[发明专利]一种水下礁石的清除方法

权利要求书

1.一种水下礁石的清除方法，其特征在于，包括步骤：

a.基于三维地貌成像系统，建立目标施工区域的礁石的三维地貌图像；

b.根据三维地貌图像和设计的航道通航能力，确定施工关键参数；

c.采用高速射流成缝系统，对目标施工区域的礁石进行网格化切缝；

d.采用劈裂机构自动定位置入缝槽，对网格化切缝后的礁石进行液压劈裂；

e.清除液压劈裂后的碎礁石。

2.根据权利要求1所述的水下礁石的清除方法，其特征在于，所述的施工关键参数包括：目标施工区域内需要清除的礁石量、高速射流成缝系统在动水淹没环境下的成缝条件、缝槽网格的布置参数和劈裂深度。

3.根据权利要求2所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：所述高速射流成缝系统在动水淹没环境下的成缝条件为：高速射流成缝系统的磨料浓度c满足：5％≤c≤25％，射流压力p满足：30Mpa≤p≤60Mpa，靶距a满足：1cm≤a≤10m，横移速度v满足：0.5m·min^-1＜v≤5m·min^-1。

4.根据权利要求2所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：所述缝槽网格由y条第一方向缝槽与x条第二方向缝槽交叉平行布置构成；所述缝槽网格的布置参数包括：第一方向缝槽条数y、第一方向缝槽深度d₁、相邻两条第一方向缝槽之间的间距l₁、第二方向缝槽条数x、第二方向缝槽深度d₂、相邻两条第二方向缝槽之间的间距l₂和缝槽网格单元体积V；其中，所述第一方向缝槽深度d₁的取值范围为：0.2m～1m，相邻两条第一方向缝槽之间的间距l₁的取值范围为：0.2m～2.5m，第二方向缝槽深度d₂的取值范围为：0.2m～1m，相邻两条第二方向缝槽之间的间距l₂的取值范围为：0.2m～2.5m，缝槽网格单元体积V的取值范围为：0.1m³～1m³。

5.根据权利要求4所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：所述缝槽网格根据礁石原岩产状、岩石结构和节理裂隙特征布置，缝槽方向与礁石节理裂隙面或者层理面方位一致时，可增加缝槽布置间距，减小缝槽深度。

6.根据权利要求4所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：所述第一方向缝槽为纵向缝槽(1)，所述第二方向缝槽为横向缝槽(2)；高速射流成缝系统对目标施工区域的礁石进行网格化切缝时，先沿纵向进行直线切割形成y条纵向缝槽，再沿横向进行直线切割形成x条横向缝槽，纵向缝槽与横向缝槽垂直布置。

7.根据权利要求6所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：当纵向缝槽(1)沿礁石弱面方位布置时，沿纵向缝槽的劈裂深度为纵向缝槽深度d₁的3～5倍，当纵向缝槽(1)不沿礁石弱面方位布置时，沿纵向缝槽的劈裂深度为纵向缝槽深度d₁的2～2.5倍；当横向缝槽(2)沿礁石弱面方位布置时，沿横向缝槽的劈裂深度为横向缝槽深度d₂的3～5倍，当横向缝槽(2)不沿礁石弱面方位布置时，沿横向缝槽的劈裂深度为横向缝槽深度d₂的2～2.5倍。

8.根据权利要求1-7任一所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：所述劈裂机构包括自动定位模块、自动置入模块和液压劈裂模块，所述自动定位模块与船载主控平台连接，获取水下礁石的缝槽位置，并发送给船载主控平台，液压劈裂模块安装在自动置入模块上，自动置入模块与船载主控平台连接，船载主控平台根据水下礁石的缝槽位置，控制自动置入模块带动液压劈裂模块运动到该缝槽位置，液压劈裂模块与船载主控平台连接，船载主控平台控制液压劈裂模块对网格化切缝后的礁石进行液压劈裂。

9.根据权利要求1-7任一所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：

在进行液压劈裂时，利用水下礁石边界作为临空面，劈裂机构插入缝槽中，按照先周边、后中间的顺序进行劈裂。

10.根据权利要求1-7任一所述的水下礁石的清除方法，其特征在于：在清除液压劈裂后的碎礁石时，采用抓斗船对碎礁石进行抓清。