غرقات الإرساء: المواد الشائعة والإيجابيات والسلبيات ودليل الاختيار

لماذا تعتبر الخرسانة الخيار الافتراضي لغطاسات الإرساء

عادةً ما يتم تقوية ثقوب الإرساء الخرسانية، والتي تسمى غالبًا كتل الإرساء، بقضبان التسليح ويتم صبها في قوالب تتراوح من 0.5 إلى 10 متر مكعب ، إنتاج الغطاسات التي يتراوح وزنها من بضع مئات من الكيلوجرامات إلى أكثر من 20 طنًا. تبلغ كثافة الخرسانة المسلحة تقريبًا 2400 كجم/م3 ، وهو منخفض مقارنة بالمعادن ولكنه أكثر من كافٍ لمعظم تطبيقات الإرساء المتأرجح وعلامات القنوات بمجرد زيادة الحجم.

الميزة الرئيسية هي التكلفة: عادةً ما تكون تكلفة الغطاسات الخرسانية 60-80% أقل للطن الواحد من الحديد الزهر أو ما يعادله من الفولاذ، لأن المواد الخام (الأسمنت والركام والماء) أرخص بكثير من المعدن المعالج. كما تقاوم الخرسانة التآكل إلى أجل غير مسمى في مياه البحر، على عكس الفولاذ غير المحمي، مما يجعلها الخيار المفضل للمراسي طويلة الأجل ومنخفضة الصيانة في الموانئ والمراسي ومواقع تربية الأحياء المائية.

مقارنة المواد المشتركة لحوض الإرساء

يتم تداول كل مادة بشكل مختلف بين الكثافة والتكلفة والمتانة، مما يحدد المكان المناسب لها في نظام الإرساء.

عندما تكون الغطاسات المصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ أكثر منطقية

الحديد الزهر تقريبا ثلاثة أضعاف كثافة الخرسانة ، مما يعني أن الثقالة المصنوعة من الحديد الزهر يمكن أن توفر نفس وزن التثبيت مثل الثقالة الخرسانية بحوالي ثلث الحجم. وهذا مهم في حقول الإرساء الضيقة حيث تكون المساحة في قاع البحر محدودة أو حيث يكون تقليل السحب على قاع البحر مهمًا لتجنب إتلاف المرجان أو الأعشاب البحرية أو الموائل الحساسة.

تُستخدم الغطاسات الفولاذية الهيكلية، والتي غالبًا ما يتم تصنيعها على شكل صناديق مجوفة مملوءة بالخردة المعدنية أو الخرسانة أو اللكمات، بشكل أساسي في البيئات البحرية والصناعية حيث تكون الأشكال القياسية مطلوبة للتعامل بواسطة الرافعة أو الونش. وتتمثل المقايضة في أن كلا من الحديد الزهر والصلب يتطلبان حماية من التآكل، مثل الجلفنة أو الأنودات المضحية، حيث أن المعدن غير المعالج في مياه البحر يمكن أن يفقد 0.1-0.2 ملم سمك سنويًا للتآكل، مما يقلل وزن الثقالة تدريجيًا على مدى عقود.

الحجر الطبيعي والمواد البديلة الأخرى

تم استخدام الجرانيت أو غيره من الأحجار الطبيعية الكثيفة تاريخيًا كغطاسات إرساء، خاصة في المناطق التي تكون فيها الصخور المستخرجة وفيرة محليًا وأرخص من نقل الخرسانة أو المعدن. توفر الغطاسات الحجرية مقاومة جيدة للتآكل مماثلة للخرسانة، ولكن تشكيلها بدقة وربط أجهزة سلسلة الإرساء يتطلب عمالة أكثر كثافة، مما يحد من استخدامها في الغالب في المراكب الصغيرة ومراسي الصيد التقليدية.

مواد التعبئة المعاد تدويرها والمركبة

تقوم بعض الشركات المصنعة بصب الغاطسات الخرسانية حول قلب من الخردة المعدنية أو الخبث أو الركام المعاد تدويره لزيادة الكثافة دون زيادة التكلفة بشكل كبير. هذا النهج يمكن أن يعزز الكثافة الفعالة ل 2,800-3,200 كجم/م3 ، تضييق الفجوة مع الحديد الزهر مع الحفاظ على نقطة السعر المنخفضة للبناء الخرساني.

العوامل التي تحدد اختيار المواد الأفضل

يجب أن يتبع اختيار مادة الغاطسة تقييمًا لموقع الإرساء وحجم السفينة بدلاً من اختيار ما هو متاح محليًا.

• مطلوب تحمل الوزن – تتطلب السفن الأكبر حجمًا والتيارات القوية مواد ذات كثافة أعلى مثل الحديد الزهر لتجنب الكتل الخرسانية كبيرة الحجم.
• نوع قاع البحر - تستفيد قاع البحر الطيني الناعم من الغاطسات الخرسانية الأوسع والأقل كثافة والتي تقاوم الغرق في الرواسب.
• طريقة التثبيت – غالبًا ما تفضل المواقع التي لا يمكن الوصول إليها بواسطة الرافعات الغاطسات المعدنية الأصغر حجمًا والأكثر كثافة والتي يسهل نقلها بالقوارب.
• خطة الميزانية والصيانة - تناسب الخرسانة المنشآت منخفضة الصيانة وطويلة الأمد؛ يناسب المعدن الحالات التي يفوق فيها الحجم الصغير الحاجة إلى فحص التآكل الدوري.
• الحساسية البيئية - الغاطسات المعدنية الأصغر حجمًا تقلل من اضطراب قاع البحر في المناطق البحرية المحمية.

تحديد حجم حوض الإرساء بشكل صحيح

تتمثل نقطة البداية العملية في تحديد حجم الوزن المغمور للثقالة تقريبًا 1.5 إلى 2 أضعاف إزاحة السفينة بالنسبة للرياح المعتدلة والظروف الحالية، زيادة هذه النسبة في المواقع المكشوفة ذات تدفق المد والجزر القوي أو التعرض للعواصف. على سبيل المثال، قد تستخدم سفينة بوزن 5 أطنان ترسو في ميناء محمي غطاسًا خرسانيًا بوزن 3 أطنان، بينما قد تتطلب نفس السفينة في مرسى مكشوف ما بين 5 إلى 6 أطنان من وزن التحمل.

1. حساب إزاحة السفينة وأحمال الرياح/التيار المتوقعة لموقع الرسو.
2. اختر مادة بناءً على احتياجات الكثافة ونوع قاع البحر والوصول إلى التثبيت.
3. تأكد من أن تقييمات السلسلة والأغلال تتوافق مع وزن الغطاس المغمور والحمل المتوقع.
4. افحص الثقالة وأجهزة التوصيل سنويًا بحثًا عن التآكل أو التآكل أو تآكل السلسلة.