一种带配重体的鱼雷锚的制作方法

本实用新型涉及海水网箱的锚泊技术领域，具体是一种带配重体的鱼雷锚。

背景技术：

鱼雷锚是动力贯入锚的一种，一般长约15m，重达130吨。锚自身的形状类似鱼雷，故得名鱼雷锚。锚身一般有 4个尾鳍。鱼雷锚锚身形如圆柱状，内部中空，可以填充高密度的材料如混凝土、废金属等来增加自重和降低锚重心而维持其稳定性，下端部呈锥形状，便于贯入海床土体中，如图1所示。

鱼雷锚安装快捷方便，安装时不需要借助任何外力，仅需在离海底足够高的位置将其垂直释放，使其靠自身重力下落，并在碰撞海底时，借助高加速度导致的巨大惯性力而贯穿海床至一定深度。通常释放高度在距海底30m时能达到17m/s 的最终碰撞速度，贯入深度约为7m，在150m时能达到30m/s以上，贯入深度约为20m。其承载力约为自身干重的3～5倍。鱼雷锚的适用范围很广，结构简单、可重复使用、制造成本低、安装便捷、并具有很高的竖向抗拔承载力，能很好地满足各类海上平台的系泊需要。

现有的鱼雷锚主要用于系泊深水中漂浮的石油和天然气设施，故其质量和体积较大。若把鱼雷锚用于海水网箱的锚泊，其质量和体积显得过大，成本也相对过高，难以推广运用。目前我国海上养殖区主要集中在15 m等深线以内的浅湾内，而超过20 m水深的海域利用率尚不足1%，因此，大力发展20 m水深以上的深水网箱养殖，是解决我国食品供给保障的新途径之一。但现有的鱼雷锚通常用于数百米甚至上千米水深的海域，若用于系泊20 m~50m水深的网箱，显然不宜直接搬用，需进行一定的改进。

技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种带配重体的鱼雷锚，使其满足20 m~50m水深网箱的锚泊需要，质量相对较小，安装成本相对较低，但贯入海床的深度需满足要求。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种带配重体的鱼雷锚，其特征在于：包括中心轴竖直的锚身与配重体，所述锚身内设有中心孔，锚身的上端设为中心孔的孔口，锚身上端的孔口中沿径向设有系泊杆，锚身的下端同轴连接有锚头，锚身外侧连接有多个尾翼，多个尾翼在锚身外侧均匀分布，每个尾翼上端分别设有贯通尾翼的螺纹孔一；所述配重体包括配重体轴部，配重体轴部端面外径与锚身端面外径匹配，配重体轴部内具有中心通孔，配重体轴部上端孔口侧壁设有系泊孔，配重体轴部外侧连接有与锚身外侧尾翼数量相同的多个配重体尾翼，多个配重体尾翼在配重体轴部外侧均匀分布，每个配重体尾翼下端分别设有带卡口的卡板，且卡板分别设有贯通卡板的螺纹孔二，所述配重体轴部下端同轴对接于锚身上端，配重体尾翼下端卡板通过卡口一一对应卡在锚身尾翼上端螺纹孔一位置，且卡板通过穿过螺纹孔一和螺纹孔二的剪切销与对应的锚身尾翼上端连接为整体。

所述的一种带配重体的鱼雷锚，其特征在于：所述的配重体轴部下端连接有一对弧形嵌板，两弧形嵌板相互对称，两弧形嵌板定义的圆形外径与锚身上端孔口内径匹配，两弧形嵌板相同方向一端之间间隙能够容纳系泊杆，配重体轴部下端同轴对接于锚身上端时，配重体轴部下端的弧形嵌板嵌入锚身上端孔口中，且弧形嵌板通过相同方向一端之间的间隙容纳系泊杆，使弧形嵌板与系泊杆的位置相互不发生冲突。

本实用新型中，鱼雷锚上端连接有与其横截面相同的配重体，利用配重体较大的重量贯入海床后，再把上部配重体移除，遗留在海床中的鱼雷锚形成锚泊基础，供系泊网箱使用

与现有技术相比，本实用新型的优点为：所提鱼雷锚上部连接体积与质量均较大的配重体，且内部中空装入填充物，整体重量大，能贯入深度较大的海床中；然后把配重体起吊、移除，遗留在海床中体积相对较小的鱼雷锚形成锚泊基础，能满足系泊网箱的使用要求；且作为施工用的配重体可重复使用，故分摊到每个锚泊基础的施工成本较低。

附图说明

图1 为传统鱼雷锚三维结构示意图。

图2 为本实用新型所提鱼雷锚与配重体组装三维结构示意图。

图3 为本实用新型所提鱼雷锚三维结构示意图。

图4 为本实用新型所提配重体三维结构示意图。

图5 为本实用新型所提配重体仰视图。

图6 为本实用新型所提鱼雷锚与配重体组装前位置关系图。

图7 为本实用新型所提鱼雷锚悬吊于海床上方准备贯入海床示意图。

图8 为本实用新型所提鱼雷锚贯入海床示意图。

图9 上拉配重体使其与鱼雷锚逐步分离示意图。

图10 为本实用新型所提鱼雷锚施工结束示意图。

附图标记说明：1、锚身；2、锚头；3、尾翼；4、配重体轴部；5、配重体尾翼；6、卡板；7、系泊孔；8、螺栓孔一；9、系泊杆；10、螺栓孔二；11、弧形嵌板；12、锚链；13、缆绳；A、海床面。

具体实施方式

如图2~图6所示，一种带配重体的鱼雷锚，包括相互分离的鱼雷锚与配重体；鱼雷锚由中空的锚身1外侧均匀分布焊接多个尾翼3而成，锚身1的下端设置锥形状的锚头2，锚身1的上端孔口内沿径向设置系泊杆9，各尾翼3的上端分别设置螺栓孔一8；配重体由中空的配重体轴部4外侧均匀焊接多个配重体尾翼5而成，配重体的横截面尺寸与鱼雷锚上端端部的横截面尺寸完全相同，配重体轴部4上端孔口侧壁设置系泊孔7，各配重体尾翼5的下端分别设置带卡口的卡板6，卡板6上设置螺栓孔二10，配重体轴部下端同轴对接于锚身上端，鱼雷锚上各尾翼3上端的螺栓孔一8与配重体尾翼5下端卡板6上螺栓孔二10的位置与大小相互匹配，用剪切销连接螺栓孔一8与螺栓孔二10可把鱼雷锚锚身与配重体组装成整体。

上述提及的“外侧”、“下端”、“上端”等方位词，是基于所提鱼雷锚施工时的姿态来确定的。施工时所提鱼雷锚悬吊于海床上方，且处于铅锤状态，如图7所示。在此姿态下，来确定各方位词的具体指向，说明书中其它地方所提的方位词也按此姿态推定得到。上述方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者构件必须具有特定的方位、构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图2~图6给出了所提鱼雷锚与配重体的构型图。可见，所提鱼雷锚与配重体呈对称状态。

尾翼3的下部呈倾斜状，以便减少与海床土体的阻力。锚身1的内部中空，中空处装入填充物8，填充物8可选用高密度的材料如混凝土、废金属等，用以增加鱼雷锚自重和降低鱼雷锚重心，维持鱼雷锚贯入海床过程中的稳定性与铅垂度。

配重体由中空的配重体轴部4外侧对称的焊接多个配重体尾翼5而成。配重体轴部4的内径与外径分别与鱼雷锚锚身1的内径与外径相等，配重体尾翼5的数量、位置、截面尺寸分别与鱼雷锚尾翼3的内数量、位置、截面尺寸相等。可见，鱼雷锚的上端与配重体的下端能够完全对应的组装成整体，组装前的位置对应关系如图6所示。

配重体轴部4的下端设置有弧形嵌板11，弧形嵌板11能嵌入鱼雷锚中空的锚身1内部，且鱼雷锚与配重体组装时弧形嵌板11与系泊杆9的位置相互不发生冲突。弧形嵌板11的作用是：鱼雷锚与配重体组装时，弧形嵌板11能嵌入鱼雷锚中空的锚身1内部，使鱼雷锚与配重体不会发生相互晃动，有利于提高组装的精度与效率；且鱼雷锚与配重体组装时弧形嵌板11与系泊杆9的位置相互不发生冲突，弧形嵌板11对后续鱼雷锚与配重体的分离无影响。

鱼雷锚上各尾翼3上端的螺栓孔一8与配重体尾翼5下端卡板6上螺栓孔二10的位置相互匹配，用剪切销连接螺栓孔一8与螺栓孔二10可把鱼雷锚与配重体组装成整体，如图2所示。所提剪切销的作用是：用于连接鱼雷锚与配重体组装成整体，所有剪切销的累计剪切强度仅须能承受鱼雷锚的自重即可，在大于鱼雷锚自重荷载作用下所有剪切销会发生剪切破坏，且呈脆性破坏，有利于后续鱼雷锚与配重体的快速分离。因此，剪切销的强度不宜过大，否则影响后续鱼雷锚与配重体的有效分离。剪切销可采用金属制成，也可采用塑料制成。

一种带配重体的鱼雷锚的施工方法，包括下列步骤：

1) 先把锚链12的一端连接在鱼雷锚的系泊杆 9上，再把锚链12穿过中空的配重体轴部4内部，使用剪切销连接位置相互匹配的螺栓孔一8与螺栓孔二10使鱼雷锚与配重体组装成整体，并把缆绳13连接在配重体轴部4的系泊孔7上。

2) 选用高密度材料作为填充物填入中空的配重体轴部4，填充物也会顺势进入鱼雷锚中空的锚身1内部。

填充物的块体体积不宜过大，使其能在中空的配重体轴部4与中空的锚身1内部能有效下降而不相互悬空架起。组装后中空的配重体轴部4与中空的锚身1是相互贯通的。鱼雷锚中空的锚身1的上端设有系泊杆9，系泊杆9应无法阻挡填充物的下沉。施工时，还可以采取其它辅助措施，协助填充物的装入与压实。

填充物可选用高密度的材料如混凝土、废金属（铁块、铅块）等，价值低廉，用以增加鱼雷锚自重和降低鱼雷锚重心，维持鱼雷锚贯入海床过程中的稳定性与铅垂度。

3) 基于锚链12起吊鱼雷锚与配重体使整体垂直悬吊于海床上方预定高度处，下放缆绳13一定的长度使其处松弛状态且对鱼雷锚的快速下沉影响降到最低，如图7所示。然后释放锚链12，使鱼雷锚与配重体在自重作用下快速下沉并贯入海床，如图8所示。

4) 竖直向上张拉缆绳13，使各个剪切销被拉断，拉起配重体使其沿着穿于中部的锚链12缓慢上升，如图9所示。最后配重体从锚链12上抽出，移除配重体，即完成所提鱼雷锚的施工作业，如图10所示。

本实用新型的优点如下：所提鱼雷锚上部连接体积与质量均较大的配重体，且内部中空装入填充物，整体重量大，能贯入深度较大的海床中；然后把配重体起吊、移除，遗留在海床中体积相对较小的鱼雷锚形成锚泊基础，能满足系泊网箱的使用要求；且作为施工用的配重体可重复使用，故分摊到每个锚泊基础的施工成本较低。

传统鱼雷锚的长度一般超过10 m，重量超过100吨。若用于系泊网箱，显然质量与体积过大，成本相对较高，难以推广使用。况且网箱受到的荷载通常比海洋平台受到的荷载小得多，故系泊网箱的鱼雷锚不宜直接套用传统系泊海洋平台的鱼雷锚。本技术对传统鱼雷锚进行了一定的改进，既考虑了鱼雷锚贯入海床需要足够的自重，又兼顾了锚泊基础的体积与自重不宜过大、成本不宜过高的实际需求，提出了自重较大的配重体与体积相对较小的鱼雷锚相互组装的设计思路，使得鱼雷锚能满足20 m~50m水深网箱的系泊需要，且具有质量相对较小、贯入深度较大、安装成本相对较低的优点。

附图中仅展示了鱼雷锚及配重体的部分形状及部分连接方式的情况，按照所提思路，可以改变尾翼的形状、数量、配重体与锚身相互连接方式，形成其他相关类型的带配重体的鱼雷锚，其均属于本技术的等效修改与变更，此处不再赘述。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之内。