[实用新型]一种孔内原位测试系统

说明书

本实用新型公开了一种孔内原位测试系统，包括管缆绞车、复合管缆、原位测试仪和控制器，原位测试仪包括尾部套筒、壳体、设置在壳体下端的测试探头、定位装置以及由下至上设置在壳体内部的液压油缸装置和流量计，复合管缆一端缠绕在管缆绞车上，所述复合管缆的另一端通过尾部套筒与定位装置的上端连接，所述定位装置的下端与壳体连接，所述测试探头的上端与液压油缸装置的下端连接，所述复合管缆的出油口与流量计的进油口连接，所述流量计的出油口与液压油缸装置的进油口连接。本实用新型通过流量计实现测距功能以及采用复合线缆实现对原位测试仪的定位装置的控制，简化原位测试仪的控制，提高工作效率以及各项数据的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及海洋工程勘察领域，尤其涉及一种孔内原位测试系统。

背景技术

相关海洋工程设施建设前需要开展海底土体的基本物理力学性质和地基承载力等的前期勘察，而静力触探是获取这些海底土体性质的有效手段。随着海洋资源开发利用和海洋工程建设的不断发展，海底土体静力触探在海洋地质调查、海洋工程勘察领域得到越来越广泛的应用。

静力触探是通过贯入设备将探头以准静力匀速贯入到海底土体中而获取土体的相关测试参数。目前海底静力触探工艺主要采用设备系统构成较为简单、使用操作较为方便的海床式静力触探。海床式触探通过贯入设备坐落在海床面上，再采用前端带有探头的探杆由贯入设备自海床面贯入海底土体中。

中国专利号CN110029646A公开了一种井下式静力触探系统，包括探头、探杆、钻头、钻杆、贯入机构、油线分离器、承重头、脐带缆、轴向定位器及测速机构，钻杆底端设有钻头，内部设有探杆，探杆底端连接探头，顶端连接贯入机构，贯入机构顶端连接油线分离器，油线分离器顶端通过承重头与脐带缆固定连接，贯入机构上设有轴向定位器，钻杆内壁开设有与轴向定位器配合的定位槽。采用该静力触探系统，以钻探平台为触探基准，将深层静力触探探头沿钻杆的中间孔放下，启动贯入系统，在取得一个行程内的数据后利用钻头将已经测试过的土层扫去，同时启动泥浆泵，将钻杆中的泥沙清洗干净，但是该专利还存在不足之处：第一，缺乏有效的限速装置和测距装置，导致测试的数据可靠性不高；第二，缺乏可靠的通讯手段，导致原位测试仪会在深海环境中出现失联状况；第三，定位装置的控制装置过于复杂，增加后期维护成本。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种孔内原位测试系统，其能解决传统的静力触探装置无法进行有效的限速、控制手段过于复杂以及容易在静力触探过程中出现信号失联的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种孔内原位测试系统，包括管缆绞车、复合管缆、原位测试仪和控制器，所述原位测试仪包括尾部套筒、壳体、设置在壳体下端的测试探头、定位装置以及由下至上设置在壳体内部的液压油缸装置和流量计，所述复合管缆一端缠绕在管缆绞车上，所述复合管缆的另一端通过尾部套筒与定位装置的上端连接，所述定位装置的下端与壳体连接，所述测试探头的上端与液压油缸装置的下端连接，所述复合管缆的出油口与流量计的进油口连接，所述流量计的出油口与液压油缸装置的进油口连接，所述管缆绞车、复合管缆、流量计和测试探头与控制器连接；所述液压油缸装置，用于驱动测试探头向下运动；所述流量计，用于计量进入液压油缸装置的油量，以获得原位测试仪的贯入深度；所述定位装置，用于与钻杆内部卡合，以限定原位测试仪的位置。

优选的，所述液压油缸装置包括与控制器连接的液压泵和液压油缸，所述液压油缸包括设置在有杆腔中的液压杆、设置在液压杆内腔中的第一线缆和设置在无杆腔中的第二线缆，所述流量计的出油口与液压泵的进油口连接，所述液压泵的出油口与液压油缸的无杆腔连接，所述测试探头的信号输出端依次通过第一线缆、第二线缆与复合管缆连接，所述测试探头的上端通过液压杆与液压油缸连接。

优选的，所述第二线缆为弹簧线缆。