CN111219536A - 一种长输热网拱形管架结构及其安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种长输热网拱形管架结构及其安装结构，该管架结构包括刚性桁架式的拱形管架，拱形管架的两个拱脚分别用于固定于沟壑的两侧，与补偿器间隔地设置固定支架；拱形管架通过连接杆连接设置导向支架和滑动支架，导向支架和滑动支架用于支撑供热管道，导向支架允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且径向固定，滑动支架允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且允许供热管道沿径向水平移动。该结构克服现有技术中存在的问题，利用拱形结构承重能力以及抗变形能力较强的特点，有效减少供热管道结构的疲劳损坏，跨度范围大且稳定性好，施工成本低，有利于推广使用。

Description

一种长输热网拱形管架结构及其安装结构

技术领域

本发明涉及供热技术领域，尤其涉及一种长输热网拱形管架结构及其安装结构。

背景技术

目前，我国已经能够实现42km长输供热管道的建造和运行，从长远角度看，长输供热管道必将成为我国供热领域的主流技术。但是由于我国地形复杂，尤其中西部的大型河流、沟堑较多，造成管道跨距较大，给长距供热的应用造成了不小的挑战。为保证长输供热技术的发展，研究出一种稳定、可靠、经济的大跨度管道敷设方案迫在眉睫。

传统的大跨度管道敷设方案为悬索结构，即在悬索桥连接杆下方设置沿跨度通长的桁架结构，在桁架横梁上敷设管道及检修通道，形成一个悬索结构体系。气体管道直径较小；管道内介质轻；管道外无保温、无膨胀的特点，所以目前该方案多用于天然气等气体管道的输送。但是长距离供热管道的直径多在800mm以上，管道在满水及保温状态下自重较大，且管道在工作状态下会有一定的热膨胀，同时管道在不稳定工作状态下产生震动，悬索结构自身为一种柔性结构，其承重能力以及抗变形能力较弱，所以传统的悬索结构不能直接应用在供热管道上。

现有技术中有一种长输热网悬索管架(CN208871150U)，该管架结构中包括若干个依次排布的横梁，横梁两端的上方各设置一根主悬索，每根横梁的两端均设置有横梁连接板，每个横梁连接板上通过一根连接杆连接位于横梁相应端上方的主悬索，位于横梁同一端的连接杆依次排布于与之对应端的主悬索上，主悬索的两端均连接于竖直设置的索塔顶端的一侧，索塔顶端的另一侧通过背拉索连接位于地上的锚锭，每一个横梁上均固定有安放蒸汽管道的管托。此技术方案仅对传统的悬索敷设方案进行改进，将悬索结构中的桁架取消，改为悬索直接悬吊供热管道。该技术存在以下问题：

1、供热管道荷载较大，为保证管道的安全运行，需要在沟堑两岸建设较大的索塔，施工成本高；

2、供热管道在运行过程中会产生震动，如果采用悬索等柔性结构，势必会造成悬索随着管道的震动而产生较大幅度的摇晃，对管道结构以及悬索结构都会造成一定的疲劳损坏；

3、供热管道在运行过程中会产生膨胀位移，需要每隔一段设置补偿器，如果采用连续吊架形式，则固定点和补偿器都不适宜设置在悬索管架上。这就导致悬索管架架设跨度最大能达到补偿距离的一半，即一端设置补偿器，另一端设置固定点(补偿器和固定点都设置在与悬索管架相邻的独立支架上)，连续吊架式悬索管架的跨度有限；

4、由于沟堑的地理特征独特，在极端情况下会有强风，对连续吊架悬索结构的稳定性造成不利影响。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种长输热网拱形管架结构及其安装结构，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长输热网拱形管架结构及其安装结构，克服现有技术中存在的问题，该长输热网拱形管架结构中利用拱形结构承重能力以及抗变形能力较强的特点，有效减少供热管道结构的疲劳损坏，跨度范围大且稳定性好，施工成本低，有利于推广使用。

本发明的目的是这样实现的，一种长输热网拱形管架结构，包括拱顶向上且能够跨越沟壑设置的刚性桁架式的拱形管架，所述拱形管架的两个拱脚分别用于固定于沟壑的两侧，所述长输热网拱形管架结构包括补偿器，所述补偿器用于补偿跨过沟壑的供热管道的热膨胀位移，与所述补偿器间隔地设置用于支撑跨过沟壑的供热管道的固定支架；所述拱形管架通过竖直的连接杆连接设置导向支架和滑动支架，所述导向支架和所述滑动支架用于支撑跨过沟壑的供热管道，所述导向支架允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且径向固定，所述滑动支架允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且允许供热管道沿径向水平移动。

在本发明的一较佳实施方式中，所述导向支架包括第一托座结构，所述第一托座结构上设置自端部向内凹设的半圆形凹槽，所述半圆形凹槽用于与供热管道的外壁抵靠接触；所述第一托座结构位于所述半圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一托座结构包括呈水平的第一底板，所述第一底板上竖直设置第一立板，所述第一立板成对且间隔设置，所述第一立板上自端部向内设置所述半圆形凹槽，所述第一底板位于所述半圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，各所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述滑动支架包括第二托座结构，所述第二托座结构上设置自端部向内凹设的半长圆形凹槽，所述半长圆形凹槽的槽底用于与供热管道的外壁抵靠接触；所述第二托座结构位于所述半长圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二托座结构包括呈水平的第二底板，所述第二底板上竖直设置第二立板，所述第二立板成对且间隔设置，所述第二立板上自端部向内设置所述半长圆形凹槽，所述第二底板位于所述半长圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，各所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述拱形管架的顶部封闭构成操作台，所述拱形管架的四周设置检修吊钩。

在本发明的一较佳实施方式中，所述拱形管架采用高强度型钢单元构成，所述拱形管架外表面进行防锈处理；所述连接杆表面热镀锌单元，所述导向支架和所述滑动支架采用蛭石保温吊架。

本发明的目的还可以这样实现，一种如前所述的长输热网拱形管架结构的安装结构，所述拱形管架整体高于沟壑设置，所述拱形管架的两个拱脚分别固定连接于沟壑两侧的上方边沿，跨过沟壑的供热管道穿设通过所述拱形管架的下部，所述拱形管架构成下承式拱形结构，沟壑两侧的上方边沿处分别与拱脚间隔地设置固定支架，两个固定支架呈对称设置，供热管道穿过所述固定支架，所述固定支架轴向和径向固定供热管道；

所述连接杆包括所述拱形管架上沿弦长方向间隔悬设的多个向下延伸且成对设置的吊杆，所述吊杆位于供热管道上方，靠近沟壑的一侧的一对吊杆底端连接一所述导向支架，供热管道上位于所述导向支架和沟壑的一侧之间设置补偿器，自所述导向支架向沟壑的另一侧设置的多对吊杆底端分别连接一所述滑动支架，供热管道穿过所述导向支架和所述滑动支架。

本发明的目的还可以这样实现，一种如前所述的长输热网拱形管架结构的安装结构，所述拱形管架的拱顶高于沟壑的上方边沿且所述拱形管架的两个拱脚低于沟壑的上方边沿，所述拱形管架的两个拱脚分别固定连接于沟壑的两侧面上，跨过沟壑的供热管道穿设通过所述拱形管架的中部，所述拱形管架构成中承式拱形结构；供热管道通过所述拱形管架时与所述拱形管架相交构成两个相交点，沟壑两侧的上方边沿处对称设置固定支架，所述拱形管架上位于两个相交点处分别设置固定支架，供热管道穿过各所述固定支架，所述固定支架轴向和径向固定供热管道；

所述连接杆包括所述拱形管架上位于两个相交点与沟壑的两侧面之间分别向上延伸设置的一对支杆，各对支杆的顶部分别连接一所述导向支架；所述连接杆还包括所述拱形管架上沿弦长方向间隔悬设多个向下延伸且成对设置的吊杆，所述吊杆位于两个相交点之间，靠近沟壑的一侧的一对吊杆底端连接一所述导向支架，供热管道上位于各所述导向支架和邻近的相交点之间设置补偿器，自所述导向支架向沟壑的另一侧设置的多对吊杆底端分别连接一所述滑动支架，供热管道穿过所述导向支架和所述滑动支架。

本发明的目的还可以这样实现，一种如前所述的长输热网拱形管架结构的安装结构，所述拱形管架整体低于沟壑设置，所述拱形管架的两个拱脚分别固定连接于沟壑的两侧面上，跨过沟壑的供热管道通过所述拱形管架的上方，所述拱形管架构成上承式拱形结构；沟壑两侧的上方边沿处对称设置固定支架，所述拱形管架的拱顶处设置固定支架，供热管道穿过所述固定支架，所述固定支架轴向和径向固定供热管道；

所述连接杆包括所述拱形管架上沿弦长方向间隔设置的多个向上延伸且成对设置的支杆，位于所述拱形管架的拱顶两侧的两对支杆上分别连接一所述导向支架，供热管道上位于拱形管架的拱顶与各导向支架之间分别设置补偿器，两个补偿器关于拱形管架的拱顶对称设置，自各所述导向支架向沟壑的侧面之间的支杆上分别连接一所述滑动支架，供热管道穿过所述导向支架和所述滑动支架。

由上所述，本发明提供的一种长输热网拱形管架结构及其安装结构具有如下有益效果：

本发明的长输热网拱形管架结构中，利用拱形结构承重能力以及抗变形能力较强的特点，跨度范围大且稳定性好；固定支架和补偿器结合使用，保证供热管道的稳定性；导向支架和滑动支架间隔支撑限位供热管道，且允许供热管道因热膨胀或震动带来的轴向位移，滑动支架允许供热管道因热膨胀或震动带来的径向位移，从而构成供热管道的柔性支撑，有效减少供热管道结构的疲劳损坏；

本发明的长输热网拱形管架结构根据管道的支撑位置，分为下承式、中承式、上承式的安装结构。下承式的长输热网拱形管架结构适用于轻荷载、短跨距的供热管道支撑；中承式与下承式的长输热网拱形管架结构适用于重荷载的供热管道支撑，同时上承式的长输热网拱形管架结构的拱形管架中心线位置能够承受推力荷载，可设置固定支架，管道补偿器对称布置，适合中距离跨距使用；中承式的长输热网拱形管架结构的拱形管架可以设置两个固定点，保证供热管道稳定性，适合大跨距使用；

本发明的长输热网拱形管架结构施工成本低，适用范围广，有利于推广使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

其中：

图1：为本发明的长输热网拱形管架结构的下承式安装结构示意图。

图2：为本发明的长输热网拱形管架结构的中承式安装结构示意图。

图3：为本发明的长输热网拱形管架结构的上承式安装结构示意图。

图4：为本发明的导向支架示意图。

图5：为本发明的滑动支架示意图。

图6：为图1中导向支架处的横截面示意图。

图7：为图1中滑动支架处的横截面示意图。

图中：

100、长输热网拱形管架结构；

1、拱形管架；

2、导向支架；

21、半圆形凹槽；221、第一底板；222、第一立板；

3、滑动支架；

31、半长圆形凹槽；321、第二底板；322、第二立板；

41、吊杆；42、支杆；

8、供热管道；81、补偿器；82、固定支架；

9、沟壑。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示，本发明提供一种长输热网拱形管架结构100，包括拱顶向上且跨越沟壑设置的刚性桁架式的拱形管架1，拱形管架1的两个拱脚分别用于固定于沟壑9的两侧，长输热网拱形管架结构100包括补偿器81，补偿器81用于补偿跨过沟壑的供热管道8的热膨胀位移，与补偿器81间隔地设置用于支撑跨过沟壑的供热管道的固定支架82，每两个补偿器81之间设置一个固定支架82，补偿器81和固定支架82的数量和位置根据实际工况确定；

拱形管架1通过竖直的连接杆连接设置导向支架2和滑动支架3，导向支架2和滑动支架3用于支撑跨过沟壑的供热管道，导向支架2允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且径向固定，滑动支架3允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且允许供热管道沿径向水平移动。

拱形管架1的拱形结构作为一种刚性结构，其承重能力以及抗变形能力较强，可以作为一种稳定可靠的大跨距供热管道敷设的方案，跨过沟壑的供热管道在工作状态下有明显的膨胀量，每隔一段距离设置一个补偿器(现有技术)用于抵消供热管道的膨胀变形，两个补偿器之间设置一个固定支架控制供热管道的位移。固定支架之间的补偿器安装在拱形结构之间，以保证供热管道的稳定性，降低拱形结构的成本。拱形管架1通过竖直的连接杆连接设置导向支架2和滑动支架3，连接杆与刚性的拱形管架1的连接处呈固定连接，连接杆的另一端用于撑托供热管道，并未进行6个自由度的固定限定，因此连接杆的另一端相对拱形管架1具有一定的柔性，因此供热管道8与拱形管架1之间的连接方式采用了刚性连接和柔性连接相结合的方式，有效缓解因供热管道热膨胀或震动带来的供热管道结构的疲劳损坏。

本发明的长输热网拱形管架结构中，利用拱形结构承重能力以及抗变形能力较强的特点，跨度范围大且稳定性好；固定支架和补偿器结合使用，保证供热管道的稳定性；导向支架和滑动支架间隔支撑限位供热管道，且允许供热管道因热膨胀或震动带来的轴向位移，滑动支架允许供热管道因热膨胀或震动带来的径向位移，从而构成供热管道的柔性支撑，有效减少供热管道结构的疲劳损坏；本发明的长输热网拱形管架结构施工成本低，有利于推广使用。

进一步，如图4、图6所示，导向支架2包括第一托座结构，第一托座结构上设置自端部向内凹设的半圆形凹槽21，半圆形凹槽21的半径尺寸与供热管道8的外壁半径尺寸相同设置，半圆形凹槽21用于与供热管道8的外壁抵靠接触，供热管道8径向卡止于半圆形凹槽21内，半圆形凹槽21能对供热管道8进行径向限位；第一托座结构位于半圆形凹槽21的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，连接杆的第二端与拱形管架1连接。两个连接杆与导向支架2共同构成秋千式撑托结构或支腿式撑托结构，对供热管道进行支撑，减小供热管道在运行过程中震动产生疲劳损坏。连接杆与导向支架2之间的连接状态以图6为例进行示例，图6中显示拱形管架1下承式支撑时，连接杆为吊杆结构，导向支架2处的横截面示意图，其他状态与此类似，区别在于连接杆是自上而下的吊杆还是自下而上的支杆。

在本实施方式中，如图4所示，第一托座结构包括呈水平的第一底板221，第一底板221上竖直设置第一立板222，第一立板222成对且间隔设置，第一立板222上自端部向内设置半圆形凹槽21，第一底板221位于半圆形凹槽21的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，各连接杆的第二端与拱形管架1连接。

进一步，如图5、图7所示，滑动支架3包括第二托座结构，第二托座结构上设置自端部向内凹设的半长圆形凹槽31，半长圆形凹槽31的长轴尺寸大于供热管道8的外壁直径尺寸，半长圆形凹槽31的槽底用于与供热管道8的外壁抵靠接触；半长圆形凹槽31的长轴尺寸大于供热管道8的外壁直径尺寸，故而供热管道8能在半长圆形凹槽31内进行因震动或热膨胀造成的径向位移；第二托座结构位于半长圆形凹槽31的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，连接杆的第二端与拱形管架1连接。两个连接杆与滑动支架3共同构成秋千式撑托结构或支腿式撑托结构，对供热管道进行支撑，减小供热管道在运行过程中震动产生疲劳损坏。连接杆与滑动支架3之间的连接状态以图7为例进行示例，图7中显示拱形管架1下承式支撑时，连接杆为吊杆结构，滑动支架3处的横截面示意图，其他状态与此类似，区别在于连接杆是自上而下的吊杆还是自下而上的支杆。

在本实施方式中，如图5所示，第二托座结构包括呈水平的第二底板321，第二底板321上竖直设置第二立板322，第二立板322成对且间隔设置，第二立板322上自端部向内设置半长圆形凹槽31，第二底板321位于半长圆形凹槽31的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，各连接杆的第二端与拱形管架1连接。

进一步，拱形管架1的顶部封闭构成操作台(可以是平台或台阶)，拱形管架1的四周设置栏杆及检修吊钩，保证维修人员能够到达管道表面进行检修。

进一步，拱形管架1采用高强度型钢单元(例如Q345B)构成，拱形管架1外表面进行防锈处理；连接杆表面热镀锌单元，导向支架2和滑动支架3采用蛭石保温吊架。

本发明的长输热网拱形管架结构的安装结构存在三种形式，三种形式根据支撑形式分为：上承式、中承式和下承式，分别如下：

下承式安装结构：如图1所示，拱形管架1整体高于沟壑9设置，拱形管架1的两个拱脚分别固定连接于沟壑9两侧的上方边沿，跨过沟壑的供热管道8穿设通过拱形管架1的下部，拱形管架1构成下承式拱形结构，沟壑两侧的上方边沿处分别与拱脚间隔地设置固定支架82(固定支架的地面基础与拱形管架的地面基础分离设置，二者在受力上相互独立，不存在任何相互作用)，两个固定支架82呈对称设置，供热管道8穿过固定支架82，固定支架82轴向和径向固定供热管道8；

连接杆包括拱形管架1上沿弦长方向间隔悬设的多个向下延伸且成对设置的吊杆41，吊杆41位于供热管道8上方，靠近沟壑的一侧的一对吊杆41底端连接一导向支架2，供热管道8上位于导向支架2和沟壑的一侧之间设置一补偿器81，自导向支架2向沟壑的另一侧设置的多对吊杆底端分别连接一滑动支架3，供热管道8穿过导向支架2和滑动支架3。

下承式拱形结构适用于单管程布置形式，拱形管架支撑范围内的供热管道仅设置一个补偿器，沟壑两侧的上方边沿处与拱脚间隔地设置固定支架，导向支架、滑动支架均采用悬吊的方式与拱形管架相连接，拱形管架不承受供热管道的固定点轴向推力。

拱形管架1采用高强度型钢(例如Q345B)，外表面除锈后续做好防锈处理，吊杆41表面需有热镀锌，导向支架2和滑动支架3需采用蛭石保温支架，拱形管架1基础需采用C30商品混凝土和HRB400级钢筋。

中承式安装结构：如图2所示，拱形管架1的拱顶高于沟壑9的上方边沿且拱形管架1的两个拱脚低于沟壑9的上方边沿，拱形管架1的两个拱脚分别固定连接于沟壑9的两侧面上(在本实施方式中，拱形管架1与沟壑9的两侧面形成平面相交，拱形管架1的两个拱脚分别固定连接于沟壑9的中部位置)，跨过沟壑9的供热管道8穿设通过拱形管架1的中部，拱形管架1构成中承式拱形结构；

供热管道8通过拱形管架1时与拱形管架相交构成两个相交点，沟壑两侧的上方边沿处对称设置固定支架82(固定支架的地面基础与拱形管架的地面基础分离设置)，拱形管架1上位于两个相交点处分别设置固定支架82，供热管道穿过各固定支架82，固定支架82轴向和径向固定供热管道8；连接杆包括拱形管架1上位于两个相交点与沟壑的两侧面之间(即供热管道高于拱形管架的部分)分别向上延伸设置的一对支杆42(亦可称为支腿)，各对支杆42的顶部分别连接一导向支架2，在本实施方式中，支杆42的底端焊接于拱形管架1上；

连接杆还包括拱形管架1上沿弦长方向间隔悬设多个向下延伸且成对设置的吊杆41，吊杆41位于两个相交点之间(即供热管道低于拱形管架的部分)，靠近沟壑的一侧的一对吊杆41底端连接一导向支架2，供热管道8上位于各导向支架2和邻近的相交点之间设置补偿器81(共3个补偿器81，如图2所示，两个相交点的外侧分别设置一个补偿器81，靠近左侧相交点处还设置第三个补偿器81)，自导向支架2向沟壑的另一侧设置的多对吊杆底端分别连接一滑动支架3，供热管道8穿过导向支架2和滑动支架3。前述的各固定支架82、导向支架2和滑动支架3对供热管道8进行支撑，为满足受力均匀，各固定支架82、导向支架2和滑动支架3需沿拱形管架1弦长方向均与对称分布。

中承式拱形结构适用于三管程布置形式，供热管道与拱形管架相交的位置设置固定支架，沟壑两侧的上方边沿处设置固定支架，供热管架支撑范围内的管道可以设三个补偿器。拱形管架承受供热管道的固定点(即相交点处的固定支架处)的轴向推力，且推力的方向相反，大小基本相等。

拱形管架1和支杆42采用高强度型钢(例如Q345B)，外表面除锈后续做好防锈处理，吊杆41表面需有热镀锌，导向支架2和滑动支架3需采用蛭石保温支架，拱形管架1基础需采用C30商品混凝土和HRB400级钢筋。

上承式安装结构：如图3所示，拱形管架1整体低于沟壑设置，拱形管架1的两个拱脚分别固定连接于沟壑9的两侧面上(在本实施方式中，拱脚架设在需要跨越的沟壑底部位置)，跨过沟壑9的供热管道通过拱形管架1的上方，拱形管架构成上承式拱形结构；沟壑两侧的上方边沿处对称设置固定支架82(固定支架的地面基础与拱形管架的地面基础分离设置)，拱形管架1的拱顶处设置固定支架82，供热管道8穿过固定支架82，固定支架82轴向和径向固定供热管道；

连接杆包括拱形管架1上沿弦长方向间隔设置的多个向上延伸且成对设置的支杆42，位于拱形管架1的拱顶两侧的两对支杆42上分别连接一导向支架2，供热管道8上位于拱形管架1的拱顶与各导向支架2之间分别设置补偿器81，两个补偿器81关于拱形管架1的拱顶对称设置，由于拱形结构的对称性，将固定点设在拱形的正中心(拱顶)，两边的补偿器81对称布置，能够保证供热管道与钢结构的拱形管架1受力最优。自各导向支架2向沟壑的侧面之间的支杆42上分别连接一滑动支架3，供热管道8穿过导向支架2和滑动支架3。前述的各固定支架82、导向支架2和滑动支架3对供热管道8进行支撑，为满足受力均匀，各固定支架82、导向支架2和滑动支架3需沿拱形管架1弦长方向均与对称分布。

上承式拱形结构适用于双管程布置形式，拱形管架最高点(拱顶)设置固定支架，拱形管架支撑范围内的管道对称设置两个补偿器。拱形管架承受管道的固定点的轴向推力，且推力的方向相反，大小基本相等。

拱形管架1和支杆42采用高强度型钢(例如Q345B)，外表面除锈后续做好防锈处理，导向支架2和滑动支架3需采用蛭石保温支架，拱形管架1基础需采用C30商品混凝土和HRB400级钢筋。

本发明的长输热网拱形管架结构100的安装结构根据管道的支撑位置，分为下承式、中承式、上承式。下承式的长输热网拱形管架结构100适用于轻荷载、短跨距的供热管道支撑；中承式与下承式的长输热网拱形管架结构100适用于重荷载的供热管道支撑，同时上承式的长输热网拱形管架结构100的拱形管架1中心线位置能够承受推力荷载，可设置固定支架，管道补偿器对称布置，适合中距离跨距使用；中承式的长输热网拱形管架结构100的拱形管架1可以设置两个固定点(固定支架)，保证供热管道稳定性，适合大跨距使用。

由上所述，本发明提供的一种长输热网拱形管架结构及其安装结构具有如下有益效果：

本发明的长输热网拱形管架结构中，利用拱形结构承重能力以及抗变形能力较强的特点，跨度范围大且稳定性好；固定支架和补偿器结合使用，保证供热管道的稳定性；导向支架和滑动支架间隔支撑限位供热管道，且允许供热管道因热膨胀或震动带来的轴向位移，滑动支架允许供热管道因热膨胀或震动带来的径向位移，从而构成供热管道的柔性支撑，有效减少供热管道结构的疲劳损坏；

本发明的长输热网拱形管架结构根据管道的支撑位置，分为下承式、中承式、上承式的安装结构。下承式的长输热网拱形管架结构适用于轻荷载、短跨距的供热管道支撑；中承式与下承式的长输热网拱形管架结构适用于重荷载的供热管道支撑，同时上承式的长输热网拱形管架结构的拱形管架中心线位置能够承受推力荷载，可设置固定支架，管道补偿器对称布置，适合中距离跨距使用；中承式的长输热网拱形管架结构的拱形管架可以设置两个固定点，保证供热管道稳定性，适合大跨距使用；

本发明的长输热网拱形管架结构施工成本低，适用范围广，有利于推广使用。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种长输热网拱形管架结构，其特征在于，包括拱顶向上且能够跨越沟壑设置的刚性桁架式的拱形管架，所述拱形管架的两个拱脚分别用于固定于沟壑的两侧，所述长输热网拱形管架结构包括补偿器，所述补偿器用于补偿跨过沟壑的供热管道的热膨胀位移，与所述补偿器间隔地设置用于支撑跨过沟壑的供热管道的固定支架；所述拱形管架通过竖直的连接杆连接设置导向支架和滑动支架，所述导向支架和所述滑动支架用于支撑跨过沟壑的供热管道，所述导向支架允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且径向固定，所述滑动支架允许供热管道热膨胀或震动时沿轴线方向滑动且允许供热管道沿径向水平移动。

2.如权利要求1所述的长输热网拱形管架结构，其特征在于，所述导向支架包括第一托座结构，所述第一托座结构上设置自端部向内凹设的半圆形凹槽，所述半圆形凹槽用于与供热管道的外壁抵靠接触；所述第一托座结构位于所述半圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

3.如权利要求2所述的长输热网拱形管架结构，其特征在于，所述第一托座结构包括呈水平的第一底板，所述第一底板上竖直设置第一立板，所述第一立板成对且间隔设置，所述第一立板上自端部向内设置所述半圆形凹槽，所述第一底板位于所述半圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，各所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

4.如权利要求2所述的长输热网拱形管架结构，其特征在于，所述滑动支架包括第二托座结构，所述第二托座结构上设置自端部向内凹设的半长圆形凹槽，所述半长圆形凹槽的槽底用于与供热管道的外壁抵靠接触；所述第二托座结构位于所述半长圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

5.如权利要求4所述的长输热网拱形管架结构，其特征在于，所述第二托座结构包括呈水平的第二底板，所述第二底板上竖直设置第二立板，所述第二立板成对且间隔设置，所述第二立板上自端部向内设置所述半长圆形凹槽，所述第二底板位于所述半长圆形凹槽的径向两侧分别连接一连接杆的第一端，各所述连接杆的第二端与所述拱形管架连接。

6.如权利要求1所述的长输热网拱形管架结构，其特征在于，所述拱形管架的顶部封闭构成操作台，所述拱形管架的四周设置检修吊钩。

7.如权利要求1所述的长输热网拱形管架结构，其特征在于，所述拱形管架采用高强度型钢单元构成，所述拱形管架外表面进行防锈处理；所述连接杆表面热镀锌单元，所述导向支架和所述滑动支架采用蛭石保温吊架。

8.一种如权利要求4至7任一项所述的长输热网拱形管架结构的安装结构，其特征在于，所述拱形管架整体高于沟壑设置，所述拱形管架的两个拱脚分别固定连接于沟壑两侧的上方边沿，跨过沟壑的供热管道穿设通过所述拱形管架的下部，所述拱形管架构成下承式拱形结构，沟壑两侧的上方边沿处分别与拱脚间隔地设置固定支架，两个固定支架呈对称设置，供热管道穿过所述固定支架，所述固定支架轴向和径向固定供热管道；

所述连接杆包括所述拱形管架上沿弦长方向间隔悬设的多个向下延伸且成对设置的吊杆，所述吊杆位于供热管道上方，靠近沟壑的一侧的一对吊杆底端连接一所述导向支架，供热管道上位于所述导向支架和沟壑的一侧之间设置补偿器，自所述导向支架向沟壑的另一侧设置的多对吊杆底端分别连接一所述滑动支架，供热管道穿过所述导向支架和所述滑动支架。

9.一种如权利要求4至7任一项所述的长输热网拱形管架结构的安装结构，其特征在于，所述拱形管架的拱顶高于沟壑的上方边沿且所述拱形管架的两个拱脚低于沟壑的上方边沿，所述拱形管架的两个拱脚分别固定连接于沟壑的两侧面上，跨过沟壑的供热管道穿设通过所述拱形管架的中部，所述拱形管架构成中承式拱形结构；供热管道通过所述拱形管架时与所述拱形管架相交构成两个相交点，沟壑两侧的上方边沿处对称设置固定支架，所述拱形管架上位于两个相交点处分别设置固定支架，供热管道穿过各所述固定支架，所述固定支架轴向和径向固定供热管道；

所述连接杆包括所述拱形管架上位于两个相交点与沟壑的两侧面之间分别向上延伸设置的一对支杆，各对支杆的顶部分别连接一所述导向支架；所述连接杆还包括所述拱形管架上沿弦长方向间隔悬设多个向下延伸且成对设置的吊杆，所述吊杆位于两个相交点之间，靠近沟壑的一侧的一对吊杆底端连接一所述导向支架，供热管道上位于各所述导向支架和邻近的相交点之间设置补偿器，自所述导向支架向沟壑的另一侧设置的多对吊杆底端分别连接一所述滑动支架，供热管道穿过所述导向支架和所述滑动支架。

10.一种如权利要求4至7任一项所述的长输热网拱形管架结构的安装结构，其特征在于，所述拱形管架整体低于沟壑设置，所述拱形管架的两个拱脚分别固定连接于沟壑的两侧面上，跨过沟壑的供热管道通过所述拱形管架的上方，所述拱形管架构成上承式拱形结构；沟壑两侧的上方边沿处对称设置固定支架，所述拱形管架的拱顶处设置固定支架，供热管道穿过所述固定支架，所述固定支架轴向和径向固定供热管道；

所述连接杆包括所述拱形管架上沿弦长方向间隔设置的多个向上延伸且成对设置的支杆，位于所述拱形管架的拱顶两侧的两对支杆上分别连接一所述导向支架，供热管道上位于拱形管架的拱顶与各导向支架之间分别设置补偿器，两个补偿器关于拱形管架的拱顶对称设置，自各所述导向支架向沟壑的侧面之间的支杆上分别连接一所述滑动支架，供热管道穿过所述导向支架和所述滑动支架。

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