[发明专利]一种海底液压贯入装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋地质探测领域，尤其涉及一种海底液压贯入装置及方法。

背景技术

随海洋探测技术的日益发展，针对海洋底部的研究对象逐渐由海水层向海底沉积物内部发展，探究海底沉积物各项物理力学性质参数成为现阶段的研究热点。目前多通过将安装传感探头的探杆贯入到沉积物中的技术探测参数，探杆涉及到静力触探探杆、孔隙水压力探杆、声学特性测量探杆、电阻率测量探杆等，所使用的贯入方式多采用液压传动装置进行贯入。

现有的采用液压贯入式探杆探测的装置中，贯入装置中的活动压盘与探杆固定连接，通过活动压盘的移动，带动探杆贯入，这样贯入装置只能在同一时间进行同一根探杆的贯入，探测参数单一，无法为海洋工程提供多元化的参数指标；因为贯入装置能够提供的贯入力有限，对于较硬的海底地质，如若同时贯入多根探杆则易损坏贯入装置；另外，探杆的贯入深度与活动压盘的行程一致，探杆的贯入深度受活动压盘的行程限制，无法对海底深层进行测量，影响进一步的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底液压贯入装置及方法，以解决现有技术中存在的探杆贯入数量少、探测参数单一以及探杆贯入深度小的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种海底液压贯入装置，包括支撑框架、与所述支撑框架滑动连接的升降平台、与所述支撑框架固定连接的保持平台和至少一个探杆；

所述探杆与所述升降平台滑动连接，对应每个所述探杆于所述升降平台上设置夹持机构，能够夹紧或松开所述探杆；

所述探杆与所述保持平台滑动连接，对应每个所述探杆于所述保持平台上设置保持机构，能够夹紧或松开所述探杆。

其中，所述夹持机构与所述保持机构的结构相同，所述夹持机构包括：

夹爪，两个所述夹爪分别位于所述探杆两侧；

夹紧油缸，所述夹紧油缸与所述夹爪一一对应设置，用于驱动所述夹爪运动。

其中，所述夹爪的一端与所述夹紧油缸连接，所述夹爪的另一端与所述探杆可选择接触，所述夹爪靠近所述探杆的表面为与所述探杆配合的弧形面。

其中，还包括驱动机构，用于驱动所述升降平台移动，所述驱动机构包括贯入油缸和与所述贯入油缸连接的滑轮组件，所述滑轮组件与所述升降平台连接。

其中，所述滑轮组件包括：

上滑轮组件，其包括上动滑轮和三个上定滑轮，第一钢缆的一端与所述升降平台固定连接，第一钢缆的另一端依次绕过两个所述上定滑轮、上动滑轮和一个所述上定滑轮后固定；

下滑轮组件，其与所述上滑轮组件对称设置，所述下滑轮组件包括下动滑轮和三个下定滑轮，第二钢缆的一端与所述升降平台固定连接，第二钢缆的另一端依次绕过两个所述下定滑轮、下动滑轮和一个所述下定滑轮后固定。

其中，所述滑轮组件通过滑轮支架固定于所述支撑框架上，所述上动滑轮和所述下动滑轮均安装于动滑轮支架上，所述动滑轮支架与所述滑轮支架滑动连接，所述贯入油缸的输出端与所述动滑轮支架连接。

其中，所述滑轮组件有两组，两组所述滑轮组件间隔平行设置，两个所述上动滑轮同轴设置。

其中，所述支撑框架上设置有若干个导向轴，所述升降平台与所述导向轴滑动连接，所述升降平台上开设有用于穿设所述导向轴的导向孔，所述导向孔内设置有导向套。

其中，所述支撑框架包括若干个支撑杆，所述支撑杆的底端设置有防沉降盘，所述防沉降盘呈碗状，所述支撑杆插入所述防沉降盘内并与所述防沉降盘固定连接。

一种海底液压贯入装置的贯入方法，具体包括以下步骤：

步骤1：升降平台位于贯入初始位置，夹持机构夹紧，保持机构松开，所述升降平台下行，带动探杆贯入；

步骤2：当所述升降平台到达单次最大行程，所述升降平台位于拔出初始位置，所述保持机构夹紧，所述夹持机构松开，所述升降平台上行回到贯入初始位置，完成单次贯入；

步骤3：重复步骤1和步骤2，将探杆连续多次贯入。

本发明的有益效果：