CN117073979A - 一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置及方法，所述试验装置包括射流控制装置及喷嘴移动装置；射流控制装置包括高压水管及喷嘴，喷嘴移动装置包括夹持喷嘴的喷嘴夹具，水体沿着高压水管流动至喷嘴处，喷嘴移动过程中，水体从喷嘴喷出形成射流冲刷电缆上覆盖的土壤；水体冲刷所述土壤的过程中，通过计算机计算电缆所受应力，将所述应力值与电缆应力许用值进行比较，以确定射流作业设定的技术参数是否合理；通过本发明实验装置及方法，可确定通过射流技术清理电缆上的覆盖物时可采用的射流技术参数值，以对工程实践进行指导，避免实际工程中因采用不恰当的射流技术参数值导致水的冲击压力过大以致电缆被损坏的情形。

Description

一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置及方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置及方法。

背景技术

随着海底电缆敷设里程的增加和敷设时间的推移，海底电缆后期的保护和抢修工作是保证联网工程安全运行的重中之重。海底电缆一旦发生损伤，存在导致子网与主网解列的可能性，极易造成大面积停电。因此，必须建立应急抢修机制预案，抢修电缆，通常需先清除水下电缆表面上的覆盖物如泥土、石块等，再将电缆打捞起来进行维修。

近年来，水射流技术在人们的生产生活和工程的各个领域应用广泛，包括机械、航空航天、建筑、采矿、石油等众多领域。水射流作为一种良好的切割、破碎和清理工具，已被人们所公认，水射流技术在海底电缆抢修时土壤覆盖物的清理过程中有着突出的应用前景。

覆盖物清理的射流破土过程是海底电缆抢修的关键步骤，目前常见的海底开沟设备有挖泥船、射流式海底开沟机、海底开沟犁、机械切割式海底开沟机等。其中射流式海底开沟设备结构简单，通常利用高压水泵将水从开沟机上的喷嘴喷出，冲刷海底电缆上方及周围的泥土或砂石，从而实现海底电缆上的覆盖物清理，让电缆裸露，方便后续切割工作，且达到保护海底电缆的要求。因此，开展射流式海底电缆抢修技术的研究能够保证未来我国海底电缆的快速发展，具有十分重要的现实意义。

采用射流技术清理电缆上的覆盖物，当水从开沟机上的喷嘴喷出，冲刷海底电缆上方及周围的土壤或者砂石时，如果水的冲击力过大，过大的冲击力会对电缆造成二次破坏；而采用射流技术时，水的冲击力与喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度相关，因而亟需研发一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置及方法，通过所述试验装置及方法来确定喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度等射流技术参数，对工程实践进行指导，避免工程实践中采用不恰当的喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度导致水的冲击力过大以致电缆被损坏。

发明内容

本发明目的是提供一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置及方法，通过所述试验装置及方法来确定喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度等射流技术参数，以避免采用不恰当的喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度导致水的冲击力过大以致电缆被损坏。

为实现以上目的，本发明技术方案为：

一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，所述试验装置包括射流控制装置及喷嘴移动装置；

射流控制装置包括气压控制器、水箱、闸阀、压力传感器、流速传感器、高压水管及喷嘴；气压控制器一端与大气连通，另一端伸入水箱内，高压水管一端与水箱连通，高压水管另一端与喷嘴连通；闸阀、压力传感器、流速传感器依次安装在高压水管的管道上，压力传感器、流速传感器位于高压水管的管道上靠近喷嘴的一端；

喷嘴移动装置为直线移动机构，所述的直线移动机构为丝杆滑块结构，伺服电机转动带动丝杆转动，滑块背面套在丝杆上，丝杆动带动滑块沿着丝杆直线移动；

滑块正面连接喷嘴夹具，喷嘴夹具夹持喷嘴，滑块移动时，喷嘴同步移动；

电缆放置在水池的底部，水箱内的水体沿着高压水管流动至喷嘴处，喷嘴移动过程中，水体从喷嘴喷出冲刷电缆上覆盖的土壤；

电缆表面设置有应变片，所述的应变片与采集仪连接，采集仪与计算机连接，采集仪采集应变数据，计算机通过应变数据计算得到应力数据。

进一步的是，所述滑块背面设置有凸块，凸块上设置有圆孔，所述圆孔套在丝杆上，当伺服电机转动带动丝杆转动时，滑块沿着丝杆直线移动。

进一步的是，所述滑块正面连接喷嘴夹具，喷嘴夹具包括多个T型连接部，每个T型连接部的底边固定在滑块的正面上，每个T型连接部的竖直边凸出于滑块的正面表面，每个T型连接部竖直边上设置有一个过孔；每两个T型连接部在同一条直线上；同一竖直线上的两个T型连接部竖直边上的两个过孔在同一直线上；竖直杆依次穿过同一竖直线上的两个T型连接部竖直边上的过孔，竖直杆的底端向水池的方向延伸。

进一步的是，所述竖直杆的底端连接喷嘴安装部，喷嘴安装部整体呈U型，喷嘴安装部的顶面设置多个通孔，所述通孔的数量与竖直杆的数量一致，每个所述通孔与竖直杆底端连接；喷嘴安装部的底面设有两个柱状圆孔，两个柱状圆孔之间间隔一段距离，连接管顶端连接水平杆，连接管中部位于两个柱状圆孔之间，连接管底端连接有喷嘴。

进一步的是，所述两个柱状圆孔与水平杆连接，水平杆两端分别套在一个柱状圆孔内，水平杆端部凸出于柱状圆孔，水平杆与柱状圆孔铰接连接。

进一步的是，水平杆内部中空的圆柱状杆件，水平杆左端封闭，右端为开口，水平杆中部下表面有一个中部开口，高压水管底端与水平杆右端的端部开口螺纹连接，实现高压水管与水平杆的连通；连接管顶端与所述的中部开口连通，连接管底端与喷嘴连通，实现高压水管与喷嘴的连通。

一种利用所述清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置进行清理水下电缆土壤覆盖物试验的方法，它包括以下步骤：

步骤一：设置射流技术参数，包括设置射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度；

步骤二：试验装置按照设定的射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度进行射流作业；

在射流作业的过程中，当水体从喷嘴喷出冲刷电缆上覆盖的土壤时，采集仪通过应变片采集应变数据，与采集仪连接的计算机通过所述的应变数据计算应力数据；

当计算机计算得出的应力值小于电缆应力许用值时，所述射流作业采用的技术参数值射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度是合适的；

当计算机计算得出的应力值达到或者大于电缆应力许用值时，电缆被损坏，所述射流作业采用的技术参数值射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度是不合适的，则重复步骤一及步骤二，以得到合适的射流技术参数值。

进一步的是，所述步骤二中射流作业包括气压控制器向水箱内泵送空气，水箱内压力增大使水箱内的水体进入高压水管内，水体沿着高压水管流动输送至喷嘴内；伺服电机转动带动丝杆转动，丝杆转动带动喷嘴夹具及喷嘴水平移动，喷嘴水平移动的过程中，水体从喷嘴喷出冲刷电缆上覆盖的土壤。

本发明的有益效果是：

1.通过本发明实验装置及方法，可确定通过射流技术清理电缆上的覆盖物时，射流采用的喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度等技术参数，以对工程实践进行指导，在实际工程中采用射流技术清理电缆上的覆盖物时，通过采用本发明确定的射流技术参数，可降低因采用不恰当的喷嘴直径、射流压力、靶距及喷嘴移动速度导致水的冲击压力过大以致电缆被损坏的风险。

2.通过采用不同尺寸的喷嘴、不同的射流压力、靶距及喷嘴移动速度等射流技术参数进行多次试验，本发明可模拟海底开沟机射流工作的各种工况，可确定射流口径、射流压力、靶距，喷嘴移动速度和喷射角度等关键参数。

3.通过本发明试验装置确定射流技术参数，以对工程实践进行指导，通过本发明试验装置及方法确定的射流技术参数，既能通过射流技术清理水下电缆上的土壤覆盖物，又不破坏土壤下的电缆，在保证准确性的前提下可缩短工程周期。

附图说明

图1是本发明射流控制装置示意图。

图2是本发明喷嘴移动装置示意图。

图3是本发明滑块示意图。

图4是本发明喷嘴安装部示意图。

图5是本发明喷嘴示意图。

图6是本发明电缆上粘贴应变片采集应变数据示意图。

其中：1-射流控制装置；11-气压控制器、12-水箱、121-气体；122-水体；13-闸阀、14-压力传感器、15-流速传感器、16-高压水管、17-喷嘴；2-喷嘴移动装置；21-丝杆；22-伺服电机；23-滑块；231-凸块； 2311-圆孔；24-喷嘴夹具；241-T型连接部；242-竖直杆；243-喷嘴安装部；2431-通孔；2432-柱状圆孔；244-水平杆；2441-中部开口；2442-端部开口；245-连接管；3-电缆；4-水池；5-应变片；6-采集仪；7-计算机。

实施方式

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1及图2所示，本发明清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置包括射流控制装置1及喷嘴移动装置2。

射流控制装置1包括气压控制器11、水箱12、闸阀13、压力传感器14、流速传感器15、高压水管16及喷嘴17。水箱12内上层为气体121、下层为储存的水体122，气压控制器11一端与大气连通，另一端伸入水箱12内，高压水管16一端与水箱12连通，高压水管16另一端与喷嘴17连通；闸阀13、压力传感器14、流速传感器15依次安装在高压水管16的管道上；闸阀13、压力传感器14、流速传感器15位于水箱12与喷嘴17之间，压力传感器14、流速传感器15所处位置靠近喷嘴17。

关于压力传感器14在高压水管16上的安装，可以事先在高压水管16上开孔，压力传感器14安装在所述的开孔处，具体是压力传感器14包括一个带螺纹的底座，高压水管16上的开孔处设置有螺纹接头，压力传感器14的底座通过螺纹连接安装在高压水管16上的开孔处；作为一种优选的实施方式，可以在压力传感器14与高压水管的连接处进一步采用密封胶进行密封。

流速传感器15可以是市面上采购的外夹式超声波流量计，所述的超声波流量计通过自带的夹持部夹持在高压水管16的外表面，通过所述超声波流量计的液晶显示屏可以读取水体的流量及流速。

关于高压水管16与喷嘴17的连通方式，如图1、图2及图5所示，高压水管16底端设置螺纹接头，水平杆244右端的端部开口2442可设置螺纹或螺母，高压水管16底端与水平杆244右端的端部开口2442螺纹连接，连接管245顶端与水平杆244中部开口2441连通，连接管245底端与喷嘴17螺纹连接，连接管245底端与喷嘴17顶端进水口连通， 高压水管16与水平杆244连通，连接管245与水平杆244连通，则实现高压水管16与喷嘴17的连通；本发明中，连接管245底端与喷嘴17螺纹连接，以方便更换不同尺寸的喷嘴进行试验。

高压水管16为橡胶管或尼龙管，喷嘴17及连接管245为不锈钢材质；所述喷嘴17为渐缩状中空结构，如图1及图5所示，所述喷嘴17为圆锥状，喷嘴17底端直径小于顶端直径；所述喷嘴17顶端为进水口，所述进水口连接连接管245的底端。

如图2所示，喷嘴移动装置2为直线移动机构，所述的直线移动机构为丝杆滑块结构，伺服电机22转动带动丝杆21圆周转动，滑块23背面套在丝杆21上，滑块23与丝杆21形成相对转动的活动连接，丝杆21转动带动滑块23沿着丝杆21直线移动；通过控制伺服电机22的转动速度可以控制滑块23的移动速度。

如图3所示，滑块23背面设置有凸块231，所述凸块231上设置有圆孔2311，所述圆孔2311套在丝杆21上，当伺服电机22转动带动丝杆21转动时，滑块23沿着丝杆21直线移动。

滑块23正面连接喷嘴夹具24，如图2、图4及图5所示，喷嘴夹具24包括多个T型连接部241，本发明实施例中，设置四个T型连接部241，每个T型连接部241的底边固定在滑块23的正面上，每个T型连接部241的竖直边凸出于滑块23的正面表面，每个T型连接部241的竖直边上设置有一个过孔；每两个T型连接部241在同一条直线上；同一竖直线上的两个T型连接部241竖直边上的两个过孔在同一直线上；竖直杆242依次穿过同一竖直线上的两个T型连接部241竖直边上的过孔，竖直杆242的底端向水池4的方向延伸；本发明实施例中，设置两个竖直杆242，每个竖直杆242依次穿过同一竖直线上的两个T型连接部241竖直边上的过孔；竖直杆242与T型连接部241固定连接。

如图2及图4所示，竖直杆242的底端连接喷嘴安装部243，喷嘴安装部243整体呈U型，喷嘴安装部243的顶面设置多个通孔，所述通孔的数量与竖直杆242的数量一致，本发明实施例中，喷嘴安装部243的顶面设置两个通孔2431，每个通孔2431与竖直杆242底端固定连接；喷嘴安装部243的底面设有两个柱状圆孔2432，两个柱状圆孔2432之间间隔一段距离，连接管245顶端连接水平杆244，连接管245中部位于两个柱状圆孔2432之间，连接管245底端连接有喷嘴17。

水平杆244两端分别套在一个柱状圆孔2432内，水平杆244端部凸出于柱状圆孔2432，水平杆244与柱状圆孔2432铰接连接，转动水平杆244的端部，或者手动拨动连接管245，可使水平杆244沿着柱状圆孔2432的内表面转动。

水平杆244内部中空的圆柱状杆件，水平杆244左端封闭，右端为开口，水平杆244中部下表面有一个中部开口2441，高压水管16底端与水平杆244右端的端部开口2442螺纹连接，实现高压水管16与水平杆244的连通；连接管245顶端与所述的中部开口2441连通，连接管245底端与喷嘴17连通，实现高压水管16与喷嘴17的连通。

本发明中，通过调节伺服电机22的参数控制伺服电机22的转速，从而控制滑块23的移动速度，进而实现喷嘴17移动速度的精准控制。丝杆21的长度与水池4长度相同，喷嘴17固定在喷嘴夹具24上，喷嘴夹具24随滑块23一起移动，喷嘴17随喷嘴夹具24一起移动。

喷嘴安装部243可以承接水平杆244，水平杆244与高压水管16下端螺纹连接，喷嘴安装部243与竖直杆242连接，竖直杆242与滑块固定连接，通过喷嘴安装部243、水平杆244及竖直杆242的设置，可防止高压水管16及喷嘴17被冲刷掉。

水平杆244与柱状圆孔2432铰接连接，手动转动水平杆244的端部或者拨动喷嘴使水平杆244沿着柱状圆孔2432的内表面转动，可改变喷嘴17与水平面的夹角；通过水平杆244与柱状圆孔2432铰接连接，实现喷嘴17前后两个自由度的移动。

试验过程中，电缆3放置在水池4的底部，水池4一般为放置在地面上的方形水池，水池4内装上水，如图6所示，电缆3上通过粘胶固定有应变片5，所述的应变片5与采集仪6有线连接，采集仪6与计算机7连接，采集仪6与计算机7位于水池4的外部；应变片5涂上防水胶，应变片5与采集仪6之间的连接线位于水池4内的部分亦涂上防水胶，电缆3上覆盖泥土以模拟试验环境；试验过程中，通过在电缆表面粘贴应变片测量电缆表面应变，应变片连接到采集仪上，从电脑中读取数值，计算应力大小，采集仪6采集应变数据，计算机7通过应变数据计算得到应力数据。

本发明中，关于电缆3上应变片的设置，是将电缆3的铠装层露出，露出可粘贴应变片的开口，应变片设置在电缆3的铠装层上；本发明中，电缆3应力许用值是指电缆铠装钢丝许用应力值，电缆铠装钢丝许用应力值来源于电缆说明书。

本发明中，水箱12内的水被气压控制器11升压后进入高压水管16，高压水管16上设置有闸阀13，闸阀13用来控制通向喷嘴17的流量，通过气压控制器11来控制水箱12中的气压大小，从而控制喷射压力，通过压力传感器14可以测水压大小，通过流速传感器15可以测流速大小。气压控制器11是射流动能来源，气压控制器11通过气压来控制水箱12的出水压力，进而控制喷嘴17终端的水体流速或者出水压力；高压水管16的功能主要是连接喷嘴17与水箱12，将水体从水箱12输送到喷嘴17中；喷嘴17是将水体的势能转化成动能的部件，通过喷嘴17将水体分配到各个方向，包括前向以及后向，以破碎电缆3上覆盖的土体。气压控制器11向水箱12内泵送空气，水箱12内压力增大使得水箱12内的水体进入高压水管16内，水体沿着高压水管16流动输送至喷嘴17内并从喷嘴17喷出，高压水喷射到土壤覆盖物上会形成射流束，水体从喷嘴17喷出冲刷电缆3上覆盖的土壤，本发明中，喷嘴17由喷嘴夹具24夹持，喷嘴夹具24与滑块23连接，滑块23能够在水平方向来回移动。

本发明还公开一种利用所述清理水下电缆土壤覆盖物试验装置进行清理水下电缆土壤覆盖物试验的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：设置射流技术参数，包括设置射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度；

其中，射流压力是指水体到达喷头的压力，由气压控制器11通过气压来控制水箱12的出水压力，进而控制喷嘴17终端的水体出水压力，射流压力可通过气压控制器11多次进行试验来进行目标值的设置，水体到达喷头的压力可从压力传感器14上读取；射流口径是指喷嘴口径即喷嘴17底端的直径；靶距是指喷嘴17到土壤覆盖物表面的距离；喷嘴移动速度是通过设定电机转速来控制喷嘴移动速度；喷射角度为射流曲线与土壤覆盖物表面之间所夹的锐角，手动转动水平杆244的端部或者拨动喷嘴使水平杆244沿着柱状圆孔2432的内表面转动，实现喷嘴17在前后两个自由度的移动，则可改变喷射角度。

步骤二：试验装置按照设定的射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度进行射流作业。

气压控制器11向水箱12内泵送空气，水箱12内压力增大使得水箱12内的水体进入高压水管16内，水体沿着高压水管16流动输送至喷嘴17内；伺服电机22转动带动丝杆21转动，丝杆21转动带动喷嘴夹具24及喷嘴17直线移动，喷嘴17直线移动的过程中，水体从喷嘴17喷出冲刷电缆3上覆盖的土壤。

在射流作业的过程中，当水体从喷嘴17喷出冲刷电缆3上覆盖的土壤时，采集仪6通过应变片5采集应变数据，与采集仪6连接的计算机7通过所述的应变数据计算应力数据，电缆说明书上记载有电缆3应力许用值。

当计算机7计算得出的应力值小于电缆3应力许用值，所述射流作业采用的射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度等技术参数值是合适的，得出的合适的技术参数可在实际工程中予以应用。

当计算机7计算得出的应力值达到或者大于电缆3应力许用值时，电缆会被损坏，即所述射流作业采用的射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度等技术参数值是不合适的，所述的技术参数导致水体冲击压力过大使得电缆被二次破坏； 本发明试验中，如果得出的结论是射流作业采用的技术参数不合适，则重复步骤一及步骤二，直至通过试验得到合适的射流技术参数值为止。

在本发明实施例中，设置的射流压力为1.6bar～4bar，根据试验时的冲土深度范围24cm～40cm和冲土宽度范围24cm～40cm，采用的靶距为4cm～12cm、载体移动速度为0.05m/s～0.22m/s、喷射角度为30°～90°，喷嘴口径尺寸为2cm～3cm；采用以上射流技术参数进行射流作业冲刷电缆上覆盖的土壤，射流作业过程中，采集仪6采集应变数据，计算机7通过应变数据计算得到应力数据；当计算机7计算得出的应力值小于电缆3应力许用值时，射流作业采用的上述技术参数是合适的，得出的合适的技术参数可在实际工程中予以应用；当计算机7计算得出的应力值达到或者大于电缆3应力许用值时，射流作业采用的上述技术参数是不合适的，所述的技术参数导致水体冲击压力过大使得电缆被二次破坏，则应当重新设置射流作业技术参数，直至通过试验得到合适的射流技术参数为止。

考虑到试验条件和场地限制，试验主要研究土体在流体作用下能否克服其自身重 力作用而发生相对运动，而且对于自由表面系统，往往采用重力相似准则。所以采用重力相 似准则对试验中各参数进行缩尺，重力相似准则需要保持两个流动系统在重力作用下的相 似，流体的惯性力与重力之比值必须相等，即弗劳德数相等。选择实际模型与相似模型的模 型比尺为A=5，即工程中应用的原型射流系统与试验用射流系统的模型比尺为A=5，根据量 纲法，得到各物理量纲的比尺，进而对试验各参数进行缩尺；长度比尺包括原型电缆与试验 用电缆的长度比、原型喷嘴与试验用喷嘴尺寸比、原型土壤或沙子粒径与试验用土壤或沙 子粒径比，长度比尺为=A=5；速度比尺是原型射流系统射流速度与试验用射流系 统射流速度比，速度比尺==2.236；压强比尺是原型射流系统喷射水流压强与试验 用射流系统喷射水流压强比，压强比尺= A=5；流量比尺是原型射流系统喷射水的流量 与试验用射流系统水的流量比，流量比尺==55.902；通过本发明得到的合适的射 流技术参数值乘以相应的量纲比尺即为工程实践中可参考使用过的射流技术参数值。

最后应说明的是：本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，其特征在于：所述试验装置包括射流控制装置（1）及喷嘴移动装置（2）；

射流控制装置（1）包括气压控制器（11）、水箱（12）、闸阀（13）、压力传感器（14）、流速传感器（15）、高压水管（16）及喷嘴（17）；气压控制器（11）一端与大气连通，另一端伸入水箱（12）内，高压水管（16）一端与水箱（12）连通，高压水管（16）另一端与喷嘴（17）连通；闸阀（13）、压力传感器（14）、流速传感器（15）依次安装在高压水管（16）的管道上；

喷嘴移动装置（2）为直线移动机构，所述的直线移动机构为丝杆滑块结构，伺服电机（22）转动带动丝杆（21）转动，滑块（23）背面套在丝杆（21）上，丝杆（21）转动带动滑块（23）沿着丝杆（21）直线移动；

滑块（23）正面连接喷嘴夹具（24），喷嘴夹具（24）夹持喷嘴（17），滑块（23）移动时，喷嘴（17）同步移动；

电缆（3）放置在水池（4）的底部，水箱（12）内的水体（122）沿着高压水管（16）流动至喷嘴（17）处，喷嘴（17）移动过程中，水体（122）从喷嘴（17）喷出冲刷电缆（3）上覆盖的土壤；

电缆（3）表面设置有应变片（5），所述的应变片（5）与采集仪（6）连接，采集仪（6）与计算机（7）连接，采集仪（6）采集应变数据，计算机（7）通过应变数据计算得到应力数据。

2.根据权利要求1所述的一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，其特征在于：所述滑块（23）背面设置有凸块（231），凸块（231）上设置有圆孔（2311），所述圆孔（2311）套在丝杆（21）上，当伺服电机（22）转动带动丝杆（21）转动时，滑块（23）沿着丝杆（21）直线移动。

3.根据权利要求1所述的一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，其特征在于：所述滑块（23）正面连接喷嘴夹具（24），喷嘴夹具（24）包括多个T型连接部（241），每个T型连接部（241）的底边固定在滑块（23）的正面上，每个T型连接部（241）的竖直边凸出于滑块（23）的正面表面，每个T型连接部（241）竖直边上设置有一个过孔；每两个T型连接部（241）在同一条直线上；同一竖直线上的两个T型连接部（241）竖直边上的两个过孔在同一直线上；竖直杆（242）依次穿过同一竖直线上的两个T型连接部（241）竖直边上的过孔，竖直杆（242）的底端向水池（4）的方向延伸。

4.根据权利要求3所述的一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，其特征在于：所述竖直杆（242）的底端连接喷嘴安装部（243），喷嘴安装部（243）整体呈U型，喷嘴安装部（243）的顶面设置多个通孔（2431），所述通孔（2431）的数量与竖直杆（242）的数量一致，每个通孔（2431）与竖直杆（242）底端连接；喷嘴安装部（243）的底面设有两个柱状圆孔（2432），两个柱状圆孔（2432）之间间隔一段距离，连接管（245）顶端连接水平杆（244），连接管（245）中部位于两个柱状圆孔（2432）之间，连接管（245）底端连接有喷嘴（17）。

5.根据权利要求4所述的一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，其特征在于：所述水平杆（244）与两个柱状圆孔（2432）连接，水平杆（244）两端分别套在一个柱状圆孔（2432）内，水平杆（244）端部凸出于柱状圆孔（2432），水平杆（244）与柱状圆孔（2432）铰接连接。

6.根据权利要求5所述的一种清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置，其特征在于：水平杆（244）内部中空的圆柱状杆件，水平杆（244）左端封闭，右端为开口，水平杆（244）中部下表面有一个中部开口（2441），高压水管（16）底端与水平杆（244）右端的端部开口（2442）螺纹连接，实现高压水管（16）与水平杆（244）的连通；连接管（245）顶端与所述的中部开口（2441）连通，连接管（245）底端与喷嘴（17）连通，实现高压水管（16）与喷嘴（17）的连通。

7.一种利用权利要求1所述的清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置进行清理水下电缆土壤覆盖物试验的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一：设置射流技术参数，包括设置射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度；

步骤二：试验装置按照设定的射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度进行射流作业；

在射流作业的过程中，当水体从喷嘴（17）喷出冲刷电缆（3）上覆盖的土壤时，采集仪（6）通过应变片（5）采集应变数据，与采集仪（6）连接的计算机（7）通过所述的应变数据计算应力数据；

当计算机（7）计算得出的应力值小于电缆（3）应力许用值时，所述射流作业采用的技术参数值射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度是合适的；

当计算机（7）计算得出的应力值达到或者大于电缆（3）应力许用值时，电缆被损坏，所述射流作业采用的技术参数值射流压力、射流口径、靶距、喷嘴移动速度和喷射角度是不合适的，则重复步骤一及步骤二，以得到合适的射流技术参数值。

8.根据权利要求7所述的清理水下电缆土壤覆盖物的试验装置进行清理水下电缆土壤覆盖物试验的方法，其特征在于：所述步骤二中射流作业包括气压控制器（11）向水箱（12）内泵送空气，水箱（12）内压力增大使水箱（12）内的水体（122）进入高压水管（16）内，水体（122）沿着高压水管（16）流动输送至喷嘴（17）内；伺服电机（22）转动带动丝杆（21）转动，丝杆（21）转动带动喷嘴夹具（24）及喷嘴（17）直线移动，喷嘴（17）直线移动的过程中，水体从喷嘴（17）喷出冲刷电缆（3）上覆盖的土壤。