CN104482338B - 一种具有应急自恢复能力供水管线k形接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有应急自恢复能力供水管线K形接头，由K形机械接头、形状记忆合金螺栓、振弦应变传感器、电源引出线、数据引出线和数据处理和应急反应集成盒组成。将K形机械接头的承口和插口密封安装好，采用形状记忆合金螺栓代替普通螺栓连接K形机械接头。将振弦应变传感器安装在其中的一个螺栓上，监测螺栓应变。安装数据处理和应急反应集成盒，从数据盒中大功率电源引出两条电源线连接形状记忆合金螺栓两端，同时再引出一条数据线连接振弦应变传感器。当发生强烈地震时，K形管线接头会出现松动乃至拉脱，这一情况表现为形状记忆合金螺栓的应变急剧增大，振弦应变传感器记录出应变值并传送到数据处理和应急反应集成盒中。

Description

一种具有应急自恢复能力供水管线K形接头
技术领域
本发明属于市政工程中的供水管线工程领域，具体来说是一种具有应急自恢复能力供水管线K形接头。
背景技术
供水管线是是城市供水管网的主要组成部分，其主要埋设在地下。这些管线的破坏不仅会导致管线自身的经济损失，更为严重地是会导致城市区域功能的丧失。近二十年来发生在世界各地的强烈地震中，城市供水管网管线破坏严重，给灾后抢险救灾和灾后工业生产和居民生活带来了严重的困难。震后的管网修复也需投入大量的资金。
供水管线通常采用承插式管线，也即一段管线通过承插式接口与另外一段管线相连，而承插式接口是供水管线的薄弱环节。地震作用下，埋地管线由于动力作用和地面大变形，往往会导致管段之间接口出现脱开乃至完全拔脱等严重破坏，使得城市区域出现大面积停水或者水压不足的现象。
目前，针对地震作用下供水管线接头脱开现象，工程上主要采用“事后修复”的方法，也即在地震后通过开挖进行修复。这一方法往往会造成抢修不及时、水资源浪费严重等问题。本发明申请具有地震后实时监测、反应及时、修复速度快的特点，对于降低重要供水管线的地震灾害损失和降低修复费用，具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有应急自恢复能力供水管线K形接头。
本发明提供的一种具有应急自恢复能力供水管线K形接头，由K形机械接头1、形状记忆合金螺栓2、振弦应变传感器3、电源线4、数据线5和数据处理和应急反应集成盒组成，其特征在于：所述形状记忆合金螺栓2连接K形机械接头1，形状记忆合金螺栓2两端引出两条电源线4，所述两条电源线4连接到数据处理和应急反应集成盒中；振弦应变传感器3安装在形状记忆合金螺栓2上，振弦应变传感器3和数据处理和应急反应集成盒通过数据线5连接，所述数据处理和应急反应集成盒内设有数据采集模块和大功率电源，所述大功率电源连接记忆合金螺栓2，当数据处理和应急反应集成盒监测到并发现形状记忆合金螺栓2应变达到给定最大限值后，此时数据处理和应急反应集成盒中的控制芯片控制大功率电源连通，开始给形状记忆合金螺栓2进行通电加热，利用形状记忆合金螺栓2的记忆功能使得管线接口恢复原状，当应变值小于一给定最小限值时，此时接口已经基本恢复，数据处理和应急反应集成盒中的大功率电源会被中断。
本发明用形状记忆合金螺栓代替K形接头上的普通螺栓，并用振弦应变传感器监控螺栓的变形情况。当地震后下接头出现大变形时，数据处理和应急反应集成盒监测到并发现螺栓应变达到一给定最大限值后，此时盒中的控制芯片控制盒中大功率电源连通，开始给形状记忆合金螺栓进行通电加热，利用形状记忆合金的记忆功能使得管线接口恢复原状，减少管线的功能损失和水资源的浪费。同时，当应变值小于一给定最小限值时，此时接口已经基本恢复，数据处理和应急反应集成盒中的大功率电源会被中断。
附图说明
图1是本发明具有应急自恢复能力供水管线K形接头的结构示意图；
图2是本发明数据处理和应急反应集成盒原理图。
图中标号：1为K形机械接头，2为形状记忆合金螺栓，3为振弦应变传感器，4为电源线，5为数据线。
具体实施方式
以下结合图1所示对本发明作进一步的说明。
实施例1：结合图1，由K形机械接头1、形状记忆合金螺栓2、振弦应变传感器3、电源线4、数据线5和数据处理和应急反应集成盒组成。安装时，首先将K形机械接头1的插口插入到承口中，用形状记忆合金螺栓2将K形机械接头1连接好。将振弦应变传感器3安装在形状记忆合金螺栓2上，用于测量螺栓的应变。然后，将形状记忆合金螺栓2两端用两条电源线4连接到数据处理和应急反应集成盒中；并用数据线5连接振弦应变传感器3和数据处理和应急反应集成盒。
采用这一装置可以实时监测螺栓的应变。当地震后下接头出现大变形时，数据处理和应急反应集成盒监测到并发现螺栓应变达到一给定最大限值后，此时盒中的控制芯片控制盒中大功率电源连通，开始给形状记忆合金螺栓进行通电加热，利用形状记忆合金的记忆功能使得管线接口恢复原状，减少管线的功能损失和水资源的浪费。同时，当应变值小于一给定最小限值时，此时接口已经基本恢复，数据处理和应急反应集成盒中的大功率电源会被中断。
上述对具体实施方式的描述是为方便本技术领域的普通技术人员能理解和应用而阐释的。对于熟悉本技术领域的相关人员，可以很容易对上述过程加以修改，并将此原理应用到其他实例中而不必重复创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种具有应急自恢复能力供水管线K形接头，由K形机械接头（1）、形状记忆合金螺栓（2）、振弦应变传感器（3）、电源线（4）、数据线（5）和数据处理和应急反应集成盒组成，其特征在于：所述形状记忆合金螺栓（2）连接K形机械接头（1），形状记忆合金螺栓（2）两端引出两条电源线（4），所述两条电源线（4）连接到数据处理和应急反应集成盒中；振弦应变传感器（3）安装在形状记忆合金螺栓（2）上，振弦应变传感器（3）和数据处理和应急反应集成盒通过数据线（5）连接，所述数据处理和应急反应集成盒内设有数据采集模块和大功率电源，所述大功率电源连接记忆合金螺栓（2），当数据处理和应急反应集成盒监测到并发现形状记忆合金螺栓（2）应变达到给定最大限值后，此时数据处理和应急反应集成盒中的控制芯片控制大功率电源连通，开始给形状记忆合金螺栓（2）进行通电加热，利用形状记忆合金螺栓（2）的记忆功能使得管线接口恢复原状，当应变值小于一给定最小限值时，此时接口已经基本恢复，数据处理和应急反应集成盒中的大功率电源会被中断。
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