[发明专利]锚

说明书

本发明关于用于锚定海上结构如管道、海上浮动结构、尤其是生产油和/或气的浮动平台上的锚，它包括设计成由吸力或其它方式沉在海床上的中空体。

人们早就知道被称为斗锚的环形吸锚。这种斗锚体积大，端表面大，这意味着在安装阶段这种锚具有很大的动态重量。

在抽吸阶段，斗锚的壳具有不稳定性，在锚力很大、土址松软的地方安装时就更厉害。这里具有大直径的斗锚要求它的壳用很厚的板制成，这将导致壳本身的重量大。加之考虑到由于共振、受约束的水及底部的共振的水量而引起的巨大的动态附加力，将导致对安装它的船在尺寸、稳定性、绞盘动力及其它条件方面的要求是非常严格的。

因此已知的斗锚在建造和安装方面的成本是昂贵的。

本发明提供一种比较轻的锚，它在安装时具有较小的动态附加力，因此建造和安装成本较低，然而它们锚接能力(锚接力)至少可象斗锚一样大。

本发明的特征在于：锚体是由具有凹侧面的多面体构成。

从属权利2～6指明了本发明的优良特征。

现将参照下列附图的示例来详细描述本发明。

图1表示一个平台的概略透视图，该平台用本发明的锚锚定。

图2表示放大和透视的图1中所示的一个锚，

图3表示图2中锚的水平剖面，箭头“F”表示锚绳的拉力和方向，

图4是表示本发明的锚在工作中是如何受力的概略示图，

图5表示本发明的锚的又一种设计。

图1如上所述是一个锚定的平台1的透视图，平台1通过锚绳3连接到本发明的锚2上。

正如图2所示，作为一种示例，锚2为具有凹侧面4的三角形(星形)，它具有与锚的垂直方向对准的母线和角5,6,7。设计成的吸锚装有顶板12，而在锚路上降入(撞入)泥土中的锚最好两端是敞开的。

图3表示图2中的锚的剖面，力的箭头“F”指出锚绳的拉力及其方向。

汇集在角5,6和7的侧面4最好没有偏心率(尤其参见图4)，从而在角部周围不出现弯矩。角5,6,7可通过将侧面4直接相互焊接的方法很容易地形成，但最好如图所示将侧面4焊成具有方形、管形或简单的棒形的中空构件的形状。

构成锚绳3固定点的角7应具有增强部分(未详细示出)，在绳3的固定耳区域(图2)最好是一块厚板。

图4主要表示锚在工作状态经受的载荷。以图4中“S”表示的前侧面4上拉力平衡侧面上的压力，而由“C”表示压力支撑沿后面4作用的压力。通过使侧面和后面做成相对于沿侧面的载荷的曲面，在角部的两个力之间达到平衡，角部不经受大的剪切力。板最好是软的，如果确实有压力存在而不是假想压力的话，在达到新的平衡以前，角部将呈现不同的姿态。

因此侧面上的压力与拉力、板中的薄膜应力平衡，不会产生大的弯曲应力。没有弯曲应力出现而具有薄膜应力是由于侧面的弯曲构形，这就使材料的厚度与直的侧面的类似的锚相比可做得很薄，因此可减少锚的重量。

本发明的具有弯曲侧面的设计还有利于较好地传输来自锚绳的力，由于侧面中的拉力和压力(薄膜应力)这些传输力主要被吸收了。在斗锚中来自锚绳的力也会导致很大的弯曲应力。

对设计用作北海上的浮动平台上的具有本发明的弯曲侧面的吸锚而言，其侧面尺寸可以是高(深)10～15米，宽8～10米，对桩锚而言，高度可以是15～20米，侧面的宽度可以是4～6米。

图5表示本发明的一个替换设计，它提供了一种具有四个侧面的锚，然而应该看到本发明正如上所述及图中所示的，并不仅限于具有三个或四个侧面的锚，实际上它可用于具有任何数量的侧面的锚上。

如图3所示的具有三个侧面的本发明的锚在工作状态下，当它充分沉入海床时是“半支撑”的，这就是说它除了具有上述用于锚绳的固定耳之外，还需要具有交叉的撑条或增强构件。当用作吸锚时，按照泥土(海床)的质量，它可能必须具有在锚的下插入端上的隔板或撑条11，由此防止锚的大的收缩或变形。然而在正常的工作条件下，在锚沉浸在海床中以后，这些撑条将不起任何作用。

对如图5所示具有四个侧面的锚来说，就锚的吸力来说，分别连接角13,14和15,16的撑条是必需的，而在工作期间，这种锚实际上仅需要连接角15和16的撑条来保持角部的力的平衡。

具有四个或多个角的锚的形状的优点是它可允许侧面具有较大的曲率，这样在锚再次受压(吸锚)、例如不正确定位的情况下能增加锚的强度。