CN103362447A - 水下钻孔装置及成桩设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种水下钻孔装置及成桩设备，该水下钻孔装置包括水面平台、成孔设备、用于支撑所述水面平台的支撑腿、用于升降所述水面平台的第一升降装置、用于升降所述支撑腿的第二升降装置，所述水面平台与支撑腿活动连接。利用该水下钻孔装置可有效地在质地相对坚硬的海底打孔，进而为建立桩基提供便利。另外，利用本发明提出的成桩设备可高效地在质地相对坚硬的海底建立桩基。

Description

水下钻孔装置及成桩设备
技术领域
本发明涉及水下钻孔技术，具体涉及一种水下钻孔装置；另外，本发明还涉及一种具有上述水下钻孔装置的成桩设备。
背景技术
随着人类社会的发展，越来越多的施工涉及到水下作业，比如修建高桩码头、水上大桥等。以我国南海海域的岛礁码头为例，因南海岛礁离陆地较远，缺乏石料和泥沙，这些岛礁的码头的结构通常为高桩码头。在高桩码头的施工过程中，需要在海床上建立桩基；目前，建立桩基的方式是：利用桩工机械直接在水底打入钢桩。但是，南海海域的海床大部分为岩石，利用桩工机械在岩石上直接打入钢桩难度较大，且经济性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种水下钻孔装置，利用该水下钻孔装置可为高桩码头的桩基的建立提供便利。
一方面，本发明提出了一种水下钻孔装置，包括水面平台、成孔设备、用于支撑所述水面平台的支撑腿、用于升降所述水面平台的第一升降装置、用于升降所述支撑腿的第二升降装置，所述水面平台与支撑腿活动连接。
优选地，所述成孔设备包括钻杆及钻孔套筒，所述水面平台上设置有用于定位所述钻孔套筒的抱桩机构。
优选地，所述水面平台上设置有孔架，所述孔架上设置有多个通孔。
优选地，所述孔架设置于所述水面平台的中部。
优选地，所述水面平台上设置有龙门式起重机，所述孔架两侧设置有轨道，所述龙门式起重机可沿所述轨道移动。
优选地，所述成孔设备还包括气举反循环钻机，所述气举反循环钻机可拆卸地设置于所述水面平台上。
优选地，所述水面平台上设置有用于提供泥浆的配浆池、及过滤泥浆的沉淀池。
优选地，所述水下钻孔装置还包括锚泊系统，所述锚泊系统包括绞车、缆索和锚，所述绞车固定设置于水面平台上，所述缆索一端与绞车连接，另一端与锚连接。
优选地，所述支撑腿与水面平台可拆卸连接。
本发明提出的水下钻孔装置的工作原理是：首先，将水面平台移动至预定位置（根据工作需要确定），利用第二升降装置将支撑腿放下，水面平台通过支撑腿支撑在水底；然后，通过第一升降装置将水面平台升至水面以上，并利用成孔设备在水底打孔。建立桩基时，将成桩套筒插入孔中，最后将混凝土浇筑进成桩套筒内，待混凝土凝固即可。因此，利用该水下钻孔装置可有效地在质地相对坚硬的海底打孔，进而为建立桩基提供便利。
另一方面，本发明还提出一种成桩设备，包括成桩套筒、混凝土输送装置及上述任一项的水下钻孔装置。
与现有技术相比，本发明提出的成桩设备通过采用“打孔——插入成桩套筒——在成桩套筒内注入混凝土”这样一种作业模式，可高效地在质地相对坚硬的海底建立桩基，进而为高桩码头的建造提供便利。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例提供的水下钻孔装置的立体示意图；
图2为图1所示水下钻孔装置的装配示意图。
附图标记说明
1、水面平台     2、孔架     3、龙门式起重机 4、支撑腿
5、第二升降装置 6、抱桩机构 7、吊机         8、气举反循环钻机
9、轨道        10、锚泊系统
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图1和2对本发明的具体实施例进行详细说明。
如图1所示，本发明具体实施例提出的水下钻孔装置，包括水面平台1、成孔设备、龙门式起重机3、用于支撑水面平台1的支撑腿4、用于升降水面平台1的第一升降装置、用于升降支撑腿4的第二升降装置5、设置于水面平台1中部的孔架2，孔架2上设置有多个通孔，水面平台1与支撑腿4活动连接，成孔设备具体包括钻机、钻杆及钻孔套筒，水面平台1上设置有用于定位钻孔套筒的抱桩机构6。该水下钻孔装置的工作过程是：首先，将水面平台1移动至预定位置（根据工作需要确定），利用第二升降装置5将支撑腿4放下，水面平台1通过支撑腿4支撑在水底；然后，通过第一升降装置将水面平台1升至水面以上；钻孔时，将钻孔套筒放在孔架2的一个通孔上，利用抱桩机构6卡紧钻孔套筒，钻杆穿过通孔插入水底，在钻机的驱动下，钻杆在水底完成一次钻孔作业；当钻机完成一个孔位的钻孔作业后，可通过龙门式起重机3将钻机移动至其它通孔位置，然后钻机可进行下一个孔位的的钻孔作业。
为方便整个水下钻孔装置的运输，可将支撑腿4从水面平台1上拆卸下来，这样可合理的安排水面平台1、支撑腿4和其它部件的运输方式。
为方便龙门式起重机3的移动，可在孔架2两侧设置轨道9，龙门式起重机3可沿轨道9移动，这样可方便的使用龙门式起重机3移动钻机、钻杆等部件，为钻孔作业提供便利。
在上述实施例中，钻机优选为气举反循环钻机8，为了配合气举反循环钻机8的作业，可在水面平台1上设置配浆池及沉淀池。
当然，在进一步地实施例中，水下钻孔装置还包括锚泊系统10，锚泊系统10包括绞车、缆索和锚，绞车固定设置于水面平台1上，缆索一端与绞车连接，另一端与锚连接。通过设置锚泊系统10能够对该水下钻孔装置进行可靠的定位。
在其它实施例中，可考虑将第一升降装置和第二升降装置5集成为一体（即利用一个装置实现第一升降装置和第二升降装置5的功能），只要它能够驱使支撑腿4和水面平台1进行上下的相对运动即可。
另一方面，本发明具体实施例还提出一种成桩设备，包括成桩套筒、混凝土输送装置及上述的水下钻孔装置。
与现有技术相比，本发明具体实施例提出的成桩设备通过采用“打孔——插入成桩套筒——在成桩套筒内注入混凝土”这样一种作业模式，可高效地在质地相对坚硬的海底建立桩基，进而为高桩码头的建造提供便利。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水下钻孔装置，其特征在于，包括水面平台（1）、成孔设备、用于支撑所述水面平台（1）的支撑腿（4）、用于升降所述水面平台（1）的第一升降装置、用于升降所述支撑腿（4）的第二升降装置（5），所述水面平台（1）与支撑腿（4）活动连接。
2.根据权利要求1所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述成孔设备包括钻杆及钻孔套筒，所述水面平台（1）上设置有用于定位所述钻孔套筒的抱桩机构（6）。
3.根据权利要求2所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述水面平台（1）上设置有孔架（2），所述孔架（2）上设置有多个通孔。
4.根据权利要求3所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述孔架（2）设置于所述水面平台（1）的中部。
5.根据权利要求4所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述水面平台（1）上设置有龙门式起重机（3），所述孔架（2）两侧设置有轨道（9），所述龙门式起重机（3）可沿所述轨道（9）移动。
6.根据权利要求1所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述成孔设备还包括气举反循环钻机（8），所述气举反循环钻机（8）可拆卸地设置于所述水面平台（1）上。
7.根据权利要求6所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述水面平台（1）上设置有用于提供泥浆的配浆池、及过滤泥浆的沉淀池。
8.根据权利要求1所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述水下钻孔装置还包括锚泊系统（10），所述锚泊系统（10）包括绞车、缆索和锚，所述绞车固定设置于水面平台（1）上，所述缆索一端与绞车连接，另一端与锚连接。
9.根据权利要求1所述的水下钻孔装置，其特征在于，所述支撑腿（4）与水面平台（1）可拆卸连接。
10.一种成桩设备，其特征在于，包括成桩套筒、混凝土输送装置及权利要求1至9任一项所述水下钻孔装置。
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