CN220704634U - 一种挖泥船裂岩碎岩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种挖泥船裂岩碎岩装置，包括船体，船体工作平台、钻机、裂岩装置，所述钻机和裂岩装置设置在船体工作平台上，所述船体运送和承载所述钻机，所述钻机包括导向架、液压卡盘、套管、钻杆、冲击器、钻头，电动机，所述裂岩装置包括液压分裂装置和提拉装置。该装置对水下岩石先钻孔后再通过裂岩装置冲程大的特点，在岩石产生较大裂缝时从根部将其断裂，产量大、效率高，有效解决了一般碎岩方式打击力度不够致使工效不足影响工期的问题，其精确性高，环境适应性好，无震动和危害，可在靠近码头、跨河桥梁、临岸建筑物等水域施工，可作业于饱和抗压强度120Mpa以下的岩石破碎，并可搭配大型反铲挖掘机24小时连续作业，经济效益显著提高。

Description

一种挖泥船裂岩碎岩装置

技术领域

本实用新型涉及一种挖泥船裂岩碎岩装置，属于基建内河疏浚技术领域。

背景技术

在航道整治或港口码头建设工程中，为满足工程施工和水运结构运营需要，经常需要对水下礁石进行清除。尤其随着内陆运河项目的大力开发，内河航道、渔港等级的提升，疏浚过程中遭遇沉积的硬质岩层河床需要清除的问题也不断增加，针对于水下硬岩开挖，常用的疏浚方式，目前国内外的处理方法主要有：(1)炸药爆破法：把炸药安放在礁石表面进行起爆，其缺点是：炸药消耗量大，效率低下；(2)钻孔装药爆破法：即用专业钻孔船在水下礁石内钻孔，钻孔后把炸药放入孔内后起爆，其缺点是操作复杂，产生的化学物质对水体有污染，产生的振动对周边构筑物影响较大；(3)锤击法：利用重型冲击锤用起重船吊离礁石面一定高度释放，冲击锤自由落体冲击礁面，把礁石击碎，其缺点是：精度不足，设备故障率高。水下爆破法，因疏浚河段常常会穿越城镇、船闸、桥梁等敏感环境，或者河段内有引用水源地、鱼类保护区和水产养殖区等生态环境，该种水下爆破方法对水生物破坏大，影响环保，存在不安全隐患，因此，出于环保及安全的规定及要求，无法采用爆破的作业方式，只能采取机械碎岩处理，即利用挖掘机结合液压破碎锤上船施工法，用挖掘机装破碎锤上施工船对水下礁岩进行破碎，而达到对水下碎岩的目的，其缺点是设备小型化，破碎高强度岩石时效率较低。

综上所述，目前各类碎岩工艺都存在着一定的不足，在内河航道疏浚过程中，复杂敏感环境下碎岩能力及工效的限制，严重影响航道的修建与治理进度，进而阻碍我国经济快速发展。因此打造一种适合内河航道水下高效碎岩装置对内河航道的快速发展具有重要意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用钻孔加液压碎岩相结合的方式，以解决环保性差、工效不足等问题的一种挖泥船裂岩碎岩装置。

本实用新型所提出的一种挖泥船裂岩碎岩装置，包括：船体，船体工作平台，钻机，裂岩装置，所述钻机和裂岩装置设置在船体工作平台上，所述船体运送和承载所述钻机，所述钻机包括导向架、液压卡盘、套管、钻杆、冲击器、钻头、电动机，所述裂岩装置包括液压分裂装置和提拉装置。

所述液压卡盘设置在钻机的底部，用于固定套管，所述钻杆设置在套管内，用于进行钻孔，所述钻头与冲击器旋拧成一体设置在钻杆的底部。

所述提拉装置由卷扬机和钢丝绳组成，用于提拉液压分裂装置和套管。

所述套管由液压卡盘固定，通过卷扬机拖曳钢丝绳与钻机上的导向架相连。

所述液压分裂装置包括柱形本体，所述柱形本体内设置有容积腔，所述容积腔内设置有油缸、油路和若干个活塞，所述柱形本体上设置有若干个槽体，所述活塞设置在槽体内，所述柱形本体的顶部设置有油嘴。

所述槽体的底部通过油路与用于向容积腔内输送油液的油嘴连通，所述油嘴连接动力油站。

所述钻头的直径与裂岩装置直径相匹配。

所述钻头的直径为219mm，与液压分裂装置的锤体直径相同。

本实用新型所提出的一种挖泥船裂岩碎岩装置，将钻机钻孔和裂岩装置结合，钻机安装在船体的工作平台上，通过设置在船体工作平台上的钻机先对水下岩层进行完整性破坏，待钻孔完成后，利用提拉装置将钻头取出，再通过设置在提拉装置上的卷扬机和套管将裂岩装置通过套管下放到已钻好的孔内，启动裂岩装置的液压分裂装置连接的动力油泵工作，通过液压活塞顶撑，将岩石从内部撑裂开来，从而达到碎岩的目的。该装置通过设置在船体工作平台上的钻机钻孔，钻孔后，利用裂岩装置冲程大的特点，可以在岩石产生较大裂缝的同时从根部断裂，产量高，有效的解决了一般碎岩方式由于打击力度有限致使工效不足而影响工期的问题，该碎岩装置精确性高，环境适应性好，由于作用力是从岩石内部向外破坏岩石结构,无震动和声响、无任何危害，可在靠近码头、跨河桥梁、临岸建筑物等水域中施工，对周围环境不产生具大影响。裂岩装置通过套管下放至孔内，无需额外增加水下定位或可视化装备，从而降低施工成本和工序，可作业于内河航道疏浚120Mpa以下岩石的破碎，并可搭配大型反铲挖掘机24小时连续作业，经济效益显著提高。

附图说明

附图1为本实用新型所提出的一种挖泥船裂岩碎岩装置整体结构示意图；

附图2为本实用新型所提出的一种挖泥船裂岩碎岩装置的钻机局部结构示意图和船体上的液压分裂装置结构图；

附图3为图1中提拉装置结构示意图；

附图4为图1中钻杆结构示意图；

附图5为图1中冲击器结构示意图；

附图6为本发明所提出的一种裂岩船装置实施例中钻机设置为10台的整体结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图6，这6个图给出本实用新型所提出的一种挖泥船裂岩碎岩装置的整体结构，该装置包括：船体1，船体工作平台，钻机2，裂岩装置，所述钻机2和裂岩装置设置在船体工作平台上，所述钻机2包括导向架21、液压卡盘22、套管23、钻杆24、冲击器25、钻头26，电动机，所述裂岩装置包括液压分裂装置3和提拉装置4。其中，液压卡盘22设置在钻机的底部，用于固定套管23，所述钻杆设置在套管内23，用于进行钻孔，所述钻头26与冲击器25旋拧成一体设置在钻杆24的底部。

其中，提拉装置4由卷扬机41和钢丝绳42组成，用于提拉液压分裂装置3和套管23，所述套管23由液压卡盘22固定，通过卷扬机41拖曳钢丝绳42与钻机上的导向架21相连，其中钻机的数量可根据实际需要设置2-10个。

所述液压分裂装置3包括柱形本体31，所述柱形本体31内设置有容积腔，所述容积腔内设置有油缸、油路和若干个活塞32，所述柱形本体31上设置有若干个槽体33，所述活塞32设置在槽体33内，所述柱形本体的顶部设置有油嘴34，所述槽体的底部通过油路与用于向容积腔内输送油液的油嘴连通，其中，油嘴的一端连接动力油泵(因油泵属于常规故图中没有给出)。所述钻头26的直径与裂岩装置的直径相匹配，本实施例里钻头的直径优选为219mm，与液压分裂装置的柱形本体直径相同。

施工时，将碎岩船行驶至预碎岩的礁石区域，通过设置在钻机底部的液压卡盘将钻机的套管首先固定，套管通过卷扬机拖曳钢丝绳与钻机上的导向架相连；安装钻具，将直径与液压分裂装置的柱形本体直径相同的钻头，本实施例中采用具有扩孔，开孔的多功能锥形钻头，与冲击器旋拧连接后成一体安装在钻杆的底部，将钻杆插入套管内，启动钻机电动机，对水下岩石顺着钻杆的轴向钻进，因一直是轴向运动，减少钻杆的磨损，待钻孔达到需要的孔深，停止钻机，通过卷扬机41拖曳钢丝绳42将与钻机导向架上21相连的套管提出，将液压裂岩装置顺着套管下放到钻孔内，启动液压裂岩装置本体连接的油泵驱动通过设置在裂岩装置本体上部的油嘴输入液压油进入油缸，对槽体上的若干个活塞进行顶撑运动，利用了岩石内部拉应力远小于抗压应力，其外部抗压能力强，内部拉应力弱的特点，其内部接应力只有其抗压应力的10％左右。达到利用液压机械的方式将岩石从内部被破坏胀裂开,由于是从岩石内部向外破坏岩石结构,无震动和声响、无任何危害，且产量效率极高。可有效的解决了一般碎岩方式由于打击力度有限致使工效不足进而影响工期的弊病。精确性高，环境适应性好，可在靠近码头、跨河桥梁、临岸建筑物的水域中施工，对周围环境几乎不产生影响，也可以与反铲挖泥船搭配可以24小时不间断的连续作业，故障率低，施工进度有保障，不需要躲避飞石，无施工干扰，环境适应性极强。

Claims (8)

1.一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：该装置包括船体，船体工作平台，钻机，裂岩装置，所述钻机和裂岩装置设置在船体工作平台上，所述船体运送和承载所述钻机，所述钻机包括导向架、液压卡盘、套管、钻杆、冲击器、钻头，电动机，所述裂岩装置包括液压分裂装置和提拉装置。

2.根据权利要求1所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所液压卡盘设置在钻机的底部，用于固定套管，所述钻杆设置在套管内，用于进行钻孔，所述钻头与冲击器旋拧成一体设置在钻杆的底部。

3.根据权利要求1所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所述提拉装置由卷扬机和钢丝绳组成，用于提拉液压分裂装置和套管。

4.根据权利要求1所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所述套管由液压卡盘固定，通过卷扬机拖曳钢丝绳与钻机上的导向架相连。

5.根据权利要求1所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所述液压分裂装置包括柱形本体，所述柱形本体内设置有容积腔，所述容积腔内设置有油缸、油路和若干个活塞，所述柱形本体上设置有若干个槽体，所述活塞设置在槽体内，所述柱形本体的顶部设置有油嘴。

6.根据权利要求5所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所述槽体的底部通过油路与用于向容积腔内输送油液的油嘴连通，所述油嘴连接动力油泵。

7.根据权利要求1所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所述钻头的直径与裂岩装置直径相匹配。

8.根据权利要求1所述的一种挖泥船裂岩碎岩装置，其特征在于：所述钻头的直径为219mm，与液压分裂装置的柱形本体直径相同。