[发明专利]水下钻孔装置及成桩设备

说明书

技术领域

本发明涉及水下钻孔技术，具体涉及一种水下钻孔装置；另外，本发明还涉及一种具有上述水下钻孔装置的成桩设备。

背景技术

随着人类社会的发展，越来越多的施工涉及到水下作业，比如修建高桩码头、水上大桥等。以我国南海海域的岛礁码头为例，因南海岛礁离陆地较远，缺乏石料和泥沙，这些岛礁的码头的结构通常为高桩码头。在高桩码头的施工过程中，需要在海床上建立桩基；目前，建立桩基的方式是：利用桩工机械直接在水底打入钢桩。但是，南海海域的海床大部分为岩石，利用桩工机械在岩石上直接打入钢桩难度较大，且经济性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种水下钻孔装置，利用该水下钻孔装置可为高桩码头的桩基的建立提供便利。

一方面，本发明提出了一种水下钻孔装置，包括水面平台、成孔设备、用于支撑所述水面平台的支撑腿、用于升降所述水面平台的第一升降装置、用于升降所述支撑腿的第二升降装置，所述水面平台与支撑腿活动连接。

优选地，所述成孔设备包括钻杆及钻孔套筒，所述水面平台上设置有用于定位所述钻孔套筒的抱桩机构。

优选地，所述水面平台上设置有孔架，所述孔架上设置有多个通孔。

优选地，所述孔架设置于所述水面平台的中部。

优选地，所述水面平台上设置有龙门式起重机，所述孔架两侧设置有轨道，所述龙门式起重机可沿所述轨道移动。

优选地，所述成孔设备还包括气举反循环钻机，所述气举反循环钻机可拆卸地设置于所述水面平台上。

优选地，所述水面平台上设置有用于提供泥浆的配浆池、及过滤泥浆的沉淀池。

优选地，所述水下钻孔装置还包括锚泊系统，所述锚泊系统包括绞车、缆索和锚，所述绞车固定设置于水面平台上，所述缆索一端与绞车连接，另一端与锚连接。

优选地，所述支撑腿与水面平台可拆卸连接。

本发明提出的水下钻孔装置的工作原理是：首先，将水面平台移动至预定位置（根据工作需要确定），利用第二升降装置将支撑腿放下，水面平台通过支撑腿支撑在水底；然后，通过第一升降装置将水面平台升至水面以上，并利用成孔设备在水底打孔。建立桩基时，将成桩套筒插入孔中，最后将混凝土浇筑进成桩套筒内，待混凝土凝固即可。因此，利用该水下钻孔装置可有效地在质地相对坚硬的海底打孔，进而为建立桩基提供便利。

另一方面，本发明还提出一种成桩设备，包括成桩套筒、混凝土输送装置及上述任一项的水下钻孔装置。

与现有技术相比，本发明提出的成桩设备通过采用“打孔——插入成桩套筒——在成桩套筒内注入混凝土”这样一种作业模式，可高效地在质地相对坚硬的海底建立桩基，进而为高桩码头的建造提供便利。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例提供的水下钻孔装置的立体示意图；

图2为图1所示水下钻孔装置的装配示意图。

附图标记说明

1、水面平台     2、孔架     3、龙门式起重机 4、支撑腿

5、第二升降装置 6、抱桩机构 7、吊机         8、气举反循环钻机

9、轨道        10、锚泊系统

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图1和2对本发明的具体实施例进行详细说明。

如图1所示，本发明具体实施例提出的水下钻孔装置，包括水面平台1、成孔设备、龙门式起重机3、用于支撑水面平台1的支撑腿4、用于升降水面平台1的第一升降装置、用于升降支撑腿4的第二升降装置5、设置于水面平台1中部的孔架2，孔架2上设置有多个通孔，水面平台1与支撑腿4活动连接，成孔设备具体包括钻机、钻杆及钻孔套筒，水面平台1上设置有用于定位钻孔套筒的抱桩机构6。该水下钻孔装置的工作过程是：首先，将水面平台1移动至预定位置（根据工作需要确定），利用第二升降装置5将支撑腿4放下，水面平台1通过支撑腿4支撑在水底；然后，通过第一升降装置将水面平台1升至水面以上；钻孔时，将钻孔套筒放在孔架2的一个通孔上，利用抱桩机构6卡紧钻孔套筒，钻杆穿过通孔插入水底，在钻机的驱动下，钻杆在水底完成一次钻孔作业；当钻机完成一个孔位的钻孔作业后，可通过龙门式起重机3将钻机移动至其它通孔位置，然后钻机可进行下一个孔位的的钻孔作业。