[发明专利]一种滩浅海沉积物强度原位检测装置及方法

权利要求书

1.一种滩浅海沉积物强度原位检测装置，包括装有控制装置(5)的控制船(6)，以及由控制船(6)进行控制的水下部分，其特征在于所述的控制船(6)上还有充气装置(7)与真空发生装置(8)；

所述的水下部分包括一个框架装置(1)，该框架装置(1)的底部中央设有贯入装置(3)、顶部中央设有液压装置(4)；且框架装置(1)上还设有用于使水下部分从水底浮升至水面的空气压力舱(2)；

所述的充气装置(7)与真空发生装置(8)分别与空气压力舱(2)相连接。

2.如权利要求1所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于所述的空气压力舱(2)是横截面为圆形的圆筒状皮囊(22)，且所述的圆筒状皮囊(22)竖直设置在框架装置(1)上。

3.如权利要求2所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于所述的圆筒状皮囊(22)外还设有保护筒(23)。

4.如权利要求3所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于所述的保护筒(23)表面设有排水孔(24)。

5.如权利要求2所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于上述框架装置(1)是一个长方形框架，且所述圆筒状皮囊(22)设置在长方形框架的四角，且每个角的设有至少4个圆筒状皮囊(22)；或者所述的长方形框架分为前中后三段，所述圆筒状皮囊(22)设置在长方形框架的前段和后段，且前后两段的圆筒状皮囊(22)数量相等。

6.如权利要求4所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于上述排水孔(24)的形状为V形或U形；且所述的V形或U形的排水孔(24)处设有朝向所述的保护筒(23)内部的导流罩(25)。

7.如权利要求1所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于所述的贯入装置(3)，包括至少一个可续触探杆(31)、用于可续触探杆(31)的容纳和导向的触探杆容纳舱(32)、用于推进可续触探杆(31)的触探杆推进舱(35)、与触探杆容纳舱(32)相连接的触探杆下夹持装置(33)、与触探杆推进舱(35)相连接的触探杆上夹持装置(34)、可续触探杆(31)下端的触探头(36)，以及用于将触探杆推进舱(35)的位移数据准确上传至控制装置(5)的位移传感器，和用于为可续触探杆(31)实际贯入深度定距离线性适时计数发讯，上传至控制装置(5)，触发强度参数的采集记录的触探深度发讯装置。

8.如权利要求2所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于所述的圆筒状皮囊(22)，内部设置压力传感器，用来将气囊压力数据上传至控制装置(5)。

9.如权利要求1所述的滩浅海沉积物强度原位检测装置，其特征在于上述空气压力舱(2)的浮心高于框架装置(1)高度的1/2。

10.利用权利要求1所述的装置对滩浅海沉积物进行强度原位检测的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)用吊车将框架装置(1)吊入水中，通过空气压力舱(2)使框架装置(1)50%以上的部分漂浮于水中，整个框架装置(1)通过缆绳与控制船(6)相连；

2)控制船(6)行至第一个待检测的滩浅海沉积物目标点位的正上方，根据工作水深和预定勘查沉积物深度情况连接可续触探杆至要求长度；

3)在控制船(6)上启动真空发生装置(8)，通过向空气压力舱(2)抽真空，使框架装置(1)利用自重沉入海底；

4)在控制船(6)上将水下部分的数据线经其通讯接口连接于控制船(6)上的控制装置(5)，完成传感器检查、初始值设置和确认的程序任务；

5)在控制船(6)上通过控制装置(5)启动液压装置(4)，通过液压动力作用实现触探杆和触探头的连续下贯，触探头的锥尖阻力传感器、侧摩阻力传感器连续输出随深度变化的锥尖阻力、侧摩阻力和摩阻比的电信号，通过数据电缆实时传送到位于控制船(6)上的控制装置(5)，根据各层土的强度值划分测试点地层并定名，并确定滩浅海地基土的承载力和模量；

6)到达预订深度，停止下贯，通过液压动力作用控制触探杆夹持装置和触探杆推进装置，实现触探杆和触探头的连续上提，至触探头离开海床面；

7)在控制船(6)上启动充气装置(7)，通过向空气压力舱(2)充气，使框架装置(1)上浮，至整体的50%以上的部分漂浮于水中；

8)控制船(5)将水下部分拖行至下一个目标点位，重复步骤2)至7)直至完成所有目标点位的检测。