[发明专利]滑坡作用下大尺度埋地输气管道破坏模拟试验装置及方法

权利要求书

1.一种滑坡作用下大尺度埋地输气管道破坏模拟试验装置，包括顺序连接的空气储存系统(A)、空气增压系统(B)、水源分配系统(C)、水源增压系统(D)、水源储存系统(E)、试验系统(F)、剩余水源汇集系统(G)；其特征在于：气源由空气储存系统(A)提供，经过空气增压系统(B)压缩增压至试验所设气压值，压缩空气通过试验系统(F)进行滑坡作用下大尺度埋地输气管道破坏模拟试验，剩余空气返回空气储存系统(A)；水源由水源储存系统(E)提供，经过水源增压系统(D)增压，达到试验所需水压值，经过水源分配系统(C)，由水源干管(34)流经各条并联的水源支管(33)，通过各支管降雨孔(18)进行降雨作业，由水源干管(34)和压力表(7)和流量计(6)进行监测，水源经由剩余水源汇集系统(G)收集，重新返回水源储存系统(E)；所述试验系统(F)由滑坡试验基座(10)、输水管道(11)、空气管道(12)、滑坡带(13)、管道监测区(14)、滑坡深部位移监测区(15)、滑坡主滑线(16)、滑坡体(17)、装置监测站(19)、滑坡基岩面(20)、箱体可移动底座(21)、滑坡土收集箱体(22)、可拆除挡墙(23)、滑坡土水压力监测传感器(24)、光纤光栅测斜管(25)、管道光纤光栅应变传感器系统(26)、土压力盒光纤光栅传感器系统(27)、滑坡土水分监测传感器(28)和PVC测斜管(29)组成，分为滑坡区(a)、管道区(b)、自动降雨区(c)、装置监测区(d)和滑坡土收集区(e)5个部分；所述滑坡区(a)外围是半圆形滑坡外围土体，由滑坡土壤碾压、夯实完成，试验过程中滑坡体外围没有明显位移及变形，滑坡区下层是滑坡土基岩面(20)，由人工或者机械开挖完成，在基岩面上面铺设一层滑坡带(13)，材料主要为膨润土、滑石粉、细沙、水的混合物，塑料薄膜在滑带上下各铺一层，滑带厚度不少于35cm，滑带上部薄膜之上应铺20-30cm左右的细砂，砂层必须顺延到滑坡周边，方便降雨作业，在滑坡区(a)指定位置开挖测斜管底部坑槽，其深度为1.5m；所述管道区(b)包括空气管道(12)，在空气管道(12)与滑坡主滑线交界处安装土压力盒光纤光栅传感器系统(27)，安装时土压力盒垂直于滑坡土对管道压力方向，管道光纤光栅应变传感器(48)等距离安装，在同一空气管道(12)截面安装三个，在管道截面3点、9点和12点三个方向安装；所述自动降雨区(c)包括：水源干管(34)、水源支管(33)、降雨孔(18)，降雨孔(18)分布在水源支管(33)底部；所述装置监测区(d)对管道滑坡相关数据进行监测；所述滑坡土收集区(e)收集试验所用滑坡土。

2.如权利要求1所述的一种滑坡作用下大尺度埋地输气管道破坏模拟试验装置，其特征在于：所述空气储存系统(A)一端与空气增压系统(B)中的一级压缩机(31)入口相连，另一端与试验系统(F)中试验空气管道(12)的出口相连；所述空气增压系统(B)包括：装置监测站(19)、压力表(7)、一级压缩机(31)、二级压缩机(32)、放空系统(30)；所述空气储存系统(A)、空气增压系统(B)和试验系统(F)通过试验环道(2)依次连接。

3.如权利要求1所述的一种滑坡作用下大尺度埋地输气管道破坏模拟试验装置，其特征在于：所述水源储存系统(E)包括两座不锈钢水塔(8)，其出口一端与水源增压系统(B)的离心泵(5)相连，入口一端与剩余水源汇集系统(G)中水源干管(34)相连；所述水源增压系统(D)包括两台依次连接的离心泵(5)，分别与不锈钢水塔(8)水源出口与水源分配系统(C)中输水管道(11)相连；所述水源分配系统(C)和剩余水源汇集系统(G)由止回阀(4)、流量计(6)、压力表(7)、水源支管(33)、降雨孔(18)、水源干管(34)组成；所述水源储存系统(E)、水源增压系统(D)、水源分配系统(C)和剩余水源汇集系统(G)通过输水管道(11)依次连接。