Máy cắt nạo vét hút (CSD) được neo vào đáy biển bằng mũi khoan và cắt vật liệu bằng đầu cắt quay trước khi bơm qua đường ống, khiến nó trở thành lựa chọn tốt hơn cho nền đất cứng, nén chặt hoặc nhiều đá và cho các dự án cần xả đường ống liên tục. Máy nạo vét phễu hút kéo (TSHD) là tàu tự hành kéo đầu hút qua vật liệu rời hoặc có mật độ trung bình trong khi di chuyển, lưu trữ bùn trong phễu trên tàu, khiến nó trở thành lựa chọn mạnh mẽ hơn cho việc nạo vét bảo trì vùng nước mở lớn, đào sâu kênh vốn và cải tạo đất nơi mà tính di động quan trọng hơn khả năng cắt. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào loại đất, độ sâu của nước, khoảng cách đến bãi thải và liệu dự án có cần đào chính xác hay vận chuyển khối lượng lớn hay không.
Một đầu máy cắt quay có gắn răng cắt cứng được hạ xuống đáy biển. Trục máy cắt, được dẫn động thông qua bộ truyền động hút của máy cắt, điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn để phù hợp với độ cứng của đất, từ bùn mềm đến đá phong hóa.
Một bộ phận giữ chốt, thanh đỡ và chốt giữ chốt neo giữ thùng trong khi dây xoay và tời di chuyển máy cắt qua bề mặt làm việc theo một vòng cung được kiểm soát, giữ cho bề mặt cắt đều và có thể lặp lại.
Một máy bơm ly tâm tạo ra áp suất âm mạnh kéo vật liệu lỏng lẻo vào ống hút. Trên nhiều thân tàu, khớp nối mũi tàu và khớp quay giữ cho đường xả được kết nối khi thang di chuyển.
Định vị được dẫn hướng bởi DGPS giữ cho mặt phẳng cắt chính xác trong khoảng 10 cm, trong khi các van cổng dọc theo đường dây điều chỉnh dòng chảy để bùn đến khu vực cải tạo hoặc sà lan mà không bị tăng áp.
TSHD hạ cánh tay kéo của nó từ giàn ở hai bên thân tàu. Đầu kéo ở cuối cánh tay, được trang bị răng kéo, nới lỏng đáy bằng các tia nước trong khi tàu di chuyển chậm về phía trước, do đó việc đào và vận chuyển diễn ra cùng một lúc. Một máy bơm ly tâm hút hỗn hợp nước và trầm tích qua ống kéo và vào phễu, đồng thời hệ thống kiểm soát gió lùa tự động điều chỉnh độ sâu hút khi di chuyển, giữ độ chính xác nạo vét ở mức centimet ngay cả trong điều kiện đáy biển thay đổi. Sau khi phễu đầy, tàu sẽ di chuyển độc lập đến bãi xử lý và đổ rác qua cửa đáy, bố trí cửa tự xả hoặc xả ở mũi tàu, sau đó quay trở lại để nạp hàng khác mà không cần đội hỗ trợ.
Độ sâu làm việc của máy nạo vét phễu hút kéo điển hình có thể đạt tới khoảng 50 mét, đó là một lý do khiến TSHD được ưa chuộng cho các dự án kênh vốn và công việc bảo trì ven biển mà máy nạo vét hút cắt cố định không thể đạt được về mặt kinh tế.
| Điểm so sánh | Máy nạo vét hút cắt | Máy nạo vét phễu hút kéo |
|---|---|---|
| Tính cơ động | Cố định trên các mũi nhọn, di chuyển theo hình vòng cung xoay | Hoàn toàn tự hành, di chuyển trong khi nạo vét |
| Loại đất tốt nhất | Phù sa trên nền đất cứng, nén chặt hoặc nhiều đá | Bùn, cát và đất có mật độ trung bình |
| Xả vật liệu | Vận chuyển đường ống liên tục | Kho chứa bằng phễu, sau đó đi đến bãi thải hoặc bãi cải tạo |
| Loại dự án điển hình | Cải tạo, đào lưu vực cảng, kênh đất cứng | Bảo trì vùng nước lộ thiên, nạo vét vốn, xử lý đường dài |
| Phạm vi độ sâu nước | Nói chung nông hơn, giới hạn bậc thang | Lên đến khoảng 50 mét |
| Hồ sơ chi phí hoạt động | Chi phí đơn vị thấp hơn trên vật liệu cứng hoặc nén | Chi phí trên mỗi mét khối thấp hơn trong khoảng cách vận chuyển dài |
Cả hai loại máy nạo vét đều phụ thuộc vào một bộ các bộ phận kết cấu và thủy lực có độ mài mòn cao. Dưới đây là các thành phần cốt lõi mà một nhà cung cấp thiết bị tàu nạo vét thường dự trữ cho các chương trình tái trang bị và bảo trì đội tàu.
Dao cắt, van, độ mài mòn và các bộ phận cấu trúc có nguồn gốc từ cả đội tàu hút máy cắt và máy nạo vét phễu hút kéo.
| Tình trạng dự án | Thiết bị được đề xuất | Lý do |
|---|---|---|
| Lưu vực bến cảng có đá hoặc đầm nén | Máy nạo vét hút cắt | Máy cắt cơ học xử lý vật liệu dày đặc mà đầu kéo không thể nới lỏng một cách hiệu quả |
| Bảo trì luồng vận tải biển dài | Máy nạo vét phễu hút kéo | Tự đẩy bao gồm các đoạn đường dài mà không cần định vị lại các tàu hỗ trợ |
| Cảng hoặc sông hạn chế có đường ống xả | Máy nạo vét hút cắt | Vận chuyển đường ống liên tục avoids repeated hopper sailing trips |
| Cải tạo vùng nước lộ thiên với bãi thải ở xa | Máy nạo vét phễu hút kéo | Lưu trữ phễu cộng với vận chuyển độc lập giúp giảm chi phí trên mỗi mét khối trên khoảng cách |
| Nạo vét vốn nước sâu ngoài tầm với của thang | Máy nạo vét phễu hút kéo | Cấu hình tay kéo và giàn đạt đến độ sâu mà thang cố định không thể sánh được |
Răng cắt, răng kéo, vòng mòn và đệm cửa phễu là những vật dụng tiêu hao có tần suất thay thế cao nhất trên cả hai loại máy nạo vét, do đó, thời gian thực hiện từ nhà sản xuất phụ tùng máy nạo vét thường quyết định liệu đội tàu có đi đúng tiến độ hay không. Các bộ phận kết cấu như ống kéo, cánh tay và khung giàn thường được tạo hình bằng máy uốn nguội để giữ độ dày thành ổn định qua các phần cong, giúp giảm sự tập trung ứng suất tại các mối hàn. Công việc tân trang lớn hơn, bao gồm thay trục máy cắt hoặc lắp bệ lắp đặt phía sau để tiếp cận máy bơm và hộp số, thường được lên kế hoạch trong quá trình cập bến theo lịch trình thay vì sửa chữa khẩn cấp, vì cả máy nạo vét hút máy cắt và máy nạo vét phễu hút kéo đều mất nhiều ngày hoạt động nhất do hư hỏng bộ phận hao mòn ngoài dự kiến hơn là hỏng hóc thiết bị lớn.
Việc lựa chọn giữa máy nạo vét hút cắt và máy nạo vét phễu hút kéo theo ba câu hỏi: vật liệu cứng đến mức nào, cần phải di chuyển bao xa và dự án yêu cầu khả năng di chuyển độc lập như thế nào. Công việc hạn chế, trên mặt đất cứng thiên về máy nạo vét hút cắt được kết nối với đường ống xả, trong khi công việc ở vùng nước mở, đường dài hoặc nước sâu thiên về chu trình phễu tự hành của máy nạo vét phễu hút. Điều chỉnh máy phù hợp với các điều kiện này và giữ các bộ phận bị mài mòn như răng cắt, răng kéo, van cổng và khớp bi theo lịch thay thế theo kế hoạch là điều giúp cho cả hai loại thiết bị hoạt động hiệu quả trong suốt mùa nạo vét.
Máy nạo vét phễu hút kéo Các loại đầu kéo: Xả, cắt, cắt chủ động
Đầu kéo nạo vét là gì? Nguyên tắc làm việc, loại và hướng dẫn lựa chọn
Hướng dẫn phụ tùng máy nạo vét: Đầu cắt, Đầu kéo, Khớp bi
Làm thế nào để chọn khớp nối nạo vét phù hợp cho môi trường có độ mài mòn cao?
Đầu cắt nạo vét là gì?
Điều gì phân biệt giữa máy nạo vét hút cắt và máy nạo vét phễu hút kéo?