[发明专利]一种体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置及方法

说明书

本发明涉及一种体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置及试验方法，包括海底环境模拟系统、输送系统和泥浆收集装置,用于模拟真实海洋土吹填施工工程。发明组成包括：由有机玻璃搭建的泥浆收集装置（22），加压装置（1），海洋土粉碎筛选装置（4），注水装置（16），储存罐（9）。所述的储存罐内安装有搅拌装置（17），通过外置动力系统（25）将海洋土砂浆从所述的储存罐中输送到泥浆收集装置，所述的动力装置与储存罐通过阀门及连接管连接。本发明考虑了海底真实的压强环境和水流流动情况，可通过室内试验准确模拟海洋土吹填施工工程。

技术领域

本发明属于吹填施工领域，涉及一种体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置及试验方法。

背景技术

我国海域幅员辽阔，海洋资源丰富，具有良好的发展建设前景。在我国南海海域，凭借着吹填施工技术，吹填出了诸多岛礁，例如：永暑岛经过吹填扩建被称为“海上城市”，其上修建有港口、机库、滑行道等设施，同时建设有可供居住和工作的建筑群。南海海域的建设是研究海洋发展的必要，也是国家建设的需要。南海吹填工程从海底抽取海洋土作为工程填土，具有节约成本和环保节能等优势。但是南海吹填工程的现场试验受特殊天气和降水的制约，且南海吹填工程的现场试验处理工作较为复杂，受多因素影响。因此，室内模拟试验凭借其易操作、低成本等优势受到了广泛的关注。

对海洋土进行吹填施工时，海底环境对试验的影响不可忽略。目前传统的室内吹填模拟试验装置，仅在吹填试验过程中考虑了水的影响，虽然可以满足部分工程需求，但是未考虑实际工程中海底压强、海底水流情况以及海洋土粒径级配对实际吹填工程的影响，不能完整的模拟实际的海洋土吹填工程。实际吹填工程的工况环境复杂，影响因素繁多。通过系统且完整的模拟海洋土吹填工程，本发明可准确预测海洋土吹填工程的工期和工程建设的力学性质。本发明提高了室内模拟海洋土吹填施工试验的可靠性并将室内模拟的结论反作用于实际的吹填施工工程，为后续工程建设提供依据。

发明内容

本发明的目的是针对传统的室内模拟试验装置在海洋土吹填工程中海底压强、海底水流流动情况以及海洋土粒径级配方面存在的技术缺陷，提供一种可实现实时监测、准确记录、简便试验、多元化调整，为实际的海洋土吹填施工工程提供指导性建议的体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置及试验方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置，其组成包括：储存罐，其特征是：所述的储存罐中具有一定的罐体空间，所述的搅拌装置位于储存罐内，改变搅拌装置的转动情况，使罐内水流获得不同的流动速度，以模拟真实的海底吹填工程。所述的储存罐底部安装有排放阀，所述的储存罐罐体中间位置安装有液位计和观察窗口，所述的储存罐内部置有泥浆输送管路。所述的储存罐外侧接有操作箱，所述的操作箱内部电路板通过导线连接搅拌装置、动力装置和粉碎装置。所述的储存罐上部具有盖板，所述的盖板由内外两部分组成。所述的外盖板内部安装有带有搅拌棒的搅拌装置，所述的内盖板焊有导通管路，所述的导通管路上侧安装有单向阀和粉碎装置。所述的储存罐左侧安装有压力表和加压装置，所述的储存罐右侧安装有单向阀和注水口，所述的储存罐与泥浆收集装置通过泥浆收集管、阀门、泥浆流量计相连。

所述的体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置，所述的加压装置包括：加压水泵，所述的加压水泵具有一组快速接头，所述的加压水泵和储存罐通过连接管、阀门、压力表相连，向密闭容器中加压以模拟海底真实的压强环境。

所述的体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置，所述的粉碎筛选装置包括：研磨器，研磨器底部中心处开口，所述的研磨器底部铺有的筛网，所述的研磨器由内中外3层构成，所述的研磨器与单向阀通过具有外螺纹的连接管路连接，所述的连接管底部通入储存罐中。

所述的体现水压力特性的海洋土吹填施工室内模拟装置，所述的注水装置包括：注水口，所述的注水口位于储存罐右侧，所述的注水口与单向阀通过接管相连。试验时向储存罐中平稳注水，以保证海洋土混合物配比稳定。