挖溝機簡介
挖溝機是工程機械的主要機種之一,是一種用于土方施工中的開溝機械,廣泛應(yīng)用于農(nóng)田水利建設(shè)、通訊電纜及石油管線的鋪設(shè)、市政施工以及軍事工程等。挖溝機與挖掘機的功能具有許多相似之處,二者均具有入土(土壤或巖石)、碎土和取土功能,挖溝機的優(yōu)點在于能連續(xù)作業(yè),施工效率高,地表破壞小,特別適合鋪設(shè)管路,即使在巖石等堅硬的地質(zhì)條件下,也能開挖出形狀規(guī)則的溝槽。挖溝機在國外得到了廣泛的應(yīng)用,自20世紀(jì)80年代以來,國內(nèi)陸續(xù)開發(fā)了多種機型,但多數(shù)未能推廣。
挖溝機產(chǎn)品主要有犁式挖溝機、噴射式挖溝機、機械式挖溝機、光纖挖溝機、大型挖溝機。
挖溝機犁式挖溝機
犁式挖溝機主要由主體支架、滑撬行走機構(gòu)、犁刀挖掘機構(gòu)、拖拉機構(gòu)、臍帶纜、動力系統(tǒng)、推進(jìn)器、水下定位及監(jiān)控系統(tǒng)等組成,是典型的拖曳式挖溝機,挖溝機跨在海底管線上方并抱管后,須依靠母船將其沿管線方向拖動前行,在拖動前行過程中,犁刀直接切入土壤中進(jìn)行挖溝作業(yè),能挖溝整齊的V型溝壑,不降低臨近土壤的抗剪強度,通過控制滑撬來實現(xiàn)挖溝深度。因其結(jié)構(gòu)簡單故障率低、挖溝速度快(噴射式與機械式挖溝一般不超過0.5km/h,犁式挖溝達(dá)3.5km/h)、作業(yè)費用低(為噴射式挖溝用1/5~1/10)、溝壑成型穩(wěn)定、及能挖掘各類土質(zhì)等優(yōu)勢,在1000m水深中,常是海底管線挖溝的設(shè)備。
2022年2月,中國深水犁式挖溝機海試作業(yè)在南海崖城海域取得圓滿成功,中國深水海底管線犁式挖溝的*[1] 。
挖溝機噴射式挖溝機
噴射式挖溝機,是、的挖溝機,經(jīng)歷了人工噴射、滑橇式、到牽引式、自行走式噴射挖溝機的發(fā)展歷程。深水噴射式挖溝機主要由基體ROV、噴射系統(tǒng)、疏浚系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成,噴射系統(tǒng)的高壓水流液化、分解或切割海床土質(zhì),疏浚系統(tǒng)吸排出挖掘出來的土質(zhì)而形成管線埋設(shè)所需的溝壑,監(jiān)控系統(tǒng)提供照明、攝像、聲納掃描等功能,而基體ROV搭載挖溝機行進(jìn)、跨管等,常稱之為爬行ROV,是ROV類中體型、功率交大的,通過ROV推進(jìn)系統(tǒng)在挖溝過程中自航行,并根據(jù)底部行走支撐方式不同,分成履帶與滑撬式噴射挖溝機。主要適應(yīng)于砂土、泥土等非黏性土質(zhì)及低粘度的黏性土質(zhì),其挖掘速度慢;但作業(yè)水深深,作業(yè)水深可達(dá)3000m,因其為自航式挖溝機,無需海上母船提供拖曳力,對母船動力依賴較小,其可直接跨騎在管線上,就位著床對管線損害風(fēng)險小,造價低,操作簡易,且同時適應(yīng)管線、電纜(動力、臍帶、通訊)的挖溝作業(yè)。但其作業(yè)效率低、不能挖掘硬質(zhì)土質(zhì),故未來將發(fā)展大功率、能挖掘較硬土質(zhì)的噴射式挖溝機。
挖溝機機械式挖溝機
機械式挖溝機始于20世紀(jì)70年代,在21世紀(jì)初深水機械式挖溝機技術(shù)及設(shè)備獲得快速發(fā)展,主要用于切割強度較強(如巖石)的海底土壤,通過機械切割設(shè)備(如鏈鋸、柱狀切割片等)將硬質(zhì)土質(zhì)切碎甚至液化,噴射系統(tǒng)將切碎的土質(zhì)吸排出去形成管線埋設(shè)所需的溝壑,主要由主支架、鉸刀系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)、履帶、動力系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成。機械式挖溝機結(jié)合了機械切割與噴射切割或疏浚,能適用海底任何土質(zhì),彌補了噴射式挖溝機不能切割硬質(zhì)土質(zhì)、犁式挖溝機需大馬力母船拖曳的不足。深水機械式挖溝機有很多,其中SMD的RT-1與T-3200、IHCEB的i-Trencher為技術(shù)*與成熟,但基于機械式挖溝機存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制系統(tǒng)復(fù)雜、故障率高、機械切割設(shè)備損耗更換等原因,機械式挖溝機作業(yè)水深不超過1500米,還待向效率高、故障率低、運維成本低及深水系列化發(fā)展。
挖溝機光纖挖溝機
光纜挖溝機是按照國家要求的標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)設(shè)計而成,寬度可挖12厘米,深度可挖1.4米,速度可達(dá)每小時600米左右,該機效率高,費用低,每米消耗不超過0.5元。其特制的鏈條刀在冬季可施工,可以挖凍土。
挖溝機大型挖溝機
大型挖溝機,挖溝帶回填,一機兩用,開溝寬度在60厘米至1米之間,深度在1.4至2米之間任意調(diào)試,大型挖溝機特制的一種鏈條刀,冬季可挖凍土,其馬力大,雙排鏈條,挖溝速度在每小時180—300米左右,其每米消耗在0.6~1元之間。可用于:自來水管道開溝、路面開溝機,開槽機,路面開槽機,拖拉機改開溝機 ,各種開溝機,電纜線開溝機,自來水管道開溝機,路沿石開溝機 。