CN212379170U - 一种预制装配式综合管廊外压试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预制装配式综合管廊外压试验设备，包括试验架、下支承梁、上支承梁、加荷装置、加压梁、显示量值的仪表；下支承梁水平位置可调的安装在试验架上，上支承梁高度可调的安装在试验架上，加荷装置和加压梁安装于上支承梁，管廊夹在加压梁和下支承梁之间；加荷装置与显示量值的仪表相接。本实用新型通用性强，易于实现，能检验大断面预制拼装综合管廊的抗压性能，适用于包括单舱、双舱、三舱甚至多舱的大断面预制装配式综合管廊外压试验，属于市政施工检测技术。

Description

一种预制装配式综合管廊外压试验设备

技术领域

本实用新型涉及市政施工检测技术，具体涉及一种预制装配式综合管廊外压试验设备。

背景技术

相较于管涵、箱涵，预制装配式综合管廊断面较大，现有的管材检测装置无法对大断面管廊进行外压试验。

现有技术中也存在管廊外压试验设备，但是该设备是依据具体的管廊形状和尺寸而制作，专用性强，通用性差，针对不同型号的预制装配式管廊往往要配备不同的试验设备。且现有的试验设备仅能针对小尺寸管廊(一般是单舱管廊)进行检测，不存在对大尺寸管廊进行检测的设备。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种通用性强的预制装配式综合管廊外压试验设备。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种预制装配式综合管廊外压试验设备，包括试验架、下支承梁、上支承梁、加荷装置、加压梁、显示量值的仪表；下支承梁水平位置可调的安装在试验架上，上支承梁高度可调的安装在试验架上，加荷装置和加压梁安装于上支承梁，管廊夹在加压梁和下支承梁之间；加荷装置与显示量值的仪表相接。

作为一种优选，试验架包括底座、两根支撑柱、四根斜撑，两根支撑柱垂直固定在底座上，两根支撑柱左右对称设置，每根支撑柱与底座之间均设有两根斜撑；下支承梁安装在底座上，下支承梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸，下支承梁沿着垂直管廊轴线方向排列；上支承梁安装在支撑柱上，上支承梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸。

作为一种优选，底座的翼缘板沿着垂直管廊轴线方向设有多组螺栓孔，下支承梁与底座的翼缘板通过螺栓连接；支撑柱的翼缘板沿着高度方向设有多组螺栓孔，上支承梁与支撑柱的翼缘板通过螺栓连接。采用这种结构后，易于装拆和调整，易于实现。

作为一种优选，上支承梁、支撑柱、底座的腹板均焊接有腹板横向加劲肋。采用这种结构后，加劲肋能有效增大截面的抗扭刚度，保证H型钢腹板的局部稳定。

作为一种优选，采用三点法进行试验时，加压梁的数量为一根，上支承梁、加荷装置、加压梁依次设置；加压梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸。

作为一种优选，采用四点法进行试验时，加压梁的数量为三根，上支承梁的下端连接一根沿着垂直管廊轴线方向延伸的加压梁，该加压梁的下方连接两个加荷装置，加荷装置关于管廊轴线对称设置，每个加荷装置的下方均连接一根沿着管廊轴线方向延伸的加压梁。

作为一种优选，下支承梁、上支承梁、加压梁、支撑柱、底座均采用H型钢。

作为一种优选，下支承梁、上支承梁、加压梁的型钢规格为HW400×400；支撑柱的型钢规格为HM500×300；底座的型钢规格为HW600×300；斜撑为2I20b#双拼工字钢。采用这种结构后，HW型钢抗扭性能优异，在受弯条件下弯曲度较小，受压强度也较工字钢更高。工字钢斜撑能增强试验架的稳定性。

作为一种优选，加荷装置为电动液压千斤顶。

作为一种优选，加压梁与管廊接触的一面、下支承梁与管廊接触的一面均设有橡胶垫板。采用这种结构后，能防止管廊因为摩擦造成损伤，也可防止部件之间的相对滑移。

本实用新型的原理是：通过下支承梁的水平位置调整，调整下支承梁之间的距离，使试验设备适用于不同宽度的管廊；通过上支承梁的高度位置调整，使试验设备适用于不同高度的管廊。由此，一套试验设备即可适用于多种型号的管廊，包括单舱、双舱、三舱甚至多舱的大断面预制装配式综合管廊外压试验，通过机械压力的传递，检测管廊在设计荷载下强度是否满足要求，并得到管廊的裂缝荷载和破坏荷载。

总的说来，本实用新型具有如下优点：通用性强，易于实现，能检验大断面预制拼装综合管廊的抗压性能。

附图说明

图1是实施例一的预制装配式综合管廊外压试验设备的立体图。

图2是实施例一的预制装配式综合管廊外压试验设备的截面图。

图3是实施例二的预制装配式综合管廊外压试验设备的立体图。

图4是实施例二的预制装配式综合管廊外压试验设备的截面图。

其中，1为底座，2为下支承梁，3为支撑柱，4为斜撑，5为上支承梁，6为加荷装置，7为显示量值的仪表，8为管廊，9为橡胶垫板，10为加压梁，11为高强螺栓，12为螺栓孔。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例一

一种预制装配式综合管廊外压试验设备，包括试验架、下支承梁、上支承梁、加荷装置、加压梁、显示量值的仪表。本实施例试件为单舱管廊，采用三点法进行试验，内宽小于4000mm的管廊外压荷载按三点法进行试验。

试验架包括底座、两根支撑柱、四根斜撑，两根支撑柱垂直固定在底座上，两根支撑柱左右对称设置，每根支撑柱与底座之间均设有两根斜撑；下支承梁安装在底座上，下支承梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸，下支承梁沿着垂直管廊轴线方向排列；上支承梁安装在支撑柱上，上支承梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸。底座的翼缘板沿着垂直管廊轴线方向设有多组螺栓孔，下支承梁与底座的翼缘板通过螺栓连接；支撑柱的翼缘板沿着高度方向设有多组螺栓孔，上支承梁与支撑柱的翼缘板通过螺栓连接。上支承梁、支撑柱、底座的腹板均焊接有腹板横向加劲肋。采用三点法进行试验时，加压梁的数量为一根，上支承梁、加荷装置、加压梁依次设置；加压梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸。下支承梁、上支承梁、加压梁、支撑柱、底座均采用H型钢。下支承梁、上支承梁、加压梁的型钢规格为HW400×400；支撑柱的型钢规格为HM500×300；底座的型钢规格为HW600×300；斜撑为2I20b#双拼工字钢。试验架均为型钢通过螺栓连接、焊接组装而成。优选的，采用8.8级高强螺栓连接。上、下支承梁覆盖管廊的整个试验段长度。上支承梁、下支承梁均为钢梁，在试验时，上支承梁和下支承梁均为受弯构件，钢梁的刚度应保证在最大荷载下其弯曲度不超过管廊试验长度的1/720。

加荷装置为电动液压千斤顶。加荷装置与显示量值的仪表相接，能显示加荷装置的压力大小。使用时，加荷装置应位于管廊计算长度的中点。

加压梁与管廊接触的一面、下支承梁与管廊接触的一面均设有橡胶垫板。优选的，橡胶垫板的长度、宽度与加压梁相同，厚度为3cm。

加压梁位于顶板跨中，下支承梁位于两腹板底部，加压梁与下支承梁均与管廊轴线平行。加荷设备位于上支承梁和加压梁之间。

使用方法如下：

(1)检査设备状况，设备无故障时方可使用。

(2)将试件放在外压试验设备的两个平行的下支承梁上，然后在拟加荷位置放置3cm厚的橡胶垫板，将加压梁放在橡胶垫板上，把加荷装置放在加压梁上方，加荷装置位于管廊计算长度的跨中，再安装上支承梁，上支承梁两端通过螺栓和支撑柱相连，下方为加荷装置。管廊轴线与上、下支承梁的轴线相互平行。上、下支承梁应覆盖试件的有效长度，加荷点在试件全长的中点。

(3)三点法在上支承梁上集中一点加荷，在管廊箱室横向跨度的跨中布置加荷装置。启动加荷设备，使加压梁与上支承梁接触，施加荷载于上支承梁。试件加荷速度宜为每分钟30kN/m。

(4)三点法外压荷载为P＝F/L，式中P为外压荷载值，单位为千牛每米；F为总荷载值，单位为千牛；L为试件有效长度，单位为米。

(5)连续匀速加荷至标准规定的裂缝荷载的80％，保持加荷荷载1min，观察有无裂缝，用读数显微镜或裂缝测宽仪测量其宽度。若没有裂缝或裂缝较小，继续按裂缝荷载的10％加荷，保持加荷荷载1min。加荷至裂缝荷载，保持加荷荷载3min。若裂缝宽度仍小于0.20mm，需测定裂缝荷载时，继续按裂缝荷载的5％分级加荷，每级保持加荷荷载3min，直到裂缝宽度达到或超过0.20mm。

(6)裂缝宽度达到0.20mm时的荷载为试件的裂缝荷载。加压结束时裂缝宽度达到0.20mm，裂缝荷载为该级荷载值；加压结束时裂缝宽度超过0.20mm，裂缝荷载为前一级的荷载值。

(7)按每分钟30kN/m的加荷速度继续加荷至破坏荷载的80％，保持加荷荷载1min，观察有无破坏。若未破坏，继续按破坏荷载的10％分级加荷，保持加荷荷载1min。加荷至破坏荷载时，保持加荷荷载3min，检査破坏情况。如末破坏，继续按破坏荷载的5％分级加荷，每级保持加荷荷载3min，直到破坏。

(8)试件失去承载能力时的荷载为破坏荷载。在加荷过程中试件出现破坏状态时，破坏荷载为前级荷载。在规定的荷载持续时间内出现破坏状态时，破坏荷载为该级荷载与前一级荷载的平均值。当在规定的荷载持续时间结束后出现破坏状态时，破坏荷载为该级荷载值。

实施例二

一种预制装配式综合管廊外压试验设备，包括试验架、下支承梁、上支承梁、加荷装置、加压梁、显示量值的仪表。本实施例试件为三舱管廊，采用四点法进行试验，内宽不小于4000mm的管廊外压荷载按四点法进行试验。

本实施例中，加压梁的数量为三根，上支承梁的下端连接一根沿着垂直管廊轴线方向延伸的加压梁，该加压梁的下方连接两个加荷装置，加荷装置关于管廊轴线对称设置，每个加荷装置的下方均连接一根沿着管廊轴线方向延伸的加压梁。四点法采用两点同步加荷，在管廊箱室横向跨度的1/3处和2/3处各布置一台电动液压千斤顶。四点法试验时需要两台加荷装置，且两台加荷装置电路并联，能够同步控制；显示量值的仪表与加荷装置相连，能显示加荷装置的压力大小。

加压梁位于顶板1/3跨长、2/3跨长，下支承梁位于腹板1/4跨长、3/4跨长。此时采用3条加压梁，上方一条加压梁与管廊轴线垂直，下方两条加压梁与管廊轴线平行，加荷设备位于上方加压梁与下方加压梁之间，两台加荷设备同步加载。

使用方法第(4)步中，四点法外压荷载为P＝F/2L，式中P为外压荷载值，单位为千牛每米；F为总荷载值，单位为千牛；L为试件有效长度，单位为米。

本实施例未提及部分同实施例一。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：包括试验架、下支承梁、上支承梁、加荷装置、加压梁、显示量值的仪表；下支承梁水平位置可调的安装在试验架上，上支承梁高度可调的安装在试验架上，加荷装置和加压梁安装于上支承梁，管廊夹在加压梁和下支承梁之间；加荷装置与显示量值的仪表相接。

2.按照权利要求1所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：试验架包括底座、两根支撑柱、四根斜撑，两根支撑柱垂直固定在底座上，两根支撑柱左右对称设置，每根支撑柱与底座之间均设有两根斜撑；下支承梁安装在底座上，下支承梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸，下支承梁沿着垂直管廊轴线方向排列；上支承梁安装在支撑柱上，上支承梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸。

3.按照权利要求2所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：底座的翼缘板沿着垂直管廊轴线方向设有多组螺栓孔，下支承梁与底座的翼缘板通过螺栓连接；支撑柱的翼缘板沿着高度方向设有多组螺栓孔，上支承梁与支撑柱的翼缘板通过螺栓连接。

4.按照权利要求2所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：上支承梁、支撑柱、底座的腹板均焊接有腹板横向加劲肋。

5.按照权利要求2所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：采用三点法进行试验时，加压梁的数量为一根，上支承梁、加荷装置、加压梁依次设置；加压梁的长度方向沿着管廊轴线方向延伸。

6.按照权利要求2所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：采用四点法进行试验时，加压梁的数量为三根，上支承梁的下端连接一根沿着垂直管廊轴线方向延伸的加压梁，该加压梁的下方连接两个加荷装置，加荷装置一前一后设置，每个加荷装置的下方均连接一根沿着管廊轴线方向延伸的加压梁。

7.按照权利要求2所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：下支承梁、上支承梁、加压梁、支撑柱、底座均采用H型钢。

8.按照权利要求7所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：下支承梁、上支承梁、加压梁的型钢规格为HW400×400；支撑柱的型钢规格为HM500×300；底座的型钢规格为HW600×300；斜撑为2I20b#双拼工字钢。

9.按照权利要求1所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：加荷装置为电动液压千斤顶。

10.按照权利要求1所述的一种预制装配式综合管廊外压试验设备，其特征在于：加压梁与管廊接触的一面、下支承梁与管廊接触的一面均设有橡胶垫板。

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