Het beperken van het overloopverlies bij het baggeren van zand met een sleephopperzuiger

Het beperken van het overloopverlies bij het baggeren van zand met een sleephopperzuiger

Smits, A.P.

D' Angremond, K. (mentor)
Van Doorn, T. (mentor)
Fontijn, H.L. (mentor)
Kranenburg, C. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

1995-03-01

De sleephopperzuiger is een baggerwerktuig dat een breed werkgebied heeft. Zo wordt dit werktuig o.a. gebruikt voor het op diepte brengen en houden van vaarwegen, maar ook voor zandwinning op zee voor bijvoorbeeld het opspuiten van stranden. Op de werkplek aangekomen vermindert het schip snelheid. De zuigbuis wordt overboord gezet en neergelaten. De sleepzuiger zuigt nu al varend (1 a 1.5 m/s) de specie van de bodem. De specie wordt nu in het algemeen in het laadruim, de hopper, gestort. Als het schip beladen is wordt de zuigbuis weer binnenboord gehesen en vaart het schip naar de losplaats. Het beladingsproces van een sleephopperzuiger lijkt vrij eenvoudig, maar is in wezen erg gecompliceerd. Het proces is afhankelijk van een groot aantal factoren, zoals bijvoorbeeld de methode van inbrengen en overvloeien, laadcondities (debiet, concentratie), grondeigenschappen, geometrie van de hopper, etc. Bij redelijk tot goed bezinkende mengsels wordt er, nadat het niveau in de hopper het overvloeiniveau bereikt heeft, nog doorgeladen. Het overtollige water stroomt met een gedeelte van de vaste stof via de overvloeien weer overboord. De verhouding tussen de hoeveelheid vaste stof die weer uit de hopper verdwijnt en de hoeveelheid ingebrachte vaste stof wordt ook wel overloopverlies genoemd. Het is voor een project nodig van te voren te weten hoe groot deze overloopverliezen zullen zijn met het oog op de kostprijsberekening. Overloopverliezen kunnen eenvoudig berekend worden met het model van Hazen. De hopper wordt hierbij geschematiseerd tot een rechthoekige bak. Er wordt in dit model verondersteld dat de verhouding tussen de tijd die een deeltje nodig heeft om de lengte van de hopper af te leggen en de tijd die een deeltje heeft om op het bezonken zand te komen een maat is voor de overloopverliezen. In dit rapport wordt meer in detail gekeken naar de processen die zich in de hopper afspelen. De hopper wordt hierbij opgedeeld in 3 zones: de inlaatzone (zone I) de stromingszone (zone II) de overvloeizone (zone III) De inlaatzone is de zone waar het mengsel in de hopper gestort wordt. Bij het storten kan, afhankelijk van het inbrengsysteem, lucht de hopper worden ingeslagen.Aangezien het gestorte mengsel een aanmerkelijke snelheid heeft ten opzichte van de omgevingsvloeistof kan het valproces beschreven worden met behulp van het zogenaamde straal- en pluimmechanisme. Op de plaats waar de mengselstraal de bodem treft zal een woelkrater ontstaan.

trailing suction hopper dredge
sleephopperzuiger
overstort

http://resolver.tudelft.nl/uuid:613400d9-0969-4fa9-b718-aba3930fb583

Student theses

master thesis

(c) 1995 Smits, A.P.