TWI760516B - 水下設置錨之強度測試方法 - Google Patents

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Abstract

能夠以簡單的構造，檢查設置在水中的錨之設置強度。
從漂浮在水面12上的浮體13上面，對錨11施加一上拉方向的力，以使浮體13沉入到水中。浮體13的浸沒體積係對應一必要的設置強度的向上拉力，而使錨11仍然不動的值。

Description

水下設置錨之強度測試方法
本發明係有關一種水下設置錨之強度測試方法，其係測試譬如浮在水面上的太陽能發電裝置，或用來繫泊水產養殖籠、浮橋、水上滑水設施等各種被繫泊體的錨，是否具有所需的抗拉強度。
作為檢查錨的設置狀態的方法，譬如可舉出下述專利文獻1所揭示的方法。
此檢查方法，係以中空液壓千斤頂拉起所設置的錨的桿部分，確認液壓計所示的負載達到所需之拉拔強度值。液壓千斤頂，係設置在拉引構造體上，此拉引構造係設置在漂浮在水面上的平台船的下方且與水底接觸。
惟，除了平台船之外，還需要一個與水底接觸的拉引構造，在此拉引構造中，同時也必須具有用來設置中空液壓千斤頂的構造，用於檢查的裝置規模太龐大。
【專利文獻】
專利文獻1：特許第6252882號公報
本發明的主要目的係以更簡單的構造進行檢查。
為了達成目的，提供一種水下設置錨之強度測試方法，其係從漂浮在水面上的浮體上面，對設置在水中的錨，施加一上拉方向的力，以使浮體沉入到水中；浮體的浸沒體積係對應一必要的設置強度的向上拉力，而使錨仍然不動的值。
對應一必要的設置強度的向上拉力的浮體的浸沒體積，係基於作用在浮體上的浮力來計算。
在此構造中，從浮體上面拉引錨，以使浮體位於水面以上的部分沉入到水中，施加一與錨必要的設置強度對應的向上拉力，若可以維持錨的設置狀態，即可判斷錨具有足夠的設置強度，若無法維持，即可判斷錨的設置強度不足。當錨的設置強度不足時，錨會被拉起來，使其外觀和動作都能清楚地反映在浮體上。
根據本發明，藉由從浮體上面拉動完成設置的錨，以使浮體浸入到水中之既定體積來進行檢查，操作起來非常簡單。此外，為了達成上述目的的裝置，至少要具有用來判斷浮體與浮體的浸沒體積的裝置，即可用非常簡單的元件構成。
11:錨
12:水面
13:浮體
15:施工機械
16:打樁附件
17:工作平台船
18:水底
31:浮板部
32:保護板部
33:測量儀
34:刻度板
H:浸沒深度
圖1所示係水下設置錨之強度測試方法之說明圖。
圖2係浮體的立體圖。
圖3係用來說明浸沒深度及浸沒體積之說明圖。
圖4所示係錨之設置方法之說明圖。
使用以下圖式說明用來實施本發明的一實施例。
圖1所示係水下設置錨之強度測試方法之說明圖。也就是說，此測試方法係針對藉由嵌入或打入來設置在水中的錨11，從漂浮在水面12上的浮體13上面施加一上拉方向的力，換言之，施加一垂直向上的力，以使浮體13浸沒到水中。此時的浸沒量，換言之即浸沒體積，係對應一必要的設置強度的向上拉力值。並確認使錨11仍然不動。若錨11仍然不動，即代表測試結果合格，若錨11沿拉引方向移動，即代表測試結果不合格。
為了實現此方法，上述浮體13係必要。浮體13漂浮在水面上，換言之，儘管浮體13的下表面部分沉入水面下，但包括上表面的部分係浮在水面上，即使從上面施加一用上述之既定力來拉動錨11的力，浮力也會發揮作用不讓整個浮體13沉入到水面下。
圖2係此浮體13之一實施例的立體圖。浮體13係使用苯乙烯泡沫所形成，平面視呈厚板狀之正方形。浮體13係由浮板部31及保護板部 32所構成，其中，浮板部31係由聚苯乙烯泡沫所構成；硬質的保護板部32係由鋪設在浮板部31上面之金屬板等所構成。浮板部31，係結合厚板狀的苯乙烯泡板所構成的實心。
浮體13，包含一用來指示水中浸沒深度或浸沒體積之測量儀33。測量儀33，最好能夠用簡單的構成來指示浸沒深度。
圖2所示的測量儀33，於垂直方向包含一刻度板34，換言之，用來指示浮體13在厚度方向上的長度(高度)之刻度。刻度板34的固定位置可適當地設定，例如也可以形成在四個角落部分。不僅易於觀看，如果刻度板34以硬質材料構成，也可以保護浮體13的角落部分。
於此，使用圖3說明施加對應一必要的設置強度的向上拉力的浮體13之浸沒體積。
作用於浮體13的浮力，當重力加速度設為g[m/s2]，水密度設為ρ[kg/m3]，且沉入到超出原本浮體13浸在水面12下方的部分的體積設為V[m3]時，作用於浮體13的浮力為ρV g[N]。
重力也作用在質量為m[kg]的浮體13上，由於其大小mg[N]係與浮力平衡(ρV g=mg)，所以沉入在水面下的部分的體積V，即V=m/ρ，判斷出浮體13於水面下沉入m/ρ[m3]。
且，由於浮力與在水面下之浸沒體積成正比，所以可求得施加對應一必要的設置強度的向上拉力所需的浸沒體積為V1[m3]，從此浸沒體積及浮體13的大小可求得，譬如，施加2噸(t)之向上拉力時，浮體13的浸沒深度H為10cm。
浮體13需要一個裝置，用來拉動設置在水中的錨11。在用來拉動錨11的裝置中，如圖1的虛線所示，使用油壓挖掘機等施工機械15。施工機械15係在小臂的前端安裝打樁附件16來使用。
安裝打樁附件16之施工機械15，如圖4所示，也能用來打入或埋設錨11。且，使用上述的浮體13，作為將此施工機械15定位在水上的工作平台船17。換言之，用來進行強度測試的浮體13，同時也是用來設置錨11時所使用的工作平台船17。
使用上述的浮體13及施工機械15來進行的錨11的設置強度 試驗中，錨11以一系列流程進行設置。
也就是說，施工機械15係放置在同時也能當作工作平台船17來使用的浮體13上，再將浮體13拖到水上的錨設置位置。在此如圖4所示，錨11的上端部保持在施工機械15上，再將錨11打入水底18中，即可完成錨11的設置。
之後，在保持錨11的上端部的狀態下，用施工機械15拉引錨11。這麼一來，由於錨11被打入到水底18中，所以不容易被拔出，如圖1中的實線所示，原本浮體13浮在水面12上方的部分，係沉入到水面下方。
在此浸沒中，雖讓藉由拉動而沉入的浸沒體積被設定為上述的既定向上拉力的值，但浮體13的浸沒體積係以浮體13所設有的測量儀33來判斷。
具體而言，使用刻度板34作為測量儀33來確認浸沒前水面12的位置，譬如將對應設置強度的向上拉力為2t(噸)的浸沒深度假定為10cm，在錨11施加一向上拉力，從浸沒前水面12的位置沒入水中10cm。雖也可從浮體13的上面來確認刻度板34，但錨11的設置也需要潛水員潛入水中，因此也可由潛水員來進行。
由於刻度板34具有用來識別浸沒深度的刻度，所以即使施加向上拉力到錨11時，浮體13呈傾斜的情況下，也可從四個角落所設有的刻度板34的刻度，得知每個部分的浸沒深度，即可輕易計算出既定的浸沒體積。
在浸沒深度達到既定深度之後，在適當的時間內繼續保持此狀態。換言之，在維持達到既定浸沒體積的狀態下，繼續讓浮體13浸沒。持續的時間係取決於錨11的用途或所需的設置強度、水底環境等適當地設定，但無須花費太多時間即可確認必要的設置強度，譬如可以設定為從幾分鐘到數十分鐘，較佳為約5分鐘。
持續拉動錨11之結果，若錨11仍然不動，即代表測試結果合格，若錨11似乎被拉起，即代表測試結果不合格，需要立即重新設置錨11。由於錨11的設置強度不足時，錨11會被拉起，所以不僅在水中作業的潛水員可透過肉眼確認，對於操作施工機械15的工作人員而言，並非透過機器 上顯示的數位數字，而是透過感覺即可輕易確認。
如以上所述，藉由從浮體13的上面拉動錨11，且0以使浮體13以既定的體積沉入到水中進行檢查，操作非常簡單。由於浮體13的浸沒體積係用浮體13所具有的測量儀33來判斷，只要一邊確認測量儀33一邊拉動錨11即可，從這點來看操作起來也很容易。
另外，用於此目的的裝置，只要有設有測量儀33的浮體13即可，如上所述，由於使用施工機械15拉引錨11，也可不固定具備用來拉引錨11的專用裝置(未圖示)。因此，可以簡化浮體13的構造，並進一步簡化測試所需的整體裝置。
尤其浮體13同時也是設置錨11時所使用的工作平台船17，所以可以進一步達成簡化及單純化。
另外，由於從錨11的設置到設置強度的測試，可用一系列的流程執行，所以操作性極佳，相較於設置後隔一段時間再檢查的情況，可提高設置強度的可信度。
可信度的程度，不僅是在設置強度測試中使浮體13保持在沉入到浸沒體積既定值的狀態，且藉由持續於此狀態來提高可信度。
以上的構造係用來實施本發明一實施例的構造，且本發明不限於上述構造，也可以採用其他構造。
測量儀33，除了設有上述的能夠辨識浸沒深度的刻度之外，譬如也可設有一漂浮在水面12上的浮筒，且不透過刻度作為介質，就能夠憑感覺辨識出實際浸沒深度的機構之裝置等或其他構造。除此之外，也可使用一構件來構成測量儀33，透過外觀的變化來指示出沉入水中的部分。
11:錨
12:水面
13:浮體
15:施工機械
16:打樁附件
17:工作平台船
18:水底
33:測量儀
34:刻度板

Claims (5)

  1. 一種水下設置錨之強度測試方法，其係從漂浮在水面上的浮體上面，對設置在水中的錨，施加一上拉方向的力，以使該浮體沉入到水中；該浮體的浸沒體積係對應一必要的設置強度的向上拉力，而使該錨仍然不動的值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之水下設置錨之強度測試方法，在浸沒體積為該值的狀態下，繼續使該浮體浸沒。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之水下設置錨之強度測試方法，該浮體的浸沒體積係用該浮體所設有的測量儀來判斷。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之水下設置錨之強度測試方法，該浮體，其係用來當作設置該錨時所使用的工作平台船。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之水下設置錨之強度測試方法，該浮體，其係用來當作設置該錨時所使用的工作平台船。
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