موج شکن توده ای: انواع، ساخت و حفاظت

موج شکن یک سد محافظ مصنوعی است که برای محصور کردن بنادر و حفظ آب های بندر از اثر امواج سنگین و قوی دریا ساخته می شود. موج شکن امکان استفاده از منطقه محصور را به عنوان لنگرگاه ایمن برای کشتی ها فراهم می کند و بارگیری محموله را در آب های نسبتاً آرام تسهیل می کند.

موج شکن هیپ یا توده ای

این موج شکن متشکل است از قلوه سنگ‌های طبیعی و بلوک‌های سنگی که در بسیاری از موارد با بلوک‌های مصنوعی با حجم و وزن بسیار تکمیل می‌شود، تمام قلوه سنگ ها/بلوک ها بدون توجه به پیوند یا بستر روی هم انباشته می شوند. این ساده ترین نوع موج شکن است و با ریختن قلوه سنگ به دریا تا زمانی که تپه یا توده سنگ ها از آب خارج شود ساخته می شود، امواج دریا شیب های جانبی تپه را تنظیم می کنند.

مقدار قلوه سنگ به عمق و ارتفاع جزر و مد یا امواج بستگی دارد. امواج به تدریج تپه را در مکان‌های در معرض موج پایین می‌کشند و به آن شیب همواری روی سطح دریا می‌دهند. موج شکن باید تا حد ممکن در برابر چنین همواری محافظت شود. مخربترین عملکرد امواج مابین سطوح آب بالا و پایین است. بر این اساس، تمام روش های حفاظتی بالاتر از سطح پایین آب اتخاذ می شود.

انواع موج شکن هیپ یا توده ای

1. تشکیل توده یا پشته

تپه های قلوه سنگ با استفاده از قلوه سنگ ها با وزن های مختلف که بر اساس اندازه درجای خود قرار داده می شوند تشکیل می شوند - مواد کوچکتر و سبک تر هسته را تشکیل می دهند. اندازه ها به تدریج به سمت بیرون افزایش می یابد. این آرایش منسجم است و سنگ های بزرگتر را در معرض امواج قرار می دهد، در حالی که سنگهای کوچکتر تشکیل دهنده هسته از موج محافظت می شوند. اگر پیدا کردن قلوه سنگ دشوار باشد، از بلوک های بتنی برای تشکیل تپه استفاده می شود. بلوک های بتنی این مزیت را دارند که می توان آنها را در شیب تندتری نسبت به قلوه سنگ انباشته کرد و در فضا و مصالح صرفه جویی کرد. همچنین اندازه بلوک های بتنی را می توان به تناسب موقعیت قرار گرفتن آنها کنترل کرد.

2. توده با روبنا در سطح پایین آب

یک روبنای صلب که شامل یک اسکله است که توسط یک جان پناه در سطح دریا محافظت می شود، روی تپه سنگی ساخته می شود. چنین ساختاری بر روی سطح پایین آب بنا می شود.

مزایای چنین ساخت و سازی عبارتند از:

• یک پلت فرم برای جابجایی محموله ایجاد می کند.
• از بالای توده سنگی محافظت می کند.
• توده قلوه سنگ مورد نیاز برای تپه را متناسب با عمقی که در آن بنا می شود کاهش می دهد.

برخلاف موج شکن معمولی یا تپه ای ساده، این نوع ساختار این امکان را برای کشتی ها فراهم می کند تا برای بارگیری و تخلیه بار به دیواره موج شکن در سمت داخلی یا بندر نزدیک شوند.

برای محافظت از بلوک های بتنی عظیم در سطح دریا استفاده می شود. علاوه بر این، شیب جلو از 2.8 به 1، به طور ناگهانی به 1:1 تغییر می کند تا یک لبه تیز برای قطع امواج در هنگام ضربه ایجاد کند.

3. توده با روبنا در زیر سطح پایین آب

مزیت این نوع ساخت، ایجاد روبنا بسیار پایین تر از سطح اغتشاش است، امواج در چنین سطوح پایین عملاً هیچ اثر مخربی ندارند. علاوه بر این، در آب های عمیق، این نوع ساخت از نظر مصالح به کار رفته بسیار مقرون به صرفه است.

پایداری تپه با روبنای زیر سطح پایین آب

تپه ها از نظر شکل و مقطع، به ویژه در قسمت های بالایی، فاقد تنوع هستند. آنها زیر سطح اثر موج، در شیب های 45 درجه تا 50 درجه قرار می گیرند. اثر موج و اختلال در تپه بین سطح بالا و سطح پایین آب به حداکثر مقدار خود می رسد. از این رو بلوک های بزرگتر هر کدام به وزن 30 تن یا بیشتر با شیب 1 به 1 در این منطقه قرار میگیرند. بلوک های بتنی ساخته شده از بلوک های مستطیلی بزرگ، که حداقل سطح وجه و حداکثر مقاومت را در برابر واژگونی دارند، در قسمت فوقانی به کار می روند.

ساخت موج شکن های توده ای

1. اندازه مصالح و چیدمان

تپه ها از لایه های مختلف تشکیل شده اند، مصالح با اندازه کوچکتر در پایه و مصالح بزرگتر در بالا و کناره ها قرار می گیرند، به ویژه در بین سطوح پایین و بالا آب، قسمتی که تا حد زیادی تحت تأثیر قرار می گیرد.

2. روش های ساخت

ساخت تپه را می توان با یکی از سه روش زیر انجام داد.

• روش بارج
• روش مرحله بندی
• روش سطح پایین

انواع روش های ساخت باید در مقاله ای جداگانه به تفصیل توضیح داده شود.

روش های حفاظت از موج شکن هیپ یا توده ای

ریختن بلوک های بتنی سنگین در بالا و جلو. این کار تا حد زیادی جلو صاف شدن سازه بر اثر امواج را می گیرد. وزن این بلوک ها بین 25 تا 30 تن است و به صورت تصادفی و یا دوره ای ریخته می شوند. این بلوک ها به صورت جامدات مستطیلی آماده شده و انتهای آنها به سمت امواج قرار می گیرد. این حداکثر جرم و حداقل سطح را در برابر ضربه یا واژگونی فراهم می کند.

روکش

استفاده از بلوک های گرانیتی عمیق در قسمت بالایی سطح پایین آب روش دیگری برای محافظت از رویه و وجه است. بلوک های سنگ فرش گرانیتی که در ملات سیمان قرار می گیرند، اثر فرسایشی امواج را کاهش می دهند.