[发明专利]一种用于不均匀变形下的管涵试验系统及其试验方法

说明书

发明提供一种用于不均匀变形下的管涵试验系统及其试验方法。该管涵试验系统包括试验台、两组驱动系统和试验数据采集系统。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。所述每组驱动系统包括驱动电机、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，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。该管涵试验系统在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟实验。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及管涵实验系统。

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试验系统及其试验方法，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试验系统，包括试验台、两组驱动系统和试验数据采集系统。

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。

所述每组驱动系统包括驱动电机、管涵夹具、传动杆和导轨。所述导轨固定在下层平台板上。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。所述上层平台板在传动杆主体对应位置处设置有镂空部分。所述传动杆主体的上端伸出上层平台板上表面。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。所述管涵夹具与传动杆固定连接。所述管涵夹具布置在上层平台板上方。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。

所述试验数据采集系统包括布置在上层平台板上的刻度尺和贴于管涵表面的应变器。

试验时，所述管涵的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，进而研究管涵位移与内力之间的关系。

进一步，所述驱动系统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系统的试验方法，包括以下步骤：

1)放置管涵，并用管涵夹具夹持。

2)布设试验数据采集系统，进行调试后读取初始值。

3)调节传动杆，模拟管涵沉降。

4)采集试验数据。

5)拆除试验数据采集系统，卸下管涵。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

A.可在实验室中开展疏水管、排水管、共同沟等沉降变形监测模拟实验。

B.试验系统结构简单，试验结果可靠。

附图说明

图1为试验系统结构示意图；

图2为试验系统剖视图；

图3为驱动系统示意图；

图4为管涵夹具结构示意图。