本發(fā)明是一種自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備，特別是巖土工程領(lǐng)域中一種能夠直接獲取巖土參數(shù)的原位測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，技術(shù)不斷地提高，交流變得日益頻繁，因此跨海大橋、過(guò)江隧道都隨處可見(jiàn)，此外海洋資源的開(kāi)發(fā)，海上風(fēng)電的興起都需要獲取水下原位準(zhǔn)確的巖土參數(shù)。水下土的取樣很困難，加上取樣造成的擾動(dòng)都為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)帶來(lái)很多問(wèn)題，因此水上靜力觸探成為了一種理想的獲取巖土參數(shù)的手段。水上靜力觸探即是將靜力觸探設(shè)備通過(guò)船只運(yùn)到需要測(cè)試的地方，通過(guò)船上的起重設(shè)備，用纜繩將貫入設(shè)備放置在海床上，通過(guò)貫入設(shè)備連續(xù)地將靜力觸探探頭貫入土中，獲取錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力以及孔隙水壓力參數(shù)，通過(guò)參數(shù)的分析準(zhǔn)確地計(jì)算出土的各項(xiàng)參數(shù)。由于水底的條件復(fù)雜，絕大多數(shù)的情況下都不平整，因此獲取的參數(shù)都需要校正，耗時(shí)、耗力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的水底條件負(fù)責(zé)造成的設(shè)備不平整，獲取參數(shù)耗時(shí)耗力等不足，提供一種自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備，包括貫入設(shè)備（3）、球形軸承（4）、貫入平臺(tái)（5）、支撐斜桿（6）和千斤頂，所述支撐斜桿（6）安裝在貫入平臺(tái)（5）底部；而貫入平臺(tái)（5）的頂部與千斤頂?shù)撞抗潭ㄟB接；所述千斤頂頂端為球體，且該千斤頂頂端嵌入貫入設(shè)備（3）底部開(kāi)設(shè)的球形槽內(nèi)；所述貫入平臺(tái)（5）上開(kāi)設(shè)有球形軸承安裝凹槽，所述球形軸承（4）安裝在球形軸承安裝凹槽內(nèi)；所述貫入設(shè)備（3）與貫入平臺(tái)（5）相背離的一側(cè)設(shè)置有探頭校正活動(dòng)區(qū)；所述球形軸承（4）設(shè)置有一個(gè)貫通其中心的通道。
進(jìn)一步的，所述貫入設(shè)備（3）上設(shè)有滑輪（2），所述滑輪（2）連接有鋼纜（1），所述鋼纜（1）與起重設(shè)備相連接。
進(jìn)一步的，所述滑輪（2）至少有2個(gè)。
進(jìn)一步的，所述鋼纜（1）為單股，所述鋼纜（1）將滑輪（2）串聯(lián)在一起，鋼纜直徑≥30mm，滑輪（2）的直徑＞30mm；
或者所述鋼纜（1）為雙股，所述鋼纜（1）將滑輪（2）并聯(lián)在一起，鋼纜直徑≥15mm，滑輪（2）的直徑＞15mm。
進(jìn)一步的，所述千斤頂為四個(gè)，分別位于所述貫入設(shè)備（3）的四個(gè)邊角，且所述千斤頂為智能液壓型千斤頂，通過(guò)遙控設(shè)備調(diào)節(jié)高度。
進(jìn)一步的，所述支撐斜桿（6）長(zhǎng)度為1000mm～1500mm，支撐斜桿（6）與地面的傾斜角度為30～35°，所述支撐斜桿（6）為L(zhǎng)形型鋼，直徑＞5mm；或者所述支撐斜桿（6）為鋼管，直徑＞5mm。
進(jìn)一步的，所述支撐斜桿（6）至少有3個(gè)。
本發(fā)明的有益效果為：
將設(shè)備放入水下以后，由支座支撐設(shè)備，支座上方的貫入平臺(tái)中有一個(gè)球形軸承，由于重力的影響通過(guò)球形軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)靜力觸探探頭的垂直度，而智能液壓千斤頂對(duì)貫入設(shè)備傾斜度的調(diào)節(jié)保證正常貫入。當(dāng)靜力觸探探頭完全豎直時(shí)通過(guò)連續(xù)、勻速貫入獲取錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力以及孔隙水壓力參數(shù)，獲得的參數(shù)不要進(jìn)行角度校正，大大地減少了工作量。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明用于自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-鋼纜、2-滑輪、3-貫入設(shè)備、4-球形軸承、5-貫入平臺(tái)、6-支撐斜桿、7-靜力觸探探頭。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，一種自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備，包括貫入設(shè)備、球形軸承、貫入平臺(tái)、支撐斜桿和千斤頂，支撐斜桿安裝在貫入平臺(tái)底部；而貫入平臺(tái)的頂部與千斤頂?shù)撞抗潭ㄟB接；千斤頂頂端為球體，且該千斤頂頂端嵌入貫入設(shè)備底部開(kāi)設(shè)的球形槽內(nèi)；貫入平臺(tái)為開(kāi)設(shè)有球形軸承安裝凹槽的鋼板，球形軸承安裝在球形軸承安裝凹槽內(nèi)；貫入設(shè)備與貫入平臺(tái)相背離的一側(cè)設(shè)置有探頭校正活動(dòng)區(qū)；球形軸承設(shè)置有一個(gè)貫通其中心的通道。
貫入設(shè)備上設(shè)有滑輪，滑輪連接有鋼纜，鋼纜與起重設(shè)備相連接，鋼纜長(zhǎng)度可通過(guò)滑輪調(diào)節(jié)。滑輪至少有2個(gè)，保證起吊時(shí)的平衡。
鋼纜為單股，鋼纜將滑輪串聯(lián)在一起，鋼纜直徑≥30mm，滑輪的直徑＞30mm；或者鋼纜為雙股，鋼纜將滑輪并聯(lián)在一起，鋼纜直徑≥15mm，滑輪的直徑＞15mm。
千斤頂為四個(gè)，分別位于貫入設(shè)備的四個(gè)邊角，且千斤頂為智能液壓型千斤頂，通過(guò)遙控設(shè)備調(diào)節(jié)高度。
球形軸承的直徑為100mm～150mm，球形軸承中部貫通的孔直徑為35mm～40mm。
支撐斜桿長(zhǎng)度為1000mm～1500mm，支撐斜桿與地面的傾斜角度為30～35°。支撐斜桿為L(zhǎng)形型鋼，直徑＞5mm；或者支撐斜桿為鋼管，直徑＞5mm。支撐斜桿至少有3個(gè)，保證放置時(shí)的穩(wěn)定。
下面闡述應(yīng)用本發(fā)明的具體方法步驟及相應(yīng)工作原理：
工作時(shí)，將靜力觸探探頭依次穿過(guò)探頭校正活動(dòng)區(qū)以及球形軸承的通道進(jìn)行安置。通過(guò)貫入設(shè)備頂部的滑輪連接鋼纜，從而將設(shè)備與船只連接，船只將自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備運(yùn)載至需要測(cè)試的地方，使用滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)鋼纜垂掛的長(zhǎng)短，將自動(dòng)校正垂直度的海床式靜力觸探設(shè)備放置在水下海床或河床上。支撐斜桿支撐整個(gè)裝備，并保持穩(wěn)定。
由于水下場(chǎng)地并非完全平整，因此會(huì)產(chǎn)生一定的傾斜，靜力觸探探頭會(huì)在重力影響下通過(guò)傾斜角度由球形軸承帶動(dòng)搖擺校正，而靜力觸探探頭在貫入設(shè)備的部分也可在探頭校正活動(dòng)區(qū)自由擺動(dòng)。同時(shí)為了使貫入設(shè)備能夠正常貫入靜力觸探探頭，遙控千斤頂使貫入設(shè)備與靜力觸探探頭傾斜角度一致，千斤頂頂端的球體設(shè)計(jì)保證了推動(dòng)貫入設(shè)備時(shí)的順暢。當(dāng)靜力觸探探頭完全豎直時(shí)通過(guò)連續(xù)、勻速貫入獲取錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力以及孔隙水壓力參數(shù)，獲得的參數(shù)不要進(jìn)行角度校正，大大地減少了工作量。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。