CN100347479C - 一种城轨交通用高分子复合材料电缆支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城轨交通用的高分子复合材料电缆支架。该电缆支架由承载体和若干横臂构成；承载体和横臂的横截面为工字型或/和丅字型结构；横臂的两侧或横臂的加强筋上设有若干缺口或突台，便于捆绑及固定电缆；承载体上至少设有二个安装孔，安装孔可位于承载体的端部，安装孔位处可做成能实施锁定连接的圆弧形活动式锁定结构。本电缆支架采用防火性好、低烟无毒的复合材料制成，具有绝缘、耐腐蚀、强度高、安装方便、更换电缆容易等优点；并可适应安装于垂直墙面或圆形隧道、马蹄形隧道等各种隧道墙面的需要；还可与隧道疏散平台连接成一体化的紧凑结构，特别适用于安装空间小，使用功能多、防电化腐蚀要求高的地铁隧道等地下工程。

Description

一种城轨交通用高分子复合材料电缆支架

技术领域

本发明涉及一种城轨交通用的高分子复合材料电缆支架。

背景技术

在本发明作出之前，城轨交通用的电缆支架通常使用均质的各向同性的金属材料制造。但是在地铁工程中地铁隧道的潮湿环境和采用走行轨回流的特殊工况使金属电缆支架容易锈蚀。随着投入运营时间的增加，这种腐蚀情况不断恶化，终将成为影响地铁运营安全的隐患。使用高分子复合材料来代替金属材料制造电缆支架，能够有效和彻底地解决隧道内金属支架带来的腐蚀问题。

在把复合材料电缆支架应用于城轨交通中的半封闭地铁隧道时，高分子复合材料必须符合地铁工程的防火、低烟、无毒的要求；而且，由于城轨交通中的支架还必需承受操作人员踩踏、铺放电缆时产生的拉拽力、车辆在隧道内运行时产生的活塞风冲击等等复杂受力工况，因此城轨交通用的高分子复合材料电缆支架还必须具有很高的机械强度。

由于施工工艺的不同，地铁隧道内不但有圆形、马蹄形、矩形等等不同形状，而且由于钢筋水泥结构的管壁片拼装时的施工误差而导致表面不平整，因此高分子复合材料支架如何能牢固平稳安装在管壁上也是需要解决的问题。所以城轨交通用的高分子复合材料电缆支架必须同时具备良好成型工艺和严格而又可巧妙安装的结构，才能充分发挥复合材料电缆支架具有比金属材料电缆支架安装方便的优越性。

发明内容

本发明的目的是提供一种城轨交通用的高分子复合材料电缆支架，与现有技术相比能方便安装、铺设电缆，而且具有耐腐蚀、防火、强度高、使用寿命长、生产效率高等优点。

本发明的城轨交通用的高分子复合材料电缆支架，包括承载体和若干横臂；承载体和横臂的横截面为工字型或丅字型结构形式，或者是该二种结构形式的组合(即既有工字型结构又有丅字型结构)；横臂与承载体的连结处设有加强筋；横臂由承载面及其下面的横臂加强筋构成，为了方便捆绑和固定电缆，横臂承载面的两侧或/和横臂加强筋上设有若干个缺口或突台，该缺口或突台可以为长方形、三角形、半圆形、圆弧形、等腰梯形或波浪形等结构形式；承载体上至少设有上、下二个安装孔。

上述本发明复合材料电缆支架，其横臂的外端部最好呈圆弧形上翘；电缆支架安装后其横臂承载面最好与水平面平行或者有1°～10°的上翘。

上述本发明复合材料电缆支架，其承载体上的上安装孔最好为圆形孔，下安装孔最好为长圆形孔，以便于调节安装位置。为了便于将二个或二个以上的电缆支架连接安装使用，可使安装孔位于承载体的端部，上安装孔位于承载体的上端或/和下安装孔位于承载体的下端，安装孔位处可做成能实施锁定连接的圆弧形活动式锁定结构；该锁定结构是将安装孔的上表面(或下表面)做成凹弧面(或凸弧面)而构成。将上安装孔设于承载体的上端并做成圆弧形活动式锁定结构，这样还可便于本电缆支架与疏散平台的支撑架下端连接安装成一体。当承载体上的安装孔不位于承载体的端部时，在安装孔周围设有加强筋。

本发明电缆支架是由长纤维或长纤维织物铺层与短纤维配合增强的高分子复合材料经模压工艺整体成型制造的异型构件。制造时可根据电缆支架不同部位所需的强度和刚度不同，采用长纤维铺层与短纤维配合增强使用；长纤维铺层可以是玻璃纤维织物或玻璃纤维连续长纱；在加工成型时铺设长纤维铺层增强，使受力较大处具有足够的强度。

本发明的复合材料电缆支架，其承载体可根据圆形隧道、马蹄形隧道、矩形墙面的不同情况而设计成具有相应弯度或直形结构；承载体与横臂之间可根据安装墙面的情况设计成合适的角度，可以是直角、锐角或钝角，以保证安装后电缆支架的横臂承载面与水平面平行或有1°～10°的上翘。

本发明的复合材料电缆支架可做成适用于城轨交通线路(包括隧道、地面、车站等)的高压电缆支架、低压电缆支架或弱电(控制、通讯)电缆支架。

本发明电缆支架安装于垂直墙面或各种形状隧道壁，用于铺设电缆，其强度高，利用其横臂上的缺口或突台可以很方便捆绑和固定电缆，而不需要进行大量的二次加工；横臂端部有圆弧形上翘结构，可防止电缆滑出横臂。由于利用高分子复合材料可设计性强的特点和采用模压工艺整体成型制造，可合理利用材料、降低成本及提高生产效率，适合批量生产。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是地铁一种圆形隧道直线段横切面示意图，表示本发明高分子复合材料电缆支架的安装位置。其中a是高压电缆支架，b是疏散平台，c是隧道盾构管片壁，d是扶手，e是低压电缆支架，f是弱电电缆支架，g是地铁轨道，h是轨道基础。

图2是本发明电缆支架的一种实施方式——高压电缆支架的结构示意图，其中(2-1)是主视图，(2-2)是A向视图，(2-3)是Q-Q剖面图，(2-4)是D向视图，(2-5)是B-B剖面图，(2-6)是C-C剖面图，(2-7)是E向视图。

图3是高压电缆支架与疏散平台下支座连接成一体的结构示意图，其中9是下支座，11a是电缆支架上端部凸圆弧形活动式锁定结构，12是下支座凹圆弧形活动式锁定结构。

图4是疏散平台下支座结构示意图，其中(4-1)是主视图，其中(4-2)是左视图。

图5是本发明电缆支架另一种实施方式——车站用弱电(控制、通讯)电缆支架结构示意图，其中(5-1)是由三根5层支架组合成的矩形车站用的15层电缆支架结构示意图，(5-2)是由三根5层支架组合成的马蹄形车站用的15层电缆支架结构示意图，(5-3)是5层电缆支架主视图，(5-4)是5层电缆支架仰视图，(5-5)是B-B剖面图，(5-6)是5层电缆支架左视图。

图6是凹凸形垫块结构示意图，其中(6-1)是凸形垫块主视图，(6-2)是凸形垫块俯视图，(6-3)是凹形垫块主视图，(6-4)是凹形垫块俯视图。

图7是高压电缆支架与疏散平台支承件连接成一体的一种结构示意图。

具体实施方式

例一：与疏散平台形成一体化结构的电缆支架(参见图1～图4和图7)

如图3和图7所示，本实施例的电缆支架(高压电缆支架)可与圆形隧道疏散平台b的支撑架下端连接安装成一体。疏散平台由平台面20和支撑架构成；支撑架是由横档21、斜撑22、上支座23和下支座9构成，或者由横档21、斜撑22和承载件24构成。承载件24是由防火的高分子复合材料成型的异型部件，其上有可安装固定于地铁隧道壁上的安装孔25。下支座9是由防火的高分子复合材料或耐腐蚀金属(如不锈钢、镀塑或喷涂金属等)成型的异型部件(如图4所示)；下支座上有可安装固定于地铁隧道壁上的安装孔10。承载件下端的安装孔25和下支座的安装孔10的上表面做成凹弧面而构成圆弧形活动式锁定结构12；电缆支架上端上安装孔8a的凸弧面圆弧形活动式锁定结构11a可与该锁定结构12进行锁定连接，形成一体化结构，并可达到减少隧道打孔数及安装方便的效果。

本实施例的电缆支架的具体结构如图2所示。本电缆支架由防火的高分子复合材料一体成型的承载体1和三个横臂2构成。承载体上有可安装固定于隧道壁上的上安装孔8a和下安装孔8b，上安装孔为圆形孔，下安装孔为长圆形孔；上安装孔位于承载体上端，其下表面做成凸弧面结构而构成圆弧形活动式锁定结构11a；下安装孔8b的周围设有加强筋3a。承载体1具有与隧道壁相匹配的弯曲度，其横截面呈工字型(如图2中2-5所示)。横臂2由承载面4及其下面的横臂加强筋5构成；承载面4的两侧或/和加强筋5上设有长方形的缺口6或突台7，以方便捆绑和固定电缆，这样就可以避免在隧道中的电缆支架横臂上大量打孔；横臂端部呈圆弧形上翘；横臂2的横截面在靠近承载体的部分呈工字型，并逐渐过渡到远离承载体的部分呈T字型(如图2中2-6和2-7所示)。横臂2与承载体1的连结处设有加强筋3；横臂和承载体成钝角，电缆支架安装后，横臂2的承载面4与水平面平行或有1°～10°的上翘。本电缆支架的横臂和承载体采用等壁厚设计(如图2中2-3，2-5和2-6所示)，方便成型、节约材料。

本电缆支架可具有很大的机械强度，在各横臂同时承受均布载荷时还能叠加承受端部侧向集中力侧向载荷、竖向端部集中力正向载荷共达6KN以上不断裂，可适应隧道恶劣工况(承受操作人员踩踏、铺放电缆时产生的拉拽力、电动力以及车辆在隧道内运行时产生的活塞风冲击等等使用条件)。

例二：车站用弱电电缆支架(参见图5和图6)

本实施例的电缆支架由防火的高分子复合材料一体成型的承载体1和五个横臂2构成。承载体呈直长条形，承载体和横臂的横截面为丅字型结构(如图5中5-5和5-6所示)。横臂与承载体的连结处设有加强筋3。承载体的上安装孔8a和下安装孔8b分别位于承载体上下两端，上安装孔为圆形孔，其上表面做成凹弧面结构而构成圆弧形活动式锁定结构11a；下安装孔为长圆形孔，其下表面做成凸弧面结构而构成圆弧形活动式锁定结构11b。

本电缆支架可由两根或两根以上拼装组合构成具有所需横臂层数的组合式电缆支架。如图5中(5-1)和(5-2)所示，由三根上述本实施例的5层电缆支架可拼装组合构成适用于地铁车站的15层弱电电缆支架，其中(5-1)所示电缆支架适用于矩形车站，(5-2)所示电缆支架适用于马蹄形车站。安装时，把最上面一根电缆支架下端的长圆型下安装孔8b，通过其下表面的凸弧形活动式锁定结构11b，压在第二根电缆支架上端部的圆型上安装孔8a上表面的凹弧形活动式锁定结构11a上，用种植螺栓或膨胀螺栓紧固在墙面上；同样方法可在第二根电电缆支架下端拼接安装第三根电缆支架；最上面一根电缆支架的上端部可通过凸形垫块15(如图6中6-1和6-2所示)用种植螺栓或膨胀螺栓紧固在墙面上；第三根电缆支架的下端部可通过凹形垫块16(如图6中6-3和6-4所示)用种植螺栓或膨胀螺栓紧固在墙面上。本电缆支架的承载体与横臂之间的角度，可做成直角、锐角或钝角，以便可根据安装位置的墙面情况选择具有合适角度的电缆支架，这样可保证安装后所有电缆支架横臂与地面平行或有1°～10°的上翘。

如此由三根本发明高分子复合材料5层电缆支架组合成的15层弱电电缆支架结构，由于是三根组成，既能有利于模具制造和成型工艺，又可以利用安装孔的圆弧形活动式锁定结构调节安装角度以适用于矩型或马蹄形墙面上。

Claims (8)

1.一种城轨交通用的复合材料电缆支架，由承载体(1)和若干横臂(2)构成；其特征是承载体和横臂的横截面为工字型或丅字型结构形式，或者是该二种结构形式的组合；横臂与承载体的连结处设有加强筋(3)；横臂由承载面(4)及其下面的横臂加强筋(5)构成，承载面(4)的两侧或/和加强筋(5)上设有缺口(6)或突台(7)；承载体上至少设有上下二个安装孔(8a，8b)。

2.根据权利要求1所述的复合材料电缆支架，其特征是所述的上安装孔(8a)位于承载体(1)的上端，在该安装孔位处做成能实施锁定连接的圆弧形活动式锁定结构(11a)。

3.根据权利要求1所述的复合材料电缆支架，其特征是所述的下安装孔(8b)位于承载体(1)的下端，在该安装孔位处做成能实施锁定连接的圆弧形活动式锁定结构(11b)。

4.根据权利要求1所述的复合材料电缆支架，其特征是所述的上安装孔(8a)位于承载体(1)的上端，在该安装孔位处做成能实施锁定连接的圆弧形活动式锁定结构(11a)；下安装孔(8b)位于承载体(1)的下端，在该安装孔位处做成可实施锁定连接的圆弧形活动式锁定结构(11b)。

5.根据权利要求1-4之一所述的复合材料电缆支架，其特征是该电缆支架是由长纤维或长纤维织物铺层与短纤维配合增强的高分子复合材料经模压工艺整体成型制造而成的。

6.根据权利要求1-4之一所述的复合材料电缆支架，其特征是所述横臂的承载面(4)两侧或横臂强筋(5)上的缺口(6)或突台(7)是长方形、三角形、半圆形、圆弧形、等腰梯形或波浪形结构形式。

7.根据权利要求1-4之一所述的复合材料电缆支架，其特征是所述的承载体的上安装孔(8a)为圆形孔，下安装孔(8b)为长圆形孔。

8.根据权利要求1-4之一所述的复合材料电缆支架，其特征是所述横臂的外端部呈圆弧形上翘，电缆支架安装后其横臂承载面(4)与水平面平行或者有1°～10°的上翘。

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