CN107816026A - 浅海域原位测试勘探平台及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供浅海域原位测试勘探平台及使用方法，包括：第一作业平台，其为方形平面结构，用于安装原位测试、勘探所需的设备；第一桩腿，其竖直设置，一端分别与所述基座固定连接，另一端设置有桩靴；液压升降装置，其设置在所述基座内；位移传感器，设置在所述第一作业平台上；第二作业平台，其设置在所述第一作业平台上方且为中心区域；第二桩腿；插销升降装置，其通过可拆卸连接结构设置在所述第二作业平台上；第三作业平台，其设置在所述第二作业平台的上方；伸缩支架，其一端与所述第三作业平台下端面固定连接，另一端与所述第二作业平台固定连接；动力控制装置，其与所述伸缩支架连接。本发明设置三层升降平台，容量大，可以节省空间。

Description

浅海域原位测试勘探平台及使用方法

技术领域

本发明涉及近海工程原位测试综合平台，特别是浅海域原位测试勘探平台及使用方法。

背景技术

原位测试是指在工程勘察现场，采用原位测试设备对岩土体进行测试，获取地基土层天然的物理及力学参数，比采用钻探、取样、室内试验的一体模式所获取得参数更为真实与可靠。一些重要工程，如：跨海大桥、海上风电、深水港区、海底隧道等，越来越多的设计人员依靠原位测试获取的变形模量E0、贯入阻力ps、抗剪强度cu、扁胀模量ED等参数，划分土层，判别土性，计算承载力、稳定性和变形量。目前，常用的原位测试有静力触探、旁压试验、十字板剪切、扁铲侧胀试验等，从现有的工程应用实例及各类文献检索发现，这些测试技术用于陆域已非常成熟，而在风、浪、流等复杂海况下实施必须依托一个既安全又“静止”的作业平台。

近年来，我国近海工程依托国家“一带一路”的战略发展，伴随着深水港、跨海大桥、人工岛隧等一系列工程的实施，作业水域已从沿海近岸延伸到公海、专属经济区、亚非、拉美洲港口海域。为此，迫切需要一种适应长途(集装箱)运输、安全性高、安装简便、转场快速，能够抵御风、浪、流三级海况，并使测试质量满足或符合EU、ASTM标准的低成本、多功能原位测试勘探平台。

发明内容

针对所提到的问题，本发明提供了一种浅海域原位测试勘探平台，包括：

第一作业平台，其为方形平面结构，用于安装原位测试、勘探所需的设备，所述第一作业平台下端面的四个顶点处设置有基座，所述第一作业平台上端面处设置有凹槽；

第一桩腿，其竖直设置，一端分别与所述基座固定连接，另一端设置有桩靴，所述第一桩腿包括主管和副管，所述主管为中空管，主管的内壁上设置有锁紧齿条，副管设置在所述主管内，所述副管外壁上设置有升降齿条，所述锁紧齿条在驱动装置的驱动下移动，使得锁紧齿条与所述升降齿条啮合或分离；

液压升降装置，其设置在所述基座内，所述液压升降装置的活塞杆与所述副管连接，所述副管在所述中空管内上升或下降移动；

位移传感器，其设置在所述第一作业平台上，用于感测所述第一作业平台的移动距离值；

第二作业平台，其为方形平面结构，其面积小于所述第一作业平台，所述第二作业平台设置在所述第一作业平台上方且为中心区域，所述第二作业平台四个顶点处设置通孔；

第二桩腿，其一端固定设置在所述凹槽内，另一端穿过所述通孔，所述通孔与所述第二桩腿的横截面尺寸相配合；

插销升降装置，其通过可拆卸连接结构设置在所述第二作业平台上，其包括固桩架和插销式提升机构，所述固定架下端通过可拆卸连接结构安装在所述第二作业平台上，所述插销式提升机构通过插销式与所述第二桩腿连接；

第三作业平台，其设置在所述第二作业平台的上方，其面积小于所述第二作业平台；

伸缩支架，其一端与所述第三作业平台下端面固定连接，另一端与所述第二作业平台固定连接；

动力控制装置，其与所述伸缩支架连接，控制所述伸缩支架上升或下降。

优选方案是：所述第一作业平台、第二作业平台和第三作业平台材质均为钢板。

优选方案是：还包括推进装置，其设置在所述第一作业平台上，为所述第一作业平台提供航行的动力。

优选方案是：所述桩靴内设有水力分配器。

优选方案是：所述第二作业平台和第三作业平台上均设置有位移传感器。

浅海域原位测试勘探平台的使用方法，步骤包括：

1)将第一作业平台运输至勘探现场附近；

2)将安装好的第一作业平台通过吊车放置到水面，采用拖轮拖航到指定的作业海域；

3)当第一作业平台到达预定作业地点后，开始将第一桩腿下端下降至海床表面上；

4)利用液压升降装置，将第一作业平台升至海面以上，开始压桩；

5)将第二桩腿安装在所述第一作业平台的凹槽内，将第二作业平台套设在所述第二桩腿上，通过插销升降装置将第二作业平台固定在指定的高度；

6)通过伸缩支架将第三作业平台调节到指定的高度；

7)在作业平台上安装原位测试、勘探所需的设备，实施原位测试或勘探取样作业；

8)作业完成后，利用液压升降装置将第一作业平台降至水面，然后将第一桩腿拔出海床泥面；

9)启动推进装置，使所述原位测试勘探平台自航转场，到达下一作业地点，然后重复步骤3～8步骤，直至临近海域的原位测试勘探作业全部完毕。

本发明提出的浅海域原位测试勘探平台，有益效果如下：

1)本发明设置三层升降平台，容量大，可以节省空间；

2)本发明安全性高，现场组装及拆卸简便，便于运输；

3)本发明设置与推进装置，可实现快速更换作业地点，缩短了作业时间，提升了经济效益；

4)本发明作业时稳定性高，可适应浅海水域的原位测试或勘探取样。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本发明提供了一种浅海域原位测试勘探平台，包括：第一作业平台1，其为方形平面结构，用于安装原位测试、勘探所需的设备，所述第一作业平台1下端面的四个顶点处设置有基座，所述第一作业平台1上端面处设置有凹槽；第一桩腿2，其竖直设置，一端分别与所述基座固定连接，另一端设置有桩靴3，所述第一桩腿2包括主管和副管4，所述主管为中空管，主管的内壁上设置有锁紧齿条6，副管4设置在所述主管内，所述副管4外壁上设置有升降齿条5，所述锁紧齿条6在驱动装置的驱动下移动，使得锁紧齿条6与所述升降齿条5啮合或分离，所述桩靴3内设有水力分配器，所述水力分配器连接多根冲桩支管，所述桩靴的表面设有多个喷水口分别与各冲桩支管相连接，所述冲桩支管分为上冲桩支管、中冲桩支管和下冲桩支管，分别与设置在桩靴顶面、侧面和底面的喷水口相连接；液压升降装置，其设置在所述基座内，所述液压升降装置的活塞杆与所述副管4连接，所述副管4在所述中空管内上升或下降移动；位移传感器，其设置在所述第一作业平台1上，用于感测所述第一作业平台1的移动距离值；第二作业平台7，其为方形平面结构，其面积小于所述第一作业平台1，所述第二作业平台7设置在所述第一作业平台1上方且为中心区域，所述第二作业平台7四个顶点处设置通孔；第二桩腿8，其一端固定设置在所述凹槽内，另一端穿过所述通孔，所述通孔与所述第二桩腿的横截面尺寸相配合；插销升降装置，其通过可拆卸连接结构设置在所述第二作业平台7上，其包括固桩架和插销式提升机构，所述固定架下端通过可拆卸连接结构安装在所述第二作业平台7上，所述插销式提升机构通过插销式与所述第二桩腿8连接，所述插销式升降装置包括：内径与所述第二桩腿8横截面尺寸相配合的动环梁、内径与所述第二桩腿横截面尺寸相配合的定环梁和提升油缸，所述定环梁安装在所述固桩架的上端，所述提升油缸一端与所述定环梁相连，所述提升油缸另一端与所述动环梁相连，所述第二桩腿位于所述动环梁和所述定环梁内，所述动环梁上活动安装有与所述第二桩腿孔相配合的插销，所述定环梁和/或所述固桩架上端设有所述第二插销；第三作业平台9，其设置在所述第二作业平台7的上方，其面积小于所述第二作业平台7；伸缩支架10，其一端与所述第三作业平台9下端面固定连接，另一端与所述第二作业平台7固定连接；动力控制装置，其与所述伸缩支架10连接，控制所述伸缩支架10上升或下降。所述第一作业平台1、第二作业平台7和第三作业平台9材质均为钢板。还包括推进装置，其设置在所述第一作业平台1上，为所述第一作业平台1提供航行的动力。所述第二作业平台7和第三作业平台9上均设置有位移传感器。

浅海域原位测试勘探平台的使用方法，步骤包括：

1)将第一作业平台运输至勘探现场附近；

2)将安装好的第一作业平台通过吊车放置到水面，采用拖轮拖航到指定的作业海域；

3)当第一作业平台到达预定作业地点后，开始将第一桩腿下端下降至海床表面上；

4)利用液压升降装置，将第一作业平台升至海面以上，开始压桩；

5)将第二桩腿安装在所述第一作业平台的凹槽内，将第二作业平台套设在所述第二桩腿上，通过插销升降装置将第二作业平台固定在指定的高度；

6)通过伸缩支架将第三作业平台调节到指定的高度；

7)在作业平台上安装原位测试、勘探所需的设备，实施原位测试或勘探取样作业；

8)作业完成后，利用液压升降装置将第一作业平台降至水面，然后将第一桩腿拔出海床泥面；

9)启动推进装置，使所述原位测试勘探平台自航转场，到达下一作业地点，然后重复步骤3～8步骤，直至临近海域的原位测试勘探作业全部完毕。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.浅海域原位测试勘探平台，其特征在于，包括：

第一作业平台，其为方形平面结构，用于安装原位测试、勘探所需的设备，所述第一作业平台下端面的四个顶点处设置有基座，所述第一作业平台上端面处设置有凹槽；

第一桩腿，其竖直设置，一端分别与所述基座固定连接，另一端设置有桩靴，所述第一桩腿包括主管和副管，所述主管为中空管，主管的内壁上设置有锁紧齿条，副管设置在所述主管内，所述副管外壁上设置有升降齿条，所述锁紧齿条在驱动装置的驱动下移动，使得锁紧齿条与所述升降齿条啮合或分离；

液压升降装置，其设置在所述基座内，所述液压升降装置的活塞杆与所述副管连接，所述副管在所述中空管内上升或下降移动；

位移传感器，其设置在所述第一作业平台上，用于感测所述第一作业平台的移动距离值；

第二作业平台，其为方形平面结构，其面积小于所述第一作业平台，所述第二作业平台设置在所述第一作业平台上方且为中心区域，所述第二作业平台四个顶点处设置通孔；

第二桩腿，其一端固定设置在所述凹槽内，另一端穿过所述通孔，所述通孔与所述第二桩腿的横截面尺寸相配合；

插销升降装置，其通过可拆卸连接结构设置在所述第二作业平台上，其包括固桩架和插销式提升机构，所述固定架下端通过可拆卸连接结构安装在所述第二作业平台上，所述插销式提升机构通过插销式与所述第二桩腿连接；

第三作业平台，其设置在所述第二作业平台的上方，其面积小于所述第二作业平台；

伸缩支架，其一端与所述第三作业平台下端面固定连接，另一端与所述第二作业平台固定连接；

动力控制装置，其与所述伸缩支架连接，控制所述伸缩支架上升或下降。

2.根据权利要求1所述的浅海域原位测试勘探平台，其特征在于，所述第一作业平台、第二作业平台和第三作业平台材质均为钢板。

3.根据权利要求1所述的浅海域原位测试勘探平台，其特征在于，还包括推进装置，其设置在所述第一作业平台上，为所述第一作业平台提供航行的动力。

4.根据权利要求1所述的浅海域原位测试勘探平台，其特征在于，所述桩靴内设有水力分配器。

5.根据权利要求1所述的浅海域原位测试勘探平台，其特征在于，所述第二作业平台和第三作业平台上均设置有位移传感器。

6.浅海域原位测试勘探平台的使用方法，其特征在于，步骤包括：

1)将第一作业平台运输至勘探现场附近；

2)将安装好的第一作业平台通过吊车放置到水面，采用拖轮拖航到指定的作业海域；

3)当第一作业平台到达预定作业地点后，开始将第一桩腿下端下降至海床表面上；

4)利用液压升降装置，将第一作业平台升至海面以上，开始压桩；

5)将第二桩腿安装在所述第一作业平台的凹槽内，将第二作业平台套设在所述第二桩腿上，通过插销升降装置将第二作业平台固定在指定的高度；

6)通过伸缩支架将第三作业平台调节到指定的高度；

7)在作业平台上安装原位测试、勘探所需的设备，实施原位测试或勘探取样作业；

8)作业完成后，利用液压升降装置将第一作业平台降至水面，然后将第一桩腿拔出海床泥面；

9)启动推进装置，使所述原位测试勘探平台自航转场，到达下一作业地点，然后重复步骤3～8步骤，直至临近海域的原位测试勘探作业全部完毕。