[发明专利]一种柔性管线接头抗弯刚度的测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种柔性管线接头抗弯刚度的测试装置及方法，包括底座，所述底座的顶部对称固定连接有两个支柱，两个所述支柱的顶端内壁均转动连接有转轴，所述转轴的外壁均通过夹紧机构连接有管件，所述管件的一端开设有插槽，且插槽的内径与管件的另一端外径相适配，一个所述管件的端部插入另一个所述管件的插槽内；本发明中，当通过驱动机构对两个管件的连接处向上施加顶力时，管件受力发生偏转，接头部位在支柱上进行小角度的转动，通过观察钢筋计、第一千分表与第二千分表的读数，能够得到管口旋转历程中的弯矩‑转角曲线及管道首次出现防水胶圈脱出时的弯矩和转角，确定管线接头的抗弯刚度，进一步研究管道接口在转动时的力学特性及失效机理。

技术领域

本发明涉及一种管线连接强度的测试装置及方法，具体是一种柔性管线接头抗弯刚度的测试装置及方法。

背景技术

地下管道已经成为了城市建设的基础工程，广泛应用于社会生产和生活的方方面面，有效的节约了城市地面资源，缓解了城市交通压力。另一方面，城市生活污水、工业废水、大气降水、雪水径流和其他弃水的收集、输送和排放都需要排水管网，是现代化城市不可缺少的重要设施，被誉为保证现代城市正常运转的“生命线”。近些年来，我国城镇化进程不断加快，地下排水管道的扩建和改造工程也在不断增加。自2014年始，我国城市排水管道长度逐年增加。截止2019 年，我国城市排水管道长度为73.7万公里，相比2018年增长了7.91％。但是与发达国家相比，我国人均管道占有水平仍然较低，未来随着我国在地下排水管道方面的不断建设，我国城市排水管道的长度也将不断增长。

随着城市化进程的不断加快，地下管道系统越来越发达，在管道建设中遇到外部条件也更加复杂。由于城市排水管道工程具有相对隐蔽性的特点，且地下环境复杂，在管道施工和使用过程中容易受到周围各种化学物质腐蚀，因此其破坏具有不易察觉的特点。据统计，我国城市现在运行的排水管网中，70％以上的管道均是早80年代左右铺设的，由于早期管道铺设技术并不成熟，加之长时间的运行，导致排水管道极易出现失效破坏，造成严重的生命财产安全。

由此可见，开展有关承插式接头力学特性的室内试验，探究承插式管道的抗弯力学性能和破坏机理，分析出相应的力学规律，并将其应用到承插式管道的结构设计和施工建设中，延长管道使用寿命，对于降低地下管道的运营成本、降低施工风险都具有十分重要的意义。

因此，亟需一种柔性管线接头抗弯刚度的测试装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性管线接头抗弯刚度的测试装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性管线接头抗弯刚度的测试装置，包括底座，所述底座的顶部对称固定连接有两个支柱，两个所述支柱的顶端内壁均转动连接有转轴，所述转轴的外壁均通过夹紧机构连接有管件，所述管件的一端开设有插槽，且插槽的内径与管件的另一端外径相适配，一个所述管件的端部插入另一个所述管件的插槽内，且该插槽内设置有止水胶圈，该插槽外侧通过连接机构固定连接有钢筋计，所述钢筋计的底端连接有驱动机构，所述驱动机构与底座的顶部固定连接，所述底座的顶部通过支架固定连接有一个第一千分表和两个第二千分表，所述第一千分表、第二千分表的测量端与对应的管件的外壁贴合。

作为本发明进一步的方案：所述夹紧机构包括与转轴固定连接的安装板，所述安装板的顶部焊接固定有管座，所述管座的外壁贯穿设置有一个第一U型杆和两个第二U型杆，所述管件位于对应的管座与第一U型杆、第二U型杆之间，所述第二U型杆与管座固定连接，所述第一U型杆与安装板固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述管件的外壁与管座、第一U型杆、第二U型杆的对应处设置有橡胶垫。

作为本发明进一步的方案：所述安装板的外壁与转轴的外壁贴合，所述转轴的外壁套设多个管夹，所述管夹通过螺栓与安装板固定连接。