Mi az a tengeri süllyedő kő? Típusok, tengerfenék-kompatibilitás és kiválasztási útmutató

A tengeri süllyedő kő – pontosabban kikötési süllyesztőnek, csomós súlynak vagy beton/vas ballaszttömbnek nevezik – egy nehéz súly, amelyet a tengerfenékre süllyesztenek, és lánccal kapcsolnak össze egy bójával, navigációs jellel vagy hajókikötéssel, hogy rögzített helyzetben tartsák. A helyes választás szinte teljes mértékben a tengerfenék típusától függ: a holtteher kövek (beton- vagy vastömbök) olyan kemény, sziklás vagy homokos fenékhez illenek, ahol nem lehet beásni, míg a gombákhoz vagy piramisokhoz hasonló alakú horgonyok a puha iszaphoz vagy homokba, ahol a kialakítás behatol, és szívóerőt is biztosít az extra tartóerő érdekében. A kikötés elhúzódásának vagy meghibásodásának egyetlen leggyakoribb oka a rossz típus kiválasztása az alsó kompozícióhoz.

Az alábbiakban lebontjuk, hogy ezek a süllyesztők hogyan vannak méretezve, mely anyagok és formák teljesítenek a legjobban a különböző tengerfenéki körülmények között, valamint a tényleges tartóerő-számokat, amelyek alapján a vásárlási vagy telepítési döntést kell meghozni.

Mit csinál valójában egy tengeri süllyedő kő

A kikötési és navigációs rendszerekben a süllyedők feladata, hogy elegendő tömeget biztosítsanak a lefelé irányuló vagy ásás során ahhoz, hogy a bóját, csatornajelölőt vagy kikötési pontot ne sodorják el, illetve ne húzzák el az áramlat, az árapály, a szél vagy a hullámok hatására. Jellemzően a felszíni bójával van összekötve egy hosszúságú nehéz lánccal, amelyet felszállónak neveznek, és maga a süllyesztő a tengerfenéken ül vagy be van ágyazva a kijelölt helyen.

Két módja annak, hogy a süllyesztő pozíciót tartson

A süllyesztők két mechanizmus egyikén tartják meg pozíciójukat: puszta holtsúly , ahol a blokk egyszerűen azon múlik, hogy túl nehéz mozgatni, vagy szívás és beágyazás , ahol egy formázott horgony belemélyed az alsó anyagba, és további ellenállást generál a környező sárból vagy homokból. A holtsúlyú süllyesztők egyszerűbbek és kiszámíthatóbbak, de lényegesen nehezebbnek kell lenniük, mint egy beágyazott típusú horgonynak, hogy ugyanazt a tartóerőt elérjék.

Anyagok: beton vs. öntöttvas

A két legelterjedtebb süllyesztőanyag nagyon eltérően viselkedik, ha elmerül, és a különbség közvetlen, kiszámítható hatással van arra, hogy mennyi száraz tömeget kell vásárolnia.

A beton több súlyt veszít a víz alatt

A beton száraz egységtömege nagyjából 150 font köblábonként , szemben a tengervíz körülbelül 62,4 font/köbláb értékével. Miután teljesen elmerült, beton lehet akár 45%-kal könnyebb a száraz tömegénél , mert viszonylag alacsony sűrűsége azt jelenti, hogy a felhajtóerő kioltja tömegének nagy részét. Az öntöttvas, mivel jóval sűrűbb, csak súlyának 10%-át veszíti el a víz alatt – ami azt jelenti, hogy egy adott száraz vas tömege lényegesen nagyobb tényleges tartóerőt biztosít, ha már a tengerfenéken van.

Miért használják még mindig széles körben a betont?

A merülősúly ellenére a beton továbbra is a legelterjedtebb süllyesztő anyag, mivel olcsó, méretre előre önthető egyedi formákba, és az öntés során tartalmazhat huzalerősítést vagy beágyazott szemcsavarokat. Egy adott tartóerő célhoz a beton süllyesztőket egyszerűen nagyobbra kell méretezni, mint egy egyenértékű öntöttvas egység, hogy kompenzálják a nagyobb felhajtóerő veszteséget.

A süllyesztő alakja a tengerfenék típusához igazodik

Az alak határozza meg, hogy a süllyedő pusztán a tömegre támaszkodik-e, vagy extra tartóerőt kap-e a fenékbe ásva – a helyes alak pedig nagyban függ attól, hogy valójában miből áll a tengerfenék.

Gomba horgonyok lágy sárhoz és homokhoz

A tipikusan vasból öntött gomba alakú horgonyok csésze alakú sapkát használnak, amely puha fenékanyagba süllyed, és beágyazódása során szívóerőt hoz létre. Ezek a legelterjedtebb kikötési horgonytípusok, és különböző súlyokkal kaphatók 25 font, 1000 font vagy több , az általános méretezési alapszabály szerint a hajó hosszának 5-10-szerese fontban. Kemény vagy sziklás fenéken gyengén teljesítenek, mivel nincs semmi, amibe a sapkába mélyedhetne.

Piramis horgonyok a nagyobb tartási teljesítményért fontonként

A piramis alakú horgonyok olyan ásási élt mutatnak be, amely gyorsabban és mélyebben hatol be a fenékbe, mint egy gombaforma, és a széles felület erős szívóerőt generál, amikor mélyebbre süllyed. A piramishorgonyok általában a száraz tömegük 3-10-szeresét szállítják tartóerőben - Például egy 650 fontos piramishorgony nagyjából 6500 font tartóerőt tud biztosítani, ha teljesen be van ágyazva, ami lényegesen hatékonyabbá teszi fontonként, mint egy sima önsúlyú blokk.

Holtsúlyú blokkok kemény vagy sziklás fenékhez

Kemény, sziklás vagy erősen tömött aljzaton, ahol semmi sem tud beásni, a sima önsúlyú beton vagy vastömb a standard megoldás. Mivel itt a tartóerő pusztán a tömegből származik, ezeknek a tömböknek lényegesen nehezebbnek kell lenniük – egy 8000 font súlyú beton önsúlyú kikötés általában csak körülbelül 4000 font tényleges tartóerőt biztosít, ami nagyjából a száraz tömeg felét jelenti, mivel semmi haszna nem származik a beágyazásból vagy a szívásból.

Erőtartás a süllyesztő típus szerint

Az alábbi táblázat összefoglalja, hogy a fő süllyesztő- és horgonytípusok hogyan viszonyulnak egymáshoz a súlyukhoz viszonyított tartóerő tekintetében, az egyes kialakításokra jellemző terepi adatok alapján.

A csavaros horgony ábra szövegkörnyezetben feltűnő: az egyik hivatkozott eset egy megfelelően beállított esetet ír le 150 fontos csavaros horgony a-val egyenértékű tartóerőt mutat 40 000 kilós betonsüllyesztő . Ez a rés jól szemlélteti, hogy a beágyazáson alapuló tartóerő mekkora teljesítményt képes felülmúlni a tiszta önsúlynál – bár a csavaros horgonyokhoz speciális felszerelésre van szükség, és nem alkalmasak sziklás vagy nagyon kemény aljzatra.

Süllyesztő méretének meghatározása: gyakorlati tényezők a megerősítéshez

A süllyesztő rendelése vagy kiöntése előtt ellenőrizze ezeket a tényezőket, mivel ezek bármelyikének hibája a teljes kikötési rendszer alulméretezését okozhatja.

1. A tengerfenék összetétele. Tesztelje vagy mérje fel a tényleges fenékanyagot – lágy iszap, homok, tömött agyag vagy kőzet –, mivel ez az egyetlen tényező határozza meg, hogy egy formázott horgony vagy egy sima önsúlyú blokk megfelelő-e.
2. Vízmélység és árapály-tartomány. A mélyebb víz és a nagyobb árapály-ingadozások növelik a lánc és az emelkedő által a süllyesztő felé továbbított terhelést, ami mind a süllyesztő súlyát, mind a lánc méretét befolyásolja.
3. Az edény vagy szerkezet tömege és kitettsége. Egy nagyobb hajó vagy bója, amely erős áramlatnak, széllökésnek vagy viharnak van kitéve, arányosan nagyobb tartóerőt igényel, mint egy védett, enyhén terhelt kikötőhely.
4. Anyagi és víz alatti fogyás. Ha összehasonlítjuk az anyagok száraz tömegére vonatkozó árajánlatokat, vegyük figyelembe a beton körülbelül 45%-os víz alatti tömegveszteségét, szemben a vas körülbelül 10%-os veszteségével.
5. Telepítési mód elérhető. Az önsúlyú blokkok uszályával és daruval süllyeszthetők le; A formázott és csavaros horgonyokhoz búvár felszerelésre vagy speciális hidraulikus berendezésre lehet szükség, ami mind a költségeket, mind a megvalósítható mélységet befolyásolja.

Kulcs elvitelek

A tengeri süllyedő kő hatékonysága azon múlik, hogy anyagát és alakját a tengerfenékhez igazítja, nem csak a legnehezebb opció megvásárlásában. A kemény vagy sziklás fenékhez a holtteher beton vagy vastömb a megbízható alap, míg az olyan alakú horgonyok, mint a piramisok és csavaros horgonyok, drámaian nagyobb tartóerőt biztosítanak kilogrammonként sárban vagy homokban. - Egyes dokumentált esetekben a megfelelően beágyazott, néhány száz font súlyú horgony teljesítménye többszöröse a holtteher blokk méretének. A tengerfenék tényleges típusának ellenőrzése a süllyesztő kiválasztása előtt az egyetlen legfontosabb lépés a terhelés alatt elhúzódó vagy meghibásodó kikötés elkerülésében.