【技术实现步骤摘要】
一种凿岩棒凿击速度可控的水下岩石清理平台及清理方法
本专利技术涉及一种水下岩石清理平台及基于该平台的水下岩石清理方法，具体涉及一种凿岩棒凿击速度可控的水下岩石清理平台及基于该平台的水下岩石清理方法，属于海洋疏浚工程
技术介绍
疏浚是指采用挖泥船或其它机具以及人工进行水下挖掘，为拓宽和加深水域而进行的土石方工程，主要应用于港池港道、航道的清淤以及海底基槽、水下管线的清礁施工中。一般来说，软质土和松散砂的疏浚，宜采用耙吸、绞吸挖泥船或抓斗挖泥船，如遇到中风化或微风化等质地坚硬的岩层，则需要采用炸礁等工艺破碎岩层后再用抓斗清渣挖除，但炸礁对周边环境影响较大，在周边存在危险品或海洋生态保护区等区域则不适用。目前业内常用的处理方案为采用抓斗式挖泥船配合凿岩棒破碎坚硬岩层后再用抓斗船清除，具体而言，是将凿岩棒提升到一定高度后自由下落，利用凿岩棒的重力势能转化为巨大的冲击力使岩石破碎。但该方法在水深较浅和近海区域适用性不强，限于凿岩平台凿岩棒提升高度，凿岩棒重力势能较小，凿击岩石时不能提供较高的冲击速度，无法达到很好的破
【技术保护点】
1.一种凿岩棒凿击速度可控的水下岩石清理平台，其特征在于，包括可行驶至清礁区域的船体，船体甲板上设有凿岩装置，该凿岩装置包括凿岩控制室、吊臂、凿岩棒、抓斗以及凿岩棒速度控制机构，所述吊臂一端与凿岩控制室活动连接，另一端连接凿岩棒或抓斗、控制其施工位置；所述凿岩棒速度控制机构位于吊臂下方，包括水平设置的悬臂和作动器，悬臂后端通过转台固定在甲板上、并能够绕转台旋转，悬臂前端与作动器连接，且该作动器能够沿悬臂前端水平移动；所述作动器包括作动杆和伺服电机，其中，作动杆的轴向为凿岩棒冲击方向，且作动杆前端通过电磁吸附凿岩棒，伺服电机为作动杆提供动力，向凿岩棒施加垂向载荷、提高凿岩棒的初始速度。/n
【技术特征摘要】
1.一种凿岩棒凿击速度可控的水下岩石清理平台，其特征在于，包括可行驶至清礁区域的船体，船体甲板上设有凿岩装置，该凿岩装置包括凿岩控制室、吊臂、凿岩棒、抓斗以及凿岩棒速度控制机构，所述吊臂一端与凿岩控制室活动连接，另一端连接凿岩棒或抓斗、控制其施工位置；所述凿岩棒速度控制机构位于吊臂下方，包括水平设置的悬臂和作动器，悬臂后端通过转台固定在甲板上、并能够绕转台旋转，悬臂前端与作动器连接，且该作动器能够沿悬臂前端水平移动；所述作动器包括作动杆和伺服电机，其中，作动杆的轴向为凿岩棒冲击方向，且作动杆前端通过电磁吸附凿岩棒，伺服电机为作动杆提供动力，向凿岩棒施加垂向载荷、提高凿岩棒的初始速度。
2.根据权利要求1所述的凿岩棒凿击速度可控的水下岩石清理平台，其特征在于，所述吊臂包括两连接端，第一端与凿岩控制室铰接，第二端通过缆绳悬挂凿岩棒或抓斗；所述凿岩装置还包括牵引设备，该牵引设备与吊臂的第二端连接，用于调整吊臂的抬升角度、控制吊臂的可操作范围；所述牵引设备还与悬挂凿岩棒或抓斗的缆绳连接，用于牵引凿岩棒或抓斗的的升降。
3.根据权利要求1所述的凿岩棒凿击速度可控的水下岩石清理平台，其特征在于，所述凿岩控制室底部通过转盘与甲板固定连接，转盘转动，吊臂随凿岩控制室旋转，控制凿岩棒及抓斗的凿击位置及清理位置。
4.基于权利要求1所述水下岩石清理平台的水下岩石清理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)获取施工区域的海底岩石样品，测定岩石的单轴抗压强度；
(2)根据岩石的单轴抗压强度计算岩石冲击破碎所需凿岩棒的冲击速度；
(3)建立施工区域的三维地貌图形，计算施工区域的水深；
(4)判断岩石破碎所需动能是否能够由凿岩棒单独提供，如果可以，根据根据冲击速度计算凿岩棒的提升高度；否则，根据冲击速度计算作动器需向凿岩棒施加的载荷；
(5)根据三维地貌图形及步骤(4)计算结果，确定凿岩施工的其他参数；
(6)安装凿岩棒，进行目标区域的凿岩作业；岩石冲击破碎后，安装抓斗，清理破碎后的岩石；
(7)再次建立施工区域三维地貌图形，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王环玲，屈晓，刘士奇，马行生，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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