[发明专利]原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法

权利要求书

1.原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，待量测装置与动力设备和采集设备连接完毕后，按照下述步骤进行：

(1)装置在静压动力设备作用下，按照设定速度，匀速压入量测土体中；

(2)压入过程中，第一压力传感器量测和记录总的贯入压力P随深度变化过程，由于下沉过程中保持匀速，故由传感器量测，则某一深度处裙板基础总贯入阻力R＝P；

(3)压入过程中，端头在土体的作用下向上移动，与安装于基座肋板下侧的量测端阻力的第三压力传感器发生接触，二者之间压力N随深度变化过程由传感器量测和记录，则某一深度处裙板基础端阻力R_t＝N₁+N₂+......+N_n，其中N_n代表第n个第三压力传感器量测的压力；

(4)压入过程中，摩擦块在土体的作用下向上移动，与安装于裙板的量测摩阻力的第二压力传感器发生接触，二者之间压力F随深度变化过程由传感器量测和记录，则某一深度h处内侧摩擦块受到的侧面摩阻力f_h＝F₁+F₂+......+F_n，其中F_n为第n个第二压力传感器量测的压力；

设摩擦块长为D，高度为l，则单位面积侧面摩阻力q可表示为：

q＝f_h/(D×l)

裙板基础下沉至此深度时总的摩阻力Q为：

其中q(z)为深度为z的侧面摩阻力；

所述量测装置包括量测总沉贯阻力的第一压力传感器、摩擦块、裙板、量测侧摩阻力的第二压力传感器、第一连接螺栓、基座肋板、量测端阻力的第三压力传感器、第二连接螺栓、端头、滑块、滑槽，其中：

所述量测总沉贯阻力的第一压力传感器设置在裙板顶部，待装置由静压设备压入海洋土体过程中，量测总的静压贯入力；

在所述裙板的侧面嵌入摩擦块，所述摩擦块与裙板侧面之间设置有滑块，所述摩擦块的上方，与裙板固定相连设置有量测侧摩阻力的第二压力传感器；当摩擦块受到土的摩阻力时，会向上移动，与压力传感器接触，压力传感器采集的总压力即为摩擦块受到的摩阻力；

在所述裙板的末端通过第一连接螺栓与基座肋板固定连接，所述基座肋板的下方固定设置有量测端阻力的第三压力传感器；所述端头与裙板的末端通过第二连接螺栓相连，并设置在基座肋板的下方，所述第二连接螺栓一端与端头固定相连，另一端设置在位于裙板末端的滑槽中，第二连接螺栓可在端头的作用下沿滑槽上下移动，装置下沉时，第二连接螺栓沿滑槽向上移动，所述端头与第三压力传感器接触，第三压力传感器量测端阻力；装置上提时，裙板向上移动。

2.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述量测总沉贯阻力的第一压力传感器设置安装在裙板顶部的安装孔中。

3.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述摩擦块与滑块的接触面涂抹润滑油，以减小二者之间的摩擦。

4.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述裙板的侧面嵌入摩擦块后，与裙板在整体上侧面宽度一致。

5.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述滑块选用半球状滑块或者球状滑块。

6.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述第二连接螺栓为凹陷式螺栓，以保证裙板表面的平滑。

7.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述摩擦块的上方，与第二压力传感器之间设置有间隙，以便于摩擦块的上下运动；所述所述摩擦块的下方，与基座肋板之间设置有间隙，以便于摩擦块的上下运动；所述端头的上方，与第三压力传感器之间设置有间隙，以便于端头的上下运动。

8.根据权利要求1所述的原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，所述第一压力传感器数量选择1—4个，均匀分布在裙板的顶部；所述第二压力传感器数量选择2—4个，呈现均匀分布；所述第三压力传感器数量选择2—4个，呈现均匀分布。