管道结构自复位装置

1.本发明涉及管道结构抗震技术领域，尤其是涉及一种管道结构自复位装置。


背景技术：

2.管道运输，被称为五大运输行业之一，与铁路、航空、公路、海运相平行，是巨大的能源运输工具。管道输送石油和天然气这种危险品，特别是大量天然气的输送，是其他运输工具所不能代替的，因此，管道运输的安全性至关重要。
3.目前，地震对地下管线的破坏主要是由地表变形和地面运动引起的，其破坏形式主要有连接破坏、接口破坏、管体破坏三种。地震烈度、场地地质条件及接口形式等是管道工程抗震性能的主要影响因素。其中，管道之间的接头破坏现象尤为普遍。
4.现有的管道的接头连接方式有焊接连接、法兰连接和螺纹连接等。上述的连接方式大都是从管道之间的密封性、灵活性等方面考虑的，但是在一些地震频发地区，地震作用下管道仍会产生扭转变形和错位的现象，无法满足管道的抗震性需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种管道结构自复位装置，以缓解了现有技术中存在的管道抗震性能差的技术问题。本发明提供的管道结构自复位装置，包括：套筒、圆环组件、伸缩橡胶管和多个第一钢绞线；
6.所述套筒被用于与管道连接，所述套筒设置有两个，两个所述套筒之间设置有所述伸缩橡胶管，围绕两个所述套筒的外表面的圆周方向均设置有所述圆环组件，多个所述第一钢绞线的一端与所述套筒上的所述圆环组件锚固连接，多个所述第一钢绞线的另一端与另一相对的所述套筒上的所述圆环组件锚固连接，多个所述第一钢绞线均具有预设预应力，以使两个所述套筒之间能够自动复位。
7.在可选的实施方式中，所述圆环组件包括多个金属材质的圆环主体；
8.多个所述圆环主体沿着金属材质的所述套筒的外圆周方向依次设置，每个所述圆环主体均锚固连接有所述第一钢绞线。
9.在可选的实施方式中，多个所述第一钢绞线分别与所述套筒的轴线平行。
10.在可选的实施方式中，所述圆环主体与所述套筒焊接。
11.在可选的实施方式中，
12.还包括第二钢绞线；
13.所述第二钢绞线的两端分别与两个所述套筒锚固连接，所述第二钢绞线具有预设预应力。
14.在可选的实施方式中，所述第二钢绞线设置有多个，且多个所述第二钢绞线交叉布置于两个所述套筒之间。
15.在可选的实施方式中，还包括钢制法兰圆盘；
16.所述钢制法兰圆盘设置有两个，所述钢制法兰圆盘相对设置于所述套筒与所述伸
缩橡胶管之间，并且，多个所述第二钢绞线交叉布置于所述钢制法兰圆盘之间。
17.在可选的实施方式中，所述伸缩橡胶管卡接在所述钢制法兰圆盘内。
18.在可选的实施方式中，所述伸缩橡胶管的两端均设置有止水垫圈。
19.在可选的实施方式中，所述圆环主体与所述套筒之间设置有辅助支撑件，以增加所述圆环主体与所述套筒之间的结构刚度。
20.采用上述技术方案，相对于现有技术，本技术具有以下技术效果：
21.本发明提供的管道结构自复位装置中，套筒被用于与管道连接，两个套筒之间设置有伸缩橡胶管，两个套筒的外表面均设置有圆环组件，多个第一钢绞线的一端与套筒上的圆环组件连接，多个第一钢绞线的另一端与另一相对的套筒上的圆环组件连接，并且，多个第一钢绞线均具有预设的预应力；通过将一定预应力的第一钢绞线与套筒相结合，且将套筒与管道相连接，提高了传统管道的抗震性能；在发生地震时，管道产生位移时，具有一定预应力的第一钢绞线会相应地产生拉伸，地震结束后管道在一定预应力的第一钢绞线的张拉作用下回归初始位置，达到自动复位的效果，地震产生的能量通过管道的摆动耗散，而整体的结构不会产生破坏，减震性能安全可靠，稳定性高，缓解了现有技术中存在的管道抗振性能差的技术问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的管道结构自复位装置的整体结构示意图；
24.图2为本发明实施例提供的管道结构自复位装置中圆环组件的结构示意图。
25.图标：100-套筒；200-圆环组件；300-伸缩橡胶管；400-第一钢绞线；500-第二钢绞线；600-钢制法兰圆盘。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一
体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.如图1-2所示，本实施例提供的管道结构自复位装置，包括：套筒100、圆环组件200、伸缩橡胶管300和多个第一钢绞线400；
31.套筒100被用于与管道连接，例如套筒100的端部可以采用焊接形式与管道连接固定，套筒100设置有两个，两个套筒100之间设置有伸缩橡胶管300，围绕两个套筒100的外表面的圆周方向均设置有圆环组件200，多个第一钢绞线400的一端与套筒100上的圆环组件200锚固连接，多个第一钢绞线400的另一端与另一相对的套筒100上的圆环组件200锚固连接；并且，多个第一钢绞线400均具有预设预应力，以使两个套筒100之间能够自动复位。本实施例中，第一钢绞线的预应力可以根据实际使用需要而进行选择。
32.在可选的实施方式中，圆环组件200包括多个圆环主体；多个圆环主体沿着套筒100的外圆周方向依次设置，每个圆环主体均设置有第一钢绞线400；第一钢绞线400与圆环主体锚固连接，并且多个第一钢绞线分别与套筒100的轴线相平行。
33.为了使结构更稳定，上述的套筒100和圆环组件200均采用金属材质，优选为具备高强度的钢制材料制成，套筒100贴合在管道上并通过焊接连接，圆环主体具有一定的厚度，焊接在套筒100上；以保障整体的结构强度。
34.如图1所示，可选地，每个套筒100上的圆环主体设置有十六个，两个套筒100共计设置三十二个圆环主体，也即，两个套筒100之间形成十六对圆环主体，每一对圆环主体之间均锚固连接第一钢绞线，避免连接预设预应力的第一钢绞线400时产生应力集中现象，增强结构的稳定性；
35.两个套筒100之间通过伸缩橡胶管300连接，通过预设预应力的多个第一钢绞线400的张拉作用，能起到对两个套筒的自复位的效果。
36.另外，圆环主体的具体数量根据管道的实际尺寸的变化而变化。
37.在可选的实施方式中，还包括第二钢绞线500；第二钢绞线500的两端分别与两个套筒100锚固连接；第二钢绞线500设置有多个，且多个第二钢绞线500交叉布置于两个套筒100之间；同样地，第二钢绞线具有预设预应力。
38.该管道结构自复位装置还包括钢制法兰圆盘600；钢制法兰圆盘600设置有两个，钢制法兰圆盘600相对设置于套筒100与伸缩橡胶管300之间；第二钢绞线500之间可以采用十字交叉方式，利用多个第二钢绞线500能够将套筒100进行拉紧，交叉的低预应力的第二钢绞线500能抵抗一定的扭转变形和错位，实际安装时，可以将第二钢绞线500通过锚具固定形式与钢制法兰圆盘600上的连接孔进行连接。
39.另外需要说明的是，本实施例中的两个钢制法兰圆盘600可以单独设置，两个钢制法兰圆盘600之间通过伸缩橡胶管300连接，然后将两个法兰圆盘600焊接在套筒100上。
40.在可选的实施方式中，伸缩橡胶管300的两端均设置有止水垫圈；伸缩橡胶管300卡接在钢制法兰圆盘600内；止水垫圈在伸缩橡胶管300两端同时也能起到密闭的效果，整体结构即考虑了管道连接所需的密闭性能好、耐久性好、结构稳定安全等，还增加了抗震以
及自复位的效果。
41.本实施例提供的管道结构自复位装置，通过将低预应力的第一钢绞线400、第二钢绞线500与套筒100相结合，且将套筒100与管道相连接，提高了传统管道的抗震性能。
42.在发生地震时，管道产生位移时，拉伸低预应力的第一钢绞线400或扭转第二钢绞线500，地震结束后管道在低预应力的第一钢绞线400和第二钢绞线500的张拉作用下回归初始位置，达到自复位的效果，地震产生的能量通过管道的摆动耗散，结构不会产生破坏，减震性能明显安全可靠，稳定性高。
43.利用本技术提供的管道结构自复位装置，至少具有以下优点：
44.1、通过将低预应力的第一钢绞线与套筒相结合，且将套筒与管道相连接，提高了传统管道的抗震性能。在发生地震时，管道产生位移时，拉伸具有一定预应力的第一钢绞线，地震结束后管道在具有一定预应力的第一钢绞线的张拉作用下回归初始位置，达到自复位的效果，地震产生的能量通过管道的摆动耗散，结构不会产生破坏，减震性能明显安全可靠，稳定性高，缓解了现有技术中存在的管道抗振性能差的技术问题。
45.2、该管道结构自复位装置还包括钢制法兰圆盘；第二钢绞线为交叉钢绞线，相邻的可以采用十字交叉方式，利用多个第二钢绞线能够将钢制法兰圆盘及套筒1进行拉紧，交叉的具有一定预应力的第二钢绞线能抵抗一定的扭转变形和错位，进而有效提高结构的减震性。
46.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。