适用于水下礁石清除的破碎系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种适用于水下礁石清除的破碎系统，其包括钻孔设备和锤击设备，所述钻孔设备包括用于水下预钻孔以破坏礁石完整性的钻机、钻孔船和第一GPS定位系统，钻孔船运送和承载所述钻机，第一GPS定位系统安装在钻孔船船体上，用于钻孔船船体的定位及钻孔位置的定位；所述锤击设备包括用于将礁石锤击破碎的重锤、回转吊机、锤击船和第二GPS定位系统，回转吊机安装在锤击船上，重锤由钢丝绳吊挂于回转吊机下方，第二GPS定位系统安装在锤击船船体上，用于锤击船船体的定位及锤击位置的定位。本实用新型专利技术的水下礁石破碎系统能保障作业人员的人身安全和邻近建筑物的安全，且施工成本和效率可控，适用于各种礁岩，且其施工水域可深可浅。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水运工程施工
，具体地说，是一种对水下礁石进行高效破碎且安全、环保的系统。
技术介绍
航道整治或港口码头建设工程中，为满足工程施工和水工结构运营需要，经常要对水下礁石进行清除。目前，水下礁石清除主要采用水下爆破系统，该系统因其操作简单、快捷高效，而获得了大量的推广应用。然而，水下爆破不仅会产生巨大爆破振动、冲击振动和触地振动，还会产生水击波、爆破涌浪等危险源，会对施工人员、施工船舶、海中生物以及陆上临近的建筑物和居民造成较大的安全威胁，特别是临近已建成码头结构清礁时，容易造成码头前沿基床或者粧基破坏；同时爆破也会造成附近海域水源污染，破坏周边生态环境，影响社会和自然和谐，可持续性不足。因此，对安全环保有特别要求的水下礁石清除工程不能采取水下爆破系统，而为了社会环境的可持续发展，水下爆破碎礁系统也将逐渐退出清礁工程。此外，国内外水下礁石破碎还有振动凿岩碎礁系统或重锤碎礁系统。振动凿岩碎礁系统所需成本昂贵，且其只适用于水深较浅区域施工。重锤碎礁系统对于硬度大的岩石如微风化花岗岩，需要反复锤击才能使岩石破碎，施工效率较低，施工周期长。因此，迫切需要一种安全、高效、环保的水下礁石破碎系统。
技术实现思路
本技术的目的在于解决目前水下礁石破碎存在的问题，提供一种安全、高效、环保的水下礁石破碎系统。为了实现上述技术目的，本技术采用了以下技术方案:适用于水下礁石清除的破碎系统，其包括钻孔设备和锤击设备，所述钻孔设备包括用于水下预钻孔以破坏礁石完整性的钻机、钻孔船和第一 GPS定位系统，钻孔船运送和承载所述钻机，第一 GPS定位系统安装在钻孔船船体上，用于钻孔船船体的定位及钻孔位置的定位；所述锤击设备包括用于将礁石锤击破碎的重锤、回转吊机、锤击船和第二 GPS定位系统，回转吊机安装在锤击船上，重锤由钢丝绳吊挂于回转吊机下方，第二 GPS定位系统安装在锤击船船体上，用于锤击船船体的定位及锤击位置的定位。钻孔船面板上设置有供钻机移动的行走轨道。所述钻机包含主机、钻头、钻杆、冲击器、定位架和行走轮，钻头安装在钻杆底部，钻杆与冲击器相连，主机底部安装有行走轮，定位架用于固定主机。具体地来说，钻孔船船体的前、后、左、右各设置有一个GPS定位接收器，所述定位架顶部安装有一个GPS定位接收器。锤击船船体的前、后、左、右各设置有一个GPS定位接收器，回转吊机吊臂顶端安装有一个GPS定位接收器。所述重锤锤尖为楔形，利用重锤重量和楔形底部高效碎礁。所述重锤锤身为柱形。本技术的水下礁石破碎系统，通过GPS系统定位，先用钻孔设备通过水下预钻孔破坏礁石完整性，然后再用锤击设备将礁石破碎，先钻后锤，高效清除水下礁石。本系统能保障作业人员的人身安全和邻近建筑物的安全，并且施工成本和效率可控，适用于强、中、微风化等各种礁岩，且其施工水域可深可浅。具体来说具有如下主要优势:(I)安全有保障。本技术避免了采用水下爆破系统，消除使用火工带来的风险，提高施工人员的人身安全感，避免爆破作业对邻近建筑物(码头、桥梁等)的影响，因此安全有保障；(2)施工效率高。通过对礁石进行钻孔预裂，破坏岩石的完整性，形成多临空面，提高碎礁效率；经过特殊设计的斧头式重锤水下锤击，提升锤击破岩效果，加快施工进度，提升施工效率；(3)环保效果好。避免了爆破施工，可以减少对水域中自然生物的影响，环保安全，可持续性好；(4)适用范围广:本技术适用于清除强、中、微风化等各种礁石，且碎礁施工受水深影响较小；此外，本技术设备组装简易，施工过程受外界干扰少，施工工期以及成本可控。【附图说明】图1为使用本技术的施工流程图。 图2为钻孔设备示意图。图3为重锤设备示意图。图4a为柱形重锤的结构示意图。图4b为斧头形重锤的结构示意图。其中，钻孔船1、钻机2、轨道3、行走轮4、钻头5、钻杆6、冲击器7、定位架8、主机9、锤击船10、回转吊机11、钢丝绳12、重锤13、礁石100。【具体实施方式】应理解，本说明书中的上、下、左、右、向上、向下、向左、向右等方向性术语是针对附图中所示的方位的描述，这些方位并不是限制性的。如果没有特定说明，本文中的术语向内、向外、内、外、内侧、外侧是指相对于部件中心的范围，例如以电机轴线作为参照，内和内侧指更靠近或指向电机轴线的位置或取向，外和外侧是指更远离电机中心部位。此外，术语水平、竖起、悬垂等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而允许可以稍微倾斜。如水平仅是指其方向相对竖直而言更加水平，并不是表示该结构要完全水平，而是可以稍微倾斜。本技术的适用于水下礁石清除的破碎系统包括如图2所示的钻孔设备和如图3所示的锤击设备。如图2所示，钻孔设备包括钻孔船1、用于水下预钻孔以破坏礁石完整性的钻机2、和第一 GPS定位系统(图中未示出)。钻孔船I用于运送和承载钻机2，第一 GPS定位系统安装在钻孔船船体上，4个定位接收器在船头、船尾和船左右两侧，用于钻孔船船体的位置调整和姿态控制，一个钻孔船上可以根据需要安装1- 2台钻机，每台钻机定位架顶部安装一个GPS定位接收器，用于准确定位钻孔位置的坐标。钻孔船主要起到海上作业平台的作用，一方面要求能够精确定位，使钻机能够快速定位，找准目标钻孔点进行钻孔作业；另一方面要求能够保持一定的稳定性，能够有一定的抵抗风浪能力，不至于因为稳定性差导致影响钻机钻孔预裂的效率，甚至造成钻机断杆。轨道采用市场上普通的钢轨，行走轮是与钢轨配套的小车轮。钻孔船面板上设置有供钻机移动的轨道3。钻机2包含主机9、钻头5、钻杆6、冲击器7、定位架8和行走轮4。钻头5安装在钻杆6底部，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于水下礁石清除的破碎系统，其特征在于：包括钻孔设备和锤击设备，所述钻孔设备包括用于水下预钻孔以破坏礁石完整性的钻机、钻孔船和第一GPS定位系统，钻孔船运送和承载所述钻机，第一GPS定位系统安装在钻孔船船体上，用于钻孔船船体的定位及钻孔位置的定位；所述锤击设备包括用于将礁石锤击破碎的重锤、回转吊机、锤击船和第二GPS定位系统，回转吊机安装在锤击船上，重锤由钢丝绳吊挂于回转吊机下方，第二GPS定位系统安装在锤击船船体上，用于锤击船船体的定位及锤击位置的定位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建生，陈光垣，桑登峰，赖胜海，陈斌，
申请(专利权)人：中交四航局第五工程有限公司，中交第四航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35