سازه های بتنی در محیط دریایی

به طور کلی سازه های بتنی دریایی اکسپوز برای محیط دریای آزاد ایجاد می شوند. سازه‌های دریایی به گونه‌ای طراحی می‌شوند که با استفاده از ابزارهای مناسب مانند پایه‌های پالت، لنگرها، گرانش، یا شناورهای مختلف به‌طور نیمه دائمی یا دائمی به کف دریا لنگر می‌زنند.

کاربردهای زیادی برای سازه های بتنی دریایی از جمله اکتشاف و تولید هیدروکربن و سایر مصارف خاص وجود دارد. در طول جنگ های جهانی اول و دوم، به دلیل کمیاب بودن مواد دیگر از بتن مورد استفاده قرار می‌گرفت، بنابراین زیاد از لنج های شناور استفاده نمیشد چون لنج زیادی وجود نداشت.

سازه های شناور دیگر نیز از بتن ساخته میشدند، اما تقریباً خود داستان جداگانه ای دارند.

 با این حال رفتار این سازه های بتنی به خصوص از نظر نگهداری بسیار عالی بود. بنابراین، اینکه بتن هنوز به اندازه کافی در کشتی سازی زیاد مورد استفاده قرار  نمیگیرد به این معنی نیست که در آینده مناسب ترین ماده برای صنایع دریایی نخواهد بود.

مشخص شده است که جابجایی اضافی و هزینه های سوخت مرتبط در کشتی های بتنی در گذشته بسیار زیاد بوده است. با این حال، از دست دادن تحرک در یک بدنه بتنی در مقایسه با بدنه فولادی را می توان به طور کامل با مزایایی که بتن فراهم می کند جبران کرد، زیرا صنایع دریایی و کشتیرانی اکنون اولویت های بسیار متفاوتی دارند.

طراحی ویلا

یکی از تفاوت‌های اصلی در این اولویت‌ها اهمیت نگهداری و مقاومت در برابر فشارهای مختلفی است، به‌ویژه در برخی مناطق که بتن بهترین عملکرد را نسبت به فولاد دارد.

با وجود بتن در کف دریا کشتی ها براحتی میتوانند برای نگهداری و تعمیر بر کف دریا لنگر بندازند، در حالی که این کارها باید در سکوهای دریایی در محل انجام شود، بنابراین تعمیر و نگهداری برای آنها بسیار مهم است.

علاوه بر این جنبه ها، بتن با توجه به تعدادی از یافته های چندین مطالعه، مزایای دیگری نیز دارد. این امر مؤید این واقعیت است که در سال های اخیر واحدهای دریایی بتنی ساخته شده اند که ثابت می کند در برخی موارد مزایای فولاد کمتر از مزایای بتن است.

سکوهای پایه ثقلی بتنی از نوع Condeep از زمان راه اندازی اولین واحد در سال ۱۹۷۶ همراه با چند سکوی شناور ساخته شده اند که هندسه ای شبیه به بارج های نیمه شناور فولادی دارند. پایانه های LNG دریایی و کارخانه های صنعتی فراساحلی از مفاهیم نوظهور در بتن استفاده می کنند که سال ها دوام می آورد.

این قایق ها مانند بارج شناور Nkossa می توانند با طول عمر تا ۲۰۰ سال طراحی شوند و می توانند جایگزین مناسبی برای ساخت این تاسیسات در خشکی باشند.

بنابراین اجتناب از دفن زباله در ساحل که منجر به تخریب ساحل می شود. توسط کشورهای صنعتی چالش به‌ویژه بهینه‌سازی هزینه‌های سرمایه‌ای آنها برای رقابت برای نصب در خارج از ساحل در مقابل تأسیسات دریایی است. محیط زیست بدون شک از این چالش بزرگی که در قرن بیست و یکم در انتظار ماست سود خواهد برد.

بتن در محیط دریا با استفاده از مواد موجود در محل تهیه می شود و مقاومت فشاری آن از ۲۵ تا ۶۵ مگاپاسکال است. ساخت سازه های بادوام بسیار مهم است زیرا تعمیر و نگهداری سازه های دریایی نه تنها اقتصادی نیست بلکه در یک محیط متخاصم بسیار دشوار است.

انواع سازه های بتنی دریایی عبارتند از:

۱- سازه های بتنی در کف دریا:

انواع سازه های زیرسازی دریایی:

1. سازه های گرانشی پایه (CBS).
2. سازه های بتنی دریایی که توسط درام بتنی پشتیبانی می شوند.
3.  سازهای شناور بتنی در پایین ترین اعماق دریا

۱- سازه های گرانشی پایه دریایی (CBS):

معمولاً برای اکتشاف و تولید هیدروکربن ها استفاده می شود. ساختار اصلی گرانش به دلیل وزن زیاد و محدوده عمق آب معمولی ۴۰ تا ۳۵۰ متر در کف دریا ثابت می ماند. آنها پس از انتقال به سایت نهایی یا در زمین یا در سایت های ساحلی ساخته می شوند. برای اهداف تعمیر و نگهداری، می توان آن را دوباره شناور کرد و سپس در موقعیت ثابت کرد. ترکیبی از وزن سازه، وزن بالاست در داخل بدنه و وزن عملیاتی روی بدنه، نیروی لغزش و گشتاورهای واژگونی ناشی از بارهای محیطی شدید را تحمل می کند.

۲- سازه های بتنی دریایی که توسط درام بتنی پشتیبانی می شوند:

اینها شامل مجموعه ای از پایه های پالت پیش تنیده هستند که به کف دریا فشار داده می شوند و به گونه ای سازماندهی می شوند که عرشه پیش ساخته روی مجموعه سفارشی از پایه های پالت قرار می گیرد تا سطح کار بدنه ایجاد شود.

در مورد مناطق اسپری و پالت در معرض ضربه قایق، ژاکت های بتنی در اطراف پایه های پالت ها قرار می گیرند. در مواردی که پایه‌های شمع‌بندی بیش از حد بلند می‌شوند، می‌توان از یک پایه فولادی برای تقویت آرایش کلی پایه‌های پالت استفاده کرد. عمق معمولی این سکو از ۵ تا ۲۰ متر است و می توان از آن برای حمایت از حوضه ها، پل ها و جاده های روی آب استفاده کرد.

۳- سازهای شناور بتنی در پایین ترین اعماق دریا

این شامل یک بدنه بتنی بارج مانند است که برای شناور شدن در پایین طراحی شده است. ستون یا ستون‌ها که می‌توانند از بتن یا فولاد ساخته شوند، از سازه و سکوی تکیه‌گاه امتداد یافته‌اند.

سازه بتنی فلوتاسیون پایه به خودی خود وزن کافی در کف ندارد، به همین دلیل وزن ستون ها یا شمع ها در برابر لغزش و واژگونی مقاومت می کند. عمق عملی این نوع سازه از ۴ تا ۳۰ متر متغیر است. آنها را می توان برای اهداف تعمیر و نگهداری مجدداً شناور کرد و مجدداً نصب کرد یا گاهی اوقات در مکان های مختلف چندین بار در طول عمر سکو استفاده مجدد کرد.

منبع : ساختمان