CN102635093A - 一种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，包含锚壳体、尾部底板、锚侧板、主鳍和防旋板，锚壳体内壁设有定位防旋卡槽，锚壳体下部设有透水孔，锚壳体下端为锥形，并设有高压水喷孔，尾部底板上设有悬吊支耳和锚缆支耳；尾部底板内侧与锚壳体顶端外侧连接，锚侧板为喇叭状，锚侧板上端与尾部底板外侧相连，锚侧板下端与锚壳体外侧连接；主鳍置于锚壳体上，主鳍上端与锚侧板连接，防旋板置于锚壳体下端。本发明所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚具有可分解、易搬运、施工简单、成本低、锚入土层深、抓重比大、作业速度快、效率高以及能适应复杂地质条件等优点。

Description

一种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚

技术领域

本发明涉及一种锚，尤其涉及一种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚。

背景技术

目前应用比较广泛的主要有两种锚，一是永久性系泊锚锭，主要在海上、江河、湖泊和港口用来固定浮游平台、深水网箱、浮游栈桥和码头。系泊锚锭为沉重式锚锭，沉重式锚锭又包括地面式和埋入式，其主要用混凝土或钢筋混凝土制造，少数也用铸铁制造，这种锚取材容易，制作和加工也简单，所以目前被广泛使用；二是动力锚，它主要是利用火药爆炸或其他动力将锚体射入底层。虽然以上两种是目前应用比较广泛的锚，但是这两种常用的锚也存在一些缺陷和不足：

第一，因为主要用混凝土或钢筋混凝土制造，所以系泊锚锭体积大，浮力大，易漂移，自重大，抓重比小，并且该种锚的搬运、吊装和埋设作业较困难，特别是在水域较深的情况下，施工更加困难，且施工周期长，产生的施工费用也很高；

第二，动力锚，因为要以火药爆炸或其他动力将锚体射入地层，所以需要特种生产、储运和施工，对技术和安全的要求比较高，每次作业前需提前做大量的地质勘查工作，并需要根据不同的地质结构试射发动机的推力，反复试验；另外，因为根据不同的地质情况要设置生产不同的装药，种类多，这就使得实际推广应用的难度更大。如果是利用其他的动力埋入锚，则每个锚内必须安装一台动力装置，相对成本比较高，再加上锚体外径限定了动力装置的大小和功率，因此动力装置产生的动力也有限，这就使得动力锚不适合在复杂地质条件下使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中锚固装置施工困难、锚入土层浅、抓重比小、成本高以及不能适应复杂地质条件等缺陷，提供一种可分解、易搬运、施工简单、成本低、锚入土层深、抓重比大、作业速度快、效率高以及能适应复杂地质条件的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚包含锚壳体、尾部底板、锚侧板、主鳍和防旋板，锚壳体内壁设有定位防旋卡槽，锚壳体下部设有透水孔，锚壳体下端为锥形，并设有高压水喷孔，尾部底板上设有悬吊支耳和锚缆支耳；尾部底板内侧与锚壳体顶端外侧连接，锚侧板为喇叭状，锚侧板上端与尾部底板外侧相连，锚侧板下端与锚壳体外侧连接；主鳍置于锚壳体上，主鳍上端与锚侧板连接，防旋板置于锚壳体下端。

在本发明所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚中，定位防旋卡槽有4条。

在本发明所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚中，主鳍有4块。

在本发明所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚中，防旋板有3-4片。

在本发明所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚中，透水孔有6-8个。

本发明的工作过程和原理为：在振动冲击锤或其他动力源产生的强大冲击振动力和高压水泵通过高压水管和高压水喷孔向底泥（砂）喷射的高压水加速底泥（砂）液化的共同作用下，将分体锚打入河海底泥（砂）层深处，同时把锚缆带入地下所需深度，然后振动冲击锤或其他动力源在起吊装置拉力和振动力的作用下被吊起，此时连接振动冲击锤或其他动力源与分体锚的绳索断开，分体锚和锚缆留在地下。留在底泥（砂）中的分体锚中空部经过一定时间沉积满底泥(砂)后，分体锚尾部底板和主鳍共同产生抗压拉力，为浮体平台、浮游栈桥或码头提供足够的锚固力。

其中，尾部底板主要承受向上的垂直拉力，主鳍主要用于增加水平阻力；锚侧板为喇叭状结构，主要用来减少下锚的阻力，防旋板主要是为防止分体锚旋转并传递击振力，高压喷水孔主要用来向底泥喷射高压水加速底泥液化从而减小下锚的阻力；振动冲击锤和分体锚的重量都很大，为了避免在工作过程中动力源与分体锚分离，故在尾部底板上设置了悬吊支耳，悬吊支耳主要是起到紧固连接振动冲击锤或其他动力源与分体锚的作用；锚缆支耳的作用是通过锚缆连接浮体，为浮体提供足够的锚固力；以上这些都证明了本发明所述的分体锚具有可分解、易搬运、施工简单以及成本低等优点。

在本发明所述的分体锚中，置于锚壳体内壁上的定位防旋卡槽有4条，与此相应地，振动冲击锤外侧也设置有4条定位防旋卡条，且锚壳体内壁上的定位防旋卡槽和振动冲击锤外侧的定位防旋卡条相互对应，并且锚体和振动冲击锤之间留有一定的间隙，这样既能防止锚体与振动冲击锤之间发生旋转，又能便于锚体与振动冲击锤分离。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，在本发明所述的分体锚中，置于锚壳体上并与锚侧板相连的主鳍有4片，其中有2片主鳍与水平方向的拉力垂直，这2片主鳍主要承受水平方向的拉力。

作为对本发明所述技术方案的另一种改进，在本发明所述的分体锚中，锚壳体下端斜面连接有3-4片防旋板，这样就能防止锚体下沉过程中旋转，同时又传递击振力使得分体锚快速刺入泥沙中，保证锚体快速下沉。

较佳地，在本发明所述的分体锚中，锚壳体下部设有6-8个透水孔，这是为了便于动力源与分体锚分离，因为当分体锚打入底泥深处后，泥沙会浸入动力源与分体锚间的缝隙中，如果没有透水孔，则分体锚中空部很可能形成真空，此时就很难将动力源与分体锚分离，所以在分体锚壳体下端设置透水孔更便于动力源与分体锚的分离。

另外，在本发明所述的分体锚中，锚壳体下端中心处设有高压水喷孔，主要用于向底泥喷射高压水加速底泥液化，从而减少下锚阻力。

最后，为了进一步说明本发明所述分体锚的有益效果，以本发明所述的分体锚为研究对象进行了一系列试验，部分试验数据如下：

表1分体锚抓重比

表2分体锚打入各种土质所需时间和打入深度

从表1可以知道，抓重比都在50:1以上，且随着埋入深度的增加，抓重比还会增加；表2的数据显示，将本发明所述分体锚打入坚硬的砂质粘土3米时，仅需1分40秒，即使是将所述分体锚打入砂砾坚土3米，也只需要2分10秒，当将所述分体锚打入砂砾坚土10米时，只需要12分50秒，这些数据非常有力地说明了本发明所述的分体锚具有锚入土层深、作业速度快、效率高以及能适应复杂地质条件等优点。

因此本发明产生的有益效果是提供了一种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，该分体锚具有可分解、易搬运、施工简单、成本低、锚入土层深、抓重比大、作业速度快、效率高以及能适应复杂地质条件等优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明所述分体锚的剖面图；

图2是本发明所述分体锚（含动力源）的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现将附图中的标号说明如下：1为电缆，2为橡胶密封圈，3为振动冲击锤，4为尾部底板，5为悬吊支耳，6为主鳍，7为防旋板，8为高压水管，9为悬吊钢索，10为绳索，11为锚缆支耳，12为锚缆，13为锚侧板，14为锚壳体，15为透水孔，16为高压水喷孔，17为定位防旋卡槽。

如图1所示，本发明所述的分体锚包含锚壳体14、尾部底板4、锚侧板13、4片主鳍6以及3-4片防旋板7，锚壳体14内壁上设置有4条定位防旋卡槽17，锚壳体14下部设有6-8个透水孔，且锚壳体14下端中心处设有一高压水喷孔16，尾部底板4内侧与锚壳体14顶端外侧焊接，锚侧板13分别与尾部底板4外侧和锚壳体14外侧焊接，4片主鳍6均匀分布在锚壳体14外壁上，且与锚侧板13连接，3-4片防旋板7均匀分布在锚壳体14下端斜面上。

本发明所述的分体锚的工作过程和原理为：如图2所示，振动冲击锤通过其外侧的4条定位防旋卡条与锚壳体内壁上的4条定位防旋卡槽17与锚壳体14配合连接，在振动冲击锤产生的强大冲击振动力以及在高压水管8和高压水喷孔16向底泥喷射的高压水加速底泥液化的共同作用下，将分体锚打入河海底泥层深处，同时把锚缆12也带入底泥所需深度，然后在起吊装置拉力和振动力的作用下慢慢把振动冲击锤吊起，此时连接振动冲击锤和分体锚的绳索10断开，分体锚和锚缆12留在底泥中。经过一段时间的沉积后，分体锚中空部积满泥沙，分体锚尾部底板4以及与置于锚壳体14上并与锚侧板13连接的4片主鳍6中与锚缆12垂直的2片主鳍共同产生抗拉力，为浮体平台、深水网箱、浮游栈桥或码头提供足够的锚固力。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.种带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，其特征在于，包含锚壳体（14）、尾部底板（4）、锚侧板（13）、主鳍（6）和防旋板（7），所述锚壳体（14）内壁设有定位防旋卡槽（17），所述锚壳体（14）下部设有透水孔（15），所述锚壳体（14）下端为锥形，并设有高压水喷孔（16），所述尾部底板（4）上设有悬吊支耳（5）和锚缆支耳（11）；所述尾部底板（4）内侧与锚壳体（14）顶端外侧连接，所述锚侧板（13）为喇叭状，锚侧板（13）上端与所述尾部底板（4）外侧相连，锚侧板（13）下端与所述锚壳体（14）外侧连接；所述主鳍（6）置于锚壳体（14）上，主鳍（6）上端与所述锚侧板（13）连接，所述防旋板（7）置于所述锚壳体（14）下端。

2.据权利要求1所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，其特征在于，所述定位防旋卡槽（17）有4条。

3.据权利要求1所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，其特征在于，所述主鳍（6）有4块。

4.据权利要求1所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，其特征在于，所述防旋板（7）有3-4片。

5.据权利要求1所述的带高压喷孔的埋入式宽尾结构分体锚，其特征在于，所述透水孔（15）有6-8个。

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