專利名稱：海上作業(yè)船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上工程機(jī)械，特別涉及一種海上作業(yè)船，該海上作業(yè)船可以在地基比較硬的環(huán)境下成樁，尤其適合在淺礁數(shù)量眾多的海域進(jìn)行成樁作業(yè)。
背景技術(shù)：
為了更好的利用海洋資源，通常需要在海上建造一定的基礎(chǔ)設(shè)施，為后續(xù)的開發(fā)工作提供前提。這些基礎(chǔ)設(shè)施通常包括港口、碼頭、橋梁、海上人工島、高腳屋等；由于這些基礎(chǔ)設(shè)施是在海上建設(shè)，這就需要在海底有堅(jiān)固穩(wěn)定的樁基，因此樁基就成為建設(shè)港口、碼頭、橋梁、海上人工島、高腳屋等基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)。所謂樁基就是在水底地層設(shè)置的一定數(shù)量的樁，這樣的樁可以為后續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施提供支撐。目前有采用搭建臨時(shí)棧橋或填海筑路，再進(jìn)行挖孔成樁，形成樁基的方法。但是這種方法工期較長、投資巨大、對海洋生態(tài)環(huán)境也有一定程度的破壞?，F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的形成樁基的方法是:利用海上作業(yè)船將樁貫入海底地層中?，F(xiàn)有的成樁用的海上作業(yè)船一般包括船體、樁架、樁錘及附屬設(shè)備；樁架為一鋼結(jié)構(gòu)塔架；樁錘依附在樁架前部兩根平行的豎直導(dǎo)桿(俗稱龍門)之間，并可以利用提升吊鉤吊升；樁架的后部設(shè)有卷揚(yáng)機(jī)，用以起吊樁和樁錘，樁架前面有兩根導(dǎo)桿組成的導(dǎo)向架，用以控制成樁方向，使樁按照設(shè)計(jì)方位準(zhǔn)確地貫入地層。但是在某些特定海域，例如我國南海海域，南海雖然島嶼眾多，但是陸地面積很小，各種淺礁數(shù)量眾多，而且淺水海域多為礁石海床，由于礁石非常堅(jiān)硬，樁錘很難將樁貫入礁石中，成樁作業(yè)難于進(jìn)行，效率非常低?；谝陨锨闆r，如何使得海上作業(yè)船在地基比較硬的環(huán)境下的成樁作業(yè)容易進(jìn)行，并提高這種環(huán)境下的成樁效率是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在地基比較硬的環(huán)境下成樁作業(yè)容易進(jìn)行的海上作業(yè)船。本發(fā)明提供了一種海上作業(yè)船，一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體和動(dòng)力系統(tǒng)，還包括旋挖鉆機(jī)，所述旋挖鉆機(jī)安裝在所述船體艏部的甲板上。進(jìn)一步地，所述旋挖鉆機(jī)包括底盤、安裝在所述底盤上的駕駛室和桅桿、連接所述底盤與桅桿的變幅油缸以及連接在所述桅桿上端的鉆具；所述底盤與所述船體固定連接。進(jìn)一步地，所述旋挖鉆機(jī)包括底盤、安裝在所述底盤上的駕駛室和桅桿、連接所述底盤與桅桿的變幅油缸以及連接在所述桅桿上端的鉆具，所述底盤通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在所述船體上。進(jìn)一步地，還包括安裝在所述旋挖鉆機(jī)與船體的生活樓之間的吊機(jī)。 進(jìn)一步地，所述船體的甲板上還設(shè)置有儲(chǔ)存區(qū)。進(jìn)一步地，還包括鉆取物存儲(chǔ)倉以及鉆取物輸送帶，所述鉆取物輸送帶位于所述旋挖鉆機(jī)與鉆取物存儲(chǔ)倉之間。進(jìn)一步地，還包括清孔水管。進(jìn)一步地，還包括至少四條支腿以及支腿升降裝置，所述支腿沿著垂線方向安裝在所述船體的周邊，所述支腿升降裝置控制所述支腿的升降。進(jìn)一步地，所述支腿升降裝置包括多個(gè)伸縮油缸和多個(gè)插銷裝置；一個(gè)所述伸縮油缸連接一個(gè)所述插銷裝置；所述支腿的周向表面開設(shè)多個(gè)插孔；所述伸縮油缸沿垂線方向設(shè)置，且一端固定在所述甲板的下表面，另一端連接所述插銷裝置，所述插銷裝置的插銷用于與所述插孔配合。進(jìn)一步地，所述船體的艏部兩側(cè)還設(shè)有艏部側(cè)推裝置。本發(fā)明提供的一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體、動(dòng)力系統(tǒng)以及成樁裝置，該成樁裝置為旋挖鉆機(jī)，旋挖鉆機(jī)安裝在船體艏部的甲板上。該海上作業(yè)船特別適合地基比較硬的環(huán)境下進(jìn)行的成樁作業(yè)，由于安裝了旋挖鉆機(jī)，配合適當(dāng)?shù)膭?dòng)力系統(tǒng)，就可以比較輕松的進(jìn)行鉆孔作業(yè)，提高這種作業(yè)環(huán)境下的成樁效率。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為本發(fā)明實(shí)施例中海上作業(yè)船的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中海上作業(yè)船的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中海上作業(yè)船的旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中海上作業(yè)船的支腿升降結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。下面結(jié)合圖1至圖4，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明，下文中，以垂線方向?yàn)閰⒄?，即與船體I的甲板12垂直的方向，橫向?yàn)榕c垂線方向相垂直的方向，豎向與垂線方向平行。如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體I和成樁裝置，還配備了合適的動(dòng)力系統(tǒng)，上述的成樁裝置包括旋挖鉆機(jī)2，該旋挖鉆機(jī)2可以安裝在船體I艏部的甲板12上。在一些特定海域，例如島礁海域、海床或者河床比較硬的水域，由于地基比較硬，使得普通成樁裝置難于將樁貫入地基以下，本發(fā)明實(shí)施例中的海上作業(yè)船，由于配備了旋挖鉆機(jī)2，旋挖鉆機(jī)2的鉆具可以快速的鉆入地基，進(jìn)而鉆出一條豎向長孔，這樣就使得鉆孔作業(yè)比較容易進(jìn)行，從而為后續(xù)的成樁作業(yè)提供基礎(chǔ)。結(jié)合圖3，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的旋挖鉆機(jī)2包括底盤21、駕駛室22、桅桿24、變幅油缸23以及鉆具25。底盤21固定在船體I甲板12上，駕駛室22和桅桿24安裝在底盤21上，鉆具25安裝在桅桿24的懸空端，即桅桿的上端；變幅油缸23的兩端分別連接底盤21和桅桿24，用于調(diào)節(jié)桅桿24的傾斜度，從而增大了旋挖鉆機(jī)2的工作半徑，這也使得該海上作業(yè)船能更好的適應(yīng)不同海域環(huán)境的樁基作業(yè)。
具體的，底盤21可以通過大型螺栓與船體I的甲板12固定連接，也可以直接焊接在甲板上；由于旋挖鉆機(jī)2本身比較重，而且在進(jìn)行鉆孔工作時(shí)晃動(dòng)也比較劇烈，再加上海上惡劣的風(fēng)浪環(huán)境，所以底盤的固定要十分可靠，優(yōu)選的一種方式是，可以在船體I上安裝一豎向支撐柱，該支撐柱插入船體I并與船體I焊接，支撐柱的上端伸出甲板12，底盤21固定安裝在支撐柱上，這樣就大大增加了旋挖鉆機(jī)2工作的穩(wěn)定性。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，旋挖鉆機(jī)2包括底盤21、駕駛室22、桅桿24、變幅油缸23、鉆具25以及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。駕駛室22和桅桿24安裝在底盤21上，鉆具25安裝在桅桿24的懸空端(上端)，變幅油缸23連接底盤21和桅桿24 ;底盤21通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)安裝在船體I上，以相對于船體I繞一個(gè)豎直軸旋轉(zhuǎn)。由于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，鉆具25可以繞著豎直軸大角度旋轉(zhuǎn)，再配合變幅油缸23的調(diào)節(jié)作用，使得旋挖鉆機(jī)2的工作半徑進(jìn)一步增大，海上作業(yè)船的成樁作業(yè)極為方便，大大提高了成樁作業(yè)的效率。具體的，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以包括回轉(zhuǎn)平臺(tái)、支承柱和回轉(zhuǎn)支承。甲板12上可以開設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)可以插入尺寸與該安裝孔相匹配的支撐柱，支撐柱與船體I焊接連接，支撐柱的上端伸出船體I的甲板12 ;回轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝在底盤21上；回轉(zhuǎn)支承的上部可以與回轉(zhuǎn)平臺(tái)通過螺栓連接配合，并且回轉(zhuǎn)支承的下部可以與伸出甲板12的支撐柱的上端通過螺栓連接配合，再由合適的動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)旋挖鉆機(jī)2的回轉(zhuǎn)操作。另外，如圖2所示，本發(fā)明的海上作業(yè)船還設(shè)置有鉆取物存儲(chǔ)倉5以及鉆取物輸送帶6，鉆取物輸送帶6位于旋挖鉆機(jī)2與鉆取物存儲(chǔ)倉5之間，鉆取物輸送帶6用于將旋挖鉆機(jī)2所鉆的鉆取物輸送至鉆取物存儲(chǔ)倉5中；旋挖鉆機(jī)2在進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，將鉆取的鉆取物輸送到鉆取物輸送帶6上，然后由鉆取物輸送帶6將鉆取物輸送至鉆取物存儲(chǔ)倉5中，由于鉆取物可以及時(shí)的運(yùn)輸出成樁水域，這樣就可以減小成樁作業(yè)對施工水域的環(huán)境影響。本發(fā)明實(shí)施例中的海上作業(yè)船上還可以安裝清孔水管(圖中未示出)，鉆孔作業(yè)完成后，需要對孔中的殘留物進(jìn)行清理，以免對后續(xù)的成樁作業(yè)產(chǎn)生影響，這就需要清孔水管對孔底進(jìn)行沖洗，從而將殘留物沖出孔外。在旋挖鉆機(jī)2進(jìn)行鉆孔作業(yè)后，需要將套筒以及金屬籠放入所鉆孔內(nèi)，而這道工序往往需要周邊的其他起重船配合完成。為此，本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中(圖1)，海上作業(yè)船上還可以安裝有吊機(jī)3，該吊機(jī)3設(shè)置在旋挖鉆機(jī)2和船體I的生活樓8之間的區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)對套筒、金屬籠以及其他設(shè)備的起吊。由于吊機(jī)3的安裝，從而不需要額外的起重船來配合吊樁作業(yè)，使得成樁作業(yè)所需設(shè)施大大簡化，且操作方便。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，海上作業(yè)船的甲板12上還可以設(shè)有儲(chǔ)存區(qū)7，該儲(chǔ)存區(qū)7設(shè)置在吊機(jī)3的一側(cè)，該存儲(chǔ)區(qū)7可以用于存放套筒和金屬籠，這樣不僅方便了套筒和金屬籠的堆放，而且也方便了吊機(jī)3對套筒和金屬籠的吊運(yùn)，極大提高了成樁工作效率。在某些淺水區(qū)域，由于船體I的重量較大，吃水較深，所以當(dāng)海上作業(yè)船在這種水域進(jìn)行成樁作業(yè)時(shí)，容易擱淺；另外，在有些環(huán)境惡劣的海域，風(fēng)大浪大，使得船體I很不穩(wěn)定，成樁作業(yè)難于正常進(jìn)行。因此，這就需要在海上作業(yè)船進(jìn)行成樁作業(yè)前，將船體I升至水面以上，這樣可以大大減小了風(fēng)浪的影響。為此，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的海上作業(yè)船還可以包括至少四條支腿4以及與支腿4對應(yīng)的支腿升降裝置，支腿4沿著垂線方向安裝在船體I的周邊，支腿升降裝置用于控制支腿4的升降。在進(jìn)行成樁作業(yè)時(shí)，將船體I駛?cè)腩A(yù)定地點(diǎn)，然后控制支腿升降裝置，使得支腿4下降，直至支腿4將船體I支撐并脫離水面，然后就可以穩(wěn)定的進(jìn)行成樁及其他作業(yè)。在成樁完成之后，可以通過支腿升降裝置，使得支腿4上升，使船體I可以行駛。支腿升降裝置有多種結(jié)構(gòu)，如利用電動(dòng)齒輪齒條控制支腿的升降或者利用伸縮油缸來控制支腿的升降，下面就以伸縮油缸控制支腿的升降為例來加以說明。如圖4所示，具體的，支腿升降裝置包括多個(gè)伸縮油缸9和多個(gè)插銷裝置10;—個(gè)伸縮油缸9連接一個(gè)插銷裝置10形成一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；插銷裝置10包括可橫向伸出或縮回的插銷11 ;支腿4的周向表面可以開有多個(gè)在垂線方向分布的插孔。伸縮油缸9沿垂線方向設(shè)置且一端固定在甲板12的下表面，另一端連接插銷裝置10，插銷裝置10的插銷11用于與插孔配合，與不同的插孔配合，可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)插銷裝置10與相應(yīng)支腿4的相對固定。更為具體的，當(dāng)需要將船體I升出水面時(shí)，以其中一個(gè)支腿4為例，首先伸長伸縮油缸9，使得支腿4向水底伸出；如果伸縮油缸9的單個(gè)調(diào)節(jié)行程不能滿足支腿4高度需要變化的要求，可以將多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分為兩部分，每一部分至少包括一個(gè)上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；使第一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的插銷11抽出插孔，并使第二部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的插銷11與插孔配合，保持支腿4與船體(甲板12)的相對固定；然后縮回第一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伸縮油缸9，再將該部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的插銷11插入上方的插孔內(nèi)；然后使第二部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的插銷11抽出插孔，并使第一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伸縮油缸9伸長，然后將第二部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的插銷11插入相應(yīng)位置的插孔；第一部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)交替工作，可以使得支腿4到達(dá)預(yù)定的位置，進(jìn)而使得船體I脫離水面。比較優(yōu)選的方案中，一個(gè)支腿4周圍配置四個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供的海上作業(yè)船進(jìn)行成樁作業(yè)的具體步驟為:首先，將船體I駛?cè)腩A(yù)定水域的預(yù)定位置，然后調(diào)節(jié)支腿升降裝置，使得船體I離開水面；然后調(diào)節(jié)旋挖鉆機(jī)2的變幅油缸23以及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使得鉆具25對準(zhǔn)所要鉆孔的位置，進(jìn)而進(jìn)行鉆孔作業(yè)，將從鉆孔中鉆取出的鉆取物輸送至鉆取物存儲(chǔ)倉5 ;待到鉆孔完畢后，啟動(dòng)吊機(jī)3，將儲(chǔ)存區(qū)7的套筒和金屬籠吊運(yùn)至鉆孔處，并將套筒和金屬籠放入鉆孔內(nèi)；然后利用清孔水管將鉆孔中的殘留物沖出鉆孔，最后利用周邊的混凝土船將混凝土澆入套筒內(nèi)，從而完成成樁作業(yè)。另外，本發(fā)明實(shí)施例中的海上作業(yè)船的艏部兩側(cè)還可以設(shè)有艏部側(cè)推裝置13，該艏部側(cè)推裝置13使得船體I轉(zhuǎn)彎更加靈活，特別是在島礁密布的水域作業(yè)時(shí)，這種優(yōu)勢更加明顯。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體(I)和動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，還包括旋挖鉆機(jī)(2 )，所述旋挖鉆機(jī)(2 )安裝在所述船體(I)艏部的甲板(12 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述旋挖鉆機(jī)(2)包括底盤(21)、安裝在所述底盤(21)上的駕駛室(22)和桅桿(24)、連接所述底盤(21)與所述桅桿(24)的變幅油缸(23)以及連接在所述桅桿(24)上端的鉆具；所述底盤(21)與所述船體(I)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述旋挖鉆機(jī)(2)包括底盤(21)、安裝在所述底盤(21)上的駕駛室(22)和桅桿(24)、連接所述底盤(21)與所述桅桿(24)的變幅油缸(23)以及連接在所述桅桿(24)上端的鉆具，所述底盤(21)通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在所述船體(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，還包括安裝在所述旋挖鉆機(jī)(2)與船體(I)的生活樓(8)之間的吊機(jī)(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述船體(I)的甲板(12)上還設(shè)置有儲(chǔ)存區(qū)(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，還包括鉆取物存儲(chǔ)倉(5)以及鉆取物輸送帶(6 )，所述鉆取物輸送帶(6 )位于所述旋挖鉆機(jī)(2 )與鉆取物存儲(chǔ)倉(5 )之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，還包括清孔水管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的海上作業(yè)船，其特征在于，還包括至少四條支腿(4)以及支腿升降裝置，所述支腿(4)沿著垂線方向安裝在所述船體(I)的周邊，所述支腿升降裝置控制所述支腿(4)的升降。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述支腿升降裝置包括多個(gè)伸縮油缸(9)和多個(gè)插銷裝置(10);所述支腿(4)的周向表面開設(shè)多個(gè)插孔；所述伸縮油缸(9)沿垂線方向設(shè)置，且一端固定在所述甲板(12)的下表面，另一端連接所述插銷裝置(10)，所述插銷裝置(10)的插銷(11)用于與所述插孔配合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述船體(I)的艏部兩側(cè)還設(shè)有艏部側(cè)推裝置(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體、動(dòng)力系統(tǒng)以及成樁裝置，該成樁裝置包括旋挖鉆機(jī)，旋挖鉆機(jī)安裝在船體艏部的甲板上。該海上作業(yè)船特別適合地基比較硬的環(huán)境下進(jìn)行的成樁作業(yè)，由于安裝了旋挖鉆機(jī)，配合適當(dāng)?shù)膭?dòng)力系統(tǒng)，就可以比較輕松的進(jìn)行鉆孔作業(yè)，提高了這種作業(yè)環(huán)境下的成樁效率。
文檔編號(hào)E21B3/00GK103161401SQ201310073169
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者李國杰, 蔣三定, 湯軍 申請人:三一集團(tuán)有限公司