一种联合托臂大跨距组合式桥架的制作方法

1.本实用新型涉及输配电设施领域，特别涉及一种联合托臂大跨距组合式桥架。


背景技术：

2.电缆桥架广泛应用于石油化工、冶金、热力、电力、机械制造、纺织、交通、建筑、通讯等各行各业的公共设施和民用设施有使用电力和通讯电缆的领域。
3.在工厂或者建筑工程中，多使用电缆桥架方式敷设电缆。桥架托臂之间的距离为桥架安装跨距。桥架系统的主要性能评价指标是桥架挠度。依据现有桥架的受力特点，在现有桥架刚度的评价方法中，将桥架系统简化为以托臂为支点的受均布荷载的简支梁结构。简支梁的挠度随简支梁跨距的增加急剧增加。因此，现有桥架的设计安装规范中，对于桥架跨距有严格规定。现有桥架的设计方法是在约定的跨距尺寸下，例如1.5米以内跨距或者或者2米以内跨距，根据该处通过的电缆数量、种类，尺寸重量等选择桥架的材料、结构尺寸和数量。现有桥架通常是安装预定的尺寸系列在专门的桥架生产厂家用多种模具大批量加工生产，当用户需要大跨距桥架时，存在桥架尺寸规格不匹配的问题，甚至存在选择不到合适桥架产品的情况。
4.随着太阳能风能等新能源产业的快速发展，开拓了新的桥架产品市场，也给桥架产品提出了新的要求。太阳能电站、风能电站建设在野外，例如，山区、荒地、沼泽、江河湖海等处，其桥架跨距远超现有室内和厂区内桥架跨距，现有桥架托臂系统的已不能满足新一代桥架系统对大跨距的需求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种联合托臂大跨距组合式桥架，基于承载筒外包裹防护板形成整体桥架结构，防护板能够形成围绕在承载筒外的加固结构，改善内部承载筒受力状态，提高承托承载筒的覆盖面积，减少承载筒的非支撑区域，提高整体桥架的跨距。
6.为了实现上述目的，采用以下技术方案：
7.一种联合托臂大跨距组合式桥架，包括承载筒和防护板，承载筒外贴附有多块防护板；位于承载筒同一轴向位置的防护板沿承载筒周向依次分布，且相邻防护板贴合，形成周向连续的防护结构；每块防护板均通过连接件安装于承载筒侧壁，承载筒内部形成容纳线缆的走线通道。
8.进一步地，每块防护板上均设置有多组连接件，所述多组连接件沿承载筒轴向间隔布置，每组连接件包括多个连接件。
9.进一步地，所述连接件一端穿过防护板后嵌入承载筒筒壁内，另一端位于防护板外，同组的连接件间隔布置。
10.进一步地，沿承载筒轴向上，依次布置有多个防护结构，防护结构套设在承载筒外，并贴合承载筒外壁。
11.进一步地，相邻承载筒之间留有伸缩缝。
12.进一步地，所述承载筒垂直于轴线的断面呈矩形，承载筒的四个外侧壁上分别贴合有防护板。
13.进一步地，位于承载筒相邻外侧壁上的相邻防护板端部贴合，共同包裹承载筒。
14.进一步地，朝向外部固定结构一侧的防护板上设有固定件，固定件一端连接防护板，另一端用于对接外部固定结构。
15.进一步地，所述防护板上设有多个固定件，防护板和承载筒通过固定件悬吊于外部固定结构下方或悬挑于外部固定结构一侧。
16.进一步地，所述连接件为螺栓或铆钉。
17.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
18.(1)针对目前桥架托臂系统跨距较小而无法满足需求的问题，基于承载筒外包裹防护板形成整体桥架结构，防护板能够形成围绕在承载筒外的加固结构，改善内部承载筒受力状态，提高承托承载筒的覆盖面积，减少承载筒的非支撑区域，提高整体桥架的跨距。
19.(2)区别于传统的托臂桥架结构，通过设置沿承载筒轴向布置的多个防护结构对承载筒进行承载，对非伸缩缝位置的承载筒进行覆盖承载，减少承载筒的裸露区域，非伸缩缝位置承载筒的跨距为零，从而基本解除承载筒作为桥架的支撑功能，提高承载筒的跨距。
20.(3)多块防护板沿周向拼合形成防护结构，每块防护板均能够进行单独的拆卸，方便对承载筒内各个角度进行检修，可以理解的是，还可以预先在承载筒的侧面上布置观察窗，方便在拆除防护板后进行检修。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
22.图1是本实用新型实施例1中联合托臂大跨距组合式桥架的结构示意图。
23.图2是本实用新型实施例1中防护板安装于固定结构侧面的结构示意图。
24.图3是本实用新型实施例1中承载筒和防护板悬吊于外部固定结构下方的示意图。
25.图4是本实用新型实施例1中防护板悬吊于外部固定结构下方的侧视图。
26.图中，1-顶防护板；2-侧防护板；3-连接件；4-承载筒；5-线缆；6-底防护板；7-固定件；8-固定结构；9-伸缩缝。
具体实施方式
27.实施例1
28.本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提出了一种联合托臂大跨距组合式桥架。
29.如图1所示联合托臂大跨距组合式桥架，用于解决现有桥架系统设计方法不能满足大跨距要求的问题。
30.在现有桥架的支撑方法中，跨距越大，对桥架的刚度要求越大，桥架材料的用量和结构尺寸增加，桥架成本增加。降低跨距，对桥架的刚度要求降低，桥架材料的用量和结构
尺寸降低，桥架成本降低。本实施例中通过一种联合托臂大跨距组合式桥架的实施，可以改善桥架的受力形式，从而提高桥架跨度，节约桥架成本。
31.传统桥架的整体功能分为两个部分，支撑功能：支撑电缆使其保持平直；装饰功能：遮挡电缆，装饰电缆。现有桥架系统，包括桥架和托臂，其中桥架作为接触承载线缆5的元件，既要满足支撑需求又要满足装饰需求，托臂的功能是支撑桥架，使桥架维持在高度位置。现有桥架系统的托臂与桥架的接触面的中心线与桥架轴线是垂直交错的。
32.对于现有技术中的桥架，其既要承担支撑功能，又要承担装饰功能，当跨距增大时，既需要通过增加桥架侧壁厚度来保证承载性能，又需要减小重量来减缓悬空位置处的形变，会发生矛盾。
33.传统间隔式托臂桥架设计方法，常将支撑桥架两端的托臂按照铰接型式简化，桥架内板在受到竖起向下均布载荷时，桥架中承载弯矩及产生挠度最大位置均在桥架两托臂跨度中心，此种受力型式在受均布载荷时，桥架最大挠度ω
max
＝5ql4/384ei，其特点在于，最大挠度与两托臂跨度l的四次方成正比，挠度受两托臂跨度影响非常大，特别是在大跨距情况下桥架满足承载性能要求时，对桥架材质及结构受力形式要求比较严格，以提高桥架刚度。
34.为使桥架既要满足装饰需求及减小耗材的同时，又能满足支撑电缆的特定需求。将桥架整体做改进，托臂形式改进，减小l即可使得挠度变小，理想状态下将跨度变为0那么挠度也为0。以此设计思想，将托臂设计为连续式托臂。
35.在承载筒4四面外包裹防护板，防护板与承载筒4固定，防护板与承载筒4整体一侧面与固定结构固定，防护板与承载筒4同时起到连续托臂支撑作用，此种结构避免了托臂跨度大导致桥架产生挠度过大的影响，可大大提高桥架承载能力。
36.对于这种悬臂式矩形截面桥架结构，将四直角改为圆角，减小四角处应力集中，改善桥架受力状况。
37.对于本实施例中非对称受力桥架结构，在受内部均布载荷时，此挠度最大值位置位于悬空一侧侧壁最下端，当电缆载荷过大，防护板壁厚较薄时，容易出现结构非线性变形，防护板刚度会随其变形而改变，加大外侧壁挠度，这种情况下可方便在底防护板下布置三角托板，三角托板一端与固定结构相连，另一端支撑在底防护下，进一步提高桥架承受较大载荷适应性。
38.在本实施例中，将桥架的支撑功能减弱，托臂的支撑功能增加，以桥架化解支撑和装饰功能之间的矛盾。本实施例中将相邻托臂通过串接连接起来使其成为放置桥架的平板，即防护板，相当于桥架跨距为零，基本解除了桥架的支撑功能。并通过承载筒4作为桥架形成容纳电缆的空间，在承载筒4外包裹多块防护板，形状设计满足装饰和防护的功能要求。
39.由于防护板作为承托承载筒4的托臂作用，包裹在承载筒4外，减少了承载筒4本体的外露，材料利用充分，避免了现有托臂端头尖锐外露所带来的不美观不安全的问题。
40.具体的，如图1、图3所示，联合托臂大跨距组合式桥架主要包括承载筒4和防护板，承载筒4为筒状结构，内部形成容纳电缆的承载通道，可以依据需求将承载筒4的轴向长度进行配置。
41.本实施例中，承载筒4采用高分子合金材料，具有耐腐蚀的优点；但存在刚度不足
的问题，因此，在承载筒4外贴附有多块防护板；防护板既能够对承载筒4的外表面进行防护，又具有一定的刚度，能够对承载筒4进行承托，由于防护板为板状结构，相较于单独的托臂结构，能够增加承托面积从而提高承托稳定性。
42.位于承载筒4同一轴向位置的防护板沿承载筒4周向依次分布，且相邻防护板贴合，形成周向连续的防护结构；防护结构也呈筒状，包裹在承载筒4外，相邻防护板的贴合位置保持紧密接触，减少外部物品对内部承载筒4的影响。
43.每块防护板均通过连接件3安装于承载筒4侧壁，承载筒4内部形成容纳线缆5的走线通道，走线通道内能够布置多条线缆5。
44.通过将托臂延长形成防护板结构以大面积接触区域进行支撑方式，解决了现有桥架系统在面临大跨距时难以设计加工生产的问题。可以根据跨距的大小，选择不同长度的防护板，并且，围绕布置的防护板形成筒状的防护结构，相较于单独底防护板6独立承托，能够将底部受力分散至侧防护板2和顶防护板1，满足太阳能电站、风能电站的新能源行业新兴桥架市场的需求。
45.如图1、图3所示，每块防护板上均设置有多组连接件3，多组连接件3沿承载筒4轴向间隔布置，对于较长的防护板，形成多个位置固定，每组连接件3包括多个连接件3，对于同一位置实现多个点的稳定连接。
46.连接件3一端穿过防护板后嵌入承载筒4筒壁内，减少连接件3在承载筒4内部的外露，从而避免连接件3对内部线缆5的影响，连接件3另一端位于防护板外，使得连接件3能够延伸至防护板外侧，便于进行操作，同组的连接件3间隔布置，形成多个固定点。
47.如图2、图4所示，沿承载筒4轴向上，依次布置有多个防护结构，防护结构套设在承载筒4外，并贴合承载筒4外壁。
48.相邻承载筒4之间留有伸缩缝9；其中的顶防护板1、侧防护板2和底防护板6分别用各自的连接件3与承载筒4固定连接形成框架结构。连接件3可以是螺钉或者铆钉，从而实现可拆卸连接或铆接，在其他实施方式中，若能够满足承载强度需求，则还可以选择粘接，将防护板通过粘结剂粘附于承载筒4外，协同承载筒4受力。各个防护结构之间设有伸缩缝9，补偿温度变化形成的尺寸变化。
49.本实施例中，承载筒4垂直于轴线的断面呈矩形，承载筒4的四个外侧壁上分别贴合有防护板，位于承载筒4相邻外侧壁上的相邻防护板端部贴合，共同包裹承载筒4。
50.如图2所示，朝向外部固定结构8一侧的防护板上设有固定件7，固定件7一端连接防护板，另一端用于对接外部固定结构8。若外部固定结构8为梁侧立面或竖直墙壁，可以通过固定件7将防护板连通承载筒4安装在固定结构8一侧，形成悬臂结构，固定件7可以选用螺栓。
51.如图4所示，若外部固定结构8为梁底平面或天花板，通过在朝向外部固定结构8的防护板上设有多个固定件7，防护板和承载筒4通过固定件7悬吊于外部固定结构8下方或悬挑于外部固定结构8一侧。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。