¿Cómo se anclan las boyas? Sistemas de amarre de boyas explicados por expertos marinos

Cuando una boya reposa en la entrada de un puerto, parece moverse con las olas, pero en realidad nunca se aleja. Eso no es suerte. Una boya se mantiene en su lugar mediante un sistema de amarre diseñado según un principio simple: la parte flotante debe estar conectada al fondo marino a través de un componente que pueda absorber la energía del viento, las olas y la corriente sin transmitir una sacudida violenta al ancla.

En la práctica, una boya se ancla con un ancla o plomada en la parte inferior, una cadena que va hacia arriba hasta la boya y grilletes o giratorios entre cada sección. La cadena cuelga en una curva llamada catenaria, que actúa como un resorte. Cuando se empuja la boya hacia un lado, parte de la cadena se levanta del fondo del mar, aumentando gradualmente la tracción sobre el ancla. Esta es la razón por la que las boyas pueden sobrevivir a tormentas que romperían una línea tensa.

Los cuatro componentes de un sistema de amarre de boyas

Cada amarre de boya, desde un pequeño marcador de río hasta una gran boya de datos en alta mar, comparte la misma estructura básica. Normalmente puedes separar el sistema en cuatro partes.

El casco de la boya es la única parte visible. Se prefieren los cascos de acero para instalaciones permanentes porque resisten mejor que el plástico los impactos, los daños causados ​​por los rayos UV y la abrasión. Una boya esférica de acero, por ejemplo, puede servir como punto de amarre para embarcaciones de recreo o como marca de navegación en aguas costeras durante décadas.

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La cadena es el conector más común porque su peso crea el efecto catenaria. A veces se utilizan cuerdas en sistemas temporales, pero los amarres de cadenas se consideran más confiables para instalaciones a largo plazo.

Cómo el ancla o el plomo mantienen la boya en su lugar

Un ancla o plomada resiste dos tipos de cargas: la tracción horizontal de las corrientes y el viento, y la elevación vertical de las olas que actúan sobre la boya. Para la mayoría de los amarres de boyas, la carga horizontal es mucho mayor que la elevación vertical. Por lo tanto, el aparejo necesita una gran superficie contra el suelo o una gran masa para resistir el deslizamiento.

Hay tres enfoques prácticos:

• Anclajes acanalados , como Danforth o los tipos de alto poder de sujeción, se entierran cuando se aplica tracción horizontal. Funcionan mejor en arena, barro o arcilla.
• Anclas sin stock son comunes en los barcos pero menos comunes en las boyas permanentes; dependen de su peso y de sus grandes aletas para engancharse en el fondo marino.
• Platinas de peso muerto , hechos de hormigón, acero o hierro fundido, simplemente se asientan en el fondo y dependen de la fricción y la masa. Son la opción más predecible sobre roca o arena muy dura.

Las condiciones del fondo marino determinan qué enfoque utilizar. Un fondo fangoso puede sostener muy bien un ancla con aletas, pero la misma ancla puede fallar en una roca lisa. Una plomada puede deslizarse sobre barro blando porque no tiene una superficie enterrada a la que agarrarse. Siempre debe realizar un estudio del fondo marino o utilizar una carta local antes de elegir el aparejo terrestre.

Para obtener una descripción general de los estilos de anclaje más comunes y dónde funciona mejor cada uno, consulte nuestra guía completa de tipos de anclaje .

Por qué la cadena es la columna vertebral del sistema

La cadena entre la boya y el ancla hace más que conectar los dos puntos. Su peso confiere al amarre su capacidad única de liberar energía lentamente. A medida que la boya se mueve hacia los lados, la cadena se levanta del fondo del mar y la longitud levantada aumenta gradualmente la tracción sobre el ancla. Si la misma conexión se hiciera con una cuerda liviana, la carga se dispararía instantáneamente y podría sacar el ancla o romper la conexión.

Dos características de la cadena importan: el diámetro y la longitud.

• Longitud generalmente está relacionado con la profundidad del agua. En los amarres permanentes de boyas, un diseño común utiliza una longitud de cadena igual a tres a cinco veces la profundidad del agua. Una cadena más larga reduce el ángulo en el ancla, lo que mejora la sujeción.
• Diámetro se elige de acuerdo con la carga esperada, la profundidad del agua y el grado de la cadena. Una cadena de tamaño insuficiente se desgastará rápidamente en el punto donde toca el fondo del mar, mientras que una cadena de gran tamaño añade peso y coste innecesarios.

La cadena de acero utilizada en los amarres de las boyas suele estar galvanizada en caliente para resistir la corrosión. El acero inoxidable se utiliza en situaciones especiales, como boyas científicas, donde la resistencia a la corrosión es más importante que el coste. Una cadena de ancla con eslabones estándar es una opción comprobada para sistemas de boyas permanentes porque resiste las torceduras y proporciona una superficie lisa para la curva catenaria.

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Cuando se unen secciones de cadena, a menudo se instala un eslabón giratorio entre la boya y la cadena o entre la cadena y el ancla para evitar que se tuerza.

Sinkers: un equipo terrestre confiable para fondos marinos difíciles

Si bien las anclas de uña son eficaces en fondos blandos, muchas instalaciones de boyas permanentes utilizan plomos. Una plomada es una masa pesada colocada en el fondo del mar, y su fuerza de sujeción proviene del peso y la fricción en lugar de penetrar en el suelo.

Los plomos de hormigón son baratos y se pueden moldear en una amplia gama de formas, lo que los convierte en la opción predeterminada para muchos contratistas de amarres. Los plomos de hierro fundido y acero ofrecen una mayor densidad, por lo que ocupan menos espacio y pueden usarse en áreas con corriente fuerte donde un bloque de concreto más grande sería difícil de manejar. La siguiente tabla resume las compensaciones.

Cuando se especifica una platina, generalmente se funde o suelda en la masa un ojo de elevación o un bucle de cadena incrustado. Ese punto de fijación debe ser lo suficientemente fuerte para soportar toda la carga de rotura de la cadena de amarre, porque toda la fuerza de la boya pasa a través de él.

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El peso correcto de una plomada depende del desplazamiento de la boya, la corriente de agua y la profundidad. Un punto de partida común para una boya de navegación mediana es una plomada que pesa aproximadamente de tres a cinco veces el peso de la cadena que se encuentra en el fondo del mar. Un cálculo de ingeniería específico siempre es mejor que una regla general.

Adaptación del amarre a la aplicación de la boya

Diferentes boyas enfrentan regímenes de carga muy diferentes. Una boya de navegación que marca un canal está expuesta a vientos y mareas constantes; debe mantener la posición con poca tolerancia. Una pequeña boya de amarre para yates está sujeta a repetidas cargas de impacto cuando los barcos se acercan y se alejan, lo que puede hacer que el ancla se desprenda del suelo blando. Una boya anclada junto a un corral de acuicultura experimenta corrientes constantes y fuerzas de olas de alta frecuencia, por lo que su sistema de sujeción necesita un ancla más fuerte y una cadena más larga.

La profundidad del agua es una de las variables más importantes. En aguas poco profundas, la cadena puede descansar en el fondo del mar durante una gran parte de su longitud, lo que añade fricción y reduce la carga del ancla. En aguas profundas, la mayor parte de la cadena cuelga en la columna de agua, por lo que el ancla debe soportar una mayor carga. Por este motivo, una boya amarrada a 20 metros de agua necesita un aparejo diferente que una a 5 metros, incluso si la boya y el clima son idénticos. A diferencia del fondeo temporal de una embarcación, el amarre de una boya es una instalación permanente, por lo que el margen de diseño debe ser más conservador.

Instalación y cuidado a largo plazo

La instalación de un amarre de boya comienza con un estudio del fondo marino para confirmar el tipo de fondo. Primero se baja el aparejo de tierra, luego se despliega la cadena y se fija a la boya. Una vez que la boya está en posición, se tensa el amarre remolcando la boya hacia atrás o tirando de la cadena con un cabrestante de barco de trabajo. Esto elimina la holgura y fija el ancla o la plomada en el fondo del mar.

Una vez en servicio, el amarre de una boya está expuesto a un movimiento constante, lo que puede provocar desgaste en lugares específicos: el primer eslabón de la cadena en la boya, el pasador del grillete y el punto donde la cadena toca el fondo marino. Una inspección anual debe cubrir lo siguiente:

• Confirme que la boya no se haya movido fuera de su radio designado.
• Revise la cadena en busca de corrosión, eslabones estirados y grietas en las soldaduras.
• Verifique que los grilletes y los pivotes giren libremente y no se hayan desgastado.
• Mida la profundidad en la boya e inspeccione si el plomo se ha hundido demasiado.

Si estás planeando un nuevo amarre o tienes dudas sobre uno antiguo, el preguntas comunes sobre amarre y fondeo contiene respuestas prácticas sobre la configuración y la selección de componentes.

Anclar correctamente una boya no es cuestión de tirar un peso por la borda y esperar lo mejor. Es un sistema de componentes cuidadosamente combinados: una boya, una cadena, conectores y un ancla o plomo. La catenaria de la cadena absorbe la energía de las olas, el aparejo resiste la carga y una inspección periódica mantiene todo el circuito confiable. Cuando estas piezas se eligen para la profundidad del agua, el fondo marino y la aplicación específicos, una boya puede permanecer en su lugar durante muchos años con solo un mantenimiento básico.