【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水域勘察工程，具体涉及一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置及方法。
技术介绍
1、随着城市建设的发展，滨海城市对跨海通道的需求日益增强，海域中常分布大量礁石，跨海通道长距离穿越海域往往不可避免需穿越礁石区，礁石的存在对跨海隧道或桥梁工程的方案成立无影响，但对地质勘察来说，实施难度极大、安全风险极大。目前海域勘察普遍采用船载式钻探平台，礁石区受潮汐影响，当日水深变化极大，且海上钻探单孔完成时间基本为2-3天，期间受潮汐、恶劣天气影响极易造成钻探船舶和辅助船只触礁、搁浅、沉没和钻孔废孔等重大安全事故和经济损失，礁石区基本不具备船载式钻探平台作业条件。
2、采用目前常用的水上自升式平台，在该区域的施工方法经验极少且传统的钻进方法及装置单孔作业时间长，遇水下坡度较大基岩地形时平台难以稳固和作业时易受船舶通航影响或极端天气影响，导致废孔，带来较大的经济损失和安全隐患的问题；采用专门的风电自升式海洋工程勘探平台安全性高，但成本极高。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置及方法，能够解决现有技术中采用传统钻进方法及装置单孔作业时间长、水下坡度较大基岩地形平台难以稳固和作业时易受船舶通航影响或极端天气影响，导致废孔等问题，从而大大提高复杂海域礁石区勘察施工效率、节约成本和保障安全。
2、一方面，本专利技术一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，包括：
3、自升式平台，其上设有作业孔；
4、钻机基准平
5、表层钻进钻机，其设于所述钻机基准平台上，且所述表层钻进钻机的机头可旋转设置，用于从所述作业孔钻进表层；
6、取芯钻机，其可滑动地设于所述滑轨上，用于在所述表层钻进钻机钻进表层后，滑动至作业孔处进行岩石层钻进取芯。
7、在一些可选的方案中，所述自升式平台包括：
8、作业平台，其用于安装钻机基准平台，所述作业平台的上设有至少三个柱孔；
9、与柱孔个数对应的桩腿，其分别穿过对应的所述柱孔；
10、调节机构，其用于调节所述桩腿伸出所述作业平台的长度。
11、在一些可选的方案中，所述桩腿的轴向方向设有两排对称设置的支撑凸起组，每排所述支撑凸起组包括多个间隔设置的支撑凸起，所述调节机构包括多个与所述桩腿对应的顶升单元，所述顶升单元包括：
12、支撑主体，其套设在所述桩腿外侧，
13、第一限位器，其与所述支撑主体相对固定设置，用于卡设在所述桩腿上，与所述支撑凸起配合限定所述桩腿和支撑主体的相对位置；
14、第二限位器，其与所述作业平台相对固定设置，用于卡设在所述桩腿上，与所述支撑凸起配合限定所述桩腿和作业平台的相对位置；
15、液压千斤顶，其设于作业平台上，并与所述支撑主体连接，用于调节所述桩腿伸出所述作业平台的长度。
16、在一些可选的方案中，所述桩腿底部设有桩靴，所述桩靴包括：
17、套筒，其用于套设在所述桩腿底部；
18、钢板，其设于所述套筒的端部；
19、环形金刚石钻齿，其设于所述钢板的另一侧。
20、在一些可选的方案中，所述桩腿上还套设有抱箍卡钳，并配有径向千斤顶，所述抱箍卡钳用于抱设在所述桩腿的支撑凸起上，所述径向千斤顶用于顶推所述抱箍卡钳带动所述桩腿往复旋转设定角度。
21、在一些可选的方案中，所述抱箍卡钳包括抱箍、至少一正向顶推支臂以及一逆向顶推支臂，所述正向顶推支臂和逆向顶推支臂均沿所述抱箍的径向线设置，所述正向顶推支臂配有正向顶推的径向千斤顶，所述逆向顶推支臂配有逆向顶推的径向千斤顶。
22、在一些可选的方案中，所述正向顶推支臂和逆向顶推支臂的端部均向对应的径向千斤顶弧形弯曲。
23、另一方面，本专利技术提供一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察方法，利用上述基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置实施，包括：
24、拖动自升式平台至取芯位置，下放自升式平台的桩腿，并稳定平台；
25、表层钻进钻机从作业孔钻进表层，并在所述表层钻进钻机钻进表层后，旋转机头离开作业孔上方；
26、在滑轨上滑动取芯钻机至作业孔处进行岩石层钻进和取芯作业。
27、在一些可选的方案中，所述的拖动自升式平台至取芯位置，下放自升式平台的桩腿，并稳定平台，包括：
28、拖动自升式平台至取芯位置，下放自升式平台的桩腿落至水底；
29、将抱箍卡钳卡持在桩腿上，径向千斤顶顶推卡抱箍卡钳动所述桩腿往复旋转设定角度使桩靴的环形金刚石钻齿钻入礁石；
30、调节所述桩腿伸出所述作业平台的长度，使作业平台升至水面以上。
31、在一些可选的方案中，在拖动自升式平台至取芯位置前，还包括以下步骤：
32、通过搜集海事水下地形图或采取水下地形测量，获取礁石地面高程；通过当地水文气象站搜集施工区潮汐涨落信息，掌握礁石区全天候水深变化趋势；
33、根据礁石地面高程和礁石区全天候水深变化趋势，选择适应工况的运输船舶、自升式平台以及运输路线；
34、运输船舶拖拽自升式平台沿运输路线移动至取芯位置。
35、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：本方案通过在自升式平台上设置表层钻进钻机和取芯钻机，并且表层钻进钻机的机头可旋转设置，以及将取芯钻机可滑动地设于滑轨上，利用表层钻进钻机钻进表层后旋转机头，利用取芯钻机滑动到作业孔处进行岩石层钻进和取芯作业，可减小作业时间，提高作业效率，以此提高勘察方法的安全可靠性，减小涨落潮对勘察作业的影响。
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1.一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述自升式平台(1)包括：
3.如权利要求2所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述桩腿(12)的轴向方向设有两排对称设置的支撑凸起组，每排所述支撑凸起组包括多个间隔设置的支撑凸起(121)，所述调节机构包括多个与所述桩腿(12)对应的顶升单元，所述顶升单元包括：
4.如权利要求3所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述桩腿(12)底部设有桩靴(13)，所述桩靴(13)包括：
5.如权利要求4所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述桩腿(12)上还套设有抱箍卡钳(15)，并配有径向千斤顶(16)，所述抱箍卡钳(15)用于抱设在所述桩腿(12)的支撑凸起(121)上，所述径向千斤顶(16)用于顶推所述抱箍卡钳(15)带动所述桩腿(12)往复旋转设定角度。
6.如权利要求5所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所
7.如权利要求6所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述正向顶推支臂(152)和逆向顶推支臂(153)的端部均向对应的径向千斤顶(16)弧形弯曲。
8.一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置实施，包括：
9.如权利要求8所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察方法，其特征在于，所述的拖动自升式平台(1)至取芯位置，下放自升式平台(1)的桩腿(12)，并稳定平台，包括：
10.如权利要求8所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察方法，其特征在于，在拖动自升式平台(1)至取芯位置前，还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述自升式平台(1)包括：
3.如权利要求2所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述桩腿(12)的轴向方向设有两排对称设置的支撑凸起组，每排所述支撑凸起组包括多个间隔设置的支撑凸起(121)，所述调节机构包括多个与所述桩腿(12)对应的顶升单元，所述顶升单元包括：
4.如权利要求3所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述桩腿(12)底部设有桩靴(13)，所述桩靴(13)包括：
5.如权利要求4所述的基于升降平台的复杂海域礁石区勘察装置，其特征在于，所述桩腿(12)上还套设有抱箍卡钳(15)，并配有径向千斤顶(16)，所述抱箍卡钳(15)用于抱设在所述桩腿(12)的支撑凸起(121)上，所述径向千斤顶(16)用于顶推所述抱箍卡钳(15)带动所述桩腿(12)往复旋转设定角度。
6.如权利要求5所述的基于升降平台的复杂海域礁石...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐绍俊，余颂，吴刚，张国超，刘建平，朱润俊，程靖，黎田，赵永峰，张剑，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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