248. Якорь Стэвина
249. Якорь «Дельта-Би»
250. Якорь «Дельта» с двойным веретеном
Стэвин поставил перед собой задачу создать якорь, который бы мог с одинаковым успехом быть использован на песке, иле, глине, торфе и гравии. Судя по сообщениям зарубежной печати, это ему удалось. Первые серьезные испытания, которые предстояло пройти новому якорю, состоялись в начале 1973 г. Управление морских перевозок и водных путей Нидерландов совместно с четырьмя фирмами — производителями дноуглубительных и выправительных работ проводили испытания якоря Стэвина в сравнении с якорями Дэнфорта и якоря типа LWT. Эксперимент осуществили на мелкопесчаном грунте на приливо-отливной акватории на глубине 4 м при тяге троса под углом 4,5°. Каждый из трех якорей весил тонну. Длина протаскивания по грунту всех трех якорей до момента их заглубления составила 11 м. Якорь Дэнфорта показал держащую силу в 14,7, якорь LWT — 15,2, Стэвина — 33,4 тс.
Позже тот же образец однотонного якоря Стэвина испытывался на одном из притоков Шельды на очень мягком грунте. После первого протаскивания в 6 м якорь показал держащую силу 19 тс. Во второй раз он прошел 3,5 м, забрал и показал ту же величину. После этого якорь Стэвина вместе с другими испытывали на торфяном грунте. Ни один из обычных втяжных якорей с двумя рабочими лапами грунт не забрал, якорь Стэвина — тоже. После того как удлинили его штоки- стабилизаторы и этим самым переместили центр тяжести, якорь вошел в грунт и показал держащую силу в 14 тс. Из торфа его выломали сравнительно легко: краном при усилии в 2,5 тс.
Последующие испытания якорей Стэвина на Шельде, Эльбе и Роне показали, что они сравнительно быстро забирают и обладают отличной держащей силой на разных грунтах. Дальнейшее практическое использование этих якорей подтвердило, что на плотном песке они держат с усилием в 34, на иле — 19, на торфе — 13, на гравии — 21 и на глине — 25 кгс на 1 кгс веса якоря.
В 1973 г. якорь Стэвина был признан и рекомендован к широкому использованию Британским Регистром Ллойда, Бюро Веритас, Норвежским Бюро Веритас, Американским Бюро Судоходства, и другими классификационными обществами. Одна из модификаций якоря экспонировалась на международной выставке «Юропорт-74».
251. Конструкция якоря «Дельта» работает в грунте в двух плоскостях
252. Якорь типа «Флиппер-Дельта»
253. Этот якорь похож на сверхзвуковой лайнер типа «Кснкорд»
В настоящее время якоря Стэвина выпускаются многими фирмами в весовых категориях 1; 2; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20 и 25 т. Размеры самого легкого и самого тяжелого якорей этой конструкции следующие: расстояние от нижней кромки лапы до оси болта веретена соответственно — 222 и 625 см; ширина лапы по нижней кромке — 199 и 542 см; расстояние между концами штоков-стабилизаторов — 283 и 771 см. Конечно, размеры 25-тонного якоря огромны, но они оправдываются величиной держащей силы, которую он обеспечивает.
Примерно в то же время, что и якорь Стэвина, широкое распространение в Нидерландах получил однолапый бесштоковый якорь типа «Дельта» (рис. 249). У него плоские веретено и треугольная лапа с концевыми стабилизаторами, приваренная под острым углом к скошенной кромке конца веретена. Опыты показали, что якорь «Дельта» быстро забирает грунт, глубоко зарывается, при увеличении тяги на тросе не имеет тенденции к выходу из грунта и на песке и глине его держащая сила превышает 20 весов. «Дельта» выпускается в весовых модификациях от 120 до 13 500 кг. По данным фирмы, выпускающей эти якоря, максимальная удерживающая способность «Дельты» массой 120 кг составляет 3–4 тс, 700 кг — 12–14 тс, 1000 кг — 18–20 тс, 4000 кг — 60–70 тс, 13 500 кг-150- 200 тс.
Позже инженеры фирмы «Дельта Анкорс» разработали модификацию этого якоря с двойным веретеном (рис. 250). Опыты показали, что держащая сила нового якоря превышает 30 весов на 1 кгс его веса. В отличие от первого якоря типа «Дельта-Би» в новой конструкции значительно увеличена площадь лапы и сделано два плоских веретена, которые при заглублении якоря работают в грунте в двух плоскостях, увеличивая его держащую силу более чем на 40 % (рис. 251). Лапа нового якоря приварена к двум концам обоих веретен под углом 32°, а у якорей, предназначенных для работы на очень мягких грунтах (жидкий ил), — под углом 48°.
254. Когда нет якоря…
Конструкция якорей типа «Дельта», выполненная из стальных листов, мало весит и довольно проста в технологическом отношении, что значительно снижает ее себестоимость.
Интересна конструкция якоря, изобретенного в 1975 г. голландским инженером Петером Клареном (рис. 252). Это так называемый «Флиппер-Дельта». Его держащая сила увеличена за счет двух дополнительных плоскостей, служащих одновременно для первоначального разворота основных лап. Сейчас такие якоря выпускаются в Нидерландах для нужд технического флота в весовых категориях от 75 до 27 250 кг. «Флиппер- Дельта» быстро забирает грунт, и его держащая сила, как показала практика, составляет на различных грунтах от 15 до 25 весов. Конструкция этого якоря оказалась столь удачной, что фирма, которая начала в Нидерландах его производство, в первый год продала таких якорей общей массой полмиллиона тонн. Гигантский по размерам «Флиппер-Дельта» был поставлен на самый большой в мире плавкран «Один» и несколько якорей по 13,5 т-на океанские буксиры-спасатели «Си Лайон», «Блю Вейл» и «Неддрил». Многие фирмы, занимающиеся бурением подводных нефтяных скважин и дноуглубительными работами, дали очень хорошие отзывы о новом якоре.
Одна из последних новинок голландских специалистов в области проектирования рабочих якорей для земснарядов, плавучих буровых установок и спасательных судов — якорь, показанный на рис. 253. Это якорь фирмы «Врихор анкере». Он может забирать только одной стороной. В отличие от якоря Стэвина, лапа его не разрезана. При тяге троса дополнительная лапа заставляет основную лапу войти в грунт. Фирма, выпускающая этот похожий на «летающее крыло» якорь массой от 3 до 60 т заявила, что его удерживающая способность в 50 раз больше его веса.
Выше мы упоминали, что при дноуглубительных работах для создания упора рабочие якоря земснаряда иногда приходится закладывать на берегу. Но как быть, если якорь невозможно переправить на берег или его держащей силы недостаточно? На рис. 254 показано пять способов, которые в таком случае можно применить. Эти рисунки взяты из учебника английского капитана X. Р. Купера «Практика дноуглубления».
На «мертвом якоре»
Плавучие маяки, знаки навигационного ограждения, понтоны, плавучие трубопроводы, рейдовые якорные бочки и многие другие плавучие сооружения тоже не могут обойтись без якорей. Для них, нуждающихся в надежной якорной стоянке в течение длительного периода, разработаны так называемые мертвые якоря.
Их разделяют на два типа: направленногодействия, когда якорь может держать в пределах заданного в плане угла, и кругового действия, когда якорь держит под любым углом в плане. Обычно такие якоря укладывают или врывают в грунт с помощью киллекторных судов или плавучих кранов.
Издавна в качестве мертвых якорей использовали каменные глыбы, деревянные, а иногда и железные клетки, наполненные каменным или чугунным балластом.
На мягких илистых или мелкопесчаных грунтах хорошо работают железобетонные массивы в виде четырехгранной или многогранной пирамиды (см. рис. 255), так называемые «лягушки» (рис. 256), сегменты (рис. 257). «Лягушки» и сегменты держат не только за счет своего большого веса, но и за счет присасывания, которое возникает благодаря полукруглой выемке в их нижней части.
К числу мертвых якорей направленного действия (рис. 258) следует отнести железобетонный якорь, предложенный в 1961 г. советскими инженерами Р. Г. Мелешковым и Г. М. Ершом. Он выполнен в виде трапеции со сквозным проемом и имеет два ребра, которые оказывают сопротивление силе, вырывающей якорь из грунта. Сосредоточение основной массы якоря в его хвостовой части увеличивает устойчивость якоря против опрокидывания (рис. 259).
Обычно массу мертвых якорей выбирают в зависимости от размеров плавучего сооружения, которое они предназначены удерживать на водной поверхности. Однако у гидрографов и путейцев-водников не всегда под рукой есть твердые нормативы на типы и массу мертвых якорей. Поэтому мертвые якоря из чугуна или железобетона нередко излишне тяжелы. Например, при проектировании судоходной обстановки на Камском водохранилище для установки малых речных буев был рекомендован чугунный сегментный якорь в 250–300 кг. Опыт эксплуатации Камского водохранилища показал, что для установки указанных буев требовался якорь не более 100 кг.
