CN218582467U - 一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架 - Google Patents

Abstract

一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，属于水力发电领域。本实用新型包括承重立柱、油气水管路承重横担、电缆桥架横担、防变形横担，承重横担延长件，X轴斜撑和Y轴斜撑，多个竖直的承重立柱与多个水平的防变形横担固连，共同构成框架结构，承重立柱上横向固定安装有电缆桥架横担，每相邻两个承重立柱相邻一侧均固定安装有油气水管路承重横担，承重立柱上方侧壁安装有X轴斜撑和Y轴斜撑。本实用新型研发目的是为了使得油气水管路及电缆桥架在同一支吊架系统集中布置，解决不拆卸管路的前提下拆装电缆，同时采取加固措施以抵抗管路轴向暂态荷载和地震荷载的问题，可以降低机电设备占空比，增强管路及电缆桥架系统运行的稳定性。

Description

一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架

技术领域

本实用新型涉及一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，属于水力发电领域。

背景技术

大型水电站的机组设备及其附属设施，需要设置支吊架的系统主要包括透平油系统、压缩空气系统、清洁水系统、消防系统等，同一断面管路累计达十余根。由于电站机组容量较大，辅机系统管路规格也偏大，管路布置往往需要占用较大的空间，再加上电缆桥架，系统综合布置较为复杂。在此背景下，采用一种新型的油气水管路与电缆桥架综合管架，对于降低管路桥架占空比，优化管路桥架排布，机电管线设备集约管理是大有裨益的。

目前某些大型水电站已经采用了油气水管路与电缆桥架综合敷设的支吊架，但一般仅考虑了管路与桥架的综合布置，仍存在下列问题：

1.综合支吊架系统多为门型结构，在支吊架上部布置电缆桥架，下部布置油气水管路，为了保持支吊架整体的强度，布置管路的横担为整体式，电缆的安装或检修极为不便，为拆卸或者安装电缆，甚至需要拆卸管路或者从支吊架系统端部拆送电缆，极大增加了施工时间和工程量。

2.大型水电站一般位于国内西部地区，电站机电设备抗震设防烈度较高，如四川、西藏地区多在7度以上，根据GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》规定，“抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计”。此外在管线上的阀门开/关或者系统工况变化时，管路可能会产生短暂的轴向冲击荷载，常规综合支吊架往往没有考虑上述因素，从而需要设置专门的支吊架来消除这些影响。

因此，亟需提出一种中拆复合式的油气水管路及电缆桥架综合支吊架不仅可以减少支吊架数量，降低机电设备占空比，更可以使机电管线系统检修维护更加方便，运行更加安全。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了使得油气水管路及电缆桥架在同一支吊架系统集中布置，解决不拆卸管路的前提下拆装电缆，同时采取加固措施以抵抗管路轴向暂态荷载和地震荷载的问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，包括承重立柱、油气水管路承重横担、电缆桥架横担、防变形横担、X轴斜撑和Y轴斜撑，多个竖直设置的承重立柱与多个水平设置的防变形横担相互固连，共同构成框架结构，承重立柱上横向固定安装有电缆桥架横担，每相邻两个承重立柱的相邻一侧均固定安装有油气水管路承重横担，承重立柱上方侧壁安装有X轴斜撑和Y轴斜撑。

优选的：所述X轴斜撑和Y轴斜撑顶部均安装有斜撑底座，承重底座顶部安装有承重底座。

优选的：所述X轴斜撑和Y轴斜撑在同一承重立柱上的安装位置之间的夹角为90°。

优选的：还包括管路承重横担延长件，所述每相邻两个承重立柱上的油气水管路承重横担末端通过管路承重横担延长件固定连接。

优选的：所述管路承重横担延长件为U形连接件，所述U形连接件开口向下，扣装在每相邻两个油气水管路承重横担靠近一侧的末端顶部。

优选的：所述承重立柱上安装有管路P型管夹。

优选的：所述管路P型管夹在相邻的承重立柱上每间隔一个设置。

优选的：所述承重立柱为方形立柱。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型不仅可以优化管路和电缆桥架的布置，使得机电线路排布更加美观、集约、便于管理，也可以使电缆的敷设与拆卸流程大大简化，实现了油气水管路与电缆桥架综合排布，从而有效的利用厂房空间，缩短施工工期，提高施工便利性，压缩土建造价，并增强管路及电缆桥架系统运行的稳定性；

2.本实用新型不仅可以减少支吊架数量，降低机电设备占空比，更可以使机电管线系统检修维护更加方便，运行更加安全；

3.本实用新型使得油气水管路及电缆桥架在同一支吊架系统集中布置，实现了在不拆卸管路的前提下拆装电缆，同时采取加固措施以抵抗管路轴向暂态荷载和地震荷载，具有抵抗管路末端水击压力、地震荷载的功能，可以在地震和轴向荷载工况下维持整个机电线路系统的稳定。

附图说明

图1是本实用新型一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架的立体图；

图2是本实用新型一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架的主视图。

图3是本实用新型一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架的侧视图；

图中1-承重立柱，2-油气水管路承重横担，3-管路承重横担延长件，4-电缆桥架横担，5-防变形横担，6-X轴斜撑，7-Y轴斜撑，8-承重底座，9-斜撑底座，10-管路P型管夹。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，包括承重立柱1、油气水管路承重横担2、电缆桥架横担4、防变形横担5、X轴斜撑6和Y轴斜撑7，多个竖直设置的承重立柱1与多个水平设置的防变形横担5相互固连，共同构成框架结构，承重立柱1上横向固定安装有电缆桥架横担4，每相邻两个承重立柱1的相邻一侧均固定安装有油气水管路承重横担2，所述每相邻两个承重立柱1上的油气水管路承重横担2末端通过管路承重横担延长件3固定连接，所述管路承重横担延长件3为U形连接件，所述U形连接件开口向下，扣装在每相邻两个油气水管路承重横担2靠近一侧的末端顶部，承重立柱1上方侧壁安装有X轴斜撑6和Y轴斜撑7，所述X轴斜撑6和Y轴斜撑7在同一承重立柱1上的安装位置之间的夹角为90°，所述X轴斜撑6和Y轴斜撑7顶部均安装有斜撑底座9，承重立柱(1)顶部安装有承重底座8，所述承重立柱1和油气水管路承重横担2上安装有管路P型管夹10，所述管路P型管夹10在相邻的承重立柱1上每间隔一个设置。管路P型管夹10的夹口处设置有橡胶垫，起到防滑防锈防电化学腐蚀的作用。

承重立柱1与与油气水管路承重横担2为主要框架，电缆桥架横担4固定在承重立柱1上，形成了“上缆下管”的布局，如果需要安装或拆卸电缆，电缆必然会从管路之间穿过，也即是穿过管路承重横担，故将管路横担设计为中拆式结构，通过管路承重横担延长件3进行连接，管路分布在横担两侧，线缆从中拆结构的空隙通过。但当管路承重横担延长件3拆卸之后，承重立柱1由轴向力荷载状态变为悬挑结构，由于力臂较长，管路重力在承重立柱1根部引起的弯曲应力和端部挠度均较大，综合支吊架可能会出现失稳的事故。所以在两承重立柱1中部使用防变形横担5进行连接，缩短悬挑长度，减少弯曲应力和受挠变形。同时，X轴斜撑6和Y轴斜撑7对中拆状态的立柱也有局部增强的作用。

当系统处于地震工况，电缆桥架和管路在X，Y，Z轴三个方向会出现附加的地震荷载，Z方向的地震荷载可以靠立柱本身的强度抵抗，而X，Y方向的地震荷载则会在承重立柱1根部产生较大的弯矩，对承重立柱1基座锚栓差生极大的上拔力，严重时甚至可能将锚栓拔出。X轴斜撑6和Y轴斜撑7的设置将立柱分为上下两部分，上部只受轴向力，下部仍然受到弯矩作用，但是此时力臂已缩短为原来的一半，弯曲应力和变形量都大大减小。当出现局部轴向应力时，与地震荷载工况类似，Y轴斜撑7受力承担部分荷载，承重立柱1上部仍只承受轴向力，承重立柱1下部的弯矩与变形量较未设置Y轴斜撑7时大大减少，如此综合管架能保持相对稳定的状态。

具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，所述承重立柱1为方形立柱，数量为4个，每两个承重立柱1为一组，且上方通过横向布置的防变形横担5两端固定连接，每组承重立柱1均通过承重底座8和斜撑底座9与外界实现固定连接，每组承重立柱1下方均对称安装有油气水管路承重横担2，每组承重立柱1一共有4个，每组承重立柱1上还安装有12个电缆桥架横担4，油气水管路承重横担2上放置有管路，电缆桥架的荷载通常不超过100kg/m，管架间距为一般为1.5m。而针对油气水管路的支架间距，通常是受最小管径的管道强度控制的，对于该电站辅机系统干管，最小的管径为DN50mm，即2根中压气系统干管，设计图册建议该管径的管架间距为3m，故针对油气水管路及电缆桥架综合管架系统，带P型管夹的综合管架间距为3m/副，同时在2副带P型管夹的承重立柱1之间设置一副不带P型管夹的承重立柱1以满足电缆桥架对支点的需要。

在地震工况下，会产生X，Y，Z三个方向的地震加速度，该电站抗震设防烈度为8度，加速度可按0.2g考虑。Z向竖向的地震荷载会增加承重立柱1的轴向负荷，但承重立柱1仍具有足够的强度裕量，在水平面X，Y方向产生的水平荷载会对承重立柱1绕自身截面的强轴和弱轴产生2个方向的弯矩，设置X轴斜撑6和Y轴斜撑7后，承重立柱1会被分隔为2个部分，斜向支撑点上部主要受轴向力，这样就避免了锚栓的上拔风险，同时由于地震荷载的作用力臂大大减小，其在立柱斜向支撑点下部产生的弯矩也大幅减少，防止受弯强度超过钢材的抗弯强度设计值。油气水管路在工况发生变化或者阀门通断的情况下会产生轴向荷载，与地震工况类似，轴向荷载会对承重立柱1产生附加弯矩，Y轴斜撑7可以防止产生的弯矩过大，避免轴向变工况负荷使管架系统失稳，如水击压力。此外，辅机系统管路均采用P型管夹10进行固定，如果轴向荷载过大，P型管夹将允许管路产生少量的轴向位移，避免过多荷载传递至承重立柱1。实施的水电项目中，有部分综合管架为了方便调整管路高度，采用的是螺杆式管夹，在实际运行过程中因轴向力的作用，多会出现变形的情况，甚至将螺杆式管夹从卡槽拔出，鉴于此，本实施方式的电站管路的固定方式均采用P型管夹，管夹与不锈钢管之间采用橡胶垫进行隔离防止电化学腐蚀。

在拆装电缆时，只需要将横担延长件3拆卸，即向上直接拔出，电缆就可以从油气水管路承重横担2之间的间隙穿过，根据最粗电缆直径确定，多是50～100mm，可以此范围设定两个相邻油气水管路承重横担2之间的间隙，间隙大于该直径范围，不但简化了电缆施工，也避免了电缆因为拖拽对电缆桥架托臂产生的曳动荷载。但是横担延长件3拆卸后，承重立柱1变成了悬挑结构，但是间隙两侧的管路对整个管架系统产生的力矩方向是相反的，可以通过防变形横担5进行传导并抵消部分弯矩，再加上X、Y轴的X轴斜撑6和Y轴斜撑7实现斜向支撑作用，故承重立柱1只有下部受较大弯矩。

本实施方式不仅可以优化管路和电缆桥架的布置，使得机电线路排布更加美观、集约、便于管理，也可以使电缆的敷设与拆卸流程大大简化，缩短施工工期，并可以在地震和轴向荷载工况下维持整个机电线路系统的稳定。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：包括承重立柱(1)、油气水管路承重横担(2)、电缆桥架横担(4)、防变形横担(5)、X轴斜撑(6)和Y轴斜撑(7)，多个竖直设置的承重立柱(1)与多个水平设置的防变形横担(5)相互固连，共同构成框架结构，承重立柱(1)上横向固定安装有电缆桥架横担(4)，每相邻两个承重立柱(1)的相邻一侧均固定安装有油气水管路承重横担(2)，承重立柱(1)上方侧壁安装有X轴斜撑(6)和Y轴斜撑(7)。

2.根据权利要求1所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：所述X轴斜撑(6)和Y轴斜撑(7)顶部均安装有斜撑底座(9)，承重立柱(1)顶部安装有承重底座(8)。

3.根据权利要求2所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：所述X轴斜撑(6)和Y轴斜撑(7)在同一承重立柱(1)上的安装位置之间的夹角为90°。

4.根据权利要求1所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：还包括管路承重横担延长件(3)，所述每相邻两个承重立柱(1)上的油气水管路承重横担(2)末端通过管路承重横担延长件(3)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：所述管路承重横担延长件(3)为U形连接件，所述U形连接件开口向下，扣装在每相邻两个油气水管路承重横担(2)靠近一侧的末端顶部。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：所述承重立柱(1)上安装有管路P型管夹(10)。

7.根据权利要求6所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：所述管路P型管夹(10)在相邻的承重立柱(1)上每间隔一个设置。

8.根据权利要求1所述的一种中拆复合式水电站油气水管路与电缆桥架用综合管架，其特征在于：所述承重立柱(1)为方形立柱。

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