KR20140074394A - 개량된 연안 해양 앵커 - Google Patents

Abstract

닻가지 및 거기에 피봇가능하게 부착된 자루를 구비하고, 상기 자루는 원격으로 상기 닻가지에 대해 피봇이 가능하도록 잠길 수 있으며, 그 후에 원격으로 피봇이 가능하도록 잠금 해제될 수 있는, 해양 앵커가 설명된다.

Description

개량된 연안 해양 앵커{Improved offshore marine anchor}

본 발명은 해양 앵커에 관한 것이며, 구체적으로는 예컨대 반잠수형 시추 플랫폼(semi-submersible drilling platform)들 상에서 사용되는 것과 같이, 끌어당겨져서 파묻히는 연안 해양 앵커에 관한 것으로서, 초기에는 앵커 라인에 의해 수평으로 끌어당겨져, 계류하는(mooring) 해저의(bed) 표면을 통해 침투하게 된다.

전형적으로, 해양 앵커는, 선두(foremost) 지점(point)을 그 안에서 갖는 날카로운 선두(foremost) 날(edge)을 구비한 평면상(planar) 닻가지에 부착된 긴 자루(elongate shank)를 포함하는데, 이는 상기 닻가지로부터 먼 부위인 상기 자루 상의 부착 지점에서 상기 앵커에 고정된 앵커 라인에 의해 상기 계류 해저의 표면 위에서 수평으로 끌어당겨졌을 때 계류 해저(bed) 토양과의 침투성 맞닿음(penetrative engagement)의 촉진을 위함이다. 상기 닻가지의 평면과 예각인 전방-개방 닻가지 각(forward-opening acute fluke angle)을 형성하는, 상기 닻가지의 후방 날(rear edge)로부터 연장되는 개념상의 직선 상에 상기 부착 지점이 놓인다. 보통, 상기 닻가지 각은 굳은 진흙(firm clay) 또는 모래 토양(sandy soil)들 내의 침투를 촉진하기 위해 약 30˚이거나, 부드러운 진흙(soft clay) 또는 부드러운 미사 토양(silt soil)들 내의 침투를 촉진하기 위해 약 50˚이다. 상기 닻가지의 상기 평면과 예각인 전방-개방 지점 각(forward-opening acute point angle)을 형성하는, 상기 닻가지의 상기 선두 지점으로부터 연장되는 개념상의 직선 상에 상기 부착 지점 또한 놓인다. 굳었거나 딱딱한 진흙으로 된 계류 해저 토양 내의 닻가지 지점(fluke point)의 신뢰할 수 있는 맞닿음(engagement)을 촉진하기 위해 상기 지점 각은 보통 60˚ 내지 70˚의 범위 내에 있다. 후자의 요구사항(requirement)은, 굳었거나 딱딱한 진흙들 내에서 작동하기 위해 의도된 앵커를 위한 닻가지에 대해 상기 부착 지점의 위치를 제한(constrain)한다.

대부분의 연안 해양 앵커들은 전개(deployment) 전에 부드럽거나 굳은 계류 해저 토양에 맞추기 위해, 상기 닻가지 각이 적합하게 조정됨을 요구한다. 이에 따라, 상기 앵커들은 이 작동이 수행되는 것을 가능하게 하기 위해 앵커 취급 선박(anchor handling vessel)의 갑판 상에 올려져야(hauled) 한다. 이것은 앵커 설치를 기다리고 있는 해양 자원들의 범위에 따라, 이에 대응되는 어쩌면 상당할 수 있는 비용 불이익(cost penalty)과 함께 연안에서의 시간 소비를 수반한다.

유럽 특허 EP 0802111호는, 조정 메커니즘을 포함하는 앵커를 개시하는데, 이에 의하면 상기 앵커의 계류 해저 토양 내 설치 후, 앵커 케이블에 평행하게 상기 앵커에 부착된 보조적 견인 라인(auxiliary pulling line)에 의해 닻가지 각이 원격 제어로써 조정될 수 있다. 이 앵커의 단점들은: 상기 보조적 견인 라인 내의 장력을 유도하는 토양 저항력(soil resistance force)의 결과로서 상기 조정 메커니즘의 때이른 작동(premature operation); 상기 조정 메커니즘의 작동을 원격으로 반대로 할(reverse) 수 없음; 상기 조정 메커니즘에 있어 상기 앵커의 전개들 사이에 브레이킹 핀을 교체하기 위해 상기 앵커를 갑판에 올려야(decking) 할 필요성 (requirement) 및; 굳었거나 딱딱한 진흙 토양들을 포함하는 계류 해저의 표면과의 신뢰할 수 있는 맞닿음을 위해 필요한, 적합한 지점 각(point angle)을 상기 앵커가 유지할 수 없음;을 포함한다.

본 발명의 목적은 특히(inter alia) 계류 해저 토양 내 상기 앵커의 설치 후 닻가지 각을 원격 조정할 수 있고, 상기 언급한 단점들을 회피하는 앵커를 규정함을 포함한다.

하기에서: “축(axis)”이라는 용어는 길이 상 제한이 없는 것으로 간주되어야 하고, “부하 적용 지점(load application point)”이라는 용어는 앵커 라인 연결 부재(anchor line connecting member)(예를 들어, 셔클 핀(shackle pin))의 축의, 앵커의 대칭면과의 교차점으로 간주되어야 하며, 부착 지점이 피봇가능한 조인트를 포함하는 경우 “부착 지점”이라는 용어는 상기 피봇가능 조인트의 중심에서의 상기 피봇 축 상의 지점(point)으로 간주되어야 한다.

본 발명에 따르면, 대칭면을 포함한 해양 앵커는, 닻가지 및 자루를 포함하고, 상기 자루와 상기 닻가지는 피봇가능하게 서로 연결되며, 상기 닻가지는 후미 날(aft edge)을 포함하고 상기 앵커의 전방 방향의 선두 지점(foremost point)으로 연장되며, 상기 앵커에 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단이 제공되고, 상기 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단에 의해 상기 자루가 피봇(pivotally) 잠금가능하고 그 후 잠금 해제 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 자루 내의 부하 적용 지점이 상기 앵커의 최소 닻가지 각을 한정하는 위치에서, 상기 자루는 피봇가능하게 잠금가능하며, 그 후 잠금 해제가능하다.

바람직하게는, 상기 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단은 피봇가능한 4절 링크(four-bar linkage)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 4절 링크는, 결합 부재(coupling member)에 의해 서로 결합되어 상기 자루를 형성하는 적어도 하나의 전방의 긴 부재(forward elongate member) 및 적어도 하나의 후미의 긴 부재(aft elongate member)를 포함하고, 상기 결합 부재는 제1 부하 적용 지점 및 제2 부하 적용 지점과 앵커 라인 연결 부재(connecting member)를 그것들 사이에서 움직일 수 있게 수용하기 위한 전달 수단을 포함하며, 각각의 긴 부재는 하나의 단부에서 상단 부착 지점을 갖고, 다른 하나의 단부에서 하단 부착 지점을 가지며, 상기 닻가지의 적어도 일부분은, 상기 긴 부재들의 상기 하단 부착 지점들을 수용하기 위해 이격된, 대응되는 전방 부착 지점 및 후미 부착 지점을 갖고, 상기 결합 부재는, 상기 긴 부재들의 상기 상단 부착 지점들을 수용하기 위해 이격된, 대응되는 전방 및 후미 부착 지점들을 가지며, 상기 닻가지의 상기 선두 지점의 근처에서 상기 닻가지와 교차하는 평면 내에 포함된 작용선(line of action)을 따라 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 앵커 라인 연결 부재에 의해 상기 제1 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 4절 링크가 피봇(pivotally) 잠김 및, 그 후에 상기 제2 부하 적용 지점으로 상기 앵커 라인 부착 부재(attachment member)를 이동시키는 것에 뒤이어 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 제2 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 4절 링크가 피봇(pivotally) 잠금 해제됨을, 강성인 상기 후미의 긴 부재 및 상기 결합 부재가 가능하게 한다.

바람직하게는, 상기 전방 및 후미의 긴 부재들의 상기 부착 지점들은, 상기 닻가지 및 상기 결합 부재의 상기 대응하는 부착 지점들과 함께, 각각 상단 전방 피봇가능 조인트(pivotable joint), 하단 전방 피봇가능 조인트, 상단 후미 피봇가능 조인트 및, 하단 후미 피봇가능 조인트를 포함하고, 그 각각이 피봇축(pivot axis)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 연결 부재가 통로(passageway) 내에서 움직임으로써 하나의 부하 적용 지점으로부터 다른 부하 적용 지점으로 변위될 수 있도록, 상기 전달 수단은 상기 연결 부재를 수용하게끔 적합화된 통로를 포함한다.

바람직하게는, 상기 통로는, 전방 단부 및 후미 단부를 구비하고, 평면 또는 곡면에 평행하게 배치된 궤적을 그 안에 포함한 슬롯을 포함하되, 상기 궤적은, 상기 전방 단부에 인접하여 상기 궤적 상에 위치되는 제1 부하 적용 지점 및 상기 후미 단부에 인접하여 상기 궤적 상에 위치되는 제2 부하 적용 지점을 갖는다.

바람직하게는, 상기 상단 전방 피봇가능 조인트의 피봇축 및 상기 상단 후미 피봇가능 조인트의 피봇축이 어느 거리만큼 떨어진 지점들에서 상기 대칭면과 교차하여, 상기 긴 부재들 및 상기 강성 결합 부재가 서로에 대해 피봇될 수 있게 하여, 상기 상단 후미 피봇가능 조인트의 상기 피봇축이, 상기 상단 전방 및 상기 하단 후미 피봇가능 조인트들의 피봇축들의 상기 대칭면과의 교차점들을 포함한 직선과 교차하게끔 움직이는 것을 허용함으로써, 상기 닻가지의 상기 선두 지점의 근처에서 상기 닻가지와 교차하는 평면 내에 포함된 작용선(line of action)을 따라 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 연결 부재에 의해 상기 제1 부하 적용 지점에 가해질 때 상기 후미의 강성 긴 부재 내에 유도되고 상기 강성 결합 부재 내에 유도되는 압축력(compressive force)들에 의해 상기 4절 링크가 잠기게 된다.

바람직하게는, 상기 피봇가능 조인트들은, 상기 4절 링크의 안정적인 잠금을 제공하기 위해, 상기 상단 전방 및 상기 하단 후미 피봇가능 조인트들의 피봇축들의 상기 대칭면과의 교차점들을 포함한 직선을 통해 그리고 약간 그 너머로 상기 상단 후미 피봇가능 조인트의 상기 피봇축이 움직이도록 허용하는 간극(clearance)들을 그 안에 갖는다.

바람직하게는, 피봇팅이 상기 전방의 긴 부재와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉하도록 만드는 상기 후미의 강성 긴 부재에 의해 구속되도록 상기 4절 링크가 배치된다.

바람직하게는, 상기 4절 링크가 잠긴 때에, 상기 제1 부하 적용 지점에서의 상기 슬롯의 상기 궤적에 대한 접선은 상기 닻가지의 상기 전방 지점 및 상기 제1 부하 적용 지점을 포함하는 직선과 경사져서, 60˚ 내지 95˚ 범위의 후미-개방각(aft-opening angle)을 형성한다.

바람직하게는, 상기 제1 부하 적용 지점은, 상기 상단 전방 피봇가능 조인트와 상기 하단 전방 피봇가능 조인트 둘 모두의 축들을 포함하는 평면 내에 또는 그 후미에 놓인다.

바람직하게는, 상기 대칭면에 직각들이며 상기 닻가지의 상기 선두 지점 및 상기 제1 부하 적용 지점을 포함하는 평면은 상기 상단 전방 피봇가능 조인트의 축의 전방을 통과한다(pass).

바람직하게는, 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 연결 부재에 의해 각각 상기 제1 부하 적용 지점 및 상기 제2 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 제1 부하 적용 지점 및 상기 제2 부하 적용 지점이 상기 닻가지에 대해 각각 제1 안정 위치(stable position) 및 제2 안정 위치를 가지도록, 상기 4절 링크는 상기 피봇가능 조인트들의 축들 사이에 이격 거리(separation distance)들을 가진다.

바람직하게는, 상기 앵커의 상기 최소 닻가지 각은 26˚ 내지 32˚의 범위 내에 있다.

본 발명의 실시예들은 다음의 첨부된 도면들을 참조하여 예시로써 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 해양 앵커의 측면도(side view)를 도시한다.
도 2는 도 1의 상기 앵커의 사시도(oblique view)를 도시한다.
도 3은 굳었거나 딱딱한 진흙으로 된 계류 해저 토양 내에서의 작동을 위한 제1 부하 적용 지점에 부하(loading)가 가해지는 상태의 도 1의 상기 앵커의 측면도를 도시한다.
도 4는 부드러운 진흙으로 된 계류 해저 토양 내에서의 작동을 위한 제2 부하 적용 지점에 부하(loading)가 가해지는 상태의 도 1의 상기 앵커의 측면도를 도시한다.
도 5는 굳었거나 딱딱한 진흙으로 된 계류 해저 표면 속으로의 침투를 위하여 틸트되고(tilted) 도 1의 상기 앵커의 측면도를 도시한다.
도 6은 도 1의 상기 앵커의 변형물(modification)의 사시도를 도시한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서, 계류 해저 표면(3)(도 1) 밑의 토양(2) 속에서의 작동을 위한 해양 앵커(1)는 선두 지점들(4A 및 4B)을 갖는 닻가지(4)를 포함하는데, 이것은 접합(5)에서 서로 결합되는, 가로로 경사진(transversely inclined) 닻가지 절반들(halves)(4C 및 4D)에 의해 형성된다. 접합(5)은 앵커(1)의 대칭면(6) 내에 위치하고 있으며, 닻가지(4)(도 1, 3, 및 도 4)의 전후 방향(forward-and-aft direction) 선(AF)에 평행하며, 이 선은 전방 방향(F) 및 후미 방향(A)을 한정하며 닻가지(4)의 상단 표면의 도심인 닻가지 도심(C)를 통과하는 것으로 나타난다. 대칭면(6)은 도 1, 3, 4 및 도 5 각각이 그 위에 그려진 평면상의 종이(planar sheet)로 표현된다.

전방 클레비스 러그(clevis lug)(7) 및 후미 클레비스 러그(8)는 접합(5)에서 닻가지(4)에 곧게 서도록(upstandingly) 부착되고, 각각 핀 홀들(9 및 10)을 포함한다. 핀(11)은 강성(rigid) 전방 버팀보(strut)(13)의 하단 단부(12)를 핀 홀(9)의 축(14)을 중심으로 피봇가능하게 위치시킨다. 핀(15)은 강성 후미 버팀보(17)의 하단 단부(16)를 핀 홀(10)의 축(18)을 중심으로 피봇가능하게 위치시킨다. 전방 버팀보(13)의 상단 단부(19)는 핀 홀(21)을 포함한 클레비스 러그(20)를 포함한다. 후미 버팀보(17)의 상단 단부(22)는 핀 홀(24)을 포함한 클레비스 러그(23)를 포함한다. 전방 버팀보(13)에서 핀(25)은 강성 결합 플레이트(27)의 전방 러그(26)를 핀 홀(21)의 축(28)을 중심으로 피봇가능하게 위치시킨다. 후미 버팀보(17)에서 핀(29)은 결합 플레이트(27)의 후미 러그(30)를 핀 홀(24)의 축(31)을 중심으로 피봇가능하게 위치시킨다.

4절 링크(32)는 닻가지(4), 자루 버팀보들(13 및 17) 및, 결합 플레이트(27)에 의해 형성되고, 여기서 후자의 3개 요소들 또는 막대들은, 서로에 대해 그리고 닻가지(4)에 대해 회전가능하며, 이 4절 링크는 앵커(1)의 자루(32A)를 구성한다. 결합 플레이트(27)는 셔클(25)의 핀(34)을 받아들이기 위해 제공되는 슬롯(33)을 포함한다. 셔클(35)은 앵커 라인(38)에 부착된 소켓(37)의 눈(36)을 통해 꿰매어진다(threaded). 슬롯(33)은 그 안으로 핀(34)이 자유로이 미끄러질 수 있도록 핀(34)의 직경을 초과하는 폭을 갖는다. 그 안에서 닻가지(4)로부터 먼 표면(41)과 접촉하도록 핀(34)이 미끄러지면, 핀(34)의 축(39)은 슬롯(33) 내의 궤적(40)을 그린다(trace out).

핀(34)이 슬롯(33)의 전방 단부(42)와 접촉하게 위치되면, 축(39)은 앵커(1)의 제1 부하 적용 지점(43)을 포함한다. 핀(34)이 슬롯(33)의 후미 단부(44)와 접촉하게 되면, 축(39)은 앵커(1)의 제2 부하 적용 지점(45)을 포함한다. 제1 부하 적용 지점(43)가 제2 부하 적용 지점(45)으로부터 떨어진 거리(D)는 축(31)으로부터 축(28)이 떨어진 거리(E)의 60퍼센트 내지 100퍼센트의 범위 내에 있다. 거리(E)는 대칭면(6) 내에서 측정된 전방 방향(F)으로의 닻가지(4)의 총 길이(L)의 25 퍼센트 내지 37 퍼센트의 범위 내에 있는데, 바람직하게는 32퍼센트이다.

제1 부하 적용 지점(43)에서의 궤적(40)에 대한 접선이, 닻가지(4)의 선두 지점들(4A) 및 제1 부하 적용 지점(43)을 포함하는 평면(46)과 경사져서, 60˚ 내지 95˚ 범위의, 바람직하게는 90˚의 후미-개방각(aft-opening angle)(α)을 형성하도록 슬롯(33)이 배치된다. 평면(46)은, 대칭면(6)에 대해 직각들이며, 전방 방향(F)과 경사져서, 60˚ 내지 72˚ 범위의, 바람직하게는 70˚의 전방-개방지점 각(forwardly-opening point angle)(β)을 형성한다. 축(28)과 궤적(40) 사이의 이격은 충분하여, 슬롯(33) 안에서 핀(34)이 미끄러짐에 따라 셔클(35)의 눈들(47)이 클레비스 러그(20)의 빈 공간(clear)을 통과하는 것이 가능하도록 된다. 바람직하게는, 축(28)과 평면(46) 사이의 이격 거리가 핀(25)의 직경의 1.5 배 내지 2.5 배의 범위에 속하도록 제1 부하 적용 지점(43)이 위치된다.

방향 선(AF)는 닻가지 절반들(4C 및 4D)의 후방 날(rear edge)들(47)을 포함한 평면(47A)과 점(48)에서 교차한다. 제1 부하 적용 지점(43)이 닻가지(4)에 대해 고정된 위치(43A)에 위치되는 때에는, 점(48) 및 제1 부하 적용 지점(43)을 포함하는 직선(B)(도 1)은 전방 방향(F)과 26˚ 내지 32˚의 범위 내의, 바람직하게는 30˚의 전방-개방 닻가지 각(γ)을 형성한다. 고정된 위치(43A)는 제1 부하 적용 지점(43)이 차지할 수 있는 가장 전방인 위치이며, 직선(B)과 평면(46)의 교차점으로 한정된다. 따라서, 닻가지 각(γ)의 최소값 및 각(β)을 선택함으로써 위치(43A)는 닻가지(4)에 대해 고정된다. 제1 부하 적용 지점(43)이 고정된 위치(43A)를 차지할 때에, 도심(C) 및 제1 부하 적용 지점(43)을 포함하는 직선(N)(도 1)은 36° 내지 44° 범위 내의, 바람직하게는 41°의 전방-개방 닻가지 도심(δ)을 형성한다.

전방 클레비스 러그(7) 내의 핀 홀(9)의 축(14)과 후미 클레비스 러그(8) 내의 핀 홀(10)의 축(18) 사이의 거리(G)는 길이(L)의 40퍼센트 내지 60퍼센트의 범위 내에 있다. 축(14)과 도심(C) 사이에서 방향 선(AF)에 평행하게 측정된 거리(H)는 거리(L)의 10퍼센트 내지 20퍼센트의 범위 내에 있으며, 바람직하게는 15퍼센트이다. 길이(L)의 7퍼센트 내지 11퍼센트의 범위에 속하고, 바람직하게는 9퍼센트인 거리(J) 만큼 도심(C)으로부터 떨어져 있으며 방향 선(AF)에 평행한 직선과 축들(14 및 18) 각각이 직각을 이루도록 교차한다.

전방 자루 버팀보(13) 내의 축들(14 및 28)이 떨어진 거리(K)는 길이(L)의 75퍼센트에서 80퍼센트의 범위 내에 있고, 바람직하게는 77퍼센트이다. 후미 자루 버팀보(17) 내의 축들(18 및 31)이 떨어진 거리(M)는 길이(L)의 75퍼센트에서 80퍼센트의 범위 내에 있고, 바람직하게는 78퍼센트이다. 접촉 지점(49)에서 버팀보(17)가 직접적으로 버팀보(13)와 접촉되도록 하거나, 결합 플레이트(27)의 러그(30)를 통해 간접적으로 버팀보(13)와 접촉되도록 하기 위해, 축들(18 및 28)을 포함하는 직선(P)(도 1)으로 그리고 바람직하게는 그 직선 너머로 축(31)이 움직일 수 있게 거리들(E, G, K 및 M)이 추가적으로 구성(arrange)된다. 직선(P) 너머로 축(31)이 이동가능한 정도(extent)는 상기 4절 링크(32)의 피봇가능한 조인트들 각각에 있어 핀과 핀 홀 사이에 요구되는 적합한 양의 간극의 선택으로써 조정된다(mediated). 평면들(6 및 46)(도1) 내의 견인력(pulling force)이 셔클(35), 소켓(37) 및, 앵커 라인(38)을 통해 제1 부하 적용 지점(43)에 가해질 때, 거리들의 이러한 구성(arrangement)은 버팀보(17) 내에서의 압축력(compressive force), 그리고 결합 플레이트(27) 내에서 핀(25)과 핀(29) 사이의 압축력을 유도하며, 버팀보(13) 내에서의 인장력, 그리고 결합 플레이트(27) 내에서 핀(25)과 셔클 핀(34) 사이의 인장력을 유도하고, 또한 직접적 또는 간접적 접촉 지점(49)에서의 버팀보(13)와 버팀보(17) 사이의 가로 반작용력(transverse reaction force)을 유도한다. 상기 가로 반작용력은 버팀보들(13 및 17) 내에 유도된 압축력(compression force)들의 가로 방향 구성요소들과 반대로 작용한다. 앵커 라인(38)에 의해 셔클(35)에 가해지는 견인력의 방향이 실질적으로 평면들(6 및 46) 내에서 유지되고 따라서 상기 견인력의 방향이 닻가지(4)의 지점들(4A)로부터 바깥쪽으로 향하는 동안, 상기 압축력들의 이런 가로 방향 구성요소들은, 제1 부하 적용 지점(43)을 닻가지(4)에 대해 고정된 위치(43A)에 있도록 유지하는 잠긴 모드(locked mode)로 상기 4절 링크(32)를 유지한다.

닻가지(4)의 지점들(4A 및 4B)과 결합 플레이트(27)의 전방 날(50)이 계류 해저 표면(3)과 접촉하게 되도록 굳었거나 딱딱한 진흙으로 된 표면(3) 상에서 앵커(1)가 수평으로 끌어당겨져 전방으로 밀려질(tipped forward) 때, 상기 잠긴 모드(도 1 및 도 5)의 구성(configuration)이 자동적으로 발생되며, 이에 의해 전방 방향(F)은 표면(3)에 대해 후미-개방 각(ε)(도 5)만큼 경사진다. 위에서 설계된(set out) 범위 내에서 잠긴 상태로 유지되는 지점 각(point angle)(β)보다 각(ε)이 작으며, 따라서 이 각(ε)은 지점들(4A 및 4B)의 계류 해저 표면(3) 속으로의 신뢰할 수 있는 침투를 촉진한다.

앵커(1)가 계류 해저 표면(3)을 통해 침투함에 따라, 버팀보(17) 상의 토양(2)의 압력은 버팀보(17)를 약간 회전시켜 축(31)이 직선(P) 위로 오게 하고, 따라서 상기 4절 링크(32)가 잠긴 모드(도 3)로부터 해제되도록 하며, 이에 의해 이제 버팀보(17) 내에, 버팀보(13) 내에, 뿐만 아니라 결합 플레이트(27) 내의 핀들(25 및 29) 사이에, 핀(25)과 셔클 핀(34) 사이에 인장력이 존재하게 된다. 버팀보(17)의 회전은 또한 결합 플레이트(27)를 회전시켜 제1 부하 적용 지점(43)의 축(28)을 중심으로 한 반대 방향의 보상적인(compensatory) 회전이 일어나도록 하고, 이는 제1 부하 적용 지점(43)을 실질적으로 안정된 위치(43A)로 유지시키고 따라서 전방-개방 닻가지 각(γ)(도 1)을 앞에서 언급한 26˚ 내지 32˚의 범위 내에서 선택된 각으로 유지시키며, 이에 의해 앵커(1)는, 앵커 라인(38)(도 3) 내의 장력이 증가함에 따라 굳었거나 딱딱한 진흙으로 된 토양 속으로 더 파묻힐 능력이 있다. 파묻힘이 계류 해저 표면(3) 밑으로 점차 더 깊어짐에 따라, 계류 해저 표면(3) 밑 길이(L)(도 1)의 1 내지 1.5 배의 범위 내의 깊이에서 닻가지 도심(C)이 실질적으로 수평으로 이동할 때, 굳었거나 딱딱한 토양 속에서의 앵커(1)의 최종적인(ultimate) 유지 능력(holding capacity)이 도달된다.

상기 계류 해저 토양이 부드러운 진흙으로 구성되어 있을 때, 앵커(1)는 계류 해저 표면(3) 밑으로 더 깊이 침투하고, 여기서 표면(3) 밑 길이(L)의 2 내지 3 배의 범위 내의 깊이에서 닻가지 도심(C)이 실질적으로 수평으로 이동할 때, 앵커(1)의 최종적인 유지 능력이 도달된다. 그런데, 토양의 힘이 더 약한 단계에 있어 이 깊이에서 최종적인 유지 능력은 바람직하지 않게 낮다. 이것은, 닻가지 각(γ)(도 1)은 약 56˚로 증가되고 전방 방향(F)과 72˚ 내지 78˚ 범위 내의, 바람직하게는 75˚의 전방-개방 닻가지 도심 각(δ)(도 4)을 형성하며 닻가지 도심(C)을 포함하는 직선 상에 놓인 안정된 위치(45A)를 제2 부하 적용 지점(45)이 차지하도록 4절 링크(32)가 회전함에 따라, 셔클(35)이 결합 플레이트(27) 내의 슬롯(33)을 따라 미끄러지도록 하여 셔클(35)의 핀(34)이 슬롯(33)의 단부(44)와 접촉하도록 하고 핀(34)의 축(39)이 제2 부하 적용 지점(45)과 정렬되도록 하는, 앵커 라인(38) 상의 끌어당김(hauling up)에 의해 수정된다. 굳었거나 딱딱한 진흙의 계류 해저들 내에서 얻을 수 있는 것과 비슷한(comparable) 유지 능력을 제공하기에, 부드러운 진흙 토양의 강도(strength)가 일반적으로 충분히 높은 깊이인 표면(3) 밑 길이(L)의 10 내지 12 배 사이의 깊이에서 닻가지 도심(C)이 실질적으로 수평으로 이동하는 때에 앵커(1)의 최종적인 유지 능력이 도달되고, 그 때까지 파묻힘이 계류 해저 표면(3) 밑 부드러운 진흙 속에 점차 더 깊어짐에 따라 제2 부하 적용 지점(45)은 안정된 위치(45A)에 실질적으로 남아있게 된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 앵커의, 끌어당겨서 파묻히는 설치는 이용 중에 대칭면(6)(도 1) 내의 후방 날(47)(도 2)에서 닻꼬리(drogue tail)(51)를 닻가지(4)에 부착시킴으로써 촉진된다. 닻꼬리(51)는 짧은 길이의 체인(53)에 연결된 일정 길이의 와이어 로프(52)를 포함한다. 약 1노트(knot)의 풀림 속력(paying out speed)으로 앵커 라인(38)을 풀어냄으로써 앵커(1)가 설치선(installation vessel)으로부터 계류 해저 표면(3)을 향해 낮추어지는 동안 상기 설치선도 약 1노트의 속력으로 전방으로 천천히 움직인다. 닻꼬리(51)의 체인(53)은 먼저 계류 해저 표면(3) 상에 맞닿고(engage), 앵커(1)가 표면(3)에 접근함에 따라 거기 해저 표면 위에서(over) 끌려간다. 앵커(1)가 계류 해저 표면(3) 상으로 착지함(touch down)에 따라, 표면(3) 상에서 끌려가는 체인(53)으로부터 발생되는 저항력은 앵커 라인(38)을 수직에서 벗어나도록 끌어당겨 앵커(1)가 돌도록(turn) 하고, 진자 효과(pendulum effect)에 의해 닻가지(4)의 전방 방향(F)을, 이동하는 상기 설치선의 이물 방향(heading direction)으로 놓게 한다. 선박 전방 속력이 앵커 라인의 풀림 속력과 같음으로 인해, 닻가지(4)는 계류 해저 표면(3) 상에 실질적으로 수평으로 놓인 채, 앵커(1)는 직립 상태에 놓이게 된다. 선박 속력 및 앵커 라인 풀림 속력은, 원하는 범위 만큼의 앵커 라인(38)이 풀려나올 때까지 유지된다. 상기 선박은 이제 정지되며, 예항력(bollard pull)에 의해 앵커(1)의 끌어당겨서 파묻힘이 개시되기에 앞서 앵커 라인의 풀림은 멈추어져 상기 앵커 라인이 정지 고정됨(stoppered off)이 가능하도록 한다.

계류 해저 표면(3) 밑의 토양(2)이 굳었거나 딱딱한 진흙으로 구성된 때에는, 실질적으로 수평으로 끌어당겨지는 앵커 라인(38)에 의해 제1 부하 적용 지점(43)에서 앵커(1)에 장력이 가해짐에 따라, 앵커(1)는 전방으로 틸트되어 닻가지(4)의 지점들(4A 및 4B) 및 결합 플레이트(27)의 날(50)이 계류 해저 표면(3)과 접촉하도록 하는데, 이에 의해 전방 방향(F)은 표면(3)과 후미-개방 각(ε)(도 5)만큼 경사진다. 각(ε)은 지점 각(β)보다 작고, 따라서 지점들(4A 및 4B)의 표면(3) 속으로의 침투를 촉진한다. 틸트 동안에, 버팀보(17) 및 결합 플레이트(27)의 합쳐진 질량들은, 버팀보(13) 상의 접촉 지점(49)에서 자동적으로 버팀보(13)와 버팀보(17)가 직접적으로 접촉하도록 하며, 그리고/또는 결합 플레이트(27)의 러그(30)를 통해 버팀보(13)와 버팀보(17)가 간접적으로 접촉하도록 한다. 닻가지(4)의 지점들(4A 및 4B)이 계류 해저 표면(3)을 통해 침투를 개시함에 따라 평면(46)(도1) 내에 포함된 방향으로 된, 앵커 라인(38) 내의 인장력이 높아지기 시작한다. 축들(18 및 28)(도 1)을 포함하는 선(P)으로, 그리고 그 너머로 축(31)이 움직인 상태에서, 버팀보(13)의 축(28)을 중심으로 한 인장력의 모멘트는, 버팀보(13)와 직접적으로 접촉하는, 또는 러그(30)를 통해 버팀보(13)과 간접적으로 접촉하는 러그(23)를 유지한다. 이와 동시에, 축(14)를 중심으로 한 인장력의 모멘트는 버팀보(17)를 버팀보(13)에 대해 직접적으로 또는 간접적으로 잠그는 작용을 하여, 제1 부하 적용 지점(43)을 닻가지(4)에 대해 고정된 위치(43A)에서 유지되도록 하고, 그래서 계류 해저 표면(3)에 대한 유효하게는 180° 마이너스 β로 제한되는 닻가지(4)의 경사는, 닻가지(4)의 선두 지점들(4A 및 4B)에 인접한 계류 해저 토양(2)의 국소화된 전단 실패(shear failure)가 일어나기에 충분하도록 높아지지 않고, 따라서 바람직하지 않은 결과, 즉 닻가지(4)가 토양(2) 밖으로 후퇴하고 그후 계류 해저 표면(3)과의 맞닿음(engagement) 없이 끌려가는 결과를 피하도록 된다. 따라서, 앵커(1)는 계류 해저 표면(3)과 신뢰할 수 있도록 맞닿고, 거기를 통하여 침투를 개시한다.

앵커 라인(38) 내에서 제1 부하 적용 지점(43)에 작용하는 인장력의 작용선의 닻가지(4) 상의 교차점이 후미 방향으로 움직여서 닻가지(4)의 선두 지점들(4A 및 4B)로부터 실질적으로 벗어나게 될 때까지, 4절 링크(32)의 잠긴 모드는, 침투가 진행됨에 따라 지속된다. 닻가지(4)의 약 3분의 2가 계류 해저 표면(3) 밑으로 침투한 상태에서 상기 작용선이 버팀보(13)의 축(14)에 접근함에 따라, 축들(14 및 28)을 중심으로 한 앵커 라인(38) 내 인장력의 모멘트들은 버팀보(13)(도 3)에 대해 버팀보(17)의 잠금이 해제되기에 충분하도록 변화된다. 이것은 버팀보(17)가 버팀보(13)로부터 약간 떨어지도록 회전할 수 있게 하고, 따라서 결합 플레이트(27)가 회전된다. 그런데, 전술한 바와 같이, 결합 플레이트(27)의 회전은 제1 부하 적용 지점(43)이 축(28)을 중심으로 회전하도록 하고, 그래서 제1 부하 적용 지점(43)은 위치(43A)에서 닻가지(4)에 대해 고정된 위치로 실질적으로 유지되며, 따라서 계류 해저 표면(3) 밑 굳었거나 딱딱한 진흙 토양들 속으로 침투하도록 촉진하는 데에 적합한 최소값으로 닻가지 각(γ)이 유지된다.

딱딱한 진흙 토양들 내에서 앵커(1)에 부하가 제1 부하 적용 지점(43)에서 수평으로 가해질 때, 앵커 라인(38) 내의 장력은 빠르게 증가하고, 닻가지(4)가 계류 해저 표면(3) 밑으로 완전히 침투하기 전에 앵커 라인(38)의 파단 부하를 초과하는 최종적인 유지 능력이 도달될 수 있다.

딱딱한 진흙(또는 모래) 토양 속에서, 앵커(1)에 부하가 제1 부하 적용 지점(43)에서 수평으로 가해지는 상태에서 앵커 라인(38)을 잡아당김은, 닻가지(4)의 도심(C)에 의해 그려지는 얕은 곡선 궤적(shallow curved trajectory)을 따라 앵커(1)가 계류 해저 표면(3) 밑으로 완전히 침투함에 따라, 그 앵커 라인 내의 장력을 빠르게 증가하도록 하는데, 앵커(1)의 최종적인 유지 능력이 확립될 때 마침내 상기 닻가지는 수평으로 된다. 이것은, 앵커(1)가 길이(L)의 4배 내지 7배 사이의 얼마만큼 수평으로 끌려지고 난 후, 닻가지(4)의 도심(C)이 계류 해저 표면(3) 밑, 길이 L의 1배 내지 1.5배 사이의 깊이로 침투했을 때 발생한다.

부드러운 진흙 토양들 속에서, 부하가 제1 부하 적용 지점(43)에 가해지는 상태에서, 유사한 얕은 곡선 궤적이 도심(C)에 의해 그려지고, 앵커(1)가 길이(L)의 10배 내지 20배 사이의 얼마만큼 수평으로 끌려지고 난 후, 도심(C)이 침투한, 길이(L)의 1.5배 내지 3배 사이의 얼마인 깊이에서 닻가지(4)가 실질적으로 수평으로 된다. 이 경우에, 앵커 라인(38) 내의 장력은 천천히 증가하며, 부드러운 진흙 토양의 더 약한 특성(nature)으로 인해 최종적인 유지 능력이 크게 감소된다.

앵커 라인(38) 내 장력의, 부드러운 진흙 토양의 존재를 알리는, 낮은 증가 속도가 설치 중에 관측되는 때에, 상기 설치선은 끌어당김을 멈추고, 앵커 라인(38)의 범위를 짧게 하며 동시에 앵커(1)를 위로 되돌려 뒤집는다. 그러면, 앵커 라인(38)은 일으켜 올려져 셔클(35)의 핀(34)이 경사진 궤적(40)(도 1)을 따라 결합 플레이트(27)의 슬롯(33) 내 표면(41) 상에서 후미 및 위쪽 방향으로 미끄러지도록 하여, 핀(34)을 슬롯(33)의 단부(44)와 접촉하도록 놓으며, 이에 의해 핀(34)의 축(39)은 제2 부하 적용 지점(45)으로 재위치되고, 그 때문에 4절 링크(32)의 버팀보들(13, 17) 및 결합 플레이트(27)는 회전하여 제2 부하 적용 지점(45)을 직선(N)(도 4) 상의 위치로 이동시키는데, 여기서 직선(N)은 닻가지(4)의 도심(C)을 포함하고, 방향(F)에 대해 각도(δ)로 경사진다. 제2 부하 적용 지점(45)에 가해지는 장력의 방향으로의 닻가지(4)의 높은 경사(inclination)로 인한 앵커 라인(38) 내 장력의 갑작스러운 증가는 이 움직임이 완료되었다는 신호로서 상기 설치선이 그 신호를 받는다. 그러면, 앵커 라인(38)은 부드러운 진흙 속에 앵커(1)의 더 파묻힘에 적합한 범위로 풀려나온다. 매우 깊은 물 속에서의 설치에 있어, 이 범위는, 계류 해저 표면(3)에서의 수평선에 대한, 앵커 라인(38)의 전형적인 들어올림 경사 각(uplift angle of inclination)이 15˚ 내지 20˚로 상승하도록 만들 것이다.

더 끌어당김은, 이제는 핀(34)의 축(39)이 제2 부하 적용 지점(45)에서 닻가지(4)(도 4)에 대하여 안정된 위치(45A)에 실질적으로 위치된 상태에서, 셔클(35)을 통해 앵커(1) 상에 부하를 가하여, 닻가지 각(γ)(도 1)은 약 56˚로 증가되고, 닻가지 도심 각(δ)(도 4)은 약 75˚로 증가되며, 이들 증가된 각도들로써, 앵커(1)는 부드러운 진흙 토양 속으로 훨씬 더 깊은 파묻힘이 가능한 상태로 된다. 더 끌어당김은, 닻가지(4)가 회전하여 방향(F)이 수평선 밑으로 충분히 경사지도록 하고, 이에 의해 앵커(1)는 방향(F)으로 실질적으로 움직이며, 수평으로 되는 경향이 있는 새로이 가파르게 경사진 궤적을 따라 도심(C)이 이동하며, 이때 앵커(1)는, 길이(L)의 20배 정도로 끌려지고, 도심(C)은 길이(L)의 12배가 넘게 침투하여, 굳은 진흙 토양 속에서 얻을 수 있는 것과 유사한 최종적인 유지 능력을 제공한다.

앵커 라인(38)과 계류 해저 표면(3)에서의 수평선 사이의 들어올림 각(uplift angle)이 약 70˚가 될 때까지 앵커(1)가 파묻힌 위치 상에서 그리고 그 너머에서 앵커 라인(38)을 위쪽으로 그리고 뒤쪽으로 끌어당김에 의해, 앵커 회수선(recovery vessel)에 의한 앵커(1)의 회수는 모든 계류 해저 토양들에 대해 일관성 있게 달성된다.

앵커 라인(38)이 앵커(1)에서 수평인 상태에서 닻가지(4)가 딱딱한 토양 속에 부분적으로 파묻혔을 뿐이라면 그러한 위쪽으로의 그리고 뒤쪽으로의 부하는 결합 플레이트(27)의 슬롯(33) 내에서 셔클(35)의 핀(34)을 제1 부하 적용 지점(43)으로부터 제2 부하 적용 지점(45)에 맞닿도록 이동시킨다. 제2 부하 적용 지점(45)에서의 부하는 초기에 클레비스 러그(20) 내의 핀(25)을 중심으로 한 모멘트를 발생시키고, 이는 전방 버팀보(13)와의 맞닿음이 풀리도록 결합 플레이트(27) 및 후미 버팀보(17)를 회전시켜, 4절 링크(32)를 잠금 해제한다. 그 후, 부하는 4절 링크(32)를 회전시켜, 제2 부하 적용 지점(45)가 안정된 위치(45A)를 지나 결합 플레이트(27)의 러그(26)에 의해 정지될 때까지 제2 부하 적용 지점(45)을 옮겨서, 클레비스 러그(20) 내부에 있는 버팀보(13)와 접촉을 이루도록 한다. 또, 부하는 앵커(1)를 뒤쪽으로 회전시켜, 닻가지(4)를 수평선에 대해 30˚ 내지 40˚위쪽으로 경사지게 하며, 제2 부하 적용 지점(45)에 가해지는 힘의 작용선을 전방 방향(F)에 대해 실질적으로 직각들인 방향으로 놓게 하며, 그 결과 앵커 라인(38) 내의 장력은 빠르게 상승하는 것으로 관측된다. 그러면 끌어당김은 정지되고, 계류 해저 표면(3)에서의 앵커 라인(38)과 수평선 사이의 들어올림 각이 약 70˚가 될 때까지 앵커 라인(35)이 풀려나오는 동시에 회수선은 전방으로 이동한다. 그러면 앵커 라인(38)은 정지 고정되고, 예항력은 다시 장력이 생긴(re-tension) 앵커 라인(38)에 가해진다. 이는 셔클(35)의 핀(34)이 슬롯(33) 내에서 앞쪽으로 미끄러지도록 하여 축(39)을 제1 부하 적용 지점(43)에 재위치시킨다. 4절 링크(32)는 이제 버팀보(17)의 러그(23)를 버팀보(13)에 가깝지만 접촉하지는 않도록 가까이 가져다 놓으며, 이에 의해 제1 부하 적용 지점(43)은 실질적으로 위치(43A)에 위치되며, 닻가지 각(γ)은 최소값으로 복원된다(restored). 70˚ 들어올림 각에 있는 앵커 라인(38)을 일으켜 올림은, 상기 회수선이 전방으로 이동함에 따라, 이제 닻가지 각(γ)이 최소값인 상태에서 계류 해저 표면(3)에 대해 상대적으로 낮은 앵커 라인(38) 내의 장력으로 앵커(1)가 앞쪽으로 그리고 위쪽으로 움직이도록 하며, 여기서 앵커(1)는 상기 계류 해저를 뚫고 나오며, 상기 회수선 상의 갑판에 올리기 위해 일으켜 올려진다.

만약 닻가지(4)가 부드러운 토양 속에 깊이 파묻혔다면, 회수 절차는, 제2 부하 적용 지점(45)은 이미 안정된 위치(45A)(도 4)에 위치되어 있으므로, 4절 링크(32)의 잠금 해제 및 제2 부하 적용 지점(45)을 안정된 위치(45A)와 일치되도록 가져다 놓는 초기 회전이 이미 발생하였다는 것을 제외하고는 전술한 바와 같다.

만약 요망된다면, 앵커(1)는 회수선 상의 갑판에 일으켜 올려짐 없이 상기 해저 상의 새로운 위치로 이동될 수 있다. 그러면, 앵커(1)는 해저 표면(3)에 가까운 위에 매달린 위치로부터 전술한 바와 동일한 절차를 이용하여 재전개되며, 그 결과, 앵커(1)가 해저 표면(3) 상에 다시 놓여짐에 따라 앵커(1)의 잠긴 모드의 구성(configuration)이 재확립된다. 그러면, 앵커 라인(38) 상에서 당겨짐에 의해 해저(2)와 맞닿도록 앵커(1)가 틸트됨에 따라 4절 링크(32)의 재잠금(re-locking)이 발생한다.

앵커(1)의 부차적인(minor) 변형물에서, 앵커(1)가 해저(2)로부터 뚫고 나옴에 앞서 재잠금이 실현될 수 있으며, 이는 결합 플레이트(27) 내 슬롯(33)을 연장함으로써 제1 부하 적용 지점(43)을 약간 더 앞쪽으로 위치시켜, 버팀보(13) 내의 축(28)으로부터 평면(46)의 더 큰 이격을 제공하고(도 1), 앵커 라인(38) 내의 인장력의 축(28)을 중심으로 한 모멘트를, 앞서 언급된 버팀보(17) 상의 토양 압력의 잠금 해제 효과를 극복하기에 충분하도록 증가시킴에 의하여 실현될 수 있는 것이다.

따라서, 언급된 바와 같이 앵커 라인(38)의 조작은 앵커(1)의 4절 링크(32)가, 원격으로 잠기고; 딱딱한 해저 속으로의 신뢰할 수 있는 해저 표면 침투를 위한 작은 닻가지 각(γ)을 제공하며; 그 후 원격으로 잠금 해제되는; 것이 가능하게 한다. 또한 앵커 라인(38)의 조작은, 4절 링크가 원격으로 회전되어, 딱딱한 해저 조건들에 있어 얕은 침투에 적합한, 앵커(1) 내의 작은 닻가지 각 또는, 부드러운 해저 조건들에 있어 깊은 침투에 적합한 더 큰 닻가지 각,을 선택적으로 제공하는 것을 가능하게 한다. 요컨대, 앵커(1)는 4절 링크(32)의 원격(remote) 순환적 잠금 및 잠금 해제와 닻가지 각(γ)의 원격 선택이 가능하게 된다.

앵커(1)는 앞서 언급된 선행 기술 앵커와 비교하여 다음 중 적어도 하나를 포함하는 장점들을 지닌다: 앵커 라인 조작에 의해 그대로인 위치에서 달성가능한 원격으로 닻가지 각을 증가시키고 감소시키는 능력; 상기 자루 상의 부하 적용 지점을 상기 닻가지에 대해 고정된 위치로 유지시켜, 굳었거나 딱딱한 계류 해저 토양들 속으로의 신뢰할 수 있는 침투에 적합한 닻가지 각과 지점 각을 제공하는 원격 가역적 잠금(remotely reversible locking); 부드럽거나 굳은 토양 조건들에 적합하도록 닻가지 각을 변경하기 위해 갑판 상에 일으켜 올릴 필요가 없음 및; 닻가지 각 조정 메커니즘에 있어 브레이킹 핀(breaking pin)을 교체할 필요가 없음.

본 명세서에서 설명된 앵커의 변형물들은 물론 본 발명의 범위 내에 속할 수 있다. 예를 들어, 버팀보(13)는 인장력만을 전달하는 로프나 체인과 같은 유연성(flexible) 전방의 긴 부재(13)로 교체될 수 있으며, 이 경우 강성 버팀보(17)는 비스듬히 가로질러 거리를 둔(athwartly-spaced) 접촉 지점들(49)에서 긴 부재(13)와 직접적 또는 간접적 접촉을 이룰 수 있고, 이에 의해 유연성(flexible) 전방의 긴 부재(13)는 그것이 팽팽할 때의 작은 비뚤어짐(deflection)이 버팀보(17) 상에 상당한(significant) 가로 반작용력을 제공하여, 굳었거나 딱딱한 진흙 계류 해저 표면(3)과 잠긴 모드의 앵커(1)가 신뢰할 수 있는 맞닿음을 유지할 수 있다. 더욱이, 결합 플레이트(27) 내의 슬롯(33)은 곡선 모양일 수 있다. 또한, 4절 링크(32)는 하나의 유연성 또는 강성 전방의 긴 부재(13)와 함께, 또는 한 쌍의 유연성 또는 강성 전방의 긴 부재들(13)과 함께, 2개의 강성 후미의 긴 부재들(17)을 포함할 수 있다. 예시로서 도 6은, 4절 링크(32)가 2개의 강성 후미의 긴 부재들(17) 및 2개의 강성 전방의 긴 부재들(13)을 포함하고 여기서 대칭면(6) 및 안장 접합(straddling junction)(5)을 비스듬히 가로질러 거리를 둔 닻가지(4) 상에 닻가지 부착 지점들을 후미 또는 전방의 긴 부재들의 각각의 세트가 가지는 앵커(1)의 사시도를 도시한다. 후미 버팀보들(17)과 전방의 긴 부재들(13) 사이의, 결합 플레이트(27) 외의 부재를 통해 효과를 받는(being effected) 간접적 접촉을 포함할 수 있는 변형물들 및, 셔클(35)의 핀(34)이 그 위에, 핀(34)과 결합 플레이트(27)의 표면(41) 사이의 접촉 압력을 줄이도록 구성된 평평한 면들(flat faces)을 구비한 슬리브를 가지는 셔클(35)의 핀(34)을 포함할 수 있는 변형물들도 예상(envisage)된다.

Claims (15)

1. 대칭면(6)을 포함한 해양 앵커(1)로서, 닻가지(4) 및 자루(32A)를 포함하고, 상기 자루는 상기 닻가지에 피봇가능하게 연결되며, 상기 닻가지는 후미 날(aft edge)(47)을 포함하고 상기 앵커의 전방 방향(F)에서 선두 지점(foremost point)(4A, 4B)으로 연장되며, 상기 자루는 작동 중일 때 상기 앵커의 닻가지 각(γ)을 한정하는 부하 적용 지점(43, 45)을 포함하고, 상기 부하 적용 지점은 거기에 부착되기 위한 앵커 라인(line)(38)을 위해 제공되며, 상기 앵커는 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단(32)을 포함함으로써, 상기 앵커가 토양(2) 내에 파묻힌 때에 상기 자루의 피봇팅으로써 상기 닻가지 각의 원격 조정을 허용하기 위해 상기 닻가지에 대해 상기 자루가 피봇가능하게 잠기거나 잠금 해제될 수 있으며, 상기 자루의 잠금 및 잠금 해제와 피봇팅은 상기 앵커 라인의 조작에 의해 영향을 받으며, 상기 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단은, 상기 자루가 순차적으로 및 순환적으로: 상기 앵커의 초기의 닻가지 각의 증가에 대해 피봇가능하게 잠김; 더 큰 닻가지 각을 확립하는 피봇팅을 허용하기 위해 피봇가능하게 잠김해제됨 및; 상기 초기의 닻가지 각을 재확립하기 위해 피봇팅됨 및 그 때문에 재잠김됨;을 가능하게 하는 것에 적합한 것을 특징으로 하는, 해양 앵커(1).
2. 대칭면(6)을 포함한 해양 앵커(1)로서, 닻가지(4) 및 자루(32A)를 포함하고, 상기 자루는 상기 닻가지에 피봇가능하게 연결되며, 상기 닻가지는 후미 날(aft edge)(47)을 포함하고 상기 앵커의 전방 방향(F)에서 선두 지점(foremost point)(4A, 4B)으로 연장되며, 상기 자루는 작동 중일 때 상기 앵커의 닻가지 각(γ)을 한정하는 부하 적용 지점(43, 45)을 포함하고, 상기 부하 적용 지점은 거기에 부착되기 위한 앵커 라인(line)(38)을 위해 제공되며, 상기 앵커는 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단(32)을 포함함으로써, 상기 앵커가 토양(2) 내에 파묻힌 때에 상기 자루의 피봇팅으로써 상기 닻가지 각의 원격 조정을 허용하기 위해 상기 닻가지에 대해 상기 자루가 피봇가능하게 잠기거나 잠금 해제될 수 있으며, 상기 원격으로 작동가능한 잠금 및 잠금 해제 수단은, 적어도 3개의 강성 막대 부재들(4, 17, 27)을 포함한 4개의 막대 부재들(4, 13, 17, 27)에 의해 형성된 피봇가능한 4절 링크(four-bar linkage)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 해양 앵커(1).
3. 제2항에 있어서, 상기 4절 링크는, 결합 부재(coupling member)(27)에 의해 서로 결합되어 상기 자루를 형성하는 적어도 하나의 전방의 긴 부재(forward elongate member)(13) 및 적어도 하나의 후미의 긴 부재(aft elongate member)(17)를 포함하고, 상기 결합 부재는 제1 부하 적용 지점(43) 및 제2 부하 적용 지점(45)과 앵커 라인 연결 부재(connecting member)(35)를 그것들 사이에서 움직일 수 있게 수용하기 위한 전달 수단(33)을 포함하며, 각각의 긴 부재(13, 17)는 상단 단부(upper end)(19, 22)에서 상단 부착 지점(28, 31)을 갖고, 하단 단부(lower end)(12, 16)에서 하단 부착 위치(12, 16)를 가지며, 그곳에 부착된 상기 닻가지의 적어도 일부분은, 상기 긴 부재들의 상기 하단 부착 위치들을 수용하기 위해 이격된 대응되는 전방 부착 지점 및 후미 부착 위치들(9, 10)을 갖고, 상기 결합 부재는, 상기 긴 부재들의 상기 상단 부착 지점들을 수용하기 위해 이격된 대응되는 전방 및 후미 부착 위치들(26, 30)을 가지며, 상기 닻가지의 상기 선두 지점의 근처에서 상기 닻가지와 교차하는 평면 내에 포함된 작용선(line of action)을 따라 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 앵커 라인 연결 부재에 의해 상기 제1 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 4절 링크의 피봇(pivotally) 잠김 및, 그 후에 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 제2 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 4절 링크의 피봇 잠금 해제됨을, 강성인 상기 후미의 긴 부재 및 상기 결합 부재가 가능하게 하는, 해양 앵커.
4. 제3항에 있어서, 상기 전방 및 후미의 긴 부재들의 상기 부착 지점들 및 상기 부착 위치들은, 상기 닻가지 및 상기 결합 부재의 상기 대응하는 부착 위치들과 함께, 각각 상단 전방 피봇가능 조인트(pivotable joint), 하단 전방 피봇가능 조인트, 상단 후미 피봇가능 조인트 및, 하단 후미 피봇가능 조인트를 포함하고, 그 각각이 피봇축(pivot axis)(14, 18, 28, 31)을 포함하는, 해양 앵커.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 연결 부재가 통로(passageway) 내에서 움직임으로써 하나의 부하 적용 지점(43, 45)으로부터 다른 부하 적용 지점으로 변위될 수 있도록, 상기 전달 수단은 상기 연결 부재를 수용하게끔 적합화된 통로(33)를 포함하는, 해양 앵커.
6. 제5항에 있어서, 상기 통로는, 전방 단부(42) 및 후미 단부(44)를 구비하고 평면 또는 곡면(41)에 평행하게 배치된 궤적(40)을 그 안에 포함한 슬롯(33)을 포함하되, 상기 궤적은, 상기 전방 단부에 인접하여 상기 궤적 상에 위치되는 제1 부하 적용 지점(43) 및 상기 후미 단부에 인접하여 상기 궤적 상에 위치되는 제2 부하 적용 지점(45)을 갖는, 해양 앵커.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상단 전방 피봇가능 조인트의 피봇축(28) 및 상기 상단 후미 피봇가능 조인트의 피봇축(31)이 거리(E)만큼 떨어진 지점들에서 상기 대칭면과 교차하여, 상기 긴 부재들 및 상기 강성 결합 부재가 서로에 대해 피봇될 수 있게 하여, 상기 상단 전방 피봇가능 조인트의 피봇축(28) 및 상기 하단 후미 피봇가능 조인트의 피봇축(18)의 상기 대칭면과의 교차점들을 포함한 직선(P)과 상기 상단 후미 피봇가능 조인트의 상기 피봇축이 교차하게끔 움직이는 것을 허용함으로써, 상기 닻가지의 상기 선두 지점의 근처에서 상기 닻가지와 교차하는 평면 내에 포함된 작용선(line of action)을 따라 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 연결 부재에 의해 상기 제1 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 강성 후미의 긴 부재 내에 유도되는 압축력(compressive force) 및 상기 강성 결합 부재 내에 유도되는 압축력에 의해 상기 4절 링크가 잠기게 되는, 해양 앵커.
8. 제7항에 있어서, 상기 피봇가능 조인트들은, 상기 4절 링크의 안정적인 잠금을 제공하기 위해, 상기 상단 전방 피봇가능 조인트의 피봇축(28) 및 상기 하단 후미 피봇가능 조인트의 피봇축(18)의 상기 대칭면과의 교차점들을 포함한 직선(P)을 통해 그리고 약간 그 너머로 상기 상단 후미 피봇가능 조인트의 상기 피봇축(31)이 움직이도록 허용하는 간극(clearance)들을 그 안에 갖는, 해양 앵커.
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전방의 긴 부재와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉하도록 만드는 상기 강성 후미의 긴 부재에 의해 피봇팅이 구속(arrested)되도록 상기 4절 링크가 배치되는, 해양 앵커.
10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 4절 링크가 잠긴 때에, 상기 제1 부하 적용 지점(43)에서의 상기 슬롯의 상기 궤적(40)에 대한 접선은 상기 닻가지의 상기 전방 지점 및 상기 제1 부하 적용 지점을 포함하는 직선(46)과 경사져서, 60˚ 내지 95˚ 범위의 후미-개방각(aft-opening angle)(α)을 형성하는, 해양 앵커.
11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 부하 적용 지점은, 상기 상단 전방 피봇가능 조인트와 상기 하단 전방 피봇가능 조인트 둘 모두의 축들(14, 18)을 포함하는 평면 내에 또는 그 후미에 놓이는, 해양 앵커.
12. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대칭면에 직각들이며 상기 닻가지의 상기 선두 지점 및 상기 제1 부하 적용 지점을 포함하는 평면은 상기 상단 전방 피봇가능 조인트의 축(28)의 전방을 통과하는(pass), 해양 앵커.
13. 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 닻가지로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 힘이 상기 연결 부재에 의해 각각 상기 제1 부하 적용 지점 및 상기 제2 부하 적용 지점에 가해질 때, 상기 제1 부하 적용 지점 및 상기 제2 부하 적용 지점이 상기 닻가지에 대해 각각 제1 안정된 위치(stable position)(43A) 및 제2 안정된 위치(45A)를 가지도록, 상기 4절 링크는 상기 피봇가능 조인트들의 축들(14, 18, 28, 31) 사이에 이격 거리(separation distance)들(E, G, K, M)을 가지는, 해양 앵커.
14. 제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전방의 긴 부재는 로프(rope)나 체인(chain) 같은 유연성 부재(flexible member)(13)를 포함하는, 해양 앵커.
15. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자루 내의 부하 적용 지점(43)이 26˚ 내지 32˚의 범위 내에서 상기 앵커의 최소 닻가지 각을 한정하는 위치에서(in a position), 상기 자루가 피봇가능하게 잠금가능(lockable)하며, 그 후에 잠금 해제가능(unlockable)한, 해양 앵커.

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