Якоря - [65]

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.

255. «Пирамида»

256. «Лягушка»

257. Сегмент

259. Мертвый якорь Мелешкова и Ерша

260. Железобетонный сегмент Камского водохранилища

258. Мертвый якорь направленного действия

261. Сегмент Саханского

Речники на этом водохранилище крепили средние морские буи высотой 3,15 м не чугунными однотонными якорями, а сегментными якорями из железобетона, которые весили 300 кг. На их изготовление шел цемент марки «500». Состав цементного раствора — 1:3, инертный материал — речной песок. На рис. 260 показан тип железобетонного якоря самой облегченной конструкции, которую применили на Камском водохранилище. Для армирования бетона использовалось круглое железо диаметром 14 мм.

Рамы изготавливали из круглого железа диаметром 16 мм.

Камские сегменты выдержали проверку временем: оказалось, что по прочности они не уступают чугунным якорям, хотя более чем на треть дешевле последних.

А вот как усовершенствовал сегментный чугунный якорь еще в 1907 г. русский гидротехник Н. Саханский (рис. 261). Приварив к краям сегмента широкий обруч, он намного увеличил присасывающую поверхность якоря и повысил его держащую силу. Если в те времена в России изготовление «лягушки» в 150 пудов обходилось в 300 рублей, то стоимость якоря Саханского такой же держащей силы составляла 70 рублей. К сожалению, в наше время якорь Саханского позабыт.

262. Мертвые якоря с усиленной лапой: английский, французский ¦(середина XIX в.) и голландский (XX в.)

Наиболее распространенный мертвый якорь — обычный адмиралтейский якорь со срезанным по веретено одним рогом.

Существуют мертвые якоря с усиленным рогом или увеличенной по площади лапой. Конструкции таких якорей показаны на рис. 262, 263.

На рис. 264 изображен якорь с двумя лапами, работающими в одной плоскости.

В местах, где есть течение и меняется уровень воды, используют железобетонный якорь направленного действия, изображенный на рис. 265. Чтобы он не выламывался из грунта при повышении уровня воды во время прилива, его веретено сделано подвижным.

263. Мертвый якорь с усиленной лапой (ФРГ)

264. Мертвый якорь с двумя усиленными лапами (Нидерланды)

265. Мертвый якорь с подвижным веретеном (две модификации)

Очень часто в качестве мертвого якоря применяют грибовидные якоря, о которых рассказывалось ранее. Для их установки обычно размывают грунт на несколько метров. Уложенный таким образом якорь-гриб становится якорем кругового действия с хорошей держащей силой (рис. 266). Грибовидные якоря для плавучих маяков отличаются зубцами на краях «шляпы» (рис. 267).

Для установки понтонов бурильных снарядов и плавучих нефтяных вышек на неустойчивых илистых грунтах неплохо зарекомендовали себя мертвые якоря, показанные на рис. 268, 269, 270. Первый известен под названием «воздушный змей», по величине держащей силы ему нет равных. Второй запатентован в 1954 г. американским инженером Воренкампом, а третий — чуть позже американцем Бауманом. Эти якоря получили распространение в США при бурении нефтяных скважин на дне Мексиканского залива близ побережья штатов Техас и Луизиана. Они просты, прочны и обладают колоссальной держащей силой. Например, якорь Воренкампа массой 250 кг выдерживает тяговое усилие 70 тс. При этом он зарывается в ил на 15 м. Однако без буйрепа его вытащить невозможно. Размывание же грунта для его подъема дороже самого якоря. Поэтому, когда бурильный снаряд ставят на новую скважину, такие якоря оставляют в грунте.