مطالعه آزمایشگاهی تاثیر تعداد و آرایش سوراخ‌های کوبه مشبک بر تراکم دینامیکی فراساحلی

در تراکم دینامیکی فراساحلی، به منظور کاهش اثر آب بر استهلاک سرعت برخورد کوبه با بستر دریا از کوبه های مشبک استفاده می‌گردد. لذا در طراحی این کوبه های فراساحلی، تعداد و ابعاد سوراخ‌ها و مساحت آنها باید متناسب با ابعاد و مساحت کوبه و جان مشبک آن باشد. به طوری که علاوه بر برخورداری از کمترین استهلاک سرعت در هنگام حرکت در عمق آب و دستیابی به بیشترین سرعت در لحظه برخورد با بستر دریا، نفوذ قابل قبولی به خاک داشته و با ایجاد عمق حفره مناسب در آن، منجر به حداکثر شعاع و عمق بهبود خاک بستر دریا گردد. در این مقاله ورود کوبه های مشبک 9 ،١٦ و ٢٥ سوراخ به ترتیب با آرایش ماتریسی ٣×٣ ،٤×٤ و ٥×٥ به آب و تاثیر تعداد، ابعاد و آرایش سوراخ های کوبه، بر سرعت برخورد با خاک شبیه سازی شده از بستر دریا و عمق حفره ایجاد شده در آن به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سرعت برخورد کوبه‌های مشبک وابسته به مساحت سوراخ‌های آن و عمق حفره ایجاد شده در خاک، میزان انرژی انتقال یافته از کوبه به خاک و شعاع و عمق بهبود آن وابسته به مساحت جان مشبک کوبه می‌باشد. لذا در تراکم دینامیکی بستر دریا، افزایش جرم کوبه بدون مشبک نمودن آن نمی‌تواند راهکار مناسبی جهت افزایش سرعت برخورد کوبه با بستر دریا و عامل تاثیرگذاری در نشست و تراکم خاک محسوب شود. همچنین افزایش جرم کوبه و ارتفاع سقوط آن بیش از ارتفاع بهینه سقوط علاوه بر افزایش هزینه‌های اجرایی، مستلزم استفاده از شناور‌های بزرگ و جرثقیل های طویل و با ظرفیت باربری زیاد است.

Experimental study of the effect of holes number and arrangement of lattice pounder on offshore dynamic compaction

In offshore dynamic compaction, the water effect on the deterioration of the pounder impact velocity on seabed and the crater depth formed in the soil is always a major challenge. In this paper, the water entry problem of lattice pounders of 9, 16, and 25 holes, with 3x3, 4x4, and 5x5 matrix arrangements respectively, the effect of the number, dimensions and arrangement of the pounder holes, on the impact velocity with simulated soil of the seabed and the crater depth formed in it was studied experimentally. The results showed that the impact velocity of the lattice pounders depends on the holes area, and the crater depth formed in the soil, the amount of energy transferred from the pounder to the soil and the improvement radius and depth of soil depend on the area of the pounder’s lattice web. Therefore, in dynamic compaction of the seabed, increasing the pounder weight without reticulating it cannot considered as a suitable solution to increase the impact velocity on seabed and the effective factor on soil settlement and compaction. Also increasing the pounder weight and its drop height over the optimum drop height lead to increasing the operating costs, and it requires the use of large barges and long cranes with a high load capacity.