專利名稱：海上作業(yè)船的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種海上工程機械，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)量眾多的海域進行成樁作業(yè)。
背景技術：
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設施，為后續(xù)的開發(fā)工作提供前提。這些基礎設施通常包括港口、碼頭、橋梁、海上人工島、高腳屋等；由于這些基礎設施是在海上建設，這就需要在海底有堅固穩(wěn)定的樁基，因此樁基就成為建設港口、碼頭、橋梁、海上人工島、高腳屋等基礎設施的基礎。所謂樁基就是在水底地層設置的一定數(shù)量的樁，這樣的樁可以為后續(xù)的基礎設施提供支撐。目前有采用搭建臨時棧橋或填海筑路，再進行挖孔成樁，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、樁錘及附屬設備；樁架為一鋼結構塔架；樁錘依附在樁架前部兩根平行的豎直導桿(俗稱龍門)之間，并可以利用提升吊鉤吊升；樁架的后部設有卷揚機，用以起吊樁和樁錘，樁架前面有兩根導桿組成的導向架，用以控制成樁方向，使樁按照設計方位準確地貫入地層。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，由于礁石非常堅硬，樁錘很難將樁貫入礁石中，成樁作業(yè)難于進行，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)容易進行，并提高這種環(huán)境下的成樁效率是本領域技術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力系統(tǒng)，還包括旋挖鉆機，所述旋挖鉆機安裝在所述船體艏部的甲板上。進一步地，所述旋挖鉆機包括底盤、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。進一步地，所述旋挖鉆機包括底盤、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，所述底盤通過回轉機構安裝在所述船體上。進一步地，還包括安裝在所述旋挖鉆機與船體的生活樓之間的吊機。 進一步地，所述船體的甲板上還設置有儲存區(qū)。進一步地，還包括鉆取物存儲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與鉆取物存儲倉之間。進一步地，還包括清孔水管。進一步地，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。進一步地，所述支腿升降裝置包括多個伸縮油缸和多個插銷裝置；一個所述伸縮油缸連接一個所述插銷裝置；所述支腿的周向表面開設多個插孔；所述伸縮油缸沿垂線方向設置，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。進一步地，所述船體的艏部兩側還設有艏部側推裝置。本發(fā)明提供的一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體、動力系統(tǒng)以及成樁裝置，該成樁裝置為旋挖鉆機，旋挖鉆機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)境下進行的成樁作業(yè)，由于安裝了旋挖鉆機，配合適當?shù)膭恿ο到y(tǒng)，就可以比較輕松的進行鉆孔作業(yè)，提高這種作業(yè)環(huán)境下的成樁效率。


構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:圖1為本發(fā)明實施例中海上作業(yè)船的正視結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中海上作業(yè)船的俯視結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中海上作業(yè)船的旋挖鉆機結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中海上作業(yè)船的支腿升降結構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。下面結合圖1至圖4，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作進一步詳細說明，下文中，以垂線方向為參照，即與船體I的甲板12垂直的方向，橫向為與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，還配備了合適的動力系統(tǒng)，上述的成樁裝置包括旋挖鉆機2，該旋挖鉆機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)明實施例中的海上作業(yè)船，由于配備了旋挖鉆機2，旋挖鉆機2的鉆具可以快速的鉆入地基，進而鉆出一條豎向長孔，這樣就使得鉆孔作業(yè)比較容易進行，從而為后續(xù)的成樁作業(yè)提供基礎。結合圖3，本發(fā)明的一個實施例中的旋挖鉆機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2的工作半徑，這也使得該海上作業(yè)船能更好的適應不同海域環(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2本身比較重，而且在進行鉆孔工作時晃動也比較劇烈，再加上海上惡劣的風浪環(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2工作的穩(wěn)定性。本發(fā)明的另一個實施例中，旋挖鉆機2包括底盤21、駕駛室22、桅桿24、變幅油缸23、鉆具25以及回轉機構。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通過回轉機構(圖中未示出)安裝在船體I上，以相對于船體I繞一個豎直軸旋轉。由于回轉機構的設置，鉆具25可以繞著豎直軸大角度旋轉，再配合變幅油缸23的調(diào)節(jié)作用，使得旋挖鉆機2的工作半徑進一步增大，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，回轉機構可以包括回轉平臺、支承柱和回轉支承。甲板12上可以開設有安裝孔，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 ;回轉平臺安裝在底盤21上；回轉支承的上部可以與回轉平臺通過螺栓連接配合，并且回轉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，再由合適的動力系統(tǒng)提供動力，從而實現(xiàn)旋挖鉆機2的回轉操作。另外，如圖2所示，本發(fā)明的海上作業(yè)船還設置有鉆取物存儲倉5以及鉆取物輸送帶6，鉆取物輸送帶6位于旋挖鉆機2與鉆取物存儲倉5之間，鉆取物輸送帶6用于將旋挖鉆機2所鉆的鉆取物輸送至鉆取物存儲倉5中；旋挖鉆機2在進行鉆孔作業(yè)時，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倉5中，由于鉆取物可以及時的運輸出成樁水域，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行沖洗，從而將殘留物沖出孔外。在旋挖鉆機2進行鉆孔作業(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)明又一個實施例中(圖1)，海上作業(yè)船上還可以安裝有吊機3，該吊機3設置在旋挖鉆機2和船體I的生活樓8之間的區(qū)域，可以實現(xiàn)對套筒、金屬籠以及其他設備的起吊。由于吊機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)所需設施大大簡化，且操作方便。一個優(yōu)選的實施例中，海上作業(yè)船的甲板12上還可以設有儲存區(qū)7，該儲存區(qū)7設置在吊機3的一側，該存儲區(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3對套筒和金屬籠的吊運，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，所以當海上作業(yè)船在這種水域進行成樁作業(yè)時，容易擱淺；另外，在有些環(huán)境惡劣的海域，風大浪大，使得船體I很不穩(wěn)定，成樁作業(yè)難于正常進行。因此，這就需要在海上作業(yè)船進行成樁作業(yè)前，將船體I升至水面以上，這樣可以大大減小了風浪的影響。為此，本發(fā)明一個實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。在進行成樁作業(yè)時，將船體I駛入預定地點，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構，如利用電動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伸縮油缸9和多個插銷裝置10;—個伸縮油缸9連接一個插銷裝置10形成一個驅(qū)動機構；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在垂線方向分布的插孔。伸縮油缸9沿垂線方向設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，可以實現(xiàn)相應插銷裝置10與相應支腿4的相對固定。更為具體的，當需要將船體I升出水面時，以其中一個支腿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，可以將多個驅(qū)動機構分為兩部分，每一部分至少包括一個上述驅(qū)動機構；使第一部分驅(qū)動機構的插銷11抽出插孔，并使第二部分驅(qū)動機構的插銷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)動機構的伸縮油缸9，再將該部分驅(qū)動機構的插銷11插入上方的插孔內(nèi)；然后使第二部分驅(qū)動機構的插銷11抽出插孔，并使第一部分驅(qū)動機構的伸縮油缸9伸長，然后將第二部分驅(qū)動機構的插銷11插入相應位置的插孔；第一部分驅(qū)動機構和第二部分驅(qū)動機構交替工作，可以使得支腿4到達預定的位置，進而使得船體I脫離水面。比較優(yōu)選的方案中，一個支腿4周圍配置四個驅(qū)動機構。本發(fā)明提供的海上作業(yè)船進行成樁作業(yè)的具體步驟為:首先，將船體I駛入預定水域的預定位置，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2的變幅油缸23以及回轉機構，使得鉆具25對準所要鉆孔的位置，進而進行鉆孔作業(yè)，將從鉆孔中鉆取出的鉆取物輸送至鉆取物存儲倉5 ;待到鉆孔完畢后，啟動吊機3，將儲存區(qū)7的套筒和金屬籠吊運至鉆孔處，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)明實施例中的海上作業(yè)船的艏部兩側還可以設有艏部側推裝置13，該艏部側推裝置13使得船體I轉彎更加靈活，特別是在島礁密布的水域作業(yè)時，這種優(yōu)勢更加明顯。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種海上作業(yè)船，包括橫向延伸的船體(I)和動力系統(tǒng)，其特征在于，還包括旋挖鉆機(2 )，所述旋挖鉆機(2 )安裝在所述船體(I)艏部的甲板(12 )上。
2.根據(jù)權利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述旋挖鉆機(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)權利要求1所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述旋挖鉆機(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)通過回轉機構安裝在所述船體(I)上。
4.根據(jù)權利要求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(2)與船體(I)的生活樓(8)之間的吊機(3)。
5.根據(jù)權利要求4所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述船體(I)的甲板(12)上還設置有儲存區(qū)(7)。
6.根據(jù)權利要求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(2 )與鉆取物存儲倉(5 )之間。
7.根據(jù)權利要求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)權利要求1-7任一項所述的海上作業(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伸縮油缸(9)和多個插銷裝置(10);所述支腿(4)的周向表面開設多個插孔；所述伸縮油缸(9)沿垂線方向設置，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)權利要求1-7任一項所述的海上作業(yè)船，其特征在于，所述船體(I)的艏部兩側還設有艏部側推裝置(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、動力系統(tǒng)以及成樁裝置，該成樁裝置包括旋挖鉆機，旋挖鉆機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)境下進行的成樁作業(yè)，由于安裝了旋挖鉆機，配合適當?shù)膭恿ο到y(tǒng)，就可以比較輕松的進行鉆孔作業(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:三一集團有限公司