技术摘要：
一种结合旋挖钻与冲击钻协同成孔装置及方法，包括：水下作业人员就在所述水底的岩石上标记桩位，标记桩位的方式在岩石上的桩位所在位置先用锤子敲击凿子在桩位所在位置开出孔洞，然后把钢管插入该孔洞中，该钢管的外壁上均匀分布有若干贯通口，接着水下作业人员把所述  全部
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，需要在海面之下的水底的 岩石上钻孔来作为高桩码头的支撑点；目前，在水底的岩石上钻孔的方式普遍是单纯用旋 挖钻机在水底的岩石上进行钻孔，这样带来的缺陷是：在水底的岩石上难以找到桩位，这样 就使得需费时费力的在水底土层之下的岩石上寻找桩位，导致钻孔的效率低下，另一方面 在旋挖钻机在水底土层之下的岩石钻孔并爆破后，钻孔中会残留大量的体积不小的碎石， 而旋挖钻机只能对体积很小的碎石进行清除，因此很多体积不小的碎石就只能依靠水下作 业人员人工进行清理，加上是在水下清理，使得清理时间冗长和清理操作极其繁琐和复杂。 还有就是，为了在水下监控钻孔的进度，往往会在水下设置摄像头来进行监控，具 体的监控结构为：水下设置的水下摄像头与在岸上的控制器连接，而控制器也与岸上的上 位机连接，这样摄像头采集到旋挖钻机的钻头的图像信息就能通过控制器传递到上位机， 上位机能够是计算机，这样图像信息传递到上位机后，就先由信息传递线程传递到上位机 的主存中设定的公用区中，接着这样就能由信息获取线程从公用区里取出图像信息来在上 位机上显示，以此让岸上的监控人员达到监控钻孔的进度的目的，要保障上位机里若干线 程间具有效率佳而可靠的信息传递是保障上位机可靠和效率并重的前提，而现在经由运用 的若干线程传递信息的方法是：信息获取线程依次经上位机的主存中的公用区中取出图像 信息，在信息获取线程取出图像信息的速度小于信息传递线程传递图像信息的速度之际， 依照最低速获取图像信息方式，即信息传递线程就用取出图像信息的速度最低的信息获取 线程的速度作为参照，找上位机的主存中的公用区里送进图像信息。 但是，在运用此类方法传递线程图像信息之际，不光使得信息传递线程在传递图 像信息时常常发生停止，许多最近的图像信息不能快速送达至上位机的主存中的公用区 里，还有就是使得信息获取线程只能对以前的图像信息执行取出，监控人员监控钻孔的进 度是为了快速的对水下作业人员进行指导是否能停止钻孔的目的，而最近的图像信息无法 快速的被信息获取线程取出而在上位机上显示，常常使得监控人员发出延误的指导，不能 达到快速有效地对水下作业人员进行指导是否能停止钻孔的目的。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种结合旋挖钻与冲击钻协同成孔装置及方法， 有效避免了现有技术中需费时费力的在水底土层之下的岩石上寻找桩位导致钻孔的效率 低下、依靠水下作业人员人工进行碎石清理使得清理时间冗长和清理操作极其繁琐和复 5 CN 111577119 A 说　明　书 2/9 页 杂、使得监控人员发出延误的指导不能达到快速有效地对水下作业人员进行指导是否能停 止钻孔的目的的缺陷。 为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种结合旋挖钻与冲击钻协同成孔装 置及方法的解决方案，具体如下： 一种结合旋挖钻与冲击钻协同成孔装置的方法，包括如下步骤： 步骤1-1：水下作业人员在水底先使用旋挖钻机进行挖土，使得水底的土层被挖开 直至让水底的岩石露出，然后停止旋挖钻机并把旋挖钻机放置一边； 步骤1-2：岸上的工作人员把设置在岸上的空压机一的出气口与高压水管一的一 端连通，所述高压水管一的另一端没入水底； 而水下作业人员就在所述水底的岩石上标记桩位，标记桩位的方式在岩石上的桩 位所在位置先用锤子敲击凿子在桩位所在位置开出孔洞，然后把钢管插入该孔洞中，该钢 管的外壁上均匀分布有若干贯通口，接着水下作业人员把所述高压水管的另一端与钢管的 一端连通，随后岸上的工作人员启动空压机一经由其出气口排气直至钢管中，从钢管外壁 上的贯通口中排除形成气泡幕； 步骤1-3：接着由一个水下作业人员去拿上放置一边的旋挖钻机，然后根据所述气 泡幕找到桩位的所在位置，从孔洞中拔出钢管，而另一个水下作业人员拿着水下摄像头对 准旋挖钻机的钻头来采集钻头的图像信息，该钻头的设定位置上涂有红色或黄色的涂料， 该设定位置到钻头的头部的长度就是旋挖钻机需要钻孔的深度，然后水下作业人员启动旋 挖钻机在桩位的所在位置进行钻孔，直至岸上的工作人员在上位机上监控到显示的水下摄 像头经由控制器传来的钻头的图像信息中的钻头上的涂料没入旋转钻机的钻头钻出的钻 孔中时，岸上的工作人员就通过配置给他的水面水下语音通讯装置的水面语音通讯台对配 置给水下作业人员的水面水下语音通讯装置进行通话，这样就让水下作业人员停止旋转钻 机的钻孔，接着在钻孔中放入水下炸药，进行爆破； 步骤1-4：水下作业人员通过启动冲孔钻机对爆破后堵塞在钻孔里的碎石进行冲 击，让在钻孔中的碎石更加碎化，再通过启动冲孔钻机上的反循环系统，清出冲孔钻机能带 出的碎化的碎石； 步骤1-5：水下作业人员接着通过启动旋挖钻机，将堵塞在钻孔中的剩余的碎化后 的碎石挖出。 所述旋挖钻的钻头为两端贯通的筒式钻头1，所述筒式钻头1的内壁套接在高压水 管二2上，所述高压水管2的底端筒式钻头1的头部平齐，所述所述高压水管2的顶端与软管3 的一端连通，而软管的另一端经由筒式钻头1的外壁上开有的贯通槽里伸出并与岸上设置 的储水罐4连通，在软管露出水面的那一段上还设置有水泵5。 所述旋挖钻的钻头为两端贯通的筒式钻头1，所述筒式钻头1的内壁上设置有活塞 杆与筒式钻头1的中心线保持垂直的液压缸一6，这样液压缸伸长，可以夹住一端伸进筒式 钻头1内的杆状钻具7，所述钻具的另一端为伸出筒式钻头1头部的圆锥状体，所述筒式钻头 1的外壁设置可活塞杆与筒式钻头1的中心线保持垂直的液压缸二8。 所述冲孔钻机包括位于冲孔钻机的钻杆9的底端的动力装置，所述动力装置包括 液压马达10，所述液压马达10连接着冲孔钻机的钻头，该钻头的端部有用来旋转钻入岩石 的杆状结构12，杆状结构12的底端有可伸缩的液压结构，所述液压结构包括液压缸三13，所 6 CN 111577119 A 说　明　书 3/9 页 述液压缸13的活塞杆的底端连接着锚固段14，所述液压缸13的活塞杆推出，锚固段就伸张 出去，液压缸的活塞杆缩回，锚固段就收回，锚固伸张出去抵达碎石，就能提供加压力，便于 更容易破碎岩石，杆状结构另一端设置有液压缸四14，液压缸四能提供与加压力相对的反 向作用力，所述冲孔钻机的钻杆9的顶端设有反循环系统。 所述结合旋挖钻与冲击钻协同成孔装置的方法，还包括图像信息传递到上位机 后，就先由信息传递线程传递到上位机的主存中设定的公用区中，接着这样就能由信息获 取线程从公用区里取出图像信息来在上位机上显示，以此让岸上的监控人员达到监控钻孔 的进度的目的； 所述信息传递线程传递到上位机的主存中设定的公用区中来接着这样就能由信 息获取线程从公用区里取出图像信息的方式包括如下流程： 步骤A-1，信息获取线程获取用来让信息传递线程和信息获取线程传递图像信息 的上位机的主存中设定的公用区的最近的公用区的子存储区的标识符； 最近的公用区的子存储区的标识符用来表示经信息传递线程最近存进的图像信 息所在的上位机的主存中设定的公用区中的公用区的子存储区的指针； 所述信息获取线程与信息传递线程间能经由上位机的主存中设定的公用区传递 图像信息；能够把信息传递线程和信息获取线程之间的要传递的图像信息的种类也就是钻 头的图像当作信息标志；信息传递线程能够构造信息标志上位机的主存中设定的公用区； 用来让信息传递线程和信息获取线程间的信息传递能够把要传递的图像信息存进上位机 的主存中设定的公用区，信息获取线程能够经内存图像信息段里取出经信息传递线程存进 至上位机的主存中设定的公用区中的要传递的图像信息；上位机的主存中设定的公用区能 够用公用区的子存储区为一个标准量，信息传递线程与信息获取线程能够以子存储区为一 个标准量执行要传递的图像信息的存进和取出； 各个公用区的子存储区相应有一个标识符，能够经由公用区的子存储区的标识符 检索出相应的公用区的子存储区，以此执行图像信息的存进与取出； 若干信息传递线程同若干信息获取线程间能够经由同一上位机的主存中设定的 公用区传递图像信息；若干信息传递线程同若干信息获取线程间能够经由公用区的子存储 区的标识符检索到标识符相应的公用区的子存储区，在检索到的标识符相应的公用区的子 存储区里执行图像信息的存进与取出； 运行上位机的主存中设定的公用区执行图像信息传递的信息传递线程和信息获 取线程的个数能够是若干；若干信息传递线程与信息获取线程能够相应于一个信息标志； 若干信息传递线程能够把要传递的图像信息存进信息标志相应的上位机的主存中设定的 公用区，若干信息获取线程能够经信息标志相应的上位机的主存中设定的公用区取出要传 递的图像信息； 上位机的主存中设定的公用区里包括：标识符贮存区、用来访问标识符的互斥量， 标识符贮存区用来贮存最近的公用区的子存储区的标识符； 能够在上位机的主存中设定的公用区中贮存标识符贮存区的值，标识符贮存区能 够用来贮存最近的公用区的子存储区的标识符；在信息传递线程同信息获取线程须改变标 识符贮存区的值之际，须先获取用来访问标识符的互斥量，接着，改变标识符贮存区的值； 在信息传递线程向上位机的主存中设定的公用区存进图像信息之际，信息传递线 7 CN 111577119 A 说　明　书 4/9 页 程先获取用来访问标识符的互斥量，接着，信息传递线程确定上位机的主存中设定的公用 区中用来存储要存进的图像信息的公用区的子存储区的标识符，信息传递线程把图像信息 存进确定出的上位机的主存中设定的公用区中用来存储要存进的图像信息的公用区的子 存储区里；在把要存进的图像信息存进标识符相应的公用区的子存储区无误之际，获取标 识符贮存区，把标识符贮存区的值改变成用来存储要存进的图像信息的公用区的子存储区 的标识符； 信息获取线程获取上位机的主存中设定的公用区的最近的公用区的子存储区的 标识符包括：信息获取线程获取用来访问标识符的互斥量；取出标识符贮存区，来获取上位 机的主存中设定的公用区的最近的公用区的子存储区的标识符； 在信息获取线程须经上位机的主存中设定的公用区中取出图像信息之际，须先获 取用来访问标识符的互斥量，信息获取线程获取用来访问标识符的互斥量后，能够取出标 识符贮存区，来获取上位机的主存中设定的公用区的最近的公用区的子存储区的标识符； 步骤A-2，判定最近的公用区的子存储区的标识符同信息获取线程前次取出的图 像信息相应的公用区的子存储区的标识符是不是一样； 在经由步骤A-1获取用来信息传递线程与信息获取线程传递图像信息的上位机的 主存中设定的公用区的最近的公用区的子存储区的标识符即最近存进的图像信息所在的 上位机的主存中设定的公用区中的公用区的子存储区的标识符后，能够判定经信息传递线 程最近存进的图像信息所在的上位机的主存中设定的公用区中的公用区的子存储区的标 识符与信息获取线程前次取出的图像信息相应的公用区的子存储区的标识符是不是一样； 步骤A-3，凭借判定结果，确定是不是取出最近的公用区的子存储区的标识符相应 的公用区的子存储区中的图像信息； 在经由步骤A-2判定最近的公用区的子存储区的标识符同信息获取线程前次取出 的图像信息相应的公用区的子存储区的标识符是不是一样后，能够凭借判定结果，确定是 不是取出最近的公用区的子存储区的标识符相应的公用区的子存储区中的图像信息； 凭借判定结果，确定是不是取出最近的公用区的子存储区的标识符相应的公用区 的子存储区中的图像信息包括：在判定结果是最近的公用区的子存储区的标识符同信息获 取线程前次取出的图像信息相应的公用区的子存储区的标识符一样之际，不取出最近的公 用区的子存储区的标识符相应的公用区的子存储区中的图像信息；在判定结果是最近的公 用区的子存储区的标识符同信息获取线程前次取出的图像信息相应的公用区的子存储区 的标识符不一样之际，取出最近的公用区的子存储区的标识符相应的公用区的子存储区中 的图像信息； 所述结合旋挖钻与冲击钻协同成孔装置，包括水下设置的水下摄像头，所述水下 摄像头与在岸上的控制器连接，而控制器也与岸上的上位机连接，这样摄像头采集到旋挖 钻机的钻头的图像信息就能通过控制器传递到上位机。 所述上位机中包括信息传递线程、若干信息获取线程、上位机的主存中设定的公 用区，信息传递线程、信息获取线程运用上位机的主存中设定的公用区传递图像信息。 本发明的有益效果为： 水下作业人员就在所述水底的岩石上标记桩位，标记桩位的方式在岩石上的桩位 所在位置先用锤子敲击凿子在桩位所在位置开出孔洞，然后把钢管插入该孔洞中，该钢管 8 CN 111577119 A 说　明　书 5/9 页 的外壁上均匀分布有若干贯通口，接着水下作业人员把所述高压水管的另一端与钢管的一 端连通，随后岸上的工作人员启动空压机一经由其出气口排气直至钢管中，从钢管外壁上 的贯通口中排除形成气泡幕；这样就能让水下作业人员在取回旋挖钻机后也能根据气泡幕 的动态状而很容易的找到桩位所在位置，提高了在水底土层之下的岩石上寻找桩位的速 度，省时省力，提高了整体钻孔的效率。桩位的个数为若干个。水下作业人员通过启动冲孔 钻机对爆破后堵塞在钻孔里的碎石进行冲击，让在钻孔中的碎石更加碎化，再通过启动冲 孔钻机上的反循环系统，清出冲孔钻机能带出的碎化的碎石；这样就能让旋挖钻机来清除 堵塞在钻孔中的碎石，无须水下作业人员繁琐而复杂低效的清除这些碎石，提高了清除碎 石的效率。 经由信息获取线程获取用来在信息传递线程和信息获取线程传递图像信息的上 位机的主存中设定的公用区的最近的公用区的子存储区的标识符，最近的公用区的子存储 区的标识符用来表示经信息传递线程最近存进的图像信息所在的上位机的主存中设定的 公用区中的公用区的子存储区的指针；判定最近的公用区的子存储区的标识符同信息获取 线程前次取出的图像信息相应的公用区的子存储区的标识符是不是一样；凭借判定结果， 确定是不是取出最近的公用区的子存储区的标识符相应的公用区的子存储区中的图像信 息；达到了在信息获取线程处理图像信息的速度小于信息传递线程传递图像信息的速度之 际，信息获取线程径直取出最近的图像信息，舍弃没实时处置的以前的图像信息，另外并未 不利于另外的处置图像信息速度更高的信息获取线程。以此达到岸上工作人员实时判定出 钻头的图像信息中的钻头上的涂料没入旋转钻机的钻头钻出的钻孔中时，岸上的工作人员 就通过配置给他的水面水下语音通讯装置的水面语音通讯台对配置给水下作业人员的水 面水下语音通讯装置进行通话，这样就让水下作业人员停止旋转钻机的钻孔，信息获取线 程获取很多的图像信息执行判定，改善了钻头钻孔的可靠性与高效性。 附图说明 图1为本发明的一种筒式钻头的结构图。 图2为本发明的另外一种筒式钻头的流程图。 图3为本发明的冲孔钻机的部分示意图。