[发明专利]海底管道挖沟测试装置及方法

权利要求书

1.一种海底管道挖沟测试装置，其特征在于，包括测试箱体及移动冲刷挖沟机构，所述测试箱体用于装载砂石且所述测试箱体底部设有排水口，所述移动冲刷挖沟机构用于冲刷所述测试箱体内的砂石以在所述测试箱体内形成管沟；

所述移动冲刷挖沟机构包括移动部件及至少一个冲刷挖沟部件，所述冲刷挖沟部件设于所述移动部件上并随所述移动部件移动；

所述冲刷挖沟部件包括连接座、方向调节球链铰及高压喷头，所述高压喷头通过所述方向调节球链铰设于所述连接座上，所述冲刷挖沟部件通过所述连接座设于所述移动部件上。

2.如权利要求1所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，所述移动部件包括连接杆、第一滑动件、第二滑动件、相向设于所述测试箱体侧壁顶部的第一导轨及第二导轨；

所述第一导轨及第二导轨沿所述测试箱体的长度方向平行设置，所述连接杆的一端通过所述第一滑动件与所述第一导轨滑动连接，所述连接杆的另一端通过所述第二滑动件与所述第二导轨滑动连接，所述连接杆能通过所述第一滑动件及第二滑动件能沿所述第一导轨及第二导轨来回移动；

所述冲刷挖沟部件通过所述连接座设于所述连接杆上，并随所述连接杆同步移动。

3.如权利要求1所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，所述移动部件包括第三滑动件、第四滑动件、相向设于所述测试箱体侧壁顶部的第三导轨及第四导轨，所述第三导轨及第四导轨沿所述测试箱体的长度方向平行设置；

所述冲刷挖沟部件包括第一冲刷挖沟部件及第二冲刷挖沟部件；

所述第一冲刷挖沟部件通过所述第三滑动件设于所述第三导轨上，并能沿所述第三导轨来回移动；

所述第二冲刷挖沟部件通过所述第四滑动件设于所述第四导轨上，并能沿所述第四导轨来回移动。

4.如权利要求1所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，所述移动部件包括设于所述测试箱体上方的第五导轨及第五滑动件，所述冲刷挖沟部件通过所述第五滑动件沿所述第五导轨来回移动。

5.如权利要求1所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，还包括与所述移动冲刷挖沟机构连接的控制器，所述控制器用于控制所述移动冲刷挖沟机构的工作状态。

6.如权利要求5所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，所述控制器包括：

速度控制模块，用于控制所述移动冲刷挖沟机构的移动速度；

路径控制模块，用于控制所述移动冲刷挖沟机构的移动轨迹；

角度调节模块，用于控制所述移动冲刷挖沟机构的喷射角度；

力度调整模块，用于控制所述移动冲刷挖沟机构的喷射力度；

时间控制模块，用于控制所述移动冲刷挖沟机构的喷射时间。

7.如权利要求1所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，所述测试箱体底部设有排砂口。

8.如权利要求1所述的海底管道挖沟测试装置，其特征在于，所述测试箱体的内壁上设有最高砂石位线。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的海底管道挖沟测试装置的海底管道挖沟测试方法，其特征在于，包括：

在所述测试箱体内设置砂石以形成沙床；

在所述沙床表面铺设管道，并固定所述管道在水平方向的位置；

启动所述移动部件，以使所述移动部件以特定的移动速度及移动轨迹驱动所述冲刷挖沟部件移动；

启动所述冲刷挖沟部件以特定的喷射角度、喷射力度及喷射时间冲刷所述测试箱体内的砂石，以使所述沙床表面形成管沟；

所述管道在自重作用下沿竖直方向向下移动，沉入所述管沟。

10.如权利要求9所述的海底管道挖沟测试方法，其特征在于，还包括：

实时记录测试数据，所述测试数据包括所述管道的位移信息、所述管沟的形变状态、所述移动速度、移动轨迹、喷射角度、喷射力度及喷射时间；

根据所述测试数据构建所述管道的位移信息与所述管沟的形变状态的关系；

根据所述测试数据构建所述管沟的形变状态与所述移动速度、移动轨迹、喷射角度、喷射力度及喷射时间之间的关系。