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一种用于人防工程的模块式管孔密封装置及其使用方法 

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申请/专利权人:中国建筑标准设计研究院有限公司

摘要:一种用于人防工程的模块式管孔密封装置及其使用方法,主要涉及人防工程管线及管线的穿墙孔洞防护密闭装置的技术领域,其结构包括前压板、胶管、密封模块、后压板、螺栓和螺母。所述胶管两侧分别接有前压板和后压板;所述前压板、胶管和后压板通过多个螺栓连接固定;胶管内部形成一个矩形圆角密封空间;所述密封空间内部设置多个密封模块;所述密封模块包含若干实心单元胶块,横截面为扇形、方形或矩形开孔。本发明的有益效果在于:密封模块可多种规格组合,适用范围广,施工方便,经济环保,有效地封堵所述管线与所述密封空间的间隙,达到防水、防毒、防火、抗核武器及常规武器打击的目的,密封效果显著。

主权项:1.一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,设于人防墙(8)的预留孔(9)内,其特征在于:为单侧封堵结构,包括前压板(1)、胶管(2)、密封模块(3)和后压板(4);所述胶管(2)为厚壁空心管,其侧壁上沿管体伸长方向开有一条切口(2.1),后部管口内设有圆孔凸台(2.2);所述密封模块(3)嵌装在胶管(2)中心的空腔内,其内开设有管线预留孔(3.4),供管线(7)穿过;所述前压板(1)和后压板(4)敷设于胶管(2)的前后两端,三者通过前后贯通的若干螺栓(5)连接为一体;所述密封模块(3)有三种截面类型,分别为扇形胶块(3.1)、方形胶块(3.2)和矩形开孔胶块(3.3);所述矩形开孔胶块(3.3)的一侧开有半圆形槽,两个矩形开孔胶块(3.3)的半圆形槽扣合形成管线预留孔(3.4);所述矩形开孔胶块(3.3)在管线预留孔(3.4)内的中间位置处设有两道密封圈;所述前压板(1)和后压板(4)为不锈钢板环形板,由上下两个半圆形环拼合而成,其中前压板(1)与螺栓(5)用螺母(6)紧固,后压板(4)与螺栓(5)的头部焊接固定。

全文数据:一种用于人防工程的模块式管孔密封装置及其使用方法技术领域本发明涉及人防工程施工技术领域,具体涉及一种用于人防工程的模块式管孔密封装置及其使用方法。背景技术在和平时期用密封装置将穿过人防墙的管线密封好,在战时既可抵挡冲击波作用,又可保证管线正常工作,实现战时功能。通常,人防工程内部敷设管线时需要穿过防护密闭墙,并在穿孔位置设置防护密闭措施,目的是为了满足建筑物防水、防毒、抗核武器、常规武器打击的能力要求。传统的封堵方式是在墙体内部预埋镀锌套管,并在套管中部环焊密闭肋,之后再和结构钢筋焊牢,一次浇筑在混凝土墙体内部。然后在管内填充油麻、环氧树脂、密闭防火胶泥、等特殊填料将线缆进行封堵,如图1所示。传统防火泥封堵需要在混凝土中提前预埋套管,这对于后开孔无法实现;内部填充的特殊填料是否按图施工无法检测,这对于施工质量是无法保证的。另一方面,防火泥封堵施工条件要求比较高,劳动强度也比较大,除了要运输防火泥、辅料外,还要连接水源,施工时还需要铲子、灰桶、扁担等多种施工工具。且封堵完成后固化强度较高,防潮性差、易硬化脱落,如需增加管线,需现场钻孔,施工不够方便。此外,目前出现的两面封堵技术,不仅封堵结构复杂且施工繁琐。发明内容本发明的目的在于提供一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,区别于现有封堵做法,一是依靠抗力片来抵抗冲击波的作用,只能单侧受力;二是用流动的防火胶泥封凝固成固体物质来实现防护和密闭。而经过理论计算和试验数据可以验证,两种抵抗冲击波作用的做法,使用效果差异不大。为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案:一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,设于人防墙的预留孔内,其特征在于:为单侧封堵结构,包括前压板、胶管、密封模块和后压板;所述胶管为厚壁空心管,其侧壁上沿管体伸长方向开有一条切口,后部管口内设有圆孔凸台;所述密封模块嵌装在胶管中心的空腔内,其内开设有管线预留孔,供管线穿过;所述密封模块的长度与胶管的长度相适应;所述前压板和后压板敷设于胶管的前后两端,三者通过前后贯通的若干螺栓连接为一体。作为本发明的优选技术方案,所述前压板和后压板为不锈钢板环形板,由上下两个半圆形环拼合而成,其中前压板与螺栓用螺母紧固,后压板与螺栓的头部焊接固定。进一步优先的,所述密封模块有三种截面类型,分别为扇形胶块、方形胶块和矩形开孔胶块三种;所述矩形开孔胶块的一侧开有半圆形槽,两个矩形开孔胶块的半圆形槽扣合形成管线预留孔。进一步优先的,所述矩形开孔胶块在管线预留孔内的中间位置处设有两道密封圈。进一步优先的,所述胶管内填充密封模块的中间空腔为长方体腔,截面为正方形,四个角为圆弧形状。进一步优先的,所述胶管和密封模块均为三元乙丙橡胶构件;其整体长度为所述人防墙厚度的14~15。此外,本发明还提供上述一种用于人防工程的模块式管孔密封装置的使用方法。当所述预留孔内设有与人防墙一体浇筑的镀锌套管,且管线已经从镀锌套管内部穿过,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、利用胶管的切口将胶管掰开,包裹管线;步骤二、将前压板和后压板通过螺栓安装在胶管上,并进行螺母初拧,完成胶管组装;步骤三、将步骤二组装好的胶管插入镀锌套管内,步骤四、用胶块填充胶管的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块将管线夹紧固定;步骤五、位置固定好之后,再次紧固螺母。若所述预留孔为后期临时开孔,未预埋镀锌套管,且管线尚未穿越预留孔,其特征在于:步骤一、在人防墙的预留孔外侧孔口位置安装内置法兰,构造出局部管孔,给模块式管孔密封装置提供安装条件;所述内置法兰头部的法兰盘设于安装侧预留孔的孔口周围,与人防墙通过膨胀螺栓锚固,颈部的管体嵌装在预留孔内,其外径与预留孔内径相适应;步骤二、将前压板和后压板通过螺栓安装在胶管上,并进行螺母初拧,完成胶管组装;步骤三、将步骤二组装好的胶管插入步骤一内置法兰的管体内;步骤四、用胶块填充胶管的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块将管线夹紧固定;步骤五、位置固定好之后,再次紧固螺母。若所述预留孔为后期临时开孔,孔内未预埋镀锌套管,但有管线穿过,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、在人防墙的预留孔外侧孔口位置安装外置法兰,构造出局部管孔,给模块式管孔密封装置提供安装条件;所述外置法兰由两个半圆形法兰拼合而成,将管线包裹在中间,外置法兰头部的法兰盘朝内设置,与孔口周围的人防墙通过膨胀螺栓锚固;颈部的管体朝外设置,外径与预留孔内径相适应;步骤二、利用胶管的切口将胶管掰开,包裹管线;步骤三、将前压板和后压板通过螺栓安装在胶管上,并进行螺母初拧,完成胶管组装;步骤四、将步骤三组装好的胶管从预留孔外所述管体内嵌装进入预留孔内;步骤五、用胶块填充胶管的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块将管线夹紧固定;步骤六、位置固定好之后,再次紧固螺母。其中,所述内置法兰和外置法兰与人防墙之间均设有胶垫。在安装好外侧钢结构框架之后,将模块式管孔密封装置放置在孔口,通过拧紧不锈钢压板上的螺栓,可使前后压板挤压胶管,使胶管在直径方向上发生形变胀紧,对镀锌套管和胶块在各个方向上都会产生正压力。根据摩擦力产生的原理,F=μN可知,当有正压力存在时,在平行于孔径的方向上会产生相应的摩擦力,此摩擦力即可用来抵抗冲击波的作用。利用形变后胶块紧密贴合且相互之间无缝隙的原理,可达到密闭的作用。与现有技术相比,本发明的技术优势在于:1、结构方面,简单而巧妙的将钢制框架和橡胶模块组合起来。利用橡胶自身的弹性进行挤压从而达到密闭的作用,优点是运行可靠、匹配灵活、便于安装、设计方便、易于拆卸等。模块式配置可以满足多线径管线灵活出线,并可实现防水、抗冲击波、气密和防火的密封效果。有限的减少了后期维修和改造的时间,提高了线缆封堵和更换的工作效率,解决了在人防墙上后开预留孔造成的封堵难题。该装置的所有部件都在工厂厂内完成制造和装配,不但方便现场施工,更有利于实现产品产业化。2、材料方面,使用的是三元乙丙橡胶。这种材料本质上是无极性的,其水密、气密、耐火、耐老化性、电绝缘性、耐化学性、冲击弹性能良好,居通用橡胶之首。目前国内防护设备使用的密封条普遍采用三元乙丙橡胶和连续挤出硫化发泡工艺,该橡胶在耐老化性能、工作环境条件、硫化性能等多方面优于天然橡胶,与之匹配的连续挤出硫化发泡工艺在效率和质量稳定性方面也优于模压发泡工艺。3、成本方面,以管线预留孔密封工作为例,将两种封堵方式进行对比。初次密封时,新型封堵装置比传统封堵材料成本高出25%,但是后期更换或增加管线时,传统封堵材料成本是新型封堵装置的11倍。由此可见本申请在施工全过程周期中起到了降低成本,提高效率的作用。综上,本发明满足单侧封堵,双向受力的要求,利用橡胶的摩擦力来抵抗受力,由于摩擦力的方向是双向的,所以其可抵抗双向的冲击波作用,可承受核5常5级冲击波抗力载荷;具有防毒、防火、防水的功能;模块式封堵配置,满足多种孔径管线需求;结构运行可靠、匹配灵活、便于安装、设计方便、易于拆卸,可重复利用。可满足多种管线孔径的需求,用于密闭穿过人防墙的多种管线。本发明装置适用于人防工程,平时可承托管线,战时期有防护密闭功能。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的上述和或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解,这些附图只是示意性的,并不限制本发明,其中:图1为本发明涉及的传统人防工程管孔封堵做法示意图;图2为本发明涉及的模块式管孔密封装置的整体结构示意图;图3为图2中A-A的剖面结构示意图;图4为本发明涉及的胶管的整体结构示意图;图5为图4中B-B的剖面结构示意图;图6为本发明涉及的密封模块的整体结构示意图;图7为本发明涉及的工况一的人防工程管孔封堵做法示意图;图8为图7的左视图;图9为本发明涉及的工况二的人防工程管孔封堵做法示意图;图10为图9的左视图;图11为本发明涉及的工况三的人防工程管孔封堵做法示意图;图12为图11的左视图。附图标记:1-前压板、2-胶管、2.1-切口、2.2-圆孔凸台、3-密封模块、3.1-扇形胶块、3.2-方形胶块、3.3-矩形开孔胶块、3.4-管线预留孔、4-后压板、5-螺栓、6-螺母、7-管线、8-人防墙、9-预留孔、10-镀锌套管、11-内置法兰、12-外置法兰、13-胶垫。具体实施方式在下文中,将参照附图描述本发明的用于人防工程的模块式管孔密封装置及其使用方法的实施例。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。如图2和图3,一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,设于人防墙8的预留孔9内,其特征在于:为单侧封堵结构,包括前压板1、胶管2、密封模块3和后压板4;如图4和图5,胶管2为厚壁空心管,胶管2内填充密封模块3的中间空腔为长方体腔,截面为正方形,四个角为圆弧形状,胶管2的侧壁上沿管体伸长方向开有一条切口2.1,后部管口内设有圆孔凸台2.2;密封模块3嵌装在胶管1中心的空腔内,其内开设有管线预留孔3.4,供管线7穿过;密封模块3的长度与胶管1的长度相适应;前压板1和后压板4敷设于胶管1的前后两端,三者通过前后贯通的若干螺栓5连接为一体。前压板1和后压板4为不锈钢板环形板,由上下两个半圆形环拼合而成,其中前压板1与螺栓5用螺母6紧固,后压板4与螺栓5的头部焊接固定。前后压板的内径不小于胶管的内径,外径不大于胶管的外径。前后压板位于胶管2的前后两侧,通过螺栓5穿过胶管2相互连接。螺栓5从内向外穿出,内侧螺栓头与后压板焊接牢固,外侧用螺母6将螺栓与前压板拧紧。如图6,密封模块3有三种截面类型,分别为扇形胶块3.1、方形胶块3.2和矩形开孔胶块3.3三种,分别用于填充矩形圆角密封空间的四个顶角、管线周围及其他位置。矩形开孔胶块3.3的一侧开有半圆形槽,两个矩形开孔胶块3.3的半圆形槽扣合形成管线预留孔3.4。密封模块3硬度较大,矩形开孔胶块3.3为可变孔径胶块,使用时可根据穿过管线的不同直径可选用相应孔径的矩形开孔胶块进行密封,待管线全部穿过之后,用其余实心胶块将其余部位填充塞紧。矩形开孔胶块3.3在管线预留孔3.4内的中间位置处设有两道密封圈。其中,胶管1和密封模块3均为三元乙丙橡胶构件;其整体长度为人防墙8厚度的14~15。如图7和图8为本发明涉及的工况一,当预留孔9内设有与人防墙8一体浇筑的镀锌套管10,且管线7已经从镀锌套管10内部穿过,包括如下步骤:步骤一、利用胶管2的切口2.1将胶管掰开,包裹管线7;步骤二、将前压板1和后压板通过螺栓5安装在胶管2上,并进行螺母6初拧,完成胶管组装;步骤三、将步骤二组装好的胶管2插入镀锌套管10内,步骤四、用胶块3填充胶管2的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块3.3将管线7夹紧固定;步骤五、位置固定好之后,再次紧固螺母6,将压力传递给前后压板,再由前后压板压缩胶管2使之发生形变,向外与钢管挤压紧密,防止装置受冲击波反弹力脱出;向内与胶块挤压密实,通过摩擦力,保证胶块与管线、胶块与胶块之间的气密性和抗冲击波力。安装时需预留空间和备用模块,以便后续根据需要将封堵装置打开,轻松完成管线更换、移动或加装工作。如图9和图10为本发明涉及的工况二,若预留孔9为后期临时开孔,未预埋镀锌套管10,且管线7尚未穿越预留孔9,其特征在于:步骤一、在人防墙8的预留孔9外侧孔口位置安装内置法兰11,构造出局部管孔,给模块式管孔密封装置提供安装条件;内置法兰11头部的法兰盘设于安装侧预留孔9的孔口周围,与人防墙8通过膨胀螺栓锚固,颈部的管体嵌装在预留孔9内,其外径与预留孔9内径相适应;步骤二、将前压板1和后压板通过螺栓5安装在胶管2上,并进行螺母6初拧,完成胶管组装;步骤三、将步骤二组装好的胶管2插入步骤一内置法兰11的管体内;步骤四、用胶块3填充胶管2的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块3.3将管线7夹紧固定;步骤五、位置固定好之后,再次紧固螺母6。如图11和图12为本发明涉及的工况三,若预留孔9为后期临时开孔,孔内未预埋镀锌套管10,但有管线7穿过,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、在人防墙8的预留孔9外侧孔口位置安装外置法兰12,构造出局部管孔,给模块式管孔密封装置提供安装条件;外置法兰3.3由两个半圆形法兰拼合而成,将管线7包裹在中间,外置法兰3.3头部的法兰盘朝内设置,与孔口周围的人防墙8通过膨胀螺栓锚固;颈部的管体朝外设置,外径与预留孔9内径相适应;步骤二、利用胶管2的切口2.1将胶管掰开,包裹管线7;步骤三、将前压板1和后压板通过螺栓5安装在胶管2上,并进行螺母6初拧,完成胶管组装;步骤四、将步骤三组装好的胶管2从预留孔9外管体内嵌装进入预留孔9内;步骤五、用胶块3填充胶管2的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块3.3将管线7夹紧固定;步骤六、位置固定好之后,再次紧固螺母6。其中,内置法兰3.2和外置法兰3.3与人防墙8之间均设有胶垫8。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,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。

权利要求:1.一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,设于人防墙(8)的预留孔(9)内,其特征在于:为单侧封堵结构,包括前压板(1)、胶管(2)、密封模块(3)和后压板(4);所述胶管(2)为厚壁空心管,其侧壁上沿管体伸长方向开有一条切口(2.1),后部管口内设有圆孔凸台(2.2);所述密封模块(3)嵌装在胶管(1)中心的空腔内,其内开设有管线预留孔(3.4),供管线(7)穿过;所述前压板(1)和后压板(4)敷设于胶管(1)的前后两端,三者通过前后贯通的若干螺栓(5)连接为一体。2.根据权利要求1所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,其特征在于:所述前压板(1)和后压板(4)为不锈钢板环形板,由上下两个半圆形环拼合而成,其中前压板(1)与螺栓(5)用螺母(6)紧固,后压板(4)与螺栓(5)的头部焊接固定。3.根据权利要求1所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,其特征在于:所述密封模块(3)有三种截面类型,分别为扇形胶块(3.1)、方形胶块(3.2)和矩形开孔胶块(3.3);所述矩形开孔胶块(3.3)的一侧开有半圆形槽,两个矩形开孔胶块(3.3)的半圆形槽扣合形成管线预留孔(3.4)。4.根据权利要求3所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,其特征在于:所述矩形开孔胶块(3.3)在管线预留孔(3.4)内的中间位置处设有两道密封圈。5.根据权利要求1所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,其特征在于:所述胶管(2)内用于填充密封模块(3)的空腔为长方体腔,截面为正方形,四个角部为圆弧形状。6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置,其特征在于:所述胶管(1)和密封模块(3)均为三元乙丙橡胶构件;其整体长度为所述人防墙(8)厚度的14~15。7.权利要求6所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置的使用方法,所述预留孔(9)内设有与人防墙(8)一体浇筑的镀锌套管(10),且管线(7)已经从镀锌套管(10)内部穿过,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、利用胶管(2)的切口(2.1)将胶管掰开,包裹管线(7);步骤二、将前压板(1)和后压板通过螺栓(5)安装在胶管(2)上,并进行螺母(6)初拧,完成胶管组装;步骤三、将步骤二组装好的胶管(2)插入镀锌套管(10)内,步骤四、用胶块(3)填充胶管(2)的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块(3.3)将管线(7)夹紧固定;步骤五、位置固定好之后,再次紧固螺母(6)。8.权利要求6所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置的使用方法,所述预留孔(9)为后期临时开孔,未预埋镀锌套管(10),且管线(7)尚未穿越预留孔(9),其特征在于:步骤一、在人防墙(8)的预留孔(9)外侧孔口位置安装内置法兰(11),构造出局部管孔,给模块式管孔密封装置提供安装条件;所述内置法兰(11)头部的法兰盘设于安装侧预留孔(9)的孔口周围,与人防墙(8)通过膨胀螺栓锚固,颈部的管体嵌装在预留孔(9)内,其外径与预留孔(9)内径相适应;步骤二、将前压板(1)和后压板通过螺栓(5)安装在胶管(2)上,并进行螺母(6)初拧,完成胶管组装;步骤三、将步骤二组装好的胶管(2)插入步骤一内置法兰(11)的管体内;步骤四、用胶块(3)填充胶管(2)的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块(3.3)将管线(7)夹紧固定;步骤五、位置固定好之后,再次紧固螺母(6)。9.权利要求6所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置的使用方法,所述预留孔(9)为后期临时开孔,孔内未预埋镀锌套管(10),但有管线(7)穿过,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、在人防墙(8)的预留孔(9)外侧孔口位置安装外置法兰(12),构造出局部管孔,给模块式管孔密封装置提供安装条件;所述外置法兰(3.3)由两个半圆形法兰拼合而成,将管线(7)包裹在中间,外置法兰(3.3)头部的法兰盘朝内设置,与孔口周围的人防墙(8)通过膨胀螺栓锚固;颈部的管体朝外设置,外径与预留孔(9)内径相适应;步骤二、利用胶管(2)的切口(2.1)将胶管掰开,包裹管线(7);步骤三、将前压板(1)和后压板通过螺栓(5)安装在胶管(2)上,并进行螺母(6)初拧,完成胶管组装;步骤四、将步骤三组装好的胶管(2)从预留孔(9)外所述管体内嵌装进入预留孔(9)内;步骤五、用胶块(3)填充胶管(2)的中间空腔,从下至上依次码放整齐,并用相应孔径的两个矩形开孔胶块(3.3)将管线(7)夹紧固定。10.根据权利要求8或9所述的一种用于人防工程的模块式管孔密封装置的使用方法,其特征在于:所述内置法兰(3.2)和外置法兰(3.3)与人防墙(8)之间均设有胶垫(8)。

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