[發(fā)明專利]一種管道滲漏模擬試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810441422.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN108692891A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仉文崗;張艷梅;韓亮;丁選明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M3/28
• 分類號(hào): G01M3/28
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開了一種管道滲漏模擬試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)裝置由透明模型箱、透明土、模擬管道、導(dǎo)管、油泵、油箱、百分表、百分表安裝支架和土壓力計(jì)等組成，其中透明土的透明土根據(jù)模型箱的折射率配制而成。在試驗(yàn)之前，先將各部分連接好，更要調(diào)整模型箱兩側(cè)帶孔插板的位置，然后根據(jù)帶孔插板的位置進(jìn)行填土和安裝模擬管道；在初次填土過程中，要謹(jǐn)慎安裝土壓力計(jì)；填土完成后，安裝百分表，方便觀測地表沉降。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程可視化模型試驗(yàn)技術(shù)及管道滲漏研究領(lǐng)域，具體是一種管道滲漏模擬試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)研究管道滲漏導(dǎo)致的土壓力場變化和地表沉降的方法是直接利用一般砂土進(jìn)行研究，在土體內(nèi)部預(yù)埋壓力傳感器，在管道壁上貼電阻應(yīng)變片等方法來觀測由于管道滲漏引起的響應(yīng)。由于一般砂土不具有可視化的特性，因此只能分析地表變形和應(yīng)力場的變化情況，而對(duì)于管道滲漏時(shí)，滲漏點(diǎn)處周圍土體的流失特征卻不能被直觀看到。

為了減少上述方法帶來的影響，研究者利用透明土模擬實(shí)際土體，采用與配置透明土一致的油模擬管道中的水等液體，從而實(shí)現(xiàn)了管道滲漏與周圍土體流失特性的可視化研究。

隨著數(shù)字圖像技術(shù)逐漸發(fā)展起來，為土體變形量測提供了新的思路，可在模型邊界放置位移標(biāo)記物，通過數(shù)碼相機(jī)拍照，獲得標(biāo)記物各個(gè)過程的位置，對(duì)放置的位移標(biāo)記物進(jìn)行坐標(biāo)分析，得出位移，但是這種方法測量精度較低，不易得到標(biāo)點(diǎn)速度，測點(diǎn)數(shù)量有限、測點(diǎn)布置費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)會(huì)對(duì)土體造成一定程度的擾動(dòng)。高速高分辨率數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)促進(jìn)了土體非接觸變形量測的發(fā)展，提供了一條簡便的途徑，不再需要在模型表面或內(nèi)部放置標(biāo)記點(diǎn)，而是直接利用圖像分析技術(shù)對(duì)照片進(jìn)行相關(guān)分析，但是這些方法也只能測得土體表面變形，仍然難以得到土體內(nèi)部的變形規(guī)律。

利用人工合成透明土和數(shù)字圖像處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)土體內(nèi)部變形的測量，為巖土工程模型試驗(yàn)獲得土體內(nèi)部變形規(guī)律提供了可能，可以廣泛的運(yùn)用于隧道開挖土體變形規(guī)律及破壞機(jī)理模型試驗(yàn)、沉樁模型試驗(yàn)和土中污染物擴(kuò)散等模型試驗(yàn)。對(duì)探究巖土工程相關(guān)問題具有重要意義，具有較高的科研價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種管道滲漏模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:主要包括若干百分表、固定支架、透明模型箱、透明土、模擬管道、若干土壓力計(jì)、導(dǎo)管I、導(dǎo)管II、油泵、油箱和若干應(yīng)變片。

所述透明模型箱上端敞口，由有機(jī)玻璃制成。所述模擬管道貫穿透明模型箱的兩個(gè)側(cè)面。所述模擬管道的兩端分別通過導(dǎo)管I和導(dǎo)管II接入油泵的進(jìn)出口。所述油泵將油箱內(nèi)的油加壓輸出。

所述模擬管道的管壁具有通孔。這些通孔即為模擬的漏洞。所述模擬管道貼有與的漏洞數(shù)量相同的應(yīng)變片。

透明模型箱內(nèi)填入透明土，在填入的過程中，埋設(shè)若干土壓力計(jì)。

所述透明模型箱上端架設(shè)固定支架。若干百分表固定在固定支架上，懸于透明土上方。每一個(gè)百分表下端的測桿與透明土接觸。

進(jìn)一步，所述透明模型箱包括連接在一起的兩塊相對(duì)的側(cè)板和一塊底板。另外兩個(gè)側(cè)面分別采用若干塊大小相同的插板封閉。其中，

相對(duì)的側(cè)面上，分別具有一塊開孔的插板。所述插板上的開孔供模擬管道穿過。

進(jìn)一步，所述模擬管道上還設(shè)計(jì)貼有應(yīng)變片，具體位置在漏洞所在模擬管道處的正下方。

進(jìn)一步，所述透明土根據(jù)透明模型箱的折射率進(jìn)行配置而成。

進(jìn)一步，所述土壓力計(jì)安置在設(shè)計(jì)模擬管道的下面。

本發(fā)明還提供一種基于上述管道滲漏模擬試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下技術(shù)步驟：

1〕將透明模型箱內(nèi)填入透明土，同時(shí)在填入的過程中，在設(shè)計(jì)高度處埋設(shè)土壓力計(jì)。

2〕當(dāng)透明土填到透明模型箱帶孔插板孔洞下方的時(shí)候，安放模擬管道。