CN109780330A - 多管道固定支架及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑管道固定技术领域，公开了多管道固定支架及其施工方法。所述固定支架为长方体框架结构，由四根相互平行设置的水平梁和水平梁两端的方形加固框围合而成，所述方形加固框的两根立柱顶端竖直向上延伸形成与顶层基础结构内的后置埋件相连接的连接部，上下相邻的水平梁之间设置有横担，横担与水平梁相互平行，管道垂直于水平梁、水平穿过固定支架，管道穿过的固定支架的两个侧立面依次为固定面和导向面，管道通过管道固定组件与固定面上的水平梁或横担固定。本发明解决了管线集中、管径大，在安装高度较大的空间和管道运行受力时荷载分散等问题，完全满足设计要求。

Description

多管道固定支架及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑管道固定技术领域，特别是涉及一种多管道固定支架及其施工方法。

背景技术

管道支吊架的应用十分广泛，在很多有管道敷设的项目中都会用到，它是地上架空敷设管道支撑的一种结构件。根据管道的运转性能和布置要求，管架分成固定和活动两种，设置在固定点处的称为固定支架，也是一种比较常见的施工工艺，这种管架与管道支架不能发生相对位移，并且要求管架要具有足够的刚度。在国内，按管道系统和管道运输的介质进行固定支架施工最为普遍。

但是这种传统的施工工艺，安装时每组支架支撑管道数量少，若每组管道均采用传统支架施工将会占用大量的空间，增加固定支吊架制作工作量，也造成了不必要的浪费，冗余的支吊架占用了空间，严重影响着管道空间排布和整体布局，不仅大大增加了施工设计难度，而且固定支架安装也会影响吊顶标高，直接影响整体管道安装的观感质量，且布置结构复杂，不便于日后的维修。

传统高空管道支架一般都是单独一根管道设置单独的固定架，不仅占据空间大，无法实现管道的米集排布，而且都需要设置额外的斜向支撑来分散支架收到的荷载，但是支架底部到顶层楼板的高度一般在1m左右，无法实现较大的高度，所以管道支架无法实现管组的上下排布。

传统的管道固定支架，在相邻1-2m范围内都需要单独设置避免管道伸缩偏移的导向支架，确保管道顺直，但是导向支架不承载荷载，所有管道和固定支架的荷载，全部作用在固定支架上。

发明内容

本发明提供一种安装简便，刚性强，占用空间小，管道排布密集合理的多管道固定支架及其施工方法。

解决的技术问题是：机电安装工程中会出现多根管道集中并列排布的情况，现有的管道固定支架操作复杂，占据空间大，还会影响吊顶标高，影响整体管道安装观感质量且不便于今后维修。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明多管道固定支架，所述固定支架为长方体框架结构，由四根相互平行设置的水平梁和水平梁两端的方形加固框围合而成，所述方形加固框的两根立柱顶端竖直向上延伸形成与顶层基础结构内的后置埋件相连接的连接部，上下相邻的水平梁之间设置有横担，横担与水平梁相互平行，管道垂直于水平梁、水平穿过固定支架，管道穿过的固定支架的两个侧立面依次为固定面和导向面，管道通过管道固定组件与固定面上的水平梁或横担固定。

进一步的，所述固定支架内还设置有至少一个隔档框架，所述隔档框架与方形加固框平行设置。

进一步的，所述方形加固框的两个对角上各设置有一根斜撑梁，两根所述斜撑梁呈X形设置。进一步的，所述管道固定组件焊接固定在水平梁或横担的相对两侧立面上，沿水平梁长度方向间隔并列排布，水平梁或横担两侧的管道固定组件一一对应设置。

进一步的，所述管道固定组件包括镀锌钢管固定夹，所述镀锌钢管固定夹包括两块相对设置的夹板，所述夹板的中间设置有半圆形的凹槽，两个所述凹槽抱合形成用于容纳管道的容纳腔，所述夹板的两端通过螺栓固定。

进一步的，所述管道固定组件还包括冷冻管道固定架，冷冻管道固定架设置在固定支架的固定面上，包括固定在冷冻管道下方的限位肋板和固定在冷冻管道外侧的托架，限位肋板两两一组，对称设置在水平梁或横担两侧，上边沿与冷冻管道外侧壁焊接固定，侧立边沿卡固在水平梁或横担的侧立面上，托架固定在水平梁或横担上，间隔并列排布。

进一步的，所述限位肋板与水平梁或横担的侧立面之间还可以设置有隔热板，隔热板为厚度不小于3mm的聚四氟乙烯板。

进一步的，所述托架包括扣合围设在冷冻管道外侧的隔热木托和连接隔热木托与固定支架的弧形钢板，弧形钢板围设在隔热木托外，端部水平向外弯折形成连接耳，连接耳通过螺栓与水平梁或横担固定。

进一步的，所述管道直接穿过固定支架的导向面，导向面上还设置有U形管托，U形管托架设在管道下方，底部与导向面的横担或水平梁固定。

本发明多管道固定支架的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、根据管道排布设计需求，计算固定支架的受力情况；

步骤二、依据固定支架的受力分析情况，选择型材，确定固定支架具体结构的设计方案；

步骤三、根据设计方案，在工厂预制固定支架；

步骤四、将固定支架运送至施工现场，并做施工准备；

步骤五、经过精确的测量和放线，确定固定支架的安装位置，并在顶层基础结构的相应位置设置后置埋件；

步骤六、后置埋件质检合格后，进行固定支架吊装；

步骤七、根据管道布设需求，将管道水平穿过固定支架，并利用管道固定组件将管道与固定支架固定；

步骤八、对固定支架表面进行防腐清理和除锈，并涂覆防锈漆，完成施工。

本发明多管道固定支架及其施工方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明采用工字钢、槽钢、钢板及辅材等制作大型固定支架，解决了多管道安装时固定支架的制作工艺难题，经过设计核算，解决了管线集中、管径大，在安装高度较大的空间和管道运行受力时荷载分散等问题，完全满足设计要求。本发明固定支架规格较大，支架本身安装后，支架底面距离顶层结构楼板的高度可以达到4-5m，可以实现不同种类管道的上下集中排布，整理了空间，大大减小了管道占据的空间；可以适用于不同种类的管组的同时设计，如电气、水路、风管等；满足管道固定的要求，严格避免管道发生位移的可能性；适用于高大空间中管组的排布，管路的可设置高度高，大大降低了空间设计的难度，增加了室内设计的可行性种类。

本发明固定支架为长方体结构，管道水平穿过固定支架的两个相对侧立面，一侧的固定为管道的固定面，相对一侧为管道的导向面，相当于传统固定支架旁边设置的导向支架，无需再额外设置固定支架的导向支架，简化施工工序，而管道伸缩器可以直接设置在固定面和导向面之间；本固定支架的固定点和导向点是一个整体的结构，导向面会承担部分原固定面的受力，分散荷载，从而可以在同等荷载要求的基础上，减少钢材用量，减小固定支架的自重和占据空间。框架结构的受力通过框架分散，不需要框架外额外的斜向支撑，减少占据空间，大大降低了管道排布的设计难度。

本发明避免传统支架过多的交叉作业，提高施工效率，有效的减少了钢材用量，有利于成本控制，满足管道的合理排布，控制吊顶标高，有效的增加空间的利用率。本发明具有实用性、经济性、富有美感，能为工程建设带来增值服务。

本发明固定面上的冷冻管道固定架设置两排一组，管道依次穿过两排固定组件，可以承担管道的双向推力，提高管道固定的牢固性和稳定性，提高管道固定的安全性，实现双层保险。镀锌钢管不能焊接，采用抱箍式固定组件不用焊接，避免焊接固定施工对镀锌层的破坏；而且双排固定组件的设置，可以有效承担镀锌钢管的双向推力，增强镀锌钢管固定的牢固性和稳定性。

在本发明中，抱箍式固定组件不仅起到固定镀锌钢管的作用，而且镀锌钢管在实际使用的过程中，随着使用环境的不同，如温度变化，会产生径向推力，在径向推力的作用下与其固定组件之间会产生摩擦力，摩擦力通过固定支架传导分散至顶层楼板，将受力卸载掉。

下面结合附图对本发明的多管道固定支架及其施工方法作进一步说明。

附图说明

图1是本发明多管道固定支架的结构示意图一；

图2是本发明多管道固定支架的结构示意图二；

图3是本发明多管道固定支架的结构示意图三；

图4是本发明多管道固定支架的仰视图；

图5是水平梁和方形加固框的安装结构示意图；

图6是本发明多管道固定支架的镀锌钢管固定夹的结构示意图；

图7是本发明多管道固定支架的隔热木托与弧形钢板的安装结构示意图；

其中，1-水平梁、2-方形加固框、3-斜撑梁、4-连接部、5-横担、6-镀锌钢管固定夹、61-夹板、62-容纳腔、7-隔热木托、8-弧形钢板、9-第一加固板、10-第二加固板、11-第三加固板、12-隔档框架、13-限位肋板；14-U形管托。

具体实施方式

如图1-图7所示，本发明多管道固定支架，固定支架为长方体框架结构，由四根相互平行设置的水平梁1和水平梁1两端的方形加固框2围合而成，方形加固框2的高度不大于5m，方形加固框2的两个对角上各焊接有一根斜撑梁3，两根斜撑梁3呈X形设置，方形加固框2的两根立柱顶端竖直向上延伸形成与顶层基础结构内的后置埋件相连接的连接部4，上下相邻的水平梁1之间设置有横担5，横担5与水平梁1相互平行，管道垂直于水平梁1、水平穿过固定支架，管道穿过的固定支架的两个侧立面依次为固定面和导向面，管道并通过管道固定组件与固定面上的水平梁1或横担5固定；管道直接穿过固定支架的导向面，固定面与导向面之间的管道上设置有伸缩器。

导向面上还可以设置有U形管托14，U形管托14架设在管道下方，底部与导向面的横担5或水平梁1固定，起到传统导向支架的作用，U形管托14与上方架设管道之间还可以设置有隔热层。

水平梁1、方形加固框2和横担5均可采用工字钢或者槽钢裁剪焊接而成，安装时将连接部4焊接在后置埋件上，管道水平安装在固定支架内部固定。

横担5的数量及其与水平梁1或相邻横担5之间的距离，可以根据管道排布情况，进行灵活的调整，以将固定支架在竖直方向上合理划分为多个均具有管道固定组件的区域，用以穿设固定不同种类的管道，将不同的管道安装在不同的横担5或者水平梁1上，可有效实现多种类密布管道的合理整齐的排布。

管道排布原则是风管设置在固定支架内的上方，输水管道在最下层，底层管道排布紧密，使空间排布时底层管道的最不利点距离顶板固定点的距离较远，运输管道在充满介质运行时，管道自身的膨胀力会导致固定支架上的横向水平推力大大增加，底层管道的最不利点在短时间内承受较大的荷载，同时最不利点所受到的荷载将分散传至整个固定支架的横担5、斜撑梁3、立柱等各个组件上，均匀分担着荷载，防止在立柱与顶板内的后置埋件受力过大，发生断裂造成严重后果。

固定支架内还设置有至少一个隔档框架12，隔档框架12与方形加固框2平行设置。隔档框架12的设置，可以根据管道排布情况，依据管道的种类、排布顺序等因素，确定隔档框架12的设置数量和设置位置，以将固定支架在水平方向上划分为多个区域，以供不同管道穿过并固定，同时，隔档框架12的设置，还可加强固定支架的结构强度。

管道固定组件设置在固定支架的固定面上，包括镀锌钢管固定夹6，镀锌钢管固定夹6焊接固定在水平梁1或横担5的相对两侧立面上，间隔并列排布，水平梁1或横担5两侧的镀锌钢管固定夹6一一对应设置。镀锌钢管固定夹6包括两块相对扣合设置的夹板61，夹板61的中间设置有半圆形的凹槽，两个凹槽抱合形成用于容纳管道的容纳腔62，夹板61的两端通过螺栓固定。固定管道时，将管道穿设在两块夹板61抱合形成的容纳腔62内以后，将夹板61两端的螺栓拧紧固定，即可将管道固定在固定支架上，有效地解决了镀锌钢管不能焊接而无法与固定支架焊接固定的难题，适用于不能直接与固定支架焊接固定的管道，其他可以焊接的管道可直接焊接在水平梁1或者横担5上。镀锌钢管依次穿过相对设置的镀锌钢管固定夹6，可以有效承担镀锌钢管因环境变化而产生的双向推力，提高镀锌钢管固定的牢固性和稳定性，提高管道固定的安全性，实现双层保险。

管道固定组件还包括冷冻管道固定架，冷冻管道固定架同样设置在固定支架的固定面上，包括固定在冷冻管道下方的限位肋板13和固定在冷冻管道外侧的托架，限位肋板13两两一组，对称设置在水平梁1或横担5两侧，上边沿与管道外侧壁焊接固定，侧立边沿卡固在水平梁1或横担5的侧立面上，以防止管道沿管径方向发生移动位移；限位肋板13与水平梁1或横担5的侧立面之间还可以设置有隔热板，隔热板为厚度不小于3mm的聚四氟乙烯板，避免冷冻管道与固定支架之间发生热交换；托架包括固定在水平梁1或横担5上，间隔并列排布，托架包括扣合围设在冷冻管道外侧的隔热木托7和连接隔热木托7与固定支架的弧形钢板8，弧形钢板8围设在隔热木托7外，端部水平向外弯折形成连接耳，连接耳通过螺栓与水平梁1或横担5固定，隔热木托7为两块上下扣合设置，主要防止冷桥效应，避免产生冷凝水。该冷冻管道固定架适用于粗管径管道或热力、冷冻管道，将热力、冷冻管道安装在隔热木托7上，由于隔热木托7采用木材制作，所以隔热木托7的热传导率极低，有效地解决了热力管道与固定支架连接节点的防结露的难题，延长固定支架的使用寿命。

管道固定组件还可包括其他结构形式的管道固定件。

水平梁1和方形加固框2的连接处内外两侧均焊接有呈方形的第一加固板9，两根斜撑梁的交点处内外两侧均焊接有呈正六边形的第二加固板10，斜撑梁与方形加固框的连接处内外两侧均焊接有呈三角形的第三加固板11。第一加固板9、第二加固板10和第三加固板11均用于加强焊接处的强度，增强固定支架的结构强度。

本发明多管道固定支架的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、根据管道排布设计需求，计算固定支架的受力情况；

具体包括以下步骤：

（1.1）、通过计算确定方形加固框2中与顶层基础结构固定连接的立柱的截面面积；

（1.2）、确定相邻固定支架的排布间距；

（1.3）、确定管道的实际伸缩量，并依此确定固定支架受到的水平推力；

步骤二、依据固定支架的受力分析情况，选择型材，确定固定支架具体结构的设计方案；

步骤三、根据设计方案，在工厂预制固定支架；

步骤四、将固定支架运送至施工现场，并做施工准备；

固定支架在施工现场临时存放时，底部设置垫块或垫板，在固定支架外设置保护套，确保固定支架的构件、零件不变形，不散失，不混淆，并在待施工位置的梁底或板底下搭设脚手；

步骤五、经过精确的测量和放线，确定固定支架的安装位置，并在顶层基础结构的相应位置设置后置埋件；

后置埋件为锚板和后扩底膨胀螺栓，冲击钻在混凝土结构上钻孔时，按要求的深度钻孔，确保后扩底膨胀螺栓的埋入深度，对M12x160螺栓，其埋置深度不小于90mm；对M16x190螺栓，其埋置深度不小于120mm；钻孔过程中，当遇到钢筋时，应错开钢筋位置，另择孔点；

也可以根据施工情况，在楼板浇筑的过程中预先在楼板中设置预埋件，用以与固定支架的连接部连接；

步骤六、后置埋件质检合格后，进行固定支架吊装；

采用起重设备将固定支架平稳起吊，调整位置后将立柱点焊在后置埋件上进行临时固定，然后校正固定支架，将其垂直度偏差控制在20mm以内，然后使用柱脚螺栓将立柱与后置埋件固定连接；

步骤七、根据管道布设需求，将管道水平穿过固定支架，并利用管道固定组件将管道与固定支架固定；

步骤八、对固定支架表面进行防腐清理和除锈，并涂覆防锈漆，完成施工。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.多管道固定支架，其特征在于：所述固定支架为长方体框架结构，由四根相互平行设置的水平梁（1）和水平梁（1）两端的方形加固框（2）围合而成，所述方形加固框（2）的两根立柱顶端竖直向上延伸形成与顶层基础结构内的后置埋件相连接的连接部（4），上下相邻的水平梁（1）之间设置有横担（5），横担（5）与水平梁（1）相互平行，管道垂直于水平梁（1）、水平穿过固定支架，管道穿过的固定支架的两个侧立面依次为固定面和导向面，管道通过管道固定组件与固定面上的水平梁（1）或横担（5）固定。

2.根据权利要求1所述的多管道固定支架，其特征在于：所述固定支架内还设置有至少一个隔档框架（12），所述隔档框架（12）与方形加固框（2）平行设置。

3.根据权利要求1所述的多管道固定支架，其特征在于：所述方形加固框（2）的两个对角上各设置有一根斜撑梁（3），两根所述斜撑梁（3）呈X形设置。

4.根据权利要求1所述的多管道固定支架，其特征在于：所述管道固定组件包括镀锌钢管固定夹（6），镀锌钢管固定夹（6）焊接固定在水平梁（1）或横担（5）的相对两侧立面上，沿水平梁（1）长度方向间隔并列排布，水平梁（1）或横担（5）两侧的镀锌钢管固定夹（6）一一对应设置。

5.根据权利要求4所述的多管道固定支架，其特征在于：所述镀锌钢管固定夹（6）包括两块相对设置的夹板（61），所述夹板（61）的中间设置有半圆形的凹槽，两个所述凹槽抱合形成用于容纳管道的容纳腔（62），所述夹板（61）的两端通过螺栓固定。

6.根据权利要求1所述的多管道固定支架，其特征在于：所述管道固定组件还包括冷冻管道固定架，冷冻管道固定架设置在固定支架的固定面上，包括固定在冷冻管道下方的限位肋板（13）和固定在冷冻管道外侧的托架，限位肋板（13）两两一组，对称设置在水平梁（1）或横担（5）两侧，上边沿与冷冻管道外侧壁焊接固定，侧立边沿卡固在水平梁（1）或横担（5）的侧立面上，托架固定在水平梁（1）或横担（5）上，间隔并列排布。

7.根据权利要求6所述的多管道固定支架，其特征在于：所述限位肋板（13）与水平梁（1）或横担（5）的侧立面之间还可以设置有隔热板，隔热板为厚度不小于3mm的聚四氟乙烯板。

8.根据权利要求6所述的多管道固定支架，其特征在于：所述托架包括扣合围设在冷冻管道外侧的隔热木托（7）和连接隔热木托（7）与固定支架的弧形钢板（8），弧形钢板（8）围设在隔热木托（7）外，端部水平向外弯折形成连接耳，连接耳通过螺栓与水平梁（1）或横担（5）固定。

9.根据权利要求1所述的多管道固定支架，其特征在于：所述管道直接穿过固定支架的导向面，导向面上还设置有U形管托（14），U形管托（14）架设在管道下方，底部与导向面的横担（5）或水平梁（1）固定。

10.权利要求1-9任意一项所述的多管道固定支架的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、根据管道排布设计需求，计算固定支架的受力情况；

步骤二、依据固定支架的受力分析情况，选择型材，确定固定支架具体结构的设计方案；

步骤三、根据设计方案，在工厂预制固定支架；

步骤四、将固定支架运送至施工现场，并做施工准备；

步骤五、经过精确的测量和放线，确定固定支架的安装位置，并在顶层基础结构的相应位置设置后置埋件；

步骤六、后置埋件质检合格后，进行固定支架吊装；

步骤七、根据管道布设需求，将管道水平穿过固定支架，并利用管道固定组件将管道与固定支架固定；

步骤八、对固定支架表面进行防腐清理和除锈，并涂覆防锈漆，完成施工。