三峡临时船闸中标之前，就对航道深水开挖提出如下方案：

第一方案。首先选中意大利普诺马（Pneuma）公司生产“骏马牌”气动泵，生产量从40～2000m3/h共9个型号。它是20世纪70年代出现的一种新颖的疏浚工具，以压缩空气为动力的气力输送机械。在目前国内外挖泥技术中气力泵确是较新一种，有它的独到之处，诸如，挖深大，浓度高，机件耐磨寿命长，设备简单。气力泵特别适合挖掘松散土质，如淤泥、细砂等。三峡临时船闸航道上是这种地质，用气力泵是最佳方案。但气力泵价格太贵，型号为1200/150的一台就需外汇80万美元。还得购买高强度的橡套软管和大功率空压机数台，这一整套设备安装在船上，加上改装费用预计需用180万～200万美元。而航道开挖的产值只有人民币3000多万元。设备费占产值近1/2，在目前资金短缺的情况下不宜购买。

第二方案。邀请武汉水利电力大学电排灌研究所陆教授讲授JET型冲吸式射流船。它是一种多功能的冲泥工程船，其水下开挖深度大，排距远，扬程高，并能进行水下冲砂及远距离输送泥沙等。它的能耗低，制造工艺先进，属国内首创的高科技新产品。主要技术参数是：水下开挖深度3～30m，排距50～1000m，挖泥量10～800m3/h，功率15～1200kW。很适宜航道开挖，只需购买JET型喷射系统装在闲置的250m3/h链斗式挖泥船上就可使用。但对方不单卖喷射系统，要买整条船需人民币800万元。由于价格太贵，这个方案也被放弃了。

第三方案。日本产的直搅式吸泥泵，吸泥头是密封的电机带动泥泵和一只铰刀，铰刀使泥沙浑浊，用泥泵吸取，经过橡套软管输送到泥驳舱内。其主要参数是：水下开挖深度10～80m，排距50m，挖泥量100～200m3/h，功率100～1500kW，浓度可达30%～50%，并可吸取直径80mm小石。去年在扬州特种水泵厂购买一台50kW直搅式吸泥泵在水深10m处做试验，排泥浓度可达25%，但排距只有10m，排量也小，需组成泵群再做试验。

临时船闸中标后，迫使我们想利用自己的力量进行深水设备的研制和改装。

三峡临时船闸航道开挖水深24m，工程量约40万m3，是施工的难点工程，7艘250m3/h链斗式挖泥船最大挖深12m，2艘铲扬式挖泥船最大挖深15m。为了解决挖深问题，一是将250m3/h挖泥船改装为280m3/h吸泥船；二是将2艘铲扬式挖泥船改装为两瓣式抓斗挖泥船。

（1）将250m3/h链斗式挖泥船改装为280m3/h吸泥船。首先研制空气吸泥机。

利用射流原理将含有泥沙的液体经管道排弃至预定地点，经过多次改进，生产效果较好，浓度可达25%～30%，现已改装2台空气吸泥机，另外，2台17m3/min英格索兰空压机和1台30kW离心泵亦自制成功。

（2）将4m3铲扬式挖泥船改装为5m3抓斗式挖泥船。两种型式的挖泥船的工作原理不同，但主起升装置和变幅装置、旋转装置等结构基本相似，所以将铲扬式挖泥船改装为抓斗式挖泥船是可行的。

将铲扬式挖泥船的吊杆固定在A字架上，原变幅装置作为抓斗升降装置，原主起升装置作为抓斗的开闭斗装置。由于升降装置与开闭斗装置可以分动和联动，可实现先开斗，同步下降，后收斗及同步上升的目的。下面将改装中的几个主要问题简要叙述如下。

1）主卷吊试验最大荷重75t，抓斗最大起升荷重WR+Q=27.5t，主卷吊用最大荷重为抓斗最大起升荷重2.72倍，吊杆结构强度可满足抓掘过程中所引起的动载荷以及吊杆本身的稳定性要求。

2）吊机动率为

式中：V为在水面以上抓斗提升速度（约为0.5m/s左右）；η0为机械效率（包括主机效率、绞车效率及滑轮效率等，一般取0.75）；G为装满泥土的抓斗重量（2750kg）。(www.daowen.com)

将数据代入式中，得Ni=24.5（HP）≈180kW

3）抓斗的研制。设计数据和要求：

①抓斗容量为5m3，四索作业；

②抓斗适用工况：最大挖深36m，流速不大于1.6m/s，物料为淤泥、砂及直径小于80mm的小石；

③抓斗的指标：自重15t，闭合后总高h不大于5.2m，钢缆直径Φ36.5mm，抓斗宽度2.18m，抓斗最大开度4.76m。

4）抓斗材质采用16Mn，齿尖采用13Mn，抓斗壳板厚40mm，抗拉强度不小于471MPa，屈服强度不小于284MPa，延伸率不小于19%，机械性能较高，焊接性好。

5）抓斗钢缆的选择。鉴于抓斗式挖泥船负荷变动幅度很大，并有冲击，要求钢缆对泥沙耐磨，对海水耐腐蚀，能适应着底冲击、起升冲击及出水振动的工况。钢缆的安全系数一般取不小于5。实践证明，左捻钢缆最佳。

6）撑杆采用直撑杆，有足够的刚度，它比斜撑杆受力状况好。

（3）抓斗挖泥船的生产率为

式中：V为斗容，m3；η为斗容系数（或称抓斗充泥系数，即抓斗内装泥量与抓斗容积之比，泥土η=0.8）；Z为每小时抓取的斗数（抓泥时Z=40）；Φ为工作损失系数（除与泥层厚度、挖深、升举高度、土壤种类和抓斗斗容有关外，还与操作熟练程度和技术水平有密切关系，取Φ=0.9）；K为土壤搅松系数（即搅松后的土壤与河底天然土壤之体积比，抓泥时，K=1.1）。

计算结果，Q=131m3/h，改装后的铲扬2号抓斗船月产量已超过8万m3，在三峡临时船闸航道紧张施工，并能顺利完成疏浚任务。