土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种管道运输行业中的模拟试验装置，具体的说是一种土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置。它包括：箱体框架上连接有护板构成的多段箱体，每段箱体均为可抽拉式活动箱体，可抽拉式活动箱体的上部开口，可以填土，箱体由固定底座通过地锚螺栓固定在地面上，箱体框架的左右两端由加强板及加强钢套管构成的。本发明能够模拟土体侧向位移与埋地管道相互作用的室内试验，为埋地管道破坏成因提供试验依据。
【专利说明】土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管道运输行业中的模拟试验装置，具体的说是一种土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置。
【背景技术】
[0002]管道作为物流输送的一种有效手段，在现代化生产和人民生活中起着重要作用，已成为路地输送的首要方式。埋地管道由于其稳定高效等优点，在管道输送中占有较大的比重。然而埋地管道分布范围广，沿途区域自然条件和地质环境复杂多样，不可避免的会受到各种地质灾害的威胁和侵害。在多种地质灾害中地震所引起的断层作用尤为明显，地层蠕变或者构造与断层活动等原因会使土体间产生滑移的侧向位移，长期下去这势必会造成埋地管道的破坏，也会影响到管道的安全使用。现阶段埋地管道破坏研宄主要基于数值模拟手段，而数值模拟的结果必须通过试验来验证，而在相应的试验方面，也仅仅是进行埋地管道极限荷载试验。现有试验无法真实模拟土体侧向位移与埋地管道相互作用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能够模拟土体间滑动产生的侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置。利用这种装置，可模拟土体不同位移和加载速率的土体间滑动，测量分析管道的应变和变形特征及破坏过程，为埋地管道破坏成因提供试验依据。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]一种土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置，包括埋地管道、箱体框架、多段箱体、可抽拉式活动箱体、滑道、动作器连接头，其特征在于:所述箱体框架上连接有护板构成的多段箱体，该多段箱体分成五段，每段箱体均为可抽拉式活动箱体，可抽拉式活动箱体的上部开口，可抽拉式活动箱体上装有动作器连接头，所述箱体框架的左右两端均装有加强板及加强钢套管。
[0006]本发明的上述技术方案与现有技术相比，能够模拟对埋地管道的不同位移和加载速率的土体间滑动，进行土体侧向位移与埋地管道相互作用的室内试验，通过测量分析管道的应变和变形特征及破坏过程，为埋地管道破坏成因提供试验依据。
[0007]作为本发明的一种优选方式，所述多段箱体上的动作器连接头通过加劲肋与可抽拉式活动箱体连接，箱体的下方设有固定底座。
[0008]作为本发明的一种优选方式，所述箱体框架上设有上、下定位板和左、右滑道。
[0009]作为本发明的一种优选方式，所述箱体的下方设有的固定底座，该固定底座上设有预留孔。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图。
[0011]图2是图1的左视图。
[0012]图3是本发明中的箱体框架的结构示意图。
[0013]图4是本发明中可抽拉式活动箱体的结构示意图。
[0014]图5是图4的左视图。
[0015]图6是图4的右视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图详述本发明:
[0017]一种土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置。参见附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，图中:埋地管道1，加强钢套管2，加强板3，土体4，箱体框架5，可抽拉式活动箱体6，动作器连接头7，加劲肋8，上定位板9，下定位板10，固定底座11，预留孔12，左滑道13，右滑道14，护板15。
[0018]本发明的实施例中箱体框架5上连接有护板15构成的多段箱体，该多段箱体分成五段，每段箱体为可抽拉式活动箱体6，箱体框架5的左右两端装有加强板3和加强钢套管2。
[0019]作为本发明的一种优选结构，多段箱体上的动作器连接头7通过加劲肋8与可抽拉式活动箱体6连接，箱体的下方设有固定底座11。
[0020]作为本发明的一种优选结构，参见附图3，箱体框架5上设有上定位板9、下定位板10、左滑道13和右滑道14。
[0021]作为本发明的一种优选结构，箱体的下方设有的固定底座11，该固定底座11上设有预留孔12。
[0022]为真实模拟土体侧向产生的位移，本实施例为五段设置，箱体框架5由固定底座11上的预留孔12通过地锚螺栓固定到地面上，在箱体框架5上焊接的上定位板9、下定位板10、左滑道13和右滑道14，能够保证可抽拉式活动箱体6的滑动性能。
[0023]由于埋地管道刚度较大，为避免加载时箱体产生过大变形，在箱体框架5和护板15构成的多段箱体上焊接加强板3，利用加强板3提高箱体强度和刚度。
[0024]加强钢套管2采用加厚的合金钢制成，加强钢套管2设置在多段箱体的左右两端，其内径可由埋地管道I的外径确定(以能够顺利将管道放入为准)，加强板3及加强钢套管2焊成一个整体。
[0025]为实现用MTS加载模拟土体蠕变作用，在可抽拉式活动箱体6的侧面装有动作器连接头7，动作器连接头7用加劲肋8与可抽拉式活动箱体6焊接在一起，动作器连接头7的另一端打孔与MTS动作器连接到一起。动作器连接头7可设在可抽拉式活动箱体6上的不同位置及不同方向，以模拟不同状况下的土体蠕变。
[0026]将试验用的埋地管道I内外壁预置埋入应变片，形成应变测量系统。
[0027]将多段箱体底部固定，可抽拉式活动箱体6放入箱体框架就位，从箱体框架的左(右)端的加强钢套管2内放入埋地管道I，埋地管道I依次通过可抽拉式活动箱体6的左(右)孔，然后向可抽拉式活动箱体6内填土并夯实，通过加载端将MTS拟动力试验装置的加载位移加载到可抽拉式活动段8实现土体间滑动位移，通过测量系统测量埋地管道I内外壁的应变，并观测分析埋地管道变形与破坏过程。
【权利要求】
1.一种土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置，包括埋地管道、箱体框架、多段箱体、可抽拉式活动箱体、滑道、动作器连接头，其特征在于:所述箱体框架上连接有护板构成的多段箱体，该多段箱体分成五段，每段箱体均为可抽拉式活动箱体，可抽拉式活动箱体的上部开口，可抽拉式活动箱体上装有动作器连接头，所述箱体框架的左右两端均装有加强板及加强钢套管。
2.根据权利要求1所述的土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置，其特征在于:所述箱体框架上设有上、下定位板和左、右滑道。
3.根据权利要求1所述的土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置，其特征在于:所述多段箱体上的动作器连接头通过加劲肋与可抽拉式活动箱体连接，箱体的下方设有固定底座。
4.根据权利要求1所述的土体侧向位移与埋地管道相互作用的试验装置，其特征在于:所述箱体的下方设有的固定底座，该固定底座上设有预留孔。
【文档编号】G01N19/00GK104458565SQ201410772411
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月15日 优先权日:2014年12月15日
【发明者】朱庆杰, 贾海波, 任瑞, 张涛 申请人:常州大学