CN215485871U - 一种炸礁船设备的钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种炸礁船设备的钻孔装置。包括中部带有窗口的底座，在底座上安装固定有支架，在支架的正面中部安装有相对设置的两个立柱，在立柱的顶部通过滑轮基座安装有上部定滑轮，在立柱的下部之间安装有下部定滑轮，在两个立柱之间安装有长油缸，长油缸的缸体上端与立柱铰接连接，在活塞杆的下端安装有升降动滑轮组，在立柱的正面前部还设有升降基座、背部中间位置设有中部固定板，在升降基座上安装有齿轮箱和液压马达，在齿轮箱的输出轴上安装有主钻杆；还包括钻管和钻管升降组件以及备用钻杆和钻杆升降组件；在立柱的中下部安装有夹持输送组件。本实用新型结构设计合理、提升了水下钻孔的施工效率并保证了水下钻孔的施工效果。

Description

一种炸礁船设备的钻孔装置

技术领域

本实用新型属于疏浚施工设备技术领域，尤其涉及一种炸礁船设备的钻孔装置。

背景技术

随着水运行业的高速发展，港口、航道的疏浚工程建设也得到了长足发展。疏浚工程是开发、改善和维护航道、港口水域的主要手段之一。疏浚工程是按规定范围和深度挖掘航道或港口水域的水底泥、沙、石等并加以处理的工程。具体地：是指采用挖泥船或其它机具以及人工进行水下挖掘，为拓宽和加深水域而进行的土石方工程。疏浚工程的挖槽设计应力图通过改变河道水流几何边界，引起水流内部结构的变化，使得新形成的水流结构，不但可以保证泥沙不再淤积在航道内，维持航道稳定。

在疏浚工程施工的过程中，当水下为礁石土质时，通常导致疏浚设备难以进行施工，此时通常采用炸礁工艺进行处理，考虑到水上风浪等因素，在水底打设埋置炸药的钻孔工程较难以进行，因此通常需要采用具备自航、定位和移位等能力的船舶设施(即炸礁船)作为实施钻孔工艺的平台。炸礁是指用水下爆破方法破碎或炸除水下礁石，改善水流流态，挖深、拓宽河流航道的工程。用炸药爆破水下岩石，常用于挖深、拓宽航道和港池，清除碍航礁石。

炸礁船的主要功能即完成水下礁石的钻孔施工，钻孔后置入水下炸药并起爆，即完成水下炸礁施工工艺，因此炸礁船对水下钻孔施工工艺控制得优劣直接决定了钻孔的效率以及钻孔的效果，对后续实施的炸礁工艺产生直接影响。现有的钻孔设施在水面风浪等条件下无法保证钻孔施工过程的稳定性，容易出现钻杆卡阻等问题，影响了水下钻孔的效率和效果。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、提升水下钻孔施工效率并保证水下钻孔施工效果的炸礁船设备的钻孔装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种炸礁船设备的钻孔装置包括中部带有窗口的底座，在底座上安装固定有支架，在支架的正面中部安装有相对设置的两个立柱，在立柱的顶部通过滑轮基座安装有上部定滑轮，在立柱的下部之间安装有下部定滑轮，在两个立柱之间安装有长油缸，长油缸的缸体上端与立柱铰接连接，在活塞杆的下端安装有升降动滑轮组，在立柱的正面前部还设有升降基座、背部中间位置设有中部固定板，在升降基座上安装有齿轮箱和液压马达，在齿轮箱的输出轴上安装有主钻杆；还包括第一钢缆和第二钢缆，第一钢缆的下端与立柱的中下部连接、中部顺次绕过升降动滑轮组上的动滑轮以及下部定滑轮、上部与升降基座的底部连接，第二钢缆的一端与中部固定板连接、中部顺次绕过升降动滑轮组上的动滑轮以及上部定滑轮、另一端与升降基座的顶部连接；还包括钻管和钻管升降组件以及备用钻杆和钻杆升降组件；在立柱的中下部安装有对钻管进行夹持和输送的夹持输送组件。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计合理的炸礁船设备的钻孔装置，与现有的钻孔装置相比，本实用新型中通过设置底座和支架并将钻孔装置的主体部分安装固定在支架上，令钻孔装置整体结构更加稳定且结构强度高，避免在钻孔施工的过程中发生形变、晃动等问题。通过设置钻管和钻管升降组件、备用钻杆和钻杆升降组件，令实施钻孔工艺所需的钻管和备用钻杆能够便捷地进行取用，缩减了实施钻孔工艺所需的准备时间，提升了钻孔施工的效率。通过设置钻管以及对钻管的夹持输送组件，实现了对钻管的夹持固定效果的同时实现了钻管的升降控制效果，这样钻杆能够沿着钻管确定的路径行进，保证了钻孔的位置准确度以及钻孔过程中的稳定性，另一方面夹持输送组件能够将钻管向下插入水底的泥土中以及从水底的泥土中拔出，因此进一步提升了对钻管的准确定位效果。插入水底泥土中的钻管提升了整个钻孔装置的稳定性，有效防止晃动问题，因此能够保证钻孔施工的效果。

优选地：钻管升降组件包括安装在立柱的顶部侧部的钻管定滑轮和安装在支架上的钻管卷扬机，由钻管卷扬机收放卷的钢缆绕过钻管定滑轮并采用连接件与钻管的上端连接；钻杆升降组件包括安装在立柱的顶部侧部的钻杆定滑轮和安装在支架上的钻杆卷扬机，由钻杆卷扬机收放卷的钢缆绕过钻杆定滑轮并采用连接件与备用钻杆的上端连接。

优选地：夹持输送组件包括基板，在基板的前部设有上下两个夹持器；夹持器包括与基板固定的、前部带有左支杆和右支杆、中部带有凹槽的固定夹块，还包括内置有带有凹槽的活动夹块的导向基座，在导向基座上安装有夹持油缸，活动夹块与夹持油缸的活塞杆端部固定连接；还包括升降油缸，其活塞杆的端部与基板固定连接。

优选地：在两个立柱的外侧均安装有轨道，在基板的背部设有上下两组支板，在支板的内侧安装有轨道块，轨道块沿所在的轨道滑行移动。

优选地：底座包括相对设置的左横梁和右横梁，在两者之间设有连接梁，在左横梁的外侧设有左侧框架，在右横梁的外侧设有右侧框架；在左侧框架和右侧框架上均设有垫板，在左横梁和右横梁两者的前部之间和后部之间均设有垫板，窗口位于这两个垫板之间。

优选地：在两个立柱的中部设有中部固定架、下部设有下固定架，中部固定架和下固定架与支架固定连接。

优选地：在两个立柱的中上部与支架的顶部之间均设有支撑杆。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是图1中夹持输送组件的侧视结构示意图；

图3是图1中夹持输送组件的俯视结构示意图；

图4是图1中底座组件的结构示意图；

图5是图1中钻孔组件的结构示意图；

图6是图1中钻孔组件的内部结构示意图。

图中：

1、轨道；2、夹持输送组件；2-1、支板；2-2、基板；2-3、夹持器；2-3-1、固定夹块；2-3-2、左支杆；2-3-3、右支杆；2-3-4、夹持油缸；2-3-5、导向基座；2-3-6、活动夹块；2-4、侧护板；2-5、轨道块；3、底座；3-1、右侧框架；3-2、右横梁；3-3、左横梁；3-4、垫板；3-5、窗口；3-6、左侧框架；3-7、连接梁；4、下固定架；5、支架；6、主钻杆；7、中部固定架；8、支撑杆；9、钻管；10、液压马达；11、立柱；12、钻管定滑轮；13、上部定滑轮；14、滑轮基座；15、钻杆定滑轮；16、齿轮箱；17、备用钻杆；18、升降基座；19、钻杆卷扬机；20、钻管卷扬机；21、升降动滑轮组；22、下部定滑轮；23、长油缸；24、中部固定板；25、下部滑座；26、钢缆调节器。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1和图4，本实用新型的炸礁船设备的钻孔装置包括中部带有窗口3-5的底座3，在底座3上安装固定有支架5，钻孔装置的主体部分安装固定在支架5的正面中部，主体部分的下部位于窗口3-5内。

底座3和支架5两者用于对钻孔装置的主体部分进行支撑，提升整体结构的强度以及稳定性。请参见图4，可以看出：

底座3包括相对设置的左横梁3-3和右横梁3-2，在两者之间设有连接梁3-7，在左横梁3-3的外侧设有左侧框架3-6，在右横梁3-2的外侧设有右侧框架3-1。前述左横梁3-3、右横梁3-2和连接梁3-7为工字钢，左侧框架3-6和右侧框架3-1两者也采用工字钢进行搭建，左侧框架3-6与左横梁3-3之间、右侧框架3-1与右横梁3-2之间、连接梁3-7与两个横梁之间均焊接固定，保证结构强度。

在左侧框架3-6和右侧框架3-1上均设有垫板3-4，在左横梁3-3和右横梁3-2两者的前部之间和后部之间均设有垫板3-4，窗口3-5位于这两个垫板3-4之间。各垫板3-4与相应的工字钢型材之间焊接固定，保证结构强度。如图中所示，上述各垫板3-4构成了操作员在钻孔装置的主体部分周围进行操作的支撑踏板，即在钻孔装置的主体部分周围形成了与U形的通道。

向炸礁船设施的甲板上进行安装时，左横梁3-3和右横梁3-2两者的内端、左侧框架3-6和右侧框架3-1两者的内侧部分与船舶的甲板固定连接，也就是底座3的外侧部分从甲板的边缘向外伸出，因而钻孔装置的主体部分位于甲板边缘的外侧。

支架5采用钢材拼接搭建而成，支架5的底部与底座3固定连接，考虑到钻孔装置向炸礁船设施上的拆装问题，本实施例中，令支架5的底部与底座3之间可拆卸连接。具体地如图4中所示，在底座3的左横梁3-3和右横梁3-2上均设有安装基座，位于支架5四角位置的支柱型材的下端落入安装基座内并采用强力螺栓进行固定连接，这样在需要对钻孔装置进行拆装时，可以通过拆装强力螺栓来实现。当然可以想到的是，也可以令支架5的底部与底座3的左横梁3-3和右横梁3-2焊接固定。可以在支架5上设置楼梯，便于操作者登上高位位置，进行相应的人工操作。

请参见图1、图5和图6，可以看出：

钻孔装置的主体部分包括安装在支架5的正面中部的、相对设置的两个立柱11，本实施例中，在两个立柱11的中部设有中部固定架7、下部设有下固定架4，中部固定架7和下固定架4与支架5固定连接，具体地，中部固定架7和下固定架4采用焊接或者螺栓连接的方式与支架5固定连接。为了进一步提升整体结构的强度，本实施例中，在两个立柱11的中上部与支架5的顶部之间均设有支撑杆8。

在立柱11的顶部通过滑轮基座14安装有上部定滑轮13，在立柱11的下部之间安装有下部定滑轮22，在两个立柱11之间安装有长油缸23，长油缸23的缸体上端与立柱11铰接连接，在活塞杆的下端安装有升降动滑轮组21。当长油缸23的活塞杆伸出时，升降动滑轮组21下降移动，当长油缸23的活塞杆回缩时，升降动滑轮组21上升移动。

本实施例中，为了提升升降动滑轮组21作升降移动时的稳定性，在立柱11的后部还设有带有轨道轮的下部滑座25，轨道轮沿立柱11滚动移动，升降动滑轮组21的轮座安装固定在下部滑座25上。

在立柱11的正面前部还设有升降基座18、背部中间位置设有中部固定板24，在升降基座18上安装有齿轮箱16和液压马达10，在齿轮箱16的输出轴上安装有主钻杆6，在主钻杆6的下端安装有钻头。液压马达10的输出轴与齿轮箱16的输入轴对接连接，升降基座18载动齿轮箱16、液压马达10和钻杆作升降移动，本实施例中，为了提升升降基座18及其附属部件作升降移动时的稳定性，在升降基座18上安装有轨道轮，轨道轮沿立柱11滚动移动。

还包括第一钢缆和第二钢缆，第一钢缆的下端与立柱11的中下部连接、中部顺次绕过升降动滑轮组21上的动滑轮以及下部定滑轮22、上部与升降基座18的底部连接。第二钢缆的一端与中部固定板24连接、中部顺次绕过升降动滑轮组21上的动滑轮以及上部定滑轮13、另一端与升降基座18的顶部连接。当长油缸23的活塞杆伸出时，升降动滑轮组21下行移动，相应地升降基座18及其附属部件上行移动，当长油缸23的活塞杆回缩时，升降动滑轮组21上行移动，相应地升降基座18及其附属部件下行移动。

本实施例中，如图6中所示，第一钢缆的端部通过钢缆调节器26与立柱11连接，通过钢缆调节器26能够对升降基座18及其附属部件的初始高度进行微调。具体地，钢缆调节器26包括外框架以及安装在外框架两端的螺杆，当转动外框架时，两个螺杆相向或者背向移动，实现对钢缆的牵拉或者释放，钢缆调节器26为现有市售部件。

请参见图1，可以看出：

钻孔装置还包括钻管9和钻管升降组件以及备用钻杆17和钻杆升降组件，钻管9和备用钻杆17两者分别吊挂在主钻杆6的两侧，在非使用状态下，钻管9采用钻管升降组件提升至高位位置并采用绑带等绑系固定在支架5上以防止晃动，备用钻杆17采用钻杆升降组件提升至高位位置并采用绑带等绑系固定在支架5上以防止晃动。

备用钻杆17的作用是与主钻杆6进行对接，拓展钻杆的总长度，备用钻杆17的上端与齿轮箱16的输出轴之间螺纹连接、下端与主钻杆6的上端之间螺纹连接。事实上，主钻杆6与备用钻杆17两者可以为相同结构的标准钻杆(长度可以不同)，便于进行对接连接。

本实施例中，钻管升降组件包括安装在立柱11的顶部侧部的钻管定滑轮12和安装在支架5上的钻管卷扬机20，由钻管卷扬机20收放卷的钢缆绕过钻管定滑轮12并采用连接件与钻管9的上端连接。

本实施例中，钻杆升降组件包括安装在立柱11的顶部侧部的钻杆定滑轮15和安装在支架5上的钻杆卷扬机19，由钻杆卷扬机19收放卷的钢缆绕过钻杆定滑轮15并采用连接件与备用钻杆17的上端连接。

在立柱11的中下部安装有对钻管9进行夹持和输送的夹持输送组件2，钻孔施工过程中，钻管9采用夹持输送组件2进行固定，钻杆从钻管9内穿过，因此钻管9为钻杆提供了导向的作用。另一方面，夹持输送组件2在夹持固定住钻管9的基础上对其进行升降移动，当下降移动时能够令钻管9的下端插入水底的泥土中，当上升移动时能够令钻管9的下端从水底的泥土中拔出。当钻管9向下插入水底泥土一定深度时，实现了对钻孔位置的确定，同时为炸礁船设施提供了一定的辅助锚定作用，配合船舶自身具备的锚定能力，避免船舶在水下钻孔施工的过程中发生移位。

请参见图2和图3，可以看出：

夹持输送组件2包括基板2-2，在基板2-2的前部设有上下两个夹持器2-3，这两个夹持器2-3对钻管9提供上下两点式的夹持固定效果。

夹持器2-3包括与基板2-2固定的、前部带有左支杆2-3-2和右支杆2-3-3、中部带有凹槽的固定夹块2-3-1，还包括内置有带有凹槽的活动夹块2-3-6的导向基座2-3-5，在导向基座2-3-5上安装有夹持油缸2-3-4，活动夹块2-3-6与夹持油缸2-3-4的活塞杆端部固定连接。这样，当夹持油缸2-3-4的活塞杆伸出时，钻管9被夹持固定在固定夹块2-3-1与活动夹块2-3-6的凹槽内。

如图中所示，在导向基座2-3-5的两侧设有连接板，这两个连接板分别与左支杆2-3-2和右支杆2-3-3采用螺栓固定连接，这样通过拆卸其中一个螺栓或者拆卸两个螺栓，令夹持油缸2-3-4、导向基座2-3-5和活动夹块2-3-6构成的组合体能够从固定夹块2-3-1上拆卸下来或者向外展开，便于钻管9置入或者脱出。

导向基座2-3-5为活动夹块2-3-6提供一定的导向作用，具体地：令导向基座2-3-5内部具有空腔且空腔的截面形状与活动夹块2-3-6的截面形状相一致，这样活动夹块2-3-6伸出或者缩回时更平稳。

还包括升降油缸(图中未示出)，其活塞杆的端部与基板2-2固定连接。在升降油缸的驱动作用下，夹持输送组件2的主体部分作升降移动，实现前述的钻管9插入水底泥土或者从水底泥土中拔出的动作。

为了提升夹持输送组件2的主体部分作升降移动时的稳定性，本实施例中，在两个立柱11的外侧均安装有轨道1，在基板2-2的背部设有上下两组支板2-1，在支板2-1的内侧安装有轨道块2-5，轨道块2-5沿所在的轨道1滑行移动。具体地，如图中所示，轨道1的截面为矩形形状，轨道块2-5的截面为U形形状，轨道1落入轨道块2-5的空间内。

需要为本钻孔装置配置液压站，长油缸23、夹持输送组件2的升降油缸和两个夹持油缸2-3-4、液压马达10、钻管卷扬机20和钻杆卷扬机19均连接至液压站，通过液压站手动控制各部件动作。

工作方式：

将钻管9下放并令其落入夹持输送组件2内，直至钻管9的下端接触水底泥面；启动夹持输送组件2的夹持油缸2-3-4，对钻管9进行夹持固定；

控制升降油缸动作，令夹持输送组件2及钻管9构成的组合体下行移动，直至钻管9的下端插入水底泥土一定距离；

控制长油缸23动作，升降基座18及其附属部件下行移动，令主钻杆6进入钻管9内，当升降基座18移动到低位位置时停止，操作液压马达10反向转动，令主钻杆6的上端与齿轮箱16的输出轴解除连接；之后控制长油缸23动作，令升降基座18及其附属部件提升至高位位置，人工牵拉备用钻杆17令其上端与齿轮箱16的输出轴对正，操作液压马达10正向转动，备用钻杆17的上端与齿轮箱16的输出轴对接连接，将备用钻杆17的下端与主钻杆6的上端对正，则在转动的过程中备用钻杆17与主钻杆6完成连接；

之后控制长油缸23动作，升降基座18及其附属部件下行移动，钻杆沿着钻管9限定的路径下行移动，在水底的礁石上进行钻孔施工，钻孔施工完成后控制长油缸23动作，将钻杆提升，先解除备用钻杆17与齿轮箱16和主钻杆6之间的连接并采用钻杆升降组件吊挂在侧部，之后再对主钻杆6进行提升；之后操作升降油缸动作，将钻管9从水底泥土中拔出，操作夹持油缸2-3-4将钻管9释放后采用钻管升降组件将钻管9提升并吊挂在侧部。

Claims (7)

1.一种炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：包括中部带有窗口(3-5)的底座(3)，在底座(3)上安装固定有支架(5)，在支架(5)的正面中部安装有相对设置的两个立柱(11)，在立柱(11)的顶部通过滑轮基座(14)安装有上部定滑轮(13)，在立柱(11)的下部之间安装有下部定滑轮(22)，在两个立柱(11)之间安装有长油缸(23)，长油缸(23)的缸体上端与立柱(11)铰接连接，在活塞杆的下端安装有升降动滑轮组(21)，在立柱(11)的正面前部还设有升降基座(18)、背部中间位置设有中部固定板(24)，在升降基座(18)上安装有齿轮箱(16)和液压马达(10)，在齿轮箱(16)的输出轴上安装有主钻杆(6)；还包括第一钢缆和第二钢缆，第一钢缆的下端与立柱(11)的中下部连接、中部顺次绕过升降动滑轮组(21)上的动滑轮以及下部定滑轮(22)、上部与升降基座(18)的底部连接，第二钢缆的一端与中部固定板(24)连接、中部顺次绕过升降动滑轮组(21)上的动滑轮以及上部定滑轮(13)、另一端与升降基座(18)的顶部连接；

还包括钻管(9)和钻管升降组件以及备用钻杆(17)和钻杆升降组件；在立柱(11)的中下部安装有对钻管(9)进行夹持和输送的夹持输送组件(2)。

2.如权利要求1所述的炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：钻管升降组件包括安装在立柱(11)的顶部侧部的钻管定滑轮(12)和安装在支架(5)上的钻管卷扬机(20)，由钻管卷扬机(20)收放卷的钢缆绕过钻管定滑轮(12)并采用连接件与钻管(9)的上端连接；钻杆升降组件包括安装在立柱(11)的顶部侧部的钻杆定滑轮(15)和安装在支架(5)上的钻杆卷扬机(19)，由钻杆卷扬机(19)收放卷的钢缆绕过钻杆定滑轮(15)并采用连接件与备用钻杆(17)的上端连接。

3.如权利要求2所述的炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：夹持输送组件(2)包括基板(2-2)，在基板(2-2)的前部设有上下两个夹持器(2-3)；夹持器(2-3)包括与基板(2-2)固定的、前部带有左支杆(2-3-2)和右支杆(2-3-3)、中部带有凹槽的固定夹块(2-3-1)，还包括内置有带有凹槽的活动夹块(2-3-6)的导向基座(2-3-5)，在导向基座(2-3-5)上安装有夹持油缸(2-3-4)，活动夹块(2-3-6)与夹持油缸(2-3-4)的活塞杆端部固定连接；还包括升降油缸，其活塞杆的端部与基板(2-2)固定连接。

4.如权利要求3所述的炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：在两个立柱(11)的外侧均安装有轨道(1)，在基板(2-2)的背部设有上下两组支板(2-1)，在支板(2-1)的内侧安装有轨道块(2-5)，轨道块(2-5)沿所在的轨道(1)滑行移动。

5.如权利要求4所述的炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：底座(3)包括相对设置的左横梁(3-3)和右横梁(3-2)，在两者之间设有连接梁(3-7)，在左横梁(3-3)的外侧设有左侧框架(3-6)，在右横梁(3-2)的外侧设有右侧框架(3-1)；在左侧框架(3-6)和右侧框架(3-1)上均设有垫板(3-4)，在左横梁(3-3)和右横梁(3-2)两者的前部之间和后部之间均设有垫板(3-4)，窗口(3-5)位于这两个垫板(3-4)之间。

6.如权利要求5所述的炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：在两个立柱(11)的中部设有中部固定架(7)、下部设有下固定架(4)，中部固定架(7)和下固定架(4)与支架(5)固定连接。

7.如权利要求6所述的炸礁船设备的钻孔装置，其特征是：在两个立柱(11)的中上部与支架(5)的顶部之间均设有支撑杆(8)。

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