[实用新型]一种侧向约束条件可调的管道力学性能测试沙箱

说明书

本实用新型涉及一种侧向约束条件可调的管道力学性能测试沙箱，底板上正交的两个方向上分别相对的固定两个侧板和两个端板；侧板上设有至少一个螺纹穿孔；应力组件包括管体、应力杆和管固定头，应力组件通过管体外壁上的外螺纹与侧板上的螺纹穿孔可拆的与侧板连接，管固定头将待测管道固定，管固定头与待测管道之间垫有片式压力传感器；侧板与端板形成矩形框体顶部可拆的固定两个顶侧板，应力组件通过螺纹配合可拆的连接于顶侧板上的螺纹通孔中；本实用新型侧向约束条件可调的管道力学性能测试沙箱，提供刚性约束条件、弹性约束条件、土压力约束条件下的待测管道性能测试，装置简洁、可靠。

技术领域

本实用新型属于管道测试辅助装置领域，具体涉及一种侧向约束条件可调的管道力学性能测试沙箱。

背景技术

排水管道大量应用于城市地下管网，存在的损坏和缺陷情况触目惊心。排水管道的变形、破裂等是城市地质灾害和内涝的重要原因，非开挖技术具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、施工安全性好等优势广泛应用于城市地下管线的修复更新工程。排水管道检测与评估是非开挖修复技术的基础，但目前规范在缺陷划分等级上较为粗糙，一些变形稳定的管道根据规范依据可定为严重缺陷，致使目前国内市政塑料排水管道变形修复预处理工程费用居高不下。

管道的环刚度测试中，采用的一般是无限制的方式。这与现实环境中的管道受力状态是不一致的，使用中管道会受到砂石，泥土等的压迫作用。同时现实中的管道的受力状态往往是非均匀的。目前的管道的环刚度测试忽略了这方面的测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是，克服上述背景技术中存在的技术问题，提供一种侧向约束条件可调的管道力学性能测试沙箱。

为了达到上述技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种侧向约束条件可调的管道力学性能测试沙箱，包括底板、侧板、端板、顶侧板和应力组件。

底板上正交的两个方向上分别相对的固定两个侧板和两个端板，两个侧板与两个端板之间相互固定形成矩形框体。侧板与端板之间的连接、侧板与底板的连接、端板与底板的连接方式可以是螺栓连接等常见的方式。端板为透明材料板；侧板上设有至少一个螺纹穿孔。

应力组件包括管体、应力杆和管固定头，应力杆通过螺纹配合与管体一端连接，管固定头可脱出的套于管体的另一端，管体内应力杆与管固定头之间可拆的放置有弹簧。

应力组件通过管体外壁上的外螺纹与侧板上的螺纹穿孔可拆的与侧板连接，管固定头将待测管道固定，管固定头与待测管道之间垫有片式压力传感器。通过更换不同尺寸的管固定头，以配合不同直径的待测管道。片式压力传感器可以使用苏州能斯达电子科技有限公司的型号柔性压力传感器模组MY2801与DF9-40搭配，选用40kg的量程。

进行刚性约束条件测试时，将应力组件中的弹簧取出后，将应力组件旋入螺纹穿孔夹持待测管道，待测管道两侧的应力组件对待测管道的限制方式为刚性约束条件。测试仪的压头，自待测管道上方施压，对待测管道进行刚性约束条件下的性能测试。

进行弹性约束条件测试时，应力组件中放入弹簧，将应力组件旋入螺纹穿孔夹持待测管道，待测管道两侧的应力组件对待测管道的限制方式为弹性约束条件。通过应力杆的旋进和旋出调节待测管道各个位置的弹性约束力，并通过片式压力传感器直观体现。测试仪的压头，自待测管道上方施压，对待测管道进行弹性约束条件下的性能测试。

侧板与端板形成矩形框体顶部可拆的固定两个顶侧板，应力组件通过螺纹配合可拆的连接于顶侧板上的螺纹通孔中。