CN204666837U - 坠落式海底原位触探装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种坠落式海底原位触探装置，包括：探头、连接杆、配重块和电子仓，探头与连接杆的下端连接，配重块和电子仓套在连接杆的上端。本实用新型可利用重力作为贯入驱动，无需传统的液压或电动等贯入机构，相应的取消了液压泵站及控制管线等周边单元，极大地简化海底触探设备构造。另外，整套装置采用模块化设计，结构简单、可靠，方便拆装，同时减小设备的重量和体积，实现了海底静力触探装置的轻型化，且可以灵活的拆装，方便维修保养和起吊运输，适合在我国海洋地质勘察领域推广应用。

Description

坠落式海底原位触探装置

技术领域

本实用新型涉及海洋地质勘查领域，尤其涉及一种坠落式海底原位触探装置。

背景技术

随着海洋资源开发和海洋工程等活动不断地增加，勘查所在海域地质基本特征的需求也越来越多。静力触探技术(简称CPT)作为一种获取海底土层原位特性最为理想的测试方法，已经广泛应用于海洋地质调查中。

目前使用的海底原位静力触探系统主要分为三种：平台式CPT、海床式CPT和井下式CPT。其中，平台式CPT是将贯入设备安装于水面平台上，探头经过一定深度的海水，伸入海底进行测试。然而，当受到波浪、潮汐等因素的影响，水面平台不能给贯入设备提供稳定的反力，影响测量数据的真实性；海床式CPT是将贯入设备放置在海床上，探头直接贯入海底土层，是目前应用效果最好的一种静探设备。但海床式CPT自身的重量和体积较大，起吊运输比较困难；井下式CPT是将贯入系统放入事先装好的钻杆中，定位装置的卡爪伸出嵌入钻杆侧壁孔，为探头的贯入提供支撑反力。井下式CPT需要与钻杆配合使用，且不能对海底土体进行连续的测试。

另外，上述海底静力触探设备都是利用液压或电动驱动的方式将探头压入土体，设备结构相对复杂笨重、操作繁琐，并且购置及使用费用昂贵，不利于推广应用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种结构简单、成本低、无需液压或电动等贯入机构的坠落式海底原位触探装置。

为解决上述问题，作为本实用新型的一个方面，提供了一种坠落式海底原位触探装置，包括：探头、连接杆、配重块和电子仓，探头与连接杆的下端连接，配重块和电子仓套在连接杆的上端。

优选地，连接杆包括钻杆、延伸探杆和变径接头，钻杆通过变径接头与延伸探杆连接，探头与钻杆的远离延伸探杆的一端连接。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括水深压力计和离底高度计。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括设置在电子仓外侧的尾翼。

优选地，水深压力计和离底高度计安装在尾翼上。

优选地，水深压力计和离底高度计关于连接杆的轴心对称地设置。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括安装在连接杆上的锥形接头，配重块承载在锥形接头上。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括套在连接杆上端的保护套管，且保护套管位于电子仓的上方。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括起吊环，与连接杆的上端连接。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括用于锁紧配重块的锁紧块。

本实用新型可利用重力作为贯入驱动，无需传统的液压或电动等贯入机构，相应的取消了液压泵站及控制管线等周边单元，极大地简化海底触探设备构造。另外，整套装置采用模块化设计，结构简单、可靠，方便拆装，同时减小设备的重量和体积，实现了海底静力触探装置的轻型化，且可以灵活的拆装，方便维修保养和起吊运输，适合在我国海洋地质勘察领域推广应用。

附图说明

图1示意性地示出了本实用新型的整体结构示意图；

图2示意性地示出了本实用新型未安装配重块和电子仓时的结构示意图。

图中附图标记：1、探头；2、钻杆；3、变径接头；4、延伸探杆；5、锥形接头；6、配重块；7、尾翼；8、锁紧块；9、保护套管；10、起吊环；11、电子仓；12、水深压力计；13、离底高度计。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参考图1和图2，本实用新型提供了一种坠落式海底原位触探装置，包括：探头1、连接杆、配重块6和电子仓11，探头1与连接杆的下端连接，配重块6和电子仓11套在连接杆的上端。在一个优选的实施例中，配重块6套在电子仓11的外部。

由于采用了上述技术方案，本实用新型可利用重力作为贯入驱动，无需传统的液压或电动等贯入机构，相应的取消了液压泵站及控制管线等周边单元，极大地简化海底触探设备构造。另外，整套装置采用模块化设计，结构简单、可靠，方便拆装，同时减小设备的重量和体积，实现了海底静力触探装置的轻型化，且可以灵活的拆装，方便维修保养和起吊运输，适合在我国海洋地质勘察领域推广应用。

优选地，连接杆包括钻杆2、延伸探杆4和变径接头3，钻杆2通过变径接头3与延伸探杆4连接，探头1与钻杆2的远离延伸探杆4的一端连接。这样，通过改变延伸探杆4的长度、配重块6的重量和投放深度，可实现装置最大贯入深度的可控性，能够满足不同科学测试需要。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括水深压力计12和离底高度计13。通过离底高度计13可以获知探头贯入海底土层的深度。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括设置在电子仓11外侧的尾翼7。在海水中快速坠落时，利用尾翼7可以保持探头1位于竖直朝下的状态。

优选地，水深压力计12和离底高度计13安装在尾翼7上。优选地，水深压力计12和离底高度计13关于连接杆的轴心对称地设置，这样，受到的阻力矩相互抵消，有利于本实用新型保持平衡。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括安装在连接杆上的锥形接头5，配重块6承载在锥形接头5上。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括套在连接杆上端的保护套管9，且保护套管9位于电子仓11的上方。这样，可使与电子仓11连接的水密接头位于保护套管9中间，从而受到保护。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括起吊环10，与连接杆的上端连接。在本实用新型起吊下放的过程中，起吊环10可通过钢丝绳与绞车相连接。

优选地，坠落式海底原位触探装置还包括用于锁紧配重块6的锁紧块8。优选地，锁紧块8通过螺丝锁紧在电子仓11的外侧，从而限制配重块6发生位移。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种坠落式海底原位触探装置，其特征在于，包括：探头(1)、连接杆、配重块(6)和电子仓(11)，所述探头(1)与所述连接杆的下端连接，所述配重块(6)和所述电子仓(11)套在所述连接杆的上端。

2.根据权利要求1所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述连接杆包括钻杆(2)、延伸探杆(4)和变径接头(3)，所述钻杆(2)通过所述变径接头(3)与所述延伸探杆(4)连接，所述探头(1)与所述钻杆(2)的远离所述延伸探杆(4)的一端连接。

3.根据权利要求1所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述坠落式海底原位触探装置还包括水深压力计(12)和离底高度计(13)。

4.根据权利要求3所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述坠落式海底原位触探装置还包括设置在所述电子仓(11)外侧的尾翼(7)。

5.根据权利要求4所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述水深压力计(12)和所述离底高度计(13)安装在所述尾翼(7)上。

6.根据权利要求5所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述水深压力计(12)和所述离底高度计(13)关于所述连接杆的轴心对称地设置。

7.根据权利要求1所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述坠落式海底原位触探装置还包括安装在所述连接杆上的锥形接头(5)，所述配重块(6)承载在所述锥形接头(5)上。

8.根据权利要求1所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述坠落式海底原位触探装置还包括套在所述连接杆上端的保护套管(9)，且所述保护套管(9)位于所述电子仓(11)的上方。

9.根据权利要求8所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述坠落式海底原位触探装置还包括起吊环(10)，与所述连接杆的上端连接。

10.根据权利要求1所述的坠落式海底原位触探装置，其特征在于，所述坠落式海底原位触探装置还包括用于锁紧所述配重块(6)的锁紧块(8)。