CN116783419A - 立管锚固件和安装装置 - Google Patents

Abstract

一种用于立管管件的锚固组件使用板和套筒来支撑短管，所述短管穿透所述立管位于其中的结构(诸如建筑物)的地板。从所述板和所述套筒延伸的螺柱接合所述地板并增强所述地板的局部结构强度。使用接合所述板的托架来将所述短管安装在所述套筒内。立管管件元件附接到短管的端部。防火绝缘材料定位在所述短管与所述套筒之间。

Description

立管锚固件和安装装置

相关申请的交叉引用

本申请基于于2020年11月5日提出申请的美国临时申请第US 63/110,082号并要求其优先权，该申请在此以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于支撑管件元件的结构部件。

背景技术

竖直的管道安装装置、通常称为“立管”对于水和其他流体在整个建筑物和其他结构中的分配至关重要。立管支撑结构必须满足许多设计要求、特别是结构要求，诸如热载荷和热膨胀、推力载荷、所预测的区域地震载荷以及由立管自身的自重强加的通常相当大的静载荷。此外，立管支撑结构必须满足这些设计要求、而不损害其中安装立管的建筑物的局部结构完整性。传统立管设计使用夹具来将立管管件(riser pipe)固定在地板平面处，并且使用托架来将其固定到相邻的剪力墙。然而，这些设计存在各种缺点，因为依赖于摩擦力的立管夹具随着立管的反复热膨胀循环而变得不那么有效，并且支撑剪力墙不总是相对于立管位置方便地定位。显然有机会改进立管支撑安装设计。

发明内容

本发明涉及一种用于将立管管件锚固在地板结构中的锚固组件。在一个实例性实施例中，所述锚固组件包括板，所述板具有彼此相对设置的上部面和下部面。所述板限定穿过其中的孔口。套筒附接到所述板。所述套筒延伸穿过所述孔口并且限定横向于所述板取向的孔。所述套筒具有上套筒部分和下套筒部分，所述上套筒部分具有从所述板的上部面向外突出的套筒顶部，所述下套筒部分有从所述板的下部面向外突出的套筒底部。多个轴环穿过所述板。每一轴环具有内螺纹。所述多个轴环各自具有与所述板的上部面齐平的上轴环表面和从所述板的下表面突出的下轴环表面。

实例性实施例可以进一步包括从板的下部面延伸的多个螺柱。多个抗剪键也可以附接到所述套筒并且远离所述孔向外突出。所述抗剪键附接到所述套筒的下套筒部分。在一实例性实施例中，短管(stub pipe)延伸穿过所述孔。托架附接到所述短管。所述托架覆盖所述板的上部面。多个螺纹紧固件将所述托架附接到所述板。每一紧固件接合所述多个轴环中的相应轴环。在另一实例中，所述托架包括横向于所述短管突出的多个臂。在一实例性实施例中，套筒的上套筒部分从板的上部面突出。所述上套筒部分在其中限定多个缺口。每一臂接纳在所述缺口中的相应一者内。实例性实施例可以进一步包括定位在短管与套筒之间的防火绝缘层。

本发明还包含一种用于立管管件的安装装置。在一实例性实施例中，所述安装装置包括浇注地板，所述浇注地板具有相对设置的上表面和下表面。锚固组件嵌入所述浇注地板中。在一实例性实施例中，所述锚固组件包括板，所述板具有相对设置的上部面和下部面。所述板限定穿过其中的与开口对准的孔口。套筒附接到所述板。所述套筒延伸穿过所述孔口和开口，并且限定横向于所述板和地板取向的孔。所述套筒包括上部部分，所述上部部分具有从板的上部面向外突出的套筒顶部。所述套筒进一步具有下部部分，所述下部部分具有从板的底部面向外突出的套筒底部。多个轴环附接并且穿过所述板。每一轴环具有内螺纹。进一步作为实例，多个螺柱从板的下部面延伸。所述螺柱嵌入地板内。同样作为示例，多个抗剪键附接到下套筒部分并且远离孔向外突出。所述抗剪键覆盖板的下部面并且嵌入地板内。进一步作为实例，所述多个轴环中的每一者可以具有与板的上部面齐平的上轴环表面和从板的下部面突出的下轴环表面。

根据本发明的实例性安装装置可以进一步包括延伸穿过所述孔的短管。托架附接到所述短管。所述托架覆盖板的上部面。多个螺纹紧固件将所述托架附接到所述板。每一紧固件接合所述多个轴环中的相应轴环。在一实例中，所述托架可以包括横向于所述短管突出的多个臂。所述上套筒部分在其中限定多个缺口。每一臂接纳在所述缺口中的相应一者内。进一步作为实例，防火绝缘层可以定位在短管与套筒之间。在一实例性实施例中，板的上部面与地板的上表面齐平。在特定实施例中，套筒底部与地板的下表面齐平。在一实例性实施例中，所述地板可以包括混凝土板或布置在混凝土板下方的金属甲板。

附图说明

图1是根据本公开内容的实例性锚固组件的平面图；

图2是图1中所示的锚固组件的立视图；

图3是图1中所示的锚固组件的立视图，该视图相对于图2中所示的视图旋转45度；

图4是图1中所示的实例性锚固组件的细节，其图示根据本发明的额外部件；

图5是图1中所示的实例性锚固组件的替代细节，其图示根据本发明的额外部件；

图6是图1中所示的实例性锚固组件的替代细节，其图示根据本发明的额外部件；

图7是图1中所示的实例性锚固组件的平面图，其图示根据本发明的额外部件；

图8是图4中所示的锚固组件的立视图；

图9是图4中所示的锚固组件的立视图，该视图相对于图5中所示的视图旋转45度；

图10是根据本公开内容的一个实例性安装装置的纵向截面视图；

图11是根据本公开内容的另一实例性安装装置的纵向截面视图；并且

图12是根据本公开内容的另一实例性安装装置的纵向截面视图。

具体实施方式

图1至图3示出用于将立管管件(参见图10至图12)锚固在地板结构(参见图10至图12)中的实例性锚固组件10。在此实例中，锚固组件10包括板12，板12具有彼此相对设置的上部面14和下部面16，板12限定延伸穿过其中的孔口18。套筒20附接到板12。该套筒延伸穿过孔口18，并且限定横向于板12取向的孔22。套筒20套筒20包括上套筒部分24，上套筒部分24具有从板12的上部面14向外突出的套筒顶部26。套筒20进一步包括下套筒部分28，下套筒部分28具有从板12的下部面16向外突出的套筒底部30。有利的是，套筒20的上套筒部分24从板12的上部面14突出以充当水坝，并且在安装组件10时防止地板之间的淹没。

锚固组件10可以进一步包括从板12的下部面16延伸的多个螺柱32。在一个实例中，螺柱32焊接到板12，并且具有经扩大的头部34。当组件10安装在诸如混凝土的浇注地板中时，螺柱32与地板形成复合结构以提供固定性，以在混凝土浇注和后续固化期间维持该组件的取向和位置。螺柱32还局部地加强混凝土地板以抵抗冲剪破坏(punching shearfailure)和板破裂破坏。螺柱32增加锚固组件10与地板(参见图10至图12)之间的区域接合，这增加该组件和地板可以承受的载荷。

再次参考图1至图3，多个轴环36附接到板12并且延伸穿过板12。每一轴环36建立到板12的附接点，并且具有内螺纹38用于接纳螺纹紧固件，如下文所解释的。多个轴环36中的每一者具有上轴环表面40和下轴环表面42。当多个轴环36安装到板12时，上轴环表面40可以被安装成与板12的上部面14齐平，从而防止构造期间和构造之后的损坏。在一个实例中，当多个轴环36安装到板12时，下轴环表面42从下部面16向外突出。当定位在下部面16上时，轴环36可以在混凝土浇注期间受到保护以防止其被混凝土堵塞，并且准备好接受紧固件64。一个实例利用多个浇注阻挡元件44来防止浇注地板(诸如混凝土)的侵入堵塞轴环36。图4图示浇注阻挡元件44的一个实例，其中其包括硅盖46。图5图示另一实例，其中浇注阻挡元件44包括临时塑料紧固件48，一旦浇注地板凝固，便可以去除所述临时塑料紧固件。图6图示再一实例，其中浇注阻挡元件44包括塑料插塞50。然而，应理解的是，本公开内容构想了多种浇注阻挡元件44。

图10和图11图示了锚固组件10的其他方面，所述锚固组件包括延伸穿过套筒20的孔22的短管52。短管52准许立管管件元件54到锚固组件10的附接，并且因此可以具有定位在其外表面中的一个或多个周向凹槽56。当使用机械耦接件将立管管件元件54联接到短管52时，存在凹槽56，并且因此凹槽56接近于短管52的端部定位。托架58固接到短管52并且将短管52附接到板12。托架58可以包括多个臂，在一个实例中，附接到并且横向于短管52突出的第一和第二臂60和62。托架58覆盖板12的上部面14并且经由多个螺纹紧固件64附接到板。每一紧固件接合相应的轴环36。有利的是，使托架58直接接触板12以便在尽可能大面积上分配向下的力。因此，套筒20的上套筒部分24设置有多个缺口，在此实例中，第一和第二缺66和68。第一和第二臂60和62接纳在第一和第二缺66和68内，从而允许臂与板之间的直接接触。在一个实例中，多个轴环36定位在板12上、与多个缺66、68对准。当然，应理解的是，托架58可以包括额外的臂60、62，并且也可以根据特定设计的规定提供额外的轴环36。如图10和图11中所示，防火绝缘层70定位在短管52与套筒20之间。该锚固组件的各种部件(不包括防火绝缘层)可以由钢制成，并且各种部件经由焊件的附接被视为是实用的。

进一步如图10和图11中所示，本公开内容还涵盖一种安装装置72。实例性安装装置72包括安装在浇注地板74、优选地混凝土中的锚固组件10。有利的是，板12的上部面14被安装成与浇注混凝土地板74的上地板表面76齐平。另外，套筒20的套筒底部30可以被定位成与浇注混凝土地板74的下地板表面78齐平。此齐平套筒20布置帮助确保在混凝土浇注期间锚固组件10可以支撑在任何混凝土模板上。图10和图11图示两个实例性安装装置72实施例。图10示出了其中螺柱32加强浇注混凝土地板74的实例。图11示出了安装装置实例，其包括复合金属甲板80和浇注混凝土地板74。锚固组件10与地板结构之间的进一步接合可以通过附接到套筒20的下套筒部分28的多个抗剪键82提供。抗剪键82远离套筒20的孔22向外突出并且接合金属甲板80。抗剪键82帮助在组装期间将套筒20正确地定位在金属甲板80中并且还帮助在混凝土浇注期间维持套筒20位置。抗剪键82可以采用焊接到套筒20的下套筒部分28的分立凸出件的形式。

在图12中所图示的另一实例中，托架58直接附接到立管管件84。在此实例性安装装置72中，锚固组件10也安装在浇注地板74、优选地混凝土中。板12的上部面14被安装成与浇注混凝土地板74的上地板表面76齐平。另外，套筒20的套筒底部30可以被定位成与浇注混凝土地板74的下地板表面78齐平。托架58直接固接到立管管件84，并且将立管管件84附接到板12。托架58也可以包括多个臂，在此实例中，附接到并且横向于立管管件84突出的第一和第二臂60和62。托架58覆盖板12的上部面14并且经由多个螺纹紧固件64附接到板12，螺纹紧固件64以先前描述的方式接合多个轴环36。

期望根据本公开内容的锚固组件10直接在板穿透点处支撑立管管件，并且因此提供增强混凝土地板和混凝土复合金属甲板两者的局部承载能力的设计。与传统的立管系统相比，期望组件10显著减少所需的固定支撑件的总数，并且从而减少“热锁定点”的数量，以允许立管以固定支撑件上的较低应力适应更大的热膨胀和收缩。

通过参考以下详细描述、实例、附图和权利要求及其先前和后续描述，可以更容易地理解本公开内容。然而，在公开和描述本设备、系统和/或方法之前，应理解的是，本发明并不限于所公开的特定设备、系统和/或方法，除非另有说明，因此本发明当然可以变化。还应理解的是，本文中使用的术语仅出于描述特定方面的目的，并且并不旨在具有限制性。

Claims (30)

1.一种用于将立管管件锚固在地板结构中的锚固组件，所述锚固组件包括：

板，所述板具有彼此相对设置的上部面和下部面，所述板限定穿过其中的孔口；

附接到所述板的套筒，所述套筒延伸穿过所述孔口并且限定横向于所述板取向的孔，所述套筒包括上套筒部分和下套筒部分，所述上套筒部分具有从所述上部面向外突出的套筒顶部，所述下套筒部分具有从所述下部面向外突出的套筒底部；以及

延伸穿过所述板的多个轴环，每一所述轴环具有内螺纹。

2.根据权利要求1所述的锚固组件，其中所述多个轴环中的每一者具有与所述上部面齐平的上轴环表面和从所述下部面突出的下轴环表面。

3.根据权利要求1所述的锚固组件，其进一步包括从所述板的所述下部面延伸的多个螺柱。

4.根据权利要求3所述的锚固组件，其中所述多个螺柱中的每一者包括经扩大的头部。

5.根据权利要求1所述的锚固组件，其进一步包括附接到所述下套筒部分并且远离所述孔向外突出的多个抗剪键。

6.根据权利要求1所述的锚固组件，其进一步包括：

延伸穿过所述孔的短管；

附接到所述短管的托架，所述托架覆盖所述板的所述上部面；以及

将所述托架附接到所述板的多个螺纹紧固件，所述螺纹紧固件中的每一者接合所述多个轴环中的相应轴环。

7.根据权利要求6所述的锚固组件，其进一步包括定位在所述短管与所述套筒之间的防火绝缘层。

8.根据权利要求6所述的锚固组件，其中上套筒部分包括形成在其中的多个缺口；并且

其中所述多个轴环定位在所述板上、与所述多个缺口对准。

9.根据权利要求8所述的锚固组件，其中所述托架包括横向于所述短管突出的多个臂，每一所述多个臂接纳在所述缺口中的相应一者中。

10.一种用于立管管件的安装装置，所述安装装置包括：

浇注地板，所述浇注地板具有相对设置的上地板表面和下地板表面；

嵌入所述地板中的锚固组件，所述锚固组件包括：

板，所述板具有相对设置的上部面和下部面，所述板限定穿过其中的孔口；

附接到所述板的套筒，所述套筒延伸穿过所述孔口并且限定横向于所述板取向的孔，所述套筒包括上套筒部分和下套筒部分，所述上套筒部分具有从所述上部面向外突出的套筒顶部，所述下套筒部分具有从所述下部面向外突出的套筒底部；以及

延伸穿过所述板的多个轴环，每一所述轴环具有内螺纹。

11.根据权利要求10所述的安装装置，其中所述多个轴环中的每一者具有与所述上部面齐平的上轴环表面和从所述下部面突出的下轴环表面。

12.根据权利要求10所述的安装装置，其进一步包括：

从所述板的所述下部面延伸的多个螺柱，所述螺柱嵌入所述地板内，所述多个螺柱中的每一者包括经扩大的头部。

13.根据权利要求10所述的安装装置，其进一步包括：

附接到所述下套筒部分并且远离所述孔向外突出的多个抗剪键，所述抗剪键嵌入所述地板内。

14.根据权利要求10所述的安装装置，其中所述板的所述上部面与所述上地板表面齐平。

15.根据权利要求10所述的安装装置，其进一步包括：

形成在所述上套筒部分中的多个缺口。

16.根据权利要求15所述的安装装置，其进一步包括：

延伸穿过所述孔的短管；

附接到所述短管的托架，所述托架覆盖所述板的所述上部面，所述托架包括横向于所述短管突出的多个臂；以及

将所述多个臂附接到所述板的多个螺纹紧固件，所述螺纹紧固件中的每一者接合所述多个轴环中的一者的相应轴环。

17.根据权利要求16所述的安装装置，其进一步包括定位在所述短管与所述套筒之间的防火绝缘层。

18.根据权利要求10所述的安装装置，其进一步包括：

多个浇注阻挡元件，所述多个浇注阻挡元件中的每一者附接到所述多个轴环中的一者的所述下轴环表面。

19.根据权利要求18所述的安装装置，其中所述多个浇注阻挡元件包括多个硅盖。

20.根据权利要求18所述的安装装置，其中所述多个浇注阻挡元件包括多个临时塑料紧固件。

21.根据权利要求18所述的安装装置，其中所述多个浇注阻挡元件包括多个塑料帽。

22.一种用于立管管件的安装装置，所述安装装置包括：

浇注地板，所述浇注地板具有相对设置的上地板表面和下地板表面；

锚固组件，其被嵌入所述地板中用于将所述立管管件锚固在所述地板中，所述锚固组件包括：

板，所述板具有相对设置的上部面和下部面，所述板限定穿过其中的孔口；

附接到所述板的套筒，所述套筒延伸穿过所述孔口并且限定横向于所述板取向的孔，所述套筒包括上套筒部分和下套筒部分，所述上套筒部分具有从所述上部面向外突出的套筒顶部，所述下套筒部分具有从所述下部面向外突出的套筒底部；以及

延伸穿过所述板的多个轴环，每一所述轴环具有内螺纹，所述多个轴环中的每一者具有与所述上部面齐平的上轴环表面和从所述下部面突出的下轴环表面。

23.根据权利要求21所述的安装装置，其中所述上部面与所述上地板表面齐平，并且所述套筒底部与所述下地板表面齐平。

24.根据权利要求21所述的安装装置，其进一步包括：

形成在所述上套筒部分中的多个缺口；

覆盖所述板的所述上部面的托架，所述托架包括横向于所述立管管件突出的多个臂；以及

将所述多个臂附接到所述板的多个螺纹紧固件，所述螺纹紧固件中的每一者接合所述多个轴环中的一者的相应轴环。

25.根据权利要求24所述的安装装置，其中所述托架附接到所述立管管件。

26.根据权利要求25所述的安装装置，其进一步包括：

定位在所述立管管件与所述套筒之间的防火绝缘层。

27.根据权利要求24所述的安装装置，其进一步包括：

延伸穿过所述孔的短管；

其中所述托架附接到所述短管。

28.根据权利要求27所述的安装装置，其进一步包括定位在所述短管与所述套筒之间的防火绝缘层。

29.根据权利要求24所述的安装装置，其中所述浇注地板包括混凝土地板。

30.根据权利要求24所述的安装装置，其中所述浇注地板包括浇注在金属甲板上的混凝土地板。