[实用新型]一种用于海洋十字板试验与取芯一体化装置

说明书

本实用新型公开一种用于海洋十字板试验与取芯一体化装置，所述装置包括十字板、第一驱动装置和第二驱动装置，所述十字板包括取芯筒和若干十字板叶片，各个十字板叶片呈十字型交叉连接在一起，取芯筒与各个十字板叶片固定连接并位于所述各个十字板叶片交叉连接处，取芯筒为中空结构，取芯筒与十字板的中心轴线重合，第一驱动装置用于待取芯筒完成取样后与十字板的上端连接，以驱动十字板沿十字板中心轴线方向向前直线运动，从而将样品从取芯筒内推出，第二驱动装置用于取样时与十字板的下端连接，以带动十字板旋转，从而完成十字板剪切试验。本实用新型能够同时进行取芯和十字板剪切试验，作业模式高效、经济，节省工程成本与时间。

技术领域

本实用新型涉及十字板试验与取样装置技术领域，具体是一种用于海洋十字板试验与取芯一体化装置。

背景技术

海洋原位十字板通常应用在海水工程现场试验，这种试验采用十字板剪切试验，该设备不用取样而可以直接进行试验，基本上避免了十字板对土样的扰动。所谓十字板剪切试验即是指在试验现场，将十字板插入土层中并对十字板施加一个扭力，使得十字板在土层中等速扭转直至土层剪损，从而测出旋转时十字板上的圆筒体的表面所形成的最大扭矩，从而计算出土层不排水抗剪强度值，能够得到真实的力学强度指标。

在海洋工程勘探过程中，不仅需要进行十字板剪切试验，还需要钻探取芯，即还需要进行取样，钻探取芯能够获得较为真实的物理参数。在现有的装置和作业模式中，通常是先进行钻孔，然后从钻孔内放入取芯工具或放入十字板分别进行取芯和十字板试验，也即进行原位试验，但是无法同时进行，效率低下。因此，希望具有同时取到原状土样又能完成十字板剪切试验的装置和对应的方法。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于海洋十字板试验与取芯一体化装置，其能够解决同时进行取样和十字板剪切试验的问题。

实现本实用新型的目的的技术方案为：一种用于海洋十字板试验与取芯一体化装置，包括十字板、第一驱动装置和第二驱动装置，

所述十字板包括取芯筒和若干十字板叶片，各个十字板叶片呈十字型交叉连接在一起，取芯筒与各个十字板叶片固定连接并位于所述各个十字板叶片交叉连接处，取芯筒为中空结构，取芯筒与十字板的中心轴线重合，

第一驱动装置用于待取芯筒完成取样后与十字板的上端连接，以将样品从取芯筒内推出，

第二驱动装置用于取样时与十字板的下端连接，以带动十字板旋转，从而完成十字板剪切试验。

进一步地，所述十字板叶片数量为四片，四片十字板叶片呈标准十字型交叉连接在一起。

进一步地，所述第一驱动装置包括液压泵、液压接头和活塞，活塞内安装有活塞杆，液压泵与活塞连接，活塞杆伸入至取芯筒内，液压泵用于驱动活塞内的活塞杆在取芯筒内做直线运动。

进一步地，所述液压泵通过液压接头与活塞连接，液压接头固定安装在活塞的一端。

进一步地，所述活塞杆与推杆连接，推杆用于将样品从取芯筒的空腔内推出。

进一步地，在所述活塞杆与活塞连接处设置有密封圈。

进一步地，所述第二驱动装置包括电子仓，电子仓包括扭矩传感器和电机，电机用于驱动十字板旋转，扭矩传感器用于测量旋转时十字板的取芯筒表面的最大扭矩。

进一步地，所述电子仓通过接头与取芯筒的末端固定连接，在接头与取芯筒连接处安装有密封圈、单向球阀、通水孔和排水孔，密封圈固定安装在取芯筒内壁上，单向球阀位于通水孔和排水孔之间，排水孔安装在接头与取芯筒的连接处两侧，用于将从通水孔内进入的水排出。

进一步地，还包括用于外部作业平台与所述用于海洋十字板试验与取芯一体化装置进行通讯的通讯缆接头，通讯缆接头连接在所述电子仓的一端。