NO300724B1 - Sjöanker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et sjøanker som er symmetrisk omkring et for/akter-plan, ifølge kravinnledningen.

Det fundamentale krav til et sjøanker er en evne til å grave seg inn i sjøbunnen på fortøyningsstedet når det trekkes forover, og til å forbli stabilt i den nedgravde tilstand i sjø-bunnen når det trekkes videre. Det er også vel etablert, at for høy holdekraft må ankeret være forholdsvis dypt nedgravet under forankringen. Beskaffenheten til sjøbunnen på forankringsstedet varierer enormt, for eksempel fra harde jordtyper av granulær kohesjonsløs tett grus og sand eller kohesive stive leirer til myk jord av kohesivt mudder. Fortøyningsstedet kan også være steinete, slik at ankrene må være i stand til å hekte seg tilstrekkelig fast til en stein for forankring. Tilfredsstillende operasjon av et anker på et spesielt forankringssted har gjort det nødvendig at ankeret har en spesiell geometri, deriblant en flikvinkel som er kompatibel med jorden på forankringsstedet. Flikvinkelen er vinkelen mellom fliken og en linje i et for/akt-er- symmetriplan for ankeret, som strekker seg mellom den bakre ende på fliken og et festepunkt for ankerlinen på den fremre ende av anker leggen. Det er nå kjent, (se f eks The Quarterly Transactions of the Institute of Naval Architeets, vol. 92, nr. 4, oktober 1950, sidene 341-343) at for operasjon i en sandbunn, vil en liten flikvinkel i området 23° til 32° gi maksimum holdekraft for de dypest nedgravende ankere. Flikvinkler på 25 til 32° for middels tett til løs sand vil generelt gi en tilfredsstillende virkning. For en forholdsvis myk mudderbunn, er flikvinkelen for best ytelse større, og er i området på 50 til 55°. I sand, med flikvinkler over 32°, er dreiemomentet rundt ankerlinens festepunkt fra resultantkraften av jordens normal-trykk og friksjonskrefter på ankerfliken, utilstrekkelig til å avbalansere summen av momentene rundt samme punkt fra jordens kantmotstandskraft på fliken og jordens motstandskraft på ankerleggen under den første gjennomtrengning. Som følge av dette er ankeret longitudinalt ustabilt under trekking, og roterer rundt festepunktet til en stilling med punktet ned, hvor det ikke graver seg under overflaten til sjøbunnen, eller til og med bryter helt ut av jorden. En flikvinkel på 32° eller mindre er således valgt for de dypest gående ankere for å tillate effektiv bruk både i harde og myke jordarter. De resulterende ulemper i myke jordarter blir vanligvis redusert ved maksimal økning av flikarealet på bekostning av redusert strukturell styrke for hekting på steiner. Selv med øket flikareal, vil imidlertid slike ankere typisk gi en ytelse i mykt mudder på mindre enn 15% av ytelsen i sand. Dette illustrerer de problemer som er involvert i å frembringe et anker med en enkelt kompromissflikvinkel som er i stand til å produsere høy holdekapasitet både i hard sand og mykt mudder.

Søkerens EP 0 180 609 beskriver et sjøanker, som ved anordning av en barriereplate på linje med den tverrgående strøm av ikke-kohesiv jord ved den bakre ende av fliken, og med en restriksjonspassasje mellom barriereplaten og fliken, forårsaker at det samler seg en kile av stillestående slam på fliken under nedgraving i en bunn av mykt mudder. Denne mudderkilen skjæres mellom de ledende kanter på fliken og de øvre kanter på barrieren med en vinkel på 20° med fliken (som er innstilt med en flikvinkel på 30° for sand) slik at det etableres en effektiv flikvinkel på 50° ved grensen mellom innkommende slam og den stillestående kile. Denne store effektive flikvinkel ved overflaten på den stillestående kile gjør det mulig for ankeret å operere tilfredsstillende i mykt mudder. I en sandbunn vil restriksjonspassasjen, skjønt den er for liten til å tillate en betydelig gjennomstrømning av kohesiv jord (mudder), tillate gjennomstrømning av ikke-kohesiv jord (sand) akterover over fliken, slik at skjæring oppstår ved flikens overflate og tillater effektiv operasjon av ankeret i sand, med en virkelig flikvinkel på 30°. Skjønt denne anordning gir en forbedret kapasitet i slammet, vil imidlertid ikke nedgraving foregå så dypt som i tilfelle med et anker med større flikvinkel. Følgelig vil ikke den meget store holdekapasitet i mykt slam for ankeret med stor flikvinkel, skjønt holdekapasiteten er betydelig bedre enn for et anker med en liten (sann) flikvinkel når dette opererer i mudder.

Det er et mål for den foreliggende oppfinnelse å frembringe et sjøanker som gir forbedret ytelse i forhold til ankeret ifølge EP 0 180 609.

Et annet mål for den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et forbedret sjøanker av en ensidet type (med ankerlegg bare på en side av fliken) som orienterer seg selv til en grunnkontaktstilling når det kastes i omvendt stilling og trekkes horisontalt over bunnen på forankringsstedet.

Det kan være problemer med å oppnå en første nedgravning av et anker i en hard leirbunn, spesielt i tilfelle med et anker som er utstyrt med en anordning for selvorientering av ankeret fra en omvendt stilling til en inngravningsstilling, og det er et spesielt mål for den foreliggende oppfinnelse å anordne et sjøanker som eliminerer eller reduserer dette problem.

De foran nevnte ulemper og problemer ved kjente utførelser unngås med sjøankeret ifølge foreliggende oppfinnelse, slik det er definert med de i kravene anførte trekk.

En utførelse av den foreliggende oppfinnelse skal i det følgende beskrives med et eksempel og under henvisning til tegningen, hvor figur 1 viser et sideriss av et sjøanker ifølge en første utførelse av den foreliggende oppfinnelse, figur 2 viser et grunnriss gjennom et snitt X-X på figur 1, figur 3 viser et oppriss av ankeret, figur 4, 5 og 6 viser snitt Y-Y, Z-Z og F-F på figur 1, figur 7 viser en tådel av fliken på figur 1, sett i rett vinkel med dens øvre overflate, figur 8 viser strøm-ningsbanen for sand over ankeret mens det graver seg dypt inn i sand på grunn av en fremadgående trekkraft P som utøves på ankeret, figur 9 viser forskjellige krefter og dreiemomenter på ankeret når det graver seg inn i en sandbunn på et forankringssted, som vist på figur 8, og figur 10 viser et bilde av ankeret på figur 1-7 på et forankringssted, med flikspissen klar til å engasjere jorden.

Det henvises nå til figur 1-7. Et sjøanker 1 er symmetrisk rundt et for/akter-plan M-M, og omfatter en ankerflik 2, en ankerlegg 3 som er festet på en ende av fliken 2, og omfatter et festepunkt 10 for en ankerline, bestående av et slisset hull ved ankerleggens ende A fjernt fra fliken 2, og en bakre enhet 4 som tjener til å motvirke dreiemomentene fra friksjonskrefter og kantmotstand på fliken 2 og ankerleggen 3 rundt punktet 10, og utslippsåpninger 5 for jord er plassert mellom fliken 2 og den bakre enhet 4. Mer spesielt, en basedel 6 danner ankerleggen 3 og omfatter armer 6A og 6B som bærer henholdsvis en avsmalnende flikplate 7 og en bakre enhet 4, hvor armen 6A i tillegg danner en fremre flikdel 8 som danner en trekantet flik sammen med de avsmalnende flikplater 7, og en tådel 9 som ender i en spiss (B på figur 1 og 10). Det slissede hull ved punktet 10 tjener til å motta en virvel for feste på en ankerline.

Flikvinkelen 0 er vinkelen mellom fliken 2 og en linje i symmetriplanet som forbinder punktet 10 med bakkanten på fliken 2. Vinkelen 9 er vist som omkring 50°, hvilket er i det foretrukne område fra 32° til 58°.

Fliken 2 har en vinklet form, hvor hver flikplate 7 har en skråvinkel p i forhold til et plan som er i rett vinkel med symmetriplanet og som inneholder krysningen av platene 7. I dette eksempel er p 29°, men kan være i området fra 10° til 40°.

Den bakre enhet 4 er av en plateform, og omfatter et par plater 11 som er forbundet i symmetriplanet for å danne en bakoverrettet grunn V-form i snitt, og som presenterer to fremadvendte plateoverflater 11A og 11B som danner reaksjonsover-flater for jordtrykk, og som er plassert ovenfor og som strekker seg over det tverrstilt spenn av åpningen 5. Som vist på figur 6, er de V-formede plater skråstilt med en vinkel S i forhold til et plan i rett vinkel med symmetriplanet, og inneholder krysning av overflatene 11A og 11B. Vinkelen § er vist som 22,5°, hvilket er i et foretrukket område fra 10° til 35°. Plateoverf låtene 11A og 11B krysser hverandre i en linje som danner en fremadrettet vinkel a med krysningslinjen for platene 7 i fliken 2. Vinkelen a er vist som 155°, hvilket er i det foretrukne område fra 120° til 170°.

Den bakre kant av fliken 2 er forsterket med en skråstilt nedre tverrstilt ribbeplate 12 som ligger i et plan som har en minimal atskillelse fra punktet 10, bakenfor og ovenfor punktet 10. Projisert i retning av krysningslinjen for platene 7 med symmetriplanet, er arealet for ribbeplaten 12 tilnærmet halvparten av arealet for enheten 4 (figur 3), og bidrar således omkring 1/3 av ankerets totale motstandsareal når dette er helt nedgravet i mudder.

Den bakre enhet omfatter også en fremre tverrstilt forsterkningsribbe 13 som er utformet ved den fremre kant på platene 11, og aktre tverrstilt avstivningsribber 15 utformet med en vinkel mellom dem ved de bakre kanter på platene 11. Flikfor-lengelsesplater 14 mellom enheten 4 og fliken 2 flankerer åpningene 5 og tjener til å forlenge de perifere kanter av platene 11 til de tverrstilt ytterkanter av fliken 2 for å hindre kjettinger, tau o.l. fra å entre og tilstoppe åpningene 5. Ribbeplatene 15 bærer mellom dem et øye 15A til hvilket en line kan festes for å opphenting av ankeret.

Ankeret 1 er selvorienterende, og for dette formål har den perifere kant 4A av enheten 4 en hjerteform for å forårsake rulling av ankeret 1 fra en omvendt stilling til en bunn-kontaktstilling som vist på figur 10. Når ankeret 1 er plassert omvendt på en horisontal plan overflate av en fast bunn, vil kontakt forekomme i hovedsak på toppen E av enheten 4 og ved det fremre punkt A på ankerleggen. Bare punktene X på kurvene EC og ED og punktene A og B er i kontakt med den horisontale overflate av bunnen på forankringsstedet når ankeret 1 blir trukket over bunnen ved å trekke ved virvelpunktet 10 ved enden A på ankerleggen 3.

Kurvene EC og ED i periferien 4A ligger i det vesentlige i en elliptisk kjegleoverflate med skrå akse, og med spissen på kjeglen nær virvelenden (A) på ankerleggen 3, hvor den skrå akse for kjeglen krysser symmetriplanet ved et punkt, og hvor den korte akse til kjeglens elliptiske tverrsnitt ligger på tvers av symmetriplanet for ankeret. Hver av kurvene EC og ED danner således en spiralkurve i forhold til tyngdepunktet CG (figur 1) for ankeret 1.

I omvendt stilling ligger tyngdepunktet CG (figur 1) for ankeret høyt ovenfor den linje som inneholder støttepunktene A og E. Ankeret er således ustabilt i den omvendte stilling, og faller raskt til en side av et vertikalt plan gjennom A og E. Kontaktpunktet ved E beveger seg langs EC og ED som et bevegelig kontaktpunkt X. Den skråaksede form av den koniske overflate som begge spiralkurvene EC og ED ligger i, opprettholder en horisontal forskyvning av tyngdepunktet CG fra en side av et vertikalt plan gjennom A og X, og opprettholder således et tverrstilt dreiemoment på grunn av tyngdekraften, som ruller ankeret langs periferien 4A til det punkt hvor tådelen 9 av fliken 2 bringes til en gjennomtrengende kontakt med bunnen på forankringsstedet (punkt B på figur 10). Ankeret er nå i en av to mulige stabile stillinger, en av hvilke er vist på figur 10. I denne stabile stilling er det trepunkts kontakt med enten den venstre flikforlengelse 14 eller den høyre flikforlengelse 14, i kontakt med

bunnen på forankringsstedet.

Ankerleggen 3 har en delvis rett form, med senterlinjen atskilt fra linjen AE slik at massen av ankerleggen bidrar betydelig til det tyngdekraftstyrte rullemoment som dreier ankeret til gjennomtrengende kontakt med bunnen på forankringsstedet. Konkaviteten mellom linjen AE og ankeret, oppnådd med denne plassering av ankerleggen, utelukker alvorlig hindring av rullebevegelsen.

Tådelen 9 som er av en robust solid form skrår oppover for å danne en bakoverrettet stump vinkel 6 mellom dens øvre overflate og krysningslinjen mellom platene 7 i fliken 2. Vinkelen 6 er vist som 146°, hvilket er i et foretrukket område mellom 130° og 175°. Den tilstøtende flikdel 8 er også av en robust solid form med et generelt triangelformet tverrsnitt som vist på figur 5. Delen 8 tjener som en ballastvekt og en sterk understøttelse for de fremre kanter på platene 7, som er i stand til å motstå den høye trykkbelastning som oppstår på flikene i ankeret 1 når dette graver seg ned i en fast eller hard bunn på et forankringssted. Tådelen 9 er en fremre del av armen 6A som er utformet til å danne en liten triangelformet hjelpeflik utformet som en pilspiss eller spydspiss, og som går foran hovedfliken bestående av platene 7 og delen 8. Denne hjelpeflik har én bakre, største overflate 19 og en mindre overflate 18 som er skråstilt i forhold til hverandre. Den bakre største overflate 19 danner en utvendig vinkel (|> med en linje som forbinder punktet 10 i ankerleggen 3 med et fremste punkt på overflaten 19 i symmetriplanet. Vinkelen <t> er vist som 56°, hvilket er i det foretrukne område mellom 50° og 65", og mindre enn 70°.

Den øvre største overflate 19 i rett vinkel med den overflate som er vist på figur 7, er generelt av en langstrakt triangelform med det skarpe hjørne forover, og hvor sidekantene danner en vinkel A.. Vinkelen X er vist som 18°, hvilket er i det foretrukne område mellom 10° og 30°. Den mindre øvre overflate 18 er mindre enn 5% av arealet til overflaten 19, og er plassert i et plan i rett vinkel med en linje som forbinder punktet 10 i ankerleggen med det fremste punkt på overflaten 19 i symmetriplanet. Denne overflate 18 tjener til å danne tilstrekkelig bæreflate ved spissen på tåen 9 for å motstå en punktbelastning på 71 ganger ankerets vekt uten å svikte, samtidig som den er tilstrekkelig liten til å unngå at den hindrer gjennomtrengning av spissen på tåen 9 i en meget hard bunn, så som en fast leire.

Et typisk triangelformet snitt gjennom tådelen 9 er vist på figur 4. Den nedre spiss på snittet tilsvarer en sabellignende nedre kant 9B av tådelen 9. Et trinn 9C finnes på kanten 9B. Dette virker som et vippepunkt som hindrer glidning av kanten 9B på stiv leire, og som vipper ankeret 1 slik at det faller sidelengs for å bringe spissen på tåen 9 i kontakt med den stive leire. Den største overflate 19 kan være plan eller ha en vinkelform som fliken 2. Hver seksjon av tåen 9 har tilstrekkelig dybde og areal til å motstå bøyemoment og skjæringskrefter på grunn av en betydelig punktbelastning, og spesielt en punktbelastning som er 71 ganger ankerets vekt, påtrykt ved forbindelsen mellom den største overflate 19 og den mindre overflate 18. Den sabellignende nedre kant på tåen 9 er anordnet for å kløyve jorden i bunnen på forbindelsesstedet med minimal motstand, når ankeret graver seg dypt ned, mens en relativ strøm av jord oppstår i retning av pilen EF på figur 9.

Passasjer 20 er tilstede mellom den faste hjelpeflik på tådelen 9 og flikens fremre del 8. Disse passasjer 20 øker i tverrstilt tverrsnittsareal i en akterutgående retning, for å fremme fri overføring av jord i forankringsstedet gjennom passasjene uten tiltetning. Den skrå lengde av tådelen 9 virker sammen med flikens forlengelse 14 for å holde kanten på flikens plate 7 hevet over bunnen på forankringsstedet når ankeret er i trepunkts kontakt med bunnoverflaten som vist på figur 10. Dette tillater hjelpefliken på tådelen 9 å trenge helt inn i en fast eller hard bunnoverflate før kantmotstanden fra flikdelene 8 og platen 7 oppstår ved kontakt med overflaten.

Den bakre enhet 4 gjør det mulig for ankeret 1 å grave dypt inn i sand, selv om flikvinkelen 9 har en forholdsvis høy verdi som overskrider 32°, og i denne sammenheng definerer platene 11A og 11B bakenfor åpningen 5 en barriere mot sandstrøm.

Figur 8 viser (med piler) strømningslinjer for relativ bevegelse av sand over og rundt et bevegelig nedgravet anker 1 nær dettes symmetriplan. Den strømmende sand endrer retning på grunn av kontakt med fliken 2, og skjærer langs planene 21 som kommer ut av kantene på fliken 2. Etter skjæringen, er strømmen generelt parallell med platene 7 av fliken 2, med en deling av strømmen rundt kilen W av stoppet sand, som dannes på overflatene 11A og 11B på barriereenheten 4. En del av sandstrømmen glir over en øvre overflate på kanten W som er tilnærmet på linje med sandstrømmen, og en annen del strømmer over ribbeplaten 12 og under en nedre overflate på kilen W før den kommer ut akterover gjennom utslippsåpningene 5 for å fylle et tomrom som har en tendens til å danne seg kontinuerlig bakenfor fliken. Sandstrøm som kommer over barrieren 4 faller ned for å fylle et tomrom som har en tendens til å danne seg kontinuerlig bakenfor barrieren.

Den stoppede kile W beveger seg sammen med ankeret, og danner effektivt en del av ankeret når dette opererer i sand. Sandtrykk og bevegelse på overflaten av kilen W genererer normale tangensielle krefter som overføres gjennom kilen til de fremadvendte overflater 11A og 11B på barrieren. Overflatearealet og formen på kilen W, og derfor størrelsen og retningen av den resulterende kraft som påtrykkes barrieren, avhenger av skråvin-kelen a og barrierens areal. For et gitt areal av barrieren, vil vinkelen a bestemme posisjon og retning av den resulterende kraft R„ på den øvre overflate av kilen W som rir på overflatene 11A og 11B av barrieren, og derfor mengden av dreiemomentet som produseres av RW rundt virvelpunktet 10. Dette ønskede dreiemoment er betydelig når a er i området 130° til 165°, og når en topp når a er mellom 145 og 155°. Arealet av barrieren 4, når det ses i symmetriplanet i rett vinkel med krysningslinjen for overflatene 11A og HB, ligger i området 0,8 til 2,2 ganger arealet av fliken 2 når den ses i symmetriplanet i rett vinkel med krysningslinjen for platen 7, og det optimale areal er mellom 1,5 og 1,9 ganger arealet av fliken 2 når a er mellom 140° og 160°. Siden det ikke er noe behov for å minimalisere størrelsen på åpningene 5 for å redusere strømmen av mudder og å danne en kile av stoppet mudder når ankeret opererer i mudder på bunnen ved forankringsstedet, kan bredden på åpningene 5, målt i et plan parallelt med symmetriplanet, være i området 10 til 70% av lengden på krysningen av de øvre overflater av fliken 2 i symmetriplanet. Figur 1-3 viser en bredde på 43%, som tilsvarer et tverrsnittsareal av sandstrømmen i hver åpning 5 som er lik arealet av et triangel på hver side av symmetriplanet for ankeret 1, sett i oppriss (figur 3), avgrenset av platen 7 og en linje 22 som forbinder ytterkanten av platen 7 med det øverste punkt i barrieren 4. Dette areal er lik 1/4 av det areal som oppnås ved å multiplisere spennet (S) av fliken 2 med avstanden (H) som skiller det øverste punkt i den bakre enhet 4 fra en rett linje som forbinder krysningen av den øvre overflate på fliken 2 med symmetriplanet. Dette sikrer at det tømmes tilstrekkelig sand gjennom åpningene 5 til å opprettholde strømforholdet som er vist på figur 8 og hindrer at en sandkile W danner en bro mellom de ytre kanter på barrieren 4 og fliken 2, og således øker den effektive flikvinkel tilstrekkelig til å hindre dyp nedgravning av ankeret 1 i sand.

Figur 9 viser de kraftvektorer og momenter som utvikles på det nedgravde anker på grunn av sandstrømsmønstrene som vist på figur 8. Friksjonskrefter som er tangensielle med overflaten er merket F, og normale trykkrefter i rett vinkel med disse overflater er merket N. Resulterende kraftvektorer på grunn av F og N er merket R med subskriptene F, S, W og 15, som betegner krefter assosiert med ankerfliken, ankerleggen og den øvre overflate på kilen W, og ribbene 15. For klarhets skyld er ikke resultantkreftene på ribbeplaten 12 og den øvre overflate på kilen W vist, siden de motsatte normalkrefter på disse overflater i stor grad opphever hverandre og levner summen av tangensielle friksjonskrefter som de kombinerte resultantkrefter. EP er vist som en vektor som representerer kantmotstandskreftene på flikkon-struksjonen.

Med enheten 4 fjernet fra ankeret 1, blir dreiemomentene i klokkeretningen på grunn av tangensielle og normale krefter på platen 12, med null dreiemoment fra RF, for små til å balansere dreiemomentene mot klokkeretningen, produsert av Rs og EF. I tillegg er EF spesielt stor i tett sand, siden den blir generert på kantene av fliken 2 og tådelen 9 før sanden blir løsnet, ved passering gjennom skjæringsplanene 21 (figur 8). Det ville således være et netto dreiemoment mot klokkeretningen, som ville vippe opp den bakre kant av fliken 2 og redusere de vertikale komponenter av krefter på platene 7 og 12, for således å hindre at ankeret graver seg dypt ned. Som i ankere ifølge tidligere teknikk, kan dette unngås ved å anordne retningen av RF slik at den går med tilstrekkelig klaring ovenfor virvelpunktet 10, for å generere et balanserende dreiemoment i klokkeretningen. I tett sand kan det være nødvendig å redusere flikvinkelen 0 fra 52° som vist på figur 1 til 30° eller mindre.

Med barriereenheten 4 installert på ankeret 1 med en vinkel a på 155°, blir det utviklet krefter på grunn av trykk og bevegelse av sand på ribbene 15 og på den stoppede sandkilen W på overflaten av barrieren 4. Den resulterende kraft R15 på ribbeplatene 15 er liten, men genererer et betydelig dreiemoment i klokkeretningen på grunn av den store avstand mellom dens aksjonslinje og virvelpunktet 10. Den normale kraft på den nedre overflate av kilen W oppheves av den normale kraft på platen 12, og levner de tilsvarende friksjonskrefter som virker sammen til å generere et dreiemoment i klokkeretningen rundt virvelpunktet 10. Den store resultantkraft R„ på den øvre overflate W ligger i en retning som har en stor avstand fra dreiepunktet 10, og produserer således det største dreiemoment i klokkeretningen. Summen av disse dreiemomenter i klokkeretningen er tilstrekkelig til å balansere de kombinerte dreiemomenter mot klokkeretningen som produsert av Rs og EF uten hjelp av et dreiemoment i klokkeretningen fra RF, hvilket ville kreve en reduksjon av flikvinkelen 0 fra verdier som fra konvensjonell viten betraktes som for store for effektiv nedgravning i tett sand. Denne anordning av barrieren 4 og åpningene 5 kan således benyttes til å frembringe et anker som er i stand til å grave seg dypt ned i tett sand mens det benytter en flikvinkel som er meget større enn hittil mulig. Denne store flikvinkel er også vel egnet for effektiv bruk av ankeret i mykt mudder. Denne anordning av barrieren 4 og åpningene 5 gir et anker med fast flikvinkel så høy som 52°, tilsvarende ytelse i tett sand som i mudder, uten det tradi-sjonelle behov for å redusere flikvinkelen til 30° eller mindre.

I bruk kan et anker 1, med en flikvinkel 0 på 52° som vist på figur 1-10, kastes omvendt på bunnoverflaten ved forankringsstedet og trekkes med et horisontalt trekk tilført virvelpunktet 10 på ankerleggen 3.

På en fast bunn på forankringsstedet, vil ankeret dreie seg rundt en linje AE (figur 1) til en side, og vil så raskt rulle på periferien 4A til den er i trepunkts kontakt med bunnen som vist på figur 10.

På en bunn med mykt mudder, vil det omvendte anker synke inn i den myke overflate under sin egen vekt. Gjennomtrengning vil skje i hovedsak ved den bakre barriereenhet 4 i området ved punktet E (figur 1), men blir liten på grunn av den understøttelse som dannes av arealet av ribbene 15 som ligger an mot mudderet. Fremadgående bevegelse forårsaker at barriereplatene planer og stiger mot mudderets overflate. Ustabilitet i denne omvendte stilling på grunn av vinkelen mellom ribbene 15 og mellom platene 11 ved den omvendte topp av barrieren 4, den buede periferi 4A og den høye stilling av tyngdepunktet CG, starter en rulling som fortsetter til man oppnår trepunkts kontakt med den myke mudderoverflate, på samme måte som i tilfellet med fast bunn på forankringsstedet.

Videre trekking forårsaker at tåen 9 trenger inn i bunnen, hvor jordtrykk mot den skrå øvre overflate på tåen 9 forårsaker den til å grave seg sidelengs under ankeret. Samtidig vil jordtrykk på den større øvre overflate 19 av tåen 9 forårsake at den graver seg helt inn i bunnen slik at delen 8 av fliken 2 også begynner å grave. Sidelengs kraft på tåen 9 virker til å starte en rulling av ankeret etter hvert som nedgraving av fliken 2 fortsetter. Forlengelsesplaten 14, i kontakt med jorden på en side av ankeret 1, utvikler tilstrekkelig motstandskraft til å virke som et dreiepunkt rundt hvilket gravekraften på fliken 2 nå virker til å rulle ankeret til dets endelige stående stilling for graving, ved symmetriplanet M-M (figur 2 og 3) vertikalt.

I sand vil det relative strømningsmønster som vist på figur 8 utvikles under graving, og stabilisere ankeret i lengderetningen som vist på figur 9 og beskrevet ovenfor. I mudder vil jorden strømme opp og over fliken og opp og over barrieren uten å danne en kile av stillestående mudder på fliken foran barrieren. Glidning av jorden oppstår ved flikoverflaten både i sand og i mudder, men siden flikvinkelen er stor, oppnår man dyp gjennomtrengning og følgelig god ytelse i mudder så vel som i sand.

Under dyp graving i mudder blir krysning i symmetriplanet mellom flikplatene 7 på ankeret 1 til slutt horisontal, uten at slammet strømmer mot kanten på platene 7 som sett på figur 3. I denne stilling vil barrieren 4 og ribbeplatene 12 danne den største del av ankerets areal i horisontal projeksjon, og derfor den største del av dets holdekapasitet. Kombinasjonen av stor flikvinkel og stort kontramoment av barrieren i ankeret 1, forårsaker at det graver seg dypt i sand til tross for den store flikvinkel som er nødvendig for optimal ytelse i mudder. I sand vil fliken 2 danne størstedelen av den endelige holdekraft, skjønt et betydelig bidrag kommer fra sandtrykket mot barrieren. Dreiemomentet fra barrieren tillater således at fliken 2, som skrår med en stor vinkel i ankeret 1, å gi stor kapasitet i sand.

Hvis ankeret 1 kastes på en hard og steinete bunn, vil gravitasjonsrulling til stillingen med trepunkts kontakt som på figur 10, skje som før. Horisontal trekking forårsaker at tåen 9 beveger seg langs den steinete overflate og hekter seg inn i ujevnheter eller fremspring i dens bane. Det eneste mulige sted på ankeret 1 hvor hektekontakt med en stein kan oppstå, er punktet på tåen 9 på den mindre overflate 18 som, som nevnt ovenfor, kan konstrueres til å motstå en belastning på 71 ganger ankerets vekt. Siden belastningslinjen for hekting av en stein, mellom virvelpunktet 10 og den øvre mindre overflate 18, ligger i symmetriplanet M-M for ankeret 1, vil det ikke bli noe bøyemoment utenfor planet påtrykt ankerleggen 3. Følgelig kan ankerleggen 3 med fordel være av en enkel konstruksjon og forholdsvis tynne seksjoner, for å minimalisere motstandskraften Rs og minimalisere ankerleggens vekt.

Den foreliggende oppfinnelse beskriver et anker som er selvinnrettende, og som kan gi høy holdekapasitet som overskrider 71 ganger dets egen vekt, både i fast sand og i mykt mudder uten justering av flikvinkelen, og som kan motstå en belastning på over 71 ganger sin egen vekt påtrykt det fremste punkt av fliken på grunn av hekting på steiner. Denne kombinasjon av trekk har hittil ikke vært tilgjengelig i sjøankere.

Modifikasjoner er selvfølgelig mulige. Det ville således være mulig å ha et demonterbart anker for å lette lagring, frakt osv. Den bakre enhet 4 kunne f eks være avtagbart festet på resten av ankeret, og om ønsket kunne den fjernbare del omfatte armen 6B. Festing kunne også oppnås ved bruk av bolter, passende plassert for å ta vare på belastningspåkjenningene på ankeret under bruk. Det ville være mulig å oppbevare de fjernede deler i rommet mellom ankerleggen 3 og fliken 2.

I noen aspekter ifølge oppfinnelsen kunne jordpas-sasjeveien utelates.

Claims (15)

1. Sjøanker som er symmetrisk omkring et for/akter-plan, omfattende en ankerlegg (3) som er festet i en flikvinkel 9 på en flik (2) på en ende og som omfatter et festepunkt (10) for en ankerline på den andre ende, med en bakre enhet (4) plassert aktenfor fliken (2), og omfattende en plateliknende flate (11A, 11B) for reaksjon med tilstøtende jord på forankringsstedet, hvor flaten (11A, 11B) skråner oppover i forhold til fliken (2) og danner en fremad- og oppadrettet stump vinkel a med flikens skråstilling, og videre med utslippspassasjer (5) for jord, KARAKTERISERT VED at den plateliknende flate (11A, 11B) forløper aktenfor ankeret (2, 3), og at utslippspassasjene (5) for kohesivt jordsmonn er anordnet mellom fliken (2) og den plateliknende flate (11A, 11B).

2. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at den bakre enhets (4) perifere kant (4A) omfatter kurvede kanter som vender mot ankeret.

3. Anker ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at den bakre enhet (4) danner et punkt (E) i symmetriplanet for ustabil understøttelse av ankeret, når ankeret hviler på underlaget opp-ned med ankerleggen (3) løftet fri fra underlaget.

4. Anker ifølge krav 2-3, KARAKTERISERT VED at de buede perifere kanter (4A) har en hjerteform med spissen øverst.

5. Anker ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at den bakre enhets perifere kanter (4A) på hver side av symmetriplanet (M-M) danner en i det vesentlige spiralformet kurve i forhold til ankerets tyngdepunkt, hvor punkter på kantene (4A) øker deres avstand fra tyngdepunktet (CG) når kantenes (4A) punkter beveges bort fra fliken (2).

6. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at den stumpe vinkel a er i området fra 120° til 170°.

7. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at krysningen mellom de plateliknende flater (11A, 11B) på den bakre enhet (4) med symmetriplanet (M-M) danner en oppadvendt stump vinkel med en linje i symmetriplanet som forbinder festepunktet for forankringslinen med den bakre ende på fliken.

8. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at den bakre enhet (4) omfatter et par forovervendte plateliknende flater (11A, 11B) som krysser hverandre i symmetriplanet (M-M), og som hver skrår bakover med en vinkel 4> i forhold til et plan i rett vinkel med symmetriplanet (M-M), som inneholder flatenes krysningslinj e.

9. Anker ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at vinkelen <j> er i området fra 10° til 30°.

10. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at separasjonen mellom den bakre enhet (4) og fliken (2) i symmetriplanet (M-M) er mer enn 10%, og mer spesielt 20%, av lengden av krysningslinjen for fliken (2) med symmetriplanet (M-M).

11. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at det projiserte areal av de plateliknende flater (11A, 11B) av den bakre enhet (4) på et plan i rett vinkel med symmetriplanet (M-M), som inneholder krysningslinjen for de plateliknende flater med symmetriplanet, er i området 0,8 til 2,2 ganger det projiserte areal av fliken (2) på et plan i rett vinkel med symmetriplanet (M-M), som inneholder krysningslinjen for fliken (2) med symmetriplanet.

12. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at sideplatedeler (14) strekker seg mellom fliken (2) og den bakre enhet (4) og flankerer utslippsanordningen for jord (5).

13. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at en transversal avstivningsribbe (15) er plassert nær den bakre enhets (4) øvre kant.

14. Anker ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at en transversal avstivningsribbe (12) som også danner en sperre for jordsmonnet, er plassert under den bakre kant av flikens (2) oppadvendte plateliknende flate (7).

15. Anker ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at arealet av den transversale ribbe (12) på fliken er 0,2 til 0,7 ganger arealet av flikens (2) oppadvendende, plateliknende flater (7).