[发明专利]三层套管吸力桶试验装置

摘要

本发明公开了一种三层套管吸力桶试验装置，该装置可用于测定吸力桶安装过程中桶外摩阻、内摩阻、端阻以及评估内部土塞和渗流场变化。本发明装置包括桶体、负压抽吸系统、传感器测量系统、数据采集及控制系统。本装置所采用的吸力桶为三层套管结构吸力桶，各层套管之间具有一定间隙，从而将吸力桶所受的内摩擦阻力、外摩擦阻力以及端阻力分离开来。在吸力桶安装过程中，负压抽吸系统可使吸力桶内部形成负压，竖直导向杆可保证吸力桶竖直贯入土体。本发明的试验装置可用于分析吸力桶在安装过程中所受的各种阻力、桶内土塞发展过程以及桶体周围孔压、土压力的演化机制。

主权项

1.一种三层套管吸力桶试验装置，其特征在于：包括桶体、负压抽吸系统、传感器测量系统、数据采集及控制系统(13)；所述的桶体的顶部封闭，底部敞开，桶体包括由内而外依次同轴设置的内摩阻力套管(17)、端阻力钢架(19)和外摩阻力套管(16)；所述的端阻力钢架(19)包括端阻力钢架顶板(6)、端阻力板连接杆(18)和工字型端阻力环钢板(1)；所述的端阻力板连接杆(18)沿环向均匀布置，用于连接端阻力钢架顶板(6)和工字型端阻力环钢板(1)；所述的工字型端阻力环钢板(1)与所述的内摩阻力套管(17)的端部和外摩阻力套管(16)的端部之间均填充有橡胶塞(21)；所述的桶体上方还设置有两个竖向导向杆(11)，用于使整个吸力桶保持竖直悬挂；所述的负压抽吸系统包括负压泵(8)、压力表(9)和吸水管(10)，用于使桶内形成负压，从而将吸力桶贯入海床土体中；所述的传感器测量系统用于检测吸力桶贯入过程中的数据，包括套管之间传递的轴力、不同深度及吸力桶端部的内外孔压、土体作用于吸力桶桶身的土压力、套管顶盖与土体表面的距离和土体的刚度，并将数据传输至数据采集及控制系统(13)中，所述的数据采集及控制系统(13)用于处理分析数据。