一种多向摇摆式抗震管道支架的制作方法

1.本发明涉及土木工程、机械工程抗震设计领域，并且更具体地，涉及一种地下综合管廊内用于中小型管道吊装的抗震支架。


背景技术：

2.城市地下综合管廊(又称“共同沟”)，是主要指建于城市道路地下用于敷设市政公用管线的基础设施，用于容纳多种市政公用管线。在综合管廊内部就可对各类管线进行抢修、维护、扩容改造、更新等，不影响道路交通，有利于延长道路路面使用寿命，提高城市基础设施的安全性，同时大大缩减管线抢修时间。综合管廊是保障城市正常运行的重要基础设施，能够有效提升城市功能。然而，综合管廊埋置地下，分布地域广阔，因此，不可避免的会穿过不同地质条件的场地，其中就包括地震活动活跃的地带。地震来临时，地下综合管廊在剪切波作用下发生晃动，其内部管线支架会跟随管廊发生晃动，管线也会随着发生一定的变形甚至破坏。管线是保障整个城市正常运营的“生命线”，发生破坏后会带来严重的生命财产损失，阻碍震后正常抢修工作。因此，开发一些新型管线抗震支架，减小地震对管廊内部管线带来破坏是十分必要的。
3.目前，地下综合管廊内部管道安装方式大致有三种，第一种是在管廊底部设置支架，与地面直接接触，上部架设管线；第二种是在侧墙上通过预留或钻孔设置连接件，通过斜撑的方式设置支架，管线敷设于上部；第三种是将管道通过刚性支架直接吊装于管廊顶部。这三种连接方式可以对管道产生良好的固定效果，但在地震动作用下无法通过耗能来减小惯性力对管道本身产生的破坏。


技术实现要素：

4.针对以上现有技术不足，本发明目的在于提出一种多向摇摆式抗震管道支架，地震来临时通过耗能降低惯性力对管道产生的破坏，极大地提升了廊内管线抵抗地震变形的能力，降低地震对管道带来的破坏，且不占用管道安装空间，安装方便简单。
5.本发明提供了一种综合管廊用一种多向摇摆式抗震管道，其特征在于，包括：柱状固定连接件(a)，球形铰链杆(b)，环状抱箍(c)三部分。
6.作为优选，所述柱状固定连接件(a)底部设有球碗(4)，球碗(4) 底部开有一定大小的圆形孔洞(3)，孔洞大小小于球形铰链杆(b)的上部球体(6)，大于下部连接杆(7)的直径，保证球形铰链杆(b)的下部连接杆(7) 穿过；球碗(4)中设置一层由耗能材料制成的耗能垫(15)，球形铰链杆(b) 上部球体(6)卡于球碗(4)中，可进行不同方向的转动，转动过程中橡胶垫与球体摩擦可进行部分耗能。
7.作为优选，所述柱状固定连接件(a)顶部是法兰盘，设有6个螺栓孔 (5)，通过螺栓(1)紧固在混凝土顶板上，提供可靠的竖向支撑力，同时安装方便，且拆卸方便。
8.作为优选，所述球形铰链杆(b)的上部球体(6)和下部连接杆(7) 通过焊接连接或统一浇筑成型，连接工艺视加工环境而定，保证球体和杆体有足够的连接性能。
9.作为优选，所述球形铰链杆(b)的下部连接杆(7)端部要车有一段螺纹，可通过和相关规格的紧固螺母(13)，紧固螺母(14)搭配使用，对管道提供竖向的支撑力。
10.作为优选，所述环状抱箍(c)由上抱箍(11)和下抱箍(12)通过4 个螺栓(2)连接而成。两抱箍间安装两条橡胶垫(8)，螺栓紧固后使两抱箍连接更紧凑。
11.作为优选，上抱箍(11)顶部开有螺栓孔(10)，其上侧直径大于球形铰链杆下部连接杆(7)1
‑
2mm，厚度需满足吊装承载力标准，其下侧直径大于紧固螺母(13)外径1
‑
2mm，厚度需大于紧固螺母(13)厚度，保证不外凸对管道产生破坏。同时，外部设有紧固螺母(14)，与紧固螺母(13)搭配使用，保证上抱箍(11)与球形铰链杆(b)下部连接杆(7)连接稳定性。
12.作为优选，上抱箍，下抱箍表面在管道安装过程中设置一定厚度的橡胶垫(9)，可避免管道与抱箍直接接触对管道产生破坏，同时也起到一定程度的防滑效果。
13.作为优选，环状抱箍(c)直径可根据管道直径进行设计，但在增大或减小直径的同时需考虑柱状固定连接件(a)，球形铰链杆(b)的强度。
14.本发明抗震滑移式管道支架，适用管道直径为40～300mm。
15.与现有技术相比，本发明的新型多向摇摆式抗震管道支架具有以下有益效果是：
16.1.柱状固定连接件(a)底部设有球碗(4)，球碗(4)底部开有一定大小的圆形孔洞(3)，可以使球形铰链杆(b)连接的下部管道在地震发生时在各个方向均可以产生一定的摇摆，进而产生耗能达到安全的效果，可以起到抵抗水平地震力侧向分力的效果，避免因刚性约束而导致的支架破坏、管廊破坏等。
17.2.本抗震支架的连接均为可拆卸连接，现场施工方便，后期更换维修简便，同时性能稳定，安全系数高，具有足够的竖向支撑，不占用管线的安装空间。
附图说明
18.为更清楚地说明本发明的技术方案，下面将实施例描述中所需要的附图做简单介绍，附图仅仅是本发明的实施例，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：
19.图1(a)为本发明一种多向摇摆式抗震管道支架系统的应用场景图。
20.图1(b)为本发明一种多向摇摆式抗震管道支架系统的整体三维图。
21.图2(a)为本发明一种多向摇摆式抗震管道支架系统变形前示意图。
22.图2(b
‑
c)为本发明一种多向摇摆式抗震管道支架系统变形后示意图。
23.图3为本发明柱状固定连接件三维图(设置耗能垫(15)前)。
24.图4为本发明柱状固定连接件与球形铰链杆配合示意图。
25.图5为本发明环状抱箍示意图。
26.图6为本发明环状抱箍与球形铰链杆配合示意图。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以揭示本发明，并不用于限定本发明。
28.本发明详述了一种多向摇摆式抗震管道支架，如图1(b)所示，该支架包括：柱状固
定连接件(a)，球形铰链杆(b)，环状抱箍(c)三部分。
29.先将由耗能材料制成的耗能垫(15)敷设于球碗(4)中。
30.将球形铰链杆(b)沿柱状固定连接件(a)底部的圆形孔洞(3)穿出，球形铰链杆(b)竖直放置，上部球体(6)与球碗(4)相接触，如图4所示。
31.将柱状固定连接件(a)法兰盘上的圆孔通过紧固螺栓(1)固定于混凝土顶板上，如图1所示。或在混凝土顶板相应位置提前预埋连接件，后期安装的时候紧固螺钉(1)可以与预埋件相锚固。
32.将紧固螺栓(13)拧到球形铰链杆(b)底部，接着穿过上抱箍(11) 的圆孔，再将紧固螺栓(14)与吊杆上的螺纹拧紧，上抱箍在紧固螺栓(13)，紧固螺栓(14)之间，如图1(b)，图6。
33.重复多次以上步骤后，开始进行管道吊装，管道吊装位置尽量保证管道表面与上抱箍(11)之间有一定距离，接着安装橡胶垫(9)至上抱箍(11)，继续吊装使管道与上抱箍(11)进行贴合。
34.将橡胶垫(8)，橡胶垫(9)固定至下抱箍(12)，通过4个螺栓(2) 将上抱箍(11)与下抱箍(12)进行连接。
35.至此，使用本发明“一种多向摇摆式抗震管道支架”的综合管廊内部的管道安装完毕。
36.本发明设计的一种多向摇摆式抗震管道支架，包括柱状固定连接件，球形铰链杆，环状抱箍三部分。柱状固定连接件底部开有一定大小的圆形孔洞，方便球形铰链杆穿过，同时底部设有球碗，方便球形铰链杆进行多向转动；柱状固定连接件顶部是法兰盘，设有6个螺栓孔，方便固定于混凝土顶板。球形铰链杆由上部球体和下部连接杆组成，下部连接杆穿过柱状固定连接件底部小孔，球碗中设置一层由耗能材料制成的耗能垫，球形铰链杆上部球体卡于球碗中，可进行不同方向的转动，转动过程中耗能垫与球体摩擦可进行耗能；球形铰链杆下部连接杆端部要车有一段螺纹，可通过和相关规格的紧固螺母搭配使用，对管道提供竖向的支撑力。环状抱箍由上抱箍，下抱箍和橡胶垫组成，其中上抱箍上部开有带有凹槽的螺栓孔，用于与球形铰链杆固定；上抱箍与下抱箍通过四个螺栓进行连接。该管道支架由零部件拼接而成，施工安装方便快捷；安全性能较高，地震来临时可进行多向摇摆耗能，降低地震动对管道带来的危害，具有良好的抗震性能，可用于综合管廊内部中小型管道的吊装。
37.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经创造性劳动想到的变化或替换，都应在本发明的保护范围之内。