[发明专利]流水中砂石简易挖掘船及其中砂石挖掘的方法

说明书

技术领域

本发明属于流水中桥墩维修加固技术，具体涉及一种水中桥墩维修加固时，挖掘水床（河床、江床和海床等）砂石覆盖层的挖掘船以及施工方法。

背景技术

水中桥墩维修加固时，通常需选择特殊的挖掘船（不能用采砂船）将水床（河床、江床和海床等）砂石覆盖层挖至一定深度后再加固。然而，在动态的水流中，我国南北方均无成型的、相适应的、简易的专门流水中砂石挖掘船供使用。

在我国水系及船舶发达的南方及沿海地区：静态水中桥墩外砂石开挖时，能找到挖掘船（水深小于1.2m时，可能采用水陆两用挖掘机；水深大于1.2m时，可能采用在大型工程驳船+挖掘机的联合体或专门的挖掘泵送船）；动态水中桥墩外开挖时，可能采用大型工程驳船+挖掘机的联合体（存在驳船定位问题、挖机移动安全问题）或专门的挖掘泵送船（数量少、体积大、造价高、多为液压制动定位）。水深较大时，常常会因为桥下净空较小而作业受限、水床覆盖层过密实很难挖掘、挖掘设备在水流较急难以定位等因素引起现有的挖掘设备无法使用。

在我国水系及船舶不发达的北方地区，常常既无水陆两用挖掘机、又无大型的工程驳船，更无专门的挖掘泵送船，施工条件和经济条件更为有限。往往会因为桥下空间狭小而作业受限、水床覆盖层过密实很难挖掘、挖掘设备在急流中难以定位、挖掘设备在浅水中易于搁浅等因素限制，基本上找不到适应于桥墩外动态水床覆盖层开挖的挖掘设备。

随着我国经济的发展，在役桥梁的桥墩维修加固工程正在增多，现有的挖掘设备将很难适应，结合我国桥梁维修加固工程的现状，非常有必要开发一种适应于各个地区的简易的、经济的砂石挖掘设备。

发明内容

本发明的目的在于基于现有桥下空间狭小而作业受限、水床覆盖层过密实很难挖掘、挖掘设备在急流中难以定位、挖掘设备在浅水中易于搁浅等因素限制的施工环境下，提出一种流水中砂石简易挖掘船及其中砂石挖掘的方法，从而解决上述问题。

本发明的流水中砂石简易挖掘船的技术方案是：它包括浮体平台，浮体平台一端部设置导流翘体，浮体平台上设置挖掘主机，浮体平台的两侧设有各设置定位装置，浮体平台上设有辅助行走结构；所述定位装置包括固定在浮体平台一侧边缘的立柱支架，浮体平台的侧舷上相对于立柱支架的位置设有垂直导向装置，垂直导向装置与定位桩连接，立柱支架与定位桩之间设有定位桩提升装置，浮体平台与定位桩之间设有定位桩下压装置；垂直导向装置与定位桩之间设有定位桩限位定位装置。

所述辅助行走结构是人工缆绳绞盘机构。

本发明的挖掘船无需动力行走结构，利用挖掘主机，辅助行走结构实现行走，结构简单，使用方便；定位装置实现挖掘施工时浮体平台的定位，其结构构思简单，操作方便。巧妙利用定位桩下压装置实现定位桩的定位。

定位桩限位定位装置包括与浮体平台连接固定的定位架，定位桩穿过定位架，定位桩竖向设有多个定位孔，定位架与定位桩上的定位孔之间由定位销连接。

上述结构进一步保证定位时，定位桩的安全。

所述定位架包括与浮体平台连接固定的下支撑板，上支撑架，下支撑板和上支撑架之间连接锚固结构，上支撑架包括上下平板和上下平板之间连接的左右立板，上下平板和左右立板构成矩形框结构；左右立板上对称设置与定位销配合的定位孔。

定位架的结构稳定，定位支撑强度高。

垂直导向装置包括导向套筒，与导向套筒连接的支撑连接板，支撑连接板与浮体平台连接。其结构简单，稳定，强度高。

定位桩穿过导向套筒，定位桩顶部设有吊耳。便于定位桩下压装置的安装连接及使用。

定位桩下压装置包括设在定位桩顶部的手拉葫芦，手拉葫芦的牵引绳一端与浮体平台顶面连接，另一端为牵引端。

巧妙利用手拉葫芦实施下压，结构简单，操作方便。

所述人工缆绳绞盘机构包括支撑在浮体平台上的转筒，转筒内设铰支轴，转筒上连接转板，转板径向设套筒；转筒上连接缆绳，转筒底部设棘轮装置；所述棘轮装置包括固定底座上圆周均匀设置的限位板，转筒上铰接连接有棘板，棘板与限位板相对应。

人工缆绳绞盘机构简单，操作方便。

本发明流水中砂石简易挖掘船的中砂石挖掘的方法的技术方案是：将浮体平台系好缆绳，开动挖掘主机，通过挖掘主机铲斗挖入水底固定，利用铲斗臂及铲斗反力驱动浮体平台移动和/或旋转，联合缆绳带动船体缓慢定向移动，到需要挖掘的地方后，利用挖掘主机铲斗挖入水底固定浮体平台，挂设缆绳固定，再利用定位桩下压装置同步将定位桩压入水床覆盖层，直至船体稳定托起成水平状态，挖掘主机的铲斗先离开河床，再根据先上游后下游的顺序对挖掘点实施开挖。