Mikä on meressä uppoava kivi? Tyypit, merenpohjan yhteensopivuus ja valintaopas

A meren uppoava kivi — tarkemmin sanottuna ankkurointisinkkeriksi, möykkypainoksi tai betoni/rautapainopakkaukseksi — on merenpohjaan laskettu raskas paino, joka on yhdistetty ketjulla poijuun, navigointimerkkiin tai aluksen kiinnitykseen pitämään se kiinteässä asennossa. Oikea valinta riippuu melkein kokonaan merenpohjatyypistä: kuollut kivet (betoni- tai rautapalat) sopivat kovalle, kiviselle tai hiekkaiselle pohjalle, johon kaivaminen ei ole mahdollista, kun taas muotoillut ankkurit, kuten sienet tai pyramidit, sopivat pehmeälle mudalle tai hiekalle, jossa rakenne voi kaivaa sisään ja käyttää imua lisää pitovoimaa. Väärän tyypin valitseminen pohjakoostumukselle on yleisin yksittäinen syy, miksi kiinnitys hidastuu tai epäonnistuu.

Alla erittelemme näiden uppoajien koon, mitkä materiaalit ja muodot toimivat parhaiten eri merenpohjan olosuhteissa ja todelliset pitovoimaluvut, joiden pitäisi ohjata osto- tai asennuspäätöstä.

Mitä meressä uppoava kivi todella tekee

Kiinnitys- ja navigointijärjestelmissä uppoajien tehtävänä on tarjota riittävästi alaspäin suuntautuvaa massaa tai kaivuvastusta, jotta poiju, kanavamerkki tai kiinnityskohta ei ajautuisi tai irtosi virran, vuoroveden, tuulen tai aallon vaikutuksesta. Se on tyypillisesti yhdistetty pintapoijuun pitkällä raskaalla ketjulla, jota kutsutaan nousuputkeksi, ja uppoaja itse istuu merenpohjassa tai on upotettuna merenpohjaan määrätyssä paikassa.

Kaksi tapaa sinkerillä

Sinkerit säilyttävät asemansa jommallakummalla kahdesta mekanismista: pelkkä kuollut paino , jossa lohko yksinkertaisesti luottaa siihen, että se on liian painava liikkuakseen, tai imu ja upotus , jossa muotoiltu ankkuri kaiveutuu pohjamateriaaliin ja tuottaa lisävastusta ympäröivästä mudasta tai hiekasta. Dead-weight uppoavat ovat yksinkertaisempia ja ennakoitavampia, mutta niiden on oltava huomattavasti painavampia kuin upotustyylinen ankkuri saavuttaakseen saman pitovoiman.

Materiaalit: Betoni vs. valurauta

Kaksi yleisintä uppomateriaalia käyttäytyvät hyvin eri tavalla, kun ne on upotettu veden alle, ja erolla on suora, laskettava vaikutus siihen, kuinka paljon kuivapainoa sinun on ostettava.

Betoni laihtuu enemmän veden alla

Betonin kuivapaino on noin 150 puntaa kuutiojalkaa kohden , verrattuna meriveden noin 62,4 paunaan kuutiojalkaa kohti. Kun betoni on kokonaan upotettu, se voi olla jopa 45 % kevyempi kuin sen kuivapaino , koska sen suhteellisen pieni tiheys tarkoittaa, että kelluvuus kumoaa suuren osan sen massasta. Valurauta, koska se on paljon tiheämpi, menettää vain noin 10 % painostaan ​​veden alla – mikä tarkoittaa, että tietty raudan kuivapaino tuottaa huomattavasti enemmän todellista pitovoimaa, kun se on merenpohjassa.

Miksi betonia käytetään edelleen laajalti

Huolimatta vedenalaisen painon rangaistuksesta, betoni on edelleen yleisin upotusmateriaali, koska se on edullinen, voidaan esivalaa mittakaavassa mukautetuissa muotteissa ja siihen voi sisältyä lankavahviketta tai upotettuja silmukkapultteja valun aikana. Tiettyä pitovoimakohdetta varten betonin upottimet on yksinkertaisesti mitoitettava suuremmiksi kuin vastaava valurautayksikkö suuremman kelluvuushäviön kompensoimiseksi.

Uppoamismuodon ja merenpohjatyypin mukainen

Muoto määrittää, luottaako uppoaminen puhtaasti massaan vai saako se ylimääräistä pitovoimaa kaivautuessaan pohjaan – ja oikea muoto riippuu suuresti siitä, mistä merenpohja todella on tehty.

Sieniankkurit pehmeälle mudalle ja hiekalle

Sienen muotoiset ankkurit, jotka on tyypillisesti valettu raudasta, käyttävät kupinmuotoista korkkia, joka uppoaa pehmeään pohjamateriaaliin ja luo imua upotessaan. Ne ovat yleisin kiinnitysankkurityyppi, ja niitä on saatavana painoina alkaen 25 puntaa jopa 1 000 puntaa tai enemmän , jossa yleinen nyrkkisääntö on 5–10 kertaa veneen pituus punoissa. Ne toimivat huonosti kovilla tai kivisillä pohjalla, koska korkissa ei ole mitään, mihin kaivaa.

Pyramidiankkurit korkeampaan pitotehoon paunaa kohden

Pyramidin muotoisissa ankkureissa on kaivureuna, joka tunkeutuu pohjaan nopeammin ja syvemmälle kuin sienen muotoinen, ja leveä pinta-ala luo voimakkaan imuvoiman, kun se asettuu syvemmälle. Pyramidiankkurit tuottavat tyypillisesti 3–10 kertaa kuivapainonsa pitovoimassa - Esimerkiksi 650 punnan pyramidiankkuri voi tarjota noin 6 500 paunaa pitovoimaa, kun se on täysin upotettu, mikä tekee siitä huomattavasti tehokkaamman paunaa kohden kuin tavallinen omapainoinen lohko.

Dead-Weight Blocks kovalle tai kiviselle pohjalle

Kovilla, kivisillä tai voimakkaasti tiivistetyillä pohjalla, jonne mikään ei pääse sisään, tavallinen kuollut betoni tai rautapala on vakioratkaisu. Koska pitovoima tulee tässä puhtaasti massasta, näiden lohkojen on oltava huomattavasti painavampia – 8 000 punnan betoninen kuollut painokiinnitys tarjoaa tyypillisesti vain noin 4 000 puntaa todellista pitovoimaa, noin puolet kuivapainosta, koska se ei hyödy upottamisesta tai imusta.

Virran pitäminen sinker-tyypin mukaan

Alla olevassa taulukossa on yhteenveto siitä, kuinka tärkeimmät upotus- ja ankkurityypit vertailevat pitovoimaa suhteessa niiden painoon kunkin mallin tyypillisten kenttätietojen perusteella.

Ruuviankkurikuva on kontekstissa silmiinpistävä: yksi viitattu tapaus kuvaa oikein asetettua 150 punnan ruuviankkuri jonka pitovoima vastaa a 40 000 punnan betoniupottaja . Tämä aukko osoittaa, kuinka paljon upotuspohjaista pitovoimaa voi ylittää puhtaan omapainon – vaikka ruuviankkurit vaativatkin erityisiä asennuslaitteita eivätkä sovellu kiviseen tai erittäin kovaan pohjaan.

Sinkerin koon mitoitus: käytännön tekijöitä, jotka on vahvistettava

Ennen kuin tilaat tai kaadat upottimen, varmista nämä tekijät, koska jos jokin niistä menee pieleen, koko kiinnitysjärjestelmä voi alimittautua.

1. Merenpohjan koostumus. Testaa tai tutki todellista pohjamateriaalia – pehmeää mutaa, hiekkaa, pakattua savea tai kiviä – koska tämä yksittäinen tekijä määrittää, onko muotoiltu ankkuri vai tavallinen kuollut lohko sopiva.
2. Veden syvyys ja vuorovesialue. Syvempi vesi ja suuremmat vuoroveden heilahtelut lisäävät kuormaa, jonka ketju ja nousuputki välittävät uppoavalle, mikä vaikuttaa sekä uppoamisen painoon että ketjun kokoon.
3. Aluksen tai rakenteen paino ja altistuminen. Suurempi alus tai poiju, joka on alttiina voimakkaalle virralle, tuulelle tai myrskylle, vaatii suhteellisesti enemmän pitovoimaa kuin suojattu, kevyesti kuormitettu kiinnityspaikka.
4. Materiaali ja vedenalainen painonpudotus. Kerroin betonin noin 45 %:n vedenalaisessa painonmenetyksessä verrattuna raudan noin 10 %:n häviöön, kun verrataan materiaalien välisiä kuivapainotarjouksia.
5. Asennusmenetelmä saatavilla. Kantavia lohkoja voidaan laskea proomulla ja nosturilla; muotoiset ja ruuviankkurit voivat vaatia sukeltaja-asennusta tai erikoishydraulilaitteita, mikä vaikuttaa sekä kustannuksiin että mahdolliseen syvyyteen.

Key Takeaways

Meressä uppoavan kiven tehokkuus perustuu sen materiaalin ja muodon sovittamiseen merenpohjaan, jolla se istuu, ei vain raskaimman saatavilla olevan vaihtoehdon ostamisessa. Kuollut betoni- tai rautaharkot ovat luotettavia oletuksia koville tai kivisille pohjalle, kun taas muotoillut ankkurit, kuten pyramidit ja ruuviankkurit, tarjoavat dramaattisesti enemmän pitovoimaa mudassa tai hiekassa. - Joissakin dokumentoiduissa tapauksissa oikein upotettu muutaman sadan punnan painoinen ankkuri ylittää oman painonsa moninkertaisesti kokonsa. Varsinaisen merenpohjatyypin vahvistaminen ennen uppoamispaikan valintaa on tärkein yksittäinen askel vältettäessä kiinnitystä, joka vetää tai epäonnistuu kuorman alla.