CN201884840U - 一种埋地管网抗震接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种保障在地震作用下埋地管网的安全、具有自复位能力的埋地管网抗震接头。它是由连接管道、右连接管道法兰、左连接管道法兰、套环、右管道法兰、左管道法兰、形状记忆合金棒、右形状记忆合金螺栓、右螺栓、左螺栓和左形状记忆合金螺栓组成的，连接管道连接连接管道法兰，套环位于连接管道中部，连接管道法兰通过形状记忆合金螺栓连接管道法兰，管道法兰连接螺栓，螺栓连接形状记忆合金棒。本实用新型保障埋地管网在地震作用下的安全，减小地震次生灾害。本实用新型具有自复位能力，在震后不需修复，降低维修费用。

Description

一种埋地管网抗震接头

(一)技术领域

本实用新型涉及管道技术，具体说就是一种埋地管网抗震接头。

(二)背景技术

生命线工程是城市运行的重要基础设施，其中管网系统是供水、供气、供热、输油的重要载体。半个世纪以来，全世界各国发生的多次地震，都对城市管网系统造成严重破坏，不仅影响地震救灾，也对灾后工业和居民生活的恢复造成严重影响，震后的管网修复也需投入大量的资金。

埋地管网在地震作用下，由于动力作用和地震引起的地面大变形，将导致管网的拉压和弯曲破坏，造成管道连接处的破裂而导致泄漏事件的发生，从而引起严重的地震次生灾害。埋地管网系统的各段管道之间，通常采用柔性连接或以法兰为基础的刚性连接。在地震作用下，管道的直接柔性连接易发生管道之间的松动，从而引起泄漏事故。而以法兰为基础的刚性连接，在地震作用下由于法兰部位产生较大的拉应力和弯曲变形，则容易引起连接部位的破坏，也会导致地震次生灾害。对于埋地管网系统的连接，目前尚未有针对地震作用的特殊装置，因此发展新型的埋地管网抗震接头，对于提高管网在地震作用下的抗震性能，减小地震灾害和降低修复费用，具有重要的应用价值。

结构振动控制技术是近几十年发展起来的减轻结构在地震和风作用下振动的重要技术手段，该技术主要通过在土木工程结构中增设阻尼耗能元件和吸振系统，耗散结构振动的能量，从而达到减轻结构动力反映的目的。形状记忆合金是一种新型的功能材料，由于该材料具有自感知、自驱动和自恢复的功能，已经成为土木工程领域的一类重要智能材料。形状记忆合金在奥氏体状态具有超弹性特性，能够实现不超过8％的大变形和可恢复变形，是一种优良的土木工程领域振动控制的智能材料。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种保障在地震作用下埋地管网的安全、具有自复位能力的埋地管网抗震接头。

本实用新型的目的是这样实现的：它是由连接管道、右连接管道法兰、左连接管道法兰、套环、右管道法兰、左管道法兰、形状记忆合金棒、右形状记忆合金螺栓、右螺栓、左螺栓和左形状记忆合金螺栓组成的，连接管道分别连接右连接管道法兰和左连接管道法兰，套环位于管道中部，左连接管道法兰通过左形状记忆合金螺栓连接左管道法兰，右连接管道法兰通过右形状记忆合金螺栓连接右管道法兰，右管道法兰连接右螺栓，右螺栓连接形状记忆合金棒，形状记忆合金棒穿过套环连接左螺栓，左螺栓连接左管道法兰。

本实用新型一种埋地管网抗震接头，针对埋地管网在地震作用下的破坏特征，提出一种新型的埋地管网抗震接头，其主要思想是通过在相邻管道间增设连接管道，并采用形状记忆合金连接棒和形状记忆合金螺栓，以实现地震作用下管道连接部位的大变形而不泄露，从而保障埋地管网在地震作用下的安全以及减小地震次生灾害。本实用新型具有自复位能力，在震后不需修复，降低维修费用。

(四)附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：结合图1，本实用新型一种埋地管网抗震接头，它是由连接管道(1)、右连接管道法兰(2)、左连接管道法兰(3)、套环(4)、右管道法兰(5)、左管道法兰(6)、形状记忆合金棒(7)、右形状记忆合金螺栓(8)、右螺栓(9)、左螺栓(10)和左形状记忆合金螺栓(11)组成的，连接管道(1)分别连接右连接管道法兰(2)和左连接管道法兰(3)，套环(4)位于管道(1)中部，左连接管道法兰(3)通过左形状记忆合金螺栓(11)连接左管道法兰(6)，右连接管道法兰(2)通过右形状记忆合金螺栓(8)连接右管道法兰(5)，右管道法兰(5)连接右螺栓(9)，右螺栓(9)连接形状记忆合金棒(7)，形状记忆合金棒(7)穿过套环(4)连接左螺栓(10)，左螺栓(10)连接左管道法兰(6)。

实施例2：结合图1，本实用新型提供一种增加埋地管道连接抗震能力，从而保护管道在地震作用下不致发生破坏的新型埋地管网抗震接头装置。在两端较长的管道中间增加一段连接管道，连接管道上有两个法兰盘，用于与两端较长管道的连接。在法兰盘的两侧分别有两段套管，其外径比与之相连的管道内径略小，其上嵌有三处橡胶环。两端管道的法兰盘通过形状记忆合金棒相连，从而达到恢复变形的能力。连接管道法兰盘连接螺栓采用形状记忆合金材质，保证两者之间可以发生较大的相对变形，同时保证螺栓在恢复变形后完好，不发生破坏。

利用上述新型埋地管网抗震接头以替代现有的管网接头，在地震作用下相邻管网能够发生较大的变形而不发生破坏和泄露，同时形状记忆合金棒和螺栓能够耗散地震输入的能量，并实现自复位的功能，不需要任何维修和替换。

实施例3：结合图1，本实用新型埋地管网抗震接头的实施过程如下：

1、连接管道构造。在管网管道中间增加一段连接管道，连接管道上有两个法兰盘，分别用于和两端管道的连接。在法兰盘的两侧分别有两段套管，其外径比与之相连的较长管道的内径略小，其上嵌有三处橡胶环，橡胶环的外径略大于与之相连的较长管道的内径。当套管与较长管道相互嵌套后，橡胶环发生挤压，保证管道内运输物质不发生泄漏。而当套管与相连的较长管道发生相对位移，即两者发生脱离时，由于橡胶环具有较大的变形能力，可以保证整个位移发生过程中及变形后两管道之间仍无缝隙，管道内的物质仍然不会发生泄漏。

2、恢复变形的措施。在较长的管道两端的法兰盘外径要比套管两端的法兰盘外径大，以使套管与较长管道用形状记忆合金棒相连，从而达到更好的恢复变形的能力。具体的实施方法是在套管外壁焊有套环，将形状记忆合金棒穿过该套环，并且在拉紧后两端分别锚固在较长管道的法兰盘上，保证套管与较长管道在发生相对位移后，形状记忆合金的恢复力能够提供足够大的力帮助管道恢复原有形状，从而实现了灾后的恢复功能。

3、连接法兰盘的螺栓构造。将以往连接管道法兰盘的铁质或钢制的螺栓改用形状记忆合金材质。主要目的在于利用形状记忆合金的大变形能力，在地震作用下当套管与连接管道发生较大变形时，不致于产生断裂破坏，并在震后实现自复位功能。

Claims (1)

1.一种埋地管网抗震接头，它是由连接管道(1)、右连接管道法兰(2)、左连接管道法兰(3)、套环(4)、右管道法兰(5)、左管道法兰(6)、形状记忆合金棒(7)、右形状记忆合金螺栓(8)、右螺栓(9)、左螺栓(10)和左形状记忆合金螺栓(11)组成的，其特征在于：连接管道(1)分别连接右连接管道法兰(2)和左连接管道法兰(3)，套环(4)位于连接管道(1)中部，左连接管道法兰(3)通过左形状记忆合金螺栓(11)连接左管道法兰(6)，右连接管道法兰(2)通过右形状记忆合金螺栓(8)连接右管道法兰(5)，右管道法兰(5)连接右螺栓(9)，右螺栓(9)连接形状记忆合金棒(7)，形状记忆合金棒(7)穿过套环(4)连接左螺栓(10)，左螺栓(10)连接左管道法兰(6)。

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