CN112421523B - 一种拱桥式波形敷设的桥架及装配方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种拱桥式波形敷设的桥架及装配方法，属于输配电和通讯装备技术领域，该桥架包括若干个用于支撑桥架本体的托臂，还包括设置在托臂上波浪板桥体，波浪板桥体的波谷固定在托臂上，在波浪板桥体上相邻的波谷之间设有波峰，波浪板桥体的上表面固定电缆。本公开通过改进现有的电缆桥架的力学结构，可以在满足桥架刚度要求的条件下，减小材料用量，降低桥架成本；或者在不增加电缆桥架用料的条件下，提高桥架的刚度，提高跨度。

Description

一种拱桥式波形敷设的桥架及装配方法

技术领域

本公开属于输配电和通讯装备技术领域，具体是涉及一种拱桥式波形敷设的桥架及装配方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

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。

电缆敷设的方式包括杆塔式、埋地式、隧道式、桥架式等多种方式。其中，杆塔式是最常见的电缆桥架方式，其特点是将电缆敷设于杆塔之上，电力电缆依靠自身的强度刚度跨接于杆塔之间，或者悬挂在缆索上跨接于杆塔之间。通信电缆通过捆绑并挂在杆塔之间的缆索的方式跨越杆塔。杆塔之间可以有较大的跨距，电力输送能力大。存在的问题是不安全，不美观，不适合建筑物内的电缆敷设。埋地式电缆铺设技术也是一种常用的电缆敷设方法，包括电缆直接埋地式和电缆通过埋管的埋管式等方式，造价低，但存在着不便于维修等问题。

在工厂或者建筑工程中，多使用电缆桥架方式敷设电缆。电缆桥架的基本功能是支撑、保护和装饰电缆。现有的电缆桥架系统由桥架本体、桥架支架或者吊架及其安装基础等构成。桥架本体形成电缆的安置空间，电缆被敷设在桥架本体所形成的空间内。电缆被桥架本体引导、支撑、保护、装饰。桥架本体通常安置于桥架支架、托臂或者吊架所提供的支撑平面上。

现有电缆桥架由桥架本体承担电缆的重量，而桥架本体再由托臂支撑。虽然现有电缆桥架的结构形式较多，但其桥架本体的结构形式和受力特征均可简化为以托臂为桥墩的简支梁桥的特征，现有桥架产品的设计依据和建造方法多依照简支梁的结构形式和荷载特征来完成，其刚度强度等力学性能指标的检验测试方法也是依照简支梁的测试方法进行。

目前，电缆桥架的相关标准基本是以镀锌钢板为制造材料为基准制定的。现有桥架标准对于桥架的跨度也给出了相关标准，一般为2米以内。当现场条件需要桥架增加跨度时，这样就需要增加桥架材料用量，例如，增加桥架钢板厚度，或者另行架设桥架行架、悬索桥、桁架桥等相应的跨越措施，增加了桥架的建造成本。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本公开提供了一种拱桥式波形敷设的桥架及装配方法。本公开通过改进现有的电缆桥架的力学结构，可以在满足桥架刚度要求的条件下，减小材料用量，降低桥架成本；或者在不增加电缆桥架用料的条件下，提高桥架的刚度，提高跨度。

本公开至少一实施例提出了一种拱桥式波形敷设的电缆桥架，包括若干个用于支撑桥架本体的托臂，还包括设置在托臂上波浪板桥体，波浪板桥体的波谷固定在托臂上，在波浪板桥体上相邻的波谷之间设有波峰，波浪板桥体的上表面固定电缆。

进一步地，还包括设置在波浪板桥体的波谷和波峰处设有用于固定电缆和托臂的夹具。

本公开至少一实施例还提出了一种拱桥式波形敷设的电缆桥架，包括若干个用于支撑桥架本体的托臂，还包括设置在托臂上用于保护电缆的护罩组件以及设置在护罩组件内部的波浪板桥体，所述护罩组件包括水平底板，所述水平底板固定在托臂上，波浪板桥体的波谷与水平底板和托臂固定在一起，在波浪板桥体上相邻的波谷之间设有波峰，波浪板桥体的上表面固定电缆。

进一步地，还包括设置在波浪板桥体的波谷和波峰处设有用于固定电缆和托臂的夹具。

进一步地，所述护罩组件包括与底板连接的两个纵向侧板，两个纵向侧板之间连接盖板。

进一步地，相邻的波谷之间在所述水平底板上设有用于支撑波浪板桥体形成拱桥的支撑件。

进一步地，波浪板桥体为完整无孔的波板；或开有通风孔道的波板。

进一步地，所述水平底板上设有若干个散热孔。

本公开至少一实施例还提出了基于上述任一项所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，该方法包括如下过程：

将底板铺设在托臂上，拉平绷紧固定，再将波浪板桥体的一端与底板和托臂固定连接在一起；

在波浪板的下方加入支撑件，在保持底板平直的前提下，使波浪板弯曲变形，使其在相邻的托臂处与底板和托臂连接，形成拱涵，抽出支撑件然后逐步形成各处拱涵，直至完成本段桥架；

在波浪板上逐条敷设电缆，通过夹具将这些电缆与波浪板固定在一起，与波浪板共同形成联合拱桥。

进一步地，在形成联合拱桥之后，在底板上盖上用于保护电缆的护罩组件，将护罩组件盖板与联合拱桥波峰处的电缆接触实现盖板的支撑。

本公开的有益效果如下：

(1)、本公开的波浪板桥架结构，改善了桥架的受力方式，同时使得铺设在波浪板上的电缆也成波浪形，与波浪板共同形成联合拱桥，电缆有一定刚度，增加了联合拱桥的刚度，有利于减小桥架的变形，增加桥架的跨度而且减小桥架的用料，降低建造成本。

(2)、本公开的电缆在波浪板的波谷处通过夹具与波浪板连接在一起，这样部分电缆捆绑成束后的自身拱桥刚度增加，可进一步作为其它刚度较小的电缆的支撑拱桥。

(3)、本公开在波浪板桥架的基础上，添加了护罩式结构，使得桥架内部结构的变形不可见，外围可见的护罩荷载小，变形小，减小桥架外观可见变形量，实现桥架在大跨度架设的条件下，仍然保持外观整齐平直的装饰效果。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例提供的拱桥式波形敷设的桥架结构的主视图；

图2为本公开实施例提供的拱桥式波形敷设的桥架结构的左视图。

图中：1、护罩组件，10、盖板，11、侧板，12、底板，13、波浪板，14、波峰，15、波谷，16、夹具，17、支撑节面，18、拱涵，19、托枕，2、托臂，3、电缆。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例1：

如图1所述，本实施例公开了一种拱桥式波形敷设的电缆桥架，该桥架结构主要包括设置在托臂2上的护罩组件1、设置在护罩组件内的波浪板13。所述护罩组件1是由底板12、两个侧板11以及盖板10组成一个矩形框架，其中底板12为一个长方形的条形板固定在托臂上，其中波浪板13的波谷位置与底板12一样固定在托臂上，波谷15位置为承载节点，承载节点置于托臂之上形成节点承载结构；该节点承载结构承受电缆3和波浪板13自身重量所构成的荷载。所述的波浪板13的波峰14位置位于相邻两托臂之间，这样波浪板13和托臂2之间构成了拱桥的力学结构；将电缆3敷设于波浪板13之上，敷设的电缆在自身重力作用下，与波浪板13的上表面贴合也成为了拱桥结构，电缆自身因为也具有了拱桥结构，具有一定的维持自身拱桥形状的能力。波浪板13与敷设于波浪板13之上的具有一定刚度的电缆3共同构成了联合拱桥的主拱并共同承担电缆重量和波浪板13自身重量的形成的重力荷载。

所以上述实施例采用拱桥形的电缆桥架结构，改善了电缆桥架的受力方式，提高了桥架结构的刚度，可以减小桥架材料用量，降低建造成本，同时电缆的波形敷设，有利于减小因温度变化而引起应力。

所述联合拱桥以托臂2为承重桥墩。波浪板13自身承担主要的水平推力，波浪板13自身为桥墩，托臂2主要承受重力，可以不承受水平推力或者承受较小的水平推力。

进一步的，所述护罩组件1包括盖板10，两侧板11，底板12等构成电缆桥架护罩组件，这些组件的结构类似于现有桥架系统的结构，在本实施例中，护罩组件1安置于托臂2上，其功能主要是装饰和围护电缆，不承受电缆重力荷载所产生的弯矩作用，对于其抗弯刚度要求低，可以采用轻薄材料，以降低桥架材料成本。

需要说明的就是，本实施例中的护罩组件1中的盖板10，两侧板11和底板12之间的连接有多种形式，其中包括但不限于如下方式：

方式1：各零件分别制造，现场组装。

方式2：两个侧板11与盖板10制成槽型件，在现场，当电缆敷设捆绑完毕后，将槽型件扣在电缆上，其两端搁置于托臂上并固定，与底板12共同构成护罩。

方式3：两个侧板11与底板12制成槽型件，两端搁置于托臂上并固定，在底板12上安装波板13等组件，电缆3敷设捆绑完毕后，盖上盖板10并固定。

方式4：两个侧板11分别与底板12和盖板10制成角型件，其中，先将包含底板12的角型件的两端搁置于托臂上并固定，在底板12上安装波板13等组件，电缆3敷设捆绑完毕后，盖上盖板10与侧板11的组件并固定。

本实施例中设置在托臂上的护罩组件1，使得内部的波浪板桥架结构变形不可见，外围可见的护罩荷载小，变形小，减小电缆桥架外观可见变形量，实现桥架在大跨度架设的条件下，仍然保持外观整齐平直的装饰效果，同时护罩组件的盖板中间可与电缆波峰接触，依靠波峰的支持减小变形，当需要增加容量时，可将护罩组件1上移，利用电缆支撑护罩，减小变形，共同支撑，降低对护罩刚度的要求，降低材料用量。护罩组件中部依靠电缆波峰支撑，护罩向上凸起，托臂两端支撑，护罩向下凸起，可在安装时，现场校直，使用后，若有变形，也可继续校直。

进一步，参照图1-图2，本实施例中波浪板13其主要功能是承受电缆重力荷载。因为在护罩之内，外部不可见，所以允许有更大的变形，对于其结构形状，有较大的选择空间。其中波浪板13是波浪形零件，与托臂2等构成拱桥形承载组件。波浪板13下方弧面与托臂2支撑面所在的水平面之间形成的空间为拱涵18，托枕19放置在拱涵内用于辅助形成并限定拱涵18的高度，波浪板13的峰点为波峰14，波浪板13的谷点15与底板12在托臂2附近的接触面附近被夹具16夹紧连接，底板12与托臂2的接触面的垂直面为节面17，相当于拱桥的桥墩，承受电缆和桥架自身的重力荷载。在拱涵18的空间内，波浪板13与底板12不接触，在该空间段的底板12不受电缆重力所产生的剪力和弯矩作用，底板12只受自身重力荷载，变形小。这样波浪板13一方面的作用是承担电缆重力形成的剪力和弯矩作用，并把电缆荷载传递给托臂2，拱桥结构所附加的水平推力在托臂2左右两侧相互抵消。另一方面的作用是引导敷设于其上的电缆也形成拱桥结构，从而使电缆自身具有利用自身刚度支撑自身重力的结构。

所述波浪板13可以是完整无孔的波板，也可以开有通风孔道。当托臂2的跨距较大时，波浪板13的波幅，也就是拱涵18的高度可以较高，而当跨距较小时，拱高可相应减小直至为零，并且允许标准范围内的负值。

而且，当相邻的两个托臂跨距较大的时候，由波浪板13和电缆3组成的联合拱桥可以在托臂2之间支撑护罩组件1，这样，护罩组件1除了在托臂2处获得支撑外，在托臂2中间也可以获得支撑点，有利于减小自身重力引起的变形。

需要说明的就是，本实施例中的波浪板13在谷点15与底板12在托臂2附近的接触面附近被夹具16夹紧连接，其中夹具16是一组不同类型的夹具、捆绑器材、连接结构，用于将波板13、电缆3、底板12，托臂2之间的固定，卡紧、连接等。同时所述电缆3在波峰及其附近也可以通过夹具16的夹紧和捆绑固定，使多根电缆成束，电缆束所形成的拱桥结构稳定可靠，刚度更大，达到利用自身结构刚度支撑自身的目的，而且部分电缆捆绑成束后的自身拱桥刚度增加，可进一步作为其它刚度较小的电缆的支撑拱桥。

另外需要说明的就是，在本实施例中的底板12的基本功能是装饰和围护功能。底板12位于桥架护罩组件1的下平面，可以从下方遮挡波浪板13。

所述底板12可以是封闭的平整平板，也可以开有通风孔道，进一步的，底罩12也可以省略，以降低成本。

底板12有预应力和预变形，可部分抵消底板12由于自身重量而造成的变形。同时底板12可以是无孔、小孔、大孔，可对应于现有的槽型、托盘型、梯架型等形式的桥架，满足不同的散热能力要求。

底板12可以是薄板为原料制造，也可以采用缆索、丝带、布匹等纤维织物为材料制造。可以是整体底罩，也可以是多根细长条形构件组合而成。

底板12在对于轻载或者对于装饰性要求不高的情况下，可以省略以节省成本。

除此之外，还需要说明的本实施例的电缆桥架中的所有零部件可以选用镀锌钢板、不锈钢、铝合金、高分子合金材料及其复合材料制造。其中优先选用高分子合金材料及复合材料。

所以上述实施例公开的拱桥式波形敷设的电缆桥架采用拱桥形的桥架结构，改善了桥架的受力方式，提高了桥架结构的刚度，可以减小桥架材料用量，降低建造成本。同时采用护罩式结构，使的桥架结构的内部结构的变形不可见，外围可见的护罩荷载小，变形小，减小桥架外观可见变形量，实现桥架在大跨度架设的条件下，仍然保持外观整齐平直的装饰效果。

实施例2：

本公开其它实施例还公开了另外一种桥式波形敷设的电缆桥架，与实施例1电缆桥架不同的，所述电缆桥架的结构中没有设置底板，其中波浪板13直接通过夹具19固定在托臂2上，或者通过捆绑、焊接、铆接、熔接、螺栓连接等方式连接。

在所述波浪板的直线段，波浪板在每个托臂2处左右的两侧的水平推力可以相互抵消，在弯通处或者三通等处，水平推力不能完全抵消，波板与托臂之间的摩擦力可以抵消部分水平推力。波浪板13可与托臂2固定，以解决水平推力问题。在弯通处或者三通等处，托臂2排列密集，跨距小于直线段，波幅小于直线段，水平推力小于直线段。在在弯通处或者三通等处，桥架整体刚度大，不易变形。

而当电缆直径较大的时候，同时所述托臂之间跨度较小的时候，波浪板4也是可以省略的，利用夹具16将电缆敷设夹紧成拱桥结构，直接利用自身结构刚度可靠地跨越托臂2之间的空间。

实施例3：

另外本公开实施例还公开了基于上述拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，该方法包括如下过程参照图1：

预先加工过出波浪板13，优选在桥架安装现场加工成型；首先将条状的底板12铺设在托臂2上，拉平绷紧固定，再将条状的波浪板13的一端在底板12在端部的托臂比如截面17处固定连接在一起；其中固定链接的方式包括焊接、熔接、铆接或者粘接等方式；

然后在波浪板13的下方加入托枕19，在保持底板12平直的前提下，使波浪板4弯曲变形，使其在相邻托臂处与底板12和托臂连接，形成拱涵18，可抽出托枕19备用；然后逐步形成各处拱涵18，直至完成本段桥架。

最后在波浪板13上逐条敷设电缆3，电缆在自身重力作用下随波逐形，与波板贴合也成波浪形，与波浪板13共同形成联合拱桥，电缆有一定刚度，增加了联合拱桥的刚度，有利于减小桥架的变形。可增加桥架的跨度，或减小桥架的用料。所述电缆之间通过夹具16夹紧或者捆绑固定，电缆与波浪板13和托臂2之间也有同样的夹具16来固定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本公开的权利要求范围当中。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，拱桥式波形敷设的电缆桥架，包括若干个用于支撑桥架本体的托臂，设置在托臂上用于保护电缆的护罩组件以及设置在护罩组件内部的波浪板桥体，所述护罩组件包括水平底板，所述水平底板固定在托臂上，波浪板桥体的波谷与水平底板和托臂固定在一起，在波浪板桥体上相邻的波谷之间设有波峰，波浪板桥体的上表面固定电缆，其特征在于，拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法包括如下过程：

将底板铺设在托臂上，拉平绷紧固定，再将一条形板的一端在底板端部的托臂处固定连接在一起；

在条形板的下方加入支撑件，在保持底板平直的前提下，使条形板弯曲变形形成波浪板，使其在相邻的托臂处与底板和托臂连接，形成拱涵，抽出支撑件然后逐步形成各处拱涵，直至完成本段桥架；

在波浪板上逐条敷设电缆，通过夹具将这些电缆与波浪板固定在一起，与波浪板共同形成联合拱桥。

2.如权利要求1所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，其特征在于，还包括设置在波浪板桥体的波谷和波峰处的夹具。

3.如权利要求1所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，其特征在于，所述护罩组件包括与底板连接的两个纵向侧板，两个纵向侧板之间连接盖板。

4.如权利要求1所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，其特征在于，波浪板桥体为完整无孔的波板。

5.如权利要求1所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，其特征在于，波浪板桥体为开有通风孔道的波板。

6.如权利要求1所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，其特征在于，所述水平底板上设有若干个散热孔。

7.如权利要求1所述一种拱桥式波形敷设的电缆桥架的装配方法，其特征在于：在形成联合拱桥之后，在底板上盖上用于保护电缆的护罩组件的侧板和盖板，将护罩组件盖板与联合拱桥波峰处的电缆接触实现盖板的支撑。

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