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一种用于海洋静力触探测试的水下地震波激发装置


技术摘要:
本发明涉及一种用于海洋静力触探测试的水下地震波激发装置,所述激发装置包括液压控制系统、空气压缩系统以及锚固系统,所述液压控制系统、空气压缩系统设置在锚固系统上。该技术方案用于海洋静力触探测试的水下地震波激发的新装置,用于水下海床式静力触探设备中地震  全部
背景技术:
基于地震波孔压静力触探(CPTU)的原位剪切波测试技术,能有效的测量土层原位 剪切波速和动剪切模量,已成为陆地岩土工程勘察的重要组成部分。近年来,人们对此进行 了深入研究,开始将这些方法推广到水下环境。与陆地测量相比,地震波孔压静力触探测试 方法在水下环境中的应用的主要挑战之一是在水下环境中如何远程产生低频剪切波。在陆 地上,一般是通过落锤或者其他可控震源,人工或机械激激发来实现。而在深水环境中使用 这些震源的缺点是辐射到水中的大量能量以及随之产生的水下面波会对测量产生干扰,特 别是在地震波孔压静力触探原位测试技中,震源靠近CPTU探头内置的地震波接收器时,最 终导致对水下沉积物中剪切波速测试的精度较低,难以满足工程应用要求,因此,迫切的需 要一种新的方案解决上述技术问题。
技术实现要素:
本发明正是针对现有技术中存在的问题,提供一种用于海洋静力触探测试的水下 地震波激发装置,该技术方案用于海洋静力触探测试的水下地震波激发的新装置,用于水 下海床式静力触探设备中地震波的人为激发,可提供可靠性强,干扰能力弱的稳定人工震 源,用于测量水下沉积物的剪切波速。在海底管道布置、安装和锚固以及水下疏浚等水下工 程,提供重要的工程参数。 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下,一种用于海洋静力触探测试的水下 地震波激发装置,所述激发装置包括液压控制系统、空气压缩系统 以及锚固系统,所述液 压控制系统、空气压缩系统 设置在锚固系统上。 作为本发明的一种改进,  所述液压控制系统包括氮气室,油缸,液压锤,撞击板  以及贯穿螺栓,其中氮气室,油缸,液压锤  通过四根通体贯穿的螺栓1(h)进行连接,所述的 氮气室用来储存低压氮气。 作为本发明的一种改进,所述油缸中设置有活塞、蓄能器和阀门系统,所述活塞、 蓄能器和阀门系统  ,用来驱动液压锤冲击撞击板。 作为本发明的一种改进,空气压缩系统包括空气压缩机、单向阀和压差传感器  , 所述单向阀和压差传感器设置在空气压缩机上。 作为本发明的一种改进,所述液压控制系统还包括传输电缆和液压锤控制器,液 压控制系统通过传输电缆连接到液压锤控制器。所述的液压锤控制器上显示有水深(水深 由液压锤  上的有压差传感器  传递到液压锤控制器上,控制空气压缩机根据水深,向液压 3 CN 111593716 A 说 明 书 2/3 页 锤锤套供气,用高压空气将水从液压锤锤套的排水孔上排出。液压锤控制器可以控制水下 液压控制系统的开启与关闭。 作为本发明的一种改进,所述锚固系统,包括锚固支架和锚固螺栓,所述锚固支架 通过锚固螺栓进行固定。 作为本发明的一种改进,激发装置利用锚固系统分别在海床式静力触探设备两侧 通过锚固螺栓对称固定,距离钻孔中心处75mm-150mm。在陆地上,钻孔中心距离震源一定距 离(50mm-100mm),激震效果最好,水下设置的距离适当增加,在一定深度范围内,会获得更 好的剪切波剖面。 相对于现有技术,本发明具有如下优点,1)该装置可以固定在常规的海床式静力 触探设备中,在水下人为激发固定频率范围的地震波;2)该装置用于海洋静力触探测试的 水下地震波激发的激发,可提供可靠性强,干扰能力弱的稳定人工震源,用于测量水下沉积 物的剪切波速,设计灵活,防水抗压,坚固耐用,可抗拒恶劣的海上环境,可根据各种海床式 静力触探设备固定安装;3)该方案具有有快捷、经济、易操作、准确率高等优点,在海底管道 布置、安装和锚固以及水下疏浚等水下工程,提供了重要的工程参数。 附图说明 图1是本发明整体结构示意图; 图中:1、液压控制系统,1(a)活塞,1(b)蓄能器,1(c)氮气室,1(d)阀门系统,1(e)油缸, 1(f)液压锤,1(g)撞击板,1(h)贯穿螺栓,1(i)传输电缆,1(j)液压锤控制器;2空气压缩系 统,2(a)空气压缩机,2(b)单向阀,2(c)压差传感器;3锚固系统,3(a)锚固支架,3(b)锚固螺 栓。
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