CN219241863U - 一种水下定位钻孔清淤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下定位钻孔清淤装置，包括壳体，所述壳体内设有清淤层和机械层，所述清淤层包括离心泵，所述机械层包括钻孔装置和水下定位装置，且壳体上连接有水下高清摄像头，在壳体上开设有进水口、排水口以及用于排走泥沙的抽砂管口，所述进水口和排水口位于壳体的底部且靠近所述钻孔装置，所述抽砂管口和离心泵连接，所述进水口和排水口与离心泵连通。本实用新型通过惯导倾斜测量GPS定位仪精确测定钻孔位置，配合钻孔装置以及清淤装置实现代替人工水下精确定位及钻孔作业，其效率高，成本低，大大降低了潜水作业风险。

Description

一种水下定位钻孔清淤装置

技术领域

本实用新型涉及水下施工作业领域，具体是涉及一种水下定位钻孔清淤装置。

背景技术

在水下特种作业应用中，一般需要潜水员携带专用工具进行作业，受水下光线，杂质等因素的影响，水下能见度低，因此水下作业效率低下，且对潜水员素质要求很高，需要有资质并有水下工作经验的潜水员，对于复杂水文水况下的施工环境，作业难度大、潜水作业安全隐患较高，同时，对于施工方而言，请专业的潜水作业人员所花费的成本较高，不利于项目进度的推进，因此使用潜水机器人代替人工水下作业成为越来越多项目施工方的选择手段。

现阶段的用于水下钻孔的设备或机器受限大多只具备单一的钻孔功能，往往需要人工进行钻孔前的基础性辅助，如准确定位打孔点等，并且，在钻孔过程中，钻出的泥沙还会或随着涌流扩散，不利于钻孔情况的监测，总体而言，其效率以及钻孔精度仍有较大的提升空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水下定位钻孔清淤装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种水下定位钻孔清淤装置，包括壳体，所述壳体内设有清淤层和机械层，所述清淤层包括离心泵，所述机械层包括钻孔装置和水下定位装置，壳体上连接有水下高清摄像头，在壳体上开设有进水口、排水口以及用于排走泥沙的抽砂管口，所述进水口和排水口位于壳体的底部且靠近所述钻孔装置，所述抽砂管口和离心泵连接，所述进水口和排水口与离心泵连通。

通过本方案，水下定位钻孔清淤装置同时具备水下精准定位、钻孔以及清淤功能，可实现远程控制，其通过水下高清摄像头可即时监测水下情况，同时可以对施工前水下施工环境，完工后施工效果检查使用。在实现水下打孔作业上具有较高的作业效率和作业精度，极大的节约了作业成本、减小了水下作业风险。

进一步地，所述钻孔装置为气动钻孔机。

进一步地，所述离心泵为气动控制的离心泵。

在本方案中，钻孔装置和离心泵均采用气动控制，其可靠性相比于电控更好，且其检修维护方便、环境适应性强，对于水下作业更为安全耐用。同时，也减少了位于水下的电缆线的连接布置，节约了成本。

进一步地，所述壳体上连接有复合管线，所述复合管线包括电缆线、空压机气管以及绝缘外皮，所述电缆线与空压机气管之间填充有海绵。

通过本方案，空压机气管与电缆线集束组成复合管线，在满足设备供电和气体供应的同时，还起到了对空压机气管的保护，此外，避免了多个线路、管道相互缠绕，减小了管路破坏的风险。

进一步地，所述电缆线的外表面连接有多个浮球。本方案设置浮球的目的在于提升电缆线在水中的浮力，避免因电缆线因自重沉入水底。

进一步地，所述水下定位装置包括三个所述惯导倾斜测量GPS定位仪，且三个所述惯导倾斜测量GPS定位仪形成的几何中心与所述钻孔装置重合。

进一步地，所述离心泵的底部连接有过滤网片。

进一步地，在进水口和排水口上均设有用于控制水流方向的阀门，且在所述排水口上设有网状冲淤孔。

进一步地，壳体上设有与所述水下高清摄像头配合的水下照明灯。

进一步地，位于壳体底部设有履带式移动装置。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型集合水下定位、钻孔、清淤等功能于一体，在代替人工潜水高效完成水下施工作业的同时，极大地避免了因作业水深、水质或其他复杂水文环境而带来的作业风险。

2、本实用新型利用惯导倾斜测量GPS定位仪通过三点定位法精确测定所需钻孔位置，提高了钻孔精度，降低了水上测量时间及人工成本。

3、本实用新型采用将导电电缆线和气管以绝缘外皮包裹，并填充海绵形成特制的复合管线，在满足为气动钻孔机和离心泵供电的同时，将用于气体供应输送的气管也进行了保护连接 ，避免气管单独暴露于水中从而遭受破损漏气的风险，同时，供电的电线与气管集中成束，也减少线路分支数量，避免相互缠绕，降低了管线损坏的风险。

附图说明

图1为水下定位钻孔清淤装置示意图；

图2为水下定位钻孔清淤装置侧视图；

图3为清淤层俯视图；

图4为清淤层仰视图；

图5为机械层俯视图；

图6为机械层仰视图；

图7为复合管线截面图；

图8为浮球连接示意图；

图9为三点定位原理图。

图中，1-壳体，2-气动钻孔机，3-水下照明灯，4-履带式移动装置，5-复合管线，501-空压机气管，502-电缆线，503-海绵，6-抽砂管口，7-清淤层，8-机械层，9-离心泵，10-排水口，11-进水口，12-过滤网片，13-水下高清摄像头，14-网状冲淤孔，15-惯导倾斜测量GPS定位仪，16-驱动件，17-浮球。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图6，一种水下定位钻孔清淤装置，包括壳体1，所述壳体1内设有清淤层7和机械层8，其中，所述清淤层7包括离心泵9，而所述机械层8包括钻孔装置和水下定位装置。在本实施例中，钻孔装置和离心泵9均采用气动控制，所述钻孔装置为气动钻孔机2，相比于电动控制，气动的控制方式具有更高的可靠性，且其检修维护方便、环境适应性强，适用于潜水作业机器设备的连接控制。

同时，壳体1上连接有水下高清摄像头13，其目的在于方便观察周围施工情况以及配合水下定位装置完成对钻孔位置的确定。此外，为降低对水下高清摄像头13的成本（水下能见度较低时，则需要配备具有夜视红外功能的水下摄像头 ，从而使得水下高清摄像头13的选型成本大大增加），壳体1上还设有水下照明灯3，以配合水下高清摄像头13，以使视野更为清晰，便于观测孔位周围的情况。

此外，该水下定位钻孔清淤装置在壳体1上开设有进水口11和排水口10，所述进水口11和排水口10位于壳体1的底部且靠近所述钻孔装置，并且，所述进水口11和排水口10与离心泵9连接，在离心泵9的底部还连接有过滤网片12。同时，壳体1上还设有用于排走泥沙的抽砂管口6，且所述抽砂管口6和离心泵9连接。

在气动钻孔机2钻孔的过程中，钻头处产生的淤泥或悬浮物通过进水口11被吸入离心泵9，离心泵9根据个组分的比重的不同，将水和泥沙分离，其中，分离出的水通过排水口10排出，而经离心泵9分离出的泥沙则经过该抽砂管口6排出。值得注意的是，为防止排水口10处由离心泵9排出的水流水压过大以造成对孔位处泥沙的冲击，本实施例在所述排水口10上设有网状冲淤孔14，以此减小水压，并通过减压后的水流将孔位周围比重较小的颗粒激起至悬浮状态，以便通过进水口11吸入处理。

同时，本实施例在进水口11和排水口10上均设有用于控制水流方向的阀门，为减小阀门成本，所采用的阀门可以简单的机械阀门，其通过阀门两端的压差控制开闭，其中，位于进水口11上的阀门只能顺着进水方向开启，反向则无法打开，具体地，当离心泵9工作时，进水口11处内外部水压大于通道内部，水流压开阀门，经进水口11进入离心泵9。同理，位于排水口10上的阀门只能顺着排水的方向开启，反向则无法开启。换言之，在该阀门的作用下，水流只能由进水口11进入，由排水口10排出。

本实施例所述的水下定位装置包括三个所述惯导倾斜测量GPS定位仪15，且三个所述惯导倾斜测量GPS定位仪15形成的几何中心与所述钻孔装置重合，采用三点定位法（请参阅图9）确定所需钻孔的位置。

相应地，本实施例中的气动钻孔机2上可连接用于控制钻孔方向的多根伸缩杆，通过伸缩杆之间相互配合调控气动钻孔机2的钻头方向，这样，气动钻孔机2的钻孔精度也就更高。

请参阅图1和图6，为实现水下定位钻孔清淤装置在水底的行进，配合定位，本实施例在壳体1底部还设置有履带式移动装置4，为满足水下定位钻孔清淤装置行进移动的灵活性，该履带式移动装置4内搭配有多个独立的驱动件16，所述驱动件16为现有技术，为电机和轴的结构。当然，也可以用滚轮或其他形式的移动机构代替所述履带式移动装置4。

请参阅图5和图7，本实施例中，在壳体1上连接复合管线5，所述复合管线5包括电缆线502、空压机气管501以及绝缘外皮，所述电缆线502与空压机气管501之间填充有海绵503。空压机气管501与电缆线502集束组成复合管线5，在满足设备供电和气体供应的同时，还起到了对空压机气管501的保护，此外，一定程度上避免了多个线路管道相互缠绕，减小了管路破坏的风险。

此外，在所述电缆线502的外表面连接有多个浮球17。请参阅图8，而设置浮球17的目的在于提升电缆线502在水中的浮力，避免因电缆线502因自重沉入水底从而“拉扯”岸上的控制终端。

本实用新型具备水下定位、钻孔以及清淤功能，可实现远程控制，其通过水下高清摄像头13以及水下照明灯3可监测水下情况并反馈到岸上以便操纵控制。同时本实施例还通过履带式移动装置4水下移动，并配合水下定位装置中惯导倾斜测量GPS定位仪15完成钻孔前的精确定位工作。在实现水下打孔作业上具有较高的作业效率和作业精度，作业成本、作业风险大大降低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种水下定位钻孔清淤装置，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）内设有清淤层（7）和机械层（8），所述清淤层（7）包括离心泵（9），所述机械层（8）包括钻孔装置和水下定位装置，且壳体（1）上连接有水下高清摄像头（13），在壳体（1）上开设有进水口（11）、排水口（10）以及用于排走泥沙的抽砂管口（6），所述进水口（11）和排水口（10）位于壳体（1）的底部且靠近所述钻孔装置，所述抽砂管口（6）和离心泵（9）连接，所述进水口（11）和排水口（10）与离心泵（9）连通。

2.根据权利要求1所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：所钻孔装置为气动钻孔机（2）。

3.根据权利要求2所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：所述离心泵（9）为气动控制的离心泵。

4.根据权利要求3所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：所述壳体（1）上连接有复合管线（5），所述复合管线（5）包括电缆线（502）、空压机气管（501）以及绝缘外皮，所述电缆线（502）与空压机气管（501）之间填充有海绵（503）。

5.根据权利要求4所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：所述复合管线（5）的外表面连接有多个浮球（17）。

6.根据权利要求1所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：所述水下定位装置包括三个惯导倾斜测量GPS定位仪（15），且三个所述惯导倾斜测量GPS定位仪（15）形成的几何中心与所述钻孔装置重合。

7.根据权利要求1所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：所述离心泵（9）的底部连接有过滤网片（12）。

8.根据权利要求1所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：在进水口（11）和排水口（10）上均设有用于控制水流方向的阀门，且在所述排水口（10）上设有网状冲淤孔（14）。

9.根据权利要求1所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：壳体（1）上设有与所述水下高清摄像头（13）配合的水下照明灯（3）。

10.根据权利要求1所述的一种水下定位钻孔清淤装置，其特征在于：位于壳体（1）底部设有履带式移动装置（4）。

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