1引言
随着挖泥船的大型化、挖深的不断增加，挖泥的工作环境从内河转移到近海，传统“钢桩定位”方式的定位系统在实际施工中的应用已经受到了一定的限制。由三根弹性钢缆组成的“三缆定位”系统，相对于刚性定位的“钢桩定位”方式，在抗风浪方面具有非常巨大的优势，已经在一些大型挖泥船上应用。挖泥船定位系统具有很好的发展前景，随着科学技术的发展，新的挖泥船定位系统将会出现，从而提高挖泥生产效率，达到操作更简单、设备更安全的目的。
2钢桩定位简单介绍
由于篇幅所限，下面只简单介绍一下钢桩台车定位系统。
钢桩台车定位系统是现代挖泥船主流定位系统。通过设置在船尾的钢桩升降装置、两根钢桩河行走台车，从而能够实现施工船位的精确固定，而且能够实现前后移动船舶的功能。主钢桩安装在行走台车上，通常情况下，在施工时，船舶的摆动是以主钢桩为中心进行实现的，船舶的前移是靠台车的后推进行实现的。
钢桩台车定位系统具有以下的优点：
1）舶定位精度非常高，在施工过程中船舶不容易走位；
2）用水域少，能够在较复杂的工况情况下进行施工；
3）台车能够提供向前的挖掘力，能开挖较硬的土质；
4）能够进行连续施工作业；
5）具有较高的施工效率。
但是，钢桩台车定位系统也存在以下缺点：
1）泥弧线不能够总是保持平行。当挖泥船每前进一步时，挖泥半径就能够增加一个步进的距离，在这种情况下，挖泥轨迹构成了一组同心圆，在收台车后，挖泥半径则缩短了一个台车行程，圆心也前进了，挖槽两侧的挖泥生产率也受到挖泥轨迹的改变的影响。
2）台车进步到限位后，要使横移摆动停止，进行倒桩作业，按照顺序进行副桩下放、主桩升起、收台车、主桩下放及副桩升起等一系列步骤。通常情况下，需要消耗三五分钟的时间，在此期间要停止挖泥造成产量降低，而且会由于泵内泥浆浓度降低而造成系统压力和流速降低，在较为严重的情况下，将会导致输泥管内流态的恶化。
3）钢桩台车定位系统在实际施工过程中，抗风浪能力比较差，当风浪较大时，施工安全就会受到影响。
4）在软泥土质施工时，钢桩容易入泥过深，也就是说，容易发生漏桩现象。
5）钢桩长度限制了钢桩位置的水深，不能在钢桩位置的水深超过钢桩长度限制的水域驻船。
6）钢桩台车定位系统设备非常复杂，投资比较高，维护保养的难度比较大。
3、三缆定位介绍
三缆定位也是挖泥船比较常用的定位方法。它是通过尾锚、左边锚、右边锚这些三口定位锚，尾缆、左边缆、右边缆这三根定位缆，将三缆定位导缆筒（三缆柱） 作为中心进行船位的固定。三根锚缆收放的动力装置是三部绞车。在实际施工过程中，三缆定位系统配合横移锚系统，从而使船舶的定位、摆动和前移功能得到实现。
三缆定位系统具有以下几个方面的优点：
1) 相对于钢桩台车定位系统，三缆定位系统设备比较简单，造价低廉，维护维护保养的难度比较小。
2）三缆定位系统在施工过程中仅仅通过适当收三根定位缆，就可以实现船舶的定位和前移等动作，操纵非常简便和快捷；移锚次数比较少，具有比较高的挖泥时间的有效利用率。
3）三缆定位系统具有较强的抗风浪能力，在开阔和无遮蔽的水域，具有较高的施工船舶利用率。
但是，三缆定位系统也存在以下几个方面的缺点：
1）三缆定位系统占用的水域面积大，特别是在五锚五缆时，在航行密度高和狭窄水域施工不适合。
2）在进行硬土质的挖掘时，柔性定位不能提供持续、稳定的绞刀推力，从而导致绞刀受力不均匀、最终导致设备损坏，使操作难度和施工的不安全因素增加，同时使生产效率降低。
3）三缆定位系统的施工精度差。
4、目前挖泥船定位系统的发展情况
目前，挖泥船定位系统在实际施工中的应用主要出现了以下三种方式：单桩四缆施工、三锚五缆施工、钢桩台车与三缆定位互为备用。
5挖泥船定位系统的发展趋势预测
通过国内的专利技术来看，挖泥船定位系统的的发展趋势预测如下。
（1）将轨道变形的问题克服
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院的蒋如宏介绍了大型挖泥船定位系统的原理及组成，其中由前行走轮及轮架、后行走轮组及轮架、行走油缸、前后水平导向轮等部件组成了行走子系统。台车前后移动的驱动源是行走油缸。但是这种挖泥船定位系统一般在风浪较小的施工条件下适用，这时候的轨道变形较小，为了适应轨道变形，挖泥船定位系统能够微调行走轮轮心高度；但是在比较恶劣的施工条件下，挖泥船定位系统受到的外力是非常大的，轨道变形也会逐步增大，这种挖泥船定位系统就不再能够适应了，严重的情况下甚至导致损坏。何炎平等人提出一种绞吸式挖泥船双轭架式重型钢桩台车，不仅能够使两行走轭架绕平衡梁转轴转动，从而抵制轨道变形，而且能够使两行走轭架绕墙架转轴转动，从而抵制轨道纵向变形。
（2）提高液压控制系统的性能
大多数挖泥船一般使用基于常规板式阀的液压控制系统，存在许多问题，例如，调节定位桩台车的移动速度非常不方便，具有非常差的定位精度，在雨雪风浪等恶劣天气和特殊工况下不能适应。应该很好的控制定位桩台车的移动速度和定位精度，提高液压控制系统的性能，从而解决上面的问题。
（3）开发多功能组合系统
现代挖泥船比较常用的一种定位装置是钢桩台车定位系统。该定位系统设备非常复杂，投资比较高，不容易进行维护保养，在淤泥质土的工况下，容易导致钢桩入泥过深，带来了起钢桩困难的问题，而且，该定位系统对于深水水域的施工不适用。目前挖泥船比较成熟的一种定位系统还包括三缆定位这种定位系统。这种定位系统是柔性定位，在深水水域实现船舶定位是比较适合的，但是，它的定位精度非常低，船舶容易漂移，这种定位系统比较适合挖掘软质土，当挖掘较硬土质时，加剧了船舶晃动，使挖掘操纵难度加大；同时由于需要将三口锚展布，占用的水域大，而且对水深有一定的要求，存在较大的施工干扰。因此，利用钢桩定位具有精度高，船舶不容易在施工过程中移位，在施工过程中船舶前移、横摆灵活等多个优点，与三缆定位系统互相结合，开发多功能组合系统，实现扬长避短、优势互补，是挖泥船定位系统的发展趋势之一。
6结束语
本文在结合了相关理论和笔者实际工作经验的基础上，对挖泥船定位系统在实际施工中的应用进行了研究。当前，为了适应海洋运输和开发的需求，挖泥船正在逐步走向大型化，这就需要大型挖泥船定位系统与挖泥船相匹配。大型挖泥船定位系统的研究涉及到土力学、自动电气控制、结构力学、材料力学、制造工艺、海洋环境研究等多个领域，需要更加深入的研究。随着挖泥船定位系统的发展，挖泥船定位系统在实际施工中的应用将会不断改进，在施工中更多的体现出挖泥船定位系统的优点。
