Виды анкер: Анкер. Виды и работа.Применение и особенности.Монтаж и демонтаж

Анкер. Виды и работа.Применение и особенности.Монтаж и демонтаж

Анкер – это крепежное изделие, которое сочетает в себе конструктивные особенности болта и дюбеля. Он применяется для закрепления в камень, кирпич, бетон и прочие твердые и пористые материалы. Использование анкеров позволяет добиться высокой прочности крепления, которая существенно превышает возможности дюбеля или шурупа.

Название анкер с немецкого языка переводится как «якорь». Действительно этот крепеж обеспечивает надежную фиксацию. Его применяют, когда нужно закрепить турник или другой спортивный снаряд на стену. Он используется при монтаже кондиционеров, для закрепления элементов балкона к фасаду, для фиксации сантехники и пр. Анкерные болты выдерживают большую динамическую нагрузку, вибрацию и прочее механическое воздействие.

Данные крепежи делят на группы по размеру:

• Малые – диаметр до 8 мм, а длина до 55 мм.
• Средние – диаметр до 12 мм при длине до 120 мм.
• Большие – достигают толщины в 24 мм и длины до 220 мм.

В строительстве выбор анкеров зависит от требований ГОСТ. Для определенных целей устанавливаются четкие параметры крепежа, который должен применяться.

Конструкция анкерного болта может отличаться по способу монтажа, а также подсоединению различных элементов к ним. Самыми востребованными разновидностями этого крепежа являются следующие конструкции:

• Распорные.
• Забивные.
• Клиновые.

Распорные анкеры являются самой распространенной конструкцией. Она представляет собой болт или шпильку, носик которого выполнен в виде конуса. На этот стержень одевается гильза с продольным разрезом. Поскольку ее внутренний диаметр меньше конуса на носике, то она не может сойти со шпильки. Специальная гайка на вершине анкера, выступающей из стены, при наворачивании тащит на себя шпильку, которая не может пройти сквозь гильзу и разжимает ее. В результате последняя деформируется, плотно прилегая к стенкам отверстия и удерживая весь анкерный крепеж в целом.

Распорные крепежные изделия обеспечивают эффективную фиксацию только в тех материалах, которые имеют плотную внутреннюю структуру. Это в первую очередь бетон. Если такие анкеры монтировать в пустотелые материалы, то особой прочности добиться не удастся.

Распорный анкер бывает с:

• Гайкой.
• Крючком.
• Кольцом.
• Двухраспорные.
• Шестигранной головкой.

Анкеры с гайкой представляют собой шпильку, которая поджимается обычной гайкой. В ней применяется длинная гильза, что обеспечивает большую площадь контакта внутри отверстия. Особенность использования подобного анкера заключается не только в том, что гайкой можно прижать определенную конструкцию к стене, но и дает возможность накрутить другую гайку на его шпильку. Это может быть рым-гайка или специальный сварной наконечник любой формы.

Анкеры с кольцом или крючком являются практически идентичной конструкцией, что и с гайкой. В них используется шпилька, на конце которой предусмотрено крепежное кольцо или крюк. Непосредственно сама деформационная гильза имеет плотную вершину с накатанной резьбой. При выкручивании шпильки гильза разжимается, поскольку имеет продольные сквозные прорези, которые делают центральную часть более пластичной. Данный крепеж применяется в тех случаях, когда необходимо зацепить шнур, трос или веревку. Также с его помощью можно подсоединить цепь к стене. В быту они обычно применяются для надежного подвешивания люстры к потолку. Также на них крепят детские качели в квартирах.

Двухраспорные анкеры имеют особенную конструкцию. Главное отличие данного крепежа в том, что при выкручивании шпильки одна распорная втулка входит во вторую. Распор осуществляется близко к концу анкера, что особенно важно, если необходимо провести закрепление в пористом материале. Благодаря тому, что крепеж фиксируется в глубине стены, обеспечивается максимально возможная фиксация.

Анкер с шестигранной головкой представляет практически такую же конструкцию что и с гайкой. Единственное отличие в том, что вместо шпильки и гайки в нем применяется обычный болт. При закручивании имеющийся на конце конус начинает тащить гильзу к шляпке болта, попутно раздавливая ее стенки. В результате он плотно сжимает гильзу и деформирует ее до полного заполнения габаритов отверстия. Данная конструкция может быть рассчитана под гаечный ключ, а также дополнительно под отвертку. Такие анкеры редко делают большими, и обычно их диаметр не превышает 12 мм.

Клиновые анкеры представляют собой длинную металлическую шпильку, на конце которой имеется деформационная гильза. При завинчивании шпильки обеспечивается расширение маленьких лепестков. Это происходит в глубине стены далеко от лицевой части, поэтому исключается растрескивание материала.

Забивной анкерный болт в корне отличается от прочих конструкций. Для обеспечения его раскрытия необходимо предварительно посадить саму гильзу, а уж потом вворачивать шпильку. Для того чтобы воспользоваться таким крепежом необходимо подготовить отверстие, после чего поставить в него втулку анкера. После этого уже в установленную гильзу прикладывается штырь, по которому нужно ударить молотком. Это позволяет деформировать гильзу и плотно прижать ее к стенкам отверстия. Далее штырь извлекается и закручивается болт, к которому и проводится фиксация.

Химические, или клеящиеся, анкеры являются очень надежными крепежными элементами, которые обеспечивают прочную фиксацию. Данный крепеж представляет собой набор из обычной шпильки и клея. Для использования такого крепежа проводится высверливание отверстия, которое прочищается от пыли и в последующем заполняется клеящим составом. После этого в него вставляется шпилька и оставляется до застывания. Недостаток такого крепежа заключается в том, что он долго набирает максимальную прочность. В случае с обычными анкерами, крепеж может использоваться сразу же.

Химический крепеж используется в тех случаях, когда нужно зафиксироваться в мягком или пористом материале, который не может выдержать большую нагрузку. Для того чтобы добиться максимально возможной силы удержания шпильки, необходимо правильно подготовить отверстие. Сначала сверло углубляется на требуемое расстояние, после чего круговыми движениями проводится выборка пустоты в форме конуса. Нужно сделать так, чтобы дно отверстия было значительно шире, чем его горловина. Это позволит залить больше клея. После застывания он будет не только удерживать шпильку за счет прилипания к стенкам, но и физически не сможет вырваться с отверстия, в связи с узким выходом.

Для того чтобы анкер работал на полную, необходимо провести его правильный монтаж. В первую очередь нужно подобрать сверло, которое будет соответствовать диаметру анкера. Необязательно, чтобы оно было толще на доли миллиметра, поскольку при сверлении дрелью, перфоратором или шуруповертом, получаемое отверстие всегда будет немного больше, в связи с дребезжанием инструмента в руках. Стоит контролировать глубину, чтобы не перестараться, поскольку это снизит характеристики крепежа. Далее необходимо обязательно продуть отверстие, чтобы извлечь из него крошку и пыль. Сделать это можно компрессором, баллоном со сжатым воздухом, пылесосом или на крайний случай спринцовкой. Лишь после этого можно вставить анкер и затянуть его.

Некоторые строители для увеличения надежности крепежа при работе с пористыми материалами предпочитают дополнительное использование клеящих составов. В частности, применяются жидкие гвозди. Масса в небольшом количестве выдавливается в отверстие, после чего в него забивается анкерный болт. Фактически после затягивания распорки обеспечивается жесткая фиксация не только ребрами, но и клеем.

Обычно при установке анкера его довольно сложно вогнать в подготовленное отверстие. Если с этим не возникает проблем, значит отверстие получилось чрезмерно толстым и рассчитывать на надежное соединение нельзя. Если подобное случилось, то придется выбрать более толстый анкер.

Для того чтобы загнать крепеж в подготовленное отверстие его можно забить, применяя молоток. При этом нужно использовать мягкую подкладку. Если фиксируется крепеж с крючком или кольцом на конце, то бить можно и напрямую. В том случае, когда вершины анкера — это резьбовое соединение, то удары могут ему повредить. Нужно совместить на один уровень кончик шпильки и боковую часть гайки. После этого прикладывается деревянный брусок, и совершаются удары молотком. Как только крепеж зайдет до конца, можно провести его затягивание с помощью гаечного ключа.

Соединение, получаемое анкером, очень надежное, но бывают случаи, когда нужда в нем заканчивается. В этом случае необходимо извлечь крепеж из стены. Это довольно трудно, но вполне выполнимо. Для работы понадобится гаечный ключ, а также зубило, молоток и плоскогубцы. Сначала нужно выкрутить шпильку таким образом, чтобы она больше не распирала гильзу. Данная процедура отличается в зависимости от устройства анкера. В одних случаях можно просто заворачивать болт, а в других ослабить гайку и с помощью молотка забивать шпильку вглубь отверстия.

После того как гильза будет освобождена ее можно будет вытащить. В большинстве случаев зацепиться за нее плоскогубцами не удастся, поэтому потребуется разрушить немного стены вокруг отверстия, в которое посажен анкер. Для этого подставляется зубило возле гильзы анкера, и делается канавка около 1 см глубиной. После этого удастся зацепиться за гильзу плоскогубцами и вытащить ее наружу.

Похожие темы:

• Винт и гайка. Болты. Виды. Работа. Применение. Особенности
• Дюбель. Виды. Работа.Применение. Особенности. Устройство
• Специальный крепеж. Виды. Работа. Применение. Особенности
• Заклепки. Виды. Работа. Применение. Выбрать. Особенности
• Кляммер. Виды и применение. Работа и особенности. Как выбрать

диапазон выбора анкерных соединений устроит и строителя, и землеустроителя

Этот вид крепежа оказался самым эффективным при горной выработке, для крепления стен и сводов горизонтальных ходов в рудном теле. И немцы, и англичане нашли в нём сходство с «якорем». Так появился универсальный по сфере применения крепёжный элемент — анкер. Анкерный болт — металлическая деталь заворачиваемая, забиваемая или закладываемая в заранее подготовленное твёрдое основание.

Анкерный крепёж

Типичный анкерный болт представляет собой стержень от 45 до 200 мм из легированной стали (09Г2С-6), характеризующийся 6-8 категорией прочности. Болт имеет шестигранную головку и крепёжный конец с нарезной резьбой. Принципиальные особенности анкерному болту придают втулка с продольными прорезями и коническая гайка, движение которой по стержню осуществляет принцип анкеровки. Технические характеристики анкерных болтов подробно рассмотрены в данной статье.

Способ крепления анкера определяется характером полезных нагрузок, которые и осуществляют его прочную связь с конкретным по материалу основанием. Это и сила трения, и противодействие в упоре, и адгезия при использовании химических веществ или преобразования поверхности в условиях термического воздействия.

Самым дешёвым и распространённым видом анкерного крепежа является соединение с основанием на применении силы трения, которую испытывает болт в отверстии тела крепления. Для тонкостенных материалов эффективнее внешний упор, при котором наружный элемент крепёжного конца позволяет затягивать базовую основу между ним и головкой болта. Самым перспективным и универсальным по своим возможностям считается химический анкер, включающий в систему крепления синтетические смолы или клеи. Фактически, способ крепления анкера и определяет его тип.

Достоинством анкерного крепежа является возможность эффективно сочетать различные способы соединения, исходя из конкретной строительной задачи и особенностей материала соединяемых конструкций.

Классификация анкеров

Основу классификации анкеров определяют:

• техника введения анкера в основу: забивочные, лепестковые, винтовые, бурильные;
• по признакам заделки места крепежа: с бурением, с расширением, трубчатые;
• по конструкционным признакам основного элемента: цилиндрические, стержневые, из проволочных прядей;
• по срокам эксплуатации: временные и постоянные.

Механические анкеры

За простотой установки механических анкерных болтов стоит расчёт внутреннего давления, напряжения и нагрузок. Ошибка может привести к срезу болта или его вырыву, даже с частью основы. Кроме того, надо предвидеть возможный изгиб выступающей части и химические реакции на воздействия окружающей среды.

1. Закладной анкер устанавливается в каркасе сооружения перед заливкой бетона или в каменной стене во время её возведения. Этот вид крепежа рассчитан на высокие нагрузки, установка сопряжена с определёнными сложностями и материальными вложениями.
2. Распорный анкер осуществляет соединение за счёт силы трения конического элемента (гильзы, капроновой втулки, пружинного кольца) распираемого поступательным движением болта. Используется для крепления массивной конструкции на основу из бетона, кирпича или камня. Двухраспорный анкер, обычно имеет две гильзы и осуществляет более надёжное соединение. Еще больше информации о данных анкерах здесь. 
3. Забивной анкер предполагает распор металлической надрезанной втулки при забивании в неё крепёжного стержня. Выполняется вручную или с помощью пневматического инструмента. За счёт фрикционного соединения очень эффективен при работе с плотными основаниями. Об забивных анкерах читайте в этой статье. 
4. Клиновой анкер, оригинальный по своей конструкции, устанавливается в сверлёное отверстие путём забивания и вкручивания болта с металлической муфтой до получения максимального уровня сопротивления, обусловленного силой трения. Обладает способностью выдерживать большие нагрузки. Особенности клиновых анкеров рассмотрены в отдельной статье. 
5. Анкерный болт с кольцом или крюком — механический тип анкера, предназначенный не только для преодоления внутренних нагрузок, но и внешних, если учесть, что его используют для подвесных конструкций, крепления тросов, цепей и шарнирных систем. Устанавливается способом забивного или клинового анкера. Более подробно о таких анкерах читайте тут. 
6. Рамный анкер — облегчённый вариант анкерного болта для крепежа пластиковых и деревянных конструкций оконных рам, а также щелевого кирпича, бетона, камня. Особенность — форма головки, позволяющая уровнять её с поверхностью основания. Соединение расклинивается за счёт латунной или стальной цанги. Подробнее рамные анкера мы рассмотрели в данной статье. 
7. Анкер-шпилька — крепёжный элемент, имеющий два крепёжных конца. Затяжка соединения осуществляется с помощью гайки. Используется для монтажа несущих консолей, тяжеловесных конструкций, кабеля, антенн, мачт, ограждений к полнотелому основанию и перегородкам. Более подробно о анкер-шпильке гайке рассказано тут. 
8. Анкер фасадный предназначен крепить элементы навесных фасадов. Имеет муфту из полиамида и оцинкованный шуруп. Головка шурупа за счёт шайбы прижимает облицовку фасада. Подробнее о фасадных анкерах читайте в этой статье. 
9. Анкер потолочный, функционирует по принципу клинового, имеет ушко. Компактен, надёжен, используется для монтажа подвесных конструкций, люстр и светильников. Подробнне о них читайте здесь. 
10. Пружинный анкер — облегчённый крепеж для тонкостенных конструкций. Крепление осуществляется за счёт разворачивание пружины, проходящей через отверстие. Поступает в продажу с крюком или кольцом для использования в обустройстве интерьера.

Химические анкера

Этот вид крепежа к силе трения и упора добавил ещё и надёжности силы склеивания, которую обеспечивает использование синтетических смол и клеёв. К ведущим достоинствам анкерного крепежа добавились новые:

• создание крепежа- монолита:
• пригодность для наружных и внутренних работ;
• исключительная эффективность в крепеже рыхлых и тонкостенных материалов, на краю конструкции;
• стойкость к вибрации;
• компактность упаковки;
• большие сроки эксплуатации.

Предложения ведущих фирм HILTI, BIT и Chemofast насытили отечественный строительный рынок уникальными марками химических составов для анкерного крепежа, которые расцениваются как ноу-хау в этой области.

Простые в использовании, доступные в цене, химические анкеры доказали свои преимущественные свойства.   

Пластиковые анкеры

Пластиковые анкеры — разновидность анкеров, применяемых в землеустройстве. Крепёжные элементы, произведены как цельнолитые изделия из композиций на основе полимера, обладающие ударопрочностью и морозостойкостью. Представляют собой стержень от 60 до 120 см длинной. Комплект состоит из пробойников, пластиковых анкеров и АТРклипов (для анкерирования ячеек), шнура из полиамида.

Анкер имеет Те-образную форму, в грунт забивают его пробойником. В монтаже с АТРклипом, позволяет протянуть полимерный трос для закрепления георешётки. Будучи несущим элементом, пластиковый анкер устанавливается до отстыпки грунта.

Он не боится грунтовых вод, коррозии, воздействия химических веществ. Используется при строительстве трубопроводов, дорожных насыпей, укрепления берегов водоёмов.

Грунтовые анкеры

Это гиганты среди анкерных соединений: длина стержней достигает 15 -22 метра, что обусловлено их практическим назначением. Грунтовые анкеры используются для укрепления откосов строительных котлованов и обеспечения безопасности строительных работ производимых рядом с ними, а также для устройства подпорных стенок и укрепления оползней.

В процессе работ закладывают высокопрочную винтовую арматуру анкера в пробуренное под углом 40 градусов отверстие, закрепляя его нижний конец бетоном. Натяжение анкера до необходимой прочности осуществляют с помощью домкрата, закрепляют конусными гайками поверх анкерных плит.

Анкеры для устройства фундамента

Чтобы увеличить сцепление конструкций с фундаментом используют фундаментные болты: съёмные, глухие и закладные. Их делают прямыми, изогнутыми, составными или даже в соединении с анкерной плитой, что позволяет монтировать прямо в жидкий бетон. Самые большие сложности с установкой глухих болтов: их положение точно выверяют с помощью стальных кондукторов (стоек и связей), поскольку после заливки бетоном уже ничего нельзя поправить. 

Анкер регулировочный по высоте

Такой вид крепежа востребован там, где сочетание конструкций из разных материалов предполагает разные характеристики усадки. За счёт двух стальных площадок на резьбовом стержне, гаек и шайб он позволяет урегулировать горизонтальное положение конструкции относительно основания.

Регулировочные анкеры могут различаться величиной площадок, размером анкер-шпильки, весом и ценой. Материал для такого анкерного болта — легированная сталь с оцинковкой поверхности.

Классификация анкеров по материалу соединяемых конструкций

1. Для листовых материалов: панели ДСП,гипсокартон и т. п.
2. Для плотных материалов: природный камень, бетон, кирпич.
3. Для пустотелых материалов: пенобетон, газобетон, щелевой кирпич.

В зависимости от массы соединяемых конструкций и материала выбирается способ анкерного соединения или комплексный подход к его использованию.

Установка анкерных болтов

Нет такого объекта строительства и вида материала, для которого нельзя было бы применить анкерное соединение. Фундамент, потолок, пол, стены, внутренние перегородки, элементы конструкций, сантехнические устройства, коммуникационные разводки — места доступные для быстрого и дешёвого способа крепления с помощью анкера-дюбеля. Установка анкера доступна и профессионалу, и домашнему умельцу. Всё необходимое для этого вида работ в изобилии представлено на строительном рынке.

Расчёт нагрузок анкерных болтов. Цены

Расчёт ведётся на основании соотношения размеров болта, его категории прочности и разрушительных сил (динамические нагрузки), спровоцированных массой соединяемых конструкций (статические нагрузки):

• вырывающая сила;
• изгибающий момент;
• крутящий момент;
• комбинированные нагрузки.

Из чего складывается цена на анкерные болты.

Разброс цен на рынке строительных материалов всегда позволяет товару найти своего покупателя. При сопоставлении прайс-листов, видно, что цены на анкерные болты складываются из различий:

• в величине изделия;
• по назначению;
• по материалу;
• в величине закупочной партии
• инновационных модификаций;
• популярности производителей.

Статья взята с ru-house.net

типов лодочных якорей: какой размер якоря мне нужен?

Большинство новых лодок не оснащены якорем, но он должен быть на каждой лодке. Возможно, вы захотите бросить якорь, чтобы задержать лодку в уединенной бухте, чтобы отдохнуть после обеда или даже переночевать, или просто задержать лодку над рыболовным сооружением.

Якорь является наиболее важным элементом защитного снаряжения. Если вы потеряете мощность, именно якорь убережет вашу лодку от опасностей, будь то скалы или другая отмель, или опасная береговая линия, омываемая прибоем. Выбор лучшего якоря в первую очередь зависит от размера и типа вашей лодки.

Высокому катеру для спортивной рыбалки или моторному крейсеру, способному ловить сильный ветер, потребуется, например, более тяжелое снаряжение, а не низкопрофильный басовый катер. Лодки, используемые для дальних плаваний, могут нуждаться в якорной стоянке в ненастную погоду и на различном дне, и поэтому потребуются не только более тяжелое снаряжение, но и несколько разных якорей, подходящих для разных условий дна.

Как поставить лодку на якорь: пошаговое руководство

См. таблицу размеров лодочных якорей ваша лодка. Если ваша лодка тяжелее обычных лодок такой длины или обладает большей парусностью, вам следует выбрать якорь большего размера.

Та же логика применима, если вы часто бываете в местах с сильным ветром. Как правило, чем больше якорь, тем лучше, но на самом деле важна удерживающая сила якоря на дне, а не его вес. Всегда держите свое наземное снаряжение (якорь и его трос или трос) готовыми к развертыванию в любой момент.

Типы якорей для лодок 

Как только вы лучше поймете, какой размер якоря вам нужен для вашей лодки, вы также захотите рассмотреть тип якоря. Давайте рассмотрим некоторые из самых популярных вариантов, доступных для яхтсменов, когда речь идет о якорях.

Грибовидный якорь

Очень большие грибовидные якоря используются для швартовки или крепления буев. Маленькие грибовидные якоря могут быть эффективны на самом мягком дне реки, но имеют минимальную удерживающую способность. Их следует использовать только для личных гидроциклов, небольших алюминиевых рыбацких лодок или лодок.

Якорь Danforth или Fluke

Этот тип якоря является хорошим выбором для небольших лодок, поскольку он плоско складывается и легко убирается, а также имеет большую удерживающую способность для своего веса. Его широкие острые лапы погружаются в песок и твердое илистое дно, но менее эффективны в глубоком иле или травянистом дне. Если ветер меняется и лодка дрейфует над якорем, а затем в направлении, противоположном тому, в котором он был установлен, якорь Данфорта может освободиться.

Якорь для плуга

Якорь для плуга немного более громоздкий, чем якорь Danforth, и является хорошим выбором, если якорь закреплен на носовом ролике, а не в ящике для якоря в лодке. Якорь плуга имеет одну точку проникновения и с большей вероятностью вернется в исходное положение, если положение лодки изменится. Он может быть более эффективным, чем Danforth, в легкой траве, обладает силой удерживать каменистое дно, если у него хорошее сцепление, и хорошо работает на мягком дне.

Якорь с лапой

Этот нескладной якорь похож на якорь для плуга, но имеет более широкую форму ковша, которая хорошо работает в иле, глине или песчаном дне. Эти якоря также достаточно прочны, чтобы держаться на каменистом дне. Якорь с когтями быстро переустановится, если ветер изменится. Это может плохо работать на очень твердом дне или в густой растительности, что является сложной задачей для всех типов якорей. Этот якорь также лучше всего подходит для установки с носовым роликом или лебедкой.

Анкер-кошка

По форме напоминающий крюк, этот якорь имеет несколько зубцов или точек и предназначен для захвата донной конструкции, например камней или затопленной древесины, а не погружения в дно. Лапы обычно складываются вдоль хвостовика, чтобы якорь был более компактным для хранения. На некоторых моделях зубья спроектированы таким образом, чтобы их можно было согнуть, чтобы облегчить извлечение якоря, если он зацепится за конструкцию дна. Зубцы могут быть согнуты обратно в форму. Якоря Grapnel доступны во многих размерах, включая очень маленькие модели для лодок, скифов или небольших лодок, таких как каяки.

Читать далее: Как привязать лодку: Руководство по швартовке

Вам также может понравиться:

• Основы для лодки: какие принадлежности мне нужны для моей лодки?
• 5 основных лодочных узлов для начинающих
• Как пристыковать лодку
• Как лучше всего избежать посадки на мель?
• Найдите подходящую лодку для вашего образа жизни

Руководство по типам анкеров

Якорь относится к морскому или морскому оборудованию, предназначенному для ограничения движения транспортных средств или конструкций в воде. Якоря достигают своей цели, либо используя свой вес для удержания конструкций на месте, зажимая дно водоема, либо используя комбинацию обоих этих методов.

Кроме того, якоря могут также действовать как якоря (механизм положительного сопротивления) для кораблей и других подобных судов во время шторма. Они обеспечивают восстанавливающее сопротивление, которое сохраняет устойчивость и устойчивость судна и предотвращает захлопывание носовой части или затопление из-за нагрузки на зеленую воду в нестационарных условиях.

Удар носом относится к сильному удару носовой части судна о поверхность воды из-за больших волн, которые могут вызвать деформацию конструкции и разрушение.

Зеленая вода — технический термин для любой воды, которая присутствует на верхних палубах судна из-за частичного затопления в результате естественного движения водоемов.

Хотя кораблестроители обычно стараются максимально уменьшить сопротивление при проектировании движущихся конструкций, чтобы увеличить их прямолинейную скорость, сопротивление может замедлять суда во время шторма, чтобы они оставались под контролем своей двигательной установки. Это предотвращает повреждение судов или других конструкций, плавающих на воде, при качении волн.

Традиционно якоря находились на борту больших судов, таких как суда для генеральных грузов и танкеры, чтобы удерживать их на месте, когда они пришвартованы к причалу в порту, или если они должны были полностью остановиться посреди моря. или океан.

С появлением нефтяных вышек и других подводных сооружений, размещаемых посреди больших водоемов, для соединения этих крупных полупогружных сооружений с морским дном стали использоваться якоря.

Как правило, анкеры предназначены для временного использования, чтобы при необходимости их можно было примотать обратно к конструкции. Тем не менее, некоторые морские сооружения требуют постоянных якорей, чтобы держать их связанными со дном водоема, поскольку они остаются в одном месте в течение длительных периодов времени.

Анкеры, как правило, изготавливаются из металлов, устойчивых к долговременной коррозии, с использованием подходящих методов защиты, таких как гальваническое покрытие и гальванизация.

Однако они также могут быть изготовлены из армированных волокном композитов или полимеров, таких как углеродное волокно. Преимущество использования таких материалов в том, что они имеют высокое соотношение прочности и веса. Это означает, что по сравнению с обычными металлами даже конструкции из легких армированных композитов могут выдерживать огромные нагрузки или напряжения.

Однако недостатки использования таких анкеров заключаются в значительном удорожании стоимости разработки и крупносерийного производства. Кроме того, в некоторых методах швартовки используется вес якоря, чтобы удерживать конструкцию неподвижно.

Поскольку композиты очень легкие, эти типы анкеров в таких ситуациях дают незначительный эффект. Предстоящей областью исследований является использование многослойных скрещенных волокон в композитах, чтобы обеспечить несколько лучшие весовые свойства, не оказывая отрицательного влияния на прочность анкера.

Современные конструкции анкеров, которые чрезвычайно стабильны и способны легко цепляться за поверхности, как правило, основаны на трех стандартных конструкциях, которые использовались с 10 ^по век.

Это конструкции Fluked, Admiralty и Stockless, которые до сих пор часто используются для небольших судов и легких лодок.

В конструкции с лапами используются лапы, прикрепленные к центральному плечу якоря, обычно называемому хвостовиком. Лапы — это конструкции, похожие на зубцы вилки, которые используются для обеспечения сцепления и веса якоря.

Этот дизайн чаще всего использовался на кораблях первых британских моряков и викингов. Книги и случайные диаграммы, изображающие якоря на рисунках, часто используют для вдохновения случайный дизайн, поскольку его ошибочно принимают за структуру современных якорей. Это одна из самых простых конструкций, в которой вес якоря используется для забивания лап на дно океана.

В адмиралтейской конструкции используются два лапы, прикрепленные к центральному стержню плечами, перпендикулярными главной оси. Длинный стержень, прикрепленный к пересечению хвостовика и звеньев цепи, известен как приклад. Он используется для того, чтобы тянуть якорь к морскому дну или дну, пока одна из плавучих лап, наконец, не вонзится в дно и не усядется. 0003

Из-за спуска лапа под своим весом и дополнительным усилием приклада вдавливается в ложе. Однако проблема с адмиралтейской конструкцией заключается в том, что она может запутать якорь из-за того, что рука не погружена в дно океана.

Чтобы решить эту проблему, современные конструкции включают рычаги, которые могут складываться на центральный стержень. Таким образом, якорь превращается в конструкцию с одним стержнем и лапой, которую можно легко убрать и которая не запутает якорь при развертывании.

Основным отличием от стандартного образца адмиралтейских якорей стал якорь без остова. Он включал в себя базовую конструкцию адмиралтейского якоря с выступами вдоль дна, которые заставляли лапы погружаться на дно или дно океана.

Однако, несмотря на эти дополнения, удерживающая сила безштоковых якорей меньше, чем у их адмиралтейских аналогов. Что делает их широко используемыми в наши дни, так это их простота хранения. Их можно быстро поднять и положить на корпус.

Цепь или трос, образующие звенья, соединяющие двигатели якоря с хвостовиком, наматываются через отверстие в боковой части корпуса, известное как кошачья дыра или клюз. Удобная конструкция без приклада — вот что делает его обычным на современных кораблях, несмотря на то, что это относительно старая конструкция.

Морские конструкции часто используются в течение длительного времени, когда они остаются в одном месте с минимальным перемещением. Из-за дороговизны и чрезвычайно чувствительного характера оборудования, используемого нефтяными вышками и сборщиками энергии, они не могут позволить себе двигаться более чем на несколько миллиметров.

Кроме того, риск повреждения важных компонентов или утечки масла требует, чтобы эти конструкции были закреплены таким образом, чтобы подводные течения и небольшие волны не могли легко сместить и сдвинуть всю установку. В связи с этим используются постоянные анкеры для ограничения движения таких конструкций. Кроме того, специальный класс буксиров, известный как буксиры для обработки якорей (AHTS), часто использует этот якорный канат для буксировки этих полупогружных конструкций из одного места в другое для развертывания.

Обычно такие якоря не предназначены для частого перемещения и длительного пребывания на одном и том же месте. Однако, когда приходит время перемещать плавучую конструкцию, якоря часто приходится сматывать обратно на поверхность или буксировать с помощью AHTS.

В таких случаях для выбивания анкера к оголовку прикрепляется растяжка, которая соединяется с конструкцией. В случае прилипания головки якоря к морскому дну можно использовать растяжку для создания дополнительной силы для перемещения якоря. Иногда для нарушения дна океана используются взрывчатые вещества или небольшие управляемые заряды.

Затем якорь поднимают обратно на поверхность. В дополнение к этим двум методам в некоторых типах якорей используются съемные головки, которые можно оставить на морском дне после завершения операций и когда придет время перемещать конструкцию. Якорная цепь и приклад наматываются на конструкцию, оставляя голову позади.

Проблема с таким типом якоря заключается в том, что он приводит к загрязнению дна океана, особенно если металлы токсичны для морской флоры и фауны. Кроме того, существует риск случайного отсоединения головки от остальной части анкера во время работы конструкции. Наиболее распространенный метод вытеснения якоря — использование троса с удерживающими зарядами, развернутыми близко ко дну океана.

Важно окончательно определить количество анкеров, которые будут использоваться для привязывания любой конструкции. Из изучения механики тела известно, что с помощью трехточечного анкерного механизма любую конструкцию можно полностью удерживать в неподвижном состоянии. Это связано с тем, что силам с любого направления всегда можно противостоять путем выравнивания анкеров в такой системе.

Наиболее распространенными типами анкеров, используемых в таких ситуациях стационарного развертывания, являются грибовидные, шнековые, высокоудерживающие и грузоподъемные.

Грибовидные анкеры, как следует из названия, имеют форму перевернутого гриба, головка которого уложена на дно моря или океана. Этот тип якоря использует свой вес, мощность всасывания и относительное трение между дном и головкой якоря, чтобы прочно прикрепляться к слоям океанского дна. Однако он работает только в условиях, когда на дне океана преобладает ил, ил или песок.

Другие материалы, такие как камень и песок, не могут обеспечить адгезию, необходимую для надежной фиксации якоря на дне океана. Наука, стоящая за тем, как работает эта система, заключается в том, что якорь использует производную версию принципа Архимеда для мягких, гранулированных или вязких сред, таких как грязь и песок.

Поскольку эти материалы, как правило, не могут выдержать вес якоря (эти веса могут достигать нескольких тонн для судов с аномально большим водоизмещением), они позволяют оголовку погружаться до тех пор, пока он не вытеснит достаточное количество пластового материала, чтобы сравняться с его весом.

Из-за огромных размеров таких якорей они могут легко охватить несколько метров глубины океана или морского дна. Они могут противостоять почти всем типам волновых движений и даже самым сильным штормам.

Чтобы удалить их, песок или грязь, окружающие анкер, смещаются до тех пор, пока адгезионное притяжение между головкой и материалом пласта не станет достаточно слабым, чтобы его можно было разрушить тяговым усилием анкера, создаваемым двигателями на конструкции.

Хотя сила, обеспечиваемая этими якорями, делает их очень полезными для ограничения движения, они могут работать только в регионах, где дно океана или моря обеспечивает достаточное всасывание, чтобы утащить якорь вниз. Это делает их идеальными для регионов, близких к пляжам или лагунам.

Шнековые анкеры основаны на физике высокой удерживающей способности винтовой конструкции и их способности оставаться заблокированными в течение длительного времени. Эти анкеры состоят из больших резьбовых головок, которые ввинчиваются в дно моря или океана, где должна быть установлена ​​конструкция.

Часто вместо того, чтобы забивать прямо на дно океана, ко дну океана сначала прикрепляют кожух с прорезанными в нем канавками. Корпус и головки винтов часто изготавливаются из титана или подобных сплавов и материалов, устойчивых к ржавчине и коррозии под воздействием воды и подводных организмов.

Причина использования титана в том, что он идеально подходит для создания прочных и нереакционноспособных компонентов, таких как соединения райзеров на нефтяных вышках. Однако относительное содержание титана и тщательная обработка материалов, используемых при производстве этого типа анкеров, делают процесс изготовления и установки дорогостоящим.

Еще одна проблема, возникающая при установке якоря, заключается в том, что должен быть обеспечен свободный доступ к корпусу и головке винта, так как требуется идеальная центровка, а любые ошибки при бурении океанского или морского дна могут привести к повреждению оборудования. Таким образом, этот тип постоянного якоря в основном используется в мелководных районах, расположенных близко к берегу или имеющих отливы, которые позволяют получить доступ к обсадной трубе и оголовку.

Проблемы также могут возникнуть, если нижний слой состоит из мягких податливых материалов, таких как ил, ил или песок. Поскольку винт работает по принципу трения между корпусом и головкой, такие материалы не создают достаточного сцепления, чтобы винт мог должным образом зацепиться за океанское или морское дно.

Винт и его корпус будут постоянно вращаться, но фактически не смогут закрепить конструкцию. Однако, несмотря на множество ограничений по расположению и использованию этого типа анкеров, он считается одним из самых надежных методов постоянного закрепления любой конструкции. В условиях эксплуатации, где выполняются все основные требования, эти анкеры обычно встречаются.

Типы анкеров с высокой удерживающей способностью представляют собой класс анкеров, характеризующихся высокой удерживающей способностью (HHP) или сверхвысокой удерживающей способностью (SHHP). Эти якоря используются в нефтяной и газовой промышленности для привязывания больших полупогружных конструкций или для удержания подводных трубопроводов, проходящих по дну океана или морскому дну. Такие якоря значительно крупнее и тяжелее своих аналогов.

Чтобы быть заявленным как анкер с высокой удерживающей способностью, они должны обладать прочностью и удерживающими способностями, в два раза превышающими нормальные значения обычных анкеров. Обычный анкер, рассматриваемый в справочных целях, должен иметь тот же вес, что и испытуемый анкер HHP. Чтобы получить эту метку, необходимо успешно провести три испытания, а анкер должен быть опробован как минимум в трех различных типах грунта. По сравнению с двумя предыдущими типами постоянных анкеров эта классификация гарантирует, что анкер будет работать в любых условиях.

Подобно анкерам HHP, сверхвысокая удерживающая способность — это классификация, гарантирующая, что испытанный анкер может выдерживать минимальную силу, в четыре раза превышающую силу обычного анкера с таким же весом. В этом случае также применимы условия испытаний HHP.

После того, как тестируемый якорь снабжен меткой HHP или SHHP, в соответствии с морскими правилами допускается снижение веса на 25%. Из-за удерживающей силы этих типов анкеров это снижение часто не является радикальным. Для установки этого типа якоря часто требуются вымпелы и буксиры из-за большого размера и веса.

Интересным моментом в этих типах анкеров является то, что HHP и SHHP классифицируют только удерживающую силу и могут применяться как к постоянным, так и к временным анкерам. В этом случае обычная привязка, используемая в качестве эталона, также должна рассматриваться как временная или постоянная, чтобы тестируемые значения точно переносились в реальный мир.

Эти анкеры являются самым простым и экономичным методом крепления плавучих конструкций к одному месту. Они используют вес плотных конструкций, таких как сплошные металлические блоки или бетонные кирпичи, чтобы обеспечить направленную вниз силу.

Единственная проблема с этим типом якоря заключается в том, что он должен быть относительно больше, чем обычные якоря, чтобы он мог успешно удерживать большие полупогружные суда, нефтяные вышки и другие морские установки. В таком случае может быть затруднительно транспортировать и хранить большой якорь на конструкции и постепенно опускать его на дно океана.

Этот тип якоря похож по структуре на грибовидный якорь тем, что они используют свой вес, чтобы удерживать конструкцию на поверхности воды.

Как и грибовидные якоря, грузоподъемные якоря могут работать лучше, если вес притягивается вниз или всасывается. Таким образом, головка якоря погружается на несколько метров в дно океана и прочно закрепляется в пластах.

Кроме того, он лучше грибовидных анкеров тем, что может работать в абсолютно любой среде без явной необходимости какого-либо всасывания или прилипания. Это делает их дешевым вариантом для швартовки или стоянки больших конструкций в одном месте.

Если сравнивать грибовидные и грузоподъемные якоря аналогичной конструкции, то грибовидный тип всегда более эффективен из-за меньших размеров и возможности затягивания в ил или почву. Из-за большого размера грузоподъемного якоря его использование может быть затруднено. Это компенсируется возможностью работать в любых условиях океанского или морского дна.

Временные анкеры

Как следует из названия, эти анкеры предназначены для кратковременного использования. Как правило, они используются для стоянки и швартовки судов или для остановки их в воде по разным причинам.

В отличие от постоянных якорей, недостаточно просто прикрепить тяжелый груз к якорному канату, так как отмотать эти якоря становится практически невозможно. Следовательно, временные якоря основаны на зажиме или зацеплении якоря на морском дне или дне океана.

Для этого он использует комбинацию своего веса и гравитации, чтобы привести в движение набор лап или заостренных валов, предназначенных для внедрения в донные слои. Основная конструкция большинства современных временных якорей основана на якоре с лапой, адмиралтейском якоре и якоре без штока.

Поскольку временные якоря используются для привязывания кораблей и других плавсредств, их необязательно делать из дорогих материалов, таких как титан. Поскольку их всегда можно доставить обратно на судно за считанные минуты, они часто изготавливаются из металлов или сплавов, которые не ржавеют, и покрываются основным слоем цинка или другого более дешевого неагрессивного металла.

Углеродное волокно или другие армированные полимеры также служат для зацепления и фиксации на дне океана благодаря их высокому соотношению прочности и веса.

Чтобы снять якоря кораблей со дна моря или выбить их из материала на дне океана, используются растяжки, обеспечивающие дополнительный тяговой момент. Они также служат дополнительным источником силы, которая может быстро вытащить головку анкера на поверхность, если возникнет такая необходимость.

Чтобы поставить якорь, их опускают до тех пор, пока они не коснутся дна океана, пока корабль еще замедляет ход. Очень важно, чтобы они быстро зацепились за обломки, мелкие камни или трещины на дне океана, прежде чем судно полностью остановится. Как только это будет сделано, они должны быть в состоянии обосноваться и предотвратить движение из-за световых волн и течений.

В общем, для кораблей в море, которые по какой-то причине бросили якорь, небольшие движения из-за волнения не имеют значения и никоим образом не влияют на судно, экипаж или груз. Однако суда, пришвартованные или пришвартованные у причала или в порту, не должны смещаться со своего места. Любое обширное движение может привести к повреждению как корпуса корабля, так и самого порта. Чтобы этого не произошло, используются буксиры и дополнительные швартовые тросы, которые поддерживают якорь и удерживают судно в устойчивом положении.

Наиболее распространенные типы временных якорей, используемых на лодках и кораблях, включают якоря Нортхилла, крюка, Херрешоффа, Данфорта, Брюса и плуговые якоря.

Анкер Northill представляет собой легкую конструкцию, которая в настоящее время редко используется из-за превосходной современной конструкции. Это комбинация стандартного анкера и конструкции двойного плуга по обе стороны от центрального стержня. Эта конструкция плуга служит для того, чтобы зацепиться за любую неровную поверхность на дне моря или океана, которую можно использовать в качестве точки швартовки.

Тем не менее, из-за своей формы и серьезных ограничений он обычно не используется, за исключением гидросамолетов и других легких судов. Проблема с конструкцией Northill заключается в том, что она зависит от того, цепляется ли одна из двух лопастей за какой-нибудь мусор или камень на дне.

Это может занять довольно много времени, поскольку, в отличие от обычных анкеров, в этой конструкции используются только две лопасти. Более того, ничто не привязывает якорь, кроме собственного веса. Таким образом, он работает только в регионах, где дно океана имеет пересеченную местность.

Этот тип якоря похож на козырьки, используемые в армии или скалолазании. Центральный металлический рычаг состоит из нескольких более коротких заостренных рычагов, известных как зубцы (обычно их четыре), которые цепляются за поверхность дна океана. Он идеально подходит для конструкций с грубым дном, которые имеют несколько гребней или трещин, за которые могут держаться зубья.

Что делает стиль крюка полезным, так это тот факт, что независимо от того, как якорь опустится, он зацепится за дно океана благодаря множеству зубцов, прикрепленных к центральному плечу. Однако он не работает в иле, почве или другом сыпучем материале, из которого состоит дно океана. Это связано с тем, что зубцы анкера не могут зацепиться и просто отрываются от станины при небольшом движении.

Еще одна проблема с этим типом привязки заключается в том, что ее может быть трудно извлечь после ее внедрения. Это обычно происходит, когда якорная головка или лапы застревают в скалистых или коралловых условиях. Однако с помощью троса такие якоря можно буксировать обратно на судно.

При установке на судно он может повредить другие компоненты из-за своей неуклюжей конструкции. Следовательно, эти якоря обычно подвешиваются с борта самого корабля или просто размещаются на борту небольших судов и водных лодок, а затем сбрасываются, когда возникает необходимость.

Подобно основному якорю Адмиралтейства, используемому на кораблях и других судах, Herreshoff представляет собой распространенную версию этой конструкции. Он использует тот же принцип, что и Адмиралтейство, но более управляем. Его можно разобрать на три или более частей для удобства хранения и собрать обратно без каких-либо особых требований. Это позволяет быстро и легко разворачивать якорь.

Как и Адмиралтейство, он сталкивается с той же проблемой, что головка якоря забивается из-за естественного движения корабля в результате волн и световых течений. В якоре Херрешоффа реализована улучшенная конструкция, так что рычаг, который не прикреплен ни к каким обломкам или камням на дне, может прижиматься к стержню. Это позволяет анкеру свободно функционировать, при этом холостой рычаг не мешает анкерному тросу.

Danforth представляет собой легкую, дешевую и удобную в хранении конструкцию, в которой используются два треугольных лезвия или лапы, прикрепленные к хвостовику, чтобы зацепиться или зарыться в дно океана. Зазор между лапами позволяет якорю цепляться за обломки и камни, а не просто действовать как парус против течения воды. Кроме того, хвостовик и лапы шарнирно закреплены, так что ориентацию лап можно менять в зависимости от типа материала на морском дне.

В этой конструкции используется спусковой трос, прикрепленный к кончикам лап, чтобы можно было менять ориентацию по мере того, как якорь достигает дна. Согласно исследованиям, идеальный угол для погружения трематод в ложе составляет 30 градусов. Таким образом, пока якорь не достигнет дна, весь якорь сбрасывается как единая вертикальная конструкция, чтобы уменьшить сопротивление и парусность.

После того, как якорь полностью тонет, лапы правильно ориентируются и затем могут погрузиться на дно океана или зацепиться за кораллы или камни на дне.

Легкая конструкция, которую можно сложить для удобства хранения. Это делает Danforth обычной конструкцией для небольших судов, работающих в регионах с малой и средней глубиной, так что можно использовать тросы.

Этот тип анкера обычно называют клешней из-за его формы и конструкции. Он используется для того, чтобы зацепиться за камни на дне океана, а затем поселиться в нем. Однако он не работает, когда материал на дне представляет собой рыхлый песок, ил или грязь. Кроме того, сорняки и другие структуры могут запутать коготь анкера, не создавая фактической анкерной силы. Вместо этого они, как правило, препятствуют подъему якоря, когда судну пора двигаться дальше.

Первоначальный дизайн когтя Брюса является относительно избыточным дизайном, от которого теперь отказываются в пользу более практичных конструкций. Более современные конструкции включают коготь, похожий на лопату, который может захватывать большинство типов материалов на дне. Они включают в себя дугу безопасности, обеспечивающую дополнительную устойчивость якорной головки, пока она не зацепится за камни или мусор на дне океана. В таких конструкциях, как Rocna, Vulcan и Ultra, такая конструкция лопатки используется для обеспечения необходимой силы анкеровки.

Подобно плугу, используемому в сельском хозяйстве, в этой конструкции анкеров используются плоские лезвия или пластины, прикрепленные к центральному стержню. Цель состоит в том, чтобы лезвия вонзились в океанское дно и захватили его. Часто вместо одной пластины на конце хвостовика используются три-четыре лопасти, идущие перпендикулярно центральной линии. В современных конструкциях используется арочный хвостовик, с помощью которого можно быстро погрузить плуг в донные пласты.

Основная проблема плугового якоря заключается в том, что он плохо работает в иле, почве или сыпучих материалах, составляющих дно океана. Это потому, что они просто тянутся по дну, когда судно движется без какого-либо сопротивления, пока они не зацепятся за камень или подобный мусор на дне. Точно так же при небольшой восходящей силе из-за обычных волновых движений лопасти или пластины плуга могут сместиться и выскочить из океанского дна. Следовательно, для работы этого типа якоря требуются идеальные условия.

Современные варианты якоря плуга включают конструкцию Delta, состоящую из жесткого арочного стержня и комбинации пластин или лопастей, прикрепленных к нему. В отличие от обычных плуговых якорей, в которых используется шарнирный стержень, это отдельные конструкции, в которых используется вес якоря и его присущая конструкция для сцепления со дном океана.

В заключение

Другие типы оборудования, которые используются вместе с якорем для удержания судна или установки, плавающей на поверхности воды, включают такелаж (например, тросы), якорные цепи и канаты, укладочное оборудование и т. д. Якорные цепи и канаты являются важным фактором, определяющим надежность данного якоря, поскольку они обеспечивают единственную связь между конструкцией и якорем. Они должны быть в состоянии выдерживать огромные усилия как при растяжении, так и при сжатии. Точно так же тросы натяжения также должны быть достаточно прочными, чтобы прикладывать силу к анкеру, чтобы ориентировать его в определенном направлении.

Суть любой конструкции якоря заключается в том, что первоначальные три стандартных конструкции (лапаная, адмиралтейская и безштоковая) были разработаны и изменены с течением времени с появлением новых технологий и требований. В зависимости от того, хотим ли мы использовать постоянные или временные анкеры, основной принцип остается тем же. Все, что меняется, — это стили дизайна в зависимости от таких факторов, как время погружения и материал, найденный на дне или дне океана.

Отказ от ответственности:  Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания Marine Insight не претендуют на точность и не несут за это никакой ответственности.