CN106087856A - 一种黄河综合治理水上平台 - Google Patents

Abstract

一种黄河综合治理水上平台，包括船体和钻杆，所述船体的边缘部设钻杆支架，钻杆支架的周围放射状设有多组支架斜支撑，每个方向的支架斜支撑为一组，每组的支架斜支撑大体平行、且长度不一，其分别固定在钻杆支架的不同高度处，每个支架斜支撑都有多个加强筋固定在船体上；钻杆内的旋转杆下端连接钻头，旋转杆上端连接旋转电机。本发明的有益效果为：和现有技术相比，本发明使连通水泵的进水管道与排水管道都连通到钻杆下部，通过进水管道的出口处的形成的水柱对钻杆周围的泥沙进行冲刷，冲刷下来的泥沙与水混合形成含沙水，该含沙水被排水管道泵出，泥沙同时也被带出，为土木工程的地基挖出空间。

Description

一种黄河综合治理水上平台

技术领域

本发明涉及黄河综合治理领域，特别是一种水中旋转钻孔设备。

背景技术

黄河水中的泥沙较大，所以，如果在黄河河床中修建大型的土木工程，因为其地基为黄河沉淀的泥沙而不稳定。此时，需要大型设备将泥沙清理出去，才能进行施工。因为河道中的泥沙堆积层较厚、黄河含沙量较大等特点，一般的旋转钻孔不能适应。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是提供一种能适应黄河河床的水中旋转钻孔设备。

本发明的技术方案具体为：

一种黄河综合治理水上平台，包括船体和钻杆，所述船体的边缘部设钻杆支架，钻杆支架的周围放射状设有多组支架斜支撑，每个方向的支架斜支撑为一组，每组的支架斜支撑大体平行、且长度不一，其分别固定在钻杆支架的不同高度处，每个支架斜支撑都有多个加强筋固定在船体上；钻杆内的旋转杆下端连接钻头，旋转杆上端连接旋转电机，钻杆的内部分别连通进水管道、排水管道，进水管道、排水管道向下延伸到钻杆下方，进水管道、排水管道向上延伸到船体，进水管与排水管分别连接一个水泵；钻杆支架为相对设有的两组，每组钻杆支架都有一个轨道，两个轨道相对设置，在轨道滑设限位板，钻杆外套设固定该限位板，钻杆及限位板能在轨道内上下滑动；船体铰接水管支架的端部，水管支架通过绳索连接进水管与排水管从钻杆向外延伸的部分；钻杆的顶部固定牵引绳索的一端，引绳索分别通过固定在钻杆支架的定滑轮、船体上的定滑轮连接卷扬机，卷扬机固定在船体上。

所述钻杆支架包括多个立柱，其中构成三角形的三个立柱之间的空间为轨道，限位板通过摩擦轮与立柱接触，相邻的立柱之间通过立柱加强筋固定。

所述排水管的出口下方为过滤网，过滤网的下方为储沙池。

所述为低过滤网，低过滤网斜设在过滤网的上方，过滤网较低一端延伸到船体侧面的低杂物排出口。

所述高过滤网，高过滤网通过多个过滤网支架撑起来斜置，其两侧设有护板，在其较低一端设有高杂物排出口，高杂物排出口向船体的外侧延直至伸出船体。

所述钻杆包括外壁与设在其内部的旋转杆，旋转杆为空心结构，其内部为进水管道的一部分，进水管道延伸至钻头内、从钻头外壁穿出形成出水口。外壁与旋转杆之间的空间为出水管道的一部分，外壁与钻头之间的空间为进水口。外壁内表面固定轴承支架，旋转杆与轴承支架通过轴承连接，轴承支架设有用于水流动的流动通道。

所述钻杆包括外壁Ⅰ、外壁Ⅱ与旋转杆，外壁Ⅱ的内表面固定轴承支架，旋转杆与轴承支架通过轴承连接，轴承支架设有用于水流动的流动通道，外壁Ⅰ与外壁Ⅱ的空间为进水管道的一部分，旋转杆与外壁Ⅱ的空间为进水管道的一部分。

所述旋转杆外表面固定螺旋状的叶片，在旋转杆旋转使，该叶片旋转可以使排水管中的泥沙水上升，同时，泥沙水对旋转杆有向下的反作用力，能加大旋转杆向下钻孔的动力。

本发明的有益效果为：和现有技术相比，本发明使连通水泵的进水管道与排水管道都连通到钻杆下部，通过进水管道的出口处的形成的水柱对钻杆周围的泥沙进行冲刷，冲刷下来的泥沙与水混合形成含沙水，该含沙水被排水管道泵出，泥沙同时也被带出，为土木工程的地基挖出空间。

附图说明

图1为本发明的侧面示意图。

图2为船体的俯视示意图。

图3为支架的俯视示意图。

图4为钻杆的示意图（一）。

图5为图4中轴承的截面示意图。

图6为卷扬机的示意图。

图7为储沙池的示意图。

图8为高过滤网的示意图。

图9为钻杆的示意图（二）。

图10为图9中轴承的截面示意图。

具体实施方式

如图1-图8，一种黄河综合治理水上平台，包括船体1和钻杆3，船体的边缘部设钻杆支架2，钻杆支架2的周围放射状设有多组支架斜支撑21，每个方向的支架斜支撑21为一组，每组的支架斜支撑21大体平行、且长度不一，其分别固定在钻杆支架2的不同高度处，每个支架斜支撑21都有多个加强筋22固定在船体1上。钻杆3内的旋转杆30下端连接钻头39，旋转杆30上端通过齿传动连接旋转电机36，钻杆3的内部分别连通进水管道35、排水管道34，进水管道34、排水管道35向下延伸到钻杆3下方，进水管道34、排水管道35向上延伸到船体1。

钻杆支架2为相对设有的两组，每组钻杆支架2都有一个轨道27，两个轨道27相对设置，在轨道27滑设限位板32，钻杆3外套设固定该限位板32。钻杆3及限位板32能在轨道27内上下滑动。

钻杆支架2包括多个立柱25（用钢管焊接制成），其中构成三角形的三个立柱25之间的空间为轨道27，限位板32通过摩擦轮26与立柱25接触。相邻的立柱26之间通过立柱加强筋29固定。

船体1铰接水管支架4的端部，水管支架4通过绳索连接进水管31与排水管35从钻杆3向外延伸的部分（图1中只画了进水管31），进水管31与排水管35分别连接一个水泵33。因为钻杆的长度为60米，使得进水管31与排水管35从钻杆3向外延伸的部分长80-90米，在钻杆钻洞过程中，进水管31与排水管35会摆动，因为其管径较大，重量较大，其摆动对其钻杆构成较大的损坏风险，水管支架4铰接在船体上，其外端能上下升降，可以根据钻杆的位置来调整进水管31与排水管35的位置来适应钻杆的不同位置，避免其摆动。

钻杆3的顶部固定牵引绳索61的一端，引绳索61分别通过固定在钻杆支架2的定滑轮、船体上的定滑轮连接卷扬机6，卷扬机6固定在船体1上。考虑到钻杆3较重（重60吨），引绳索61可以为多根。

因为黄河大沙为较好的建筑原料，直接排到黄河中造成浪费，排水管35的出口下方为过滤网，过滤网的下方为储沙池8。储沙池8收集的大沙可以再利用。

过滤网可以为低过滤网81，低过滤网81斜设在过滤网81的上方，过滤网81较低一端延伸到船体1侧面的低杂物排出口82。

过滤网可以为高过滤网9，高过滤网9通过多个过滤网支架91撑起来斜置，其两侧设有护板92，在其较低一端设有高杂物排出口93，高杂物排出口93向船体1的外侧延直至伸出船体。

钻杆可以有不同的方案：

（一）、钻杆3包括外壁33与设在其内部的旋转杆30，旋转杆30为空心结构，其内部为进水管道35的一部分，进水管道35延伸至钻头39内、从钻头39外壁穿出形成出水口。外壁33与旋转杆30之间的空间为出水管道34的一部分，外壁33与钻头39之间的空间为进水口。外壁33内表面固定轴承支架71，旋转杆30与轴承支架71通过轴承71连接，轴承支架71设有用于水流动的流动通道72。

为了使泥沙水上述的更快，旋转杆30外表面固定螺旋状的叶片38，在旋转杆30旋转使，该叶片38旋转可以使排水管35中的泥沙水上升，同时，泥沙水对旋转杆30有向下的反作用力，能加大旋转杆30向下钻孔的动力。

（二）、如图9、图10，钻杆3包括外壁Ⅰ96、外壁Ⅱ98与旋转杆30，外壁Ⅱ98的内表面固定轴承支架7，旋转杆30与轴承支架7通过轴承71连接，轴承支架7设有用于水流动的流动通道72，外壁Ⅰ96与外壁Ⅱ98的空间为进水管道34的一部分，旋转杆30与外壁Ⅱ98的空间为进水管道92的一部分。

为了使泥沙水上述的更快，旋转杆30外表面固定螺旋状的叶片38（图中没有画出、和方案1中的相同），在旋转杆30旋转使，该叶片38旋转可以使排水管35中的泥沙水上升，同时，泥沙水对旋转杆30有向下的反作用力，能加大旋转杆30向下钻孔的动力。

其工作原理为：

移动船体，使钻杆对准钻孔位置，打开潜水钻机的开关，钻头旋转，因为钻杆自重60吨，靠其自重对河床（河岸）的压力使钻头轻松钻入泥沙中。同时，启动进水管道、为出水管道的泵，进水管道的出水口形成的水柱对钻头周围的泥沙冲刷，钻头附近的泥沙水通过出水管道排出， 这样，黄河河床等地方的黄沙被掏空，可以进行土木工程建设。

排水管排出的含沙水流到过滤网处，过滤网可以将碎石等异物过滤，通过杂物排出口排出，剩下的含沙水进入储沙池，可以再利用。

其他内容见现有技术。

在不改变本发明的总体构思的前提下，对本发明做出的若干改进与变形，均应视为本发明的保护范围的一部分。

Claims (8)

1.一种黄河综合治理水上平台，包括船体（1）和钻杆（3），其特征在于：所述船体的边缘部设钻杆支架（2），钻杆支架（2）的周围放射状设有多组支架斜支撑（21），每个方向的支架斜支撑（21）为一组，每组的支架斜支撑（21）大体平行、且长度不一，其分别固定在钻杆支架（2）的不同高度处，每个支架斜支撑（21）都有多个加强筋（22）固定在船体（1）上；

钻杆（3）内的旋转杆（30）下端连接钻头（39），旋转杆（30）上端连接旋转电机（36），钻杆（3）的内部分别连通进水管道（35）、排水管道（34），进水管道（34）、排水管道（35）向下延伸到钻杆（3）下方，进水管道（34）、排水管道（35）向上延伸到船体（1），进水管（31）与排水管（35）分别连接一个水泵（33）；

钻杆支架（2）为相对设有的两组，每组钻杆支架（2）都有一个轨道（27），两个轨道（27）相对设置，在轨道（27）滑设限位板（32），钻杆（3）外套设固定该限位板（32），钻杆（3）及限位板（32）能在轨道（27）内上下滑动；

船体（1）铰接水管支架（4）的端部，水管支架（4）通过绳索连接进水管（31）与排水管（35）从钻杆（3）向外延伸的部分；

钻杆（3）的顶部固定牵引绳索（61）的一端，引绳索（61）分别通过固定在钻杆支架（2）的定滑轮、船体上的定滑轮连接卷扬机（6），卷扬机（6）固定在船体（1）上。

2.如权利要求1所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述钻杆支架（2）包括多个立柱，其中构成三角形的三个立柱（25）之间的空间为轨道（27），限位板（32）通过摩擦轮（26）与立柱（25）接触，相邻的立柱（26）之间通过立柱加强筋（29）固定。

3.如权利要求2所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述排水管（35）的出口下方为过滤网，过滤网的下方为储沙池（8）。

4.如权利要求3所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述过滤网为低过滤网（81），低过滤网（81）斜设在过滤网（81）的上方，过滤网（81）较低一端延伸到船体（1）侧面的低杂物排出口（82）。

5.如权利要求3所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述过滤网为高过滤网（9），高过滤网（9）通过多个过滤网支架（91）撑起来斜置，其两侧设有护板（92），在其较低一端设有高杂物排出口（93），高杂物排出口（93）向船体（1）的外侧延直至伸出船体。

6.如权利要求2所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述钻杆（3）包括外壁（33）与设在其内部的旋转杆（30），旋转杆（30）为空心结构，其内部为进水管道（35）的一部分，进水管道（35）延伸至钻头（39）内、从钻头（39）外壁穿出形成出水口；外壁（33）与旋转杆（30）之间的空间为出水管道（34）的一部分，外壁（33）与钻头（39）之间的空间为进水口；外壁（33）内表面固定轴承支架（71），旋转杆（30）与轴承支架（71）通过轴承（71）连接，轴承支架（71）设有用于水流动的流动通道（72）。

7.如权利要求2所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述钻杆（3包括外壁Ⅰ（96）、外壁Ⅱ（98）与旋转杆（30），外壁Ⅱ（98）的内表面固定轴承支架（7），旋转杆（30）与轴承支架（7）通过轴承（71）连接，轴承支架（7）设有用于水流动的流动通道（72），外壁Ⅰ（96）与外壁Ⅱ（98）的空间为进水管道（34）的一部分，旋转杆（30）与外壁Ⅱ（98）的空间为进水管道（92）的一部分。

8.如权利要求6或者7所述的黄河综合治理水上平台，其特征在于：所述旋转杆（30）外表面固定螺旋状的叶片（38），在旋转杆（30）旋转使，该叶片（38）旋转可以使排水管（35）中的泥沙水上升，同时，泥沙水对旋转杆（30）有向下的反作用力，能加大旋转杆（30）向下钻孔的动力。