JP6647281B2 - 錨爪式埋設デバイス - Google Patents

Description

本発明は、牽引埋込海洋錨及びケーブルシステムの貫通及び把駐機能の両方を増大させるためのケーブル装着型錨爪式埋設デバイスに関する。

そのような錨爪式埋設デバイスは、一体リンクを形成するためのワイヤホーザー上の装着のための第１の錨爪式埋設デバイスとチェーンケーブル内の装着のための第２の錨爪式埋設デバイスとを示す米国特許第３，６８５，４７９号明細書に開示されている。錨爪式埋設デバイスは、海底土壌と相互作用して把駐機能を直接に増大させる軸線方向力をケーブル内に印加する。デバイスはまた、ケーブルの貫通抵抗を相殺する横断方向力をケーブル内に印加してすることによって把駐機能を間接的に増大させ、結果的な機能増大によって錨のより深い貫通を容易にする。

第１の錨爪式埋設デバイスの欠点は、デバイスをワイヤホーザーに取り付ける締結手段の滑りと、デバイスの前端及び後端の両方でのアーティキュレーションの欠如によるワイヤホーザーの局所的な曲げから生じる取り扱い及び作動上の両方の損傷とを含む。

第２の錨爪式埋設デバイスの欠点は、デバイスによって寄与されるものをかなり超える高い伝達荷重をアンカーケーブル内に担持するための構造的適応化の要件と、高い伝達荷重を担持しながら適度なアーティキュレーションを与えるための高価な接続シャックルの要件と、関連のチェーンケーブルに要求されるものに等しい製造完了時のデバイスに対する及びシャックルに対する高い保証荷重の印加の船級協会要件とを含む。最後に言及した船級協会要件は、チェーンと一体であり、かつチェーン張力がそれを通って伝達される全てのデバイスに適用される。

米国特許第３，６８５，４７９号明細書

Ａ．バーグ及びＡ．タラルドセン、デット・ノルスケ・ベリタス海洋技術会議、ヒューストン、公開論文番号３８１３、図１４、１９８０年５月

本発明の目的は、上述の欠点を克服する牽引埋込海洋錨及びチェーンケーブルシステムの貫通及び把駐機能を増大させるための錨爪式埋設デバイスを提供することである。本発明の更に別の目的は、牽引埋込海洋錨及びチェーンケーブルシステムに使用される海洋錨の代替物としてそれに加えて作用することができる修正された錨爪式埋設デバイスを提供することである。

本発明により、錨爪式埋設デバイスは、対称平面を含み、本体部材と、本体部材の長手軸に対して鋭角傾斜角度でそれに取り付けられた錨爪部材とを含み、かつ一連のリンクを含むチェーンケーブル上の固定位置に本体部材を保持するための取り付け手段を含み、それによって長手軸は、チェーンケーブルの軸線と実質的に位置合わせして維持され、本体部材は、そこに定められた姿勢で延びるチェーンケーブルを維持するようになっており、取り付け手段は、本体部材上にあってそこからの軸線方向荷重をチェーンケーブルのリンク上の対応する点に伝達する第１の接点と、本体部材上にあってそこからの横断方向荷重をチェーンケーブルのリンク上の対応する点に伝達するための第２の接点とを含む。

好ましくは、定められた姿勢は、チェーンケーブルの一つおきのリンクが対称平面に対して直角の平面内に維持されることを含む。

好ましくは、第１の接点は、軸線方向荷重をチェーンケーブルの第１のリンク上の対応する点に伝達し、第２の接点は、横断方向荷重をチェーンケーブルの第２のリンク上の対応する点に伝達する。

好ましくは、第２の接点は、錨爪式埋設デバイスの作動中のチェーンケーブルのリンク内の曲げ応力の誘起をチェーンケーブルを緊張させる巻き上げ機の試掘井に発生するものと類似であるように抑制するように位置決めされる。

好ましくは、第２の接点は、チェーンケーブルが緊張した状態で土壌に貫通している間に海底土壌との相互作用中に錨爪式埋設デバイス内に誘起された回転モーメントに対抗するように離間したリンクのうちの２つを圧迫するように２つの位置で本体部材上に位置決めされる。

好ましくは、第２の接点の２つの位置は、リンクの棒直径の１２倍よりも小さくなく、好ましくは、棒直径の２０倍よりも小さくなく離間している。

好ましくは、第２の接点は、対称平面に対して直角の平面に位置するリンク上の対応する荷重伝達点がリンクの公称直径の０．８〜１．０倍の範囲の距離だけ対称平面から離間するように位置決めされる。

好ましくは、第２の接点は、対称平面に対して直角の平面に位置するリンク上の対応する荷重伝達点が、チェーンケーブルの軸線に平行な方向に測定されたリンクの公称直径の０．４〜０．６倍の範囲の距離だけリンクの対称平面に位置する錨冠セクションの中心点から分離するように位置決めされる。

好ましくは、取り付け手段は、チェーンケーブルのリンクを受け入れるように配置された本体部材内のポケットを含む。

好ましくは、ポケットは、チェーンケーブルのリンクを対称平面に対して直角の平面に位置するように抑制する。

好ましくは、錨爪式埋設デバイスは、チェーンケーブル上の対向する横向きアセンブリのための２つの半分で実質的に形成される。

好ましくは、第１の接点は、錨爪部材に隣接して位置付けられ、それによって錨爪式埋設デバイスによってチェーンケーブルに印加された引張荷重は、第１の接点の前方に位置する本体部材の部分を実質的に迂回する。

好ましくは、本体部材は、各々が対称平面に実質的に平行に配置され、かつ各々がチェーンケーブルの２つの対向する側面のうちの一方に沿って延びる２つの細長部材を含む。

好ましくは、細長部材は、板状である。

好ましくは、ポケットは、リンクを受け入れるために板状細長部材の各々を穿孔する細長スロットを含む。

好ましくは、細長部材は、リンクの公称直径の１．０６〜１．１倍の距離だけ離間している。

好ましくは、本体部材は、チェーンケーブルに対して横断方向に測定されたチェーンケーブルのリンクのものよりも小さい幅を有する。

好ましくは、本体部材の各々は、チェーンケーブルに対して横断方向に測定されたチェーンケーブルのリンクの棒直径よりも小さい、更に好ましくは、棒直径の０．５倍よりも小さい幅を有する。

好ましくは、細長部材は、先端から出現するチェーンケーブルのリンクが、１２°が更に好ましい２０°までの角度を通して対称平面から自由に横向きに振れることができるように先端で広げて離される。

好ましくは、出現リンクは、長手軸から９０°までの角度を通して対称平面内で振れることができる。

好ましくは、２つの離間した位置に第２の接点を含む錨爪式埋設デバイスは、ロール安定器も含む。

好ましくは、チェーンケーブルを終端させる錨爪式埋設デバイスは、ヨー安定器を含む。

好ましくは、錨爪式埋設デバイスは、本体部材内の最前方ポケット内のリンクの対称平面に位置する前方錨冠セクションの中心点と錨爪部材の最前方点の対称平面上への投影点とを包含する直線が、３０°が更に好ましい２５°〜３５°の範囲の角度で長手軸に対して傾斜するように配置される。

ここで本発明の実施形態を一例として添付図面を参照して以下に説明する。

錨爪式埋設デバイスの斜め正面図である。 図１の錨爪式埋設デバイスの斜め後面図である。 図１の錨爪式埋設デバイスの平面図である。 図３の詳細拡大図である。 図１の錨爪式埋設デバイスの側面図である。 図４の方向Ｘでの図１の錨爪式埋設デバイスの図である。 図４の錨爪式埋設デバイスの断面Ｙ−Ｙを示す図である。 傾斜スタッドレスチェーンケーブルの有効フーチング幅Ｗを示す図である。 図１の錨爪式埋設デバイスの修正の側面図である。 土壌の深層内に設置された錨爪式埋設デバイスを示す図である。 岩の上の土壌の浅層内に設置された錨爪式埋設デバイスを示す図である。 ロール安定器を有する図１の錨爪式埋設デバイスの斜め図である。 ヨー安定器を有する図７の錨爪式埋設デバイスの斜め図である。

図１〜図６を参照すると、錨爪式埋設デバイス１は、チェーンケーブル４の周りにかつそれと平行に互いに対向する取り付けが得られるように配置された左舷半分２及び右舷半分３を含む２つの部品２、３で形成される。錨爪式埋設デバイス１は、シャンク７内に内部的に延びるチェーンケーブル４の軸線６を含む対称平面５（図４〜図５）に関して対称形である。対称平面５は、錨爪式埋設デバイス１が海底３９の海底土壌３８内に埋没された時に（図８）垂直に向けられる。左舷及び右舷半分２、３は、シャンク７及び錨爪８を含む。シャンク７は、錨爪８の前方に延びる前方シャンク７Ａ、及び錨爪８の後方に延びる後方シャンク７Ｂを含む。シャンク７及び錨爪８は、それぞれ、接合部１１で互いに接合された板９及び１０によって形成される。シャンク７の板９は、チェーンケーブル４のそれぞれリンク１７Ａ、１７Ｂ、及び１７Ｃを受け入れるポケットとして機能するためにその中に形成された３つのスロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃ（図１、図２、及び図４）を有する。リンク１６は、対称平面５内に保持され、一方、リンク１７は、対称平面に対して直角に保持される。スロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃは、対称平面５に直角に配置され、平面１３（図４）において軸線方向に位置合わせされる。錨爪式埋設デバイス１の長手軸１４は、平面１３との対称平面５の交差部（図３及び図４）によって定められる。従って、スロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃは、軸線６を実質的に軸線１４と一致する状態に保つ。

錨爪式埋設デバイス１の左舷及び右舷の半分２、３は、板９が対称平面５と平行に、かつ対応するスロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃが互いに位置合わせした状態に組み付けられる。半分２及び３は、板９及びスペーサ１５Ａを通るボルト１５によってチェーンケーブル４の周りに横に互いに締結され、スペーサ１５Ａは、板９によるリンク１６の締結を回避するために対称平面５にあるチェーンケーブル４のリンク１６に向けて十分なクリアランス（図５）を維持する役目をする。従って、スペーサ１５Ａは、チェーンケーブル４の公称直径Ｄ（図４）の１．０５〜１．１倍の範囲の距離だけ板９を離間させる。スロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃは、チェーンケーブル４が、極端な荷重を受けるとスロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃによって抑制されることなく伸張することを可能にするために、軸線１４（図４）に平行な方向に十分なクリアランスを与えるために対応するリンク１７Ａ、１７Ｂ、及び１７Ｃの周りに緩い嵌合を与える。

板９は、錨爪８を支持するために与えられた接合部１１での下側延長部９Ａ及び上側延長部９Ｂを有する。先細の板リブ１８が、錨爪８の曲げ抵抗を増大させるために板９及び１０に溶接される。対称平面５で互いに対して担持する板リブ延長部１８Ａには、錨爪埋設デバイス１の半分２及び３間の圧縮荷重が作用する（図２及び図３）。スロット１２Ｃの前端１２Ｄをスロット１２Ｂの後端１２Ｅから分離する距離Ｅ（図４）は、前端１２Ｄとリンク１７Ｃの間の最小のクリアランス、及び後端１２Ｅとリンク１７Ｂの間の最小のクリアランスを与えるように選択される。リンク１７Ｃを担持するスロット１２Ｃの前端１２Ｄは、錨爪８が錨爪式埋設デバイス１の前方埋設中に土壌荷重を受けた時に錨爪式埋設デバイス１がチェーンケーブル４で後方に押し進められるのを防止する後方停止点１９Ａを構成する。リンク１７Ｂを担持するスロット１２Ｂの後端１２Ｅは、錨爪８が錨爪式埋設デバイス１の後方回収中に土壌荷重を受けた時に錨爪式埋設デバイス１がチェーンケーブル４で前方に押し進められるのを阻む後方停止点１９Ｂを構成する。従って、停止点１９Ａ及び１９Ｂは、錨爪式埋設デバイス１をチェーンケーブル４上で軸線方向に固定位置に位置決めするように互いに作用し、一方、伸張のための公差により、チェーンケーブル４内の張力の大きさと無関係に軸線方向の荷重を停止点１９Ａ又は１９Ｂを通してのみ伝達することができることが保証される。

リンク１７Ａ、１７Ｂ、及び１７Ｃがそれぞれのスロット１２Ａ、１２Ｂ、及び１２Ｃ内に緩く嵌合されるので、チェーンケーブル４と錨爪式埋設デバイス１の間の相対移動により、停止点１９Ａがリンク１７Ｃを担持するか、又は停止点１９Ｂがリンク１７Ｂを担持し、それぞれ、前方埋設及び後方回収中に錨爪式埋設デバイス１の板９からチェーンケーブル４への軸線方向力の唯一の伝達点として作用する。重要なことに、接合部１１に対して近位の停止点１９Ａの位置により、錨爪８に作用する土壌荷重から生じる直接応力が前方シャンク７Ａのほとんど全体において排除される。錨爪式埋設デバイス１の後方にチェーンケーブル４内に印加された引張荷重が前方シャンク７Ａ及び後方シャンク７Ｂの両方を迂回するので、チェーンケーブルから起こる直接的な引張応力は、これらのシャンク内では追加的に誘起されない。

スロット１２Ａの前端での担持接点Ａ、及びスロット１２Ｃの後端での担持接点Ｂ（図４）を通して作用する緊張したチェーンケーブル４のシャンク７とリンク１７Ａ及び１７Ｃの間の横断方向担持反力により、錨爪式埋設デバイス１の外部のチェーンケーブル４の軸線６の前方及び後方部分に対して錨爪式埋設デバイス１を対称平面５内で回転させる傾向がある錨爪８の荷重から生じるモーメントを相殺する抵抗モーメントがもたらされる。担持接点Ａ及びＢは、チェーンケーブル４のリンク１６及び１７の公称棒直径Ｄ（図４〜図６）の２０倍にほぼ等しいモーメントアーム距離Ｌ（図４）よって分離されるが、リンク１７のうちの２つのみを取り囲む錨爪式埋設デバイス１に関して、距離Ｌは、低い値ながら直径Ｄのほぼ１２倍とすることができる。曲げモーメントは、例えば、岩のような障害物上での停滞のために荷重集中が錨爪８の先端２０で発生した時に前方シャンク７Ａ（図４）において優位を占める曲げ応力をシャンク７内に誘起する。しかし、ピーク引張曲げモーメント応力は、追加の直接応力によって増大されず、それによってシャンク７、特に、前方シャンク７Ａは、より軽量であり、従って、製造がより低コストとすることができる。この有利な構成は、横断方向荷重の前方印加点Ａと軸線方向荷重の点１９Ａとの間にもたらされる１５Ｄにほぼ等しい分離距離Ｍ（図４）から生じ、かつ錨爪式埋設デバイスの重要な態様である。

錨爪８の板１０は、９０°〜１１５°の範囲の角度αでシャンク７の板９に対して傾斜しており（図５）、９５°が好ましい。錨爪８の板１０とシャンク７の板９の間の接合部１１は、３５°〜６０°の範囲の角度βで軸線１４に対して傾斜しており（図４）、５０°が好ましい。錨爪８の前縁２１は、４５°〜７５°の範囲の角度γで接合部１１に対して傾斜しており（図１）、６０°が好ましい。対称平面５上への錨爪８の先端２０の投影点２５に至る取り囲まれたリンク１７Ａの前方錨冠セクション２４の中心２３を結ぶ対称平面５内の直線２２（図４）は、鋭角δで軸線１４に対して傾斜しており、かつ先端２０の後方で対称平面５上への接合部１１の投影線２６と鋭角εを形成する。角度δは、２５°〜３５°の範囲であり、３０°が好ましく、角度εは、６０°〜８５°の範囲であり、８０°が錨爪式埋設デバイス１に好ましく、６５°が以下に記す終端錨爪式埋設デバイス１Ａ（図７）に好ましい。

接合部１１の長さは、直径Ｄのほぼ１７倍である。錨爪８の後縁２７の長さは、直径Ｄのほぼ１３倍である。従って、直径Ｄが５０ｍｍに等しい時に、接合部１１を含み、かつ対称平面５に直角である平面（図示せず）上の投影した錨爪式埋設デバイス１の錨爪面積は、ほぼ０．９平方メートルである。

前方シャンク７Ａの板９の前方先端２８及び後方シャンク７Ｂの板９の後方先端２９の各々は、直径Ｄの１．５倍に等しく作られた半径Ｒ（図４）を有する。それによって前方出現リンク６Ａ（図１、図２、図４、及び図５）は、対称平面５において約１８０°でリンク１７Ａ上でピボット回転することができ、これは、スロット１２Ａにおいて抑制され、リンク１７Ｄ（図４）は、対称平面５に対して横断方向の平面において約１８０°でリンク１６Ａ上で同時にピボット回転することができる。同様に、後方出現リンク１６Ｂ（図２及び図４）は、リンク１７Ｃ上でピボット回転することができ、これは、チェーンケーブル４が錨爪８と接触することによって抑制されることに起因して、スロット１２Ｃにおいて抑制されるが、対称平面５における角度は１５０°に過ぎず、一方、リンク１７Ｅは、対称平面５に対して横断方向の平面において約１８０°でリンク１６Ｂ上で同時にピボット回転することができることに変わりはない。

シャンク７の板９とリンク１７Ａ及び１７Ｃの間の横断方向荷重接点Ａ及びＢ（図３及び図３Ａ）は、そのようなチェーンリンクが巻き上げ機の試掘井（同じく鎖車又はジプシーとして公知）内に取り付けられた時に通常発生する位置に位置付けられる。これらの荷重伝達点は、デット・ノルスケ・ベリタス海洋技術会議、ヒューストンの公開論文番号３８１３、１９８０年５月、Ａ．バーグ及びＡ．タラルドセン著における図１４から公知であり、この論文は、リンク上の荷重伝達面の中心点が、チェーンリンクの中心軸を含む水平面からほぼ０．９Ｄの距離にあり、かつリンクの中心軸に平行な方向に測定されたリンクの錨冠セクションの中心からほぼ０．５Ｄの距離よって分離されることを示している。従って、シャンク７内の接点Ａ及びＢは、対称平面５から距離Ｘ（図３Ａ）だけ離間し、かつそれぞれチェーンケーブル４の軸線６に平行な方向に測定された距離Ｙによってリンク１７Ａ又はリンク１７Ｃの錨冠セクション２４の中心点２３から分離されるように位置付けられるように配置される。距離Ｘは、リンク１７Ａ及び１７Ｃがあたかも試掘井にあるかのようにロードされるように、範囲１．０Ｄ〜０．８Ｄにあり、距離Ｙは、範囲０．４Ｄ〜０．６Ｄにある。

海洋掘削業界におけるサービスに向けて一般的に使用される５ポケット試掘井において、隣接する支持及び無支持チェーンリンク間の角度変位は、３６°である。錨爪式埋設デバイス１が海底土壌３８内に埋め込まれた時に、リンク１６Ａは、局所的な力が、錨爪８の先端２０で例えば岩が多い障害物によって印加された時に線２２（図４）と位置合わせするように隣接支持リンク１７Ａから最高３０°で対称平面５において角度変位することができる。従って、支持リンク１７Ａにおける曲げ応力の誘導を生じさせるチェーンケーブル４内の張力の横断方向成分は、試掘井内で発生する場合よりも係数ｓｉｎ３０／ｓｉｎ３６＝０．８５分下回る。従って、スロット１２Ａ内の制約により、リンク１７Ａ（及び同様に１７Ｃ）は、同等の軸線方向の張力に関して、試掘井において発生するよりも１５パーセント低い曲げ応力で作動することができる。

板９の前方先端２８及び後方先端２９は、リンク１６Ａ及び１６Ｂが、広げられた先端２８及び２９によって阻まれる前に対称平面５から角度θでピボット回転することを可能にするために、それぞれ、２０°の曲げ角度θ（図３）で線Ａ１及びＢ１から点Ａ及びＢのちょうど後方及び前方に（図４及び図５）広げられる。それは、リンク１６Ａ又はリンク１６Ｂを曲げることなくチェーンケーブル４の方位方向転換を受け入れることを可能にする。板９間の間隔１．１Ｄは、試掘井溝の幅１．５Ｄよりも小さいので、対称平面５からの担持点Ａ及びＢの間隔は、先端２８及び２９が広げられるにもかかわらず維持される。

緊張中のチェーンケーブル４の方位方向転換に起因して、リンク１６Ａが対称平面５から２０°横にピボット回転した時に、錨爪式埋設デバイス１又は終端錨爪式埋設デバイス１Ａに対して横断方向に作用する力の成分は、チェーンケーブル４内の引張荷重の３４パーセントである。これは、海底土壌３８内に埋め込まれた時に錨爪式埋設デバイス１又は終端錨爪式埋設デバイス１Ａを方向転換の方向に回転させるのに十分であり、それによってリンク１６Ａのピークピボット回転は、実際は、２０°をかなり下回る。従って、リンク１６Ａ（及び同様にリンク１６Ｂ）は、そのような方向転換中の引張荷重のみを受ける。

先端２８及び２９での板９によってリンク１７Ｄ、１６Ａ、及び１７Ａ、及びリンク１７Ｃ、１６Ｂ、及び１７Ｅに与えられた支持、制約、及びアーティキュレーションの自由度の上述の組合せにより、錨爪式埋設デバイス１のシャンク７から出るチェーンケーブル４は、リンク１７Ａ又は１７Ｃにおける曲げ応力の増大による不利を招くことなく正常に機能するので、２つの重い高価なシャックルの機能を果たすことができ、従って、これらは不要にされる。

海底土壌３８において軸線６に対して角度φで傾斜する方向Ｐ（図６Ａ及び図び８）に移動するチェーンケーブル４の貫通抵抗は、方向Ｐで斜めに見たチェーンケーブル４の単位長さの面積ＡＰに比例し、ＡＰは、実際には土壌が通って流れることができないチェーンケーブル４の内部開口を無視した概略面積である。ＡＰに等しい面積の矩形フーチングの単位長さの幅Ｗ（図６Ａ）は、方向Ｐに移動するチェーンケーブル４の有効フーチング幅である。Ｗは、海底土壌３８内のチェーンケーブル４の貫通抵抗の尺度である。方向Ｐで見た時に、リンク１７は、φが減少する時に、近づいて互いに統合するように見え、それによってＷは、φに関して逆にかつ非線形に変わる（図６Ａ）ことを見ることができる。リンク１７の幅ＷＬが３．３５Ｄであるスタッドレスチェーンに関して、０°≦φ≦１０°の場合に、３．３５Ｄ≧Ｗ≧３．２５Ｄ、φ＝３０°の場合に、Ｗ＝２．６９Ｄ、φ＝９０°の場合に、Ｗ＝２．４８Ｄと決定することができる。従って、３．２５／３．３５×１００＝９７パーセントである実質的に最大の貫通抵抗は、φが１０°の高い値である時に存在することに変わりはなく、同様に、最大貫通抵抗の８０パーセントは、３０°に等しいφの場合に存在することに変わりはない。従って、シャンク７の幅ＷＳ（図６）は、スタッドレスチェーンに対して３．３５Ｄに等しい幅ＷＬよりも小さいように制限され、それによってシャンク７は、φが小さい時に安定した海底面４０への貫通の臨界段階でチェーンケーブル４の貫通抵抗を増大させないようになっている。更に、１．９Ｄ〜２．２Ｄの範囲のシャンク７に対するより小さい幅の使用が、φが３０°の高い値に増大する時に好ましく、３０°は、一連のいくつかの錨爪式埋設デバイス１が海底面４０の下方の深さＺ（図８）まで深く貫通する時に発生することは公知である。

板９及び１０は、それぞれ厚みｔ９（図６）及びｔ１０（図５）であり、かつ製作経済性のために等しい厚みとすることができる。板９の厚みｔ９は、シャンク７の幅ＷＳが３．３５Ｄよりも小さいように直径Ｄよりも小さいように選択される。厚みｔ９は、チェーンケーブル４の貫通方向Ｐの軸線６に対するより高い傾斜角度でチェーンケーブル４にシャンク７によって追加される貫通抵抗を最小にするために０．６Ｄよりも小さい、好ましくは、０．５Ｄよりも小さいように選択されることが好ましい。

図７をここで参照すると、終端錨爪式埋設デバイス１Ａは、チェーンケーブル４の先端での終端デバイスとしての使用によって良好に適する錨爪式埋設デバイス１の修正である。終端錨爪式埋設デバイス１Ａのシャンク７は、側面図においてフック形状とされ、かつチェーンケーブル４の５つのリンク１７を５つのスロット１２に受け入れるように延長される。錨爪８は、拡大され、かつ接合部１１の最も遠い後方の点３０が平面１３上に又は平面の下にあるように平面１３及び軸線１４からオフセットされている。錨爪式埋設デバイス１Ａのシャンク７は、錨爪式埋設デバイス１と同様に、前方先端２８Ａの近くで広がっている。同じく、リンク１６Ａ及び１７Ａは、錨爪式埋設デバイス１と同様に支持かつロードされる。錨爪８のオフセット荷重の増大により、シャンク７内の曲げモーメントが高くなる。これらは、より高い応力を誘起し、より高い応力は、板９のセクション深さをシャンク７の先端２８Ａからの距離と共に適切に増大させ、かつ幅ＷＳを増大させることなくシャンク７の強度を増大させるスペーサとして作用するようにダブラー板３１を板９間に追加することによって対処される。２つの輪郭に合致したスペーサ板３２が、両方ともスペーサとして作用し、かつ停止点１９Ｃ及び１９Ｄは、対称平面５にあるチェーンケーブル４の最後から２番目のリンク３３及び最後のリンク３４が抑制されるということにおいて上述の停止点１９Ａ及び１９Ｂと異なる停止点１９Ｃ及び１９Ｄを与えるために板９の各々に溶接される。重いボルト３５が、スペーサ板３２が最後のリンク３４から伝達された大きい力によって強制的に分離されるのを防止するために板９及びスペーサ板３２を貫通する。最後のリンク３４はまた、設置を容易にするためのペンダント線の取り付けのためのラグとして機能することができる。シャンク７の板９は、終端錨爪式埋設デバイス１Ａが、先端２０で印加される高い集中荷重に耐えることを可能にするために、先細補強材料３６及び３７によって錨爪８の先端２０まで延長される。従って、終端錨爪式埋設デバイス１Ａは、本質的には、従来の重い高価なシャックルの必要性及びそのようなシャックルに関連付けられた高い貫通抵抗による不利の両方を排除するために平行な耐荷重性要素として作用し、かつ十分なアーティキュレーションを与えるチェーンケーブル４を有するチェーンケーブル４上への横向きアセンブリに向けた２つの半分に構成された海洋牽引埋込錨である。

錨爪式埋設デバイス１及び１Ａには、それぞれ、ロール安定器４２及びヨー安定器４３（図９及び図１０）を装着することができる。

ロール安定器４２（図９）は、縁部４４の長さに沿ってほぼ中間の位置で錨爪板１０の縁部４４に錨爪式埋設デバイス１の各側に１つ取り付けられた矩形板４３を含み、板４３の縁部４５は、縁部４４と位置合わせされる。板４３は、対称平面５（図３及び図５）に対して直角に配置され、かつ錨爪式埋設デバイス１の軸線１４に角度Δで傾斜する平面４６内にある。平面４６は、線４６Ａにおいて対称平面５と交差する。角度Δは、線４６Ａ及び軸線１４によって限定され、かつ０°〜４０°の範囲にあり、２０°が好ましい。板４３の面積は、各板１０の面積の８〜１２パーセントの範囲にあり、１０パーセントが好ましい。板４３に入る土壌は、チェーンケーブル４の軸線６の周りのロールモーメントを生じる対称平面５に平行な力を生成する。錨爪式埋設デバイス１のあらゆるローリング作用により、板４３の１つは、他の板よりも深く土壌３８に埋まり、従って、このローリング作用により、ローリング作用と反対に作用する軸線６の周りのロールモーメントの正味不均衡が生じ、それによってロール安定化効果が得られる。錨爪式埋設デバイス１は、ロールにおいてのみ安定させなければならず、その理由は、チェーンケーブル４内の張力は、大きい相殺モーメントを生じることにより、錨爪式埋設デバイス１の軸線１４とチェーンケーブル４の軸線６の錨爪式埋設デバイス１の近傍及び外部の部分との間のヨー不整合に抵抗するからである。

ヨー安定器４６（図１０）は、終端錨爪式埋設デバイス１Ａの各側で１つ取り付けられた実質的に三角形の板４７を含む。三角形板４７の前方頂点４７Ａが、縁部４８の長さに沿ってほぼ中間の位置で錨爪板１０の縁部４８に取り付けられる。三角形板４７の上縁４９は、三角形板４７を支持するために局所的に延長された錨爪板１０を含む平面５０内にある。三角形板４７は、対称平面５（図３及び図５）に角度Ωで傾斜する平面５１に位置付けられ、平面５１と対称平面５の間の交差部（図示せず）は、終端錨爪式埋設デバイス１Ａの軸線１４に対して直角であるようになっている。従って、角度α（図５）の錨爪式埋設デバイス１Ａが９０°に等しい時に、角度Ωは、縁部４８及び４９間に含まれる。角度Ωは、１０°〜３５°の範囲であり、２０°が好ましい。三角形板４７の面積は、各錨爪板１０の面積の８パーセント〜２０パーセントの範囲にあり、１４パーセントが好ましい。終端錨爪式埋設デバイス１Ａのあらゆるローリングは、錨爪式埋設デバイス１に対して上述したように、チェーンケーブル４内の張力を通して生成される相殺モーメントの欠如に起因してヨーを発生させる。従って、終端錨爪式埋設デバイス１Ａは、ロールとヨーの結合を受ける。終端錨爪式埋設デバイス１Ａのローリングに対する土壌３８内の抵抗はヨー発生に対する抵抗よりも大きいので、ロールよりもヨーにおいて安定することがより簡単かつより有効である。ヨーにおける安定化は、錨爪式埋設デバイス１Ａの錨爪点２０が、そうでなければロール及びヨーの結合を受けて発生することになる螺旋状のロール及びヨー経路で横に移動するのを防止する。錨爪式埋設デバイス１のあらゆるローリング作用により、板４７の１つは、他の板よりも深く土壌３８に埋まり、ローリング作用により、シャンク７の最前方先端２８Ａの近くのチェーンケーブル４のリンク１６Ａ及び１７Ａ間のアーティキュレーション接点の周りのヨーモーメントにおいて安定化のための正味の不均衡を生じる。これは、錨爪点２０が不安定な螺旋状のロール及びヨー経路に沿って横に移動するのを防止することにより、初期のローリング作用に逆らって作用する。

いくつかの錨爪式埋設デバイス１を終端錨爪式埋設デバイス１Ａ（図８）に関連して使用して、あらゆるサイズのチェーンケーブルの全負荷担持機能を完全に利用することを可能にすることができる。各錨爪式埋設デバイス１は、海底土壌３８におけるチェーンケーブル４の隣接貫通抵抗を実質的に無効にし、終端錨爪式埋設デバイス１Ａが、各デバイスの負荷寄与が集約するとチェーンケーブル４の破断荷重の適合するのに十分な貫通深さＺを海底面４０の下方に達成することを可能にする。貫通不可能な岩層４１（図８Ａ）の上にある限られた長手方向の貫通可能な土壌３８を有する海底３９において、拡張された一連の錨爪式埋設デバイス１を層４１に対して配備かつ設置することができ、ここでもまた各デバイスからの負荷寄与は、集約すると、チェーンケーブル４の破断荷重に符合することができる。

ここでは単に錨爪式埋設デバイス１Ａと称する終端錨爪式埋設デバイス１Ａはまた、チェーンケーブル４の軸線６からオフセットした錨爪を有するという利点を利用するために錨爪式埋設デバイス１の代わりに使用することができる。一連の錨爪式埋設デバイス１Ａは、例えば、シャンク７の下側４１（図７）が、更に別の埋込に抵抗するか又は更に阻むように海底３９の表面４０を圧迫する前に、オフセットした錨爪８がほとんど完全に貫通することができる硬い海底面４０上に使用することができる。

錨爪式埋設デバイスの変形が本発明の範囲で可能であることは容易に認められるであろう。例えば、シャンク７の板９には、添付図面に示すのと異なる数のスロット１２を設けることができる。同じく、対称平面５の周りに分割された板９間の追加の細長分割スペーサ（図示せず）をシャンク７の周囲に沿って設け、長期役務のためにそのように望まれる場合に、チェーンケーブル４上への錨爪式埋設デバイス１のアセンブリ後に、分割線に沿った外部溶接が実行されることを可能にすることができる。

本発明は、多くの利点を提供する。錨爪式埋設デバイス１及び１Ａは、チェーンケーブル４上の最終アセンブリのために２つの半分に各々が構成されるので、配備される個数及びデバイス間の間隔は、土壌状態及びユーザプリファレンスに合うように選択することができる。デバイスは、分解したままで標準的な出荷容器内で標準寸法で容易かつ廉価に搬送可能である。チェーンケーブル４を錨爪式埋設デバイス１及び１Ａ内に組み込むこと及び適切なアーティキュレーションの程度を与えるためにシャンク７の板９を広げることは、高価なシャックルの必要性を排除する。デバイス１及び１Ａ内の主要な耐荷重性要素としてのチェーンケーブル４及び１Ａの使用により、有意な応力低減を達成することができ、それによって構造コストの低減をもたらす。終端錨爪式埋設デバイス１Ａと共に多くの錨爪式埋設デバイス１を使用することによってチェーンケーブル４の長さに沿って荷重を分散させる機能は、これまで入手不能な方法及び低価格で浅いか又は深い堆積物状態を有する海底から高い把駐機能を取得することを可能にする。

１ 錨爪式埋設デバイス
２ 左舷半分
３ 右舷半分
８ 錨爪
１６Ａ 前方出現リンク

Claims (20)

1. チェーンケーブル（４）上の対向する横向きアセンブリのための２つの半分（２、３）に形成され、前記チェーンケーブル（４）に設置するための錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）であって、
   対称平面（５）を有し、
   前記対称平面（５）と平行に各々が配置され、かつ前記チェーンケーブルに設置された場合に前記チェーンケーブル（４）の２つの対向する側面のうちの一方に沿って各々が延びる２つの細長部材（９、１０）を含む本体部材（７）と、前記本体部材（７）に該本体部材（７）の長手軸（１４）に対して鋭角の傾斜角度で取り付けられた錨爪部材（８）とを含み、
   一連のリンク（１６、１７）を含むチェーンケーブル（４）上の固定位置に前記本体部材（７）を保持するための細長スロットの形態の前記本体部材（７）の部分の間を延びるボルト（１５）による取り付け手段（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１９Ａ、１９Ｂ）を有し、それによって前記長手軸（１４）は、該チェーンケーブル（４）の軸線（６）と位置合わせして維持され、
   前記本体部材（７）は、そこに定められた姿勢で延びる前記チェーンケーブル（４）を維持するようになっており、
   前記取り付け手段（１２Ｂ、１２Ｃ）は、前記本体部材（７）上にあってそこからの軸線方向荷重を前記チェーンケーブル（４）のリンク（１７Ｂ、１７Ｃ）上の対応する点に伝達するための第１の接点（１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ）と、該本体部材（７）上にあってそこからの横断方向荷重を該チェーンケーブル（４）のリンク（１７Ａ、１７Ｃ）上の対応する点に伝達するための第２の接点（Ａ、Ｂ）とを含む、
   ことを特徴とする錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
2. 前記定められた姿勢は、前記チェーンケーブル（４）の一つおきのリンク（１７）が、前記対称平面（５）に対して直角の平面に維持されることを含むことを特徴とする請求項１に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
3. 前記第２の接点（Ａ、Ｂ）は、錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）の作動中における前記チェーンケーブル（４）の前記リンク（１７Ａ、１７Ｃ）内の曲げ応力の誘起を該チェーンケーブル（４）を緊張させた時に巻き上げ機の試掘井に発生するものと類似であるように抑制するように位置決めされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
4. 前記第２の接点（Ａ、Ｂ）は、前記チェーンケーブル（４）が緊張している時に土壌に貫通している間の海底土壌（３８）との相互作用中に錨爪式埋設デバイス（１）に誘起される回転モーメントに対抗するように離間した前記リンク（１７Ａ、１７Ｃ）のうちの２つを圧迫する２つの位置で前記本体部材（７）上に位置決めされることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１）。
5. 前記第２の接点（Ａ、Ｂ）の前記２つの位置は、前記リンク（１６、１７）の棒直径（Ｄ）の１２倍よりも小さくなく離間していることを特徴とする請求項４に記載の錨爪式埋設デバイス（１）。
6. 前記第２の接点（Ａ、Ｂ）は、前記対称平面（５）に対して直角の平面に位置するリンク（１７Ａ、１７Ｃ）上の前記対応する荷重伝達点が該リンク（１７Ａ、１７Ｃ）の棒直径（Ｄ）の０．８から１．０倍の範囲の距離だけ該対称平面（５）から離間するように位置決めされることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
7. 前記第２の接点（Ａ、Ｂ）は、前記対称平面（５）に対して直角の平面に位置するリンク（１７Ａ、１７Ｃ）上の前記対応する荷重伝達点が前記チェーンケーブルの前記軸線（６）と平行な方向に測定された該リンク（１７Ａ、１７Ｃ）の棒直径（Ｄ）の０．４から０．６倍の範囲の距離だけ該リンク（１７Ａ、１７Ｃ）の該対称平面（５）に位置する錨冠セクションの中心点から分離されるように位置決めされることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
8. 前記取り付け手段（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１９Ａ、１９Ｂ）は、前記チェーンケーブル（４）のリンク（１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）を受け入れるように配置された前記本体部材内のポケット（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
9. 前記ポケット（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）は、前記チェーンケーブル（４）の前記リンク（１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）を前記対称平面（５）に対して直角の平面に位置するように抑制することを特徴とする請求項８に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
10. 前記第１の接点（１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ）は、前記錨爪部材（８）に隣接して位置付けられ、それによって錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）によって前記チェーンケーブル（４）に印加される引張荷重が、該第１の接点（１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄ）の前方に位置する前記本体部材（７）のその部分を迂回することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
11. 前記細長部材（９、１０）は、板状であることを特徴とする請求項１に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
12. 前記ポケット（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）は、前記リンク（１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ）を受け入れるために前記細長部材（９、１０）の各々を穿孔する細長スロット（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）を含むことを特徴とする請求項８に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
13. 前記細長部材（９、１０）は、前記リンク（１６、１７）の公称直径の１．０６と１．１倍の間の距離だけ離間していることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
14. 前記本体部材（７）は、前記チェーンケーブル（４）に対して横断方向に測定された該チェーンケーブル（４）のリンク（１６、１７）のものよりも狭い幅を有することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
15. 前記細長部材（９、１０）の各々が、前記チェーンケーブル（４）のリンク（１６、１７）の棒直径（Ｄ）よりも小さい、更に好ましくは、該棒直径（Ｄ）の０．５倍よりも小さい厚み（ｔ９）を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
16. 前記細長部材（９、１０）は、先端（２８、２９）で広げて離され、そのために該先端（２８、２９）から出現する前記チェーンケーブル（４）のリンク（１６Ａ、１６Ｂ）が２０°までの角度（θ）を通して前記対称平面（５）から自由に横向きに振れることができることを特徴とする請求項１１から請求項１３及び請求項１５のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
17. 前記出現するリンク（１６Ａ、１６Ｂ）は、前記長手軸（１４）から９０°までの角度を通して前記対称平面（５）内で振れることができることを特徴とする請求項１６に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。
18. ロール安定器（４２）を有することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１）。
19. ヨー安定器（４６）を有することを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１Ａ）。
20. 前記本体部材（７）内の最前方ポケット（１２Ａ）内のリンク（１７Ａ）の前記対称平面（５）に位置する前方錨冠セクションの中心点と前記錨爪部材（８）の最前方点（２０）の該対称平面（５）上への投影点（２５）とを包含する直線（２２）が、２５°から３５°の範囲の角度（δ）で前記長手軸（１４）に対して傾斜するように配置されることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の錨爪式埋設デバイス（１、１Ａ）。

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