專利名稱：一種埋地管網(wǎng)抗震接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道技術(shù)，具體說就是一種埋地管網(wǎng)抗震接頭。背景技術(shù)：
生命線工程是城市運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其中管網(wǎng)系統(tǒng)是供水、供氣、供熱、輸油 的重要載體。半個世紀(jì)以來，全世界各國發(fā)生的多次地震，都對城市管網(wǎng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破 壞，不僅影響地震救災(zāi)，也對災(zāi)后工業(yè)和居民生活的恢復(fù)造成嚴(yán)重影響，震后的管網(wǎng)修復(fù)也 需投入大量的資金。
埋地管網(wǎng)在地震作用下，由于動力作用和地震引起的地面大變形，將導(dǎo)致管網(wǎng)的 拉壓和彎曲破壞，造成管道連接處的破裂而導(dǎo)致泄漏事件的發(fā)生，從而引起嚴(yán)重的地震次 生災(zāi)害。埋地管網(wǎng)系統(tǒng)的各段管道之間，通常采用柔性連接或以法蘭為基礎(chǔ)的剛性連接。在 地震作用下，管道的直接柔性連接易發(fā)生管道之間的松動，從而引起泄漏事故。而以法蘭為 基礎(chǔ)的剛性連接，在地震作用下由于法蘭部位產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力和彎曲變形，則容易引起 連接部位的破壞，也會導(dǎo)致地震次生災(zāi)害。對于埋地管網(wǎng)系統(tǒng)的連接，目前尚未有針對地震 作用的特殊裝置，因此發(fā)展新型的埋地管網(wǎng)抗震接頭，對于提高管網(wǎng)在地震作用下的抗震 性能，減小地震災(zāi)害和降低修復(fù)費用，具有重要的應(yīng)用價值。
結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來的減輕結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)作用下振動的重 要技術(shù)手段，該技術(shù)主要通過在土木工程結(jié)構(gòu)中增設(shè)阻尼耗能元件和吸振系統(tǒng)，耗散結(jié)構(gòu) 振動的能量，從而達到減輕結(jié)構(gòu)動力反映的目的。形狀記憶合金是一種新型的功能材料，由 于該材料具有自感知、自驅(qū)動和自恢復(fù)的功能，已經(jīng)成為土木工程領(lǐng)域的一類重要智能材 料。形狀記憶合金在奧氏體狀態(tài)具有超彈性特性，能夠?qū)崿F(xiàn)不超過8 %的大變形和可恢復(fù)變 形，是一種優(yōu)良的土木工程領(lǐng)域振動控制的智能材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種保障在地震作用下埋地管網(wǎng)的安全、具有自復(fù)位能力 的埋地管網(wǎng)抗震接頭。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的它是由連接管道、右連接管道法蘭、左連接管道法 蘭、套環(huán)、右管道法蘭、左管道法蘭、形狀記憶合金棒、右形狀記憶合金螺栓、右螺栓、左螺栓 和左形狀記憶合金螺栓組成的，連接管道分別連接右連接管道法蘭和左連接管道法蘭，套 環(huán)位于管道中部，左連接管道法蘭通過左形狀記憶合金螺栓連接左管道法蘭，右連接管道 法蘭通過右形狀記憶合金螺栓連接右管道法蘭，右管道法蘭連接右螺栓，右螺栓連接形狀 記憶合金棒，形狀記憶合金棒穿過套環(huán)連接左螺栓，左螺栓連接左管道法蘭。
本發(fā)明一種埋地管網(wǎng)抗震接頭，針對埋地管網(wǎng)在地震作用下的破壞特征，提出一 種新型的埋地管網(wǎng)抗震接頭，其主要思想是通過在相鄰管道間增設(shè)連接管道，并采用形狀 記憶合金連接棒和形狀記憶合金螺栓，以實現(xiàn)地震作用下管道連接部位的大變形而不泄 露，從而保障埋地管網(wǎng)在地震作用下的安全以及減力，在震后不需修復(fù)，降低維修費用。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1 結(jié)合圖1，本發(fā)明一種埋地管網(wǎng)抗震接頭，它是由連接管道(1)、右連接 管道法蘭( 、左連接管道法蘭( 、套環(huán)(4)、右管道法蘭(5)、左管道法蘭(6)、形狀記憶合 金棒(7)、右形狀記憶合金螺栓(8)、右螺栓(9)、左螺栓(10)和左形狀記憶合金螺栓(11) 組成的，連接管道(1)分別連接右連接管道法蘭( 和左連接管道法蘭(3)，套環(huán)(4)位于 管道⑴中部，左連接管道法蘭⑶通過左形狀記憶合金螺栓(11)連接左管道法蘭(6)，右 連接管道法蘭( 通過右形狀記憶合金螺栓(8)連接右管道法蘭(5)，右管道法蘭( 連接 右螺栓(9)，右螺栓(9)連接形狀記憶合金棒(7)，形狀記憶合金棒(7)穿過套環(huán)⑷連接 左螺栓(10)，左螺栓(10)連接左管道法蘭(6)。
實施例2 結(jié)合圖1，本發(fā)明提供一種增加埋地管道連接抗震能力，從而保護管道 在地震作用下不致發(fā)生破壞的埋地管網(wǎng)抗震接頭裝置。在兩端較長的管道中間增加一段連 接管道，連接管道上有兩個法蘭盤，用于與兩端較長管道的連接。在法蘭盤的兩側(cè)分別有兩 段套管，其外徑比與之相連的管道內(nèi)徑略小，其上嵌有三處橡膠環(huán)。兩端管道的法蘭盤通過 形狀記憶合金棒相連，從而達到恢復(fù)變形的能力。連接管道法蘭盤連接螺栓采用形狀記憶 合金材質(zhì)，保證兩者之間可以發(fā)生較大的相對變形，同時保證螺栓在恢復(fù)變形后完好，不發(fā) 生破壞。
利用上述埋地管網(wǎng)抗震接頭以替代現(xiàn)有的管網(wǎng)接頭，在地震作用下相鄰管網(wǎng)能夠 發(fā)生較大的變形而不發(fā)生破壞和泄露，同時形狀記憶合金棒和螺栓能夠耗散地震輸入的能 量，并實現(xiàn)自復(fù)位的功能，不需要任何維修和替換。
實施例3 結(jié)合圖1，本發(fā)明埋地管網(wǎng)抗震接頭的實施過程如下
1、連接管道構(gòu)造。在管網(wǎng)管道中間增加一段連接管道，連接管道上有兩個法蘭盤， 分別用于和兩端管道的連接。在法蘭盤的兩側(cè)分別有兩段套管，其外徑比與之相連的較長 管道的內(nèi)徑略小，其上嵌有三處橡膠環(huán)，橡膠環(huán)的外徑略大于與之相連的較長管道的內(nèi)徑。 當(dāng)套管與較長管道相互嵌套后，橡膠環(huán)發(fā)生擠壓，保證管道內(nèi)運輸物質(zhì)不發(fā)生泄漏。而當(dāng)套 管與相連的較長管道發(fā)生相對位移，即兩者發(fā)生脫離時，由于橡膠環(huán)具有較大的變形能力， 可以保證整個位移發(fā)生過程中及變形后兩管道之間仍無縫隙，管道內(nèi)的物質(zhì)仍然不會發(fā)生 泄漏。
2、恢復(fù)變形的措施。在較長的管道兩端的法蘭盤外徑要比套管兩端的法蘭盤外徑 大，以使套管與較長管道用形狀記憶合金棒相連，從而達到更好的恢復(fù)變形的能力。具體的 實施方法是在套管外壁焊有套環(huán)，將形狀記憶合金棒穿過該套環(huán)，并且在拉緊后兩端分別 錨固在較長管道的法蘭盤上，保證套管與較長管道在發(fā)生相對位移后，形狀記憶合金的恢 復(fù)力能夠提供足夠大的力幫助管道恢復(fù)原有形狀，從而實現(xiàn)了災(zāi)后的恢復(fù)功能。
3、連接法蘭盤的螺栓構(gòu)造。將以往連接管道法蘭盤的鐵質(zhì)或鋼制的螺栓改用形狀記憶合金材質(zhì)。主要目的在于利用形狀記憶合金的大變形能力，在地震作用下當(dāng)套管與連 接管道發(fā)生較大變形時，不致于產(chǎn)生斷裂破壞，并在震后實現(xiàn)自復(fù)位功能。
權(quán)利要求
1. 一種埋地管網(wǎng)抗震接頭，它是由連接管道(1)、右連接管道法蘭O)、左連接管道法 蘭(3)、套環(huán)G)、右管道法蘭(5)、左管道法蘭(6)、形狀記憶合金棒(7)、右形狀記憶合金 螺栓(8)、右螺栓(9)、左螺栓(10)和左形狀記憶合金螺栓(11)組成的，其特征在于連接 管道⑴分別連接右連接管道法蘭⑵和左連接管道法蘭(3)，套環(huán)(4)位于連接管道⑴ 中部，左連接管道法蘭C3)通過左形狀記憶合金螺栓(11)連接左管道法蘭(6)，右連接管 道法蘭( 通過右形狀記憶合金螺栓(8)連接右管道法蘭(5)，右管道法蘭( 連接右螺 栓(9)，右螺栓(9)連接形狀記憶合金棒(7)，形狀記憶合金棒(7)穿過套環(huán)⑷連接左螺 栓(10)，左螺栓(10)連接左管道法蘭㈩)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種保障在地震作用下埋地管網(wǎng)的安全、具有自復(fù)位能力的埋地管網(wǎng)抗震接頭。它是由連接管道、右連接管道法蘭、左連接管道法蘭、套環(huán)、右管道法蘭、左管道法蘭、形狀記憶合金棒、右形狀記憶合金螺栓、右螺栓、左螺栓和左形狀記憶合金螺栓組成的，連接管道連接連接管道法蘭，套環(huán)位于連接管道中部，連接管道法蘭通過形狀記憶合金螺栓連接管道法蘭，管道法蘭連接螺栓，螺栓連接形狀記憶合金棒。本發(fā)明保障埋地管網(wǎng)在地震作用下的安全，減小地震次生災(zāi)害。本發(fā)明具有自復(fù)位能力，在震后不需修復(fù)，降低維修費用。
文檔編號F16L27/103GK102032406SQ201010585979
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者李惠, 郭安薪, 高宇 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)