DE2952973A1

DE2952973A1 - Verbesserungen an und bezueglich eines einbettbaren ankers und einer methode zum einbetten derartiger anker

Info

Publication number: DE2952973A1
Application number: DE19792952973
Authority: DE
Inventors: Eldon Burley; Roger Corin Harvey
Original assignee: QMC Indusrial Research Ltd
Current assignee: QMC Indusrial Research Ltd
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1980-11-20
Also published as: AU4461879A; NO152202B; CA1145204A; NL7915020A; FR2460837B1; GB2043141A; AU525572B2; KR830000610A; EP0004150A1; NO152202C; GB2043141B; NO790659L; FR2460837A1; BE68T1

Description

QMC Industrial Research Limited Q₄ 1/728

NACHGERQOHtj

Verbesserungen an und bezüglich eines einbettbaren Ankers und einer Methode zum Einbetten derartiger Anker

Diese Erfindung bezieht sich auf einen einbettbaren Anker zur Verwendung bei der Verankerung einer Struktur und insbesondere auf einen einbettbaren Anker zur Verwendung bei der Verankerung einer Seeplattform auf dem Meeresboden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Methode zum Einbetten eines derartigen Ankers.

Eine hauptsächliche Schwierigkeit beim Entwerfen von einbettbaren Ankern und Einbettungsverfahren besteht darin, daß man mit der Schaffung solcher Anker und Verfahren für verschiedene unterschiedliche Boden typen konfrotiert ist. Als Ergebnis hiervon sind einige Verfahren und Anker, obwohl sie voHkonmen zufriedenstellend als solche sind, nur auf einen oder eine geringe Anzahl von ausgewählten Bodentypen anwendbar. Es gibt verschiedene Nachteile, wenn man einen unterschiedlichen Anker für jeden Bodentyp hat, die nicht zuletzt in den hohen Kosten des Bereitstellens von Extra-Ausrüstung und Lagerhaltung liegen, um die verschiedenen Bodenbedingungen abzudecken. Es wird daher,als wünschenswert betrachtet, zu versuchen, einen Anker und ein Verfahren zu entwickeln, das mit geringer oder keiner Änderung bei allen Bodentypen verwendbar ist.

Im Falle von einbettbaren Ankern und Einbettungsverfahren für maritime anecke kennen weitere Zwänge auf der Instaltticnsvornahme liegen. So kann es zunächst wünschenswert sein, den Anker durch Cberflächenbetätigung, nur abgesehen vielleicht von dem lösen von zeitweiligen leitungen, das von einer Taucherglocke oder einem Mini-Uhterseeboot vorgenonmen werden könnte,einbetten zu können. Zweitens sollte die erforderliche Ausrüstung derzeit erhältlich oder in einer schnellen Entwicklung begriffen sein.

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Ein weiterer wünschenswerter Punkt ist die Fähigkeit, Anker mit verschiedenen Kapazitäten innerhalb eines genügend weiten Bereiches einfach durch Beirrssen einiger odor aller Variablen der Ankerkonfiguration zu liefern.

In dieser Beschreibung sollte der Ausdruck "Erdreich" so interpretiert werden, daß damit die äußere Schicht(en) der Erdkruste geineint ist und datier den Boden auf trockenem Land und den Sand oder anderes Meeresbodenmaterial unter dem Meer umfaßt.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Mathode zum Einsetzen eines einbettbaren Ankers in das Erdreich, wobei der Anker eine Ankerstange umfaßt, auf der ein Seitenschubteil montiert ist, das fähig ist, einen wesentlichen Teil des Widerstandes gegen seitliche Bewegung des Ankers zu liefern, wenn dieser eingebettet ist, umfassend • die Schritte des Positicnierens des Ankers über der Erdoberfläche und anschließendes Eintreiben des Ankers in das Erdreich, bis das Seitenschubteil darin sitzt.

Die vorliegende Erfindung schafft femer eine Methode zum Einbetten eines einbettbaren Ankers in das Erdreich, wobei der Anker eine Ankerstange umfaßt, auf der zur.Bewegung längs wenigstens eines Teils der länge der Ankerstange ein Seitenschübteil ntntiert ist, das fähig ist, einmwesentlichen Teil des Widerstandes gegen seitliche Bewegung des Ankers zu liefern, wenn dieser eingebettet ist, umfassend die Sdiritte des Anordnens das Seitenstihubteils auf der Erdoberfläche und des Eintreibens der Ankerstange in das Erdreich.

Bei der fbthcde, auf die in den vorstellenden Absätzen Bezug cfMionnen ist," kann das Seitenschubteil in das Erdreich entweder vor, ηndh cder während dos Eintreibens der Ankerstange in das Erdreich cAngetrieben werden.

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Die vorliegende Erfindung liefert eine Mathode zum Einbetten eines einbettbaren Ankers in dis Erdreich, wobei der Anker ein Seitenschubteil, eine Ankerstange, die einen Behälter oder einen langgestreckten Durchgang zwischen ihren Enden aufweist oder in Form eines hohlen Schaftes oder Rohres ausgebildet ist, und Mittel zum Einsetzen des Ankers in dem Erdreich umfaßt, wobei die Methode das Positionieren des Ankers im wesentlichen vertikal über der Erdoberfläche und das Eintreiben des Ankers in das Erdreich umfaßt, bis das Seitenschubteil in dem Erdreich sitzt, wobei ein abbindendes Material in dem Behälter, dem Durchgang oder Rohr vor dem Eintreiben angeordnet wird, welches Material aus dem Durchgang oder Rohr gedrückt wird, wenn das Seitenschubteil in Position sitzt.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine Methode zum Einbetten eines einbettbaren Ankers in das Erdreich, wobei der Anker .ein Seitenschubteil, eine Ankerstange, die einen Behälter oder einen langgestreckten Durchgang zwischen ihren Enden aufweist oder in Form eines hohlen Schaftes oder Rohres ausgebildet ist, und Mittel zum Einbettens des Ankers in dem Erdreich umfaßt, wobei die Verankerungsmittel eine Vielzahl von Teilen aufweisen, die einen geschlossenen oder zusammengelegten Zustand und einen offenen oder ausgebreiteten Zustand besitzen, wobei Mittel zum Halten der Teile in ihrem zusamnengelegten Zustand vorgesehen sind, wobei die Methode das Anordnen der Ankerstange im wesentlichen vertikal zu der Erdoberfläche, das Eintreiben des Ankers in das Erdreich, bis das Seitenschubteil in dem Erdreich sitzt, und Bewegen der Teile aus ihrem zusanmengelegten in ihren ausgebreiteten Zustand umfaßt, wobei die Bewegung wenigstens teilweise durch Drucken des abbindenden Materials aus dem Behälter, Durchgang oder Rohr erreicht wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt dn einbettbarer Anker eine Ankerstange und auf der Ankerstange montiert ein Seitenschubteil, das geeignet ist, einen wesentlichen Teil des Widerstandes gegen seitliche Bewegung des Ankers, wenn dieser eingebettet ist, zu liefern.

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In einer Ausführungsform der Erfindung ist das oeirenschubteil längs wenigstens eines Teils der Länge der Ankerstange beweglich.

Die vorli^ende Erfindung liefert ferner einen einbettbaren Anker, der eine Ankerstange, ein Seitenschubteil zum Liefern eines wesentlichen Teils des Widerstandes gegen seitliche Bewegung des Ankers, wenn dieser in Position ist, und Mittel zum Verankern des Ankers in dem Erdreich aufweist, wobei die Verankerungsmittel an der Ankerstange an oder benachbart einem Ende hiervon zum Liefern von Widerstand gegen Aufwärtsbewegung des Ankers, wenn dieser in Position ist, befestigt sind und das Seitenschubteil auf der Ankerstange zur relativen Bewegung längs der Ankerstange über wenigstens einen Teil der Länge der letzteren montiert ist.

Die Verankerungsmittel können die Form von getrennten Verankerungseinrichtungen annehmen, die an der Ankerstange an mit Abstand zueinander befindlichen Stellen längs der Länge der Ankerstange befestigt sind. Derartige getrennte Einrichtungen können welche an einem Ende der Ankerstange umfassen. Auf diese Weise wird der Widerstand des Ankers gegen Anhebekräfte, d.h. Kräfte, die dazu neigen, den Anker aus seiner eingebetteten Position anzuheben, vergrößert.

Die getrennten Verankerungseinrichtungen können von einer Form sein, die Bewegung der Komponenten der Einrichtungen in Positionen erfordert, in denen die Einrichtungen maximalen Widerstand gegen Anhebekräfte entwickeln. Diese Komponenten können individuell Jjn solche Positionen betätigt oder an einen gemeinsamen Betätiger angelenkt sein, der geeignet ist, alle Komponenten in diese Position zur gleichen Zeit zu bewegen oder die Bewegung zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine Methode zum Einbetten dieses Ankers in das Erdreich, der einen Seitenschubteil, montiert auf der Ankerstange zur relativen Belegung längs wertjstens eines Teils der Ankerstange aufweist, wobei die Methode das im wesentlichen vertikale Positionieren der Ankerstange und teilweise Einsetzen des Seitenschubteils in das Erdreich, das Eintreiben der Verankerungsmittel in das Erdreich, bis das Seitenschubteil sich am anderen Ende der Ankerstange befindet und das anschließende Eintreiben des Seitenschubteils in das Exreich umfaßt.

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Die vorliegende Erfindung liefert femer eine Methode zum Einbetten dieses Ankers in das Erdreich, das einen Seitenschubteil montiert auf der Ankerstange zur relativen Bewegung längs wenigstens eines Teils der Länge der Ankerstange besitzt, wobei die Methode das im wesentlichen vertikale Positionieren der Ankerstange, das Eintreiben des Seitenschubteils in das Erdreich, bis es teilweise oder ganz in Position sitzt, und das Eintreiben der Verankerungsmittel in das Erdreich, bis das Seitenschubteil sich am anderen Ende der Ankerstange befindet, und das Vervollständigen des Setzens des Seitenschubteils, falls notwendig, umfaßt.

Die vorlegende Erfindung liefert weiter einen einbettbaren Anker, umfassend ein Seitenschubteil, eine Ankerstange und Mittel zum Verankern der Einrichtung in dem Erdreich, wobei die Verankerungsmittel wenigstens zwei Teile in Form von Platten aufweisen, die schwenkbar an der Ankerstange und zwischen einem ersten oder zusammengelegten Zustand, in dem die Platten Im wesentlichen parallel sind, und einem zweiten oder ausgebreiteten Zustand beweglich sind, in dem sie sich transversal relativ zur Achse der Ankerstange erstrecken, wobei Mittel zum Halten der Platten in ihrem zusammengelegten Zustand vorgesehen sind.

Das Seitenschubteil ist von einer Form derart, daß es einen wesentlichen Teil des Widerstands gegen seitliche Bewegung des Ankers, wenn sich dieser in Position befindet, liefert. 43ie Verankerungsmittel liefern Widerstand gegen Aufwärtsbewegung des Ankers, wenn dieser in Position ist.

Die voiiegende Erfindung liefert ferner eine Methode zum Einbetten des vorgenannten Ankers, der die Platten umfaßt, wobei die Methode das Eintreiben des Ankers in das Erdreich, bis das Seitenschubteil in Position sitzt, Freigeben der Haltemittel und Bewegen der Platten aus ihrem zusammengelegten in ihren ausgebreiteten Zustand umfaßt.

Die Erfindung liefert ferner eine Methode zum Einbetten eines einbettbaren Ankers in das Erdreich, wobei die Einrichtung das Seitenschubteil, eine Ankerstange und die Mittel zum Verankern des Ankers im Erdreich umfaßt, wobei die Methode das Ausbilden eines im wesentlichen vertikal sich

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erstreckenden Lochs in dem Erdreich und das Einsetzen des Ankers in das Loch umfaßt.

Die Erfindung liefert ferner eine Methode zum Einbetten eines einbettbaren Ankers, die die Merkmale von zwei oder mehr der vorstehend definierten Methoden aufweist.

Die Erfindung liefert ferner einen einbettbaren Anker, der die Merkmale von irgendwelchen zwei oder mehr der vorstehend definierten Anker aufweist.

Die Erfindung liefert ferner eine Methode zum Einbetten eines einbettbaren Ankers, die die Merkmale von irgendwelchen zwei oder mehr der vorstehend definierten Anker aufweist.

Ein Vorteil, daß man Abbindematerial in dem Behälter, Durchgang oder Rohr vor dem Eintreiben hat, besteht darin, daß es nicht notwendig ist, eine getrennte Leitung zum Füllen des Behälters, des Durchgangs oder Rohrs nach der Installation vorzusehen.

Ein Vorteil der Verwendung des Abbindematerials zum Freigeben der Haltemittel und zum Bewegen der Teile aus ihrem zusammengelegten in ihren ausgebreiteten Zustand besteht darin, daß in wenigstens den meisten Anwendungsfällen Abbindematerial jedenfalls erforderlich ist, um die Verankerungsmittel in Position zu halten.

Ein Vorteil, dass man ein Seitenschubteil hat, das relativ längs wenigstens eines Teils der Länge der Ankerstange beweglich ist, besteht darin, daß dann, wenn das Seitenschubteil teilweise in dem Erdreich sitzt, dieses eine Führung für die Ankerstange liefert, wenn letztere in das Erdreich eingetrieben wird.

Sämtliche Anker, die in Ubereinstiimtung mit der Erfindung konstruiert sind, können umfassen und sämtliche Methoden gemäß der Erfindung können benutzen einen Anker, der eine Ankerstange aufweist, die einen Behälter

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oder einen langgestreckten Durchgang zwischen ihren Enden besitzt oder in Form eines hohlen Schafts oder Rohr ist. Die Ankerstange kann in Form einer massiven Stange sein. In diesem Falle kann die Stange eine oder mehrere äußere Längsnuten längs ihrer Länge aufweisen, durch die ein Mechanismus zum Lösen der beweglichen Teile, die die Verankerungsmittel bilden.

Alle die einbettbaren Anker, die in Übereinstimmung mit der Erfindung konstruiert sind, können umfassen und alle die Methoden gemäß der Erfindung können einen Anker mit Verankerungsmitteln benutzen, die eine Vielzahl von Teilen aufweisen, die einen geschlossenen oder zusammengelegten Zustand oder einen offenen oder ausgebreiteten Zustand und Mittel zum Halten der Teile in ihrem zusammengelegten Zustand aufweisen. Die Mittel können einen oder mehrere Sprengbolzen umfassen, die die Teile in geschlossenem oder zusammengelegtem Zustand halten, bis Bewegung in die geöffnete Position erforderlich ist. Die Sprengladung oder -ladungen wird oder werden dann gezündet und dann werden entweder die Teile in ihre geöffnete Position durch die Explosion gedruckt oder freigegeben, um in diese geöffnete Position durch irgendeinen anderen Mechanismus bewegt zu werden. Das explosive Material in dem Bolzen oder den Bolzen kann durch eine mechanisch durch einen geeigneten Mechanismus durch Fernbetätigung oder durch ein Steuersignal, beispielsweise durch ein Funksignal oder ein UltraschallsignaL betätigte Trigge'feinrichtung gezündet werden. Alternativ können die Teile so geformt sein, daß eine weitere Einbettungsbewegung des Ankers, nachdem sie freigesetzt sind, bewirkt, daß sich die Teile in ihre geöffneten Positionen bewegen.

Alle die einbettbaren Anker, die in Ubereinstiittnung mit der Erfindung konstruiert sind, außer der Einrichtung, die ein Seitenschubteil montiert auf der Ankerstange zur relativen Bewegung längs wenigstens eines Teils der Länge hiervon, können aufweisen und sämtliche Methoden gemäß der Erfindung, außer derjenigen, die das relativ bewegliche Seitenschubteil benutzt, können eine Verankerungseinrichtung benutzen, die ein Seitenschubteil besitzt, das an dem Ende der Ankerstange entfernt von den Verankerungsmitteln befestigt ist.

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Bei allen Methoden gemäß der Erfindung kann Abbindematerial aus dem Behälter, dem Durchgang oder dem Rohr zum Freigeben der Haltemittel gedruckt werden. Alternativ können die Haltemittel durch eine Sprengladung oder durch einen Schneidvorgang gelöst werden. Die Sprengladung kann durch ein Signal gezündet werden, das von einer vom Anker entfernten Position übertragen wird. Das Signal kann ein Funksignal oder ein Signal mit einer Ultraschallfrequenz sein.

Bei allen Methoden gemäß der Erfindung kann Abbindematerial verwendet werden, um die gesamte Bewegung dieser Teile zu bewirken. Alternativ können die Haltemittel gelöst werden, bevor das Eintreiben vervollständigt ist, wobei die Teile teilweise zu ihrem ausgebreiteten Zustand durch Vervollständigung des Eintreibens bewegt und dann in deren ausgebreiteten Zustand durch das Abbindematerial bewegt werden.

Haltemittel können vorgesehen werden zum Halten der Teile in dem geöffneten oder dem ausgebreiteten Zustand. Die Haltemittel können selbstverriegelnd sein, wenn die Teile sich in dem gerade erwähnten Zustand befinden.

Bei allen Methoden gemäß der Erfindung kann Verstärkungsmaterial, beispielsweise in Form einer schraubenförmigen Verstärkungswindung in dem Behälter, Durch gang oder Rohr angeordnet und durch das Abbindematerial herausgedrückt werden. Die Verstärkung dient zum Verstärken des Klumpens, der um die Verankerungsmittel herum gebildet wird.

Bei allen Methoden gemäß der Erfindung außer dort, wo das Abbindematerial verwendet wird, um wenigstens einen Teil der Bewegung der Teile aus ihrem zusammengelegten in ihren ausgebreiteten Zustand zu liefern, kann die Methode ferner das Lösen der Haltemittelteispielsweise durch eine Sprengladung oder durch eine Schneideinrichtung vor dem Vervollständigen des Eintriebsvorgangs und Bewegen der Teile aus ihrem zusammengelegten Zustand durch Vervollständigen des Eintriebsvorgangs umfassen. Diese Methode ist von besonderem Vorteil, wenn die Teile durch die Platten gebildet werden.

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Bei allen Methoden gemäß der Erfindung kann eine Sprengladung verwendet werden, um die T'eilbewegung der Teile aus ihrem zusammengelegten zu ihrem ausgedehnten Zustand zu bewirken.

Bei allen Methoden gemäß der Erfindung außer dort, wo das Abbindematerial und/oder das Eintreiben verwendet wird, um die Teile zu bewegen, kann eine Sprengladung verwendet werden, um die Gesamtbewegung der Teile zu bewirken.

Bei allen Methoden der Erfindung außer bei der Methode, bei der die Ankerstange mit dem Abbindematerial vollgefüllt ist, kann Abbindematerial durch den hohlen Schaft oder Durchgang, nachdem die Verankerungseinrichtung installiert worden ist, eingeführt werden.

Bei allen Methoden gemäß der Erfindung einschließlich des Schrittes des Einbettens des Ankers in das Erdreich kann dieser Schritt ersetzt oder ergänzt werden durch Bilden eines im wesentlichen vertikal sich erstreckenden Lochs in dem Erdreich und Einsetzen des Ankers in das Loch. Wenn das Loch tief genug gemacht ist, wird kein Eintreiben erforderlich sein, aber wenn die Länge des Lochs geringer als die Länge der Ankerstange ist, kann das Eintreiben erforderlich sein, um das Installieren der Verankerungseinrichtung zu vervollständigen, nachdem diese in das Loch eingesetzt ist. Vorformen eines Lochs in dieser Weise kann beispielsweise notwendig sein,wo die Verankerungseinrichtvng in einem felsigen Gelände zu installieren ist. Wenn notwendig kann der Grund des Lochs ausgeweitet werden.

Die Haltemittel können Verriegelungsbolzen umfassen, die durch Schneiden abgeschert werden können, wenn sie gelöst werden sollen. Derartige Verriegelungsbolzen können verwendet werden, wenn die Teile in Form von Schaufeln oder Platten sind (die schwenkbar an der Ankerstange angelenkt sind).

Alternativ könnän die Teile eine hohle, beispielsweise rohrförmige Kammer definieren, wobei die Teile aufbrechbar miteinander, beispielsweise durch Schwächungslinien verbunden sind. In diesem Falle werden die Haltemittel natürlich durch die aufbrechbaren Verbindungen gebildet, die durch den Druck des Abbindematetals oder durch die Explosion eines explosiven Material in der hohlen Kaniner aufgebrochen werden können.

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Wenn inner eine der Methoden gemäß der Erfindung für Verwendung in maritimem Bereich angewendet wird, wird es bevorzugt, daß der Einbettungsvorgang durch eine Uhterwasserramme vorgencmnen wird. Dies ermöglicht es, den Anker fast gänzlich durch an der Oberfläche durchgeführte Operationen einzubetten.

Für maritime Verwendungszwecke ist es ferner vorteilhaft, wenn ein oder mehrere Ankerkabel an der Einrichtung vor dem Eintreiben befestigt werden, so daß die Einrichtung ohne weiteres einsatzfähig ist, sobald die Verankerungsmittel geeignet installiert sind. Das oder die Kabel können über Verbindungen einschließlich Universalgelenke oder andere Mittel befestigt werden, die den erforderlichen Grad an Bewegung des Kabels ermöglichen. Für bestimmte Anwendungszwecke kann das Kabel jedoch nach dem Installieren des Ankers angebracht werden.

Das Abbindematerial kann Mörtel, Beton und/oder ein Epoxyharz sein. Wenn das Abbindematerial in dem Durchgang oder Rohr gespeichert wird, kann es ein Mittel zum Verzögern der Abbindegeschwindigkeit des Materials umfassen.

Bei allen Ankern und Methoden gemäß der Erfindung können ein oder mehrere weitere Verankerungsmittel längs der Länge der Ankerstange angeordnet werden.

Es wird bevorzugt, wenn das Seitenschubteil von allgemein zylindrischer Form ist und kann offenendig sein. Andere Formen können verwendet werden, beispielsweise Kegelstumpf- oder konische Form, jedoch liefert ein zylindrisches Seitenschubteil bessere Verschiebung/Belastung-Eigenschaften für die Einrichtung. Zum Erleichtern der Herstellung kann ein Seitenschubteil polygonale, beispielsweise hexagonale Form in Draufsicht gesehen und ebenfalls offenendig und hergestellt aus Platten eine praktische Annäherung an einen Zylinder darstellen. Die Form des Seitenschubteils in Zusammenhang mit der Form von anderen Komponenten des einbettbaren Ankers können auch durch die erwartete Richtung der Lastbeanspruchung, die auf den Anker, wenn dieser eingebettet ist, ausgeübt wird, bestimmt werden. Das Innere des Seitenschubteils kann in Zellen durch Trennwände geteilt sein, die sich radial von der Mittellinie des Seitenschubteils aus erstrecken. Die Trennwände können auch als Versteifungen wirken.

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Qn vorteilhaft dem Setzen des Seitenschubteils in dem Erdreich beizustehen, ist dieses mit einer Schneidkante oder -kanten versehen.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn das Seitenschubteil eine offene Gitter- oder Zellenkonstruktion aufweist. Eine derartige Konstruktion liefert ein besseres Festigkeits/Gewichtsverhältris.

Das Gitter oder die Zellen werden so angeordnet, daß Erde während des Einbettens hindurchtritt, das dadurch erleichtert wird. Das Gitter oder die Zellenform ist vorzugsweise derart, daß die Erde innerhalb des Seitenschubteils verdichtet wird und so dazu neigt, hierin zurückgehalten zu werden.

zur
Wenn das Seitenschubteil relativen Bewegung längs wenigstens eines Teils

der Länge der Ankerstange auf der Ankerstange montiert ist, wird das Seitenschubteil vorzugsweise lösbar an der Ankerstange nahe den Verankerungsmitteln gesichert. Das Seitenschubteil kann lösbar mit der Ankerstange verbunden sein, wobei, die Verbindung durch eine Sprengladung aufgebrochen werden kann oder kann durch andere lösbare Mittel, beispielsweise Sprengbolzen hiermit verbunden sein.

Eine Methode, bei der ein derartiges Seitenschubteil verwendet wird, würde dann den weiteren Schritt des Heigebens des Seitenschubteils von der Ankerstango umfassen. Das Seitenschubteil kann freigegeben werden, wenn es teilweise in das Erdreich eingesetzt ist, In diesem Fall wird es bevorzugt, wenn das Seitenschubteil lösbar mit der Ankerstange verbunden ist, so daß es von der Ankerstange durch anfängliches Eintreiben der Verankerungsmittel freigegeben wird, was die aufbrechbare Verbindung aufbricht. Alternativ kann das Seitenschubteil vollständig in das Erdreich durch Eintreiben der Ankerstange und der Verankerungsmittel eingesetzt und das Seitenschubteil dann von der Ankerstange freigegeben werden, um ein vollsSndiges Eintreten der Ankerstange und der Verankerungsmittel zu ermöglichen.

Fall gewünscht oder als notwendig gefunden, kann das Seitenschubteil wieder mit der Ankerstange verbunden werden, nachdem der Anker vollständig in dem Erd-Eich eingebettet worden ist. Die Verbindung kann durch Verwendung von Reilflächer! oder durch Verriegelungsmittel erzielt werden, die entweder selbstbetätigend sind

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oder eine Betätigung von einem entfernten Punkt erfordern oder durch Verwendung von Sprengladungen, die das Seitenschubteil oder ein Teil hiervon deformieren, um das Teil mit der Ankerstange zu verriegeln.

Wenn die Verankerungsmittel zwei Platten umfassen, können diese einfach durch Bolzen zusammengehalten werden, die durch Explosion oder durch Schneiden gelöst werden können. Die Platten können dann in ihrem ausgebreiteten Zustand durch Drücken von Abbindematerial in den Raum zwischen den Platten gehalten werden. Alternativ und mit Vorteil wird jedoch ein Gestänge vorgesehen, das die Platten so miteinander verbindet, daß sie auch in ihrem ausgebreiteten Zustand durch das Gestänge gehalten werden. Das Gestänge kann selbstverriegelnd sein, um die Platten in ihrem ausgebreiteten Zustand zu halten.

Die vorliegende Erfindung liefert weiter eine Trägerstruktur zum Tragen des Ankers während des Eintreibens, wobei diese Struktur einen Mast zum Tragen und/oder Führen der Ankerstange aufweist, wobei der Mast an einer Basis zum Positionieren des Mastes auf der Erde befestigt ist.

Eine derartige Installation ist besonders zweckmäßig für maritime Anwendungsfälle, da dann, wenn die Basis geeignet auf dem Meeresboden positioniert ist, ein genaues Eintreiben vorgenommen werden kann, das nicht durch ünterwassersträme usw. beeinträchtigt wird, und das Eintreiben kann schneller als durch normales Rammen gestartet werden und bei rauhem Wetter fortgeführt werden, da eine genaue Positionshaltung des Trägerfahrzeugs nicht notwendig ist.

Cbwohl der Mast äußere Führungen aufweisen kann, wird es bevorzugt, wenn der Mast in Form eines hohles Schaftes zum Tragen und/oder Führen der Ankerstange ist.

Die Trägerstruktur kann zusammen mit irgendeiner der Verankerungseinrichtungen, die in Übereinstimmung mit der Erfindung konstruiert sind, und/oder irgendeinem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden.

Die Trägerstruktur ist jedoch bei einem Anker oder bei einem Verfahren besonders zweckmäßig, das einen Anker verwendet, der ein Seitenschubteil aufweist, das zum relativen Bewegen längs wenigstens eines Teils der Länge der

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Ankerstange auf der Ankerstange montiert ist, wobei das Seitenschubteil lösbar an der Ankerstange nahe den Verankerungsinitteln befestigt ist. In diesem Fall kann der Anker auf dieser Struktur angeordnet werden, wobei die Ankerstange von dem Mast getragen und das Seitenschubteil unter der Basis angeordnet wird. Wenn die Struktur auf die Erde abgesenkt wird, kann ihr Gewicht (zusammen mit dem Gewicht des Ankers) verwendet werden, um das Seitenschubteil in das Erdreich zu drücken, bis die Basis selbst von der Erde getragen wird. Genaues Positionieren der Basis auf der Erde kann durch das Eintreiben der Struktur unterstützt werden. Der Anker kann dann in dem Erdreich durch Eintreiben indieses eingebettet werden, wobei das Seitenschubteil teilweise oder vollständig in dem Erdreich sitzt, bevor es von der Ankerstange freigegeben wird.

vorzugsweise ist die Trägerstruktur zur Verwendung mit einer Unterwasserranroe geeignet, wobei Führungen auf dem Mast für die Ramme vorgesehen sind.

Un das Rückholen der Trägerstruktur zu unterstützen, können vorteilhafterweise. Auf triebtanks vorgesehen sein, die vorzugsweise an der Basis befestigt sind oder Teile hiervon bilden, die mit Wasser zum Absenken und Eintreiben gefüllt werden können und in die Luft gepumpt werden kann, nachdem das Eintreiben vervollständigt ist, um es dem Träger zu ermöglichen, von dem Meeresboden abgehoben zu werden.

Anker und eine Ankersträgerstruktur konstruiert und Einbettungsmethoden durchgeführt in Übereinstimmung mit der Erfindung werden nun nur beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der ersten Ausführungsform ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines anderen Teils der ersten Ausführungsform ist,

Fig. 4 eine vergrößerte Stirnansicht des Teils in Fig. 3 ist,

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Fig. 5 und 6 eine Draufsicht bzw. Stirnansicht eines weiteren Teils der Ausführungsform von Fig. 1 sind,

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht wenigstens teilweise im Schnitt der Teile von Fig. 2 bis 6 in zusanmengesetzter Form ist,

Fig. 8 ein Schnitt längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7 ist, Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeils IX in Fig. 7 ist,

Fig. 10 und 11 schenatische Darstellungen von verschiedenen Stufen eines Einbettungsvorgangs sind,

Fig. 12 und 13 eine vergrößerte Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf ein Ramngerüst mit einem Anker in Position vor einem Einbettvorgang sind und

Fig. 14 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform ist.

Zunächst bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 9 der beigefügten Zeichnungen, unfaßt eine erste Ausführungsform der Erfindung einen einbettbaren Anker, der allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist. Der Anker besitzt eine Ankerstange 2 in Form eines hohlen Schaftes oder Rohrs, an dessen unterem Ende Verankerungsmittel 3 befestigt sind, die in Fig. 1 in geschlossener Position dargestellt sind. Relativ beweglich zur Zugstange 2 zwischen den Verankerungsmitteln 3 und einem Flansch 4, der am oberen Ende der Zugstange befestigt ist, ist ein Seitenschubteil 5.

Das Seitenschubtieil 5 umfaßt einen unteren Abschnitt 6 von zylindrischer Form mit einer Reihe von Innenrippen 7, die sich von einem mittleren hohlen Rohr 8 aus erstrecken, durch das sich die Ankerstange 3 erstreckt, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Das Rohr 8 erstreckt sich nur teilweise über den Zylinder, die unteren Kanten der Rippen 7 sind daher wie dargestellt, geneigt. Abwechselnde der Rippen 7 erstrecken sich aufwärts von dem unteren Abschnitt 6 und tragen den oberen Abschnitt des Rohrs 8, an dessen oberem Ende ein geflanschter

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Kragen 9 befestigt ist. Die oberen Enden der anderen Rippen 7 schließen bündig mit der Oberkante des Abschnitts 6 ab.

Somit teilen die Rippen 7 das Innere des Schiebeteils in eine Reihe von Zellen und liefern auch einen Grad an Steifheit und Biegefestigkeit bezüglich der zylindrischen Struktur.

Die unteren Kanten der Rippen 7 und diejenigen des Abschnitts 6 können als Schneidkanten ausgebildet sein oder es kennen solche Kanten an ihnen befestigt sein, um die Bewegung des Teils in das Erdreich während eines Einbettvorgangs zu erleichtern, wie nachstehend beschrieben wird.

Die Verankerungsmittel 3 umfassen zwei Ankerflügel 10, 11 (Fig. 7) mit spatenartigen flachen Flächen 12, 13, jeweils mit einstückig damit ausgebildeten Rippen 14, die in einer Ausnehmung angeordnet sind, die durch die flache Fläche und zwei weitere parallele Rippen 15 gebildet wird, die an ihren unteren Enden durch eine Querwand 16 verbunden sind, deren untere Fläche abgeschrägt und keilförmig ist, wie aus den Fig. 3 und 4 ersehen werden kann. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersehen werden kann, erstrecken sich die Rippen 14 und 15 über eine kurze Strecke über die Unterkanten der Flächen 12, 13 hinaus.

Es gibt dort drei Rippen 14 nebeneinander und mit Abstand zueinander angeordnet, wobei die beiden äußeren Rippen mit Zähnen 17 auf einer gekrümmten Oberseite der Rippen ausgebildet sind. An ihren unteren Enden sind die Rippen 14 durch eine Spindel 18 miteinander verbunden.

Die Unterkante 19 jeder Fläche 12, 13 ist zugespitzt und abgeschrägt, wie bei 20 angezeigt ist, wobei die Abschrägung in der Mitte der Unterkante bei 21 verlängert ist, um gegen die Uhterkante des Querteils 16 zu stoßen.

Die beiden Flügel sind schwenkbar an einem Anlenkblcck 22 (Fig. 5 und 6) mit Hilfe von Bolzen 23 bzw. 24 befestigt, die sich durch Löcher 25 bzw. 26 in den oberen Teilen der Rippen 14 und 15 und ferner durch entsprechende Locher 27, 28 in jedem von vier Aufhängearmen 29 verlaufen, die sich von der Basis 30 des Blocks 22 weg erstrecken. Der Aufhängeblcck 22 ist an dem unteren

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Ende der Ankerstange 2 befestigt.

Sich abwärts von der Basis 30 des Zugblocks 22 erstreckend und mittig zwischen den Flügeln 10, 11 ist eine Verriegelungsstange 31,an deren unterem Ende Platten 31a angeschweißt sind, um einen Querstift 32 zu tragen, auf dem schwenkbar die unteren Enden von Gelenkstücken 33 montiert sind, deren andere Enden schwenkbar an den Spindeln 18 befestigt sind.

Die Verriegelungsstange 31 verläuft durch eine öffnung 34 in der Basis 30 des Anlenkungsblocks 22 und durch ein Paar von Keilen 35, die mit der Verriegelungsstange 31 bezüglich eines zweiten Paars von damit zusantnenwirkenden Keilen 36 _Λ die an der Basis 30 befestigt sind, beweglich sind.

Eine Dornanordnung, die parallele Platten 37 aufweist, die an ihren oberen Enden mit den äußeren Armen der Arme 29 des Anlenkungsblocks und mit ihren unteren Enden an einer querverlaufenden Platte 38 befestigt sind, wobei die unteren Teile der Platten 37 verbreitert sind, um das Anbringen der Platte 38 zu erleichtern.

Die Querteile 16 der Flügel sind bei 39 ausgenommen, um einen Sprengbolzen (nicht dargestellt) konventioneller Form aufzunehmen, der ausgelegt ist, um einer vorbestimmten Zugbelastung zu widerstehen und sauber an einer Abscherkerbe zu brechen, die auf dem Schaft des Bolzens angeordnet ist.

Die Ankerstange 2 kann aus einem Stahl der Güteklasse 50 bestehen und an ihrem unteren Ende mit der Basis 30 des Ankerblocks, selbst ein vergüteter Gußkörper'ä.ußstahl, vollständig verschweißt sein. Das Seitenzugteil 5 und seine Rippen 7 können aus Flußstahlplatten hergestellt sein. Die Flügel 10,11 können ebenfalls aus vergüteten Gußkörpern aus Flußstahl ebenso wie der Anlenkblock 22 bestehen. Die Gelenkteile 33 kennen aus hochzugfestern Stahl wie die Ankerverriegeluhg sein.

Ein Ringbolzen oder ein anderes geeignetes Befestigungsmittel (nicht dargestellt) ist am oberen Ende der Ankerstange 2 oder an dem Seitenschubteil befestigt, um zu ermöglichen, daß ein Verankerungskabel oder Kette an dem Anker befestigt wird.

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Wie oben ausgeführt wurde, ist das SeitenachubteilS relativ zu der Ankerstange 2 beweglich und kann in einer Position benachbart den Flügeln angeordnet werden, so daß es als Führungsgerüst wirken kann, daß die Ankerstange während der anfänglichen Stufen des Einbettens des Ankers in dem Erdreich führt. Wenn gewünscht, kann das Seitenschubteil zeitweilig an der Ankerstange in der gerade beschriebenen Position befestigt werden, wobei die Befestigung während der inwendigen Bewegung der Ankerstange zerbrochen wird.

Fig. 10 zeigt in nur diagrairmartiger Form den Anker in Position auf dem Meeresboden vor Beginn des Einbettvorgangs.

Bevor die Einrichtung in den Meeresboden eingebettet wird, wird der Anker mit dem Seitenschubteil 5 in der in Fig. 10 dargestellten Position über der Bordwand eines Schiffs 39 hochgewunden. Das obere Ende der Ankerstange 2 wird mit einer abnehmbaren Ansatzantriebswelle 41 einer Uhterwasserranme 42 verbunden. Das ganze System wird auf den Meeresboden abgesenkt.

Das Gewicht des Geräts drückt das Seitenschubteil 5 in die obere Schicht (en) des Meeresbcdenmatedals. IM das Eintreten des Seitenschubteils 5 zu erleichtern, kann es eine untere Schneidkante 43 aufweisen. Das Gerät befindet sich nun in der in Fig. 11 dargestellten Position. Die Ramtie 42 wird nun verwendet, um die Ankerstange 2 in die Erde zu treiben, das Seitenschubteil 5 dient zum Führen der Ankerstange 2 während ihrer Abwärtsbewegung. Wenn das Seitenschubteil 5 an der Ankerstange 2 befestigt ist, schert das anfängliche vorwärtstreiben der letzteren diese Verbindung ab, so daß die Ankerstange 2 dann frei ist_; durch das Seitenschubteil 5 hindurchzulaufen.

Der Vortrieb wird fortgeführt, bis der Flansch 4 der Ankerstange 2 mit dem Seitenschubteil 5 in Eingriff gelangt. Sowohl die Ankerstange 2 als auch das Seitenschubteil 5 werden dann in ihre endgültige Position unter dem Meeresboden getrieben. Das Seitenschubteil 5 kann unter die Oberfläche des Meeresbodens getrieben werden, könnte jedoch bündig hiermit oder geringfügig hieraus vorstehend sein in Abhängigkeit von der Konsistenz des Meeresbodenmaterials. Das starre Befestigen des Seitenschubteils 5 in dem Meeresboden wird durch die offene Zellenform des Teils erleichtert.

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Der Sprengbolzen, der die Flügel 10, 11 zusammenhält, wird gezündet, gerade bevor der Anker seine endgültige Position erreicht, und die weitere Bewegung des Ankers in diese Position öffnet die Flügel. Die Öffnungsbewegung eines Flügels ist mit derjenigen des anderen synchronisiert, da die Zähne 17 auf den Rippen 14 sich in kärmvenden Eingriff bewegen und danach sich die Flügel in Einklang bewegen. Einmal in ihrer vollständig geöffneten Position warden die Flügel darin durch die oben erwähnte Ankerverriegelung verriegelt, wobei die Gelenkteile 33 sich in einer geradlinigen Anordnung befinden.

Es ist verständlich, daß gewünschtenfalls das Seitenschubteil 5 wenigstens teilweise in den Meeresboden eingetrieben werden könnte, bevor das Eintreiben der Ankerstange beginnt. Es ist möglich, das Seitenschubteil in die Position seines endgültigen Sitzes in den Meeresboden zu teiben, bevor das Eintreiben der Ankerstange beginnt. Diese Methode kann in Fällen aufgegriffen werden, in denen die Vorrichtung zum Einbetten des Ankers nicht genügend kräftig ist, um sowohl das Seitenschubteil als auch die Ankerstange gleichzeitig einzutreiben.

Es wird anerkannt, daß tlnstände vorhanden sein können, in denen der Anker Belastungen widerstehen muß, die auf den Anker von nur einer Seite ausgeübt werden, d.h. Belastungen, die im wesentlichen seitlbh sind und keine wesentliche Anhebelast, d.h. eine'Last, die in einer solchen Richtung aufgebracht wird, daß eine Anhebekraft auf den Anker ausgeübt wird, die dazuneigt, diesen von Meeresboden anzuheben, enthält. Unter solchen Unständen ist es möglich, von den Verankerungsmitteln abzusehen, so daß der Anker hauptsächlich eine Ankerstange aufweist, auf der das Seitenschubteil montiert ist.

Die Form des Seitenschubteils wird durch die oben erwähnten Faktoren bestimmt und beispielsweise kann ein Seitenschubteil in der Form des Teils 5, dargestellt in Fig. 1, verwendet werden.

Das Seitenschubteil kann permanent an der Ankerstange befestigt sein oder es kann längs wenigstens eines Teils der Länge der Ankerstange beweglich sein. Wie oben beschrieben kann das Seitenschubteil lösbar mit der

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Ankerstange verbunden sein, um hiermit beweglich zu sein, wenn dies erforderlich ist, und nachdem erst die Verbindung zwischen dem Seitenschubteil und der Ankerstange gebrochen ist, eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Komponenten dann stattfinden kann.

In seiner grundlegenden Form kann daher der Anker eine Form annehmen, die die Ankerstange 2 (Fig. 1) mit einem Seitenschubteil der Form gezeigt in Fig. 1 aufweist, wobei das untere Ende der Ankerstange angespitzt ist, wie durch die gestrichelte Linie 52 angezeigt ist, um die Bewegung der Ankerstange in das Erdreich zu erleichtern, wobei die Verankerungsmittel abwesend sind.

Es ist nicht wesentlich, daß das Seitenschubteil längs der Ankerstange beweglich ist. Das Teil kann permanent an irgendeiner Stelle entlang der Länge der Ankerstange befestigt sein, beispielsweise am oberen Ende benachbart des Flansches 4.

Die Wahl der Abmessungen des Ankers und seiner Komponententeile, beispielsweise des Seitenschubteils, und die Tiefe, bis zu der die Komponenten in die Erde eingegraben, eingebettet werden, hängt von der Art des Erdreichs ab, in das der Anker einzubetten ist, von der Größe der last, die auf den Anker ausgeübt wird, und von der Richtung der Aufbringung.

Die Form des Seitenschubteils in Verbindung mit der Form der anderen Komponenten des einbettbaren Ankers kann ferner durch die erwartete Richtung der Aufbringung der Last bestimmt sein. Ein kegel stumpf förmiges oder zylindrisches Seitenschubteil besitzt den Vorteil, daß es einer Last aus irgendeiner Richtung und über einen großen Neigungsbereich widersteht. Un die Herstellung zu erleichtern, kann ein Seitenschubteil von polygonaler, beispielsweise hexagonaler Form in Draufsicht gesehen und aus Platten konstruiert eine praktische Annäherung an einen Zylinder darstellen. Das Seitenschubteil kann in zwei oder mehr Teilen hergestellt und anschließend um die Ankerstange herum zusammengesetzt werden. Wenn die Last nur aus einer vorgegebenen Richtung und mit einer bestinmten Neigung einwirkt, kann eine einfachere Form für das Seitenschubteil, beispielsweise eine Platten- oder Tafelform angenommen werden.

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Wo eine Anzahl von eingebetteten Ankern verwendet wird, um eine Struktur zu verankern, kann zusätzlich die Größe und Form der Komponenten jedes derartigen Ankers wenigstens teilweise durch die Zahl dieser Anker und die Anordnung jedes Ankers relativ zu der Struktur bestimmt werden. Insbesondere kann die Form des Seitenschubteils durch die gerade erwähnten Faktoren bestimmt werden.

Ein einbettbarer Anker, der die Erfindung verkörpert, umfaßt eine Ankerstange, deren Länge 70 Fuß und deren Durchmesser 3 Fuß beträgt, die an einem Ende ein zylindrisches Seitenschubteil von 25 Fuß Durchmesser und 12 Fuß Tiefe und am anderen Ende ein Verankerungsinittel aufweist, das etwa 10 Fuß lang ist und Flügel liefert, die einen Flächenbereich von 80 Quadratfuß in Horizontalprojektion besitzen.

Für einen derartigen Anker, der vertikal in Ton auf eine Tiefe eingegraben ist, so daß die Oberseite des Seitenschubteils etwa 25 Fuß unter der Oberfläcl des Meeresbodens ist, berechnet sich eine schließliche Lastaufnahmefähigkeit in Aufwärtsrichtung von etwa 2003 tons kurzzeitig und etwa 1595 tons langzeitig und in Horizontalrichtung eine langzeitige Kapazität von etwa 960 tons. In dem Fall, daß eine Last intermittierend, zyklisch oder wiederholtermaßen aufgebracht wird, beträgt die schließliche Lastaufnahmekapazität etwa 1598 tons.

In Sand sind die entsprechenden Werte in Aufwärtsrichtung etwa 3737 tons für kurzzeitige und langzeitige Belastung, etwa 1467 tons in Horizontalrichtung und etwa 1967 tons für zyklische Belastung.

Wenn der Anker vertikal in steiferem Ton bis zu einer Tiefe eingegraben wird, so daß die Oberseite des Seitenschubteils etwa 10 Fuß unter die Oberfläche des Meeresbodens eingegraben wird, wird berechnet, daß er eine schließliche Lastaufnahmekapazität in Aufwärtsrichtung von etwa 2830 tons kurzzeitig und etwa 2019 tons langzeitig und in Horizontalrichtung eine langzeitige Kapazität von etwa 1642 tons aufweist. Im Falle einer Last, die intermittierend oder wiederholtermaßen aufgebracht wird, betagt die schließliche Lastaufnahmekapazität etwa 2014 tons.

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In Sand sind die entsprechenden Werte etwa 2795 tons lang- und kurzzeitig etwa 800 tons in Horizontalrichtung und etwa 1381 tons für zyklische Belastung.

Es sollte im Gedächtnis behalten werden, daß das obige Beispiel nur eine Ausführungsfonn des einbettbaren Ankers unter angegebenen Bodenbedingungen ist und daß andere, davon verschiedene Konfigurationen und relative Größen unter anderen Bodenbedingungen erforderlich sein können.

Die hauptsächlichen Komponenten des Ankers, d.h. das Seitenschubteil, die Ankerstange und die Flügel können getrennt in einem Größenbereich hergestellt werden, aus dem ein Anker zusammengesetzt werden kann, der es ermöglicht, eine spezifische Belastung oder Belastungsbereich in einer spezifischen Richtung oder Richtungsbereich und in einer bestimmten Bodenstruktur aufzunehmen.

.Einmal in Position tragen die Verankerungsmittel, d.h. die Flügel, wesentlich zu dem Widerstand bei, der von dem Anker gegen Aufwärtsbewegung ausgeübt wird, während das Seitenschubteil einen wesentlichen Teil des Widerstandes liefert, der von dem Anker gegen seitliche Bewegung aufgeboten wird. Die kombinierte Masse des Seitenschubteils zusammen mit ihrem Reibwiderstand gegen Bewegung trägt jedoch auch zusätzlich zu dem Widerstand bei, der von dem Anker gegen Aufwärtsbewegung aufgeboten.wird. Wenn zusätzlicher Widerstand gegen Aufwärtsbewegung erforderlich ist, kann der Anker eines oder mehrere zusätzliche Verankerungsmittel aufweisen, die von einer Konstruktion ähnlich zu derjenigen der oben beschriebenen Mittel 3 sein kann. Derartige zusätzliche Verankerungsmittel werden an der Ankerstange an einer Stelle mit Abstand vom unteren Ende der Ankerstange befestigt.

Wo solche zusätzlichen Verankerungsmittel vorgesehen sind, wird es normalerweise bevorzugt, daß die Bewegung in die offene Position hiervon gleichzeitig vorgenommen wird.

Es wird anerkannt, daß andere Einbettungstechniken angenommen werden können, als diejenige, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben wurde.

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3ΐΓ

Beispielsweise kann der Schritt des Einbettens des Ankers in das Erdreich durch Ausbilden eines im wesentlichen vertikalen Lochs in dem Erdreich und Anordnen des Ankers in dem Loch ersetzt oder ergänzt werden. Die Tiefe des Lochs kann durch die Art des Terrains bestimmt werden, durch das hindurch es gebildet wird. Beispielsweise kann ein Loch durch eine felsige Schicht hindurch vorgeformt werden, die über einem Urterboden liegt, in den der Anker hineingetrieben werden kann. In diesem Falle ist die Tiefe des Lochs geringer als die Gesamtlänge des Ankers. Falls notwendig, kann der Grund des Loche erweitert sein, um eine Auswärtsbewegung der Flügel zu ermöglichen.

Der Anker kann auch an einer gewünschten Stelle mit Hilfe eines Rammgestells eingebettet werden. Wenn sich die Stelle auf dem Meeresboden befindet, wird das Gestell zu der Stelle mittels einer Barke oder eines Schiffs befördert und dann über die Bordwand auf den Meeresboden abgesenkt. Alternativ kann das Gestell aus einer im wesentlichen horizontalen Position auf einem Deck der Barke oder des Schiffs in eine vertikale Position gebracht und dann auf den Meeresboden abgesenkt werden.

Das Gestell kann wiederum in einer speziellen Halterung in einem Schiff aufgenommen werden, das geeignet ist, die Ankereinbettungsvorgänge durchzuführen. Erforderlichenfalls wird das Gestell auf den Meeresboden durch eine Zutrittsöffnung im Rumpf des Schiffes abgesenkt.

Fig. 12 und 13 sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf eine Form, die das Rammgerüst annehmen kann, wobei das Gerüst und die zugeordneten Komponenten nur in diagraimartiger Form dargestellt sind.

Das Gerüst umfaßt einen Offengittermast 44, der von drei Schenkeln 45 getragen wird, die jeweils schwenkbar an dem Mast 44 montiert sind. Das untere Ende der Schenkel 45 ist mit Schuhen 46 versehen, die Höhenausgleichseinrichtungen umfassen können, um den Mast 44 in vertikaler Position anzuordnen.

In dem Gittermast ist der Antriebsmechanismus für eine Ramme 47 angeordnet, auf die über ein Kabel 48 von dem Antriebsmechanismus eine Vor- und

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.34·

Zurückbewegung übertragen wird. Ein Anhebekabel 49, das am oberen Ende des Turms 44 befetigt ist, ermöglicht es, daß das Gerüst in eine gewünschte Position abgesenkt wird.

Die Ramme 47 wird durch FUhrungsflächen an den Mast 44 geführt und beaufschlagt den Anker 1 Über einen Antriebsfolger 50 mit Stößen, die es ermöglichen, daß der Anker erforderlichenfalls unter der Oberfläche eingebettet wird. Wünschenswerterweise erstreckt sich der Folger aufwärts in der Rannte, da dies die Stabilität der Ranmenwirkung verbessert. Das obere Ende des Folgers ist mit einer Schutzkappe versehen, und zwischen der Kappe ufid dem Ende des Folgers ist ein Holz- "Puffer" zwischengeschaltet. Der Puffer reduziert etwas den Maximalwert des Ranrnstoßes, vergrößert jedoch auch etwas die Dauer des Stoßes und dies führt zu einem schnelleren Eintreiben. Der Puffer reduziert auch eine Verformung des oberen Endes des Folgers.

Der Folger ist nicht wesentlich und Ramnstöße können direkt oder über die. gerade beschriebene Schutzkappe und den Holzpuffer auf die Welle aufgebracht werden.

Das Rammgerüst wird in konventioneller Weise verwendet, nachdem es zu der gewünschten Stelle befördert und in Position an dem Verankerungsort angeordnet worden ist. Wenn der Anker eingebettet worden ist, wird das Gerüst zur Verwendung bei einem anderen Einbettungsvorgang entfernt.

Das Gerüst kann gewUnschtenfalls Auftriebtanks aufweisen, die es dem Gerüst ermöglichen, zu einer bestimmten Stelle der See zu schwimmen. Wenn die Steife erreicht ist, werden die Tanks geflutet und erlauben es dem Gerüst, auf den Meeresboden abzusinken. Das Gerüst kann in einer horizontalen Position schwiimen und an der Stelle werden die Tanks wahlweise geflutet, um das Gerüst in eine vertikale Orientierung entweder vor oder während des Absinkvorgangs zu bringen. Wenn'der Anker eingesetzt worden ist, werden die Tanks mit Luft gefüllt, um das Zurückkehren des Gerüsts zur Oberfläche zu erleichtern.

Die Verankerungsmittel können andere Formen als die oben beschriebenen Schaufeln annehmen. Beispielsweise kann an dem unteren Ende der Ankerstange ein hohler Kolben befestigt sein, wobei das Innere des Kolbens mit dem Inneren

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u·

der Ankerstange 2 in Verbindung steht. Der Kolben ist mit Schwächungslinien versehen, die eine Reihe von zwei oder mehr Zinken definieren, die eine schaufelartige Form besitzen können.

Der Kolben ist mit einer Form versehen, um seine Bewegung in das Erdreich während des Einbettungsvorgangs zu erleichtern. Wenn eine erforderliche Einbettungstiefe erreicht ist, wird der Kolben längs der Schwächungslinien aufgebrochen und die Zinken auswärts in dem benachbarten Boden gespreizt.

Das Aufbrechen und Ausspreizen kann durch eine Sprengladung innerhalb des Kolbens oder durch Pumpen einer fließfähigen Substanz abwärts der Ankerstange in den Kolben vorgenaimen werden. Die Substanz kann flüssiger Beton, flüssiger Mörtel oder ein Epoxyharz sein.

Die fließfähige Substanz kann in dem Kolben und/oder der Ankerstange enthalten sein und unter Druck gesetzt werden, um das Aufbrechen des Kolbens und das Freigeben der Substanz zu bewirken, die dann abbindet, um eine feste Masse um die Zinken herum und damit ein wirksames Verankerungsmittel zu bilden. Alternativ kann die Substanz abwärts in den Kolben über eine Versorgungsleitung gepumpt werden, die entweder direkt mit dem Kolben oder mit der Ankerstange verbunden ist.

Es ist möglich, das Aufbrechen und Ausspreizen der Zinken mit Hilfe eines Sprengstoffs vorzunehmen und dann die fließfähige Substanz in den aufgebrochenen Kolben zu pumpen, um die in dem vorhergehenden Absatz erwähnte feste Masse zu bilden.

Das Ausspreizen der Zinken könnte einerseits durch eine Sprengladung und andererseits durch Bewegung der fließfähigen Substanz in dem Kolben bewirkt werden. Alternativ könnte eine Sprengladung verwendet werden, um die Schwächungslinien in dem Kolben aufzubrahen, ohne irgendeine Bewegung der sich ergebenden Zinken zu bewirken, wobei diese Bewegung durch die fließfähige Substanz bewirkt wird.

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Fig. 14 zeigt schematisch einen Anker, nachdem der Anker eingebettet und der Kolben aufgebrochen worden ist, um ausgespreizte Zinken 50 zu erzeugen, und fließfähige Substanz in den Kolben gepumpt worden ist, um eine Masse 51 um die Zinken herum zu bilden.

Eine weitere Verstärkung in Form beispielsweise von einer schraubenlinienförmigen Windung eines flexiblen Drahtes oder Stange könnte in der Ankerstange angeordnet und mit der fließfähigen Substanz herausgedrückt werden.

Das fließfähige Material kann eine Menge sein, die auswärts gedruckt wird, um den Kolben zu zerbrechen und so die Zinken zu bilden, Vergußmaterial wird dann in die Leerstellen in der Masse gepumpt, um eine feste Masse rund um die Zinken und innerhalb von diesen zu bilden.

Gewünschtenfalls könnte eine fließfähige Bindemittelsubstanz zusammen mit den schaufelartigen Verankerungsmitteln des Ankers verwendet werden, der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 weiter oben beschrieben wurde. Am Ende des Einbettungsvorgangs und nachdem die Schaufeln auswärts bewegt worden sind, wird die Substanz in den Baum zwischen den Schaufeln gepumpt und bildet nach Abbinden einen festen Keil hierzwischen und hält die Schaufeln in ihren ausgebreiteten Positionen.

Falls notwendig, kann der Anker so konstruiert sein, daß seine Entfernung aus dem Erdreich erleichtert wird, v/enn er nicht langer benötigt wird. Dies kann das Vorsehen von Mitteln zum Zurückziehen der Schaufeln in die geschlossene Position im Falle des Ankers umfassen, der weiter oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 beschrieben wurde.

Alternativ kann der Anker aus dem Erdreich durch Anwendung einer geeigneten Kraft gezogen werden.

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Claims

7952973

Patentansprüche | NACH Jat >-iCHt|

1. Ein einbettbarer Anker, dar eine Ankerstange und auf der Ankerstange montiert ein Seitenschubteil aufweist, das geeignet ist, einen wesentlichen Teil des Widerst =3ndes des Ankers gegen seitliche Bewegung zu liefern, warn dieser eingebettet ist.

2. Ein Anker wie in A nspruch 1 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil längs wenigstens eines Teils der Länge der Ankerstange beweglich ist.

3. Ein Anker wie in Anspruch 2 beansprucht, bei dem eine lösbare Einrichtung zum Halten des Seitenschubteils in einer vorbestimmten Position auf der Ankerstange vorgesehen ist.

.4. Ein Anker wie in Anspruch 1, 2 oder 3 beansprucht, bei

dem das untere Ende der Ankerstange ausgebildet ist, um das Einbetten des Ankers in dem Erdreich zu erleichtern.

5. Ein Verfahren zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch beansprucht, bestehend aus den Schritten des Positionierens des Ankers über der ErdoberfBche und anschließendem Eintreiben des Ankers in die Erde, bis das Seitenschubteil hierin sitzt.

6. Ein Verfahren zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch beansprucht, bestehend aus den Schritten des teilweisen oder vollständigen Einsetzens des GewindeschubteiP in das Erdreich und anschließendem Eintreiben der Ankerstange in das Erdreich.

7. Ein·einbettbarer Anker, bestehend aus einer Ankerstange, einem Seitenschubteil zum Liefern eines weseitlichen Teils des Widerstandes gegen seitliche Bewegung des Ankers, wenn dieser eingebettet ist, und Verankerungsmitteln zum Liefern eines wesentlichen Teils des Widerstandes gegen Aufwärtsbewegung des Ankers, wenn dieser eingebettet ist, wobei die Verankerungsmittel an der Ankerstange

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ORlGlNAL INSPECTED

an oder benachbart zu einem Ende hiervon befestigt sind und das Seitensdubteil auf der Ankerstange zur relativen Bewegung längs wenigstens eines Iteils der Ankerstange ncntiert ist.

8. Ein Anker wie in Anspruch 7 beansprucht, bei dem die Verankertngsndttel wenigstens zwei Teile umfassen, die zwischen einer
ersten Position, in der die Teile in einer geschlossenen Formation
liegen, und einer zweiten Position beweglich sind, in der die Teile in einer offenen Formation liegen, um einen wesentlichen Tei ldes
Widerstandes gegen Aufwärtsbewegung des Ankers, wenn dieser eingebettet ist, zu liefern.

9. Ein Anker wie in Anspruch 8 beansprucht, bei dem die "!teile von schaufelartiger Form und schwenkbar montiert sind.

•1ο. Ein Anker wie in Anspruch 9 beansprucht, bei dem die Teile

schwenkbar an der Ankerstange ncntiert sind.

11. Ein Anker wie in Anspruch 9 beansprucht, bei dem die Teile schwenkbar an einer Komponente montiert sind, die an der Ankerstange befestigt ist.

12. Ein Anker wie in Anspruch 11 beansprucht, bei dem die Komponente an dem einen Ende der Ankerstange befestigt ist.

13. Ein Anker wie in einem der Ansprüche 8 bis 12 beansprucht, bei dem die Teile derart miteinander verbunden sind, daß sie sich
synchron bewegen.

14. Ein'Anker wie in einem der Ansprüche 9 bis 13 beansprucht, bei dem lösbare Haltemittel zum Halten der Teile in der ersten Position vorgesehen sind.

15. Ein Anker wie in Anspruch 14 beansprucht, bei dem die lösbaren Haltemittel einen oder mehrere Bolzen umfassen.

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16. Ein Anker wie in Anspruch 15 beansprucht, bei dem der Bolzen oder jeder einzelne der Bolzen ein Sprengbolzen ist, und beL dem Mittel zum Zünden der Zündladung oder Ladungen vorgesehen sind, um die Teile zur Bewegung in die zweite Position freizugeben.

17. Ein Anker wie in Anspruch 15 beansprucht, bei dem der Bolzen oder jeder einzelne der Bolzen ein Bolzen ist, der so positioniert ist, das er einer Belastung während des Einbettens des Ankers ausgesetzt ist, und geeignet ist, die Teile zur Bewegung in die zweite Position freizugeben, wenn die Last einen vorbestinmten Wert überschreitet.

18. Ein Anker wie in einem der Ansprüche 8 bis 17 beansprucht, bei dem Haltemittel zum Halten der Teile in der zweiten Position vorgesehen sind.

19. Ein Anker wie in Anspruch 18 beansprucht, bei dem die Haltemittel sich selbst verriegeln, wenn die Teile in der zweiten Position sind.

20. Ein Anker wie in einem der Ansprüche 8 bis 19 beansprucht, der ferner eine Einrichtung zum Bewegen der Teile von der ersten in die zweite Position umfaßt.

21. Ein Anker wie in Anspruch 8 beansprucht, bei dem die Teile in der ersten Position wenigstens einen Teil der Wandung eines Behälters bilden, wobei Mittel zum Trennen der Teile teilweise voneinander oder von der Wandung vorgesehen sind.

22. Ein Anker wie in Anspruch 21 beansprucht, bei dem jedes Teil durch eine Schwächungslinie in der Wendung definiert wird, wobei die Mittel zum Trennen wirksam werden, um die Teile längs der Schwächungslinien zu trennen.

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23. Ein Anker wie in Anspruch 21 oder 22 beansprucht, bei dem die Ankerstange ein hohler Schaft und der Behälter hohl ist, wobei der Schaft in Verbindung mit dem Inneren des Behälters steht.

24. Ein Anker wie in Anspruch 21, 22 oder 23 beansprucht, bei dem der Behälter geeignet ist, eine Zündladung zu enthalten, die angeordnet ist, um die Trennung der Teile zu bewirken.

25. Ein Anker wie in Anspruch 21, 22 oder 23 beansprucht, bei dem der Behälter geeignet ist, eine Zündladung zu enthalten, die angeordnet ist, um die Trennung der Teile und die Bewegung hiervon in die zweite Position zu bewirken.

26. Ein Anker wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei dem eine lösbare Einrichtung zum Halten des Seitenschub- -teils in einer vorbestimmten Position auf der Ankerstange vorgesehen ist.

27. Ein Anker wie in Anspruch 26 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil lösbar in einer Position benachbart der Verankerungsmittel gehalten wird.

28. Ein Anker wie in Anspruch 26 oder 27 beansprucht, bei dem die lösbare Einrichtung derart ist, daß sie zum erneuten Verriegeln des Seitenschubteils an der Ankerstange nach Bewegung des Seitenschub teils aus der vorbestimmten Position fähig ist.

29. Ein Anker wie in Anspruch 26 oder 27 beansprucht, bei dem eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist zum Verriegeln des Seitenschubte'ilsmit der Ankerstange nach Bewegung des Seitenschubteils aus der vorbestimmten Position.

30. Ein Anker wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei dem das Seitenschubteil von plattenartiger Form ist.

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31. Ein Anker wie in einem der Ansprüche 7 bis 29 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil vcn zylindrischer Pbrm ist.

32. Ein Anker wie in Anspruch 31 beansprucht, bei dem der Zylinder einen Querschnitt quer zu einer Länge aufweist, der polygonal ist.

33. Ein Anker wie einem der Ansprüche 7 bis 29 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil vcn rohrförmiger Form ist.

34. Ein Anker wie in Anspruch 33 beansprucht, bei dem das Rohr einen Querschnitt quer zu seiner Länge besitzt, der polygonal ist.

35. Ein Anker wie in einem der Ansprüche 31 bis 34 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil an beiden Enden offen ist.

36. Ein Anker wie in einem der Ansprüche 31 bis 34 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil eine Vielzahl von Innenwänden aufweist, die das Innere des Seitenschubteils in eine Vielzahl von Zellen trennen.

37. Ein Anker wie in Anspruch 3j3 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil eine Vielzahl von Innenwänden besitzt, die das Innere des Seitenschubteils in eine Vielzahl von offenendigen Zellen teilen.

38. Ein Anker wie in Anspruch 33 oder 34 beansprucht, bei dem das Seitenschubteil ein zentrales rohrförmiges Teil aufweist, durch das die Ankerstange verläuft, sowie ein äußeres Teil mit rohrförmiger Form besitzt, an denen das zentrale Rohr befestigt ist.

39. Ein Anker wie in Anspruch 38 beansprucht, bei dem das äußere Teil an dem zentralen Rohr durch eine Reihe von Rippen befestigt ist, die sich radial zu dem Rohr erstrecken.

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40. Ein Anker wie in Anspruch 39 beansprucht, bei dem das Rohr sich van einem Ende des äußeren Teils erstreckt und wenigstens einige der Rippen sich entlang der länge des sich erstreckenden Teils des Rohr erstrecken.

41. Ein Anker wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei dem das Seitenschubteil eine Schneidkante besitzt oder mit einer solchen ausgebildet ist, um die Bewegung des Seitensdiubteils in das Erdreich während des Einbettungsvorgangs zu erleichtern.

42. Eine Methode zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch 7 beansprucht, bestehend aus den Schritten des Befestigens des Seitenschubteils an der Ankerstange in einer Position benachbart den Verankerungsmitteln und des Eintreibens der Ankerstange relativ zu dem Seitenschubteil in das Erdreich.

43. Eine Methode wie in Anspruch 42 beansprucht, die auch den Schritt des Eintreibens des Gewindeschubteils in das Erdreich umfaßt, nachdem die Ankerstange in das Erdreich eingetrieben worden ist.

44. Eine Methode des Einbettens eines Ankers wie in Anspruch 7 beansprucht ,bestehend aus den Stufen des teilweisen oder vollständigen Einsetzens des Seitenschubteils in das Erdreich und nachfolgendes Eintreiben des Ankerteils relativ zu dem Seitenschubteil in das Erdreich.

45. Eine Methode zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch 14 beansprucht, umfassend die Schritte des Eintreibens des Ankers in das Erdreich, lösen der lösbaren Haltemittel, wenn der Anker sich auf einer vorbestimmten Tiefe befindet, und dann Fortfuhren des Eintreibens des Ankers in das Erdreich, um die Teile in die zweite Position zu bewegen.

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2952933

46. Eine Methode zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch beansprucht, umfassend die Schritte des Eintreibens des Ankers In das Erdreich bis zu einer vorbestiirmten Tiefe und anschließendes Zünden der Zündladung oder-ladungen zum Freigeben der Teile zur Bewegung und »schließendes Eortführen das Eintreibens des Ankers in das Erdreich, um die Teile in die zweite Position ajbewegen.

47. Eine Methode wie in Anspruch 42 oder 43 beansprucht, die den weiteren Schritt des Bewegens der Teile von der ersten in die zweite Position umfaßt.

48. Eine Methode wie in Anspruch 47 beansprucht, die den weiteren Schritt des Verriegelns der Teile in der zweiten Position nach Bewegung hiervon in diese Positon umfaßt.

. 49. Eine Methode zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch beansprucht, die die Schritte des Einbettens des Ankers in das Erdreich und nachfolgendes Bewirken der Trennung der Teile umfaßt.

50. Eine Methode wie in Anspruch 49 beansprucht zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch 21 beansprucht, bei der die Trennung der Teile durch Hineindrücken einer fließfähigen Substanz in den Behälter bewirkt wird.

51. Eine Mathode wie in Anspruch 5o beansprucht, die den Schritt des Eindrückens der fließfähigen Substanz in den Behälter zum Bewirken der Trennung der Teile und deren Bewegung in die zweite Position umfaßt.

52. Eine Methode wie in Anspruch 51 beansprucht, bei der die fließfähige Substanz eine solche ist, die fähig ist, die Teile in der zweiten Position zu halten.

53. Eine Methode wie in Anspruch 49 beansprucht, bei der die Trennung der Teile durch Zünden einer Zühdladung bewirkt wird.

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29S2973

54. Eine Mathode wie in Anspruch 49 beansprucht, bei der die Trennung der Teile und deren Bewegung in die zweite Position durch Zünden einer Zündladung bewirkt wird.

55. Eine Msthode wie in Anspruch 53 beansprucht, bei der die Bewegung der Teile in die zweite Positicn durch Eindrücken einer fließfähigen Substanz zwischen die Teile bewirkt wird.

56. Eine Methode wie in Anspruch 55 beansprucht, bei der die fließfähige Substanz eine solche ist, die fähig 1st, die Teile in der zweiten Positicn zu halten.

57. Eine Mathode wie in Anspruch 5o beansprucht zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch 23 beansprucht, umfassenddie Schritte des Beschickens des hohlen Schaftes mit einer fließfähigen Substanz -vor dem Einbetten des Ankers und, wenn der Anker eingebettet ist, anschließendes Drücken der Substanz von dem Schaft in den Behälter zum Bewirken der Trennung der Teile.

58. Eine Methode wie in Anspruch 5o beansprucht zum Einbetten eines Ankers wie in Anspruch 25 beansprucht, wenn beigefügt zu Anspruch 23, umfassend die Schritte des-Beschickens des hohlen Schaftes mit einem fließfähigen Material vor dem Einbetten des Ankers und, nachdem der Anker eingebettet ist, Zünden der Zündladung zum Trennen der Teile und Drücken des fließfähigen Materials aus dem Schaft, um die Teile In die zweite Positicn zu bewegen.

59. Ein einbettbarer Anker, im wesentlichen wie hierin unter Bezugnahme zu und wie durch die Figuren 1 bis 9 der beigefügten Abbildungen dargestellt.

60. Ein einbettbarer Anker, im wesentlichen wie hierin unter Bezugnahme zu und wie durch die Fig. 14 der beigefügten Abbildungen dargestellt beschrieben.

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