一种装配式可调节综合管道支架及智能化监测方法与流程

1.本发明涉及建筑用综合管道支架技术领域，特别涉及一种装配式可调节综合管道支架及智能化监测方法。


背景技术：

2.大型公共建筑，例如会议中心、会展中心等，不仅包括地上建筑空间，还包括地下建筑空间，并结合地下建筑空间设置人防工程，在建筑施工时涉及到供水管路、供电线路、空调管路等等，管线错综复杂、位置凌乱，各种管线支架形式多样，直接影响土建部分吊顶的高度，影响公共部分的使用，并且影响管线铺设空间的美观性，多样的支架，不仅加工制造繁琐，还影响施工工期，现有技术中使用大型的综合管道支架解决管线支架多样性的问题。
3.目前的大型综合管道支架一般包括立柱和横梁，管线架设在横梁上，一般建筑空间的层高一定，因此立柱高度一定，但是横梁往往需要根据建筑物的安装空间进行定制，或是在综合管道支架安装过程中根据建筑空间横向尺寸对横梁长度进行切割，导致整个综合管道支架模块化程度不高，装配的灵活性不足，施工成本增加，综合管道支架安装完成后，可能还会根据使用情况对管道安装高度进行调整，目前用于固定管道的接头不便于安装拆卸，另外大型综合管道支架两侧与预制板之间仅安装一根斜梁作为防震支架，整个综合管道支架过大时防震性能不足，再次整个综合管道支架承重与各管线正常运行密切相关，是否能对综合管道支架精准监控并且能够及时快速对其进行维护保养是也是急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种装配式可调节综合管道支架及智能化监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式可调节综合管道支架，安装在预制楼板底部，包括支架本体和防震支架组件，所述支架本体固定设置在预制楼板底部，所述防震支架组件倾斜安装在预制楼板与支架本体侧部；所述支架本体包括立柱、横梁和辅助横梁，所述立柱间隔设置有多列，每列的立柱顶部均固定架设有辅助横梁，相邻两列的立柱之间固定连接有横梁，所述横梁上安装有多个用于安装管道的安装座，所述安装座包括上座板和下座板，上座板扣合在下座板上，上座板和下座板之间设置有拉力弹簧，预制楼板底部设置有多个凸梁，辅助横梁设置有与凸梁配合插设连接的安装槽，所述防震支架组件包括多个防震支架，其中一个防震支架两端分别与预制楼板、立柱连接，其他防震支架的一端与相邻防震支架的中部连接，另一端与立柱连接，所述防震支架为可伸缩结构。
6.进一步的，所述上座板为弧形板，两端分别固定设置有插台，所述下座板两侧间隔设置有竖板，竖板从顶部向下开设有插槽，所述插台与插槽插接，所述拉力弹簧一端与插槽
底部固定连接，另一端与插台固定连接，所述上座板安装在下座板上时，拉力弹簧处于拉伸状态。
7.进一步的，所述防震支架包括第一支杆、第二支杆和固定座，第二支杆插设在第一支杆内，第一支杆和第二支杆连接处外部套设有固定座，所述固定座侧部穿设有用于固定第一支杆和第二支杆的快锁螺栓。
8.进一步的，所述第一支杆和第二支杆互相远离的端部连接有防震接头，所述防震接头包括铰接耳和支杆接头，铰接耳其中一端固定设置有调节杆，支杆接头一端插入第一支杆或第二支杆内，另一端设置有套管，所述调节杆和套管滑动连接，所述调节杆和套管外还套设有弹簧，弹簧一端与铰接耳固定，另一端与支杆接头固定。
9.进一步的，所述立柱侧部与防震支架相连处固定有用于与铰接耳连接的铰接头，预制楼板与防震支架相连处也固定有用于与铰接耳连接的铰接头。
10.进一步的，所述固定座侧部还设置有用于连接相邻防震支架上的铰接耳的凸耳。
11.进一步的，所述预制楼板的凸梁内设置有预埋螺栓，预埋螺栓上部固定有折弯的预埋筋，预埋筋向预制楼板内延伸，预埋螺栓下部穿过辅助横梁通过螺母固定。
12.进一步的，所述辅助横梁下部垂直设置有挡板，所述挡板成对设置，所述立柱为h型钢柱，所述立柱的腹板插设在成对的挡板之间，并通过螺栓紧固连接。
13.所述横梁上靠近两端处安装有九轴角度传感器；所述辅助横梁与预制楼板连接处并且靠近立柱顶部的位置安装有直线位移传感器，所述直线位移传感器一端连接辅助横梁，另一端连接预制楼板；所述立柱侧面靠近防震支架连接处安装有微形变传感器，九轴角度传感器、直线位移传感器、微形变传感器均与数据采集模块、无线通信模块、数据分析模块连通，数据分析模块还与显示器连通。
14.一种装配式可调节综合管道支架的智能化监测方法，应用于上述任一条所述的一种装配式可调节综合管道支架，步骤如下：步骤一：在所述装配式可调节综合管道支架安装后，在相应位置安装九轴角度传感器、直线位移传感器、微形变传感器，每个传感器所在位置为一个测量点，对每个测量点进行编码，使用数据采集模块采集各测量点处传感器的初始信号，并通过无线通信模块传输到数据分析模块中，建立所述装配式可调节综合管道支架种各立柱、各横梁以及各辅助横梁上各测量点对应参数的初始数学模型；步骤二：在所述装配式可调节综合管道支架安装后对管线进行测试后、进行系统试运行后，使用数据采集模块分别对各测量点处传感器采集两次感应信号，并通过无线通信模块传输到数据分析模块中；步骤三：数据分析模块根据九轴角度传感器的变形角度，与初始数学模型进行对比，分析横梁两端测量点变形角度是否超过超过预定数值，数据分析模块根据直线位移传感器的位移值，与初始数学模型进行对比，分析辅助横梁与预制楼板之间的缝隙增大值是否超过预定数值，数据分析模块根据微形变传感器的形变量，与初始数学模型进行对比，分析立柱侧面靠近防震支架连接处测量点的形变量是否超过预定数值，其中有一个测量点的相关数值如果超过初始数学模型的数值，则在显示器中进行显示该测量点的编码以及报警，并进行步骤四操作；所有测量点的相关数值均未超过则进行步骤五操作；步骤四：在所述装配式可调节综合管道支架上查找超过预定数值的测量点的编
码，并对位于该测量点附近的相关连接部件进行维护保养，维护保养的方法包括对相关的连接部件进行加固，或者将相关连接部件的安装位置进行调整，或者对相关连接部件进行更换，维护保养后对报警信息予以消除；步骤五：所述装配式可调节综合管道支架进入正常运行模式，数据采集模块每12小时采集一次各测量点处传感器的感应信号，并通过无线通信模块传输到数据分析模块中，返回步骤三。
15.与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：1、本发明立柱设置多列、横梁设置有多段，多个立柱尺寸一定以及多段横梁的尺寸一定，防震支架组件中的多个防震支架结构相同，使得该装配式可调节综合管道支架模块化程度高、装配灵活性高，并且立柱列数以及横梁的段数可根据建筑空间的尺寸进行调整，无需对横梁进行定制或现场切割，降低了施工成本；2、本发明固定管道的安装座的上座板和下座板通过拉力弹簧连接，拉动上座板能够实现管道夹持与拆卸，能够对管道进行快速装夹；3、本发明防震组件具有多个防震支架，以便对预制楼板和立柱进行斜向支撑，在装配式可调节综合管道支架较大时具有更好的防震性能，防震支架可伸缩结构能够便于调节防震支架的安装位置，装配式可调节综合管道支架承重能力更好。
16.4、本发明安装有多个传感器，并且装配式可调节综合管道支架在安装、管线测试、试运行或者正常工作时，均可根据传感器对其进行智能监测，以便及时对支架本体进行安装调整，从而便于对装配式可调节综合管道支架维护保养。
附图说明
17.图1为本发明实施例所述的一种装配式可调节综合管道支架的结构示意图；图2为本发明实施例所述的预制板与辅助横梁、立柱的连接结构示意图；图3为本发明实施例所述的辅助横梁结构示意图；图4为本发明实施例所述的立柱结构示意图；图5为本发明实施例所述的立柱与横梁连接结构拆解示意图；图6为本发明实施例所述的立柱与连接头、铰接头连接结构拆解示意图；图7为本发明实施例所述的预制板、铰接头和连接头连接结构拆解示意图；图8为本发明实施例所述的防震支架结构示意图；图9为本发明实施例所述的防震支架拆解示意图；图10为本发明实施例所述的防震接头剖视图；图11为本发明实施例所述的固定座剖视图；图12为本发明实施例所述的安装座结构示意图；图13为本发明实施例所述的安装座拆解示意图。
18.附图标记：1、预制楼板；11、凸梁；111、凸梁连接孔；12、预埋筋；13、预埋螺栓；14、螺母；2、防震支架；21、第一支杆；211、第一防震接头；212、铰接耳；213、调节杆；214、弹簧；215、套管；216、支杆接头；217、第一调节孔；22、固定座；221、凸耳；222、固定孔；223、快锁螺栓；224、支杆孔；23、第二支杆；231、第二防震接头；232、第二调节孔；3、支架本体；31、立柱；311、第二
安装孔；312、挡板连接孔；32、横梁；321、横梁连接孔；33、辅助横梁；331、挡板；332、安装槽；333、螺栓连接孔；334、挡板孔；335、第一安装孔；4、安装座；41、上座板；411、插台；42、下座板；421、竖板；422、插槽；423、拉力弹簧；5、管道；6、排烟方管；7、连接头；8、铰接头。
具体实施方式
19.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.具体实施例如图1-13所示，一种装配式可调节综合管道支架，安装在预制楼板1底部，包括支架本体3和防震支架组件，支架本体3固定设置在预制楼板1底部，防震支架组件2倾斜安装在预制楼板1与支架本体3侧部；支架本体3包括立柱31、横梁32和辅助横梁33，立柱31间隔设置有多列，每列的立柱31顶部均固定架设有辅助横梁33，相邻两列的立柱31之间固定连接有横梁32，横梁32上安装有多个用于安装管道的安装座4，所述安装座4包括上座板41和下座板42，上座板41扣合在下座板42上，上座板41和下座板42之间设置有拉力弹簧423，预制楼板1底部设置有多个凸梁11，辅助横梁33设置有与凸梁11配合插设连接的安装槽332，防震支架组件包括多个防震支架2，其中一个防震支架2两端分别与预制楼板1、立柱31连接，其他防震支架2的一端与相邻防震支架2的中部连接，另一端与立柱31连接，所述防震支架2为可伸缩结构。
21.立柱31每列中至少包括两根，辅助横梁33的两端均连接有一根立柱31，立柱31列数至少为两列，横梁32的安装方向与辅助横梁33垂直，相邻两列的立柱31之间由底部向上可间隔固定多层横梁32，每层的横梁32上架设有管道5或者排烟方管6，立柱31与横梁32的数量根据建筑空间的大小设置，可以灵活安装；进一步的，预制楼板1的多个凸梁11平行设置，凸梁11内设置有预埋螺栓13，预埋螺栓13上部固定有折弯的预埋筋12，预埋筋12向预制楼板1内延伸，优选的，预埋筋12向预制楼板1位于凸梁11两侧的部位延伸，预埋筋12和预埋螺栓13为焊接，预埋螺栓13和预埋筋12设置在凸梁11两端与立柱31连接的部位，预埋螺栓13能够便于固定立柱31，并且预埋筋12能够加强连接部位稳定性；辅助横梁33预埋螺栓13下部穿过辅助横梁33通过螺母14固定，辅助横梁33的安装槽332底部贯穿设置有螺栓连接孔333，预埋螺栓13穿设在螺栓连接孔333内，安装槽332两侧壁贯穿设置有第一安装孔335，对应的各凸梁11侧面均贯穿设置有凸梁连接孔111，凸梁11与辅助横梁33连接时，第一安装孔335与凸梁连接孔111对齐，并通过螺栓紧固；辅助横梁33下部垂直设置有挡板331，挡板331成对设置，用于固定立柱31，螺栓连接孔333成组设置，每组设置有四个，两两分布在成对挡板331的两侧，预埋螺栓13和预埋筋12也成组设置，设置方位与螺栓连接孔333对应，该设置使得预制楼板1、辅助横梁33和立柱31连接处受力均匀；立柱31为h型钢柱，立柱31的腹板插设在成对的挡板331之间，腹板上端开设有挡板连接孔312，挡板331上开设有挡板孔334，挡板连接孔312与成对挡板331上的挡板孔334同时对齐，并通过螺栓紧固连接，该设置能够将立柱31与辅助横梁33固定，优选的，成对挡
板331上相对的两个表面分别与立柱31的腹板两侧表面贴合，成对挡板331两侧边缘均与立柱31两个翼板的内侧表面贴合，该设置在通过螺栓固定立柱31和辅助横梁33之前，能够对立柱31起到定位作用，便于挡板连接孔312与成对挡板331上的挡板孔334对齐连接。
22.横梁32为h型钢梁，两端的腹板均开设有横梁连接孔321，立柱31两侧翼板上开设有成组的第二安装孔311，第二安装孔311从立柱31下部往上间隔设置有多组，两侧翼板上的第二安装孔311位置对应，用于连接横梁32或者防震支架2，立柱31与横梁32之间通过连接头7连接固定，连接头7为l型，在与横梁32连接时为成对且对称设置，连接头7包括相互垂直的底板和侧板，底板和侧板上均开设有通孔，底板与立柱31的翼板连接，底板上通孔与第二安装孔311通过螺栓紧固，侧板插接在横梁32的两侧翼板之间，侧板与横梁32的腹板贴合，侧板上的通孔与横梁32腹板的横梁连接孔321通过螺栓紧固，横梁32可根据管线设置的需要确定在立柱31上的安装高度，横梁32可通过连接头7与不同高度处的第二安装孔311配合安装，适配性好，灵活度高；进一步的，上座板41为弧形板，两端下表面的中部分别固定设置有插台411，下座板42通过螺栓固定在横梁32的翼板上，下座板42两侧间隔设置有竖板421，竖板421从顶部向下开设有插槽422，插台411与插槽422插接，拉力弹簧423一端与插槽422底部固定连接，另一端与插台411固定连接，上座板41安装在下座板42上时，拉力弹簧423处于拉伸状态，在拉力弹簧423的拉力作用下，使得上座板41两端的下表面与竖板421的上表面抵接，能够将管道5夹持固定在上座板41和下座板42之间，需要将管道5从该装配式可调节综合支架安装或取下时，向上扳动上座板41即可，拉力弹簧423在拉力作用下能够快速复位，该设置便于对管道5进行快速安装和拆卸。
23.进一步的，防震支架2包括第一支杆21、第二支杆23和固定座22，第二支杆23插设在第一支杆21内，第一支杆21和第二支杆23连接处外部套设有固定座22，固定座22侧部穿设有用于固定第一支杆21和第二支杆23的快锁螺栓223。
24.进一步的，所述第一支杆21远离第二支杆23的端部设置有第一防震接头211，第二支杆23远离第一支杆21的端部设置有第二防震接头231,第二防震接头231结构与第一防震接头211相同，以第一防震接头211为例，第一防震接头211包括铰接耳212和支杆接头216，铰接耳212其中一端固定设置有调节杆213，支杆接头216一端插入第一支杆21内，另一端设置有套管215，调节杆213和套管215滑动连接，调节杆213和套管215外还套设有弹簧214，弹簧214一端与铰接耳212固定，另一端与支杆接头216固定，调节杆213以及套管215在弹簧214的弹力作用下能够进行滑动伸缩，在防震支架2受震动时，防震接头能够抵消一部分震动引起的应力，起到很好的防震效果。
25.进一步的，固定座22侧部还设置有用于连接相邻防震支架2上的铰接耳212的凸耳221，凸耳221与铰接耳212连接方式为铰接，固定座22为方形，与设置凸耳221相垂直的侧面开设有固定孔222，固定孔222内穿设有快锁螺栓223，并且与快锁螺栓223通过螺纹连接，快锁螺栓223包括螺杆和手柄，手柄与螺杆转动连接，由于快锁螺栓223为现有技术，不再叙述，固定座22两端贯穿开设有支杆孔224，支杆孔224为台阶孔，一端插接第一支杆21，另一端插接第二支杆23，第一支杆21插入支杆孔224后与内部的台阶抵接，第一支杆21插入固定座22的一端设置有第一调节孔217，第一调节孔217与固定孔222对齐，第二支杆23上开设有第二调节孔232，第二调节孔232间隔设置有多个，从插入固定座22的一端向第二防震接头
231一端延伸，第二调节孔232中至少有一个与第一调节孔217对齐，以便用快锁螺栓223固定，本实施例中第一调节孔217以及固定孔222均设置有两个，第二调节孔232之中有两个与第一调节孔217以及固定孔222对齐，固定效果更好，该设置能够使得第一支杆21与第二支杆23的连接长度根据安装位置进行调节，对整个装配式可调节综合支架起到更好的防震效果。
26.进一步的，立柱31侧部与防震支架2相连处固定有用于与铰接耳212连接的铰接头8，预制楼板1与防震支架2相连处也固定有用于与铰接耳212连接的铰接头8，铰接头8为板状，其中一端边缘为弧形，铰接头8通过连接头7与预制楼板1或者立柱31固定连接，当铰接头8与立柱31连接时，铰接头8插入到成对的两个连接头7之间，并通过螺栓固定，当铰接头8与预制楼板1连接时，预制楼板1的凸梁11通过凸梁连接孔111与至少一个连接头7固定连接，铰接头8直接与凸梁11安装的连接头7固定连接，铰接耳212与铰接头8的连接方式为铰接。
27.该实施例中防震支架2设置有两个，其中一个防震支架2一端连接预制楼板1的凸梁11，另一端连接立柱31一侧中部，另一个防震支架2一端连接上一个防震支架2的固定座22，另一个防震支架2另一端连接立柱31一侧底部，优选的，防震支架2与立柱31连接时对应横梁32的安装位置，横梁32设置的层数与防震支架2设置的个数对应，并且能根据横梁32在立柱31上的安装位置调整防震支架2的伸缩长度和安装位置，这样能够在每层横梁32与立柱31的连接处均起到好的防震效果。
28.所述横梁32上靠近两端处安装有九轴角度传感器；所述辅助横梁33与预制楼板1连接处并且靠近立柱31顶部的位置安装有直线位移传感器，所述直线位移传感器一端连接辅助横梁33，另一端连接预制楼板1；所述立柱31侧面靠近防震支架2连接处安装有微形变传感器，九轴角度传感器、直线位移传感器、微形变传感器均与数据采集模块、无线通信模块、数据分析模块连通，数据分析模块还与显示器连通。
29.本实施例中选用的九轴角度传感器静态情况下显示精度0.05
°
，动态情况下显示精度0.1
°
；微形变传感器测量量程为
±
25mm，分辨率为0.01mm；直线位移传感器线性精度0.05%，分辨率为0.01mm，重复精度小于0.01mm。
30.一种装配式可调节综合管道支架的智能化监测方法，应用于上述任一条所述的一种装配式可调节综合管道支架，步骤如下：步骤一：在所述装配式可调节综合管道支架安装后，在相应位置安装九轴角度传感器、直线位移传感器、微形变传感器，每个传感器所在位置为一个测量点，对每个测量点进行编码，使用数据采集模块采集各测量点处传感器的初始信号，并通过无线通信模块传输到数据分析模块中，建立所述装配式可调节综合管道支架种各立柱31、各横梁32以及各辅助横梁33上各测量点对应参数的初始数学模型；步骤二：在所述装配式可调节综合管道支架安装后对管线进行测试后、进行系统试运行后，使用数据采集模块分别对各测量点处传感器采集两次感应信号，并通过无线通信模块传输到数据分析模块中；步骤三：数据分析模块根据九轴角度传感器的变形角度，与初始数学模型进行对比，分析横梁32两端测量点变形角度是否超过超过预定数值，变形角度预定数值为0.45
°
；数据分析模块根据直线位移传感器的位移值，与初始数学模型进行对比，分析辅助横梁33
与预制楼板1之间的缝隙增大值是否超过预定数值，缝隙增大值预定数值为0.3mm；数据分析模块根据微形变传感器的形变量，与初始数学模型进行对比，分析立柱31侧面靠近防震支架2连接处测量点的形变量是否超过预定数值，形变量预定数值为0.3mm；其中有一个测量点的相关数值如果超过初始数学模型的数值，则在显示器中进行显示该测量点的编码以及报警，并进行步骤四操作；所有测量点的相关数值均未超过则进行步骤五操作；步骤四：在所述装配式可调节综合管道支架上查找超过预定数值的测量点的编码，并对位于该测量点附近的相关连接部件进行维护保养，维护保养的方法包括对相关的连接部件进行加固，或者将相关连接部件的安装位置进行调整，或者对相关连接部件进行更换，维护保养后对报警信息予以消除；步骤五：所述装配式可调节综合管道支架进入正常运行模式，数据采集模块每12小时采集一次各测量点处传感器的感应信号，并通过无线通信模块传输到数据分析模块中，返回步骤三。
31.该实施例中，立柱31、横梁32、辅助横梁33、防震支架2、连接头7和铰接头8均为模块化部件，可根据建筑空间、管线安装位置等实际情况调整安装个数以及安装位置，安装座4通过拉力弹簧423对管道5进行夹紧，模块化程度高，装配灵活度高，节约施工成本，缩短施工周期，整个支架本体3上安装有多个传感器，能够在支架本体3安装完成后、管线测试后、试运行时以及正式运行时对整个装配式可调节综合支架进行监测，并根据监测情况及时调整相应部件的安装位置或者进行更换，便于整个装配式可调节综合支架的维护保养。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。