【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下挖方领域，具体是涉及深水基岩非爆开挖施工工法。
技术介绍
1、水下开挖是一种在水下进行土方挖掘的技术，广泛应用于河道、湖泊、海洋等水域的工程建设中。以岩石为主港口与航道工程常常使用钻爆法施工，即通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，采用此种施工方法的振动和单耗较大，爆破的成本也较高。
2、中国专利公开号cn114877769a公开了近海岸水下斜坡基岩爆破开挖施工方法和爆破装药结构，其通过定位装置将钻进船精准锚定于爆破点，多个爆破点于爆破区域内交错间隔设置，如此当爆破装药结构于爆破孔内爆炸后，相邻的爆破装药结构所形成的冲击荷载共同作用形成相互补偿叠加的应力场，一方面爆破区域内的礁石层受到的冲击荷载较为均匀，从而可避免某一爆破点产生冲击波波幅过大而导致附近质点位移过大的产生的振动危害，使得爆破效果较好；另一方面交错间隔布设的爆破点可以最大程度的覆盖爆破区域从而减少水下爆破的炸药单耗，进而降低爆破施工成本。
3、传统深水基础施工方法主要以爆破开挖为主，但这种方法具有施工难度大、安全性低、开挖质量不稳定等缺点，同时会对周围环境及既有构筑物造成一定程度的破坏和影响。特别是进行桥梁施工时，两桥之间施工作业空间受限时，若使用常规钻爆施工方法，会对距离较近的桥梁造成危害，按照保护区要求，既有桥位200m范围内禁止爆破。而且一旦项目施工区域岩溶极发育、地质情况复杂，使用传统深水基础爆破开挖方法施工难度大、安全性及开挖质量难以控制。
技术实现思路
1、针对上述问
2、为解决现有技术问题，本专利技术提供深水基岩非爆开挖施工工法，包括以下步骤：s1：定位施工位置，准备钻孔船、装配有吊机的抓斗式挖泥船以及运泥船；s2：将钻孔船行驶至施工位置，在基坑施工范围内，以3.0m×3.0m间距钻梅花孔，钻孔深度1.0m/每层，钻孔时从上游向下游钻进；s3：将抓斗式挖泥船的抓斗更换为凿岩棒，利用装载的吊机提升凿岩棒至一定高度后，松开凿岩棒，利用其重力势能下砸破碎岩石；s4：将抓斗式挖泥船上的凿岩棒更换为抓斗，来挖掘和抓取碎石，并通过吊机将装满碎石的抓斗提升至运泥船上；s5：根据开挖层数和开挖放量测量开挖标高；s5a：未达到设计标高，进行s3；s5b：达到设计标高，完成基坑施工。
3、优选的，在s3步骤中，抓斗式挖泥船上的吊机上设置有主绳、第一控制绳和第二控制绳；主绳的末端连接有安装架；第一控制绳的末端设置有用于和抓斗或凿岩棒连接的连接组件；安装架上设置有用于固定凿岩棒或抓斗的锁止组件；安装架上还设有用于控制锁止组件启闭的控制组件；第二控制绳用于驱动控制组件。
4、优选的，在s3步骤中，抓斗包括爪体和开合组件；爪体设有两个，且爪体能拆卸的转动安装在安装架上；开合组件包括第一支架、立板和连杆；第一支架与第一控制绳通过连接组件连接；立板与第一支架连接；爪体上安装有第一铰接座；连杆设有两个，两个连杆的第一端分别与两个爪体上的第一铰接座铰接，连杆的第二端与立板铰接；s3步骤包括：s3.1：先通过控制组件解除锁止组件对第一支架的固定；s3.2：然后断开连接组件与第一支架的连接；s3.3：将爪体从安装架上拆下；s3.4：第一控制绳通过连接组件与凿岩棒连接，并通过锁止组件固定凿岩棒。
5、优选的，在s4步骤中，爪体上还安装有第二铰接座；两个爪体之间设置有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的两端分别与两个爪体上的第二铰接座铰接；在第一支架下移时，推动连杆，同时弹性伸缩杆伸长，爪体在连杆的推力和弹性伸缩杆的弹力作用下张开。
6、优选的，在s4步骤中，锁止组件包括连接板、横板、第一弹性件和锁止块；连接板滑动安装在安装架上；横板安装在安装架上；第一弹性件的两端分别与连接板和横板连接；锁止块设置在连接板上；第一支架和凿岩棒上均开设有与锁止块配合的锁止槽；当抓斗深入碎石中时，吊机控制第一控制绳收卷，第一控制绳拉动第一支架，当第一支架上的锁止槽与锁止块对齐时，锁止块在第一弹性件的弹力作用下卡入锁止槽，固定第一支架。
7、优选的，在s3步骤中，控制组件包括斜向凸块、控制块、延伸板和第二弹性件；斜向凸块设置在连接板上；控制块滑动安装在安装架上，控制块与第二控制绳连接；延伸板与安装架连接；第二弹性件的两端分别与延伸板和控制块连接；在将抓斗更换成凿岩棒时，先通过吊机收卷第二控制绳，第二控制绳克服第二弹性件的弹力将控制块拉起，控制块与斜向凸块接触后挤压斜向凸块，克服第一弹性件的弹力推动斜向凸块，斜向凸块带动连接板，连接板带动锁止块移动，在锁止块与锁止槽分离后，解除锁止组件对第一支架的固定，然后断开连接组件与第一支架的连接，接着将爪体从安装架上卸下，完成抓斗的拆卸。
8、优选的，在s3步骤中，连接组件包括连接扣和连接销；抓斗和凿岩棒上设置有与连接扣配合的环形钩；连接销和连接扣能分离的螺纹连接；在拆卸抓斗时，先转动连接销，将连接销从连接扣上卸下，使得连接扣与抓斗上的环形钩分离，再将连接扣套接到凿岩棒上的环形钩上，然后将连接销安装到连接扣上，同时使得连接销穿过凿岩棒上的环形钩。
9、优选的，在s1步骤中，先采用gps放样确定开挖区轮廓，并在边界设置浮标。
10、优选的，在s2步骤和s3步骤中，钻孔船和抓斗式挖泥船移动至施工位置后均采用“八”字抛锚法锚定，所述“八”字抛锚法包括以下步骤：在船首和船尾呈“八”型各抛两个锚，两个锚的夹角约为90°，若水流流速较大，在上游侧抛设一个主锚加以固定。
11、优选的，在s5步骤中，结合开挖层数以及开挖放量，在预计开挖至设计标高时，停止作业，利用声波探测仪进行河床扫测，核对标高，当复测标高满足设计要求时，完成开挖工作。
12、本专利技术相比较于现有技术的有益效果是：
13、1.本专利技术通过钻孔船钻孔后再使用凿岩锤配合抓斗进行开挖，实现了非爆开挖的功能，解决了传统深水基础爆破开挖方法施工难度大、安全性及开挖质量难以控制的问题。本工法适用于水深在10～40m且禁止爆破区域内的水下基岩开挖施工，包括但不限于桥梁、码头、水利工程等领域的基础施工。在具有复杂地质条件的地区，如喀斯特地貌、河床覆盖层较薄等地区，本工法具有更高的适用性和优势。
14、2.本专利技术通过主绳、第一控制绳、第二控制绳、连接组件、锁止组件和控制组件实现了稳定抓斗和凿岩棒的功能。
15、3.本专利技术通过爪体和开合组件实现了挖掘和抓取碎石的功能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S3步骤中，所述抓斗式挖泥船上的吊机上设置有主绳(1)、第一控制绳(2)和第二控制绳(3)；
3.根据权利要求2所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S3步骤中，所述抓斗(4)包括爪体(41)和开合组件(42)；
4.根据权利要求3所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S4步骤中，所述爪体(41)上还安装有第二铰接座(412)；
5.根据权利要求3所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在S4步骤中，所述锁止组件(12)包括连接板(121)、横板(122)、第一弹性件(123)和锁止块(124)；
6.根据权利要求5所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S3步骤中，所述控制组件(13)包括斜向凸块(131)、控制块(132)、延伸板(133)和第二弹性件(134)；
7.根据权利要求2所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S3步骤中，
8.根据权利要求1所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S1步骤中，先采用GPS放样确定开挖区轮廓，并在边界设置浮标。
9.根据权利要求1所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S2步骤和S3步骤中，所述钻孔船和抓斗式挖泥船移动至施工位置后均采用“八”字抛锚法锚定，所述“八”字抛锚法包括以下步骤：在船首和船尾呈“八”型各抛两个锚，两个锚的夹角约为90°，若水流流速较大，在上游侧抛设一个主锚加以固定。
10.根据权利要求1所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述S5步骤中，结合开挖层数以及开挖放量，在预计开挖至设计标高时，停止作业，利用声波探测仪进行河床扫测，核对标高，当复测标高满足设计要求时，完成开挖工作。
...【技术特征摘要】
1.深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述s3步骤中，所述抓斗式挖泥船上的吊机上设置有主绳(1)、第一控制绳(2)和第二控制绳(3)；
3.根据权利要求2所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述s3步骤中，所述抓斗(4)包括爪体(41)和开合组件(42)；
4.根据权利要求3所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述s4步骤中，所述爪体(41)上还安装有第二铰接座(412)；
5.根据权利要求3所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在s4步骤中，所述锁止组件(12)包括连接板(121)、横板(122)、第一弹性件(123)和锁止块(124)；
6.根据权利要求5所述的深水基岩非爆开挖施工工法，其特征在于，在所述s3步骤中，所述控制组件(13)包括斜向凸块(131)、控制块(132)、延伸板(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾侠，廖磊毅，熊蓬勃，黄尚康，王富林，巩明，崔彬彬，李红晓，陈超凡，常福弟，谷士友，张磊，周航，黄焕，张坤，邢万峰，陈艺萱，丁垚，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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