Gegevens en beschouwingen over scheepshellingen en dokken (colleges prof. Jansen)

Afd. Civiele Techniek TH "Delft

Gegevens en beschouwingen over

ê2~~~E~~~!1~~g~~_~~_~~~~~~~

Samengesteld door G. Swier in aansluiting op de colleges

van Prof. ir P.Ph. Jansen.

Technische Hogeschool - Delft

Afdeling Weg- en Waterbouwk~nde.

Reeds in de grijze oudheid werden hellingen gebouwd. Aanvankelijk was het een houten bed waarop het schip werd gebouwd. Het scheepsmateriaal was hout en het schip gleed af op zijn eigen kiel.

Wanneer er kleine reparaties of onderhoudswerken beneden de waterlijn moesten worden uitgevoerd, werd het schip bij hoog tij boven een zandbank of speciaal daartoe geconstrueerde

steiger gevaren, zodat het bij vallendtij droog kwam te liggen. De scheepsafmetingen waren klein en wanneer het vlak ge-inspecteerd moest worden-, werd het schip op de zij getrokken, "krengen" genaamd.

Werkzaamheden konden dus alleen geschieden wanneer het schip droogviel.

Bij grotere reparaties ~erd het schip op de helling ge-trokken. Hiervoor moeten grote krachten worden aangewend. Naar-mate de scheepsafmetingen toenamen als gevolg van de

toepas-sing van staal, moesten de hellingen hieraan aangepast worden. De behoefte om reparaties buiten de helling uit te voeren,leid-de tot voeren,leid-de constructie van het dok.

Reeds uit 1434 is bekend, dat ~en schip, nadat het op het strand gezet was en droogviel, door kleine kleikaden werd om-ringd. Men kon nu tijdens hoog'tij doorwerken en tevens grotere reparaties uitvoeren.

In Engeland werd het eerste dok gebouwd in 1495 te

Portsmouth. De afsluiting werd gevormd door 2 schotbalkstape-lingen op flinke afstand van elkaar.

De ruimte tussen deze balklagen werd, nadat het schip in-gevaren en drooggevallen was, opgevuld met klQi en puin.

De omvang van deze afsluiting was echter dusdanig, dat men

29

dagen nodig had om deze te verwijdere-n alvorens het schip' zee kon kiezen.

De betere methoden van fundering en bemaling schiepen de mogelijkheid om de dokbodem lager te leggen en het dok te ver-grotén.

De groeiende eisen van de reders hebben de scheepswerven verplicht hun werven en dokken uit te breiden en te verbeteren~ Immers de reders bepalen de scheepsafmetingen waarmee zij wensen te varen. De scheepswerven dienen hun outillage hierbij aan te passen.

Aanvankelijk werden de schepen in de dokken op de dokbo-dem gezet. Met de grote schepen van thans is dit niet meer mo-gelijk, want wanneer het schip droogvalt op een niet zuiver bij de scheep~lijnen aangepaste grondslag levert dit gevaar voor te grote spanningen in de romp. Bovendien zou het niet mogelijk zijn het vlak te inspecteren, daar krengen uitgesloten is.

Het grote schip vereist dus een zeer speciale oplegging. Behalve voor de scheepvaar-t worden hellingen en dokken ook ge-bruikt voor reparatie en onderhoudswerken aan sluisdeuren, b.v. het deurendok bij Den Oever en Weurt.

Indeling.

De inrichtingen voor reparatie - of bouwdoeleinden van schepen kunnen als volgt ingedeeld worden:

I. Hellingen. 1• Bouwhellingen. 2. Reparatiehellingen (sleephellingen). 11. Dokken. 1• Vaste dokken. 2. Drijvende dokken.

In Rusland worden kleine binnenschepen _{soms op het ijs} gebouwd.

Men zorgt ervoor, dat het schip gere.ed is voor te water-lating bij het intreden van de dooi.

Al naar gelang de aard van het bedrijf onderscheidt men: a) Nieuwbouw bedrijven.

b) Reparatie bedrijven.

De indeling van het werf terrein is'voor beide verschillend.

Het schema voor een nieuwbouwbedrijf is het gunstigst als volgt: Waterfront

Hel linge a

~vt.B ruwdol ken

Scheepsbouwloods

Machinefabriek

Voor een reparatiebedrijf is een centrische opstelling meer geschikt. De machinehal wordt in het centrum geplaatst, daar machineschade het meest voorkomt.

Machine-fabriek

Zo mogelijk zal een scheepsbouw bedrijf reparatie en nieuw-bouw combineren. Scheepsbouw is sterk conjunctuur. gevoelig, zo-dat men op deze wijze risico spreiding verkrijgt ..

Momenteel levert reparatie de grote winst. Is er weinig reparatie, dan kunnen de arbeiders in de nieuwbouw te werk wor-den gesteld (Wilton, R.D.M.~

Verder dient gelet te worden op de bouwwijze. Past men sectie-bouw toe, dan dient men hiervoor een extra werkterrein langs de bouwplaats beschikbaar te hebben.

Vooral in de laatste wereldoorlog is de sectie-bouw metho-de van Henry Kaiser veel toegepast.

Ondanks haar scheepsbouwkundige nadelen biedt deze methode het grote voordeel van sneller werken, waardoor het gebruik van de helling veel intensiever wordt, daar de bouwtijd kort is.

I. Hellingen.

Een helling is een hellend vlak waarop een schip gebouwd of gerepareerd wordt om het daarna met behulp van de zwaarte-kracht af te laten lopen. Een te herstellen schip zal men te~ gen de helling optrekken, hetgeen grote krachten vereist. Daar-om zullen reparatiehellingen slechts voor kleine schepen wor-den gebouwd.

Al naar gelang de ligging van het schip t.o.v. de oever-lijn onderscheidt men:

a) langshellingen b) dwarshellingen

Men spreekt van een dwarshelling, wanneer de lengteas van het schip evenwijdig aan de oeverlijn wordt geplaatst.

In alle andere gevallen spreekt men van een langshelling. Bij de dwarshelling geschiedt het tewaterlaten (lanceren) loodrecht op de lengteas van het schip; bij een langshelling evenwijdig daaraan.

De keuze tussen dwars- en langshelling wordt veelal be-paald door het gebruik dat men er van wenst te maken, maar soms ook door de situatie. Een bouwhelling voor grote schepen zal steeds als langshelling worden gebouwd, omdat men dan een .belangrijke besparing op de lengte van het waterfront verkrijgt.

Het smalle waterfront behoeft niet benut te worden voor kraan-banen e.d., waardoor het aflopen van het schip zonder ingrij-pende maatregelen mogelijk is.

Liggen meerdere langshellingen naast elkaar, dan kan 1 kraan tegelij~ertijd voor de bouw van 2 schepen benut worden, terwijl de kraan zich over kleine afstanden behoeft te ver-plaatsen, wat een voordeel is boven de dwarshelling. Dwarshel-lingen worden bij voorkeur toeg~past voor reparatiehellingen of voor de bouw van kleinere schepen.

waterfront

a) De langshelling.

Uit constructief oogpunt is vooral de bouwhelling inte-ressant voor de civiel-ingenieur. Voor de constructie van een afloophelling zijn de volgende punten van belang:

1) De ligging

a) in het algemeen

b) t.o.v. van het water

2) De krachten voor en tijdens de afloop van het schip

3) Het afschot

4) De lengte van de voorhelling 5) De vorm

De scheepsbouwer dient ten aanzien van deze punten duidelijk zijn eisen te stellen en ons de nodige gegevens te verschaffen.

Toch is het nuttig deze punten eens nader te bezien.

1. De ligging_van de afloophelling.

Een schip zal nooit op een helling worden afgebouwd. Men zal het afloopgewicht zoveel mogelijk beperken en pas wanneer het schip in het water ligt de opbouw voltooien.

De vaardiepte voor de werf wordt bepaald door de diepgang van het ongeladen grootste te bouw~n schip. Men v~ndt de wer-ven dan ook langs onze grote rivieren, daar.,waar geladen sche -pen van grote afmetingen niet kunnen komen, zoals langs de Noord, Lek en Hollandse IJssel.

Bij voorkeur kiest men de richting van de lengteas van de helling N.Z. in verband met het magnetisme in het schip bij la -tere compasopstelling. Dit wordt belangrijker naarmate de bouw langer duurt~

De hoek, die de lengteas van de helling met de waterlijn maakt,wordt soms bepaald door de vereiste uitlooplengte.

Om

een grote uitlooplengte te verkrijgen zal men deze hoek

(a)

klein moeten kiezen.

de kraanbanen gunstig deze hoek groot te kiezen. daar de bouw

het meest economisch kan geschieden wanneer de schepen juist naast elkaar liggen.

Een oplossing welke aan beide eisen tegelijk voldoet is de volgende:

Een nadeel is echter nu, dat een aanzienlijk deel van het werf terrein verloren gaat.

Men zal uiteraard naar een door de omstandigheden te be-palen compromis moeten zoeken.

2• De krachten op de helling voor en tijdens de afloop.' , Zolang het schip op de hellirig ligt, zal de belasting hierover gelijkmatig worden verdeeld.

Complicaties doen zich echter voor bij het lanceren van het schip.

Bij vrije afloop, d.w.z. tijdens het aflopen wordt het schip niet geremd, kan men 3 perioden onderscheiden.

1e faze: Het schip krijgt snelheid maar verplaatst nog geen water.

2e faze: Het schip is ten dele in het water maar het achter -schip begint nog niet op te drijven.

3e fàze: Vanaf begin opdrijven tot het verlaten van de helling. Bij alle verdere beschouwingen wordt gemakshalve veron

der-steld, dat:

a) De waterspiegel rond het schip tijdens de afloop een hori-zontaal vlak blijft.

b) Slede(n) en afloopbaan geen vormverandering ondergaan. c) Alle dynamische krachten nul zijn.

d) Geen rekening wordt gehouden met het feit, dat de waterver-plaatsing infeite moet worden verminderd met de inhoud der carène schijven loodrecht boven de goot, omdat het schip daar niet in aanraking is met water.

3

.

De beweging van het schip tijdens de afloop. 1e faze:

Stel het afloopgewicht G. Dit is het totale gewicht van het schip, aangrijpend in het zwaartepunt.

Die kracht wordt ontbonden evenwijdig aan en loodrecht op de helling.

Wordt de wrijvingscoëfficient ~ gesteld en is cp de hoek die de kiellijn maakt met de horizontaal, dan is de kracht

wel-ke de beweging veroorzaakt:

K

=

G (sin

cp -

!l cos cp )

De versnelling wordt gevonden uit:

K

=

m.a

=

G • a. g

( ) __G

G sincp - IJ coscp

g

.

a•

De snelheid op een tijdstip t na het begin van aflopen

(vo

=

0)

~

vindt men uit: vt

=

a.t

St

=

!

a t2 vt

=

V

2 aSt

Voor elke waarde van St is de snelheid te bepalen. Deze is, evenals de versnelling, onafhankelijk van het afloopge~ wicht.

2e faze:

....__

.

_

-

~--

----

-Q

=

G - D

De druk op de helling wor~t nu:

Q

cos ~

=

(G - D) c~s ~

De kracht, welke thans de beweging veroorzaakt is

!...

=

(G - D) { sin cp - M cos

se

} -

W. (1)

W stelt hierin de waterweerstand voor. Het is duidelijk in te zien, dat de snelheid nu kleiner is dan aan het einde van de eerste faze, terwijl de versnelling zelfs in een vertraging kan overgaan.

'Je faze:

Ook nu geldt de beschouwing voor de 2e faze, maar

Q

zal steeds kleiner worden t.g.v. het opdrijven van het schip.

4.

Verlq2.,E_v§tn de druk op de helling.

Voor een helling met gering afschot is cos cp ~ 1 zodat we een -voudigheidshalve de krachten loodrecht op de helling denken.

1e faze:

Stellen we de sledelengte gelijk s en de totale gootbreed -te b dan is de gemiddelde drukspanning ad op de afloopbaan:

_ G

t/m2

(b en s in m)

ad -

b.S

(

G in ton )

De gemiddelde druk q op ~e afloopbaan bedraagt:

q

= ~

=

b. ad.

t/m'

Bij benadering neemt men aan, dat het belastingsvlak een rechthoekig trapezium is.

Het oppervlak van het trapezium

=

G

i

s (qa + qv)

=

G

=

q.S

Door het trapezium te beschouwen als de som van een recht-hoek en een drierecht-hoek, vindt men: (moment om A) .

_ 1 1 1 ( ")

q. s •x - 2 s•qv.s +

3'

s ,

'2

qa - qv s q.x ==

t

s (qa + 2 qv)

(1) hierin gesubstitueerd geeft:

== 29 (3x -

e )

qv _{s -,}

== 29 (2s - 3x)

qa _s

In de praktijk bl~jken qa en qv meestal niet veel van q te ve r-schillen.

2e faze:

Hierbij treedt de kans op, dat het schi:p dompt, d.w.z.! kantelt om het einde van de helling, indien deze niet ver ge-noeg onder water doorloopt.

De critieke stand van het schip t.o.v. de helling vindt men door het moment om

B

te nemen:

D.b - G.a ==.Q.x

x == D. b - G,a

Indien x negatief wordt zal de helling de tegen-c. omponen-te niet meer kunnen leveren, waardoor het schip dompt.

Het dompen zal ten allen tijde vermeden moeten worden, daar het schip dan te grote krachten op moet nemen.

Voorwaarde is, dat het" anti-tipping" moment D.b - G.a

>

0

Zolang ~ SI

<

X

<~

SI, dus wanneer Q binnen de kern valt, neemt men aan dat het belasting vlak een rechthoekig trapezium bli jft met hoogte SI.

De gemiddelde belasting q

= ~

zodat nu: qv

=

29 ~3x -SI

l

SI

=

29 {2 s'

-

Jx~

qa SI Voor x

=

1

SI 2

Het trapezium wordt een driehoek voor x

= ~

SI en x

x

=

1

s'

qa = 2q qv

=

0

3

x - 2 s'_-j qa

=

0 qv

=

2q Je faze:

=

2 ,

'3

s

Deze faze begint zodra het schip om een dwarsscheepse as

bij C gaat draaien.

Dit is op het ogenblik dat x

=

s'

en Dv d

=

G.c

De druk van de voorsteven op de afloopbaan is gelijk Q

=

G-D. Q zal maximaal zijn bij het begin van opdrijven. Handhaven we onze aanname, dat geen vormveranderingen zouden optreden, dan zou Cloneindig groot worden.

De sleden worden van zacht hout gemaakt en men neemt aan, dat de slede over een lengte l' blijft dragen. Voor 11 neemt

men 0,05 s.

De gemiddelde belasting wordt dus: Cl=

__g-

_{0,05 s •}

Bli jkt uit de berekeningen, dat Cl> 100 t/m', dan moet men maatregelen nemen om het opdrijven later te doen plaats vinden, Dit kan geschieden door b.v. ballast aan te brengen in het achterschip, hetgeen echter het kipmoment ongunstig be -invloedt. Door toename van D wordt Q echter kleiner.

Een vrij goede benadering voor de voorstevendruk verkrijgt men door 20

à

25

%

van het afloopgewicht te nemen.

s'cO,05s

<0,05s

Verloop van voorstevendruk D

Uit bovenstaande grafiek blijkt, dat de maximale voo

r-stevendruk tot het 5 voudige van de normale druk kan oplopen.

Deze druk kan te grote spanningen in de scheepsromp

ver-oorzaken. Men tracht deze spanningen over de scheepsromp te

verdelen door het aanbrengen van apostelen.

Dit zijn zachthouten balkschotten, die van de slede naar

de romp lopen.

Verder bestaat de kans dat het vet uit de goten wordt ge

-perst.

Bij de constructie van de helling dient men hier eveneens

terdege rekening mee te houden.

Ten gevolge _{van de vrij grote afloopsnelheid}, welke vari

-eert van

₅

tot 9 m/sec. werken de grote drukken slechts korte

tijd.

Het einde

D.

wordt behalve door het antikip moment ook

bepaald door ote.

Loopt de helling door tot D, dan zal het sChip van de hel

-ling gelicht worden. In de praktijk wordt deze altijd korter

gemaakt en het schip zal van de helling vallen,

(je mag hierbij niet te groot zijn.

Bij het einde van de afloop zal de dragende lengte kleiner wor

-'den dan 0,05 s waardoor de druk per lengte eenheid groter wordt.

Daar D steeds groter wordt, zal Q kleiner worden. Theore

-tisch zou de oplegreactie toch ö<)groot worden, zodat het einde

van de helling zou bezwijken. Zettingen van de helling en de

grote polaire traagheid van het schip, waardoor het zich verzet

tegen draaiing om C, geven

Ge

een eindige, door de helling op

-neembare grootte.

Hoe dieper C onder de waterspiegel ligt, des te geringer

de kans op dompen en des te kleiner is (J •

c

Dit is de reden, dat het lanceren bij voorkeur bij hoog

water ge.sch_iedt.

Bij het t.ewaterlaten zal men het achterschip voor laten

i

gaan. Het achterschip is n.l. "vollerIl dan het voorschip en zal

daardoor eerder opdrijven. Bovendien is het schroefraam minder

goed bestand tegen puntlasten dan de veel sterkere voorsteven.

Het is duidelijk dat het schip tijdens de afloop 'aan bui-gende momenten wordt blootgesteld. Alleen een schip met sterk langsverband kan van een langshelling aflopen.

Bij de belasting van de slede dient men rekening te

hou-I

den ~et de windkracht. De slede zal, indien ze juist onder het zwaartepunt van het schip ligt, t.g.v. de sCheepsbelasting ge-lijkmatig worden belast. De windbelasting geeft een moment om

A~ A

_

w

G' h

k

b ~

Illll111mnnUHIla

1 ~a2

0'2 ~ 0'1

6b

? <-

b~S.

b_)- 6 WG~ s

Voor b

=

6

WGh s is de drukfiguur een driehoek.

5.

Het afschot.

Bij grote schepen varieert dit van 1 : 20 tot 1 : 12. Het afschot wordt bepaald door:

a) het gewicht van het schip b) het te gebruiken hellingvet c) het aantal sleden.

ad a) Zeer kleine en lichte schepen dient men soms belangrijk meer afschot te geven. De ligging van het zwaartepunt boven het maaiveld is voor een klein schip gering, en de afloop snel-heid is hiervan sterk afhankelijk. Bij een groot schip daaren-tegen ligt het zwaartepunt veel hoger. Een practische eis is, dat men i.v.m. eventuele onvoorziene omstandigheden, het schip liefst met v )-

5

m/sec. laat aflopen.

ad b) Uit de ervaring is gebleken, dat de kleef, dit is de wrijving in rust die het schip belet om af te lopen, groter is naarmate de specifieke druk ad kleiner is.

Onder de specifieke druk wordt verstaan de vetdruk. Deze is gelijk aan het quotient van afloopgewicht en oppervlak der slede(n).

Voor het oppervlak der slede(n) dient men het draagvlak te nemen, d.w.z. het aanrakingsvlak tussen de slede(n), die aan het schip bevestigd zijn en met het schip te water gaan en de goten die op de wal blijven.

Lengte schip in m. 50 100 150 200 250

ad in

t/

m

2 15 20 25 30 35

Vetdruk, hoger dan 35

t/

m

2 zal men d00rgaans niet toela -ten.

Overschrijding van de vetdruk kan aanleiding geven tot

vergroting van de wrijving en dus vertraging, eventueel zelfs tot stilstand komen van het aflopende schip.

Bovendien wordt de kans groot, dat het vet uit de goten

wordt geperst.

Is de vetdruk kleiner dan 15

t/m

2 dan zal men een groter afschot dienen te nemen.

Vroeger gebruikte men voor hellingvet rundertalk, dat als dragende laag diende en gro~ne zeep, al of niet voorzien van een bijmengsel, dat als glijlaag fungeerde.

Iedere werf had hiervoor zijn eigen samenstelling die g e-heim gehouden werd.

Later en ook nu nog gebruikte m~n als grondlaag zuivere paraffine of stearine. De glijlaag was van talk. Om de wr ij-ving te verlagen werd daarop eventueel wat smeerolie gedaan, daar dit in tegenstelling tot zeep, na korte tijd niet stroef wordt door indrogen.

Voornoemde vetten hebben echter het nadeel, dat ze sterk afhankelijk zijn van de weersomstandigheden waardoor ze of te stroef zijn of te gemakkelijk vloeien.

Vooral na de oorlog heeft de aardolie industrie zich toe~ gelegd op de bereiding van minerale hellingvetten van co nstan-te samensnstan-telling, welke onder de namen basecoat en slipcoat in de handel worden gebracht.

Het gebruik van deze vetten heeft het grote voordeel, dat het afschot kleiner kan worden genomen.

De grootste hoogte van de helling bij de voorsteven wordt daardoor kleiner. De kranen behoeven dus minder hoog te zijn, terwijl het materiaal minder hoog gebracht moet worden.

Het blijkt dus, dat het hellingvet, een schijnbaa~ onbe-langrijke zaak, grote invloed uitoefent op een zo omv~ngrijke constructie van een scheepshelling.

ad c) Een schip kan op 1 slede, onder de kiel, of op 2 sleden, ter weerszijden van de kiel, aflopen.

ad zal bij 2 sleden kleiner zijn, waardoor het afschot groter moet worden. Indien mogelijk zal men steeds 1 slede toe-passen.

6. De lengte van de voorhelling.

Onder voorhelling wordt verstaan het gedeelte van de hel -ling dat alleen tijdens de afloop dienst doet.

De lengte hiervan wordt bepaald door de afstand van de achtersteven van het schip tot het water. De achtersteven mag niet te dicht bij het water komen, daar deze ook bij hoogtij voldoende toegankelijk moet zijn.

Wil men ook het gedeelte van de helling, dat beneden de waterspiegel ligt voor de bouw van het schip benutten, dan maakt men een gesloten helling in tegenstelling tot een open helling.

.

!Vloedlijn

I

De afsluiting kan geschieden met behulp van punt, rol- of schipdeuren. Bij Wilton worden hellingen afgesloten met enkele

schotten van stalen damwand, die rusten tegen Qveneens weg-neembare steilen. De afsluiting wordt met dg bouwkranen be-Me~.

Is het afschot groot, dan wordt de voorhelling korter dan bij een klein afschot. De kosten yan de voorhelling

spe-I

len een belangrijke rol •.Deze wordt goedkoper langs getijwa-ter, omdat men het schip bij hoog water laat aflopen.·

7.

De vorm van de afloophelling.

Deze is in de eerste plaats afhankelijk van het aantal sleden. Worden 2 sleden gebruikt dan is t.g.v. de ronding van het schip de lengte van elke slede korter, dan wanneer één kielslede wordt toegepast.

Tijdens de

3

e faze zal het schip draaien ~m

C.

De voor-steven zal bij het vallen van de helling een parabool beschrij -ven.

Bij afloop op 2 sledebanen ligt C echter zover naar achte~ dat de voorsteven op het einde van de helling zou vallen.

Om dit te voorkomen worden over het onderste einde van de voorhelling, alleen de sledebanen uitgebouwd.

sledebaan

ruimte waarin de voorsteven kan dompen

~rn~Tn~rrnn~onMTTrnn~~~~

De beëindiging geschiedt altijd loodrecht op de slede-baan. De slagbeddingen, welke dienen om het kantelen ten ge-volge van wind- en andere krachten tegen te gaan, dienen aan beide zijden even ver doorgevoerd te worden.

8. De klink.

Het schip wordt gebouwd op balkstapelingen, de z.g. kiel en kim-stoppingen. Pas wanneer het schip gereed is voor het tewaterlaten wordt de slede aangebracht.

Om

vroegtijdig aflo- .

pen te voorkomen wordt een klink constructie toegepast.

De klinken vormen dus het laatste beletsel tussen slede en goot.

Ze dienen om de klinkdruk over te brengen_ op de helling. Onder klinkdruk verstaat men de kracht, welke het schip in beweging brengt na het vallen van de klink.

het afloopgewicht evenwijdig aan de afloopbaan en de initiële wrijving.

K

=

G (sinq> - ~ cos q> ).

~ G (tg q> - ~ ) ( cosq> -:~ 1)•

Is ~ ~ tg q> dan zal, na het vallen van de klink, het schip

niet gaan glijden.

Deze klinkdruk kan soms echter zeer hoog oplopen nsL, tot 100 ton per klink.

Wordt er per slede één klink toegepast dan plaatst men de-ze in het midden.

Worden 2 klinken per slede toegepast, dan plaatst men de-ze

i

1achter en voor het midden.

De klink mag niet te ver naar voren geplaatst worden, daar men anders de kans loopt, dat de slede juist beneden de klink afknapt en het schip vroegtijdig afloopt.

9.

De constructie van de scheepshelling.

Een moderne helling is een gewapend betonplaat, die naar de waterlijn toe zwaarder wordt en rust op beton palen.

De plaat dient berekend te worden als elastisch ondersteun-de ligger. Ze mag niet stijf geconstrueerd worden daar anders bij het aflopen, tengevolge van de optredende zettingen, te grote schuifspanningen zouden optreden, welke tot scheurvor -ming zouden kunnen leiden.

Soms wordt het onderste eind van de helling geheel in hout uitgevoerd, rustend op houten palen. Men verkrijgt hier -door een enigzins verende constructie, welke de zettingen ge -makkelijker zal kunnen volgen.

In het gedeelte boven het maaiveld worden één of meerdere doorlopen van 2

à

3 m breed uitgespaard om tijdens de bouw het verkeer van de ene naar de andere zijde van het schip te ver -gemakkelijken.

Deze doorlopen worden later benut voor het aanbrengen van de klinkconstructies terwijl men van hieruit tevens gemakkelijk de goot met sleden aan kan brengen.

betonconstructie. De ruimte hiertussen wordt benut voor opslag, (soms zelfs in 2 verdiepingen) en voor het opstellen van de transformatoren.

Voor het gedeelte beneden het maaiveld dient een ingraving

gemaakt te worden:

Deze kan uitgevoerd worden met: a) ta:luds.

Er zal enige werfruimte verloren gaan, maar bij afloop is de waterweerstand geringer dan bij b.

b) Grondkerende wanden.

Tegenover het nadeel van grotere waterweerstand dan bij a staat hier het voordeel, dat minder werfruimte ver-loren gaat, hetgeen gunstig is voor de kraanbanen wel-'

ke nu vlak langs het schip kunnen lopen.

Het vraagstuk van de paalbelasting is zeer gecompliceerd en nog niet geheel opgelost.

De palen worden doorgaans op dubbele belasting berekend.

Men gaat ervan uit, dat gedurende de korte tijd van de hoge belasting de grond geen gelegenheid heeft zich te consolideren.

Een groot gedeelte van de belasting wordt dus opgenomen door de waterspanning.

De palen worden tot boven het zettingsdraagvermogen be

-last.

Bij grote hellingen wordt hoogstens één keer in de twee jaar een schip te water gelaten.

Kleine zettingen worden dus, daar ze zeer weinig voorko

-men, geaccepteerd.

Om het consolideren van de grond tegen te gaan heit men soms damwanden langs de helling om het wegstromen van het water te beletten.

Behalve verticale zullen óok horizontale belastingen op

-treden t.g.v. wind en stromingskrachten.

Bij de constructie van de goot dient men hiermede rekening te houden.

10. De afloo!'.

Dit is een grote gebeurtenis.

Na het'verlaten van de helling moet het schip afgeremd ,worden, omdat de uitlooplengte veelal beperkt is.

Door het afglijden in het water ontstaan stromingen en golfbewegingen, die het schip zullen remmen.

De golfbeweging dient zo aymmet r-Lach mogelijk te zijn om zijdelingse krachten op schip en goot zo gering mogelijk te doen zijn, daar men anders de kans loopt, dat de slede uit de goot schiet, hetgeen grote schade aan schip en helling kan ver-oorzaken.

Verder kan men het schip afremmen door het meeslepen van zware kettingen, (peuren) of door een zwaar rijsbed, 1

à

2 m dik. Zodra het schip vrij is van de helling neemt het het rijs-bed mee. Dit dient dan als stootkussen tussen schip en oever-wal. Een goed maar nogal kostbaar remmiddel.

REPAR

A

TI

E

LAN

GS-

H

EL

LIN

GE

N

.

1) Algemeen.

Deze verschillen van de bouwhellingen hierin, dat ze een veel groter afschot hebben.

Ze bestaat uit een aantal rails, gemonteerd op bet onbal-ken, waarover een wagen rijdt.

De schepen, welke van dit type helling gebruik maken zijn opvolgend in grootte:

a. kotters, kleine vissersvaartuigen voor de kustvisserij, welke meestal in dag bedrijf wordt uitgeoefend.

b. loggers, vissersvaartuigen voor de haringvangst. c. treilers, vissersvaartuigen voor zeer grote reizen

(New-Foundland). Deze worden ook wel gedokf";Ts vsm, hun kleine blokcoëfficient zouden ze te grote drukken kunnen veroorzaken.

d. Coasters

Bovengenoemde schep~n verschillen met de grote zeesche -pen wat betreft de ligging van hun kiellijn t.o.v. de waterlijn.

Deze kleinere schepen zijn stuurlastig, d.w.z., dat ze in ongeladen toestand achter dieper in het water liggen dan voor. De stuurlasthoek wordt aangeduid met

f3

.

-_..-------- --- ----_." f3

Bij grote schepen is de kiellijn evenwijdig aan de water -lijn. Stuurlastige schepen vereisen een gecompliceerds onder -stopping bij hellingen op een dwarshelling.

2.

H

et

afschot.

Een gering afschot biedt het voordeel, dat de componente

van het scheepsgewicht evenwijdig aan de helling klein is,

zo-dat de lierkrachten, bij het optrekken van het schip geringer

zijn, terwijl het werken aan het schip gemakkelijker is.

De hellingbaan wordt daarentegen langer, terwijl bij het

tewaterlaten de kans groter is, dat de wagen blijft steken.

G sin ~ is echter aan een minimum gebonden, want de vol

-gende weerstanden moeten overwonnen worden.:

1. Waterweerstand.

2. Wrijving wiel-rail.

3

.

Wrijving assen in de blokken.

De waterweerstand is bij kleine afloopsnelheid te verwaarlozen.

Behalve de hiervoor genoemde factoren is ook de stuurlast

-hoek

P

van invloed. Zou het afschot cp klein~r zijn dan

p,

dan

zou, tijdens hethellingen, het schroefraam zwaar worden belast;

hetgeen niet toelaatbaar is.

Voorwaarde is, dat ~ ~

P

•

Is ~

=

P,

dan treedt geen voor

-stevendruk op, maar wordt het schip over haar gehele lengte ge

-lijktijdig ondersteund. ~ -

P

is dus bepalend voor de grootte

der voorstevendruk. Daar tg

P

maximaal 1 : 12,5 is, is dit te

-vens het minimum afschot dat toegepast kan worden bij een hel

-ling geschikt voor elk type schip met een normale

onderstop-ping. Meestal zal men het afschot kleiner nemen (1 = 15 tot

1 : 30) en de onderstoppingen een afschot geven, aangepast aan

het te hellingen schip. Men bereikt hiermee dat de lierkrach

-ten niet zo groot worden.

3

.

De constructie.

De rails rusten op betonbalken welke onderling gekoppeld

worden, waardoor een raamwerk ontstaat, dat op betonpalen

steunt.

De lier wordt bij voorkeur op de helling gemonteerd, ten

-einde buigende momenten in de palen te vermijden, afgezien van

die, welke door de verkortingen t.g.v. de normaaldrukken in de

balken ontstaan.

Om de hellinglengte te bekorten kan men de baan een gebo

DWARSHELLINGEN.

Deze zijn meestal klein ten opzichte van de langshelling. Ze worden gebruikt voor bouw en repara~ie van kleinere schepen zoals coasters en binnenvaart sohepen.

Vooral in Groningen treft men veel dwarshellingen aan, welke o.a. toegepast worden omdat het Eemskanaal slechts een zeer korte uitlooplengte biedt, terwijl de werf terreinen veel -al zeer sm-al zijn.

Het aflopen geschiedt op meerdere sleden.

Bij de tewaterlating moet er steeds voor ge'zorgd worden, dat de klinken tegelijkertijd losgegooid worden. Valt n.l. de ene klink eerder dan de andere, dan komt het schip scheef op de helling te liggen.

Indien mogelijk zal men de helling een constant afschot geven, dat meestal 1 :

5

genomen wordt.

Voor reparatie wordt het schip op het droge getrokken. Dit is alleen mogelijk over rolbanen. De rolbanen dienen ver onder water doorgetrokken te worden. De vereiste waterdiepte wordt uiteraard bepaald door de hoogte van de wagen, vermeerderd met de diepgang van het schip.

De hoogte van de wagen moet zo zijn, dat er voldoende ruimte is tussen schip en helling om eventueel reparaties te verrichten aan het vlak van het schip.

Bij constant waterniveau is dit een dure aanleg. Een groot tijverschil is hier dus voordelig.

Om de lengte der rolbanen te verkorten past men ook wel gebogen rolbanen toe. Men dient nu echter dubbele rolbanen voor vóór en achterwielen te maken daar het schip anders scheef op de helling komt.

Het gedeelte van de rolbanen onder water kan lichter wor -den uitgevoerd, daar de krachten t.g.v. de belasting aanvan-kelijk gering zullen zijn.

Lettend op de schepen die van dwarshellingen gebruik maken, zal de fundering van de helling geen grote moeilijkheden geven, behoudens wellicht'het maken en droogleggen van een bouwkuip.

De dwarshelling heeft t.o.v. de langshelling het voordeel, dat de bouw van het schip op horizontaal niveau geschiedt.

Een scheepshelling is een onderdeel, maar dan ook Qen zeer belangrijk onderdeel van een scheepsbouwbedrijf. De constructie wordt grotende~ls door de scheepsbouwer bepaald •.

Voor de civiel-ingenieur blijft het echter een interessant bouwwerk, dat hem nog voor enkele niet gebee~ opgeloste proble-men stelt.

11. Droogdokken.

Alhoewel Nederland in de scheepvaart een belangrijke

plaats inneemt is het aantal droogdokken betrekkelijk klein. Engeland bezat in 1800 reeds 200 dokken, terwijler in 1951

meer dan 300 waren.

Wij bezitten slechts 24 dokken waarvan de lengte groter is dan 100 m.

In 1951 waren er in de wereld 32 dokken waarvan de lengte groter is dan 300 m.

Droogdokken zijn te verdelen in~ 1) Vaste of gegraven dokken

2) Drijvende dokken.

De wijze waarop ze een schip droogzetten berust op een geheel verschillend principe.

De vaste dokken worden leeggepompt, waardoor het schip droogvalt op de dokbodem.

Met behulp van een drijvend dok worden de schepen uit het water gelicht. Terwijl een drijvend dok uitsluitend voor her

-stellings-en.onderhoudswerkzaamheden wordt gebruikt, kent men naast de vele vaste droogdokken bestemd voor reparatie, een enkel kunstwerk, dat als bouwdok kan worden aangeduid (17ilton

Feyenoord, St. Nazaire).

De a~gemene eisen welke aan een droogdok gesteld worden zijn.

a) Het te inspecteren schip moet bij het droogvallen gelijk

-matig worden ondersteund.

b) De reparatie - resp. bouwvloer moet geheel droogv~llen en drooggehouden kunnen worden.

c) Het oponthoud voor het in- en uitbrengen van het schip dient tot het uiterste beperkt te worden.

De voordelen van een bouwdok boven een bouwhelling zijn:

Hoog boven de grond oefenen de weersomstandigheden grote in -vloed uit op de arbeidsprestaties.

b) Gemakkelijke aanvoer van de materialen.

c) Schip ligt tijcens de bouw horizontaal.

1. Vaste dokken.

Een vast dok is een gedeelte van een havenbekken, dat

droog gezet kan worden (dok=haven).

De vorengenoemde eisen hebben geleid tot een bekvormige constructie, die aan één of beide korte zijde(n) van een be-weegbare afsluiting is voorzien.

In principe gelijkt deze constructie op een schutsluis waarvan de schutkolk bekvormig is uitgevoerd.

Aan een dok worden echter zwaardere eisen gesteld, want bij een sluis is droogzetten hoge uitzondering, terwijl dit bij dokken regel is.

Men spreekt van dokhoofd en dokkamer. Deze zijn niet al

-tijd scherp van elkaar te scheiden.

De lengte as zal het gunstigst liggen in Noord-Zuid rich

-ting i.v.m. de magnetisme in het schip bij latere compas op

-stelling.

Dit is alleen van belang indien het schip lange tijd in het dok ligt, zoals b.v. bij een bouwdok het geval is.

factor zijn bij het bepalen van de asrichting.

Ligt het dok aan een rivier met veel "materiaal transport,

dan zal men de lengteas wellicht stroomafwaarts richten.

Een groot tijverschil is gunstig. Wordt het schip bij hoog

water in het dok gevaren, dan kan men bij vallend tij het dok

gedeeltelijk of soms zelfs geheel leeg laten lopen.

Er is dan slechts een kleine pompinstallatie nodig om

eventueel lekwater weg te pompen.

De diepteligging van de vloer kan dan veelal worden

be-paald t.o.v. H.W.

Dit geldt niet in die gevallen, waarbij een zeer kort

gebruik van het dok regel is.

2. Afmetingen.

De lengte van het grootste schip, dat men in het dok

wenst op te nemen, of te bouwen, bepaald de lengte van het dok.

Er dient voldoende ruimte te zijn vóór, achter en naast

het schip.

Het zal mogelijk moeten zijn stellingen naast het schip

te bouwen, terwijl tevens een goede lichtinval gewenst is.

Er blijkt verband te bestaan tussen de lengte en breedte van het dok. In de practijk zijn hieruit formules ontstaan welke verband houden met het type schip, dat men in het dok wenst op te nemen. Worden geen tankers opgenomen dan geldt globaal:

1

b

=

15

+ 20 (maten in ft.).

De tankvaart is echter in het algemeen zeer belangrijk.

Het totaal per jaar binnenkomend scheepstonnage van tan-kers is voor Rotterdam groter dan van· andere schepen.

Tankers z1Jn in verhouding tot andere schepen langer. Voor een dok, dat voor elk scheepstype gebouwd wordt geldt de for -mule:

I

b

=

Ta

+ 30 (maten in ft.).

De breedte van het dokhoofd bij reparatiedokken dient zo-danig te zijn, dat een schip, dat tengevolge van averij zwaar slagzij maakt, kan worden ingevaren.

De drempeldiepte moet ongeveer gelijk zijn aan de normale diepgang van het grootste te verwachten schip, daar bij averij het schip geladen moet kunnen worden opgenomen.

Soms zal het mogelijk zijn het schip in dit gëval naar een eventueel aanwezig groter dok te verwijzen.

In dat geval kan men de drempeldiepte hoger kiezen.

De drempel moet in elk geval hoger zijn gelegen dan de boven -kant van de kielblokken, welke in de droge dokkamer~ aan de hand van een lijnentekening van het schip, worden gesteld.

De kielblokken zijn daardoor gevrijwaard tegen aanvaring door het binnenkomende schip.

De hoogte van de kielblokken bedraagt ongeveer 1 meter. Het bouwdok vraagt minder aanlegdiepte, omdat de afbouw van het schip (montage machines etc.) pas geschiedt, wanneer het

schip aan de kade ligt.

Bij het verlaten van het dok heeft het schip een geringe diepgang.

3.

De afsluiting.

Voor de beweegbare afsluiting komen de volgende typen in

aanmerking:

a) Schipdeuren

b) Enkelvoudige draaideuren

c) Puntdeuren d) Roldeuren.

a) Schipdeuren.

Voor oude dokken van grote breedte was dit de enig aan-vaardbare constructie. Ze ontleende haar naam aan de vorm, die in doorsnede de scheepsvorm had. Met deze vorm is het dus mo-gelijk de deur in drijvende toestand op de gewenste plaats te brengen. , , , ,

"

-»:"...........,"" ..._--......----_.. /

Aanzicht schipdeur Doorsnede

De sponningen m~en schuin lopen; de aanslagen sloten daarin bij het zinken van de deur.

Vroeger werd ze uitgevoerd in hout, later in staal of be

-ton.

Ofschoon het aanbrengen en verwijderen van de deur niet zo gemakkelijk geschiedt, gebruikt men ook tegenwoordig nog dikwijls schipdeuren, zij het van gewijzigde vorm, voor dok

dagen in moeten vertoeven.

Daar de deur dubbelkerend is wordt ze ook toegepast bij

bouwdokken.

De constructie van een schipdeur in moderne VOFm is in beginsel zeer eenvoudig, vooral indien hij tegen het front van het dokhoofd wordt geplaatst.

Men kan met de schipdeur de waterdruk over laten brengen

naar de muren of naar de vloer.

Bij grote overspanningen kan het gunstiger zijn de water-druk over te brengen naar de vloer. Indien de wrijving op de bodem te gering wordt, kan een schuine drempelaanslag gemaakt worden, waardoor wegschuiven wordt verhinderd. De deur wordt dan in zichzelf stabiel gemaakt.

Vergroting van het eigen gewicht kan door waterbelasting wor-den verkregen •

Speciale aandacht dient besteed te worden aan de

water-dichtheid van de afsluiting, hetgeen een nauwkeurige afwerking

vereist. De dichting zal beter worden naarmate het niveau

ver-schil groter wordt.

Voor de bediening van de deur zijn sleepboten nodig,

het-geen kostbaar is.

b) Enkelvoudige draaideur.

De deur kan ook in dit geval als schip wo rd'enui tgevoerd,

dat aan een taats en een halsbeugel wordt opgehangen.

Er wordt een zeer eenvoudige bediening verkregen.

De deur wordt boven de taats gevaren en ter plaatse gezonken

door één of meerdere der drijf tanks vol te laten lopen. Het

bedrijfsgewicht heeft men volledig in de hand.

Met behulp van een in de deur te bouwen pomp LnetiaLl.at ie

kan men, indien de deur gedokt moet worden voor

onderhouds-of reparatiewerkzaamheden, deze eenvoudig uit de taats lichten,

door de drijftank(s) leeg te pompen. Het principe van de deur

stemt geheel overeen met dat van de schipdeur.

De deur kan dan door sleepboten naar het dok gevaren wor

-den.

•

De bewegingsinrichting kan zijn een kaapstander, waaraan

de deur met kettingen is verbonden.

Bij geopende stand van de deur dient men er zeker van te

zijn, dat de ketting op de bodem ligt.

Het verdient daarom aanbeveling de ketting van 2 kanten·

te laten vieren.

De enkelvoudige draaideur is een zeer aantrekkelijk af

-sluitmiddel, waarmee zeer grote overspanningen kunnen worden

afgesloten.

Men heeft wel eens getracht het openen en dichten van deu

-ren te doen geschieden met behulp van een aan de deur gemon

-teerde scheepsschroef.

de deur in een normale tijd openen en sluiten, schroefafmetin -gen en energieverbruik zodanig groot werden, dat men hiervan heeft afgezien.

c) Puntdeuren.

Dit is een klassiek, maar voor sluizen een nog zeer alg

e-meen gebruikelijk afsluitmiddel.

De puntdeur kan alleen bij kleine dokken worden toegepast, omdat bij grote dokken de verhoudingen van de deurafmetingen te ongunstig worden. De beweging is eenvoudig en kan snel geschieden.

Een bijzondere vorm is toegepast bij het bouwdok te St. Nazaire.Bij het oppompen van het water in het dok, fungeert de

vergrendelde deur als trekboog.

~.-.._--- ---_ ..

-

_

...--- "..~

:.1'.-...------- -- ---------- ---------- ---- ----------- .. -

-d) Roldeuren.

Een goede, maar vrij kostbare afsluiting. De vereiste deur-kas maakt het kunstwerk duurder, terwijl het waterfront wordt verkort. Of men een hoog of laag gelegen rijbaan zal kiezen, hangt geheel af van de omstanqigheden. In zoet water, waar m in-der snel corrosie optreedt, zal men misschien een laag gelegen rijbaan kiezen, terwijl men bij groot slibbezwaar een hooggele-gen rijbaan zal toepassen.

De beweging geschiedt zeer eenvoudig terwijl de deur dub-belkerend is uit te voeren, zodat ze voor een bouwdok is te ge-bruiken.

4.

Het vullen en ledigen van het dok.

In de meeste gevallen zal het tijverschil niet groot ge-noeg zijn om het dok bij L.W. leeg te laten lopen, zodat een

..

pompinstallatie nodig is. De capaciteit van deze pompen moet

zo groot zijn, dat het dok in enige uren leeg is.

Bij het begin van de lediging moet snel voor enig verval

gezorgd worden, omdat de deur aanvankelijk nog los van de aan -slagen staat, waardoor de lek aanzienlijk kan ·zijn. Bij toen e-mend niveauverschil zullen de aanslagen n.l. sterker aangedrukt

worden, waardoor de lekkage snel afneemt. Vroeger was dit m oei-lijker dan thans, omdat men toen niet over zulke sterke pompen

beschikte en evenmin over het materiaal rubber voor de dich-ting.

De pompkamers kunnen eventueel in de dokmuren worden aan-gebracht. Wordt het dok op staal gefundeerd, en is de pompin-stallatie omvangrijk, dan kan het aanbeveling verdienen het pompgebouw los ten opzichte van het dok te funderen, zodat eventueel verschil in zettingen geen bezwaren voor het kunst-werk oplevert. Paste men vroeger uitsluitend schroefpompen toe, thans zijn deze geheel door de centrifigaalpompen verdrongen. Ze hebben het voordeel minder last,te ondervinden van veront-reiniging van 'het water, terwtjl ze bij stijgende opvoerhoogte gelijkmatiger' werken.

De pompen worden zo laag mogelijk opgesteld, teneinde de

zuiglengte te verkorten. Men kan de motoren toch hoog plaatsen,

door centrifigaalpompen met.verticale as toe te passen.

Een kleine lekwaterpomp is nodig om het dok droog te hou-.

den. Men legt daartoe de dokvloer afwaterend naar de zijkanten en flauw hellend van achteren naar voren. Een pompput wordt bij de deur gemaakt. De lekpomp is in 't algemeen in de deur opgesteld.

Het vullen kan geschieden door openingen in de deuren, met omloopriolen of bodemriolen. Het vullen door de deuren biedt geen enkel voordeel, daar men, om de omloopriolen te kunnen weglaten, de pompinstallatie in de deur zal moeten bouwen, hetgeen grote constructieve bezwaren met zich meebrengt.

Bij voorkeur zal men het water loodrecht op de dokas laten binnentreden, terwijl soms de riolen tegenover elkaar zijn aan

-gebracht.

rustige waterbeweging in de dokkamer wordt verkregen.

Het probleem is geheel hetzelfde als bij het vullen van

de schutkolk van een sluis optreedt. Veelal zullen laborato

-riumproeven gewenst zijn.

Wordt het pompriool tevens gebruikt voor het vullen van

het dok, dan zal het water bij de bodem in de dokkamer stromen.

a Ene rgielijn,

A

drukhoogte

De snelheid waarmee het water uittreedt zal aanvankelijk zeer groot zijn.

Bij A en B zullen drukverschillen optreden. In A is de stijghoogte + a, en B gelijk -be In B is de druk dus kleiner dan de atmosferische, hetgeen luchttoetreding tot gevolg kan hebben.

De waterspiegel zal bij de mond een sterke afzuiging ver

-tonen, waardoor een stationnaire stroming wordt tegengegaan.

Er komen luchtbellen met explosies uit het riool.

Om dit te voorkomen kan men een uitkraging aanbrengen

boven de inlaatopening of een luchtschacht toepassen.

I

lucht

Constante vulling.t-.

Maatgevend voor de vul- en leegtijden zijn: a) stroomsnelheid in de riolen.

b) energievernietiging.

c) kosten der benodigde pompcapaciteit en energ iever-bruik.

Om de afmetingen van de riolen te beperken zal men grotere stroomsnelheden toelaten. Men kan hiermee gaan tot

7

m/sec. Maatregelen moeten dan genomen worden om aantasting van de beton, welke vooral bij de uitmonding in het dok zal optreden,

tegen te gaan door een bescherming aan te brengen.

Globaal gelden in de practijk de volgende tijden, de klein-ste waarden voor reparatie-, de grootste voor bouwdokken •

..

Dokinhoud in m3 leegtijd in uren vultijd in uren

;...--5-0-.-0-0-0--~----1-!--3---+---1--3---~1

150.000_, 3 _ 5 2 - 4

300.000 4 6 3._5

Vroeger plaatste men het pompstation liefst zijdelings van het midden.

Dit heeft echter alleen zin, wanneer het water zijdelings geloosd kan worden. Is dit niet mogelijk, dan moet het water'

over grote afstand door de riolen geperst worden.

Daarom zal men de pompkamer liever bij het dokhoofd pr o-jecteren.

Worden tussenhoofden toegepast, dan wijkt men soms van de frontligging af.

De constructie.

Het droogzetten van het dok leidt tot een overeenkomstig

belastingsgeval als dat van een schutkolk.

Men zal vorm en afmetingen dusdanig kiezen, dat het dok.

niet opdrijft.

De opdrijvende kracht kan op verschillende wijzen vermin -derd worden t.w. do6r:

a) de vloer zeer dik te maken.

Dit is zeer kostbaar, maar men verkrijgt e~n solide constructie. b) de vloer achterwaarts te verlengen.

Het hierop rustende grondprisma levert de belasting.

..

" " " ;\ : \ , ,

.

, , , , , , , , , , , I ,, : , : , ,

c) bronbemaling toe te passen.

-slaan der motoren anders catastrophale gevolgen kan hebben. d) perforatie van de vloer.

Men treft dit aan bij drainage dokken. Dit is mogelijk wanneer er weinig water in het dok vloeit. Dit zal het geval zijn, wan -neer op enige afstand onder de dokvloer een waterdichte laag aanwezig is. Zijdelingse watertoevoer kan men dan verhinderen, door het dok met een tot in deze waterdichte laag reikende dam-wand te omringen.

Voorzichtigheid is bij deze oplossing geboden.

drainage

beddon:

damwand

DRAINAGE

DOK

Daar de overspanningen zeer groot kunnen worden, komt men soms tot een kostbare vloerconstructie.Vrpeger werden de wanden hellend (trapvormig) uitgevoerd in verband met de scheepsvorm. De overspanning wordt daardoor k.leiner, terwijl tevens een gQede lichtinval verkregen wordt.

Tegenwoordig is de scheepsvorm meer rechthoekig, terwijl men voor een goede kunstverlichting kan zorgen, zodat dé wanden

verticaal gemaakt worden.

Evenals bij sluizen kan ook bij dokken onder- en ach ter-loopsheid optreden en gevaar opleveren. Men moet hiertegen analoge maatregelen nemen als bij sluizen toegepast word~n.

De grote lengte van het kunstwerk maakt het noodzakelijk

om de 20

à

30 m. voegen toe te passen.

De eisen, welke men in het algemeen aan een voeg stelt zijn:

a) Een kleine beweging van de delen ten opzichte van el

-kaar moet mogelijk zijn, zowel in horizontale als verticale richting.

•

Door de voegen worden ook de omloopriolen doorsneden. Deze ver

-b) Ze moeten waterdicht zijn.

eisen een zeer speciale dichting.

Bij de berekening van droogdokken dient men zich rekenschap te geven van de wisselende belastingsgevallen waaraan het dok wordt onderworpen.

In het algemeen dienen de volgende hoofdbelastingsgevallen onderscheiden te worden.

a) Dok leeg zonder scheèpsbelasting.

Maatgevend is in dit geval de opdrijvende kracht.

b) Dok leeg met scheepsbelasting.

Hierbij is van belang of de opdrijvende kracht groter is qan

de belasting of wel de grond de tegendruk moet leveren. c) Dok gevuld met water.

Hieruit zijn de grootste grondspanningen te bepalen.Het phre a-tisch-vlak kan s~ms aanzienlijk lager liggen dandè buitenwate r-stand. Steeds zal men echter geval voor geval moeten nagaan. Bij

wisselende buitenwaterstanden zal men de belastingstoestanden

dienen te combineren met de voor dat geval ongunstigste water~ stand.

Grote schepen veroorzaken in het midden van de vloer een puntlast van 150 - 200

t/m1.

Behalve de normale belasting van

het schip, zal men rekening moeten houden met plaatselijke willekeurige belastingen.

Wordt het dok op staal gefundeerd, dan zal het eigen ge -wicht groter moeten zijn dan de opdrijvende kracht. Worden trek-palen toegepast, dan kunnen deze een deel der opdrijvende kracht opnemen.

Bij slechte ondergrond kan men ook een puttenfundering toe-passen.

Het dok kan zijn een uit één geheel bestaande betonnen bak. Dikwijls echter wordt de vloer los gehouden van de wanden, welke als kademuren geconstrueerd worden. De vloer is hier dan onder tegen opgelegd.

Tot de uitrusting van het dok behoort minstens 1 kraan, met een hefvermogen tot 30 ton voor grote dokken.

De kraanbaan kan men, wanneer grote zettingen worden ve r-waèht, eventueel afzonderlijk funderen •.Beha Lvë de kraanbaan -belasting, dient er gerekend te worde~ met een gelijkmatige bovenbelasting van

-2

ti

m2•

In de wanden worden kokers aangebracht voor druklucht- en acetyleenleidingen zomede zwakstroom, sterkstroom en telefoon -kabels.

De eindwand van het dok wordt soms los van de zijwanden gebouwd, in verband met een eventueel mogelijke verlenging van het dok.

Wanneer een schip gedokt moet worden, plaatst men in de droge dokkamer de kiel- en zijstapelingen.

Deze stapelingen zijn soms gedeeltelijk van betonbalkjes

(±

30 x 30) maar meestal wordt hout toegepast, dat elastisch

is.

Op de wandén van het dok is de ligging van de kielstape -ling met merken aangegeven. Nadat het.dok gevuld is, wordt het schip ingevaren en tussen deze merken gezicht, door middel van trossen of uithouders. Vervolgens wordt het dok leeggepompt.

Het bouwdok van Wilton-Feyenoord.

,---j , , : I , I I , , I , I , , \

.

..._---,'

-

_-

-

_-

_-

-

_-

_-

-Wanneer het schip gereed is voor tewaterlating, wordt de

waterstand opgevoerd tot het schip opdrijft. Het wordt in dwars-richting verhaald, tot het boven de geul ligt. Nu laat men de waterstand dalen en het schip kan uitgevaren worden.

De deur van een bouwdok moet dus dubbelkerend zijn.

Het nadeel, dat het in aanbouw zijnde schip onder water komt, wordt hierbij dus aanvaard.

2. Drijvende dokken.

Deze kunnen eigenlijk niet tot de civieltechnische werken gerekend worden.

Het zijn meestal U vormige schepen, met dubbele wanden en bodem, die men desgewenst kan laten zinken of opdrijven.

De dikwijls grote constructiehoogte van de bodem, vereist een plaatselijke verdieping van de haven, de dokput genaamd.

De voordelen van een drijvend dok t.o.v. een gegraven dok zijn.

a) Het is verplaatsbaar.

b) Schepen met slagzij kunnen gemakkelijk worden opgenomen, door het dok slagzij te geven.

c) Er is geen fundering nodig, welke in havens met slappe kleibodem zeer kostbaar wordt.

d) De dokvloer is slap in lengterichting en volgt enigs-zins de ronding van het schip bij niet geheel juiste opstelling van de stapelingen.

e) Het bedrijf wordt er soepeler door. Men kan zich aan de behoefte aanpassen b.v. door een klein dok te verkopen en een groter te bouwen of elders aan te schaffen.

De nadelen zijn.

a) Moeilijke verbinding met het bedrijf.

b) Veel onderhoud aan het dok, vooral in zout water.

c) Veel onderhoud aan de volslibbende dokput.

d) De kosten. In 1952 zijn de bouwkosten van een drijvend dok driemaal zo hoog als van een gegraven dok.

Het drijvend dok vereist een goede geleiding. Dit kan ge

-schieden met behulp van 2 zwaar uitgevoerde meerstoelen.

Ook worden voor geleiding uithouders toegepast, welke

scharnierend aan kademuur en dok zijn bevestigd. De horizonta

-le krachten, door wind en/of haalgolven van voorbijgaande sche

-pen op het dok uitgeoeîend, kunnen zeer groot zijn en soms tot

100

à

200 ton oplopen. Dit stelt hoge eisen aan de constructie

waaraan het dok verankerd is.

De zijwanden van het dok worden soms rechthoekig, soms

trapeziumvormig uitgevoerd.

Er zijn vele afwijkende vormen, b.v. de L vorm, welke door

een parallelogram geleid wordt.

Soms maakt men de dokken uit losse delen, z.g. sectiedok

-ken, zodat ze elkander voor onderhouds- en reparatiewerkzaam -heden droog kunnen zetten.

J:lJ1,

dok,bestaande-,

1..Üt

.

,3

.

seatiea.

midden seëtie gedokt. eind sectie gedokt. ,.