一种多点抓地海上浮体钢筋混凝土锚

摘要

一种多点抓地海上浮体钢筋混凝土锚，该锚由钢筋混凝土制成的C形锚头、锚叉、锚链连接杆依次连接而成，C形锚头的两面和锚叉中上部的两面都设有大抓地齿、小抓地齿，锚叉连接脚的下部设有锚叉尖；所述的C形锚头中间部位有锚叉连接口，其C形线条两端都设有勾拐，所述的锚叉由锚叉连接头、两个锚叉连接脚和它们之间的连接部分构成，锚叉连接头中部设有连接销孔，与前述C形锚头的两个勾拐上的连接销孔，用一个连接销进行铰接；所述的两个锚叉连接脚的中部也都设有连接销孔，锚链连接杆连接头上设有一个连接销孔，它们也用一个连接销进行铰接。其优点是抓地更牢固、起锚更容易，造价更低。

说明书

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，具体是一种多点抓地海上浮体钢筋混凝土锚。

背景技术

锚的工作原理就是扔到海里后，扎到海底的泥里，由于锚的特殊形状，与海底形成摩擦力然后钩住船。

现代锚用铸钢或锻钢制造，主要有四种：

1、有杆锚：锚爪和锚干通常为一整体，并有一垂直于锚爪平面的横杆，有杆锚多为双爪，有的是单爪，使用时一爪啮入土中较深，抓力大，但因有横杆，收纳不便，多用于小型船舶，有杆锚主要类型有海军锚、单爪锚、佛山锚、日式锚等；

2、无杆锚：锚爪和锚杆可相对转动一定角度，无横杆，使用时两个锚爪同时啮入土中，起锚和收藏方便，使用最为广泛，无杆锚中具有代表性的为霍尔锚及其改良型斯贝克锚；

3、大抓力锚：锚爪宽大，可转动一定角度，锚头或锚爪中部有突出的杆体，起稳定作用，因锚爪啮土面积大，抓力大，适用于砂质或土质松软的水底，大抓力锚主要类型有丹福斯锚、马氏大爪力锚、快艇锚等；

4、特种锚：形状与一般锚不同，如菌形锚，锚头呈菌状或伞状，啮入土中较深，抓力大，不易移动，多用作长期锚泊、定位用，如作灯船、浮筒、趸船等的固定锚。

在水底部分的锚链处于平躺状态，当船舶受到如顶浪扰动的时候锚链就会被拉动，处于水底的锚在锚链连接处会受到一个水平力的作用，同时船锚自身的重力作用于锚爪与水底的接触点，两力合成使得锚向斜下方运动，这就是锚入土的过程。

目前的锚的锚尖较长，深入海底较深，有时起锚时难以拔出，有时只能考虑到割断锚链使船离开。

我们目前设计的海上浮体，它是一种处于海面上的海浪发电平台，它需要处于长期静止的工作状态，也需要根据海浪的变化移动到另一个海浪动能更好的海域，这就要用到一种更贴海底面、抓地效果更好、更容易起锚的锚。我们注重锚的长期可持续使用性，还注重这种锚的造价更低，锚身不全部采用钢铁来制造，用钢筋混凝土来制成。因此，我们需要更适合的一种锚作为海上浮体的一个锚定方案。

发明内容

为了达到上述的目的，本发明提供了一种多点抓地海上浮体钢筋混凝土锚，该锚由钢筋混凝土制成的C形锚头、锚叉、锚链连接杆依次连接而成，C形锚头的两面和锚叉中上部的两面都设有大抓地齿、小抓地齿，锚叉连接脚的下部设有锚叉尖；所述的C形锚头中间部位有锚叉连接口，其C形线条两端都设有勾拐，所述的锚叉包括锚叉连接头、两个锚叉连接脚，锚叉连接头顶部两边都设有铰接角度限位凸头；锚叉连接头中部设有连接销孔，与前述C形锚头的两个勾拐上都设有的连接销孔，用一个连接销进行铰接；所述的两个锚叉连接脚的中部也都设有连接销孔，与锚链连接杆的锚链连接杆连接头上设有的连接销孔，用一个连接销进行铰接；锚链连接杆的锚链连接耳连接一个锚链。

作为本发明技术方案的进一步描述，所述的锚叉连接头与锚叉连接口之间留有缝隙，使C形锚头与锚叉之间可通过连接销获得一定角度的活动范围；锚叉连接脚上锚链连接杆连接口的下部设有的勾拐，与所述的铰接角度限位凸头形成相勾状态。

作为本发明技术方案的进一步描述，所述的锚链连接杆连接口与锚链连接杆连接头之间连接口之间留有缝隙，使锚叉与锚链连接杆之间可通过连接销获得一定角度的活动范围，锚链连接杆连接口处也设有勾拐勾住锚链连接杆连接头。

本发明的优点是：抓地更牢固、起锚更容易，造价更低。

附图说明

图1为本发明的整体结构侧视图。

图2为本发明的多点抓地示意图。

图3为本发明的整体结构俯视图。

图4为本发明的C形锚头结构示意图。

图5为本发明的锚叉结构示意图。

图6为本发明的锚链连接杆结构示意图。

图1、图2、图3为本发明锚的三个状态图，图4、图5、图6为锚的锚身分解图。

以上各附图中的标识分别为：

1 - C形锚头， 2 - 连接销， 3 - 锚叉， 4 - 锚链连接杆， 5 - 锚链， 6 - 小抓地齿， 7 - 大抓地齿， 8 - 锚叉尖， 9 - 海底， 10 - 锚叉连接口， 11 - 勾拐， 12 - 铰接角度限位凸头， 13 - 锚链连接杆连接口， 14 - 锚链连接杆连接头， 15 - 锚链连接耳，16 - 锚叉连接头， 17 - 锚叉连接脚。

具体实施方式

锚设备包括锚、锚链、起锚机、锚链舱及附属设备的总称。本发明提供的锚，为一种多点抓地钢筋混凝土锚 ，可用于将由拖船拖来的大型的海上浮体固定在海面上，其主体为锚身，可分为C形锚头、 锚叉、 锚链连接杆三个部分，其设计要点是：多点抓地，整个锚身分成两节，两节用铰接的方式使两节之间的部位可弯曲，使两块锚的组成部分更好地与海底接触，并且锚的组成部分设有抓地齿，在锚相同重量的情况下，产生更大的摩擦力。本发明还使用钢筋混凝土的方法来制造锚身的各个部分，做法与建筑上的操作方法可基本一致，做好之后各部分依次用连接销连接成一体。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明说明书及附图中，上下、前后位置关系的指定是以锚和锚链工作中的状态为参照，锚链的位置为前、锚身位置为后。C形锚头趴在海底上处于后的位置并拉着锚叉，锚叉向后斜竖起，锚叉连接头16为上端、锚叉脚17为下端，与锚链后方的海底平面形成一个向后的小角度，该角的顶点为一个锚叉尖，锚叉尖抵在海底土壤下，同时，锚身有若干个抓地齿扎在海底下。

图1为本发明的整体结构侧视图，图2为本发明的多点抓地示意图。

如图1、图2所示，本发明的锚是由钢筋混凝土制成的C形锚头1、锚叉3、锚链连接杆4依次用连接销2连接而成，另配有金属材质的锚链5。C形锚头1的两面和锚叉3的中上部的两面都设有大抓地齿7、小抓地齿6，锚叉连接脚17的下部设有锚叉尖8。C形锚头1、锚叉3都为平面构件，工作时C形锚头1趴在海底、锚叉尖8扎入海底，形成稳固又便于起锚的一种锚泊方式。

锚叉3的下端的两边为锚叉尖8也扎入海底9。锚叉尖8为如图所示的形态，有上下两个可扎入海底9的尖角，适用于锚的一面或另一面朝向海底9的情况，不尖锐但面积较大，扎入海底形成的摩擦力较大，不扎入海底过深，利于起锚拔出。

本发明多点抓地海上浮体钢筋混凝土锚除了自身重量和多个抓地爪，形成三级扎入点，分别为锚叉尖8、 锚叉3的两个以上的大抓地齿7和小抓地齿6、 C形锚头1的两个以上的大抓地齿7和小抓地齿6。

本发明钢筋混凝土锚双面都设置倒钩形的小抓地齿6和大抓地齿7，凭借锚身的重量和任意一边的小抓地齿6和大抓地齿7的抓住海底9，达到相对固定海上浮体的目的。

本发明中抓地齿分为大抓地齿7和小抓地齿6，是为了适应海底9的锚泊处如图2所示的可能不平坦的情况，通过试拉锚链，确保大抓地齿7和小抓地齿6中的至少一个能有力地扎在一个稳固的海底土壤上，理想状态为三级扎入点都稳固扎入。

当锚链被卷紧时，锚叉尖8抵在海底9上，同时，C形锚头1把锚叉3往反方向压，使锚叉尖8时刻都抵住海底9而不被从前方拉走。从锚链的后方起锚，能拖动本发明钢筋混凝土锚。

在一个实施例中，本发明的锚的C形锚头1和锚叉3重量约为20吨，总长约六米。

图3为本发明的整体结构俯视图。

本发明中，C形锚头1、锚叉3形成一定角度的连接，既保证了锚体结构的连接，也保证落锚时C形锚头不会向锚身前部翻转重叠，无论C形锚头1、锚叉3形成的平面，哪一个面朝向海底9，都能有同样的可弯曲角度，弯曲角度大约与海底平面形成30度的夹角。

锚叉3与锚链连接杆4连接。锚叉3上两个锚叉连接脚17的中部也都设有连接销孔，锚链连接杆4的锚链连接杆连接头14上设有一个连接销孔，前述三个连接销孔可处在一条直线上，用一个连接销2穿入进行铰接；锚链连接杆4的尾端设有锚链连接耳15连接锚链5的一端，锚链5的另一端连接在海上浮体上。

如图所示，连接销2处的连接销孔外边较大，使连接销2头部不外露出锚身，锚身较为美观、圆滑。

图4为本发明的C形锚头结构示意图。

如图所示，C形锚头1为C形粗线条形状，C形线条的两端之间的开口部位为锚叉连接口10。锚叉连接口10处，C形线条两端的起始点处都设有勾拐11用于与锚叉3相勾，两个勾拐11上都设有连接销孔。

本说明书中的勾拐11指的是，如图所示向锚身的内部突出的、用于与锚身中依次要连接的部位相勾挂的部位，本发明中的勾拐包括如图4、图5分别所示出的C形锚头1上的勾拐和锚叉3上的勾拐，标识都为11。

图5为本发明的锚叉结构示意图。

本发明中的锚叉3以其工作时斜立状态、即把附图5中图像右转90度查看，此时锚叉3上部为一个锚叉连接头16、下部为两个分开一定距离的锚叉连接脚17，两个锚叉连接脚17上边有与锚叉连接头16相连的平面部分，该部分可称为连接肩。

根据图4、图5可知，锚叉3上设有的与C形锚头1相勾的锚叉连接头16，锚叉连接头16顶部两边都设有突出的铰接角度限位凸头12，锚叉连接头16中部设有连接销孔，前述C形锚头1的两个勾拐11上也都设有连接销孔，三个连接销孔可处在一条直线上，参照图1所示，用一个连接销2进行铰接。铰接后的状态为，锚叉连接头16与锚叉连接口10前后之间有一定的缝隙，勾拐11与锚叉3的相邻部位也有一定的缝隙，这些距离使得C形锚头1与锚叉3之间可通过连接销2有并且只有一定角度的活动范围，前述这些缝隙包括铰接角度限位凸头12前后两边的一定距离。

为了在最小的缝隙设计上加大铰接角度的范围，可使它们一些相邻的部位做成圆弧形的。参考图1所示，连接销2右边的C形锚头1的勾拐11边沿做成弧形的，而相邻的锚叉3的部位则可以是平面。

如图4和图5所示，图5中的铰接角度限位凸头12起到角度限位的作用，除此以外图1中连接销2部位也有，在各个连接点相互抵住的作用下，铰接的角度约为30度。C形锚头1、锚叉3用连接销2铰接，铰接角度限位凸头12还起到抗拉的作用。仅依靠连接销2连接锚的相连接，锚身不够牢靠，必须在锚自身的相连接部分呈弯曲、相抵的状态下，处于工作拉力中状态下相勾相拉，可保护连接销2不被强力拉断。

图6为本发明的锚链连接杆结构示意图。

本发明中，锚链连接杆4包括锚链连接杆连接头14、锚链连接耳15。锚链连接杆连接头14用于与锚链连接杆连接口13的对应部位连接，锚链连接耳15连接一个锚链的一端，锚链的另一端在海上浮体上。

根据图5、图6可知，锚叉3的中部与锚链连接杆连接头14之间也用连接销2连接，锚链连接杆连接口13与锚链连接杆连接头14连接后，它们之间的缝隙有一定的宽度，使锚叉3与锚链连接杆4之间可通过连接销2获得一定角度的活动范围，设定该范围保障锚身都处于锚链的后方。

锚链连接杆连接口13处还设有勾拐11与抵住锚链连接杆连接头14，加强锚叉3与锚链连接杆4的连接强度。

更具体地，结合以上关于图4、图5、图6的说明，本发明设计中， C形锚头1、锚叉3用连接销2铰接，为了使它们基本上处于一个平面上而不是会重叠造成摩擦力的缺失，C形锚头1、锚叉3之间的铰接要考虑到一个可活动角度范围的问题，该方案的解决方案阐述为：

1、锚叉连接头16与锚叉连接口10之间的缝隙留有一定的缝隙，该缝隙的大小为，能使C形锚头1与锚叉3之间可通过连接销2只获得一定角度的活动范围。分别参考图1所示，当C形锚头1与锚叉3从同一个平面沿着连接销2转动到一定的角度的时候，C形锚头1的勾拐11的边角与锚叉3的连接肩的中间部位相抵，相抵之后它们无法继续再转动；并且它们相抵后还形成相勾相拉的状态，加强C形锚头1和锚叉3的在被锚链5拉动的方向上的连接强度。还如图2所示，锚叉3的锚叉连接头16与C形连接口的深处也可相抵，相抵之后它们也无法继续再转动；

2、锚叉连接脚17上锚链连接杆连接口13的下部设有勾拐11，与铰接角度限位凸头12形成相抵状态，参考图2所示当锚链连接杆4与锚叉3从同一个平面沿着连接销2转动到一定的角度的时候，锚链连接杆4与锚叉连接口10上部相抵，相抵之后它们无法继续再转动，并且它们相抵后形成相勾相拉的状态，加强锚链连接杆4与锚叉3的连接强度。

以下为本发明的用于海上浮体的使用方法：

1、抛锚的时候：从海上浮体上把锚扔到海里后，可用一个小船勾着锚链把锚拖到锚泊地点的海面上，放掉锚链，由于本发明锚的三级扎入，很容易形成锚与海底的足够摩擦力固定住船；

2、起锚的时候：可将小船开到锚的上方，然后向上拉。

本发明还有优势是，当无法拉上锚的时候，或勾住海底光缆难以处理时，就可以考虑剪断锚链抛弃锚，在使用一定年限的时候也可以更换掉锚，由于采用钢筋混凝土制造，比起传统的全钢铁制造的锚经济成本上要低得多。

以上在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书的描述为实施本发明的较佳实施方式，所描述是以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围以所附权利要求所界定的为准。