System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置及方法制造方法及图纸_技高网

精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:43108604 阅读:8 留言:0更新日期:2024-10-26 09:49
本发明专利技术公开了精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置及方法,其中,精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置包括:支撑台;触探贯入机构,设于所述支撑台上;试验土箱,设于所述触探贯入机构相对面的支撑台上;所述触探贯入机构包括:加载板,与所述支撑台滑动连接;触探探头,与所述加载板连接,所述试验土箱侧壁上设有用于触探探头刺入的土箱通孔;拉压力传感器,连接与于所述加载板和触探探头之间;动力机构,与所述加载板连接,用于使加载板带动触探探头远离或靠近试验土箱。本申请的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置中多个触探探头同一时间全自动贯入试验土箱内,提高了贯入阻力测试效率,避免了人为、时间等因素对测试结果的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋工程,具体为精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置及方法


技术介绍

1、自升式平台是海洋油气生产的主要设备,平台漂浮和海底支撑状态之间的转换伴随着插桩和拔桩过程,每次插拔桩后会在海底留下凹陷桩坑,周围土体多被扰动,而扰动后的海底土在物理、力学性质方面与原始未扰动土存在明显不同,增大了海床不均匀性,对后续平台插桩作业产生不利影响,严重时甚至导致平台插桩失败,造成严重的工程事故。因此,定量评价插拔桩扰动海床的范围及程度对海洋工程设施安全稳定具有重要意义。

2、目前室内物模试验评价土体扰动范围和程度的方法主要有两类,一类是在土层中预先埋设孔压、应力、应变传感器,通过监测扰动过程中孔压、应力、应变变化情况来评价土体扰动的范围及程度,这种方法受限于传感器的埋设位置,监测数据仅能反应土体内部某一点位的状态,无法实现对土体扰动范围和程度的精准评价;另一类是利用便携式十字板、触探探头进行逐点分别测试,通过与原始未扰动土的贯入阻力进行对比来评价土体的扰动情况,该类方法的缺点是单个探头分别测试,测试效率低,且受人为、时间因素影响多组测试结果间可对比性差,另外,探头仅从竖向贯入,无法获取沿土体横向连续的贯入阻力及桩坑底部的贯入阻力,在精准识别土体扰动范围与程度方面存在很大不足。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种方便、快捷、精准的评价插拔桩扰动海床效应的试验装置及方法。

2、为实现上述目的,本专利技术提供的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,包括:

<p>3、支撑台,用于连接支撑各部件;

4、触探贯入机构,设于所述支撑台上;

5、试验土箱,设于所述触探贯入机构相对面的支撑台上;

6、所述触探贯入机构包括:

7、加载板,与所述支撑台滑动连接;

8、触探探头,与所述加载板连接,所述试验土箱侧壁上设有用于触探探头刺入的土箱通孔;

9、拉压力传感器,连接与于所述加载板和触探探头之间;

10、动力机构,与所述加载板连接,用于使加载板带动触探探头远离或靠近试验土箱。

11、优选的,所述试验土箱的土箱通孔连接有排水管,所述排水管的管口设有土工布。

12、优选的,所述试验土箱为圆柱形,所述试验土箱的土箱通孔沿试验土箱的圆周及轴线方向均匀排列,所述触探探头沿试验土箱的轴线的平行线方向排列。

13、优选的,所述支撑台上设有用于对试验土箱进行限位的限位块。

14、优选的,所述限位块与所述支撑台滑动连接,所述支撑台上设有滑动槽,所述限位块上相对于限位槽的位置贯穿设有限位螺丝。

15、优选的,所述支撑台(100)包括第一支撑部(110)和第二支撑部(120);

16、所述触探贯入机构(200)设于第一支撑部(100)上;

17、所述试验土箱(300)、限位块(101)、滑动槽(102)以及限位螺丝(103)设于第二支撑部(120)上;

18、所述第一支撑部(110)和第二支撑部(120)转动连接;

19、另外,本申请还提供了精准评价插拔桩扰动海床效应的试验方法,使用上述任意一项所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置。包括以下步骤:

20、s1:将试验土箱放置在触探探头相对面的支撑台上,将排水管与土箱通孔相连接,在试验土箱内制备海床土样,观察各个排水管的排水情况,当排水管302中不再有水排出时说明海床固结完成;

21、s2:选择其中一列土箱通孔作为测试插桩前海床贯入阻力的触探贯入孔,移走排水管,启动动力机构,将触探探头抵近土箱通孔,待触探探头刚好接触海床土体时暂停动力机构,通过电脑控制数据采集软件对拉压力传感器的数据清零;

22、s3:启动动力机构,按照恒定的速率将触探探头沿土箱通孔贯入试验土箱,数据采集软件实时记录各个触探探头的贯入深度及贯入阻力,待触探探头完全贯入土箱后暂停动力机构,动力机构反向工作,将触探探头从试验土箱中拔出;

23、s4:土箱通孔处重新连接好排水管,将模型桩靴沿竖向插入试验土箱中心处,插入预定深度后拔出模型桩靴,模拟插拔桩扰动海床过程,待排水管中无水排出后说明插拔桩扰动后海床重新固结完成,旋转土箱,重复步骤s2-s3,测试拔桩后海床的贯入阻力;

24、s5:重复步骤s2-s4测试反复多次插拔桩扰动海床后的贯入阻力,以插桩前海床的贯入阻力作为基准,通过对比插拔桩扰动后同一埋深处海床的贯入阻力,即可实现对插拔桩扰动海床效应的精准评价,包含扰动范围及扰动程度。

25、与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:

26、(1)本申请的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置中多个触探探头同一时间全自动贯入试验土箱内,提高了贯入阻力测试效率,避免了人为、时间等因素对测试结果的影响;

27、(2)本申请的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置可获取沿土体横向连续的贯入阻力,尤其可以连续测试桩坑底部土体的贯入阻力,在精准识别土体扰动范围与程度方面具有明显优势;

28、(3)本申请将触探区域与固结排水圆孔统一起来,保证测试效果的同时,大大缩短了土样制备时间,提高了整个试验的效率。

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【技术保护点】

1.精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述试验土箱(300)的土箱通孔(301)连接有排水管(302),所述排水管(302)的管口设有土工布(303)。

3.根据权利要求2所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述试验土箱(300)为圆柱形,所述试验土箱(300)的土箱通孔(301)沿试验土箱(300)的圆周及轴线方向均匀排列,所述触探探头(202)沿验土箱(300)的轴线的平行线方向排列。

4.根据权利要求1所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述支撑台(100)上设有用于对验土箱(300)进行限位的限位块(101)。

5.根据权利要求4所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述限位块(101)与所述支撑台(100)滑动连接,所述支撑台(100)上设有滑动槽(102),所述限位块(101)上相对于限位槽(102)的位置贯穿设有限位螺丝(103)。

6.根据权利要求5所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述支撑台(100)包括第一支撑部(110)和第二支撑部(120);

7.精准评价插拔桩扰动海床效应的试验方法,其特征在在于,使用权利要求1-6任意一项所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述试验土箱(300)的土箱通孔(301)连接有排水管(302),所述排水管(302)的管口设有土工布(303)。

3.根据权利要求2所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述试验土箱(300)为圆柱形,所述试验土箱(300)的土箱通孔(301)沿试验土箱(300)的圆周及轴线方向均匀排列,所述触探探头(202)沿验土箱(300)的轴线的平行线方向排列。

4.根据权利要求1所述的精准评价插拔桩扰动海床效应的试验装置,其特征在于,所述支撑台(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋丙辉宋玉鹏王振豪杜星周其坤董立峰修宗祥
申请(专利权)人:自然资源部第一海洋研究所
类型:发明
国别省市:

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