การขุดลอก

การขุดลอกคือการขุดเอาวัสดุออกจากแหล่งน้ำ เหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับการขุดลอก ได้แก่ การปรับปรุงแหล่งน้ำ ที่มีอยู่ การปรับเปลี่ยนรูปทรงของที่ดินและแหล่งน้ำเพื่อเปลี่ยนแปลงการระบายน้ำการเดินเรือและการใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ การสร้างเขื่อน คันกั้นน้ำและสิ่งควบคุมอื่นๆ สำหรับลำธารและชายฝั่ง และการกู้คืนแร่ธาตุที่มีค่าหรือสิ่งมีชีวิตในทะเลที่มีมูลค่าเชิงพาณิชย์ ในเกือบทุกกรณี การขุดจะดำเนินการโดยเครื่องจักร ลอยน้ำเฉพาะทาง ที่เรียกว่าเรือขุดลอก
โดยปกติแล้ววัตถุประสงค์หลักของการขุดลอกคือการกู้คืนวัสดุที่มีค่าหรือสร้างความลึกของน้ำให้มากขึ้น[ 1 ]ระบบการขุดลอกอาจอยู่บนฝั่ง นำมายังตำแหน่งที่กำหนดโดยใช้เรือบรรทุกหรือสร้างเป็นเรือที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ
การขุดลอกอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ เช่น รบกวนตะกอนในทะเลก่อ ให้เกิด มลพิษทางน้ำทั้งในระยะสั้นและระยะยาวทำลายหรือสร้างความเสียหายต่อระบบนิเวศใต้ทะเลและปล่อยสารพิษที่ตกค้างจากกิจกรรมของมนุษย์ซึ่งสะสมอยู่ในตะกอน ผลกระทบเหล่านี้อาจลดจำนวนประชากรสัตว์ทะเล ปนเปื้อนแหล่งน้ำดื่ม และขัดขวางกิจกรรมทางเศรษฐกิจ เช่น การประมง
คำอธิบาย

การขุดลอกคือการขุดที่ดำเนินการใต้น้ำหรือใต้น้ำบางส่วน ในน้ำตื้นหรือน้ำทะเลช่วยให้ทางน้ำและท่าเรือสามารถเดินเรือได้ และช่วยในการป้องกันชายฝั่ง การถมทะเล และการพัฒนาชายฝั่งใหม่ โดยการรวบรวมตะกอน ก้นทะเล และขนส่งไปยังที่อื่น การขุดลอกสามารถทำได้เพื่อกู้คืนวัสดุที่มีมูลค่าทางการค้า ซึ่งอาจเป็นแร่ธาตุที่มีมูลค่าสูงหรือตะกอน เช่น ทรายและกรวดที่ใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง[ 2 ]
การขุดลอกเป็นกระบวนการสี่ขั้นตอน ได้แก่ การทำให้วัสดุหลวม การนำวัสดุขึ้นสู่ผิวดิน (รวมเรียกว่าการสกัด) การขนส่ง และการกำจัด[ 1 ]
สารสกัดสามารถกำจัดทิ้งในพื้นที่หรือขนส่งโดยเรือบรรทุกหรือในรูปของเหลวแขวนลอยในท่อ การกำจัดสามารถทำได้โดยการถมพื้นที่ หรือวัสดุสามารถนำไปใช้ในเชิงสร้างสรรค์เพื่อเติมเต็มทรายที่ถูกกัดเซาะซึ่งสูญเสียไปจากการกัดเซาะชายฝั่งหรือสร้างกำแพงกันคลื่น สร้างแผ่นดิน[ 1 ]หรือสร้างภูมิประเทศใหม่ทั้งหมดเช่น เกาะที่มีชีวิตในแนวปะการัง[ 3 ]
ประวัติศาสตร์
ผู้เขียนโบราณกล่าวถึงการขุดลอกท่าเรือ แม่น้ำ ไนล์ทั้งเจ็ดสายถูกขุดเป็นช่องทางและสร้างท่าเทียบเรือในช่วงเวลาเดียวกับพีระมิด (สหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช) มีการสร้างท่าเรืออย่างกว้างขวางในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออกตั้งแต่ 1000 ปีก่อนคริสต์ศักราช และชั้นตะกอนที่ถูกรบกวนเป็นหลักฐานของการขุดลอก ที่เมืองมาร์เซย์มีการบันทึกการขุดลอกตั้งแต่ศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราชเป็นต้นมา โดยครั้งที่กว้างขวางที่สุดเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 1 หลังคริสต์ศักราช มีการขุดพบซากเรือขุดลอก 3 ลำ ซึ่งถูกทิ้งร้างไว้ที่ก้นท่าเรือในช่วงศตวรรษที่ 1 และ 2 หลังคริสต์ศักราช[ 4 ]
ในช่วงยุคทองของอิสลามพี่น้องบานู มูซาขณะทำงานอยู่ที่บ้านแห่งปัญญาในแบกแดดได้ออกแบบสิ่งประดิษฐ์ดั้งเดิมในหนังสือชื่อหนังสือแห่งอุปกรณ์อันชาญฉลาดซึ่งเป็นเครื่องคว้าจับที่ไม่ปรากฏในงานเขียนของกรีกก่อนหน้านี้ เครื่องคว้าจับที่พวกเขาอธิบายไว้ใช้สำหรับดึงวัตถุจากใต้น้ำ และกู้คืนวัตถุจากก้นลำธาร[ 5 ]
ในยุคเรเนสซองส์ เลโอนาร์โด ดา วินชีได้วาดแบบเรือขุดลอกดิน
เครื่องจักรขุดลอกถูกนำมาใช้ในระหว่างการก่อสร้างคลองสุเอซตั้งแต่ปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 จนถึงปัจจุบันเพื่อการขยายและการบำรุงรักษา[ 6 ] การสร้าง คลองปานามาเสร็จสมบูรณ์ในปี พ.ศ. 2457 ซึ่งเป็นโครงการวิศวกรรมที่แพงที่สุดของสหรัฐฯ ในขณะนั้น อาศัยการขุดลอกเป็นอย่างมาก[ 7 ]


วัตถุประสงค์
- การขุดลอกเพื่อการก่อสร้าง : การขุดลอกที่ดำเนินการเพื่อสร้างท่าเรือท่าเทียบเรือหรือทางน้ำ ใหม่ หรือเพื่อขุดลอกให้ลึกขึ้นเพื่อรองรับเรือขนาดใหญ่ เนื่องจากงานก่อสร้างมักเกี่ยวข้องกับวัสดุแข็งหรือปริมาณงานมาก จึงมักใช้เรือขุดดูดแบบมีใบมีดหรือเรือขุดดูดแบบลากขนาดใหญ่ แต่สำหรับงานหิน อาจใช้การเจาะและการระเบิดควบคู่กับการขุดด้วยเครื่องจักรกล
- การถมทะเล : การขุดลอกเพื่อนำทราย ดินเหนียว หรือหินจากก้นทะเลมาใช้สร้างแผ่นดินใหม่ในที่อื่น โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยเรือขุดแบบมีใบมีดดูดหรือเรือขุดแบบมีถังดูดลาก วัสดุที่ได้อาจนำไปใช้ในการควบคุมน้ำท่วมหรือการกัดเซาะได้ เช่นกัน
- การบำรุงรักษา : การขุดลอกเพื่อเพิ่มความลึกหรือบำรุงรักษาทางน้ำหรือร่องน้ำ ที่สามารถเดินเรือได้ ซึ่งเสี่ยงต่อการตื้นเขินเนื่องจาก ทรายและโคลน ที่สะสมอยู่ทำให้ทางน้ำตื้นเกินไปสำหรับการเดินเรือ โดยทั่วไปมักดำเนินการโดยใช้เรือขุดดูดตะกอนแบบลากจูง การขุดลอกส่วนใหญ่มีวัตถุประสงค์เพื่อการนี้ และอาจทำเพื่อรักษาระดับความจุของอ่างเก็บน้ำหรือทะเลสาบ ด้วย
- การเก็บเกี่ยววัสดุ : การขุดลอกตะกอนเพื่อหาธาตุต่างๆ เช่นทองคำเพชร หรือสารมีค่าอื่นๆ ผู้ที่ชื่นชอบ งาน อดิเรกนี้จะตรวจสอบวัสดุที่ขุดลอกมา ได้เพื่อคัดเลือกสิ่งของที่มีศักยภาพที่จะมีมูลค่า คล้ายกับงานอดิเรกการตรวจจับโลหะ
- การลากอวนจับปลาเป็นเทคนิคสำหรับการจับหอยและปู ที่กินได้บางชนิด ในรัฐลุยเซียนาและรัฐอื่นๆ ของอเมริกาที่มีปากแม่น้ำน้ำเค็มที่สามารถรองรับแหล่งหอยนางรม ที่ก้นทะเล ได้ มีการเลี้ยงและเก็บเกี่ยวหอยนางรม มีการใช้พลั่วโลหะรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ลากไปด้านท้ายเรือที่กำลังเคลื่อนที่ โดยมีโซ่ผูกติดกับสายเคเบิล พลั่วนี้จะลากไปตามพื้นทะเลเพื่อตักหอยนางรมขึ้นมา จากนั้นจะดึงพลั่วขึ้นเรือเป็นระยะ และทำการคัดแยกและบรรจุหอยที่จับได้เพื่อส่งไป [ 8 ]
- ขั้นตอนเตรียมการ : งานขุดลอกและขุดดินเพื่อสร้างสะพานท่าเทียบเรือหรือท่าจอดเรือ ในอนาคต ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นการวางรากฐาน
- วัสดุก่อสร้างที่ประสบความสำเร็จ : การขุดลอกทรายและกรวดจากพื้นที่นอกชายฝั่งที่ได้รับอนุญาตเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้ในคอนกรีต อุตสาหกรรมเฉพาะทางนี้กระจุกตัวอยู่ในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือ โดยใช้เรือขุดลอกแบบดูดท้ายที่เคลื่อนย้ายได้ ซึ่งสามารถขนถ่ายสินค้าแห้งขึ้นฝั่งได้เอง นอกจากนี้ยังสามารถแปรรูปตะกอนแม่น้ำเก่าบนบกด้วยวิธีนี้ได้เช่นกัน
- การฟื้นฟูพื้นที่ปนเปื้อน : เพื่อฟื้นฟูพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากการรั่วไหลของสารเคมี น้ำท่วมฉับพลัน (รวมถึงน้ำเสียจากเขตเมือง ) และการปนเปื้อนของดินอื่นๆ เช่น ตะกอนจากกากตะกอนน้ำเสียและจากสิ่งเน่าเปื่อย เช่น พืชที่เหี่ยวเฉา การกำจัดของเสียกลายเป็นปัจจัยสำคัญอย่างมากในปฏิบัติการเหล่านี้
- การป้องกันอุทกภัย : การขุดลอกจะเพิ่มความลึกของร่องน้ำ และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มความสามารถในการระบายน้ำของร่องน้ำนั้น
อื่น
- การเติมทรายชายหาด : คือการขุดทรายนอกชายฝั่งและนำไปวางไว้บนชายหาดเพื่อทดแทนทรายที่ถูกกัดเซาะโดยพายุหรือคลื่น ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการพักผ่อนหย่อนใจและปกป้องชายหาด ซึ่งถูกกัดเซาะโดยกิจกรรมของมนุษย์เช่นกัน โดยทั่วไปแล้วจะดำเนินการโดยใช้เรือขุดดูดแบบใบมีดหรือเรือขุดดูดแบบลาก [ 9 ]
- การขุดพีท : ใช้ เสาขุดหรือเครื่องลากจูงที่ท้ายเรือขนาดเล็กเพื่อขุดลอกพื้นพีท ด้วยมือ - ทางน้ำ ของท่าเรือ พีทที่ขุดได้จะถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง ประเพณีนี้ล้าสมัยไปแล้วไม่มากก็น้อย เครื่องมือที่ใช้มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก [ 10 ]
- การกำจัดขยะและเศษซาก : กระบวนการนี้มักทำควบคู่กับการขุดลอกเพื่อบำรุงรักษา โดยจะกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากก้นแม่น้ำ คลอง และท่าเรือบางครั้งหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายจำเป็นต้องใช้ "อุปกรณ์ลากจูง" เพื่อกู้หลักฐานหรือศพจากใต้น้ำ
- การป้องกันภาวะยูโทรฟิเคชัน : การขุดลอกเป็นวิธีการบำบัดสารปนเปื้อนชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นวิธีที่มีราคาแพงสำหรับการฟื้นฟูแหล่งน้ำที่มีภาวะยูโทรฟิเคชัน (หรือขาดออกซิเจน) สาเหตุหนึ่งคือกากตะกอนจากสิ่งปฏิกูล ดังที่กล่าวมาข้างต้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระดับฟอสฟอรัสในตะกอนที่สูงขึ้นอย่างผิดปกติจะทำให้กระบวนการยูโทรฟิเคชันรุนแรงขึ้น การกำจัดตะกอนอย่างควบคุมจึงเป็นทางเลือกเดียวในบางครั้งสำหรับการฟื้นฟูแหล่งน้ำนิ่ง
- การขุดแร่ใต้ทะเล : เป็นการใช้งานที่เป็นไปได้ในอนาคต โดยการกู้คืนก้อนแร่โลหะธรรมชาติจากร่องลึกที่สุดของทะเล [ 8 ]
ประเภท
เรือขุดดูด





อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานโดยการดูดผ่านท่อยาวคล้ายกับเครื่องดูดฝุ่น บางรุ่น แต่ในขนาดที่ใหญ่กว่า
เรือขุดดูดแบบธรรมดาไม่มีอุปกรณ์ใดๆ ที่ปลายท่อดูดเพื่อใช้รบกวนวัสดุ
แรงดูดตามหลัง
เรือขุดลอกแบบดูดและเทท้าย (TSHD) จะลากท่อดูดไปตามพื้นขณะทำงาน ท่อดูดซึ่งติดตั้งหัวลากจะดูดตะกอนที่ขุดได้เข้าไปในถังพักหนึ่งหรือหลายถังในตัวเรือ เมื่อถังพักเต็มแล้ว เรือ TSHD จะแล่นไปยังพื้นที่กำจัดและเทวัสดุออกทางประตูในตัวเรือ หรือสูบวัสดุออกจากถังพัก เรือขุดลอกบางลำยังสามารถขนถ่ายวัสดุออกเองได้โดยใช้ถังลากและสายพานลำเลียง
ข้อมูล ณ ปี 2008เรือขุดลอกแบบดูดขนาดใหญ่ที่สุดในโลกคือCristobal ColonของJan De Nul (เปิดตัวเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2551 [ 11 ] ) และเรือพี่น้องของเธอคือLeiv Eriksson (เปิดตัวเมื่อวันที่ 4 กันยายน 2552 [ 12 ] ) ข้อกำหนดการออกแบบหลักสำหรับCristobal ColonและLeiv Erikssonคือถังพักขนาด 46,000 ลูกบาศก์เมตร และความลึกในการขุดลอกตามการออกแบบที่ 155 เมตร[ 13 ]รองลงมาคือHAM 318 ( Van Oord ) ซึ่งมีถังพักขนาด 37,293 ลูกบาศก์เมตร และความลึกในการขุดลอกสูงสุดที่ 101 เมตร
เครื่องตัดดูด
ท่อดูดของเรือขุดแบบตัดและดูด (CSD) มีกลไกการตัดอยู่ที่ทางเข้าดูด กลไกการตัดจะทำให้วัสดุพื้นทะเลหลุดออกและลำเลียงไปยังปากดูด วัสดุที่ขุดได้มักจะถูกดูดขึ้นโดยปั๊มแรงเหวี่ยงที่ทนต่อการสึกหรอและปล่อยออกทางท่อหรือไปยังเรือบรรทุก เรือขุดแบบตัดและดูดมักใช้ในพื้นที่ทางธรณีวิทยาที่มีวัสดุพื้นผิวแข็ง (เช่น แหล่งกรวดหรือหินฐานบนพื้นผิว) ซึ่งเรือขุดแบบดูดมาตรฐานจะไม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากมีกำลังเพียงพอ ก็สามารถใช้แทนการระเบิดใต้น้ำได้[ 14 ]
ข้อมูล ณ ปี 2024เรือขุดลอกแบบตัดและดูดที่ทรงพลังที่สุดในโลกคือSpartacusของDEMEซึ่งเริ่มให้บริการในปี 2021 [ 15 ]
ดูดเกลียว
ระบบขุดลอกแบบเกลียวทำงานคล้ายกับเครื่องขุดลอกแบบดูดตัด แต่เครื่องมือตัดเป็นสกรูอาร์คิมีเดียน หมุน ที่ตั้งฉากกับท่อดูด Mud Cat คิดค้นเครื่องขุดลอกแบบเกลียวขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 [ 16 ]
ลิฟต์เจ็ท
อุปกรณ์เหล่านี้ใช้หลักการของปรากฏการณ์เวนทูริ (Venturi effect)คือการใช้กระแสน้ำที่มีความเข้มข้นสูงและไหลด้วยความเร็วสูง ดึงน้ำที่อยู่ใกล้เคียงพร้อมกับตะกอนเข้าไปในท่อ
ลิฟต์อากาศ
เครื่องดูดอากาศเป็นเครื่องดูดขนาดเล็กชนิดหนึ่ง บางครั้งใช้เหมือนเครื่องดูดชนิดอื่น ในบางครั้ง เครื่องดูดอากาศจะถูกถือไว้ใต้น้ำโดยนักดำน้ำ [ 17 ] หลักการทำงานคือการเป่าอากาศเข้าไปในท่อ และอากาศนั้นเบากว่าน้ำ จึงลอยขึ้นภายในท่อพร้อมกับดึงน้ำไปด้วย
เครื่องขุดลอกเชิงกล

เรือขุดตักและเรือขุดคว้าบางชนิดมีกำลังมากพอที่จะดึงปะการังออกมาเพื่อสร้างช่องทางเดินเรือผ่านแนวปะการังได้[ 18 ]

เครื่องขุดลอกแบบถัง
เรือ ขุด แบบถังมีอุปกรณ์ขุดแบบถัง ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ตักตะกอนด้วยกลไก โดยมักจะมีถังหมุนเวียนจำนวนมากที่ติดอยู่กับล้อหรือโซ่[ 18 ]
เรือขุดแบบใช้หัวจับ
เรือ ขุดแบบใช้ถัง ตักจะตักวัสดุจากพื้นทะเลด้วยถังตักแบบเปลือกหอยซึ่งแขวนอยู่จากเครนบนเรือหรือเรือเครนหรือถูกยกขึ้นด้วยแขนไฮดรอลิก หรือติดตั้งเหมือนกับเรือขุดแบบลาก เทคนิคนี้มักใช้ในการขุดโคลนในอ่าว เรือขุดเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นเรือเครนที่มีเสาเหล็กที่สามารถลดและยกขึ้นเพื่อวางตำแหน่งเรือขุดได้[ 18 ]
รถขุดดินแบบตัก/ขุดลอก
เรือขุดแบบตัก/ขุดแบบมีแขนขุดคล้ายกับรถขุดบางประเภท สามารถสร้างเรือขุดแบบตักที่ใช้งานได้จริงโดยการติดตั้งรถขุดแบบตักบนบกบนแพลอยน้ำ เรือขุดแบบตักขนาดใหญ่ที่สุด 6 ลำในโลกในปัจจุบัน ได้แก่ Vitruvius, Mimar Sinan, Postnik Yakovlev (Jan De Nul), Samson (DEME), Simson และ Goliath (Van Oord) เรือเหล่านี้มี รถขุดที่ติดตั้งบน เรือบรรทุก เรือขุดแบบตักขนาดเล็กสามารถติดตั้งบนรางและทำงานจากริมฝั่งของร่องน้ำได้ เรือขุดแบบตักมีกระโจมแบบเปิดครึ่งหนึ่ง กระโจมจะถูกเติมด้วยวัสดุที่เคลื่อนที่เข้าหาเครื่อง โดยปกติวัสดุที่ขุดได้จะถูกบรรทุกในเรือบรรทุก เครื่องจักรนี้ส่วนใหญ่ใช้ในท่าเรือและน้ำตื้นอื่นๆ[ 18 ]
อุปกรณ์เสริมรถขุดและขุดลอก
อุปกรณ์ขุดลอกแบบต่อพ่วงกับรถขุดใช้คุณลักษณะของเครื่องขุดลอกแบบตัดและดูด ซึ่งประกอบด้วยหัวตัดและปั๊มดูดสำหรับลำเลียงวัสดุ อุปกรณ์ไฮดรอลิกเหล่านี้ติดตั้งเข้ากับแขนบูมของรถขุด ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถบังคับอุปกรณ์ไปตามแนวชายฝั่งและในน้ำตื้นเพื่อทำการขุดลอกได้
อุปกรณ์ปรับระดับเตียง

นี่คือแท่งหรือใบมีดที่ถูกลากไปบนพื้นทะเลโดยเรือหรือเรือประเภทใดก็ได้ที่เหมาะสม มันมีผลคล้ายกับรถดันดินบนบก เรือขุดลอกไอน้ำแบบใช้โซ่ขับเคลื่อนชื่อเบอร์ธาสร้างขึ้นในปี 1844 ตามแบบของบรูเนลและในปี 2009เรือกลไฟที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังใช้งานอยู่ในอังกฤษเป็นเรือประเภทนี้[ 19 ]
คราบเบลาร์
นี่คือเรือขุดแบบแรกๆ ที่เคยใช้ในน้ำตื้นในเนเธอร์แลนด์ เป็นเรือท้องแบนที่มีหนามแหลมยื่นออกมาจากท้องเรือ เมื่อกระแสน้ำขึ้นน้ำลงดึงเรือ หนามแหลมจะขูดวัสดุบนพื้นทะเลให้หลุดออก และกระแสน้ำขึ้นน้ำลงจะพัดพาวัสดุเหล่านั้นไปยังน้ำที่ลึกกว่าKrabbelaarเป็นคำภาษาดัตช์ที่แปลว่า "เครื่องขูด" [ 20 ]
การฉีดน้ำ
เรือขุดลอกแบบฉีดน้ำ (WID) ใช้เจ็ทน้ำขนาดเล็กฉีดน้ำด้วยแรงดันต่ำ (เพื่อป้องกันไม่ให้ตะกอนกระเด็นไปในน้ำโดยรอบ) ลงไปในพื้นทะเลเพื่อทำให้ตะกอนแขวนลอย ซึ่งจะกลายเป็นกระแสน้ำขุ่นที่ไหลลงตามความลาดชัน ถูกพัดพาไปโดยการฉีดน้ำครั้งที่สองจากเรือ WID หรือถูกพัดพาไปตามกระแสน้ำธรรมชาติ การฉีดน้ำส่งผลให้มีตะกอนจำนวนมากในน้ำ ซึ่งทำให้การวัดด้วยอุปกรณ์ทางอุทกศาสตร์ส่วนใหญ่ (เช่น เครื่องวัดความลึกแบบลำแสงเดี่ยว) ทำได้ยาก
ระบบนิวแมติก
เครื่องขุดลอกเหล่านี้ใช้ห้องที่มีช่องทางเข้าออกหลายช่อง โดยน้ำจะถูกสูบออกเมื่อปิดช่องทางเข้าออกเหล่านั้น โดยปกติแล้วจะถูกแขวนไว้กับเครนบนบก หรือจากแพลอยน้ำหรือเรือบรรทุกขนาดเล็ก ประสิทธิภาพของเครื่องขุดลอกขึ้นอยู่กับความลึกและความดัน
เรือสแน็ก
เรือขุดลอกถูกออกแบบมาเพื่อกำจัดเศษซากขนาดใหญ่ เช่น ต้นไม้ที่ตายแล้วและส่วนต่างๆ ของต้นไม้ ออกจากทางน้ำในทวีปอเมริกาเหนือ
สะเทินน้ำสะเทินบก
เรือขุดลอกบางประเภทเหล่านี้เป็นแบบเดียวกับที่กล่าวมาข้างต้น ซึ่งสามารถทำงานได้ตามปกติ หรือโดยการยืดขาที่เรียกว่า "สปัด" ออกไป เพื่อให้ตัวเรือตั้งอยู่บนพื้นทะเลโดยโผล่พ้นน้ำ บางรูปแบบสามารถขึ้นไปบนบกได้
รถขุดแบบแบ็คโฮบางชนิดที่ใช้บนบกจะมีล้ออยู่บนขาที่ยาวและสามารถขับเคลื่อนเข้าไปในน้ำตื้นได้โดยที่ห้องโดยสารไม่จมน้ำ รถขุดบางชนิดอาจไม่มีตัวถังที่ลอยน้ำได้ และหากลอยน้ำได้ก็ไม่สามารถทำงานในน้ำลึกได้โอลิเวอร์ อีแวนส์ (1755–1819) ได้ประดิษฐ์ Oruktor Amphibolos ในปี 1804 ซึ่งเป็นเรือขุดแบบสะเทินน้ำสะเทินบกที่เป็นยานพาหนะบนถนนที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำคันแรกของอเมริกา[ 21 ]
เรือดำน้ำ
โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะใช้ในการกู้คืนวัสดุที่มีประโยชน์จากก้นทะเล หลายชนิดเคลื่อนที่บนเส้นทางต่อเนื่องรูปแบบเฉพาะ[ 22 ]มีจุดประสงค์เพื่อเดินด้วยขาบนพื้นทะเล[ 23 ]
การตกปลา

เครื่องมือขุดลอกใช้ในการเก็บรวบรวมหอยหลายชนิดเช่นหอยกาบ หอยเชลล์หอยนางรมหรือหอยแมลงภู่จากก้นทะเล เครื่องมือขุดลอกบางชนิดยังออกแบบมาเพื่อจับปู เม่นทะเล ปลิงทะเล และหอยสังข์ เครื่องมือขุดลอกเหล่านี้มีรูปร่างคล้ายพลั่วที่ทำจากตาข่ายโซ่ และถูกลากโดยเรือประมงเครื่องมือขุดลอกเฉพาะสำหรับหอยกาบสามารถใช้การฉีดไฮดรอลิกเพื่อกำหนดเป้าหมายลงไปในทรายที่ลึกกว่าได้[ 24 ]การขุดลอกอาจทำลายก้นทะเลได้ และการขุดลอกหอยเชลล์บางส่วนได้ถูกแทนที่ด้วยการเก็บรวบรวมโดยการดำน้ำ[ 25 ]
บุคคลสำคัญที่ทำการขุดลอก
ณ เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2561 เรือขุดที่ใหญ่ที่สุดในเอเชียคือMV Tian Kun Hao ซึ่งเป็น เรือขุดยาว 140 เมตร (460 ฟุต)ที่สร้างขึ้นในประเทศจีน มีกำลังการผลิต6,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (59,000 ลูกบาศก์ฟุต/กิโลจูล) [ 26 ] เรือ ขุดที่ใหญ่กว่านั้น ซึ่งปลดประจำการในปี พ.ศ. 2523 คือ เรือ Essayons ของกองทัพบกสหรัฐฯซึ่งมีความยาว525.17 ฟุต (160.07 เมตร) [ 27 ]เรือMallard IIซึ่งเป็นเรือขุดแบบเปลือกหอยที่ใช้บำรุงรักษาคันกั้นน้ำในอ่าวซานฟรานซิสโกได้ดำเนินการอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่สร้างเสร็จในปี พ.ศ. 2479 [ 28 ] [ 29 ] : 61
ซอฟต์แวร์ตรวจสอบการขุดลอก
เรือขุดลอกมักติดตั้งซอฟต์แวร์ตรวจสอบการขุดลอก เพื่อช่วยให้ผู้ควบคุมเรือขุดลอกกำหนดตำแหน่งเรือและตรวจสอบระดับการขุดลอกในปัจจุบัน ซอฟต์แวร์ตรวจสอบมักใช้ ระบบนำทางด้วยดาวเทียม แบบเรียลไทม์ (Real Time Kinematic)เพื่อบันทึกตำแหน่งที่เครื่องจักรทำงานและระดับความลึกที่เครื่องจักรขุดลอกได้อย่างแม่นยำ
การขนส่งและการกำจัดวัสดุ

ในเรือขุดแบบ "ฮอปเปอร์เดร็ดจ์" วัสดุที่ขุดได้จะถูกเก็บไว้ในถังขนาดใหญ่บนเรือที่เรียกว่า "ฮอปเปอร์" โดยปกติแล้ว เรือขุดแบบดูดฮอปเปอร์เดร็ดจ์จะใช้สำหรับการขุดลอกเพื่อบำรุงรักษา เรือขุดแบบฮอปเปอร์เดร็ดจ์มักจะมีประตูอยู่ที่ด้านล่างเพื่อเทวัสดุที่ขุดได้ออก แต่เรือขุดบางลำก็เทฮอปเปอร์ออกโดยการแยกตัวเรือออกเป็นสองส่วนด้วยบานพับไฮดรอลิกขนาดใหญ่ ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม ในขณะที่เรือขุด วัสดุที่ขุดได้จะถูกเททิ้งไปพร้อมกับของแข็งที่มีน้ำหนักมากกว่าซึ่งจะตกตะกอนลงที่ก้นฮอปเปอร์ น้ำส่วนเกินนี้จะถูกส่งกลับลงทะเลเพื่อลดน้ำหนักและเพิ่มปริมาณวัสดุที่เป็นของแข็ง (หรือตะกอนเหลว) ที่สามารถบรรทุกได้ในแต่ละครั้ง เมื่อฮอปเปอร์เต็มไปด้วยตะกอนเหลวเรือขุดจะหยุดการขุดลอกและไปยังสถานที่ทิ้งเพื่อเทฮอปเปอร์ออก
เรือขุดแบบฮอปเปอร์บางลำได้รับการออกแบบให้สามารถเทวัสดุออกจากด้านบนได้โดยใช้ปั๊ม หากไม่มีสถานที่ทิ้งวัสดุ หรือหากวัสดุที่ขุดได้ปนเปื้อน บางครั้ง สารละลายของวัสดุที่ขุดได้และน้ำจะถูกสูบเข้าไปในท่อโดยตรง ซึ่งจะนำไปทิ้งบนพื้นที่ใกล้เคียง ท่อเหล่านี้มักเรียกกันว่าท่อส่งวัสดุที่ขุดได้เช่นกัน มีท่อส่งวัสดุที่ขุดได้หลายประเภทที่แตกต่างกันในแง่ของแรงดันใช้งาน ความสามารถในการลอยตัว มีเกราะป้องกันหรือไม่ เป็นต้น ท่อดูด ท่อส่งวัสดุที่มีเกราะป้องกัน และท่อลอยตัวได้เอง เป็นประเภทที่นิยมใช้ในการขนส่งและปล่อยวัสดุที่ขุดได้[ 30 ]บางครั้ง ท่อหรือสายยางก็ได้รับการปรับแต่งให้ตรงกับความต้องการในการขุดโดยเฉพาะ เป็นต้น ในบางครั้ง วัสดุจะถูกสูบเข้าไปในเรือบรรทุก (เรียกอีกอย่างว่าเรือท้องแบน ) ซึ่งจะนำไปทิ้งที่อื่นในขณะที่เรือขุดยังคงทำงานต่อไป
เรือจำนวนมาก โดยเฉพาะในสหราชอาณาจักรและยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือ จะทำการระบายน้ำออกจากถังพักสินค้าเพื่อทำให้สินค้าแห้ง เพื่อให้สามารถขนถ่ายสินค้าลงบนท่าเทียบเรือได้ในสภาพ "แห้ง" ซึ่งโดยหลักแล้วจะใช้วิธีการต่างๆ เช่น การใช้ล้อตักแบบปล่อยสินค้าเอง เครื่องขูดลาก หรือรถขุดผ่านระบบสายพานลำเลียง
เมื่อจำเป็นต้องกำจัดตะกอนปนเปื้อน (มีสารพิษ) หรือเมื่อไม่มีสถานที่กำจัดของเสียขนาดใหญ่ในพื้นที่ภายในประเทศ ตะกอนที่ได้จากการขุดลอกจะถูกทำให้แห้งด้วยกระบวนการที่เรียกว่าการแยกน้ำ เพื่อลดการแพร่กระจายของ ตะกอน เทคนิคการแยกน้ำในปัจจุบันใช้เครื่องเหวี่ยงแยก สาร ภาชนะบรรจุ แบบท่อใย สังเคราะห์ ตัวกรองขนาดใหญ่ที่ทำจากผ้า หรืออุปกรณ์ที่ใช้ สาร ตกตะกอน /สารทำให้แข็งตัวที่เป็นโพ ลี เมอร์
ในหลายโครงการ การแยกน้ำออกจากตะกอนจะดำเนินการในบ่อตกตะกอนขนาดใหญ่ที่อยู่ภายในแผ่นดิน แม้ว่าวิธีการนี้จะเริ่มลดน้อยลงเรื่อยๆ เนื่องจากเทคนิคการแยกน้ำด้วยเครื่องจักรกลมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
ในทำนองเดียวกัน หลายกลุ่ม (โดยเฉพาะในเอเชียตะวันออก) กำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับการใช้ตะกอนที่ผ่านการกำจัดน้ำแล้วในการผลิตคอนกรีตและบล็อกก่อสร้าง แม้ว่าปริมาณสารอินทรีย์สูง (ในหลายกรณี) ของวัสดุนี้จะเป็นอุปสรรคต่อการบรรลุเป้าหมายดังกล่าวก็ตาม
การจัดการตะกอนปนเปื้อนอย่างเหมาะสมเป็นประเด็นสำคัญในปัจจุบัน เนื่องจากกิจกรรมการบำรุงรักษาที่หลากหลาย ทำให้มีการขุดลอกตะกอนปนเปื้อนหลายพันตันทั่วโลกจากท่าเรือพาณิชย์และพื้นที่ทางน้ำอื่นๆ ที่มีการพัฒนาอุตสาหกรรมในระดับสูง วัสดุที่ขุดลอกสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากการกำจัดสิ่งปนเปื้อนอย่างเหมาะสม มีการเสนอและทดสอบกระบวนการต่างๆ ในระดับการใช้งานที่แตกต่างกัน ( เทคโนโลยีสำหรับการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม ) เมื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนแล้ว วัสดุดังกล่าวอาจเหมาะสมกับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง หรืออาจนำไปใช้ในการเติมทรายชายหาดได้[ 31 ]
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การขุดลอกอาจรบกวนระบบนิเวศทางน้ำซึ่งมักส่งผลกระทบในทางลบ[ 32 ] [ 33 ]นอกจากนี้ ตะกอนจากการขุดลอกอาจมี สารเคมี ที่เป็นพิษซึ่งอาจส่งผลเสียต่อพื้นที่ทิ้งตะกอน ยิ่งไปกว่านั้น กระบวนการขุดลอกมักจะทำให้สารเคมีที่อยู่ใน พื้นผิว ใต้น้ำ หลุดออกมา และถูกฉีดเข้าไปในมวลน้ำซึ่งจะกลายเป็นมลพิษจากการขุดลอก
การขุดลอกอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมหลายประการ รวมถึงผลกระทบดังต่อไปนี้:
- การปล่อยสารเคมีที่เป็นพิษ (รวมถึงโลหะหนักและPCB ) จากตะกอน ด้านล่าง ลงสู่มวลน้ำ[ 34 ]
- การเพิ่มขึ้นของ ความขุ่นในระยะสั้นซึ่งอาจส่งผลต่อการเผาผลาญของสัตว์ น้ำ และรบกวนการวางไข่[ 32 ]กิจกรรมการขุดลอกแบบดูดได้รับอนุญาตเฉพาะในช่วงเวลาที่ไม่ใช่ฤดูวางไข่ที่กำหนดโดยกรมประมงและสัตว์ป่า (ช่วงเวลาทำงานในน้ำ) [ 35 ]
- ผลกระทบรองต่อ ผลผลิตของ พื้นที่ชุ่มน้ำจากการตกตะกอน[ 36 ]และการเปลี่ยนแปลงทั่วไปในเคมีของพื้นที่ชุ่มน้ำหลังจากการขุดลอก
- ผลกระทบระดับที่สามต่อสัตว์ปีกซึ่งอาจล่าสิ่งมีชีวิตในน้ำที่ปนเปื้อน[ 36 ]
- ผลกระทบรองต่อการเผาผลาญและการตาย ของสิ่งมีชีวิตในน้ำและสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ใต้ทะเล [ 37 ]
- การปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นในบริเวณกองดินจากการขุดลอก[ 34 ] [ 38 ]
- การเปลี่ยนแปลงภูมิประเทศโดยการสร้าง "เกาะดินถม" จากดินถมที่สะสมไว้[ 39 ]
- ปล่อยสารประกอบที่เป็นพิษTributyltinซึ่งเป็นสารฆ่าเชื้อที่มักใช้ในสีกันตะไคร่น้ำที่ถูกห้ามใช้ในปี 2551 ลงสู่ในน้ำ[ 40 ]
ลักษณะของการดำเนินงานขุดลอกและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นนั้น ทำให้กิจกรรมดังกล่าวต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด และต้องมีการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระดับภูมิภาคอย่างครอบคลุมควบคู่ไปกับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง[ 36 ]ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกาพระราชบัญญัติว่าด้วยน้ำสะอาดกำหนดให้การปล่อยวัสดุที่ขุดลอกหรือถมลงใน "แหล่งน้ำของสหรัฐอเมริกา" รวมถึงพื้นที่ชุ่มน้ำ เป็นสิ่งต้องห้าม เว้นแต่จะได้รับอนุญาตจากใบอนุญาตที่ออกโดยกองทัพบก [ 41 ] เนื่องจาก ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้น การขุดลอกจึงมักถูกจำกัดไว้เฉพาะในพื้นที่ที่ได้รับอนุญาต โดยมีการตรวจสอบกิจกรรมของเรืออย่างใกล้ชิดโดยใช้ระบบ GPS อัตโนมัติ[ 36 ]คดี Town of Oyster Bay v. Commander Oil Corporationศาลอุทธรณ์แห่งนิวยอร์ก (2001) แสดงให้เห็นกรณีที่ผู้ขุดลอกได้รับใบอนุญาตจากกองทัพบก ทำให้เมืองใกล้เคียง (Town of Oyster Bay) ไม่สามารถหยุดการขุดลอกได้
บริษัทขุดลอกรายใหญ่
จาก รายงานแนวโน้ม ของ Rabobankในปี 2013 บริษัทขุดลอกที่ใหญ่ที่สุดในโลกเรียงตามขนาดตามยอดขายการขุดลอกในปี 2012 [ 2 ]
- บริษัท ไชน่า ฮาร์เบอร์ เอ็นจิเนียริ่ง (จีน)
- แยน เดอ นูล (เบลเยียม)
- เดอเม (เบลเยียม)
- รอยัล บอสคาลิส (เนเธอร์แลนด์)
- ผู้รับเหมาขุดลอก Van Oord และผู้รับเหมาทางทะเล (เนเธอร์แลนด์)
- บริษัทขุดลอกทะเลแห่งชาติ (สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์)
- บริษัท เกรทเลคส์ เดรดจ์ แอนด์ ด็อค (สหรัฐอเมริกา)
บริษัทขุดลอกที่มีชื่อเสียงในอเมริกาเหนือ
- บริษัท แมนสัน คอนสตรัคชั่น จำกัด (สหรัฐอเมริกา)
บริษัทขุดลอกที่มีชื่อเสียงในเอเชียใต้
- บริษัทขุดลอกแห่งอินเดีย
- ท่าเรือ Adani และ SEZ [ 42 ] (อินเดีย)
- บริษัทขนส่งและรับเหมาก่อสร้างมัลดีฟส์ (มัลดีฟส์)
รูปภาพ
- เรือ ขุดลอกแบบก้ามปู (Grab dredge) ชื่อ NjordของบริษัทManson Construction Co.จอดอยู่ที่ท่าเรือโอ๊คแลนด์รัฐแคลิฟอร์เนีย
- รถขุดของเรือขุดลอกยูคอน
- เอพริล ฮาเมอร์ที่เลคส์ เอนทรานซ์รัฐวิกตอเรียประเทศออสเตรเลีย
- เรือขุดดูดตะกอนแบบลาก จูง Orisantในท่าเรือIJmuidenประเทศเนเธอร์แลนด์
- อเล็กซานเดอร์ ฟอน ฮุมโบลดต์แห่งกองเรือยาน เดอ นุล
- การขุดทราย
- HR MorrisจากกองเรือของบริษัทManson Construction Co.ซึ่งเป็นเรือขุดดูดท่อส่งน้ำมันแบบตัดเฉือน กำลังทำงานอยู่ในอ่าว Mission Bay เมืองซานดิเอโก รัฐแคลิฟอร์เนีย
- เรือขุดลอกพร้อมเรือบรรทุกสินค้าในอ่าวเนวาเมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กประเทศรัสเซีย
- ภาพมุมสูงของเรือดูดตะกอนในแม่น้ำหนานตู มณฑล ไห่หนานประเทศจีน
- หัวตัดของเรือขุดลอกบิล โฮลแมนเมืองลุยส์วิลล์รัฐ เคนตักกี้ สหรัฐอเมริกาแม่น้ำโอไฮโอไมล์ที่ 607 กรกฎาคม 2545
- Xcentric Ripper XR120 เป็นรถขุดดินแบบยกขาขนาดใหญ่
ดูเพิ่มเติม
- เคมีของการขุดลอกพื้นที่ชุ่มน้ำ
- ข้อต่อท่อแบบลูกบอลของเครื่องขุดลอกคือข้อต่อระหว่างท่อ 2 ท่อที่ใช้ลำเลียงส่วนผสมของน้ำและทรายจากเครื่องขุดลอกไปยังพื้นที่ปล่อยทิ้ง
- หัวลากขุดลอก
- การทิ้งตะกอนที่ขุดลอกลงในอ่าวลองไอส์แลนด์
- ความสามารถในการนำทาง
- เรือ"สันติภาพในแอฟริกา " (Peace in Africa) เรือขุดเพชร
- เรือควีนออฟเดอะเนเธอร์แลนด์ (เรือ)เรือขุดขนาดใหญ่
- วิศวกรรมแม่น้ำสำหรับการขุดลอกแม่น้ำในพื้นที่ภายในประเทศและระบบการจัดการแม่น้ำอื่นๆ
- WT Preston เรือ ที่จมน้ำ
- พระราชบัญญัติเรือขุดลอกต่างชาติ ค.ศ. 1906เป็นกฎหมายของสหรัฐฯ ที่ห้ามเรือขุดลอกที่สร้างและเป็นเจ้าของโดยชาวต่างชาติไม่ให้ดำเนินการในน่านน้ำของสหรัฐฯ
- เครื่องขุดทอง
ลิงก์ภายนอก
- รายชื่อเรือขุดลอก (คอลเลกชันภาพถ่ายเรือขุดลอกส่วนตัวที่เกือบครบถ้วน)
- นโยบายการขุดลอกและการกำจัดดินที่ขุดได้ (จากรัฐบาลออสเตรเลีย )
- ศิลปะแห่งการขุดลอก (การแบ่งปันความรู้)
- สมาคมระหว่างประเทศของบริษัทขุดลอก (International Association of Dredging Companies) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม 2561 ที่ศูนย์ความรู้Wayback Machine
- คอลเล็กชัน World of Boats (EISCA) ~ เรือ Bertha ของ Isambard Kingdom Brunel