河流中鉆探平臺(tái)的定位方法

摘 要：水上鉆探施工，平臺(tái)的固定方法有很多種，文章簡(jiǎn)要介紹重力錨固定平臺(tái)，用拋錨船、手持GPS進(jìn)行拋錨和定位的方法，以及自制拋錨船的結(jié)構(gòu)。工程實(shí)踐證明本方法行之有效，全面提高了生產(chǎn)效率和對(duì)位的精確度。

關(guān)鍵詞：水上鉆探；拋錨定位；固定平臺(tái)

1 前言

在有水流動(dòng)的河面上進(jìn)行鉆探施工，一般將鉆機(jī)安放在水上平臺(tái)（或鉆船）上，通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行對(duì)位，然后用錨固定平臺(tái)。精確快速對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)孔位，維護(hù)平臺(tái)的穩(wěn)固、安全可靠是水上鉆探重要施工環(huán)節(jié)。在蘇丹尼羅河SABALOKA水上勘察項(xiàng)目上，我們?cè)谖∏叭私?jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新了一種水上平臺(tái)的固定和對(duì)位方法。

2 錨的選擇

施工地點(diǎn)河面寬約1000米，水深5-30米，水流速度1-5米/秒，設(shè)計(jì)鉆孔116個(gè)，深度20-60米。之前試驗(yàn)了鐵錨的方法，想用錨鉤勾住河底的巖石，但不起作用。后經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，最終采用四個(gè)\"重力錨\"加以固定。重力錨是由鋼管焊制成的籠子，籠子長(zhǎng)1.5米、寬1米、高0.8米，里面裝滿石塊并且封閉。每個(gè)錨箱重量在2噸左右。平臺(tái)的四角安裝有卷?yè)P(yáng)機(jī)或絞盤(pán)，用鋼絲繩與錨箱聯(lián)接并拉緊，鋼絲繩直徑16毫米，長(zhǎng)度30-50米。（圖1）

3 錨位的設(shè)計(jì)和錨的拋設(shè)

根據(jù)鉆孔的位置，首先在圖紙上設(shè)計(jì)出每個(gè)錨的位置并計(jì)算出每個(gè)錨的坐標(biāo)，錨位的確定原則是錨位距孔位30-50米，并且一個(gè)錨位可以被多個(gè)鉆孔重復(fù)利用。若設(shè)計(jì)合理，可以最大限度地減少錨的使用量。

利用自制拋錨船進(jìn)行拋錨，船上配有手持GPS進(jìn)行導(dǎo)航，每次攜帶一只錨箱，錨箱上用鋼絲繩聯(lián)接一個(gè)空油桶作為浮漂。根據(jù)GPS顯示，當(dāng)船行至設(shè)計(jì)錨位時(shí)，擊發(fā)掛著錨箱的瞬間脫鉤，錨箱會(huì)在幾秒鐘內(nèi)沉入水底，拋錨精度一般可控制在5米之內(nèi)，可滿足使用要求。這樣依次拋錨，直至完成所有錨位的布設(shè)。

4 平臺(tái)的精確對(duì)位和固定

利用拖船將平臺(tái)拖至預(yù)定位置，平臺(tái)四角鋼絲繩固定到四個(gè)錨上，船頭要迎水，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和絞盤(pán)收緊或放松四根鋼絲繩調(diào)整平臺(tái)位置，測(cè)量人員用RTK讀取鉆機(jī)立軸處坐標(biāo)信息，指揮平臺(tái)的調(diào)整方向，直至鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)孔位。對(duì)準(zhǔn)后，放下平臺(tái)四周的四套液壓支腿，使支腿插入河底覆蓋層，并調(diào)平平臺(tái)使之水平。對(duì)位和固定采用了機(jī)械，效率和精度都很高，以前至少需要半天時(shí)間，現(xiàn)在最多30分鐘完成，對(duì)位精度很容易控制在100毫米以內(nèi)。

5 拋錨船的結(jié)構(gòu)

對(duì)于將2噸重的錨箱投放到設(shè)計(jì)的預(yù)定位置在開(kāi)始的時(shí)候是個(gè)難題，如果使用普通的船拋錨，很容易造成側(cè)翻，錨箱的準(zhǔn)確位置無(wú)法保證，用自制拋錨船效果很好。拋錨船結(jié)構(gòu)如圖2

船體由左右2個(gè)浮箱構(gòu)成，前部設(shè)龍門(mén)架用于起吊錨箱，起吊用脫鉤是瞬間脫鉤，可以一下子把錨箱脫開(kāi)。后部安裝大功率船用發(fā)動(dòng)機(jī)，中間搭設(shè)平臺(tái)便于工作人員操作。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在SABALOKA項(xiàng)目上采用的拋錨定位方法極大地縮短了工程定位的時(shí)間，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率，在2個(gè)月內(nèi)完成了水上近百鉆孔的施工，得到蘇丹水利部門(mén)DIU的好評(píng)，許多方法和設(shè)備都是第一次使用，這將對(duì)今后相似工程有指導(dǎo)作用。此技術(shù)還在進(jìn)一步完善中，以后會(huì)更成熟更高效。

本文得到了高級(jí)工程師于同超的悉心指導(dǎo)，在此鳴謝

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