[发明专利]锚组件

说明书

技术领域

本发明涉及锚。

背景技术

浮动设施需要锚，以便抵抗因锚泊和环境载荷所产生的上举力。然而一开始要用打入桩来锚固浮动设备，操作打桩锤的难度使得在深水中难以实施这个选择。深水中的大多数浮动设备使用浮锚、吸力式沉箱、吸力式贯入锚或者冲击安装的“鱼雷桩”来锚泊。

近期的创新表明浮锚现在能够承受在绷腿锚泊装置中占主导地位的高竖直载荷。此外，这些锚的较轻质量和较小尺寸意味着整个锚套件能够被运输到单船上的合适地点。然而，针对安装拖曳预埋的竖直加载的锚仍然存在两个重要的问题。

1、第一个问题关于在安装期间锚的拖曳长度。这个问题在工业运动到更深水域时而变得尤为关键，因拖曳距离随着水深而增加，从而使得与诸如管道的海底基础设施发生干扰的风险增加并且需要更多的替代性装置来处理在操锚船上所需的过多的电路和电线。

2、第二个问题是安装期间锚的水下海底轨迹。这个问题也是在其对锚的最终位置和深度并且继而锚固力起到决定作用时变得关键。结果，包含法向承力锚的设施中的多种设施需要试错法，从而导致延长锚安装持续时间并且因此增加了成本。

安装法向承力锚所存在的前述困难导致重新燃气了针对深水设施使用吸力式沉箱的兴趣。因为吸力式沉箱能够承受高垂直载荷并且在安装期间易于控制它们的位置和埋置，所以所述吸力式沉箱是有利的。然而，相对于浮锚，吸力式沉箱较为昂贵并且尺寸和重量皆较大，从而存在运输和部署问题。

吸力式沉箱还用作安装板式锚的装置，所述板式锚与先前提及的法向承力的浮锚类似。在本申请中，通常称作吸力式贯入锚或者SEPLA的沉箱用于埋置位于沉箱底部的初始竖直板式锚。当系统已经抵达设计埋置深度时，板式锚锚绳与沉箱脱离，从而使得沉箱能够被取回并且再用于下一次安装。此时，板式锚被竖直埋置在海床上。张紧附接到埋置的板式锚的锚绳，从而致使板式锚针对垂直于载荷方向的定向旋转或者“锁定”。SEPLA优于吸力式沉箱上的特殊优势在于针对安装处理仅仅需要一个沉箱，从而导致削减与采购和运输有关的成本。然而，安装处理仍然很复杂，其在安装期间需要使用泵将水从沉箱内部泵出并且需要遥控车辆。这些成本在很大程度上也取决于水的深度，从而使得它们对于深水应用而言是缺乏吸引力的解决方案。

WO98/49048和WO00/26081公开了一种拖曳预埋锚，其安装在重型细长的从动件的下端，用于部署。从船将附接有锚的从动件下放到海床。然后迫使锚因重型从动件的重量而进入到海床一理想深度。然后拆卸并且移除从动件，从而使得锚埋置在海床中。

WO2004/011327公开了用于部署备用锚（大锚）的方法和装置。所述备用锚安装在桩的下端部处，将所述桩下放至海床并且用振动打桩机等将所述桩驱动到海床中。在将锚部署在海床中之后，从备用锚上移除桩。

通常称作鱼雷桩的冲击安装的锚是将锚安装在深水中的经济装置。从位于海床上方的预定高度处释放冲击安装的锚并且依赖于其自身重量和自由下落期间获得的势能自埋在海床沉淀物中。因为在安装期间不需要机械干预，因此，安装成本相对不受水深度的影响。然而，这些锚极其大并且重，其中，总长可高达22米并且质量超过100吨。因此，制造和运输成本极其高昂。此外，在仅仅在安装之后经历一段重要时段之后材能够实现锚固力的情况下，与诸如板式锚的其它锚类型相比，所述锚在抵抗竖直载荷方面相对低效并且往往易受“设置”效果的影响。

本发明旨在克服这些问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种锚组件，所述锚组件包括：锚元件，所述锚元件具有锚链附接装置和安装装置，安装装置用于将锚元件可释放地安装在相关联的动能埋入从动件上，以便有助于在使用期间将锚元件冲击埋置在位于水体下方的锚泊床中。有利地，本发明提供了一种相对简单且经济的系统，用于通过自由下落将锚埋入在水体底部中。有利地，在部署之后还能取回埋入从动件以再次使用。

在本发明的一个实施例中，在位于埋入从动件的前端后方的位置处锚元件与埋入从动件可释放地相接合。在使用中，埋入从动件的前端将是埋入从动件的下端。因此，有利的是，埋入从动件的前端在布设锚元件时突出到锚元件下方，这防止自由下落的埋入从动件与锚泊床撞击时损坏所述锚元件。埋入从动件的前端吸收撞击力。本质上，埋入从动件的前端强行通过锚泊床，从而拉动位于其后方的锚元件。

在另一个实施例中，锚元件与埋入从动件的后端相接合。

在其它实施例中，当安装在埋入从动件上时，锚元件关于埋入从动件的纵向轴线基本是对称的。这提供了一种稳固且流线型的组件，以用于自由下落穿过水并且进入到锚泊床中。