مجله بیکران راه دریا

سازه های شناور بسیار بزرگ (VLFS) سازه های شناور بسیار تخصصی با کاربردهای متنوع در مهندسی دریا و حمل و نقل دریایی هستند که از آنها برای حمل و نقل و دپوی کالا و موارد دیگر استفاده می شود. طراحی این مگا شناور ها بر اساس هیدروالاستیک آنها و رفتار ناشی از نیروهای محیطی موجی است.

سازه شناور غول پیکر چیست؟

VLFS مخفف عبارت very large floating structure به معنای سازه شناور بسیار بزرگ است. این سازه ها مشابه جزیره هستند و برای اهداف مختلفی از جمله فرودگاه های شناور، پایگاه های نظامی، امکانات تفریحی، اسکله، پل و تأسیسات نگهداری مواد نفتی و گاز طبیعی ایجاد می شوند. مگا شناور ها، سازه های بسیار بزرگ و اختراع بزرگ قرن بیستم اند. تولید و ساخت این سازه در پروژه های احیای زمین و در مقایسه با روش های سنتی ای با طبیعت تداخل دارند، مزایای بیشماری را به همراه داشته اند.

چالش های هیدرودینامیکی زیادی برای درک حرکت این سازه ها روی آب وجود دارد. یکی از مهمترین چالش های طراحی مگا شناور ها این است که به دلیل اندازه بزرگی که دارند نمی توان ساختار را به به صورت صلب طراحی کرد و نیازمند محاسبات پیچیده است. این مشکلات به خصوص در طول موج های بلند و بزرگ بیشنر دیده می شود. طراحی این قبیل شناور باید بر اساس ممان های خمشی باشد. ساده ترین مدل برای یک VLFS یک صفحه الاستیک شناور است.

ابعاد مگا شناور ها

VLFS ها از نظر اندازه بسیار بزرگ هستند. در طراحی این سازه های غول پیکر از طراحی مدولار استفاده می شود. در واقع این سازه های سناور بزرگ در حمل و نقل دریایی از کنار هم قرار گرفتن قطعات مدولار در سایت ایجاد می شوند. VLFS ها را می توان به عنوان فرودگاه های شناور و سکوهای فرود استفاده کرد.

اجزای سازه های شناور بسیار بزرگ

مگا شناور ها در حمل و نقل دریایی معمولا از چند جزء تشکیل شده اند که عبارتند از:

• سازه نیمه شناور یا پانتونی بسیار بزرگ
• تجهیزات پهلوگیری سازه برای نگه داشتن سازه شناور در جای خود
• پل دسترسی یا جاده شناور برای رسیدن به مگا شناور از ساحل
• موج شکن برای کاهش اثرات نیروهای موج روی شناور

دسته بندی مگا سازه ها در حمل و نقل دریایی

سازه های شناور بسیار بزرگ یا VLFS ها به دو دسته عمده نیمه شناور و پانتون تقسیم می شوند.

VLFS های نیمه شناور

VLFS های نیمه شناور دارای یک سکوی برجسته در بالای سطح دریا هستند که روی ستون های لوله ای قرار گرفته اند. مگا شناور های نیمه شناور در دریا ها و آب های آزاد که امواج نسبتاً بزرگ و قدرتمند دارند مورد استفاده قرار می گیرند.

ستون های لوله ای برای به حداقل رساندن اثرات امواج دریایی به طریقی که شناوری سازه را حفظ کنند طراحی می شوند. سازه های نیمه شناور به طور معمول در حمل و نقل دریایی به عنوان فرودگاه، پایگاه نظامی و اکتشافات نفتی در آبهای عمیق مورد بهره برداری قرار می گیرند.

 

VLFS های پانتون

مگا شناور پانتون، دارای سکویی (Platform) است که روی سطح آب قرار می گیرد. در حمل و نقل دریایی، پانتون ها معمولاً در آب های آرام و بدون امواج قوی مثل تالاب، بندر و خلیج استفاده می شوند.

در مقایسه با VLFS های نیمه شناور، پانتون ها انعطاف پذیرتر و برای حفظ شناوری متکی به سازه خودشان هستند. برای تولید، نگهداری و تعمیر این نوع مگا شناور ها ارزان‌تر است.

 

کاربردهای مگا شناور ها یا VLFS

اسکله های شناور

نمونه های این اسکله های شناور را می توان در آبراه های اصلی و در حمل و نقل دریایی دید که توسط شرکت کشتی سازی تگزاس ساخته شده است. قدیمی ترین اسکه شناور در سال ۱۹۸۵ توسط گروه ساخت و ساز بتلهم مارین (Bethlehem Marine ) ساخته شده است.

اسکله های مگا شناور برای نگهداری کالاهایی با ظرفیت بیشتر در حمل و نقل دریایی ساخته می شوند. برای مثال اسکله شناور والدز در آلاسکای آمریکا می تواند در خود کانتینرهای ۵۰۰۰۰ تنی را جای دهد.

فرودگاه های شناور

افزایش هزینه ساخت بنا روی خاک در شهرهای بزرگ نیاز به برنامه ریزی شهری قوی ای دارد، به خصوص برای شهرهای جزیره ای و ساحلی که سهم کمی از خاک دارند. به همین خاطر مدیران و مهندسان به دنبال جایگزین هایی برای کاهش ازدحام در شهرها و استفاده بیشتر از حمل و نقل دریایی هستند.

به منظور مقابله با این چالش، ژاپن در سال ۱۹۹۸ یک فرودگاه و باند بر روی آب‌های ساحلی در فرودگاه بین‌المللی کانسای احداث کرد. از دیگر فرودگاه‌های قابل توجه می‌توان به پایگاه هلیکوپتر ونکوور در استان بریتیش کلمبیای کانادا اشاره کرد.

کارخانه های مگا شناور

اولین کارخانه های مگا شناور در آب های عمیق در سواحل کشورهایی مانند ژاپن و آرژانتین ساخته شده اند. در سال ۱۹۷۹، یک نیروگاه در شهر خولان Khulan بنگلادش و همچنین یک کارخانه پلی اتیلن در باهیا ی آرژانتین ساخته شد. حتی کشور ژاپن هم اکنون در حال طراحی و ساخت یک تصفیه خانه آب و مزرعه انرژی بادی برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون آب و انرژی این کشور است.

پایگاه های اضطراری شناور

برخی از مگا شناور ها برای پایگاه های شناور اضطراری طراحی و برای امداد و نجات اضطراری در نظر گرفته می شوند . این پایگاه ها کمتر تحت تأثیر زلزله قرار گیرند. در کشورهای زلزله خیز مانند ژاپن، پایگاه های امداد و نجات در توکیو و اوزاکا ساخته شده است تا در صورت وقوع زلزله های شدید به عنوان پناهگاه ایمن عمل کنند.

VLSF مخفف سازه شناور بسیار بزرگ یا مگا شناور است. در حمل و نقل دریایی این سازه‌های بزرگ (بزرگ‌تر از کشتی های غول پیکر دریایی) برای سکوهای ذخیره‌سازی دریایی، فرودگاه‌های شناور، اسکله های شناور. معروف‌ترین مثال مگا شناور است که به عنوان نمونه اولیه فرودگاه شناور در نزدیکی توکیوی ژاپن ساخته شده است.