CN116950574A - 一种新型钻孔胀裂疏岩船机、破岩清礁的方法及流程 - Google Patents

一种新型钻孔胀裂疏岩船机、破岩清礁的方法及流程 Download PDF

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Abstract

一种新型钻孔胀裂疏岩船机,由船体,船舶动力系统,固定座架总成,特定承载平台,下安全护栏,上安全护栏,套管稳管机构,新型疏岩机械机具,伸缩滑架固定式稳管钻机,侧用挖机结构,侧装挖改钻钻架总成,岩石绞铣刀装置,吸渣泵,夹持壳柱物件定位导向传动装置,高风压空压机,高压水泵站,发电机,轨道系统,钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构,钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构,油缸组合装置,固位架钳总成,船头装挖改钻钻岩机总成,等组成;这种船机破岩清礁时,既可做水压液压裂岩疏岩应用、也可做炸药爆破施工应用,其船头装挖改钻钻岩机总成既可水域施工应用、也可陆域施工应用,其创新疏岩疏浚新方法。

Description

一种新型钻孔胀裂疏岩船机、破岩清礁的方法及流程
技术领域
本发明涉及一种破岩施工方法,具体的说涉及一种组合装备安装在特定船舶,利用机械化方式完成特定水域岩石的钻孔及成孔、成孔中使用机械化方式插入水胀裂岩棒,其使目标岩石胀裂并机械化方式从中取出,再通过一种疏岩机械机具将目标孔胀裂的岩石进行碎化并挪移有效距离,从而使目标岩石实现方便迅速装运作业,属于岩石工程施工领域。
背景技术
目前岩石处理比较成熟的方法主要有爆破法、液压锤冲击破碎法、凿岩棒(斧)冲击法、绞铣抽吸法等;采用炸药爆炸来破碎岩体仍然是一种最有效的方法,但根据相关设计文件及施工图纸要求,部分范围内必须采用非爆破法进行施工。
液压锤冲击破碎法:将原铲斗挖泥船的挖斗换下,换上相匹配的破碎锤即可;优点是使用方便、灵活破碎效果较好,利于开挖和抛卸,利于环保;缺点是水下处理看不见河底情况,施工难度较陆上困难,岩石较硬时功效降低使得综合成本增加。
凿岩棒(斧)冲击法:将抓斗挖泥船抓斗换下,换上凿岩棒(斧)即可,采用密集钻孔,吊装凿岩棒(斧)使其自由落体冲击水下岩石;优点是使用方便灵活、破碎效果较好,利于开挖和抛卸,利于环保,缺点是水下处理看不见河底情况,施工难度较大,对覆盖层的清挖有较高要求,清挖不干净影响凿岩效果,使得工效下降,对岩质很硬的岩石凿岩效果较差,所需工期长,综合成本增加,需要分成凿岩,分层厚度较小,不利于清渣。
绞铣抽吸法:一种能够挖掘夹石硬质黏土的绞吸式挖泥船以及其挖掘方法,优点是解决了传统绞吸挖泥船在挖掘夹石硬质黏土施工过程中,施工效率低和时间利用率低的问题;缺点是抗压强度大于40MPa的岩质难以进行。
钻孔胀裂疏岩法:钻孔胀裂疏岩有液压柱法,劈裂斧法,水压胀裂棒法,利用需施工岩石的具有抗压强度大、抗拉强度小的脆性特征,相对于外部锤压而言,从内部发力使岩石更容易破碎,当岩石内部受到的分裂力大于岩石极限抗拉能力时,岩石就会崩裂;优点是利用岩石脆性特征,在需要分裂的岩石位置打孔,放置胀裂机具,数倍降低能量消耗,且提高施工效率,水胀裂岩棒法还可实现一次钻孔、分层胀裂,或实现一次钻孔、一次深孔胀裂,更进一步提高施工效率,降低综合成本。
然而目前水压胀裂棒法的应用比较单一简单,未能较大发挥其应有的高效,开发一种高效的非炸爆破岩装备、实现钻胀疏岩系统化清礁方案,成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的问题是:一种新型钻孔胀裂疏岩船机,既可在水域做水压液压裂岩疏岩应用、也可做炸药爆破施工应用,其船头钻机设备组既可在水域施工应用、也可在陆域施工应用;实现了破岩组合装备施工新方式,创新疏浚疏岩清礁新方法。
为解决上述问题,本发明创新应用组合装备性能,提供如下技术方案:
1、一种钻孔胀裂疏岩船机,在船体设置有船体固定系统,船体固定系统包括定位桩定位装置,定位桩定位装置包括竖向设置的定位桩和用于带动定位桩竖向运动实现船体定位的定位桩升降控制机构,船体固定系统还包括位于船体甲板靠近四角位置的四个锚缆定位装置;船头及两侧位船面甲板设计安装有固定座架,固定座架和船面及船体连接、且有足够强度支持特制承载平台,固定座架外侧也有轨道、能安装实施钻孔护孔用的套管稳管机构;
2、一种特制承载平台,伸出船侧,伸出船头,均在其周边焊接护栏,下护栏至吃水线与船舶连接、上护栏高于新型疏岩机械机具夹持位尺寸;
3、一种钻机稳管机,稳管钳机构具有摆角功能,稳管机滑架在稳管机轨道上做升降运动;
4、一种伸缩滑架钻机,侧位安装在船舶设定平台上,钻岩机滑架具有伸缩功能且有变角定位功能;
5、一种侧装挖改钻岩机,侧位安装在船舶设定平台上,钻岩机滑架滑板上安装有夹管钳机构
6、一种夹持壳柱物件定位导向传动装置,安装在船舶平台或钻岩机滑架前端的端板上,能机械化夹持胀裂棒入孔胀裂岩石,也能机械化夹持炸药柱入孔;
7、一种挖机安装在船舶设定平台上船头位,去掉挖斗,用改装特定滑架滑板,使其回转机构能够在完成钻孔后向滑架两侧方向移动、实现钻孔结构移离孔位,同时滑架两侧前方安装夹持壳柱物件定位导向传动装置,在钻孔回转机构移离孔位后,顺利装入或取出夹持壳柱物件定位导向传动装置上的胀裂棒,装入后能快速胀裂目标岩石,取出时能不损坏胀裂机具部件,能再顺利回到起始待机位待机;
8、一种新型疏岩机械机具,安装于固位架钳总成机构上,待碎岩挪移岩石疏岩时应用;
9、一种高风压空压机,钻孔成孔时供气,或固定在平台一侧,平衡船舶,或固定在挖掘机配重处,平衡挖掘机;
10、一种高压水泵站,做为胀裂棒压力源,提供有效压力及流量,或固定在平台一侧,平衡船舶,或固定在挖掘机配重处,平衡挖掘机;
11、一种发电机或发动机,提供电源或动力源,安装在平台上,平衡船舶。
12、一种岩石绞铣刀和套管连接总成,用稳管夹钳夹持,接入液压动力铣削水域或陆域软岩。
13、一种吸渣泵和岩石绞铣刀装置连接,抽吸水下覆盖层或套管内泥浆和颗粒岩。
14、配置卷扬机,配置符合岩层要求的规格机具、规格钻具等。
工作技术原理,施工岩石具有抗压强度大、抗拉强度小的脆性特征,相对于外部锤压而言,从内部发力使岩石更容易破碎,当岩石内部受到的分裂力大于极限抗拉能力时,岩石就会崩裂;胀岩裂石等技术原理就是利用岩石脆性特征,在需要分裂的岩石位置打孔,放置胀裂机具,施以高压胀裂岩石,迅速解决硬岩层低效清礁;绞吸等技术原理解决软岩层清礁。
本发明水域船侧装备施工工艺路线:目标区域目标位船体固定系统定位桩定位装置定位船体,定位柱升降控制机构调平船舶即船舶平台,锚缆定位装置定位船体;通过安装于平台上的专用装备设备,用油压或气压和水压动力带动关联机具,在设定目标施工位,用机械化控制方式,完成钻机钻孔、完成夹持壳柱物件定位导向传动装置插入胀裂棒,完成胀裂棒胀岩裂石,机械化方式完成目标孔的夹持壳柱物件定位导向传动装置取出胀裂棒,机械化方式移离护孔套管,机械化方式移动新型疏岩机械机具,植入目标胀裂孔扩孔,有效实现碎化岩石或挪移岩石,使目标岩石实现方便迅速装运作业,完成目标区域硬岩石静态处理施工作业;对应软岩质岩石采用稳管机构夹持岩石绞铣刀装置绞铣岩石,吸渣泵吸渣抛离目标区域。
本发明陆域施工法或水域船头施工法工艺路线:特定挖改钻挖掘机,选用安装了改装特定滑架滑板的钻岩机结构,同时滑架两侧前方各安装一套夹持壳柱物件定位导向传动装置,特定挖改钻挖掘机在需对岩石进行处理的目标区域目标钻孔位固定,钻岩机总成回转机构在完成钻孔后向滑架两侧方向移动,实现钻孔结构移离孔位,结构移离孔位后,静态破岩顺利装入夹持壳柱物件定位导向传动装置上的胀裂棒,装入后快速增压胀裂目标岩石,取出夹持壳柱物件定位导向传动装置上的胀裂棒,夹持壳柱物件定位导向传动装置、钻岩机回转机构回到起始待机位待机,多次循环进行,完成目标区域岩石静态处理施工作业。
进一步地,选用的新型疏岩机械机具在水域或陆域可以将其钻扩孔功能和挪移功能分开使用,以适应工况工艺需求。
进一步地,在陆域或水域目标岩石区可一次钻孔到底位,安装分层胀裂机具,实施分层胀裂岩石,利用疏岩机具疏岩挪移功能的各零部件组成保护分层胀裂棒,减少岩石对胀裂棒的损坏。
进一步地,滑板上安装的夹钳松开时,容易使回转机构在吊锚机构吊装时使其暂时离开滑板夹钳口,在钻机滑架旁或上的固位夹钳总成位,固定该回转机构。
进一步地,疏岩机械机具设置有吊锚连接的与吊锚接头配对钢丝绳连接头,吸附于机具,可在疏岩机械机具重量作业下移动,吸附力由电磁阀控制。
进一步地,侧边上安装安全护栏,在与套管稳管机构夹口中心对应位置设定固位架钳总成移动的轨道系统,配置轨道系统钢丝绳滑轮进给机构、钢丝绳滑轮回位机构,油缸组合装置,轨道系统轨道须和安全护栏加强部件及钻机固定架连接,油缸组合装置活塞收回使固位架钳总成向套管稳管机构夹口中心移动,油缸组合装置活塞伸出使固位架钳总成向待机位方向复位,固位架钳总成固定待机状态的新型疏岩机械机具。
进一步地,固位架钳总成夹持新型疏岩机械机具向套管稳管机构夹口中心移动的同时,打开套管稳管机构夹钳,调整套管稳管机构夹钳,固位架钳总成中心接近套管稳管机构夹钳中心至同心时,使新型疏岩机械机具更换夹持。
本发明在对抗压强度大于30MPa的岩石进行处理时采用前述各工艺路线施工。
进一步地,在对抗压强度小于30MPa的岩石进行处理时稳管机构安装铣削钻具,采用绞铣抽吸法施工。
本发明的技术优势:设备制造容易,成本低,施工周期短、费用低。
本发明替代现有传统施工方法,符合安全管理及环境保护规定与要求。
本发明有利于实现施工作业数字化管理。
附图说明
图1为本发明新型钻孔胀裂疏岩船机设备结构示意图,
图2为本发明新型钻孔胀裂疏岩船机设备总布置图。
图3为本发明油缸组合装置移动固位架钳总成即移动新型疏岩机械机具结构示意图。
图4为本发明陆域或水域挖改钻机双位钻孔及夹持壳柱物件定位导向传动装置工法结构示意图。
图5为本发明破岩清礁方法及工艺流程路线图
本说明书所附图式,所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定实施的限定条件。
图1中所示,包括:101--船体,102--船舶动力系统,103--固定座架总成,104--特制承载平台,105--套管稳管机构,106--侧用挖机结构,107--下安全护栏组合,301--进给绳拉紧系统,302--钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构,108--上安全护栏组合,109--伸缩滑架固定式稳管钻机,303--钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构,304--固位架钳总成,305--轨道系统,110--侧装挖改钻钻架总成,306--回位绳拉紧系统,111--夹持壳柱物件定位导向传动装置A,307--油缸组合装置,308--油缸固定台,201--功能疏岩属具,201-1--功能疏岩属具201之岩石绞铣刀装置,201-2--功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具。
图2中所示,包括:101--船体,102--船舶动力系统,103--固定座架总成,104--特定承载平台,105--套管稳管机构,106--侧用挖机结构,107--下安全护栏组合,108--上安全护栏组合,109--伸缩滑架固定式稳管钻机,110--侧装挖改钻钻架总成,111--夹持壳柱物件定位导向传动装置A,201-功能疏岩属具,202--锚缆定位装置,113--船头旋转式稳管钻机,402--夹持壳柱物件定位导向传动装置B,203--吸渣泵,204--高压水泵站,205--发电机或发动机,206--高风压空压机,207--定位桩定位装置,208--侧用挖机结构,209--侧装挖改钻钻架总成,210--夹持壳柱物件定位导向传动装置,211--稳管机。
图3中所示,包括:301--进给绳拉紧系统,302--钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构,303--钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构,304--固位架钳总成,305--轨道系统,306--回位绳拉紧系统,307--油缸组合装置,308--油缸固定台。
图4中所示,包括:401--船头装挖改钻钻机总成,402--挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明
优选实施方式:参见图1所示,一种新型钻孔胀裂疏岩船机,包括船体101,船舶动力系统102,固定座架总成103,特制承载平台104,套管稳管机构105,侧用挖机结构106/208,下安全护栏107,上安全护栏108,伸缩滑架固定式稳管钻机109,侧装挖改钻钻架总成110/209,夹持壳柱物件定位导向传动装置A111/210;参见图2所示,功能疏岩属具201,功能疏岩属具201之岩石绞铣刀装置201-1,功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具201-2,锚缆定位装置202,吸渣泵203,高压水泵站204,发电机或发动机205,高风压空压机206,定位桩定位装置207,侧用挖机结构106/208,侧装挖改钻钻架总成110/209,夹持壳柱物件定位导向传动装置A111/210,稳管机211;参见图3所示,进给绳拉紧系统301,钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构302,钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构303,固位架钳总成304,轨道系统305,回位绳拉紧定位306,油缸组合装置307,油缸固定台308;参见图4所示,船头用挖改钻钻机总成401,挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402;
船体101其中安装船舶动力系统102,船体101船面上安装有固定座架总成103,固定座架总成103和船面连接且有足够强度支持特制承载平台104,固定座架总成103外侧也有轨道装置、能安装实施钻孔护孔用的套管稳管机构105;套管稳管机构105钻孔用时夹持规格套管,套管稳管机构105绞铣疏岩时夹持绞铣刀和套管连接总成201夹持位,套管稳管机构105碎岩挪移疏岩用时夹持功能属具201之新型疏岩机械机具201-2夹持位,特制承载平台104设计有下安全护栏107和上安全护栏108,下安全护栏107在船体1侧面吃水线处焊接,特制承载平台104与船体1侧面连接处严格设置加强筋,安全支撑特定承载平台104,特制承载平台104与上安全护栏108连接处严格设置加强筋。
船体101上设置有船体101固定系统,101固定系统包括定位桩定位装置207,定位桩定位装置207包括竖向设置的定位桩和用于带动定位桩竖向运动实现船体101定位的定位桩升降控制机构。
船体固定系统还包括位于船体101甲板靠近四角位置的四个锚缆定位装置202,锚缆定位装置202由锚缆机、缆绳、导向装置和锚钩构成,均为成熟现有技术,故在此不做详细介绍。
在钻孔操作时船体101直接受到竖直方向的上向的冲击力和振荡,在竖直方向的上向受力较大,直接采用定位柱进行固定,容易损坏定位柱机构,此时最好依靠锚缆定位装置202对船体进行定位,将会更好地承受竖直方向的振荡;钻孔过程中,依靠船体101四角位置的四个锚缆定位装置202在抛锚固定后,通过对缆绳的收放控制,控制船体101实现定向和定量的前后左右移动,以更方便实现钻孔的布局,保证钻孔按照预定规划顺畅进行;锚缆定位装置202能更好地提高船体定位稳定性。
固定座架103外侧轨道装置固定套管稳管机构105,间距1000mm安装于船舶周边特制承载平台104空口位。
特制承载平台104,伸出船侧2500mm,伸出船头1200mm;均在其周边焊接护栏,下护栏至吃水线与船舶连接、上护栏高于疏岩机械机具夹持位尺寸;
伸缩滑架固定式稳管钻机109间距2000mm安装于特制承载平台104一侧台面上用高强度螺栓组连接固定。
侧装挖改钻钻架总成110,挖掘架间距2000mm安装于特定承载平台104台面中部位,大小臂插装于伸缩滑架钻岩机总成间距2000mm位之间,钻机滑架回转中心垂直对准套管稳管机构105夹口中心。
夹持壳柱物件定位导向传动装置A111间距1000mm安装于特制承载平台104确定的最低位,必要时增设壳柱物件定位导向传动装置A111安装定位环;
侧边上安全护栏108与套管稳管机构105夹口中心对应位置设定固位架钳总成304移动的轨道系统305,轨道系统305配置钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构302,钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构303,油缸组合装置307,油缸组合装置307活塞收回使固位架钳总成304向套管稳管机构105夹口中心移动,油缸组合装置307活塞伸出使固位架钳总成304向待机位方向复位,固位架钳总成304固定待机状态的功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具201-2。
固位架钳总成304,夹持功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具201-2向套管稳管机构105夹口中心移动的同时,打开套管稳管机构105夹钳,调整套管稳管机构105夹钳位置,固位架钳总成304中心接近套管稳管机构105夹钳中心时,使功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具201-2更换夹持。
本发明的特征是:一种新型钻孔胀裂疏岩船机,包括船体101,船舶动力系统102,固定座架总成103,特制承载平台104,套管稳管机构105,侧用挖机结构106,下安全护栏107,上安全护栏108,伸缩滑架固定式稳管钻机109,侧装挖改钻钻架110,夹持壳柱物件定位导向传动装置A111,功能疏岩属具201;锚缆定位装置202,吸渣泵203,高压水泵站204,发电机或发动机205,高风压空压机206,定位桩定位装置207,功能疏岩属具201之岩石绞铣刀装置201-1;钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构302,钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构303,固位架钳总成303,油缸组合装置307;船头用挖改钻机总成401,挖改钻夹持壳柱物件定位导向传动装置B402。
目标区域目标位船体101固定系统的定位桩定位装置207定位船体101,定位柱升降控制机构调平船舶即船舶平台,锚缆定位装置202定位船体;通过安装于平台上的专用装备设备,用油压或气压和水压动力带动关联机具,在设定目标施工位,用机械化控制方式,完成钻机钻孔、完成夹持壳柱物件定位导向传动装置111插入胀裂棒,完成胀裂棒胀岩裂石,机械化方式完成目标孔的夹持壳柱物件定位导向传动装置A111取出胀裂棒,机械化方式移离护孔套管,机械化方式移动新型疏岩机械机具201-2,植入目标胀裂孔扩孔,有效实现碎化岩石或挪移岩石,使目标岩石实现方便迅速装运作业,完成目标区域硬岩石静态处理施工作业;对应软岩质岩石采用稳管机构夹持岩石绞铣刀装置201-1绞铣岩石,吸渣泵203吸渣抛离目标区域。
船体101其中安装船舶动力系统102,船体101船面上安装有固定座架103,固定座架103和船面及船体连接且有足够强度支持特制承载平台104,固定座外侧也有轨道装置、能安装实施钻孔护孔用的套管稳管机构105;套管稳管机构105钻孔用时夹持规格套管,套管稳管机构105绞铣疏岩用时夹持岩石绞铣刀装置201-1夹持位,套管稳管机构105碎岩挪移疏岩用时夹持新型疏岩机械机具201-2夹持位,特制承载平台104设计有下安全护栏107和上安全护栏108,下安全护栏107在船体1侧面吃水线处焊接,特制承载平台104与船体1侧面连接处严格设置加强筋,安全支撑特制承载平台104,特制承载平台104与上安全护栏108连接处严格设置加强筋。
船体101上设置有船体固定系统,船体固定系统包括定位桩定位装置201,定位桩定位装置201包括竖向设置的定位桩和用于带动定位桩竖向运动实现船体定位的定位桩升降控制机构。
在钻孔操作时船体直接受到竖直方向的上向的冲击力和振荡,在竖直方向的上向受力较大,直接采用定位柱进行固定,容易损坏定位柱机构,此时最好依靠锚缆定位装置202对船体进行定位,将会更好地承受竖直方向的振荡。钻孔过程中,依靠船体四角位置的四个锚缆定位装置202在抛锚固定后,通过对缆绳的收放控制,控制船体实现定向和定量的前后左右移动,以更方便实现钻孔的布局,保证钻孔按照预定规划顺畅进行。缆绳定位装置能更好地提高船体定位稳定性。
固定座架103外侧轨道装置固定套管稳管机构105,间距1000mm安装于船舶周边特制承载平台104空口位。
伸缩滑架固定式稳管钻机109间距2000mm安装手特制承载平台104一侧台面上用高强度螺栓组连接固定。
侧装挖改钻机202挖掘架间距2000mm安装于特制承载平台104台面中部位,大小臂插装于伸缩滑架固定式稳管钻机109间距2000mm位之间中部,钻机滑架回转中心垂直对准套管稳管机构105夹口中心。
夹持壳柱物件定位导向传动装置A111间距1000mm安装于特制承载平台104确定的最低位,必要时增设夹持壳柱物件定位导向传动装置201安装定位环;
侧边上安全护栏108与套管稳管机构105夹口中心对应位置设定固位架钳总成304移动的轨道系统305,轨道系统305配装钢丝绳滑轮进给传动机构302,固位架钳总成304,钢丝绳滑轮回位传动机构303,油缸组合装置307,油缸组合装置307活塞收回使固位架钳总成304向套管稳管机构105夹口中心移动,油缸组合装置307伸出使固位架钳总成304向待机位方向复位,固位架钳总成304固定待机状态的新型疏岩机械机具201-2。
固位架钳总成304,夹持功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具201-2向套管稳管机构105夹口中心移动的同时,打开套管稳管机构105夹钳,调整套管稳管机构105夹钳位置,固位架钳总成304中心接近套管稳管机构105夹钳中心时,使功能疏岩属具201之新型疏岩机械机具201-2更换夹持,新型疏岩机械机具201-2目标区域疏岩。
工艺过程多次循环进行,完成水域区域硬质岩石静态处理施工作业。
这种组合装备工法船,既可做水压液压裂岩疏岩应用、也可做炸药爆破施工应用.
对应软岩质岩石采用稳管机构夹持岩石绞铣刀装置201-1绞铣岩石,吸渣泵203吸渣抛离目标区域。
参见图4所示,船头用挖改钻机总成401,挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402,安装于陆域挖掘机,完成区域硬质岩石静态处理施工作业。船头用挖改钻机总成401,可换装船头旋转式稳管钻机113的钻岩机总成,挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402也可装于旋转式稳管钻机113的稳管机架合理位。
本发明的又一特征是:陆域施工或船头施工工艺路线,特定挖改钻挖掘机,选用安装了改装特定滑架滑板的钻岩机结构,同时滑架两侧前方各安装一套挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402,特定挖改钻挖掘机在需对岩石进行处理的目标区域目标钻孔位固定,钻岩机结构回转机构在完成钻孔后向滑架两侧方向移动,实现钻孔结构移离孔位,结构移离孔位后,静态破岩顺利装入挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402上的胀裂棒,装入后快速增压胀裂目标岩石,取出挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402上的胀裂棒,挖改钻夹持壳柱物定位导向传动装置B402上的胀裂棒、船头用挖改钻机总成401回转机构回到起始待机位待机;
对于水下硬质岩石静态开槽,工艺过程多次循环进行,区域硬质岩石静态处理施工作业高效实现。
实践中,多种现有市场钻机安装于船头实施钻孔作业后,进行静态胀裂破岩作业。
本发明对一种新式船装稳管钻孔装药施工钻机(见ZL 2019 2 2233808.5)结合施工实际进行应用,可安装于船头等位置。
本发明对一种夹持壳柱物件定位导向传动装置(见ZL 2022 2 0552225.8)结合施工实际进行应用,安装于多种钻孔设备旁的有效胀裂位置。
本发明对一种机夹胀岩裂石新机具(见ZL 2022 2 1626422.6)结合施工实际进行应用,施工水深时当做夹持壳柱物件定位导向传动装置的胀裂棒。
本发明对一种新型疏岩机械机具(见ZL 2022 2 1140512.4)结合施工实际进行应用。
本发明对一种液力裂切装置(见ZL 2015 2 111802.6)结合施工实际进行应用。
本发明对一种高压膨胀器总成(见ZL 2016 2 0021146.9)结合施工实际进行应用。
本技术所述钻岩机为市场上现有钻机及相关专利的待开发钻机,在此不做更多说明。
本技术所述钻具为市场上现有钻具及相关专利的待开发钻具,在此不做更多说明。
本技术所述液力裂切装置为市场上现有液力裂切装置及相关专利的待开发装置,在此不做更多说明。
本技术所述夹持壳柱物件定位导向传动装置为市场上现有传动装置及相关专利的待开发装置,在此不做更多说明。
本技术所述液压系统为常规正常系统,各装备单元成为关联正常系统,在此不做更多说明。
本技术所述胀裂机具为市场上现有胀裂机具及相关专利的待开发胀裂机具,在此不做更多说明。
本技术所述疏岩机械机具为市场上现有疏岩机械机具及相关专利的待开发疏岩机械机具,在此不做更多说明。
本技术所述高压膨胀器总成为市场上现有高压膨胀器总成及相关专利的待开发膨胀器总成,在此不做更多说明。
本技术所述钻岩机钻孔方法为常规方法,在此不做更多说明。
本技术所述岩石绞铣刀为市场上现有岩石绞铣刀及相关专利的待开发岩石绞铣刀,在此不做更多说明。
本发明结构简单,便于生产制造,便于使用和维护,适用于水域施工,陆域施工也同样可以借鉴使用。
本发明的优点是:适用岩质广,破岩疏岩速度快,施工成本低。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明内容,在不脱离实际及本发明原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种新型钻孔胀裂疏岩船机、破岩清礁的方法及流程,其特征是:包括船体(101),船舶动力系统(102),固定座架总成(103),特制承载平台(104),套管稳管机构(105),侧用挖机结构(106),下安全护栏(107),上安全护栏(108),伸缩滑架固定式稳管钻机(109),侧装挖改钻钻架总成(110),夹持壳柱物件定位导向传动装置A(111),功能疏岩属具(201)之岩石绞铣刀装置(201-1),功能疏岩属具(201)之新型疏岩机械机具(201-2),锚缆定位装置(202),吸渣泵(203),发电机或发动机(204)高压水泵站(205),高风压空压机(206),定位桩定位装置(207);进给绳拉紧系统(301),钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构(302),钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构(303),固位架钳总成(304),轨道系统(305),回位绳拉紧系统(306),油缸组合装置(307);船头装挖改钻钻岩机总成(401),挖改钻夹持壳柱物件定位导向传动装置B(402);
目标区域目标位船体(101)固定系统的定位桩定位装置(207)定位船体(101),定位柱升降控制机构调平船舶即船舶平台,锚缆定位装置(202)定位船体;通过安装于平台上的专用装备设备,用油压或气压和水压动力带动关联机具,在设定目标施工位,用机械化控制方式,完成钻机钻孔、完成夹持壳柱物件定位导向传动装置(111)插入胀裂棒,完成胀裂棒胀岩裂石,机械化方式完成目标孔的夹持壳柱物件定位导向传动装置A(111)取出胀裂棒,机械化方式移离护孔套管,机械化方式移动新型疏岩机械机具(201-2),植入目标胀裂孔扩孔,有效实现碎化岩石或挪移岩石,使目标岩石实现方便迅速装运作业,完成目标区域硬岩石静态处理施工作业;对应软岩质岩石采用稳管机构夹持岩石绞铣刀装置(201-1)绞铣岩石,吸渣泵(203)吸渣抛离目标区域;
船体(101)其中安装船舶动力系统(102),船体(101)船面上安装有固定座架总成(103),固定座架总成(103)和船面及船体连接、且有足够强度支持特制承载平台(104),固定座架外侧也有轨道装置、能安装实施钻孔护孔用的套管稳管机构(105);套管稳管机构(105)钻孔用时夹持规格套管,套管稳管机构(105)绞铣疏岩用时夹持绞铣刀和套管连接总成(201)夹持位,套管稳管机构(105)碎岩挪移疏岩用时夹持功能属具(110)之新型疏岩机械机具夹持位,特制承载平台(104)设计有下安全护栏(107)和上安全护栏(108),下安全护栏(107)在船体(101)侧面吃水线处焊接,特制承载平台(104)与船体(101)侧面连接处严格设置加强筋,安全支撑特制承载平台(104),特制承载平台(104)与上安全护栏(108)连接处严格设置加强筋;
船体上设置有船体固定系统,船体固定系统包括定位桩定位装置(207),定位桩定位装置(207)包括竖向设置的定位桩和用于带动定位桩竖向运动实现船体定位的定位桩升降控制机构;
在钻孔操作时船体直接受到竖直方向的上向的冲击力和振荡,在竖直方向的上向受力较大,直接采用定位柱进行固定,容易损坏定位柱机构,此时最好依靠锚缆定位装置(202)对船体进行定位,将会更好地承受竖直方向的振荡。钻孔过程中,依靠船体四角位置的四个锚缆定位装置(202)在抛锚固定后,通过对缆绳的收放控制,控制船体实现定向和定量的前后左右移动,以更方便实现钻孔的布局,保证钻孔按照预定规划顺畅进行。缆绳定位装置能更好地提高船体定位稳定性;
固定架外侧轨道装置固定套管稳管机构(105),间距1000mm安装于船舶周边特制承载平台(104)空口位;
伸缩滑架固定式稳管钻机(109)间距2000mm安装于特制承载平台(104)一侧台面上用高强度螺栓组连接固定;
侧用挖改钻机(204)挖掘架间距2000mm安装于特制承载平台(104)台面中部位,大小臂插装于伸缩滑架钻岩机总成间距2000mm位之间,钻机滑架回转中心垂直对准套管稳管机构(105)夹口中心;
夹持壳柱物件定位导向传动装置(201)间距1000mm安装于特制承载平台(104)确定的最低位,必要时增设夹持壳柱物定位导向传动装置(201)安装定位环;
侧边上安全护栏(108)与套管稳管机构(105)夹口中心对应位置设定固位架钳总成(304)移动的轨道系统(305),轨道系统(305)配装钢丝绳滑轮固位架钳总成进给传动机构(302)、钢丝绳滑轮固位架钳总成回位传动机构(303),油缸组合装置(307),油缸组合装置(307)活塞收回使固位架钳总成(304)向套管稳管机构(105)夹口中心移动,油缸组合装置(307)活塞伸出使固位架钳总成(304)向待机位方向复位,固位架钳总成(304)固定待机状态的功能疏岩属具(201)之新型疏岩机械机具(201-2);
固位架钳总成(304)夹持功能疏岩属具(201)之新型疏岩机械机具(201-2)向套管稳管机构(105)夹口中心移动的同时,打开套管稳管机构(105)夹钳,调整套管稳管机构(105)夹钳位置,固位架钳总成(304),中心接近套管稳管机构(105)夹钳中心时,使功能疏岩属具(201)之新型疏岩机械机具(201-2)更换夹持,功能疏岩属具(201)之新型疏岩机械机具(201-2)目标区域疏岩;
工艺过程多次循环进行,完成水域区域岩石静态处理施工作业。
2.根据权利要求1,所述的一种新型钻孔胀裂疏岩船机、破岩清礁的方法及流程,其特征是,陆域施工或水域船头施工工艺路线:特定挖改钻挖掘机,选用安装了改装特定滑架滑板的钻岩机结构,同时滑架两侧前方各安装一套挖改钻夹持壳柱物件定位导向传动装置B(402),特定挖改钻挖掘机在需对岩石进行处理的目标区域目标钻孔位固定,船头用挖改钻钻岩机总成(401)回转机构在完成钻孔后分别向滑架两侧方向移动,实现钻孔结构移离孔位,结构移离孔位后,静态破岩成孔顺利装入挖改钻夹持壳柱物件定位导向传动装置B(402)上的胀裂棒,装入后快速增压胀裂目标岩石,取出挖改钻夹持壳柱物件定位导向传动装置B(402)上的胀裂棒,挖改钻夹持壳柱物件定位导向传动装置B(402)、船头用挖改钻钻岩机总成(401)回转机构回到起始待机位待机,
更换目标区域目标钻孔位,工艺过程多次循环进行,完成区域岩石静态处理施工作业。
3.根据权利要求1,所述的一种新型钻孔胀裂疏岩船机、破岩清礁的方法及流程,其特征是,多种现有市场钻机安装于船头实施钻孔作业后,装入胀裂棒机具进行静态胀裂破岩疏岩作业,完成清礁。
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