[發(fā)明專利]一種埋地管道抗沖擊荷載減震效果的試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810426596.X
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108956336B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 朱慶杰;胡士明;尹曉;趙晨;李雪;萬永華;趙炫皓;王佳佳;張建龍
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種埋地管道抗沖擊荷載減震效果的試驗裝置，具體說的是一種模擬山體崩塌過程中落石的沖擊對埋地管道破壞的試驗裝置。它包括：底座上放置由鋼板構成的上開口箱體，箱體的前后兩端設有兩排壓力簧，壓力簧上端通過彈簧支架連接箱蓋以傳遞來自作用頭的沖擊荷載，下端通過地錨螺栓固定在底座上，箱體的左端設有三個圓形開口，右端設有一個圓形開口，以通過改變埋地管道方向模擬不同方向的沖擊荷載，圓形開口兩端放置隔層膠墊，管道與箱體圓形開口連接處套有橡膠墊圈，箱蓋上部設有沖擊荷載作用頭，箱蓋下方的下凸式鋼板用來給箱內土體施加荷載，箱蓋通過壓力簧與底座連接。本發(fā)明能夠為埋地管道抗沖擊破壞提供試驗依據。

所屬技術領域

本發(fā)明涉及一種崩塌地段中埋地管道運輸安全的試驗裝置，具體的說是一種模擬埋地管道抗沖擊荷載減震效果的試驗裝置。

背景技術

埋地管道作為油氣的傳輸載體，是地面工程的重要設施之一。是連接上游資源和下游用戶的紐帶，在生產與生活中起著不可或缺的作用。油氣長輸管道穿越地域廣闊，涉及的地域類型復雜，尤其是管道處于地質條件惡劣、地質災害易發(fā)區(qū)，使得管道運營過程中存在著重大的安全隱患。在典型的幾種地質災害中，崩塌是對管道安全威脅嚴重的地質災害形式之一。崩塌主要是由地震引起的地震動和地表破裂或濕陷性黃土地區(qū)疏松、多孔、垂直節(jié)理發(fā)育的土層被流水侵蝕造成的。崩塌對管道的主要危害是崩落的巖石自高空飛落對管道產生的沖擊荷載，尤其是在高程差比較大的地段，墜石下落到管道上方的土層上產生強大的瞬時沖擊力和附加應力，使管道承受的應力超過其安全規(guī)定的許用應力，從而引起管道變形失穩(wěn)甚至斷裂。現階段對于管道和崩塌單方面的研究成果較多，但缺乏崩塌作用下埋地管道破壞的模擬試驗裝置。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠模擬崩塌作用下埋地管道抗沖擊荷載減震效果的試驗裝置。利用這種裝置，可模擬崩塌情況下箱體上方所受的沖擊荷載，基于不用土質、荷載大小、荷載作用方向、彈簧剛度，測量分析管道的應變和變形特征及破壞過程，為埋地管道抗沖擊能力與減震效果提供試驗依據。

本發(fā)明采用如下技術方案：

一種埋地管道抗沖擊荷載減震效果的試驗裝置，包括底座、埋地管道、上開口箱體、隔層膠墊、橡膠墊圈、加壓閥、管道固定器、壓力簧、下凸式鋼板、彈簧支架、箱蓋、沖擊荷載作用頭，其特征在于：所述底座上放有由鋼板構成的上開口箱體，箱體的左端設有三個圓形開口，右端設有一個圓形開口，圓形開口兩端放置隔層膠墊，管道與箱體圓形開口連接處套有橡膠墊圈，箱體前后兩側是兩排壓力簧，壓力簧上端連接彈簧支架，壓力簧下端通過地錨螺栓固定在底座上，下凸式鋼板通過彈簧支架與箱蓋相連，箱蓋上方是沖擊荷載作用頭，埋地管道橫穿整個箱體，管道左端是加壓閥，右端是管道固定器，通過固定裝置固定在底座上。

本發(fā)明的上述技術方案與現有技術相比，能夠模擬不用土質、不同沖擊荷載大小與方向、不同彈簧剛度情況下，埋地管道抗沖擊荷載與減震效果的室內試驗，通過測量分析管道的應變和變形特征及破壞過程，為埋地管道抗沖擊能力提供試驗依據。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，箱體兩端開口處放置隔層膠墊，管道與箱體開口連接處套有橡膠墊圈，防止土體泄漏，上開口箱體方便盛放不同性質的土體，土體與下凸式鋼板接觸，下凸式鋼板通過彈簧支架與箱蓋相連，箱蓋上方是沖擊荷載作用頭。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述埋地管道橫穿整個箱體，管道外壁不同部位貼有電阻式應變片，用來埋地管道應變測量。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，箱體左端設置三個圓形開口，配備不同開口位置的隔層膠墊，以便埋地管道軸向與沖擊荷載形成不同夾角，模擬不同方向的沖擊荷載作用。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，壓力簧上端與彈簧支架相連，下端通過地錨螺栓固定在底座上。所述壓力簧可卸載替換，用以測試不同剛度彈簧的形變能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。