將整套貫入設(shè)備穩(wěn)定支撐于試驗(yàn)孔海床面上，將探頭通過(guò)探桿或套管從海床面連續(xù)貫入到土中。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠在空間上保證貫入路徑的完整性，其缺點(diǎn)在于直接連續(xù)的貫入方式和觸探基準(zhǔn)決定了此種工藝不適合深層海底測(cè)試，如遇到深層貫入，很難保證貫入路徑與海平面的垂直度，此時(shí)，需要提供較大的貫入力來(lái)平衡探桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)土體產(chǎn)生的摩阻力等等。
重型海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)是一種重型的水下靜力觸探(CPT)系統(tǒng)。具有重量大、貫入力大、貫入深度大、作業(yè)水深大等特點(diǎn)。一般重量在5～28噸，貫入力在4～20噸，作業(yè)水深從幾百米到3000m，甚至4000m，貫入深度可達(dá)20m，在正常固結(jié)的軟粘土中可貫入30～60m。主要適用于水下管線調(diào)查、沉管隧道、跨海大橋、砂礦調(diào)查、鉆井船位置調(diào)查及綜合海洋勘探等。
國(guó)外重型的海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)主要有荷蘭輝固(Fugro)集團(tuán)公司的SEACALF系統(tǒng)（圖1）、荷蘭Geomil Equipment B.V. 公司的MANTA-200系統(tǒng)(圖2)、荷蘭范登堡（A.P.Van Den Berg）公司的ROSON系統(tǒng)（圖3）。
圖1 SEACALF系統(tǒng) 圖2 MANTA-200系統(tǒng) 圖3 ROSON 系統(tǒng)
荷蘭Geomil Equipment B.V. 公司MANTA-200海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)是目前新型的海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)，其獨(dú)特的鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，帶來(lái)了海洋靜力觸探系統(tǒng)的令人想不到的改變。可快速、精確地測(cè)試離岸海底土層力學(xué)性質(zhì)，可以在500m以上水深地近岸環(huán)境中使用，也可以在4000m水深地離岸環(huán)境中使用。
（1）主體框架／裙板／配重塊
（2）鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入系統(tǒng)
（3）壓力補(bǔ)償電源包
（4）常壓容器
（5）傳感器和深度編碼器
（6）臍帶張力絞盤
（7）控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
1.主體框架/裙板/配重塊
框架主要是用來(lái)承載控制系統(tǒng)、電源、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。一般在框架的頂部設(shè)計(jì)有工作平臺(tái)，操作人員可以在工作平臺(tái)上完成探桿的連接和拆卸工作（圖5），工作平臺(tái)在探桿連接工作結(jié)束后，可以拆卸下來(lái)以減輕主體框架的重量。在框架的頂部一般安裝有便于起吊的鋼纜，鋼纜的安裝方式一般有兩種，一種是單鋼纜吊裝方式，另外一種是雙鋼纜吊裝方式。其中單鋼纜吊裝方式安裝簡(jiǎn)便，但試驗(yàn)過(guò)程中很難控制主體框架的平衡，且吊裝的重量有限制；雙鋼纜吊裝方式一般采用對(duì)角線的布設(shè)方式，該方式具有吊裝平穩(wěn)，吊裝重量大的優(yōu)勢(shì)。目前，一般都推薦采用雙鋼纜的吊裝方式。
配重塊是用來(lái)增加設(shè)備的重量，提供更大的反力，使貫入深度增加的輔助設(shè)備。配重塊的安裝可以分為兩種，一種是在框架的側(cè)面安裝，為了保證設(shè)備的平衡，一般采用對(duì)稱安裝的方式，分別安裝2、4、6、8塊配重，每塊配重的重量一般為2～2.5噸，這樣安裝的優(yōu)點(diǎn)是安裝和拆卸方便，不增加設(shè)備的高度，但對(duì)采用月池吊裝方式的試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，由于配重塊安裝在側(cè)面，裙板的尺寸增大，相對(duì)月池的尺寸也需要增大，對(duì)船體結(jié)構(gòu)的要求高。另外一種是在框架的底部安裝，采用與裙板尺寸一樣的配重，這樣安裝的優(yōu)點(diǎn)是不增加裙板的側(cè)向尺寸，但會(huì)增加整套設(shè)備的高度，吊裝會(huì)有一定的要求。總之，具體采用哪種配重，需要根據(jù)實(shí)際工程的需要來(lái)選擇。
圖4主體框架、裙板及配重 圖5操作人員在工作平臺(tái)上
2.鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入系統(tǒng)
目前，海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的貫入方式主要分為兩種，一種是采用齒輪驅(qū)動(dòng)的貫入方式（圖6），另外一種是采用鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式（圖7）。其中齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式以荷蘭輝固(Fugro)集團(tuán)公司的SEACALF系統(tǒng)和荷蘭范登堡（A.P.Van Den Berg）公司的ROSON系統(tǒng)為代表。而鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式是在齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)貫入方式，以荷蘭Geomil Equipment B.V.公司的MANTA-200系統(tǒng)為代表，克服了齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式的一些不足，可以提供更大的貫入力、且操作簡(jiǎn)便，性價(jià)比更高。
齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的貫入力是由四個(gè)摩擦齒輪夾持探桿貫入操作，貫入力為4噸或10噸，不同的貫入力需要更換摩擦輪和泥土擦，該系統(tǒng)只可以驅(qū)動(dòng)探桿，無(wú)法驅(qū)動(dòng)套管。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：由于探桿與驅(qū)動(dòng)齒輪之間為兩點(diǎn)夾持驅(qū)動(dòng)，這樣的驅(qū)動(dòng)方式容易造成探桿打滑或折斷，同時(shí)驅(qū)動(dòng)力大小與齒輪的大小有關(guān)，驅(qū)動(dòng)力最大只能達(dá)到10噸。
鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式采用兩套鏈條液壓驅(qū)動(dòng)（圖8），即可以驅(qū)動(dòng)探桿也可以驅(qū)動(dòng)套管。由于兩套鏈條將探桿和套管緊緊夾住，為面接觸（圖9），因此避免了齒輪驅(qū)動(dòng)重出現(xiàn)的探桿打滑或折斷的可能，同時(shí)由于接觸面增加，貫入力很容易達(dá)到20噸，且大小可調(diào)，不用更換部件，相當(dāng)于一套設(shè)備就可以滿足齒輪驅(qū)動(dòng)的兩套設(shè)備的功能，且貫入力更大，性價(jià)比更高。采用鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式，貫入速度可在18～28mm/秒之間調(diào)整，提升速度可在18～90mm/秒之間調(diào)整。
圖7齒輪驅(qū)動(dòng)貫入方式 圖8鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)連續(xù)貫入方式
圖9鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)實(shí)物 圖10鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)（左）與齒輪驅(qū)動(dòng)（右）原理對(duì)比圖
3.水下傳感器
海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的所有傳感器都安裝在主框架中，安放于水下，這些傳感器均具有優(yōu)質(zhì)的防水，承高水壓功能。主要傳感器包括：深度編碼器、框架傾斜指示器、轉(zhuǎn)速表、系統(tǒng)壓力傳感器、環(huán)境壓力傳感器和溫度電源包等等。
4.設(shè)備的吊放
為保證海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的正常使用，需配備合適的吊裝滑輪、探桿恒張力鋼纜和傳輸數(shù)據(jù)的臍帶電纜等（圖11）。
圖11吊裝滑輪、恒張力鋼纜及臍帶電纜
海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的探桿需要在試驗(yàn)之前就全部接好，放入海底，為了保證探桿的垂直，需要在探桿的頂部配裝恒張力鋼纜，將探桿在水中拉緊，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中保持鋼纜的垂直。
海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過(guò)臍帶電纜傳輸?shù)剿?地面的。
5.控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)一般采用兩套控制系統(tǒng)（圖12），一套為機(jī)械控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制海床靜力觸探(CPT)試驗(yàn)系統(tǒng)的吊放、對(duì)中、水平等操作，一般采用操縱桿和HMI控制界面。另外一套為試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理軟件，可以在試驗(yàn)的過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)的參數(shù)和曲線，試驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)系統(tǒng)的軟件可以整理出一套完整的試驗(yàn)報(bào)告，整個(gè)過(guò)程的操作都非常智能化，非常簡(jiǎn)便。
圖12 MANTA-200 V2 MDS 控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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