本申请涉及水下凿岩,具体而言,本申请涉及一种凿岩范围可调的凿岩设备。
背景技术:
1、海底基槽开挖和航道整治施工过程中,为了满足航运水深及基槽开挖深度,需要对水下岩石进行清除。目前常用的水下礁石清理方法有水下爆破法、重锤冲击法和钻孔分裂法,水下爆破法虽然技术成熟,工效较高,但对环境的影响极大,钻孔分裂法工作效率较低,重锤冲击法是一种最常用的清礁工艺,在海洋生态保护区具有很好的适用性。
2、重锤冲击法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礁石破碎,具有施工设备简单易行,适用性广等优点,对微风化、中风化等质地坚硬的岩层具有很好的清礁效果。
3、但是,采用重锤冲击法的设备单次破碎的岩层面积有限,因此,在对水下的某个区域进行破碎时,需要多次移动设备。然而设备体积大,在移动时,需利用起重机等大型设备辅助或控制船舶缓慢移动,操作繁琐,耗时长、效率低,增加凿岩成本。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种凿岩范围可调的凿岩设备,可以解决现有重锤冲击法需要频繁移动设备,操作繁琐、耗时长、效率低,凿岩成本大的问题。为了实现该目的,本申请实施例提供了如下几个方案。
2、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种凿岩范围可调的凿岩设备,包括:水下模块和水上模块,所述水下模块用于在水下凿岩;
3、所述水上模块包括固定于船舶上的行走轨道、行走机构、吊挂支架、牵引绳以及变幅机构;
4、所述牵引绳的一端与所述水下模块连接,用于传输牵引所述水下模块升降的动力,所述牵引绳经过所述吊挂支架的顶部,所述吊挂支架中与所述顶部连接的支柱形成的侧面为三角形;
5、所述变幅机构与至少一根所述支柱的底部连接,用于调整所述底部的位置以改变所述顶部的位置;
6、所述行走轨道沿船舶方向布设,所述行走机构设于所述行走轨道上,所述吊挂支架和所述变幅机构安装于所述行走机构远离所述行走轨道一侧,所述行走机构沿所述行走轨道移动以改变所述水下模块对应的升降位置。
7、在一个可能的实现方式中,所述行走机构包括行走底盘,所述吊挂支架和所述变幅机构固定于所述行走底盘远离所述行走轨道一侧。
8、在一个可能的实现方式中,吊挂支架包括设有支柱的第一支架和变幅支架,所述第一支架旋转固定于行走底盘靠近船舷一端,且所述第一支架远离所述行走底盘一端向远离船舶方向倾斜;
9、所述变幅支架的顶部与所述第一支架远离所述行走底盘一端连接,所述变幅支架的底部固定于所述变幅机构。
10、在一个可能的实现方式中,所述变幅机构包括推拉座以及推拉单元,所述变幅支架的底部固定于所述推拉座;
11、所述推拉单元的输出端与所述推拉座连接,以推动所述推拉座相对于所述行走底盘移动。
12、在一个可能的实现方式中,所述变幅机构还包括设有变幅轨道的推拉底座,所述推拉单元远离所述推拉座一端固定于所述推拉底座,所述推拉座活动固定于所述变幅轨道。
13、在一个可能的实现方式中,所述推拉座通过销轴固定于所述变幅轨道;
14、所述变幅机构还包括销轴插拔件,所述销轴插拔件用于在变幅操作时,拔出固定所述推拉座的销轴和在所述推拉座移动至预定的位置后,将所述销轴插入所述推拉座。
15、在一个可能的实现方式中,所述行走机构还包括行走驱动单元,所述行走驱动单元固定于所述行走底盘的底部,并接触所述行走轨道以沿所述行走轨道运动,所述行走底盘对应于所述行走轨道的两端均设有所述行走驱动单元。
16、在一个可能的实现方式中,所述行走机构还包括行走驱动单元,所述行走驱动单元固定于所述行走底盘的底部,并接触所述行走轨道以沿所述行走轨道运动,所述行走底盘对应于所述行走轨道的两端均设有所述行走驱动单元。
17、在一个可能的实现方式中,所述水上模块还包括收放驱动单元,所述收放驱动单元固定于所述变幅支架远离所述第一支架一侧,所述收放驱动单元与所述牵引绳连接以提供牵引所述水下模块升降的动力。
18、在一个可能的实现方式中,所述收放驱动单元包括与所述牵引绳连接的卷扬机,所述水下模块包括凿岩锤,所述凿岩设备的凿岩过程包括:
19、获取凿岩位置,控制所述行走机构沿所述行走轨道移动至凿岩位置,控制所述卷扬机重复下放和提起凿岩锤以在所述凿岩位置凿岩;
20、控制卷扬机下放和提起所述凿岩锤,包括:
21、利用所述卷扬机通过所述牵引绳将所述凿岩锤提升到预定高度,所述预定高度与所述岩石的性能对应;
22、利用所述卷扬机下放所述凿岩锤,在所述凿岩锤倒下前,控制所述卷扬机刹车,所述卷扬机的刹车位置与水深对应;
23、利用所述卷扬机提起所述凿岩锤。
24、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
25、本申请提供的凿岩范围可调的凿岩设备中设置水下模块和水上模块,水下模块用于在水下凿岩;水上模块中牵引绳的一端与水下模块连接,牵引绳经过吊挂支架的顶部,吊挂支架中与顶部连接的支柱形成侧面为三角形;变幅机构与至少一根支柱的底部连接,用于调整底部的位置以改变吊挂支架顶部的位置;行走轨道沿船舶方向布设,行走机构设于行走轨道上,吊挂支架和变幅机构安装于行走机构远离行走轨道一侧,行走机构沿行走轨道移动以改变水下模块对应的升降位置,本申请实施例通过行走机构和行走轨道调整吊挂支架在船舶上的位置,从而改变水下模块点的升降位置,并变幅机构的作用进一步调整吊挂支架顶部的位置,实现对升降位置的进一步改变,因此,本申请实施例能够在船舶不移动的基础上,改变水下模块的升降位置,从而实现凿岩位置的改变,大幅扩展凿岩范围,减少船舶移动的次数,操作简单、耗时少、效率高,有效降低凿岩成本。
1.一种凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,包括:水下模块和水上模块,所述水下模块用于在水下凿岩;
2.根据权利要求1所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述行走机构包括行走底盘,所述吊挂支架和所述变幅机构固定于所述行走底盘远离所述行走轨道一侧。
3.根据权利要求2所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述吊挂支架包括设有支柱的第一支架和变幅支架,所述第一支架旋转固定于行走底盘靠近船舷一端,且所述第一支架远离所述行走底盘一端向远离船舶方向倾斜;
4.根据权利要求3所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述变幅机构包括推拉座以及推拉单元,所述变幅支架的底部固定于所述推拉座;
5.根据权利要求4所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述变幅机构还包括设有变幅轨道的推拉底座,所述推拉单元远离所述推拉座一端固定于所述推拉底座,所述推拉座活动固定于所述变幅轨道。
6.根据权利要求5所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述推拉座通过销轴固定于所述变幅轨道;
7.根据权利要求2所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述行走机构还包括行走驱动单元,所述行走驱动单元固定于所述行走底盘的底部,并接触所述行走轨道以沿所述行走轨道运动,所述行走底盘对应于所述行走轨道的两端均设有所述行走驱动单元。
8.根据权利要求7所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述行走机构还包括行走驱动单元,所述行走驱动单元固定于所述行走底盘的底部,并接触所述行走轨道以沿所述行走轨道运动,所述行走底盘对应于所述行走轨道的两端均设有所述行走驱动单元。
9.根据权利要求3所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述水上模块还包括收放驱动单元,所述收放驱动单元固定于所述变幅支架远离所述第一支架一侧,所述收放驱动单元与所述牵引绳连接以提供牵引所述水下模块升降的动力。
10.根据权利要求9所述的凿岩范围可调的凿岩设备,其特征在于,所述收放驱动单元包括与所述牵引绳连接的卷扬机,所述水下模块包括凿岩锤,所述凿岩设备的凿岩过程包括:
