專利名稱：接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水下各種管徑的輸油、輸氣、給排水管道的挖溝作業(yè)設(shè)備，尤 其涉及一種接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機。
背景技術(shù)：
目前，在水下挖溝作業(yè)領(lǐng)域，多采用接觸式挖溝機，即挖溝設(shè)備由導(dǎo)向腿直接騎在 海底管線上進行挖溝作業(yè)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式是絞吸式、絞射吸式及懸浮射流式等。但主要問 題是；設(shè)備功率小、效率低、成本高以及對管線負壓大，特別是對于海底管道挖2米以上深 溝則無法施工。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型提供一種接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝 機，其功率大、效率高、可靠性高、通過調(diào)整組合可以配備成寬、窄型挖溝機，能實現(xiàn)2米之 內(nèi)和2米以上的深溝(如在溝中挖溝)的施工。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機予以實現(xiàn) 的技術(shù)方案是包括動力液壓站和位于機體支撐框架上方的機體，所述機體下部設(shè)置有導(dǎo) 流板和其下端的噴頭；所述機體框架包括左右分布的兩個側(cè)梁和前后分布的兩個主橫梁， 上述兩個側(cè)梁和兩個主橫梁連接成一四桿框架，所述兩個主橫梁同側(cè)的端部之間分別連接 有滑撬；位于上述四桿框架前端的主橫梁上設(shè)置帶有H型前管道導(dǎo)向架的導(dǎo)向架導(dǎo)軌；位 于上述四桿框架后端的主橫梁上設(shè)置帶有氣舉管通道和H型后管道導(dǎo)向架的導(dǎo)向架導(dǎo)軌； 所述H型前管道導(dǎo)向架的下部設(shè)置有多個高壓水噴嘴；所述H型前管道導(dǎo)向架上方設(shè)置有 高壓水進水法蘭。本實用新型接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，其中，所述機體內(nèi)設(shè)置有軸流泵 及其相配套的驅(qū)動馬達，所述機體的頂部設(shè)置所述驅(qū)動馬達的進出油口螺栓，所述動力液 壓站的液壓膠管的端口與進出油口連接。所述滑撬為浮筒式梯形滑撬或浮筒式圓形滑撬。 所述H型前管道導(dǎo)向架和H型后管道導(dǎo)向架上均設(shè)置有聲納探頭；所述聲納探頭與一聲納 監(jiān)視器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是(1)本實用新型挖溝機中，其H型前、后管道導(dǎo)向架不僅起到挖溝機導(dǎo)向作用，而 且H型前管道導(dǎo)向架具備射水切割功能，H型后管道導(dǎo)向架具備泥沙氣舉作用，真正做到 功能的集成，使用本實用新型可以實現(xiàn)其整機潛水，且前為高壓射水切割，中為強大水流噴 沖，后為氣舉排泥沙。(2)本實用新型挖溝機具備有雙套滑撬、雙套不同寬窄及長度的主橫梁，經(jīng)過互換 可達到寬、窄挖溝機之分，即挖溝深度較深(通常是超過2. 5米的深溝)時，在挖溝的開始 階段，先配備浮筒式梯形滑撬和寬度及長度均較大的主橫梁形成寬型挖溝機，依靠該滑撬 和機體框架將挖溝機支撐在原始海床上進行挖掘，挖到一定深度后，可以在海床上形成一較寬的溝；然后，再換裝浮筒式圓形滑撬和寬度及長度均較小的主橫梁形成窄型挖溝機，繼 續(xù)在挖掘好的寬(淺)溝的基礎(chǔ)上繼續(xù)挖掘，達到“溝中挖深溝“之目的，借助上述“溝中挖 深溝”的工藝，最終可實現(xiàn)挖掘深度可達4米以上的深溝，這是目前現(xiàn)有技術(shù)挖溝機遠遠不 能達到的挖掘深度。(3)本實用新型挖溝機可以實現(xiàn)射流噴沖氣舉式的T型噴射切割方式，即通過機 體下部的噴頭和位于H型前導(dǎo)向架下部的高壓水噴嘴，具有強大的水流噴沖，使得液流直 射挖掘部位，從而取得最佳挖掘效果；通過調(diào)整機體下部的導(dǎo)流板可以滿足對挖溝機不同 噴沖角度的要求。導(dǎo)向架的長短距離可調(diào)整可以適應(yīng)不同管道挖溝深度的要求；根據(jù)水下 挖溝特點設(shè)計了獨特的挖溝機泵體形狀，使用大功率的軸流泵及相配套馬達，作業(yè)時產(chǎn)生 大流量高流速的噴沖水流，提高了設(shè)備的效率。
圖1-1是本實用新型接觸式潛水射流噴沖氣舉式寬型挖溝機主視圖；圖1-2是圖1-1所示挖溝機的俯視圖；圖1-3是圖1-1所示挖溝機的左視圖；圖1-4是圖1-1所示挖溝機的右視圖；圖2是本實用新型接觸式潛水射流噴沖氣舉式寬型挖溝機整體系統(tǒng)組成圖；圖3-1是本實用新型接觸式潛水射流噴沖氣舉式窄型挖溝機主視圖；圖3-2是圖3-1所示挖溝機的俯視圖；圖3-3是圖3-1所示挖溝機的左視圖；圖3-4是圖3-1所示挖溝機的右視圖；圖4是本實用新型接觸式潛水射流噴沖氣舉式窄型挖溝機整體系統(tǒng)組成圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作以詳細描述。本實用新型說明書附圖中主要零部件和細節(jié)對應(yīng)的附圖標記說明如下1.姿態(tài)監(jiān)視儀2.前置聲納監(jiān)視器3.后置聲納監(jiān)視器4. GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)5.液壓膠管絞車 6.動力液壓站7.動力泵站8.高壓水泵機組 9.空氣壓縮機組10.挖溝機20.溝形30.海底管道40.原始海床11、18.滑撬12、19.前后主橫梁13.上左右梁14.機體141.進出油口螺栓142.導(dǎo)流板15.導(dǎo)向架導(dǎo)軌 16. H型前管道導(dǎo)向架161、171.聲納探頭 162.高壓進水法蘭 163.高壓水噴嘴17. H型后管道導(dǎo)向架172.進氣螺栓 173.氣舉管通道如圖1-1和圖2所示，本實用新型一種接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，包括動 力液壓站6和位于機體支撐框架上方的機體14，所述機體14下部設(shè)置有可以調(diào)整方向的導(dǎo) 流板142和其下端的噴頭，所述挖溝機噴頭分長短、口徑大小所備置，在不同工況下隨時更 換，以滿足對各種不同工況噴沖的要求。所述機體框架包括左右分布的兩個側(cè)梁13和前后分布的兩個主橫梁12，上述兩個側(cè)梁13和兩個主橫梁12連接成一四桿框架，如圖1-2和圖3-2所示，所述兩個主橫梁12同側(cè)的端部之間分別連接有滑撬；根據(jù)挖溝寬度和深度的不 同，例如挖寬且深的溝時，所述滑撬采用如圖1-1和圖1-4所示的浮筒式梯形滑撬11，若挖 的溝較窄時就采用如圖3-1和圖3-4所示的浮筒式圓形滑撬18，同理，兩根前后分布的主橫 梁12的長度也是可以根據(jù)挖溝寬度的不同選擇其長短，以便使兩個滑撬之間的距離合適。 在位于上述四桿框架前端的主橫梁12上設(shè)置帶有H型前管道導(dǎo)向架16和H型后管道導(dǎo)向 架17的導(dǎo)向架導(dǎo)軌；位于上述四桿框架后端的主橫梁12上設(shè)置帶有氣舉管通道173的H 型后管道導(dǎo)向架17 ；所述H型前、后管道導(dǎo)向架16、17的長短可在管道導(dǎo)向架導(dǎo)軌15中固 定也可以調(diào)節(jié)。所述H型前管道導(dǎo)向架16和H型后管道導(dǎo)向架17上均設(shè)置有聲納探頭， 所述聲納探頭與外設(shè)的聲納監(jiān)視器連接；所述H型前管道導(dǎo)向架的下部設(shè)置有多個高壓水 噴嘴；所述H型前管道導(dǎo)向架16上方設(shè)置有高壓水進水法蘭162。下面是由本實用新型形成的寬、窄型挖溝機的實施例。實施例1 寬型挖溝機圖1-1、圖1-2、圖1-3、圖1-4和圖2所示，通過將本實用新型中的滑撬配置為浮筒 式梯形滑撬11和將橫主梁配置為其長度伸出機體支撐框架的頂點，由此構(gòu)成一種接觸式 潛水射流噴沖氣舉式寬型挖溝機，如圖2所示，該挖溝機與其他外部設(shè)備構(gòu)成一挖溝機整 體系統(tǒng)，包括姿態(tài)監(jiān)視儀1、前置聲納監(jiān)視器2、后置聲納監(jiān)視器3、GPS用星定位系統(tǒng)4、液 壓膠管絞車(膠管收放)5、動力液壓站6、動力泵站7、高壓水泵機組8、空氣壓縮機組9和 寬型挖溝機10。如圖1-2所示，挖溝機10中分布于兩個左右平行的側(cè)梁13前、后的兩個主 橫梁12，其長度大于兩個側(cè)梁之間的距離；如圖1-1、圖1-3和圖1-4所示，這樣可以保證設(shè) 置在兩個主橫梁12端部的兩個浮筒式梯形滑撬11之間具有較大的距離，以滿足挖寬型溝 的需求。實施例2:窄型挖溝機圖3-1、圖3-2、圖3-3、圖3_4和圖4所示，通過將本實用新型中的滑撬配置為浮筒 式圓形滑撬18和將橫主梁配置為其端點恰好與機體支撐框架的頂點吻合，由此構(gòu)成一種 接觸式潛水射流噴沖氣舉式窄型挖溝機，如圖4所示，該挖溝機與其他外部設(shè)備構(gòu)成的一 挖溝機整體系統(tǒng)，同上，在此不再贅述。本實用新型挖溝機中，所述前后主橫梁上各連接有兩個導(dǎo)向架導(dǎo)軌(寬、窄型挖 溝機是通用的)，H型前管道導(dǎo)向架頂部通過設(shè)置在其上部的法蘭用螺栓與外設(shè)的高壓水 泵機組的輸水管相連，所述H型前管道導(dǎo)向架16上設(shè)有前置聲納探頭161，所述H型前管 道導(dǎo)向架16上部設(shè)有高壓水進水法蘭162 (與外設(shè)的高壓水泵機組8的來水膠管法蘭用螺 栓相連)，所述H型前管道導(dǎo)向架16下前部設(shè)有用于挖溝開路切割的多個高壓水噴嘴163 ； H型后管道導(dǎo)向架(即4條氣舉通道管173)頂部通過設(shè)置在上部進氣螺栓與外設(shè)的空氣 壓縮機組9的輸氣管相連，H型后管道導(dǎo)向架下部最好制成45度斜口并設(shè)有通向氣舉通道 管173的氣舉噴嘴。為了加大功率，本實用新型的機體14內(nèi)設(shè)置的泵體是軸流泵及其相配 套的驅(qū)動馬達，所述機體14的頂部設(shè)置有所述驅(qū)動馬達的進出油口螺栓141，如圖2所示， 所述動力液壓站6的液壓膠管的端口與進出油口連接。挖溝機采用雙泵雙側(cè)水平吸水，二 合一單口噴水T形結(jié)構(gòu)，并采用大功率高轉(zhuǎn)速液壓馬達驅(qū)動葉輪，達到雙馬達雙泵單獨驅(qū) 動，同時運轉(zhuǎn)；利用動力液壓站產(chǎn)生的高壓油流為驅(qū)動馬達提供液壓動力，液壓馬達的油流帶動機體內(nèi)馬達旋轉(zhuǎn)，馬達帶動葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生吸水流，機體左右兩側(cè)進口同時進水，再通過 機體內(nèi)的導(dǎo)流葉片改變水流的方向(由旋轉(zhuǎn)水流變成直線水流)，高速大流量水流噴沖海 (河)床，再加上高壓射流機構(gòu)的射水切割(通過多支射水嘴射出的高壓水流將海床開出多 條水溝，形成切斷面)，使挖溝的速度和溝形得到充分的保證，所挖出的溝形規(guī)則，溝兩側(cè)坡 角度為5-30度，接近垂直?？傊緦嵱眯滦屯跍蠙C具備射流、噴沖、氣舉功能，綜合機能， 整機潛水、前為高壓射水切割，中為強大水流噴沖，后為氣舉排泥沙。除浮筒式(梯形、圓 形)左、右滑撬和(寬、窄)前、后主橫梁以外，其它均為共用件，在施工現(xiàn)場稍作調(diào)整便能 達到溝中挖深溝的目的。 本實用新型在使用過程中，如圖2和圖4所示，挖溝機的滑撬支承于原始海床40 上，把挖溝機的凈荷載由滑撬傳遞到該海床40上，從而減少了對管線的負壓，避免管線局 部受壓后應(yīng)力集中而遭到破壞。與本實用新型挖溝機配套使用的外部設(shè)備可以進一步保證增強該挖溝機的整體 功能。姿態(tài)監(jiān)視儀1 將姿態(tài)監(jiān)視儀的傳感器安裝在滑撬上，其主機安裝在施工船的中 心控制室，通過主機的顯示來了解挖溝機的狀態(tài)，進行實時調(diào)整。聲納監(jiān)視器2、3 將聲納監(jiān)視器的聲納探頭安裝于挖溝機H型前、后管道導(dǎo)向架的 上中部，其主機安裝在施工船的中心控制室，挖溝機就位時，通過前、后聲納探頭顯示管線 的位置，來調(diào)整導(dǎo)向支架就位挖溝機；作業(yè)過程中通過聲納監(jiān)視器主機的顯示來了解挖溝 機成溝的形態(tài)(包括溝寬和溝深)，以此調(diào)整走船速度。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)4 利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)4確定施工船定位。液壓膠管絞車5 利用其自身液壓馬達驅(qū)動液壓膠管絞車滾筒旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)液壓膠管 存、放、收的功能。動力液壓站6 利用動力液壓站6產(chǎn)生的高壓油流為驅(qū)動馬達提供液壓動力。高壓水泵機組8 水泵機組提供高壓射流水源給H型前管道導(dǎo)向架，管道導(dǎo)向架前 后各一，如圖2和圖4所示，作業(yè)時騎于管線30上，為挖溝機導(dǎo)向。H型前管道導(dǎo)向架上安 裝有噴嘴，上部安裝有能與高壓水管連接的法蘭。作業(yè)時，開動高壓水泵，噴嘴噴射高壓水 流，能為管道導(dǎo)向架切出通道，方便導(dǎo)向架通過，同時也有利于噴沖成溝?？諝鈮嚎s機組9 空氣壓縮機組提供高壓氣舉氣源給H型后管道導(dǎo)向架，通過管道 導(dǎo)向架4條氣舉通道使管溝底部的污泥、沙土在氣流作用下被舉出管溝底部。本實用新型挖溝機適用于海底管線預(yù)挖溝、后挖溝、水下管線修復(fù)、水下管道敷 埋、各種水下樁管預(yù)挖坑、水下砂土預(yù)清掃、水下提壩修整、水下碎石垃圾的清理、水下清淤 疏浚、水下打撈尋物等多功能多項目的施工。另外，為了達到便于公路運輸?shù)哪康?，該設(shè)備機體機架隨時可進行拆裝；寬型滑撬 為梯形，滑撬支承于海床上，窄型滑橇為園形支承于溝坡的斜面上，把挖溝機的凈荷載由滑 撬傳遞到海床上，從而減少了對管線的負壓，避免管線局部受壓后應(yīng)力集中而遭到破壞。監(jiān) 控子系統(tǒng)可以對管線位置，挖溝機機體狀態(tài)，挖溝溝形(溝寬、溝深)進行實時監(jiān)控。采用 本實用新型設(shè)備挖溝速度快、一機多組合多用、實現(xiàn)溝中挖深溝目的、成溝規(guī)則、對海床破 壞少。盡管上面結(jié)合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意 性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些 均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求一種接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，包括動力液壓站(6)和位于機體支撐框架上方的機體(14)，其特征在于所述機體(14)下部設(shè)置有導(dǎo)流板(142)和其下端的噴頭；所述機體框架包括左右分布的兩個側(cè)梁(13)和前后分布的兩個主橫梁(12)，上述兩個側(cè)梁(13)和兩個主橫梁(12)連接成一四桿框架，所述兩個主橫梁同側(cè)的端部之間分別連接有滑撬；位于上述四桿框架前端的主橫梁(12)上設(shè)置帶有H型前管道導(dǎo)向架(16)的導(dǎo)向架導(dǎo)軌(15)；位于上述四桿框架后端的主橫梁(12)上設(shè)置帶有氣舉管通道(173)和H型后管道導(dǎo)向架(17)的導(dǎo)向架導(dǎo)軌；所述H型前管道導(dǎo)向架的下部設(shè)置有多個高壓水噴嘴；所述H型前管道導(dǎo)向架16上方設(shè)置有高壓水進水法蘭(162)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，其特征在于所述機體 (14)內(nèi)設(shè)置有軸流泵及其相配套的驅(qū)動馬達，所述機體(14)的頂部設(shè)置所述驅(qū)動馬達的 進出油口螺栓(141)，所述動力液壓站(6)的液壓膠管的端口與進出油口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，其特征在于所述滑撬為 浮筒式梯形滑撬(11)或浮筒式圓形滑撬(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，其特征在于所述H型前 管道導(dǎo)向架(16)和H型后管道導(dǎo)向架(17)上均設(shè)置有聲納探頭；所述聲納探頭與一聲納 監(jiān)視器⑶連接。
專利摘要本實用新型公開了一種接觸式潛水射流噴沖氣舉式挖溝機，機體下部設(shè)置有導(dǎo)流板和其下端的噴頭；機體框架包括左右分布的兩個側(cè)梁和前后分布的兩個主橫梁，上述兩個側(cè)梁和兩個主橫梁連接成一四桿框架，兩個主橫梁同側(cè)的端部之間分別連接有滑撬；位于上述四桿框架前端的主橫梁上設(shè)置帶有H型前管道導(dǎo)向架的導(dǎo)向架導(dǎo)軌；位于上述四桿框架后端的主橫梁上設(shè)置帶有氣舉管通道和H型后管道導(dǎo)向架的導(dǎo)向架導(dǎo)軌；H型前管道導(dǎo)向架的下部設(shè)置有多個高壓水噴嘴；H型前管道導(dǎo)向架上方設(shè)置有高壓水進水法蘭。通過調(diào)整滑撬和主橫梁的結(jié)構(gòu)及尺寸可達到寬、窄挖溝機之分，可實現(xiàn)溝中挖深溝之目的，其整機潛水，前為高壓射水切割，中為強大水流噴沖，后為氣舉排泥沙。
文檔編號E02F3/88GK201598666SQ201020104070
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者王世祥, 王俊寶 申請人:天津俊昊海洋工程有限公司