CN110118648A - 一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法 - Google Patents

一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110118648A
CN110118648A CN201910345301.0A CN201910345301A CN110118648A CN 110118648 A CN110118648 A CN 110118648A CN 201910345301 A CN201910345301 A CN 201910345301A CN 110118648 A CN110118648 A CN 110118648A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe culvert
test
fixture
drive rod
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910345301.0A
Other languages
English (en)
Inventor
阿比尔的
刘明维
连坦帅
梁越
吴林健
王俊杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Jiaotong University
Original Assignee
Chongqing Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Jiaotong University filed Critical Chongqing Jiaotong University
Priority to CN201910345301.0A priority Critical patent/CN110118648A/zh
Publication of CN110118648A publication Critical patent/CN110118648A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

发明提供一种用于不均匀变形下的管涵‑土相互作用试验***及其试验方法。该管涵试验***包括试验台、两组驱动***、管涵试验槽和试验数据采集***。所述试验台包括上层平台板和下层平台板，以及支撑所述上层平台板和下层平台板的支撑腿。所述每组驱动***包括驱动电机、管涵夹具、传动杆和导轨。所述导轨固定在下层平台板上。试验时，矩形框体内填筑土体。所述管涵布置在矩形框体内，两端被管涵夹具夹持。所述管涵的长度方向与导轨的方向垂直。所述驱动电机驱动传动杆在导轨上运动，进而调整管涵的水平位置。该管涵试验***在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟实验。

Description

一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试 验方法
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及管涵实验***。
背景技术
城市排水管网是具有城市防汛、雨污水排放及处理、再生水生产利用及污泥处理等功能的服务性基础设施。通常情况下，老化、腐蚀、扰动是排水管道损坏的主要原因。近年来，城市轨道交通及深基坑工程对城市排水管网的扰动日益加剧，管道沉降变形、破裂、渗漏引发地面塌陷事故时有发生，严重威胁着市民的生命和财产安全。为实现排水管的自动化监测预警，有效预防预控城市排水管的安全风险，需实验研究与城市排水管相适应的监测项目、监测技术、监测仪器设备、监测方法及控制指标。在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟实验，可解决排水管埋设于地下，实验工作不便开展的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***，包括试验台、管涵试验槽、两组驱动***和试验数据采集***。
所述试验台包括上层平台板和下层平台板，以及支撑所述上层平台板和下层平台板的支撑腿。所述上层平台板的板面上设置有矩形孔洞。
所述管涵试验槽包括试验槽底板和两块试验槽侧板。所述试验槽底板固定在上层平台板的下表面。所述试验槽底板将矩形孔洞的中部封堵。所述试验槽侧板垂直布置在试验槽底板上表面。
所述每组驱动***包括驱动电机、管涵夹具、传动杆和导轨。所述管涵夹具整体为一个矩形块体。这个矩形块体的中心设置有与管涵截面尺寸相匹配的夹持孔。所述管涵夹具可轴向对称地拆分为两块夹具体。两个管涵夹具伸出矩形孔洞后，分别布置在试验槽底板两侧。所述管涵夹具的下表面与上层平台板的下表面平齐。所述试验槽侧板与管涵夹具连接。所述管涵试验槽和管涵夹具合围出一个矩形框体。所述导轨固定在下层平台板上。所述传动杆包括传动杆主体和布置在传动杆主体旁侧的连接部。所述传动杆主体放置于导轨上方。所述传动杆主体与管涵夹具固定连接。所述驱动电机布置在下层平台板上。所述驱动电机的输出端与连接部连接。
所述试验数据采集***包括两个刻度尺、土压力测试***、应变测试***和数据收集***。所述刻度尺布置在上层平台板上。所述两个刻度尺分别布置在矩形孔洞的两侧。所述土压力测试***包括埋设在土体中的土压力盒。所述应变测试***包括贴于管涵表面的应变器。所述土压力测试***和应变测试***均与数据收集***相连。
试验时，矩形框体内填筑土体。所述管涵布置在矩形框体内，两端被管涵夹具夹持。所述管涵的长度方向与导轨的方向垂直。所述驱动电机驱动传动杆在导轨上运动，试验槽侧板跟随管涵夹具水平移动，进而调整管涵的水平位置。
进一步，所述驱动***还包括位移控制开关。所述位移控制开关与驱动电机相连。
本发明还公开一种关于上述管涵试验***的试验方法，包括以下步骤：
1)放置管涵，并用管涵夹具夹持。
2)在矩形框体内填筑土体。
3)布设试验数据采集***，进行调试后读取初始值。
4)调节传动杆，模拟管涵沉降。
5)采集试验数据。
6)拆除试验数据采集***，卸下管涵。
进一步，步骤2)中，在试验槽底板上表面涂抹润滑油。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
A.可在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟试验、桩体水平受荷变形模拟试验和火车轨道沉降变形模拟试验，试验***实用性和适应性好；
B.试验***结构简单，试验结果可靠。
附图说明
图1为试验***结构示意图；
图2为试验***剖视图；
图3为驱动***示意图；
图4为管涵夹具结构示意图；
图5为管涵试验槽结构示意图。
图中：试验台1、上层平台板101、矩形孔洞1011、下层平台板102、支撑腿103、电机2、管涵夹具3、夹持孔301、夹具体302、传动杆4、传动杆主体401、连接部402、试验槽侧板5、试验槽底板6、管涵8、刻度尺13、位移控制开关14、驱动导轨15。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1和图2，本实施例公开一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***，包括试验台1、管涵试验槽、两组驱动***和试验数据采集***。
所述试验台1包括上层平台板101和下层平台板102，以及支撑所述上层平台板101和下层平台板102的支撑腿103。所述上层平台板101的板面上设置有矩形孔洞1011。
参见图4，所述管涵试验槽包括试验槽底板6和两块试验槽侧板5。所述试验槽底板6固定在上层平台板101的下表面。所述试验槽底板6将矩形孔洞1011的中部封堵。所述试验槽侧板5垂直布置在试验槽底板6上表面。
参见图3，所述每组驱动***包括驱动电机2、管涵夹具3、传动杆4和导轨15。参见图4，所述管涵夹具3整体为一个矩形块体。这个矩形块体的中心设置有与管涵8截面尺寸相匹配的夹持孔301。在实际生产中，夹持孔301根据管涵8设置为圆形、矩形等形状。所述管涵夹具3可轴向对称地拆分为两块夹具体302。两个管涵夹具3伸出矩形孔洞1011后，分别布置在试验槽底板6两侧。所述管涵夹具3的下表面与上层平台板101的下表面平齐。所述试验槽侧板5与管涵夹具3连接。所述管涵试验槽和管涵夹具3合围出一个矩形框体。所述导轨15固定在下层平台板102上。所述传动杆4包括传动杆主体401和布置在传动杆主体401旁侧的连接部402。所述传动杆主体401放置于导轨15上方。所述传动杆主体401与管涵夹具3固定连接。所述驱动电机2布置在下层平台板102上。所述驱动电机2的输出端与连接部402连接。
所述试验数据采集***包括两个刻度尺13、土压力测试***、应变测试***和数据收集***。所述刻度尺13布置在上层平台板101上。所述两个刻度尺13分别布置在矩形孔洞1011的两侧。所述土压力测试***包括埋设在土体中的土压力盒。所述应变测试***包括贴于管涵8表面的应变器。所述土压力测试***和应变测试***均与数据收集***相连。
试验时，矩形框体内填筑土体。所述管涵8布置在矩形框体内，两端被管涵夹具3夹持。所述管涵8的长度方向与导轨15的方向垂直。所述驱动电机2驱动传动杆4在导轨15上运动，试验槽侧板5跟随管涵夹具3水平移动，进而调整管涵8的水平位置。
在实际生产中，所述驱动***还包括位移控制开关14。所述位移控制开关14与驱动电机2相连。
实施例2：
本实施例公开一种关于实施例1所述管涵试验***的试验方法，包括以下步骤：
1)将试验台1摆放至适当位置，接通电源。调整两组管涵夹具3至原位。
2)居中放置管涵8，并用管涵夹具3夹持。
3)在试验槽底板6上表面涂抹润滑油。在矩形框体内填筑土体，直至土体覆盖管涵8上表面。
4)布设试验数据采集***，进行调试后读取初始值。
5)调节传动杆4，模拟管涵8沉降。
6)按实验台编号记录指针在标尺上的读数，监测设备采集试验数据。
7)拆除试验数据采集***，卸下管涵8。
8)数据处理，根据数据研究管涵8位移与内力之间的关系以及管涵8位移与应变之间的关系。

Claims (4)

1.一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***，其特征在于：包括试验台(1)、管涵试验槽、两组驱动***和试验数据采集***；
所述试验台(1)包括上层平台板(101)和下层平台板(102)，以及支撑所述上层平台板(101)和下层平台板(102)的支撑腿(103)；所述上层平台板(101)的板面上设置有矩形孔洞(1011)；
所述管涵试验槽包括试验槽底板(6)和两块试验槽侧板(5)；所述试验槽底板(6)固定在上层平台板(101)的下表面；所述试验槽底板(6)将矩形孔洞(1011)的中部封堵；所述试验槽侧板(5)垂直布置在试验槽底板(6)上表面；
所述每组驱动***包括驱动电机(2)、管涵夹具(3)、传动杆(4)和导轨(15)；所述管涵夹具(3)整体为一个矩形块体；这个矩形块体的中心设置有与管涵(8)截面尺寸相匹配的夹持孔(301)；所述管涵夹具(3)可轴向对称地拆分为两块夹具体(302)；两个管涵夹具(3)伸出矩形孔洞(1011)后，分别布置在试验槽底板(6)两侧；所述管涵夹具(3)的下表面与上层平台板(101)的下表面平齐；所述试验槽侧板(5)与管涵夹具(3)连接；所述管涵试验槽和管涵夹具(3)合围出一个矩形框体；所述导轨(15)固定在下层平台板(102)上；所述传动杆(4)包括传动杆主体(401)和布置在传动杆主体(401)旁侧的连接部(402)；所述传动杆主体(401)放置于导轨(15)上方；所述传动杆主体(401)与管涵夹具(3)固定连接；所述驱动电机(2)布置在下层平台板(102)上；所述驱动电机(2)的输出端与连接部(402)连接；
所述试验数据采集***包括两个刻度尺(13)、土压力测试***、应变测试***和数据收集***；所述刻度尺(13)布置在上层平台板(101)上；所述两个刻度尺(13)分别布置在矩形孔洞(1011)的两侧；所述土压力测试***包括埋设在土体中的土压力盒；所述应变测试***包括贴于管涵(8)表面的应变器；所述土压力测试***和应变测试***均与数据收集***相连。
试验时，矩形框体内填筑土体；所述管涵(8)布置在矩形框体内，两端被管涵夹具(3)夹持；所述管涵(8)的长度方向与导轨(15)的方向垂直；所述驱动电机(2)驱动传动杆(4)在导轨(15)上运动，试验槽侧板(5)跟随管涵夹具(3)水平移动，进而调整管涵(8)的水平位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***，其特征在于：所述驱动***还包括位移控制开关(14)；所述位移控制开关(14)与驱动电机(2)相连。
3.一种关于权利要求1所述管涵试验***的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)放置管涵(8)，并用管涵夹具(3)夹持；
2)在矩形框体内填筑土体；
3)布设试验数据采集***，进行调试后读取初始值；
4)调节传动杆(4)，模拟管涵(8)沉降；
5)采集试验数据；
6)拆除试验数据采集***，卸下管涵(8)。
4.根据权利要求3所述的一种试验方法，其特征在于：步骤2)中，在试验槽底板(6)上表面涂抹润滑油。
CN201910345301.0A 2019-04-26 2019-04-26 一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法 Pending CN110118648A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910345301.0A CN110118648A (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910345301.0A CN110118648A (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110118648A true CN110118648A (zh) 2019-08-13

Family

ID=67521511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910345301.0A Pending CN110118648A (zh) 2019-04-26 2019-04-26 一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110118648A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202916109U (zh) * 2012-11-23 2013-05-01 中国地质大学（武汉） 一种多功能管土作用模拟实验装置
CN103217348A (zh) * 2013-04-12 2013-07-24 同济大学 模拟往复交通移动荷载下碎石土路基力学行为的试验装置
JP2015121409A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 株式会社東芝 埋設管検査装置及び埋設管検査方法
CN105699287A (zh) * 2016-03-15 2016-06-22 天津大学 无约束管段轴向循环加载测试***
CN106092553A (zh) * 2016-08-12 2016-11-09 北京城建勘测设计研究院有限责任公司 一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台及监测方法
CN205844203U (zh) * 2016-07-21 2016-12-28 天津大学 海底管线水平向管土相互作用测试***
CN107024574A (zh) * 2017-05-01 2017-08-08 刘华 一种土拱效应模拟试验装置及试验方法
CN207456799U (zh) * 2017-11-22 2018-06-05 上海工程技术大学 一种模拟轨道交通隧道不均匀沉降的试验装置
CN108896513A (zh) * 2018-05-17 2018-11-27 南京大学 一种用于分析地面沉降对管土相互作用影响的试验装置及方法
CN109342215A (zh) * 2018-09-03 2019-02-15 南通市通佳工程质量检测有限公司 一种自动型管材柔韧性试验仪

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202916109U (zh) * 2012-11-23 2013-05-01 中国地质大学（武汉） 一种多功能管土作用模拟实验装置
CN103217348A (zh) * 2013-04-12 2013-07-24 同济大学 模拟往复交通移动荷载下碎石土路基力学行为的试验装置
JP2015121409A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 株式会社東芝 埋設管検査装置及び埋設管検査方法
CN105699287A (zh) * 2016-03-15 2016-06-22 天津大学 无约束管段轴向循环加载测试***
CN205844203U (zh) * 2016-07-21 2016-12-28 天津大学 海底管线水平向管土相互作用测试***
CN106092553A (zh) * 2016-08-12 2016-11-09 北京城建勘测设计研究院有限责任公司 一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台及监测方法
CN107024574A (zh) * 2017-05-01 2017-08-08 刘华 一种土拱效应模拟试验装置及试验方法
CN207456799U (zh) * 2017-11-22 2018-06-05 上海工程技术大学 一种模拟轨道交通隧道不均匀沉降的试验装置
CN108896513A (zh) * 2018-05-17 2018-11-27 南京大学 一种用于分析地面沉降对管土相互作用影响的试验装置及方法
CN109342215A (zh) * 2018-09-03 2019-02-15 南通市通佳工程质量检测有限公司 一种自动型管材柔韧性试验仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106706416B (zh) 模拟承压水作用下地下室底板受力的试验装置及使用方法
KR101390253B1 (ko) 지형과 유동특성 제어를 통한 지상과 해저산사태 이동속도 및 충격하중 측정장치
CN108361040B (zh) 顶管作业中防管道退进装置及其制作方法和使用方法
CN103117020A (zh) 盾构隧道动态掘进诱发地层损失及地表沉陷试验装置
CN201917514U (zh) 一种用于通信管道静摩擦系数测量仪的夹持装置
CN205679468U (zh) 一种锚杆拉拔试验液压支撑装置
CN207964561U (zh) 混凝土抗渗仪渗水检测装置
CN104596853A (zh) 多功能真空预压固结实验装置以及密闭式真空预压实验的方法
CN103091160B (zh) 土工压缩试验液压***及测试方法
CN103149091A (zh) 建筑桩抗拔竖向拉力加载试验装置
CN111044375A (zh) 一种可对管片进行大型足尺试验的反力井加载装置及方法
CN109855986B (zh) 一种矩形顶管隧道管节接头的剪切试验方法
CN110118648A (zh) 一种用于不均匀变形下的管涵-土相互作用试验***及其试验方法
CN101609080A (zh) 垃圾土压缩沉降分层观测仪及其测试方法
CN110095273A (zh) 一种用于不均匀变形下的管涵试验***及其试验方法
CN210037042U (zh) 一种矩形顶管顶进时的摩阻力测试装置
CN110288899B (zh) 均质堤坝三维动物洞穴致灾机理模拟的装置和方法
CN106092553B (zh) 一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台及监测方法
CN106950099B (zh) 考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置
CN216247447U (zh) 一种铁路工程勘察土样膨胀试验加荷装置
CN115928686A (zh) 一种基于安全工程管理的地基防护监测设备
CN103938662A (zh) 水下载荷试验***
CN206038285U (zh) 一种用于排水管沉降变形监测的模拟实验台
CN201637635U (zh) 土试样的三轴剪切试验***
CN212178066U (zh) 一种市政管道用沉降检测设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190813

RJ01 Rejection of invention patent application after publication