係留シンカー: 一般的な材料、長所と短所、および選択ガイド

係留シンカーにコンクリートがデフォルトの選択である理由

係留ブロックと呼ばれることが多いコンクリート係留シンカーは、通常、鉄筋で補強され、以下の範囲の型で鋳造されます。 0.5～10立方メートル 、数百キログラムから20トンを超える重さのシンカーを生産します。鉄筋コンクリートの密度はおおよそ次のとおりです。 2,400kg/m3 これは金属に比べて低いですが、体積が増加すると、ほとんどのスイング係留やチャンネルマーカーの用途には十分以上です。

主な利点はコストです。コンクリートシンカーは通常、コストがかかります。 トンあたり 60 ～ 80% 削減 原材料（セメント、骨材、水）が加工された金属よりもはるかに安いため、鋳鉄や鋼同等品よりも優れています。また、コンクリートは、保護されていない鋼鉄とは異なり、海水中での腐食に無期限に耐性があるため、港、マリーナ、および水産養殖場での長期間のメンテナンスの少ない係留に好ましい選択肢となっています。

一般的な係留シンカー材料の比較

各材料は、密度、コスト、耐久性の間で異なるトレードオフを行い、係留システムにおいてどの材料が合理的であるかを決定します。

鋳鉄または鋼製シンカーの方が合理的な場合

鋳鉄はおおよそ コンクリートの3倍の密度 つまり、鋳鉄製シンカーは、コンクリート製シンカーと同じ保持重量を約 3 分の 1 の体積で実現できます。これは、海底のスペースが限られている狭い係留場や、サンゴ、海草、または敏感な生息地への損傷を避けるために海底の抵抗を減らすことが重要である場合に重要です。

構造用鋼製シンカーは、スクラップ金属、コンクリート、またはパンチングを詰めた中空の箱として製造されることが多く、主にクレーンやウインチで取り扱うために標準化された形状が必要な海洋および工業環境で使用されます。トレードオフは、海水中の未処理の金属は失われる可能性があるため、鋳鉄と鋼の両方に亜鉛メッキや犠牲陽極などの腐食保護が必要であることです。 年間厚み0.1～0.2mm 腐食が起こり、数十年かけてシンカーの重量が徐々に減少します。

天然石およびその他の代替材料

花崗岩やその他の密度の高い自然石は、特に切り出された岩が地元で豊富で、コンクリートや金属を輸送するよりも安価な地域では、歴史的に係留シンカーとして使用されてきました。ストーンシンカーはコンクリートと同様に優れた耐食性を備えていますが、正確に成形し、係留チェーンのハードウェアを取り付けるのはより手間がかかり、その使用は主に小型船舶や伝統的な漁業係留に限定されます。

リサイクルおよび複合充填材

メーカーによっては、コストを大幅に上げずに密度を高めるために、スクラップ金属、スラグ、または再生骨材のコアの周りにコンクリートシンカーを鋳造しているところもあります。このアプローチにより、実効密度を向上させることができます。 2,800 ～ 3,200 kg/m3 、コンクリート構造の低価格帯を維持しながら、鋳鉄とのギャップを狭めます。

最適な材料の選択を決定する要因

シンカー材料の選択は、地元で入手可能なものをデフォルトとするのではなく、係留場所と船舶のサイズの評価に従う必要があります。

• 必要保持重量 – 大型の船舶とより強い海流では、特大のコンクリートブロックを避けるために鋳鉄のような高密度の材料が必要になります。
• 海底型 – 柔らかい泥の海底では、堆積物への沈み込みを防ぐ、幅広で低密度のコンクリートシンカーの恩恵を受けます。
• 設置方法 – クレーンにアクセスできない現場では、ボートでの輸送が容易な、より小さく密度の高い金属製シンカーが好まれることがよくあります。
• 予算とメンテナンス計画 – コンクリートはメンテナンスの手間がかからず、長期間の設置に適しています。金属は、コンパクトなサイズが定期的な腐食検査の必要性を上回る状況に適しています。
• 環境への配慮 – 設置面積の小さい金属シンカーにより、海洋保護区における海底の撹乱が軽減されます。

係留シンカーの正しいサイズ設定

実際的な開始点は、シンカーの水中ウェイトのサイズを大まかに決めることです。 船舶の排水量の1.5～2倍 中程度の風と潮流の状況では、強い潮流や嵐にさらされる露出した場所ではこの比率が増加します。たとえば、保護された港に係留されている 5 トンの船舶には 3 トンのコンクリートシンカーが使用されますが、露出した停泊地にある同じ船舶には 5 ～ 6 トンの保持重量が必要な場合があります。

1. 船舶の変位と係留場所での予想される風/潮流荷重を計算します。
2. 密度のニーズ、海底の種類、設置アクセスに基づいて材料を選択してください。
3. チェーンとシャックルの定格がシンカーの水中重量と予想される荷重に一致していることを確認します。
4. シンカーと接続金具に侵食、腐食、チェーンの摩耗がないか毎年検査してください。