[发明专利]一种海底管道侧向移动载荷试验装置

摘要

本发明属于海洋工程技术领域，涉及一种海底管道侧向往复移动载荷试验装置，包括砂槽、试验管道、滚筒、牵引机构和测力系统，砂槽的上部边框为矩形，在上部边框的两条短边之间固定有设置有滑块的两道滑轨，滑块间利用桁架结构相互连接；在试验管道上垂直固定有两根钢杆；在靠近砂槽前端的滚筒上缠绕有两根适当长度的钢丝绳；在砂槽上部边框的不同部位固定有用于支撑、导向或转向钢丝绳的多个定滑轮；测力系统用于获取试验管道受到的侧向水平循环载荷。本发明可在研究管‑土相互作用机理时使用，可以降低测量装置产生的误差，降低试验的操作难度，提高常规重力场下的试验精度。

主权项

一种海底管道侧向往复移动载荷试验装置，包括铺有砂土的砂槽(1)、试验管道(4)、圆柱滚筒(2)、牵引机构和测力系统(19)，试验管道(4)裸置于砂土表面，其中，砂槽(1)的上部边框(13)为矩形，在上部边框(13)的两条短边之间固定有两道相互平行的滑轨(9)，在每道滑轨(9)上均设置有两个滑块(8)，四个滑块(8)之间利用一个主体与所述的两条短边平行的工字型桁架结构(7)相互连接，桁架结构(7)通过滑块(8)在滑轨(9)上进行水平方向的前后移动；在试验管道(4)靠近中部的位置垂直固定有两根钢杆(5)，在两个钢杆(5)的上部同样的高度利用顶丝各固定有一个轴承座(6)，轴承座(6)固定在桁架结构(7)上；轴承座(6)通过顶丝的松开或拧紧使得钢杆(5)和试验管道(4)在竖直方向自由移动或固定；在靠近砂槽(1)前端的位置固定有与砂槽(1)的上部边框(13)的所述的两条短边平行的滚筒轴(14)，在滚筒轴(14)上设置有圆柱滚筒(2)，在圆柱滚筒(2)上缠绕有两根适当长度的钢丝绳；滚筒轴(14)由牵引机构驱动；在砂槽(1)上部边框(13)的前部固定有四个起支撑和导向作用的定滑轮，两个位于前部的一侧，另外两个位于前部的另一侧；在桁架结构(7)的前部和后部各固定两个起转向作用的定滑轮(11)；在上部边框(13)的后部固定有两个起转向作用的定滑轮(12)，分别位于后部的两侧；从圆柱滚筒(2)引出的第一根钢丝，经由上部边框(13)前部的一侧固定的第二定滑轮(16)的导向后到达桁架结构(7)前部，再依次经由桁架结构(7)前部的两个定滑轮(11)转向180°，最后经由上部边框(13)前部的另一侧固定的第三定滑轮(17)的导向后回到圆柱滚筒(2)；从圆柱滚筒(2)引出的第二根钢丝，经由上部边框(13)前部的一侧固定的第一定滑轮(15)的导向后从桁架结构(7)下方穿过到达上部边框(13)的后部，再经由位于上部边框后部的一个定滑轮(12)转向180°，到达桁架结构(7)后部，再依次经由桁架结构(7)后部的两个定滑轮(11)转向180°，之后再经由上部边框(13)后部的另一个定滑轮(12)转向180°，最后再次从桁架结构(7)下方穿过经固定在上部边框前部的另一侧的第四定滑轮(18)的导向后回到圆柱滚筒；所述的测力系统包括设置在两根钢杆(5)上测力传感器，用于获取试验管道受到的侧向水平循环载荷。