[发明专利]一种地埋管穿越地裂缝的抗震装置及方法

说明书

本发明涉及管道工程建设领域，具体涉及一种地埋管穿越地裂缝的抗震装置及方法。其特征在于，包括埋设在地埋管外侧的砂土盒以及填充在砂土盒与地埋管之间的液化沙土层，所述砂土盒是由管顶开口的第一圆弧管和第二圆弧板上下拼接组成的管状结构，通过水位检测仪检测砂土盒内的水位及含水量，控制进水开关及出水开关，使砂土盒的水位及含水量达到液化状态，使地埋管处于悬浮状态，完成地埋管穿越地裂缝的抗震方法。本发明有效避免和减轻地震灾害时沙土液化引起的埋地管线破坏，确保埋地管道的安全运行。

技术领域

本发明涉及管道工程建设领域，具体涉及一种地埋管穿越地裂缝的抗震装置及方法。

背景技术

导致埋地管线破坏的重要原因之一是场地土液化，城市生命线系统工程的重要组成部分是埋地管线，担负着工农业生产和城市生活的重要功能，因此研究如何有效减小或防止由于砂土液化引起的埋地管线破坏具有重要的实际作用。

当地震波作用在液化场地时会对埋地管道产生横向和纵向的破坏作用，同时砂土液化也会引起管道产生上浮作用使管道在竖直平面内发生变形，严重时管道会因上浮力作用而露出地面。尤其当埋地管道处于液化场地时，其受力状态会更加复杂。

实际工程中，在埋地管道选线时应注意：

1.考虑尽量避开砂土液化区；

2.考虑管道所穿越地层的地质条件，采取可靠的砂土液化处理措施，确保管道安全；

3.通常埋地管道采用平衡压袋稳管作为砂土液化处理措施。

但是，这样导致管道主体安装工程的操作难度较大、进程缓慢，而且发生地震灾害或地基下沉等突发状况时，仍然会影响到管道，引发液化气泄露或者油渗漏等。

发明内容

为了克服上述现有技术所存在问题，本发明提供了一种了有效避免和减轻地震灾害时沙土液化引起的埋地管线破坏，确保埋地管道的安全运行的地埋管穿越地裂缝的抗震装置。

同时，本发明还提供了上述利用地埋管穿越地裂缝的抗震装置实现的抗震方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种地埋管穿越地裂缝的抗震装置，其包括埋设在地埋管2外侧的砂土盒1以及填充在砂土盒1与地埋管2之间的液化沙土层7组成，所述砂土盒1是由管顶开口的第一圆弧管11和第二圆弧板12上下拼接组成的管状结构；

所述第一圆弧管11的横截面弧形轨迹满足：

所述第二圆弧板12的横截面弧形轨迹满足：

其中，θ₁为第一圆弧管11的圆弧弧度，单位：rad；

n₁为第一圆弧管11的圆弧圆心角，n₁＝0°～270°，单位：度；

l₁为第一圆弧管11的圆弧弧长；R₁为第一圆弧管11的圆弧半径；

θ₂为第二圆弧板12的圆弧弧度，单位：rad；

n₂为第二圆弧板12的圆弧圆心角，n₂＝0°～90°，单位：度；

l₂为第二圆弧板12的圆弧弧长；R₂为第二圆弧板12的圆弧半径。

进一步限定，所述砂土盒1的侧部开设有进水口和出水口，且进水口位于出水口的上方；在砂土盒1的内腔壁上还设置有水位检测仪5。