Ujuvate sildade kasutamine merel (või avavetes, näiteks avamerepiirkondades, lahtedes ja väinades) on suhteliselt haruldased ja keerukamad, peamiselt seetõttu, et merekeskkond on palju keerulisem kui jõgede ja järvede oma (tugevad lained, sügavad veed, tugevad voorud, soolakorrosioon, taifuuni/hurraani ähvardused jne). Teatud konkreetsetes stsenaariumides ja tingimustes on merel ujuvatel sildadel siiski ainulaadne rakenduse väärtus ja tehniline teostatavus.
Peamised rakenduse stsenaariumid
Sõjalised rakendused (enamasti ajutised):
Maandumisoperatsioonid/logistika tugi: see on kõige klassikalisem ujuvate sildade rakendus merel. Neid kasutatakse juurdepääsuteede kiireks rajamiseks maandumislaevadest randadesse või ühendama avamere tarnelaevu kaldabaasidega personali, seadmete ja tarvikute transportimiseks. Kuulus näide on "mooruspuu" kunstlik sadam II maailmasõja Normandia maandumisel, mis sisaldas suurt ujuvat dokistruktuuri, mis sarnanes põhimõtteliselt laiendatud ujuva sillaga. Kaasaegsed mereväelased kasutavad selleks ka modulaarseid ujuvaid sillasüsteeme.
Ajutise dokkide/ülekandepunktide kiire ehitamine: piirkondades, kus puuduvad sadamarajatised või kahjustatud sadamad, saab hõljuvaid sillakonstruktsioone kiiresti kasutada, et luua ajutisi sildumispunkte või materiaalseid ülekandeplatvorme.
Tsiviilrakendused (ajutine või poolpüsiv):
Suuremahulised offshore-inseneriplatvormid/juurdepääsuteed: suuremahuliste projektide ajal, näiteks avamere tuuleparkide ehitamine, mereüleste sillade ehitamine ja allveelaevade torujuhtmete paigaldamine, võib olla vajalik ajutiste ujuvate sillade ajal personali, seadmete ja materjalide transportimiseks, ühendades ehituslaevad, tööplatvormid ja olemasolevad ehitised.
Ajutised kuupud/parvlaevaterminalid: ujuvaid silda saab kasutada ajutise juurdepääsu saamiseks reisijatele asumiseks ja väljalangemiseks või sõidukite laadimiseks ja mahalaadimiseks, saarte ja maa ja maa vahel või olemasolevate terminalide hooldamise ajal. Näiteks saavad nad ühendada suured kruiisilaevad kaldaga või olla ajutiste praamiterminalidena.
Offshore-ürituste platvormid: nad pakuvad ajutisi istekohti, jõudlusplatvorme või ühendades juurdepääsuteede suuremahuliste avamereürituste (näiteks spordiüritusi, kontserte ja näitusi).
Hädaolukorra juurdepääs/humanitaarabi: kui rannikualade transportimine on häiritud selliste katastroofide nagu tsunami ja maavärinate tõttu, saab ujuvaid sillasid kasutada avamere hädaolukordade tarnetranspordi marsruutide või personali evakueerimise marsruutide kiireks rajamiseks.
Erivajadused konkreetses keskkonnas:
Ühendamine avamere saarte ühendamine: suhteliselt väikeste, tiheduslike saaride või saarte ja mandri vahel peetakse poolpüssi ujuvaid sillaid (sageli koos mõnede fikseeritud konstruktsioonidega) mõnikord madalama hinnaga või vähem tehniliselt keerukaks lahenduseks kui fikseeritud sillad. Fjordi riigid nagu Norra on selliseid rakendusi uurinud.
Ujuvad lainemurdjad/lainemurdmised: ehkki mitte peamiselt läbipääsuks, on nende struktuur sarnane ujuvate sildadega, kasutades ujuvaid konstruktsioone laineenergia hajutamiseks ja ümbritsevate vee või struktuuride kaitsmiseks.
Suurimad väljakutsed, mis seisavad silmitsi ujuvate sildadega:
Karm ookeanikeskkond:
Lained: lained on suurima väljakutse. Ujuvad sillad peavad taluma erineva suunda ja suurusega laineid, säilitades struktuuri stabiilsuse ja ühenduse usaldusväärsuse, et vältida liigset kõikumist või isegi lagunemist. See nõuab äärmiselt vastupidavat konstruktsiooni kujundust ja tõhusat sildumissüsteemi.
Veesügavus ja voolud: süvamere keskkond nõuavad pikemaid ankruahelaid ja raskemaid ankruid, suurendades märkimisväärselt kulusid ja tehnilisi väljakutseid. Tugevad voolud võivad ujuvatele sildadele märkimisväärset horisontaalset koormust kehtestada.
Typhoon/orkaan: äärmuslikes ilmastikutingimustes tuleb hõljuvad sillad sageli katastroofiliste kahjustuste vältimiseks evakueerida või sukeldada (kui disain võimaldab).
Soolapihusti korrosioon: merevesi ja soolapihustus on äärmiselt söövitavad metallkonstruktsioonide (teras ja pistikute) suhtes, mis nõuavad suure jõudlusega korrosioonivastaseid katteid või korrosioonikindlate materjalide (näiteks alumiiniumsulamites, komposiitmaterjalid ja spetsialiseeritud betooni) kasutamist.
Bioloogiline saak: mereorganismide kiindumus ujuvatele ja veealustele konstruktsioonidele suurendab lohistamist ja kaalu, kiirendades korrosiooni.
Konstruktsioonidisain ja stabiilsus:
Ühenduse usaldusväärsus: moodulite vahelised pistikud peavad lõdvenemise vältimiseks säilitama turvalise ühenduse dünaamiliste koormuste korral (näiteks lained ja peibutud laevad).
Üldine stabiilsus: kogu ujuva silla struktuuri turvaliseks hoidmiseks ja tuule, lainete ja voolude kombineeritud mõjude turvaliseks hoidmiseks on vaja keerulist sildumissüsteemi (ahelad, ankrud, pingejalad jne).
Painde-/väände jäikus: pikaajalise avamere ujuvad sillad vajavad painutamisele ja väändeformatsioonile põhjustatud painde ja väände deformatsiooni vastu suuremat konstruktsiooni jäikust, tagades ohutu ja mugava läbipääsu.
Juurdepääs ja ohutus:
Lükkamine: lained põhjustavad ujuva silla pidevalt liikumist, mõjutades sõidukite ja jalakäijate turvalisust ja mugavust ning kehtestades kiiruse ja koormuse piirangud.
Lünka ja kõrguse erinevus: moodulite vaheline lõhe ja kõrguse erinevus kõiguvad laineliikumisega, tekitades ohutusohtu ja vajavad pideva juurdepääsu tagamiseks spetsiaalseid disainilahendusi (näiteks paindlikke kaldteed).
KLASSE JA NAVIGATSIOON: Kujundus peab arvestama allpool mööduvate laevade kliirensinõuetega.
Maksumus ja hooldus:
Kõrged ehituskulud: merekeskkond nõuab tugevamat struktuuri, keerukamat sildumissüsteemi ja kallimaid korrosioonivastaseid meetmeid.
Kõrge töö ja hoolduskulud: sagedane kontrollimine, hooldus (eriti veealuste komponentide, sildumissüsteemide ja korrosioonivastaste katted) ja puhastamine (biokiirguse vältimiseks). Enne ja pärast rasket ilma on vaja ka erioperatsioone (näiteks tugevdamist või evakueerimist). Ka taifuuniresistentsed kujundused suurendavad märkimisväärselt kulusid.
Avalike ujuvate sildade võtmetehnoloogiad
Suure jõudlusega ujuvkehad: suured teras või betoonist pontoonid, millel on suurepärane veekindlus, stabiilsus ja tugevus. Samuti uuritakse komposiitmaterjale.
Kõrge tugevusega, suure usaldusväärsusega pistikud: liigendatud ühendused, mis suudavad taluda olulist dünaamilist koormust ja võimaldavad teatud pöörlemisastet.
Täiustatud sildumissüsteemid: valige vee sügavuse ja mereolude põhjal sobiv sildumismeetod (kontenaalne sildumine, pingutatud sildumine või dünaamiline positsioneerimisabi), kasutades ülitugevaid ankruahelaid/kaableid ja kõrgeid ankruid.
Dünaamiline reageerimise analüüs ja juhtimine: kasutage arvutisimulatsiooni, et ennustada ujuva silla liikumisreaktsiooni erinevates mereoludes, leevendades potentsiaalselt kõikumist konstruktsiooni optimeerimise või aktiivsete/passiivsete juhtimissüsteemide kaudu (näiteks häälestatud massisummutid).
Range korrosioonivastane disain: sealhulgas suure jõudlusega katted, katoodkaitse ja korrosioonikindlate materjalide valik.
Moodulkujundus: hõlbustab tootmist, transporti, kiiret juurutamist ning parandamist ja asendamist.
Kokkuvõte: ujuvad sillad on avamererakenduste jaoks väga spetsialiseerunud, kulukad ja kõrge riskiga tehnilised lahendused. Nad teenindavad konkreetsetes stsenaariumides peamiselt ajutisi, hädaolukorra või poolpüsivaid vajadusi, eriti sõjalise logistika, suuremahulise avamere tehnilise toe ja ajutiste dokkide alal. Ehkki tsiviilstsenaariumides on üritatud uurida ja rakendada ujuvaid silda, näiteks kalda lähedal asuvate saarte ühendamine, on nende laialdane lapsendamine palju vähem levinud kui rahulikes sisemaade jõgedes või järvedes karmi merekeskkonna (eriti tuule ja lainete) ning kõrgete kulude ja hooldusnõuete tõttu. Ujuvate sildade edukas rakendamine merel tugineb suuresti täiustatud inseneritehnoloogia, tugevate sildumissüsteemide ja pideva, põhjaliku hooldusele. Pikamaade jaoks on üldiselt usaldusväärsemad ja tavapärased võimalused püsivaid mereüleseid transporti, fikseeritud sillad (näiteks mereülekande sillad) või alumise tunnelid.