[发明专利]一种埋土充压管道错动载荷作用下性能评估的试验装置

权利要求书

1.一种埋土充压管道错动载荷作用下性能评估的试验装置，其特征在于：包括可分离式箱体、加载组件、充压组件以及数据采集组件；

所述可分离式箱体包括固定端箱体和滑动端箱体；固定端箱体为组合式，包括固定结构件和能够相对于固定结构件轴向来回调整的滑动结构件，固定结构件的底部与支架固定连接，滑动结构件内嵌于固定结构件中，在滑动结构件的两侧开设有若干水平方向的第一条形槽，在固定结构件的两侧与滑动结构件的第一条形槽对应位置处设置有若干第一内螺纹孔，当滑动结构件沿固定结构件水平滑动至合适位置后，通过第一螺栓穿过第一条形槽后拧入固定结构件对应的第一内螺纹孔中以实现滑动结构件与固定结构件的固定连接；

所述滑动端箱体也为组合式，包括斜向加载件和能够相对于斜向加载件轴向来回调整的横向加载件，横向加载件内嵌于斜向加载件中，在横向加载件的两侧开设有若干水平方向的第二条形槽，在斜向加载件的两侧与横向加载件的第二条形槽对应位置处设置有若干第二内螺纹孔，当横向加载件沿斜向加载件水平滑动至合适位置后，通过第二螺栓穿过第二条形槽后拧入斜向加载件对应的第二内螺纹孔中以实现横向加载件与斜向加载件的固定连接；

在可分离式箱体的内部穿过有管道，其中固定端箱体位于管道的一端，滑动端箱体位于管道的另一端，且固定端箱体与滑动端箱体相分离；在固定端箱体的内部、滑动端箱体的内部以及固定端箱体与滑动端箱体之间的空间中均填充有将管道埋设的土体；

所述加载组件包括作动器、加载架和直线导轨，所述作动器包括横向加载作动器、第一斜向加载作动器和第二斜向加载作动器，所述加载架包括横向加载架和斜向加载架，所述直线导轨包括横向直线导轨和竖向直线导轨；

所述横向加载作动器的伸缩杆与横向加载架的一端连接，横向加载架的另一端与滑动端箱体的横向加载件相连接，横向加载作动器的根部设置有第一滑块，第一滑块安装在竖向直线导轨上；

所述斜向加载架共设置两个，分别为第一斜向加载架和第二斜向加载架，第一斜向加载作动器的伸缩杆与第一斜向加载架的上部连接，第一斜向加载架的下部与滑动端箱体的斜向加载件的底部一端连接，第二斜向加载作动器的伸缩杆与第二斜向加载架的上部连接，第二斜向加载架的下部与滑动端箱体的斜向加载件的底部另一端连接；在第一斜向加载作动器和第二斜向加载作动器的根部均设置有第二滑块，第二滑块安装在横向直线导轨上；

所述充压组件包括压力泵站，压力泵站通过高压软管与管道的充压端连接，管道的另一端为测量端；

所述数据采集组件包括压力传感器、非接触式三维应变光学测量系统、电磁流量计、动态采集仪及计算机终端；所述压力传感器安装在管道的测量端，所述非接触式三维应变光学测量系统共设置两台，分别为一台用于从可分离式箱体上方监测土体变形的顶部非接触式三维应变光学测量系统，和一台用于从可分离式箱体一侧监测箱体位移的侧向非接触式三维应变光学测量系统；所述电磁流量计安装在管道上；所述压力传感器、非接触式三维应变光学测量系统和电磁流量计均通过信号线与动态采集仪及计算机终端通讯连接；

该试验装置还包括用以调整斜向加载角度的角度调节组件，所述角度调节组件在可分离式箱体的两侧均有布置，且呈对称分布；角度调节组件包括加载滑道和角度调节滑槽，加载滑道包括直线滑轨和能够沿直线滑轨移动的滑动杆，在滑动杆的一侧设置有第三滑块，第三滑块安装在直线滑轨上；

所述直线滑轨的底部与固定转轴连杆的一端转动连接，固定转轴连杆设置在固定端箱体的固定结构件底部；

所述角度调节滑槽包括第一角度调节滑槽和第二角度调节滑槽，第一角度调节滑槽布置在支架上，在第一角度调节滑槽和直线滑轨之间设置有第一连杆，第一连杆的一端与直线滑轨的中部铰接，第一连杆的另一端设置有第四滑块，第四滑块安装在第一角度调节滑槽上；

所述第二角度调节滑槽布置在滑动端箱体的底部一侧，第二角度调节滑槽的一端与第一支撑杆的一端连接，第二角度调节滑槽的另一端与第二支撑杆的一端连接，第一支撑杆和第二支撑杆分别与滑动端箱体相垂直，且第一支撑杆和第二支撑杆分别布置在滑动端箱体的斜向加载件底部两端；第一支撑杆的两端对应与第一斜向加载架的底部两端转动连接，第二支撑杆的两端对应与第二斜向加载架的底部两端转动连接；

在滑动端箱体的底部且靠近第一支撑杆位置处平行布置有滑动转轴连杆，滑动转轴连杆的端部与滑动杆的底部转动连接；

所述第二角度调节滑槽包括平行布置的两个滑槽，分别为内滑槽和外滑槽，在内滑槽和滑动杆之间设置有第二连杆，第二连杆的一端与滑动杆的上部铰接，第二连杆的另一端设置有第五滑块，第五滑块安装在内滑槽上；在外滑槽和第一斜向加载架之间设置有第三连杆，第三连杆的一端与第一斜向加载架的中下部铰接，第三连杆的另一端设置有第六滑块，第六滑块安装在外滑槽上，在外滑槽和第二斜向加载架之间设置有第四连杆，第四连杆的一端与第二斜向加载架的中下部铰接，第四连杆的另一端设置有第七滑块，第七滑块也安装在外滑槽上；

所述第一斜向加载作动器和第二斜向加载作动器的根部对应与所连接的第二滑块转动连接。