CN114216767A - 一种管道结构荷载试验装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种管道结构荷载试验装置及其使用方法，包括试验台架、加载装置、应变计和位移计；试验台架包括箱形主体、支撑梁和顶梁；箱形主体的内部填充有覆土；支撑梁有两道，分别沿箱形主体左右两侧的侧壁顶部通长设置；顶梁有三道，沿纵向间隔设置在两侧支撑梁的顶部之间；在三道顶梁的顶部连有顶梁连接板；试验管件埋设在覆土的内部、靠近箱形主体的底面位置处；应变计有四组，分别设置在试验管件上下左右侧；每组应变计沿纵向间隔贴设在试验管件的内壁上；位移计有四组，分别与应变计对应设置；加载装置有三组，沿纵向间隔设置在覆土的顶部。本发明解决了传统的管道修复的工艺、材料发展时间短，缺乏相应的标准、依据的技术问题。

Description

一种管道结构荷载试验装置及其使用方法
技术领域
本发明属于管道结构荷载试验领域，特别涉及一种管道结构荷载试验装置及其使用方法。
背景技术
随着城市建设的飞速发展，城市地下管网的规模不断扩大，新建管道及旧有管道维修工作逐年增加。从城市管网建设和运行调研结果看，除了建国初期开始建设的、使用已达半个世纪以上的管道出现损坏外，一些新建管道也由于局部地质条件较差等原因而出现结构性或功能性损坏现象。由于管道修复工程的大量需要，我国各地在管道修复技术的研究和应用方面取得了较大进步，目前，包括从国外引进及自主开发用于管道修复的工艺、材料种类繁多，其中不乏先进技术。但管道修复的工艺、材料发展时间短，还缺乏相应的标准、依据。
建立管道结构荷载强度试验平台，可模拟管道各种实际受力工况，并能进行破坏性测试，通过试验摸索不同管道修复工艺、材料的修复效果、结构强度及承载力，为管道修复工艺、材料提供设计依据，形成设计标准。有利于管道修复技术的归纳总结、推广运用，从而有助于延长城市基础设施的使用寿命，节约基础设施投资，达到节能减排的目的，对提高城市建设管理的技术水平，保障城市管网的安全运行具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道结构荷载试验装置及其使用方法，要解决传统的管道修复的工艺、材料发展时间短，缺乏相应的标准、依据的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种管道结构荷载试验装置，用以对试验管件力学性能试验；包括有试验台架、加载装置、应变计和位移计；所述试验台架包括有箱形主体、支撑梁和顶梁；所述箱形主体为缺顶面的六面体结构，在箱形主体的内部填充有覆土；所述覆土的顶面与箱形主体的顶部之间留有间距；所述支撑梁有两道，分别沿箱形主体左右两侧的侧壁顶部通长设置；所述顶梁有三道，沿纵向间隔设置在两侧支撑梁的顶部之间；在三道顶梁的顶部连接有顶梁连接板；所述试验管件埋设在覆土的内部、靠近箱形主体的底面位置处，且试验管件沿箱形主体的纵轴线设置；所述应变计有四组，分别设置在试验管件上下左右侧；每组应变计沿纵向间隔贴设在试验管件的内壁上；所述位移计有四组，分别与应变计对应设置；所述加载装置有三组，沿纵向间隔设置在覆土的顶部；每组加载装置与顶梁对应布置；所述加载装置的顶部安装在顶梁的底部，加载装置的底部压设在覆土上。
优选的，所述箱形主体包括有底梁、底板、前面板、侧面板和后面板；所述底梁有一组，沿纵向平行间隔布置，每根底梁横向设置；所述底板铺设在一组底梁的顶部；所述前面板设置在底板的前侧；所述侧面板有两块，分别设置在底板的左右两侧；所述后面板设置在底板的后侧；所述前面板与侧面板之间、后面板与侧面板之间分别通过角码连接。
优选的，所述前面板包括有前面板、侧面板和后面板均由面板单元A拼接而成；在前面板的板面中部设置有可拆卸的面板单元B。
优选的，所述试验管件与试验管件底部之间的间距为10-15cm。
优选的，在前面板和后面板的板面上分别对应设有预留通孔；当试验加载载荷大于试验装置最大加载能力50%时，在前面板与后面板上对应的预留通孔中之间加设拉杆。
优选的，所述加载装置包括有安装底座、加载油缸、压力传感器和压力分配脚；所述安装底座安装在顶梁的底部；所述加载油缸安装在安装底座底部；所述压力传感器安装在加载油缸下端头部；所述压力分配脚呈圆台形，施压于覆土的顶部。
优选的，位于最外侧的应变计和位移计设置在试验管件的管口处；位于试验管件的内部应变计和位移计布置在距离管口1/4位置处和1/2位置处；所述位移计与应变计用以采集试验管件的变形和应变的试验数据。
一种管道结构荷载试验装置的使用方法，包括步骤如下。
步骤一，试验台架的拼装与加载装置的调试：选定试验场地，拼装试验台架及安装加载装置，并联动调试。
步骤二，试验管件就位：试验台架的底部填10-15cm的覆土并夯实，将试验管件平稳放置在覆土的中间。
步骤三，布设试验数据采集元件：将应变计和位移计布置在试验管件的内侧壁上，连接好数据线。
步骤四，逐层覆土的填土、夯实：按25cm~30cm每层，逐层回填夯实试验管件上方的覆土，覆土回填至加载装置的压力分配脚底部即可；测试每个压力传感器是否正常。
步骤五，预加载：正式试验前进行预加载，用试验最大载荷的20-30%进行预加载，进一步压实覆土的同时观察试验台架、加载装置、应变计和位移计和工作是否正常。
步骤六，加载试验：按试验最大载荷分级加载，一般分为8-10级加载；记录初始值，依据压力传感器采集的压力数据进行逐级加载，每级加载完成后静置10min，观察试验管件变形和破坏情况，读取记录试验管件的应变和变形数据，直至加载完成。
步骤七，试验完成：挖去覆土，取出试验管件，放入新试验管件，重复上述步骤二~步骤六的步骤进行试验，直至所有试验管件试验完毕。
优选的，在步骤七试验过程中，随时观察试验台架有无变形；在进行试验管件的破坏性测试时，减少加载等级，逐步加载至试验管件发生明显变形破坏，压力不再增大为止，记录试验管件发生破坏时的最大载荷。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明中的管道结构荷载试验装置采用模块化设计，加工容易，安装方便，安装人员通过简单培训，了解安装流程即可顺利完成安装；同时，本发明的管道结构荷载试验装置采用分体拼装式设计，试验台架可拆卸移运，转场使用。
2、本发明中的管道结构荷载试验装置结构安全，强度大，稳定性高，可进行管道破环性实验，解决了传统的管道修复的工艺、材料发展时间短，还缺乏相应的标准、依据的技术问题。
3、本发明中的加载油缸可分组控制，便于模仿管道实际运行时的多种受力工况，并且本发明的管道结构荷载试验装置增加应变计、位移计及传感器，试验台架即可进行管道内外压等一系列结构相关的力学试验，具有功能拓展性。
4、本发明在试验管件的管口、距管口1/4位置和距离管口1/2管中处分别布置试验数据采集元件，全面采集试验管件的变形和应变试验数据，通过试验摸索不同管道修复工艺、材料的修复效果、结构强度及承载力，能够为管道修复工艺、材料提供设计依据，形成设计标准。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的管道结构荷载试验装置的竖向剖面结构示意图。
图2为本发明的管道结构荷载试验装置的正面结构示意图。
图3为本发明的管道结构荷载试验装置的侧面结构示意图。
图4为本发明的管道结构荷载试验装置的背面结构示意图。
图5为本发明中加载装置的结构示意图。
附图标记：1－试验管件、2－试验台架、2.1－箱形主体、2.1.1－底梁、2.1.2－底板、2.1.3－前面板、2.1.4－侧面板、2.1.5－后面板、2.1.6－角码、2.1a－面板单元A、2.1b－面板单元B、2.2－支撑梁、2.3－顶梁、2.4－顶梁连接板、3－加载装置、3.1－安装底座、3.2－加载油缸、3.3－压力传感器、3.4－压力分配脚、4－应变计、5－位移计、6－覆土、7－预留通孔、8－拉杆。
具体实施方式
如图1-5所示，这种管道结构荷载试验装置，用以对试验管件1力学性能试验；包括有试验台架2、加载装置3、应变计4和位移计5；所述试验台架2包括有箱形主体2.1、支撑梁2.2和顶梁2.3；所述箱形主体2.1为缺顶面的六面体结构，在箱形主体2.1的内部填充有覆土6；所述覆土6的顶面与箱形主体2.1的顶部之间留有间距；所述支撑梁2.2有两道，分别沿箱形主体2.1左右两侧的侧壁顶部通长设置；所述顶梁2.3有三道，沿纵向间隔设置在两侧支撑梁2.2的顶部之间；在三道顶梁2.3的顶部连接有顶梁连接板2.4；所述试验管件1埋设在覆土6的内部、靠近箱形主体2.1的底面位置处，且试验管件1沿箱形主体2.1的纵轴线设置；所述应变计4有四组，分别设置在试验管件1上下左右侧；每组应变计4沿纵向间隔贴设在试验管件1的内壁上；所述位移计5有四组，分别与应变计4对应设置；所述加载装置3有三组，沿纵向间隔设置在覆土6的顶部；每组加载装置3与顶梁2.3对应布置；所述加载装置3的顶部安装在顶梁2.3的底部，加载装置3的底部压设在覆土6上。
本实施例中，所述箱形主体2.1包括有底梁2.1.1、底板2.1.2、前面板2.1.3、侧面板2.1.4和后面板2.1.5；所述底梁2.1.1有一组，沿纵向平行间隔布置，每根底梁2.1.1横向设置；所述底板2.1.2铺设在一组底梁2.1.1的顶部；所述前面板2.1.3设置在底板2.1.2的前侧；所述侧面板2.1.4有两块，分别设置在底板2.1.2的左右两侧；所述后面板2.1.5设置在底板2.1.2的后侧；所述前面板2.1.3与侧面板2.1.4之间、后面板2.1.5与侧面板2.1.4之间分别通过角码2.1.6连接。
本实施例中，所述底梁2.1.1和顶梁2.3均采用型钢杆件制成。
本实施例中，所述侧面板2.1.4的顶部连接有用以连接支撑梁2.2的连接板。
本实施例中，所述前面板2.1.3包括有前面板2.1.3、侧面板2.1.4和后面板2.1.5均由面板单元A2.1a拼接而成；在前面板2.1.3的板面中部设置有可拆卸的面板单元B2.1b。
本实施例中，所述试验管件1与试验管件1底部之间的间距为10-15cm。
本实施例中，在前面板2.1.3和后面板2.1.5的板面上分别对应设有预留通孔7；当试验加载载荷大于试验装置最大加载能力50%时，在前面板2.1.3与后面板2.1.5上对应的预留通孔7中之间加设拉杆8。
本实施例中，所述加载装置3包括有安装底座3.1、加载油缸3.2、压力传感器3.3和压力分配脚3.4；所述安装底座3.1安装在顶梁2.3的底部；所述加载油缸3.2安装在安装底座3.1底部；所述压力传感器3.3安装在加载油缸3.2下端头部；所述压力分配脚3.4呈圆台形，施压于覆土6的顶部。
本实施例中，位于最外侧的应变计4和位移计5设置在试验管件1的管口处；位于试验管件1的内部应变计4和位移计5布置在距离管口1/4位置处和1/2位置处；所述位移计5与应变计4用以采集试验管件1的变形和应变的试验数据。
本实施例中，所述支撑梁2.2与侧面板2.1.4的顶部之间通过高强螺栓连接。
本实施例中，所述底梁2.1.1在底板2.1.2的底部前侧和底板2.1.2的底部后侧分别连续设置有两根，并且两根底梁2.1.1并排设置；所述底梁2.1.1在底板2.1.2的底部中间间隔布置；所述底梁2.1.1由型钢杆件制成，底梁2.1.1与底板2.1.2之间通过高强螺栓连接。
本实施例中，所述面板单元A2.1a的四周边缘分别水平向外弯折，形成折边；相邻面板单元A2.1a之间通过穿设在折边中的高强螺栓连接；所述面板单元B2.1b的四周边缘分别水平向外弯折，形成折边；相邻面板单元B2.1b之间通过穿设在折边中的高强螺栓连接；所述面板单元B2.1b与面板单元A2.1a之间通过穿设在对应的折边中的高强螺栓连接。
本实施例中，所述侧面板2.1.4与前面板2.1.3连接的转角处以及侧面板2.1.4与后面板2.1.5连接的转角处分别沿竖向间隔设置有水平的三角支撑板。
本实施例中，所述顶梁连接板2.4有一组，沿横向间隔布置；每块顶梁连接板2.4将一组顶梁2.3对应连接。
本实施例中，所述加载装置3的顶部与顶梁2.3固定连接。
这种管道结构荷载试验装置的使用方法，管道结构荷载试验装置采用模块化分体拼装式设计，该使用方法包括步骤如下。
步骤一，试验台架2的拼装与加载装置3的调试：选定试验场地，拼装试验台架2及安装加载装置3，并联动调试。
步骤二，试验管件1就位：试验台架2的底部填10-15cm的覆土6并夯实，将试验管件1平稳放置在覆土6的中间。
步骤三，布设试验数据采集元件：将应变计4和位移计5布置在试验管件1的内侧壁上，连接好数据线。
步骤四，逐层覆土6的填土、夯实：按25cm~30cm每层，逐层回填夯实试验管件1上方的覆土6，覆土6回填至加载装置3的压力分配脚3.4底部即可；测试每个压力传感器3.3是否正常。
步骤五，预加载：正式试验前进行预加载，用试验最大载荷的20-30%进行预加载，进一步压实覆土6的同时观察试验台架2、加载装置3、应变计4和位移计5和工作是否正常。
步骤六，加载试验：按试验最大载荷分级加载，一般分为8-10级加载；记录初始值，依据压力传感器3.3采集的压力数据进行逐级加载，每级加载完成后静置10min，观察试验管件1变形和破坏情况，读取记录试验管件1的应变和变形数据，直至加载完成。
步骤七，试验完成：挖去覆土6，取出试验管件1，放入新试验管件，重复上述步骤二~步骤六的步骤进行试验，直至所有试验管件1试验完毕。
本实施例中，在步骤七试验过程中，随时观察试验台架2有无变形；在进行试验管件1的破坏性测试时，减少加载等级，逐步加载至试验管件1发生明显变形破坏，压力不再增大为止，记录试验管件1发生破坏时的最大载荷。
本实施例中，三组加载油缸3.2可整体或分组控制，模拟管道的各种工况。
本实施例中，当试验管件1的截面积较大时，可适当增大试验台架2中各部件尺寸，从而增加试验台架2的整体尺寸，并增设加载油缸3.2，增大装置加载能力。
本实施例中，所述管道结构荷载试验装置拼装步骤如下：试验现场准备→管道结构荷载试验装置的各个构件运至现场→底梁2.1.1和底板2.1.2的拼装，形成箱形主体2.1的底座→拼装前面板2.1.3、侧面板2.1.4和后面板2.1.5→将拼装完成的面板拼装在底座上，面板的拐角处用三角支撑板连接→箱形主体2.1两侧的侧面板2.1.4顶部拼装支承梁2.2→支承梁2.2上部拼装顶梁2.3→顶梁2.3上部安装顶梁联接板2.4→顶梁2.3的下部安装加载装置3→检查全部高强螺栓连接是否可靠→加载装置3调试试运行→安装完成。

Claims (9)

1.一种管道结构荷载试验装置，用以对试验管件（1）力学性能试验；其特征在于：包括有试验台架（2）、加载装置（3）、应变计（4）和位移计（5）；所述试验台架（2）包括有箱形主体（2.1）、支撑梁（2.2）和顶梁（2.3）；所述箱形主体（2.1）为缺顶面的六面体结构，在箱形主体（2.1）的内部填充有覆土（6）；所述覆土（6）的顶面与箱形主体（2.1）的顶部之间留有间距；所述支撑梁（2.2）有两道，分别沿箱形主体（2.1）左右两侧的侧壁顶部通长设置；所述顶梁（2.3）有三道，沿纵向间隔设置在两侧支撑梁（2.2）的顶部之间；在三道顶梁（2.3）的顶部连接有顶梁连接板（2.4）；所述试验管件（1）埋设在覆土（6）的内部、靠近箱形主体（2.1）的底面位置处，且试验管件（1）沿箱形主体（2.1）的纵轴线设置；所述应变计（4）有四组，分别设置在试验管件（1）上下左右侧；每组应变计（4）沿纵向间隔贴设在试验管件（1）的内壁上；所述位移计（5）有四组，分别与应变计（4）对应设置；所述加载装置（3）有三组，沿纵向间隔设置在覆土（6）的顶部；每组加载装置（3）与顶梁（2.3）对应布置；所述加载装置（3）的顶部安装在顶梁（2.3）的底部，加载装置（3）的底部压设在覆土（6）上。
2.根据权利要求1所述的管道结构荷载试验装置，其特征在于：所述箱形主体（2.1）包括有底梁（2.1.1）、底板（2.1.2）、前面板（2.1.3）、侧面板（2.1.4）和后面板（2.1.5）；所述底梁（2.1.1）有一组，沿纵向平行间隔布置，每根底梁（2.1.1）横向设置；所述底板（2.1.2）铺设在一组底梁（2.1.1）的顶部；所述前面板（2.1.3）设置在底板（2.1.2）的前侧；所述侧面板（2.1.4）有两块，分别设置在底板（2.1.2）的左右两侧；所述后面板（2.1.5）设置在底板（2.1.2）的后侧；所述前面板（2.1.3）与侧面板（2.1.4）之间、后面板（2.1.5）与侧面板（2.1.4）之间分别通过角码（2.1.6）连接。
3.根据权利要求1所述的管道结构荷载试验装置，其特征在于：所述前面板（2.1.3）包括有前面板（2.1.3）、侧面板（2.1.4）和后面板（2.1.5）均由面板单元A（2.1a）拼接而成；在前面板（2.1.3）的板面中部设置有可拆卸的面板单元B（2.1b）。
4.根据权利要求1所述的管道结构荷载试验装置，其特征在于：所述试验管件（1）与试验管件（1）底部之间的间距为10-15cm。
5.根据权利要求1所述的管道结构荷载试验装置，其特征在于：在前面板（2.1.3）和后面板（2.1.5）的板面上分别对应设有预留通孔（7）；当试验加载载荷大于试验装置最大加载能力50%时，在前面板（2.1.3）与后面板（2.1.5）上对应的预留通孔（7）中之间加设拉杆（8）。
6.根据权利要求1所述的管道结构荷载试验装置，其特征在于：所述加载装置（3）包括有安装底座（3.1）、加载油缸（3.2）、压力传感器（3.3）和压力分配脚（3.4）；所述安装底座（3.1）安装在顶梁（2.3）的底部；所述加载油缸（3.2）安装在安装底座（3.1）底部；所述压力传感器（3.3）安装在加载油缸（3.2）下端头部；所述压力分配脚（3.4）呈圆台形，施压于覆土（6）的顶部。
7.根据权利要求1所述的管道结构荷载试验装置，其特征在于：位于最外侧的应变计（4）和位移计（5）设置在试验管件（1）的管口处；位于试验管件（1）的内部应变计（4）和位移计（5）布置在距离管口1/4位置处和1/2位置处；所述位移计（5）与应变计（4）用以采集试验管件（1）的变形和应变的试验数据。
8.一种权利要求1-7中任意一项所述的管道结构荷载试验装置的使用方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一，试验台架（2）的拼装与加载装置（3）的调试：选定试验场地，拼装试验台架（2）及安装加载装置（3），并联动调试；
步骤二，试验管件（1）就位：试验台架（2）的底部填10-15cm的覆土（6）并夯实，将试验管件（1）平稳放置在覆土（6）的中间；
步骤三，布设试验数据采集元件：将应变计（4）和位移计（5）布置在试验管件（1）的内侧壁上，连接好数据线；
步骤四，逐层覆土（6）的填土、夯实：按25cm~30cm每层，逐层回填夯实试验管件（1）上方的覆土（6），覆土（6）回填至加载装置（3）的压力分配脚（3.4）底部即可；测试每个压力传感器（3.3）是否正常；
步骤五，预加载：正式试验前进行预加载，用试验最大载荷的20-30%进行预加载，进一步压实覆土（6）的同时观察试验台架（2）、加载装置（3）、应变计（4）和位移计（5）和工作是否正常；
步骤六，加载试验：按试验最大载荷分级加载，一般分为8-10级加载；记录初始值，依据压力传感器（3.3）采集的压力数据进行逐级加载，每级加载完成后静置10min，观察试验管件（1）变形和破坏情况，读取记录试验管件（1）的应变和变形数据，直至加载完成；
步骤七，试验完成：挖去覆土（6），取出试验管件（1），放入新试验管件，重复上述步骤二~步骤六的步骤进行试验，直至所有试验管件（1）试验完毕。
9.根据权利要求8所述的管道结构荷载试验装置的使用方法，其特征在于：在步骤七试验过程中，随时观察试验台架（2）有无变形；在进行试验管件（1）的破坏性测试时，减少加载等级，逐步加载至试验管件（1）发生明显变形破坏，压力不再增大为止，记录试验管件（1）发生破坏时的最大载荷。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105300876A (zh) * 2015-11-07 2016-02-03 北京工业大学 自平衡式埋地管道与土体相互作用试验装置
CN105973620A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 重庆交通大学 用于全场观测围岩变形破坏的隧道模型试验装置
CN107894368A (zh) * 2017-11-03 2018-04-10 中国石油大学(华东) 一种基于应变检测的管道安全评价装置及方法
CN207620797U (zh) * 2017-11-22 2018-07-17 中国铁路总公司 一种盾构隧道施工期荷载模拟与结构内力测试试验系统
CN207649998U (zh) * 2017-12-27 2018-07-24 西南交通大学 隧道衬砌结构非均匀载荷力学特性试验装置
CN111141616A (zh) * 2020-01-08 2020-05-12 东北石油大学 一种模拟缝网改造地层套管变形的实验装置及实验方法
CN211652342U (zh) * 2019-11-26 2020-10-09 中国石油天然气股份有限公司 外载荷下的埋地管道失稳测试装置
CN113008496A (zh) * 2021-02-18 2021-06-22 山东科技大学 一种埋土充压管道错动载荷作用下性能评估的实验方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105300876A (zh) * 2015-11-07 2016-02-03 北京工业大学 自平衡式埋地管道与土体相互作用试验装置
CN105973620A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 重庆交通大学 用于全场观测围岩变形破坏的隧道模型试验装置
CN107894368A (zh) * 2017-11-03 2018-04-10 中国石油大学(华东) 一种基于应变检测的管道安全评价装置及方法
CN207620797U (zh) * 2017-11-22 2018-07-17 中国铁路总公司 一种盾构隧道施工期荷载模拟与结构内力测试试验系统
CN207649998U (zh) * 2017-12-27 2018-07-24 西南交通大学 隧道衬砌结构非均匀载荷力学特性试验装置
CN211652342U (zh) * 2019-11-26 2020-10-09 中国石油天然气股份有限公司 外载荷下的埋地管道失稳测试装置
CN111141616A (zh) * 2020-01-08 2020-05-12 东北石油大学 一种模拟缝网改造地层套管变形的实验装置及实验方法
CN113008496A (zh) * 2021-02-18 2021-06-22 山东科技大学 一种埋土充压管道错动载荷作用下性能评估的实验方法

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