CN110371699A - 一种大直径单管栈桥 - Google Patents
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Abstract
一种大直径单管栈桥，包括：栈桥、大直径的单圆钢管、单圆钢管支撑座；所述栈桥包括位于单圆钢管长度两端的栈桥柱、栈桥支撑梁，所述栈桥支撑梁的长度两端分别与栈桥柱固定连接，栈桥柱的下端与钢筋混凝土基础固定，所述大直径的单圆钢管横置于两个栈桥柱之间且单圆钢管由单圆钢管支撑座支撑，单圆钢管支撑座由栈桥支撑梁支撑；皮带机设置在单圆钢管的钢板地面上；所述单圆钢管侧壁上设置有采光通风窗；结构简单、受力传递明确，单根整体圆钢管兼做支撑结构和建筑封闭，安装进度快，经济性好且适宜于大跨度栈桥结构使用；在单圆钢管外圆面设置加劲肋保证局部稳定，且大钢管栈桥通风采用栈桥两端自然进风、屋顶无动力通风器排风。
Description
技术领域
本发明涉及皮带栈桥技术领域，具体为一种大直径单管栈桥。
背景技术
工业厂房中比较常用的栈桥一般布置单路或双路皮带，栈桥宽度为4～9m。栈桥桥身根据其跨度可采用钢结构或钢筋混凝土结构，普通钢筋混凝土梁跨度通常不超过14m，当栈桥跨度超过18m时，一般采用钢桁架结构，这种栈桥采用两榀桁架承重，断面为矩形，两侧为采光窗户，输煤皮带中间布置，两侧是走道，上部是管道和电缆桥架等，是一种非常成熟的布置形式和外立面设计。但是现有技术中的栈桥式皮带输送结构设计复杂、施工难度大、周期长且外形不美观。
发明内容
一种大直径单管栈桥，包括：栈桥1、大直径的单圆钢管2、单圆钢管支撑座3；所述栈桥1包括位于单圆钢管2长度两端的栈桥柱11、栈桥支撑梁12，所述栈桥支撑梁12的长度两端分别与栈桥柱11固定连接，栈桥柱11的下端与钢筋混凝土基础固定，所述大直径的单圆钢管2横置于两个栈桥柱11之间且单圆钢管2由单圆钢管支撑座3支撑，单圆钢管支撑座3由栈桥支撑梁12支撑进而将重量通过栈桥柱11传至地下；单圆钢管2内焊接有管道电缆桥架4，单圆钢管2中焊接有钢板地面21，钢板地面21上设置有皮带机5，皮带机5的两侧是走道；所述单圆钢管2侧壁上设置有采光通风窗22。
本发明涉及的用工业厂房中大跨度大直径钢管栈桥体系，该结构体系不仅满足物料、消防、暖通等专业的布置要求，而且结构合理、美观可靠。在作业需要的前提下，还可在单圆钢管内侧设置消防、暖通系统。
优选的，所述大直径单管栈桥，所述单圆钢管支撑座3包括弧形支撑板31、倒置的梯形支撑板32、支撑平面板33，所述弧形支撑板31的外圆面设置有多个梯形支撑板32，所述多个梯形支撑板32在弧形支撑板31中心线两侧且由中心线两侧以高度递增的方式向两侧排列，所述多个梯形支撑板32的下板面高度平齐且均与支撑平面板33的上板面焊接固定，所述支撑平面板33焊接固定于栈桥支撑梁12的上支撑面。
弧形支撑板31用于支撑单圆钢管2及其内部的整体重量，单圆钢管2直接装吊放置到弧形支撑板31内即可，施工方便、周期缩短。
优选的，所述大直径单管栈桥，栈桥支撑梁12还包括梯形支撑板连接板34，所述相邻两个梯形支撑板32板面之间焊接有梯形支撑板连接板34，所述梯形支撑板连接板34的上端圆弧面与弧形支撑板31的外圆面无缝焊接、下端面与支撑平面板33无缝焊接、两侧板面与相邻梯形支撑板32无缝焊接。
梯形支撑板连接板34的设置一方面提高单圆钢管支撑座3的支撑强度，再者可提高单圆钢管2的横向剪切抗力，增强抗震效果。
优选的，所述大直径单管栈桥，所述弧形支撑板31对称分布在在单圆钢管2的竖直中心线两侧，弧形支撑板31的两端面与单圆钢管2圆心连线的夹角α＝100°～150°。
优选的，所述大直径单管栈桥，定义单圆钢管2的D/2平面高度为零高度面，则皮带机5重心高度为+D/8～-D/8平面高度范围内，其中D为单圆钢管2的外圆直径。
将皮带机5的作用中心降至单圆钢管2的直径平面下方可大大提高单圆钢管2的支撑稳定性。但是圆管的直径大小都是根据国标中定义的最小厚度，不可能设置满足使用标准以上过大的圆钢管直径，这样会造成材料的浪费，参照《DLT 5187.1-2016火力发电厂运煤设计技术规程》第12.3.1条的规定，栈桥沿竖向中心线对称布置，在满足总宽度和净空要求前提下，按最小整数直径确定，圆钢管的钢板厚度根据《GB 50017-2017钢结构设计标准》第6.1.1条的公式计算确定，所以圆钢管的直径不可能无限度扩大，对皮带机5的重心高度的限定是具有重要意义的。
优选的，所述大直径单管栈桥，钢板地面21置于的多个工字钢支撑梁13的上板面，所述多个工字钢支撑梁13穿过单圆钢管2的长度段且长度两端与两侧的栈桥柱11焊接固定，至少在皮带机5的宽度两端部、两个皮带机5的中间位置的正下方设置有工字钢支撑梁13。
优选的，所述大直径单管栈桥，所述管道电缆桥架4位于单圆钢管2的上端圆面或位于钢板地面21之下的下端圆面。
优选的，所述大直径单管栈桥，当所述管道电缆桥架4位于钢板地面21之下的下端圆面时，管道电缆桥架4直接与工字钢支撑梁13焊接固定，所述用于支撑管道层和电缆层的管道电缆桥架4通过工字钢支撑梁13直接由两端的栈桥柱11支撑，受力传递明确。
优选的，所述大直径单管栈桥，单圆钢管2外圆面的全长设置等间距排列的环向加劲肋，所述相邻加劲肋之间的间距等于0.8D～1.2D且≤7.5米。
环向加劲肋设置过密延长工期、提高原料成本，设置过疏会使加劲肋的局部支撑作用降低。
优选的，所述大直径单管栈桥，单圆钢管2的全长设置有环向等角度排列的多个纵向加劲肋，纵向加劲肋与环向加劲肋之间焊缝连接。
优选的，所述大直径单管栈桥，环向加劲肋采用角钢或槽钢，纵向加劲肋采用平台板钢板，角钢形式的环向加劲肋一直角板面与单圆钢管2的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与环向加劲肋另一直角板的上端面焊接固定；槽钢形式环向加劲肋的两翼板端面与单圆钢管2的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与槽钢腹板外板面焊接固定。
优选的，所述大直径单管栈桥，单圆钢管2中的钢板地面21上设置有单路皮带机2或双路皮带机2。
优选的，所述大直径单管栈桥，采光通风窗22包括多个等间距排列的透明采光窗221、无动力式通风器222，所述采光窗221位于单圆钢管2的两侧圆面且与单圆钢管2的圆心连线与水平面的夹角β＝25°～40°；所述单圆钢管2的顶端圆面设置有无动力通风器222。
大直径单管栈桥通风采用栈桥两端自然进风、屋顶无动力通风器排风；利用单圆钢管本身的封闭性代替传统栈桥的维护体系，大直径单圆钢管栈桥由于结构的特殊性，不宜采用带式采光，采用点式排列的采光窗达到内部采光标准。采光窗221可采用手动或电动开窗机，方便开启。
附图说明：
下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：
图1是本发明涉及的大直径单管整体结构示意图；
图2是本发明涉及的大直径单管中单圆钢管的横向剖面结构示意图；
图3是本发明涉及的大直径单管中单圆钢管支撑座的局部纵向剖面图；
图4是图3中A-A横向剖面图；
编号对应的具体结构如下：
栈桥1，栈桥柱11，栈桥支撑梁12，工字钢支撑梁13，单圆钢管2，钢板地面21，采光通风窗22，采光窗221，无动力式通风器222，单圆钢管支撑座3，弧形支撑板31，梯形支撑板32，支撑平面板33，支撑板连接板34，管道电缆桥架4，皮带机5；
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
具体实施案例1：
一种大直径单管栈桥，包括：栈桥1、大直径的单圆钢管2、单圆钢管支撑座3；所述栈桥1包括位于单圆钢管2长度两端的栈桥柱11、栈桥支撑梁12，所述栈桥支撑梁12的长度两端分别与栈桥柱11固定连接，栈桥柱11的下端与钢筋混凝土基础固定，所述大直径的单圆钢管2横置于两个栈桥柱11之间且单圆钢管2由单圆钢管支撑座3支撑，单圆钢管支撑座3由栈桥支撑梁12支撑进而将重量通过栈桥柱11传至地下；单圆钢管2内焊接有管道电缆桥架4，单圆钢管2中焊接有钢板地面21，钢板地面21上设置有皮带机5，皮带机5的两侧是走道，单圆钢管2中的钢板地面21上设置有单路皮带机2。；所述单圆钢管2侧壁上设置有采光通风窗22，采光通风窗22包括多个等间距排列的透明采光窗221、无动力式通风器222，所述采光窗221位于单圆钢管2的两侧圆面且与单圆钢管2的圆心连线与水平面的夹角β＝25°或30°；所述单圆钢管2的顶端圆面设置有无动力通风器222。
其中，所述单圆钢管支撑座3包括弧形支撑板31、倒置的梯形支撑板32、支撑平面板33、梯形支撑板连接板34，所述弧形支撑板31的外圆面设置有多个梯形支撑板32，所述多个梯形支撑板32在弧形支撑板31中心线两侧且由中心线两侧以高度递增的方式向两侧排列，所述多个梯形支撑板32的下板面高度平齐且均与支撑平面板33的上板面焊接固定，所述支撑平面板33焊接固定于栈桥支撑梁12的上支撑面；所述梯形支撑板连接板34的上端圆弧面与弧形支撑板31的外圆面无缝焊接、下端面与支撑平面板33无缝焊接、两侧板面与相邻梯形支撑板32无缝焊接。所述弧形支撑板31对称分布在在单圆钢管2的竖直中心线两侧，弧形支撑板31的两端面与单圆钢管2圆心连线的夹角α＝105°或120°。
进一步的，定义单圆钢管2的D/2平面高度为零高度面，则皮带机5重心高度为+D/8，其中D为单圆钢管2的外圆直径。
进一步的，钢板地面21置于多个工字钢支撑梁13的上板面，所述多个工字钢支撑梁13穿过单圆钢管2的长度段且长度两端与两侧的栈桥柱11焊接固定；其中，在皮带机5的宽度两端部、两个皮带机5中间位置的正下方设置有工字钢支撑梁13。
进一步的，所述管道电缆桥架4位于单圆钢管2的上端圆面或位于钢板地面21之下的下端圆面，当所述管道电缆桥架4位于钢板地面21之下的下端圆面时，管道电缆桥架4直接与工字钢支撑梁13焊接固定，所述用于支撑管道层和电缆层的管道电缆桥架4通过工字钢支撑梁13直接由两端的栈桥柱11支撑，受力传递明确。
进一步的，单圆钢管2外圆面的全长设置等间距排列的环向加劲肋，所述相邻加劲肋之间的间距等于D且≤7.5米，单圆钢管2的全长设置有环向等角度排列的多个纵向加劲肋，纵向加劲肋与环向加劲肋之间焊缝连接；环向加劲肋采用角钢或槽钢，纵向加劲肋采用平台板钢板，角钢形式的环向加劲肋一直角板面与单圆钢管2的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与环向加劲肋另一直角板的上端面焊接固定；槽钢形式环向加劲肋的两翼板端面与单圆钢管2的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与槽钢腹板外板面焊接固定。
本具体实施案例涉及的大直径单管栈桥结构简单、受力传递明确，用单根整体圆钢管代替原有的钢桁架体系并兼做支撑结构和建筑封闭，适应工厂制作，现场安装进度快，经济性好；采用加劲肋保证局部稳定，且大钢管栈桥通风采用栈桥两端自然进风、屋顶无动力通风器排风；再者大直径单管栈桥结构简单且适宜于大跨度栈桥结构使用。
具体实施案例2：
一种大直径单管栈桥，包括：栈桥1、大直径的单圆钢管2、单圆钢管支撑座3；所述栈桥1包括位于单圆钢管2长度两端的栈桥柱11、栈桥支撑梁12，所述栈桥支撑梁12的长度两端分别与栈桥柱11固定连接，栈桥柱11的下端与钢筋混凝土基础固定，所述大直径的单圆钢管2横置于两个栈桥柱11之间且单圆钢管2由单圆钢管支撑座3支撑，单圆钢管支撑座3由栈桥支撑梁12支撑进而将重量通过栈桥柱11传至地下；单圆钢管2内焊接有管道电缆桥架4，单圆钢管2中焊接有钢板地面21，钢板地面21上设置有皮带机5，皮带机5的两侧是走道，单圆钢管2中的钢板地面21上设置有双路皮带机2。；所述单圆钢管2侧壁上设置有采光通风窗22，采光通风窗22包括多个等间距排列的透明采光窗221、无动力式通风器222，所述采光窗221位于单圆钢管2的两侧圆面且与单圆钢管2的圆心连线与水平面的夹角β＝35°或40°；所述单圆钢管2的顶端圆面设置有无动力通风器222。
其中，所述单圆钢管支撑座3包括弧形支撑板31、倒置的梯形支撑板32、支撑平面板33、梯形支撑板连接板34，所述弧形支撑板31的外圆面设置有多个梯形支撑板32，所述多个梯形支撑板32在弧形支撑板31中心线两侧且由中心线两侧以高度递增的方式向两侧排列，所述多个梯形支撑板32的下板面高度平齐且均与支撑平面板33的上板面焊接固定，所述支撑平面板33焊接固定于栈桥支撑梁12的上支撑面；所述梯形支撑板连接板34的上端圆弧面与弧形支撑板31的外圆面无缝焊接、下端面与支撑平面板33无缝焊接、两侧板面与相邻梯形支撑板32无缝焊接。所述弧形支撑板31对称分布在在单圆钢管2的竖直中心线两侧，弧形支撑板31的两端面与单圆钢管2圆心连线的夹角α＝130°或140°。
进一步的，定义单圆钢管2的D/2平面高度为零高度面，则皮带机5重心高度为O或D/10平面高度范围内，其中D为单圆钢管2的外圆直径。
进一步的，钢板地面21置于等距离排列的多个工字钢支撑梁13的上板面，所述多个工字钢支撑梁13穿过单圆钢管2的长度段且长度两端与两侧的栈桥柱11焊接固定，其中，在皮带机5的宽度两端部、两个皮带机5的中间位置的正下方设置有工字钢支撑梁13。
进一步的，所述管道电缆桥架4位于单圆钢管2的上端圆面或位于钢板地面21之下的下端圆面，当所述管道电缆桥架4位于钢板地面21之下的下端圆面时，管道电缆桥架4直接与工字钢支撑梁13焊接固定，所述用于支撑管道层和电缆层的管道电缆桥架4通过工字钢支撑梁13直接由两端的栈桥柱11支撑，受力传递明确。
进一步的，单圆钢管2外圆面的全长设置等间距排列的环向加劲肋，所述相邻加劲肋之间的间距等于1.2D且≤7.5米，单圆钢管2的全长设置有环向等角度排列的多个纵向加劲肋，纵向加劲肋与环向加劲肋之间焊缝连接；环向加劲肋采用角钢或槽钢，纵向加劲肋采用平台板钢板，角钢形式的环向加劲肋一直角板面与单圆钢管2的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与环向加劲肋另一直角板的上端面焊接固定；槽钢形式环向加劲肋的两翼板端面与单圆钢管2的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与槽钢腹板外板面焊接固定。
本具体实施案例涉及的大直径单管栈桥结构简单、受力传递明确，用单根整体圆钢管代替原有的钢桁架体系并兼做支撑结构和建筑封闭，适应工厂制作，现场安装进度快，经济性好；采用加劲肋保证局部稳定，且大钢管栈桥通风采用栈桥两端自然进风、屋顶无动力通风器排风；再者大直径单管栈桥结构简单且适宜于大跨度栈桥结构使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种大直径单管栈桥，包括：栈桥、大直径的单圆钢管、单圆钢管支撑座；所述栈桥包括位于单圆钢管长度两端的栈桥柱、栈桥支撑梁，所述栈桥支撑梁的长度两端分别与栈桥柱固定连接，栈桥柱的下端与钢筋混凝土基础固定，所述大直径的单圆钢管横置于两个栈桥柱之间且单圆钢管由单圆钢管支撑座支撑，单圆钢管支撑座由栈桥支撑梁支撑进而将重量通过栈桥柱传至地下；单圆钢管内焊接有管道电缆桥架，单圆钢管中焊接有钢板地面，钢板地面上设置有皮带机，皮带机的两侧是走道，单圆钢管中的钢板地面上设置有单路皮带机或双路皮带机；所述单圆钢管侧壁上设置有采光通风窗。
2.如权利要求1所述大直径单管栈桥，其特征在于：所述单圆钢管支撑座包括弧形支撑板、倒置的梯形支撑板、支撑平面板，所述弧形支撑板的外圆面设置有多个梯形支撑板，所述多个梯形分布在弧形支撑板中心线两侧且由中心线两侧以高度递增的方式向两侧排列，所述多个梯形支撑板的下板面高度平齐且均与支撑平面板的上板面焊接固定，所述支撑平面板焊接固定于栈桥支撑梁的上支撑面。
3.如权利要求2所述大直径单管栈桥，其特征在于：栈桥支撑梁还包括梯形支撑板连接板，所述相邻两个梯形支撑板板面之间焊接有梯形支撑板连接板，所述梯形支撑板连接板的上端圆弧面与弧形支撑板的外圆面无缝焊接、下端面与支撑平面板无缝焊接、两侧板面与相邻梯形支撑板无缝焊接。
4.如权利要求2所述大直径单管栈桥，其特征在于：所述弧形支撑板对称分布在在单圆钢管的竖直中心线两侧，弧形支撑板的两端面与单圆钢管圆心连线的夹角α＝100°～150°。
5.如权利要求1所述大直径单管栈桥，其特征在于：定义单圆钢管的D/2平面高度为零高度面，则皮带机重心高度为+D/8～-D/8平面高度范围内，其中D为单圆钢管的外圆直径。
6.如权利要求1所述大直径单管栈桥，其特征在于：钢板地面置于多个工字钢支撑梁的上板面，所述多个工字钢支撑梁穿过单圆钢管的长度段且长度两端与两侧的栈桥柱焊接固定，在皮带机的宽度两端部、两个皮带机的中间位置的正下方设置有工字钢支撑梁。
7.如权利要求6所述大直径单管栈桥，其特征在于：所述管道电缆桥架位于单圆钢管的上端圆面或位于钢板地面之下的下端圆面；当所述管道电缆桥架位于钢板地面之下的下端圆面时，管道电缆桥架直接与工字钢支撑梁焊接固定。
8.如权利要求1所述大直径单管栈桥，其特征在于：单圆钢管外圆面的全长设置等间距排列的环向加劲肋，所述相邻加劲肋之间的间距等于0.8D～1.2D且≤7.5米。
9.如权利要求8所述大直径单管栈桥，其特征在于：单圆钢管的全长设置有环向等角度排列的多个纵向加劲肋，纵向加劲肋与环向加劲肋之间焊缝连接；环向加劲肋采用角钢或槽钢，纵向加劲肋采用平台板钢板，角钢形式的环向加劲肋一直角板面与单圆钢管的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与环向加劲肋另一直角板的上端面焊接固定；槽钢形式环向加劲肋的两翼板端面与单圆钢管的外圆面焊接固定，纵向加劲肋与槽钢腹板外板面焊接固定。
10.如权利要求1所述大直径单管栈桥，其特征在于：采光通风窗包括多个等间距排列的透明采光窗、无动力式通风器，所述采光窗位于单圆钢管的两侧圆面且与单圆钢管的圆心连线与水平面的夹角β＝25°～40°；所述单圆钢管的顶端圆面设置有无动力通风器。
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