JP2014528386A - 改良した沖合海洋アンカー - Google Patents

Abstract

フルーク及びこのフルークに取付けたシャンクを有する海洋アンカーであって、シャンクはフルークに対する回動を遠隔制御ロック可能にし、また後でフルークに対する回動を遠隔制御ロック解除可能にした、該海洋アンカーについて記載する。【選択図】図２

Description

本発明は、海洋アンカー（錨）に関し、またとくに、例えば、半潜水型海洋掘削穿孔装置プラットホームに使用するような、引きずり埋設式の沖合海洋アンカーに関し、この引きずり埋設式アンカーは、アンカー索を初期的には水平に引っ張り、係留海底面内に貫入させる。

一般的に海洋アンカーは、平面状のフルーク（錨爪）に取付けた細長のシャンクを有し、フルークは、フルークから遠いシャンク末端部の取付けポイントでアンカーに固定したアンカー索によって初期的に係留海底面に沿って引っ張るとき、係留海底面に貫入する係合を助長する尖端付きの鋭利な最先端縁を有しする。取付けポイントは、フルークの後端縁から延びて、フルークの平面に対して前方に開いた鋭角のフルーク角度をなす名目上の直線上に位置する。フルーク角度は、通常、堅い粘土質若しくは砂質土壌の貫入を容易にする約３０゜の角度、又は柔らかい粘土質若しくは沈泥（シルト）質土壌の貫入を容易にする約５０゜の角度である。取付けポイントは、さらに、フルークの最先尖端ポイントから延びて、フルークの平面に対して前方に開いた鋭角のポイント角度をなす名目上の直線上に位置する。このポイント角度は、堅い又は硬い粘土質係留海底土壌内へのフルーク尖端ポイントの確実な係合を助長するのには、６０゜〜７０゜の範囲とする。後者の要件は、堅い又は硬い粘土質における操作を意図するアンカーのフルークに対する取付けポイントの位置を限定する。

大部分の沖合海洋アンカーは、展開前に柔らかい又は堅い係留海底土壌に適切に適合するようフルーク角度を調整する必要がある。したがって、アンカーはこの作業を実施することができるよう、アンカーを取扱う船舶の甲板上で変更しなければならない。このことは、沖合での時間を消費し、海事資源を待機させるアンカー設置の程度に基づいて相当大きなコスト的ペナルティを伴う。

特許文献１（欧州特許第０８０２１１１号）は、係留海底土壌にアンカーを設置した後、遠隔制御によりフルーク角度を調整することができる調整機構を有するアンカーについて記載しており、この調整は、アンカーケーブルに平行となるようアンカーに取付けた補助牽引索によって行う。このアンカーの欠点としては、補助牽引索の張力を含む土壌の抵抗の結果としての調整機構における早発的動作、調整機構動作の逆遠隔操作ができない点、順次のアンカー展開相互間に調整機構における壊れかけのピンの交換のためアンカーをデッキングすることが必要になる点、堅い又は硬い粘土質土壌の係留海底面に信頼性高く係合するに必要な適切なポイント角度を維持する能力がアンカーにない点がある。

欧州特許第０８０２１１１号明細書

本発明の目的は、とくに、アンカーを係留海底土壌に設置した後にフルーク角度を遠隔調整でき、また上述の欠点を回避するアンカーを得るにある。

以下、用語「軸線」は、長さ方向に限定しないものとして解釈すべきであり、用語「荷重印加ポイント」は、アンカー索連結部材（例えば、シャックルピン）の軸線とアンカーの対称平面との交差ポイントとして解釈すべきであり、取付けポイントが回動可能な継手を有する場合、用語「取付けポイント」は、回動可能な継手の中心における回動軸線として解釈すべきである。

本発明によれば、海洋アンカーは、対称平面を有し、またフルーク及びシャンクを備えた海洋アンカーであって、前記フルーク及び前記シャンクは互いに回動可能に連結し、前記フルークは、後端縁を有し、また前記アンカーの前方向に最前尖端ポイントまで延在し、前記海洋アンカーには遠隔操作可能なロック及びロック解除手段を設け、これにより前記シャンクは前記フルークに対して回動可能にロック及びその後にロック解除可能にする。

好適には、前記シャンクは、前記アンカーの最小フルーク角度を画定する位置で、回動的にロック可能であり、またその後にロック解除可能とする。

好適には、前記遠隔操作ロック及びロック解除手段は、回動可能な４バー式リンク機構を有する。

好適には、前記４バー式リンク機構は、前記シャンクを形成するよう結合部材によって互いに結合した、少なくとも１つの前方細長部材及び少なくとも１つの後方細長部材を有し、前記結合部材は、第１荷重印加ポイント及び第２荷重印加ポイント、並びにこれら荷重印加ポイント間で移動可能なアンカー索連結部材を収容する転移手段を有し、前記各細長部材は、一方の端部における上側取付けポイント及び他方の端部における下側取付けポイント、並びに前記フルークの少なくとも一部分のフルーク部分であって、前記細長部材の前記下側取付けポイントを収容するよう互いに離れた対応の前方取付けポイント及び後方取付けポイントを有する、該フルーク部分を有し、前記結合部材は、前記細長部材の前記上側取付けポイントを収容するよう互いに離れた対応の前方取付けポイント及び後方取付けポイントを有し、前記後方細長部材及び前記結合部材は、剛性であり、前記フルークの前記最前尖端ポイントの近傍で前記フルークに交差する平面に含まれる作用ラインに沿って、前記フルークから離れる方向に作用する力が前記アンカー索連結部材によって前記第１荷重印加ポイントに加わるとき、前記４バー式リンク機構を回動的にロックし、またその後に前記フルークから離れる方向に作用する力が前記第２荷重印加ポイントに加わるとき、前記４バー式リンク機構のロックを回動的に解除可能にし、これに続いて前記アンカー索取付け部材を移動する。

好適には、前記前方及び後方の細長部材の取付けポイントは、前記フルーク及び前記結合部材における前記対応の取付けポイントとともに、それぞれ回動軸線を含む上側前方、下側前方、上側後方及び下側後方の回動可能継手を有する。

好適には、前記転移手段は前記アンカー索連結部材を収容し得る通路を有し、これにより前記アンカー索連結部材は、前記通路内で移動することによって荷重印加ポイントのうち一方から他方へ変位することができるようにする。

好適には、前記通路は、前端部及び後端部、並びに平面状又は湾曲した表面に平行な軌跡を有する溝孔により構成し、第１荷重印加ポイントは前記軌跡における前記前端部に隣接し、第２荷重印加ポイントは前記軌跡における前記後端部に隣接して位置する。

好適には、前記上側前方の回動可能継手の軸線及び上側後方の回動可能継手の軸線は、或る距離だけ離れたポイントで前記対称平面に交差し、これにより前記細長部材及び前記剛性結合部材が互いに相対的に回動して、前記上側後方の回動可能継手の前記軸線を、前記上側前方の回動可能継手の前記回動軸線及び下側後方の回動可能継手の回動軸線が前記対称平面に交差するポイントを含む直線に交差する状態になるよう移動させ、これにより、前記フルークの前記最前尖端ポイントの近傍で前記フルークに交差する平面に含まれる作用ラインに沿って、前記フルークから離れる方向に作用する力が前記アンカー索連結部材によって前記第１荷重印加ポイントに加わるとき、前記４バー式リンク機構は、前記剛性後方細長部材で生じ、また前記剛性結合部材で生ずる圧迫力によってロック状態になる。

好適には、前記回動可能継手は、前記上側後方の回動可能継手の回動軸線が、前記上側前方の回動可能継手の前記回動軸線及び下側後方の回動可能継手の回動軸線が前記対称平面に交差するポイントを含む直線を通り過ぎて僅かに越えるよう移動し、前記４バー式リンク機構の安定したロック状態を生ずることができるクリアランスを有する。

好適には、前記４バー式リンク機構は、前記剛性後方細長部材が前記前方細長部材に直接又は間接的に接触することによって回動が拘束されるよう構成する。

好適には、前記第１荷重印加ポイントにおける前記溝孔の軌跡に対する接平面は、前記フルークの前記最前尖端ポイント及び前記第１荷重印加ポイントを含む直線に対して傾斜し、前記４バー式リンク機構がロックされるとき、６０゜〜９５゜の範囲内の後方開きの角度をなす。

好適には、前記第１荷重印加ポイントは、前記上側前方及び下側前方双方の回動可能継手の軸線を含む平面上又はこの平面の後方に位置する。

好適には、前記フルークの最前尖端ポイント及び前記第１荷重印加ポイントを含んで前記対称平面に直交する平面は、前記上側前方の回動可能継手の軸線の前方を通過する。

好適には、前記４バー式リンク機構は、前記回動可能継手の軸線相互間に離間距離を有し、これら離間距離は、前記フルークから離れる方向に作用する力が前記アンカー索連結部材によって前記第１荷重印加ポイント及び第２荷重印加ポイントそれぞれに加わるとき、前記第１荷重印加ポイント及び第２荷重印加ポイントがそれぞれ前記フルークに対する第１及び第２の安定位置を有するように設定する。

好適には、アンカーの最小フルーク角度は、２６゜〜３２゜の範囲内とする。
本発明の実施形態を添付図面により、例として以下に説明する。

本発明による海洋アンカーの側面図である。 図１に示すアンカーの斜視図である。 図１に示すアンカーの、堅固な又は硬い粘土質係留海底土壌で動作するよう第１荷重印加ポイントに荷重が加わる状態を示す側面図である。 図１に示すアンカーの、柔らかい粘土質係留海底土壌で動作するよう第２荷重印加ポイントに荷重が加わる状態を示す側面図である。 図１に示すアンカーの、堅固な又は硬い粘土質係留海底面に貫入するよう傾動した状態を示す側面図である。 図１に示すアンカーの変更例の斜視図である。

図１及び２につき説明すると、本発明の実施形態において、係留海底面３（図１参照）下方の土壌２で動作する海洋アンカー１はフルーク４を有し、このフルーク４は、最前尖端ポイント４Ａ，４Ｂを有し、また接合部５で互いに接合した横方向傾斜フルーク半部４Ｃ，４Ｄによって形成する。接合部５は、アンカー１の対称平面６上に位置し、またフルーク４の前後方向ラインＡＦに平行であり、この前後方向ラインＡＦは、前（forward）方向Ｆ及び後（aft）方向Ａを画定し、またフルーク４の上面の重心であるフルーク重心Ｃを通過する。対称平面６は、図１，３，４及び５それぞれを描く平面状紙面で代表して示す。

前方クレビス（Ｕ字状金具）突起７及び後方クレビス突起８は、接合部５でフルーク４に突設し、またそれぞれピン孔９，１０を設ける。ピン１１は、堅固な前方支柱１３の下側端部１２をピン孔９の軸線１４周りに回動可能に位置決めする。ピン１５は、堅固な後方支柱１７の下側端部１６をピン孔１０の軸線１８周りに回動可能に位置決めする。前方支柱１３の上側端部１９は、ピン孔２１を設けたクレビス突起２０を有する。後方支柱１７の上側端部２２は、ピン孔２４を設けたクレビス突起２６を有する。前方支柱１３において、ピン２５は、堅固な結合プレート２７の前方突起２６をピン孔２１の軸線２８周りに回動可能に位置決めする。後方支柱１７において、ピン２９は、結合プレート２７の後方突起３０をピン孔２４の軸線３１周りに回動可能に位置決めする。

４バー式リンク機構３２が、フルーク４、シャンク支柱１３，１７、及び結合プレート２７によって形成され、後者の３素子、すなわちバーは、互いにまたフルーク４に対して相対的に回動することができ、アンカー１のシャンク３２Ａを構成する。結合プレート２７は、シャックル３５のピン３４を収容するよう設けた溝孔３３を有する。シャックル３５は、アンカー索３８に取付けたソケット３７の眼口部３６に挿通する。溝孔３３は、ピン３４の直径よりも大きい幅を有し、ピン３４が自由に摺動できるようにする。ピン３４の軸線３９は、ピン３４が溝孔３３におけるフルーク４から遠位の表面４１に接触して摺動するとき、溝は３３内で軌跡４０を描く。

ピン３４が溝孔３３の前方端部４２に接触する位置にあるとき、軸線３９はアンカー１の第１荷重印加ポイント４３を含む。ピン３４が溝孔３３の後方端部４４に接触するとき、軸線３９はアンカー１の第１荷重印加ポイント４５を含む。第１荷重印加ポイント４３の第２荷重印加ポイント４５から離れる距離Ｄは、軸線２８の軸線３１から離れる距離Ｅの６０％〜１００％の範囲内の距離とする。距離Ｅは、対称平面６で前方向Ｆに測ったフルーク４の全長Ｌの２５％〜３７％、好適には、３２％とする。

溝孔３３は、第１荷重印加ポイント４３における軌跡４０の接平面が、フルーク４の最先端尖端ポイント４Ａ及び第１荷重印加ポイント４３を含む平面４６に対して傾斜し、６０゜〜９５゜の範囲における後方開きの角度α、好適には、９０゜の角度をなすよう配置する。平面４６は対称平面６に対して直角であり、前方向Ｆに対して傾斜し、６０゜〜７２゜の範囲における前方開きのポイント角度β、好適には、７０゜の角度をなすようにする。軸線２８と軌跡４０との間の離間距離は、ピン３４が溝孔３３内で摺動するとき、シャックル３５の眼口部４７がクレビス突起２０に干渉せずに通過できるに十分な距離とする。好適には、第１荷重印加ポイント４３の配置は、軸線２８と平面４６との間の離間距離がピン２５の直径の１.５〜２.５倍の範囲内となるようにする。

方向ラインＡＦはポイント４８でフルーク半部４Ｃ，４Ｄの後端縁４７を含む平面４７Ａと交差する。ポイント４８及び第１荷重印加ポイント４３を含む直線Ｂ（図１参照）は、第１荷重印加ポイント４３がフルークＦに対して固定位置４３Ａに位置するとき、前方向Ｆと前方開きのフルーク角度γをなし、このフルーク角度γは２６゜〜３２゜の範囲内、好適には、３０゜とする。この固定位置４３Ａは、第１荷重印加ポイント４３がとり得る最も前方の位置であり、直線Ｂが平面４６に交差することによって画定される。したがって、位置４３Ａは、角度β及びフルーク角度γの最小値を選択することによりフルーク４に対して固定される。重心Ｃ及び第１荷重印加ポイント４３を含む直線Ｎ（図１参照）は、第１荷重印加ポイント４３がフルークＦに対して固定位置４３Ａに位置するとき、前方開きのフルーク重心角度δをなし、このフルーク重心角度δは、３６゜〜４４゜の範囲内、好適には、４１゜とする。

前方クレビス突起７におけるピン孔９の軸線１４と後方クレビス突起８のピン孔１０の軸線１８との間の距離Ｇは、全長Ｌの４０％〜６０％の範囲内とする。軸線１４と重心Ｃとの間における方向ラインＡＦに平行に測った距離Ｈは、全長Ｌの１０％〜２０％の範囲内、好適には、１５％とする。軸線１４，１８はそれぞれ方向ラインＡＦに平行な直線であって、重心Ｃから距離Ｊだけ離れる直線に対して直角に交差し、距離Ｊは、全長Ｌの７％〜１１％の範囲内、好適には、９％とする。

前方シャンク支柱１３の軸線１４と軸線２８との離間距離Ｋは、全長Ｌの７５％〜８０％の範囲内、好適には、７７％とする。後方シャンク支柱１７の軸線１８と軸線３１との離間距離Ｍは、全長Ｌの７５％〜８０％の範囲内、好適には、７８％とする。距離Ｅ，Ｇ，Ｋ及びＭの構成は、軸線３１が軸線１８及び２８を含む直線Ｐ（図１参照）に対して相対移動可能とし、好適には、直線Ｐを越えて移動し、支柱１７が支柱１３に直接的に接触する、又は結合プレート２７の突起３０を介して接触ポイント４９で支柱１３に間接的に接触するよう付加的に行う。軸線３１が直線Ｐを越えて移動できる範囲は、４バー式リンク機構３２の各回動可能な継手におけるピンとピン孔との間に必要な適切なクリアランス量の選択に関与する。平面６，４６（図１参照）における引張り力を、シャックル３５、ソケット３７、及びアンカー索３８を介して第１荷重印加ポイント４３に加えるとき、この距離構成は、ピン２５とピン２９との間で支柱１７及び結合プレート２７に圧縮力を誘発し、またさらに、支柱１３，１７相互間で直接的に、又は接触ポイント４９を介して間接的に横方向反作用力を誘発する。横方向反作用力は、支柱１３，１７に誘発される圧縮力の横方向成分とは逆向きに作用する。圧縮力のこれら横方向成分は、４バー式リンク機構３２をロックモードに保持し、このロックモードでは、アンカー索３８がシャックル３５に加える引張り力の方向をほぼ平面６及び４６内に維持し、かつひいてはフルーク４の尖端ポイント４Ａから離れる方向に維持しつつ、第１荷重印加ポイント４３をフルーク４に対して固定位置４３Ａに保持する。

ロックモード（図１及び５参照）の形態は、アンカー１が堅固な又は硬い粘土質の係留海底面３に向かって倒れ込む、又は堅固な又は硬い粘土質係留海底面３上で水平に引きずられて、フルーク４の尖端ポイント４Ａ及び４Ｂ並びに結合プレート２７の前端縁５０が係留海底面３に接触し、これにより前方向Ｆが係留海底面３に対して後方開きの角度ε（図５参照）で傾斜するとき、自動的に生ずる。角度εは、上述のように設定された範囲内にロック保持されたポイント角度βよりも小さく、したがって、尖端ポイント４Ａ及び４Ｂの堅固な又は硬い粘土質の係留海底面３内への信頼性高い貫入を促進する。

アンカー１が係留海底面３内に貫入するとき、土壌２の支柱１７に対する圧力が支柱１７を僅かに回転させて軸線３１を直線Ｐの上方に送り、したがって、４バー式リンク機構３２をロックモードから開放し、これによりピン２５とピン２９との間及びピン２５とシャックルピン３４との間で、張力が支柱１７及び支柱１３、並びに結合プレート２７に存在するようになる。支柱１７の回転は、さらに、結合プレート２７の回転も引き起こし、第１荷重印加ポイント４３を軸線２８周りに補償的な反対方向回転を生じ、したがって、第１荷重印加ポイント４３をほぼ安定位置４３Ａに維持し、前方開きのフルーク角度γ（図１参照）を上述の選択した２６゜〜３２゜の範囲内における角度に保持し、これによりアンカー１は、アンカー索３８の張力が増大するにつれ、堅固な又は硬い粘土質土壌内に一層埋没することができる（図３参照）。埋没が係留海底面３の下方に深くなるにつれて、フルーク重心Ｃが係留海底面３の下方に全長Ｌの１〜１.５倍の範囲内における深さでほぼ水平方向に移動するとき、堅固又は硬い土壌内でのアンカー１の最大保持能力に達する（図１参照）。

係留海底土壌が柔らかい粘土質で構成されているとき、アンカー１は係留海底面３の下方により深く貫入し、フルーク重心Ｃが係留海底面３の下方に全長Ｌの２〜３倍の範囲内における深さでほぼ水平方向に移動するとき、アンカー１の最大保持能力に達する。しかし、この深さにおける最大保持能力は、土壌強度が軟弱であることに伴って望ましくないほど低い。この低い最大保持能力は、アンカー索３８を引上げて、４バー式リンク機構３２が回転するときシャックル３５が結合プレート２７における溝孔３３に沿って摺動し、シャックル３５のピン３４を溝孔３３の端部４４に接触させ、またピン３４の軸線３９を第２荷重印加ポイント４５に整列させることによって修正し、これによりフルーク角度γ（図１参照）は約５６゜に増大し、第２荷重印加ポイント４５は、フルーク重心Ｃを含む直線上にある安定位置４５Ａをとり、この直線は前方向Ｆに対して７２゜〜７８゜の範囲内、好適には７５゜の前方開きのフルーク重心角度δ（図４参照）をなす。第２荷重印加ポイント４５は、埋没が係留海底面３下方の柔らかい粘土質土壌内に徐々に深く進行して、アンカー１は係留海底面３の下方により深く貫入し、フルーク重心Ｃが係留海底面３の下方に全長Ｌの１０〜１２倍の範囲内における深さで（ここでは柔らかい粘土質土壌の強度が堅固な又は硬い粘土質の係留海底で得られる保持能力に匹敵するほど高い）ほぼ水平方向に移動し、最終的にアンカー１の最大保持能力に達するまで、ほぼ安定した位置４５Ａを維持する。

使用にあたり、図１〜４に示すような本発明によるアンカーの牽引埋設は、吹流しテイル５１をフルーク４の対称平面６（図１参照）内で後端縁４７（図２参照）取り付けることによって容易になる。吹流しテイル５１は、短いチェーン５３に連結した１条のワイヤロープ５２を有する。アンカー１は設置船から係留海底面３に向けて降下させ、この降下は、設置船が約１ノットの速度でゆっくり前方に移動する間にアンカー索３８をやはり約１ノットの繰出し速度で繰出すことによって行う。アンカー１が海底面３に近づくにつれ吹流しテイル５１のチェーン５３が先ず係留海底面３に係合し、海底面３上を引きずる。海底面３上で引きずるチェーン５３から発生する抵抗力がアンカー索３８を垂直に引っ張り、振り子効果によりアンカー１をフルーク４の前方向Ｆに転向させ、アンカー１が係留海底面３に接触着床するとき移動する設置船の船首方向に向くようにする。アンカー索繰出し速度に等しい船の前進速度に起因して、アンカー１は、フルーク４が上向きに係留海底面３上でほぼ水平に休止するようになる。船の速度及びアンカー索繰出し速度はアンカー索３８の所望長さが繰出されるまで維持する。そうなったとき、停船し、またアンカー索繰出しを止め、これによりボラード引張りによるアンカー１の引きずり埋設が始まる前にアンカー索が停止される。

係留海底面３の下側土壌２が堅固な又は硬い粘土質であり、アンカー索３８を第１荷重印加ポイント４３でほぼ水平方向に引っ張ることによってアンカー１に張力が加わるとき、アンカー１は前方に傾き、フルーク４の尖端４Ａ、４Ｂ及び結合プレート２７の端縁５０を係留海底面３に接触させ、これにより前方向Ｆが海底面３に対して後方開きの角度εで傾斜する（図５参照）。角度εはポイント角度βよりも小さく、尖端ポイント４Ａ，４Ｂの海底面３内への貫入を助長する。傾動中、支柱１７及び結合プレート２７の合成質量は、自動的に支柱１７を支柱１３に直接的に、又は結合プレート２７の突起３０を介して支柱１３に間接的に、支柱１３の接触ポイント４９で接触させる。フルーク４の尖端ポイント４Ａ，４Ｂが係留海底面３内に貫入し始めるにつれ、平面４６（図１参照）内における方向に張力がアンカー索３８に増大し始める。支柱１３の軸線２８周りにおける張力モーメントは、軸線３１が軸線１８，２８を含むラインＰに向かって移動しまたラインＰを超えた状態で、突起２３が支柱１３に直接的に、又は結合プレート２７の突起３０を介して支柱１３に間接的に接触する状態に保持する。同時に軸線１４周りにおける張力モーメントは、支柱１７を支柱１３に直接的に又は間接的に接触する状態にロックするよう作用し、第１荷重印加ポイント４３をフルーク４に対して固定位置４３Ａに保持し、これにより１８０゜−βに効果的に制限されるフルーク４の係留海底面３に対する傾斜は、フルーク４の最前尖端ポイント４Ａ，４Ｂに隣接する係留海底面土壌２を局部的に剪断破壊させるほど大きくすることはなく、したがって、フルーク４が土壌２から抜け戻り、係留海底面３に対するその後の係合を生ずることなく引きずられるという望ましくない結果を回避することができる。このようにして、アンカー１は係留海底面３に信頼性高く係合し、海底面内への貫入を開始する。

４バー式リンク機構３２のロックモードは、第１荷重印加ポイント４３に作用するアンカー索３８の張力作用ラインにおけるフルーク４上の交点がフルーク４の最前尖端ポイント４Ａ，４Ｂからほぼ後方に移動するまで持続する。作用ラインが支柱１３の軸線１４に接近し、フルーク４の約２／３が係留海底面３の下側に貫入した状態になるとき、アンカー索３８の軸線１４，２８周りの張力モーメントは、支柱１３に対する支柱１７のロックが終わるのに十分な程度に変化する（図３参照）。このことは、支柱１７を支柱１３から離れる方向に僅かに回転させ、またしたがって、結合プレート２７を回転させることができる。しかし、上述したように、結合プレート２７の回転は第１荷重印加ポイント４３を軸線２８周りに回転させ、第１荷重印加ポイント４３を位置４３Ａにおけるフルーク４に対する固定位置にほぼ保持し、またフルーク角度γを、係留海底面３の下側における堅固な又は硬い粘土質土壌内に貫入するのを助長する上で好適な最大値に維持する。

硬い粘土質土壌内における第１荷重印加ポイント４３で荷重がアンカー１に水平方向に加わる状態で、アンカー索３８における張力は急激に増大し、フルーク４が係留海底面３の下側に完全に貫入する前にアンカー索３８の破断荷重を超える最大保持能力に達することができる。

堅固な粘土質（又は砂礫質）土壌において、荷重が第１荷重印加ポイント４３にアンカー１に水平方向に加わる状態でのアンカー索３８に対する引張りは、フルーク４の重心Ｃがたどる浅く湾曲した軌跡に沿って係留海底面３の下側に完全にアンカー１が貫入するときアンカー索３８における張力の急激な増大を生じ、アンカー１の最大保持能力が確立するときフルーク４は最終的に水平状態になる。この状態は、アンカー１が全長Ｌの４〜７倍水平方向に引きずられた後に、フルーク４の重心Ｃが係留海底面３の下側に全長Ｌの１〜１.５倍の深さに貫入したとき生ずる。

柔らかい粘土質土壌において、荷重が第１荷重印加ポイント４３に加わる状態で、同様の浅く湾曲した軌跡を重心Ｃがたどり、このときアンカー１が全長Ｌの約１０〜２０倍水平方向に引きずられた後、重心Ｃの全長Ｌの約１.５〜３倍の貫入深さに対してフルーク４はほぼ水平となる。この場合、アンカー索３８の張力はゆっくりと増大し、最大保持能力は、柔らかい粘土質土壌の脆弱な性質に起因して大幅に減少する。

設置中にアンカー索３８の張力に低い上昇率が観測され、柔らかい粘土質土壌の存在を示すとき、設置船は引張りを停止し、アンカー索３８の長さ範囲を短くしながら、アンカー１を逆戻りさせる。このとき、アンカー索３８は引上げ、シャックル３５のピン３４を、傾斜軌跡４０（図１参照）に沿って結合プレート２７の溝孔３３の表面４１に対して後方かつ上方に摺動させ、ピン３４を溝孔３３の端部４４に接触させ、これによりピン３４の軸線３９は第２荷重印加ポイント４５に再配置され、このとき４バー式リンク機構３２の支柱１３，１７及び結合プレート２７は回転し、第２荷重印加ポイント４５を、フルーク４の重心Ｃを含み前方向Ｆに対して角度δだけ傾斜する直線Ｎ（図４参照）上の位置に移動する。この移動の完了は、第２荷重作用ポイント４５に加わる張力方向に対してフルーク４が大きく傾斜することに起因してアンカー索３８の張力が急激に増大することによって、設置船に合図される。次に、柔らかい粘土質内へのアンカー１の埋設に適当な長さ範囲だけアンカー索３８を繰出す。極めて深い水深への設置に対して、この長さ範囲は、係留海底面３におけるアンカー索３８の水平に対する傾斜の、１５゜〜２０゜における代表的な持上げ角度を生ずる。

さらに引っ張ることにより、このときフルーク４に対してほぼ安定した位置４５Ａに位置する第２荷重印加ポイント４５においてピン３４の軸線３９によりシャックル３５を介してアンカー１に荷重を加え（図４参照）、これによりフルーク角度γ（図１参照）は約５６゜に増大し、またフルーク重心角度δ（図４参照）は約７５゜に増大することになる。これらの増大した角度により、アンカー１は柔らかい粘土質土壌により一層深く埋設することができる。さらに引っ張ることにより、フルーク４を回転させて、方向Ｆを水平よりも一層下方に傾斜させ、これによりアンカー１をほぼＦ方向に移動し、重心Ｃを新たに険しく傾斜した軌跡に沿って移動させ、この軌跡は、アンカー１が長さＬの約２０倍引きずられ、かつ重心Ｃが長さＬの１２倍貫入し、堅固な粘土質土壌で得られるのと同程度の最大保持能力を得るとき、ほぼ水平になる。

アンカー回収船によるアンカー１の回収は係留海底土壌のあらゆる稠度に対して行われ、この回収は、アンカー索３８と係留海底面３における水平との持上げ角度が約７０゜になるまで、アンカー索３８をアンカー１の埋設位置を越えて上方にかつ後方に引上げることによって行う。

フルーク４が硬い土壌内に部分的にのみ埋まってアンカー索３８がアンカー１に対して水平になる場合、このような上方かつ後方への荷重は、シャックル３５のピン３４を結合プレート２７の溝孔３３内で第１荷重印加ポイント４３から移動させて、第２荷重印加ポイント４５に係合させる。第２荷重印加ポイント４５における荷重は、初期的にクレビス突起２０におけるピン２５周りのモーメントを発生し、このモーメントは、結合プレート２７及び後方支柱１７を回転して、前方支柱１３との係合を離脱させる、したがって、４バー式リンク機構３２のロックを解除することになる。さらに荷重が加わると、４バー式リンク機構３２を回転させ、第２荷重印加ポイント４５が安定位置４５Ａを越えて通過させ、最終的に結合プレート２７の突起２６がクレビス突起２０内で支柱１３に接触して停止する。さらにそれ以上荷重が加わることによりアンカー１を後方に回転させ、フルーク４を水平に対して３０゜〜４０゜の角度をなすよう上方に傾斜させ、また第２荷重印加ポイント４５に加わる力線を前方向Ｆに対してほぼ直角となる方向に向かうようにし、この結果アンカー索３８における張力が急激に増大するのを観測される。次に引張りを止め、アンカー索３８を繰出しながら回収船を前進させ、この前進は、最終的に係留海底面３におけるアンカー索３８と水平との間の持上げ角度が約７０゜になるまで行う。この後、アンカー索３８の繰出しを止め、ボラード引張りを加えてアンカー索３８に再び張力を加える。このことにより、シャックル３５のピン３４を溝孔３３において前方に摺動させ、軸線３９を第１荷重印加ポイント４３に再配置する。このとき、４バー式リンク機構３２は閉じ、支柱１７の突起２３は支柱１３に接触しないが、接近し、これにより第１荷重印加ポイント４３はほぼ位置４３Ａに位置決めされ、またフルーク角度γは最小値に戻る。回収船を前進させて７０゜の持上げ角度になるようアンカー索３８を持上げると、最小値でのフルーク角度γにしてアンカー索３８の比較的低い張力でアンカー１を、係留海底面３に対して前方かつ上方に移動させ、係留海底を壊して抜き出し、回収船上へのデッキ引上げを行う。

フルーク４が柔らかい土壌内に深く埋設されている場合、回収手順は上述したように行うが、第２荷重印加ポイント４５が既に安定位置４５Ａに配置されている（図４参照）ため、４バー式リンク機構３２のロック解除及び第２荷重印加ポイント４５を安定位置４５Ａに一致させる初期回転を予め行っておく点で異なる。

所望に応じて、アンカー１は回収船上にデッキングする引上げを行わずに、海底の新たな場所に移動することができる。この後、アンカー１は、上述したのと同じ手順で海底面３の上方及び近傍の吊下げ位置から再展開し、アンカー１を海底面３上に再着床するときアンカー１のロックモード形態を再確立する。４バー式リンク機構３２の再ロックにより、アンカー索３８を引っ張ってアンカー１の海底面土壌２に対する係合傾斜を生ずる。

アンカー１の僅かな変更例において、再ロックは、海底面土壌２を壊して抜き出す前に行うことができ、これは結合プレート２７における溝孔３３を延長し、第１荷重印加ポイント４３を僅かにより前方に配置し、平面４６を支柱１３の軸線３８からより長い距離離し、アンカー索３８における張力の軸線２８周りモーメントを増大させ、上述の支柱１７に対する土壌圧力ロック解除作用に十分打ち勝てるようにする。

このようにして、上述のように、アンカー索３８の操作により、アンカー１の４バー式リンク機構３２を遠隔からロックし、硬い海底面内に貫入するための小さいフルーク角度γにすることができ、またその後に遠隔からロック解除することができる。アンカー索３８の操作により、さらに、４バー式リンク機構を遠隔から回転させ、硬い海底条件での浅い貫入に好適なアンカー１の小さいフルーク角度、又は柔らかい海底条件での深い貫入に好適なより大きいフルーク角度を選択的に生ずることができる。手短に言うと、アンカー１によれば、遠隔から４バー式リンク機構３２の周期的なロック及びロック解除を行い、またフルーク角度γを遠隔から選択することができる。

アンカー１は、上述の従来技術よりも以下の少なくとも１つの利点を有する、すなわち、アンカー索操作による現場での遠隔フルーク角度増減能力；フルークに対する固定位置に荷重印加ポイントを保持して、堅固な又は硬い係留海底土壌への信頼性高い貫入に好適なフルーク角度及びポイント角度を得る遠隔可逆ロック；柔らかい又は堅固な土壌条件に適合するフルーク角度変更のためにデッキに引上げる必要性がないこと；フルーク角度調整機構の早発的動作がないこと、及びフルーク角度調整機構における壊れかけのピン交換の必要がないことがある。

本明細書に記載のアンカーの変更は本発明の範囲内で可能なことは勿論である。例えば、支柱１３は、例えば、単に張力のみを担持するロープ又はチェーンのような可撓性の前方細長部材１３で代用することができ、この場合、剛性支柱１７は横方向に離間する接触ポイント４９で細長部材１３に対して直接又は間接的に接触し、これによりぴんと張った状態の可撓性前方細長部材１３の僅かな転向が、柱１７に対して大きな横方向反作用を生じ、堅固な又は硬い粘土質係留海底面３に信頼性高く係合するロックモードにアンカー１を保持する。さらに、結合プレート２７における溝孔３３は湾曲させることができる。さらに、４バー式リンク機構３２は、１つの可撓性若しくは剛性の前方細長部材１３、又は１対の可撓性若しくは剛性の前方細長部材１３とともに、２つの剛性後方細長部材１７を有することができる。例えば、図６は、４バー式リンク機構３２が２つの剛性後方細長部材１７及び２つの剛性前方細長部材１３を有し、後方又は前方の細長部材の各セットが対称平面６から横方向に互いに離れ、また接合部５を跨いでフルーク４に対するフルーク取付けポイントを有するアンカー１の斜視図を示す。このような変更例は、結合プレート２７以外の部材を介して行う後方支柱１７と前方細長部材１３との間における間接的接触をも包含し、またピン３４と結合プレート２７の表面４１との間の接触圧力を減少するよう構成した平坦面を有するスリーブを設けたシャックル３５のピン３４も包含することができる。

Claims (15)

1. 対称平面（６）を有し、またフルーク（４）及びシャンク（３２Ａ）を備えた海洋アンカー（１）であって、前記シャンクは前記フルークに回動可能に連結し、前記フルークは、後端縁（４７）を有し、また前記アンカーの前方向（Ｆ）に最前尖端ポイント（４Ａ，４Ｂ）まで延在し、前記シャンクは操作時に前記アンカーのフルーク角度（γ）を画定する荷重印加ポイント（４３，４５）を有し、前記荷重印加ポイント（４３，４５）は、前記アンカーにアンカー索（３８）を取付けるポイントをなし、前記アンカーは遠隔操作可能なロック及びロック解除手段（３２）を有し、これにより前記シャンクは前記フルークに対して回動可能にロック及びロック解除して、前記アンカーを土壌（２）内に埋設するとき前記シャンクを回動させることにより前記フルーク角度を遠隔調整できるようになり、前記シャンクの前記ロック、ロック解除及び回動は、前記アンカー索を操縦することによって行う海洋アンカー（１）において、前記遠隔操作ロック及びロック解除手段は、以下のことを順次にかつ周期的に行う、すなわち、前記アンカーの初期フルーク角度の増大に対して前記シャンクを回動的にロックし、より大きいフルーク角度を確立する回動を可能にするように前記シャンクを回動的にロック解除し、また前記シャンクに前記初期フルーク角度を再確立する回動を行ってこの初期フルーク角度で再ロックすることを可能にするよう構成した、海洋アンカー。
2. 対称平面（６）を有し、またフルーク（４）及びシャンク（３２Ａ）を備えた海洋アンカー（１）であって、前記シャンクは前記フルークに回動可能に連結し、前記フルークは、後端縁（４７）を有し、また前記アンカーの前方向（Ｆ）に最前尖端ポイント（４Ａ，４Ｂ）まで延在し、前記シャンクは操作時に前記アンカーのフルーク角度（γ）を画定する荷重印加ポイント（４３，４５）を有し、前記荷重印加ポイント（４３，４５）は、前記アンカーにアンカー索（３８）を取付けるポイントをなし、前記アンカーは遠隔操作可能なロック及びロック解除手段（３２）を有し、これにより前記シャンクは前記フルークに対して回動可能にロック及びロック解除して、前記アンカーを土壌（２）内に埋設するとき前記シャンクを回動させることにより前記フルーク角度を遠隔調整できるようにした海洋アンカー（１）において、前記遠隔操作ロック及びロック解除手段は、少なくとも３つの剛性バー部材（４，１７，２７）を含む４バー部材（４，１３，１７，２７）によって形成した回動可能な４バー式リンク機構（３２）を有する、海洋アンカー。
3. 請求項２記載の海洋アンカーにおいて、前記４バー式リンク機構（３２）は、前記シャンクを形成するよう結合部材（２７）によって互いに結合した、少なくとも１つの前方細長部材（１３）及び少なくとも１つの後方細長部材（１７）を有し、前記結合部材は、第１荷重印加ポイント（４３）及び第２荷重印加ポイント（４５）、並びにこれら荷重印加ポイント間で移動可能なアンカー索連結部材（３５）を収容する転移手段（３３）を有し、前記各細長部材（１３，１７）は、上端部（１９，２２）における上側取付けポイント（２８，３１）及び下端部（１２，１６）における下側取付け位置（１２，１６）を有し、前記フルークの少なくとも一部分は、前記フルークに取付けられ、前記細長部材の前記下側取付け位置を収容するよう互いに離れた対応の前方取付け位置及び後方取付け位置（９，１０）を有し、前記結合部材は、前記細長部材の前記上側取付けポイントを収容するよう互いに離れた対応の前方取付け位置及び後方取付け位置（２６，３０）を有し、前記後方細長部材及び前記結合部材は、剛性であり、前記フルークの前記最前尖端ポイントの近傍で前記フルークに交差する平面に含まれる作用ラインに沿って、前記フルークから離れる方向に作用する力が前記アンカー索連結部材によって前記第１荷重印加ポイントに加わるとき、前記４バー式リンク機構を回動的にロックし、またその後に前記フルークから離れる方向に作用する力が前記第２荷重印加ポイントに加わるとき、前記４バー式リンク機構のロックを回動的に解除可能にする、海洋アンカー。
4. 請求項３記載の海洋アンカーにおいて、前記前方及び後方の細長部材における前記取付けポイント及び前記取付け位置は、前記フルーク及び前記結合部材における前記対応の取付け位置とともに、それぞれ回動軸線（１４，１８，２８，３１）を含む上側前方、下側前方、上側後方及び下側後方の回動可能継手を有する、海洋アンカー。
5. 請求項３又は４記載の海洋アンカーにおいて、前記転移手段は前記アンカー索連結部材を収容し得る通路（３３）を有し、これにより前記アンカー索連結部材は、前記通路内で移動することによって荷重印加ポイント（４３，４５）のうち一方から他方へ変位することができるようにした、海洋アンカー。
6. 請求項５記載の海洋アンカーにおいて、前記通路は、前端部（４２）及び後端部（４４）、並びに平面状又は湾曲した表面（４４）に平行な軌跡（４０）を有する溝孔（３３）により構成し、第１荷重印加ポイント（４３）は前記軌跡における前記前端部に隣接し、第２荷重印加ポイント（４５）は前記軌跡における前記後端部に隣接して位置する、海洋アンカー。
7. 請求項４〜６のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記上側前方の回動可能継手の軸線（２８）及び上側後方の回動可能継手の軸線（３１）は、或る距離（Ｅ）だけ離れたポイントで前記対称平面に交差し、これにより前記細長部材及び前記剛性結合部材が互いに相対的に回動して、前記上側後方の回動可能継手の前記軸線を、前記上側前方の回動可能継手の前記回動軸線（２８）及び下側後方の回動可能継手の回動軸線（１８）が前記対称平面に交差するポイントを含む直線（Ｐ）に交差する状態になるよう移動させ、これにより、前記フルークの前記最前尖端ポイントの近傍で前記フルークに交差する平面に含まれる作用ラインに沿って、前記フルークから離れる方向に作用する力が前記アンカー索連結部材によって前記第１荷重印加ポイントに加わるとき、前記４バー式リンク機構は、前記剛性後方細長部材で生じ、また前記剛性結合部材で生ずる圧迫力によってロック状態になる、海洋アンカー。
8. 請求項７記載の海洋アンカーにおいて、前記回動可能継手は、前記上側後方の回動可能継手の回動軸線（３１）が、前記上側前方の回動可能継手の前記回動軸線（２８）及び下側後方の回動可能継手の回動軸線（１８）が前記対称平面に交差するポイントを含む直線（Ｐ）を通り過ぎて僅かに越えるよう移動し、前記４バー式リンク機構の安定したロック状態を生ずることができるクリアランスを有する、海洋アンカー。
9. 請求項３〜８のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記４バー式リンク機構は、前記剛性後方細長部材が前記前方細長部材に直接又は間接的に接触することによって回動が拘束されるよう構成した、海洋アンカー。
10. 請求項６〜９のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記第１荷重印加ポイント（４３）における前記溝孔の軌跡（４０）に対する接平面は、前記フルークの前記最前尖端ポイント及び前記第１荷重印加ポイントを含む直線（４６）に対して傾斜し、前記４バー式リンク機構がロックされるとき、６０゜〜９５゜の範囲内の後方開きの角度（α）をなす、海洋アンカー。
11. 請求項４〜１０のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記第１荷重印加ポイントは、前記上側前方及び下側前方双方の回動可能継手の軸線（１４，２８）を含む平面上又はこの平面の後方に位置する、海洋アンカー。
12. 請求項４〜１１のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記フルークの最前尖端ポイント及び前記第１荷重印加ポイントを含んで前記対称平面に直交する平面は、前記上側前方の回動可能継手の軸線（２８）の前方を通過する、海洋アンカー。
13. 請求項４〜１２のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記４バー式リンク機構は、前記回動可能継手の軸線（１４，１８，２８，３１）相互間に離間距離（Ｅ，Ｇ，Ｋ，Ｍ）を有し、これら離間距離は、前記フルークから離れる方向に作用する力が前記アンカー索連結部材によって前記第１荷重印加ポイント及び第２荷重印加ポイントそれぞれに加わるとき、前記第１荷重印加ポイント及び第２荷重印加ポイントがそれぞれ前記フルークに対する第１及び第２の安定位置（４３Ａ，４５Ａ）を有するように設定した、海洋アンカー。
14. 請求項３〜１３のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記前方細長部材は、ロープ又はチェーンのような可撓性部材（１３）により構成した、海洋アンカー。
15. 請求項１〜１４のうちいずれか一項記載の海洋アンカーにおいて、前記シャンクは、前記シャンクにおける荷重印加ポイント（４３）が、２６゜〜３２゜の範囲内における前記アンカーの最小フルーク角度を画定する位置で、回動的にロック可能であり、またその後にロック解除可能である、海洋アンカー。

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