土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置製造方法
2023-12-02 20:06:36
土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種管道運輸行業中的模擬試驗裝置，具體的說是一種土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置。它包括：箱體框架上連接有護板構成的多段箱體，每段箱體均為可抽拉式活動箱體，可抽拉式活動箱體的上部開口，可以填土，箱體由固定底座通過地錨螺栓固定在地面上，箱體框架的左右兩端由加強板及加強鋼套管構成的。本發明能夠模擬土體側向位移與埋地管道相互作用的室內試驗，為埋地管道破壞成因提供試驗依據。
【專利說明】土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及一種管道運輸行業中的模擬試驗裝置，具體的說是一種土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置。
【背景技術】
[0002]管道作為物流輸送的一種有效手段，在現代化生產和人民生活中起著重要作用，已成為路地輸送的首要方式。埋地管道由於其穩定高效等優點，在管道輸送中佔有較大的比重。然而埋地管道分布範圍廣，沿途區域自然條件和地質環境複雜多樣，不可避免的會受到各種地質災害的威脅和侵害。在多種地質災害中地震所引起的斷層作用尤為明顯，地層蠕變或者構造與斷層活動等原因會使土體間產生滑移的側向位移，長期下去這勢必會造成埋地管道的破壞，也會影響到管道的安全使用。現階段埋地管道破壞研宄主要基於數值模擬手段，而數值模擬的結果必須通過試驗來驗證，而在相應的試驗方面，也僅僅是進行埋地管道極限荷載試驗。現有試驗無法真實模擬土體側向位移與埋地管道相互作用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種能夠模擬土體間滑動產生的側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置。利用這種裝置，可模擬土體不同位移和加載速率的土體間滑動，測量分析管道的應變和變形特徵及破壞過程，為埋地管道破壞成因提供試驗依據。
[0004]本發明採用如下技術方案:
[0005]一種土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置，包括埋地管道、箱體框架、多段箱體、可抽拉式活動箱體、滑道、動作器連接頭，其特徵在於:所述箱體框架上連接有護板構成的多段箱體，該多段箱體分成五段，每段箱體均為可抽拉式活動箱體，可抽拉式活動箱體的上部開口，可抽拉式活動箱體上裝有動作器連接頭，所述箱體框架的左右兩端均裝有加強板及加強鋼套管。
[0006]本發明的上述技術方案與現有技術相比，能夠模擬對埋地管道的不同位移和加載速率的土體間滑動，進行土體側向位移與埋地管道相互作用的室內試驗，通過測量分析管道的應變和變形特徵及破壞過程，為埋地管道破壞成因提供試驗依據。
[0007]作為本發明的一種優選方式，所述多段箱體上的動作器連接頭通過加勁肋與可抽拉式活動箱體連接，箱體的下方設有固定底座。
[0008]作為本發明的一種優選方式，所述箱體框架上設有上、下定位板和左、右滑道。
[0009]作為本發明的一種優選方式，所述箱體的下方設有的固定底座，該固定底座上設有預留孔。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖。
[0011]圖2是圖1的左視圖。
[0012]圖3是本發明中的箱體框架的結構示意圖。
[0013]圖4是本發明中可抽拉式活動箱體的結構示意圖。
[0014]圖5是圖4的左視圖。
[0015]圖6是圖4的右視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖詳述本發明:
[0017]一種土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置。參見附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5和附圖6，圖中:埋地管道1，加強鋼套管2，加強板3，土體4，箱體框架5，可抽拉式活動箱體6，動作器連接頭7，加勁肋8，上定位板9，下定位板10，固定底座11，預留孔12，左滑道13，右滑道14，護板15。
[0018]本發明的實施例中箱體框架5上連接有護板15構成的多段箱體，該多段箱體分成五段，每段箱體為可抽拉式活動箱體6，箱體框架5的左右兩端裝有加強板3和加強鋼套管2。
[0019]作為本發明的一種優選結構，多段箱體上的動作器連接頭7通過加勁肋8與可抽拉式活動箱體6連接，箱體的下方設有固定底座11。
[0020]作為本發明的一種優選結構，參見附圖3，箱體框架5上設有上定位板9、下定位板10、左滑道13和右滑道14。
[0021]作為本發明的一種優選結構，箱體的下方設有的固定底座11，該固定底座11上設有預留孔12。
[0022]為真實模擬土體側向產生的位移，本實施例為五段設置，箱體框架5由固定底座11上的預留孔12通過地錨螺栓固定到地面上，在箱體框架5上焊接的上定位板9、下定位板10、左滑道13和右滑道14，能夠保證可抽拉式活動箱體6的滑動性能。
[0023]由於埋地管道剛度較大，為避免加載時箱體產生過大變形，在箱體框架5和護板15構成的多段箱體上焊接加強板3，利用加強板3提高箱體強度和剛度。
[0024]加強鋼套管2採用加厚的合金鋼製成，加強鋼套管2設置在多段箱體的左右兩端，其內徑可由埋地管道I的外徑確定(以能夠順利將管道放入為準)，加強板3及加強鋼套管2焊成一個整體。
[0025]為實現用MTS加載模擬土體蠕變作用，在可抽拉式活動箱體6的側面裝有動作器連接頭7，動作器連接頭7用加勁肋8與可抽拉式活動箱體6焊接在一起，動作器連接頭7的另一端打孔與MTS動作器連接到一起。動作器連接頭7可設在可抽拉式活動箱體6上的不同位置及不同方向，以模擬不同狀況下的土體蠕變。
[0026]將試驗用的埋地管道I內外壁預置埋入應變片，形成應變測量系統。
[0027]將多段箱體底部固定，可抽拉式活動箱體6放入箱體框架就位，從箱體框架的左(右)端的加強鋼套管2內放入埋地管道I，埋地管道I依次通過可抽拉式活動箱體6的左(右)孔，然後向可抽拉式活動箱體6內填土並夯實，通過加載端將MTS擬動力試驗裝置的加載位移加載到可抽拉式活動段8實現土體間滑動位移，通過測量系統測量埋地管道I內外壁的應變，並觀測分析埋地管道變形與破壞過程。
【權利要求】
1.一種土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置，包括埋地管道、箱體框架、多段箱體、可抽拉式活動箱體、滑道、動作器連接頭，其特徵在於:所述箱體框架上連接有護板構成的多段箱體，該多段箱體分成五段，每段箱體均為可抽拉式活動箱體，可抽拉式活動箱體的上部開口，可抽拉式活動箱體上裝有動作器連接頭，所述箱體框架的左右兩端均裝有加強板及加強鋼套管。
2.根據權利要求1所述的土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置，其特徵在於:所述箱體框架上設有上、下定位板和左、右滑道。
3.根據權利要求1所述的土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置，其特徵在於:所述多段箱體上的動作器連接頭通過加勁肋與可抽拉式活動箱體連接，箱體的下方設有固定底座。
4.根據權利要求1所述的土體側向位移與埋地管道相互作用的試驗裝置，其特徵在於:所述箱體的下方設有的固定底座，該固定底座上設有預留孔。
【文檔編號】G01N19/00GK104458565SQ201410772411
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優先權日:2014年12月15日
【發明者】朱慶傑, 賈海波, 任瑞, 張濤 申請人:常州大學