箱式深水定位抛投船及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抛投船技术领域，特别是涉及一种箱式深水定位抛投船及其使用方法。
【背景技术】
[0002]抛石因其工艺简单、施工便捷的特点，被广泛采用于长江岸坡整治、航道整治等工程中。以往抛石施工时，首先将整个抛石区域划分为若干个小抛区，然后在水上对抛石船进行GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)定位，同时测量水面流速计算块石落距，据此调整定位船的位置，使得块石理论上可抛投至小抛区内的指定位置，最后在水面上采用人工抛投、挖掘机机械抛投或浮吊船抛投等方式将块石抛下。在整个抛投的过程中，最难以控制的就是块石的落距。特别是在水深较深、水下地形条件复杂，水流流速、流向复杂多变的区域，按经验公式计算的块石落距与实际情况有较大的误差，而且不同粒径的块石落距相差很大，使得各种抛投方式都无法精确的将块石抛投至指定位置，工程措施无法达到预期的效果，还需要定期进行维护，耗费额外的人力、物力。因此，为解决深水条件下无法精确定位抛投的问题，有必要寻找一种深水精确定位抛投的设备，将块石精确运送至水下指定位置。
【发明内容】
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种在深水、流急条件下集定位、装箱、投放为一体的专用设备，可抛投块石、网兜石、袋装砂包的箱式深水定位抛投船及其使用方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种箱式深水定位抛投船，包括:船体，所述船体上设有仓口，所述仓口贯通至所述船体的底面；沉箱，设置于所述仓口中，所述沉箱包括箱体侧板和与所述箱体侧板活动连接的箱体底门；升降系统，设置于所述船体上，且与所述沉箱的箱体侧板连接；定位系统，设置于所述船体上，探测水下地形和所述沉箱的下沉深度；中央控制器，设置于所述船体上，与所述升降系统和所述定位系统连接，所述中央控制器控制所述箱体底门的打开和关闭。
[0005]优选地，所述升降系统包括液压绞车，所述液压绞车上绕设有中位钢丝绳；所述箱式深水定位抛投船还包括自动脱钩装置；所述自动脱钩装置包括:驱动部件、与所述箱体底门连接的顶环和与所述箱体侧板活动连接的铰钩控制杆，所述铰钩控制杆的一端为活动端，所述驱动部件的两端分别与所述铰钩控制杆的活动端和所述中位钢丝绳连接，所述铰钩控制杆上设有钩部；当所述钩部穿入所述顶环时，所述箱体底门关闭。
[0006]进一步地，所述顶环通过一底门控制绳与所述中位钢丝绳连接。
[0007]进一步地，所述液压绞车上还绕设有四个边位钢丝绳，四个所述边位钢丝绳分别与所述沉箱的顶部的四个角连接。
[0008]优选地，所述升降系统还包括相连接且均设置于所述船体上的发动机和油栗，所述油栗与所述液压绞车连接。
[0009]优选地，所述沉箱的箱体侧板上设有两个相对设置的舷板支承部；所述升降系统包括设置于船体上的计重活动支档，所述计重活动支档可沿着所述船体的长度方向移动，所述计重活动支档可支撑所述舷板支承部的底部，且测量所述沉箱的重量。
[0010]优选地，所述沉箱的内部还设有若干个与所述箱体侧板连接的箱体隔板，所述箱体隔板的底部与所述箱体底门之间设有间隙。
[0011]优选地，所述定位系统包括与所述中央控制器连接的多波速测深仪，所述多波速测深仪可对水下深度和水下地形进行全面覆盖测量，并形成三维水下地形模型。
[0012]进一步地，所述定位系统还包括与所述中央控制器连接的GPS定位仪，所述GPS定位仪用于对抛投区域的定位以及掌握所述沉箱的深度。
[0013]本发明还涉及一种采用上述箱式深水定位抛投船的使用方法，包括以下步骤:
[0014]I)所述船体的定位及施工准备:根据所述定位系统的定位信息将船体移动至指定抛投区域，抛锚定位；运用所述定位系统测量抛投区域的水下地形及水下深度，记录为抛投物料前的初始资料；计算出理论上的抛投物料的量，将初始资料和相关施工参数均输入所述中央控制器，作为施工控制的参考依据；
[0015]2)所述沉箱装料:将物料装入所述沉箱中，对所述沉箱进行称重计量；
[0016]3)所述沉箱下沉:通过所述中央控制器控制所述升降系统，使所述升降系统驱动所述沉箱下沉，所述中央控制器根据所述定位系统测量的水流流速的数据调整所述沉箱下沉的速率；所述定位系统监控所述沉箱的位置，防止所述沉箱发生旋转或倾斜；所述中央控制器根据所述升降系统的数据控制所述沉箱的下沉深度；
[0017]4)物料抛投:当所述沉箱下沉至预先设定的物料抛投位置时，通过所述中央控制器控制所述升降系统，所述升降系统使所述沉箱停止下沉，所述中央控制器控制所述箱体底门打开，物料从所述沉箱中自动滑落、平铺至河床面；此时，所述定位系统获取的所述沉箱位置的数据，记录为实际抛投区域；
[0018]5)所述沉箱回升归位:物料安放至河床面后，所述升降系统牵引所述沉箱，将所述沉箱提拉至所述船体的仓口中；所述中央控制器控制所述箱体底门关闭；之后，所述升降系统牵弓I所述沉箱回升至所述仓口的顶面。
[0019]如上所述，本发明的箱式深水定位抛投船及其使用方法，具有以下有益效果:
[0020]I)本发明的抛投船的仓口内设置的沉箱可下沉至接近河床面后，再进行定点抛投物料，从而避免了上层大流速带来的漂移问题；采用本发明的抛投船抛投物料受流速影响较小，可以均匀、连续、准确地投放物料，能够更好地保证施工质量、达到工程效果。
[0021]2)本发明的抛投船集定位、装箱、计量、投放为一体，可循环作业，自动化联控，可视化操作，工效保证率高。
[0022]3)本发明的抛投船能够避免了传统水面抛石工艺中小粒径块石因水流漂距发生抛投不到位情况，保证了有效抛投量，损耗系数大大降低，物料资源得到有效节约，同时也减少了补抛工序；当抛投物料为网兜石时，还减少了网兜石的倒运次数，降低了网兜的破损率，有效提高了工效和效益。
[0023]4)本发明的抛投船能够适应各种深水抛投块石的施工，可施工作业时间长，特别是在水深、流急条件时抛石效果更突出；可抛投散块石、网兜石、袋装砂包等物料。
【附图说明】
[0024]图1显示为本发明的箱式深水定位抛投船的沉箱处于仓口中的主视结构示意图。
[0025]图2显示为本发明的箱式深水定位抛投船的的其中一个沉箱下沉后的主视结构示意图。
[0026]图3显示为图2的A处的结构示意图。
[0027]图4显示为本发明的箱式深水定位抛投船的俯视结构示意图。
[0028]图5显示为本发明的箱式深水定位抛投船的沉箱与边位钢丝绳和中位钢丝绳连接的俯视结构示意图。
[0029]图6显示为本发明的箱式深水定位抛投船的沉箱的主视结构示意图。
[0030]图7显示为本发明的箱式深水定位抛投船的沉箱的箱体底门使用过程中的结构示意图。
[0031]图8显示为图7的B处的结构示意图。
[0032]附图标号说明
[0033]100 船体
[0034]110 仓口
[0035]120自动化控制室
[0036]200 沉箱
[0037]210箱体侧板
[0038]211 第一侧板
[0039]212 第二侧板
[0040]213第三侧板
[0041]214第四侧板
[0042]215舷板支承部
[0043]220箱体底门
[0044]221底门铰链
[0045]230箱体隔板
[0046]231 竖板
[0047]232 横板
[0048]240 吊耳
[0049]250 网兜扣环
[0050]300升降系统
[0051]310发动机
[0052]320 油栗
[0053]330液压绞车
[0054]340制动安全锁定装置
[0055]350边位钢丝绳
[0056]360 中位钢丝绳
[0057]361钢丝绳结点
[0058]370计重活动支档
[0059]400自动脱钩装置
[0060]410驱动部件
[0061]411脱钩套管
[0062]421铰钩杆支铰
[0063]422铰钩控制杆
[0064]4221 活动端
[0065]423钩部
[0066]431底门控制绳
[0067]432顶环
[0068]433底门控制杆
[0069]434底铰
[0070]500定位系统
[0071]510多波速测深仪
[0072]520GPS 定位仪
[0073]530流速仪
[0074]610中央控制器
[0075]620显示器
[0076]710吊机
【具体实施方式】
[0077]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0078]请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以