CN112421524B - 一种内托式承载电缆的桥架及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种内托式承载电缆的桥架及其装配方法，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，还包括设置水平放置的波浪板桥体，所述托臂上设有支撑体，支撑体与波浪板桥体的波峰底部相接触；波浪板桥体的波谷底部要高于若干个托臂所在的水平面，波浪板桥体的上表面固定电缆。本公开的桥架结构通过改进桥架的力学结构和相应结构的功能优化，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；或者在不增加桥架用料的条件下，提高桥架的刚度，提高跨度。

Description

一种内托式承载电缆的桥架及其装配方法

技术领域

本公开属于输配电和通讯装备技术领域，具体是涉及一种内托式承载电缆的桥架及其装配方法。

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。

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，但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。

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。电缆桥架由桥架本体承担电缆的重量。

发明人发现：虽然现有电缆桥架的结构形式较多，但桥架可以认为是电缆跨越空间的桥梁。现有桥架的支撑功能和装饰功能均是由桥架本体来实现的。现有桥架的力学结构是长跨距薄壁简支梁结构，这种桥梁结构，在结构刚度方面，不及其它桥梁结构。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。当因现场条件所限，需要额外增加桥架跨度时，通常采用增加桥架系统材料用量的方法，例如，增加桥架尺寸和钢板厚度的方法；另行架设桥架行架、悬索桥、桁架桥等相应的附加跨越措施，这些方法和措施增加了桥架系统的建造成本。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本公开提供了一种内托式承载电缆的桥架及其装配方法，通过改进桥架的力学结构和相应结构的功能优化，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内托式承载电缆的桥架，包括若干个用于支撑桥架本体的托臂，还包括设置水平放置且可受力形成波浪形的桥架本体，所述托臂上设有支撑体，支撑体与桥架本体的波峰底部相接触；桥架本体的波谷底部要高于若干个托臂所在的水平面，桥架本体的上表面固定电缆。

进一步地，在桥架本体的波谷处设有用于将电缆固定在桥架本体上表面上的夹具。

进一步地，包括用于保护电缆的护罩组件，所述护罩组件包括设置在支撑体与托臂之间的水平底板以及设置所述水平底板顶部的U型盖板，所述水平底板不与桥架本体的波谷相接触。

进一步地，所述水平底板上均匀设有若干个散热孔。

进一步地，U型盖板的顶板与固定在桥架本体的电缆相接触。

进一步地，U型盖板与水平底板可拆卸连接，同时所述U型盖板在高度方向上可进行伸缩。

进一步地，桥架本体的波峰的下方弧面与水平底板所在的水平面之间形成桥涵空间。

进一步地，所述桥架本体为完整无孔的平板，或，所述桥架本体上设有通风通道。

进一步地，所述支撑体为截面为“王”字型的支撑架，桥架本体设置在支撑架的中间板上，支撑架的底板与托臂相连接。

本公开至少一实施例还提出了一种内托式承载电缆的桥架的装配方法，该方法包括如下过程：

将一水平底板铺设在若干个托臂上，拉平绷紧固定，在每个托臂上方底板的顶面固定支撑件；

将桥架本体放在所述水平底板上，并在对应托臂水平底板上放置支撑件，支撑桥架本体的下表面并固定住；

在桥架本体上逐条敷设电缆，通过夹具将这些电缆与桥架本体固定在一起，与波浪板桥体共同形成联合拱桥。

进一步地，在形成联合拱桥之后，在水平底板上盖上用于保护电缆的U型盖板，将U型盖板上的顶板与联合拱桥上电缆波峰处接触实现U型盖板的支撑。

本公开的有益效果如下：

(1)、本公开通过设置在托臂上的桥架本体用于承载电缆，电缆的重力载荷通过桥架本体传递给支撑体，再通过支撑体传递给托臂，通过托臂承载整个电缆的重量，与传统的电缆桥架结构相比，改变了桥架的结构与受力方式，提高了桥架结构的刚度，可以建造大跨度的桥架，可以减小桥架材料的用量，降低了建造的成本，同时电缆的波形设置，有利于减小温度变化而引起的应力。

(2)、本公开采用非承载的护罩结构用于包裹住波浪板桥体，水平底板不承受载荷，同时利用桥体上的电缆支撑护罩结构的盖板，使得整个桥架结构的内部结构的变形不可见，外围可见的护罩载荷小，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。

(3)在传统的电缆桥架材料中，用量最大的材料是镀锌钢板，镀锌钢板建造的桥架存在有易腐蚀、施工难、维护成本高等问题。对于由镀锌钢板等材料建造的电缆桥架，由于腐蚀问题，需要定期维修更换。维修更换工作有时需要采用切割打磨等机械加工和电气焊等工作，在化工厂等有易燃易爆有毒介质的场合，存在维护成本高，维修困难的问题。本公开通过桥架本体固定电缆，同时通过护罩组件与底板的可拆卸连接将电缆设置在护罩内部，这样既保护电缆，又可以在维修电缆的时候，只需要打开底板上的护罩组件即可，维修方便。

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内托式承载电缆的桥架结构的主视图；

图2为本公开实施例提供的内托式承载电缆的桥架内部结构的左视图。

图3为本公开实施例提供的内托式承载电缆的桥架内托枕的另一种结构图；

图4为图3中内托枕与内托底装配的结构示意图。

图中：1、盖板，2、侧板，3、底板，4、内托枕，5、内托底，6、夹具，7、托臂，8、内桥涵，9、电缆，10、“王”字型支撑架。

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。

本公开实施例提供了一种内托式承载电缆的桥架的结构，该结构主要包括两大部分，分别为承载结构和装饰防护结构。桥架的承载功能是指桥架要支撑所敷设电缆的重力和风力等荷载作用，要求桥架系统要有足够的强度。桥架的装饰防护功能是指桥架在其荷载作用下保持平直整齐形状的功能，要求桥架系统有足够的刚度。装饰性能是电缆桥架的主要功能之一，装饰性能由桥架的刚度来保证。

需要说明的就是，在本实施例中，将支撑桥架本体的托架、托臂、支架、吊架的横档等统称为桥架托臂，简称托臂。桥架本体由槽体和盖板等构成电缆的安置空间。其横截面通常大致为矩形，其长边平放搁置于托臂之上。当电缆种类和数量多时，需设置多层桥架，多层桥架之间的空间间隔要符合规定。

如图1-图2所示，本实施例的桥架结构包括若干个用于固定在墙面上的托臂7，若干个托臂的顶部固定有一个水平的底板3，所述底板3与上部的两个侧板2和盖板1组成用于保护电缆的护罩组件，在所述护罩组件的内部设有一个水平放置的内托底5，所述内托底整体在受力的时候可以呈波浪形，每个托臂的顶部上都安装有内托枕4，所述内托底5波峰的下表面与所述内托枕4相接触且固定，这样所述内托底的下方弧面与底板3的上面所在的水平面之间所形成的空间为桥涵8，内托枕4正好设置在桥涵的中间，这样可以通过内托枕4支撑内托底5并且限定内桥涵8的高度，所述内托底5的上表面上固定电缆9，这样通过内托底5的限制作用将电缆形成拱形结构。

现有桥架的跨度和承载能力的限制条件是刚度条件，现有桥架最大挠度通常在桥架跨距中间下方，其最大挠度要低于许用值，提高桥架许用跨距和许用载荷的方法是提高桥架结构刚度。所以，本实施例通过设置在托臂上呈波浪形的内托底用于承载电缆，电缆的重力载荷通过内托底5传递给内托枕4，再通过底板3传递给托臂7，通过托臂7承载整个电缆的重量，底板不用承载电缆的重量，与传统的电缆桥架结构相比，改变了桥架的受力方式，提高了桥架结构的刚度，可以建造大跨度的桥架，可以减小桥架材料的用量，降低了建造的成本，同时电缆的波形设置，有利于减小温度变化而引起的应力。

需要说明的就是，如图3-图4所示，本实施例中的内托枕可以为截面为“王”字型的支撑架10，支撑架的底板与托臂相连接，内托底固定在支撑架的中间板上，电缆放在内托底上依然可以呈波浪形设置，采用这种支撑架可以使得电缆方向中间板的两侧，便于通过绑绳将电缆固定柱。

所述波浪板桥体可以采用柔性结构，降低材料消耗和加工成本。

需要说明的就是，在本实施例中内托底5的波谷位置上设置夹具6，通过夹具6实现电缆9与内托底5的上表面相接触.所述夹具6是一组不同类型的夹具、捆绑器材、连接结构，用于将内托底5、电缆3、底板3，托臂7之间的固定，卡紧、连接等。

上述内托底5可以是完整无孔的平板，当然内托底5的表面上也可以开有通风孔道，这样有利于电缆的散热。

进一步地，本实施例中护罩组件中的盖板1、两个侧板2以及底板3是用于保护电缆的，这个组件的结构类似现有桥架系统的结构。在本实施例中所述护罩组件安置于托臂7上，其功能主要是装饰和围护电缆，实现遮挡桥架内部结构，防尘、防水、防腐、通风散热、隔热、防电磁干扰等，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。

所述底板3不与内托底5的波谷位置相接触，也就是说内托底5的波谷位置的位置还要高于底板所在水平面上，这样底板3不承受重量，可以选用常规原料制造的薄板，也可以采用带孔的平板，可对应于现有的槽型、托盘型、梯架型等形式的桥架，满足对桥架不同的散热能力要求。所述两个侧板2和盖板3组成的U型盖板在盖在底板3上之后，所述盖板3与固定在内托底5上的电缆波峰相接触，通过依靠电缆波峰和夹具6的支持减小变形。

同时所述盖板或者整个U型盖板可以进行上下高度的调整，当电缆的数量增加时，可将盖板或者整个U型盖板上移，电缆数量减少,盖板或者整个U型盖板下移，紧贴电缆，利用电缆支撑护罩减小变形，电缆和护罩共同承担护罩自身重力载荷，可进一步地降低对护罩刚度的要求。

所以，本实施例中采用非承载的护罩结构，使得整个桥架结构的内部结构的变形不可见，外围可见的护罩载荷小，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。

需要说明的就是，本实施例中的护罩组件中的盖板，两侧板和底板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2：两个侧板与盖板制成槽型件，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，与底板共同构成护罩。

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

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

另外需要说明的就是，上述实施例中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。在上述实施例中优先选用高分子合金材料及复合材料。

上述实施例中桥架可以有多种建造形式。例如，工厂预制，现场安装；或者，部分零件在工厂制造，部分零件在现场制造，现场安装。

实施例2：

另外本公开实施例还公开了基于上述内托式承载电缆的桥架的装配方法，该方法包括如下过程参照图1：

预先加工出内托底5，优选在桥架安装现场加工成型；首先将条状的底板3铺设在托臂7上，拉平绷紧固定；在每个托臂上方底板的顶面固定内托枕4；

然后将水平放置的内托底5放在所述水平底板3上，利用内托枕4支撑波浪板桥体的波峰下表面并将桥体固定住，如采用“王”字型内托枕，内托底5应该与“王”字型支撑架的中间板相连接。

最后在内托底5上逐条敷设电缆9，电缆9在自身重力作用下随波逐形，与内托底5贴合也成波浪形，与内托底5共同形成联合拱桥，通过内托底5的结构限制，将电缆的大部分重量传递给托臂7，改进现有桥架的力学结构和相应结构的功能优化，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；或者在不增加桥架用料的条件下，提高桥架的刚度，提高跨度。

所述电缆之间通过夹具6夹紧或者捆绑固定，电缆与内托底5之间也有同样的夹具6来固定。

进一步地，在所述底板上盖上用于保护电缆的U型盖板，将U型盖板上的顶板与联合拱桥上电缆波峰处接触实现U型盖板的支撑。这样使得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。

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 (5)

1.一种内托式承载电缆的桥架，包括若干个用于支撑桥架本体的托臂，其特征在于，还包括设置水平放置且可受力形成波浪形的桥架本体，所述托臂上设有支撑体，支撑体与桥架本体的波峰底部相接触；桥架本体的波谷底部要高于若干个托臂所在的水平面，桥架本体的上表面固定电缆；包括用于保护电缆的护罩组件，所述护罩组件包括设置在支撑体与托臂之间的水平底板以及设置所述水平底板顶部的U型盖板，所述水平底板不与桥架本体的波谷相接触；所述水平底板上均匀设有若干个散热孔；在桥架本体的波谷处设有用于将电缆固定在桥架本体上表面上的夹具；U型盖板与水平底板可拆卸连接，同时所述U型盖板在高度方向上可进行伸缩；固定在桥架本体波峰的下方弧面与水平底板所在的水平面之间形成桥涵空间。

2.如权利要求1所述的一种内托式承载电缆的桥架，其特征在于，U型盖板的顶板与固定在桥架本体的电缆相接触。

3.如权利要求1所述的一种内托式承载电缆的桥架，其特征在于，所述支撑体为截面为“王”字型的支撑架，桥架本体设置在支撑架的中间板上，支撑架的底板与托臂相连接。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的一种内托式承载电缆的桥架的装配方法，其特征在于，该方法包括如下过程：

将一水平底板铺设在若干个托臂上，拉平绷紧固定，在每个托臂上方的水平底板的顶面固定支撑件；

将桥架本体放在所述水平底板上，在桥架本体上逐条敷设电缆，通过夹具将这些电缆与桥架本体固定在一起，与桥架本体共同形成联合拱桥。

5.如权利要求4所述的装配方法，其特征在于，在形成联合拱桥之后，在水平底板上盖上用于保护电缆的U型盖板，将U型盖板上的顶板与联合拱桥上电缆波峰处接触实现U型盖板的支撑。

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