吴富生 吴占阳 王 赟 许素蕾

（上海振华重工（集团）股份有限公司 上海200125）

0 引 言

电缆埋设犁在铺缆船拖绳的作用下边挖沟边铺缆， 海底电缆埋设犁挖掘铺缆过程中受到铺缆船拖绳的拖曳力。目前，铺缆船在施工时，对于确定拖曳力大小和角度，更多起依靠施工经验，缺乏理论指导。郭飞和李经纬研究了基于悬链线方程的海上横向补给高架索静态受力情况，为研究悬链式受力提供了理论参考。张太佶和胡晓为研究了海底电缆在敷设中的受力分析，为悬链式缆绳受力进行理论研究。但由于铺缆拖曳钢丝绳与电缆受力情况不同，不能将电缆悬链受力工况直接应用到铺缆钢丝绳。本文从埋设犁整机受力分析得到埋设犁所需的拖曳力大小和合理角度；在此基础上，利用悬链线公式和力学原理，推导出拖绳各项参数；并通过表格和曲线图分析拖绳各项参数变化趋势。为合理选用拖绳和合理选取参数提供了理论方法。

1 埋设犁整机受力分析

1.1 埋设犁受力模型

埋设犁在海底挖沟铺设电缆时，主要受力包括：自身重力、浮力、水流力（含粘性阻力）、滑靴支撑力、滑靴摩擦力、犁刀支撑力、犁刀摩擦力、拖绳拖曳力和挖掘阻力。其中，为建模方便，拖曳力分解为水平拖曳力和竖直拖曳力；挖掘阻力分解为水平挖掘阻力和竖直挖掘阻力（因整机主体钢结构全部为非密封中空结构，为简化计算，近似认为重心与浮心相同）。

如图1所示，根据力学平衡原理，水平和竖直方向合力均为0，若以整机重心为支点，则力矩合成为0（假设绕重心逆时针力矩为正）；……