[发明专利]一种用于球形静力触探探头的饱和装置及饱和方法

说明书

本发明涉及海洋新能源工程和海洋岩土勘察原位测试相关技术领域，尤其是涉及一种用于球形静力触探探头的饱和装置及饱和方法。本发明的上腔室和下腔室可以上下分离且通过第一台阶部、第二台阶部形成错位配合，能够有效地形成上腔室和下腔室之间的密封，且还能够通过第一台阶部上放置具有固定孔的硬质透气板，以通过上腔室的侧壁、下腔室的第一台阶部形成对硬质透气板的圆周固定，并通过下腔室内的具有凹面的底板形成对球形静力触探探头底部的有效固定，以硬质透气板和下腔室内的具有凹面的底板形成对球形静力触探探头底部在下腔室内的固定，有效地克服了海上风浪条件下，作业平台晃动引起的球形静力触探探头左右晃动或者滑动的问题。

技术领域

本发明涉及海洋新能源工程和海洋岩土勘察原位测试相关技术领域，尤其是涉及一种用于球形静力触探探头的饱和装置及饱和方法。

背景技术

球形静力触探试验（Ball penetration）是一种针对软黏土的原位测试方法，其操作方法与传统孔压静力触探试验（CPTU）相类似，区别在于其探头为球形，并且孔压传感器位于球形探头中部；在贯入过程中，周围土体呈现满流形态（full flow），测试过程受到上覆压力的影响较小，同时通过连续贯入和上拔，可以快速测得软黏土的重塑强度，并得到软黏土的灵敏度。

由于球形静力触探探头与传统孔压静力触探探头类似，同样配置有孔压传感器，因此在原位测试前都需要对孔压传感器进行饱和，才能进行测试，否则会导致孔压数据失真。传统孔压静力触探探头已有相应的饱和装置，采用传统孔压静力触探探头饱和装置对球形静力触探探头进行饱和时，发现球形触探探头为圆形，尤其是海上作业时，由于海上风浪流影响，作业平台晃动，无法对探头进行有效的饱和。

因此，针对海洋工程勘察作业平台受到风浪流作用而晃动的场景，亟需提供一种适用于海洋工程勘察的球形静力触探探头的饱和装置及饱和方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于，提供一种用于球形静力触探探头的饱和装置，能够满足球形静力触探探头的饱和需求。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种用于球形静力触探探头的饱和装置，所述用于球形静力触探探头的饱和装置包括饱和容器、上油槽、下油槽和真空泵；所述饱和容器包括上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室对合以形成饱和容器，所述下腔室内设有底板，所述底板上设有贴合球形静力触探探头底面的凹面，所述下腔室的侧壁上端内侧设有第一台阶部，所述上腔室的侧壁下端外侧设有第二台阶部，所述第一台阶部与第二台阶部之间形成错位配合以实现上腔室和下腔室的密封且所述第一台阶部与上腔室的侧壁下端相配合以压住硬质透气板的圆周而固定球形静力触探探头的上部突出，所述硬质透气板在球形静力触探探头的上部突出处设有与球形静力触探探头具有外螺纹的突出相配合的固定孔以套住球形静力触探探头的上部突出；所述下腔室的下部设有与下油槽下部的下排油阀相连通的出油阀门，所述下腔室的上部设有与上油槽下部的上排油阀相连通的进油阀门，所述进油阀门的高度低于下腔室的第一台阶部，所述上排油阀的高度高于进油阀门，所述出油阀门的高度高于下排油阀；所述上腔室的上部设有排气阀和抽气阀，所述抽气阀与真空泵的真空泵气阀相连通；所述上油槽的上排油阀与下腔室的进油阀门之间设有进油管路，所述下腔室的出油阀门与下油槽的下排油阀之间设有出油管路；所述真空泵的真空泵气阀与上腔室的抽气阀之间设有抽气管路。

在采用以上技术方案的基础上，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本发明的优选技术方案：所述硬质透气板透气且不透油。

作为本发明的优选技术方案：所述硬质透气板由ePTFE膜制备而成。

作为本发明的优选技术方案：所述第一台阶部与硬质透气板的圆周接触处设有聚四氟乙烯胶条和/或硬质透气板的圆周与上腔室侧壁的接触处设有聚四氟乙烯胶条和/或第二台阶部与下腔室侧壁的接触处设有聚四氟乙烯胶条。