Kawasaki Geological Engineering đang phát triển công nghệ mới để khảo sát đáy biển nhằm mục đích sản xuất điện gió ngoài khơi. Chúng tôi đã sản xuất một thiết bị có thể đặt tháp thép nằm ngang trên đáy biển để khảo sát địa chất cho các tua-bin gió ngoài khơi có đáy cố định, giúp các cuộc khảo sát tiết kiệm chi phí hơn. Đối với các tua-bin gió ngoài khơi nổi, các cuộc thử nghiệm thâm nhập tiêu chuẩn (SPT), bao gồm việc lắp đặt thiết bị trên đáy biển, giờ đây có thể được thực hiện từ tàu, giúp kiểm tra hiệu quả nền đất cứng. Công ty đang nỗ lực tận dụng thế mạnh của mình là "công ty duy nhất thực hiện cả khoan và thăm dò siêu âm" (đại diện của Bộ phận Kinh doanh Hàng hải và Năng lượng).
Hiện nay có thể sử dụng xà thép giá rẻ ở vùng nước sâu và tiến hành SPT trên tàu (Ảnh của Kawasaki Geological Survey)
Trong quá trình khảo sát khoan nền móng tua bin của các nhà máy điện gió ngoài khơi có đáy cố định, tháp thép thường được sử dụng làm giàn giáo xây dựng. Thiết bị điều chỉnh độ không bằng phẳng, giúp đặt tháp pháo theo chiều ngang, có tám chân gắn vào đáy biển tại các điểm khác nhau và được đặt biệt danh là "Bạch tuộc", theo tên chân của loài bạch tuộc. Bằng cách gắn nhiều con bạch tuộc vào bốn góc của đế tháp, có thể khắc phục được tình trạng không bằng phẳng và độ dốc của đáy biển. Điều này giúp có thể lắp đặt tháp thép một cách ổn định ngay cả khi địa hình đáy biển không bằng phẳng, có kích thước lên tới khoảng 5 mét. Một số có gắn củ khoai tây ở 12 vị trí để phù hợp với kích thước của tòa tháp.
Một loại củ khoai tây được gọi là "Bạch tuộc" bám vào đáy biển không bằng phẳng (Ảnh do Cục Khảo sát Địa chất Kawasaki cung cấp)
Một đại diện của Bộ phận Kinh doanh Hàng hải và Năng lượng giải thích rằng lý do đằng sau sự phát triển của Octopus là "để giảm chi phí khảo sát". Xà thép, thường được sử dụng để khảo sát ngoài khơi, có giá thành rẻ nhưng có nhược điểm là không giữ được độ ổn định trên nền biển không bằng phẳng. Trong những trường hợp như vậy, người ta sử dụng một sàn làm việc tự nâng (SEP) để hỗ trợ sà lan bằng chân.
SPT có thể khảo sát ngay cả nền đất cứng và thu được giá trị N cần thiết cho thiết kế (Do Kawasaki Geological Survey cung cấp)
Trước đây, các cuộc khảo sát chủ yếu được tiến hành tại các khu vực cảng có độ sâu lên tới 30 mét, nhưng do nhu cầu phát điện gió ngoài khơi nên các cuộc khảo sát ngày càng được tiến hành bên ngoài khu vực cảng. Kawasaki Geological Engineering đã phát triển một tòa tháp thép có thể chịu được độ sâu của nước lên tới 50 mét vào năm 2021. Tuy nhiên, ở địa hình không bằng phẳng, cần phải lắp ráp một SEP đủ lớn để xử lý vùng nước sâu, điều này làm tăng chi phí đáng kể. Vì lý do này, chúng tôi đã tìm kiếm một giải pháp cho phép thực hiện khảo sát bằng xà ngay cả ở địa hình sâu, không bằng phẳng.
Gần đây, với kỳ vọng ngày càng tăng về việc sản xuất điện gió ngoài khơi hướng đến các vùng đại dương rộng lớn, đã có nhu cầu về công nghệ để khám phá đáy biển sâu hơn. Kawasaki Geological Engineering, công ty có nhiều tàu được sử dụng để thăm dò âm thanh, đang tìm cách mở rộng phạm vi khảo sát trên tàu của mình. Hiện tại, họ đang tiến hành các thí nghiệm trình diễn để thực hiện SPT từ một con tàu, trong đó một đế được lắp đặt trên đáy biển và một vật nặng được thả xuống đáy thông qua một thanh cố định vào đế.
Để đo độ cứng của đáy biển, người ta sử dụng cả thử nghiệm xuyên hình nón (CPT), trong đó một thanh khảo sát được đẩy vào đáy biển từ tàu để đo lực cản, và SPT, được thực hiện bằng cách sử dụng cào hoặc dụng cụ khác. Với SPT, giá trị N được sử dụng trong thiết kế có thể được tính toán trực tiếp, nhưng với CPT, giá trị này phải được ước tính từ các giá trị khác. Ngoài ra, CPT có thể không thể được đẩy vào nền đất rắn.
Bất chấp những thách thức này, một đại diện của Bộ phận Kinh doanh Hàng hải và Năng lượng cho biết: "Nếu chúng tôi tiến hành SPT từ một con tàu có thể điều khiển được, chúng tôi có thể thu thập được dữ liệu đáng tin cậy trong một thời gian ngắn". Họ đã phát triển công nghệ hạ thấp các công cụ SPT xuống đáy biển bằng cách áp dụng "phương pháp dây", trong đó một sợi dây được đưa vào địa chất để thu thập mẫu và hiện đang tiến hành các thí nghiệm trình diễn trên đất liền. Dữ liệu thử nghiệm dự kiến sẽ được công bố tại một buổi thuyết trình do Hiệp hội Khảo sát Địa chất Nhật Bản (JGSAA) tổ chức vào mùa hè này.
Dựa trên dữ liệu thực nghiệm, thiết bị SPT sẽ được điều chỉnh cho phù hợp với tàu hiện tại và sau đó triển khai thực tế. Chúng tôi cũng đang có kế hoạch sử dụng kỹ thuật dây để thu thập mẫu địa chất đáy biển thông qua sự hợp tác với các công ty khảo sát khác. Công ty đặt mục tiêu thiết lập một hệ thống có thể nắm bắt nhu cầu ngày càng tăng về sản xuất điện gió ngoài khơi bằng cách sử dụng công nghệ khảo sát khoan và tàu dùng để thăm dò âm thanh.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
