1.一种测试地下管道接头性能的试验装置,其特征在于,所述试验装置包括:试验箱、弹簧组装置(5)、载荷传递架(8)和测量组件;
所述弹簧组装置(5)包括:顶片(51)、弹簧(52)、滑块(53)和滑轨(54);
所述顶片(51)固定在弹簧(52)顶部,滑块(53)固定在弹簧(52)底部,滑块(53)与滑轨(54)滑动连接;
所述试验箱底部设置若干滑轨(54),顶片(51)上铺设致密的无纺布(14),无纺布(14)上方盛放岩土材料,带有接头(2)的地下管道(3)埋设在岩土材料中;
所述试验箱上方架设有横梁(6),横梁(6)底部通过千斤顶(7)连接载荷传递架(8);
所述测量组件包括:土压力盒传感器(1)和光纤传感器(16);
所述土压力盒传感器(1)埋设在岩土材料内;
所述地下管道(3)内壁开设有若干容纳槽(15),光纤传感器(16)安装在容纳槽(15)内。
2.如权利要求1所述的测试地下管道接头性能的试验装置,其特征在于,所述试验箱包括:钢梁(10)、钢柱(11)、钢架(12)、钢化玻璃(4)和钢板(13);
所述钢梁(10)和钢柱(11)焊接构成试验箱的框架,框架的侧面和底面焊接钢架(12)加固,框架左右两面安装钢板(13),前后两面安装钢化玻璃(4)。
3.如权利要求1所述的测试地下管道接头性能的试验装置,其特征在于,所述横梁(6)通过支架(9)安装在试验箱上方。
4.如权利要求1所述的测试地下管道接头性能的试验装置,其特征在于,所述载荷传递架(8)包括:第一工字钢梁;
所述第一工字钢梁通过千斤顶(7)安装在横梁(6)底部。
5.如权利要求1所述的测试地下管道接头性能的试验装置,其特征在于,所述载荷传递架(8)包括:第一工字钢梁和多个第二工字钢梁;
所述第一工字钢梁通过千斤顶(7)安装在横梁(6)底部,第二工字钢梁与第一工字钢梁的延伸方向相互垂直,第二工字钢梁放置在岩土材料顶部。
6.如权利要求1所述的测试地下管道接头性能的试验装置,其特征在于,所述载荷传递架(8)包括:第一工字钢梁、载荷板和多个第二工字钢梁;
所述第一工字钢梁通过千斤顶(7)安装在横梁(6)底部,第二工字钢梁与第一工字钢梁的延伸方向相互垂直,载荷板放置在岩土材料顶部,第二工字钢梁安装在载荷板顶部。
7.一种测试地下管道接头性能的试验方法,其特征在于,所述试验方法包括步骤如下:S1、选取多种弹性系数的弹簧(52),按实验设计的要求,将指定弹性系数的弹簧(52)通过滑块(53)安装在滑轨(54)的指定位置,装配好弹簧(52)的滑轨(54)安装在试验箱底部指定位置;
S2、在顶片(51)上方铺设致密的无纺布(14),将带有接头(2)的地下管道(3)放置在无纺布(14)上,并调整地下管道(3)至实验设计的位置,与弹簧组装置(5)的位置进行匹配;
S3、将配制好的岩土材料分层注入到四周预涂有润滑油脂的试验箱内,并在预定位置设置土压力盒传感器(1);
S4、填土完毕后,按照需求的荷载分布型式,在岩土材料顶部布置荷载传递架(8);
S5、启动千斤顶(7)进行预加载,挤密试验箱内的岩土材料,并检查各监测仪器运行正常,检查完毕后进行载荷卸载;
S6、启动千斤顶(7)开始试验,持续顶推并读取全过程中土压力盒传感器(1)和光纤传感器(16)的监测数据直至接头(2)发生破坏,本轮试验结束;
S7、调整具有不同弹性系数的弹簧组装置(5)的组合型式与排列位置,重复S1~S6,获取地下管道接头(2)在各种复杂地层条件下的性能数据。