Phao được neo như thế nào? Hệ thống neo phao được giải thích bởi các chuyên gia hàng hải

Khi một chiếc phao nằm ở lối vào bến cảng, nó dường như chuyển động theo sóng nhưng thực tế không bao giờ trôi đi. Đó không phải là may mắn. Phao được giữ cố định bằng hệ thống neo được thiết kế theo một nguyên tắc đơn giản: phần nổi phải được kết nối với đáy biển thông qua một bộ phận có thể hấp thụ năng lượng của gió, sóng và dòng chảy mà không truyền lực giật mạnh đến mỏ neo.

Trong thực tế, phao được neo bằng một mỏ neo hoặc vật chìm ở phía dưới, một dây xích chạy lên trên phao và các cùm hoặc khớp xoay giữa mỗi phần. Dây xích treo thành một đường cong gọi là dây xích, hoạt động giống như một chiếc lò xo. Khi phao được đẩy sang một bên, một phần dây xích sẽ nhấc lên khỏi đáy biển, lực kéo neo tăng dần. Đây là lý do tại sao phao có thể sống sót sau những cơn bão làm đứt dây căng.

Bốn thành phần của hệ thống neo phao

Mỗi phao neo, từ điểm đánh dấu sông nhỏ đến phao dữ liệu lớn ngoài khơi, đều có chung cấu trúc cơ bản. Bạn thường có thể tách hệ thống thành bốn phần.

Thân phao là phần duy nhất có thể nhìn thấy được. Vỏ thép được ưu tiên lắp đặt cố định vì chúng chống va đập, tác hại của tia cực tím và mài mòn tốt hơn nhựa. Ví dụ, một chiếc phao hình cầu bằng thép có thể đóng vai trò là điểm neo đậu cho các tàu thuyền vui chơi hoặc làm dấu hiệu dẫn đường ở vùng nước ven biển trong nhiều thập kỷ.

Phao hình cầu bằng thép hàng hải để neo đậu và điều hướng vĩnh viễn Phao hình cầu bằng thép này mang lại hiệu suất nổi ổn định thông qua lực phân bổ đều và khả năng chống lật cao. Nó có thể hỗ trợ các cảm biến điều hướng hoặc khí tượng, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng hàng hải và ven biển lâu dài. Xem sản phẩm →

Xích là đầu nối phổ biến nhất vì trọng lượng của nó tạo ra hiệu ứng dây xích. Dây thừng đôi khi được sử dụng trong các hệ thống tạm thời, nhưng dây neo toàn chuỗi được coi là đáng tin cậy hơn khi lắp đặt lâu dài.

Làm thế nào mỏ neo hoặc tàu chìm giữ phao ở đúng vị trí

Một mỏ neo hoặc tàu chìm chịu được hai loại tải trọng: lực kéo theo phương ngang của dòng hải lưu và gió và lực nâng thẳng đứng do sóng tác động lên phao. Đối với hầu hết các neo phao, tải trọng ngang lớn hơn nhiều so với lực nâng thẳng đứng. Do đó, vật cố định trên mặt đất cần có diện tích bề mặt cao so với đất hoặc khối lượng lớn để chống trượt.

Có ba cách tiếp cận thực tế:

• neo rung , chẳng hạn như Danforth hoặc các loại có công suất cao, sẽ tự chôn mình khi áp dụng lực kéo ngang. Chúng hoạt động tốt nhất trong cát, bùn hoặc đất sét.
• Neo không có hàng phổ biến trên tàu nhưng ít phổ biến hơn trên phao cố định; chúng dựa vào trọng lượng của mình và những con sán lớn để móc vào đáy biển.
• Tàu chìm có trọng lượng , được làm bằng bê tông, thép hoặc gang, chỉ cần đặt ở phía dưới và dựa vào ma sát và khối lượng. Chúng là lựa chọn dễ đoán nhất trên đá hoặc cát rất cứng.

Điều kiện đáy biển xác định cách tiếp cận nào sẽ được sử dụng. Đáy bùn có thể giữ neo rất tốt, nhưng mỏ neo đó có thể bị hỏng trên đá nhẵn. Tàu chìm có thể trượt trên bùn mềm vì nó không có bề mặt chôn dưới đất để bám vào. Bạn phải luôn thực hiện khảo sát đáy biển hoặc sử dụng biểu đồ địa phương trước khi chọn thiết bị trên mặt đất.

Để biết tổng quan về các kiểu neo phổ biến nhất và mỗi kiểu hoạt động tốt nhất, hãy xem hướng dẫn đầy đủ của chúng tôi về các loại neo .

Tại sao Chuỗi là xương sống của hệ thống

Dây xích giữa phao và mỏ neo không chỉ kết nối hai điểm. Trọng lượng của nó giúp cho dây neo có khả năng độc đáo là giải phóng năng lượng một cách chậm rãi. Khi phao di chuyển ngang, dây xích nâng lên khỏi đáy biển và chiều dài nâng lên sẽ tăng dần lực kéo lên mỏ neo. Nếu mối nối tương tự được thực hiện bằng một sợi dây nhẹ, tải trọng sẽ tăng đột ngột ngay lập tức và có thể kéo mỏ neo ra hoặc làm đứt mối nối.

Hai đặc điểm quan trọng của chuỗi: đường kính và chiều dài.

• Chiều dài thường liên quan đến độ sâu của nước. Trong neo phao cố định, thiết kế thông thường sử dụng chiều dài dây xích bằng 3 đến 5 lần độ sâu của nước. Xích dài hơn làm giảm góc ở mỏ neo, giúp cải thiện khả năng giữ.
• Đường kính được chọn theo tải trọng dự kiến, độ sâu nước và cấp xích. Dây xích cỡ nhỏ sẽ nhanh chóng bị mòn ở điểm chạm đáy biển, trong khi dây xích cỡ lớn sẽ tăng thêm trọng lượng và chi phí không cần thiết.

Xích thép dùng làm dây neo phao thường được mạ kẽm nhúng nóng để chống ăn mòn. Thép không gỉ được sử dụng trong các tình huống đặc biệt như phao khoa học trong đó khả năng chống ăn mòn quan trọng hơn chi phí. Xích neo liên kết đinh tán tiêu chuẩn là sự lựa chọn đã được chứng minh cho hệ thống phao cố định vì nó chống xoắn và mang lại bề mặt nhẵn cho đường cong dây xích.

Chuỗi neo liên kết mạ kẽm nhúng nóng cho hệ thống phao Với phạm vi đường kính rộng từ 12,5 mm đến 162 mm, xích neo có đính đá này cung cấp độ bền kéo và khả năng chống ăn mòn thích hợp cho việc neo đậu cố định. Thiết kế của nó giảm thiểu hiện tượng xoắn và hỗ trợ hiệu suất dây xích đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Khi nối các đoạn xích, một khớp xoay thường được lắp đặt giữa phao và dây xích hoặc giữa dây xích và mỏ neo để tránh bị xoắn.

Tàu chìm: Phương pháp xử lý mặt đất đáng tin cậy dành cho những đáy biển khó khăn

Trong khi neo có rãnh có hiệu quả ở đáy mềm, nhiều hệ thống phao cố định sử dụng tàu chìm. Tàu chìm là một khối nặng đặt dưới đáy biển và lực giữ của nó đến từ trọng lượng và ma sát chứ không phải từ sự xuyên qua đất.

Tàu chìm bằng bê tông rẻ và có thể được đúc thành nhiều hình dạng khác nhau, điều này khiến chúng trở thành lựa chọn mặc định của nhiều nhà thầu neo đậu. Các bồn rửa bằng gang và thép có mật độ cao hơn nên chúng chiếm ít không gian hơn và có thể được sử dụng ở những khu vực có dòng điện mạnh, nơi khối bê tông lớn hơn sẽ khó sử dụng. Bảng dưới đây tóm tắt sự đánh đổi.

Khi quy định một quả nặng, mắt nâng hoặc vòng xích gắn vào thường được đúc hoặc hàn vào khối. Điểm gắn đó phải đủ chắc chắn để chịu được toàn bộ tải trọng đứt của dây neo vì toàn bộ lực từ phao đều truyền qua nó.

Tàu neo đậu bê tông cường độ cao để cố định đáy biển ổn định Được thiết kế từ bê tông bền, tàu chìm này mang lại trọng lượng và độ ổn định đáng tin cậy ở các độ sâu và điều kiện đáy biển khác nhau. Cấu trúc chống ăn mòn của nó đảm bảo hiệu suất lâu dài trong khi vẫn duy trì điểm gắn an toàn cho lực neo. Xem sản phẩm →

Trọng lượng chính xác của tàu chìm phụ thuộc vào độ dịch chuyển của phao, dòng nước và độ sâu. Điểm khởi đầu thông thường của phao định hướng cỡ trung bình là một tàu chìm có trọng lượng gấp khoảng ba đến năm lần trọng lượng của dây xích nằm dưới đáy biển. Một tính toán kỹ thuật chuyên dụng luôn tốt hơn quy tắc ngón tay cái.

Kết hợp việc neo đậu với ứng dụng của phao

Các phao khác nhau phải đối mặt với chế độ tải rất khác nhau. Phao định hướng đánh dấu một luồng phải chịu gió và dòng thủy triều không đổi; nó phải giữ vị trí với ít sự khoan dung. Một chiếc phao neo du thuyền nhỏ phải chịu tải trọng va đập lặp đi lặp lại khi tàu thuyền đến và rời bến, điều này có thể làm neo khỏi đất mềm. Một chiếc phao được neo bên cạnh chuồng nuôi trồng thủy sản chịu cả lực dòng điện ổn định và lực sóng tần số cao, do đó hệ thống giữ phao cần một chiếc neo chắc chắn hơn và dây xích dài hơn.

Độ sâu của nước là một trong những biến quan trọng nhất. Ở vùng nước nông, dây xích có thể nằm trên đáy biển trong phần lớn chiều dài của nó, điều này làm tăng thêm ma sát và giảm tải trọng của neo. Ở vùng nước sâu, phần lớn dây xích treo trong cột nước nên mỏ neo phải chịu nhiều tải hơn. Đây là lý do tại sao một chiếc phao được neo ở độ sâu 20 mét nước cần một vật cố định trên mặt đất khác với một trên 5 mét, ngay cả khi phao và khí hậu giống hệt nhau. Không giống như neo tạm thời của thuyền, neo phao là hệ thống lắp đặt cố định nên biên độ thiết kế phải thận trọng hơn.

Lắp đặt và chăm sóc dài hạn

Việc lắp đặt phao neo bắt đầu bằng việc khảo sát đáy biển để xác nhận loại đáy. Dây buộc trên mặt đất được hạ xuống trước, sau đó dây xích được thả ra và gắn vào phao. Sau khi phao đã vào đúng vị trí, dây neo được căng bằng cách kéo phao về phía sau hoặc kéo dây xích bằng tời xuồng. Điều này loại bỏ sự chùng xuống và đặt mỏ neo hoặc tàu chìm xuống đáy biển.

Sau khi đưa vào sử dụng, neo phao phải chịu chuyển động liên tục, có thể gây mòn ở một số vị trí cụ thể: mắt xích đầu tiên ở phao, chốt cùm và điểm mà dây xích chạm đáy biển. Việc kiểm tra hàng năm phải bao gồm những nội dung sau:

• Xác nhận phao không di chuyển ra ngoài bán kính được chỉ định.
• Kiểm tra xích xem có bị ăn mòn, các mắt xích bị giãn và các vết nứt trong mối hàn không.
• Xác minh rằng cùm và khớp xoay có thể xoay tự do và không bị mòn.
• Đo độ sâu tại phao và kiểm tra xem tàu ​​chìm có chìm quá sâu không.

Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một chiếc neo mới hoặc có nghi ngờ về một chiếc neo cũ, neo đậu và neo câu hỏi phổ biến chứa các câu trả lời thực tế về thiết lập và lựa chọn thành phần.

Việc neo phao đúng cách không phải là thả vật nặng xuống biển và hy vọng điều tốt nhất sẽ xảy ra. Đó là một hệ thống gồm các bộ phận được kết hợp cẩn thận: phao, dây xích, đầu nối và mỏ neo hoặc tàu chìm. Dây xích của dây xích hấp thụ năng lượng sóng, thanh chống trên mặt đất chịu được tải trọng và việc kiểm tra thường xuyên giúp giữ cho toàn bộ vòng dây luôn hoạt động ổn định. Khi các bộ phận này được chọn cho độ sâu nước, đáy biển và ứng dụng cụ thể, một chiếc phao có thể tồn tại trong nhiều năm mà chỉ cần bảo trì cơ bản.