一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法技术

本发明专利技术公开了一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，方法包括依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤，依据选取出的相对应的凿岩锤开展不同落距单点单次凿岩试验，通过贯入深度与落距比值确定最优落距，依据最优落距开展单点多次凿岩试验，通过相邻两次贯入深度增量比和贯入深度综合确定单点凿击次数，依据最优落距和单点凿击次数下的贯入深度及基岩类型确定凿击点距，从而确定出水下机械凿岩的工艺参数；通过简化现场凿岩工艺试验流程，只需若干点位凿岩试验即可快速确定凿岩工艺参数，可有效提升水下机械凿岩效率及智能化水平。平。平。

【技术实现步骤摘要】
一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法


[0001]本专利技术涉及水下机械凿岩
，尤其涉及一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法。

技术介绍

[0002]水下机械凿岩技术，即采用抓斗式挖泥船配凿岩锤或凿岩棒破碎硬质层后再用抓斗船清除，具有设备改造简便且经济、可快速投入施工、进退场灵活、安全性高等优点，在破岩清礁工程中广泛应用，尤其是在周边建(构)筑物及海洋环境保护重要性水域，水下机械凿岩技术高效应用的关键是针对场地基岩特性选取合适的凿岩工艺参数，包括锤型、落距、单点凿击次数和凿击点距分布等，目前，水下机械凿岩工艺参数确定方法包括主观经验法和现场工艺试验法，主观经验法选取的工艺参数主要基于以往工程经验以及工程师主观判断，其往往与实际要求相差较大，常造成多次返工；现场工艺试验法，先基于以往经验预设几种凿岩工艺参数组合，然后选取场地代表区域进行凿岩试验，最后由抓斗船实测清礁量评判凿岩工艺参数合理性，现场工艺试验法虽然可靠性较高，但耗时费力，其要求试验区域达到一定范围，以方便区分不同凿岩工艺参数下的破岩效果，同时由于场地基岩分布不均匀性，由代表性区域凿岩试验确定的工艺参数并不能适用于所有区域，同样会出现多次返工现象。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，可快速确定水下机械凿岩工艺参数，以及有效提升水下机械凿岩的效率。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，具体包括：
[0006]依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤；
[0007]依据选取出的相对应的凿岩锤开展不同落距单点单次凿岩试验，通过贯入深度与落距比值确定最优落距；
[0008]依据最优落距开展单点多次凿岩试验，通过相邻两次贯入深度增量比和贯入深度综合确定单点凿击次数；
[0009]依据最优落距和单点凿击次数下的贯入深度及基岩类型确定凿击点距，从而确定出水下机械凿岩的工艺参数。
[0010]作为所述新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的进一步可选方案，所述依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤，具体包括：
[0011]获取场地基岩的饱和单轴抗压强度和风化程度；
[0012]依据场地基岩的饱和单轴抗压强度和风化程度选取出相对应的凿岩锤。
[0013]作为所述新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的进一步可选方案，所述通过贯入深度与落距比值确定最优落距，具体包括：
[0014]选取试凿岩区域，并按正方形布置凿岩点；
[0015]依据水深对凿岩点开展不同落距的单点单次凿岩试验，测得相应凿岩贯入深度；
[0016]以落距为横坐标，贯入深度与落距的比值为纵坐标，作出第一曲线，第一曲线峰值对应落距即为最优落距。
[0017]作为所述新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的进一步可选方案，所述通过相邻两次贯入深度增量比和贯入深度综合确定单点凿击次数，具体包括：
[0018]当贯入深度大于30cm时，以单点凿击次数为横坐标，相邻两次贯入深度增量比为纵坐标，作出第二曲线，第二曲线峰值对应凿击次数即为单点凿击次数。
[0019]作为所述新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的进一步可选方案，所述依据最优落距和单点凿击次数下的贯入深度及基岩类型确定凿击点距的具体公式为：
[0020][0021]其中，R为凿击点距，ξ为基岩系数，M
f
为单点凿击次数，ΔDm为第m次凿击贯入深度增量。
[0022]作为所述新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的进一步可选方案，所述贯入深度依据安装在凿岩锤顶部的加速度监测装置进行监测获取，具体包括：
[0023]获取凿岩锤从脱钩、入水及入岩过程的加速度变化，作出凿岩锤加速度曲线；
[0024]对凿岩锤入岩前的加速度曲线进行积分处理，得到凿岩锤速度曲线；
[0025]以凿岩锤加速度反向与速度达到峰值对应时刻作为凿岩锤入岩初始时刻计算凿岩锤贯入深度。
[0026]作为所述新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的进一步可选方案，所述对凿岩锤入岩前的加速度曲线进行积分处理之前，先对凿岩锤加速度曲线进行降噪光滑处理。
[0027]本专利技术的有益效果是：通过简化现场凿岩工艺试验流程，只需若干点位凿岩试验即可快速确定凿岩工艺参数，可有效提升水下机械凿岩效率及智能化水平。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法的流程示意图；
[0030]图2为本专利技术一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法中选取试凿岩区域的示意图；
[0031]图3为本专利技术一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法中通过贯入深度与落距比值确定最佳落距的示意图；
[0032]图4为本专利技术一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法中通过贯入深度增量比确定单点凿击次数的示意图。
具体实施方式
[0033]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]参考图1
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4，一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，具体包括：
[0035]依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤；
[0036]依据选取出的相对应的凿岩锤开展不同落距单点单次凿岩试验，通过贯入深度与落距比值确定最优落距；
[0037]依据最优落距开展单点多次凿岩试验，通过相邻两次贯入深度增量比和贯入深度综合确定单点凿击次数；
[0038]依据最优落距和单点凿击次数下的贯入深度及基岩类型确定凿击点距，从而确定出水下机械凿岩的工艺参数。
[0039]在本实施例中，通过简化现场凿岩工艺试验流程，只需若干点位凿岩试验即可快速确定凿岩工艺参数，可有效提升水下机械凿岩效率及智能化水平。
[0040]优选的，所述依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤，具体包括：
[0041]获取场地基岩的饱和单轴抗压强度和风化程度；
[0042]依据场地基岩的饱和单轴抗压强度和风化程度选取出相对应的凿岩锤。
[0043]在本实施例中，场地基岩类型根据基岩饱和单轴抗压强度和风化程度划分为软岩、较软岩和硬岩三类，分别对应轻型凿岩锤(锤重低于15吨)、中型凿岩锤(锤重介于15吨与30吨之间)和重型凿岩锤(锤重大于30吨)三种凿岩锤；具体地，饱和单轴抗压强度低于30M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，其特征在于，具体包括：依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤；依据选取出的相对应的凿岩锤开展不同落距单点单次凿岩试验，通过贯入深度与落距比值确定最优落距；依据最优落距开展单点多次凿岩试验，通过相邻两次贯入深度增量比和贯入深度综合确定单点凿击次数；依据最优落距和单点凿击次数下的贯入深度及基岩类型确定凿击点距，从而确定出水下机械凿岩的工艺参数。2.根据权利要求1所述的一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，其特征在于，所述依据场地基岩类型选取出相对应的凿岩锤，具体包括：获取场地基岩的饱和单轴抗压强度和风化程度；依据场地基岩的饱和单轴抗压强度和风化程度选取出相对应的凿岩锤。3.根据权利要求2所述的一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确定方法，其特征在于，所述通过贯入深度与落距比值确定最优落距，具体包括：选取试凿岩区域，并按正方形布置凿岩点；依据水深对凿岩点开展不同落距的单点单次凿岩试验，测得相应凿岩贯入深度；以落距为横坐标，贯入深度与落距的比值为纵坐标，作出第一曲线，第一曲线峰值对应落距即为最优落距。4.根据权利要求3所述的一种新型水下机械凿岩工艺参数快速确...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧振锋，魏立新，杨春山，刘东东，
申请(专利权)人：广州市市政工程设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：