CN216350141U - 一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 - Google Patents
一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216350141U CN216350141U CN202120268169.0U CN202120268169U CN216350141U CN 216350141 U CN216350141 U CN 216350141U CN 202120268169 U CN202120268169 U CN 202120268169U CN 216350141 U CN216350141 U CN 216350141U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- box
- weighing
- silt
- central upright
- box body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置，包括中心立柱和若干监测盒，监测盒包括盒身、盒盖、称重盒底和侧边封板，盒盖和称重盒底通过滑轨滑动安装在盒身上，中心立柱内设置有用于分别驱使盒盖和称重盒底平移的若干第一驱动液压缸；盒身一侧边安装有与侧边封板相连的第二驱动液压缸；称重盒底设置有称重传感器，盒盖底端设置有若干建模传感器和压强检测传感器，盒盖内设置有数据传输芯片，中心立柱内内设置有通过防水线缆与相应传感器相连的液压控制系统、海水建模计算系统，承重传感器和建模计算系统均电连接有回淤物计算系统，回淤物计算系统和液压控制系统共同电连接有总控制器。
Description
技术领域
本实用新型涉及潮流泥沙研究技术领域，特别涉及一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置。
背景技术
水下开挖基槽是近海工程中十分常见的施工形式，如沉管隧道工程、海底管道工程等都离不开基槽开挖，但由于基槽开挖的施工工期较长，基槽内难免会产生回淤沉积物。关于回淤沉积物的形成原因和条件，已取得了较为一致的认识，即细颗粒泥沙悬扬后，随水流运移到基槽内而落淤。粘性土悬沙在沉降过程中，由于絮凝作用，使得泥沙颗粒形成絮凝颗粒，达到一定浓度后絮凝聚集成蜂窝状高含沙絮团结构，并与上层水体间出现清晰界面，当浓度大到足以改变流变特性时，悬浮物变成沉积物；或者海床表层淤泥软化后在水平方向发生流动后聚集在一起，或者泥沙在大风浪作用下起动形成高含沙水体，然后在重力作用下向基槽内汇聚形成回淤沉积物。大量的回淤沉积物会严重影响工程的施工质量，延长工期，增加施工成本，因此，施工之前必须明确回淤沉积物的物理力学特性，为工程的顺利开展提供数据保障。
工程经验表明，沉积在基槽内的回淤沉积物由三部分组成，上部为含水率高、粒径较小、重度较小的流泥和浮泥，中部为含水率、粒径、重度较适中的淤泥，下部为颗粒较大、含水率较大、重度较大的淤泥质土。
无论对淤泥性土如何划分，规范中均认为浮泥无结构强度、无附着力，对抛石基床不会形成夹层，可忽略其存在。行业规范将重度、孔隙比和含水率作为衡量回淤物对工程施工质量影响的重要指标，其中重度是最常用的指标，因此，工程开展之前需要对回淤物的重度进行准确测定。大量工程经验表明：海底基槽内的回淤物具有重度随深度不断变化、土体特性易扰动等特点，如何能够在微扰动前提下准确测量不同深度处回淤物的重度值，对于实际工程具有重要现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置，包括中心立柱，所述中心立柱沿其周向呈螺旋式排布设置有若干监测盒，所述监测盒包括盒身、盒盖、称重盒底和侧边封板，所述盒身一侧固定在中心立柱的外壁上、相对一侧沿水平方向滑动安装侧边封板，所述盒身上下和位于侧边封板一侧均通透开口，所述盒身在侧边封板一侧设置有上支撑和下支撑，盒盖和称重盒底通过滑轨沿水平方向分别滑动安装在上支撑和下支撑上，所述盒盖与侧边封板的滑动方向相互垂直设置，所述中心立柱内设置有用于分别驱使盒盖和称重盒底沿滑轨平移的若干第一驱动液压缸；所述盒身与侧边封板通过保护盒安装有第二驱动液压缸，所述第二驱动液压缸与侧边封板相连；所述称重盒底包括盒底外壳、称重板和称重传感器，所述称重板滑动安装在盒底外壳的顶端，称重传感器设置在称重板和盒底外壳底面之间，所述盒盖的底端设置有若干建模传感器和压强检测传感器，所述盒盖内设置有与若干建模传感器和压强检测传感器电连接的数据传输芯片，所述中心立柱内设置有设备安装空腔，第一驱动液压缸安装在设备安装空腔内，设备安装空腔内设置有通过防水线缆与第一驱动液压缸和第二驱动液压缸相连的液压控制系统，所述设备安装空腔内设置有通过防水线缆与数据传输芯片相连的海水建模计算系统，所述称重传感器和建模计算系统均电连接有回淤物计算系统，所述回淤物计算系统和液压控制系统共同电连接有总控制器。
进一步优选为，中心立柱顶部设置有吊绳，用于牵引整个装置。
进一步优选为，所述中心立柱的底部设置有底座，该底座是由钢板制成，主要起到整个系统的稳固作用。
综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：
本申请填补了海洋工程中关于海底沉积物容重大小精准测试的空白，可有效应用于海底沉管隧道安装工程、海底管道安装工程等，可为沉管隧道的顺利安装提供更加可靠的设计参数；
本申请采用原位监测手段，通过测定在潮流场景下自然落淤条件下，水下回淤物的重量，并根据监测盒的体积，进而得到回淤物的容重，有效减小了检测手段带来的扰动影响，具体通过海水建模计算系统、称重传感器、回淤物计算系统三方对回淤物进行精准的测量，能大大降低监测盒未满情况下的测量精度，更重要的是，通过该装置还可达到水下无扰动取样的目的。
附图说明
图1为实施例的结构示意图；
图2为实施例图1中监测盒的侧视图；
图3为实施例中各传感器及模块的框架图。
附图标记：1、中心立柱；2、监测盒；3、吊绳；4、盒身；5、盒盖；6、称重盒底；61、盒底外壳；62、称重板；63、称重传感器；7、侧边封板；8、上支撑；9、下支撑；10、第一驱动液压缸；12、保护盒。
具体实施方式
以下结合附图对实用新型作进一步详细说明。
一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置，参照图 1所示，包括中心立柱1，中心立柱1设置为圆柱型，中心立柱1沿其周向呈螺旋式排布设置有若干监测盒2，分布在不同深度；中心立柱1顶部设置有吊绳3，用于牵引整个装置；中心立柱1的底部设置有底座，该底座是由钢板制成，主要起到整个系统的稳固作用。
参照图1所示，监测盒2包括盒身4、盒盖5、称重盒底6和侧边封板7，盒身4一侧固定在中心立柱1的外壁上，盒身4中心立柱1 相对一侧沿水平方向滑动安装侧边封板7，从图1中，侧边封板7沿前后方向水平滑动；盒身4上下位置和位于侧边封板7一侧位置均通透开口，用于回淤物进入到盒身4内。
参照图1和图2所示，盒身4在侧边封板7一侧设置有上支撑8 和下支撑9，上支撑8和下支撑9分别位于盒身4的上下两侧，盒盖5和称重盒底6通过滑轨沿水平方向分别滑动安装在上支撑8和下支撑9上，盒盖5与侧边封板7的滑动方向相互垂直设置，中心立柱1 内设置有用于分别驱使盒盖5和称重盒底6沿滑轨平移的若干第一驱动液压缸10；盒身4与侧边封板7通过保护盒12安装有第二驱动液压缸，保护盒12与盒身4密封连接保证第二驱动液压缸在水底正常工作，第二驱动液压缸与侧边封板7相连。
称重盒底6包括盒底外壳61、称重板62和称重传感器63，称重板62滑动安装在盒底外壳61的顶端，称重板62的四周设置有与盒底外壳61内壁抵接的密封圈，防止水流渗透至称重板62的下方，称重传感器63设置在称重板62和盒底外壳61底面之间，盒盖5的底端设置有若干建模传感器和压强检测传感器，盒盖5内设置有与若干建模传感器和压强检测传感器电连接的数据传输芯片；通过建模传感器对盒身4内各个位置回淤物高度进行测量，即回淤物与海水的体积分布，通过后续的三维建模分析，配合上压强检测传感器测量到对应盒身4的海水压强，计算出海水所占的体积，再与称重传感器63的总体积进行换算，实现回淤物的精准计算。
中心立柱1内设置有设备安装空腔，第一驱动液压缸10安装在设备安装空腔内，设备安装空腔内设置有通过防水线缆与第一驱动液压缸10和第二驱动液压缸相连的液压控制系统，设备安装空腔内设置有通过防水线缆与数据传输芯片相连的海水建模计算系统，称重传感器和建模计算系统均电连接有回淤物计算系统，回淤物计算系统和液压控制系统共同电连接有总控制器。
以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (3)
1.一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置，包括中心立柱，所述中心立柱沿其周向呈螺旋式排布设置有若干监测盒，其特征在于，所述监测盒包括盒身、盒盖、称重盒底和侧边封板，所述盒身一侧固定在中心立柱的外壁上、相对一侧沿水平方向滑动安装侧边封板，所述盒身上下和位于侧边封板一侧均通透开口，所述盒身在侧边封板一侧设置有上支撑和下支撑，盒盖和称重盒底通过滑轨沿水平方向分别滑动安装在上支撑和下支撑上，所述盒盖与侧边封板的滑动方向相互垂直设置，所述中心立柱内设置有用于分别驱使盒盖和称重盒底沿滑轨平移的若干第一驱动液压缸；所述盒身与侧边封板通过保护盒安装有第二驱动液压缸，所述第二驱动液压缸与侧边封板相连；所述称重盒底包括盒底外壳、称重板和称重传感器，所述称重板滑动安装在盒底外壳的顶端，称重传感器设置在称重板和盒底外壳底面之间，所述盒盖的底端设置有若干建模传感器和压强检测传感器，所述盒盖内设置有与若干建模传感器和压强检测传感器电连接的数据传输芯片，所述中心立柱内设置有设备安装空腔，第一驱动液压缸安装在设备安装空腔内，设备安装空腔内设置有通过防水线缆与第一驱动液压缸和第二驱动液压缸相连的液压控制系统，所述设备安装空腔内设置有通过防水线缆与数据传输芯片相连的海水建模计算系统，所述称重传感器和建模计算系统均电连接有回淤物计算系统，所述回淤物计算系统和液压控制系统共同电连接有总控制器。
2.根据权利要求1所述的一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置，其特征在于，所述中心立柱顶部设置有吊绳，用于牵引整个装置。
3.根据权利要求1所述的一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置，其特征在于，所述中心立柱的底部设置有底座，该底座是由钢板制成，主要起到整个系统的稳固作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120268169.0U CN216350141U (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120268169.0U CN216350141U (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216350141U true CN216350141U (zh) | 2022-04-19 |
Family
ID=81129120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120268169.0U Active CN216350141U (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216350141U (zh) |
-
2021
- 2021-01-29 CN CN202120268169.0U patent/CN216350141U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107631720B (zh) | 海底沙波原位实时观测装置及方法 | |
| JP6941907B1 (ja) | 内部波発達エリアに使用される海底サンドウェーブの長期観測装置及び観測方法 | |
| CN107460898B (zh) | 一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统及其监测方法 | |
| CN104831762A (zh) | 深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法 | |
| CN109870722A (zh) | 一种滩浅海工程地质性质原位综合调查平台 | |
| CN107727430A (zh) | 一种船基深海沉积物智能重力采样装置 | |
| CN1790017A (zh) | 海底土多功能多道孔隙水压力监测探杆 | |
| CN1563984A (zh) | 波流－结构物－海床动力耦合实验模拟方法及其装置 | |
| CN210072086U (zh) | 一种滩浅海工程地质性质原位综合调查平台 | |
| CN105547752A (zh) | 海洋调查取样器及其取样方法 | |
| CN218212974U (zh) | 一种海底侵蚀淤泥及沉积物运动监测运载平台 | |
| CN203078741U (zh) | 一种滩浅海沉积物强度原位检测装置 | |
| CN109930580B (zh) | 适用于浅海区域的静力触探系统及其应用方法 | |
| CN103395479B (zh) | 多功能安装及勘察船 | |
| CN106480871B (zh) | 一种适用于海洋吹填造陆施工使用的自动化沉降监测装置及方法 | |
| CN215053303U (zh) | 一种导向增强的桶型基础沉贯试验模型装置 | |
| CN203821296U (zh) | 一种无粘性土管涌破坏发展过程的模型试验装置 | |
| CN110206007A (zh) | 一种海底沉积物原位测试装置 | |
| CN117704929B (zh) | 一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法 | |
| CN212674701U (zh) | 测定海底基槽内不同深度处回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 | |
| CN111595305A (zh) | 基于地质雷达的河床沉积物分布的探测装置、系统及方法 | |
| CN216350141U (zh) | 一种潮流泥沙回淤物容重的原位测试及微扰动取样装置 | |
| CN112051187B (zh) | 海底基槽内不同深度处回淤物容重的原位测试及微扰动取样方法 | |
| CN113216127A (zh) | 一种浅海升沉式静力触探设备 | |
| CN112538874A (zh) | 一种导向增强的桶型基础沉贯试验模型装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: An in-situ testing and micro disturbance sampling device for the bulk density of tidal sediment deposition Effective date of registration: 20231129 Granted publication date: 20220419 Pledgee: Zheshang Bank Co.,Ltd. Zhoushan Branch Pledgor: Zhoushan Hehai Building Materials Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980068048 |