(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123081872.X (22)申请日 2021.12.09 (73)专利权人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 陈政阳　白兵　何晓阳　郭赵元　 王作文　邵永波　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种悬浮隧道支承构件突然失效作用下的 动力响应试验 装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种悬浮隧道支承构件突 然失效作用下的动力响应试验装置。 包括试验管 道、 管道端部抱箍、 管道锚固支架、 管道中部抱 箍、 管道支承构 件、 支承构 件锚固支架、 拟失效的 管道支承构 件、 支承构件失效触发装置和传感器 测量装置。 试验管道通过端部抱箍、 支架固定， 试 验管道上安装管道支承构件。 试验管道、 支承构 件上安装传感器。 拟失效的管道支承构件， 中部 切割成可啮合的锯齿状。 支承构 件失效触发装置 为气动机械爪， 可抱紧锯齿部位， 也可突然松开， 模拟支承构 件失效。 本发明可实现水中悬浮隧道 支承构件突然失效情况下的试验模拟与数据记 录。 权利要求书2页 说明书3页 附图4页 CN 216433087 U 2022.05.03 CN 216433087 U 1.一种悬浮隧道支承构件突然失效作用下的动力响应试验装置， 用于模拟悬浮隧道管 体支承构件的突然失效， 并记录这一过程中悬浮隧道的动力响应数据， 包括试验管道(1)、 管道端部抱箍(2)、 管道锚固支架(3)、 管道 中部抱箍(4)、 管道支承构件(5)、 支承构件锚固 支架(6)、 拟失效的支承构件(7)、 支承构件失效触发装置(8)和传感器测量装置； 其特征在 于： 所述的试验管道(1)为 等截面的铝合金 管体； 试验管道(1)穿过管道端部抱箍(2)； 试验管道锚固支架(3)为三角形型钢支架， 包括 固 定螺丝(3 ‑1)、 水平平台(3 ‑2)和斜撑(3 ‑3)； 固定螺丝(3 ‑1)把管道端部抱箍(2)固定到水平 平台(3‑2)上， 水平 平台(3‑2)和斜撑(3 ‑3)固定连接； 试验管道(1)的中部， 间隔一定距离安装管道中部 抱箍(4)； 所述的管道中部抱箍(4)， 包括两个相同的环形抱箍(4 ‑1)、 管道中部抱箍固定螺丝(4 ‑ 2)和支承构件固定螺丝(4 ‑3)； 将两个环形抱箍(4 ‑1)安装到试验 管道(1)中部， 两个环形抱 箍(4‑1)用螺丝(4‑2)连接并夹紧试验管道(1)； 所述的管道支承构件(5)为铝合金空心管， 并在两端开孔便于螺栓连接； 管道支承构件 (5)的一端通过支承构件固定螺丝(4 ‑3)与管道 中部抱箍(4)连接， 另一端与支承构件锚固 支架(6)连接； 所述的支承构件锚固支架(6)， 包括两根L形梁(6 ‑1)和支承构件锚固支架固定螺丝(6 ‑ 2)， 将管道 支承构件(5)夹在两根 L形梁(6‑1)之间， 用螺 丝(6‑2)穿过并固定连接； 所述的拟失效的管道支承构件(7)的材质， 与试验管道支承构件(5)相同， 仅在构件中 部断开， 并切割成两个能够相互啮合的锯齿状形式； 一端通过支承构件固定螺丝(4 ‑3)与管 道中部抱箍(4)连接， 另一端通过支承构件锚固支架固定螺丝(6 ‑2)与两根L形梁(6 ‑1)连 接； 所述的支承构件失效触发装置(8)为气动 机械爪， 安装在拟失效的管道支承构件(7)的 锯齿状啮合部， 当机械爪抱紧时， 可以将拟失效的支承构件(7)  啮合起来， 正常传递轴力； 当机械爪松开时， 拟失效的支承构件(7)将在轴力作用下 快速脱开； 所述的传感器测量装置包括位移传感器、 应变传感器和加速度传感器， 设置在试验管 道(1)上； 所述的传感器测量装置还包括拉压力传感器， 设置在试验管道支承构件(5)和拟失效 的支承构件(7)上。 2.如权利要求1所述的一种悬浮隧道支承构件突然失效作用下的动力响应试验装置， 其特征在于： 端部抱箍(2)为Ω形整体， 试验管道(1)能够恰好穿过端部抱箍(2)的圆环， 端 部抱箍(2)的环形上设置有凸出板， 便于用固定螺丝(3 ‑1)连接到管道锚固支架水平平台 (3‑2)上。 3.如权利要求1所述的一种悬浮隧道支承构件突然失效作用下的动力响应试验装置， 其特征在于： 试验 管道(1)上， 等间距布置三对相同的环形抱箍(4 ‑1)， 进而安装五根管道支 承构件(5)和一 根拟失效的管道 支承构件(7)。 4.如权利要求1所述的一种悬浮隧道支承构件突然失效作用下的动力响应试验装置， 其特征在于： 管道支承构件(5)为铝合金 空心管， 并在两端开孔， 通过螺丝(4 ‑2)和固定螺丝 (6‑2)分别两端固定到管道中部抱箍(4)和支承构件锚固支架(6)上； 管道支承构件(5)的边权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 216433087 U 2界条件为铰接， 承受沿空心管轴向的拉、 压力。 5.如权利要求1所述的一种悬浮隧道支承构件突然失效作用下的动力响应试验装置， 其特征在于： 支承构件失效触发装置(8)为气动控制机械爪， 外接压缩气源控制机械爪的夹 紧或松开； 当机械爪抱紧时， 原本断开成两段的拟失效的管道支承构件(7)， 在机械爪环向 压力作用下， 锯齿状部分紧密贴合、 合二为一， 且能够承受一定的沿支承构件轴向的拉压 力； 当机械爪突然松开时， 机械爪环向压力消失， 原本啮合的拟失效管道支承构件(7)快速 脱开， 从而人为控制和模拟悬浮隧道 支承构件的突然失效。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 216433087 U 3