CN212455793U

CN212455793U - 一种隔震减振型管线承重支座

Info

Publication number: CN212455793U
Application number: CN202021375581.4U
Authority: CN
Inventors: 欧洋; 陈兰; 周林仁; 苏文彬; 苏新
Original assignee: Guangdong Jinlai Electrical Co ltd; South China University of Technology SCUT
Current assignee: Guangdong Jinlai Electrical Co ltd; South China University of Technology SCUT
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2030-07-14

Abstract

本实用新型公开一种隔震减振型管线承重支座，包括管线支座、减震支座和托臂支架；管线支座包括底板和箍板，底板上设有两个沿轴向延伸的限位壁，箍板的两端分别与两个限位壁连接，底板、限位壁和箍板共同围设形成管线收容空间，管线收容空间用以收容管线；减震支座包括上连接钢板、下连接钢板和橡胶阻尼器，下连接钢板上设有两个沿轴向延伸的限位钢板，上连接钢板、限位钢板和下连接钢板共同围设形成阻尼器收容空间，橡胶阻尼器位于阻尼器收容空间内，上连接钢板与限位钢板连接，橡胶阻尼器分别抵接上连接钢板与下连接钢板，底板与上连接钢板连接，下连接钢板与托臂支架连接。具有良好的抗震效能，能有效降低托架及管线在地震作用下的力学响应。

Description

一种隔震减振型管线承重支座

技术领域

本实用新型涉及管线减震技术领域，特别涉及一种隔震减振型管线承重支座。

背景技术

城市地下综合管廊将燃气、供热、给排水、电力和通信等各种工程管线集于一体，是城市的主要能源大动脉，是确保城市运行的重要基础设施和“生命线”工程。随着我国经济发展和人民生活的需求，城市地下综合管廊建设迅猛发展。管廊支架是工程管线的支撑结构，是确保各类管线安全运营的重要保障。

随着地下管廊规模越来越大和功能越来越复杂，管廊工程对支架的适用性、安全性和耐久性的要求也越来越高。地下综合管廊内支架是一种数量多、分布广的特种结构。因此，做好支架结构的设计、施工工作，对加快管廊建设速度、节约建设投资，具有重要意义。

目前，针对各类管线普通托臂支架已有大量的研究，并有多种图集资料可以参考，但是，管廊内托臂支架系统的抗震设计与分析还不规范，在设计与使用上比较随意、盲从，在城市地下综合管廊机电工程的管道的安装、固定领域，抗震托臂支架仍涉及较少。目前我国机电及消防管道工程都普遍采用刚性支架,在振动较强的工作环境下，支架会产生强烈的振动，在地震作用下，刚性支撑会产生较大的内力，严重影响管道及支架的使用性能和安全，一旦支架失效，会导致管道直接坍塌事故。一方面，管道内部气液泄露极易造成爆炸和火灾等极端灾害，并危机附近的基础设施，可能造成人员伤亡和巨大的财产损失；另一方面，管廊供给中断会直接影响城市生产和人们生活，带来严重的社会影响。因此，提高管线支吊架的使用性和抵抗重大灾害的能力，对保障管理安全运营至关重要。目前，我国抗震支架的成套技术相对较为落后，抗震支架存在设计理论和依据不足，生产加工难度大，安装效率低，耐腐蚀性差，生产和维护成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隔震减振型管线承重支座，解决了现有技术中的管线支架抗震能力不足的问题。

本实用新型的技术方案为：一种隔震减振型管线承重支座，包括管线支座、减震支座和托臂支架；所述管线支座包括底板和箍板，底板上设有两个沿轴向延伸的限位壁，箍板的两端分别与两个限位壁连接，底板、限位壁和箍板共同围设形成管线收容空间，管线收容空间用以收容管线；减震支座包括上连接钢板、下连接钢板和橡胶阻尼器，下连接钢板上设有两个沿轴向延伸的限位钢板，上连接钢板、限位钢板和下连接钢板共同围设形成阻尼器收容空间，橡胶阻尼器位于阻尼器收容空间内，上连接钢板与限位钢板连接，橡胶阻尼器分别抵接上连接钢板与下连接钢板，底板与上连接钢板连接，下连接钢板与托臂支架连接。

进一步，所述限位壁的顶部朝远离管线收容空间方向延伸形成固定板，固定板上设有螺栓孔，箍板的两端分别设有螺栓孔，箍板的两端分别通过螺栓与固定板连接。

进一步，所述限位壁自底板向上弧形延伸。弧形与管线形状很好地契合，能够加强管线与管线支座之间的整体性，在震动过程中，减少二者之间的相对位移，增加其稳定性，达到保护管线的效果。

进一步，所述限位钢板包括斜钢板和水平钢板，所述斜钢板一端与下连接钢板连接，另一端与水平钢板连接，水平钢板与下连接钢板平行，水平钢板上开设有限位孔，底板的端部和上连接钢板的端部分别对应限位孔开设螺栓孔，螺栓依次穿过底板上的螺栓孔、上连接钢板上的螺栓孔和水平钢板上的限位孔并通过螺帽锁固。螺栓端部安装螺帽，以防止在减震支座安装或发生较大水平震动时，减震支座倾覆。

进一步，还包括加劲钢板，所述加劲钢板的两端分别垂直连接水平钢板和下连接钢板。加劲钢板增加了限位钢板的整体刚度，提高了限位钢板的稳定性和抗扭性能，达到很好的限位效果。

进一步，所述斜钢板与水平钢板之间呈钝角。

进一步，所述限位孔呈椭圆形，限位孔的孔径大于螺栓孔的孔径，螺栓的端部可在限位孔内活动。当管线支座与托臂支架发生来回错动时，连接底板、上连接钢板和水平钢板的螺栓的端部能在水平钢板上开设的限位孔内移动，确保上连接钢板与下连接钢板不会发生过大的位移，导致支座破坏。

进一步，所述橡胶阻尼器由多层钢板层和多层橡胶层交替叠加而成。

进一步，所述橡胶阻尼器的上表面和下表面分别凹设第一凹槽和第二凹槽，上连接钢板的底面对应第一凹槽开设第一凹孔，下连接钢板的顶面对应第二凹槽开设第二凹孔，销栓部分嵌入第一凹槽和第二凹槽内，另一部分嵌入第一凹孔和第二凹孔内。通过设置销栓，限制橡胶阻尼器与上连接钢板和下连接钢板之间的位置，避免地震时橡胶阻尼器与上连接钢板和下连接钢板产生位移。

进一步，所述托臂支架包括托臂和立柱，托臂的一端通过螺栓与立柱连接，下连接板通过螺栓与托臂连接。

上述隔震减振型管线承重支座的工作原理：当发生地震或外部环境振动时，力从立柱传到托臂，进而传给减震支座，通过减震支座中间的橡胶阻尼器来回运动吸收一部分振动能量，从而减小管线在地震和外部环境振动作用下的力学响应，提高管线及其支撑结构的使用性和安全性；当管线支座与托臂支架发生来回错动时，连接底板、上连接钢板和水平钢板的螺栓的端部能在水平钢板上开设的限位孔内移动，确保上连接钢板与下连接钢板不会发生过大的位移，导致支座破坏。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型的隔震减振型管线承重支座，提供了一种柔性抗震和减振机制，并带有限位装置，具有良好的抗震减振效能，能有效降低托架及管线在地震和外部环境作用下的力学响应；耐久性好，能应用于恶劣的服役环境；该支座负载大、水平行程灵活可控，节省安装空间，提升效率；结构简单，易于生产，拆装灵活，便于维修，极大地降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的隔震减振型管线承重支座的结构示意图。

图2为本实用新型的隔震减振型管线承重支座的侧视图。

图3为本实用新型的隔震减振型管线承重支座的立体图。

图4为本实用新型的隔震减振型管线承重支座的分解图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1和图4所示，本实施例提供了一种隔震减振型管线承重支座，包括管线支座、减震支座和托臂支架。

如图1和图4所示，管线支座包括底板1和箍板2，底板上设有两个沿轴向延伸的限位壁3，箍板的两端分别与两个限位壁连接，底板、限位壁和箍板共同围设形成管线收容空间，管线收容空间用以收容管线100，限位壁自底板向上弧形延伸，限位壁的顶部朝远离管线收容空间方向延伸形成固定板4，固定板上设有螺栓孔17，箍板的两端分别设有螺栓孔，箍板的两端分别通过螺栓18与固定板连接。

如图2、图3和图4所示，减震支座包括上连接钢板5、下连接钢板6、限位钢板、加劲钢板7和橡胶阻尼器8，限位钢板包括斜钢板9和水平钢板10，斜钢板与水平钢板之间呈钝角，斜钢板一端与下连接钢板焊接，另一端与水平钢板连接，水平钢板与下连接钢板平行，水平钢板上开设有限位孔11，底板的端部和上连接钢板的端部分别对应限位孔开设螺栓孔，螺栓依次穿过底板上的螺栓孔、上连接钢板上的螺栓孔和水平钢板上的限位孔并通过螺帽19锁固，螺栓端部安装带帽螺帽，限位孔呈椭圆形，限位孔的孔径大于螺栓孔的孔径，螺栓的端部可在限位孔内活动；加劲钢板的两端分别垂直连接水平钢板和下连接钢板。

如图3和图4所示，上连接钢板、斜钢板和下连接钢板共同围设形成阻尼器收容空间，橡胶阻尼器位于阻尼器收容空间内，橡胶阻尼器由多层钢板层和多层橡胶层交替叠加而成，橡胶阻尼器分别抵接上连接钢板与下连接钢板，橡胶阻尼器的上表面和下表面分别凹设第一凹槽12和第二凹槽，上连接钢板的底面对应第一凹槽开设第一凹孔，下连接钢板的顶面对应第二凹槽开设第二凹孔13，销栓14部分嵌入第一凹槽和第二凹槽内，另一部分嵌入第一凹孔和第二凹孔内。通过设置销栓，限制橡胶阻尼器与上连接钢板和下连接钢板之间的位置，避免地震时橡胶阻尼器与上连接钢板和下连接钢板产生位移。

如图1所示，托臂支架包括托臂15和立柱16，托臂的一端通过螺栓与立柱连接，下连接板通过螺栓与托臂连接。

所述减震支座，其橡胶阻尼器设计参数计算方法和步骤包括：

1.计算由外部荷载作用在隔震减振支座上产生的水平地震作用力F，水平地震作用力F的计算方法为：

F＝α_gkmg (1)

其中，α_gk是水平地震力综合系数，m是外部荷载的质量，g为重力加速度；

2.由减震支座上、下连接钢板产生的水平位移限值D计算出橡胶阻尼器的水平刚度的限值K_h，橡胶阻尼器的水平刚度的限值K_h具体为：

K_h＝F/D (2)

其中，F水平地震作用力，由式(1)计算，D表示隔震减振支座上下钢板产生的水平位移限值。

3.根据隔震减振支座的安装高度以及宽度要求确定橡胶阻尼器的高度h和宽度b。

4.根据水平刚度的计算公式，水平刚度的计算公式为：

K_h＝GA/T (3)

其中，K_h是橡胶阻尼器的水平刚度的限值，由式(2)计算，G表示橡胶的剪切模量，A表示橡胶支座的有效水平剪切断面，T表示橡胶支座内部橡胶总厚度。灵活调整上下连接钢板两端固定螺栓的位置，进而确定橡胶阻尼器的长度l，以达到橡胶阻尼器水平刚度的限值要求。

5.根据建筑隔震橡胶支座规范确定内部钢板厚度d，橡胶层数n以及每层橡胶厚度t_n，以满足橡胶阻尼器水平刚度的限值要求。

6.计算阻尼器的竖向刚度K_v。阻尼器的竖向刚度K_v具体计算方法为：

K_v＝E_cvB/T (4)

其中，E_cv表示橡胶压缩弹性模量，B表示橡胶支座的有效竖向压缩断面。

7.计算阻尼器的竖向压缩变形Δ_v，验算是否能够满足上下连接钢板两端固定螺栓的安装高度要求。阻尼器的竖向压缩变形Δ_v具体计算方法为：

Δ_v＝G/K_v (5)

其中，G表示橡胶的剪切模量，K_v表示橡胶阻尼器的竖向刚度，由式(4)计算。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims

1.一种隔震减振型管线承重支座，其特征在于，包括管线支座、减震支座和托臂支架；

所述管线支座包括底板和箍板，底板上设有两个沿轴向延伸的限位壁，箍板的两端分别与两个限位壁连接，底板、限位壁和箍板共同围设形成管线收容空间，管线收容空间用以收容管线；

减震支座包括上连接钢板、下连接钢板和橡胶阻尼器，下连接钢板上设有两个沿轴向延伸的限位钢板，上连接钢板、限位钢板和下连接钢板共同围设形成阻尼器收容空间，橡胶阻尼器位于阻尼器收容空间内，上连接钢板与限位钢板连接，橡胶阻尼器分别抵接上连接钢板与下连接钢板，底板与上连接钢板连接，下连接钢板与托臂支架连接。

2.根据权利要求1所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述限位壁的顶部朝远离管线收容空间方向延伸形成固定板，固定板上设有螺栓孔，箍板的两端分别设有螺栓孔，箍板的两端分别通过螺栓与固定板连接。

3.根据权利要求2所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述限位壁自底板向上弧形延伸。

4.根据权利要求1所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述限位钢板包括斜钢板和水平钢板，所述斜钢板一端与下连接钢板连接，另一端与水平钢板连接，水平钢板与下连接钢板平行，水平钢板上开设有限位孔，底板的端部和上连接钢板的端部分别对应限位孔开设螺栓孔，螺栓依次穿过底板上的螺栓孔、上连接钢板上的螺栓孔和水平钢板上的限位孔并通过螺帽锁固。

5.根据权利要求4所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，还包括加劲钢板，所述加劲钢板的两端分别垂直连接水平钢板和下连接钢板。

6.根据权利要求4所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述斜钢板与水平钢板之间呈钝角。

7.根据权利要求4所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述限位孔呈椭圆形，限位孔的孔径大于螺栓孔的孔径，螺栓的端部可在限位孔内活动。

8.根据权利要求1所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述橡胶阻尼器由多层钢板层和多层橡胶层交替叠加而成。

9.根据权利要求1所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述橡胶阻尼器的上表面和下表面分别凹设第一凹槽和第二凹槽，上连接钢板的底面对应第一凹槽开设第一凹孔，下连接钢板的顶面对应第二凹槽开设第二凹孔，销栓部分嵌入第一凹槽和第二凹槽内，另一部分嵌入第一凹孔和第二凹孔内。

10.根据权利要求1所述的隔震减振型管线承重支座，其特征在于，所述托臂支架包括托臂和立柱，托臂的一端通过螺栓与立柱连接，下连接板通过螺栓与托臂连接。