カッターサクション浚渫船とトレーリングサクションホッパー浚渫船の違いは何ですか?
カッターサクション浚渫船 (CSD) は、スパッドによって海底に固定され、パイプラインにポンプで送り込む前に、回転するカッターヘッドで材料を切断します。そのため、硬い地盤、圧縮された地盤、または岩の多い地盤や、パイプラインからの継続的な排出が必要なプロジェクトに最適です。トレーリングサクションホッパー浚渫船（TSHD）は、航行中に緩いまたは中密度の材料の上でサクションヘッドを引きずり、船内のホッパーにスラリーを保管する自走式船舶です。これにより、切断力よりも機動性が重要となる大規模な外水維持浚渫、資本水路の深化、埋め立てなどに強力な選択肢となります。適切な選択は、土壌の種類、水深、処分場までの距離、プロジェクトで精密な掘削が必要か、それとも大量の輸送が必要かによって異なります。
カッターサクション浚渫船が材料を破壊して移動する仕組み
カッター吸引アセンブリがベッドにかみ合う
硬化されたカッター歯が取り付けられた回転カッターヘッドが海底に降ろされます。カッター吸引ドライブを介して駆動されるカッター シャフトは、柔らかいシルトから風化した岩まで、土壌の硬さに合わせて速度とトルクを調整します。
ラダーおよびスパッドシステムの位置保持
スパッド、スパッドキャリア、スパッドホルダーが容器を固定し、スイングワイヤーとウィンチが制御された円弧で加工面上でカッターを移動させ、切断面を均一で再現性の高い状態に保ちます。
パイプラインを通したスラリー輸送
遠心ポンプは強力な負圧を発生させ、緩んだ材料を吸引パイプ内に引き込みます。多くの船体では、はしごが移動しても、船首カップリングとロータリー ジョイントによって排出ラインが接続された状態に保たれます。
位置決めと排出制御
DGPS ガイドによる位置決めにより、切断面の精度が約 10 センチメートル以内に保たれ、ラインに沿ったゲート バルブが流れを調整するため、スラリーは圧力スパイクなしで埋め立てエリアまたはバージに到達します。
航行中の後続サクションホッパー浚渫船の動作方法
TSHD は船体の両側にあるガントリーからドラッグ アームを下げます。アームの端にあるドラッグヘッドにはドラッグの歯が取り付けられており、船舶がゆっくりと前に進む間、ウォータージェットで船底を緩めるため、掘削と輸送が同時に行われます。遠心ポンプが水と堆積物の混合物をドラッグパイプを通してホッパーに吸い上げ、自動喫水制御システムが移動中に吸引深さを調整し、変化する海底条件でもセンチメートルレベルの浚渫精度を維持します。ホッパーが満杯になると、船舶は廃棄場まで独立して航行し、底部ドア、自動排出ドア装置、または船首排出口を通って中身を排出し、支援艦隊を必要とせずに別の積荷のために戻ります。
一般的なトレーリングサクションホッパー浚渫船の作業深度は約 50 メートルに達することがあります。これが、定置式カッターサクション浚渫船では経済的に到達できない資本チャネルプロジェクトや海岸保全作業に TSHD が好まれる理由の 1 つです。
作業方法とフィット感の比較
| 比較ポイント | カッターサクション浚渫船 | 後続吸引ホッパー浚渫船 |
|---|---|---|
| モビリティ | スパッドに固定され、スイングアークで動きます | 完全自走式で浚渫しながら航行します |
| 最適な土壌タイプ | シルトから硬い地面、圧縮された地面、または岩の多い地面 | 緩いシルト、砂、中密度の土壌 |
| 材料の排出 | 連続パイプライン輸送 | ホッパー保管後、ゴミ捨て場または埋め立て地まで航海します。 |
| 典型的なプロジェクトの種類 | 埋め立て、港湾流域掘削、硬地水路 | 開水域維持管理、資本浚渫、長距離処分 |
| 水深範囲 | 一般に浅く、はしごは限られている | 最大約50メートル |
| 運用コストのプロファイル | 硬い材料や圧縮された材料の単価が低い | 長い輸送距離での立方メートルあたりのコストの削減 |
当社の製品範囲の注目の浚渫船コンポーネント
どちらのタイプの浚渫船も、一連の高摩耗構造部品と油圧部品に依存しています。以下は、浚渫船機器サプライヤーがフリートのメンテナンスおよび修理プログラムのために通常在庫しているコアコンポーネントです。
コア浚渫スペアパーツカタログ
カッター、バルブ、摩耗、および構造コンポーネントは、カッターサクションとトレーリングサクションホッパー浚渫船の両方向けに調達されています。
稼働時間に影響を与える構造部品とドライブトレイン部品
- カッターヘッドとカッター歯 — 海底との最初の接触点。歯の材質とカッターヘッドの形状によって、CSD が硬い層や岩石の多い層を通過する速度が決まります。
- カッターシャフトとカッター吸引ドライブ — 駆動モーターからカッターヘッドにトルクを伝達します。シャフトのアライメント公差は、振動とベアリングの寿命に直接影響します。
- アームをドラッグ、ヘッドをドラッグ、歯をドラッグ — TSHD では、アームの形状とドラッグ ヘッドの吸引幅によって、パスごとにどれだけの材料を持ち上げるか、およびヘッドが凹凸のある底にどれだけうまく追従するかを制御します。
- ホッパードアとボトムドア — 保管されている物質を処分場に放出する。ドアの密閉状態によって、荷物が輸送中にどの程度しっかりと保持されるかが決まります。
- ガントリー — ドラッグ アーム アセンブリを支持して持ち上げます。その定格荷重により、ドラッグ アームの最大サイズと浚渫深さが制限されます。
- オーバーフローとオーバーフロー管 — ホッパーが容量に近づくと余分な水を逃がし、固体を船外にこぼさずに積載密度を高く保ちます。
- バウカップリングとロータリージョイント — 動作中にはしごまたはドラッグアームの角度が変化する間は、排出配管を接続したままにしてください。
- ボールジョイント — 浮遊および水没したパイプラインセクションの角の動きを吸収し、硬いパイプラインにかかるストレスを軽減します。
- スパッド、スパッドキャリア、スパッドホルダー — 旋回サイクル中にカッターサクション浚渫船を固定し、掘削反力を船体に伝達します。
- 推進システム、プロペラ、プロペラシャフト — 浚渫現場と処分場間のTSHDに依存しない通過速度を与える。
- ラダーシステム、ラダーシャフト、ステアリングラダー — 特に流れや横風の状況で、負荷がかかった状態でトレーリングしているときにコースの精度を維持します。
- スターンシャフト — 船尾チューブシールを介して推進ドライブトレインをプロペラに接続します。これが摩耗するとダウンタイムの一般的な原因となります。
設備をプロジェクトの条件に適合させる
| プロジェクトの状況 | 推奨装備 | 理由 |
|---|---|---|
| 岩が多い、または圧縮された港湾盆地 | カッターサクション浚渫船 | 機械的切断により、トレーリングヘッドでは効率的に緩めることができない高密度の材料を処理します |
| 長距離にわたる沿岸航路の維持管理 | 後続吸引ホッパー浚渫船 | 自走式により、支援船の位置を変更することなく長距離をカバーします |
| パイプラインによる排出が可能な限定された港または河川 | カッターサクション浚渫船 | 連続パイプライン輸送 avoids repeated hopper sailing trips |
| 遠方の処分場を伴う開水型埋立 | 後続吸引ホッパー浚渫船 | ホッパー保管と独立した輸送により、距離に応じて立方メートルあたりのコストが削減されます |
| はしごの届かない深海首都浚渫 | 後続吸引ホッパー浚渫船 | ドラッグアームとガントリーの構成は、固定はしごでは対応できない深さに到達します |
製造、摩耗部品、および調達に関する考慮事項
カッターの歯、ドラッグの歯、ウェアリング、ホッパーのドアシールは、両方のタイプの浚渫船で最も交換頻度が高い消耗品であるため、多くの場合、船団が予定どおりに進むかどうかは、浚渫船のスペアパーツメーカーからのリードタイムによって決まります。ドラッグ パイプ、アーム ピース、ガントリー フレームなどの構造コンポーネントは、通常、曲面部分を通して肉厚を一定に保つために冷間曲げ機械を使用して成形され、これにより溶接部での応力集中が軽減されます。カッターシャフトの交換や、ポンプやギアボックスにアクセスするための船尾設置プラットフォームの取り付けなどの大規模な改修作業は、通常、緊急修理ではなく、予定された乾ドック入渠中に計画されます。これは、カッターサクション浚渫船と後続サクションホッパー浚渫船の両方が、大規模な機器の故障ではなく、計画外の摩耗部品の故障によりほとんどの稼働日数を失うためです。
実践的なポイント
カッターサクション浚渫船とトレーリングサクションホッパー浚渫船のどちらを選択するかは、材料の硬さ、どのくらいの距離を移動する必要があるか、プロジェクトにどの程度の独立した機動性が必要かという 3 つの質問に帰着します。限られた固い地面での作業には、排出パイプラインに接続されたカッターサクション浚渫船が適していますが、外洋、長距離、または深海の作業には、後続サクションホッパー浚渫船の自走式ホッパーサイクルが適しています。機械をこれらの条件に適合させ、カッターの歯、ドラッグの歯、ゲートバルブ、ボールジョイントなどの摩耗部品を計画された交換スケジュールに従って維持することにより、浚渫シーズン全体にわたってどちらのタイプの機器の生産性も維持されます。
