Kuivatelakka

Kuivatelakka on telakkaan ja laivanrakennukseen liittyvä kuivatelakointiin käytettävä rakennelma, toiminto tai laite, jonka avulla laiva tai muu alus saadaan siirrettyä vedestä vesilinjan yläpuolelle tai muulle kuivapintaiselle työskentelytasolle, sekä takaisin veteen. Yleisimpiä kuivatelakkatyyppejä ovat allastelakka, uiva telakka, sekä vetotelakka. Kuivatelakkaa käytetään pääasiassa laivojen tai muiden vesikulkuneuvojen rakentamiseen, huoltoon, korjaukseen tai tarkastukseen ja se on yleensä telakan tärkein toiminto ja rakennelma.
Useimmilta aluksilta vaaditaan kuivatelakointia kaksi kertaa viiden vuoden aikana, mutta esimerkiksi osa risteilyaluksista käytetään kuivatelakalla noin puolentoista vuoden välein. Osa aluksista voi välttää kuivatelakoinnin sukeltamalla tapahtuvan vedenalaisella tarkastuksella.
Suurien alusten kuivatelakointia edeltää aina laskelmat telakoitavan aluksen tasapainosta, telakointinnissa käytettävien tukien kestävyydestä, sekä muista turvallisuuteen liittyvistä tekijöistä. Laskelmiin voi alueesta riippuen kuulua myös eri luonnonvoimien aiheuttamien tekijöiden laskelmat. Laskelmat tehdään erikseen myös aluksen takaisin veteen laskemisesta. Uiva telakka vaatii pääsääntöisesti tarkimmat turvallisuuslaskelmat.
Kylmillä seuduilla kuivatelakoita käytetään myös alusten talvehtimiseen pois vedestä, johon liittyy monesti myös talven aikana tehdyt huollot sekä korjaukset. Kuivatelakkaa voidaan käyttää myös mm. meripelastusalusten laukaisualustana.

Historia

Ensimmäiset viittaukset kuivatelakkaan on kreikkalaisen Naukratiksen Athenaiosin maininta allastelakasta noin vuodelta 200, jonka mukaan kuivatelakka olisi keksitty neljäsataa vuotta aiemmin, noin vuonna 200 eaa Egyptissä. Athenaiosin kuvailema telakka oli yksinkertaisesti rannalle rakennettu lyhyt kanava, jonne laiva vedettiin korjaukseen miesvoimin. Tämän jälkeen kanava padottiin ja tyhjennettiin vedestä, jolloin laiva jäi altaan pohjalle edeltä käsin asetettujen sidepalkkien päälle.
Kuivatelakka oli käytössä myös Kiinassa viimeistään 1000-luvulla, missä Chin-ming -järven pohjoisrannalle oli kaivettu suuri allas. Shen Kuon suunnittelemassa kuivatelakassa tehtiin korjauksia mm. Song-dynastian aikaisiin aluksiin.
Vuonna 1560 Italiassa painetussa kirjassa Descrittione dell’ artifitiosa machina oleva kuva on yksi ensimmäisistä uivasta telakasta julkaistuista kuvista. Tuntematon kirjan kirjoittaja kuvailee tapaa, jolla pohjakosketuksen saanut laiva voidaan hinata korjaukseen. Kuvassa on nähtävissä kaksi suurta ponttonia, niiden päälle rakennettu siltamainen pukki, sekä niistä vahvojen köysien varassa riippuva laiva.

Kuivatelakkatyypit

Kuivatelakoita on useita eri malleja jotka eroavat riippuen niiden käyttötarpeesta, niillä nostettavien alusten koosta, käytettävissä olleesta budjetista, sekä rakennusajankohdasta. Yleisimpiä kuivatelakkatyyppejä ovat allastelakka, joka on rantaviivasta maallepäin rakennettu kiinteä sulkuporteilla padottava allas, sekä uiva telakka, joka on painolastitankeilla varustettu liikuteltava alus. Niiden molempien toiminta perustuu veden nosteeseen ja ovat käytännöllisiä hyvin raskaiden alusten nostossa.
Yksi nykyajan modernisimmista kuivatelakoista on erillisestä nostimesta, sekä kuljetusjärjestelmästä koostuva shiplift. Hieman pienempien alusten nostossa yksi yleisimmistä kuivatelakkatyypeistä on vetotelakka, jonka toiminta perustuu vetotaljajärjestelmällä ja kiskotuksella varustettuihin loiviin ramppeihin.
Edellisten lisäksi on olemassa muutamia muita erilaisia kuivatelakoiksi kutsuttuja tapoja siirtää työkohteena oleva alus maalle vesipinnan yläpuolelle, sekä takaisin veteen. Suurimmat alukset kuivatelakoidaan lähinnä allas- ja uivalla telakalla. Maailman suurimmat kuivatelakat ovat maalle rakennettuja useita satoja metrejä pitkiä, sekä yli 100 m leveitä allastelakoita, joihin mahtuvat käytännössä lähes kaikki nykyajan suurimmatkin laivat.

Allastelakka

Kiinteä kuivatelakka, eli allastelakka (myös sulkutelakka), on rantaviivasta sisämaahan päin työntyvä pysyvästi rakennettu allas, joka voidaan patoamista hyväksikäyttäen pumpata tyhjäksi korjauskohteelle tehtävien töiden ajaksi. Kiinteä kuivatelakka koostuu pääasiassa betonista valmistetusta pitkästä ja kapeasta altaasta, sekä sen muusta vedestä erottavasta sulkuportista. Lisäksi sen yhteyteen kuuluu monesti yksi tai useampi satamanosturi, sekä muu telakan varustus.
Allastelakka voi olla maahan kaivettu allasrakennelma tai esimerkiksi pieneen lahteen padottu nousuvesiallas. Osa altaista on rakennettu suuriksi useita laivoja mahtuvaksi telakoiksi, joissa voi huoltaa useampaa laivaa samanaikaisesti.
Suomen vanhin allastelakka on Suomenlinnassa, Susisaaren pohjoisosassa sijaitseva Suomenlinnan telakka, joka oli aikoinaan maailman suurin kuivatelakka. Nykyään Suomen ja Pohjoismaiden suurin kuivatelakka sijaitsee Naantalissa.

Allastelakan toimintaperiaate

Kiinteasti maalle rakennetun kuivatelakan toimintaperiaate on hieman samansuuntainen kuin vesiliikenteelle tarkoitetun kanavan, poiketen kuitenkin sen käyttötarkoituksesta. Allastelakkaa käytettäessä työn kohteena oleva alus siirretään telakointisuunnitelmassa (engl. docking plan) määriteltyyn paikkaan, jonka jälkeen telakan sulkuportti suljetaan. Sulkuportin estäessä veden tulon altaaseen, sekä pumppauksen seurauksena altaassa olevan veden pinnan korkeus alenee, jolloin työn kohteena oleva alus jää lepäämään sen alle asetettujen tukirakennelmien varaan.
Allastelakalla aluksen normaalin vesirajan alapuolella tehtävät huolto- ja korjaustyöt tapahtuvat allasta ympäröivän vedenpinnan alapuolella. Työn valmistuttua telakka-altaan venttiilit avataan, jolloin sen ulkopuolella oleva vesi pääsee virtaamaan ja täyttämään altaan. Kun veden pinnat ovat jälleen samalla tasolla, sulkuportti avataan ja alus voidaan siirtää ulos.

Uiva telakka

Kelluva kuivatelakka, eli uiva telakka, koostuu pää-asiassa laatikkomaisista ponttoneista, sekä niiden välissä olevasta työalueena ja korjattavan kohteen tukemiseen käytettävästä alustasta. Ponttonit voivat olla sarja yhteenliitettyjä lohkoja, joiden määrää muuttamalla saadaan telakkalle sopimaan erimittaisia aluksia. Hinaajaan kiinnittämistä varten telakkaan voidaan kiinnittää myös erityinen päätylohko, joka toimii toisinaan myös maakuljetusten lastauslaiturina, sekä staging -alueena. Pienemmissä uivissa telakoissa päätypala on kiinteä ja se voi olla varustettu omalla ohjausjärjestelmällä.
Ponttoneissa on sisäänrakennetut painolastikammiot, joiden tarkoitus on joko nostaa tai laskea telakan korkeutta suhteessa veden pintaan. Kammioiden painolastina toimii yleensä vesi, jonka määrää vaihdellaan jokaiseen lohkoon rakennettujen venttiilien ja pumppujen avulla.
Suuremmissa uivissa telakoissa ponttonien päälle on yleensä kiinnitetty kiskot satamanosturin kaltaista yhtä tai useampaa nosturia varten, joilla hoidetaan suuri osa korjauskohteen telakoinnin aikaisesta tavaraliikenteestä.
Uivan telakan etuna on sen liikuteltavuus. Telakka voidaan siirtää hinaamalla käytännössä mihin tahansa maailmassa. Tästä on etua myös telakkaa myytäessä eteenpäin koska se ei ole sidottu tiettyyn paikkaan.

Uivan telakan toimintaperiaate

Uivan telakan toiminta perustuu painolastikammioiden sisällä olevan veden määrän säätelyyn. Lastauksen aikana kammioihin päästettävä vesi aiheuttaa koko telakan vaipumisen syvemmälle veteen, jolloin työtaso uppoaa veden pinnan alapuolelle. Kun telakka on tarpeeksi syvällä, laiva tai muu korjauskohteena oleva alus voidaan siirtää ponttonien väliin. Korjauskohteen ollessa telakointisuunnitelman (engl. docking plan) määrittelemällä kohdalla, ponttonin painolastikammioissa oleva vesi pumpataan pois. Tyhjäksi pumpatut kammiot aiheuttavat ponttoneihin nosteen, jonka vaikutuksesta telakka kuormineen kohoaa. Vettä pumpataan pois niin paljon, etta ponttoneiden väliin jäävä työalue on kokonaan veden pinnan yläpuolella. Myös korjauskohteena oleva alus jää tällöin kokonaan vedenpinnan yläpuolelle jolloin huoltoja ja korjauksia voidaan tehdä myös muutoin vesirajan alla olleisiin paikkoihin.
Työn valmistuttua kammioiden venttiilit avataan, jolloin kammioihin virtaava vesi aiheuttaa ponttoneihin vaikuttavan nosteen vähenemisen. Kammioiden täyttyessä vedellä telakka vaipuu syvemmälle, jonka jälkeen korjauskohteena ollut alus voidaan siirtää pois.

Shiplift

Shiplift on telakalla käytettävä korjattavien alusten kuivalle maalle nostoa varten rakennettu nostin, sekä kuljetinjärjestelmä. Shiplift-nostimella korjaukseen tuleva alus nostetaan telakka-alueen laiturin tasalle, josta se rullataan eteenpäin telakka-alueelle asennetuilla radoilla kulkevien vahvojen dollyjen päällä.
Shipliftin etuihin kuuluu sen liikuteltavuus telakka-alueella, sekä esimerkiksi vetotelakkaan verrattuna sen vaakasuora liikerata. Shipliftiin kuuluvia dollyja varten rakennetaan useasti ratoja myös poikittaissuunnassa, jolloin se on itsessään myös kuljetin, jolla aluksia, sekä niiden lohkoja voidaan siirrellä telakka-alueella ja sieltä veteen kulloinkin tarvittavassa järjestyksessä.
Koska shiplift-kokonaisuuteen kuuluu kuljettimesta erillinen nostin, sitä on myös mahdollisuus käyttää muiden alusten nostossa, toisten ollessa työnalla. Nostimesta riippuen sen liikerataa voi tarvittaessa muuttaa myös kaltevaksi.
Ensimmäiset shiplift-telakat toimivat suoraan hydraulisylintereihin ohjattavalla öljynpaineella, mutta nykyään niissä käytetään hydrauli- tai sähkömoottoreilla ohjattuja vinssejä.

Vetotelakka

Vetotelakka on maalta veteen johtava rata, jossa kulkevia kelkkoja tai dollyja liikutellaan niihin vaijereilla kytkettyjen vetotaljojen avulla. Vetotelakan toiminta ei perustu veden pinnan säätelyyn vaan kaltevalla alustalla tapahtuvaan liikkeeseen.
Vetotelakka ei sovellu kaikkein suurimpien alusten nostoon, mutta on käytännöllinen lähes kaiken muun kokoisia aluksia nostettaessa. Vetotelakkaa käytetään myös laivoja rakennettaessa sen yksinkertaisen rakenteen vuoksi. Jotkut vetotelakat ovat katettuja, jossa työn alla olevan aluksen huollot voidaan suorittaa sisätiloissa. Hallirakennelmalla katettua vetotelakkaa käytetään esimerkiksi uusien laivojen rakennuksessa.
Vetotelakkaa vastaavaa järjestelmää on käytetty myös metsärautateillä olleilla tukinsiirtoradoilla, tai ns. rautakanavilla, joissa vinssin, hevosen tai höyryveturin avulla vedettiin uittamalla junanvaunuihin kasattuja puutavaranippuja kuivalle maalle ja siitä eteenpäin joko kannaksen yli seuraavaan vesistöön tai suoraan sahalle jalostettavaksi. Tukinsiirtoratoja on Suomessa ollut ainakin nykyisen Kajaanin alueella sijaitseva Kuluntalahden siirtorata, sekä Ristiinan kunnan rajalla sijainnut Honkataipaleen rata.

Muita ratkaisuja

Raskaskuljetusalus on uivaa telakkaa lastaustapansa puolesta muistuttava alus, vaikkakin sen käyttötarkoitus eroaa hieman normaalista, pää-asiassa huoltotöihin tarkoitetusta kuivatelakasta. Nosteen voimakkuutta säätämällä ja osittain upottamalla lastattava raskaskuljetusalus voi kuljettaa hyvin painavia kuormia kuten hylkyjä pitkiäkin matkoja, kun taas huolto- ja korjaustöihin tarkoitettuja uivia telakoita ei yleensä siirretä pitkiä matkoja kuorman kanssa. Raskaskuljetusalus kulkee yleensä omin avuin ja siinä on lisäksi tilat miehistölle. Uittamalla tapahtuva ns. "flo / flo" lastaustapa tulee sanoista "uita kyytiin / uita pois" (engl. "float-on / float-off") (vrt. Ro-ro-alus).