CN108668974B - 一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，包括锚板、锚柄、导向板、活动板；锚板一侧的中上部焊接有向上倾斜的锚柄，锚柄的端部设置有锚眼，锚板另一侧的上部对称的设置有两个槽板；导向板呈三角形形状，导向板焊接于锚板的下部并向锚柄一侧倾斜；活动板上设置有位置、数量与槽板匹配的滑动槽；组装时，基于活动板上的滑动槽套住各相应的槽板，然后用挡板焊接在各槽板的端部，挡板使活动板与锚板相互平行分布且两者无法脱离，活动板基于滑动槽能与槽板发生相对滑移。所提拖曳锚贯入海床后，通过张拉连接于活动板上的钢丝绳，把活动板逐渐伸长、展开，使拖曳锚沿锚柄的法向能兜住更多的土体，从而提高了拖曳锚的抗拔极限承载力。

Description

一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚

技术领域

本发明涉及深水网箱的锚泊技术领域，具体是一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚。

背景技术

拖曳锚的形态发展过程大致可以分为三个阶段：第一阶段是老式低效率锚，第二阶段是高承载力锚，第三阶段是法向承力锚。现阶段所提到的新型拖曳锚，通常指法向承力锚(Vertically Loaded Anchor，VLA)，属于大型拖曳嵌入式板锚。法向承力锚不仅能承受水平和竖直荷载，而且具有较高的抗拔承载力，其承载力可以达到锚自身重量的 100 倍以上，同时具有重量轻、材料省、易操作、易存储、可回收和重复使用等诸多优点，与目前新型深水绷紧索系泊方式配合，在深水条件下的优势非常明显。

现有的新型拖曳锚主要用于系泊深水中漂浮的石油和天然气设施，故其质量和体积较大。若把诸如法向承力锚之类的拖曳锚用于海水网箱的锚泊，其质量和体积显得过大，成本也相对过高，难以推广运用。目前我国海上养殖区主要集中在15 m等深线以内的浅湾内，而超过20 m水深的海域利用率尚不足1%，因此，大力发展20 m水深以上的深水网箱养殖，是解决我国食品供给保障的新途径之一。但现有的法向承力锚通常用于数百米甚至上千米水深的海域，若用于系泊20 m~50m水深的网箱，显然不宜直接搬用，需进行一定的改进。

因此需要设计一种新型拖曳锚，使其满足20m~50m水深网箱的锚泊需要，质量相对较小，安装成本相对较低，抗拔承载力能满足海水网箱的系泊要求。

发明内容 本发明的目的是提供一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其锚板上设置有可移动的活动板，在拖曳锚贯入海床后活动板可以拉出、伸长，使工作期间拖曳锚的锚板面积增大，拖曳锚能兜住更多的土体，从而提高其抗拔承载力。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：包括锚板、活动板，锚板一侧板面倾斜向上连接有锚柄，锚柄柄端设有锚眼，锚板底边向锚柄一侧倾斜连接有导向板，锚板的左、右侧边分别连接有固定棒，锚板另一侧板面设置有一对呈水平对称分布的槽板，每个槽板板端分别连接有挡板，所述活动板上部设有套孔，活动板中设有一对沿竖直方向延伸的滑动槽，活动板设置在锚板设有槽板的一侧，且活动板板面与锚板板面平行，锚板连接的槽板一一对应滑动装配于活动板的滑动槽，且每个槽板连接的挡板分别位于活动板远离锚板的一侧。

所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于： 所述导向板呈三角形形状，导向板的数量为一个或多个，导向板的三角形尖端倾斜的指向下方，导向板与锚板的夹角不小于135°。

所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：所述的活动板与锚板的宽度、高度、厚度均相同，活动板的一侧板面贴合于锚板设有槽板的一侧板面，活动板可竖直滑动至活动板与锚板呈现相互叠合状态。

所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：所述的活动板靠近上侧边的中间位置设有套孔，锚板靠近上侧边的中间位置设有凹口，在锚板在与活动板叠合时，锚板的凹口使套孔露出。

所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：所述的槽板的宽度小于滑动槽的宽度，槽板的高度不大于自身宽度的两倍；挡板的宽度与高度均分别不小于槽板宽度与高度的三倍，且挡板的上端面不高于锚板的上端面。

一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚的施工辅助装置，其特征在于：包括施工支架，施工支架由多个支腿支撑的矩形状边框构成，矩形状边框上设置有可供锚板连接的固定棒卡入的固定棒卡口，以及可供锚柄卡入的锚柄卡口；拖曳锚的固定棒与锚柄卡入施工支架对应卡口后，导向板尖部至矩形状边框的距离大于矩形状边框上各个支腿的长度；施工支架的矩形状边框材料由长条形矩形断面的塑料材料连接而成，施工支架仅能支撑拖曳锚的重量，在超过拖曳锚重量的荷载作用下，施工支架呈现脆性断裂与破坏。

与现有技术相比，本发明的优点为：

(1) 施工时，活动板与锚板相互叠合，未增大拖曳锚沿拖曳运动方向的轮廓面积，故活动板对拖曳锚的贯入海床施工基本无影响。

(2) 施工时，先把拖曳锚固定于施工支架上，施工支架平稳的接触海床，能保证拖曳锚在拖曳前的理想姿态，便于拖曳锚贯入海床。且在拖曳过程中施工支架由于受到超过其强度的荷载而呈现脆性破坏，施工支架对拖曳锚贯入海床的过程基本无影响。施工支架造价低廉，为一次性使用的辅助托架。

(3) 拖曳锚贯入海床后，通过张拉连接于活动板套孔上的钢丝绳，把活动板逐渐伸长、展开，使拖曳锚沿锚柄的法向能兜住更多的土体，从而提高了拖曳锚的抗拔极限承载力。

附图说明

图1 为本发明所提拖曳锚主视图。

图2 为本发明所提拖曳锚右视图。

图3 为本发明所提拖曳锚俯视图。

图4 为本发明所提拖曳锚三维结构示意图1。

图5 为本发明所提拖曳锚三维结构示意图2。

图6 为本发明所提拖曳锚活动板展开时的右视图。

图7 为本发明所提拖曳锚活动板展开时的三维结构示意图1。

图8 为本发明所提拖曳锚活动板展开时的三维结构示意图2。

图9 为本发明所提拖曳锚的活动板三维结构示意图。

图10 为本发明所提拖曳锚隐藏活动板时的三维结构示意图。

图11 为本发明所提拖曳锚隐藏挡板时的三维结构示意图。

图12 为本发明所提拖曳锚固定在施工支架上的三维结构示意图。

图13 为本发明所提拖曳锚所使用的施工支架三维结构示意图。

图14 为本发明所提拖曳锚固定在施工支架上的主视图。

图15 为本发明所提拖曳锚在重力作用下接触海床示意图。

图16 为本发明所提拖曳锚在拉力作用下逐渐贯入海床示意图。

图17 为本发明所提拖曳锚在拉紧钢丝绳后继续逐渐贯入海床示意图。

图18 为本发明所提拖曳锚施工结束后与网箱连接示意图。

附图标记说明：1、锚板；2、锚柄；3、锚眼；4、导向板；5、活动板；6、滑动槽；7、挡板；8、固定棒；9、套孔；10、槽板；11、施工支架；12、锚柄卡口；13、固定棒卡口；14、锚链；15、钢丝绳；16、网箱；A、海平面；B、海床面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图12所示，一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，包括锚板1、活动板5，锚板1一侧板面倾斜向上连接有锚柄2，锚柄2柄端设有锚眼3，锚板1底边向锚柄2一侧倾斜连接有导向板4，锚板1的左、右侧边分别连接有固定棒8，锚板1另一侧板面设置有一对呈水平对称分布的槽板10，每个槽板10板端分别连接有挡板7，活动板5上部设有套孔9，活动板5中设有一对沿竖直方向延伸的滑动槽6，活动板5设置在锚板1设有槽板10的一侧，且活动板5板面与锚板1板面平行，锚板1连接的槽板10一一对应滑动装配于活动板5的滑动槽6，且每个槽板10连接的挡板7分别位于活动板5远离锚板1的一侧。

导向板4呈三角形形状，导向板4的数量为一个或多个，导向板4的三角形尖端倾斜的指向下方，导向板与锚板的夹角不小于135°。

活动板5与锚板1的宽度、高度、厚度均相同，活动板5的一侧板面贴合于锚板1设有槽板10的一侧板面，活动板5可竖直滑动至活动板5与锚板1呈现相互叠合状态。

活动板5靠近上侧边的中间位置设有套孔9，锚板1靠近上侧边的中间位置设有凹口，在锚板1在与活动板5叠合时，锚板1的凹口使套孔9露出。

挡板7贴合于活动板5远离锚板1的一侧板面。

槽板10的宽度小于滑动槽6的宽度，槽板10的高度不大于自身宽度的两倍；挡板7的宽度与高度均分别不小于槽板10宽度与高度的三倍，且挡板7的上端面不高于锚板1的上端面。

如图13-图15所示，一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚的施工辅助装置，包括施工支架11，施工支架11由多个支腿支撑的矩形状边框构成，矩形状边框上设置有可供锚板1连接的固定棒8卡入的固定棒卡口13，以及可供锚柄2卡入的锚柄卡口12；拖曳锚的固定棒8与锚柄2卡入施工支架11对应卡口13、12后，导向板4尖部至矩形状边框的距离大于矩形状边框上各个支腿的长度；施工支架11的矩形状边框材料由长条形矩形断面的塑料材料连接而成，施工支架11仅能支撑拖曳锚的重量，在超过拖曳锚重量的荷载作用下，施工支架呈现脆性断裂与破坏。

如图1~图11所示，本发明包括锚板1、锚柄2、导向板4、活动板5；锚板1一侧的中上部焊接有向上倾斜的锚柄2，锚柄2的端部设置有锚眼3，锚板1另一侧的上部对称的设置有两个槽板10，锚板1的两端中部设置有固定棒8；导向板4呈三角形形状，导向板4焊接于锚板1的下部并向锚柄2一侧倾斜；活动板5上设置有位置、数量与槽板10匹配的滑动槽6，活动板5的上方中部设置有套孔9；组装时，基于活动板5上的滑动槽6套住各相应的槽板10，然后用挡板7焊接在各槽板10的端部，挡板7使活动板5与锚板1相互平行分布且两者无法脱离，活动板5基于滑动槽6能与槽板10发生相对滑移。

上述提及的“中上部”、“端部”、“向上”、“两端”、“下部”、“上方中部”等方位词，是基于所提拖曳锚施工时的姿态来确定的。施工时所提拖曳锚卡入施工支架11上，施工支架11平稳的接触海床，如图12~图15所示。在此姿态下，来确定各方位词的具体指向，说明书中其它地方所提的方位词也按此姿态推定得到。上述方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者构件必须具有特定的方位、构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

导向板4与锚板1焊接后，导向板4的三角形尖端倾斜的指向下方，导向板4与锚板1的夹角不小于135°。图1中较好的体现导向板4焊接于锚板1的下部并向锚柄2一侧倾斜，导向板4延长线与锚板1两平面的锐角夹角不大于45°。

活动板5与锚板1的宽度、高度、厚度均相同，活动板5向下移动至最下端时，活动板5与锚板1呈现相互叠合状态，如图4与图5所示。活动板5向下移动至最下端时，滑动槽6的上端与槽板10发生接触；活动板5向上移动至最上端时，滑动槽6的下端与槽板10发生接触。

活动板5与锚板1相互叠合时，活动板5上的套孔9将被锚板1遮住，导致套孔9无法穿入施工用的钢丝绳15。因此，需在锚板1与套孔9叠合的位置挖除一定的范围，使套孔9不被遮挡，如图8所示。

槽板10的宽度小于滑动槽6的宽度，槽板10的高度不大于其宽度的两倍；挡板7的宽度与高度均分别不小于槽板10宽度与高度的三倍，且挡板7的上端面不高于锚板1的上端面。可见，槽板10内嵌在滑动槽6的内部，且槽板10尺寸不大，便于滑动槽6发生足够大的滑移距离。滑动槽6发生的滑移距离越大，后续活动板5展开的面积越大，对提高拖曳锚的承载力越有利。

挡板7焊接于槽板10端部，挡板7的作用是：约束与控制活动板5，使活动板5与锚板1相互平行分布且两者无法脱离，活动板5与锚板1之间能够方便、自由发生相对滑移。为了便于活动板5与锚板1之间的滑移，可在活动板5与锚板1之间的接触面上涂上润滑油，使相互之间的接触摩擦非常小。

为了增加锚柄2与锚板1之间的相互连接，锚柄2可对称、分叉的设置两个斜臂与锚板1焊接连接，如图4与图5所示。

锚板1的两端中部设置有固定棒8，此处的“两端”指锚板1厚度方向的侧面，即固定棒8设置在由厚度与高度组成的平面上，而锚柄设置在由高度与宽度组成的平面上。固定棒8卡入施工支架11中的固定棒卡口13中，用来固定与定位拖曳锚与施工支架11之间的连接。固定棒8的尺寸无需过大，仅需能支撑拖曳锚的自重即可。

所提拖曳锚使用与之匹配的施工支架11进行施工。施工支架11由呈矩形状边框及四腿组成，矩形状边框上设置可供分别卡住拖曳锚上固定棒8与锚柄2的固定棒卡口13与锚柄卡口12；拖曳锚基于固定棒8与锚柄2卡入施工支架11后，导向板4尖部至矩形状边框的距离大于矩形状边框上四腿的长度；施工支架11由长条形矩形断面的塑料材料连接而成，施工支架11仅能支撑拖曳锚的重量，在超过拖曳锚重量的荷载作用下，施工支架11将呈现脆性断裂与破坏，如图13所示。

导向板4尖部至矩形状边框的距离大于施工支架11矩形状边框上四腿的长度，是为了在施工支架11接触海床时，拖曳锚的导向板4尖部已插入海床中一定距离，便于后续拖曳过程中锚体能贯入海床。若初始状态时拖曳锚不与海床接触，则后续无法实现拖曳贯入施工。

施工时，先把拖曳锚固定于施工支架上，施工支架平稳的接触海床，能保证拖曳锚在拖曳前的理想姿态，便于拖曳锚贯入海床，如图12~图15所示。且在拖曳过程中施工支架由于受到超过其强度的荷载而呈现脆性破坏，施工支架对拖曳锚贯入海床的过程基本无影响。施工支架由脆性塑料制成，成本低廉，为一次性使用的辅助托架。

所提拖曳锚的施工方法如下：

(1) 拖曳锚上的固定棒8与锚柄2分别卡入施工支架11上的固定棒卡口13与锚柄卡口12(如图12与图14所示)，并对两者进行简单的固定。把锚链14的一端系泊在锚眼3上，使用后续可解脱的方式把施工用的钢丝绳15系泊在活动板5上的套孔9上。在指定的海域，基于施工辅助绳索均匀、对称的绑住施工支架11，通过施工辅助绳索平稳的起吊拖曳锚并逐渐下放，直至施工支架11的四腿平稳的接触海床，如图15所示。

(2) 张拉、拖曳锚链14，使拖曳锚逐渐贯入海床。张拉锚链过程中，施工支架11受到的荷载越来越大，直至其受到的荷载超过其强度时，施工支架11发生脆性断裂与破坏，拖曳锚逐渐与施工支架11发生分离。继续张拉锚链14，直至锚链拉力达到预定值，此时拖曳锚已贯入海床较大深度，如图16所示。

(3) 张拉钢丝绳15，使活动板5在钢丝绳15的拉力作用下相对锚板1发生滑动，活动板5逐渐被拉出，如图17所示。直至确定活动板5拉伸至最大距离时，停止张拉钢丝绳15，抽出、移除钢丝绳15。

活动板逐渐伸长、展开，使拖曳锚沿锚柄的法向能兜住更多的土体，从而提高了拖曳锚的抗拔极限承载力。通常，通过张拉活动板5使锚板新增的面积可超过原锚板1面积的50%以上。

(4) 把锚链14的另一端系泊在网箱16上，确定拖曳锚的姿态与贯入深度满足要求时，施工结束，如图18所示。

施工时，活动板与锚板相互叠合，未增大拖曳锚沿拖曳运动方向的轮廓面积，故活动板对拖曳锚的贯入海床施工基本无影响。

所提拖曳锚结构简单，质量相对较小，安装成本相对较低，通过张拉活动板使锚板的面积增加，从而提高了锚泊基础的抗拔承载力，使其满足20m~50m水深网箱的锚泊需要。

附图中仅展示了拖曳锚的锚板与活动板的部分形状及部分连接方式的情况，按照所提思路，可以改变活动板的形状与连接方式，形成其他相关类型的锚板可伸长的拖曳锚，其均属于本技术的等效修改与变更，此处不再赘述。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：包括锚板、活动板，锚板一侧板面倾斜向上连接有锚柄，锚柄柄端设有锚眼，锚板底边向锚柄一侧倾斜连接有导向板，锚板的左、右侧边分别连接有固定棒，锚板另一侧板面设置有一对呈水平对称分布的槽板，每个槽板板端分别连接有挡板，所述活动板上部设有套孔，活动板中设有一对沿竖直方向延伸的滑动槽，活动板设置在锚板设有槽板的一侧，且活动板板面与锚板板面平行，锚板连接的槽板一一对应滑动装配于活动板的滑动槽，且每个槽板连接的挡板分别位于活动板远离锚板的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于： 所述导向板呈三角形形状，导向板的数量为一个或多个，导向板的三角形尖端倾斜的指向下方，导向板与锚板的夹角不小于135°。

3.根据权利要求1所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：所述的活动板与锚板的宽度、高度、厚度均相同，活动板的一侧板面贴合于锚板设有槽板的一侧板面，活动板可竖直滑动至活动板与锚板呈现相互叠合状态。

4.根据权利要求1或3所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：所述的活动板靠近上侧边的中间位置设有套孔，锚板靠近上侧边的中间位置设有凹口，在锚板在与活动板叠合时，锚板的凹口使套孔露出。

5.根据权利要求1所述的一种锚板可伸长的深水网箱拖曳锚，其特征在于：所述的槽板的宽度小于滑动槽的宽度，槽板的高度不大于自身宽度的两倍；挡板的宽度与高度均分别不小于槽板宽度与高度的三倍，且挡板的上端面不高于锚板的上端面。

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