(Fr.: dragues; Du.: Baggermaschinen; Eng.: dredgers; dredging machinery) verzamelnaam voor drijvend materiaal voor het natte grondverzet (voor het droge grondverzet zie Grondverzetwerktuigen).
Er worden vele typen werktuigen voor het natte grondverzet gebruikt; doelstelling daarbij is steeds het ontgraven en verplaatsen van grond, met dien verstande dat met het begrip grond wordt aangeduid de materie van de aardschors inclusief gesteenten en delfstoffen.
Baggerwerktuigen zijn ontwikkeld voor het uitvoeren van waterbouwkundige werken of voor het winnen van bepaalde grondstoffen. De basis voor de toepassing en de ontwikkeling van deze werktuigen wordt gevormd door civieltechnische wensen.
De uit te voeren werkzaamheden kunnen in drie principiële doelstellingen gegroepeerd worden: uitdiepen, ophogen en grondstoffenwinning. De randvoorwaarden die voor deze werkzaamheden bepaalde beperkingen geven, zijn als volgt samen te vatten: het belangrijkste is meestal de te verwerken grondsoort, vervolgens de geometrie van de uit te voeren werken met de plaatselijke omstandigheden en het tijdbestek waarbinnen de plannen moeten kunnen worden gerealiseerd. Hierbij spelen de transportafstand en de hoeveelheid te verzetten materiaal een essentiële rol.
Het natte grondverzetproces, het baggeren, is samengesteld uit de volgende elementen: het ontgraven (het losmaken van de grond uit de oorspronkelijke samenstelling), het opvoeren (het boven water brengen van de ontgraven grond), het laden, het transporteren door middel van vaartuigen, voertuigen, transportbanden of hydraulisch leidingtransport, en het lossen of storten.
Het totale proces en de elementen daarvan kunnen zowel hydraulisch, mechanisch als gecombineerd hydraulisch-mechanisch worden bewerkstelligd. Bovendien kunnen zij continu of discontinu worden uitgevoerd. De keuze van het gewenste proces wordt hoofdzakelijk bepaald door de grondeigenschappen, de transportafstand en het transporttracé.
De eigenschappen van de grond die voor het baggeren van belang zijn, kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen: de cohesieloze grond en de cohesieve grond. Onder de eerstgenoemde groep worden gerangschikt zand en grind met als type dat speciale aandacht vraagt, slib. De tweede groep wordt meestal gesplitst in twee subgroepen, waaronder leem en klei in verschillende gradaties, en materiaal met delen van nogal grote en sterk variërende afmetingen zoals mergel, stenen, gebroken of gemakkelijk te breken rots en koraal. De eerstgenoemde groep laat zich volledig hydraulisch ontgraven en transporteren, terwijl inschakeling van varend transport, indien gewenst, meestal mogelijk is. Bij de tweede groep is mechanisch ontgraven noodzakelijk, waarbij het transport hydraulisch, mechanisch of varend kan worden uitgevoerd. De invloed van de eigenschappen van beide subgroepen is, dat bij de eerstgenoemde subgroep het proces continu wordt uitgevoerd, terwijl bij de tweede groep het graafproces meestal discontinu plaatsvindt, met uitzondering van toepassing van speciale emmerbaggermolens.
Soms, vooral bij het winnen van grondstoffen, worden in het systeem baggeren subelementen ingevoerd óf als voorbewerking óf als nabewerking, die beide als doel hebben een kwaliteitsverbetering van de te winnen grondstoffen te bewerkstelligen. De baggerwerktuigen worden ook dikwijls gebruikt als hulpmiddel om de natuurlijke grondverzetprocessen te steunen. Een typerend voorbeeld is daarbij het agitatiebaggeren, waarbij men de intensiteit van het natuurlijk grondtransport in rivieren tracht op te voeren. Omstreeks 1435 heeft men zeilschepen ingezet om ploegen door de bodem van rivieren te trekken, waarbij de grond werd losgewoeld en door de natuurlijke stroom werd getransporteerd. Later heeft men op de Mississippi dustpanzuigers met bestuurbare drijvende leidingen daarvoor ingezet, en meer recent worden daarvoor op verschillende plaatsen in de wereld de moderne sleephopperzuigers gebruikt, uitgerust met lange, dwarsscheeps opgehangen afvoerbuizen.
De werktuigen die voor het baggerproces worden ingezet, kunnen gegroepeerd worden in de volgende categorieën: stationaire, dus verankerde, werktuigen, zelfvarende werktuigen en hulpwerktuigen. De eerstgenoemde twee groepen voeren het dominante proces uit, dus het ontgraven, het opvoeren en eventueel het laden van vaartuigen of andere transportsystemen, terwijl de hulpwerktuigen worden ingezet voor ondersteunende processen, waaronder ook de varende transportmiddelen worden gerangschikt.
De stationaire werktuigen kunnen worden onderverdeeld in hydraulisch gravend en mechanisch gravend, met daaraan gekoppeld het hydraulisch of mechanisch opvoeren. Voor het transport naar over water moeilijk bereikbare plaatsen zijn demonteerbare werktuigen beschikbaar die in onderdelen over de weg of per spoor vervoerd kunnen worden.
Uitgaande van het technisch-economisch rendement kunnen de processen in rangorde als volgt worden opgesteld:
a. hydraulisch ontgraven en hydraulisch opvoeren;
b. mechanisch ontgraven en hydraulisch opvoeren;
c. mechanisch ontgraven en mechanisch opvoeren;
d. hydraulisch ontgraven, hydraulisch opvoeren en varend transporteren met zelfvarende werktuigen, die geschikt kunnen zijn voor binnenwateren en voor toepassing op zee.
De factoren die maatgevend zijn voor de keuze van het optimale proces, worden gevormd door in de eerste plaats de eigenschappen van de te verwerken grond, maar ook door de plaatselijke omstandigheden en transportmogelijkheden.
De belangrijkste hydraulisch gravende en hydraulisch opvoerende stationaire werktuigen zijn de volgende.
1. De bodemzuiger, ook wel genoemd profielzuiger of winzuiger waarmee cohesieloze grond (zand en grind) hydraulisch kan worden ontgraven en opgevoerd.
2. De dustpanzuiger waarmee hetzelfde proces als bij de bodemzuiger kan worden gerealiseerd, maar dan speciaal in ‘dunne zandlagen ’.
3. De steekhopperzuiger waarmee ook zand en grind kan worden verwerkt, die als zeeschip uitgevoerd zichzelf hydraulisch kan laden op rustig water en de lading op zee kan storten.
De belangrijkste mechanisch gravende en hydraulisch opvoerende stationaire werktuigen zijn de volgende.
1. De cutterzuiger, ook wel betiteld met snijkopzuiger (Fr.: dragues suceuses à déagregateurs; Du.: Schneidkopfaugbagger; Eng.: cutter-suction dredger) die cohesieve grond (klei en leem) kan ontgraven en opvoeren en onder bepaalde omstandigheden ook wordt gebruikt voor het verwerken van zand en grind.
2. De graafwielzuiger die hetzelfde proces kan uitvoeren als de cutterzuiger maar de voorkeur verdient bij zeer lichte gronden zoals bijv. bepaalde soorten veen.
Tot de continu mechanisch gravende en mechanisch opvoerende werktuigen wordt gerekend: de emmerbaggermolen (Fr.: dragues à godets; Du.: Eimerbagger; Eng.: bucketdredger), geschikt voor alle grondsoorten en het laden in laadruimen van vaartuigen of transportbanden.
Werktuigen die hetzelfde proces kunnen bewerkstelligen maar discontinu werken, zijn de volgende.
1. De baggergrijperkraan die zeer zware grondsoorten (o.a. mergel, stenen, gebroken rots en koraal) kan ontgraven en opvoeren. Soms wordt dit werktuig ook toegepast bij het ontgraven en opvoeren van grond op zeer grote diepte of daar waar de emmerbaggermolen door verankeringsproblemen niet kan worden ingezet.
2. De baggerlepel die op beperkte diepte zeer grof materiaal (o.a. stenen, gebroken rots en koraal) kan ontgraven en opvoeren, bijv. bij het opruimen van zware oeververdedigingen.
De belangrijkste zelfvarende werktuigen zijn de sleephopperzuigers, al of niet zeewaardig, die langzaam varend zichzelf kunnen laden met voornamelijk cohesieloze grond zoals zand, grind en slib en eventueel ook laadruimen van zelfvarende, gesleepte of geduwde, al of niet zeewaardige, transportvaartuigen kunnen laden met zand of grind. Soms zijn deze sleephopperzuigers voorzien van bewerkingsinstallaties, speciaal bij zand- en grindwinning; zij zijn dan meestal in staat zichzelf te lossen.
De hulpwerktuigen kunnen als volgt gegroepeerd worden:
1a. voorbewerkingsapparatuur om de grond voor het ontgraven te conditioneren, en 1b. bewerkingsinstallaties om bij winning van bepaalde materialen een kwaliteitsverbetering te kunnen uitvoeren, voorafgaande aan het transport;
2. varende transportmiddelen die zichzelf eventueel hydraulisch of mechanisch met een baggergrijper kunnen laden en al of niet zeewaardig zijn;
3. elementen voor de hydraulische transportsystemen;
4. transportbanden voor het mechanisch transport;
5. lossystemen;
6. nabewerkingssystemen;
7. speciale werktuigen voor de bouw van dammen of bodem- en oeververdediging;
8. hulpvaartuigen;
9. installaties voor het zuigen op grote diepten.
Onder de genoemde negen groeperingen van de hulpwerktuigen kunnen de volgende installaties worden gerangschikt.
1a. Rotsbrekers, al of niet diepdrijvend, of rotsboorhefeilanden, fluïdisatiesystemen en trilnaalden, en
1b. zandwas- en drooginstallaties, zeefinstallaties, ontziltingsinstallaties en cyclonen.
2. Elevatorbakken, onderlossers of oplossers, splijtbakken, soms voorzien van eigen voortstuwing, doch meestal gesleept of geduwd, hoppers, zeewaardige vaartuigen met open of gesloten laadruimen, en beunschepen, geschikt voor het transport van industriezand of zand voor speciale doeleinden, zelfvarend, gesleept of geduwd en soms zelfladend en/of zelflossend.
3. Drijvende persleidingen, koppeling met kogels of rubberzakken, tussenstations, ook wel opjaagstations genoemd, op de wal opgesteld of drijvend, walpersleidingen met bochten, wissels en afsluiters, persbakken, waarin hydraulisch transporteerbare mengsels van grond en water worden gevormd.
4. Transportbanden.
5. Bakkenzuigers, elevatoren, graafwielinstallaties en grijperkranen, en bodemkleppenof schuiven en hydraulische lossystemen.
6. Zandwas- en drooginstallaties, zeefinstallaties, ontziltingsinstallaties en cyclonen.
7. Keileembakken, steenstorters en kantelbakken, blokkenvaartuigen en kraaneilanden.
8. Mastbakken, zolderschuiten (dekschuiten) voor materiaalvervoer, drijvende bokken en kranen, zelfvarende kranen, vletten, sleep- en duwboten, peilboten, boegbakjes met of zonder hijsinrichting.
9. Onderwatercentrifugaalpomp, injecteurpomp, airlift en indiksysteem.