一种三维动态补偿风管装置及其安装方法与流程

本发明属于建筑风管安装领域，具体涉及一种三维动态补偿风管装置及其安装方法。

背景技术：

隔震建筑在建筑物的基础或层间安装隔震装置形成一个隔震层，隔震装置可消耗地震能量，有效地保障上部结构与内部人员、设备的安全。隔震建筑由上部结构、隔震层和下部结构三部分组组成，在地震波或一定水平荷载作用下上部结构会出现水平位移。

建筑设计要求穿越隔震层风道与要有补偿功能，实现隔震建筑结构空间解耦。但《通风与空调工程施工质量验收规范》gb50243-2016，《通风与空调工程施工规范》gb50738-2011，《通风管道技术规程》jgj141，及专业图集均无具体要求和成熟做法。仅有的《建筑隔震柔性管道》行业标准，只限于直径为200毫米以下的圆形管道，与本工程穿越隔震层规格为1400×620(mm)的矩形风道，在形状与规格上相差甚远，无法满足工程需求。

目前已有隔震建筑在隔震层风道安装施工过程中多采用金属风管竖向连接上下建筑风道，金属风管固定在隔震层上下风道口。采用刚性固定的风管在隔震层进行法兰连接。隔震建筑受到一定水平荷载作用时，风管在隔震层出现断裂。影响建筑的通风排烟性能。刚性固定在隔震层的风管安装施工复杂，破坏后修复困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种三维动态补偿风管装置及其安装方法，以解决隔震建筑隔震层风道刚性连接无法满足隔震建筑上部结构位移问题，本发明能够满足地震后通风排烟功能的正常使用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三维动态补偿风管装置，包括柔性风管本体、柔性风管本体骨架、上连接法兰和下连接法兰，柔性风管本体骨架包覆于柔性风管本体外表面，上连接法兰与柔性风管本体上端外侧固定连接，下连接法兰与柔性风管本体下端外侧固定连接；上连接法兰和下连接法兰之间设有伸缩支撑装置；下连接法兰下表面与隔震层风道下井口上部密封连接，上连接法兰上表面与隔震层风道上井口下部密封连接。

进一步的，隔震层风道上井口下部设有上支撑板，上支撑板下表面水平设置；隔震层风道下井口上部设有下支撑板，下支撑板采用角钢结构，下支撑板的内角面分别与隔震层风道下井口的上表面和侧面接触。

进一步的，下支撑板上部设有定位丝杆，下连接法兰下端设有与定位丝杆配合连接的通孔，下连接法兰与定位丝杆通过螺母紧固连接。

进一步的，上连接法兰上表面与隔震层风道上井口下部之间设有密封条。

进一步的，密封条采用补偿式q形密封条。

进一步的，下连接法兰与隔震层风道下井口上部之间设有密封垫料层。

进一步的，伸缩支撑装置包括固定于上连接法兰下端的上弹簧垫座以及固定于下连接法兰上端的下弹簧垫座，上弹簧垫座与下弹簧垫座之间设有压簧。

进一步的，上连接法兰和下连接法兰均采用角钢法兰。

进一步的，柔性风管本体外侧四周均布有多个拉压装置，拉压装置包括固定于上连接法兰下端的上拉压座和固定于下连接法兰上端的下拉压座，上拉压座和下拉压座上设有拉环，上拉压座和下拉压座之间设有伸缩拉杆，伸缩拉杆包括一端设有外螺纹的拉杆和一端设有内螺纹的拉杆，设有外螺纹的拉杆和设有内螺纹的拉杆螺纹连接。

一种三维动态补偿风管装置的安装方法，包括以下步骤：

步骤1)、在隔震层风道上井口下端水平设置上支撑板，在隔震层风道下井口上端水平设置下支撑板；

步骤2)、将上连接法兰和下连接法兰通过拉压装置压缩后放置于待安装风道，将上连接法兰和下连接法兰分别对其隔震层风道上井口和隔震层风道下井口；

步骤3)、将下连接法兰与隔震层风道下井口安装面对齐后取下拉压装置，上连接法兰在伸缩支撑装置弹簧支撑作用下与隔震层风道下井口下端接触，完成三维动态补偿风管装置的安装。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本项发明一种三维动态补偿风管装置，采用柔性风管本体、柔性风管本体骨架、上连接法兰和下连接法兰组成补偿风管装置，在隔震建筑隔震层风道完全断开的上下结构处采用补偿风管装置连接，柔性风管本体骨架包覆于柔性风管本体外表面形成柔性支撑连接体，上连接法兰与柔性风管本体上端外侧固定连接，下连接法兰与柔性风管本体下端外侧固定连接；在上连接法兰和下连接法兰之间设有伸缩支撑装置，形成自支撑伸缩结构；使上连接法兰上表面与隔震层风道上井口下部密封连接，使下连接法兰下表面与隔震层风道下井口上部密封连接，上部建筑位移时风管伸缩变形，建筑位移结束后，伸缩支撑装置牵拉柔性风管本体回归风道中心面，从而解决了隔震建筑在上部建筑发生位移时刚性链接风道井材料形变无法满足变形出现断裂的问题。柔性风管本体骨架包覆于柔性风管本体外表面，能够确保在上部结构变形时，风道井通风截面最大程度的保持通风面积，在建筑上部位移时可以保证风道正常通风功能。

进一步的，下支撑板上部设有定位丝杆，下连接法兰下端设有与定位丝杆配合连接的通孔，下连接法兰与定位丝杆通过螺母紧固连接，利用下支撑板的角钢结构与隔震层风道下井口在水平面上限位，提高下连接法与隔震层风道下井口连接稳定性。

进一步的，隔震层风道上井口下部设有上支撑板，上支撑板下表面水平设置；隔震层风道下井口上部设有下支撑板，下支撑板采用角钢结构，下支撑板与隔震层风道下井口通过螺栓固定连接，下支撑板上表面水平设置，能够有效避免地震时上部法兰可在水平面内沿上承口滑动撕裂风管。

本发明安装步骤简单，通过竖向支撑弹簧将隔震层通风系统位移补偿功能实现，补偿风管内柔性风管本体骨架有效地避免风管有效通风截面缩小现象。

附图说明

图1为本发明整体安装结构示意图。

图2为本发明伸缩支撑装置安装结构示意图。

图3为本发明侧视图。

图4为本发明俯视图。

图5为本发明柔性风管本体结构示意图。

其中，1、隔震层风道上井口；2、上支撑板；3、密封条；4、上弹簧垫座；5、上连接法兰；6-1、柔性风管本体骨架；6-2、柔性风管本体；7、压簧；8、下弹簧垫座；9、下连接法兰；10、密封垫料层；11、下支撑板；12、隔震层风道下井口；13、上拉压座；14、下拉压座；15、伸缩拉杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1至图5所示，一种三维动态补偿风管装置，包括柔性风管本体6-2、柔性风管本体骨架6-1、上连接法兰5和下连接法兰9，柔性风管本体骨架6-1包覆于柔性风管本体6-2外表面，上连接法兰5与柔性风管本体6-2上端外侧固定连接，下连接法兰9与柔性风管本体6-2下端外侧固定连接；上连接法兰5和下连接法兰9之间设有伸缩支撑装置；下连接法兰9下表面与隔震层风道下井口12上部密封连接，上连接法兰5上表面与隔震层风道上井口1下部密封连接。柔性风管本体采用硅碳耐火布，以克服隔震建筑在上部建筑发生位移时刚性链接风道井材料形变无法满足变形出现断裂的问题。

柔性风管本体6-2外侧沿周向设有多个伸缩支撑装置；柔性风管本体6-2外侧四周均布有多个拉压装置，拉压装置包括固定于上连接法兰5下端的上拉压座13和固定于下连接法兰9上端的下拉压座14，上拉压座13和下拉压座14上设有拉环，上拉压座13和下拉压座14之间设有伸缩拉杆15，伸缩拉杆15包括一端设有外螺纹的拉杆和一端设有内螺纹的拉杆，设有外螺纹的拉杆和设有内螺纹的拉杆螺纹连接，设有外螺纹的拉杆另一端和设有内螺纹的拉杆另一端均设有拉钩，补偿风管装置安装时，通过伸缩拉杆15两端的拉钩分别固定在上拉压座13和下拉压座14上的拉环上，然后转动设有外螺纹的拉杆和设有内螺纹的拉杆，伸缩拉杆15长度变短，上连接法兰5和下连接法兰9靠近压缩，将补偿风管下连接法兰9定位通孔与隔震层风道下井口12上对齐，然后进行螺栓锁紧固定。风管与接口四周调整平齐后，拆除伸缩拉杆15。补偿风管上端接口，实现挤压密封连接。

柔性风管本体骨架6-1包覆于柔性风管本体6-2外表面，形成柔性风管本体6-2的支撑结构，确保在上部结构变形时，风道井通风截面最大程度的保持通风面积，在建筑上部位移时可以保证风道正常通风功能。

上连接法兰5和下连接法兰9均采用角钢法兰。

隔震层风道上井口1下部设有上支撑板2，上支撑板2采用角钢结构，上支撑板2与隔震层风道上井口1通过螺栓固定连接，上支撑板2下表面水平设置；隔震层风道下井口12上部设有下支撑板11，下支撑板11采用角钢结构，下支撑板11包覆于隔震层风道下井口12上端四周，下支撑板11上表面水平设置，下支撑板11四周与隔震层风道下井口12侧面平齐。

下支撑板11上部设有定位丝杆，下连接法兰9下端设有与定位丝杆配合连接的通孔，下连接法兰9与定位丝杆通过螺母紧固连接。根据实际工况，在下支撑板11上部周向均布多个定位丝杆，确保下连接法兰9与下支撑板11上部之间的密封连接，通过下支撑板11的角钢结构与隔震层风道下井口12上端形成包覆结构，防止下支撑板11水平滑动。定位丝杆通过攻丝方式固定于下支撑板11上部。

上连接法兰5上表面与隔震层风道上井口1下部之间设有密封条3，密封条3采用补偿式q形密封条。

下连接法兰9与隔震层风道下井口12上部之间设有密封垫料层10。

伸缩支撑装置包括固定于上连接法兰5下端的上弹簧垫座4以及固定于下连接法兰9上端的下弹簧垫座8，上弹簧垫座4与下弹簧垫座8之间设有压簧7。

基于上述补偿风管装置的隔震建筑三维动态补偿风管安装方法，包括以下步骤：

步骤1)、在隔震层风道上井口下端水平设置上支撑板，在隔震层风道下井口上端水平设置下支撑板，为补偿风管提供安装基础和滑动平面，上支撑板和下支撑板采用角钢法兰，角钢法兰包裹端面两侧采用角钢封边。

柔性风管本体利用硅碳耐火布剪裁生成矩形，钢钎等距在风管内侧，穿过c型槽孔；矩形钢钎为发柔性风管骨架。

步骤2)、在上连接法兰上端面设置密封条，密封条接口采用企口式结构，在隔震层风道下井口上端面设置密封垫料；

步骤3)、将上连接法兰和下连接法兰通过拉压装置压缩后放置于待安装风道，将上连接法兰和下连接法兰分别对其隔震层风道上井口和隔震层风道下井口；

步骤4)、将下连接法兰与下支撑板上部设有定位丝杆通过螺母固定后，取下拉压装置，上连接法兰在伸缩支撑装置弹簧支撑作用下与隔震层风道下井口下端接触，完成三维动态补偿风管装置的安装。

下面结合附图对本发明的结构原理和使用步骤作进一步说明：

穿越隔震层时，采用三维动态补偿风管，下连接法兰9下表面与隔震层风道下井口12上部密封连接，上连接法兰5上表面与隔震层风道上井口1下部密封连接，定位校正并上下对齐，确保下连接法兰9精准套入预留螺栓上，并进行螺栓锁紧固定；补偿风管上连接法兰5与隔震层风道上井口1之间通过伸缩支撑装置顶紧，通过补偿式q形密封条密封连接，依靠补偿风管伸缩支撑装置的支撑作用力，挤压密封连接。