PLUTAJUĆI (PLOVNI) DOKOVI Plutajući dok je plovni objekt koji služi za podizanje broda iz vode u svrhu pregleda, bojanja ili popravaka broda pa tada govorimo o

remontnom plovnom doku, ali se može uz odgovarajuću tehničku opremljenost koristiti i pri gradnji broda i predaji broda vodi.

Drveni dok Beagle Charlesa Darwina na „remontu“ podvodnog trupa Rio Santa Cruz, Patagonia 1834

Elementi plutajućeg doka Plutajući dok je plovni objekt s većim dimenzijama i deplasmanom od broda kojeg podiže iz vode putem manevriranja vlastitom

zalihom deplasmana. Konstrukcija plutajućeg doka (Slika 1.) sastoji se od:

- pontona i

- tornjeva.

Slika 1. Dijelovi plutajućeg doka

Pontoni su horizontalni konstruktivni elementi na koje nasjeda brod

kada se dokuje i pomoću njih je ostvarena dodatna zaliha istisnine kojom se

kompenzira masa dokovanog broda.

Tornjevi (nadgrađa) su vertikalni konstruktivni elementi koji se nalaze

sa strane po boku, a služe za održavanje potrebnog stabiliteta kod

zaronjavanja ili dizanja broda, kao smještaj pogonskog uređaja za pumpe i

ostale drenažne naprave, za podupiranje broda kod dokovanja, te

osiguravaju potrebnu uzdužnu čvrstoću.

U pontonima i dijelu tornjevima su smješteni tankovi balasta čijim

naplavljivanjem ili crpljenjem tekućine dok uroni ili izroni iz morske vode.

Radni postupak plovnog doka

Radni postupak plovnog doka sastoji se u naplavljivanju vlastitih tankova čime se može toliko spustiti u vodu da povrh njegove

platforme (radne palube) stane brod, a onda se crpljenjem vode iz tankova zajedno s brodom podigne (izroni) toliko koliko je

potrebno da brod sasvim izađe iz vode čime se omogućuju remontni radovi na suhom. Na slici 2. prikazan je plutajući dok u

poprečnom presjeku s brodom u izronjenom i uronjenom stanju:

Slika 2. Plutajući dok u izronjenom i uronjenom stanju s dokovanim brodom

Paluba pontona naziva se radnom palubom, gornja paluba tornja sigurnosnom palubom, (ona onemogućava uranjanje doka preko granične vodne linije, ograničavajući punjenje tornjeva balastom). Ponton i tornjevi doka ispod palube sigurnosti podijeljeni su pregradama na balastne i suhe prostore (tankove).

Klasifikacija plutajućih dokova

Po konstruktivnim karakteristikama: Monolitni – nesamodokujući, dokuje se u većem plovnom ili odgovarajućem suhom doku; ima veliku uzdužnu čvrstoću radi neprekidnosti uzdužnih nosača unutarnje strukture pontona; redovito su manjih dimenzija (i kapaciteta dizanja) Sekcijski – samodokujući: satavljen je od većeg broja sekcija (min. tri) ; ima relativno malu uzdužnu čvrstoću zbog većeg broja sekcija Pontonski – samodukujući: ima monolitne tornjeve, dok se ponton sastoji od više konstruktivno nezavisnih pontona pri čemu svaki ponton može biti odvojen od preostalog dijela i podignut radi vlastitog popravka. Po namjeni: - dokovi za remont (tzv. dokovanje brodova) - dokovi za transport (prenos) oštećenih brodova i drugih plovnih objekata - dokovi za predaju broda vodi sa horizontalnog građevnog mjesta Po stupnju autonomnosti: - nesamohodni-neautonomni (bez vlastitog pogona i energetskih izvora) - nesamohodni-autonomni (bez vlastitog pogona, s vlastitim energ. izvorima) - samohodni-autonomni (vlastiti pogon i energetski izvori) Po materijalu: - drveni (mala čvrstoća, trajnost, cijena) - metalni (suvremeni) - armirano-betonski (mala nosivost, zbog velike vlastite mase, relativno mala cijena gradnje i održavanja; dugi vjek uporabe; grade

se rjetko) - kompozitni (ponton od betona, tornjevi od čelika)

Plutajući dokovi odlikuju se velikom raznolikošću, a najčešće ih se klasifikacira prema obliku poprečnog presjeka, po

konstrukcijskim izvedbama, materijalu trupa, namjeni, načinu balastiranja, stupnju autonomnosti itd.

Po poprečnom presjeku: - “U ”i “L” dokovi

U- plutajući dok je najuobičajeniji tip plovnog doka. Njegov poprečni presjek ima oblik slova ″U″ (Slika 1. i Slika 2.). On se sastoji od

horizontalnih pontona na koje brod nasjeda kada se dokuje i od dva vertikalna tornja na boku čiji vrhovi ostaju izvan vode i kada je

plovni dok uronjen, pa tako održava njegov stabilitet i u uronjenom stanju. U-dok se obično usidruje na mjestu, koje mora biti tako

duboko da dozvoljava uronjavanje, inače on slobodno pluta na svom sidrištu.

L – plutajući dok (Slika 3. i Slika 4.) razlikuje se od U – dokova time što ima samo jedan toranj. Prednost L – plutajućih dokova je u

tome što brod lakše ulazi u njega jer je jedan bok plutajućeg doka sasvim slobodan i struktura trupa mu je time nešto lakša od

strukture trupa U – plutajućih dokova, pa su prema tome i nešto jeftiniji. Nedostatak plutajućeg L-doka je što zbog samo jednog

tornja, tj. "jednostranog" položaja njegovog nadgrađa on nije stabilan kod uronjavanja ili izronjavanja. Zbog toga L – plutajući dok

mora biti pričvršćen uz obalu (Slika 3) ili uz bočni ponton (Slika 4.). Iz ovih se razloga L – plutajući dokovi sve manje i manje

primjenjuju.

Slika 3. L – plutajući dok pričvršćen uz obalu [1]

Slika 4. L – plutajući dok pričvršćen uz bočni ponton [1]

Klasifikacija plutajućih dokova prema konstrukcijskim izvedbama Prema konstrukcijskoj izvedbi trupa plutajući dokovi se dijele na: - monolitne

- rastavljive:

- pontonske

- sekcijske

- sekcijsko-pontonske

Monolitni plutajući dok (Slika 5.) sastoji se od jednog dijela (pontoni i tornjevi se ne mogu međusobno odijeliti). Karakteristike

monolitnog plovnog doka su pouzdanost u eksploataciji, mala vlastita težina i najmanja cijenu pri izgradnji. Nedostatak mu je

dokovanje u drugim dokovima u slučaju remonta njegovog podvodnog dijela i nedovoljna uzdužnu čvrstoću pri tegljenju na

valovima. [2]

Slika 5. Monolitni plutajući U – dok [1]

Pontonski plutajući dok Pontonski plutajući dok (Slika 6.) ima monolitne tornjeve i člankaste pontone. Broj pontona od kojih je sastavljen pontonski plovni

dok varira od tri do osam. Pontoni su spojenih sa tornjevima pomoću zakovica ili vijaka. Duljina svakog pontona mora biti manja od

unutarnje širine plovnog doka, što omogućava pojedinačno samodokovanje pontona. Pod samodokovanjem podrazumijeva se

podizanje pontona u tom istom plovnom doku nakon njihova odvajanja od trupa. Nedostatak pontonskih plovnih dokova je u njihovoj

velikoj masi i ograničenju potezne sile pri njihovu tegljenju. [2]

Slika 6. Pontonski plutajući U – dok [1]

Slika 39. Model projekta plutajućeg doka iz programa RHINO 3D

Blohm + Voss Dock 10, luka Hamburg.

Sekcijski plutajući dok Sekcijski plutajući dok (Slika 7.) je poprečnim ravninama uzdužno podijeljen u dvije do deset sekcija međusobno fleksibilno ili čvrsto

spojenih na način da dužina jedne sekcije bude nešto manja od unutarnje širine plovnog doka. Na taj način može se jedna sekcija

odvojiti od ostalih, okrenuti u uzdužni smjer, uvući u preostali dio doka i dignuti iz vode. Fleksibilni spoj u vidu zglobne veze

omogućava određeni međusobni položaj sekcija, dok čvrsti spoj ostvaren zakovicama ili zavarenim trakama pretvara sekcijski

plovni dok u monolitni objekt. Svi sekcijski plovni dokovi (osim dvosekcijskih) spadaju u samodokujuće. Ponekad se pojedine

sekcije mogu koristiti u svojstvu samostalnih dokova. Uzdužna čvrstoća takvih dokova je dovoljna, ali rastavljanje sekcija nije

jednostavno jer sve sekcije nisu nikada jednako opterećene, te je pri postupku rastavljanja potreban naročit oprez da ne bi došlo do

nezgoda.

Slika 7. Sekcijski plutajući U – dok Sekcijsko-pontonski plutajući dok objedinjava u sebi oba principa podjele trupa doka. Obično se takav plovni dok sastoji iz dvije

sekcije, a svaka sekcija ima rastavljivi ponton sastavljen od više članaka, što omogućava samodokovanje.

Klizni plutajući dokovi Kao specijalni tip plutajućih dokova treba spomenuti klizne plutajuće dokove (Slika 8.) koje je osmislio doc. dr. sc. Želimir Sladoljev

s Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu. Kliznim plutajućim dokom postiže se tzv. parcijalno dokovanje broda,

tj. dokovanje koje se vrši na način da se odjednom dokuje samo dio broda s tim da se dokovanje cijelog broda obavi u nekoliko

konzekutivnih parcijalnih dokovanja (Slika 9.). Prednost takvog parcijalnog dokovanje je u tome da se može dokovati brod koji je

znatno veći od samog doka pazeći pri tome da se za vrijeme parcijalnog dokovanja brod zadrži na svojoj plovnoj liniji, odnosno da

se promjene gaza ili trima broda zadrže u dopuštenim granicama. Svojim vanjskim izgledom klizni plutajući dok sličan je klasičnom

plutajućem doku pomoću kojega se brodovi dokuju podizanjem, ali se za razliku od klasičnog doka djeluje na slijedeći način:

Punjenjem vlastitih balastnih tankova klizni dok utone do dubine koja omogućuje da se dok podvuče pod brod, odnosno da brod

jednim dijelom svoje duljine uđe u dok. Nakon toga, pražnjenjem balastnih tankova, klizni dok će se podići toliko da brod sjedne na

pripremljene potklade doka. Brtvenim sistemom smještenim na pragovima dvodna doka i na izdancima tornjeva brtvi se oplata

broda do iznad visine njenog urona. Kod dokovanja krajnjeg krmenog ili pramčanog dijela broda, prema moru otvorena strana

kliznog doka zatvara se pomičnim vratima.

Voda koja je nakon brtvljenja preostala u unutrašnjem prostoru doka, koji se naziva radnim prostorom, ispumpava se pomoću

balastnog i kaljužnog sistema doka, da bi se dobio suhi prostor u kojem je omogućen rad ljudi i sredstava na održavanju i

popravcima na zaronjenom dijelu trupa broda.

Nakon što se na jednom dijelu broda obave radovi zbog kojih se dokuje brod, klizni će se dok premjestiti na sljedeći položaj, tako

da se s nekoliko premještanja, što zavisi o duljini broda ali i o odabranoj duljini kliznog doka, obavi dokovanje cijelog broda.

Obzirom da je klizni dok vrlo sličan klasičnom plutajućem doku, osim parcijalnog dokovanja većih brodova, njime je moguće i

dokovanje manjih plovnih objekata podizanjem.

Osim brodova, kliznim plutajućim dokom mogu se dokovati i drugi plovni objekti kao što su npr. neki tipovi platformi za bušenje

morskog dna koje za vrijeme parcijalnog dokovanja mogu biti u mogućnosti nastaviti s obavljanjem svoje radne funkcije čime se

postiže na ekonomičnosti ovakvog tipa dokovanja.

Slika 8. Klizni plutajući dok

Slika 9. Parcijalno dokovanje broda

Klasifikacija plutajućih dokova prema materijalu izrade

Prema materijalu trupa plovni dokovi se dijele na:

- čelične

- armirano betonske

- drvene

- kompozitne

Većina plovnih dokova ima čelični trup. Nedostatak čeličnih plovnih dokova, kao i brodova općenito, je njihova sklonost koroziji koja

umanjuje njihovu trajnost i usložnjava njihovo održavanje.

Armirano-betonski plovni dokovi imaju znatno veću trajnost i dugu eksploataciju bez popravaka njihova podvodnog dijela. Međutim

velika težina trupa i neki specifični nedostaci ograničavaju njihovu širu primjenu.

Drveni plovni dokovi odlikuju se malom težinom ali i malom uzdužnom čvrstoćom, povećanom opasnosti od požara i vrlo malom

trajnošću, pa se vrlo rijetko grade.

U kompozitne plovne dokove spadaju dokovi s armirano-betonskim pontonom i čeličnim tornjevima.

Klasifikacija plutajućih dokova prema namjeni

Prema namjeni plutajući dokovi se dijele na:

- plutajući dokovi za remont (tzv. dokovanje broda; Slika 10. ) - plutajući dokovi za transport (prijenos oštećenih brodova i drugih plovnih objekata; Slika 11.) - plutajući dokovi za predaju broda vodi s horizontalnog građevnog mjesta

Slika 10. Plutajući dok za remont Slika 11. Plutajući dok za transport ( 40 000 DWT, Far East Levingston Shipbuilding Ltd., Singapore)

Baržaočnim s tornjevima za primanje dijela broda

Klasifikacija plutajućih dokova prema stupnju automnosti Prema stupnju autonomnosti plutajući dokovi se dijele na:

- nesamohodni-neautonomni (bez vlastitog pogona i energetskih izvora) - nesamohodni-autonomni (bez vlastitog pogona, s vlastitim energetskim izvorima) - samohodni-autonomni (vlastiti pogon i energetski izvori)

Klasifikacija plutajućih dokova prema metodi balastiranja Prema metodi balastiranja plutajući dokovi se dijele na:

- plutajući dokove sa suhim odjeljcima - plutajući dokove bez suhih odjeljaka - plutajući dokove s nezavisnim slivom vode iz tornjeva, isušivanim samotokom

Stabilitet plutajućih dokova Eventualni nagibi plutajućeg doka ne smiju biti veći od 150 da ne bi brod pao sa potklada, da morska voda ne naplavi radnu palubu

pontona, ili da se zbog visokog težišta dizalica po visini ne prevrne [3]. Početni stabilitet pri vrlo malim nagibima jednak je [4]:

sin−⎛ ⎞

⋅⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

= ⋅ −0

iB Bst

IM D FGV ϕ

sinU

L List

IM D FGV ϕ−⎛ ⎞⋅⎜ ⎟

⎝ ⎠= ⋅ −

Gdje su:

- 0stM – moment početnog poprečnog stabiliteta pri malim kutovima

- UstM – moment početnog uzdužnog stabiliteta pri malim kutovima

- D – istisnina plutajućeg doka

- V – volumen plutajućeg doka

- IB – poprečni moment tromosti plovne vodne linije plutajućeg doka

iB – ukupni poprečni moment tromosti svih slobodnih površina balastne vode u plutajućem doku

- IL – uzdužni moment tromosti plovne vodne linije plutajućeg doka

iL – ukupni uzdužni moment tromosti svih slobodnih površina balastne vode u plutajućem doku

FG – udaljenost težišta istisnine od težišta sistema (težište čitave konstrukcije sistema)

- ϕ – kut nagiba

Ovdje možemo izostaviti specifične težine kraj momenta tromosti, jer je specifična težina naplavljene vode jednaka vanjskoj vodi.

Čim voda naplavi u ponton stvaraju se slobodne površine s momentom tromosti (iB, iL ). Ako plovni dok ne bi imao nikakvih

pregrada, onda bi moment tromosti ovih slobodnih površina bio praktički jednak momentu tromosti plovne vodene linije (IB = iB, IL =

iB), što znači da bi dok imao negativan početni poprečni i uzdužni stabilitet:

sin

0stM D FG ϕ= − ⋅ ⋅

sinUstM D FG ϕ= − ⋅ ⋅

U tom slučaju dok bi se naginjao sve dotle, dok se zbog nagiba ne bi smanjila i slobodna površina, ali bi se kod nekog položaja

težišta sistema moglo dogoditi da se i prevrne. Zbog toga se u doku moraju ugraditi i poprečne i uzdužne pregrade, kako bi

omogućili pozitivan početni stabilitet i to uzdužni kao i poprečni. Poprečni moment tromosti plovne vodne linije iznosi:

3

12L BIB⋅=

Uzdužni moment tromosti plovne vodne linije iznosi:

3

12LB LI ⋅=

Gdje su:

- B – širina plutajućeg doka [m]

- L – duljina plutajućeg doka [m]

Kod ugradnje jedne uzdužne pregrade, ukupni poprečni moment tromosti obiju slobodnih površina iznosi: 3

12 212 4B B

BLi I

⎛ ⎞⋅⎜ ⎟⎝ ⎠ ⋅ = ⋅=

Kod ugradnje dvije uzdužne pregrade, dakle kada imamo tri jednaka odjeljka, ukupni poprečni moment tromosti slobodnih površina

iznosi: 3

13 312 9B B

BLi I

⎛ ⎞⋅⎜ ⎟⎝ ⎠ ⋅ = ⋅=

Kako vidimo moment tromosti slobodnih površina u doku opada pada sa kvadratom broja odjeljaka. U slučaju da imamo n broja

odjeljaka ukupni moment tromosti slobodnih površina jednak je:

3

21

12B B

BLni n I

n

⎛ ⎞⋅⎜ ⎟⎝ ⎠ ⋅ = ⋅=

Prema tome je početni poprečni stabilitet doka sa n uzdužnih pregrada:

211

sin0

B nst

IM D FGV ϕ

⎛ ⎞⎛ ⎞−⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟ ⋅⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

= ⋅ −

Na taj način može se odrediti momente tromosti a iz njih onda, uz poznatu udaljenost FG, početni stabilitet doka ako on pliva tako

da mu razina vode ne dosiže palubu pontona

Navedene formule vrijede za sam plovni dok, no mogu se primijeniti i onda kada je u njemu brod, samo je tada:

- D – istisnina plovnog doka i broda

- V – volumen plovnog doka i broda

- IB – poprečni moment tromosti plovne vodne linije plovnog doka i broda

- iB – ukupni moment tromosti slobodnih površina u plovnom doku i brodu

- FG – udaljenost težišta sistema od težišta istisnine plovnog doka i broda, sve za

stanovitu vodnu liniju na kojoj se nalaze plovni dok i brod

Poprečni moment tromosti plovne vodene linije tornjeva možemo odrediti pomoću sljedećeg izraza:

( )/ 3/ 3 /

3 31112 12 12T

L BL B LI B B⋅⋅

− = ⋅ −=

Gdje su:

- B – širina plutajućeg doka [m]

- B1 – unutarnji razmak tornjeva plutajućeg doka [m]

- L/ – duljina uronjenog dijela tornja plutajućeg doka [m]

Ukupni poprečni moment tromosti slobodnih površina vode u tornjevima jednak je:

( )/ 3/ 3 /

3 3112

12 12 6TL BL B Li B B

⎛ ⎞⋅⋅− ⋅ = ⋅ −⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠=

Najkritičnije stanje za stabilitet doka pri dizanju broda nastaje od momenta kad brod izgubi svu istisninu, tj. kad se razina vode

nalazi na gornjoj liniji potklada na kojima leži brod, taj se kritični period ponavlja pri uronjavanju.

Pri projektiranju plovnog doka ima se na umu da stabilitet ne bude u toj kritičnoj fazi ispod stanovitog minimuma. Redovito se uzima

poveća rezerva jer je teško predvidjeti u kakvom stanju brod može doći u plovni dok. Preporuka je da se računa s takvom

metacentarskom visinom koja dopušta povišenje težišta sistema broda za 50 % a da pri tom stabilitet još ne postane jednak nuli.

Za postizanje tog stabiliteta potrebno je da se pri uronjavanju i izranjanju podijele pontoni plovnog doka u što više poprečnih odjela.

Ta se podjela ponekad koristi i za to da se radnja ispumpavanja plovnog doka svela na što manju mjeru. Tako su nastali razni tipovi

dokova. Najjednostavniji je onaj s jednom uzdužnom pregradom

Stabilitet broda pri dokovanju Kada treba dokovati brod ili neki drugi plutajući objekt, dok se najprije naplavljivanjem vode u vlastite tankove spusti toliko da povrh

potklada bude nešto više vode nego što brod gazi (Slika 12.b). Zatim se brod povlači u dok vitlima koja se nalaze na krajevima

tornjeva. Kada je ušao u dok na određeno mjesto u uzdužnom smjeru doka, brod se s pomoću koloturnika centrira, tj. postavlja tako

da se njegova središnjica podudara sa središnjicom centralnih potklada. Dok se brod centrira pripremaju se bočne potporne grede

koje su već prije podešene na odgovarajuću dužinu. Jedan kraj tih greda leži na bočnim stelažama koje su postavljene uzduž

tornja. Pošto se provjerilo da je brod dobro centriran, započimnje dizanje doka crpljenjem vode iz njegovih tankova. Ponekada

ronioci prije toga kontroliraju ispravan položaj broda. Kada je brod legao na potklade, uguraju se ispod njega bočne potklade i ukline

bočne grede te se nastavlja sa crpljenjem vode. Ako dok nije postavljen točno prema trimu broda pa brod legne na potklade najprije

samo u jednoj točki, počinju se uklinjavati grede od te točke i uklinjavanje ide postepeno prema drugom kraju broda. [1]

Slika 12. Dokovanje broda

Pri dokovanju broda u plovnom doku može se nagib, ako je brod u pretezi ili zatezi, prilagoditi nagibu kobilice broda. Stoga će brod,

ako ne pliva na ravnoj kobilici, najprije leći najnižom točkom kobilice (Slika 13.). Kod brodova koji imaju znatnu razliku u gazu na

pramcu i krmi, može takvo dokovanje biti povezano sa stanovitom opasnošću. Može se, naime, dogoditi da u vremenskom razmaku

otkad brod samo jednom točkom kobilice dodirne potklade, pa do momenta dok ne legne cijelom kobilicom, tj. prije nego se može

poduprijeti bočnim potpornim gredama i bočnim potkladama, izgubi svoj stabilitet. Stoga je vrlo važno da se provjeri stabilitet broda

barem u toj fazi dokovanja.

Slika 13. Stabilitet broda pri nasjedanju na potklade [Uršić, J.:″Stabilitet broda I i II″; FSB, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb, 1991]

Na slici 13. shematski je prikazan brod u položaju neposredno prije nego što će leći cijelom kobilicom na potklade. Pri ulasku u

plovni dok brod je plivao na vodnoj liniji VL, pri kojoj ima istisninu D. Čim brod, zbog podizanja plovnog doka, svojom najdubljom

točkom C legne na potklade plovnog doka, započinje u toj točki djelovati reakcija R. Veličina te reakcije jednaka je umanjenju

istisnine broda koja nastane zbog spuštanja razine vode:

1R D D= −

Gdje je:

- D1 - nova istisnina broda

Pri vrlo malim nagibima bit će moment stabiliteta za brod na novoj vodnoj liniji VL1 (Slika 13.):

( )' sin0st 1 0M D MC D GC ϕ⋅ − ⋅ ⋅=

Uvjet ravnoteže sistema plutajući dok + brod jednak je:

1D d D e⋅ = ⋅

1' '

'D

0

D d M CD e MC= = ⋅

⋅

Uvrštavanjem vrijednosti za novu istisninu broda dobivenu preko uvjeta ravnoteže u izraz za moment stabiliteta za brod na novoj

vodnoj liniji dobije se izraz:

( )' ' ' 'sin sin sin0st 0

dM D MC GC D M C GC MGe

ϕ ϕ ϕ⎛ ⎞⋅ − ⋅ − ⋅⎜ ⎟

⎝ ⎠= = = .

Djelotvorni metacentar nalazi se u tom trenutku na presjecištu spojnica između uporišta C i metacentra M s vertikalom kroz težište

broda G. Drugim riječima, da bi brod imao pozitivan stabilitet, treba da se G uvijek nalazi ispod spojnice CM.

Kad je brod cijelom kobilicom sjeo na potklade, može se učvrstiti bočnim potpornim gredama i bočnim potkladama, više nema

opasnosti da se prevrne. Grede treba svakako ukliniti prije nego stabilitet postane jednak nuli, tj. prije nego se brod počne nagibati

na jedan ili na drugi bok. Kada će taj moment nastati, može se utvrditi iz izraza za stabilitet. Pri malim nagibima, za brod koji leži na

dnu,odnosno na potkladama:

( )'' sin0st 1M D MC D GC ϕ⋅ − ⋅= ⋅ ,

Iz gornjeg izraza vidi se da će stabilitet broda postati jednak nuli kad, zbog opadanja razine vode, istisnina toliko padne da je: ''1D MC D GC⋅ = ⋅

Dijagram izranjanja (Slika 14.) plutajućeg doka predstavlja krivulje istisnina doka pomoću kojih se pri projektiranju ili eksploataciji

rješavaju problemi s njegovom plovnošću i stabilitetom.

Slika 14. Dijagram izranjanja plutajućeg doka [2]

Skup krivulja 1 i 2 predstavlja dijagram izranjanja plovnog doka bez broda, a skup krivulja 1-4 cjeloviti dijagram izranjanja plovnog

doka s brodom. Površina između linija a-b-c-d-e-f i k-l-c-m-n-p su proporcionalne korisnom radu crpki pri podizanju plovnog doka,

sa i bez broda.

Čvrstoća plutajućeg doka Plovni dok treba da nosi razmjerno velike mase (2 do 3 puta veće od vlastite), a često je izložen naprezanjima koje je teško

predvidjeti. Ta naprezanja zavise od toga kako je brod poduprt, kako se vrši crpljenje, zatim od stanja kobilice (je li ravna ili

iskrivljena) itd. Potrebno je stoga ispitati jesu li njegove strukture tome dorasle.

Proračun čvrstoće obično se izvodi grafički. Pri tome se postupa ovako: od jednog pravca, na koji se nanese širina plovnog doka

(Slika 15.) nanosi se:

a) krivulja težine (vlastita težina plutajućeg doka s brodom)

b) krivulja istisnine (uzgon)

c) sila, koju uzrokuje brod (uzima se da ona djeluje u sredini plovnog doka)

d) krivulja opterećenja plovnog doka, koja se dobiva sumiranjem, odnosno odbijanjem ordinata krivulja pod a), b) i c)

Integriranjem krivulje opterećenja plutajućeg doka dobiva se krivulja poprečnih sila, a integriranjem te krivulje dobiva se krivulja momenata savijanja (Slika 15.).

Slika 15. Grafički proračun uzdužne čvrstoće [5]

Raspored težina broda pretpostavlja se prema slici 15. gdje su:

[ ]

[ ]

0,62 /

0,195 /

B

B

B

B

Ga t m

LG

b t mL

= ⋅

= ⋅

GB – težina broda [t] LB – dužina broda [m]

Krivulja poprečnih sila može pri određivanju uzdužne čvrstoće poprimiti sasvim drugačiji, nepovoljan oblik ako se radi o dokovanju

oštećenog broda s teretom u nekim skladištima, a ravnoteža se ne može postići direktnim uzgonom, tj. crpljenjem vode iz pontona

doka u području ispod tih skladišta.

Kod manjih je dokova obično visina tornjeva po čitavoj dužini ista, a kod većih se krajevi, gdje nije potreban tako velik moment

otpora , koso odrežu i tako se štedi na težini. Isto se tako, radi štednje na težini, dio tornjeva ponekad gradi u obliku rešetkaste

konstrukcije bez oplate.

Najveći dio tereta redovito nosi centralni dio doka (centralne potklade i nosači pontona ispod njih), a krajevi na kojima leže pramac i

krma manje su opterećeni.

Oprema plutajućeg doka Svaki plutajući dok da bi mogao obavljati svoje zadaće mora biti opremljen sljedećom opremom i opremnim sustavom:

a) Sustav punjenja i pražnjenja tankova

Svakako je najvažniji uređaj na plovnom doku. On se sastoji od drenažnih pumpi, cjevovoda, ventila i naprava za njihovo

upravljanje. Današnje su pumpe isključivo na elektromotorni pogon. Redovito su centrifugalnog tipa i smještaju se na dno

tornjeva, a njihov pogonski motor obično se nalazi na sigurnosnoj palubi. Sasvim mali plovni dokovi imaju jednu, a ostali

najmanje po dvije pumpe. Na većim plovnim dokovima obično svaka sekcija ima svoju pumpu. Na pumpe se priključuje

usisni kolektor, a od njega se odvajaju usisni ogranci koji vode u pojedine tankove plovnog doka. Svaki ogranak

opskrbljen je ventilom, kojim se upravlja s palube tornjeva. Na usisni kolektor priključen je i jedan ogranak koji stavlja

kolektor u vezu s morem. I on je opskrbljen ventilom, kroz koji se voda u plovni dok pušta ili iz njega izbacuje. Upućivanje

motora pumpi, kao i otvaranje i zatvaranje ventila, kod modernih izvedbi, upravlja se daljinski s jednog mjesta.

Osim glavnog drenažnog uređaja, postoji i mali drenažni sistem ili kaljužni cjevovod, on služi za izbacivanje vode koja

preostaje kad velika drenaža prestane crpsti, i za crpljenje vode iz odjela koji se ne plave. Taj je sistem opskrbljen

posebnim električnim pumpama, a stavlja se u pogon kad se želi, odnosno kada treba postići maksimalni kapacitet

dizanja plovnog doka i kada se tankovi isušuju radi čišćenja i zaštićivanja.

b) Razni cjevovodi

Osim drenažnih cjevovoda, plovni dok je opskrbljen i cjevovodima za industrijsku i pitku vodu, za komprimirani zrak i

acetilen, a ponekad i cjevovodom za raspodjelu kisika. Uz to ima i vatrogasni cjevovod.

c) Električni uređaj

Potrebna električna energija za pogon pumpi, agregata za elektro-zavarenje i za rasvjetu često se uzima iz vanjske

mreže, ali mnogi plovni dokovi imaju vlastite električne centrale. Te su centrale danas redovito na diesel-motorni pogon.

d) Uređaj za sidrenje i vez

Sastoji se od dovoljnog broja bitava, zjevača, sidara, itd.

e) Ostala oprema

U simetrali plovnog doka, i to na platformi pontona, nalaze se centralne potklade na koje legne brod svojom kobilicom.

One su drvene, betonske ili čelične. Njihova je visina oko 1,2 m, ali se često nalaze i niže (0,8 m). Razmak je između

pojedinih potklada 0,7÷1,5 m.

Osim centralnih potklada, sa svake strane ima po jedan red bočnih potklada, koje služe za bočno podupiranje brodskog

dna, a razmaknute su po 3-5 m. Bočne potklade obično leže na kliznim stazama, tako da se mogu posebnim

mehanizmom pokretati u poprečnom smjeru plovnog doka. Obično se tim pokretanjem može upravljati preko specijalnog

prijenosa s palube tornjeva.

Na ulaznom kraju plovnog doka često su postavljeni vertikalni zaštitni valjci (drveni), koji pri ulaženju broda u dok ili

izlaženju iz doka i brod i plovni dok štite od oštećenja. Na krajevima tornjeva redovito se nalaze pritezna električna vitla

koja služe za pritezanje i centriranje broda.

Za bočno podupiranje broda služe bočne potporne grede. Da bi se njima lakše rukovalo, uz tornjeve se nalaze po jedan ili

više redova konzolnih platformi. Postoje i bočne potporne grede na mehanički pogon (ručni ili električni), one služe za

pridržavanje broda kad je centriran u plovnom doku.

Na krajevima tornjeva često se postavljaju konzolni okretni mostići. Kad su ti mostići zatvoreni, čine most za prijelaz s

jednog tornja na drugi. Na tornjevima se redovito nalaze pokretne dizalice koje služe za prijenos materijala. Na palubi

tornjeva nalaze se male kućice u kojima su centralizirani svi uređaji za daljinsko upravljanje postrojenjem za plavljenje i

drenažu.

Dok 11 Vitor Lenac Duljina preko svega 260.77 Duljina pontona 24.40 Duljina doka svijetla 219.60 Sklopna duljina 226.77 Širina 78.03 Širina svjetlog otvora 53.00 Visina do glavne palube 8.53 Visina do sigurnosne pal 21.23 Visina do palube tornja 25.53 Konstruktivni gaz 7.53 Minimalni radni gaz 2.52 Maksimalni gaz doka 20.44 Uron iznad potklada 9.91 Razmak pontona 0.91