一种抛石、夯实一体船用夯实装置的制作方法

本发明涉及深海施工设备技术领域，具体涉及一种抛石、夯实一体船用夯实装置。

背景技术：

随着基建技术的发展，现在远距离跨海通道的建设一般采用桥梁与隧道相结合的方式，常用的建设海底通道的方式有两种，一种是用盾构机在海床的下方开出隧道形成海底通道，另一种是在海床上铺设多个沉管，再将多个沉管连通形成海底通道。其中沉管隧道对地基要求较低，特别适用于软基、河床或海床较浅易于用水上疏浚设施进行基槽开挖的工程地点。由于其埋深小，包括连接段在内的隧道线路总长较采用矿山法和盾构法修建的隧道显著缩短。沉管断面形状可圆可方，选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业，彼此干扰较少，管段预制质量易于控制，因此越来越被重视。

沉管隧道的施工步骤包括基槽开挖、基础施工和沉管安装及接头处的处理等，基槽开挖是选用戽斗式挖泥机、带切泥头的吸泥机或挖泥机、带爪斗的起重机等设备开辟出基槽；基础施工包括先铺粗石、再铺细石，当石块被抛入基槽中后，需要将石块夯实，如果不夯实，后期铺设的沉管会发生沉降，严重影响隧道的质量，在申请号为201721430456.7，授权公告日为2018.06.15的专利文件中公开了一种水下块石基床打夯系统，该方案解决了现有打夯装置不利于夯点定位等技术问题，该方案是通过将夯锤提起到一定高度后再放下，夯锤在重力作用下运动，直至打击在水下块石基床上，该方案，夯锤降下的过程中受水流等外力的作用明显，落点仍然不够精准，会导致石块基层的密实度不均匀，影响基床的质量。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种抛石、夯实一体船用夯实装置，解决现有技术中的打夯系统夯实的基床密实度不均匀的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种抛石、夯实一体船用夯实装置，包括平行设置在船体上的两条以上的夯实滑轨，在夯实滑轨上设有夯实小车装置，在夯实小车装置上设有夯锤提升装置和振动夯锤装置，夯锤提升装置驱动振动夯锤装置做升降运动；在船体上设有驱动夯实小车装置沿夯实滑轨运动的夯实驱动装置；

夯实滑轨为工字型滑轨，工字型滑轨包括两条凹槽，夯实小车装置包括夯实小车架，在夯实小车架上设有三组以上的承托夯实小车架的夯实小车行走轮组，夯实小车行走轮组至少与两条以上的夯实滑轨配合，夯实小车行走轮组包括设在夯实小车架底部的夯实小车铰接座，在夯实小车铰接座上铰接有夯实小车行走轮主支架，在夯实小车行走轮主支架的一端设有夯实小车行走轮，在夯实小车行走轮主支架的另一端铰接有夯实小车行走轮副支架，在夯实小车行走轮副支架上设有一个以上的夯实小车行走轮，夯实小车行走轮在夯实滑轨上滑动。

以上结构，夯实小车装置在夯实驱动装置的驱动下可沿夯实滑轨滑动，在不移动船只的情况下可横向夯实一个基槽宽度的石块层，振动夯锤装置可由夯锤提升装置驱动做升降运动；振动夯锤与重力夯锤相比具有明显的优势，振动夯锤工作时始终处于需要夯实的石块上，受水流冲击的影响小，不易产生位移，能保证需要夯实的石块层密实度高且均匀；该方案结构和操作均简单，实用性好，制造成本低，工作效率高。

进一步的，在夯实小车架上还设有三组以上的防止夯实小车架侧移的夯实小车侧限位轮组，夯实小车侧限位轮组至少与两条以上的夯实滑轨配合，夯实小车侧限位轮组包括设在夯实小车架上的夯实小车侧限位轮支架，在夯实小车侧限位轮支架上设有夯实小车侧限位轮，夯实小车侧限位轮与抛石滑轨的侧面配合。

以上设置，夯实小车侧限位轮从夯实滑轨的侧面限制夯实小车架的位置，为夯实小车架提供导向，防止夯实小车架卡死在夯实滑轨上。

进一步的，在夯实小车架上设有悬臂，夯锤提升装置包括夯锤提升绞车，在夯实小车架的悬臂上设有夯锤提升定滑轮，在振动夯锤装置上设有夯锤提升动滑轮，从夯锤提升绞车发出的钢丝绳绕过夯锤提升定滑轮和夯锤提升动滑轮后固定在夯实小车架的悬臂上。

以上结构，设置悬臂能节省船体的空间，夯锤提升动滑轮在夯锤提升装置中可视为动滑轮，这种设置既结构简单，又省力，可使用较小拉力的夯锤提升绞车，节省制造成本。

进一步的，所述夯实驱动装置包括设在船体上的夯实绞车和夯实导向滑轮，夯实绞车设在夯实滑轨的一端，夯实导向滑轮设在夯实滑轨的另一端，在夯实绞车上缠绕有夯实驱动钢丝绳，夯实驱动钢丝绳的一端与夯实小车架靠近夯实绞车的一侧相连，夯实驱动钢丝绳的另一端绕过夯实导向滑轮后与夯实小车架靠近夯实导向滑轮的一侧相连。

以上结构，通过夯实绞车的正反转即可实现夯实小车架沿夯实滑轨的双向运动。

进一步的，在夯实小车架上还设有油管提升装置，油管提升装置包括设在夯实小车架顶部的油管吊架，在油管吊架的顶部设有吊架悬架，在油管吊架的底部设有绞车安装平台，在绞车安装平台上设有油管提升绞车，在吊架悬架上设有油管提升定滑轮，从油管提升绞车发出的钢丝绳绕过油管提升定滑轮，在油管提升绞车钢丝绳的自由端设置吊钩。

以上结构，由于振动锤采用液压驱动，而液压泵站是设置在夯实小车架上的，因此在夯实小车架与振动锤之间需要设置液压油管，船只在拖航时，需要将振动夯锤装置抬升，同时也要将液压油管抬升，防止液压油管在海中拖行而损坏，因此设置油管提升装置来抬升液压油管。

进一步的，振动夯锤装置包括夯锤吊架、振动锤座、连接座和夯板，夯锤提升动滑轮设在夯锤吊架的顶部，在夯锤吊架的底部中心设有吊耳，在吊耳上竖直设有腰形通孔，在振动锤座的顶部设有铰接耳，夯锤吊架与振动锤座之间通过吊耳和铰接耳铰接连接，在夯锤吊架与振动锤座之间还设有稳固钢丝绳，连接座的顶部与振动锤座相连，连接座的底部与夯板相连，在振动锤座上设有振动锤。

以上结构，在吊耳上设置的腰形通孔，为铰接耳的振动提供空间，可防止振动锤工作时产生的振动往夯锤吊架上传递，由于夯板重量大，设置稳固钢丝绳可使夯锤吊架与振动锤座之间的连接稳固。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图1中c处放大图；

图4为本发明的右视图；

图5为图4中d处放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1至图5所示：一种抛石、夯实一体船用夯实装置，包括平行设置在船体1上的两条以上的夯实滑轨81，本实施例中，夯实滑轨81的数量为两条，且夯实滑轨81为工字型滑轨，工字型滑轨包括两条凹槽，在两条夯实滑轨81上设有夯实小车装置82，在夯实小车装置82上设有夯锤提升装置83和振动夯锤装置84，夯锤提升装置83驱动振动夯锤装置84做升降运动；在船体1上设有驱动夯实小车装置82沿夯实滑轨81运动的夯实驱动装置85。

夯实小车装置82包括夯实小车架86，在夯实小车架86上设有三组以上的承托夯实小车架86的夯实小车行走轮组87，本实施例中，夯实小车架86为矩形结构，夯实小车行走轮组87的数量为四组，分别设在夯实小车架86底部的四个角处，其中两组与一侧的夯实滑轨81配合，两组与另一侧的夯实滑轨81配合，夯实小车行走轮组87包括设在夯实小车架86底部的夯实小车铰接座860，在夯实小车铰接座860上铰接有夯实小车行走轮主支架870，在夯实小车行走轮主支架870的一端设有夯实小车行走轮8701，在夯实小车行走轮主支架870的另一端铰接有夯实小车行走轮副支架871，在夯实小车行走轮副支架871上设有一个以上的夯实小车行走轮8701，本实施例中，工字型夯实滑轨81每侧的凹槽内均设有三个夯实小车行走轮8701，即每组夯实小车行走轮组87包括六个夯实小车行走轮8701，这是由于振动夯锤装置84的重量非常重，尽可能地多设置夯实小车行走轮8701能分散振动夯锤装置84的重量，另外夯实小车行走轮主支架870与夯实小车铰接座860铰接、夯实小车行走轮副支架871与夯实小车行走轮主支架870铰接的设置可使夯实小车行走轮8701充分与夯实滑轨81接触。

在夯实小车架86上还设有三组以上的防止夯实小车架86侧移的夯实小车侧限位轮组88，本实施例中，夯实小车侧限位轮组88的数量为四组，分别设在夯实小车行走轮组87的旁边，夯实小车侧限位轮组88包括设在夯实小车架86上的夯实小车侧限位轮支架883，在夯实小车侧限位轮支架883上设有夯实小车侧限位轮884，一侧的夯实小车侧限位轮884与抛石滑轨21的侧面配合，另一侧的夯实小车侧限位轮884与夯实滑轨81的侧面配合，夯实小车侧限位轮884从夯实滑轨81的侧面抵挡夯实小车架86，并为夯实小车架86提供导向，防止夯实小车架86卡死在夯实滑轨81上。

夯锤提升装置83包括夯锤提升绞车830，在夯实小车架86上设有悬臂861，在悬臂861上设有夯锤提升定滑轮831，在振动夯锤装置84上设有夯锤提升动滑轮840，从夯锤提升绞车830发出的钢丝绳绕过夯锤提升定滑轮831和夯锤提升动滑轮840后固定在悬臂861上，该方案，夯锤提升动滑轮840在夯锤提升装置83中可视为动滑轮，这种设置既结构简单，又省力，可使用较小拉力的夯锤提升绞车830，节省制造成本。

夯实驱动装置85包括设在船体1上的夯实绞车850和夯实导向滑轮851，夯实绞车850设在夯实滑轨81的一端，夯实导向滑轮851设在夯实滑轨81的另一端，在夯实绞车850上缠绕有夯实驱动钢丝绳852，夯实驱动钢丝绳852的一端与夯实小车架86靠近夯实绞车850的一侧相连，夯实驱动钢丝绳852的另一端绕过夯实导向滑轮851后与夯实小车架86靠近夯实导向滑轮851的一侧相连，以上结构，通过夯实绞车850的正反转即可实现夯实小车架86沿夯实滑轨81的双向运动。

振动夯锤装置84包括夯锤吊架841、振动锤座842、连接座843和夯板844，夯锤提升动滑轮840设在夯锤吊架841的顶部，在夯锤吊架841的底部中心设有吊耳8411，在吊耳8411上竖直设有腰形通孔8412，在振动锤座842的顶部设有铰接耳8421，夯锤吊架841与振动锤座842之间通过吊耳8411和铰接耳8421铰接连接，在夯锤吊架841与振动锤座842之间还设有稳固钢丝绳845，连接座843的顶部与振动锤座842的底部相连，连接座843的底部与夯板844的顶部相连，在振动锤座842上设有振动锤8420，该方案，在吊耳8411上设置的腰形通孔8412，为铰接耳8421的振动提供空间，可防止振动锤8420工作时产生的振动往夯锤吊架841上传递，由于夯板844重量大，设置稳固钢丝绳845可使夯锤吊架841与振动锤座842之间的连接更稳固。

在夯实小车架86上还设有油管提升装置9，油管提升装置9包括设在夯实小车架86顶部的油管吊架91，在油管吊架91的顶部设有吊架悬架92，在油管吊架91的底部设有绞车安装平台93，在绞车安装平台93上设有油管提升绞车94，在吊架悬架92上设有油管提升定滑轮95，从油管提升绞车94发出的钢丝绳绕过油管提升定滑轮95，在油管提升绞车钢丝绳的自由端设置吊钩96，本实施例中，振动锤8420采用液压驱动，而液压泵站是设置在夯实小车架86上的，因此在夯实小车架86与振动锤8420之间需要设置液压油管，抛石、夯实一体船在拖航时，需要将振动夯锤装置84抬升，同时也要将液压油管抬升，防止液压油管在海中拖行而损坏，因此设置油管提升装置9来抬升液压油管。

该方案，需要施工时，将船开到需要施工的海域后，启动夯锤提升绞车830，降下振动夯锤装置84至石块上，启动振动锤8420，利用振动锤8420的振动将石块层夯实，将一个夯板844面积大小的石块基层夯实后，启动夯锤提升绞车830将振动夯锤装置84抬高，再启动夯实绞车850将夯实小车架86移动至下以工位，再降下振动夯锤装置84将石块夯实，直至夯完一个基槽宽度的石块，夯实装置8移动至起始位置，将船移动至下一工位，循环以上的操作，直至完成石块基层的施工。

本发明的方案结构和操作均简单，实用性好，制造成本低，效率高。