CN108750012A - 一种袋状网缆式重力锚 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种袋状网缆式重力锚，包括用于装装载重物的橡胶皮袋、用于封装橡胶皮袋的封装缆绳、用于承载橡胶皮袋的网缆式结构，用于连接网缆式结构和系泊缆绳的不锈钢接头；所述网缆式结构由底部网和径向缆绳相互穿插编织而成，所述底部网为由高强聚乙烯纤维缆绳环绕成圆盘形，所述径向缆绳为呈射线状向外延伸的若干股等分底部网的高强聚乙烯纤维缆绳，所述网缆式结构通过向外延伸的径向缆绳与不锈钢接头连接。本发明的有益效果为：本发明的重力锚，结构简易，所采用的原材料易于获取，成本较低廉，易于安装，也易于维护；适用于任何水深，而且也适用于砂质、基岩、淤泥质等各样的海床情况。

Description

一种袋状网缆式重力锚
技术领域
本发明涉及一种重力锚，具体涉及一种袋状网缆式重力锚，属于浮式海洋能源装换装置技术领域。
背景技术
目前，随着各国对海上新型绿色能源开发的重视，浮式海洋能源装换装置（包括波能装换装置、海流能转化装置、海上风机、浮式风机和波能组合装置）得到了不断的发展，对锚固系统的要求越来越高，迫切需要提出安装便捷、维护便捷、成本低廉的锚固结构。
另外，需要注意的是浮式海洋能装置通常根据海洋能源分布的情况，需要安装在不同水深和不同海床的情况，海床的地质情况变化复杂，勘察成本较高，而目前应用于深海的鱼雷锚、法向承力锚等只适用于软黏土和砂质的海床基础，需要提出一种适用于基岩、软黏土和砂质等海床基础的锚固结构。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明的目的在于提出一种袋状网缆式重力锚，结构简易，所采用的原材料易于获取，成本较低廉，易于安装，也易于维护。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种袋状网缆式重力锚，包括用于装装载重物的橡胶皮袋、用于封装橡胶皮袋的封装缆绳、用于承载橡胶皮袋的网缆式结构，用于连接网缆式结构和系泊缆绳的不锈钢接头；所述网缆式结构由底部网和径向缆绳相互穿插编织而成，所述底部网为由高强聚乙烯纤维缆绳环绕成圆盘形，所述径向缆绳为呈射线状向外延伸的若干股等分底部网的高强聚乙烯纤维缆绳，所述网缆式结构通过向外延伸的径向缆绳与不锈钢接头连接。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述底部网和径向缆绳的直径不相同。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述底部网的直径为40mm，破断强度为1210kN，圆盘形的底部网的各圆环的直接分别为50 、150 、250、350、450、550、650、750、850、950和1050mm；所述径向缆绳的6根直径为20mm，破断强度为337KN，6根径向缆绳相互间隔30度设置。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述橡胶皮袋为顺丁橡胶材料加工而成。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述橡胶皮袋为长圆柱体或长方体或椭球体。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述封装缆绳为高强聚乙烯纤维材料制成的缆绳。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述网缆式结构能够承载若干个橡胶皮袋。
上述的一种袋状网缆式重力锚，若干个所述网缆式重力锚能够一起均匀布置用于浮式结构物的锚固。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述网缆式重力锚与系泊缆绳的不锈钢接头设置在网缆式重力锚的顶部中心处，或在网缆式重力锚的斜上方。
上述的一种袋状网缆式重力锚，所述网缆式结构为敞开式或封闭式。
本发明的有益效果为：
（1）本发明的重力锚，结构简易，所采用的原材料易于获取，成本较低廉，易于安装，也易于维护；
（2）本发明的重力锚适用于任何水深，而且也适用于砂质、基岩、淤泥质等各样的海床情况；
（3）本发明的重力锚特别适用于浮式海洋能装置、浮式防波堤等浮式近海工程结构的锚固；
（4）本发明的重力锚的安装简易、维护方便、海床适用性强，可以为近海浮式结构物的锚固提供新的系泊方案，具有广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1 为本发明使用状态下的主视结构示意图；
图2为本发明网缆式结构的示意图；
图3为袋状网缆式重力锚与系泊缆绳4连接示意图；
图4为装有砂石的橡胶皮袋7的结构示意图；
图5为不锈钢接头9同时与系泊缆绳4、径向缆绳11的连接示意图。
图中附图标记的含义：
1、浮式波能装换装置，2、海平面，3、波浪，4、系泊缆绳，5、海床面，6、网缆式结构，7、橡胶皮袋，8、封装缆绳，9、不锈钢接头，10、底部网，11、径向缆绳，12、装载重物。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明的网缆式重力锚，包括：包括用于装砂石或其他承载重物的橡胶皮袋7、用于封装橡胶皮袋7的封装缆绳、用于承载橡胶皮袋7的网缆式结构6、用于连接网缆式结构6和系泊缆绳4的不锈钢接头9；网缆式结构6由底部网10和径向缆绳11相互穿插编织而成，底部网10为由高强聚乙烯纤维缆绳环绕成圆盘形，径向缆绳11为呈射线状向外延伸的若干股等分底部网10的高强聚乙烯纤维缆绳，网缆式结构6通过向外延伸的径向缆绳11与不锈钢接头9连接。通过上述结构组合成的网缆式重力锚适用于任何水深，而且适用于砂质、基岩、淤泥质等各种各种的海床情况，尤其特别适用于浮式海洋能装置、浮式防波提等浮式近海工程结构的锚固。
橡胶皮袋7为顺丁橡胶材料加工而成，具有耐久性和抗腐蚀性，有一定的承载能力，可以承载袋内的沙石等重物，皮袋的数量和形状可以根据锚泊的需要进行设计，可以是长圆柱体，长方体、椭球体等形体；顺丁橡胶（Cis-polybutadiene）是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶。
用于封装皮袋的封装绳缆为高强聚乙烯纤维材料制成的缆绳，具有抗疲劳性能、承载能力，通过有效的编织或打结的方式将装有沙石等重物的橡胶皮袋7进行封装，确保严密性和耐久性。
进一步地，用于承载皮袋的网缆式结构6，由有一定强度的承载能力、抗磨损的高强聚乙烯缆绳制成。网缆式结构6采用12股高强聚乙烯缆绳编织而成。在其底部采用的是直径为40mm,破断强度为1210kN的高强聚乙烯缆绳环绕成不同直径的圆环，圆环的直接分别为50 、150 、250、350、450、550、650、750、850、950和1050mm；在圆环的径向上，每间隔30度插编一个长为10m直径为20mm的高强聚乙烯缆绳，共设置6根高强聚乙烯缆绳，设置的角度分别为0,30,60,90,120和150度（以正东方向为0度），所采用的高强聚乙烯缆绳的直径为20mm，其破断强度为337KN。
再进一步地，网缆式结构6中采用穿插和插编形成底部网10和对从底部网10延伸而出的径向缆绳11进行插编用于连接上部的不锈钢接头9，安装简易，维护方便。
如图2所示，直径为20mm的高强聚乙烯缆绳和直径为40mm的高强聚乙烯缆绳分别作为径向缆绳11和底部网10，进行相互穿插，编织成网缆式的承载结构。另外，为了使得高强聚乙烯缆绳具有更好的耐磨性，该高强聚乙烯缆绳的护套采用耐磨性强的芳纶纤维编织而成。需要注意的是，延长而出的高强聚乙烯缆绳采用插编的方法连接到上部系泊缆绳4的接头。
再进一步地，网缆式结构6能够承载若干个橡胶皮袋7；若干个网缆式重力锚能够一起均匀布置用于浮式结构物的锚固，安装简易，维护方便，海床适用性强。
网缆式结构6根据系泊的需要，可以采用开敞式或者封闭式，其中封闭式的结构需要更多的高强聚乙烯缆绳进行穿插或插编；向外延伸的12股径向缆绳11与插编在不锈钢接头9上，插编快捷，且形成的插编接头有很好的连接强度和接头可靠性；纤维缆绳的插编技术也已广泛应用在合成纤维缆绳的连接中。
用于连接系泊缆绳4和网缆式重力锚的不锈钢接头9，接头的破断强度为2000kN,其外圈直径为0.4m，可以设置在网缆式重力锚的顶部正上方，也可以设置在网缆式重力锚的斜上方。本发明的不锈钢接头9可以在该网缆式重力锚沉入海底前，预先与系泊缆绳4连接。需要保证连接接头的破断强度、可靠性，尽量减小接头和绳缆的磨损。
本发明的网缆式重力锚的拼装流程如下：
（1）采用2种直径和强度不同的高强聚乙烯缆绳构建用于承载橡胶皮袋7的网缆式结构6；
（2）将橡胶皮袋7在岸上装满沙石等装载重物12，并采用封装绳缆进行封装；
（3）将装有沙石等重物的橡胶皮袋7按序放入网缆式结构6中，并对网缆式结构6中延伸出来的径向缆绳11采用插编的方式连接和安装到系缆不锈钢接头9上；
（4）在安装船上，将本发明的网缆式重力锚与系泊缆绳4在不锈钢接头9处进行连接；
（5）运载到指定系泊海域，对本发明的重力锚，进行抛锚安装作业，抛至海床面5上。
由于浮式波能装换装置1通常根据海洋能源分布的情况，需要安装在不同水深和不同海床的情况，海床的地质情况变化复杂，再加上海平面2上的波浪3对浮式波能装换装置1的作用，勘察成本较高，因此我们提出了由若干个网缆式结构6，若干个装有沙石等装载重物12的橡胶皮袋7拼装组成的重力锚。网缆式结构6可以采用高承载能力的带有芳纶护套的高强聚乙烯缆绳插编组成，这样更好的提高耐磨性；。不锈钢接头9设置在网缆式重力锚的顶部中心处，或设置在网缆式重力锚的斜上方。橡胶皮袋7要求具有封闭性、耐磨性和耐久性。采用本发明的网缆式重力锚可以满足浮式海洋能源装换装置的锚固要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：包括用于装装载重物的橡胶皮袋、用于封装橡胶皮袋的封装缆绳、用于承载橡胶皮袋的网缆式结构，用于连接网缆式结构和系泊缆绳的不锈钢接头；所述网缆式结构由底部网和径向缆绳相互穿插编织而成，所述底部网为由高强聚乙烯纤维缆绳环绕成圆盘形，所述径向缆绳为呈射线状向外延伸的若干股等分底部网的高强聚乙烯纤维缆绳，所述网缆式结构通过向外延伸的径向缆绳与不锈钢接头连接。
2.根据权利要求1所述的一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：所述底部网和径向缆绳的直径不相同。
3.根据权利要求2所述的一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：所述底部网的直径为40mm，破断强度为1210kN，圆盘形的底部网的各圆环的直接分别为50 、150 、250、350、450、550、650、750、850、950和1050mm；所述径向缆绳的6根直径为20mm，破断强度为337KN，6根径向缆绳相互间隔30度设置。
4.根据权利要求1所述的一种袋状网缆的重力锚，其特征在于：所述橡胶皮袋为顺丁橡胶材料加工而成。
5.根据权利要求1或4所述的一种袋状网缆的重力锚，其特征在于：所述橡胶皮袋为长圆柱体或长方体或椭球体。
6.根据权利要求1所述的一种袋状网缆的重力锚，其特征在于：所述封装缆绳为高强聚乙烯纤维材料制成的缆绳。
7.根据权利要求1所述的一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：所述网缆式结构能够承载若干个橡胶皮袋。
8.根据权利要求1所述的一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：若干个所述网缆式重力锚能够一起均匀布置用于浮式结构物的锚固。
9.根据权利要求1所述的一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：所述网缆式重力锚与系泊缆绳的不锈钢接头设置在网缆式重力锚的顶部中心处，或在网缆式重力锚的斜上方。
10.根据权利要求1所述的一种袋状网缆式重力锚，其特征在于：所述网缆式结构为敞开式或封闭式。
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