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(a)滑块发生错位 (b)高压冲水孔漏水图1滑块磨损情况固液两相流数值模拟技术已广泛应用于疏浚行业，鉴于滑块磨损后的挖泥输送管阻及高压冲水泵管路管组无可供借鉴的理论计算方法，本文通过数值模拟手段分析滑块磨损后形成间隙和错位时施工参数的变化情况，从而得到滑块安装关键控制点，在此基础上，根据现有滑块磨损现状，设计滑块维修方案，对维修后的滑块在耙吸船上进行实船安装应用，以满足疏浚工程的使用需求。
1 数值分析1.1计算模型耙吸挖泥船挖掘输送系统由耙头、耙臂管、滑块、吸泥管、泥泵、排泥管等部件组成，如图2所示。
．船体导轨；2.调节斜楔；3.舷侧吸口管；4.船体钢制斜楔；5.磨损块（二）；6.吸口扣环；7.耐磨环图7滑块吸口与船体舷侧吸口安装结构滑块本体；2.胶腕垫板；3.胶腕；4.船体舷侧高压冲水口图8滑块高压冲水孔与船体舷侧高压冲水口安装结构中国设备工程 2024.05（上）图9 滑块调节斜楔拂配情况滑块维修方案及实船应用通过对某耙吸船滑块磨损后的现场数据分析发现，除了上部耐磨块、下部耐磨块、吸口耐磨环、胶腕、三角板、调节斜楔等滑块易损件磨损严重外，滑块本体、船体导轨、船体钢制斜楔以及吸口扣环等部件的磨损和腐蚀也较为严重，而考虑到后续施工安排，暂时不对导轨和滑块本体进行修复，其中吸口扣环、调节斜楔、船体钢制斜楔等有现成的备件可以直接替换使用，因此仅需确定滑块上、下部耐磨块及吸口耐磨环等易损件的维修更换方案，但由于现场这些易损件已经磨损较为严重，且没有施工图纸作参考，因此，需结合现场以及部分原设计纸质版图纸重新设计滑块上、下部耐磨块及耐磨环，更换新设计易损件后的滑块如图10所示。
图10滑块新设计易损件情况更换新设计易损件的滑块实船安装，滑块吸口与船。
自航式耙吸挖泥船疏浚性能评估系统设计分析摘要：本文分析自航式耙吸挖泥船疏浚性能评估时的指标，包括挖掘生产率、泥泵输送生产率，最终设计出疏浚性能的评估系统。
关键词：自航式耙吸挖泥船；疏浚性能；评估系统设计当下自航式耙吸挖泥船的疏浚性受到船操作人员工作经验以及见识的影响。
如果经验缺少或者疏浚性能评估不当，那么就不能准确评估出此船的疏浚性能，进而在实际施工中出现了工作效率低、疏浚性能较差的问题[1]。
针对此，需要研究一种可以评估该船疏浚性能的系统，利用此系统工作人员可以在面对不同疏浚装备的工况情况下以及不同土质情况时，合理评估疏浚性能，并从评估结果出发，选择合适的处理措施，从而优化挖泥船的疏浚效果。
1疏浚性能评估的指标分析耙吸挖泥船的施工特点，然后收集大量实际施工数据，从泥泵输送效率、耙头挖掘生产率的角度出发，建立不同指标结合在一起的疏浚性能的评价方案。
运用熵值法将此船疏浚性能的指标有多少权重确定出来，利用客观数据将真实疏浚性能反应出来，这样则可以避免工作人员凭借经验的评价，进而有利于提高该船的疏浚性。
1.1 挖掘生产率在实际施工中，有很多因素会影响到耙头的生产率，有一些因素和耙头自己特有物理性质有关，有一些因素和疏浚场合所存在土质类型有关。
当耙头进行挖掘的时候，整个过程就非常复杂，应有高压冲水和耙齿切削的配合，还要受到水下的施工环境影响，从而构建出耙头的挖掘生产率公式：W1=2KsLhvSc+a （1）公式：不同分级土质的时候，挖泥船的可挖掘效率Sc用表示；挖泥船速度（m/s）用v表示；耙齿挖掘深度（m）用h表示；耙头宽度（m）用L表示；水下环境的影响因素，一般取值的范围是0.7至0.9，用s表示；耙头的破土系数用k表示，一般取值范围是0.8至0.9；挖泥生产率修正值（m3/s）用a表示；挖掘生产率（m3/s）用W1表示。
当进行疏浚的时候，疏浚港口所在位置存在的土质多种多样，可能是几种土壤综合形成，以土壤可挖的难易程度进行分析，Sc的等级有几种取值范围，分成以下几种：困难挖掘程度，0-0.2；较难挖掘程度，0.2-0.4；尚可挖掘程度，0.4-0.6；较易挖掘程度，0.6-0.8；容易挖掘程度，0.8-1.0。
随着国内航道逐步加深，硬粘土底质的疏浚工程会不断增多。
如何解决耙吸船啃硬粘土难的问题，是我们目前要重点考虑的课题。
该篇文章从增装高压冲水系统的角度很好地阐述了耙吸船挖掘硬粘土的机理和实例，现提供给大家参考。
通过在耙吸船的普通耙头上加装具高冲水压力的Dracula系统(Dracula为Dredging and Cutting Using Liquid Action的缩写)，能有效地解决挖掘硬粘土时的耙头堵塞、破土能力弱等问题，并能显著提高疏浚产量。
在安特卫普港的Wielingen航道疏浚工程中，有一段约1.5公里长的航道内存在相当坚硬的粘土，合同要求航道加深1.5～2m。
至水深15.4m；航道底宽500m；施工允许误差±30cm。
疏浚土方量为99万m3。
由于航道风浪条件较差以及交通繁忙，不能采用绞吸船或斗式船，而只能选择由耙吸船施工。
DEME公司选择了一艘3500方的耙吸船“Jade River'’，并专门为了挖掘粘土段而在该耙吸船上加装了Dracula系统。
该段航道土质以第三纪粘土为主，局部有沙夹层。
粘土特性指标为：密度(现场)：2t／m3 Cpt：2Mpa液限：55％塑限：22％塑性指数：33％这些指标说明粘土非常坚硬，并在疏浚时易呈球状土团。
有研究和模型试验表明，冲水压力在水下(不超过30m)切割粘土必须达到300到350bar。
DEME公司选用的专利Dracula系统，冲水压力为380Bar，在耙吸船航速为2到2.5节时破硬粘土很有效。
1．Dracula系统特点*减轻挖掘力：耙吸船挖掘力有赖于耙头和耙管重量，重量不够则耙齿不能有效穿透粘土。
Draeula系统将高压冲水喷嘴整合进了耙齿内，增加了耙齿破土能力，从而减轻了对耙头重量的需求。
*防止堵耙头：遇到软而粘的土质，疏浚时容易形成球形粘土闭并堵塞耙头。
为此，在耙头内设置另外一排高压冲水，将耙齿挖掘的大块粘土立即破碎成小块。
耙吸挖泥船疏浚生产效率的计算方法耙吸挖泥船的疏浚生产是在不同土质、水文、气象海况和泥土处理条件下进行的，要就一艘挖泥船在某种特定情况下的生产效率事先做出非常确切的计算是很难办到的，但若能够拥有使用该船在不同条件下长期积累并有所分析的真实数据资料，掌握本船设备性能现状和施工人员的作业水平，结合对现行工程的深入了解，仍可能求得施工生产率的合理的近似估算。
同一挖槽的疏浚生产率，还可因施工前后期不同，疏浚部位不同产生相当大的差异，对此应予以充分注意。
下面按照施工方法不同来介绍耙吸挖泥船施工生产效率。
一、 旁通、边抛施工法直接抛出舷外的泥浆，视土质、入水位置、水流流向流速、水深、本船吃水，槽外河床地形等因素，泥沙入水后实际输出挖槽以外的效果差别很大。
估计生产率时，可通过分析上述诸因素，觅取有效出槽系数，然后乘以单位时间抛出土方量得之。
如有类似施工条件的实践经验数据，或事先在施工现场测试资料提供依据，更有利于参照估算。
δ⨯⨯=1P Q W式中： W —生产率（h m /3）（未经折减调头等时间的影响）； Q —抛出泥浆流量（h m /3）；δ—有效出槽系数。
二、 装舱溢流法耙吸挖泥船施工一般以采用装舱抛泥法为主。
其生产率可按平均每一装舱抛泥船次的实载土方除以每一船次疏浚作业循环周期而得。
213322111t t v l v l v l V W ++++=式中： W —生产率（h m /3）； 1V —泥舱土方量（3m ）；1l —重载航行地段长度（km ）；1v —重载时航速（h km /）；2l —空载航行地段长度（km ）；2v —空载时航速（h km /）；3l —挖泥地段长度（km ）；3v —挖泥时航速（h km /）；1t —抛泥时间(h )，包括抛泥及抛泥时的转头时间； 2t —施工中转头及上线时间(h )。
（一）实载土方量泥舱实载土方量由两个阶段所得合成。
第一阶段从开始装舱到开始溢流时止(舱内水面壅高不计入)。
耙吸挖泥船耙头耙齿的选择（耙头工作原理）耙头是耙吸挖泥船用来吸取泥浆或泥沙的管路的最前端设备，是自航耙吸挖泥船的破土工具，被称为“吸泥之口”。
因原理与形状似钉耙而得名。
由于各工程施工土质的多变性，耙头挖泥性能的好坏直接影响耙吸挖泥船的生产效率，国内外疏浚业都高度重视耙头的研究和开发。
在耙吸挖泥船发展过程中，耙头的发展演变与耙吸挖泥船的能力提高息息相关，即使在耙吸挖泥船自动化程度非常高的今天，耙头的持续改进仍然是疏浚能力提高工作中重点研究关注的对象。
随着耙吸挖泥船的不断发展，耙头的型式也将持续不断地改进和更新。
耙头必须能够破坏粘在一起的各种类型土的连接，挖掘过程通过水力方式、机械方式或两种方式来共同完成。
经过自航耙吸挖泥船的生产效率与耙头结构型式的研究深化，耙头挖泥的理论得到了不断发展，近年来用耙齿切削和高压冲水切割、液化的综合疏浚理论代替了以冲刷为主体的传统理论。
在传统的冲刷理论指导下加利福尼亚耙头设计了加长的耙罩周长，用以增加参与冲刷的周边长度，提高疏浚效果。
同样以现代“切削”理论为主体的指导思想要求下，设计了挖掘型主动耙头，即耙罩可以在遥控(自动或手动)条件下主动调节耙罩的对地角度，使其获得合理的耙齿切削角、合理的高压冲水角和合理的耙罩对地夹角，从而形成最佳的夹角组合，减少疏浚功率，提高泥浆浓度，提高疏浚效率。
现代耙头（Vasco da Gamma）图3.1一、耙头的分类一百多年来，随着耙吸挖泥船的不断发展，国外耙头的开发研制也出现了众多型式，从1908年最早投入使用的弗路林钩型耙头（Frunling）开始，出现了阿姆勃劳斯鞋型耙头（Amborse）及1947年通过改进后的加里福尼亚型耙头(Californa)，1960年后形成系列化的荷兰IHC标准耙头，其他还有文丘里型耙头（Verturi）和前联邦德国O＆K系列耙头等。
目前，耙头疏松水底泥砂主要有三种方式：第一种方式是冲刷，通过泥泵运转使耙头内腔产生真空，与外围产生压力差，耙头周围的水通过耙头与河床接触的缝隙中进入耙头内，通过缝隙瞬间产生的高速水流冲刷带动起吸口周围的泥砂，这种方式主要是充分利用离心泵产生的真空作用，在挖掘淤泥、松散砂时十分有效。
自航耙吸式挖泥船艏吹施工工艺浅述自航耙吸式挖泥船艏吹施工工艺是目前比较先进的一种航道疏浚施工工艺。
由于施工效率高、经济效益显著，因此在航道冲填和疏浚工程中得到广泛的应用。
通过自航耙吸船开挖航道等通航水域，不但施工快捷，且在施工中不影响船舶的正常通航。
一自航耙吸式挖泥船疏浚技术概述自航耙吸式挖泥船的基本工作原理是在行使中自身将装泥、挖泥与卸泥等工作全部完成。
挖泥时，耙吸式挖泥船把耙放置在要疏浚的航道上，船往前开，耙就把泥耙起来，其工作起来如同牛在犁田，每一耙下去，都会耙起泥和水，这时船上强大功率的吸泥泵就会工作起来，经由装在耙上的吸管将泥和水一起吸入的泥舱中。
泥在泥舱中会自动下沉，水则浮在泥上溢出泥舱，通过如此不断的耙吸，泥会逐渐堆满泥舱，然后将船行使到卸泥区去卸泥。
自航耙吸式挖泥船的耙头是主要用来挖土的设备，挖泥船的中部一般是泥舱，泥舱与岸上管线经由速接头连通后，将泥吹上岸。
现代的耙吸式挖泥船都能够自动定深挖泥。
并且采用复合驱动方式，大幅加快了施工进度。
而且全部自动化操作，只需要一名操作员在控制室，即可完成所有的操作程序，节省了人力。
自航耙吸式挖泥船性能十分优越性，便于操作，效率高，作业时辅助设备少，不影响周围行使的船只。
船上有波浪补偿装置，可抵抗较大风浪，可以在水下挖土。
非常适合在港口、航道进行挖土。
且在船艏水线下安装有横向推进器，可在狭长的航道里掉头。
二自航耙吸式挖泥船艏吹施工工艺流程1准备阶段吹填接管在艏吹施工之前必须准备好，它的主要设备包括浮管、船艏接头与一些连接件等。
操作人员先在水面上浮好浮管与接头，然后在小船上绑定该接头，绑定所用钢丝一定要用耐磨钢丝，绑好后，在与施工船连接前不能松动。
将自航耙吸式挖泥船艏接头处的液压锁定设备调整至打开的状态，在小船的绑定接头处，落下绞车钢丝绳，同时把船艏与浮管的接头连接在一起。
通过绞车使浮管靠近施工船。
注意浮管在水面上提起时，要认真检查接头的情况，确保公母两头能够紧密贴合，接头处最大空隙不得超过1公分，然后关闭液压锁定设备。
