一種適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于城市管網(wǎng)系統(tǒng)防震減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]地下管網(wǎng)系統(tǒng)作為城市生活的大動(dòng)脈，地震作用下往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。強(qiáng)烈的地震動(dòng)會(huì)使長距離輸送管道出現(xiàn)扭曲、折皺和斷裂，從而造成管道運(yùn)輸功能中斷，其內(nèi)輸送的諸如油品或天然氣等介質(zhì)產(chǎn)生泄露，結(jié)果導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。在1976年發(fā)生的唐山地震中，秦皇島至北京的輸油管道就有多處發(fā)生大變形，且有4處遭受破壞而發(fā)生漏油，從而造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此地下管網(wǎng)系統(tǒng)的大量震害引起了國內(nèi)外學(xué)者的研宄:1971年圣費(fèi)南多地震后，美國研宄人員開始對(duì)所有生命線工程，特別是輸油管線進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)；我國自1976年海城、唐山地震以來，開始重視地下管線的震害特征與抗震性能研宄。近幾年來，根據(jù)周靜海、蔣通和孫建剛等對(duì)地下輸油管道的地震反應(yīng)分析表明，地下管道的破壞主要是鑄鐵管接頭發(fā)生斷裂或拉開所致，并且接口破壞形式中軸拉破壞約占75%，可見接頭是抗震的薄弱環(huán)節(jié)，因此管道接頭的抗震引起了國內(nèi)外學(xué)者的重視。陳春光等對(duì)膠圈承插接口抗震性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研宄和有限元分析，其研宄結(jié)果表明接頭的彈性變形范圍約為1cm，最大變形量約為3?4cm，并且接頭的承載能力較低；同時(shí)，國外學(xué)者也對(duì)管道接頭的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研宄，他們的研宄結(jié)果表明地震中直線段管道主要因軸向變形過大而損壞，因此，為了適應(yīng)管道在地震作用下產(chǎn)生的軸向大變形，管道接口應(yīng)同時(shí)具備大的變形能力和柔性，但當(dāng)前常用的鑄鐵管道接口如:柔性承插接口、法蘭接口、自錨式接口、剛性接口和膠圈承插接頭等均不能滿足同時(shí)承受軸向大變形、彎折變形和剪切變形等要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭為由低屈服點(diǎn)軟鋼制成的管狀結(jié)構(gòu)，中間部位向外凸出形成有至少一個(gè)環(huán)形突起，并且兩端分別形成有一個(gè)法蘭盤。
[0005]所述的突起在軸向上呈圓弧形。
[0006]所述的環(huán)形突起的數(shù)量為I?6個(gè)，可伸縮大變形軟鋼波紋接頭的壁厚為I?12mm0
[0007]本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭的變形部位是環(huán)形突起，當(dāng)其受到軸向拉壓、彎折和/或剪切作用時(shí)，變形將在剛度最小的環(huán)形突起部位產(chǎn)生，進(jìn)而起到保護(hù)地下管網(wǎng)主管地震作用下不發(fā)生破壞的目的。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭使用狀態(tài)側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭I為由低屈服點(diǎn)軟鋼制成的管狀結(jié)構(gòu)，中間部位向外凸出形成有至少一個(gè)環(huán)形突起2，并且兩端分別形成有一個(gè)法蘭盤3。
[0011]所述的突起2在軸向上呈圓弧形。
[0012]所述的環(huán)形突起2的數(shù)量為I?6個(gè)，可伸縮大變形軟鋼波紋接頭I的壁厚為I?12_，并可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整。
[0013]現(xiàn)將本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭使用方法闡述如下:本可伸縮大變形軟鋼波紋接頭I連接在兩根管道4之間，連接時(shí)將橡膠墊圈5放置在管道4外端的法蘭盤與可伸縮大變形軟鋼波紋接頭I上法蘭盤3之間，然后利用連接螺栓6將上述兩個(gè)法蘭盤連接在一起即可。當(dāng)發(fā)生諸如地震時(shí)，施加在管道4上的外力將傳遞給本可伸縮大變形軟鋼波紋接頭1，由于本可伸縮大變形軟鋼波紋接頭是由低屈服點(diǎn)軟鋼制成，其軸向、彎曲和剪切剛度均遠(yuǎn)小于管道4的剛度，因此其上的環(huán)形突起2將會(huì)產(chǎn)生較大的變形，由此來補(bǔ)償直線形管道4產(chǎn)生的軸向、彎折和剪切位移。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭，其特征在于:所述的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭(I)為由低屈服點(diǎn)軟鋼制成的管狀結(jié)構(gòu)，中間部位向外凸出形成有至少一個(gè)環(huán)形突起(2)，并且兩端分別形成有一個(gè)法蘭盤(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭，其特征在于:所述的突起(2)在軸向上呈圓弧形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭，其特征在于:所述的環(huán)形突起(2)的數(shù)量為I?6個(gè)，可伸縮大變形軟鋼波紋接頭(I)的壁厚為I?12mm0
【專利摘要】一種適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭。其為由低屈服點(diǎn)軟鋼制成的管狀結(jié)構(gòu)，中間部位向外凸出形成有至少一個(gè)環(huán)形突起，并且兩端分別形成有一個(gè)法蘭盤。本發(fā)明提供的適用于地下管網(wǎng)的可伸縮大變形軟鋼波紋接頭的變形部位是環(huán)形突起，當(dāng)其受到軸向拉壓、彎折和/或剪切作用時(shí)，變形將在剛度最小的環(huán)形突起部位產(chǎn)生，進(jìn)而起到保護(hù)地下管網(wǎng)主管地震作用下不發(fā)生破壞的目的。
【IPC分類】F16L27/107, F16L51/02
【公開號(hào)】CN104976480
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510242062
【發(fā)明人】呂楊, 盧國興, 劉中憲, 王寧
【申請(qǐng)人】天津城建大學(xué)
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日