本说明书提供了一种管土作用测试装置，包括：试验管道；具有容纳腔室的试验槽，所述试验槽的壁面上设置有第一孔槽；用于遮挡所述第一孔槽的挡板机构，所述挡板机构设置于所述容纳腔室的外部，所述挡板机构设置有与所述第一孔槽相连通的第二孔槽，供所述试验管道的端部穿出；动力机构，包括：动力源组件；与所述挡板机构或者/和所述试验管道连接的牵引组件，且连接位置位于所述容纳腔室外部，在所述动力源组件的驱动下，所述牵引组件能带动所述试验管道运动。本申请能够减小测试的误差项，提高了测试准确度。试准确度。试准确度。
【技术实现步骤摘要】
管土作用测试装置
[0001]本申请涉及海洋管道工程
，尤其涉及一种管土作用测试装置。
技术介绍
[0002]海底油气混输管道是水下生产系统的重要装备，混输管道常裸置在海床或者埋置于海底土体中，管道内部运输高温高压的油气水混合物。由于管道内部的高温高压混输体的作用，对管道施加巨大的轴向热应力，导致管道将发生侧向屈曲来释放巨大的热应力。这种热屈曲往往使管道发生大变形，对管道结构造成破坏，并挤压周围的土壤，土壤对管道产生土体抗力的作用，从而无法自由变形，在管线内部产生附加应力，随着这种应力的不断累积，管线会在约束力较小方向产生变形，即有了发生屈曲的趋势。
[0003]可见，土体对管道的约束作用是维持管道稳定性的重要因素，因此土体抵抗管体运动的能力是判断管线是否发生弯曲剧变及确定屈曲后形态的一个重要指标。由此可见，深入研究管土相互作用机理及土抗力，对于预测和防治管线发生屈曲剧变具有重要的现实意义。
[0004]在进行管土试验时，将试验管道埋于试验槽的泥沙中，试验管道沿其轴向的两端设置挡板，以在侧向运动时挡板通过抵住试验槽的内壁防止泥沙漏出。将V型钢杆的一端连接到试验管道上，另一端连接拉压力传感器上。拉压力传感器的另一端连接到施力装置上。通过施力装置的作用拉动试验管道以及挡板运动，在此过程中通过拉压力传感器测得泥沙对试验管道的作用力。
[0005]以上试验过程中，由于连接试验管道的V型钢杆部分埋于泥沙中，钢杆的移动会对试验管道位移之前的土体产生扰动，影响测量结果的准确度。另外，试验管道在运动过程中，会带动挡板一起移动，由于挡板与试验槽的壁面和沙土直接接触，在移动过程中会产生相应的摩擦力，此时土抗力测量的结果将会偏大，增加试验结果的误差。
[0006]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
[0007]为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种管土作用测试装置，能够减小测试的误差项，提高了测试准确度。
[0008]为了达到上述目的，本申请提供的技术方案如下所述：
[0009]一种管土作用测试装置，包括：
[0010]试验管道；
[0011]具有容纳腔室的试验槽，所述试验槽的壁面上设置有第一孔槽；
[0012]用于遮挡所述第一孔槽的挡板机构，所述挡板机构设置于所述容纳腔室的外部，所述挡板机构设置有与所述第一孔槽相连通的第二孔槽，供所述试验管道的端部穿出；
[0013]动力机构，包括：动力源组件；与所述挡板机构或者/和所述试验管道连接的牵引组件，且连接位置位于所述容纳腔室外部，在所述动力源组件的驱动下，所述牵引组件能带动所述试验管道运动。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述牵引组件包括：与所述挡板机构连接的第一连接杆；与所述试验管道连接的第二连接杆；所述第一连接杆和所述第二连接杆在所述动力源组件的驱动下同步运动。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述牵引组件包括：与所述第一连接杆相连的第一驱动板；与所述第二连接杆相连的第二驱动板；用于连接所述第一驱动板和所述第二驱动板的拉压力传感器；与所述第一驱动板相连的牵引滑块；与所述牵引滑块相配合的牵引滑轨。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述挡板机构包括：第一挡板和第二挡板，所述第二挡板用于贴合所述试验槽的第一孔槽，所述第二挡板设置有第一观察部，所述第一挡板设置有连接件，以用于连接所述牵引组件；设置在所述第一挡板和所述第二挡板之间的固定部。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述试验槽包括：具有第二观察部的侧板，所述第二观察部与所述第一观察部相对应，所述第一孔槽开设在所述侧板上。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述第一孔槽为L型结构。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述测试装置包括：与所述挡板机构固定连接的导向滑块；相对所述导向滑块固定设置的导向滑轨，所述导向滑轨具有其延伸方向与所述L型结构的横向延伸方向平行的第一状态以及其延伸方向与所述L型结构的竖向延伸方向平行的第二状态。
[0020]作为一种优选的实施方式，所述牵引组件包括第一牵引组件和第二牵引组件，所述第一牵引组件用于拉动所述挡板机构和所述试验管道沿着所述L型结构的横向延伸方向运动，所述第二牵引组件用于拉动所述挡板机构和所述试验管道沿着所述L型结构的竖向延伸方向运动。
[0021]作为一种优选的实施方式，所述测试装置包括外框架，所述外框架包括：用于安装所述第一牵引组件的第一框架；用于安装所述第二牵引组件的第二框架；所述第一框架上设置有第一位移传感器，所述第二框架上设置有第二位移传感器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器用于测量所述试验管道的位移。
[0022]作为一种优选的实施方式，所述动力源组件包括：具有输出轴的电机；与所述输出轴相连的联轴器；设置有拉绳的滚筒，所述滚筒与所述联轴器相连，所述拉绳与所述牵引组件相连；所述第一框架设置有滑轮支架以及为所述拉绳提供导向作用的滑轮。
[0023]有益效果：
[0024]本申请实施方式提供的管土作用测试装置，通过牵引组件带动试验管道运动。牵引组件与挡板机构或者/和试验管道连接，且连接位置位于试验槽的外部，避免了连接位置处的部件与泥沙之间的作用力对测量结果产生影响。并且，挡板机构也位于试验槽的外部，同时避免了试验管道的末端效应、挡板机构对泥沙的干扰，减少了试验的误差项，提高了试验准确度。
[0025]当牵引组件与挡板机构和试验管道连接时，牵引组件在动力源组件的驱动下可以带动挡板机构和试验管道的同步运动，如此能够避免挡板机构和试验管道之间产生相互作用力，而避免对试验结果产生影响。
[0026]参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。
[0027]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0028]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动力的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本说明书实施例提供的管土作用测试装置的结构示意图；
[0031]图2为本说明书实施例提供的管土作用测试装置的主视图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管土作用测试装置，其特征在于，包括：试验管道；具有容纳腔室的试验槽，所述试验槽的壁面上设置有第一孔槽；用于遮挡所述第一孔槽的挡板机构，所述挡板机构设置于所述容纳腔室的外部，所述挡板机构设置有与所述第一孔槽相连通的第二孔槽，供所述试验管道的端部穿出；动力机构，包括：动力源组件；与所述挡板机构或者/和所述试验管道连接的牵引组件，且连接位置位于所述容纳腔室外部，在所述动力源组件的驱动下，所述牵引组件能带动所述试验管道运动。2.如权利要求1所述的管土作用测试装置，其特征在于，所述牵引组件包括：与所述挡板机构连接的第一连接杆；与所述试验管道连接的第二连接杆；所述第一连接杆和所述第二连接杆在所述动力源组件的驱动下同步运动。3.如权利要求2所述的管土作用测试装置，其特征在于，所述牵引组件包括：与所述第一连接杆相连的第一驱动板；与所述第二连接杆相连的第二驱动板；用于连接所述第一驱动板和所述第二驱动板的拉压力传感器；与所述第一驱动板相连的牵引滑块；与所述牵引滑块相配合的牵引滑轨。4.如权利要求1所述的管土作用测试装置，其特征在于，所述挡板机构包括：第一挡板和第二挡板，所述第二挡板用于贴合所述试验槽的第一孔槽，所述第二挡板设置有第一观察部，所述第一挡板设置有连接件，以用于连接所述牵引组件；设置在所述第一挡板和所述第二挡板之间的固定部。5.如权利要求4所述的管土作用测试装置，其特征在于，所述试验槽包括：具有第二观察部的侧板，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：段梦兰，王茂刚，杨仁杰，张鹏，王金鑫，刘永凯，雷琦玉，王进佳，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。