KR101546998B1 - 측정 결합부를 구비한 앵커 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 앵커는, 앵커에 연결된 앵커 라인에 견인력을 인가함으로써 침투 방향에 따라 앵커링 지반에 도입될 수 있는 플루크(fluke) 및 플루크의 도입 중에 앵커 라인과 플루크 사이의 힘 전달부의 일부를 형성하는 측정 결합부를 포함하는 앵커로서, 상기 측정 결합부에는 플루크에 연결되는 제1 결합 부재, 앵커 라인에 연결되는 제2 결합 부재, 이들 결합 부재를 서로 결합시키는 중공 결합 바아가 마련되며, 중공 결합 바아를 변형할 수 있도록 하기 위해 중공 결합 바아의 종방향으로 결합 부재가 상이한 위치에서 중공 결합 바아와 맞물리고, 측정 본체는 중공 결합 바아를 통해 연장되며 중공 결합 바아와 함께 변형하도록 하기 위해 적어도 그 단부에서 결합 바아에 연결되고, 측정 본체에는 중공 결합 바아의 변형 파라메타를 기록하기 위한 변형 센서가 마련되는 것인 앵커이다.

Description

측정 결합부를 구비한 앵커{ANCHOR WITH MEASUREMENT COUPLING}

본 발명은, 앵커, 특히 드릴링 플랫폼과 같은 무거운 해상 대상물을 수 년 동안 지속될 수 있는 오랜 사용 기간 동안 앵커링 지반에 고정하기 위한 앵커에 관한 것이다.

앵커 라인에서 이러한 앵커는 설치 선박으로부터 앵커링 지반 위로 배치되며, 이후에 설치 선박은 앵커 라인에서 견인하여 앵커를 앵커링 지반에 위치시킨다. 견인하는 동안 앵커 라인에 대한 견인력이 설치 선박으로부터 측정된다. 이때 설치 선박의 견인 경로 및 견인력은 앵커의 침투 경로 및 앵커가 제공할 수 있을 것이라 예상되는 유지 힘에 대한 파라메타를 형성한다.

무거운 해상 대상물의 소유주는 예상되는 유지 힘의 신뢰도에 대해 많은 요구를 하고 있다. 따라서, 설치 선박에서 측정되는 견인력의 주요한 성분이, 예컨대 앵커의 삽입 중에 앵커 라인에 관련된 장애물에 의해 유발되는 것은 배제되어야만 한다.

본 발명의 목적은, 앵커의 침투 경로 및 예상되는 유지 힘이 허용 가능한 수준으로 확립될 수 있도록 하는 앵커를 제공하는 것이다.

본 발명은, 앵커에 연결된 앵커 라인에 견인력을 인가함으로써 침투 방향에 따라 앵커링 지반에 도입될 수 있는 플루크(fluke) 및 플루크의 도입 중에 앵커 라인과 플루크 사이의 힘 전달의 일부를 형성하는 측정 결합부를 포함하는 앵커로서, 상기 측정 결합부에는 플루크에 연결되는 제1 결합 부재, 앵커 라인에 연결되는 제2 결합 부재, 이들 결합 부재를 서로 결합시키는 중공 결합 바아가 마련되며, 중공 결합 바아를 변형할 수 있도록 하기 위해 중공 결합 바아의 종방향으로 결합 부재가 상이한 위치에서 결합 바아와 맞물리고, 측정 본체는 중공 결합 바아를 통해 연장되며 결합 바아와 함께 변형하도록 하기 위해 적어도 그 단부에서 결합 바아에 연결되고, 측정 본체에는 측정 본체의 변형 파라메타를 기록하기 위한 변형 센서가 마련되는 것인 앵커를 제공한다.

결합 바아는, 제1 결합 부재 및 제2 결합 부재에 의해 결합 바아에 가해지는 힘에 따라 변형되고, 구체적으로는 구부러진다. 이러한 변형은 측정 본체에 가해지며, 이 변형은 변형 센서에 의해 기록된다. 따라서 변형 센서에 의해 기록되는 변형은, 앵커 라인의 앵커 측에서 행해질 때 제1 결합 부재와 제2 결합 부재 사이의 힘의 작용에 관한 파라메타이며, 이는 장애물에 의해 앵커 라인에 작용할 수 있는 힘에 대해 독립적이라는 것을 의미한다. 이러한 방식으로, 앵커의 예상되는 유지 힘은 고도의 신뢰도로 예측될 수 있다. 변형과 힘의 작용 사이의 관계는, 이전에 획득된 시험 데이터의 내삽에 기초하여 결정될 수도 있고, 기계공학의 법칙에 따라, 예컨대 유한 요소 해석에 의해 계산될 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 본체는 결합 바아에 고정식으로 연결되며, 그 결과로서, 결합 바아의 변형은 측정 본체에 직접적으로 그리고 비례하여 부과될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 본체는 결합 바아에 연결된 단부들 사이에서 결합 바아를 통해 자유롭게 연장되며, 그 결과로서, 측정 본체는 결합 바아에 있는 캐비티에 용이하게 삽입될 수 있다.

결합 바아에 있는 캐비티는 결합 바아를 관통하는 똑바른 보어에 의해 형성될 수 있다. 자유롭게 연장되는 실시예에 있어서, 측정 본체는 그 단부에서보다 단부들 사이의 길이부에 걸쳐 더 좁을 수 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 본체는 적어도 하나의 가늘고 긴 스트립 또는 플레이트를 포함한다. 그 형상으로 인해 스트립 또는 플레이트는 기계공학적 계산에 적합하다.

일 실시예에 있어서, 측정 본체는 적어도 2개의 가늘고 긴 스트립 또는 플레이트를 포함하며, 이들 스트립 또는 플레이트는 그 길이부에 걸쳐 서로에 대해 실질적으로 횡방향으로 위치설정된다. 서로에 대해 횡방향인 위치는 직교 좌표계에 따른 변형을 해석할 수 있는 가능성을 제공한다.

간단한 실시예에 있어서, 스트립은 서로에 대해 고정식으로 연결된다.

일 실시예에 있어서, 스트립의 단면은 십자 형상을 형성한다. 변형 센서는 이때 결합 바아의 변형을 정확하게 결정하기 위해 십자가의 모든 레그(leg)에 마련될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 본체는 금속, 바람직하게는 강철로 제작된다.

일 실시예에 있어서, 변형 센서는 측정 본체의 종방향에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 적어도 하나의 똑바른 열로 그룹화된다. 측정 본체의 변형은 이때 상기 열의 길이부에 걸친 변형 차이를 비롯하여 그 폭의 많은 부분에 걸쳐 기록될 수 있으며, 이는 전체적으로 측정 본체의 변형의 정확한 측정을 가능하게 하고 이에 따라 결합 바아의 변형의 정확한 측정을 가능하게 한다.

그 일 실시예에 있어서, 변형 센서는 측정 본체의 종방향으로 측정 본체에 걸쳐 분포되는 여러 개의 똑바른 열로 그룹화되며, 이에 따라 측정 본체의 폭의 많은 부분에 대해 길이부에 걸쳐 분포되는 여러 위치에서의 변형이 기록될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 결합부는 서로 떨어져서 소정 간격을 두고 결합 바아에 결합되는 2개의 제1 결합 부재를 포함한다. 플루크에 연결되는 제1 결합 부재는 제2 결합 부재와 협력하여 구부러지도록 결합 바아를 로딩할 수 있으며, 그 결과로서 구부러짐 및 그 특정한 구부러진 형상은 앵커 라인이 플루크에 가하는 힘 그리고 이러한 힘의 방향에 대한 파라메타이다. 마찬가지로, 측정 결합부는 서로 떨어져서 소정 간격을 두고 결합 바아에 결합되는 2개의 제2 결합 부재를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 결합부에서의 2개의 제1 결합 부재 또는 2개의 제2 결합 부재는 결합 바아에 대한 가장 바깥쪽의 결합부를 형성한다. 이들 사이에서, 다른 결합 부재 또는 다른 결합 부재들은 결합 바아가 구부러지게 로딩하도록 결합될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 앵커는 플루크에 고정식으로 연결되는 섕크(shank)를 포함하며, 제1 결합 부재는 섕크의 일부를 형성하고, 제1 결합 부재는 바람직하게는 플루크로부터 반대로 향하는 섕크의 단부에 위치하게 된다.

그 일 실시예에 있어서, 결합 바아는 그 회전과 관련하여 섕크에 고정식으로 연결되며, 그 결과로서 제2 결합 부재에 의해 결합 바아에 가해지는 힘의 방향은 섕크 및 플루크와 관련될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제2 결합 부재는 앵커 라인에 연결되는 앵커 라인 결합부의 단부를 형성한다. 앵커 라인 결합부는, 예컨대 결합 바아를 중심으로 회전할 수 있는 바우 섀클(bow shackle)일 수 있다.

침투 방향 및 이에 따른 침투력은 앵커의 종방향 대칭면에 실질적으로 평행하게 될 것이다. 이에 따라, 일 실시예에서는, 결합 바아가 결합 바아의 종방향에서 앵커의 종방향 대칭면에 대해 횡방향으로 연장되며, 그 결과로서 종방향 대칭면에 횡방향으로 연장되는 결합 바아는 힘의 작용을 측정하기 위해 구부러지도록 적절하게 로딩될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 측정 결합부에는 또한 결합 바아에 수용되는 경사계가 마련되며, 이에 따라 결합 바아에 대한 힘의 작용 이외에도 또한 가상면(notional plane)에 대한 결합 바아의 기울기(tilting)도 측정될 수 있고, 이는 앵커의 피치 및 롤에 대한 파라메타이다.

일 실시예에 있어서 측정 결합부에는 결합 바아에 수용되는 가속도계가 마련되며, 이에 따라 순간 가속도를 시간에 대해 적분함으로써 결합 바아의 경로가 결정될 수 있고, 이는 앵커링 지반에서의 앵커의 침투 경로에 대한 파라메타이다.

일 실시예에 있어서, 측정 결합부에는 측정 결합부의 위치에서의 수압을 기록하는 압력 센서가 마련된다. 수압은 수면에 대한 앵커의 깊이에 관한 파라메타이며, 이로부터 앵커링 지반에서의 깊이가 유도될 수 있다. 예컨대 피치와 함께 앵커링 경로의 수평 성분은 또한 깊이로부터 유도될 수 있다.

전술한 측정 장비의 데이터는 앵커로부터 원거리에서, 예컨대 설치 선박에서 처리 및 해석될 수 있으며, 측정 결합부가 변형 센서에 그리고 바람직하게는 경사계 및/또는 가속도계 및/또는 압력 센서에 연결되는 전자 회로를 포함할 때 전자 회로는 측정 데이터를 처리하고 이로부터 원거리에 있는 계산 및 처리 유닛으로 측정 데이터를 전달하도록 되어 있다.

경사계, 가속도계 및/또는 전자 회로는 측정 본체를 갖춘 하나의 조립식 유닛으로서 중공 결합 바아에 배치될 수 있고, 이들은 측정 본체에 고정식으로 연결될 때 거기에 부착될 수 있다.

본 명세서 및 본원의 특허청구범위에서 설명되고/설명되거나 본원의 도면에 도시된 양태 및 측정부는 또한 개별적으로 사용될 수 있다. 이러한 개별적인 양태는 이와 관련된 분할 특허 출원의 대상일 수 있다. 이는 구체적으로 종속 청구항에 자체로 공지되어 설명되는 측정부 및 양태에 적용된다.

본 발명에 따르면, 앵커의 침투 경로 및 예상되는 유지 힘이 허용 가능한 수준으로 확립될 수 있도록 하는 앵커를 얻을 수 있다.

본 발명은 첨부 도면에 도시된 다수의 예시적인 실시예에 기초하여 설명될 것이다.
도 1은, 측정 결합부에 의해 앵커 라인에 연결된, 본 발명에 따른 앵커의 등각 정면도를 도시한 것이다.
도 2는 앵커링 지반에 도입되는, 도 1에 따른 앵커의 측면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1 및 도 2에 따른 측정 결합부의 종방향 단면, 횡방향 단면 및 세부사항을 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는, 앵커링 지반에 앵커를 도입하는 동안, 이전의 도면에 따른 측정 결합부에 대한 힘의 작용의 예를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강철 앵커(1)를 도시한 것이다. 앵커(1)는, 수 년 동안 지속될 수 있는 오랜 사용 기간 동안 앵커링 지반(2)에, 추가로 도시되지 않은 드릴링 플랫폼과 같은 무거운 해상 대상물을 고정하려는 의도이다. 앵커(1)는, 플루크(10) 및, 이 플루크(10)에 대해 비스듬하게 전방으로 기울어지고 그 단부에는 측정 결합부(50)가 마련되는 섕크(30)를 포함하며, 측정 결합부를 이용하여 앵커(10)는 앵커 라인(4)에 연결된다. 앵커(1)는 그 종방향 대칭면(M)에 대해 실질적으로 대칭이다. 앵커(1)는, 종방향 대칭면(M)에 실질적으로 평행하게 앵커링 지반(2)에 도입되는 전방 방향 침투(P)를 위해 형성된다.

플루크(10)는 플레이트 부재를 이용하여 제작되며, 그 후방 측에서 그 폭에 걸쳐 베이스 플레이트(11)를 포함하고, 이 베이스 플레이트는 중앙 종방향 평면(M)의 양측에서 2개의 삼각형 전방 단부로 합체된다. 베이스 플레이트(11)의 양측에는, 하향으로 배향되는 2개의 측부 플레이트(13)가 마련되며, 이들 플레이트는 서로 평행하게 연장되고, 전방 단부(12) 아래에는 평행한 2개의 종방향 거더(girder; 15)가 선단부(14)로부터 연장된다. 상측부에서, 플루크(10)에는 섕크(30)를 위한 고정 핀(18, 19)을 갖춘 직립 고정 립(16, 17)이 마련된다.

섕크(30)는 플레이트 형상인 2개의 섕크 레그(31)와 함께 제작되며, 이들 섕크 레그는 서로를 향해 비스듬하게 상향 방향으로 테이퍼지게 된다. 섕크 레그(31)는 횡방향 플레이트(34)에 의해 섕크 레그의 길이부를 따라 서로 연결된다. 그 하측부에서, 섕크 레그(31)는 고정 립들(16, 17) 사이에 수용되는 구부러진 부분(37)을 구비하며, 고정 핀(18, 19)은 구부러진 부분(37)에 있는 도시되지 않은 고정 구멍을 통해 연장된다. 후방측에서, 고정 구멍은 구부러진 부분(37)에 있는 보강된 부분(32)에 형성되며, 이 보강된 부분(32)에는 플루크(10)와 섕크(30) 사이의 각도를 조절하기 위한 일련의 여분의 구멍(33)이 마련된다. 상단부에서, 섕크 레그(31)에는, 서로 평행하게 연장되고 앵커 라인(4)에 대한 측정 결합부(50)를 위한 고정 구멍(36)을 구비하는 단부 이어(35; ear)가 마련된다.

측정 결합부(50)는 또한 도 3a 내지 도 3d에 상세하게 도시되어 있고, 단부 이어(35)의 고정 구멍(36)을 통해 연장되는 똑바른 원통형의 강철 연결 펜(connecting pen; 54)을 포함한다. 연결 펜(54)의 중심선(S)은 종방향 대칭면(M)에 대해 실질적으로 수직하게 배향된다. 단부 이어(35)들 사이에서, 연결 펜(54)은 또한 앵커 라인(4)에 결합된 바우 섀클(51)의 아이(eye; 52)를 통해 연장된다. 연결 펜(54)은 고정 구멍(36) 및 아이(52)에서 양의 공차(positive tolerance)로 수용되며, 추가로 도시되지 않은 인덱싱이 마련되고 이는 섕크(30)에 대해 그 중심선(S)을 중심으로 한 연결 펜(54)의 회전에 반동한다. 바우 섀클(51)은 종방향 대칭면(M)에서 연결 펜(54)을 중심으로 회전할 수 있다.

연결 펜(54)에는, 용접부(57)에 의해 모두 함께 용접되는 단부 캡(56)을 이용하여 단부에서 폐쇄되는 원통형 보어 또는 내측 공간(55)이 마련되며, 그 결과로서 내측 공간(55)은 수밀식(watertight)으로 폐쇄된다. 내측 공간(55)에서는 가늘고 긴 측정 본체(60)가 감금된다.

측정 본체(60)는, 실질적으로 두께가 일정한 가늘고 긴 수평 강철 플레이트(62) 및 가늘고 긴 수직 강철 플레이트(61)를 포함한다. 강철 플레이트들(61, 62)은 이러한 예에서는 동일하다. 플레이트(61, 62) 양자에는, 2개의 똑바른 헤드 단부 에지(65)가 마련되며, 이 헤드 단부 에지는 4개의 똑바른 종방향 단부 에지(63)를 통해 2개의 똑바른 종방향 측부 에지(64)와 합체되고, 이 종방향 측부 에지는 거기서부터 오목하게 들어가고 종방향 단부 에지(63)에 대해 각각의 플레이트(61, 62)의 내로우잉(narrowing)을 형성한다. 플레이트(61, 62) 양자에는, 헤드 단부 에지들(65) 중 하나로부터 각각의 플레이트(61, 62)의 길이의 절반에 걸쳐 연장되는 중앙 슬롯(66)이 마련되며, 그 이후 플레이트(61, 62)는 각각 다른 플레이트의 중앙 슬롯(66)에 삽입되고 전체 길이에 걸쳐 서로 용접된다. 이에 따라 측정 본체(60)는 형상을 유지하는 프리즘 형상을 갖고, 길이부에 대한 수직방향 단면은 십자가 형상이다. 전술한 종방향 용접으로 인해, 상기 십자가의 립은 서로 견고하게 연결된다.

측정 본체(60)의 종방향 단부 에지(63) 및 헤드 단부 에지(65)는 각각 단부 캡(56)의 내측 표면(59) 및 내측 공간(55)의 경계벽(58)에 인접하며, 종방향 단부 에지(63)와 경계 벽(58) 사이에는 연결 펜(54)에 고정식으로 연결하기 위해 용접부가 형성된다. 결과적으로, 단부에서의 연결 펜(54)의 탄성 변형은 측정 본체(60)에 가해지는 반면, 이는 종방향 측부 에지(64)에 의해 형성되는 내로우잉에 걸쳐 경계 벽(58)으로부터 자유롭게 된다.

도 3a 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 종방향 대칭면(M)의 양측에서 그리고 중앙 분할부의 양측에서, 측정 본체(60)의 양 플레이트(61, 62)에는 이 예에서 중심선(S)에 횡방향으로 연장되는 총 8개의 캐리어 스트립(71 내지 78)이 마련된다. 각각의 캐리어 스트립(71 내지 78)에는 이 예에서는 12개인 일련의 전기식 스트레인 게이지(80)가 마련된다. 측정 본체(60)에는, 수직 강철 플레이트(61)에 연결되는 캐리어 플레이트(67)가 마련된다. 캐리어 플레이트(67)는, 각각의 스트레인 게이지(80)에 전기 접속되는 전자 회로를 구비하는 인쇄 회로 기판(81)을 지탱한다.

수직 강철 플레이트(62)에는 또한, 인쇄 회로 기판(81)에 전기 접속되는 전자 경사계 및 가속도계를 구비하는 유닛(82)이 마련된다. 인쇄 회로 기판(81)은 더욱이 수압을 측정하기 위해 부분적으로 외부에 있는 압력 센서(90)에 연결된다. 인쇄 회로 기판(81)은 더욱이, 풀 릴리프(pull relief; 84)에 의해 연결 펜(54)에 삽입되고 섕크(30)상에 추가로 도시되지 않은 배터리 하우징에 연결되는 전력 케이블(83)에 연결된다. 인쇄 회로 기판(81)은 더욱이, 풀 릴리프(pull relief; 86)에 의해 단부 캡(56)에 삽입되고 수중에서 데이터의 음향 전달(88)을 위해 자체로 공지된 음향 모뎀(87)에 연결되는 통신 케이블(85)에 연결된다. 상기 풀 릴리프(86)는, 그 위에 용접되어 있는 케이스(89)에 의해 차폐된다. 인쇄 회로 기판(81) 상의 전자 회로는 스트레인 게이지(80), 경사계, 가속도계 및 압력 센서(90)로부터 전자 신호를 수신하고 처리하며 전달하도록 되어 있다. 섕크(30)에 대한 측정 본체(60)의 고정된 배향으로 인해, 가상 수평면(H) 및 가상 수직면(V)에 대한 앵커(1)의 위치가 결정될 수 있으며, 이에 따라 앵커(1)의 피치 및 롤이 결정될 수 있다. 압력 센서(90)에 의해, 연결 펜(54) 위의 물 기둥의 높이 및 이에 따른 수면에 대한 앵커(1)의 깊이가 결정될 수 있다.

도 2는, 수중(3)에서 도입하는 동안, 수면(5)에 위치하고 추가로 도시되지 않는 설치 선박으로부터 해저와 같은 지반(2)에 고정하기 위한 앵커(1)를 도시한 것이다. 설치 선박에는 앵커(1)에서 모뎀(87)과 통신하기 위한 추가로 도시되지 않는 음향 모뎀이 마련되며, 이 모뎀은 계산 및 데이터 처리 유닛에 결합된다. 이전의 단계에서, 앵커(1)는, 플루크(10)의 선단부(14)가 설치 선박의 방향으로, 소정 깊이(D)에서 설치 선박으로부터 앵커링 지반(2) 상에 배치된다. 음향 모뎀(87) 및 통신 케이블(85)은 이때 여전히 수중(3)에 있다. 이후 설치 선박은 앵커 라인(4)을 통해 앵커(1)에 힘(F)을 가하며, 그 결과로서 앵커(1)는 침투 경로(J)를 통해 아래로 앵커링 지반(2)에서 특정 깊이(E)까지 진행한다.

침투 경로(J)를 통해 진행하는 동안, 한편으로는 섕크(30)의 단부 이어(35) 및 다른 한편으로는 바우 섀클(51)의 아이(52)는 연결 펜(54)에 굽힘력 및 굽힘모멘트를 인가하며, 관련된 변형은 측정 본체(60)에 적용된다. 이는 연결 펜(54)과 측정 본체(60)의 탄성 한계 내에서 이루어진다. 이에 계속하여, 스트레인 게이지(80)는, 도 4c에서 벡터를 이용하여 도시된 바와 같은 분포(Q)에 따라 측정 본체(60)의 플레이트(61, 62)를 통해, 예컨대 각각의 플레이트(61, 62)를 통해 변형을 겪게 된다. 개별적인 스트레인 게이지(80)의 변형 및 경사계와 가속도계의 데이터는 전자 회로에 의해 등록되며, 설치 선박 상의 계산 및 데이터 처리 유닛에 직접 통신된다. 계산 및 데이터 처리 유닛은, 예컨대 알려진 시험 데이터의 내삽 또는 유한 요소 해석에 의해 이들 데이터 및 앵커(1)와 앵커 라인(4) 사이에서의 힘(F1 내지 F3)의 관련 작용으로부터 침투 경로(J)를 유도할 수 있다. 힘은 예컨대, F1으로 도시된 바와 같이 수평으로, F2로 도시된 바와 같이 각도(A, B)에서 상향으로, 또는 각도(K, N)에서 하방으로 배향될 수 있다. 침투 경로(J)에 대한 힘(F1 내지 F3)의 방향 및 크기에 기초하여, 앵커(1)가 적절하게 설정되었는지 그리고 특정한 유지 동력을 제공할 수 있을지를 허용 가능한 신뢰도로 결정할 수 있다.

설명한 앵커(1)에 있어서, 연결 펜(54)은 바우 섀클(51)과 플루크(10) 사이의 결합부를 형성한다. 대안으로 연결 펜(54)은, 섕크(30)가 플루크(10)에 결합되도록 하는 핀들(18, 19) 중 하나의 위치를 차지한다.

설명한 앵커(1)에는, 플루크(10)와 앵커 라인(4) 사이의 연결을 보장하고 플루크(10)에 고정식으로 연결되는 섕크(30) 및 플루크(10)가 마련된다. 대안으로 플루크(10)는 고정 립(16, 17)에 의해 견인 케이블에 연결될 수 있으며, 이 견인 케이블은 측정 결합부(50)의 위치에 모이게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 바람직한 실시예의 작동을 설명하기 위해 포함된 것이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위해 포함된 것은 아니다. 이상의 설명으로부터 시작하여 본 발명의 사상 및 범위에 속하는 다수의 변형은 전문가에게 명백할 것이다.

1 : 앵커 2 : 앵커링 지반
4 : 앵커 라인 10 : 플루크(fluke)
11 : 베이스 플레이트 12 : 전방 단부
13 : 측부 플레이트 15 : 거더(girder)
16, 17 : 직립 고정 립 30 : 섕크(shank)
31 : 섕크 레그 35 : 단부 이어
36 : 고정 구멍 50 : 측정 결합부
51 : 바우 섀클(bow shackle) 52 : 아이(eye)
55 : 내측 공간 57 : 용접부
60 : 측정 본체 61, 62 : 플레이트
66 : 중앙 슬롯 71 내지 78 : 캐리어 스트립
80 : 전기식 스트레인 게이지 81 : 인쇄 회로 기판
84, 86 : 풀 릴리프(pull relief) 85 : 통신 케이블
87 : 모뎀 89 : 케이스
54 : 연결 펜

Claims (27)

1. 앵커에 연결된 앵커 라인(4)에 견인력(F)을 인가함으로써 침투 방향(P)에 따라 앵커링 지반(2)에 도입될 수 있는 플루크(10; fluke) 및 플루크의 도입 중에 앵커 라인과 플루크 사이의 힘 전달부의 일부를 형성하는 측정 결합부(50)를 포함하는 앵커(1)로서, 상기 측정 결합부(50)에는 플루크에 연결되는 제1 결합 부재(31), 앵커 라인(4)에 연결되는 제2 결합 부재(52), 및 이들 결합 부재를 서로 결합시키는 중공 결합 바아(54)가 마련되며, 중공 결합 바아를 변형할 수 있도록 하기 위해 중공 결합 바아의 종방향으로 결합 부재는 상이한 위치에서 중공 결합 바아와 맞물리고, 측정 본체(60)는 중공 결합 바아를 통해 연장되며 중공 결합 바아와 함께 변형하도록 하기 위해 그 단부(63, 65)에서 결합 바아에 연결되고, 측정 본체(60)에는 측정 본체의 변형 파라메타를 기록하기 위한 변형 센서(80)가 마련되는 것인 앵커.
2. 제1항에 있어서, 상기 측정 본체(60)는 중공 결합 바아(54)에 고정식으로 연결되는 것인 앵커.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정 본체(60)는 중공 결합 바아에 연결되는 단부들 사이에서 중공 결합 바아(54)를 통해 자유롭게 연장되는 것인 앵커.
4. 제1항에 있어서, 상기 측정 본체(60)는 그 단부(63, 65)에서보다 단부들(63, 65) 사이의 그 길이부에 걸쳐 더 좁은 것인 앵커.
5. 제1항에 있어서, 상기 측정 본체(60)는 하나 이상의 가늘고 긴 스트립 또는 플레이트(61, 62)를 포함하는 것인 앵커.
6. 제1항에 있어서, 상기 측정 본체(60)는 2개 이상의 가늘고 긴 스트립 또는 플레이트(61, 62)를 포함하며, 이들 스트립 또는 플레이트는 그 길이부에 걸쳐 서로에 대해 횡방향으로 위치설정되는 것인 앵커.
7. 제6항에 있어서, 상기 스트립(61, 62)은 서로 고정식으로 연결되는 것인 앵커.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 스트립(61, 62)의 단면은 십자가 형상을 형성하는 것인 앵커.
9. 제1항에 있어서, 상기 측정 본체(60)는 금속으로 제작되는 것인 앵커.
10. 제1항에 있어서, 상기 변형 센서(80)는 측정 본체(60)의 종방향에 대해 횡방향으로 연장되는 하나 이상의 똑바른 열로 그룹화되는 것인 앵커.
11. 제10항에 있어서, 상기 변형 센서(80)는 측정 본체의 종방향으로 측정 본체(60)에 걸쳐 분포되는 여러 개의 똑바른 열로 그룹화되는 것인 앵커.
12. 제1항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)는 서로 떨어져서 간격을 두고 중공 결합 바아(54)에 결합되는 2개의 제1 결합 부재(31)를 포함하는 것인 앵커.
13. 제1항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)는 서로 떨어져서 간격을 두고 중공 결합 바아(54)에 결합되는 2개의 제2 결합 부재(52)를 포함하는 것인 앵커.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)에서의 2개의 제2 결합 부재 또는 2개의 제1 결합 부재는 중공 결합 바아(54)에 대한 가장 바깥쪽의 결합부를 형성하는 것인 앵커.
15. 제1항에 있어서, 상기 앵커는 상기 플루크에 고정식으로 연결되는 섕크(30; shank)를 포함하며, 상기 제1 결합 부재(31)는 섕크의 일부를 형성하는 것인 앵커.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1 결합 부재(31)는 플루크(10)로부터 반대로 향하는 섕크의 단부에 위치하는 것인 앵커.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 중공 결합 바아(54)는 회전하지 못하도록 고정식으로 섕크(30)에 연결되는 것인 앵커.
18. 제1항에 있어서, 상기 제2 결합 부재(52)는 앵커 라인(4)에 연결되는 앵커 라인 결합부(51)의 단부를 형성하는 것인 앵커.
19. 제1항에 있어서, 상기 중공 결합 바아(54)는 그 종방향에서 앵커의 종방향 대칭면(M)에 대해 횡방향으로 연장되는 것인 앵커.
20. 제1항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)에는 중공 결합 바아(54)에 수용되는 경사계가 마련되는 것인 앵커.
21. 제20항에 있어서, 상기 경사계는 측정 본체(60)에 고정식으로 연결되는 것인 앵커.
22. 제1항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)에는 중공 결합 바아(54)에 수용되는 가속도계가 마련되는 것인 앵커.
23. 제22항에 있어서, 상기 가속도계는 측정 본체(60)에 고정식으로 연결되는 것인 앵커.
24. 제1항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)에는 측정 결합부의 위치에서의 수압을 기록하기 위한 압력 센서(90)가 마련되는 것인 앵커.
25. 제1항에 있어서, 상기 측정 결합부(50)는 변형 센서(80)에 연결되는 전자 회로(81)를 포함하며, 상기 전자 회로(81)는 측정 데이터를 처리하고 이로부터 원거리에 있는 계산 및 처리 유닛으로 측정 데이터를 전달하도록 되어 있는 것인 앵커.
26. 제25항에 있어서, 상기 전자 회로(81)는 측정 본체(60)에 고정식으로 연결되는 것인 앵커.
    
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