[發(fā)明專利]超抓重比的固結(jié)型錨及其安裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210153612.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN102673737A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻國(guó)良;楊聞?dòng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B21/24
• 分類號(hào): B63B21/24
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是水利與船舶海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的一種錨碇裝備與技術(shù)，具體是一種具有超抓重比的、能夠在河床或海床內(nèi)與錨體周圍土體固結(jié)在一起的、固結(jié)型錨及其安裝方法。

背景技術(shù)

錨泊系統(tǒng)對(duì)于系泊物的安全穩(wěn)定至關(guān)重要，不可或缺。除船舶以外，還有海洋結(jié)構(gòu)物如石油平臺(tái)、浮標(biāo)、平臺(tái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、深水養(yǎng)殖網(wǎng)箱等，這些被系泊物的錨泊系統(tǒng)的可靠與否，是保證其在指定位置正常安全運(yùn)行的關(guān)鍵。錨的抓力主要由錨的結(jié)構(gòu)和重量決定。錨的抓重比，即錨的抓力與錨重的比值，是衡量錨技術(shù)含量的一個(gè)重要指標(biāo)。錨的種類很多，常用的有：無桿錨、有桿錨和大抓力錨及特種錨等四大類型。現(xiàn)代軍艦上的船錨在硬質(zhì)沙礫海床的抓重比為4-5，在淤泥海床上的抓重比為2-4，對(duì)于沙泥混合的海床，現(xiàn)代船錨的抓重比一般能達(dá)到3-6。目前新型大抓力錨----斯達(dá)托錨的抓重比最高為15-20。傳統(tǒng)錨比如大抓力錨是依靠錨鏈和錨的重量提供回復(fù)力，限制被系泊物體的移動(dòng)。然而，在拋錨后，若遭遇大風(fēng)或者大浪時(shí)，由于錨鏈不夠長(zhǎng)，錨沒有足夠的重量，導(dǎo)致錨固力不夠，就會(huì)發(fā)生走錨現(xiàn)象，危及被系泊物體的正常運(yùn)行和及其周圍環(huán)境的安全。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)：86105227，專利名稱為：火箭埋設(shè)錨，該專利包括：錨體、錨鏈，其特征在于錨體由一個(gè)或幾個(gè)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，錨鰭和錨錐組成。其主要不足之處在于：1）采用火箭作動(dòng)力埋設(shè)，推動(dòng)裝置一次性使用，成本高；2）火箭埋設(shè)錨效果隨水深增加而顯著減小，水深較大時(shí)，火箭推力要求高。

此外，中國(guó)專利號(hào)：200810038546.0，專利名稱為：帶高頻微幅振動(dòng)的動(dòng)力埋入錨，該專利包括：錨頭，錨桿，錨翼，錨鏈，內(nèi)置電機(jī)，電機(jī)電纜。其主要不足之處在于：1）對(duì)于礫石河床或海床，該類錨無法深度鉆入，因此在這種底質(zhì)情況下的錨抓力小；2）該類錨雖然能夠深度鉆入沙或淤泥類土體，抓重比可以超過30，能夠提供強(qiáng)大的錨抓力，但隨著超大型結(jié)構(gòu)物在深海的出現(xiàn)，要求100噸以上錨抓力，相應(yīng)要求強(qiáng)大的動(dòng)力，相應(yīng)的成本高。因此，需要發(fā)展更高抓重比的新型錨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有錨存在的上述不足，提供一種具有超抓重比的、能夠在河床或海床內(nèi)與錨體周圍土體固結(jié)在一起的、固結(jié)型錨及其安裝方法。該新型錨，不但能夠適用于礫石等各類地質(zhì)條件下的海床或河床，而且具有超高的抓重比，能夠按需要提供錨抓力可以超過100噸以上的強(qiáng)大錨抓力。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種超抓重比的固結(jié)型錨，該固結(jié)型錨主要由殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的容器、噴嘴、錨環(huán)、膨脹材料、固化材料組成，容器內(nèi)設(shè)置可移動(dòng)的隔板，所述隔板將容器空腔分隔成上、下兩個(gè)儲(chǔ)存室，所述上、下兩個(gè)儲(chǔ)存室內(nèi)分別設(shè)置膨脹材料和能夠與土體發(fā)生固結(jié)作用的固化材料，錨體外壁上設(shè)置與容器相連通的噴嘴。

所述的殼體由錐型體和柱型體兩部分組成，錐型體作為錨的頭部，長(zhǎng)度較柱型體短，其作用是為錨的其它部件提供載體。

所述的容器是殼體內(nèi)的空腔，中間設(shè)置可自由移動(dòng)的隔板，將空腔分為上、下兩個(gè)儲(chǔ)存室，其作用是分別儲(chǔ)存膨脹材料和固化材料。

所述的膨脹材料是通過加入有機(jī)催化劑，能夠控制反應(yīng)時(shí)間的，比較緩慢發(fā)生體積膨脹的無聲膨脹劑，儲(chǔ)存在容器的上儲(chǔ)存室，其作用是推動(dòng)傘骨打開和擠出固化材料。

所述的固化材料是能夠與土體及其孔隙水發(fā)生反應(yīng)快速固結(jié)的化工材料，封裝在錨殼體內(nèi)容器的下儲(chǔ)存室，一旦錨鉆入土體指定深度后，通過膨脹材料的推力將下儲(chǔ)存室中的固化材料通過噴嘴擠出。其作用是與周圍土體相互作用，不但固結(jié)錨體周圍土體，而且將錨殼體與周圍土體固結(jié)形成一個(gè)整體。

所述的噴嘴為設(shè)置在錨殼體頭部的壁面上的若干小孔，具有連接錨殼體內(nèi)儲(chǔ)存固化材料的下儲(chǔ)存室的通道。其作用是，使得下儲(chǔ)存室內(nèi)的固化材料能夠通過噴嘴進(jìn)入錨殼體周圍的土體。

優(yōu)選的，本發(fā)明可以進(jìn)一步包含設(shè)置于錨殼體外壁上的傘骨。所述的傘骨是設(shè)置在錨殼體外壁上的一系列支桿，一旦錨體鉆入土體達(dá)到指定深度后，通過殼體內(nèi)容器上儲(chǔ)存室的膨脹材料的推力將其朝下?lián)伍_，其作用是增加粘結(jié)面積和受拔時(shí)的阻力面積，增大錨抓力。