CN203080503U - 海床式静力触探机连接贯入系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海床式静力触探机连接贯入系统；属于静力触探设备技术领域；其技术要点包括触探机主体，其中所述触探机主体的顶部设有起吊机构，所述起吊机构连接有驱动机构；所述的触探机主体上设置有钻杆，所述钻杆活动连接有平衡机构；本实用新型旨在提供一种结构合理、使用方便且效果良好的海床式静力触探机连接贯入系统；用于海上工程勘察。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海洋勘察设备，更具体地说，尤其涉及一种海床式静力触探机连接贯入系统。
背景技术
目前，国内海上工程勘察采用的海床式静力触探机均采用传统的单钢丝绳起吊方式和不可加钻杆的贯入方式。该类型能满足浅部地层的工程勘察要求，当涉及到超过15m的地层时，由于受到单钢丝绳的稳定性影响以及15m钻杆的长度限制，往往无能为力，大大限制了海床式静力触探机的应用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理、使用方便且效果良好的海床式静力触探机连接贯入系统。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种海床式静力触探机连接贯入系统，包括触探机主体，其中所述触探机主体的顶部设有起吊机构，所述起吊机构连接有驱动机构；所述的触探机主体上设置有钻杆，所述钻杆活动连接有平衡机构。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述的起吊机构主要由与触探机主体的顶部相互连接的底板、垂直设置在底板中间的定位槽、设置在定位槽内的两个主滑轮以及设置在两个主滑轮与驱动机构之间的起吊钢丝绳组成。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述的驱动机构主要由吊臂和起吊卷扬组成；所述吊臂的其中一端位于触探机主体的上方，在吊臂上沿长度方向设有与主滑轮相对应的两个起吊滑轮，所述起吊钢丝绳一端固定在远离起吊卷扬的起吊滑轮上，另一端依序绕过两个起吊滑轮和两个主滑轮后与起吊卷扬连接。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述定位槽两外侧壁与对应的底板之间沿定位槽的长度方向分布有若干冀板，所述各冀板均同时垂直与底板和定位槽；
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述在底板边缘近端部沿周向设有抗弯板，在抗弯板内的底板上设有通孔。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述定位槽侧壁上分布有若干排水孔。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述钻杆外围的底板上设有钻杆保护管。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述的平衡机构包括套设在钻杆外围的两个钻杆夹、分别连接两个钻杆夹的两条平衡钢丝绳、设置在各钻杆夹上方的两个导向滑轮、双排滑轮、与双排滑轮连接的配重块、设置在双排滑轮两侧的四个定滑轮以及两个平衡卷扬；所述四个定滑轮两两相对且均位于同一水平高度；所述两条平衡钢丝绳一端与对应的钻杆夹连接，另一端依序绕过对应的导向滑轮、双排滑轮的其中一个滑槽、两个对应的定滑轮后与对应的平衡卷扬连接。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述的钻杆夹对应的平衡钢丝绳之间还设有相互连接的辅助配重块和万向连接器，所述万向连接器与对应的平衡钢丝绳连接，所述辅助配重块通过钢丝绳与钻杆夹连接。
上述的海床式静力触探机连接贯入系统中，所述的钻杆夹由支板和垂直设置在支板上的支座组成；在支板上设有与钻杆外径相适应的定位孔，所述支座和定位孔间隔设置在支板沿长度方向的中线上；所述支座上设有用于连接平衡钢丝绳的通孔。
本实用新型采用上述结构后，通过设置相互配合的起吊机构、驱动机构以及平衡机构，使得触探机主体在起吊和贯入的过程中，可以连续加钻杆，实现连续贯入，不仅大大提高了起吊过程的稳定性，也扩展了海床式静力触探机的适用性。现有海床式静力触探机的最大贯入深度仅为15m，而本实用新型的最大贯入深度超过40m，极大提高了静力触探试验的质量。而且双滑轮四钢丝绳的起吊系统相较于单钢丝绳起吊系统也具有抗风浪能力强、稳定性高的优点。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型起吊机构的结构示意图；
图3是图2的俯视结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是本实用新型起吊机构和驱动机构的连接结构示意图；
图6是本实用新型钻杆夹的结构示意图；
图7是图6中A-A处的剖视图。
图中：触探机主体1、起吊机构2、底板2a、定位槽2b、主滑轮2c、起吊钢丝绳2d、冀板2e、抗弯板2f、通孔2g、排水孔2h、驱动机构3、吊臂3a、起吊卷扬3b、起吊滑轮3c、钻杆4、平衡机构5、钻杆夹5a、平衡钢丝绳5b、导向滑轮5c、双排滑轮5d、配重块5e、定滑轮5f、平衡卷扬5g、支板5h、支座5i、定位孔5j、通孔5k、钻杆保护管6、辅助配重块7、万向连接器8。
具体实施方式
参阅图1至图7所示，本实用新型的一种海床式静力触探机连接贯入系统，包括触探机主体1，在触探机主体1的顶部设有起吊机构2，所述起吊机构2连接有驱动机构3；本实施例中的起吊机构2主要由与触探机主体1的顶部相互连接的底板2a、垂直设置在底板2a中间的定位槽2b、设置在定位槽2b内的两个主滑轮2c以及设置在两个主滑轮2c与驱动机构3之间的起吊钢丝绳2d组成，在定位槽2b侧壁上分布有若干排水孔2h，使触探机主体1离开水面时，可以及时将定位槽2b内的水排空，防止主滑轮2c的转轴生锈影响使用效果；所述底板2a为长宽均为1750mm的10mm厚铁板，定位槽2b由长2100mm，宽550mm的两块10mm厚主板和长550mm，宽80mm的两块10mm厚副板焊接而成。主滑轮2c的直径为460mm，定位槽2b上的透水孔2h直径为100mm。起吊钢丝绳2d为直径26mm的刚性钢丝绳，钻杆4为直径36mm的钢管。同时，在定位槽2b两外侧壁与对应的底板2a之间沿定位槽2b的长度方向分布有若干冀板2e，所述各冀板2e均同时垂直与底板2a和定位槽2b；在底板2a边缘近端部沿周向设有抗弯板2f, 在抗弯板2f内的底板2a上设有通孔2g，所述通孔2g的直径为200mm，其作用与排水孔2h相同；在钻杆4外围的底板2a上设有钻杆保护管6，防止钻杆4在起吊过程中发生较大倾斜和弯曲。本实施例中所述的驱动机构3主要由吊臂3a和起吊卷扬3b组成；所述吊臂3a的其中一端位于触探机主体1的上方，在吊臂3a上沿长度方向设有与主滑轮2c相对应的两个起吊滑轮3c，所述起吊钢丝绳2d一端固定在远离起吊卷扬3b的起吊滑轮3c上，另一端依序绕过两个起吊滑轮3c和两个主滑轮2c后与起吊卷扬3b连接。
同时，在触探机主体1上设置有钻杆4，所述钻杆4活动连接有平衡机构5。本实施例中所述的平衡机构5包括套设在钻杆4外围的两个钻杆夹5a、分别连接两个钻杆夹5a的两条平衡钢丝绳5b、设置在各钻杆夹5a上方的两个导向滑轮5c、双排滑轮5d、与双排滑轮5d连接的配重块5e、设置在双排滑轮5d两侧的四个定滑轮5f以及两个平衡卷扬5g；所述四个定滑轮5f两两相对且均位于同一水平高度；所述两条平衡钢丝绳5b一端与对应的钻杆夹5a连接，另一端依序绕过对应的导向滑轮5c、双排滑轮5d的其中一个滑槽、两个对应的定滑轮5f后与对应的平衡卷扬5g连接。其中，平衡钢丝绳5b为直径8mm的刚性钢丝绳，配重块5e可根据工作水深灵活调整，一般为重约200～400kg的圆柱形铁块。平衡卷扬5g的额定拉力为1吨，在起吊和贯入过程中均需技术人员进行操作，保证大配重处于合适位置。
进一步地，在钻杆夹5a与对应的平衡钢丝绳5b之间还设有相互连接的辅助配重块7和万向连接器8，所述辅助配重块7为直径10mm，高20mm的圆柱形铁块；所述万向连接器8与对应的平衡钢丝绳5b连接，所述辅助配重块7通过钢丝绳与钻杆夹5a连接。本实施例中所述的钻杆夹5a由支板5h和垂直设置在支板5h上的支座5i组成；在支板5h上设有与钻杆4外径相适应的定位孔5j，所述支座5i和定位孔5j间隔设置在支板5h沿长度方向的中线上；所述支座5i上设有用于连接平衡钢丝绳5b的通孔5k。
海床式静力触探机一般都与有吊臂的驳船配合使用，因此，本实施例中驱动机构3的吊臂3a和起吊卷扬3b即是驳船的吊臂和吊臂卷扬，起吊滑轮3c即是安装在驳船吊臂上的滑轮，起吊机构2的底板2a与触探机主体1的顶板相连，可以通过焊接或螺丝连接。起吊机构的安装过程如下：首先将驳船吊臂卷扬的钢丝绳抽出，换为200～300m长26mm直径的起吊钢丝绳2d，通过吊臂顶部的2个滑轮和起吊机构2的两个主滑轮2c组成滑轮组。
平衡机构5的安装过程如下：首先将两个钻杆夹5a分别间隔套设在钻杆4上，将两条平衡钢丝绳5b的一端分别与两个钻杆夹5a，另一端首先分别穿过固定在驳船吊臂顶部的两个导向滑轮5c，再分别对应穿过固定在驳船仓壁的两个定滑轮5f、可沿驳船仓壁上下活动的双排滑轮5d和位于双排滑轮5d另一侧的驳船仓壁上的另外两个定滑轮5f，最终分别进入固定在驳船甲板上的两个平衡卷扬5g。在安装过程中，应保证四个定滑轮5f位于同一水平高度，而且双排滑轮5d也应保证其上下的行程在3～5m范围内。
通过起吊机构和平衡机构的安装，使得海床式静力触探机在起吊和贯入的过程中，可以连续加钻杆，实现连续贯入，不仅大大提高了起吊过程的稳定性，也扩展了海床式静力触探机的适用性。
Claims (10)
1.一种海床式静力触探机连接贯入系统，包括触探机主体（1），其特征在于，所述触探机主体（1）的顶部设有起吊机构（2），所述起吊机构（2）连接有驱动机构（3）；所述的触探机主体（1）上设置有钻杆（4），所述钻杆（4）活动连接有平衡机构（5）。
2.根据权利要求1所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述的起吊机构（2）主要由与触探机主体（1）的顶部相互连接的底板（2a）、垂直设置在底板（2a）中间的定位槽（2b）、设置在定位槽（2b）内的两个主滑轮（2c）以及设置在两个主滑轮（2c）与驱动机构（3）之间的起吊钢丝绳（2d）组成。
3.根据权利要求2所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述的驱动机构（3）主要由吊臂（3a）和起吊卷扬（3b）组成；所述吊臂（3a）的其中一端位于触探机主体（1）的上方，在吊臂（3a）上沿长度方向设有与主滑轮（2c）相对应的两个起吊滑轮（3c），所述起吊钢丝绳（2d）一端固定在远离起吊卷扬（3b）的起吊滑轮（3c）上，另一端依序绕过两个起吊滑轮（3c）和两个主滑轮（2c）后与起吊卷扬（3b）连接。
4.根据权利要求2所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述定位槽（2b）两外侧壁与对应的底板（2a）之间沿定位槽（2b）的长度方向分布有若干冀板（2e），所述各冀板（2e）均同时垂直与底板（2a）和定位槽（2b）。
5.根据权利要求2所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述在底板（2a）边缘近端部沿周向设有抗弯板（2f），在抗弯板（2f）内的底板（2a）上设有通孔（2g）。
6.根据权利要求2至5任一所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述定位槽（2b）侧壁上分布有若干排水孔（2h）。
7.根据权利要求2所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述钻杆（4）外围的底板（2a）上设有钻杆保护管（6）。
8.根据权利要求1所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述的平衡机构（5）包括套设在钻杆（4）外围的两个钻杆夹（5a）、分别连接两个钻杆夹（5a）的两条平衡钢丝绳（5b）、设置在各钻杆夹（5a）上方的两个导向滑轮（5c）、双排滑轮（5d）、与双排滑轮（5d）连接的配重块（5e）、设置在双排滑轮（5d）两侧的四个定滑轮（5f）以及两个平衡卷扬（5g）；所述四个定滑轮（5f）两两相对且均位于同一水平高度；所述两条平衡钢丝绳（5b）一端与对应的钻杆夹（5a）连接，另一端依序绕过对应的导向滑轮（5c）、双排滑轮（5d）的其中一个滑槽、两个对应的定滑轮（5f）后与对应的平衡卷扬（5g）连接。
9.根据权利要求8所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述的钻杆夹（5a）与对应的平衡钢丝绳（5b）之间还设有相互连接的辅助配重块（7）和万向连接器（8），所述万向连接器（8）与对应的平衡钢丝绳（5b）连接，所述辅助配重块（7）通过钢丝绳与钻杆夹（5a）连接。
10.根据权利要求8或9所述的海床式静力触探机连接贯入系统，其特征在于，所述的钻杆夹（5a）由支板（5h）和垂直设置在支板（5h）上的支座（5i）组成；在支板（5h）上设有与钻杆（4）外径相适应的定位孔（5j），所述支座（5i）和定位孔（5j）间隔设置在支板（5h）沿长度方向的中线上；所述支座（5i）上设有用于连接平衡钢丝绳（5b）的通孔（5k）。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106638536A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-10 | 东南大学 | 一种双轮式海洋静力触探贯入设备及其贯入方法 |
| CN114232581A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-03-25 | 烟台三维岩土工程技术有限公司 | 海床式链夹紧驱动连续贯入静力触探装置 |
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