[發明專利]適用于陸坡區的自調節液壓靜力貫入裝置的貫入方法

有效

• 申請號: 202010583225.X
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111913233B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 楊慧良;單瑞;陸凱;趙京濤;楊源;李攀峰;竇振亞
• 申請（專利權）人: 青島海洋地質研究所
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00;G01N33/24;G01N27/04;G01N3/307;G01N1/08;G01L5/00;G01C9/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 雷斐;萬桂斌

1.一種利用適用于陸坡區的自調節液壓靜力貫入裝置的貫入方法，其特征在于包括以下步驟：

所述適用于陸坡區的自調節液壓靜力貫入裝置，包括上部可調節貫入平臺(1)和下部可調節支撐平臺(2)，上部可調節貫入平臺(1)固定在下部可調節支撐平臺(2)上，上部可調節貫入平臺(1)包括機架、控制艙(8)、貫入機構(9)、液壓站(6)、配重(11)和千斤頂Ⅰ(7)，控制艙(8)、貫入機構(9)、液壓站(6)、配重(11)和千斤頂Ⅰ(7)均設置在機架上，鋼結構框架(4)的底部安裝有四個千斤頂Ⅰ(7)，千斤頂Ⅰ(7)固定在下部可調節支撐平臺(2)上；

所述貫入機構(9)包括支撐架、多組滑輪、探桿(15)、活動機械夾手(16)、固定機械夾手(20)和油缸(23)，多組滑輪、探桿(15)、活動機械夾手(16)、固定機械夾手(20)和油缸(23)均設置在支撐架上，固定機械夾手(20)固定在支撐架的下部，活動機械夾手(16)位于固定機械夾手(20)的上方，活動機械夾手(16)的兩側均設有豎直方向的滑軌(22)，滑軌(22)固定在支撐架上，活動機械夾手(16)通過鋼絲線與油缸(23)連接，活動機械夾手(16)沿滑軌(22)上下運動，支撐架的底部設有探桿導向套(21)，探桿(15)依次穿過探桿導向套(21)、固定機械夾手(20)和活動機械夾手(16)，配重(11)的頂部固定有陀螺儀Ⅰ；

所述下部可調節支撐平臺(2)包括殼體和千斤頂Ⅱ(14)，殼體的中部設有供探桿穿過的孔洞(13)，殼體底部的四角處分別設置千斤頂Ⅱ(14)，下部可調節支撐平臺(2)內設有陀螺儀Ⅱ(12)；

步驟1，將該裝置投入海水中，使該裝置落在海床面上：

通過纜繩將該裝置投放至海水中并落至海床面上，陀螺儀Ⅱ傳輸該裝置在海床面上的姿態狀況，得出海底斜坡的角度；

步驟2，調整千斤頂Ⅰ和千斤頂Ⅱ的高度，使探桿以豎直方向或垂直于海床面的角度貫入地層：

當需要探桿以豎直方向貫入地層時，根據步驟1得到的海底斜坡的角度，分別計算四個千斤頂Ⅱ需要抬升的高度，使下部可調節支撐平臺保證水平，

設海底斜坡的角度為α，下部可調節支撐平臺的高度為h₁，長度為a，上部可調節貫入平臺的高度為h₂，長度為b，當下部可調節支撐平臺處于水平狀態時，將位于低處的兩千斤頂Ⅱ抬升

當需要探桿垂直于海床面的角度貫入地層，先將位于低處的兩千斤頂Ⅱ抬升將下部可調節支撐平臺調整為水平狀態后，在將朝向海床面高處的兩千斤頂Ⅰ提升對上部可調節貫入平臺進行角度調節，陀螺儀Ⅰ反饋信息，保證上部可調節貫入平臺平行于海床面；

步驟3，使探桿貫入沉積物地層；

步驟4，探桿的回收。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1中，將探桿依次穿過探桿導向、活動機械夾手和固定機械夾手，探桿的下端穿過探桿導向的孔洞，固定機械夾手與活動機械夾手同時夾緊探桿。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3中具體包括以下步驟：

步驟3.1，活動機械夾手夾緊探桿，固定機械夾手松開探桿，由液壓站與油缸提供動力，鋼絲線通過上部定滑輪組、動滑輪組、下部定滑輪組，連接至活動機械夾手，活動機械夾手在滑軌上向下移動，在探桿導向套的導向作用下，使得探桿勻速向下運動，探桿最終通過孔洞向下豎直或垂直于海床面貫入地層；

步驟3.2，當活動機械夾手行進完一個行程后，固定機械夾手夾緊探桿，活動機械夾手松開探桿，沿著滑軌向上運動，到達布放行程起點；

重復步驟3.1和步驟3.2，直至探桿貫入至沉積物地層指定深度。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟4中，由活動機械夾手夾緊探桿，固定機械夾手松開探桿，活動機械夾手沿著滑軌向上勻速運動，完成一個行程后，固定機械夾手夾緊探桿，活動機械夾手松開探桿，并向下運動至回收行程起點，重復上述動作，直至完成探桿的回收。