¿Qué es una piedra marina que se hunde? Tipos, compatibilidad de fondos marinos y guía de selección

A piedra marina que se hunde (más precisamente llamado plomo de amarre, peso aglomerado o bloque de lastre de hormigón/hierro) es un peso pesado que se baja al fondo del mar y se conecta mediante una cadena a una boya, marca de navegación o amarre de un barco para mantenerlo en una posición fija. La elección correcta depende casi por completo del tipo de fondo marino: las piedras de peso muerto (bloques de hormigón o hierro) se adaptan a fondos duros, rocosos o arenosos donde no es posible excavar, mientras que las anclas con formas como setas o pirámides se adaptan a lodo o arena blandos donde el diseño puede excavar y usar succión para un poder de sujeción adicional. Elegir el tipo incorrecto para la composición del fondo es la razón más común por la que un amarre se arrastra o falla.

A continuación, desglosamos el tamaño de estos plomos, qué materiales y formas funcionan mejor en diferentes condiciones del fondo marino y las cifras reales de poder de retención que deberían guiar una decisión de compra o instalación.

Lo que realmente hace una piedra marina que se hunde

En los sistemas de amarre y navegación, el trabajo de un plomo es proporcionar suficiente masa hacia abajo o resistencia a la excavación para evitar que una boya, un marcador de canal o un punto de amarre se desplacen o se suelten por la acción de la corriente, la marea, el viento o las olas. Por lo general, está conectado a la boya de superficie mediante un trozo de cadena pesada, llamado elevador, con el plomo asentado o incrustado en el fondo marino en la posición asignada.

Dos formas en que un plomo mantiene su posición

Los plomos mantienen su posición mediante uno de dos mecanismos: puro peso muerto , donde el bloque simplemente depende de que sea demasiado pesado para moverlo, o succión e incrustación , donde un ancla con forma se clava en el material del fondo y genera resistencia adicional del barro o arena circundante. Las plomadas de peso muerto son más simples y predecibles, pero deben ser considerablemente más pesadas que un ancla empotrada para lograr el mismo poder de sujeción.

Materiales: hormigón frente a hierro fundido

Los dos materiales de plomo más comunes se comportan de manera muy diferente una vez sumergidos, y la diferencia tiene un impacto directo y calculable en la cantidad de peso seco que necesita comprar.

El hormigón pierde más peso bajo el agua

El hormigón tiene un peso unitario seco de aproximadamente 150 libras por pie cúbico , en comparación con aproximadamente 62,4 libras por pie cúbico del agua de mar. Una vez completamente sumergido, el concreto puede ser hasta un 45% más ligero que su peso seco , porque su densidad relativamente baja significa que la flotabilidad anula una gran parte de su masa. El hierro fundido, al ser mucho más denso, solo pierde alrededor del 10% de su peso bajo el agua, lo que significa que un peso seco determinado de hierro proporciona una fuerza de sujeción real significativamente mayor una vez que está en el lecho marino.

Por qué el hormigón todavía se utiliza ampliamente

A pesar de la penalización del peso sumergido, el hormigón sigue siendo el material de plomo más común porque es económico, se puede prefabricar en moldes personalizados a escala y puede incorporar refuerzo de alambre o cáncamos incrustados durante la fundición. Para un objetivo con poder de retención determinado, los plomos de concreto simplemente necesitan tener un tamaño mayor que una unidad equivalente de hierro fundido para compensar la mayor pérdida de flotabilidad.

Adaptación de la forma del plomo al tipo de fondo marino

La forma determina si una plomada depende únicamente de la masa o si obtiene un poder de sujeción adicional al excavar en el fondo, y la forma correcta depende en gran medida de de qué está hecho realmente el fondo marino.

Anclajes tipo hongo para barro blando y arena

Los anclajes en forma de hongo, generalmente fundidos en hierro, usan una tapa en forma de copa que se hunde en el material del fondo blando y crea succión a medida que se incrusta. Son el tipo de ancla de amarre más común y están disponibles en pesos desde 25 libras hasta 1,000 libras o más , con una regla general de tamaño común de 5 a 10 veces la eslora del barco en libras. Funcionan mal en fondos duros o rocosos, ya que no hay nada donde excavar la tapa.

Anclajes piramidales para mayor poder de sujeción por libra

Los anclajes en forma de pirámide presentan un borde de excavación que penetra el fondo más rápido y más profundamente que una forma de hongo, y la amplia superficie genera una fuerte succión a medida que se hunde más. Los anclajes piramidales suelen ofrecer entre 3 y 10 veces su peso seco en poder de sujeción. — por ejemplo, un ancla piramidal de 650 libras puede proporcionar aproximadamente 6500 libras de fuerza de sujeción una vez completamente incrustada, lo que la hace considerablemente más eficiente por libra que un simple bloque de peso muerto.

Bloques de peso muerto para fondos duros o rocosos

En fondos duros, rocosos o muy compactos donde nada puede excavar, la solución estándar es un bloque de hierro o hormigón de peso muerto. Dado que el poder de sujeción aquí proviene puramente de la masa, estos bloques deben ser sustancialmente más pesados: un amarre de concreto de peso muerto de 8,000 libras generalmente proporciona solo alrededor de 4,000 libras de poder de sujeción real, aproximadamente la mitad de su peso seco, ya que no obtiene ningún beneficio del empotramiento o la succión.

Poder de retención por tipo de plomo

La siguiente tabla resume cómo se comparan los principales tipos de plomos y anclas en cuanto a su poder de sujeción en relación con su peso, según datos de campo típicos para cada diseño.

La figura del anclaje de tornillo llama la atención en su contexto: un caso al que se hace referencia describe un Ancla de tornillo de 150 libras exhibiendo un poder de retención equivalente a un Plomo de hormigón de 40.000 libras . Esa brecha ilustra hasta qué punto el poder de sujeción basado en el empotramiento puede superar el peso muerto puro, aunque los anclajes de tornillo requieren equipo de instalación especializado y no son adecuados para fondos rocosos o muy duros.

Dimensionamiento de una plomada: factores prácticos para confirmar

Antes de pedir o verter una plomada, confirme estos factores, ya que equivocarse en alguno de ellos puede subestimar todo el sistema de amarre.

1. Composición del fondo marino. Pruebe o examine el material real del fondo (lodo blando, arena, arcilla compactada o roca), ya que este único factor determina si es apropiado un ancla con forma o un bloque de peso muerto simple.
2. Profundidad del agua y rango de marea. Las aguas más profundas y las oscilaciones de marea más grandes aumentan la carga que la cadena y el cuerpo transmiten al plomo, lo que influye tanto en el peso del plomo como en el tamaño de la cadena.
3. Peso y exposición del buque o estructura. Una embarcación más grande o una boya expuesta a fuertes corrientes, vientos o condiciones de tormenta requiere proporcionalmente más poder de retención que un amarre protegido y con carga ligera.
4. Pérdida de peso material y sumergido. Tenga en cuenta la pérdida de peso sumergido de aproximadamente el 45 % del concreto versus la pérdida de aproximadamente el 10 % del hierro al comparar las cotizaciones de peso seco entre materiales.
5. Método de instalación disponible. Los bloques de peso muerto se pueden bajar mediante barcaza y grúa; Los anclajes con forma y de tornillo pueden requerir la instalación de un buzo o equipo hidráulico especializado, lo que afecta tanto el costo como la profundidad factible.

Conclusiones clave

La efectividad de una piedra marina que se hunde se reduce a hacer coincidir su material y forma con el fondo marino sobre el que se asienta, no solo a comprar la opción más pesada disponible. Los bloques de hierro o concreto de peso muerto son la opción predeterminada confiable para fondos duros o rocosos, mientras que los anclajes con forma como pirámides y anclajes de tornillo brindan un poder de sujeción dramáticamente mayor por libra en barro o arena. — en algunos casos documentados, un ancla correctamente incrustada que pesa unos pocos cientos de libras supera a un bloque de peso muerto muchas veces su tamaño. Confirmar el tipo de fondo marino real antes de seleccionar una plomada es el paso más importante para evitar un amarre que se arrastre o falle bajo carga.