[發明專利]基于振動液化原理的灘淺海孔隙水壓力原位觀測裝置與方法

有效

• 申請號: 201610289061.3
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105716781B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 賈永剛;文明征;郭磊;王振豪;劉曉磊;張少同;單紅仙
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01L11/00
• 分類號: G01L11/00
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司37201
• 代理人: 張中南,邱岳

1.一種基于振動液化原理的灘淺海孔隙水壓力原位觀測裝置，其特征在于所述觀測裝置包括液化振動裝置(Ⅰ)、孔隙水壓力觀測系統(Ⅱ)；

所述液化振動裝置(Ⅰ)包括振動箱(1)和活塞振動系統，振動箱(1)為圓筒形結構，振動箱(1)底部邊緣設有防沉降圓盤(4)，防沉降圓盤(4)表面開有一系列排水孔用于釋放防沉降圓盤(4)與海床面接觸形成的吸力；所述振動箱(1)中間貫穿一根內部中空的護筒(3)，護筒(3)上下兩端開口、用于布放過程中保護孔隙水壓力觀測系統(Ⅱ)；所述的振動箱(1)底部和護筒(3)之間用透水的柔性材料(5)相連，布放過程中海水通過透水的柔性材料(5)進出振動箱(1)，柔性材料(5)用來傳遞振動箱(1)中產生的振動壓力同時防止海床沉積物進入振動箱(1)；

所述的活塞振動系統包括連接桿(2)、偏心圓盤(6)、振動活塞(7)以及電機(8)；所述電機(8)固定在振動箱(1)內部，所述振動活塞(7)套置在所述護筒(3)外部，其中電機(8)為偏心圓盤(6)的旋轉提供動力，從而使偏心圓盤(6)通過連接桿(2)帶動振動活塞(7)上下振動；所述振動活塞(7)為一剛性圓盤，且直徑小于振動箱(1)的內徑以便于振動過程中振動箱(1)內水體流動；

振動活塞(7)上下振動拍擊振動活塞(7)下部水體，在海床面形成循環往復的正反壓力作用，在這種應力循環作用下海床沉積物逐漸液化；

所述液化振動裝置(Ⅰ)上端連接布放纜(9)，所述電機(8)供電控制線纜與布放纜(9)固定在一起，布放纜(9)作為持力纜與起吊裝置(17)相連完成裝置的布放；

所述孔隙水壓力觀測系統(Ⅱ)包括孔隙水壓力觀測探桿(10)，孔隙水壓力觀測探桿(10)內部設有孔隙水壓力采集艙(11)、孔隙水壓力傳感器(12)、頂部設有浮體(13)并連接孔壓布放纜(14)。

2.如權利要求1所述的基于振動液化原理的灘淺海孔隙水壓力原位觀測裝置，其特征在于所述孔隙水壓力觀測系統(Ⅱ)的孔隙水壓力觀測探桿(10)總長度為160cm，內部設有5個孔隙水壓力傳感器(12)，各傳感器之間相距25cm；采集艙(11)設置在孔隙水壓力觀測探桿(10)底部，用于提供電量和數據采集；孔隙水壓力觀測探桿(10)下端設有錐頭，浮體(13)與下端錐頭形成一個下重上輕的結構，在布放過程中可確保孔隙水壓力觀測系統(Ⅱ)始終處于豎直姿態。