介紹一種珠江水系使用的粵桂錨

摘" " 要：本文介紹一種珠江水系使用的粵桂錨，分析粵桂錨的類型、抓底過程、優缺點以及適用水域，為珠江水系航運船舶選用粵桂錨提供參考依據。

關鍵詞：粵桂錨；珠江水系；抓底

中圖分類號：U675.9" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A

Introduction of a Yuegui Anchor in the Pearl River System

LUO Riquan，" LI Wenping，" LU Kai，" ZENG Lisha

（ Guangxi CSSC Beibu Gulf Shipbuilding and Marine Engineering Design Co.， Ltd.，" "Nanning 530028 ）

Abstract： This paper describes a Yuegui anchor for use in the Pearl River system， and then analyzes the types， the process of grasping the riverbed， advantages and disadvantages， and applicable navigation area of Yuegui anchor， providing reference basis for the design of anchors of ships navigating" in the Pearl River area and the selection of Yuegui anchor.

Key words： Yuegui anchor;" the Pearl River system;" grasping the riverbed

1" " 前言

珠江作為中國第三長河流及兩廣地區的內河航運大動脈，在服務一帶一路建設、粵港澳大灣區發展、西部地區承接發達地區產業轉移等方面，扮演著越來越重要的角色。

2021年下半年以來，越來越多兩廣地區的船東要求新造的內河船舶使用粵桂錨，該錨于2017年1月獲得實用新型專利授權（專利號：ZL2016205134670）。但對于粵桂錨的特點、是否適用于珠江水系等，則缺乏相關的文獻資料。2021年7 月1日生效的中國船級社《鋼質內河船舶建造規范-修改通報2021》關于航行于珠江水系船舶的補充規定（下稱“補充規定”），補充了適用于珠江水系的粵桂錨的表述：

1）粵桂錨的適用范疇：船長不大于100 m的干散貨船、自卸砂船及船長不大于30 m的客船，可采用粵桂錨作為首錨；需要配備尾錨設備的船舶，可采用粵桂錨作為尾錨；工程船的工作錨，可采用粵桂錨；

2）粵桂錨的配備要求：粵桂錨的配備和重量（包括橫桿）應不小于《鋼質內河船舶建造規范》對霍爾錨的要求；

3）粵桂錨的技術要求：“補充規定”的附錄I規定了粵桂錨的結構型式、主要尺寸、主要零部件材料的技術要求等。

本文通過介紹粵桂錨的沿用歷史，增加從業者對粵桂錨的了解，通過對錨的作用、特性、類型進行研究，分析粵桂錨的類型、抓底過程、優缺點以及適用于珠江水系的原因。

2" " 粵桂錨的沿用歷史

粵桂錨很早已經在珠江水系的內河船舶使用，這種錨在民間稱為廣西土錨或土錨，但由于粵桂錨沒有相應規范、法規支持，無法取得船用產品證書，對于粵桂錨的結構尺寸、適用質量、適用船舶范疇沒有統一標準，因而船舶設計人員在設計時通常不會選用粵桂錨。根據不少船舶運營公司的人員反映，根據他們的實際使用經驗，粵桂錨在珠江水系比霍爾錨等常規錨更好用，能有效防止船舶走錨，這使得不少船舶運營公司私下偷偷用粵桂錨替換經批準的其它錨。

針對這種情況，中國船級社武漢規范研究所，于2020年5月向兩廣地區的船舶檢驗機構、設計公司、船舶運營公司、船廠等單位下發“關于收集珠江水系船舶設備配備及使用情況等資料的函”，同時派出專家組到廣西實地調研，了解粵桂錨在珠江水系的實際使用情況，最終形成“補充規定”，解決了粵桂錨的船用產品檢驗和發證難題，使得這種應用于珠江水系的錨有了合法身份，也為船舶設計人員在設計時選用粵桂錨提供了依據。

3" " 粵桂錨的作用、特性、類型

3.1" "錨的作用

錨對于船舶的作用類似于汽車的手剎，一個優秀的錨應能使船舶拋錨系留后不出現走錨現象，如果在水流或風浪的作用下系留不穩出現走錨，船舶就可能與其它船舶或岸邊設施碰撞，也可能漂至淺水區擱淺，其危害可想而知；錨的另一個作用就是緊急剎車，船舶通過大方向轉舵或倒車進行剎車（如圖1所示）。船舶大方向轉舵改變船的方向，使船的方向與船的慣性移動方向之間形成大角度，此時船體側面受到水的阻力大大增加，起到減速的作用，采用這種方式減速需要有足夠的轉彎空間和慣性移動距離。眾所周知，船舶通過螺旋槳旋轉產生巨大推力使船舶前進，倒車就是使螺旋槳反轉，從而產生與船的前進方向相反的推力，起到減速剎車的作用，船舶采用這種方式減速需要有足夠的慣性移動距離。

在緊急情況下，當船舶沒有足夠的轉彎空間和慣性移動距離時，船舶還可以通過拋錨來進行急剎車，船舶的拋錨與汽車的拋錨意義完全不同，船舶的拋錨是指把連接著錨鏈或鋼絲繩的錨放入水底，錨爪勾住底質產生反向拉力，使船舶快速停下。

3.2" "錨的特性

錨能不能使船舶可靠地拋錨系留，直接關系到船舶及船上人員的安全，優秀的錨應具備以下幾個特性：

1）抓力系數（即抓重比）大。抓力系數=錨的最大抓力/錨的質量，是錨最基本的特性。對于不同類型的錨，質量相同時，其抓力系數越大，抓力就越大，對船舶的拋錨系留效果就越好；對于相同類型的錨，質量越大，抓力就越大。但錨的質量并非越大越好，大多數錨隨著質量的增加，抓力系數會有所下降，且錨越重對錨機等錨泊設備的配備要求也越高；

2）底質適應性強。常見的河床或海床底質有軟泥、硬泥、砂、泥砂混合、礫石、礁石等，由于船舶航行范圍較大，不同地點的河床或海床底質可能不同，船舶所配的錨應能適應船舶航行航區的各種底質；

3）穩定性好，容易入土。船在拋錨及系留時，風向、水流方向可能出現變化，使船繞錨點回轉，或底質不均勻使錨爪受力不均，可能導致錨翻身并被拔出底質，因此良好的穩定性對錨來說非常重要，通常有桿錨因為有橫桿，其穩定性比無桿錨好，當錨在系留過程中被拔出底質時，應具備容易再次嚙入底質的特性；

4）優秀的錨還應具備收藏、固定方便，結構堅固，入土距離短等特性。

3.3" "錨的類型

相同的錨在不同底質中的抓力不同，而不同地區河流、海洋的底質是有差異的，這使得出現了種類繁多的錨。

1）按錨是否有橫桿，可分為無桿錨和有桿錨：橫桿能使錨在船舶繞錨點回轉，或底質不均勻使錨爪受力不均時保持穩定，能有效避免錨翻轉，提高錨的穩定性，同時有桿錨對礁石底質有較好的適應能力；

2）按錨的錨爪是否能轉動，可分為轉爪錨和固定爪錨：大多數轉爪錨對礁石底質的適應性較差；轉爪錨還可細分為平衡錨和非平衡錨。平衡錨的錨頭重心低于轉軸，使錨吊起時錨爪豎直向上；而非平衡錨的錨頭重心高于轉軸，錨吊起時，錨爪傾向一側與錨柄形成一定的角度；

3）按錨的抓持性能，可分為普通錨、大抓力錨、超大抓力錨：相同質量的大抓力錨與普通錨比較，前者的抓力至少為后者的兩倍；超大抓力錨與普通錨相比較，前者的抓力至少為后者的四倍[1]；選用多少質量的錨，各船級社均有相應規范，中國船級社的《鋼質內河船舶建造規范（2016）》及《國內航行海船建造規范2022》，均用表格形式列出了不同舾裝數所對應的普通錨的質量。若采用大抓力錨作為首錨，每只錨的質量可以為普通錨質量的75%，若采用超大抓力錨作為首錨，每只錨的質量可以為普通錨質量的50%[2]。

4" " 粵桂錨的類型

霍爾錨（見圖2）和斯貝克錨均為普通無桿轉爪錨；霍爾錨是非平衡錨，斯貝克錨則是平衡錨；AC-14錨和波爾錨均為大抓力無桿轉爪錨，均有平衡和非平衡兩種型式；輕量型錨（LWT錨）為大抓力有桿轉爪錨，橫桿位于錨頭處，橫桿與錨爪在同一平面；海軍錨（圖3）為普通有桿固定爪錨，橫桿位于錨柄靠近卸扣處，橫桿所在平面與錨爪所在平面交叉。

粵桂錨的形式包括：有桿雙齒A型（見圖4）、有桿雙齒B型、有桿單齒型三種結構型式[3]。其中，有桿雙齒A型使用最廣泛，B型與A型的區別在于A型的錨柄端部是兩個吊環，B型的錨柄端部是一個卸扣；而有桿單齒型與A型的區別在于有桿單齒型只有一只錨爪。

粵桂錨主要由錨體（包括錨頭、錨爪、錨柄）和橫桿組成：橫桿穿過錨柄靠近錨頭處的圓孔，與錨體成交叉狀；橫桿中部有一個擋圈和一個小圓孔，用緊定銷穿過小圓孔，配合橫桿的擋圈，把橫桿固定在錨體上。當錨收起時，可將橫桿拆下存放，節省存放空間；有桿錨對比無桿錨，最顯著的特征是有一根橫桿，因此粵桂錨是有桿錨。

粵桂錨的錨頭、錨爪、錨柄裝配焊接為一體，錨爪不可轉動，因此粵桂錨是固定爪錨。

對于粵桂錨的抓持性能，目前缺乏權威的資料及相關實驗數據。根據珠江水系船舶運營人員的經驗反饋，用相同質量的粵桂錨替換霍爾錨，粵桂錨的抓持性能更好，能有效防止走錨；目前普遍使用的普通無桿錨，如霍爾錨和斯貝克錨，抓力系數為3～4；大抓力錨中，波爾錨的抓力系數為6，AC-14錨的抓力系數為8～10；海軍錨的抓力系數為6～8[1]；船舶使用大抓力錨時，錨質量應取相應的霍爾錨質量的75%； “補充規定”沒有明確粵桂錨是普通錨還是大抓力錨，但要求粵桂錨的配備和質量（包括橫桿）應不小于對霍爾錨的要求[3]。可見，雖然粵桂錨在實際使用中的性能表現比普通錨更好，也符合人們對有桿錨抓力系數更大、穩定性更好的印象，但“補充規定”要求按普通錨的質量來配備粵桂錨，粵桂錨和海軍錨一樣，是普通有桿固定爪錨。

5" " 粵桂錨抓底方式

不同類型的錨，結構形式不同，抓底方式也就不同。粵桂錨的抓底過程，如圖5所示：船舶拋錨時，粵桂錨降落至河床，錨頭先著地，隨后倒下，其中一只錨爪、橫桿一端、錨柄端部形成三個受力支點。眾所周知，單位面積受到的壓力越大，壓強就越大，壓強大的部位更容易嚙入河床底質。由于粵桂錨的重心靠近錨頭，且錨柄受錨鏈或鋼絲繩拖曳，此時錨柄端部對河床底質的壓強較小；錨爪和橫桿的受力分析見圖6，由于橫桿較長，錨爪端部承受的重力大于橫桿端部，且錨爪端部是尖角，受力面積小，所以錨爪端部對河床底質的壓強遠大于橫桿端部，隨著船的移動，粵桂錨在錨鏈或鋼絲繩的拖曳作用下，錨爪的尖角逐漸嚙入底質而產生抓力，起到阻止船舶移動的作用。相較于霍爾錨等無桿轉爪錨的兩只錨爪都嚙入河床底質，粵桂錨只有一只錨爪嚙入河床底質，另一只錨爪則露出河床。

6" " 粵桂錨的優缺點

船舶在選用粵桂錨時，按普通錨而不是大抓力錨的質量配備，相同質量的粵桂錨和普通無桿轉爪錨相比，抓持性能更好，能有效防止船舶走錨，這在實際使用中已得到驗證；大多數轉爪錨對礁石底質的適應性較差，粵桂錨是有桿固定爪錨，對礁石底質有較好的適應能力；錨的橫桿能使錨在船舶繞錨點回轉，在底質不均勻使錨爪受力不均時保持穩定，能有效避免錨翻轉，提高錨的穩定性；當風向或水流變化，使船舶向反方向移動，粵桂錨翻轉拔出底質時，另一只錨爪能及時嚙入底質，具有再次入土容易的特性；起錨時可以把粵桂錨固定在錨架或拉到甲板上存放，此時可以拆下橫桿節省存放空間；粵桂錨的橫桿設在錨柄靠近錨頭處，錨柄可以拉入錨鏈筒收藏，而海軍錨的橫桿設在錨柄靠近卸扣處，錨柄無法拉入錨鏈筒，在收藏便利性方面粵桂錨比海軍錨更有優勢。

必須指出，雖然粵桂錨具有抓持性能好、底質適應性強、穩定性好、再次入土容易、收藏方便等諸多優點，但也有顯著的缺點：粵桂錨在拋錨系留時只有一只錨爪嚙入河床底質，另一只錨爪則露出河床朝上，當船舶因風向、水流變化向不同方向移動時，露出河床的錨爪容易纏住錨鏈或鋼絲繩；在水深較淺的區域，露出河床的錨爪可能刮壞從錨上方經過的船舶船底。

7" " 結束語

珠江水系所處的地貌以丘陵為主，這些丘陵有巖石也有土質，隨著水電站及船閘的建設，部分航道逐漸渠化、淤泥沉積，這使得珠江水系的河床底質復雜多變，有軟泥、硬泥、砂、泥砂混合、礫石、礁石等，粵桂錨因為能適應這些不同底質，適宜于航行于珠江水系的船舶使用；另外，由于粵桂錨亦存在缺點， “補充規定”限定其僅適用于珠江水系，而不向全國推廣使用；粵桂錨是一種優缺點明顯、極具地方特色的錨，是兩廣人民的智慧結晶。如今粵桂錨不再是黑戶錨，是擁有合法身份的錨，將為珠江水系的航運發展發揮巨大的作用，使珠江航運更好地服務于一帶一路、粵港澳大灣區、西部地區承接發達地區產業轉移等國家戰略。

參考文獻

[1]中國造船工程學會，中國船舶工業集團公司，中國船舶重工集團公司. 船舶設計實用手冊：舾裝分冊 [M].北京：國防工業出版社， 2013.

[2] 《鋼質內河船舶建造規范》2021修改通報[S]. 北京：中國船級社，"2021.

[3]" 鋼質內河船舶建造規范[S]. 北京：中國船級社， 2016.