[实用新型]一种埋地管道与土体相互作用轴向摩擦力测量的试验装置

说明书

本实用新型涉及一种埋地管道与土体相互作用轴向摩擦力测量的试验装置，属于测量技术领域。该装置包括板框式箱体、测试管道、水囊、活动背板、反力座、千斤顶、拉力系统，测试管道水平设置在板框式箱体内，板框式箱体内填设土体，活动背板竖直设置在板框式箱体内且活动背板位于土体外侧，活动背板与板框式箱体的侧壁平行，反力座通过支撑杆固定设置在板框式箱体的一侧，板框式箱体的侧壁竖中线上开设有通孔，千斤顶的底座固定设置在反力座上，千斤顶的端头穿过板框式箱体侧壁的通孔与活动背板接触，填设土体的顶端放置水囊，拉力系统与测试管道的端头固定连接。本实用新型可清晰了解管土相互作用，为埋地管道的结构设计提供技术参考。

技术领域

本实用新型涉及一种埋地管道与土体相互作用轴向摩擦力测量的试验装置，属于测量技术领域。

背景技术

地质位移、滑坡、河流冲刷等产生的复杂应力严重威胁管道安全，我国部分长输油气管道穿越地域类型复杂，受到潜在地质、洪水、地震等灾害的威胁。这些自然灾害均会导致管道发生较大的变形和位移，在管壁处产生较大的轴向应力，伴随内压的作用，会严重威胁管道的生产安全，尤其对于有局部缺陷的管道，同时过量的塑性变形还会导致管道发生大塑性变形失稳。

如今，对埋地管道与土体间的相互作用试验研究并不多，研究者更愿意利用软件来做模拟仿真。但是由于建模时的简化，使得结果的准确性及真实性需在试验模型中得到验证甚至修正，因此试验模拟是埋地管道与土体间的相互作用研究工作中必不可少的一环。

实用新型内容

为了解决现有埋地管道与土体发生轴向位移时的管土相互作用轴向摩擦力的试验测量的不足，本实用新型提供一种埋地管道与土体相互作用轴向摩擦力测量的试验装置，本实用新型结构简单，拆卸方便，同时还可以考虑土壤结构、土壤含水量、土壤密度、埋深、管径、管材等多种因素对管土相互作用的影响，可更清晰地了解管土相互作用，从而为埋地管道的结构设计提供技术参考和试验依据。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种埋地管道与土体相互作用轴向摩擦力测量的试验装置，包括板框式箱体1、测试管道3、水囊4、活动背板5、反力座6、千斤顶7、拉力系统，

测试管道3的测试段水平设置在板框式箱体1内且能在板框式箱体1内水平移动，板框式箱体1内填设土体，活动背板5竖直设置在板框式箱体1内且活动背板5位于土体外侧，活动背板5与板框式箱体1的侧壁平行，反力座6通过支撑杆11固定设置在板框式箱体1的一侧且反力座6位于靠近活动背板5的一侧，板框式箱体1的竖中线上开设有通孔，千斤顶7的底座固定设置在反力座6上，千斤顶7的端头穿过板框式箱体1侧壁的通孔与活动背板5接触，填设土体的顶端放置水囊4，拉力系统与测试管道3位于同一水平线上且拉力系统与测试管道3的端头固定连接。

优选的，测试管道3的长度大于板框式箱体1的长度。

优选的，活动背板5高度为h，千斤顶7与活动背板5的接触中心到活动背板5底边缘的间距为d，其中1/4h≤d＜1/2 h。

所述拉力系统包括拉力计12、钢绞绳13、绞揽机14，钢绞绳13固定设置在测试管道3的端头，钢绞绳13的另一端与绞揽机14连接，测试管道3、钢绞绳13、绞揽机14位于同一水平面的同一直线上，拉力计12设置在钢绞绳13上。

进一步地，所述拉力系统还包括电动升降平台15，绞揽机14设置在电动升降平台上。

所述板框式箱体1包括底板、前侧板、后侧板和可拆卸侧板9，前侧板和后侧板垂直固定设置在底板上形成箱体固定板框，可拆卸侧板9设置在箱体固定板框的左右两侧，可拆卸侧板9的上竖向开设有管道通孔，测试管道3穿过管道通孔水平设置在板框式箱体1内，活动背板5竖直设置在板框式箱体1内且活动背板5与板框式箱体1的后侧板平行，板框式箱体1的后侧板的中心开设通孔，千斤顶7的端头穿过板框式箱体1后侧板中心的通孔与活动背板5的中心接触。