CN205620216U - 海洋十字板剪切试验的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海洋十字板剪切试验的辅助装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作方便、安全可靠的海洋十字板剪切试验的辅助装置，以减轻测试设备的重量，减小船体晃动对测试成果影响。本实用新型的技术方案是：一种海洋十字板剪切试验的辅助装置，用于将十字板头安装到船体上，其特征在于：该辅助装置具有托盘、桁架、十字板扭力装置和触探杆，所述托盘上开有中心试验孔，托盘下方连接桁架，桁架搁置在船体上，托盘上安装十字板扭力装置，所述触探杆穿过十字板扭力装置和托盘上的中心试验孔，触探杆下端安装十字板头，该触探杆上端经连接头连接钻杆。本实用新型适用于岩土材料测试仪器技术领域。

Description

海洋十字板剪切试验的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋十字板剪切试验的辅助装置。适用于岩土材料测试仪器技术领域。

背景技术

十字板剪切试验是于1928年在瑞士由John Olsson首先提出的，在我国于1954年开始使用十字板剪切试验以来，在陆地软土地区已被广泛使用。由于它不须采取土样，特别对于难以取样的灵敏性高的粘性土，它可在现场基本上天然应力状态下进行扭剪。长期以来十字板试验被认为是一种较为有效的可靠的现场测试方法，与钻探取样室内试验相比，土体的扰动较小，而且试验简便。

近年来我国海洋风电、石油勘探项目发展迅速，这要求大力开发海洋勘察技术，准确获得海底土的力学性质，为其工程设计提供准确的力学指标。现有的十字板剪切试验设备包括十字板头、试验仪器(包括测力计及其配套用的仪表与器械)、试验用探杆、贯入主机等组成。在陆地上进行十字板剪切试验时，需要安装地锚或者堆载平台，将贯入主机与地锚或者堆载平台相连，便于将十字板头压入到测点的试验深度。在海洋十字板剪切试验时，贯入主机需要与船体相连，否则提供不了大的反力。但在水深超过5m区域，船体受风浪影响，晃动频繁，试验仪器通过贯入主机与船体是硬链接，船体晃动对测试结果影响较大，所以海洋十字板试验在稍有风浪时较难进行。即使在测试时将贯入主机与船体脱离，但由于贯入主机本身的重量较大，对测试结果影响也较大。

综上所述，目前的十字板剪切试验在陆地上是一项较为成熟的测试技术，但在海洋环境中进行测试时，存在设备笨重、船体晃动对测试影响较大等缺点。同时，由于设备笨重，除增加在勘探船上的作业人员的困难外，人员和仪器设备的安全风险加大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便、安全可靠的海洋十字板剪切试验的辅助装置，以减轻测试设备的重量，减小船体晃动对测试成果影响。

本实用新型所采用的技术方案是：一种海洋十字板剪切试验的辅助装置，用于将十字板头安装到船体上，其特征在于：该辅助装置具有托盘、桁架、十字板扭力装置和触探杆，所述托盘上开有中心试验孔，托盘下方连接桁架，桁架搁置在船体上，托盘上安装十字板扭力装置，所述触探杆穿过十字板扭力装置和托盘上的中心试验孔，触探杆下端安装十字板头，该触探杆上端经连接头连接钻杆。

所述托盘底部焊接有钢管，所述桁架插入托盘下的钢管并经螺丝拧紧固定。

所述桁架中轴、托盘及托盘中心试验孔在同一轴线上。

所述连接头上下端分别制有可与钻杆螺纹连接的上接头和可与触探杆螺纹连接的下接头，连接头沿其轴线开有可供电缆线穿连的通孔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够较好的得到在海洋环境中十字板剪切试验曲线，其曲线没有出现因船体晃动而造成波动或者有较大的异形，测试成果与旁压试验成果对比分析一致。本实用新型简化了测试设备，节约了测试成本，使得测试更为方便。因此，本海洋十字板剪切试验辅助装置能够广泛的应用于海洋工程勘探中，具有很好的推广和应用前景。

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

图2为实施例的俯视图。

图3为实施例中托盘的结构图。

图4为实施例中专用叉子的示意图。

图5为实施例中连接件的示意图。

图6为实施例中连接件的剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例为一种海洋十字板剪切试验的辅助装置，具有托盘2、桁架1、十字板扭力装置5和触探杆7，其中托盘2上开有中心试验孔21，托盘2底部焊接有两根平行布置的钢管22(图3)，两套桁架1分别从钢管22两端插入托盘下的钢管22上并经螺丝拧紧固定，并且桁架1中轴、托盘2及托盘中心试验孔21在同一轴线上，本例中桁架1搁置在船体上。本实施例在托盘2上安装十字板扭力装置5，触探杆7穿过十字板扭力装置5和托盘2上的中心试验孔21，该触探杆下端安装十字板头8，触探杆上端经连接头4连接钻杆6。

如图5、图6所示，本例中连接头4上下端分别制有可与钻杆6螺纹连接的上接头41和可与触探杆7螺纹连接的下接头44，连接头4沿其轴线开有可供电缆线穿连的通孔42，连接头4的侧面具有铣槽43。

本实施例的具体实施方式如下：

第一步，2套桁架1插入托盘2底部的钢管22中，拧紧固定螺丝。

第二步，将十字板扭力装置5安装在托盘2上，扭力装置的四个底椎插入托盘2四周的孔内，在托盘2下部拧紧固定螺丝。

第三步，将十字板头8和触探杆7相连，穿过扭力装置5、托盘2上的试验孔。

第四步，用连接头4将触探杆7和钻杆6相连，利用钻机将十字板头8压入测试深度位置。

第五步，将桁架1搁置在船体上，并调整水平，然后按照规范要求进行十字板剪切试验。

第六步，试验完成后，提升触探杆7，由于触探杆7直径小于钻杆6，用专用叉子3(图4)卡住触探杆7凹槽，逐节提升。

Claims (4)

1.一种海洋十字板剪切试验的辅助装置，用于将十字板头(8)安装到船体上，其特征在于：该辅助装置具有托盘(2)、桁架(1)、十字板扭力装置(5)和触探杆(7)，所述托盘(2)上开有中心试验孔(21)，托盘(2)下方连接桁架(1)，桁架(1)搁置在船体上，托盘(2)上安装十字板扭力装置(5)，所述触探杆(7)穿过十字板扭力装置(5)和托盘(2)上的中心试验孔(21)，触探杆(7)下端安装十字板头(8)，该触探杆上端经连接头(4)连接钻杆(6)。

2.根据权利要求1所述的海洋十字板剪切试验的辅助装置，其特征在于：所述托盘(2)底部焊接有钢管(22)，所述桁架(1)插入托盘下的钢管并经螺丝拧紧固定。

3.根据权利要求1或2所述的海洋十字板剪切试验的辅助装置，其特征在于：所述桁架(1)中轴、托盘(2)及托盘中心试验孔(21)在同一轴线上。

4.根据权利要求1所述的海洋十字板剪切试验的辅助装置，其特征在于：所述连接头(4)上下端分别制有可与钻杆(6)螺纹连接的上接头(41)和可与触探杆(7)螺纹连接的下接头(44)，连接头(4)沿其轴线开有可供电缆线穿连的通孔(42)。