Wat is een splijtbak? Waarom wordt het vaak gebruikt bij cutterzuigers?
Bij haven-, kanaal- en zeebaggerprojecten is het verwijderen van materiaal van de zeebodem slechts een deel van het werk.
Nadat zand, modder, klei of andere baggerspecie is afgegraven, moet het project ook bepalen hoe dit uit het baggergebied moet worden getransporteerd.
Bij veel cutterzuigerprojecten wordt de baggerspecie via een afvoerleiding getransporteerd. Een drijvende pijpleiding is gewoonlijk verbonden met het baggerschip en kan worden gecombineerd met pijpleidingen op land om het materiaal naar een landwinningsgebied, een bezinkvijver of een andere aangewezen locatie te brengen.
Niet elk baggerproject is echter geschikt voor pijpleidinglozingen over lange- afstanden.
Wanneer baggerspecie naar een offshore bergingsgebied moet worden getransporteerd, wanneer de projectlocatie ver van de kust ligt of wanneer het installeren van een lange pijpleiding onpraktisch is, kan eenSplijthopperschipkan een alternatieve oplossing bieden.
Een splijthopper is een gespecialiseerd niet-zelfvarend- schip dat voornamelijk is ontworpen voor het transporteren en storten van baggerspecie.
De romp bestaat uit twee delen die met elkaar zijn verbonden door scharnieren en worden bediend door een hydraulisch openingssysteem. Tijdens transport blijven de twee rompdelen gesloten. Zodra het schip het aangewezen stortgebied bereikt, gaat de romp open en wordt de baggerspecie via de bodem van het schip gelost.
Het basiswerksysteem is:
Cutterzuiger → Splijtbak → Sleepboot → Stortplaats
De Cutter Suction Dredger voert de graafwerkzaamheden uit, de Splijthopper vervoert de baggerspecie en de sleepboot verplaatst het schip tussen het baggergebied en de stortplaats.
Waarom zijn splijtbakken belangrijk bij baggerprojecten?
Een splijtbak ziet er misschien relatief eenvoudig uit vergeleken met een baggerschip, maar speelt een belangrijke rol in de totale baggercyclus.
Een cutterzuiger kan continu onderwatermateriaal afgraven. De baggerspecie moet echter uit het werkgebied worden verwijderd zonder de productie te onderbreken.
Wanneer pijpleidinglossing geschikt is, kan de baggerspecie continu getransporteerd worden via drijvende pijpleidingen en pijpleidingen op land.
Maar wanneer het materiaal over water naar een andere locatie getransporteerd moet worden, wordt een Splijthopper een belangrijk onderdeel van het systeem.
De basiscyclus is:
Cutterzuiger → Laden → Splijtbak → Sleepboottransport → Offshore berging → Terugkeer
Het baggerschip blijft graven terwijl de schepen heen en weer bewegen tussen laden, transport, storten en terugkeren naar de baggerlocatie.
Dit maakt de Split Hopper Barge meer dan alleen een vrachtschip.
Het wordt onderdeel van het materiaaloverslagsysteem- waarmee de baggeroperatie efficiënt kan worden voortgezet.
Waarom een splijtbak gebruiken als er een drijvende pijpleiding beschikbaar is?
Dit is een belangrijk onderscheid bij de keuze van materieel voor een baggerproject.
Een splijthopper doet dat welnietvervanging van het drijvende pijpleidingsysteem dat wordt gebruikt door cutterzuigers.
Bij veel baggerprojecten is het lozen van pijpleidingen de normale oplossing.
Een typisch pijpleidingbaggersysteem is:
Cutterzuiger → Drijvende pijpleiding → Onshore pijpleiding → Terugwinningsgebied
Het baggerschip pompt de baggerspecie door de afvoerleiding, waardoor het materiaal continu naar een aangewezen gebied kan worden getransporteerd.
Deze oplossing werkt vooral goed wanneer:
Het landwinningsgebied is bereikbaar via een pijpleiding
De ontladingsafstand is redelijk
Installatie van pijpleidingen is praktisch
De baggerspecie kan direct naar de bestemming worden gepompt
Sommige projecten stellen echter totaal andere eisen.
Het kan bijvoorbeeld nodig zijn dat de baggerspecie meerdere zeemijl uit de kust wordt getransporteerd om te worden gestort. Mogelijk heeft het project ook beperkte ruimte voor pijpleidingen of moet het mogelijk zijn bestaande vaargeulen open te houden.
In dergelijke situaties kan het vervoeren van het materiaal per binnenschip praktischer zijn.
Het systeem wordt dan:
Cutterzuiger → Splijtbak → Sleepboot → Offshore bergingsgebied
De vraag is dus niet alleen of een baggerschip een pijpleiding kan gebruiken.
De belangrijkste vraag is:
Waar moet de bagger uiteindelijk naartoe?
Als de bestemming efficiënt via een pijpleiding kan worden bereikt, kan een drijvend en onshore pijpleidingensysteem de betere oplossing zijn.
Als het materiaal over het water moet worden getransporteerd en op een daarvoor bestemde stortplaats moet worden gestort, kan een splijthopper de geschiktere optie zijn.
Cutterzuigers: een van de belangrijkste toepassingen voor splijtbakken
Van de verschillende soorten baggermaterieel zijn deCutterzuiger (CSD)is één van de belangrijkste baggerschepen die met Splijtbakken kan samenwerken.
Een cutterzuiger maakt gebruik van een roterende snijkop om materiaal uit de zeebodem te graven.
Het materiaal wordt vervolgens gemengd met water en door het baggersysteem gepompt.
Afhankelijk van de projectvereisten kan de baggerspecie via een pijpleiding worden getransporteerd of in een splijthopper worden geladen.
Bij toepassing van de beladingsmethode wordt de Splijthopper naast het baggerschip geplaatst.
De baggerspecie wordt in het schip overgebracht.
Zodra het schip zijn laadvermogen heeft bereikt, verlaat het het baggergebied en wordt het met een sleepboot naar de aangewezen bergingsplaats vervoerd.
Na het dumpen van de lading keert het lege schip terug naar de baggerlocatie en begint een nieuwe laadcyclus.
Hierdoor ontstaat een continu werkend systeem:
Cutterzuiger → Binnenschip laden → Transport → Dumpen → Terugkeer
Voorbeeld van een echt project: Port Hedland, Australië
Port Hedland in West-Australië biedt een duidelijk voorbeeld uit de praktijk- van een cutterzuiger die samenwerkt met splijtbakken.
Volgens projectinformatie gepubliceerd door Jan De Nul omvatte het Channel Risk and Optimization Project ongeveer baggerwerkzaamheden42 km kanaal.
Tijdens de latere fase van het project, de Cutter Suction DredgerNiccolò Macchiavelliwerd ingezet in een binnenschip-laadconfiguratie en werkte samen mettwee splijtbakken.
Dankzij deze regeling kon baggerspecie uit het baggergebied worden getransporteerd, terwijl de werking van het actieve havenkanaal behouden bleef.
Dit is een typisch voorbeeld van:
Cutterzuiger + Splijtbakken + Sleepboot
Het belangrijkste punt is dat de Split Hopper Barges niet simpelweg extra transportschepen waren. Zij vormden een belangrijk onderdeel van de baggeroperatie door materiaal uit het werkgebied te verwijderen.
Voorbeeld van een echt project: de haven van Liepaja, Letland
De haven van Liepaja in Letland is een ander gedocumenteerd voorbeeld.
Jan De Nul meldde dat bij het project gebruik werd gemaakt van de -zelfvarende cutterzuigerFernão de Magalhaes, ondersteund doordrie splijtbakken.
Het baggergebied bevatte zand, klei, stenen en grote gletsjerblokken, waardoor er uitdagende werkomstandigheden ontstonden.
Het project werd in minder dan negen maanden voltooid, ongeveer anderhalve maand eerder dan gepland.
Door het gebruik van meerdere splijthoppers kon het baggerschip zijn productiecyclus handhaven terwijl de schepen tussen het baggergebied en de bergingslocatie reisden.
Dit project laat ook zien waarom het aantal schepen niet simpelweg kan worden bepaald door de grootte van het baggerschip.
Het benodigde aantal is afhankelijk van de gehele transportcyclus.
Voorbeeld van een echt project: haven van Rostock, Duitsland
Het baggerproject in de haven van Rostock is een nog duidelijker voorbeeld van het belang van splijtbakken.
Volgens Jan De Nul, de cutterzuigerFernão de Magalhaeswerd gebruikt om het toegangskanaal van de haven te verdiepen.
Omdat het normale scheepsverkeer voorrang had in de vaargeul, moest de baggeroperatie binnen strikte operationele beperkingen plaatsvinden.
Het gebruikte projectzes splijtbakkenom de baggerspecie te vervoeren.
De bakken werden regelmatig geroteerd zodat de cutterzuiger kon blijven werken terwijl andere bakken materiaal vervoerden of dumpten.
Dit illustreert een belangrijk principe:
Een hoogproductief baggerschip vereist ook een voldoende productief transportsysteem.
Als het baggerschip materiaal sneller uitgraaft dan de schepen het kunnen verwijderen, kan het zijn dat het baggerschip uiteindelijk moet stoppen en wachten.
Daarom moeten de capaciteit en hoeveelheid van de splijtbak worden afgestemd op de productiesnelheid van de cutterzuiger.
Voorbeeld van een echt project: Nador West Med, Marokko
De havenontwikkeling van Nador West Med in Marokko is een ander duidelijk voorbeeld van deze combinatie.
Projectinformatie gepubliceerd door Jan De Nul registreert het gebruik vandrie cutterzuigerssamen metzes splijtbakken.
De Cutter Suction Dredgers waren verantwoordelijk voor het uitgraven van zeebodemmateriaal, terwijl de Splijthopperschepen het baggermateriaal verzamelden en transporteerden naar offshore bergingsgebieden.
Dit is een typisch logistiek baggersysteem op grote- schaal:
Cutterzuigers → Splijtbakken → Offshore berging
De baggerschepen zorgen voor de graafcapaciteit, terwijl de schepen voor de transportcapaciteit zorgen.
Waarom varieert het aantal splijtbakken?
Echte projecten laten zien dat er geen universele regel bestaat, zoals:
Eén cutterzuiger heeft altijd twee schepen nodig.
Bijvoorbeeld:
Haven Hedland
1 cutterzuiger + 2 splijtbakken
Liepaja
1 cutterzuiger + 3 splijtbakken
Rostock
1 cutterzuiger + 6 splijtbakken
Nador West Med
3 cutterzuigers + 6 splijtbakken
Het verschil komt voort uit de transportcyclus.
Een schip moet:
Ontvang baggerspecie
Verlaat het baggergebied
Ga naar de afvalplaats
Dump het materiaal
Keer terug naar de baggerlocatie
Positioneert zichzelf voor de volgende laadcyclus
Hoe langer deze cyclus duurt, des te meer schepen nodig kunnen zijn om de cutterzuiger continu in bedrijf te houden.
Daarom moet de hoeveelheid binnenvaartschepen worden berekend op basis van de feitelijke projectomstandigheden, en niet alleen op basis van de scheepsgrootte.
Hoe groot moet een splijtbak zijn?
Binnenvaartcapaciteit is een andere belangrijke overweging.
Met een grotere hopper kan per reis meer materiaal worden vervoerd, maar een groter schip kan ook een grotere diepgang hebben en een grotere sleepcapaciteit vereisen.
Om deze reden is het grootst mogelijke schip niet noodzakelijkerwijs de beste keuze.
De capaciteit moet worden afgestemd op:
Productiesnelheid van cutterzuigers
Dichtheid van baggerspecie
Vultrechtervolume
Waterdiepte
Transport afstand
Afvoerlocatie
Sleepcapaciteit
Navigatiebeperkingen
Benodigde laad- en lostijd
Het doel is om een evenwichtig systeem te creëren.
Als het schip te klein is, kan het zijn dat het baggerschip regelmatig van schip moet wisselen.
Als het schip te groot is voor het werkgebied, kunnen diepgang- en navigatiebeperkingen een probleem worden.
Welke materialen kan een splijtbak vervoeren?
Splijtbakken worden voornamelijk geassocieerd met gebaggerd sediment, maar hun toepassingen beperken zich niet tot zachte modder.
Afhankelijk van het scheepsontwerp en de projectvereisten kunnen ze verschillende soorten baggerspecie in bulk vervoeren, waaronder:
Opgebaggerde modder
Zand
Klei
Bodem
Grind
Rotsfragmenten
Andere geschikte bulkbouwmaterialen
Het type materiaal is belangrijk bij het ontwerpen van de hopperconstructie, rompsterkte, slijtagebescherming en hydraulisch openingssysteem.
Projecten met zand en grind kunnen bijvoorbeeld andere overwegingen vergen dan projecten met zacht sediment.
Projecten met zwaardere of grovere materialen vereisen mogelijk extra structurele versterking en slijtvaste componenten-.
Hoe werkt de gespleten rompstructuur?
Het meest herkenbare kenmerk van een splijtbak is de romp die open kan.
Het schip bestaat uit twee hoofdrompdelen die door scharnieren met elkaar zijn verbonden.
Tijdens transport blijven de twee secties gesloten en vormen ze de vrachthopper.
Wanneer het schip de bergingsplaats bereikt, opent het hydraulische systeem de twee rompdelen.
Het materiaal in de trechter valt vervolgens onder invloed van de zwaartekracht naar buiten.
Na het lossen sluit het hydraulische systeem de romp weer, waardoor het schip terug kan keren naar het baggergebied.
Dit ontwerp elimineert de noodzaak voor kranen of graafmachines om het grootste deel van de baggerspecie handmatig te verwijderen.
Het hele proces kan dus snel worden herhaald:
Laden → Transport → Openen → Storten → Sluiten → Retour
Deze eenvoudige maar effectieve cyclus is een van de belangrijkste redenen waarom splijtbakken op grote schaal worden gebruikt in de bagger- en waterbouw.
Splijthopperschip versus conventioneel dekschip
Een conventioneel dekschip is hoofdzakelijk ontworpen voor het vervoer van uitrusting, bouwmaterialen, containers of andere vracht.
De lading moet normaal gesproken worden gelost met behulp van kranen, graafmachines, pompen of andere externe apparatuur.
Een splijthopper is speciaal ontworpen voor stortgoed dat snel gelost moet worden.
De belangrijkste voordelen zijn onder meer:
Hydraulisch openingssysteem
Snel lossen
Grote trechtercapaciteit
Verminderde afhankelijkheid van externe losapparatuur
Geschikt voor baggerspecie
Geschikt voor offshore-verwijdering
Eenvoudige integratie met baggerwerkzaamheden
Hoewel beide schepen technisch gezien binnenschepen zijn, zijn hun functies dus behoorlijk verschillend.
Een conventioneel dekschip richt zich vooral ophet vervoeren van vracht.
Een splijtbak is ontworpen rond de volledige cyclus vanhet laden, transporteren en storten van bulkmateriaal.
Splijtschip en drijvende pijpleiding: twee verschillende oplossingen
Voor baggerbedrijven is het nuttig om het verschil tussen de twee systemen te begrijpen.
Pijpleidingafvoer
Cutterzuiger
↓
Drijvende pijpleiding
↓
Pijpleiding aan land
↓
Gebied voor terugwinning/verwijdering
Deze methode is geschikt wanneer de baggerspecie continu naar een vaste bestemming kan worden gepompt.
Binnenvaartvervoer
Cutterzuiger
↓
Splijthopperschip
↓
Sleepboot
↓
Offshore-opslaggebied
Deze methode is geschikt wanneer baggerspecie over het water naar een andere locatie moet worden getransporteerd.
Geen van beide systemen is universeel beter.
De juiste keuze is afhankelijk van het project.
Waar moet op gelet worden bij de keuze van een splijtbak?
Voor een nieuw baggerproject moet het schip worden geselecteerd op basis van het volledige werksysteem in plaats van op basis van een enkel capaciteitscijfer.
Belangrijke projectinformatie omvat:
Capaciteit cutterzuiger
Bagger diepte
Type en dichtheid van de baggerspecie
Capaciteit van de trechter
Transportafstand
Afvoerlocatie
Waterdiepte
Sleepcapaciteit
Navigatiebeperkingen
Benodigde dagelijkse productie
Zodra deze factoren bekend zijn, kunnen de juiste hoppercapaciteit, rompafmetingen, hydraulisch systeem en aantal schepen worden bepaald.
Voor projecten op maat kan de Splijthopper ook worden ontworpen op basis van de gebruiksomgeving, de vereiste diepgang, materiaaleigenschappen, transportafstand en verwijderingsmethode.
De werkelijke waarde van een splijtbak
Een splijtbak vervangt een cutterzuiger niet.
Het vervangt ook geen drijvende pijpleiding.
Zijn rol is anders.
Wanneer voor een baggerproject het materiaal over water moet worden getransporteerd en op een aangewezen locatie moet worden gelost, biedt de Split Hopper Barge de transport- en stortcapaciteit die nodig is om dat proces te voltooien.
De cutterzuiger graaft.
De Splijthopperbarge vervoert.
De sleepboot verplaatst het schip.
Vervolgens gaat de Splijthopper open en stort het materiaal op de daarvoor bestemde stortplaats.
Hierdoor ontstaat een complete logistieke cyclus voor baggeren op zee:
Graven → Laden → Transport → Storten → Retour
Echte projecten in Port Hedland, Liepaja, Rostock en Nador West Med laten zien dat deze combinatie kan worden gebruikt bij grootschalige baggerprojecten in havens en kanalen.
Om deze reden kan een goed ontworpen Split Hopper Barge een cruciaal onderdeel worden van het totale baggersysteem als een baggerproject niet efficiënt gebruik kan maken van een pijpleidingsysteem over lange- afstanden, of als baggerspecie naar een offshore bergingsgebied moet worden getransporteerd.
Het doel is niet simpelweg een groter schip te bouwen.
Het doel is om een evenwichtig systeem te creëren waarin deCapaciteit van splijtbakken, aantal schepen, productie van cutterzuigers, sleepbootcapaciteit, transportafstand en loscycluswerken allemaal samen.
Dat is wat de werkelijke efficiëntie van een splijtbak in een baggerproject bepaalt.
