管道支架的制作方法

本发明涉及管道供热技术领域，具体涉及一种管道支架。

背景技术：

在管道供热领域，管道支架主要用于承载热力管道的负重和推力。管道支架按其作用划分主要包括固定支架、滑动支架和导向支架。

目前，为了降低工程成本，本领域中的技术人员通常会将符合条件的滑动支架或导向支架设计成半铰接支架，半铰接支架一般设计为双柱支架，其安装形式为：支架的立柱与固定基础半铰接，供热管道与支架的横梁焊接固定。这种半铰接支架随着供热管道的热胀冷缩可以发生摆动。近年来，随着长距离大温差供热项目的增多，为了在供热管径不变的情况下尽量提高输热能力，设计时采用提高供水温度，拉大供回水温差的办法，由于供水温度可达到110～130℃，回水温度仅为20～30℃，因此这种设计造成半铰接支架拔出固定基础的事故常有发生，分析其原因很多是支架设计考虑不全面，即半铰接支架的横梁随着供热管道的热胀冷缩而摆动的幅度是有限的，当管道热胀冷缩量超过了半铰接支架的最大允许倾斜率时，仍然将滑动(导向)支架设计成半铰接形式，不仅不会降低支架成本，还会造成安全事故。

针对现有技术的不足之处，本领域的技术人员希望寻求一种能够有效避免拔出事故发生的管道支架，以弥补现有技术的不足之处。

技术实现要素：

为了有效避免管道支架从固定基础中拔出，本发明提出了一种管道支架。

根据本发明的管道支架，包括：用于与固定基础相连的一对平行且间隔设置的支撑柱和同时与各支撑柱固定连接的横梁组件，横梁组件包括用于支撑供水管道并用于与供水管道滑动连接的第一横梁和用于支撑回水管道并用于与回水管道固定连接的第二横梁，其中，各支撑柱与固定基础之间半铰接连接，以在第一横梁和第二横梁对应承受来自供水管道和回水管道的同方向上的轴向作用力时，第一横梁与第二横梁能够朝同一方向运动，而在作用于第二横梁上的来自回水管道的轴向作用力消失，且第一横梁继续承受来自供水管道在该方向上的轴向作用力时，第二横梁能够限制第一横梁的运动，以减轻支撑柱的倾斜。

进一步地，第一横梁和第二横梁分别固定在一对支撑柱之间，且第一横梁和第二横梁在支撑柱的纵向方向上间隔设置。

进一步地，第二横梁位于第一横梁的上方。

进一步地，第二横梁固定在一对支撑柱的顶端。

进一步地，第一横梁和第二横梁相连形成为水平梁，且水平梁固定在一对支撑柱的顶端。

进一步地，第一横梁包括第一横梁部和用于固定供水管道的第一管托支座，第一管托支座与第一横梁部滑动连接。

进一步地，第一横梁部与第一管托支座之间设置有聚四氟乙烯板。

进一步地，第二横梁包括第二横梁部和用于固定回水管道的第二管托支座，第二管托支座与第二横梁部固定连接。

进一步地，支撑柱与固定基础之间的半铰接连接为光面半铰接、钢板垫层半铰接或上弹性垫半铰接中的一种。

进一步地，管道支架的结构为钢结构或夯结构。

与现有技术相比，本发明的管道支架具有以下优点：

1)本发明的管道支架充分利用供热项目中回水管道运行温度低(大约在20～30℃左右)热胀冷缩量小，而供水管道运行温度高(大约在110～130℃左右)热胀冷缩量大的特点，供水管道在高温下力图推动支撑柱1摇摆；而回水管道热胀冷缩量很小，反而起到阻止支撑柱摇摆的作用，利用回水管道与支撑柱之间的相互牵制作用，有效地保证了管道支架的支撑柱的倾斜率tgθ(tgθ＝△l/h)在合理范围内。

2)本发明的管道支架的支撑柱与固定基础采用了半铰接形式，管道支架通过摇摆能够适应管道的热变形要求，所受推力仅为供水管道的摩擦反力(回水管道与管道支架无相对位移，不产生摩擦力)，因此设计的管道支架的柱截面和基础均可减小，有利于降低工程造价，节省投资。

附图说明

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本发明的管道支架的第一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的管道支架的侧视图；

图3为根据本发明的管道支架的第二实施例的结构示意图；

图4为图3所示的管道支架的侧视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1-4示出了根据本发明的管道支架100的结构。结合图1和图2所示，该管道支架100包括：用于与固定基础相连的一对平行且间隔设置的支撑柱1和同时与各支撑柱1固定连接的横梁组件2，横梁组件2包括用于支撑供水管道4并用于与供水管道4滑动连接的第一横梁22和用于支撑回水管道3并用于与回水管道3固定连接的第二横梁21。其中，各支撑柱1与固定基础之间半铰接连接，以在第一横梁22和第二横梁21对应承受来自供水管道4和回水管道3的轴向作用力时，第一横梁22与第二横梁21能够朝同一方向运动，而在作用于第二横梁21上的来自回水管道3的轴向作用力消失，且第一横梁22继续承受来自供水管道4的轴向作用力时，第二横梁21能够限制第一横梁22的运动，以减轻支撑柱1的倾斜。

本发明的管道支架100在使用时，首先将管道支架100的支撑柱1与固定基础(如地面)半铰接(即支撑柱1只能在图2或图4所示的左右方向上运动，而在其它方向上的运动被限制)，然后将供水管道4滑动连接在第一横梁22上，将回水管道3固定连接在第二横梁21上，由于供水管道4的温度远远大于回水管道3的温度，因此在该温差的作用下供水管道4的伸长量会大于回水管道3的伸长量，当供水管道4和回水管道3均在受热情况下伸长时，即第一横梁22和第二横梁21对应承受来自供水管道4和回水管道3的同方向上轴向作用力时，结合图2所示，供水管道4和回水管道3共同推动第一横梁22和第二横梁21运动，使得管道支架100的顶部发生位移△l，当△l长度达到回水管道3的热伸长量后，回水管道3不再热伸长，即作用于第二横梁21上的来自回水管道3的轴向作用力消失，供水管道4继续推动第一横梁22运动，使管道支架100的顶部继续发生位移，而此时回水管道3开始对第一横梁22产生牵制作用，阻止了管道支架100的继续倾斜，此时供水管道4与第一横梁22产生相对滑动，这样管道支架100既适应了供水管道4和回水管道3的热伸长的要求，又将管道支架100的支撑柱1的倾斜控制在允许的倾斜率范围内。

在如图1和图2所示的实施例中，第一横梁22和第二横梁21分别固定在一对支撑柱1之间，且第一横梁22和第二横梁21在支撑柱1的纵向方向上间隔设置。该设置可使管道支架100的结构更为紧凑，所占的横向面积(即垂直俯视图1所示的管道支架100的面积)更小。

优选地，如图1所示，第二横梁21位于第一横梁22的上方。通过该设置，使得受热伸长量较快和较大的供水管道4限定在由第一横梁22、第二横梁21以及两个支撑柱1围成的空间中，第一横梁22、第二横梁21以及两个支撑柱1均可起到对供水管道4的位移的限制的作用，而对于受热伸长量较慢和较小的回水管道3，其位移限制作用可设计的更少一些，即可将回水管道3设置在位于顶部的第二横梁21上，相比于供水管道4，回水管道3缺少了第一横梁22对其位移的限制，该设计更为合理，有助于提高管道支架100的整体的结构稳定性。

进一步优选地，如图1所示，为了进一步提高管道支架100的整体的结构稳定性，可将第二横梁21固定在一对支撑柱11的顶端。

在如图2和如图3所示的另一优选的实施例中，第一横梁22和第二横梁21相连形成为水平梁，且水平梁固定在一对支撑柱1的顶端。也就是说，第一横梁22与第二横梁21可形成为固定在一对支撑柱1的顶端的一个整体的水平梁，此时供水管道4和回水管道3在管道支架100的横向上并列设置。相比于图1和图2所示的实施例来说，该实施例可简化管道支架100的结构，并且可以降低支撑柱1的高度h，以节约生产成本。

根据本发明，如图1或图3所示，第一横梁22可包括第一横梁部(图中未具体表明，可参考标号22的指示)和用于固定供水管道4的第一管托支座221，第一管托支座221与第一横梁部滑动连接。供水管道4可通过焊接的方式固定在第一管托支座221上，第一管托支座221与第一横梁部之间的滑动连接可以通过轨道配合来实现，即在第一管托支座221的朝向第一横梁部的一面与第一横梁部的朝向第一管托支座221的一面二者中的一者上形成滑槽，另一者上形成与该滑槽配合的滑轨。为了进一步提高第一管托支座221与第一横梁部之间的滑动的灵敏度，可在滑槽与滑轨之间设置多个滚珠。

当然，第一管托支座221与第一横梁部之间的滑动连接也可以是将第一管托支座221的朝向第一横梁部的一面与第一横梁部的朝向第一管托支座221的一面二者直接接触的形式，二者之间通过钢板面与钢板面的接触实现滑动连接，在该种形式下，需限定二者仅能够在轴向上运动，以确保供水管4在受热伸长状态下自身结构的稳定性。优选地，在二者之间还可设置有聚四氟乙烯板222，该聚四氟乙烯板222与钢板面之间的摩擦系数较小，可有效减少第一管托支座221与第一横梁部之间的滑动摩擦力。

根据本发明，如图1或图3所示，第二横梁21包括第二横梁部(图中未具体表明，可参考标号21的指示)和用于固定回水管道3的第二管托支座222，第二管托支座222与第二横梁部固定连接。回水管道3可通过焊接的方式与第二管托支座222进行固定，第二管托支座222与第二横梁部也可通过焊接的方式进行固定连接。

此外，根据本发明，支撑柱1与固定基础之间的半铰接连接可以为光面半铰接、钢板垫层半铰接或上弹性垫半铰接中的一种。管道支架100的结构可以为钢结构，也可以为夯结构。

与现有技术相比，本发明的管道支架100具有以下优点：

1)本发明的管道支架100充分利用供热项目中回水管道3运行温度低(大约在20～30℃左右)热胀冷缩量小，而供水管道4运行温度高(大约在110～130℃左右)热胀冷缩量大的特点，供水管道4在高温下力图推动支撑柱1摇摆；而回水管道3热胀冷缩量很小，反而起到阻止支撑柱1摇摆的作用，利用回水管道3与支撑柱1之间的相互牵制作用，有效地保证了管道支架100的支撑柱1的倾斜率tgθ(tgθ＝△l/h)在合理范围内。

2)本发明的管道支架100的支撑柱1与固定基础采用了半铰接形式，管道支架100通过摇摆能够适应管道的热变形要求，所受推力仅为供水管道4的摩擦反力(回水管道3与管道支架100无相对位移，不产生摩擦力)，因此设计的管道支架100的柱截面和基础均可减小，有利于降低工程造价，节省投资。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。