挖溝機

挖溝機是工程機械的主要機種之一,是一種用於土方施工中的開溝機械，廣泛應用於農田水利建設、通訊電纜及石油管線的鋪設、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（土壤或岩石）、碎土和取土功能，挖溝機的優點在於能連續作業，施工效率高，地表破壞小，特別適合鋪設管路，即使在岩石等堅硬的地質條件下，也能開挖出形狀規則的溝槽。挖溝機在國外得到了廣泛的應用，自20世紀80年代以來，國內陸續開發了多種機型，但多數未能推廣。

挖溝機產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。

犁式挖溝機主要由主體支架、滑撬行走機構、犁刀挖掘機構、拖拉機構、臍帶纜、動力系統、推進器、水下定位及監控系統等組成，是典型的拖曳式挖溝機，挖溝機跨在海底管線上方並抱管後，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行挖溝作業，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挖溝深度。因其結構簡單故障率低、挖溝速度快（噴射式與機械式挖溝一般不超過0.5km/h，犁式挖溝最快達3.5km/h）、作業費用低（為噴射式挖溝用1/5~1/10）、溝壑成型穩定、及能挖掘各類土質等優勢，在1000m水深中，常是海底管線挖溝的首選設備。

2022年2月，中國首次深水犁式挖溝機海試作業在南海崖城海域取得圓滿成功，填補了中國深水海底管線犁式挖溝的技術空白 ^[1]  。

噴射式挖溝機，是最早、最簡單的挖溝機，經歷了人工噴射、滑橇式、到牽引式、自行走式噴射挖溝機的發展歷程。深水噴射式挖溝機主要由基體ROV、噴射系統、疏浚系統、監控系統等組成，噴射系統的高壓水流液化、分解或切割海牀土質，疏浚系統吸排出挖掘出來的土質而形成管線埋設所需的溝壑，監控系統提供照明、攝像、聲納掃描等功能，而基體ROV搭載挖溝機行進、跨管等，常稱之為爬行ROV，是ROV類中體型、功率交大的，通過ROV推進系統在挖溝過程中自航行，並根據底部行走支撐方式不同，分成履帶與滑撬式噴射挖溝機。主要適應於砂土、泥土等非黏性土質及低粘度的黏性土質，其挖掘速度慢；但作業水深深，作業水深可達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，就位着牀對管線損害風險小，造價低，操作簡易，且同時適應管線、電纜（動力、臍帶、通訊）的挖溝作業。但其作業效率低、不能挖掘硬質土質，故未來將發展大功率、能挖掘較硬土質的噴射式挖溝機。

機械式挖溝機始於20世紀70年代，在21世紀初深水機械式挖溝機技術及設備獲得快速發展，主要用於切割強度較強（如岩石）的海底土壤，通過機械切割設備（如鏈鋸、柱狀切割片等）將硬質土質切碎甚至液化，噴射系統將切碎的土質吸排出去形成管線埋設所需的溝壑，主要由主支架、鉸刀系統、噴射系統、排泥系統、履帶、動力系統、監控系統等組成。機械式挖溝機結合了機械切割與噴射切割或疏浚，能適用海底任何土質，彌補了噴射式挖溝機不能切割硬質土質、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為技術最為先進與成熟，但基於機械式挖溝機存在結構複雜、控制系統複雜、故障率高、機械切割設備損耗更換等原因，機械式挖溝機作業水深不超過1500米，還待向效率高、故障率低、運維成本低及深水系列化發展。

光纜挖溝機是按照國家要求的標準研發設計而成，寬度可挖12釐米，深度可挖1.4米，速度可達每小時600米左右，該機效率高，費用低，每米消耗不超過0.5元。其特製的鏈條刀在冬季可施工，可以挖凍土。

大型挖溝機，挖溝帶回填，一機兩用，開溝寬度在60釐米至1米之間，深度在1.4至2米之間任意調試，大型挖溝機特製的一種鏈條刀，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。可用於：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 。