一种海底隧道管节接头防火防爆结构的制作方法

1.本实用新型属于海底隧道技术领域，具体涉及一种海底隧道管节接头防火防爆结构。


背景技术：

2.海底隧道是在海峡、海湾和河口等处的海底之下建造沟通陆地间交通运输的交通管道，与跨海大桥相比，海底隧道的最大优势莫过于建造在大海底部，不仅不会影响通航，也不会受到海上恶劣天气的影响。
3.海底隧道的开凿方法主要有四种，分别是钻爆法、沉管法、掘进机法和盾构法。其中沉管法是将制作好的管节沉放到海底后再互相连接，两个管节连接处需要采用防水结构密封处理，避免外界海水渗入内部，以此保证隧道内的安全。由于海底隧道内也会发生车祸或其他人为等安全事故，其产生的火灾或爆炸可对隧道产生危害。目前隧道管节内均设有防火防爆结构，而管节连接处的防火防爆则相对薄弱，无法抵御高温或高压作用，不仅会使相邻管节见发生横向或纵向位移，造成隧道的偏移，严重时还会损毁防水结构而导致海水倒灌。
4.因此，本实用新型提供了一种海底隧道管节接头防火防爆结构，以至少解决上述部分问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种海底隧道管节接头防火防爆结构，以至少解决上述部分问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种海底隧道管节接头防火防爆结构，包括设于管节一与管节二连接处内部的第一防火防爆机构和第二防火防爆机构，管节一和管节二连接端面设有第一橡胶止水带，管节一和管节二连接空腔设有第二橡胶止水带；
8.第一防火防爆机构包括设于管节一端面的第一环形防火防爆板a、以及设于管节二端面的第一环形防火防爆板b，第一环形防火防爆板a与第一环形防火防爆板b间隔分布；
9.第二防火防爆机构包括一端固定于管节二内壁上的第二环形防火防爆板，第二环形防火防爆板与管节一内壁之间存留有间隙。
10.进一步地，第二环形防火防爆板、第一环形防火防爆板a、以及第一环形防火防爆板b之间填充有硅酸铝纤维棉。
11.进一步地，管节一端面设有第一环形安装座，第一环形防火防爆板a与第一环形安装座固定相连；管节二端面设有第二环形安装座，第一环形防火防爆板b与第二环形安装座固定相连。
12.进一步地，第一环形防火防爆板a和第一环形防火防爆板b长度均大于管节一和管节二连接空腔长度的四分之三。
13.进一步地，第一环形防火防爆板a和第一环形防火防爆板b之间设有若干个第一环形波纹板，第一环形波纹板外环与第一环形防火防爆板a内壁密封相连，第一环形波纹板内环与第一环形防火防爆板b外壁密封相连。
14.进一步地，第一环形防火防爆板a和第一环形防火防爆板b结构相同，均包括第一环形钢板、设于第一环形钢板上的环形蛭石防火板、以及设于环形蛭石防火板上的第二环形钢板，第一环形钢板和第二环形钢板均采用304不锈钢制成；
15.环形蛭石防火板外周包覆有一层起防水作用的土工膜，土工膜厚度为0.5-0.8mm。
16.进一步地，第一环形钢板顶面开设有与环形蛭石防火板相适配的环形槽，环形蛭石防火板嵌装于环形槽内，第二环形钢板盖设于环形蛭石防火板上并通过螺栓将第二环形钢板、环形蛭石防火板和第一环形钢板紧固相连，第二环形钢板与环形槽连接处设有一圈密封圈。
17.进一步地，环形蛭石防火板包括若干块首尾拼接的弧形蛭石防火板，第二环形钢板包括若干块首尾拼接的弧形钢板，相邻弧形蛭石防火板和相邻弧形钢板之间的缝隙均填装有瓷砖胶。
18.进一步地，管节二端面设有第三环形安装座，第二环形防火防爆板与第三环形安装座固定相连，管节一端面与第二环形防火防爆板之间设有第二环形波纹板，第二环形波纹板外环与管节一端面密封相连，第二环形波纹板内环与第二环形波纹板外壁密封相连。
19.进一步地，第二环形防火防爆板包括第三环形钢板、以及密封盖接于第三环形钢板内壁上的环形铁皮板，第三环形钢板与环形铁皮板之间设有腔体，腔体内均布有若干个支撑钢柱，支撑钢柱两端分别与第三环形钢板和环形铁皮板相固定，腔体内填充有惰性气体，第三环形钢板、环形铁皮板和支撑钢柱均采用304不锈钢制成。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.本实用新型结构简单、设计科学合理，通过在海底隧道管节连接处内壁设第一防火防爆机构和第二防火防爆机构，可对海底隧道内爆炸及火灾险情形成有效防护，如此可有效保证海底隧道内部爆炸和/或火灾险情不会影响管节间密封结构，保证隧道内部安全。
附图说明
22.图1为本实用新型结构剖面图。
23.图2为本实用新型第一环形防火防爆板a或第一环形防火防爆板b剖面图。
24.图3为本实用新型第一环形钢板剖面图。
25.图4为本实用新型环形蛭石防火板剖面图。
26.图5为本实用新型第二环形钢板剖面图。
27.图6为本实用新型弧形蛭石防火板连接图。
28.图7为本实用新型弧形钢板连接图。
29.图8为本实用新型第二环形防火防爆板剖面图。
30.其中，附图标记对应的名称为：
31.1-管节一，2-管节二，4-第一防火防爆机构，5-第二防火防爆机构，6-第一橡胶止水带，7-第二橡胶止水带，11-第一环形安装座，12-第二环形波纹板，21-第二环形安装座，22-第三环形安装座，41-第一环形防火防爆板a，42-第一环形防火防爆板b，43-第一环形波
纹板，44-第一环形钢板，45-环形蛭石防火板，46-第二环形钢板，47-土工膜，48-密封圈，49-瓷砖胶，51-第二环形防火防爆板，52-第三环形钢板，53-环形铁皮板，54-腔体，55-支撑钢柱，56-间隙，441-环形槽，451-弧形蛭石防火板，461-弧形钢板。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.如图1-8所示，本实用新型提供的一种海底隧道管节接头防火防爆结构，包括设于管节一1与管节二2连接处外部的第一防爆机构3、以及设于管节一1与管节二2连接处内部的第一防火防爆机构4和第二防火防爆机构5，管节一1和管节二2连接端面设有第一橡胶止水带6，管节一1和管节二2连接空腔设有第二橡胶止水带7。
36.本实用新型结构简单、设计科学合理，通过在海底隧道管节连接处内壁设第一防火防爆机构和第二防火防爆机构，可对海底隧道内爆炸及火灾险情形成有效防护，如此可有效保证海底隧道内部爆炸和/或火灾险情不会影响管节间第一橡胶止水带6和第二橡胶止水带7的密封性能，保证海底隧道外部泥沙或者是海水不会渗透至隧道内部，从而保证隧道内安全。
37.本实用新型第一橡胶止水带6和第二橡胶止水带7均通过安装座和螺栓密封固定在管节端部，第一橡胶止水带6和第二橡胶止水带7的安装结构可以参考传统海底隧道管节间密封带的安装。
38.本实用新型第一防火防爆机构4包括设于管节一1端面的第一环形防火防爆板a41、以及设于管节二2端面的第一环形防火防爆板b42，第一环形防火防爆板a41与第一环形防火防爆板b42间隔分布。第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42长度均大于管节一1和管节二2连接空腔长度的四分之三。管节一1端面设有第一环形安装座11，第一环形防火防爆板a41与第一环形安装座11固定相连；管节二2端面设有第二环形安装座21，第一环形防火防爆板b42与第二环形安装座21固定相连。
39.本实用新型在管节连接处空腔内设间隔分布的第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42，当海底隧道内部发生火灾或者是爆炸时，可对管节间的第一橡胶止水带
6和第二橡胶止水带7形成双层保护，避免第一橡胶止水带6和第二橡胶止水带7受到海底隧道内部险情影响，保证海底隧道内部不会因险情产生海水倒灌的二次险情。第一环形防火防爆板a41与第一环形防火防爆板b42间隔分布，当管节间受到冲击产生相对位移时，可有效避免第一环形防火防爆板a41与第一环形防火防爆板b42之间产生刚性接触，避免两者在管节间产生相对位移时相互碰撞损坏。
40.本实用新型第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42之间设有若干个第一环形波纹板43，第一环形波纹板43外环与第一环形防火防爆板a41内壁密封相连，第一环形波纹板43内环与第一环形防火防爆板b42外壁密封相连。第一环形波纹板43的数量优选两个，在第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42的端部各设一个，如此可有效提高密封性能。
41.本实用新型第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42结构相同，均包括第一环形钢板44、设于第一环形钢板44上的环形蛭石防火板45、以及设于环形蛭石防火板45上的第二环形钢板46，第一环形钢板44和第二环形钢板46均采用304不锈钢制成；环形蛭石防火板45外周包覆有一层起防水作用的土工膜47，土工膜47厚度为0.5-0.8mm。
42.本实用新型第一环形钢板44顶面开设有与环形蛭石防火板45相适配的环形槽441，环形蛭石防火板45嵌装于环形槽441内，第二环形钢板46盖设于环形蛭石防火板45上并通过螺栓将第二环形钢板46、环形蛭石防火板45和第一环形钢板44紧固相连，第二环形钢板46与环形槽441连接处设有一圈密封圈48。
43.本实用新型环形蛭石防火板45包括若干块首尾拼接的弧形蛭石防火板451，第二环形钢板46包括若干块首尾拼接的弧形钢板461，相邻弧形蛭石防火板451和相邻弧形钢板461之间的缝隙均填装有瓷砖胶49。弧形蛭石防火板451厚度为25mm。
44.本实用新型第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42结构相同，均包括第一环形钢板44、环形蛭石防火板45和第二环形钢板46，第一环形钢板44为整体呈环形，通过环形安装座安装在管节端部，第一环形钢板44外侧设环形槽441，弧形蛭石防火板451一块一块嵌装在环形槽441内，再通过弧形钢板461密封盖接后通过螺栓紧固。如此，第二环形钢板46和第一环形钢板44将环形蛭石防火板45密封封装在两者形成的密封腔室中，环形蛭石防火板45处于密封环境中，可有效防止其受潮影响防火性能。如此设计，不仅防火防爆性能强，而且还能方便后期检修更换弧形蛭石防火板451。
45.本实用新型第二防火防爆机构5包括一端固定于管节二2内壁上的第二环形防火防爆板51，第二环形防火防爆板51与管节一1内壁之间存留有间隙56。
46.本实用新型管节二2端面设有第三环形安装座22，第二环形防火防爆板51与第三环形安装座22固定相连，管节一1端面与第二环形防火防爆板51之间设有第二环形波纹板12，第二环形波纹板12外环与管节一1端面密封相连，第二环形波纹板12内环与第二环形波纹板12外壁密封相连。
47.本实用新型第二环形防火防爆板51与管节一1内壁之间存留有间隙56，当管节间受到冲击产生相对位移时，可有效避免第二环形防火防爆板51与管节一1内壁之间产生刚性接触，避免两者在管节间产生相对位移时相互碰撞损坏。第二环形防火防爆板51与管节一1内壁之间采用第二环形波纹板12相密封，可有效保证管节连接部位的密封。
48.本实用新型第二环形防火防爆板51包括第三环形钢板52、以及密封盖接于第三环
形钢板52内壁上的环形铁皮板53，第三环形钢板52与环形铁皮板53之间设有腔体54，腔体54内均布有若干个支撑钢柱55，支撑钢柱55两端分别与第三环形钢板52和环形铁皮板53相固定，腔体54内填充有惰性气体，第三环形钢板52、环形铁皮板53和支撑钢柱55均采用304不锈钢制成。本实用新型第二环形防火防爆板51也可以采用9.5mm纤维抗暴板或者是铝蜂窝泡沫夹层结构抗暴板，铝蜂窝泡沫夹层结构抗暴板，即两层铝板之间设蜂窝状泡沫夹芯结构组成的抗暴板。
49.本实用新型在第三环形钢板52面向隧道内的内壁上加装有环形铁皮板53，并且环形铁皮板53与第三环形钢板52内壁之间形成有密封的腔体54，该腔体54内填充有惰性气体，当隧道内因爆炸等产生强力冲击波时，能破坏腔体54的密封结构，从而释放腔体54内的惰性气体，防止因爆炸产生二次火灾险情。支撑钢柱55可有效支撑环形铁皮板53，保持外观平整。
50.本实用新型在第二环形防火防爆板51、第一环形防火防爆板a41、以及第一环形防火防爆板b42之间填充有硅酸铝纤维棉。即在第一环形防火防爆板a41和第一环形防火防爆板b42之间、第一环形防火防爆板a41和第二环形防火防爆板51之间、以及第一环形防火防爆板b42和第二环形防火防爆板51之间均匀填充有硅酸铝纤维棉，通过在第二环形防火防爆板51、第一环形防火防爆板a41、以及第一环形防火防爆板b42的间隙内填充硅酸铝纤维棉，硅酸铝纤维棉具有低导热率、低热容量、优良的化学稳定性、优良的热稳定性、及抗震性、优良的抗拉强度、优良的吸音性，如此可有效提高本实用新型一种海底隧道管节接头防火防爆结构的防火抗爆性能。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。