船锚触底贯穿量计算方法
2016-10-11李学东李亚斌陈伟
李学东, 李亚斌, 陈伟
(1.交通运输部 水运科学研究院,北京 100088;2.港珠澳大桥管理局,广东 珠海 519015)
船锚触底贯穿量计算方法
李学东1, 李亚斌1, 陈伟2
(1.交通运输部 水运科学研究院,北京 100088;2.港珠澳大桥管理局,广东 珠海 519015)
针对船锚触底后的贯穿量,引入侵彻公式(Young公式)作为计算模型。在此基础上,明确该模型中各种底质的S系数及霍尔锚触底横截面积的取值,给出锚触底时速度的计算方法,并结合现有投锚试验的成果确定无杆锚的形状系数。结果表明:所采纳的计算模型有较好的便捷性和符合性,对研究船锚触底贯穿量的各种影响因素和确定海底管线埋深具有一定的参考意义。
水路运输; 抛锚; 贯穿量; 埋深
Abstract: The Young’s formula is introduced into the calculation of the anchor penetration depth into seabed. The values of S-number and the cross sectional area at different seabed conditions for hall’s anchors are defined and the calculation method for the approaching speed of the anchor into sea bottom is proposed. The performance coefficient of the stockless anchor involved in the formula is determined based on the available drop test results. The calculation model may be useful when studying the various factors about anchor penetration and the depth of submerged pipeline.
Keywords: waterway transportation; anchoring; penetration; burial depth
船锚在常规抛锚作业中通常不会以较高的速度触底,但在抛锚不当、应急抛锚和高空丢锚等极端抛锚情况下会以较高的速度触底。这种情况下,船锚下降接近于自由落体运动,抛锚高度越高,下降的速度就越快,严重时不仅会造成刹车失效或锚机损坏,而且可能引起锚与海底撞击而造成锚变形或损坏。[1]更加不利的情况是抛锚点下方恰有海底管线和电缆等设施,锚贯入海底过深会对海底管线造成一定的破坏,甚至导致海底管道发生泄漏。海底管道泄漏事故一旦发生,将造成严重危害,有些后果甚至是灾难性的。
锚触底后的贯穿量是决定海底管线埋深的重要因素之一。针对锚触底后的贯穿量,文献[2]和文献[3]基于理论计算提出确定锚触底贯穿量的方法,其中:文献[2]对锚触底贯穿过程中受到的阻力作理想的假设,认为其等同于锚抓力在竖直方向上的分力,计算结果与投锚试验的结果存在较大差距;……
