一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架

技术领域

本发明涉及热力管道固定支架技术，特别是一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架，通过将预埋绑扎式对接焊缝结构改变为预埋孔板结构以实施螺栓或销轴紧固连接，能够在承受热力管道轴向巨大推力时获得部分类似于铰接支座的效果，释放弯矩，从而改善管廊结构的受力状况，合理节省结构配筋。

背景技术

管廊结构及其施工是市政热力管道工程的关键环节。热力管道沿纵向布置在管廊结构的空间中部，热力管道的左右两侧需要支架立柱夹持所述热力管道以约束其因热胀冷缩而产生的位移及其轴向推力。通常支架立柱是一个刚度较大的钢结构件，其结构采用左侧板、前侧板、右侧板和后侧板依次围合的焊接结构，围合空间的中部竖向设置有中间板，所述中间板分别与前侧板、后侧板进行双面焊接。这样的支架立柱其顶端固定于管廊结构的顶面，其底端固定于管廊结构的底面。现有的固定方式中，有的直接以管廊结构为固定支座，直接将支架立柱锚固到结构中，与管廊结构一同浇筑成不可拆分的整体，有的采用预埋部和绑扎部相结合的后拼装式，例如本发明人参加的在先发明《一种后拼装式大推力热力管道固定支架和方法》。本发明人发现，固定支座的方式，对结构会产生巨大的弯矩，为抵抗此弯矩在设计时支架端部一定范围内的结构配筋通常会加大很多，施工难度较大。当固定支架设置在多仓结构的上层仓室时，支架立柱作为一个刚度较大的构件必然会将顶板处的荷载向下传导至结构中板，使得结构中板的荷载急剧增大，结构配筋因此也会相应增加，大幅增加投资。后拼装式虽然极大地改善了管廊结构内部空间施工的状况，从而提高市政热力管道工程的工作效率，但是其并不涉及巨大弯矩释放的考虑，其预埋绑扎结构对接焊缝方式也不涉及弯矩释放的效果。本发明人认为，如果在后拼装式概念的基础上做出如下改变，将预埋绑扎式对接焊缝结构改变为预埋孔板结构以实施螺栓或销轴紧固连接，就能够在承受热力管道轴向巨大推力时获得部分类似于铰接支座的效果，释放弯矩，从而改善管廊结构的受力状况，合理节省结构配筋。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架，通过将预埋绑扎式对接焊缝结构改变为预埋孔板结构以实施螺栓或销轴紧固连接，能够在承受热力管道轴向巨大推力时获得部分类似于铰接支座的效果，释放弯矩，从而改善管廊结构的受力状况，合理节省结构配筋。

本发明的技术解决方案如下：

一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架，其特征在于，包括管廊结构，所述管廊结构内部空间的顶面和底面均设置有预埋横板，所述预埋横板中部具有向所述管廊结构的体内延伸的预埋抗剪纵板，所述预埋横板的左部和右部均具有向所述管廊结构的体内延伸的纵向锚筋阵列，所述预埋横板的左部和右部均具有向所述管廊结构内部空间延伸的纵向外连孔板，所述纵向外连孔板与支架立柱端部的立柱端部孔板通过螺栓或销轴紧固连接。

所述纵向锚筋阵列中的每一根锚筋均为折弯结构，左部锚筋的自由端向左折弯，右部锚筋的自由端向右折弯。

所述纵向外连孔板上和所述立柱端部孔板上均设置有连接孔阵列。

所述连接孔阵列中的每一个连接孔均为椭圆形。

所述椭圆形的长轴沿竖向设置。

所述支架立柱采用结构钢材料，所述支架立柱包括通过左侧钢板、前侧钢板板、右侧钢板和后侧钢板依次围合的焊接结构，围合空间的中部竖向设置有中间钢板，所述中间钢板分别与前侧板、后侧板进行双面焊接。

所述支架立柱沿所述管廊结构的横向成对设置，热力管道被夹持在成对设置的支架立柱之间。

所述热力管道包括供水管道和/或回水管道。

所述供水管道位于所述所述管廊结构内部空间的中上部，所述回水管道位于所述所述管廊结构内部空间的中下部。

所述立柱端部孔板与所述支架立柱的主体端部沿纵向焊接连接。

本发明技术效果如下：本发明一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架，通过采用带有纵向外连孔板的结构预埋件创新了热力管道固定支架的后拼装模式，既减少了固定支架对后续结构施工及管道安装的不利影响，又通过采用螺栓或销轴连接方式，将支架与结构的固接连接改变为铰接支座，从而释放了弯矩，支架端部结构无需增加配筋。另外，椭圆孔的设置可使得支架在重力方向可承受一定的位移变形，方便安装的同时，又可避免竖向力的传导。

附图说明

图1是实施本发明一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架的结构示意图。

图2图1中左侧支架立柱的中部横截面结构示意图。右侧支架立柱与左侧支架立柱为结构相同的支架立柱。

图3是图1中支架立柱未安装或拆卸后的管廊结构示意图。

图4是图1或图3中预埋孔板结构示意图。

图5是图1中左侧支架立柱2或右侧支架立柱3的端部孔板结构示意图。

图中附图标记列示如下：1-管廊结构；2-左侧支架立柱；3-右侧支架立柱；4-供水管道；5-回水管道；6-预埋横板；7-预埋抗剪纵板；8-立柱端部孔板；9-纵向外连孔板；10-紧固件；11-左部锚筋阵列；12-右部锚筋阵列；13-连接孔阵列。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图5)对本发明进行说明。

图1是实施本发明一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架的结构示意图。图2图1中左侧支架立柱的中部横截面结构示意图。右侧支架立柱与左侧支架立柱为结构相同的支架立柱。图3是图1中支架立柱未安装或拆卸后的管廊结构示意图。图4是图1或图3中预埋孔板结构示意图。图5是图1中左侧支架立柱2或右侧支架立柱3的端部孔板结构示意图。参考图1至图5所示，一种端部连接预埋孔板结构的热力管道固定支架，其特征在于，包括管廊结构1，所述管廊结构1内部空间的顶面和底面均设置有预埋横板6(钢制构件，结构钢板)，所述预埋横板6中部具有向所述管廊结构1的体内延伸的预埋抗剪纵板7，所述预埋横板6的左部和右部均具有向所述管廊结构1的体内延伸的纵向锚筋阵列(例如左部锚筋阵列11，右部锚筋阵列12)，所述预埋横板6的左部和右部均具有向所述管廊结构1内部空间延伸的纵向外连孔板9，所述纵向外连孔板9与支架立柱(例如，左侧支架立柱2，右侧支架立柱3)端部的立柱端部孔板8通过螺栓或销轴紧固连接。所述纵向锚筋阵列中的每一根锚筋均为折弯结构，左部锚筋的自由端向左折弯，右部锚筋的自由端向右折弯。所述纵向外连孔板9上和所述立柱端部孔板8上均设置有连接孔阵列13。所述连接孔阵列13中的每一个连接孔均为椭圆形(当用于螺栓紧固件连接时，可称为椭圆螺栓孔或长螺栓孔)。所述椭圆形的长轴沿竖向设置。所述支架立柱(例如，左侧支架立柱2，右侧支架立柱3)采用结构钢材料，所述支架立柱包括通过左侧钢板、前侧钢板板、右侧钢板和后侧钢板依次围合的焊接结构，围合空间的中部竖向设置有中间钢板，所述中间钢板分别与前侧板、后侧板进行双面焊接。所述支架立柱沿所述管廊结构1的横向成对设置，热力管道(例如供水管道4，回水管道5等)被夹持在成对设置的支架立柱之间(例如左侧支架立柱2与右侧支架立柱3之间)。所述热力管道包括供水管道4和/或回水管道5。所述供水管道4位于所述所述管廊结构1内部空间的中上部，所述回水管道5位于所述所述管廊结构1内部空间的中下部。所述立柱端部孔板8与所述支架立柱的主体端部沿纵向焊接连接。

在市政热力管道工程的结构中，按工艺的要求每隔100～150米就需要设置一组固定支架来限制管道的位移。对于单根管道推力大于100吨，甚至达到数百吨的固定支架，为保证支架的有效锚固与围护结构可靠受力，一般情况是将支架锚固到结构中，与结构一同浇筑。也就是说，固定支架在工厂内加工完成，吊装就位后与结构一同浇筑。该现有的方案虽然一次性的解决了支架的安装问题，但占据了结构内部空间。由于受到内部空间的限制，对后期结构的施工带来诸多不便，且不易于热力管道后期的运输及安装。此种支架根部连接接近固定支座，因而对结构会产生巨大的弯矩，为抵抗此弯矩在设计时支架端部一定范围内的结构配筋通常会加大很多，施工难度较大。当固定支架设置在多仓结构的上层仓室时，支架立柱作为一个刚度较大的构件必然会将顶板处的荷载向下传导至结构中板，使得结构中板的荷载急剧增大，结构配筋因此也会相应增加，大幅增加投资。为此，本发明人认为，后拼装式大推力热力管道固定支架与之相比较而言具有更多方面的优势。因此，本发明人后拼装式思想，遵循以下原则，(一)在结构内预留埋件；(二)临时拆除支架立柱；(三)后期完成管道及支架安装，发明了一种端部采用螺栓或销轴连接方式的后拼装热力管道固定支架。

一种端部采用螺栓或销轴连接方式的后拼装热力管道固定支架，固定支架立柱、预埋件及端板等构件应在工厂内进行配套定制加工完成，在结构施工时将支架整体定位后完成浇筑，混凝土达到一定强度后拆除中间部位的支架立柱，方便后期施工及管道安装；后期再进行支架立柱的安装，支架立柱端部采用普通螺栓或销轴方式与预埋件进行连接。整个后拼装热力管道固定支架需要考虑以下几点：(1)结构预埋件：结构预埋件大小通过计算确定，下部埋置在混凝土结构中，上部焊接两道肋板，肋板上开螺栓孔，螺栓孔为椭圆形状；(2)拼接支架中间部分：中间支架由两部分组成，一是承受管道推力的钢柱，二是钢柱两端设置的两道端板，端板一端与钢柱焊接连接，另一端与预埋件的肋板采用螺栓或销轴连接。这样的整个后拼装热力管道固定支架能够具有以下优势：1、采用拼装方式的支架可减少固定支架对后续结构施工及管道安装影响；2、采用普通螺栓或销轴方式连接，可将支架与结构的固接连接改变为铰接支座，从而释放了弯矩，支架端部结构无需增加配筋；3、椭圆螺栓孔的设置可使得支架在重力方向可承受一定的位移变形，方便安装的同时，又可避免竖向力的传导。

一种端部采用螺栓或销轴连接方式的后拼装热力管道固定支架，能够具有以下特点：(1)工厂内对支架立柱、预埋件、端板以及肋板一起加工制作完成，保证加工精度。(2)为保证后期的精准安装，在预留预埋件时带支架立柱一同浇筑，浇筑完成后临时拆除支架立柱，满足后期结构内的运输施工。(3)长螺栓孔的孔径大小需由计算确定，在满足安装需要的同时，满足结构的竖向变形。(4)端部采用普通螺栓连接的方式可以释放根部弯矩，将支架对结构的影响降至最低。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。