海上凿岩施工工艺及设备的制作方法

本发明涉及海上凿岩施工工艺及设备，尤其涉及一种在基槽底面坡度过陡、岩石地形不平的环境下的海上移动基槽凿岩施工方法与设备。

背景技术：

目前海上基槽凿岩，主要采用斧头状的凿岩锤，利用方驳上的吊机，吊起凿岩锤，凿岩锤靠自身重力，落到凿岩点上，实现凿岩。这种工艺主要存在以下缺点，工作效率低，且对凿岩对象要求很高，通常作用于强风化岩石，如果遇到基槽底面坡度过陡，或者不平的岩石地形，凿岩精度和凿岩效果都无法保证，施工进度也无法得到保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述缺陷，提出了一种海上凿岩施工工艺及设备，其具有使用方便安全、结构简单、成本低的特点。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种海上凿岩施工工艺，包括以下步骤，在方驳上安装冲孔桩机和吊机，吊机上悬挂抽砂泵，组成海上凿岩设备；对海上凿岩设备进行定位；在凿岩点上利用冲孔桩机进行试锤，确认凿岩点岩面的形态；利用冲孔桩机进行凿岩，直至凿岩点符合设计要求；用抽砂泵抽出凿岩点位置上的岩石碎沫，完成所述凿岩点上的凿岩施工。

作为优选地，对海上凿岩设备进行定位的步骤包括，先利用方驳上的锚机对凿岩区域粗略定位，再利用设置在冲孔桩机上的GPS定位系统进行精确定位。

作为优选地，利用冲孔桩机进行凿岩，直至凿岩点符合设计要求的步骤包括，采用点锤的方式先将陡峭的岩面凿为平面，再进行冲击凿岩工作。

一种海上凿岩设备，包括方驳、冲孔桩机、吊机和抽砂泵，冲孔桩机设置在船舷侧边，吊机设置在方驳上，抽砂泵悬挂在吊机上，冲孔桩机包括设置在机体前部的主柱和悬挂在机体前部的锤头，主柱顶端设有GPS定位系统，锤头底面为锥面。

作为优选地，锤头重量为5吨，锤头直径为1.3米。

作为优选地，冲孔桩机在方驳上设有至少两个。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过逐渐凿岩的方式，完成对岩面过高、坡度过陡的凿除，操作安全，使用方便，凿岩密度大、精度高，效率可靠。

2.凿岩平台的冲孔桩机与平板方驳便于支拆，能够实现循环地移动作业。

3.本发明通过固定安装在冲孔桩机外挑的大梁顶端的定位GPS进行精确定位，保证了施工精度。

附图说明

图1是海上移动平台的平面示意图；

图2是冲孔桩机的主视图；

图3是冲孔桩机的侧视图；

图4是冲孔桩机的俯视图；

图中：1锤头 2主柱 3副柱 4底盘 5传动机构 6驾驶操作机构 7钢丝绳 8GPS定位系统 9GPS固定架 10抽砂泵 11方驳 12冲孔桩机 13吊机。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，为海上移动平台(即海上凿岩设备)的平面示意图，包括方驳11、冲孔桩机12、吊机13和抽砂泵10，冲孔桩机12固定安装在船舷侧边，使冲孔桩机12的锤头1伸出船体，能落入海中。吊机13固定安装在方驳11上，位于冲孔桩机12附近，利于后续抽砂作业，抽砂泵10悬挂在吊机13上。冲孔桩机12在方驳11上设有至少两个，保证工作效率，安置时，需通过冲孔桩机12上的锤头1的直径、高度进行桩机的排列。

如图2至图4所示，为冲孔桩机12的三视图，冲孔桩机12选用型号为CK1500的桩机，其主要包括锤头1、主柱2、副柱3、底盘4、传动机构5、驾驶操作机构6和钢丝绳7，所述结构为现有的冲孔桩机所具备的基本结构，驾驶操作机构6操控传动机构5带动钢丝绳7的绞松状态，钢丝绳7再由主柱2和副柱3上的滑轮绕下，从而控制锤头1的起落高度，并达到凿岩效果。本发明的冲孔桩机12的创新点包括，实现了冲孔桩机12与方驳甲板的连接，主要通过连接件将底盘4固定在方驳上，位于机体前部的主柱2，在其顶端设有GPS固定架9，GPS固定架9上安装有GPS定位系统8，悬挂在机体前部的钢丝绳7上的锤头1底面为锥面，以及锤头1重量为5吨，锤头1直径为1.3米，以提供足够的重力和作用面积，保证施工效率。

一种利用上述海上凿岩设备进行海上凿岩施工的工艺，包括以下步骤：

在方驳11上安装冲孔桩机12和吊机13，吊机13上悬挂抽砂泵10，组成凿岩平台(即海上凿岩设备)；

对凿岩平台进行定位，使凿岩平台移动到指定位置。其中，先利用方驳11上的锚机对凿岩区域粗略定位，再利用设置在冲孔桩机12外挑的大梁顶端(即主柱2顶端)的GPS定位系统8进行精确定位，定位完毕后，冲孔桩机12的锤头1正对凿岩点的上方；

利用冲孔桩机12在凿岩点上进行试锤，确认凿岩点岩面的形态，可通过观察钢丝绳7的偏移状态，判断凿岩点的坡度情况；

确认凿岩点岩面形态后，如岩面坡度过陡，需先采用点锤的方式先将陡峭的岩面凿为平面，再利用冲孔桩机12进行冲击凿岩工作，直至此凿岩点符合设计要求，最后操作吊机，用悬挂在吊机上的抽砂泵10，抽出对冲孔桩机12凿岩后的位置上的粉末状岩石碎沫，完成所述凿岩点上的凿岩施工；

进行下一凿岩点的工作，循环凿岩。

本发明通过逐渐凿岩的方式，完成对岩面过高、坡度过陡的凿除，操作安全，使用方便，凿岩密度大、精度高、效率可靠。平台延伸方向自由，先通过平台本身的锚机粗定位，再将冲孔桩机外挑的大梁顶端安装的定位GPS进行精确定位，再通过试锤确认凿岩点岩面形态，先进行点锤将其凿为平面，再对其进行冲击凿岩工作，最后抽砂泵进行抽砂清理，进行下一凿岩点，进行循环凿岩，以保证施工进度。平台的冲孔桩机与平板方驳便于支拆，能够实现循环地移动作业。通过固定在冲孔桩机外挑的大梁顶端安装的定位GPS进行精确定位，并保证施工精度。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明专利涵盖范围。