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CN106005262B - 一种带环刺鱼雷锚 - Google Patents

一种带环刺鱼雷锚 Download PDF

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吴曲楠
练继建
丁红岩
王乐
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Tianjin University
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Abstract

本发明公布了一种带环刺鱼雷锚，包括锚身、锚头、尾翼、工作锚链、穿刺机构，在锚身的下端设置锥形锚头，在锚身的四周对称设置四条尾翼，锚身上端为中空腔体，在腔体内部设置穿刺机构，穿刺机构包括底座、连接杆、刺出杆和穿刺锚链连接鼻，工作锚链伸入中空腔体内，工作锚链的下端与穿刺锚链连接鼻相连接。本装置可以利用工作锚链所受的拉力促使鱼雷锚内的穿刺机构带动其上的穿刺刺入土体，从而增大所受影响的土体范围，同时穿刺的上表面为一平面，在其刺入土体后其上覆土体能够提供新增的压力，这两方的提升显著增大了该鱼雷锚的抗拔承载力，使之成为一种更为稳定、安全的深水系泊基础。

Description

一种带环刺鱼雷锚
技术领域
本发明涉及系泊基础装置，尤其涉及一种带环刺鱼雷锚。
背景技术
随着人类社会的发展，对于海洋的探索越来越深度。涉及的海域越来越广，水深也不断增加。在超深海域进行的能源开采和其他活动的过程中对于深水系泊基数的要求越来越高，既不能过分昂贵又需要具有足够的承载能力。在诸多的深水系泊基础中锚式系泊基础具有高抗拔性能，而其中的鱼雷锚更是一种安装便捷，同时成本低廉的新兴深水系泊系统。鱼雷锚依靠自身的重量自由下落并贯入土中，在其安装过程中无需其他发射装置，安装十分便捷。同时制造鱼雷锚的材料也十分廉价，可以是混凝土也可以是废弃的金属。在鱼雷锚贯入土体后，其侧壁和土体件的摩擦阻力还有上覆土压力为鱼雷锚提供了巨大的抗拔性能。但现有鱼雷锚的抗拔性能尚存在很大的提升空间。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种带环刺鱼雷锚。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种带环刺鱼雷锚，包括锚身、锚头、尾翼、工作锚链、穿刺机构，锚身呈圆柱状，在锚身的下端设置锥形锚头，在锚身的四周对称设置四条尾翼，锚身上端为中空腔体，在锚身上平面中央设置顶部孔洞，在锚身侧面尾翼之间设置四个穿出孔洞，中空腔体与顶部孔洞和四个穿出孔洞相连通，在腔体内部设置穿刺机构，穿刺机构包括底座、连接杆、刺出杆和穿刺锚链连接鼻，底座的中央向上垂直设置穿刺锚链连接鼻，连接杆的一端通过螺母与底座连接，连接杆的另一端通过螺母与刺出杆相连，刺出杆设置在穿出孔洞内，工作锚链穿过顶部孔洞并伸入中空腔体内，工作锚链的下端与穿刺锚链连接鼻相连接。
在上述技术方案中，鱼雷锚整体长度为12-17m，直径为0.6-1.7m。
在上述技术方案中，所述的锥头的角度(即锥度)为50度-70度，锥头的高度为锥尾高度的1/4-1/3。
在上述技术方案中，所述的尾翼的长度为锚身长度的1/4-1/3。
在上述技术方案中，所述的锚身上平面两侧设置锚身锚链连接鼻，用于与两条定位锚链相连(图中未画出)。
在上述技术方案中，所述的顶部孔洞直径略大于工作锚链宽度，而小于底座直径，以使工作锚链顺利通过，而刺出机构卡在锚身内部。
在上述技术方案中，所述的刺出杆的宽度小于穿出孔洞的宽度，刺出杆的高度小于穿出孔洞的高度。
一种带环刺鱼雷锚的使用方法：
步骤1：使用定位锚链吊住带环刺鱼雷锚，在指定地点将带环刺鱼雷锚垂直投入水中，使带环刺鱼雷锚自由落体至水底土壤；
步骤2：在带环刺鱼雷锚陷入土壤中之后，拉动工作锚链，工作锚链带动穿刺机构向上，底座向上移动，底座推动连接杆，连接杆向外推动刺出杆，刺出杆沿穿出孔洞刺入土壤中；
步骤3：将工作锚链上端连接至所需系泊的海上工作平台上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：锥形锚头增大了鱼雷锚刺入土体时的集中应力，方便鱼雷锚刺入土体，增大鱼雷锚的刺入深度从而增大鱼雷锚的抗拔承载力，尾翼保证鱼雷锚安放过程中的平衡和稳定性，使得鱼雷锚垂直刺入土体中，从而充分发挥鱼雷锚的抗拔承载力，圆柱体锚身在锚尖贯入后方便整体顺利贯入土体；除此之外，本装置可以利用锚链所受的拉力促使鱼雷锚内的穿刺机构带动其上的穿刺刺入土体，从而增大所受影响的土体范围，同时穿刺的上表面为一平面，在其刺入土体后其上覆土体能够提供新增的压力，这两方的提升显著增大了该鱼雷锚的抗拔承载力，使之成为一种更为稳定、安全的深水系泊基础。
附图说明
图1为一种带环刺鱼雷锚结构示意图(未刺出状态)。
图2为一种带环刺鱼雷锚结构示意图(刺出状态)。
图3为穿刺机构部分结构示意图(未刺出状态)。
图4为穿刺机构部分结构示意图(刺出状态)。
其中：1为工作锚链，2为尾翼，3为穿刺机构，4为锚身锚链连接鼻，5为锚头，6为锚身，7为连接杆，8为刺出杆，9为穿刺锚链连接鼻，10为底座，11顶部孔洞，12穿出孔洞。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施方式对本发明作进一步详细描述：
一种带环刺鱼雷锚，包括锚身、锚头、尾翼、工作锚链、穿刺机构，锚身呈圆柱状，在锚身的下端设置锥形锚头，在锚身的四周对称设置四条尾翼，锚身上端为中空腔体，在锚身上平面中央设置顶部孔洞，在锚身侧面尾翼之间设置四个穿出孔洞，中空腔体与顶部孔洞和四个穿出孔洞相连通，在腔体内部设置穿刺机构，穿刺机构包括底座、连接杆、刺出杆和穿刺锚链连接鼻，底座的中央向上垂直设置穿刺锚链连接鼻，连接杆的一端通过螺母与底座连接，连接杆的另一端通过螺母与刺出杆相连，刺出杆设置在穿出孔洞内，工作锚链穿过顶部孔洞并伸入中空腔体内，工作锚链的下端与穿刺锚链连接鼻相连接。
在上述技术方案中，鱼雷锚整体长度为12-17m，直径为0.6-1.7m。
在上述技术方案中，所述的尾翼的长度为锚身长度的1/4-1/3。
在上述技术方案中，所述的锥头的角度为50度-70度，锥头的高度为锥尾高度的1/4-1/3。
在上述技术方案中，所述的锚身上平面两侧设置锚身锚链连接鼻，用于与两条定位锚链相连(图中未画出)。
在上述技术方案中，所述的顶部孔洞直径略大于工作锚链宽度，而小于底座直径，以使工作锚链顺利通过，而刺出机构卡在锚身内部。
在上述技术方案中，所述的刺出杆的宽度小于穿出孔洞的宽度，刺出杆的高度小于穿出孔洞的高度。
一种带环刺鱼雷锚的使用方法：
步骤1：使用定位锚链吊住带环刺鱼雷锚，在指定地点将带环刺鱼雷锚垂直投入水中，使带环刺鱼雷锚自由落体至水底土壤；
步骤2：在带环刺鱼雷锚陷入土壤中之后，拉动工作锚链，工作锚链带动穿刺机构向上，底座向上移动，底座推动连接杆，连接杆向外推动刺出杆，刺出杆沿穿出孔洞刺入土壤中；
步骤3：将工作锚链上端连接至所需系泊的海上工作平台上。
实施例1：
将上文所述的一种带环刺鱼雷锚运输到制定海域或者预先安装好后运输到指定海域，在安装过程中承载抗拔力的锚链处于放松状态，在鱼雷锚刺入设计深度后拉紧锚链，锚链上提通过锚链的拉力使得穿刺机构上的穿刺杆刺入土体中，随后连接到所需系泊的海上工作平台上，完成鱼雷锚的安装过程。
以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种带环刺鱼雷锚，其特征在于：包括锚身、锚头、尾翼、工作锚链、穿刺机构，锚身呈圆柱状，在锚身的下端设置锥形锚头，在锚身的四周对称设置四条尾翼，锚身上端为中空腔体，在锚身上平面中央设置顶部孔洞，在锚身侧面尾翼之间设置四个穿出孔洞，中空腔体与顶部孔洞和四个穿出孔洞相连通，在腔体内部设置穿刺机构，穿刺机构包括底座、连接杆、刺出杆和穿刺锚链连接鼻，底座的中央向上垂直设置穿刺锚链连接鼻，连接杆的一端通过螺母与底座连接，连接杆的另一端通过螺母与刺出杆相连，刺出杆设置在穿出孔洞内，工作锚链穿过顶部孔洞并伸入中空腔体内，工作锚链的下端与穿刺锚链连接鼻相连接。
2.如权利要求1所述的一种带环刺鱼雷锚，其特征在于：鱼雷锚整体长度为12-17m，直径为0.6-1.7m。
3.如权利要求1所述的一种带环刺鱼雷锚，其特征在于：所述的尾翼的长度为锚身长度的1/4-1/3。
4.如权利要求1所述的一种带环刺鱼雷锚，其特征在于：所述的锚身上平面两侧设置锚身锚链连接鼻，用于与两条定位锚链相连。
5.如权利要求1所述的一种带环刺鱼雷锚，其特征在于：所述的顶部孔洞直径略大于工作锚链宽度，而小于底座直径，以使工作锚链顺利通过，而刺出机构卡在锚身内部。
6.如权利要求1所述的一种带环刺鱼雷锚，其特征在于：所述的刺出杆的宽度小于穿出孔洞的宽度，刺出杆的高度小于穿出孔洞的高度。
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