[发明专利]一种分离式自钻埋入锚

说明书

技术领域

本发明涉及的是水利与船舶海洋工程技术领域的一种锚碇装备与技术，具体是一种新型的分离式自钻埋入锚。

背景技术

锚泊系统对于被系泊物的安全稳定至关重要。除船舶以外，海洋结构物如钻井平台、浮标、水下监测系统、深水养殖网箱等，这些被系泊物的锚泊系统的可靠与否，是保证其在指定位置正常安全运行的关键。传统的锚比如大抓力锚是依靠锚链和锚的重量提供回复力，限制被系泊物体的移动。然而，若遭遇大风或者大浪时，由于锚链不够长，锚没有足够的重量，导致锚固力不够，就会发生走锚现象，危及被系泊物体的正常运行和及其周围环境的安全。随我国海洋工程的飞速发展，亟需寻找更合理的新型锚泊系统。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号公开号：86105227，专利名称为：火箭埋设锚，该专利包括：锚锥、锚鳍、锚体和锚链，其特征在于锚体为一个或几个固体火箭发动机。当锚体发射时，作为锚体的固体火箭发动机能够将自身携带的火药装药迅速燃烧，生成大量的高温高压燃气，通过喷管转变成高温燃气射流，利用这种燃气射流产生的强大动力进来推动锚体冲入水域地层中。其主要不足之处在于：1)火箭埋设锚效果随水深增加而显著减小，水深较大时，火箭推力要求高。2)火药燃烧完后锚体形成空腔，重量减轻，而床沙又不可回填，锚体不能提供足够的锚固力。

此外，中国专利申请号为：200810038546.0，专利名称为：带高频微幅振动的动力埋入锚，该专利包括：锚头，锚杆，锚翼，锚链，内置电机，电机电缆。在布锚过程中，启动电机，锚体在电机高频微幅振动下使周围床沙液化，锚利用自重和电机的激振力迅速埋入泥土中。其主要不足之处在于：对于永久性锚泊系统，当锚安装完毕后，电机不得不滞留在锚体内，代价高。因此，需要发展更实用的性价比更高的新型锚。

发明内容

本发明针对现有的技术的不足，提出了一种分离式自钻埋入锚设备，该设备依靠自重和推进器的激振力将锚体快速钻入床沙中，在锚体达到预定埋深后，使推进器与锚体分离并回收推进器，锚体留在床沙内，周围液化沙土回填锚体空腔后与锚体共同发挥锚固作用。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的分离式自钻埋入锚，包括：

一内部为空腔的锚体；

一提供动力使锚体自动钻土埋入土体内的推进器；以及

设置在推进器上，用于推进器和锚体连接与分离的分离构件。

进一步的，所述分离构件包括：

位于在推进器的上部，连接推进器与锚体的法兰；

在推进器的上部，用于连接法兰或实现推进器与锚体连接解锁的爆炸螺栓；

焊接在推进器底部，用于将解锁后的推进器弹射出的弹射装置。

进一步的，所述弹射装置包括：

内装燃料的燃烧室；

设置于燃烧室顶部、用于引爆燃烧室内燃料的电打火器；

位于燃烧室底部、用于释放室内燃料引爆后产生射流冲击力的喷射孔；以及

位于喷射孔内、用于在燃料引爆前封堵燃烧室内燃料的密封塞。

进一步的，所述推进器包括：

推进器外壳；

设置于推进器外壳内、提供锚体所需动力的高速激振装置；以及

承受拉力和输送电力的线缆。

进一步的，所述推进器外壳形状为空心圆柱体，外壳顶部开有电缆通过的小孔，外壳底部与燃烧室固接。

进一步的，所述高速激振装置为高速激振电机或高速气动激振器。

进一步的，所述锚体，其外壳是一个圆筒与锥形体组合的壳体结构，头部为锥形体。

进一步的，所述推进器上部和锚体上缘各焊接一片法兰。

进一步的，所述的爆炸螺栓为无碎片爆炸螺栓，螺栓内部装有炸药和电点火器。

进一步的，所述锚体内腔壁面和推进器外壳表面上设有减少推进器与锚体滑动面间的摩擦阻力的润滑层。

本发明使用时，将推进器放入锚体内腔后，对接法兰并安装爆炸螺栓使锚体和推进器结合为一套完整的分离式自钻埋入锚；当布锚时，用锚机或其它工具将携带推进器的锚体抛至指定位置，松开锚链和线缆(或管缆)，同时启动高速激振装置，推进器开展工作，在重力和激振力共同作用下锚体迅速侵入床沙中；在锚体到达一定埋深后，关闭高速激振装置，同时启动所有爆炸螺栓使其爆炸断裂，推进器与锚体连接解锁；启动弹射装置，燃烧室内燃料反应产生的气体射流冲击力将推进器推射出锚体内，同时进一步将锚体推入床沙更深位置；开动锚机将推进器拉出水面回收；周围液化床沙将自动回填锚体空腔，以增强锚固力，完成锚体的埋设。