[发明专利]一种水下液压柱破碎礁石施工方法

说明书

一种水下液压柱破碎礁石施工方法，包括如下步骤：(1)施工准备；(2)钻机船定位；(3)水下钻孔；(4)液压柱安装；(5)破碎礁石；(6)液压柱回收。在水运、水利水电工程施工中采用本发明能够控制破碎块体形状、尺寸大小，精确保护轮廓、坡面、基岩不受扰动和破坏，消除震动、冲击、碰撞、噪音等有害效应，有效减小对周围环境及水下生物的影响，在需要保护敏感建筑物的破碎礁石工程中采用本发明，安全无污染，消除了常规爆破对环境造成的危害。

技术领域

本发明涉及一种水下液压柱破碎礁石施工方法，适用于水运建设工程中消除水体污染及有害效应的新技术，或为了保护敏感建筑物、水中生物而采用的防控噪声、振动、冲击波的绿色环保技术。

背景技术

目前，国内水运工程中的水下爆破会不可避免的产生爆破振动、水中冲击波及超压等危害，对附近的建(构)筑物及各种设施、设备、水产养殖、水中生物的安全造成影响。凿岩棒或冲击破碎锤等技术能耗大，效率低，锤体容易碰撞、冲击建(构)筑物，质量不易控制，安全性保障低。

发明内容

本发明的目的是为水运建设工程提供一种水下液压柱破碎礁石施工方法，消除水下冲击波、水下振动及水体污染，保护爆区附近较为敏感的建(构)筑物，破碎岩石不会产生碰撞、冲击、噪音等有害效应，安全环保，精确控制破碎范围及破碎块尺寸，增加施工效率，减少能源消耗，解决了特殊条件下水下礁石清除的难题。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种水下液压柱破碎礁石施工方法，包括如下步骤：

(1)施工前期准备：根据相关地质、水文条件，结合现场工程实际情况，选择合适的液压柱，孔距、排距、布孔方式决定破碎块尺寸，通过实验得知孔距a与破碎系数K、孔径d有关，孔距a越小，岩石越容易开裂，确立相关函数关系式:a＝f(k,d)，设计孔距、排距及布孔方式，使破碎块尺寸达到理想要求；

(2)钻机船定位：钻机船到达施工区域后，根据自由面所在位置及被破碎体所需被破坏尺寸确定液压柱的安装位置，布置第一排破碎孔，再依据排距布置后续的排数，采用梅花形方式布孔；

(3)水下钻孔：钻孔时，先下套管压紧岩面，再下钻杆，打开供风阀供风，钻具反复上、下冲击，同时推进套管，压紧岩面，确保套管护好孔口后，即可开始正常钻孔，钻到设计孔深后，压紧套管，吹尽孔内石渣，验孔，安装液压柱，确保套管始终护住孔口，提高钻孔、成孔质量；

(4)液压柱安装：钻完孔后，同时安装液压柱，8台钻机同时进行破碎，破碎完第一排后，定位至第二排重复进行钻孔、破碎的工序；

(5)破碎礁石：液压推动活塞组由岩石内部向外膨胀做功，由内部破坏岩石结构，形成水下液压柱破碎礁石，使用六向液压柱进行破碎时，岩石破碎更充分，块度更小，更有利清碴，至施工区的边坡轮廓线时采用用三向液压柱进行破碎，精确保护边坡轮廓的完整、稳定，

(6)液压柱回收：从自由面的第一排开始用四向或六向液压柱依次向后排破碎，破碎3-4排后，安排挖泥船进场清碴。待各孔液压柱将岩石破碎后，操作控制阀使油缸内液压油反向运动，直至活塞杆尖端全部回缩，活塞杆尖端与孔壁完全分离，将液压柱缓慢提升，移船，进入下一排钻孔破碎施工。

破碎块尺寸由孔距、排距、破碎孔布置形式和液压柱型号决定。

液压柱长度决定钻孔深度。

所述步骤(2)中的钻机船定位在没有天然自由面时，使用钻机船密集钻孔人工造面。

所述步骤(4)液压柱安装是按孔深占到液压柱长度的90％进行安装，这样就能取得较好的破碎效果，孔底标高和成孔质量检查可利用定长花竿或水陀，检查钻孔的深度，孔壁顺滑程度。

本发明的有益效果在于：

1)、本方法破碎礁石不会产生水下冲击波，对保护的水生物不会造成危害。