잠금 포지션 사이에서 잠금 클로들을 이동시키도록 작동가능하게 연결된다.

일 실시예에서, 각각의 잠금 클로는 종축에 수직으로 또는 적어도 부분적으로 수직으로 슬라이딩하도록 안내되는 잠금 조립체에 포함될 수 있다. 본 발명의 맥락에서, "부분적으로 수직한"은, 움직임의 제1 컴포넌트가 종축에 대해 수직이며, 그리고 움직임의 제2 컴포넌트가 종축에 대해 평행한 움직임을 나타내는 것으로 해석되어야 하며, 여기서 " 주로(또는 대부분) 수직"은, 움직임이 주로 수직인 부분적으로 수직한 움직임으로 해석된다(즉, 움직임의 평행한 컴포넌트가 수직 구성요소보다 더 작음). 복수의 웨지들은 평행하게(또는 부분적으로 평행하게 또는 주로 평행하게 이동하도록 기초 구조물에 장착될 수 있으며; 여기서 "부분적으로 평행한" 및 "주로 평행한"에 대한 설명은 "부분적으로 수직한" 및 "주로 수직인"에 대한 설명에 기초한다) 상기에 제공됨). 각각의 웨지는 잠금 포지션과 해제 포지션 사이에서 잠금 클로우즈를 바깥쪽으로 그리고 안쪽으로 이동하기 위해 잠금 조립체의 경사진 표면들과 상호작용하도록 구성되고 배열된 웨지 표면들을 가질 수 있다.

일부 실시예들에 따르면, 각각의 웨지는 적어도 하나의 팽창 웨지 표면 및 적어도 하나의 후퇴 웨지 표면을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 잠금 조립체는 적어도 하나의 팽창 경사진 표면 및 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 팽창 웨지 표면은 잠금 조립체의 적어도 하나의 팽창 경사진 표면과 상호작용하도록 구성 및 배열될 수 있으며, 적어도 하나의 수축 웨지 표면은, 잠금 클로들을 바깥쪽으로 그리고 안쪽으로 이동시키도록 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면과 상호작용하도록 구성 및 배열될 수 있다.

일부 실시예들에서, 각각의 웨지는 주요 웨지 본체 및 기초 판을 포함하는 부품으로서 구성될 수 있다. 기초 판은 주요 웨지 본체로부터 측 방향으로 돌출하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 1개 또는 2개의 측방향 윙들을 형성한다. 주요 웨지 본체는 2개의 측방향 윙들에 대해 중심 포지션에 배열될 수 있거나, 측방향으로(하나의 측방향 윙만이 존재한다면) 배열될 수 있다. 팽창 및 수축 웨지 표면들은 각각 기초 판의 대향 면들로서 구성될 수 있으며, 여기서 바람직하게는 팽창 웨지 표면들은 팽창 웨지 표면들에 평행하다. 주요 웨지 본체는 팽창 및 수축 웨지 표면들에 대해 소정 각도로 배열된 안내 표면을 더 포함할 수 있으며, 여기서 상기 안내 표면은, 웨지가 경사진 통로 내로 미끄러질 때, 안내 표면이 웨지 본체의 표면에 대해 가압되도록 구성될 수 있고 그리고, 기초 구조물은, 가압력이 홈형성된 표면을 향해 잠금 클로를 이동시키기 위해 웨지로부터 잠금 클로로 전달되게한다.

각각의 잠금 조립체의 팽창 및 후퇴 경사진 표면들은 각각의 웨지의 기초 판을 수용하도록 구성되는 경사 통로를 형성하도록 구성될 수 있다. 팽창 및 수축 경사진 표면들은 서로 평행하게 배열될 수 있다. 경사진 통로는 또한 슬롯(slot)으로 지칭된다(각각의 팽창 및 수축 경사 표면들을 연결하도록 배열되는 측방향 표면들은 선택사항임). 경사진 통로는 후퇴 경사진 표면 상에 개방될 수 있으며(즉, 경사진 통로는 폐쇄되지 않지만, 개구를 가짐), 이에 의해 기초 판이 경사진 통로 내에서 미끄러질 때 주요 웨지 본체의 움직임을 허용하고 그리고 측방향 변위(즉, 기초 판이 경사진 통로 내에서 미끄러질 때, 기초 판이 주요 웨지 본체의 경사진 통로 내에서 미끄러지는 방향에 대해 횡단 방향으로)를 제한한다.

일부 실시예들에 따르면, 중간 액추에이터는 하나 이상의 중간 탄성 요소들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 중간 탄성 요소들은 대응하는 잠금 클로의 각각의 공동에 적어도 부분적으로 수납될 수 있다. 중간 액추에이터는 잠금 조립체의 하나 이상의 팽창 경사진 표면들 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 적어도 하나의 팽창 경사진 표면은 돌출 팽창 경사진 표면으로서 구성될 수 있다. 적어도 하나의 돌출된 팽창 경사진 표면은 웨지의 적어도 하나의 팽창 웨지 표면과 접촉하게 되도록 공동으로부터 돌출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 돌출된 팽창 웨지 표면은, 웨지(또는 웨지의 기초 판)가 경사진 통로 내로 삽입될 때, 웨지의 팽창 웨지 표면이 안으로 들어가게 되도록 경사진 통로 내로 돌출하도록 구성될 수 있으며, 따라서 돌출하는 팽창 경사진 표면과 접촉하여, 따라서 각각의 잠금 클로를 각각의 홈형성된 표면을 향해 푸시한다.

중간 액추에이터들은 종축에 수직인 방향에 대해 경사의 각도로 배열될 수 있다. 경사의 각도는, 중간 액추에이터가 각각의 웨지로부터 압축력을 수용할 때, 중간 액추에이터가 웨지에 수직인 방향으로 힘의 주요 부분(즉, 힘의 50% 초과)을 전달하도록 구성될 수 있고, 그리고 종축 및 웨지의 이동에 따른 (즉, 정렬되는) 방향으로 힘의 이차적인 부분(즉, 힘의 50% 미만)을 감소시킨다. 경사의 각도는, 잠금 클로들이 잠금 포지션에서 각각의 홈형성된 표면과 결합하는 반면, 동시에 횡방향 힘(transversal force)(즉, 종축에 대해 평행함)이 제공되는 것을 보장하며, 이에 의해 이는 기초 구조물과 계류 인터페이스 사이의 연결에서 프리텐셔닝 힘을 발생시킨다. 추가적으로, 횡단하는 힘은 잠금 클로들의 잠금 리브들을 홈형성된 표면과 연결하는 것을 돕는다. 이러한 마지막 효과는, 잠금 리브들이 치형상 패턴으로 구성될 때 특히 중요하고, 그리고 상기 치형상 패턴이 기초 구조물의 연결 방향과 반대 방향으로 경사지는 각도를 가질 때, 더욱 더 특히 중요하다. 경사 각도는 5도 내지 25도의 범위, 바람직하게는 10도 내지 20도 그리고, 더 바람직하게는 15도 내지 18도의 범위일 수 있다. 다른 실시예들에서, 중간 액추에이터들은 종축에 수직으로 배열될 수 있다.

중간 액추에이터의 돌출된 팽창 경사진 표면은 적어도 하나의 중간 탄성 요소 상에 배열될 수 있다. 선택적으로, 중간 액추에이터는 적어도 하나의 중간 탄성 요소의 단부에 연결된 푸시 요소를 더 포함할 수 있으며, 그에 따라 중간 액추에이터의 돌출된 팽창 경사진 표면은 푸시 요소 상에 배열된다. 바람직한 실시예들에서, 푸시 요소는 적어도 하나의 중간 탄성 요소보다 더 넓은 단면적을 가지도록 구성될 수 있다. 중간 액추에이터가 수납되는 각각의 잠금 클로의 공동은 공동을 둘러싸는 측방향 벽을 포함한다. 바람직하게는, 상기 측벽의 적어도 일부는 푸시 요소와의 슬라이딩 접촉을 제공하도록 그리고 중간 탄성 요소로부터 분리된 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 이것은 푸시 요소의 보다 넓은 단면을 수용하기 위해 직선 벽 치수를 제공함으로써 달성될 수 있다. 이에 의해, 푸시 요소와의 미끄럼 접촉을 제공하도록 구성된 중간 탄성 요소와 측벽의 부분 사이에 공간이 생성되어, 공동의 공동, 측벽과 중간 탄성 요소 사이의 마찰이 현저하게 감소된다.

정렬을 고정시키기 위해, 복수의 웨지들은, 예를 들어, 다수의 유압식 또는 공압식 피스톤들에 의해 하강되고 그리고 제1 단부는 기초 구조물의 최상부 상에 배열되는 선택적인 콜릿에 연결되고 제2 단부는 액추에이터 링에 연결된다. 일부 실시예들에 따른 커플링 조작에서, 액추에이터 링은 유압식 또는 공압식 피스톤들에 의해 하강될 수 있고, 각각의 웨지는, 잠금 조립체의 하나 이상의 중간 탄성 요소들, 예컨대, 고무 장착부들을 포함하는 중간 액추에이터와의 상호작용을 통해 대응하는 잠금 클로들 중 하나를 잠금 포지션으로 푸시할 수 있다.

잠금 포지션에서, 각각의 클로는 계류 인터페이스의 홈형성된 표면에 대해 가압하도록 구성되고, 링-형상 공동의 홈들과의 그의 정렬에 의해 제자리에 잠금된다. 중간 탄성 요소들은 각각의 잠금 클로 뒤에 위치되고, 그리고 클로들이 공지된 힘으로 홈들에 맞닿게 가압되는 것을 보장하는 데 사용되며, 이는 일단 커플링이 맞물렸다면 예압된 상태를 유지하는 중간 탄성 요소의 공지된 강성으로부터 유래한다. 이는, 디바이스의 잠금력이 제조 공차에 대해 또는 마모의 존재시에 거의 독립적이게 하는 것을 가능하게 하며, 그렇지 않으면 각각의 개별적인 클로에 의해 가해지는 힘에서의 매우 크고 추정하기 어려운 변동들을 초래할 수 있다.

디커플링 조작은 전술한 커플링 조작과 완전히 동일하지만, 그 반대이다. 디커플링 조작에서, 유압식 또는 공압식 피스톤들은 액추에이터 링을 상승시키도록 구동되며, 이에 의해 웨지들은 잠금 클로들을 당긴다, 중간 탄성 요소들 상의 예압이 해제되며, 그리고 이에 따라 잠금 클로들은 해제 포지션으로 이동되고, 계류 인터페이스의 홈형성된 표면으로부터 빼내어진다. 그 후, 퀵 커넥터의 기초 구조물은 계류 시스템에 부착되는 계류 인터페이스 밖으로 꺼내질 수 있으며, 그리고 이에 의해 근해 부유 구조물은 프리-레이된 계류 시스템으로부터 커플링 해제된다.

대안적인 실시예에서, 웨지들은, 액추에이터 링이 상승될 때 웨지들이 잠금 클로들을 잠금 포지션으로 밖으로 밀고, 그리고 액추에이터 링이 하강될 때 웨지들은 잠금 클로들을 해제 포지션으로 당기도록 구성 및 배열될 수 있다.

추가의 대안적인 실시예에서, 잠금 클로들은 기초 구조물에 대해 종축에 수직으로(또는 적어도 부분적으로 수직 또는 주로 수직으로) 슬라이딩하도록 안내될 수 있으며, 그리고 중간 탄성 요소는 각각의 잠금 클로와 기초 구조물 사이에 개재된다. 이러한 실시예에서, 중간 탄성 요소들은 유체-역동학적으로 팽창가능하고 그리고 후퇴가능하며, 그리고 유체-동역학적 디바이스는 가압된 유체의 소스, 밸브 배열체, 및 유체 도관을 포함한다. 각각의 중간 탄성 요소는 유체 도관을 통해 그리고 밸브 배열체를 통해 가압된 유체의 소스와 유체 연통하는 내부 공동을 갖는다.

이러한 구성으로, 가압된 유체가 유체-역학 디바이스에 의해 중간 탄성 요소의 내부 공동 내로 주입될 때, 중간 탄성 요소는 팽창하고, 그리고, 대응하는 잠금 클로가 잠금 포지션으로 바깥쪽으로 이동하게 한다. 반대로, 가압된 유체가 유체-역학 디바이스에 의해 중간 탄성 요소의 내부 공동으로부터 밖으로 빼내어질 때, 중간 탄성 요소는 후퇴하며, 그에 따라 대응하는 잠금 클로가 해제 포지션으로 안쪽으로 이동하게 한다.

다른 대안적인 실시예가 구상되며, 퀵 커넥터의 기초 구조물은 외부 암형 부재로서 성형될 수 있고, 그리고 계류 인터페이스는 내부 수형 부재로서 성형되어서, 기초 구조물은 내부에 계류 인터페이스를 수용하고 그리고 계류 인터페이스와 기하학적으로 일치하도록 구성된다. 통상적으로, 이들은 원뿔형 기하학적 형상, 구형 또는 이들의 조합일 수 있다.

퀵 커넥터의 바람직한 실시예들은 첨부된 도면들을 참조로 하여 아래에서 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유식 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터의 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 퀵 커넥터의 분해 등축도이다.
도 3은, 유체-동역학 가동식 잠금 기구의 잠금 클로(locking claw)들을 해제 포지션으로 도시하는, 수직 안쪽 평면에 의해 취해진 퀵 커넥터의 단면도이다.
도 4는 수직 안쪽 평면에 의해 취한 퀵 커넥터의 단면도이며, 이 때 잠금 클로들은 잠금 포지션에 있다.
도 5는 잠금 클로들의 원주방향 배열을 도시하는, 수평 평면에 의해 취해진 퀵 커넥터의 단면도이다.
도 6은 요 시스템(yaw system)과 함께, 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터의 개략적인 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유체-동역학 가동식 잠금 기구의 웨지의 등축도이다.
도 8은 잠금 클로 및 중간 액추에이터를 포함하는 잠금 조립체의 등축도이다.
도 9는 잠금 조립체와 상호작용하는 웨지의 등축도이다.
도 10은, 수직 안쪽 평면에 의해 취한, 도 8에서 묘사되는 실시예와 양립가능한, 잠금 조립체의 단면도이며, 잠금 조립체는 잠금 클로를 포함하며, 그리고 중간 액추에이터는 중간 탄성 요소를 포함한다.
도 11은 수직 안쪽 평면에 의해 취한, 도 8에서 묘사되는 해결책과 양립가능한, 다른 실시예에 따른 잠금 조립체의 단면도이며, 잠금 조립체는 잠금 클로를 포함하며, 중간 액추에이터는 푸시 요소 및 중간 탄성 요소를 포함한다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 잠금 조립체의 등축도이며, 잠금 조립체는 잠금 클로, 내부 지지부, 및 중간 탄성 요소를 포함하는 중간 액추에이터를 포함한다.
도 13은 수직 안쪽 평면에 의해 취한 도 12의 잠금 조립체의 단면도이다.
도 14는, 해제 포지션의 잠금 클로를 도시하는, 수직 안쪽 평면에 의해 취해진 추가의 실시예에 따른 유체-동역학 가동식 잠금 기구의 단면도이며, 잠금 조립체는 잠금 클로 및 연장가능하고 그리고 후퇴가능한 중간 탄성 요소를 포함하며; 그리고
도 15는 도 14와 유사하지만, 잠금 포지션의 잠금 클로를 도시하는 단면도이다.

먼저 도 1을 참조하면, 도면 부호 5는 본 발명의 실시예에 따라 근해 부유 구조물(31)을 프리-레이된 계류 시스템(32)에 커플링시키기 위한 퀵 커넥터를 지정한다.

도시된 실시예에서, 해상 부유식 구조물(31)은, 부유식 해상 풍력 터빈(33)을 지지하고 그리고 평균 수위(35)에 대해 부분적으로 잠수되는 상부 본체(2)를 포함하는 웨더베이닝(weathervaning) 구조물로서 구성되며, 그리고 프리-레이된 계류 시스템(32)은 복수의 계류 라인들(4)에 의해 해저(34)에 연결된 잠수된 부유 하부 본체(3)를 포함하는 인장 레그 플랫폼 유형으로서 구성된다. 그러나, 부유식 구조물(31) 및 프리-레이된 계류 시스템(32)에 대한 특정 구성들이 단지 예시적인 것일 뿐이고 그리고 제한하지 않는데, 왜냐하면 부유식 구조물(31) 및 프리-레이된 계류 시스템(32)을 위한 다른 구성들은 도 1의 퀵 커넥터(5)와 양립가능하기 때문이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 퀵 커넥터(5)는 근해 부유 구조물(31)의 상부 본체(2)에 커플링되도록 구성되는 기초 구조물(6)을 포함한다. 도 2의 실시예와 양립가능한 실시예들에서, 기초 구조물은 요 부재(37) 및 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체(3)에 부착되는 계류 인터페이스(13)에 의해 커플링될 수 있다(바람직하게는, 회전가능하게 커플링됨). 퀵 커넥터(5)는 기초 구조물(6)을 계류 인터페이스(13)로부터 커플링하고 그리고 커플링해제하도록 유체-역학적으로 가동되는 잠금 기구를 더 포함하며, 이에 의해 근해 부유 구조물(31)은 프리-레이된 계류 시스템(32)으로부터 신속하게 커플링될 수 있고 그리고 커플링해제될 수 있다. 예를 들어, 잠금 기구는 유압식으로 또는 공압식으로 가동된다.

기초 구조물(6)은 근해 부유 구조물(31)이 웨더베인할(weathervane) 수 있는 축과 정렬되는 종축(50)을 갖는 내부 수형 부재로서 설계되며, 그리고 계류 인터페이스(13)는 내부에 기초 구조물(6)을 끼워맞춤 방식으로 수용하도록 구성되는 외부 암형 부재로서 구성된다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예들에서, 이러한 해결책은 내부 수형물(inner male)로서 구성된 계류 인터페이스(13)를 끼워맞춤 방식으로 수용하도록 구성된 외부 암형 부재로서 구성된 기초 구조물(6)과 함께 사용되도록 구성될 수 있다.

도 6에서 더 양호하게 도시된 바와 같이, 기초 구조물(6)은 선택적인 요 부재(37)에 커플링되며, 이 요 부재는 결국 종축(50)과 동축인 베어링들(23)에 의해 근해 부유 구조물의 상부 본체(2)의 통과 통로(42)에 회전가능하게 커플링된다. 요 부재(37), 기초 구조물(6), 및 계류 인터페이스(13)는 중공 내부를 가지며, 그리고 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체(3)는 종축(50)과 정렬되는 통과 통로(43)를 갖는다. 부유식 해상 풍력 터빈(33)에 의해 생성된 전기를 전도하는 전기 전도체 라인(44)(도 1에서 도시됨)은 하부 본체(3)의 통로(43)를 통해 그리고 요 부재(37)의 중공 내부, 기초 구조물(6), 및 계류 인터페이스(13)를 통해 설치된다.

도 3 및 도 4에서 도시되는 바와 같이, 선택적인 콜릿(optional collet)(7)은 기초 구조물(6)의 최상부 상에 배열되고, 그리고 나사들(45)에 의해 기초 구조물에 연결된다. 요 부재(37)는 기초 구조물(6)의 원통형 부분 내부에 동축으로 배열된 원통형 부분을 가지며, 그리고 탄성 커플링 요소들(14, 15)은 요 부재(37)와 기초 구조물(6) 사이에서 그리고 또한 요 부재(37)와 콜릿(7) 사이에 배열된다. 탄성적인 커플링 요소들(14, 15)은 상부 탄성 커플링 요소들(14) 및 하부 탄성 커플링 요소들(15)을 포함한다. 상부 탄성 커플링 요소들(14)은 요 부재(37)의 상부 외부 원뿔형 표면들(24)과 콜렛(7)의 상부 내부 원뿔형 표면들(25) 사이에 위치된다. 하부 탄성 커플링 요소들(15)은 요 부재(37)의 하부 외부 원뿔형 표면들(26)과 기초 구조물(6)의 하부 내부 원뿔형 표면들(27) 사이에 위치된다. 상부 외부 및 내부 원뿔형 표면들(24, 25) 및 하부 외부 및 내부 원뿔형 표면들(26, 27)은 기초 구조물(6)의 종축(50)에 대해 동축이고, 그리고 반대의 원뿔 또는 구 각도들을 갖는다.

대안적으로, 상부 외부 및 내부 구형 표면들 및 하부 외부 및 내부 구형 표면들은 상부 외부 및 내부 원뿔면들(24, 25) 및 하부 외부 및 내부 원뿔면들(26, 27) 대신에 제공될 수 있다.

잠금 기구는, 기초 구조물(6) 상에 이동가능하게 장착되고, 반경방향으로 배열되고, 그리고 종축(50) 주위에 분포되는 복수의 잠금 조립체들(36)을 포함한다. 각각의 잠금 조립체(36)는 종축(50)에 수직으로(비록 일부 양립가능한 실시예들에서, 슬라이딩은 적어도 부분적으로 수직할 수 있음) 슬라이딩하도록 안내되고, 그리고 바깥쪽을 대면하는 복수의 잠금 리브들(10a)을 가지는 잠금 클로(10)를 포함하며, 잠금 리브들(10a)은 바람직하게는, 수평 잠금 리브들(10a)로서 구성된다. 계류 인터페이스(13)는, 잠금 조립체들(36)이 장착되는 기초 구조물(6)의 구역을 내부에 수용하도록 크기설정된 링 형상 부분을 가지며, 그리고 원주방향 홈들을 가지는 홈형성된 표면(16)은 계류 인터페이스(13)의 링-형상 부분의 내부 표면 상에 형성된다.

기초 구조물(6) 및 계류 인터페이스(13)는, 일단 함께 커플링되면 잠금 조립체들(36)이 설정 높이로 배열되도록 구성되며, 이 설정 높이에서, 잠금 클로들(10)의 잠금 리브들(10a)은 계류 인터페이스(13)에서 형성된 홈형성된 표면(16)의 원주방향 홈들을 대면하고 있다.

잠금 기구는, 기초 구조물(6) 주위에 배열되는 액추에이터 링(9)에 부착되고 그리고 종축(50)에 대해 평행하게(또는 적어도 부분적으로 평행하게) 이동하도록 안내되는 복수의 웨지(wedge)들(18) 및 기초 구조물(6) 상에 장착되고 그리고 이에 부착된 웨지들(18)과 함께 액추에이터 링(9)을 하강시키고 그리고 상승시키도록 작동가능하게 연결되는 복수의 유압 피스톤들(8)을 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 각각의 유압 피스톤(8)은 콜릿(7)에 연결되는 제1 단부(8a) 및 액추에이터 링(9)에 연결되는 제2 단부(8b)를 갖는다.

대안적으로, 각각의 웨지(18)의 제1 단부(8a)는 기초 구조물(6)의 임의의 다른 요소에 연결될 수 있고, 그리고/또는 각각의 웨지(18)의 제2 단부(8b)는 웨지들(18) 중 하나에 직접 연결될 수 있으며, 그리고 액추에이터 링(9)은 생략될 수 있다.

어쨌든, 유압식 피스톤(8)은 웨지들(18)을 하강시키고 그리고 상승시키도록 작동가능하게 연결되며, 그리고 각각의 웨지(18)는, 잠금 클로들(10)이 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)으로부터 인출되는 해제 포지션(도 3에 도시됨)과 잠금 클로스들(10)이 계류 인터페이스(13)의 홈 형성된 표면(16)과 맞물리는 잠금 포지션(도 4에 도시됨) 사이에서, 잠금 조립체들(36)에 포함되는 잠금 클로들(10) 바깥쪽으로 그리고 안쪽으로 이동하도록 잠금 조립체들(36) 중 하나의 경사진 표면들(17, 21, 22, 28, 30, 48)과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열되는 웨지 표면들(38, 39)을 갖는다.

중간 탄성 요소(11)를 포함하는 중간 액추에이터는 대응하는 잠금 조립체(36)의 잠금 클로(10)와 각각의 웨지(18) 사이에 개재된다. 중간 탄성 요소들(11)은, 잠금 클로들(10)이 공지된 힘으로 홈형성된 표면(16)에 대해 가압되는 것을 보장하기에 적합한 주어진 강성도로 선택될 수 있다.

도 7은 도면의 명확화를 위해 본 발명의 수개의 실시예들에 따른 웨지들(18) 중 하나의 분리도를 도시한다. 웨지(18)는 외측을 향하는 팽창 웨지 표면(38) 및 안쪽을 대면하는 수축 웨지 표면(39)을 갖는다. 팽창 웨지 표면(38) 및 수축 웨지 표면(39)은 서로 평행하다. 선택적인 러그들(41)은 대응하는 유압 피스톤(8)의 제2 단부(8b)에 대한 연결을 위해 웨지(18)의 최상부 상에서 제공되며, 그리고 수직 안내 표면(40)은 웨지(18)의 내부 측면 상에 형성된다.

도 7은 주요 웨지 본체 및 기초 판을 포함하는 부품으로서 구성되는 웨지를 묘사한다. 기초 판은 주요 웨지 본체로부터 측방향으로 돌출하도록 구성되며, 이에 의해 2개의 측방향 윙들을 형성한다. 팽창 웨지 표면(38) 및 수축 웨지 표면(39)은 바람직하게는 서로 평행한 것으로, 기초 판 상에 형성된다(즉, 이들은 기초 판의 일체형 부품들임). 바람직한 실시예들에서, 웨지는 주요 웨지 본체 및 기초 판 양자 모두를 포함하는 모노블럭 부품으로서 구성된다. 도 7의 기초 판은 2개의 측방향 윙들을 포함하는 것으로 도시되어, 주요 웨지 본체는 양자 모두의 윙들에 대해 중앙에 배열된다. 그러나, 다른 실시예들에 따르면, 기초 판은 단일 측방향 윙을 포함할 수 있어서, 주요 웨지 본체는 상기 단일 측방향 윙에 대해 측방향으로 배열될 수 있다.

도 8 및 도 10은 잠금 조립체들(36) 중 하나를 도시하며, 이 잠금 조립체들은 잠금 클로(10) 및 중간 탄성 요소(11)를 포함하는 중간 액추에이터를 포함한다. 실제로, 이러한 특정 구성에서, 중간 액추에이터는 (중간 액추에이터가 하나 이상의 중간 탄성 요소들(11)을 포함할 수 있음에도 불구하고) 단지 중간 탄성 요소(11)를 포함해서, 중간 액추에이터는 중간 탄성 요소(11)로서 구성된다. 잠금 조립체(36)는, 그의 외부 측면 상의 수평 잠금 리브들(10a), 팽창 경사진 표면들(17, 48), 및 내부 측면에 가까운 후퇴 경사진 표면(28)을 갖는 잠금 클로(10)를 포함한다. 팽창 경사진 표면들(17, 48) 및 후퇴 경사진 표면은 내부 측면에 가깝게 경사진 통로를 형성하도록 구성된다. 경사진 통로는, 바람직하게는 이들 표면들(38, 39)이 기초 판 상에 형성될 때, 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38) 및 후퇴 웨지 표면(39)을 수용하도록 구성된다. 경사진 통로는 슬롯(slot)으로서 구성될 수 있다. 공동은 경사진 통로의 외부 측면에서 개방된 잠금 클로(10)에 형성되며, 그리고 후퇴 경사진 표면(28)은 경사진 통로의 내부 측면 상에 형성된다. 공동은, 공동이 경사진 통로로부터 접근가능하도록, 잠금 클로(10)에 형성된다. 경사진 통로는, 웨지의 기초 판이 경사진 통로 내에서 슬라이딩할 때, 주요 웨지 본체의 움직임을 허용하기 위해 공동의 전방에서 안쪽으로 개방된다. 중간 탄성 요소(11)를 포함하는 중간 액추에이터는 공동 내에 수납되고, 그리고 경사진 통로 내로 돌출하는 팽창 경사진 표면(17)을 갖는다. 따라서, 팽창 경사진 표면들(17) 중 적어도 하나는 중간 액추에이터에 형성되는 팽창 경사진 표면(또는 돌출 팽창 경사진 표면(17))으로서 구성될 수 있는 것에 주목한다. 특히, 돌출된 팽창 경사진 표면(17)은, 웨지(18)가 경사진 통로 내로 삽입될 때, 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38)이 돌출하는 팽창 경사진 표면(7)과 접촉하게 되도록 경사진 통로 내로 돌출하도록 구성될 수 있다.

팽창 경사진 표면(17) 및 후퇴 경사진 표면(28)은 서로 평행하고 그리고 바람직하게는 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38) 및 후퇴 웨지 표면(39)에 대해 평행하다. 추가적으로, 잠금 조립체(36)는 선택적인 팽창 경사진 표면(48)(또한 2차 팽창 경사진 표면으로서 지칭됨)을 포함하는 것으로 도시되며, 이는, 팽창 웨지 표면(38)이 돌출하는 팽창 경사진 표면(17)과 상호작용할 때, 중간 탄성 요소(11)가 소정의 압축력을 수용하며, 그 후, 2차 팽창 경사진 표면(48)이 팽창 웨지 표면(38)과 접촉하게 되며, 2차 팽창 경사진 표면(48)이 바람직하게는 잠금 클로(10) 상에 위치되도록 구성된다. 2차 팽창 경사진 표면(48)은 돌출하는 팽창 경사진 표면(17)을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배열된 표면으로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 미리 정해진 압축력은 표준 작동 조건들 하에서 퀵 커넥터의 작동 압축력들의 범위보다 더 크도록 선택될 수 있다. 따라서, 그러한 경우들에서, 잠금 조립체(36)는, (예를 들어, 비표준 작동으로 인해, 예컨대, 실패 상황에서) 비상한 압축력이 생성될 때만, 또는 중간 액추에이터(예를 들어, 중간 탄성 요소(11))가 열화될 때, 2차 경사진 표면(48)과 팽창 웨지 표면(38) 사이의 접촉이 일어날 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 경우들에서, 팽창 웨지 표면(38)과 경사진 2차 표면(48)의 접촉은 보다 큰 표면적에 걸친 힘들의 분배를 제공하며, 따라서 응력 집중을 감소시킨다.

도 8에 도시된 후퇴 경사진 표면(28)은 동일한 단일 평면 상에 배열되는 2개의 표면들을 포함하는 것으로 해석될 수 있는 것이 유의되며, 이들 표면들 각각은 경사진 표면의 개개의 측면 상에 배열된다는 것이 유의된다. 동일한 중복성이 도 7에 도시된 후퇴 에지 표면(39)에 적용 가능할 수 있으며, 상기 표면은 2개의 독립적인 표면들을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 따라서, 호환성 있는 실시예들에서, 웨지(18)는 하나 이상의 팽창 웨지 표면들(38) 및 하나 이상의 후퇴 경사진 표면들(39)을 포함할 수 있고, 그리고 잠금 조립체(36)는 하나 이상의 팽창 경사진 표면들(17, 21, 22, 48) 및 하나 이상의 후퇴 경사진 표면들(28, 30)을 포함할 수 있다.

도 9는 도 7, 도 8, 도 10, 및 도 11에서 도시되는 임의의 실시예들과 양립가능한 잠금 조립체(36) 내로 삽입된 웨지(18)를 도시한다. 도 9는 잠금 클로(10)의 경사진 통로에 삽입된 웨지(18)를 묘사한다. 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38)은 팽창 경사진 표면들(17, 21, 48) 중 하나 이상과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열되며, 그리고 웨지(18)의 후퇴 웨지 표면(39)은 잠금 클로(10)의 후퇴 경사진 표면(28)과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열된다.

경사진 표면들(17, 21, 28) 및 웨지 표면들(38, 39)은, 이러한 실시예에서 하방 움직임인, 팽창 방향을 향한 수직 움직임을 수행하기 위해 유압식 피스톤(8)에 의해 웨지(18)가 강제될 때, 웨지(18)는 중간 탄성 요소(11)가 잠금 클로(10)와 함께 바깥쪽으로 잠금 포지션으로 이동하게 하며, 그리고 웨지(18)가, 이러한 실시예에서 상향 움직임인, 수축 방향을 향한 수직 움직임을 수행하도록 유압 피스톤(8)에 의해 강제될 때, 웨지(18)는 잠금 클로(10)가 중간 탄성 요소(11)와 함께 잠금 포지션으로 바깥쪽으로 이동하게 하도록 구성된다.

도 11은, 중간 액추에이터가 그의 내측에서 중간 탄성 요소(11)에 커플링되는 푸시 요소(20)를 더 포함한다는 점에서, 도 8 및 도 10을 참조하여 전술된 것과 단지 상이한 다른 실시예에 따른 잠금 조립체(36)를 도시한다. 돌출 팽창 경사진 표면(21)은 이제 푸시 요소(11)에 포함된다. 따라서, 푸시 요소(20)는 잠금 클로(10)의 경사진 통로 내로 돌출하는 팽창 경사진 표면(21)을 갖는다. 이러한 실시예에서, 웨지(18)는, 여기서 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38)이 푸시 요소(20)의 팽창 경사진 표면(21)과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열되는 차이를 제외하고, 도 9를 참조하여 상기에서 설명된 바와 같이, 잠금 조립체(36)와 상호작용한다.

도 11의 실시예는, 푸시 요소(20)가, 중간 탄성 요소(11)보다 더 넓은 단면적을 가지도록 구성되어, 그에 따라 푸시 요소(20)가 중간 탄성 요소(11)의 제1 단부를 껴안도록 구성되는 것을 더 도시한다. 여기서, 중간 액추에이터가 수용되는 각각의 잠금 클로(10)의 공동은 측방향 벽을 포함하고, 상기 측방향 벽의 적어도 일부는 푸시 요소(20)와의 슬라이딩 접촉을 제공하지만, 적어도 하나의 중간 탄성체와는 슬라이딩 접촉을 제공하지 않도록 구성된다. 요소(11)(즉, 벽의 언급된 부분은 탄성 요소(11)로부터 이격됨). 이는 실시예의 선택적인 특징이다. 이에 의해, 푸시 요소와의 미끄럼 접촉을 제공하도록 구성된 중간 탄성 요소와 측벽의 부분 사이에 공간이 생성되어, 공동의 공동, 측벽과 중간 탄성 요소 사이의 마찰이 현저하게 감소된다. 도 11의 실시예에서, 중간 탄성 요소(11)는 선택적인 측방향 리브들과 함께 구성되며, 이 리브들은 중간 탄성 요소에 추가의 구조적 강성을 제공하며, 이에 의해 심지어 중간 탄성 요소의 이들 영역들 상에서도, 이러한 요소의 안정적인 선형 압축을 보장한다. 도 11에 있어서, 공동의 측벽으로부터 이격되고, 따라서 중간 탄성 요소(11)의 압축 동안 측방향 접촉이 부족하다.

또한, 도 10 및 도 11에 도시된 실시예들은 종축(50)에 수직인 방향에 대해 경사 각도로 배열된 각각의 중간 액추에이터들을 도시하며, 상기 경사 각도는, 중간 액추에이터가 다음으로부터 압축력을 수용할 때, 각각의 웨지(18)가 이미 종료된 경우, 중간 액추에이터는 종축(50)에 대해 수직한 방향으로 힘의 주요 부분(즉, 힘의 50% 초과) 및 2차 부분(즉, 힘의 50% 미만)을 전달한다. 웨지(18)의 이동에 따른(즉, 정렬되는) 종축(50)에 대해 평행한 방향으로 힘의 만곡부(α)(α)를 갖는다. 경사의 각도는, 연결부(10)에 프리텐셔닝 힘(pretensioning force)을 제공하는 횡방향 힘(transversal force)(즉, 종축(50)에 평행한)을 제공하면서, 잠금 클로들(10)이 잠금 포지션에서 각각의 홈형성된 표면(16)과 맞물리는 것을 보장하는 선택적인 특징이다. 기초 구조물(6)과 계류 인터페이스 사이에, 잠금 클로들(10)의 잠금 리브들(10a)을 홈형성된 표면(16)과 연결하는 것을 돕는 동시에. 이러한 마지막 효과는, 잠금 리브들(10a)이 치형상 패턴으로 구성될 때 특히 중요하고, 그리고 상기 치형상 패턴이 기초 구조물(6)의 연결 방향과 반대 방향으로의 경사를 가질 때, 매우 더 특히 중요하다. 종축(50)을 따라 계류 인터페이스(13)가 형성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 중간 액추에이터들은 종축에 수직으로 배열될 수 있다.

도 8의 실시예는 또한, 참조 부호(17)가 참조 부호(21)에 의해 대체되고 그리고 참조 부호(11)가 참조 부호(20)에 의해 대체될 때, 도 11에 도시된 구성을 대표한다는 것에 주목한다. 따라서, 도 8의 돌출된 팽창 경사진 표면(17)은 도 11의 돌출된 팽창 경사진 표면(21)을 나타내는 것으로 해석될 수 있는 반면, 도 8에서 도시되는 중간 탄성 요소(11)는 도 1의 푸시 요소(20)를 나타내는 것으로 해석될 수 있다. 도 11을 참조한다(중간 탄성 요소는 이러한 도면에서 푸시 요소(20) 뒤에 있을 수 있어, 이에 의해 보이지 않음).

도 12 및 도 13은 잠금 클로(10), 중간 탄성 요소(11) 및 내부 지지부(12)를 갖는 중간 액추에이터를 포함하는 또 다른 실시예에 따른 잠금 조립체(36)를 도시하며, 여기서 잠금 클로(10)는 이의 내부 측에서 잠금 클로(10)에 연결된다. 내부 지지부(12) 그리고 중간 탄성 요소들(11)을 가지는 중간 액추에이터는 잠금 클로(10)와 내부 지지부(12) 사이에 개재된다. 이러한 실시예에서, 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(22) 및 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면(30)은 그의 내부 측면에 가깝게 경사진 통로를 형성하는 내부 지지부 상에 배열된다. 경사진 통로는 (도 8의 실시예를 위해 개시된 것과 동일한 방식으로) 기초 구조물(6)에 대해 안쪽으로 개방되고, 팽창 경사진 표면(22) 및 후퇴 경사진 표면(30)을 규정한다.

도 12 및 도 13의 잠금 조립체(36)는 도 7의 웨지(18)와 상호작용하도록 구성된다. 팽창 경사진 표면(22) 및 후퇴 경사진 표면(30)은 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38) 및 후퇴 웨지 표면(39)에 대해 서로 평행하고 그리고 평행하다. 웨지(18)의 팽창 웨지 표면(38)은 웨지(12)의 잠금 포지션 및 수축 웨지 표면(39)으로의 잠금 조립체(36)의 외측 움직임을 유발시키기 위해 내부 지지부(12)의 팽창 경사진 표면(22)과 상호작용하도록 구성되고 배열된다. 웨지(18)는, 잠금 조립체(36)의 해제 포지션으로의 내측 움직임을 유발시키기 위해 내부 지지부의 후퇴 경사진 표면(30)과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열된다.

도 14 및 도 15는 또 다른 실시예에 따른 유체-동적으로 구동되는 잠금 기구 및 잠금 조립체(36)를 도시한다. 각각의 잠금 조립체(36)는 종축(50)에 대해 수직으로 또는 적어도 부분적으로 수직으로 슬라이딩하도록 기초 구조물(6)에 대해 안내되고, 잠금 클로(10) 및 본 실시예에서 각각의 잠금 클로 사이에 개재되는 중간 탄성 요소(11)를 포함한다. 도 10 및 기초 구조물(6)을 포함한다. 각각의 중간 탄성 요소(11)는 유체-역학적으로 팽창가능하고 그리고 유체-역학 디바이스의 구동에 의해 후퇴가능하다.

더 구체적으로는, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 중간 탄성 요소(11)는 내부 공동(19)을 가지며, 그리고 유체-역학 디바이스는 가압 유체(29)의 소스, 밸브 배열체(47) 및 유체 도관(46)을 포함한다. 중간 탄성 요소(11)의 내부 공동(19)은 유체 도관(46)을 통해 그리고 밸브 배열체(47)를 통해 가압된 유체의 소스(29)와 유체 연통한다.

도 14에 도시된 상황에서, 밸브 배열체(47)는, 가압된 유체가 중간 탄성 요소(11)의 내부 공동(19)으로부터 유체 도관(46)을 통해(화살표로 도시되는 바와 같음), 이에 의해 중간 탄성 요소(11)에서 배출될 수 있게 하도록 설정된다. 내측방으로의 해제 포지션은 잠금 클로(10)를 후퇴시키고 당긴다.

도 15에 도시된 상황에서, 밸브 배열체(47)는, (화살표로 도시된 바와 같이) 가압 유체의 소스(29)로부터 가압 유체가 유체 도관(46)을 통해 중간 탄성 요소(11)의 내부 공동(19)으로 주입될 수 있게 하도록 설정된다. 이에 의해, 중간 탄성 요소(11)는 팽창하고 그리고 바깥쪽으로 잠금 클로(10)를 잠금 포지션으로 민다.

요약하면, 도 2 내지 도 13에 도시된 본 발명의 일 실시예에서, 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터(5)는 바람직하게는 원주 방향으로 배열된 선체를 유지하는 원뿔부로서 구성되는 기초 구조물(6)을 포함한다. 잠금 조립체들(36), 및 잠금 기구를 설정 높이로 유지하도록 구성되는 원통체를 포함한다. 콜렛(7)은 바람직하게는 기초 구조물(6) 실린더의 최상부 상에 안착하고, 그리고 콜렛(7)을 기초 구조물(6) 실린더의 외측에 위치되는 액추에이터 링(9)에 연결하는 유체-역학 디바이스의 유압 피스톤들(8)에 부착된다. 탄성 커플링 요소들(14)은, 기초 구조물(6)의 내벽과 콜릿(7) 및 퀵 커넥터의 기초 구조물(6) 내로 삽입되도록 설계되는 요 부재(37) 사이에서 중간 요소로서의 역할을한다. 탄성 커플링 요소들(14)의 주요 목적은, 요 부재(37)와 계류 인터페이스(13) 사이의 제한된 상대적인 움직임 및 회전을 허용하여, 모든 다른 하중 구성요소들에 저항하는 것이다. 구조물의 자체 정렬을 개선시키고 설치 공정 동안 가능한 충격들로부터 보호하기 위해 존재한다.

잠금 조립체들(36)은 기초 구조물(6) 원뿔 내에 안착하고 그리고 각각은 수개의 부품들, 예컨대: 일 실시예에서, 잠금 클로(10) 및 중간 탄성 요소(11); 다른 실시예에서, 잠금 클로(locking claw)(10), 중간 탄성 요소(11) 및 푸시 요소(20); 또 다른 실시예에서, 잠금 클로(10), 중간 탄성 요소(11) 및 내부 지지부(12)를 포함한다. 2개 또는 3개의 부분들이 도 8 내지 도 13을 참조하여 설명되는 바와 같이 기하학적으로 함께 끼워맞춰지기 때문에, 이들은 항상 타이트하게 함께 유지된다.

액추에이터 링(9)은 웨지들(18)의 세트를 가지며, 웨지들 각각은 그의 형상과 일치하도록 설계된 소켓을 통해 대응하는 중간 탄성 요소(11) 또는 내부 지지부(12)를 관통한다. 도 3을 참조하여 설명되는 퀵 커넥터의 해제된 상태는, 잠금 클로들을 후퇴된 상태를 유지하기 위해 내부 지지부들(12) 내로 부분적으로만 삽입되는 액추에이터 링(9)의 웨지들(18)을 도시한다.

일단 퀵 커넥터(5)의 기초 구조물(6)이 계류 인터페이스(13)의 수용 부분 내로 안내되고, 기초 구조물(6)의 종축(50)은 계류 인터페이스(13)의 수직 축과 정렬되며, 그리고 기초 구조물(6)은, 계류 인터페이스(13)에서 설정 높이에 위치되는 피스톤들(8)은, 액추에이터 링(9)을 아래로 하강시킬 때까지, 구동되며, 이에 의해 액추에이터 링(9)에 부착된 웨지들(18)을 잠금 클로들(10) 내로 또는 링크된 내부 지지부들(12) 내로 완전히 삽입한다. 실시예에 따라, 잠금 클로들(10)은 잠금 클로들(10)에 있다. 이렇게 함으로써, 웨지들(18)은, 실시예에 따라, 중간 탄성 요소들(11) 또는 중간 탄성 요소들(11)에 연결된 푸시 요소들 상에서 아래로 가압되며, 따라서 잠금 클로들(10)을 종축(50)으로부터 멀리 그리고 기초 구조물(6)은 잠금 포지션으로 복귀될 수 있다. 이것은 잠금 클로들(10)이 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이 계류 인터페이스(13)의 내부 홈형성된 표면(16)에 대해 가압하게 하며, 이에 의해 기초 구조물(6)의 수형 부분을 계류 인터페이스(13)의 암형 부분에 커플링시키고, 따라서 해상 부유 구조물의 상부 본체(2)는 프리-적재된 계류 시스템의 하부 본체(3)에 고정된다.

도 2, 도 3 및 도 4에서 도시되는 실시예에서, 유압 피스톤들(8) 중 2개만이 퀵 커넥터(5)의 잠금 기구를 구동시키기 위해 엄밀히 요구되는 것은 유의할 가치가 있다. 따라서, 2개 초과의 피스톤들이 포함될 때, 이는, 첫째로 콜렛(7)에서 그리고 액추에이터 링(9)에서 보다 동등하게 분배된 힘을 제공하는 것이며, 그리고 두번째로, 여분(redundancy) 조치로서, 여기서 예를 들어, 시스템은 2개 내지 4개 또는 그 초과의 피스톤들을 갖는다. 독립적인 유압 시스템들에서, 유압 시스템들 중 하나가 고장나면, 콜릿에 그리고 액추에이터 링(9)에 균일한 로딩을 제공하기 위해 여전히 다른 완전히 작동하는 유압 시스템이 존재한다.

도 1 내지 도 23에서 도시되는 본 발명의 실시예에 따른 퀵 커넥터를 사용하여 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 결합하기 위한 커플링 방법 또는 조작의 상이한 단계들은 다음과 같다:

단계 1 - 퀵 커넥터의 기초 구조물(6)은 계류 인터페이스(13)의 수용 부분 내로 안내된다.

단계 2 - 기초 구조물(6)은 계류 인터페이스(13)와 완전히 정렬되고 그리고 설정 높이로 위치결정되지만, 기초 구조물(6) 및 계류 인터페이스(13)는 잠금 클로들(10)의 해제 포지션으로 인해 함께 잠금되지 않는다.

단계 3 - 퀵 커넥터(5)의 유압 피스톤(8)이 구동되며, 이에 의해 기초 구조물(6)에서 잠금 클로들(10)이 잠금 포지션으로 이동되고 그리고 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)에 대해 가압되며, 따라서 기초 구조물(6)을 고정시킨다. 근해 부유 구조물의 상부 본체(2)에 커플링되는 계류부(50)는 사전-적재된 계류 시스템의 하부 본체(3)에 부착되는 계류 인터페이스(13)에 커플링된다.

본 발명의 퀵 커넥터를 사용함으로써 프리-레이된 계류 시스템으로부터 근해 부유 구조물을 분리하기 위한 디커플링 방법 또는 조작은 위의 단계들을 역방향으로 수행하는 단계를 포함한다.

도 14 및 도 15에서 도시되는 본 발명의 다른 실시예에서, 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링시키는 퀵 커넥터(5)는 종축(50)에 수직으로 슬라이딩하도록 기초 구조물(6)에 대해 안내되는 잠금 조립체들(36)을 포함한다. 각각의 잠금 조립체(36)는 잠금 클로(10) 및 잠금 클로(10)와 기초 구조물(6) 사이에 개재된 유체-역학적으로 팽창가능하고 후퇴가능한 중간 탄성 요소(11)를 포함한다. 유체-역학 디바이스는, 가압된 유체를 팽창시키고 그리고 대응하는 잠금 클로(10)를 잠금 포지션으로 바깥쪽으로 이동시키기 위해, 각각의 중간 탄성 요소(11)의 내부 공동(19)으로 가압된 유체를 주입하도록, 또는 가압된 유체를 후퇴시키고 그리고 대응하는 잠금 클로(10)를 해제 포지션으로 안쪽으로 이동시키기 위해, 각각의 중간 탄성 요소(11)의 내부 공동(19)으로부터 가압된 유체를 밖으로 빼내도록 구성된다.

도 14 및 도 15에 도시된 실시예에 따른 퀵 커넥터를 사용함으로써 커플링 및 커플링해제 방법의 단계들은, 이전 실시예에서와 동일하지만, 이는 액추에이터 링(9) 및 웨지들(18)을 위로 그리고 아래로 이동시키기 위해 유압식 피스톤들(8)을 작동시키는 대신에 잠금 포지션과 해제 포지션들 사이에서 외측방 그리고 안쪽으로 잠금 클로들(10)을 이동시키는 것을 포함한다.

Claims (19)

1. 종축(50)과 정렬하여, 근해 부유 구조물(31)을 프리-레이된 계류 시스템(pre-laid mooring system)(32)에 커플링하기 위한 퀵 커넥터(quick connector)(5)로서,
   상기 퀵 커넥터(5)는,
   상기 근해 부유 구조물(31)의 상부 본체(2)에 커플링되도록 구성되는 기초 구조물(6);
   상기 프리-레이된 계류 시스템(32)의 하부 본체(3)에 부착되도록 구성되는 계류 인터페이스(mooring interface)(13); 및
   상기 기초 구조물(6)을 상기 계류 인터페이스(13)로부터 커플링하고 그리고 커플링해제하도록 유체-동역학적으로 가동되는 잠금 기구(locking mechanism)를 포함하며,
   상기 잠금 기구는,
   상기 계류 인터페이스(13)에 형성된 홈형성된 표면(16);
   상기 기초 구조물(6) 상에 이동가능하게 장착되는 잠금 클로들(10); 및
   상기 기초 구조물(6)과 연관되고 그리고 상기 잠금 클로들(10)이 상기 계류 인터페이스(13)의 상기 홈형성된 표면(16)으로부터 빼내어지는 해제 포지션(release position)과 상기 잠금 클로들(10)이 상기 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)과 맞물려지는 잠금 포지션 사이에서 상기 잠금 클로들(10)을 이동시키도록 작동가능하게 연결되는 유체-동역학적 디바이스를 포함하는,
   퀵 커넥터(5).
2. 제1 항에 있어서,
   상기 잠금 클로들(10)은 상기 종축(50) 주위에 분배되고, 그리고 상기 홈형성된 표면(16)을 향해 대면하여 반경 방향으로 배열되며, 상기 계류 인터페이스(13)는, 상기 잠금 클로들(10)이 장착되는 상기 기초 구조물(6)의 구역을 내부에서 동축으로 연결시키도록 크기가 정해진 링 형상 부분을 가지며, 그리고 상기 홈형성된 표면(16)은 상기 잠금 클로들(10)을 향해 대면하는 상기 계류 인터페이스(13)의 링 형상 부분의 표면 상에 형성되며;
   바람직하게는, 상기 잠금 클로들(10)은 상기 홈형성된 표면(16)을 향해 바깥쪽으로 대면하도록 구성되며, 상기 홈형성된 표면(16)은 상기 계류 인터페이스(16)의 링 형상 부분의 내부 표면 상에 형성되며; 또는 상기 잠금 클로들(10)은 상기 홈형성된 표면(16)을 향해 안쪽으로 대면하도록 구성되며, 상기 홈형성된 표면(16)은 상기 계류 인터페이스(13)의 링 형상 부분의 외부 표면 상에 형성되는,
   퀵 커넥터(5).
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 잠금 클로들(10) 각각은 상기 홈형성된 표면(16)과 맞물리도록 구성되는 복수의 잠금 리브locking rib)들(10a)을 포함하며, 바람직하게는, 상기 잠금 리브들(10a)은, 치형 패턴(tooth-shaped pattern)을 규정하도록 구성되며, 더 바람직하게는, 상기 치형 패턴은, 상기 치형 패턴이 종축(50)을 따라 상기 계류 인터페이스(13)와 상기 기초 구조물(6)의 연결 방향과 반대 방향을 향해 기울어지도록 경사를 가지도록 구성되는,
   퀵 커넥터(5).
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 잠금 클로(10)는 잠금 조립체(36)에 포함되고, 그리고 상기 종축(50)에 대해 적어도 부분적으로 수직으로 슬라이딩하도록 안내되며, 상기 퀵 커넥터(5)는 상기 종축(50)에 대해 적어도 부분적으로 평행하게 이동하기 위해 상기 기초 구조물(6)에 장착되도록 구성되는 웨지(wedge)들(18)을 더 포함하며, 상기 유체-동역?e적 디바이스는 상기 웨지들(18)을 하강시키고 그리고 상승시키도록 작동가능하게 연결되며, 상기 각각의 웨지(18)는 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38) 및 적어도 하나의 후퇴 웨지 표면(39)을 포함하며, 각각의 잠금 조립체(36)는 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(17, 21, 22, 48) 및 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면(28, 30)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38)은 상기 잠금 조립체(36)의 상기 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(17, 21, 22, 48)과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열되며, 그리고 상기 적어도 하나의 후퇴 웨지 표면(39)은 상기 잠금 클로들(10)을 바깥쪽으로 그리고 안쪽으로 이동시키기 위해 상기 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면(28, 30)과 상호작용하도록 구성되고 그리고 배열되는,
   퀵 커넥터(5).
5. 제4 항에 있어서,
   상기 각각의 웨지(18)는 주요 웨지 본체 및 기초 판을 포함하는 부품으로서 구성되며, 상기 기초 판은 상기 주요 웨지 본체로부터 측방향으로 돌출하며, 이에 의해 1개 또는 2개의 측방향 윙(wing)들을 형성하며, 상기 팽창 웨지 표면(38) 및 상기 후퇴 웨지 표면(39)은 상기 기초 판의 대향 면들로서 각각 구성되며;
   바람직하게는, 상기 각각의 잠금 조립체(36)의 팽창 경사진 표면(17, 21, 22, 48) 및 상기 후퇴 경사진 표면(28, 30)은 상기 개개의 웨지(18)의 기초 판을 수용하도록 구성되는 경사진 통로를 형성하도록 구성되는,
   퀵 커넥터(5).
6. 제4 항 또는 제5 항에 있어서,
   상기 각각의 잠금 조립체(36)는 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)를 포함하는 중간 액추에이터(intermediate actuator)를 더 포함하며, 상기 각각의 중간 액추에이터는 상기 각각의 웨지(18)와 상기 대응하는 잠금 조립체(36)의 각각의 잠금 클로(10) 사이에 배열되며;
   바람직하게는, 상기 각각의 중간 액추에이터는, 상기 개개의 웨지(18)의 기초 판이 상기 개개의 잠금 조립체(36)의 경사진 통로 내에서 슬라이딩할 때, 상기 중간 액추에이터가 압축력을 수용하여, 상기 중간 액추에이터가 상기 잠금 클로들(10)을 푸시하는 것을 유발시키며, 이에 의해 상기 잠금 클로들(10)이 상기 잠금 포지션에서 상기 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)과 맞물리는 것을 유발시키도록 구성되는,
   퀵 커넥터(5).
7. 제6 항에 있어서,
   상기 각각의 중간 액추에이터는 상기 종축(50)에 대해 수직한 방향으로 배열되거나, 상기 종축(50)에 수직인 방향에 대해 경사 각도로 배열되며;
   바람직하게는, 상기 경사 각도는 5도 내지 25도의 범위에 있고, 더 바람직하게는, 10도 내지 20도의 범위에 있고, 그리고 훨씬 더 바람직하게는, 15도 내지 18도의 범위에 있는,
   퀵 커넥터(5).
8. 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)를 포함하는 각각의 중간 액추에이터는, 상기 대응하는 잠금 클로(10)의 공동(cavity) 내에 적어도 부분적으로 수납되며, 상기 잠금 조립체의 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(17, 21, 22) 중 하나는 돌출 팽창 경사진 표면(17, 21)으로서 구성되며, 상기 돌출 팽창 경사진 표면(17, 21)은 상기 중간 액추에이터의 일체형 부품이고 그리고 상기 웨지의 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38)과 접촉하게 하기 위해 상기 공동으로부터 돌출하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38)은, 팽창 방향을 향한 상기 웨지(18)의 움직임의 결과로서 상기 잠금 포지션으로의 상기 잠금 클로(10)와 함께 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)의 움직임을 유발시키도록 상기 중간 액추에이터의 상기 돌출 팽창 경사진 표면(17, 21)과 상호작용하도록 구성되며, 그리고 상기 적어도 하나의 후퇴 웨지 표면(39)은, 후퇴 방향을 향한 상기 웨지(18)의 움직임의 결과로서 상기 해제 포지션으로의 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)와 함께 상기 잠금 클로(10)의 움직임을 유발시키도록 상기 잠금 조립체(36)의 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면(28)과 상호작용하도록 구성되는,
   퀵 커넥터(5).
9. 제8 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(17, 21, 22, 48)은 2차 팽창 경사진 표면(48)을 포함하며, 상기 2차 팽창 경사진 표면(48)은, 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)가 미리 정해진 압축력을 수용하도록, 상기 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38)이 상기 돌출 팽창 경사진 표면(17, 21)과 상호작용할 때, 상기 2차 팽창 경사진 표면(48)이 상기 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38)과 접촉하게 되도록 구성되며, 상기 2차 팽창 경사진 표면(48)은 바람직하게는 상기 잠금 클로(10) 상에 위치되는,
   퀵 커넥터(5).
10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 돌출 팽창 경사진 표면(17)은 상기 중간 탄성 요소(11)의 일체형 부품이며; 또는
    상기 각각의 중간 액추에이터는, 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)에 커플링되는 푸시 요소(push element)(20)를 더 포함하여, 상기 돌출 팽창 경사진 표면(21)은 상기 푸시 요소(11)의 부품이며;
    바람직하게는, 상기 푸시 요소(20)는 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)보다 더 넓은 단면적을 가져, 상기 푸시 요소(20)는 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)의 제1 단부를 껴안도록 구성되며, 그리고 상기 중간 액추에이터가 적어도 부분적으로 수납되는 상기 개개의 잠금 클로(10)의 공동은 측방향 벽을 포함하며, 상기 측방향 벽의 적어도 부품은, 상기 푸시 요소(20)와의 슬라이딩 접촉을 제공하지만, 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)로부터 분리된 상태를 유지하도록 구성되는,
    퀵 커넥터(5).
11. 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 각각의 잠금 조립체(36)는 상기 개개의 잠금 클로(10)에 링크되는 내부 지지부(12)를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(22) 및 상기 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면(30)은 상기 내부 지지부(12) 상에 배열되며, 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11)를 포함하는 상기 중간 액추에이터는, 상기 각각의 잠금 클로(10)와 상기 대응하는 내부 지지부(12) 사이의 링킹 요소(linking element)로서 배열되며, 그리고 상기 적어도 하나의 팽창 웨지 표면(38)은, 팽창 방향을 향한 상기 웨지(18)의 움직임의 결과로서 상기 잠금 포지션으로의 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11) 및 잠금 클로(10)와 함께의 상기 내부 지지부(12)의 움직임을 유발시키기 위해, 상기 내부 지지부(12)의 적어도 하나의 팽창 경사진 표면(22)과 상호작용하도록 구성되며, 그리고 상기 적어도 하나의 후퇴 웨지 표면(39)은, 후퇴 방향을 향한 상기 웨지(18)의 움직임의 결과로서 상기 해제 포지션으로의 상기 적어도 하나의 중간 탄성 요소(11) 및 상기 잠금 클로(10)와 함께의 상기 내부 지지부(12)의 움직임을 유발시키기 위해, 상기 내부 지지부(12)의 상기 적어도 하나의 후퇴 경사진 표면(30)과 상호작용하도록 구성되는,
    퀵 커넥터(5).
12. 제4 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨지들(18)은, 상기 기초 구조물(6) 주위에 배열되고 그리고 상기 종축(50)에 대해 평행하게 이동하도록 안내되는 액추에이터 링(actuator ring)(9)에 부착되며, 그리고 상기 유체-동역학적 디바이스는 상기 액추에이터 링(9)을 이동시키도록 배열되는,
    퀵 커넥터(5).
13. 제12 항에 있어서,
    상기 유체-동역학적 디바이스는 유체-동역학 가동식 피스톤들(8)을 포함하며, 상기 퀵 커넥터(5)는, 상기 기초 구조물(6)의 최상부 상에 배열되고 부착되는 콜렛(collet)(7)을 더 포함하며, 그리고 상기 각각의 유체-동역학 가동식 피스톤(8)은 상기 콜렛(7)에 연결된 제1 단부(8a) 및 상기 액추에이터 링(9)에 연결된 제2 단부(8b)를 가지는,
    퀵 커넥터(5).
14. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 잠금 클로(10)는, 상기 종축(50)에 대해 적어도 부분적으로 수직으로 슬라이딩하기 위해 상기 기초 구조물(6)에 대해 안내되는 잠금 조립체(36)에 포함되며, 중간 탄성 요소(11)는 각각의 잠금 클로(10)와 상기 기초 구조물(6) 사이에 개재되며, 그리고 상기 각각의 중간 탄성 요소(11)는, 상기 해제 포지션과 상기 잠금 포지션 사이에서 상기 대응하는 잠금 클로(10)를 이동시키도록 상기 유체-동역학적 디바이스의 가동에 의해 유체-동역학적으로 팽창가능하고 그리고 후퇴가능한,
    퀵 커넥터(5).
15. 제13 항에 있어서,
    상기 각각의 중간 탄성 요소(11)는 내부 공동(19)을 포함하며, 상기 유체-동역학적 디바이스는 가압된 유체(29)의 소스(source), 밸브 배열체(valve arrangement)(47), 및 유체 도관(46)을 포함하며, 그리고 상기 중간 탄성 요소(11)의 내부 공동(19)은 상기 유체 도관(46)을 통해 그리고 상기 밸브 배열체(47)를 통해 상기 가압된 유체(29)의 소스와 유체 연통하는,
    퀵 커넥터(5).
16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퀵 커넥터(5)는, 상기 근해 부유 구조물이 상기 종축(50)을 중심으로 웨더베인(weathervane)하는 것이 가능하도록 구성되며; 바람직하게는, 상기 퀵 커넥터(5)는 요 부재(yaw member)(37)를 더 포함하며, 상기 기초 구조물(6)은 상기 요 부재(37)에 커플링되며, 상기 요 부재는 결국 상기 종축(50)에 대해 동축인 베어링들(23)에 의해 상기 근해 부유 구조물의 상부 본체(2)에 회전가능하게 커플링되며, 이에 의해 상기 근해 부유 구조물이 상기 종축(50)을 중심으로 웨더베인하는 것을 가능하게 하는,
    퀵 커넥터(5).
17. 제16 항에 있어서,
    상기 기초 구조물(6)의 최상부 상에 배열되고 그리고 부착되는 콜렛(7)을 더 포함하며, 상기 요 부재(37)는 상기 기초 구조물(6)의 원통형 부분 내부에 동축으로 배열된 원통형 부분을 가지며, 그리고 상기 탄성 커플링 요소들(14, 15)은 상기 요 부재(37)와 상기 기초 구조물(6) 사이에 그리고/또는 상기 요 부재(37)와 상기 콜릿(7) 사이에 배열되는,
    퀵 커넥터(5).
18. 제17 항에 있어서,
    상기 탄성 커플링 요소들(14, 15)은 상부 탄성 커플링 요소들(14) 및 하부 탄성 커플링 요소들(15)을 포함하며, 상기 상부 탄성 커플링 요소들(14)은, 상기 요 부재(37)의 상부 외부 원뿔형 또는 구형 표면들(24)과 상기 콜렛(7)의 상부 내부 원뿔형 또는 구형 표면들(25) 사이에서 위치되며, 그리고 상기 하부 탄성 커플링 요소들(15)은 상기 요 부재(37)의 하부 외부 원뿔형 또는 구형 표면들(26)과 상기 기초 구조물(6)의 하부 내부 원뿔형 또는 구형 표면들(27) 사이에 위치되며, 그리고 상부 외부 및 내부 원뿔형 또는 구형 표면들(24, 25) 및 하부 외부 및 내부 원뿔형 또는 구형 표면들(26, 27)은 상기 종축(50)에 대해 동축이고 그리고 반대편의 원뿔 또는 구 각도들을 가지는,
    퀵 커넥터(5).
19. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 퀵 커넥터를 사용함으로써, 근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은,
    상기 근해 부유 구조물의 상부 본체(2)에 커플링되는 기초 구조물(6)을 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체(3)에 부착되는 계류 인터페이스(13) 내로 안내하는 단계 ─ 상기 기초 구조물(6)의 잠금 클로들(10)은 해제 포지션에서 유지됨 ─ ;
    상기 기초 구조물(6)의 종축(50)을 상기 계류 인터페이스(13)와 완전히 정렬시키고 그리고 상기 잠금 클로들(10)이 여전히 해제 포지션에 유지되면서, 상기 잠금 클로들(10)이 상기 홈형성된 표면(16)을 대면하는 설정 높이로 상기 기초 구조물(6)을 위치결정시키는 단계; 및
    상기 잠금 클로들(10)이 상기 계류 인터페이스(13)의 홈형성된 표면(16)과 맞물릴 때까지, 유체-동역학적 디바이스를 가동시킴으로써 상기 잠금 클로들(10)을 잠금 포지션으로 이동시켜, 따라서 상기 기초 구조물(6)을 상기 계류 인터페이스(13)에 고정시키는 단계를 포함하며, 상기 단계에 의해, 상기 근해 부유 구조물의 상부 본체(2)는 상기 프리-레이된 계류 시스템의 하부 본체(3)에 커플링되는,
    근해 부유 구조물을 프리-레이된 계류 시스템에 커플링하기 위한 방법.