隨著航道拓寬加深，疏浚物的復(fù)雜程度也不斷加大，挖掘難度增加，在保證產(chǎn)量最大化的同時(shí)防止雜物進(jìn)入施工船舶的管道系統(tǒng)造成堵塞成為當(dāng)今疏浚行業(yè)研究的重要課題。而相對(duì)絞吸船來(lái)講，耙吸挖泥船防雜物的方式比較簡(jiǎn)單，主要依靠格柵。頭切削疏浚物使其與水混合，通過(guò)艙內(nèi)的泥泵吸取混合物，并排入自帶的泥艙中。因耙吸挖泥船防雜物方法單一，所以格柵的種類和安裝方式對(duì)生產(chǎn)率影響很大。耙吸挖泥船所用格柵可分為常規(guī)格柵和密集格柵2種。
一、常規(guī)格柵
耙吸挖泥船所用的常規(guī)格柵多由窄鋼板焊接而成，格柵間隙應(yīng)略小于泥泵流道的最大球面直徑，其變化范圍較小，通常格柵的鏈條間距比設(shè)計(jì)通過(guò)泥泵雜物的尺寸小10%~15%。對(duì)于不同工況，格柵在形式和布設(shè)位置上有所不同，可以分為鋼板格柵、套筒式振動(dòng)格柵、鏈條格柵等幾種形式。
1.1鋼板格柵
鋼板格柵材質(zhì)為網(wǎng)格式鋼板，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、持久耐用，成為耙吸挖泥船施工時(shí)的首選類型。鋼板格柵根據(jù)安裝方向的不同，又分為垂直鋼板格柵和水平鋼板格柵兩種。垂直鋼板格柵間隙一般為泥泵最小通過(guò)雜物尺寸的90%，格柵垂直安裝在耙吸挖泥船吸口處。
垂直鋼板格柵的缺陷是不適合用在挖掘黏性土質(zhì)和石塊較多的底質(zhì)。黏土容易堵在垂直鋼板格柵孔處，水流的沖力難以使黏土塊通過(guò)，黏土逐漸累積，造成堵耙，需起耙停工清理，且清理費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，延誤生產(chǎn)；石塊容易卡在空隙處造成堵耙，需上架后人員從彎管處鉆入用鐵錘將石塊砸出或用撬棍撬出，耗時(shí)較長(zhǎng)。
為此，在垂直鋼板格柵基礎(chǔ)上衍生出了一種改進(jìn)型格柵，即在每個(gè)空隙的鋼板中線處加裝一個(gè)犁刃，可有效防止石塊卡死堵耙，且由于犁刃體積較小，對(duì)耙頭真空影響微弱，對(duì)產(chǎn)量影響可忽略不計(jì)。但這種格柵的缺點(diǎn)是焊接固定的犁刃會(huì)因石塊碰撞、擠壓而損壞高，穩(wěn)定性不好，維修量較大。
水平鋼板格柵水平安裝在耙頭調(diào)節(jié)罩上，不僅可有效增加活動(dòng)罩質(zhì)量，利于耙齒入土，并且水平安裝的格柵為犁齒的安裝提供了良好空間，可有效改善耙頭挖掘效果，所以此類格柵對(duì)于耙頭挖掘硬土效果較好。由于水平鋼板格柵需要直接與泥面接觸，受力擠壓嚴(yán)重，格柵易損壞。
1.2套筒式震動(dòng)格柵
套筒式震動(dòng)隔柵多用于施工前期，可以有效地防止石塊等雜物的堵耙現(xiàn)象。套筒式震動(dòng)隔柵由縱向鐵板、套筒、芯軸組成，由于套筒外徑>鐵板開(kāi)孔孔徑>芯軸直徑，使套筒和鐵板可小范圍上下竄動(dòng)，在挖泥過(guò)程中產(chǎn)生震動(dòng)，使雜物自動(dòng)脫落，避免堵耙。
1.3鏈條格柵
鏈條格柵又稱“軟格柵”，由鏈條、卸扣和眼板組成。橫向鏈條通過(guò)眼板安裝在耙頭兩側(cè)側(cè)板上，縱向鏈條通過(guò)眼板一端安裝在耙頭本體內(nèi)部，另一端安裝在耙頭活動(dòng)罩上。橫、縱向的各鏈條采用網(wǎng)格式鏈接，全面包裹住耙頭吸口，交點(diǎn)用卸扣連接，其相互間孔徑宜取泥泵流道孔徑的85%。
鏈條格柵多用于疏挖塑性黏土?xí)r，不僅可以有效防止耙吸挖泥船吸入大塊石頭造成堵泵，減少堵耙現(xiàn)象，而且能降低清耙的勞動(dòng)強(qiáng)度。鏈條隔柵的安裝相對(duì)復(fù)雜，首先需在耙頭內(nèi)部四周焊上吊耳，用卸扣連接鏈條和吊耳，鏈條與鏈條交叉處用卸扣連接定位，縱、橫鏈條以小于泥泵流道的規(guī)格組成軟格柵。
鏈條隔柵靠近引水窗，水流可對(duì)隔柵產(chǎn)生清洗作用。在石塊或黏土堵塞耙頭的情況下，可以通過(guò)拆卸卸扣的方法脫開(kāi)部分隔柵使堵塞物脫落，從而有效降低了清理耙頭粘附物的時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度。但鏈條格柵也存在一定缺陷，由于其主要采用鏈條、卸扣連接，又直接與泥面接觸、擠壓，所以損壞率較高，維護(hù)較多。
二、密集格柵
密集格柵是為防止海底危險(xiǎn)物進(jìn)入施工船舶，在原有格柵基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，該格柵的間隙大小應(yīng)小于海底危險(xiǎn)物的最小直徑。在有危險(xiǎn)物存在區(qū)域施工時(shí)，密集格柵可有效防止危險(xiǎn)物進(jìn)入管路系統(tǒng)損壞船機(jī)設(shè)備，但加密的格柵對(duì)于耙頭的真空、生產(chǎn)率影響極大，產(chǎn)量受限嚴(yán)重。
密集格柵的拆換需要?dú)飧钐幚�，耗時(shí)較長(zhǎng)，若密集格柵的頻繁拆裝，將嚴(yán)重浪費(fèi)施工時(shí)間。所以密集型格柵多采用活動(dòng)格柵，即整個(gè)密集格柵由4塊獨(dú)立單元組成，在每個(gè)單元四角鉆孔，用于固定，然后再在耙頭內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)的位置焊好帶孔的基座，最后將4塊格柵分別用螺栓與對(duì)應(yīng)的基座固定(圖4、5)。采用活動(dòng)的密集格柵，拆裝時(shí)間將大大縮短。
結(jié)論
格柵作為耙吸挖泥船防雜物的主要方式，其安裝需要與工況條件緊密結(jié)合。格柵形式和布設(shè)位置的選擇，對(duì)生產(chǎn)率有很大影響。在一般土質(zhì)及工況條件下，鋼板格柵是耙吸挖泥船施工時(shí)的首選類型；若疏挖區(qū)底泥含少量石塊，可選用改良版的鋼板格柵。而在石塊較多的區(qū)域，應(yīng)優(yōu)先選用套筒格柵。鏈條格柵不僅可以有效防止堵泵、堵耙現(xiàn)象的發(fā)生，還能降低清耙的時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度。但損壞率較高，需要時(shí)常關(guān)注、維護(hù)。密集格柵可以有效地防止海底危險(xiǎn)物進(jìn)入施工船舶，但因其對(duì)生產(chǎn)率影響極大，在非危險(xiǎn)物所在區(qū)域不應(yīng)采用密集格柵。
