[发明专利]一种模拟斜坡海床中浅层气喷发灾变对既有海洋基础影响的装置

权利要求书

1.一种模拟斜坡海床中浅层气喷发灾变对既有海洋基础影响的装置，其特征在于，包括基座(34)，安装在基座(34)上的倾斜装置、安装在所述倾斜装置上的模型箱(16)和反力架，模型箱(16)内具有透明土，透明土中倒扣有一海洋桶形基础(11)，加载于海洋桶形基础(11)的加载系统，以及原位T型触探器(15)、光源系统和图像采集器(51)。

所述倾斜装置包括2号底板(31)、2号支杆(33)和4号千斤顶(37)；所述2号支杆(33)和4号千斤顶(37)竖直固定在基座(34)上，所述2号底板(31)一端铰接于2号支杆(33)顶端，另一端位于4号千斤顶(37)上；

反力架包括竖直固定于基座(34)上的1号反力架竖杆(1)、2号反力架竖杆(2)，反力架顶板(0)的两端与1号反力架竖杆(1)、2号反力架竖杆(2)顶端固接；

模型箱(16)通过若干根支撑柱固定于2号底板(31)上，模型箱(16)的底面上沿前后方向开有一列进气孔，每个进气孔处设置有一个喷气装置(24)，喷气装置(24)通过导管与一气泵(30)相连；气泵(30)为伺服气泵；模型箱(16)的一内侧壁沿进气孔的排列方向固定有多组声波发射器(17)，相对的另一内侧壁固定有多组声波接收器(18)；每组声波发射器(17)、和声波接收器(18)对应一个测试平面，每个测试平面对应一个喷气装置(24)；

所述喷气装置(24)包括位于测试平面内的半圆弧支架(38)和1号喷气管(41)和2号喷气管(48)，半圆弧支架(38)固定于模型箱(16)底面，支架上具有角度刻度；1号喷气管(41)和2号喷气管(48)的始端通过导气软管与位于半圆弧支架(38)圆心位置的进气座(44)相连，进气座(44)与进气孔相连；所述1号喷气管(41)和2号喷气管(48)上具有凸起，所述凸起沿半圆弧支架(38)内圆周滑动；所述1号喷气管(41)和2号喷气管(48)的尾端通过锁紧螺丝锁紧于半圆弧支架(38)；

所述图像采集器(51)位于模型箱(16)正前方，光源系统发生竖直方向的平面光，位于模型箱(16)的一侧，光源系统包括水平滑杆，水平滑杆上安装有激光发射器(20)，激光发射器(20)前端安装有光学棱镜(21)；水平滑杆的两端通过支架(19)固定于反力架顶板(0)；原位T型触探器(15)位于透明土上方，上端通过一伸缩杆(13)固定于反力架顶板(0)，原位T型触探器(15)上部固定有3号位移传感器(14)，检测与架顶板(0)之间的距离；

所述加载系统包括垫块(52)、1号千斤顶(6)、2号千斤顶(9)、加载板、1号支杆(3)和1号底板(5)；所述垫块(52)固定于反力架顶板(0)，1号支杆(3)上端固定于垫块(52)的底面，下端与1号底板(5)铰接；1号千斤顶(6)上端固定于垫块(52)的底面，下端与1号底板(5)相连；2号千斤顶(9)上端与1号底板(5)的底面固定连接，下端为球形铰链，与加载板铰接；加载板与海洋桶形基础(11)顶面固定连接；2号千斤顶(9)的左右两侧固定有2号位移传感器(12)和4号位移传感器(53)，分别检测到海洋桶形基础(11)顶面的竖直距离。2号千斤顶(9)为伺服千斤顶。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，4号千斤顶(37)上连接一4号加载板(36)，所述2号底板(31)与4号加载板(36)通过两个沿2号底板(31)长度方向布置的螺丝固定，所述2号底板(31)上开有6组螺丝孔，分别对应倾角为0°、1°、2°、4°、8°、10°时的固定位置。

1号千斤顶(6)下端铰接有1号加载板(8)，1号加载板(8)与1号底板(5)通过两个沿2号底板(31)长度方向布置的螺丝固定，所述1号底板(5)上开有6组螺丝孔，分别对应2号底板(31)的倾角为0°、1°、2°、4°、8°、10°时，1号底板(5)与1号加载板(8)的固定位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，1号千斤顶(6)和4号千斤顶(37)均为伺服千斤顶。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，喷气装置(24)与气泵(30)相连的导管上具有气阀(29)和压力计(28)。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧螺丝与半圆弧支架(38)之间具有橡胶垫片。