一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台及监测方法
【专利摘要】一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台包括实验台、排水管托架、驱动升降装置；所述排水管托架设置于驱动升降装置上，通过驱动升降装置的升降实现排水管的模拟沉降。本发明所述技术方案的有益效果在于：实验台解决了排水管线埋设于地下，实验不便开展的问题；实验台可实现排水管线沉降的精准控制，便于验证监测技术的可行性和监测仪器设备的可靠性；实验台操作简单、便于更换不同类型、规格的排水管，可进行多种排水管线的模拟实验；实验台造价低、可重复使用，能节省大量实验费用。
【专利说明】
一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台及监测方法
技术领域
[0001]本发明属于安全监测领域，尤其涉及一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台及监测方法。
【背景技术】
[0002]城市排水管网是具有城市防汛、雨污水排放及处理、再生水生产利用及污泥处理等功能的服务性基础设施。通常情况下，老化、腐蚀、扰动是排水管道损坏的主要原因。近年来，城市轨道交通及深基坑工程对城市排水管网的扰动日益加剧，管道沉降变形、破裂、渗漏引发地面塌陷事故时有发生，严重威胁着市民的生命和财产安全。为实现排水管的自动化监测预警，有效预防预控城市排水管的安全风险，需实验研究与城市排水管相适应的监测项目、监测技术、监测仪器设备、监测方法及控制指标。在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟实验，可解决排水管埋设于地下，实验工作不便开展的问题。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的不足，提出了一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，该模拟实验台的利用，有效解决了现有技术存在无能对排水管进行沉降监测实验的缺陷。
[0004]—种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台包括实验台、排水管托架、驱动升降装置；
所述驱动升降装置包括驱动电机、涡轮传动装置及双联动涡轮升降丝杆；
所述实验台由钢管焊接而成，分上下两层，实验台下层两端设置有驱动电机，驱动电机位于实验台的中心线上，远离驱动电机两侧分别竖向设置有双联动涡轮升降丝杆，所述双联动涡轮升降丝杆的下部穿过实验台下层，并通过涡轮传动装置与驱动电机的连接，所述双联动涡轮升降丝杆的上部穿过设置于实验台上层的导向定位螺母；
所述实验台两端的两个双联动涡轮升降丝杆之间分别设置有一排水管托架，所述排水管托架通过排水管托架支撑板固定于双联动涡轮升降丝杆顶端；
在实验台上层且靠近双联动涡轮升降丝杆处设置有标尺；
所述排水管托架支撑板上设置有水平向的指针，所述指针随着托架的升降在标尺处上下移动，反映排水管位置沉降量；
所述实验台上层两端分别设置有升降控制开关，所述升降控制开关分别控制一个驱动电机，从而分别控制实验台两端双联动涡轮升降丝杆的升降。
[0005]所述排水管托架近“V”型，表面设有缓冲胶垫，防止排水管磕碰、滑动。
[0006]所述标尺上设置有刻度为毫米。
[0007]所述实验台的4根腿上安装有带有锁定机构的万向轮，用于移动或固定实验台。
[0008]所述指针的长度不影响排水管上下移动。
[0009]所述试验台上层上表面满铺木板并垫橡胶垫。
[0010]本发明所述技术方案的有益效果在于:实验台解决了排水管线埋设于地下，实验不便开展的问题;实验台可实现排水管线沉降的精准控制，便于验证监测技术的可行性和监测仪器设备的可靠性;实验台操作简单、便于更换不同类型、规格的排水管，可进行多种排水管线的模拟实验;实验台造价低、可重复使用，能节省大量实验费用。
【附图说明】
[0011]图1本发明所述一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台左视图结构示意图1;图2本发明所述一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台左视图结构示意图2;
图3本发明所述一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台主视图结构示意图1;
图4本发明所述一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台主视图结构示意图2;
图中:I排水管托架、2驱动电机、3标尺、4实验台、5双联动涡轮升降丝杆、6升降控制开关、7导向定位螺母、8指针、9万向轮、1排水管托架支撑板、11排水管。
【具体实施方式】
[0012]为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0013]图1和图3为本发明所述一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台未放置排水管前的结构示意图，图2和图4为放置排水管后的结构示意图。
[0014]如图1、图2、图3和图4，对本发明所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台进行详细描述，具体如下:
一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台包括实验台4、排水管托架1、驱动升降装置；
所述驱动升降装置包括驱动电机2及双联动涡轮升降丝杆5;
所述实验台4由钢管焊接而成，分上下两层，实验台下层两端设置有驱动电机2，驱动电机2位于实验台4的中心线上，远离驱动电机2两侧分别竖向设置有双联动涡轮升降丝杆5，所述双联动涡轮升降丝杆5的下部穿过实验台4下层，并通过涡轮传动装置与驱动电机2的连接，所述双联动涡轮升降丝杆5的上部穿过设置于实验台4上层的导向定位螺母7;
所述实验台4两端的两个双联动涡轮升降丝杆5之间分别设置有一排水管托架I，所述排水管托架I通过排水管托架支撑板10固定于双联动涡轮升降丝杆5的顶端；
在实验台4上层且靠近双联动涡轮升降丝杆5处设置有标尺3;
所述排水管托架支撑板10上设置有水平向的指针8，所述指针8随着排水管托架支撑板10的升降在标尺3处上下移动，反映排水管11位置沉降量；
所述实验台4上层两端分别设置有升降控制开关6，所述升降控制开关6分别控制一个驱动电机2，从而分别控制实验台4两端双联动涡轮升降丝杆5的升降。
[0015]为方便移动试验台，在所述实验台的4根腿上安装有带有锁定机构的万向轮9。
[0016]为防止排水管11磕碰、滑动，所述排水管托架设计成近“V”型，且表面设有缓冲胶垫
为精确的确定排水管11沉降尺度，所述标尺上设置的刻度为毫米级。
[0017]所述实验台的4根腿上安装有带有锁定机构的万向轮，用于移动或固定实验台。
[0018]利用本发明所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台实现模拟排水管沉降的方法为:
步骤一:将实验台架摆放至适当位置，接通电源，两组升降丝杠均调至统一水平位置，锁定万向轮；
步骤二:将排水管居中放置于实验台排水管托架上；
步骤三:重复步骤二，设置好多个放置有排水管的实验台并使实验台上的排水管俩俩正常拼接;锁定万向轮;依实验台编号记录指针在标尺上的读数；
步骤四:在试验台周边布设监测仪器设备，读取初始值；
步骤五:调节双联动涡轮升降丝杆，模拟排水管线沉降；
步骤六:调节升降丝杠，模拟排水管线沉降；
步骤七:按实验台编号记录指针在标尺上的读数，监测设备采集数据；
步骤八:拆除监测仪器设备，卸下排水管，实验结束。
[0019]在实际使用过程中，可以通过重复本发明所述的方法，更换实验条件后进行类似模拟实验，比如:通过在管顶增加配重可进行承载状态下的排水管沉降模拟实验;封闭排水管两端，管内注水后模拟研究沉降对排水管密封性的影响；更换排水管规格尺寸后可研究沉降量对不同规格排水管密封性的影响敏感度;研究载荷作用下排水管正常使用状态下的容许变形;同等条件下不同工艺的排水管密封效果评价等等。
[0020]以上对本发明所提供的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
【主权项】
1.一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，其特征在于:所述的模拟实验台包括实验台、排水管托架、驱动升降装置； 所述驱动升降装置包括驱动电机、涡轮传动装置及双联动涡轮升降丝杆； 所述实验台由钢管焊接而成，分上下两层，实验台下层两端设置有驱动电机，驱动电机位于实验台的中心线上，远离驱动电机两侧分别竖向设置有双联动涡轮升降丝杆，所述双联动涡轮升降丝杆的下部穿过实验台下层，并通过涡轮传动装置与驱动电机的连接，所述双联动涡轮升降丝杆的上部穿过设置于实验台上层的导向定位螺母； 所述实验台两端的两个双联动涡轮升降丝杆之间分别设置有一排水管托架，所述排水管托架通过排水管托架支撑板固定于双联动涡轮升降丝杆顶端； 在实验台上层且靠近双联动涡轮升降丝杆处设置有标尺； 所述排水管托架支撑板上设置有水平向的指针，所述指针随着托架的升降在标尺处上下移动，反映排水管位置沉降量； 所述实验台上层两端分别设置有升降控制开关，所述升降控制开关分别控制一个驱动电机，从而分别控制实验台两端双联动涡轮升降丝杆的升降。2.如权利要求1所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，其特征在于:所述排水管托架近“V”型，表面设有缓冲胶垫，防止排水管磕碰、滑动。3.如权利要求1所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，其特征在于:所述标尺上设置有刻度为毫米。4.如权利要求1所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，其特征在于:所述实验台的4根腿上安装有带有锁定机构的万向轮，用于移动或固定实验台。5.如权利要求1所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，其特征在于:所述指针的长度不影响排水管上下移动。6.如权利要求1所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台，其特征在于:所述试验台上层上表面满铺木板并垫橡胶垫。7.利用权利要求1所述的一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台实现模拟排水管沉降的方法为: 步骤一:将实验台架摆放至适当位置，接通电源，两组升降丝杠均调至统一水平位置，锁定万向轮； 步骤二:将排水管居中放置于实验台排水管托架上； 步骤三:重复步骤二，设置好多个放置有排水管的实验台并使实验台上的排水管俩俩正常拼接;锁定万向轮;依实验台编号记录指针在标尺上的读数； 步骤四:在试验台周边布设监测仪器设备，读取初始值； 步骤五:调节双联动涡轮升降丝杆，模拟排水管线沉降； 步骤六:调节升降丝杠，模拟排水管线沉降； 步骤七:按实验台编号记录指针在标尺上的读数，监测设备采集数据； 步骤八:拆除监测仪器设备，卸下排水管，实验结束。
【文档编号】G01M13/00GK106092553SQ201610657738
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月12日 公开号201610657738.4, CN 106092553 A, CN 106092553A, CN 201610657738, CN-A-106092553, CN106092553 A, CN106092553A, CN201610657738, CN201610657738.4
【发明人】刘文彬, 闫宇蕾, 张建全, 高文新, 刘永勤, 王志京, 王彪, 曹宝宁, 张贺, 高斌斌
【申请人】北京城建勘测设计研究院有限责任公司