[實(shí)用新型]一種模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821569588.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN209372595U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金梅;祝迪;吳澤民;王維剛;閆天紅;趙海峰;冷建成;周國(guó)強(qiáng);邵婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司;東北石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/14
• 分類號(hào): G01N3/14;G01N3/20;G01N3/02;G01N3/06
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

本實(shí)用新型提供了一種模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置，所述裝置包含管道、滑道、質(zhì)量塊、多個(gè)管托、多個(gè)滑塊、多個(gè)彈簧和多個(gè)高度標(biāo)尺；所述管道兩端連接進(jìn)水口和出水口，用于通過注水模擬管道彎曲載荷；所述管托包含上管托和下管托，所述上管托和所述下管托用于固定所述管道；所述下管托通過彈簧與設(shè)置于所述滑道中的滑塊相連；所述滑塊與所述滑道之間活動(dòng)連接；所述質(zhì)量塊安置于所述上管托上，用于模擬上覆土對(duì)所述管道的壓力；所述高度標(biāo)尺設(shè)置于所述滑塊上，用于測(cè)量管道的沉降量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及埋地管道基礎(chǔ)懸空沉降變形分析的測(cè)試領(lǐng)域，具體是一種室內(nèi)模擬和測(cè)試管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

油氣長(zhǎng)輸管道輸送距離較長(zhǎng)，沿線地質(zhì)及地貌錯(cuò)綜復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣，往往會(huì)出現(xiàn)滑坡、坍塌、地震、水毀、疏松土壤的沉降、濕陷性黃土等地質(zhì)危害，導(dǎo)致管道大跨度懸空，引起管道出現(xiàn)大變形、大面積懸空或應(yīng)力集中，影響管道的正常使用和安全運(yùn)行。研究長(zhǎng)輸管道在基礎(chǔ)沉降下的懸空變形和力學(xué)性征，需要一種有效而方便的室內(nèi)試驗(yàn)裝置。目前，各研究機(jī)構(gòu)室內(nèi)試驗(yàn)所使試驗(yàn)裝置有很多，但能夠真正做到有效模擬基礎(chǔ)懸空沉降的力學(xué)行為而使用起來用比較方便的裝置還比較少，如何準(zhǔn)確有效地模擬懸空沉降各參數(shù)對(duì)在役管道力學(xué)性能的影響，是管道管理者和科研工作者函需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)輸管道不同懸空沉降長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬裝置，為研究懸空沉降對(duì)管道性能的影響提供有效的數(shù)據(jù)支持。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型所提供的模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置，具體包含管道、滑道、質(zhì)量塊、多個(gè)管托、多個(gè)滑塊、多個(gè)彈簧和多個(gè)高度標(biāo)尺；所述管道兩端連接進(jìn)水口和出水口，用于通過注水模擬管道彎曲載荷；所述管托包含上管托和下管托，所述上管托和所述下管托用于固定所述管道；所述下管托通過彈簧與設(shè)置于所述滑道中的滑塊相連；所述滑塊與所述滑道之間活動(dòng)連接；所述質(zhì)量塊安置于所述上管托上，用于模擬上覆土對(duì)所述管道的壓力；所述高度標(biāo)尺設(shè)置于所述滑塊上，用于測(cè)量管道的沉降量。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述下管托與所述彈簧相接端設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)用于固定所述彈簧。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述滑塊與所述彈簧相接端設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)用于固定所述彈簧。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述凸臺(tái)直徑小于彈簧內(nèi)徑。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述裝置還包含水平標(biāo)尺，所述水平標(biāo)尺設(shè)置于滑道外延，用于測(cè)量管道的彎曲量。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述裝置還包含基座和支撐架；所述滑道通過所述支撐架與所述基座相連；所述基座用于固定所述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述上管托和所述下管托上設(shè)置有卡扣結(jié)構(gòu)，用于通過扣合所述上管托和所述下管托來固定所述管道。

在上述模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置中，優(yōu)選的，所述滑道的寬度為活動(dòng)設(shè)置，用于調(diào)節(jié)滑道寬度控制所述管道懸空沉降長(zhǎng)度。

本實(shí)用新型所提供的模擬管道懸空沉降變形的試驗(yàn)裝置根據(jù)winkler假定，埋地段的管道受到地層支承引起的支反力作用和上覆土的壓力作用(如圖1所示)，通過在管體下方和調(diào)節(jié)支座之間彈簧來簡(jiǎn)化模擬管道埋地段地層對(duì)管道的彈性支撐作用，通過在管體上方安放質(zhì)量塊來模擬管道埋地段上覆土對(duì)管道的約束，管道懸空段的長(zhǎng)度可以通過調(diào)節(jié)管體下方的調(diào)節(jié)支座沿管道軸線方向的距離來控制，從而實(shí)現(xiàn)管道懸空沉降的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬。具有移動(dòng)方便、便于操作、尺度可控等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。在附圖中：