[发明专利]一种隧道防火防爆验算结构及方法

权利要求书

1.一种隧道防火防爆验算结构，其特征在于：包括用于试验的管节接头、第一温度传感器、第二温度传感器（1）、压力传感器、光电式液位传感器（2）、微处理器、显示单元和防火防爆机构（11），所述管节接头包括第一管节（3）和第二管节（4），所述第一温度传感器和压力传感器设置在第一管节（3）端面，第一管节（3）端面与第二管节（4）上固定的第一橡胶止水带（5）之间为接触式密封结构，所述第二温度传感器（1）设置在固定连接第一管节（3）和第二管节（4）的第二橡胶止水带（6）上，第二橡胶止水带（6）上设置光电式液位传感器（2），所述第一温度传感器、第二温度传感器（1）、压力传感器、光电式液位传感器（2）连接微处理器，所述微处理器连接显示单元；所述防火防爆机构（11）包括设于第一管节（3）端面的环形防火防爆板A（1101）、以及设于第二管节（4）端面的环形防火防爆板B（1102），环形防火防爆板A（1101）与环形防火防爆板B（1102）间隔分布，环形防火防爆板A（1101）和环形防火防爆板B（1102）之间设有若干个环形波纹板（1103）；

还包括密封套装于管节接头上的环形密封水套（12），环形密封水套（12）、第一管节（3）、第二管节（4）和第一橡胶止水带（5）相互围成密封腔室（13），环形密封水套（12）上连接有分别与密封腔室（13）相连通的注水管（14）和液压加压管（15），液压加压管（15）与外界液压系统相连接；

所述第一温度传感器和压力传感器呈阵列式分布在第一管节（3）端面，第一橡胶止水带（5）与第一管节（3）的接触面位于阵列式分布区域上，阵列式分布的每一个点阵（8）上均分布一个第一温度传感器和一个压力传感器。

2.如权利要求1所述的隧道防火防爆验算结构，其特征在于：环形密封水套（12）上设有与第一管节（3）相密封的第一环形气囊（16）和与第二管节（4）相密封的第二环形气囊（17）；注水管（14）上设有第一电磁阀（18），液压加压管（15）上设有第二电磁阀（19）。

3.如权利要求1所述的隧道防火防爆验算结构，其特征在于：所述微处理器包括与第一温度传感器、第二温度传感器（1）连接的第一模数转换器，与压力传感器连接的第二模数转换器、与光电式液位传感器（2）连接的第三模数转换器、存储器、数据处理单元、计时器、时间输出单元、温度输出单元和压力输出单元，所述第一模数转换器、第二模数转换器和第三模数转换器均与存储器连接，所述存储器与数据处理单元连接，所述数据处理单元分别连接计时器、温度输出单元和压力输出单元，所述计时器连接时间输出单元，所述温度输出单元、压力输出单元和时间输出单元和显示单元连接。

4.如权利要求3所述的隧道防火防爆验算结构，其特征在于：还包括位移传感器（7），所述位移传感器设置在第一管节（3）端面，用于检测第一管节（3）和第二管节（4）的相对位移；还包括报警单元，所述报警单元和数据处理单元连接。

5.一种隧道防火防爆验算方法，其特征在于：包括：

获取与隧道实际结构相同的用于试验的管节接头；

在管节接头的第一管节（3）端面设置第一温度传感器和压力传感器，用于获取火灾场景下第一橡胶止水带（5）的温度和压力；

在第二橡胶止水带（6）上设置第二温度传感器（1），用于获取火灾场景下第二橡胶止水带（6）的温度；

在第二橡胶止水带（6）上设置光电式液位传感器（2），用于获取火灾场景下第二橡胶止水带（6）是否积水；

通过获取的第一橡胶止水带（5）的温度和第二橡胶止水带（6）的温度分别判断第一橡胶止水带（5）的温度和第二橡胶止水带（6）是否达到破坏温度，如果达到破坏温度则采集达到破坏温度的时间以及火灾场景参数；通过判断第二橡胶止水带（6）是否积水，当出现积水时获取第一橡胶止水带（5）的压力；

如果第一橡胶止水带（5）的温度和第二橡胶止水带（6）两者任一达到破坏温度则需给隧道管节接头进一步加装防火结构；如果第二橡胶止水带（6）出现积水则进一步加装防火结构。

6.如权利要求5所述的隧道防火防爆验算方法，其特征在于：在管节接头的第一管节（3）端面还设置位移传感器（7），用于检测第一管节（3）和第二管节（4）的相对位移。

7.如权利要求5所述的隧道防火防爆验算方法，其特征在于：所述第一温度传感器和压力传感器呈阵列式分布在第一管节（3）端面，所述第一橡胶止水带（5）与第一管节（3）的接触面位于阵列式分布区域上，阵列式分布的每一个点阵（8）上均分布一个第一温度传感器和一个压力传感器。