一種具有應急自恢復能力供水管線k形接頭的製作方法
2023-12-12 23:20:27
一種具有應急自恢復能力供水管線k形接頭的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有應急自恢復能力供水管線K形接頭，由K形機械接頭、形狀記憶合金螺栓、振弦應變傳感器、電源引出線、數據引出線和數據處理和應急反應集成盒組成。將K形機械接頭的承口和插口密封安裝好，採用形狀記憶合金螺栓代替普通螺栓連接K形機械接頭。將振弦應變傳感器安裝在其中的一個螺栓上，監測螺栓應變。安裝數據處理和應急反應集成盒，從數據盒中大功率電源引出兩條電源線連接形狀記憶合金螺栓兩端，同時再引出一條數據線連接振弦應變傳感器。當發生強烈地震時，K形管線接頭會出現鬆動乃至拉脫，這一情況表現為形狀記憶合金螺栓的應變急劇增大，振弦應變傳感器記錄出應變值並傳送到數據處理和應急反應集成盒中。
【專利說明】一種具有應急自恢復能力供水管線K形接頭
【技術領域】
[0001]本發明屬於市政工程中的供水管線工程領域，具體來說是一種具有應急自恢復能力供水管線K形接頭。
【背景技術】
[0002]供水管線是是城市供水管網的主要組成部分，其主要埋設在地下。這些管線的破壞不僅會導致管線自身的經濟損失，更為嚴重地是會導致城市區域功能的喪失。近二十年來發生在世界各地的強烈地震中，城市供水管網管線破壞嚴重，給災後搶險救災和災後工業生產和居民生活帶來了嚴重的困難。震後的管網修復也需投入大量的資金。
[0003]供水管線通常採用承插式管線，也即一段管線通過承插式接口與另外一段管線相連，而承插式接口是供水管線的薄弱環節。地震作用下，埋地管線由於動力作用和地面大變形，往往會導致管段之間接口出現脫開乃至完全拔脫等嚴重破壞，使得城市區域出現大面積停水或者水壓不足的現象。
[0004]目前，針對地震作用下供水管線接頭脫開現象，工程上主要採用「事後修復」的方法，也即在地震後通過開挖進行修復。這一方法往往會造成搶修不及時、水資源浪費嚴重等問題。本發明申請具有地震後實時監測、反應及時、修復速度快的特點，對於降低重要供水管線的地震災害損失和降低修復費用，具有重要的應用價值。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種具有應急自恢復能力供水管線K形接頭。
[0007]本發明提供的一種具有應急自恢復能力供水管線K形接頭，由K形機械接頭1、形狀記憶合金螺栓2、振弦應變傳感器3、電源線4、數據線5和數據處理和應急反應集成盒6組成，其特徵在於:所述形狀記憶合金螺栓2連接K形機械接頭1，形狀記憶合金螺栓2兩端引出兩條電源線4，所述兩條電源線4連接到數據處理和應急反應集成盒6中；振弦應變傳感器3安裝在形狀記憶合金螺栓2上，振弦應變傳感器3和數據處理和應急反應集成盒6通過數據線5連接，所述數據處理和應急反應集成盒6內設有數據採集模塊和大功率電源，所述大功率電源連接記憶合金螺栓2，當數據處理和應急反應集成盒6監測到並發現形狀記憶合金螺栓2應變達到給定最大限值後，此時數據處理和應急反應集成盒6中的控制晶片控制大功率電源連通，開始給形狀記憶合金螺栓2進行通電加熱，利用形狀記憶合金螺栓2的記憶功能使得管線接口恢復原狀，當應變值小於一給定最小限值時，此時接口已經基本恢復，數據處理和應急反應集成盒6中的大功率電源會被中斷。
[0008]本發明用形狀記憶合金螺栓代替K形接頭上的普通螺栓，並用振弦應變傳感器監控螺栓的變形情況。當地震後下接頭出現大變形時，數據處理和應急反應集成盒監測到並發現螺栓應變達到一給定最大限值後，此時盒中的控制晶片控制盒中大功率電源連通，開始給形狀記憶合金螺栓進行通電加熱，利用形狀記憶合金的記憶功能使得管線接口恢復原狀，減少管線的功能損失和水資源的浪費。同時，當應變值小於一給定最小限值時，此時接口已經基本恢復,數據處理和應急反應集成盒中的大功率電源會被中斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明具有應急自恢復能力供水管線K形接頭的結構示意圖；
圖2是本發明數據處理和應急反應集成盒原理圖。
[0010]圖中標號:I為K形機械接頭，2為形狀記憶合金螺栓，3為振弦應變傳感器，4為電源線，5為數據線，6為數據處理和應急反應集成盒。
【具體實施方式】
[0011]以下結合圖1所示對本發明作進一步的說明。
[0012]實施例1:結合圖1，由K形機械接頭1、形狀記憶合金螺栓2、振弦應變傳感器3、電源線4、數據線5和數據處理和應急反應集成盒6組成。安裝時，首先將K形機械接頭I的插口插入到承口中，用形狀記憶合金螺栓2將K形機械接頭I連接好。將振弦應變傳感器3安裝在形狀記憶合金螺栓2上，用於測量螺栓的應變。然後，將形狀記憶合金螺栓2兩端用兩條電源線4連接到數據處理和應急反應集成盒中6 ;並用數據線5連接振弦應變傳感器3和數據處理和應急反應集成盒6。
[0013]採用這一裝置可以實時監測螺栓的應變。當地震後下接頭出現大變形時，數據處理和應急反應集成盒監測到並發現螺栓應變達到一給定最大限值後，此時盒中的控制晶片控制盒中大功率電源連通，開始給形狀記憶合金螺栓進行通電加熱，利用形狀記憶合金的記憶功能使得管線接口恢復原狀，減少管線的功能損失和水資源的浪費。同時，當應變值小於一給定最小限值時，此時接口已經基本恢復,數據處理和應急反應集成盒中的大功率電源會被中斷。
[0014]上述對【具體實施方式】的描述是為方便本【技術領域】的普通技術人員能理解和應用而闡釋的。對於熟悉本【技術領域】的相關人員，可以很容易對上述過程加以修改，並將此原理應用到其他實例中而不必重複創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，對於本發明做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種具有應急自恢復能力供水管線K形接頭，由K形機械接頭(I)、形狀記憶合金螺栓(2)、振弦應變傳感器(3)、電源線(4)、數據線(5)和數據處理和應急反應集成盒(6)組成.其特徵在於:所述形狀記憶合金螺栓(2)連接K形機械接頭(1)，形狀記憶合金螺栓(2)兩端引出兩條電源線(4)，所述兩條電源線(4)連接到數據處理和應急反應集成盒(6)中；振弦應變傳感器(3 )安裝在形狀記憶合金螺栓(2 )上，振弦應變傳感器(3 )和數據處理和應急反應集成盒(6 )通過數據線(5 )連接，所述數據處理和應急反應集成盒(6 )內設有數據採集模塊和大功率電源，所述大功率電源連接記憶合金螺栓(2)，當數據處理和應急反應集成盒(6)監測到並發現形狀記憶合金螺栓(2)應變達到給定最大限值後，此時數據處理和應急反應集成盒(6)中的控制晶片控制大功率電源連通，開始給形狀記憶合金螺栓(2)進行通電加熱，利用形狀記憶合金螺栓(2)的記憶功能使得管線接口恢復原狀，當應變值小於一給定最小限值時，此時接口已經基本恢復，數據處理和應急反應集成盒(6)中的大功率電源會被中斷。
【文檔編號】F16L21/08GK104482338SQ201410741631
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】李 傑, 劉威, 李素貞 申請人:同濟大學