CN102105643B - 贯穿式阻火装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了在灌注混凝土隔断内形成阻火贯穿部的装置和方法。所述装置和方法使用可与可移除的套管联合使用的膨胀型阻火圈。所述阻火圈可分离地安装在所述套管的所述外表面邻近所述套管的一端。所述套管被设置就位,并且周围灌注混凝土。在所述混凝土硬化之后,所述套管可被移除,以得到固定到所述硬化的混凝土并包含所述阻火圈的贯穿部。所述阻火圈可任选地包括一个或多个保持器和/或一个或多个保温垫片。

Description

贯穿式阻火装置和方法
背景技术
在建筑施工过程中,往往需要提供贯穿建筑物地板、墙壁和天花板的开口或通道(常称为贯穿部),以便穿过管道、线路、电缆等。可通过多种技术在灌注混凝土隔断内形成这种贯穿部,其中包括在隔断成形和硬化后在其中钻孔;或者在灌注混凝土之前设置成形装置(通常称为套管),然后在混凝土硬化之后移除成形装置,以形成贯穿部。
这种贯穿部可提供一种机构,火和烟可通过该机构从建筑物的一个房间蔓延到另一个房间。因此,常常在贯穿部内设置膨胀型阻火材料,这种材料在暴露于足够的高温中时会膨胀并封闭贯穿部,从而可以对贯穿部进行“阻火”。在一种方法中,在贯穿部成形和/或穿过贯穿部设置管子之后,将阻火材料设置在贯穿部内。一种可选方法涉及使用所谓的现浇阻火装置。该装置通常预装有阻火材料(留有将管子穿过贯穿部所需的空间),并在灌注混凝土之前就位,并且在混凝土硬化之后永久性地保持位置。该装置在授予Radke等人的美国专利No.7,080,486中有所描述。
发明内容
本发明公开了在灌注混凝土隔断内形成阻火贯穿部的装置和方法。本文所述装置和方法可与在混凝土内形成贯穿部的常规方法联合使用。该方法常常需要设定位置的可移除的套管和随后灌注在套管周围的流态混凝土。在混凝土硬化之后移除套管,会在硬化的混凝土中留下贯穿孔洞。
根据本发明的公开内容,膨胀型阻火圈被可分离地安装在可移除套管一端附近的套管外表面上。在混凝土被灌注到套管周围并硬化之后,膨胀型阻火圈被固定到混凝土。在移除套管之后,阻火圈仍然附接到混凝土并保持位置。由此形成含有阻火材料的环形圈的贯穿的空隙空间。
就通过单次操作提供阻火贯穿部而言,本文提供的公开内容优于常规方法,在常规方法中,第一步操作提供贯穿部,然后在后续操作中阻火。另外,本文所公开的装置比常规现浇阻火产品更为简单,并且更容易制造。
在一个实施例中,本文所公开的阻火圈可包括有助于将阻火圈固定到硬化的混凝土的至少一个保持器。在多个实施例中,保持器可包括保持托架或多孔保持片。
在一个实施例中,本文所公开的阻火圈可包括至少一个保温垫片。在另一个实施例中,保温垫片具有至少部分充气的材料。在一个具体实施例中,至少部分充气的材料沿至少一个维度透气,并具有至少一个表面向大气环境开放以允许进入空气,并且还具有至少一个维度,材料沿着该维度能显著阻止流态混凝土渗透。在一个可供选择的实施例中,本文所公开的阻火圈可包括至少一个可移除垫片,该垫片可以在混凝土灌注和硬化之后移除,以在阻火圈的至少一部分和硬化的混凝土之间留下充气的腔体。
因此,在一个方面,本发明公开了用于在灌注并硬化的混凝土隔断内形成阻火贯穿部的方法,该方法包括:提供具有外表面、最宽端和最窄端的可移除的套管;在与套管的最宽端相邻处将膨胀型阻火圈可分离地安装在套管的外表面上;将套管设置在模板上;在套管和阻火圈周围灌注流态混凝土;硬化混凝土,使得阻火圈被混凝土牢固固定;以及,从硬化的混凝土中移除套管,以得到至少部分地被套管的形状限定的贯穿部,其中从硬化的混凝土中移除套管导致阻火圈与套管分离、在贯穿部内保持位置并被硬化的混凝土牢固固定。
在另一方面,本发明公开了用于在灌注并硬化的混凝土隔断内形成阻火贯穿部的装置,该装置包括:具有外表面、最宽端和最窄端的可移除的套管;以及,在与套管的最宽端相邻处可分离地安装在套管的外表面上的膨胀型阻火圈;其中,套管被构造为在灌注的混凝土隔断内形成贯穿部,并且其中套管和阻火圈的布置方式使得,从灌注并硬化的混凝土隔断中移除套管会导致阻火圈与套管分离,从而形成其中设置有膨胀型阻火圈的贯穿部。
在另一方面,本发明公开了用于在灌注并硬化的混凝土隔断内形成阻火贯穿部的套件,该套件包括:至少一个膨胀型阻火圈,该阻火圈至少具有外表面,并被构造用于可分离地安装在可移除的细长套管的外表面上;以及,被构造用于固定到阻火圈上的保持器,其中保持器至少包括凸出部分,当把保持器固定到阻火圈上时,该凸出部分相对于阻火圈外表面向外伸出,以便能够被流态混凝土至少部分地包封或至少部分地渗透,使得在流态混凝土硬化之后保持器和阻火圈被硬化的混凝土牢固固定。
附图说明
图1为示例性阻火圈和套管的分解透视图。
图1a为示例性阻火圈和套管沿图1的线1a截取的剖视图。
图2为设置在示例性套管上的示例性阻火圈的剖视图。
图3为设置在示例性套管上的示例性阻火圈的剖视图,其中阻火圈具有保持器。
图4为示例性阻火圈的一部分的剖视图,其中阻火圈上设置有示例性保持托架。
图4a-4d为示例性保持托架的透视图。
图5为示例性阻火圈的一部分的剖视图,其中阻火圈上设置有示例性保持片。
图6为设置在示例性套管上的示例性阻火圈的剖视图,其中阻火圈具有示例性保温垫片。
图7为设置在示例性套管上的示例性阻火圈的剖视图。
图8为具有根据本文所公开的方法安装的示例性阻火圈的混凝土隔断的剖视图。
除非具体指出,否则附图和图中的要素均未按比例绘制。在附图中,始终使用相同的附图标记表示相同的结构。尽管在本公开中可能使用了例如“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”、“上方”、“下方”、“前部”、“背部”、“第一”、“第二”的术语,但应当理解,除非本文指出,这些术语仅在其相对含义下使用。
具体实施方式
本文公开了用于形成阻火贯穿部的装置和方法。本文所述装置和方法可与在混凝土内形成贯穿部(如孔洞)的常规方法联合使用。该方法常常需要如图1、2和3中示例性地示出的可移除的套管(常称为管套、套模等)100。在本发明的上下文中,术语“可移除的”是指套管100的设计和构型使其可从硬化的混凝土中移除(在典型应用中也常这样移除)。结合图1和1a,可移除的套管100通常包括具有外表面101的管状主体110。通常,主体110为细长和/或略微锥形的,使其具有包括最宽端103和最窄端102的截头圆锥体形状(术语“最宽”和“最窄”是就两末端的相对直径而言)。锥形构型可使从硬化的混凝土中移除套管100更加容易,和/或可使套管100更容易堆叠包装。通常,最宽端103打开,最窄端102关闭(如图1a所示),从而限定空间108。通常,套管100包括在最宽端103处从主体110径向向外延伸的凸缘104(同样如图1a所示)。
可移除的套管100常常作为整体成型的塑性单元(例如,可以商品名Crete-Sleeve Form得自Crete-Sleeve(West St.Paul,MN)的产品、可以商品名Econ-O-Sleeve得自Deslauriers(Lakewood,NJ)的产品)提供。在典型应用中,套管100被设置在模板113(通常为胶合板等)上,并让最宽端103邻近模板113,如图2所示。通常,利用穿过凸缘104内的孔107并进入模板113的连接构件(如钉子、螺钉等)112,将套管100附接到模板113。在将流态(即可灌注)混凝土灌注到套管100周围的空间114内的模板113上之后,套管100形成空隙空间,该空间在混凝土硬化之后仍然保持。在随后移除模板113并移除套管100(套管可与模板113一起移除,或者可以随后移除,例如,通过向最窄端102施加力以排出套管100)之后,套管100形成的空隙空间在硬化的混凝土内提供容易制备的贯穿部,通过该贯穿部可以穿入管子或其他物品。
虽然本文总体上使用术语“管子”,但应当注意,该术语旨在泛指可能希望穿过贯穿部的任何管子、管、电缆、导管、线和/或成束或非成束的管、线等的集合。另外,虽然本文结合与可移除(如胶合板)模板113一起使用来大致讨论套管100的用途,但本文所公开的方法和装置也适用于在所谓有凹槽的金属混凝土隔断内形成贯穿部,在该隔断内使用永久性金属模板,而不是可移除模板。另外,虽然本文所公开的方法和装置大致结合在施工现场形成灌注混凝土隔断进行讨论,但该方法和装置也可用于制作预制混凝土隔断(例如,所谓的预制混凝土地板)。
膨胀型阻火圈200被设计为可分离地配合并与本文所公开的可移除的套管100联合使用。因此,参照图1和1a,阻火圈200包括具有内表面201和外表面202的开放式圆柱形形式的环形圈。阻火圈200还包括上边缘203和下边缘204(上下边缘可分别包括上小表面203a和下小表面204a)。术语阻火圈200的“上边缘”和“下边缘”结合设置在套管100上定义,上边缘203是远离套管100的最宽端103的边缘,下边缘204是邻近套管100的最宽端103的边缘。(阻火圈200可以是对称的,因此在将阻火圈200设置在套管100上之前,上边缘和下边缘可以不被限定)。阻火圈200可具有任何常规厚度“t”(参照图1a)。在多个实施例中,厚度“t”可为约1/8英寸、约1/4英寸、约3/8英寸或约1/2英寸。阻火圈200可由阻火材料的单个整体层构成;或者,其可由层叠的两个、三个、四个或更多个阻火材料层构成,以提供所需厚度“t”。阻火圈200可具有任何常规高度“h”(即,其沿轴向维度“y”的长度,参照图1a)。在多个实施例中,阻火圈200具有至少约1/2英寸、1英寸或1.5英寸的高度“h”。在另一个实施例中,阻火圈200具有至多约3.5英寸、3英寸或2.5英寸的高度“h”。
阻火圈200具有内径ID和外径OD,如图1a所示。阻火圈200的内径可以选择,使得阻火圈200可以可分离地安装到给定尺寸的套管100上,如下文将详细讨论的。阻火圈200可以制备成多个不同的尺寸,以适应通常使用的套管100的各种尺寸。例如,如果要使用阻火圈接纳区域109内的套管外径约4英寸的套管,则阻火圈200可以设计为具有约4英寸的内径。
阻火圈200可由任何合适的膨胀型阻火材料构成。因此,阻火圈200可包含膨胀型添加剂;例如,石墨(如,插层石墨、酸处理石墨等)、硅酸钠、蛭石,等等。阻火圈200可由任何合适的市售膨胀型产品(该材料在纤维基质内常常包含一种或多种膨胀型添加剂)形成。例如,可使用的产品包括可以商品名“Interam Ultra GS”得自3M公司(St.Paul,MN)的产品、以商品名“Interam I-10 Series Mat”得自3M公司的产品、以商品名“FS-195”得自3M公司的产品,等等。如果将多层膨胀型材料如上所述层叠在一起以形成膨胀型阻火圈,可以将不同膨胀型材料(例如,具有不同膨胀性质)用于不同层。
可通过允许将阻火材料保持在环形圈构型内的任何合适的方法,由给定的膨胀型阻火材料形成阻火圈200。例如,可以用相对较长和较窄的阻火材料片形成环形圈(例如,将片材的两端连接在一起)。在以这种方式形成环形圈构型的过程中,两端可以彼此接触(例如,直接相连);或者可以彼此靠近,但未必相互接触。两端可通过以下方式彼此相连,或保持彼此靠近:通过机械附件(例如,通过U形钉、夹具、铆钉、缝线、套管、箍等);通过粘附(例如,利用交搭在环形圈两端的压敏粘合剂片材,利用诸如胶水、环氧树脂、热熔粘合剂、光致固化型粘合剂等之类的粘合剂);通过至少包裹包封层内的相连(或相邻)末端,等等。
阻火圈200可以可任选地在内表面201、外表面202、上小表面203a和/或下小表面204a的一部分或全部上具有一个或多个层(任何附图中均未示出)。这些层可为任何合适的目的存在,并可起到多个作用。例如,内表面201可具有有助于保护阻火材料的覆盖层(例如,防止在管子穿过阻火圈200内的开口时损坏阻火材料)。或者,内表面201可具有覆盖层,该覆盖层在混凝土硬化后希望移除套管100时有助于阻火圈200脱离套管100。或者,给定的层可起到双重作用。
该覆盖层可具有一个或多个涂层;或者可具有一个或多个层(例如膜、无纺布等),这一个或多个层可利用(例如)压敏粘合剂施加并粘合到膨胀型材料。
外表面202也可根据需要包括一个或多个覆盖层。这些层可起到保护作用和/或装饰作用,和/或可用来提高混凝土粘合到(例如)阻火圈的能力。
内表面201和/或外表面202上存在的任何这种层在以片材形式存在(形成环形圈之前)时,可以最容易施加到阻火材料上。通常,这些层在由制造商供货时存在于膨胀型产品上。
不论是否存在上述可选层,都可以在阻火材料以圈的形式存在时可任选地将一个或多个层(任何附图中均未示出)施加到阻火材料;或者在阻火材料成形为圈之前或过程中进行施加。因此,这些层不仅可以覆盖内表面201和外表面202,也可以覆盖上小表面203a和下小表面204a。这些覆盖层可为膨胀型材料提供增强的保护作用,防止在安装套管、从硬化的混凝土中移除套管、将管子穿过阻火贯穿部等过程中损坏膨胀型材料。这些覆盖层也可提供一种可用的方法,以将阻火材料保持在环形构型内。例如,可以将相对较长和较窄的阻火材料片(或层叠片)形成环形圈,然后部分或全部地包封(或包裹)在一种或多种包覆材料中。这种包覆或包封材料可包括(例如)金属箔层、塑料层、稀松布层、粘合剂层等中的任一种或全部。
如上所述,这种包封有助于让阻火材料保持上述环形圈构型;其也可以起保护作用,可以起装饰作用,可以增强混凝土粘合到包封层的能力,等等。不论是在环形圈成形之前、过程中或之后施加到阻火材料,任何这种层、涂层、封壳、包裹等都不应不可取地减损阻火圈充分实现其阻火功能的能力(例如,这种涂层等不应严重限制膨胀型阻火材料接触高温时膨胀的能力)。具体地讲,这种涂层等不应不可取地减损阻火材料通过下文详述的任何所需阻火能力测试的能力。
在应用中,阻火圈200的设计和尺寸使其可以滑动安装到套管100的外表面101,以便将其可分离地设置在套管100的阻火圈接纳区109,如图1-2所示。阻火圈200可至少部分地通过凸缘104的存在可分离地保持位置(当阻火圈200被设置为使阻火圈200的下边缘204接触凸缘104的上表面105时)。或者,阻火圈200可至少部分地通过摩擦配合可分离地保持位置,这种摩擦配合是由阻火圈接纳区109内的套管100的外表面101施加到阻火圈200的内表面201上的压力产生。或者,可以采用两种机制的一些组合。
由此将阻火圈200可分离地安装到套管100的外表面101的阻火圈接纳区109。所谓“可分离地”是指阻火圈200安装到套管100上,使得在套管/阻火圈组件周围灌注流态混凝土的动作不会使阻火圈200脱离套管100,并且使得在需要时(即在混凝土硬化后),阻火圈200和套管100可彼此分离(例如通过向套管100施加足够的力,同时使阻火圈200固定在硬化的混凝土中),但不会损坏或毁坏阻火圈200。
如本文所述,套管100往往略呈锥形。如果存在这种情况,则在设计阻火圈200的尺寸(内径、高度等)和其他性质时可以考虑这种锥形情况。具体地讲,鉴于套管100为锥形,阻火圈200可被设计成使得在套管100的阻火圈接纳区109内,流态混凝土在阻火圈200的内表面201和套管100的外表面101之间渗透的能力被最小化。因此,阻火圈200的内径可被加工成非常接近套管100在阻火圈接纳区109的(外)径。特别地,如果希望利用摩擦配合至少部分地帮助将阻火圈200可分离地保持在套管100上,则可以将阻火圈200的加工内径选择为略小于套管100在阻火圈接纳区109的外径(当阻火圈200至少略微地可弹性膨胀时,这种构型可能最有用)。如果阻火圈200充分适形,则阻火圈200的上部(即最靠近上边缘203的部分)可径向向内变形,以便在将阻火圈200可分离地安装到套管100上时,以最小化套管100的外表面101与阻火圈200的内表面201之间的任何间隙(这种变形可以在将阻火圈200可分离地安装到套管100上之前或之后进行)。
在另一个实施例中,阻火圈200可被设计成使内表面201具有锥形,该锥形紧密配合要在上面可分离地安装阻火圈200的套管100的锥形。在该实施例中,具有外表面202的阻火圈200的主体可以是锥形,以使得阻火圈200的厚度“t”相对不变;或者,外表面202可以相对不呈锥形,从而使阻火圈200的厚度“t”在上边缘203较大,而在下边缘204较小。
如果需要,可通过设置密封圈进一步减小流态混凝土在套管100的外表面101和阻火圈200的内表面201之间渗透的可能。该密封圈可包括(例如)环状密封圈(即封盖),其内径在阻火圈200的上边缘203所处的位置处与套管100的外径紧密配合,其外径至少略微大于阻火圈200的内径。当阻火圈200被设置在套管100上时,可以将该密封圈设置为靠近阻火圈200的上边缘203,使得密封圈基本上覆盖套管100的外表面101和阻火圈200的内表面201之间的任何间隙。该密封圈可以在供货时预先安装在阻火圈200顶部(例如,用粘合剂粘合到阻火圈200的上小表面203a),或者可以在施工现场设置到阻火圈200顶部。该密封圈可被构造为在混凝土灌注和硬化之后被移除;或者,该密封圈可被构造为在成形的贯穿部内保持位置。在后一种情况下,密封圈也可起到密封烟和/或水的作用。
参照图2,上述方法的结果是阻火圈200被可分离地安装到套管100的阻火圈接纳区109的外表面101上。接着,将套管100设置(通常为附接)在模板113上,然后再灌注和硬化混凝土。灌注和硬化混凝土可以形成与套管100相对应的空隙空间,并且也可以牢固地将阻火圈200附接到混凝土(以在移除套管100时将阻火圈200被不可取地从贯穿部中移除的可能降至最低,并且也可以在随后将管子穿过贯穿部时将阻火圈200错位的可能降至最低)。这种阻火圈200与混凝土的附接可通过下列方式进行:将混凝土直接粘合到阻火圈200的至少一些部分;或者用混凝土形成某些阻碍物,该阻碍物可防止移除阻火圈200;或者通过这两种机制的某些组合。
阻火圈200和/或套管100可被设计成提高阻火圈200被硬化的混凝土牢固固定的程度。例如,在一种构型中,阻火圈200和/或套管100可被构造为当把阻火圈200设置到套管100上合适的位置时,阻火圈200的下边缘204(如下小表面204a)的至少一部分和凸缘104的上表面105之间存在少量空间(例如1-10mm宽)。该空间可允许流态混凝土流入其中并硬化,以在阻火圈200下面形成硬化混凝土的凸起(例如凸缘或唇缘),该凸起可通过物理方式阻止移除阻火圈200,从而有助于将阻火圈200在硬化的混凝土中牢固固定位置。
也可以提高将流态混凝土直接粘合到阻火圈200(或阻火圈200的外表面202上存在的任何覆盖层、包裹物、封壳等)的程度。因此,可以对阻火圈200或任何上述层等进行处理(例如,用底漆、表面处理剂、键合剂、润湿剂、粘结层等),以通过化学方式增强所发生的任何结合。或者,可以对阻火圈200进行构造或加工,以通过物理方式增强所发生的任何结合。例如,阻火圈200的外表面202可被纹理化、结构化、粗糙化、压印、打褶等,以增强流态混凝土与表面相互作用并结合的能力。在这种类型的一个实施例中,可使用具有表面纹理、多孔性等的覆盖层、包裹物、封壳等,以增强流态混凝土与覆盖层相互作用并结合的能力。(虽然本文一般性地使用术语“混凝土”,但应当指出,该术语旨在泛指被灌注然后硬化的任何粘结性建筑材料。)
在一个实施例中,可以在阻火圈200上设置至少一个保持器300,以增强混凝土将阻火圈200保持和固定位置的能力。图3示出了保持器300的一般表示。当存在时,保持器300应当连接并充分固定到阻火圈上200。保持器300应被构造为使得流态混凝土可与保持器300相互作用,从而当混凝土硬化时,保持器300(进而阻火圈200)被充分固定到混凝土。虽然不希望通过理论或机制限制,但这种保持器300可通过两种通用机制发挥作用。在第一机制中,保持器300被设计(如成形)为使得流态混凝土可以至少部分地围绕或包封保持器300的至少一部分的外部,从而在混凝土硬化时,保持器300被牢固固定。在第二机制中,保持器300被设计为使得流态混凝土可以至少部分地渗透保持器300的至少一部分的内部,从而在混凝土硬化时,保持器300被牢固固定。
在保持器300按照第一机制发挥作用的一个实施例中,保持器300具有以图4和4a中的示例性方式绘出的保持托架310。示例性保持托架310具有至少一个凸出部分314,该部分相对于阻火圈200的外表面202以任何合适的角度向外延伸,使得流态混凝土能够包封凸出部分314的至少一部分。因此,混凝土至少部分地围绕凸出部分314的一部分的硬化会增强硬化的混凝土牢固固定保持托架310的能力。
在多个实施例中,凸出部分314可被设计成进一步增强混凝土包封和牢固固定保持托架310的能力。在图4和4a的示例性实施例中,凸出部分314具有附加的“钉头”部分,该部分连接到凸出部分314,并成一角度从凸出部分伸出(图4所示角度为约90度,但可以选择任何合适的角度)。在该实施例中,只要提供所需功能,凸出部分314和/或钉头部分315可根据需要设置(即以任何角度,并具有任何长度的凸出部分314和钉头部分315)。
保持托架310的该凸出部分314可采用许多其他改进设计。当然,在一些设计中,可以不存在明确限定的钉头部分。所需要的仅仅是凸出部分314能够至少部分地被流态混凝土以某种方式围绕,以有助于将保持托架310固定到硬化的混凝土。因此,只要凸出部分314离开平坦、平面、连续的片材,或者凸出部分314具有附接到其上的附加部件,可以采用任何设计。例如,凸出部分314可被设计成钩形或J形(一定程度上类似于图4和4a的设计,不同的是凸出部分314可与钉头部分315成为一体,而不是在某个接头处相连)。或者,凸出部分314可被扭曲(例如,扭曲成螺丝锥形状),如图4b的示例性设计所示。凸出部分314可以分叉,如图4c的示例性设计所示。凸出部分314可被打褶、折成手风琴状、折成波状、形成环状等(任何附图中均未示出),和/或可具有附接到其上的这种褶皱状结构。凸出部分314可具有一个或多个孔,如图4b所示。概括地说,只要离开平坦、平面、不间断结构,以增强混凝土牢固固定保持托架310的能力,凸出部分314的任何设计都在发明人设想的设计范围内。
保持托架310也可具有如图4所示的外侧部分313,该部分被设计成邻近阻火圈200的外表面202的至少一部分,因此称为外侧部分。托架310的外侧部分313可接触阻火圈200的外表面202,并且在某些实施例中,可以通过(例如)一层双面胶附接到阻火圈200的表面202,该双面胶在任何附图中均未示出(如果这样直接附接到阻火圈200的表面202,则不需要托架310的一个或两个下述部分312和/或311。)
在一些实施例中,保持托架310以机械方式附接到阻火圈200;即,通过托架部分313、312和/或311施加在阻火圈200上的组合压力进行附接。因此在这些实施例中,托架310可具有如图4所示的内侧部分311,该部分被设计成邻近阻火圈200的内表面201的至少一部分,因此称为内侧部分。托架310的内侧部分311可接触阻火圈200的内表面201的至少一部分。因此,内侧部分311有助于固定阻火圈200,并且也可以保护阻火圈200的内表面201(例如,防止在将管子穿过阻火贯穿部时损坏内表面)。
参照图4,在一些实施例中,托架310也可具有支架部分312,该部分邻近阻火圈200的下边缘204,并且至少用来连接阻火圈200的外侧部分313和内侧部分311(如果有)。支架部分312可以接触阻火圈200的下边缘204(如下小表面204a),并且在如此接触下边缘204时可用来支撑阻火圈200(如果保持托架的部分313和311分别向阻火圈的表面202和201施加足够的压力,即使支架部分312不接触阻火圈200的下边缘204,保持托架310仍然可以牢固固定阻火圈200。)。支架部分312也可以用来保护阻火圈200的下小表面204a,使其在管子穿过阻火贯穿部时不会受损,如图8所示。
保持托架310的任何或全部部件都可以设计成具有最佳性能,以增强硬化的混凝土牢固固定阻火圈200的能力。保持托架310的这种部件和特征也可以起其他作用。此外,它们当然也不应减损阻火圈200发挥正常功能的能力。可以相应选择保持托架310的设计及其结构材料。例如,可以选择内侧部分311的长度、宽度和/或厚度及结构材料,以使得内侧部分311不会不可取地阻止阻火圈200在暴露于足够的高温中时径向向内膨胀。因此,在一个实施例中,保持托架310的内侧部分311为可偏转的,使得阻火圈200径向向内膨胀时,内侧部分311的至少一部分可径向向内偏转,以便进行膨胀。这种偏转可通过以下方式发生:内侧部分311为可弯曲或可变形的;或者内侧部分311为可断裂的(例如,在内侧部分311内某处或内侧部分311与支架部分312的连接处具有可断裂接头或弱线)。在本文中,“可偏转的”概念也涵盖可通过熔融、灼烧、分解等变形和/或移除的材料。
保持托架310的结构材料可根据需要进行选择。(保持托架310的各个部分可由单独的材料单独制备,然后再连在一起;但在大多数应用中,可能优选的是,托架310具有所有部分均由相同材料构成的一体化结构。)例如,由于金属具有良好的导热率,可以使用金属(发生火灾时,为了使阻火材料更快速地受热,可能需要良好的导热率)。或者,可以使用聚合物材料。如果需要,可选择聚合物材料,使其在燃烧之前不显著熔融、流动、分解等(因此在这种情况下,可选择热固性材料,而不是热塑性材料)。如果需要,聚合物材料可包含耐燃或阻燃材料。
如果需要,可以选择保持托架310的设计和结构材料,以增强(热)空气接触阻火圈200的部分的能力(这样可以提高阻火圈200对升高的温度的响应速率)。因此,例如,如果需要增强空气接触阻火圈200的内表面201的能力,可以在保持托架310的内侧部分311内设置一个或多个孔,如图4c中以示例性方式所示。相似地,如果需要增强空气接触阻火圈200的下边缘204(如下小表面204a)的能力,可以在保持托架310的支架部分312内设置一个或多个孔,如图4b中以示例性方式所示。在该方法的变型中,保持托架310的内侧部分311、支架部分312和外侧部分313中的任何部分或全部可由不连续的材料(例如网片、筛网等)制成。
可结合材料成分和尺寸选择材料厚度,以提供最佳性能。例如,图4所示示例性保持托架可由一块金属(如钢、铝等)制成,其厚度大致在约20标准尺至约30标准尺的范围内。
本文所设想的保持托架可具有任何合适的设计和布置方式。例如,可以在阻火圈200周围多个位置处周向间隔地设置一个或多个单独的保持托架。在另一个实施例中,该保持托架各部分的任何或全部可被设计成部分或完全地围绕阻火圈200周围延伸。例如,内侧部分311、支架部分312和外侧部分313中任何一者或全部可作为圈提供以形成箍,在该箍上可以设置一个或多个单独的凸出部分314。例如,图4d所示示例性保持箍具有以连续箍形式存在的支架部分312,该箍具有连接到其上的三个周向间隔的外侧部分313/凸出部分314/钉头部分315组件,并且另外具有连接到其上的三个周向间隔的内侧部分311。(在该示例性实施例中,内侧部分与外侧部分/凸出部分/钉头部分组件成交错关系。)
虽然在任何附图中均未示出,但如果需要,保持托架310可具有邻近阻火圈200的上边缘203的部分。在该设计的一个实施例中,保持托架310具有在整个阻火圈200周围穿过的结构。该结构可具有基本上包封阻火圈200的环形形状,该环形形状具有从中向外(相对于阻火圈200的外表面202)伸出的部分(例如终端部分)。这类结构(常常统称为捆带、扎带等,如美国专利No.D505064中所示)可具有一定程度上呈圆形的套环(而不是如图4-4d的示例性图示所示在相对锐角处相连的较直部分)。这种一般类型的结构在发明人设想的设计范围内。
保持托架310如果需要可包括一些特征,利用这些特征可以将保持托架310手动固定到硬化的混凝土上(该特征可以代替用来在混凝土的硬化作用下将托架固定到混凝土的上述特征,或作为其补充)。例如,保持托架310可包括具有孔的一个或多个凸块,利用穿过该孔的钉子、螺钉或其他扣紧部件可以将凸块(进而托架)固定到硬化的混凝土。
如上所述,在使保持器300工作的第二通用机制中,保持器300被设计成使得流态混凝土可以至少部分地渗透保持器的至少一部分,从而当混凝土硬化时,保持器被牢固固定。
在保持器300按照第二机制工作的一个实施例中,保持器300具有如图5中所示例性示出的多孔保持构件330。在图5中,多孔保持构件330包括具有多孔内表面331和多孔外表面332的一片多孔材料。多孔保持构件330可通过任何合适的方法附接到阻火圈200。例如,多孔保持构件330的内表面333可通过(例如)使用双面粘合剂层(图5中未示出)粘合到阻火圈200的外表面202。也可以采用其他布置方式和紧固方法(例如,机械紧固等)。不论多孔保持构件330采用何种具体设计、形状等以及用何种方法将其紧固到阻火圈200,该构件的基本特征是其具有多孔性,使得流态混凝土可以至少部分地渗透到构件中。因此,混凝土的后续硬化会导致构件(进而阻火圈200)被牢靠地连接到混凝土。因此,多孔保持构件330大致包含具有多孔性以提供这种功能的任何材料。例如,多孔保持构件330可包括具有相对较大孔径的一片纤维材料(使得流态混凝土可以至少部分地渗透到材料内部)。可将市售材料用于此应用。该材料可为聚合物(例如,可得自3M公司的熟知的Scotchbrite材料)或无机材料(例如,烧结的陶瓷材料、具有无机纤维的材料,等等)。无机材料的类别也包括多孔金属(例如,金属网片、筛网、原纤化金属、烧结金属,等等)。
当然,某些结构和/或材料不能简单地划入以上所列第一和第二通用保持机制。也就是说,某些结构可能显示具有两种特征。例如,可以采用被构造为通过以下两种方式实现保持功能的多孔结构:混凝土至少部分地渗透到材料的多孔内部;混凝土至少部分地包围结构的外部。例如,图4-4d所示保持托架可被设计成使得至少凸出部分314由多孔和/或不连续材料制成,例如网片或筛网(金属、聚合物、陶瓷等)、原纤化金属、打孔金属、等等。如果需要,可以组合使用依靠两种机制的保持器。也就是说,一个或多个保持托架310可与一个或多个多孔保持构件330联合使用。
可能有利的是,提供一个或多个可选的保温垫片,使得当阻火圈200安装到贯穿部内时,在阻火圈200的至少一部分和硬化混凝土之间提供增强的保温效果。这种增强的保温效果可降低混凝土充当散热器的趋势,从而增强遇到温度升高(例如,因火灾)情况时阻火圈200快速响应的能力。
因此,图6所示为支撑在至少一个保温垫片400上的阻火圈200的一般表示。在一个实施例中,保温垫片400可包括邻近阻火圈200的外表面202的一部分或全部设置的一层保温材料。在一个实施例中,保温垫片400包括内表面404、外表面403、下边缘401和上边缘402(下边缘和上边缘可分别包括下小表面401a和上小表面402a),保温垫片的内表面404邻近阻火圈200的外表面202,保温垫片400的外表面403远离阻火圈200的外表面202,下边缘401邻近阻火圈200的下边缘204,上边缘402远离阻火圈200的下边缘204。在一个具体实施例中,保温垫片400的内表面404的至少一部分附接(例如,通过一层双面胶)到阻火圈200的外表面202。在一个替代实施例中,保温垫片400可作为一件提供,该垫片不直接附接到表面202,而是与表面202相邻,并通过除了直接附接到表面202之外的方法(如粘合剂)保持位置。例如,保温垫片400可作为保温材料的环形圈提供,该环形圈具有略大于阻火圈200外径的内径。接着将这两个圈以重叠同心圆关系设置在一起,并使用至少一个保持托架310保持在一起,该保持托架被设计成(例如,通过支架部分312的宽度和/或外侧部分313与内侧部分311之间的距离)适应阻火圈200和保温圈的组合厚度。
保温垫片400可以完全围绕阻火圈200的周边(例如,作为上述保温圈)提供;或者,保温垫片400可作为围绕阻火圈200周边周向间隔的不连续件提供。例如,保温垫片400的离散件可围绕阻火圈200的周边与保持器300周向交替。
无论如何设置,保温垫片400可由任何合适的材料构成,该材料用来减少阻火圈200(或表面202上存在的任何封壳、包裹物等)与硬化的混凝土之间的热传导。因此,保温垫片400可采用具有相对较低导热率的任何材料,包括普通聚合物材料、陶瓷等。
在一个具体实施例中,保温垫片400包括至少部分地充气的材料。该材料可包括(例如)泡沫(开孔或闭孔)、纤维材料(例如非织造、针织或织造材料)、网状材料、网片或筛网、具有气阱、蜂窝等的材料。这种保温垫片可利用空气相对较低的导热率,以至少部分地将阻火圈200与相邻混凝土之间绝热。
在一个具体实施例中,至少部分充气的材料能让空气透过其内部的至少一部分(例如,由开孔泡沫而不是闭孔泡沫构成)。在该具体实施例的一个附加特征中,保温垫片400的下小表面401a可透过空气(例如,在不被某些外部结构阻挡的情况下,允许空气进入)。因此参照图6,在该实施例中,保温垫片400包括具有至少部分地透气的内部的结构,并且还包括下小表面401a,该小表面在将阻火圈200装入贯穿部时(即,移除套管100之后)通往大气。该布置方式允许空气经下小表面401a进入保温垫片400,使得空气可以渗透到阻火圈200的外表面202或附近。该布置方式不但可以提高阻火圈200与混凝土的绝热性,而且还可以允许(热)空气进入保温垫片400,从而进一步提高阻火圈200对热空气存在的快速响应能力。
因此在该实施例中,保温垫片400包括透气性材料。该材料包括(例如)透气性多孔材料(例如,某些纤维材料、开孔泡沫材料、非织造材料、织造或针织材料、网状材料、隔膜等),其可以为聚合物型、矿物/陶瓷、金属等。
在另一个实施例中,保温垫片400包含至少部分地透气的材料,沿该材料的至少一个维度可以部分或完全地降低流态混凝土渗透到其中的能力。该材料包括多孔材料(例如,上述多孔材料),其被设计或选择为透气但降低流态混凝土沿至少一个轴线润湿和渗透该材料的能力。通过正确选择多孔材料的孔径、纤维尺寸、表面润湿性等性质,可以实现这种允许空气流动但基本防止流态混凝土流动的能力。
在一个实施例中,至少部分地透气的材料具有至少一个维度可以降低流态混凝土沿该维度渗透到其中的能力,该实施例包括这样的材料:该材料包含至少一个导管,空气可通过该导管朝阻火圈200的上边缘203方向穿透垫片。(在这种情况下,上述多孔透气材料可被视为包含多个这类透气导管的材料)。因此在多个实施例中,可以采用包含具有褶皱、波纹、通道等(为空气流动提供至少一个导管)的材料的保温垫片400,其中导管被取向为允许空气在大致朝阻火圈200的上边缘203的方向透过垫片400。在一个具体实施例中,这些通道可被取向为大致平行于图6的“y”轴。然而,只要该通道允许空气在大致朝上边缘203的方向流动,这些通道可被取向为任何角度(例如,距“y”轴25度、45度、65度等)。
在该实施例中,保温垫片400的(至少)一个维度具有如上所述基本透气的导管,并且也具有至少一个维度基本上不可渗透流态混凝土。在这种类型的一个具体实施例中,保温垫片400包含透气导管,该导管被取向为允许大致朝垫片400的上边缘402透过空气,并且沿图6的径向轴线“r”方向不可渗透流态混凝土。这种保温垫片可包括(例如)具有大致平行于图6的“y”轴延伸的带槽或波纹状结构,并且具有覆盖保温垫片400的外表面403的不透水盖板。或者,这种保温垫片可包括具有覆盖外表面403的不透水盖板的多孔(如纤维)、透气材料。
在上述实施例中,可能有用的是,通过覆盖、密封或以其他方式处理来使保温垫片400的上小表面402a基本上不渗透流态混凝土。
在某些实施例中,保温垫片400可由某种材料构成,该材料会熔融、分解、燃烧等,通过这种方式提高(热)空气向上(例如向阻火圈200的上边缘203)渗透的能力。在这种类型的一个具体实施例中,可以利用受热时(部分地、基本上或完全)熔融、燃烧、分解等的牺牲性材料在阻火贯穿部内(例如,在阻火圈200的至少一部分与周围混凝土之间)设置开放式充气腔体。在该实施例中,可能不需要使用初始充气和/或透气(如多孔)的材料。相反,可以使用具有固体材料(如蜡环)的可移除垫片,该材料会熔融、燃烧、分解等,以在阻火圈200的至少一部分和周围混凝土之间留下至少部分空(充气)的开放式空腔。
在该实施例的变型中,垫片材料没必要一定通过施加热量(例如通过熔化、燃烧等)移除,也可以物理移除。例如,这种临时垫片可包含这样的材料:该材料能在混凝土灌注和硬化之后被移除(例如,完好地以单片形式或通过研磨以颗粒形式移除),以在阻火圈200的至少一部分和周围混凝土之间留下至少部分空(充气)的开放式腔体。
在某些实施例中,上述多孔保持构件330也可充当多孔保温层。通过将多孔保持构件330设计成具有下列性质(孔隙率、密度、润湿性等)和尺寸,可实现该功能:流态混凝土能够充分渗透到多孔保持构件330的多孔内部331,以将构件330(进而阻火圈200)充分固定到硬化的混凝土,但又没有足够彻底地渗透到多孔保持构件330的多孔内部331,以至于完全充满多孔内部,进而导致构件330的保温功能和/或330的透气功能受到削弱或破坏。
虽然在本文中总体上被称为圈,并被描述成适合设置在大致圆柱形的截头圆锥体套管上,但本文所公开的阻火圈可被成形为允许将阻火圈正确设置在特定形状的套管上的任何合适的形状(例如,当沿图2的“y”轴观察时,横截面为椭圆形、正方形、矩形等)。也就是说,如果使用横截面为椭圆形或正方形的套管,可以使用椭圆形或正方形的阻火“圈”200与之匹配。在这种情况下,本文所用诸如圈、直径、周边等之类的术语应被理解为与这种非圆形套管的等同参数相对应。
在常规应用中,套管100通常至少略微呈锥形;然而,如果需要,套管100可为非锥形(例如直的圆柱形),只要不会严重妨碍套管100的功能。在常规应用中,套管100的最宽端103通常开放,而套管100的最窄端102通常封闭。然而,如果需要,最宽端103可以封闭,和/或最窄端102可以开放,只要不会不可取地妨碍套管100的功能。
虽然本文所公开的方法和装置可与现有套管一起使用,但可以在套管上提供某些可选特征,以增强阻火圈的功能。因此,图7以示例性方式示出了某些特征。一个这样的特征是从凸缘104的上表面105伸出的保持特征111(其可以具有高度为几毫米的凸缘,或者可为高度1毫米或更短的短插芯)。该保持特征可有助于将阻火圈200设置和保持在套管100上。此外,如果需要,该特征可能有助于最大限度降低流态混凝土在凸缘104的上表面105和阻火圈200的下边缘204之间渗透的能力。在另一个实施例中,特征111可被设计成(例如具有足够的高度,并足够靠近阻火圈200的外表面202)充当上述可移除的垫片(因此,在从硬化的混凝土中移除套管100之后,在原先被特征111占据的空间内会留下开放式腔体)。
另一个可选特征是保持特征115(其可以具有高度为几毫米的凸缘,或者可以为纤小到高度1毫米或以下的凸缘),在套管100的阻火圈接纳区109的最上端处,该特征从套管100的主体110的外表面101径向向外伸出。该保持特征可能有助于将阻火圈200设置和保持在套管100上。此外,该特征可能有助于最大限度降低流态混凝土在套管100的主体110的外表面101和阻火圈200的内表面201之间渗透的能力。
特征115和111可作为连续特征(如圈)提供;或者可作为间隔设置在套管100的主体和/或凸缘周围的一个或多个单独的离散特征提供,前提是该特征111和115应被设计为不严重影响将阻火圈200可分离地安装到套管100上、根据需要从硬化的混凝土中移除套管100等的能力。
图7示出了可增强阻火圈200的性能的另一个任选特征。在图7中,套管100的主体110的阻火圈接纳区109不是锥形。因此,可以提高将阻火圈200摩擦装配到套管100的能力,并且可以最小化套管100的外表面101和阻火圈200的内表面201之间的任何间隙(由套管100的主体110的锥形所引起),从而将流态混凝土在套管100的主体110的外表面101和阻火圈200的内表面201之间渗透的能力降至最低。在这种情况下,如果需要,套管100的主体110的剩余部分(在阻火圈接纳区109和最窄端102之间)仍然可以成锥形。
参照图3和8,本文所公开的方法包括:将阻火圈200设置到套管100上;将套管100设置到模板113上;灌注流态混凝土,使其填充套管100外部的至少一部分空间114;硬化混凝土;以及移除模板113和套管100(不论同时或单独)。这样会在硬化的混凝土501内留下如图8所示的空隙空间(贯穿部)502(因存在钉子112所产生的特征未示出)。移除套管100的动作导致阻火圈200与套管100分离,并使阻火圈200在贯穿部502内牢牢保持位置,如图8所示。
在图8的示例性图示中示出了保持托架310,并且所示混凝土501具有包封的保持托架310的凸出部分314和钉头部分315,从而有助于将阻火圈200固定到硬化的混凝土501。图8的示例性图示中还示出了保温垫片400。保温垫片400包括透气的内部区域405、不可渗透流态混凝土的外表面403、不可渗透流态混凝土的上小表面402a和透气且通往混凝土隔断501下方的空间504的下小表面401a。
因此,图8所示为已经通过本发明所公开的方法阻火的贯穿部。(所示管子503已经穿过贯穿部502。)如本文所述,将阻火圈200设置到套管100上导致阻火圈200被设置在贯穿部502的下端。因此,阻火圈200被有利地设置为一旦混凝土隔断501下方的空间504内发生火灾可以迅速响应(如膨胀)。
在一个实施例中,上述装置和方法使得含有膨胀型阻火圈200的贯穿部502能够通过与阻火能力有关的某些测试。在一个具体实施例中,含有膨胀型阻火圈200的贯穿部502满足ASTM E 814-06中的要求(按照2006年的规定)。
阻火圈200的厚度“t”可根据要被阻火的贯穿部的直径选择。例如,相对较薄的阻火圈200(例如厚度约1/8英寸)可能适合相对较小的贯穿部直径(例如约2英寸),而相对较厚的阻火圈200(例如厚度约1/2英寸)可能适合相对较大的贯穿部直径(例如约5英寸)。
套管100可具有预先施加的阻火圈200;或者将阻火圈200设置到套管100上可以在施工现场进行(例如,当阻火圈200与套管100单独提供时)。将阻火圈200设置到套管100上可以在将套管100设置到模板113上之前进行;或者可根据需要颠倒顺序。如果保持器300(例如托架310)与阻火圈200联合使用,则可以将保持器300预先施加到阻火圈200上;或者可以在施工现场将保持器300设置到阻火圈200上。同样,如果保温垫片400与阻火圈200联合使用,则可以将保温垫片400预先施加到阻火圈200上;或者可以在施工现场将保温垫片400设置到阻火圈200上。
实例
按照下列工序制备膨胀型阻火圈。从3M公司(St.Paul,MN)购得厚约1/8英寸、宽约2英寸、长约16英寸的Interam石墨垫(Interam Graphite Mat)(Ultra GS)。从3M公司购得厚约7/32英寸、宽约2英寸、长约16英寸的Interam I-10系列垫(Interam I-10Series Mat)。制备以Ultra GS为两个外层、I-10为中层的三层层叠件。利用得自3M公司的3M高强度喷雾粘合剂90(3M High Strength Spray Adhesive 90)将这三层固定在一起。然后,用得自Alpha Associates(Lakewood,NJ)的Alpha-Temp Style PPSA-44层合物包裹三层层叠件。然后将层叠件沿其长轴变形,以将层叠件末端连在一起形成环形圈。然后用绑扎带将层叠件的相邻末端裹在一起,以让层叠件保持此环形圈构型。该操作的结果是形成内径约5.25英寸、高约2英寸的膨胀型阻火圈。
用购得的宽约1/2英寸、长约4英寸的厚度26标准尺的薄金属带制备保持托架。将金属带弯曲成形状类似于图4和4a所示的保持托架。将三个保持托架以图4所示类似方式周向间隔地附接到膨胀型阻火圈周围。
以商品名“Econ-O-Sleeve 5”从Deslauriers,Inc.(Bellwood,IL)购得可移除的套管。经测量,该套管在靠近凸缘的最宽端具有约5.25英寸的直径。将附接有三个保持托架的膨胀型阻火圈设置到套管最窄端周围,并滑动到与可移除的套管最宽端的凸缘相邻的位置。该操作的结果是在可移除的套管上设置膨胀型阻火圈,该阻火圈以可分离的方式安装到套管外表面邻近最宽端处。
提供厚约4.5英寸的混凝土板。在混凝土板中心钻直径8英寸的孔。将混凝土板设置在胶合板模板顶部。将设置有膨胀型阻火圈和保持托架的可移除的套管设置到8英寸的孔内,并使可移除的套管的凸缘接触胶合板模板。
将得自Chemrex(Shakopee,MN)的Thorite修补材料(Thorite PatchingMaterial)与适量的水混合在一起,并灌注到直径8英寸的孔内,直到深度达到约4.5英寸为止,并使其硬化。
硬化之后,移除胶合板模板和可移除的套管,保留膨胀型阻火圈,并使阻火圈牢牢附接到硬化的Thorite。这些步骤的结果是形成含有膨胀型阻火材料的环形圈的贯穿部。
将标称直径4英寸的CCABS管设置为穿过上述阻火贯穿部。然后,以类似于ASTM E 814-06(“Standard Test Method for Fire Tests of Through-Penetration”(贯穿部防火测试标准测试方法))中所述方式对具有CCABS管的阻火贯穿部进行测试,其中包括暴露于火中约3小时,然后用消防管进行喷洒。(接触火是从膨胀型材料环形圈最靠近的混凝土板的一侧。)接触火的过程中,未发现火焰穿过混凝土板未暴露的一侧,并且在水流冲击试验过程中也未发现水流渗透到混凝土板未暴露的一侧。
上述测试和测试结果仅用于示例性目的,而不用于预测性目的,并且可预期测试工序的改变会产生不同的结果。给定上述详细描述和实例仅为了清楚地理解本发明。这些描述和实例不应被理解为不必要的限制。
现在,已经结合本发明的若干实施例对本发明进行了描述。对于本领域的技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明的范围的情况下,可对所描述的实施例做出改变。因此,本发明的范围不应被限定到本文所述的具体细节和结构,而是受权利要求书的辞令描述的结构及这些结构的等同物限定。

Claims (26)

1.一种用于在灌注并硬化的混凝土隔断内形成阻火贯穿部的方法,所述方法包括:
提供具有外表面、最宽端和最窄端的可移除的套管;
在与所述套管的所述最宽端相邻处将膨胀型阻火圈可分离地安装在所述套管的所述外表面上,使得阻火圈的径向面向内的内表面与所述套管的外表面之间形成摩擦配合;
将所述套管设置在模板上;
在所述套管和所述阻火圈周围灌注流态混凝土;
硬化所述混凝土,使得所述阻火圈被所述混凝土牢固固定;
以及
从硬化的所述混凝土中移除所述套管,以得到至少部分地被所述套管的形状限定的贯穿部,
其中从硬化的所述混凝土中移除所述套管导致所述阻火圈与所述套管分离、并且所述阻火圈在所述贯穿部内保持位置且被硬化的所述混凝土牢固固定。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在灌注所述流态混凝土时,所述流态混凝土接触所述阻火圈的表面的至少一部分,使得当所述混凝土硬化时,至少部分地通过将所述混凝土粘合到所述阻火圈的表面的至少一部分以用硬化的所述混凝土牢固固定所述阻火圈。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述阻火圈包括下边缘,所述下边缘在所述阻火圈被可分离地安装到所述套管的所述外表面时邻近所述套管的所述最宽端;并且在灌注所述流态混凝土时,所述流态混凝土渗透到与所述阻火圈的所述下边缘相邻的空间内,使得当所述混凝土硬化时,至少部分地利用与所述阻火圈的所述下边缘相邻的硬化混凝土的凸缘,用硬化的所述混凝土牢固固定所述阻火圈。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述阻火圈至少包括外表面,并且所述阻火圈包括至少一个保持器,所述保持器包括相对于所述阻火圈的所述外表面向外伸出的至少一个凸出部分;并且在灌注所述流态混凝土时,所述流态混凝土至少部分地包封或至少部分地渗透所述保持器的所述凸出部分的至少一些部分,使得当所述混凝土硬化时,所述保持器和所述阻火圈牢固附接到硬化的所述混凝土。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述阻火圈至少包括外表面和上边缘,并且所述膨胀型阻火圈包括至少一个保温垫片,所述保温垫片被设置在与所述阻火圈的所述外表面相邻处,使得当所述阻火圈被固定到硬化的所述混凝土时,所述保温垫片提供至少一个导管,通过所述导管空气能在大致朝所述阻火圈的所述上边缘的方向穿透所述保温垫片;并且所述保温垫片具有至少一个维度,沿所述维度基本上不可渗透流态混凝土。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述阻火圈至少包括外表面和上边缘,并且所述阻火圈包括至少一个可移除的垫片,所述可移除的垫片设置在与所述阻火圈的所述外表面相邻处,并且在所述混凝土硬化之后被移除,以留下开放式腔体,使得空气能在大致朝所述阻火圈的所述上边缘的方向渗透所述腔体。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述阻火贯穿部符合2006年规定的ASTM E814-06的要求。
8.一种用于在灌注并硬化的混凝土隔断内形成阻火贯穿部的装置,所述装置包括:
具有外表面、最宽端和最窄端的可移除的套管;
以及
在与所述套管的最宽端相邻处可分离地安装在所述套管的所述外表面上的膨胀型阻火圈,使得所述阻火圈的径向面向内的内表面与所述套管的外表面之间形成摩擦配合;
其中所述套管被构造为在灌注的混凝土隔断内形成贯穿部,
并且
所述套管和所述阻火圈的布置方式使得从所述灌注并硬化的混凝土隔断中移除所述套管会导致所述阻火圈与所述套管分离,从而形成贯穿部,在所述贯穿部中设置有膨胀型阻火圈。
9.根据权利要求8所述的装置,其中所述装置包括至少一个附接到所述阻火圈的保持器。
10.根据权利要求9所述的装置,其中沿所述阻火圈周向间隔地设置有多个保持器。
11.根据权利要求9所述的装置,其中所述保持器的至少一部分附接到所述阻火圈的所述外表面。
12.根据权利要求9所述的装置,其中所述阻火圈包括外表面,并且所述保持器具有至少一个保持部分,所述保持部分相对于所述阻火圈的所述外表面向外伸出,从而能够被流态混凝土至少部分地包封或至少部分地渗透。
13.根据权利要求12所述的装置,其中所述阻火圈包括内表面,并且所述保持器具有与所述阻火圈的所述内表面的至少一部分相邻的可偏转的内侧部分。
14.根据权利要求13所述的装置,其中所述阻火圈包括与所述可移除的套管的所述最宽端相邻的下边缘,并且所述保持器包括与所述阻火圈的所述下边缘相邻的支架部分。
15.根据权利要求8所述的装置,其中所述阻火圈包括外表面,并且所述装置包括至少一个保温垫片,所述至少一个保温垫片被设置为邻近所述阻火圈的所述外表面并位于所述阻火圈的所述外表面以外。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述阻火圈包括与所述可移除的套管的所述最宽端远离的上边缘;所述保温垫片提供至少一个导管,空气可通过所述导管在大致朝所述阻火圈的所述上边缘的方向穿透所述保温垫片;并且所述保温垫片具有至少一个维度,沿所述维度基本上不可渗透流态混凝土。
17.根据权利要求16所述的装置,其中所述保温垫片包括透气多孔材料。
18.一种用于在灌注并硬化的混凝土隔断内形成阻火贯穿部的套件,所述套件包括:
至少一个膨胀型阻火圈,所述阻火圈至少具有外表面,并被构造用于可分离地安装在可移除的细长套管的外表面上,使得所述阻火圈的径向面向内的内表面与所述套管的外表面之间形成摩擦配合;以及
被构造用于固定到所述阻火圈上的至少一个保持器,
其中所述保持器至少包括凸出部分,当把所述保持器固定到所述阻火圈时,所述凸出部分相对于所述阻火圈的所述外表面向外突出,以便能够被流态混凝土至少部分地包封或至少部分地渗透,使得在所述流态混凝土硬化之后所述保持器和所述阻火圈被硬化的所述混凝土牢固固定。
19.根据权利要求18所述的套件,其中所述套件还包括至少一个可移除的细长套管,所述套管被构造用于在灌注的混凝土隔断内提供至少部分地被所述套管的形状限定的贯穿部。
20.根据权利要求18所述的套件,其中所述套件包括多个保持器,并且所述阻火圈和所述保持器被构造为使得多个保持器可附接到所述阻火圈。
21.根据权利要求18所述的套件,其中所述阻火圈包括下边缘,并且所述保持器包括支架部分,在所述保持器附接到所述阻火圈时,所述支架部分与所述阻火圈的所述下边缘相邻。
22.根据权利要求18所述的套件,其中所述阻火圈包括内表面,并且所述保持器包括可偏转的内侧部分,在所述保持器附接到所述阻火圈时,所述可偏转的内侧部分与所述阻火圈的所述内表面的至少一部分相邻。
23.根据权利要求18所述的套件,其中所述保持器附接到所述阻火圈。
24.根据权利要求18所述的套件,还包括具有至少部分充气材料的至少一个保温垫片。
25.根据权利要求24所述的套件,其中所述阻火圈包括外表面和上边缘,并且所述保温垫片被构造为设置在所述阻火圈的所述外表面附近,使得所述保温垫片提供至少一个导管,空气利用所述导管能在大致朝所述阻火圈的所述上边缘的方向穿透所述保温垫片;并且所述保温垫片具有至少一个维度,沿所述维度基本上不可渗透流态混凝土。
26.根据权利要求25所述的套件,其中所述至少一个保温垫片附接到所述阻火圈。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0800765D0 (en) * 2008-01-16 2008-02-27 Beele Eng Bv Fire-stop system for placement in a conduit through which a thermally weakenable pipe extends, method for placing the system and conduit provided
US9523200B2 (en) * 2011-02-18 2016-12-20 Gabriel V. Lechuga Wall mounted receiver
DE102011004575A1 (de) * 2011-02-23 2012-08-23 Hilti Aktiengesellschaft Leitungselementdurchführung
DE102011006211A1 (de) * 2011-03-28 2012-10-04 Hilti Aktiengesellschaft Brandschutzmanschette
CA2786194C (en) * 2011-09-16 2019-01-15 Hilti Aktiengesellschaft Fire-prevention sleeve, use of the fire-prevention sleeve, method for installing a fire-prevention sleeve, and ceiling passage
DE102011084057A1 (de) * 2011-10-05 2013-04-11 Hilti Aktiengesellschaft Halter für eine Brandschutzmanschette und Verwendung dieses Halters
DE102012213107B4 (de) * 2012-07-26 2014-02-20 Hilti Aktiengesellschaft Leitungsdurchführung
US9086174B2 (en) 2013-03-15 2015-07-21 Securus, Inc. Extendable sleeve for poured concrete deck
US9103116B2 (en) 2013-11-05 2015-08-11 Securus, Inc. Extendable sleeve for poured concrete deck
US9853267B2 (en) 2014-02-03 2017-12-26 Ursatech Ltd. Intumescent battery housing
US9089726B1 (en) 2014-05-16 2015-07-28 Pyrophobic Systems, Ltd. Passthrough firestops
US10704751B2 (en) 2014-11-26 2020-07-07 Ursatech Ltd. Downlight firestop
US9803845B2 (en) 2014-11-26 2017-10-31 Ursatech Ltd. Downlight firestop
US9797563B2 (en) 2014-11-26 2017-10-24 Ursatech Ltd. Downlight firestop
GB2533395B (en) * 2014-12-19 2020-03-25 Intumescent Systems Ltd Fire protective sleeve
WO2016167956A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 3M Innovative Properties Company Penetration firestop system
WO2016167938A1 (en) 2015-04-17 2016-10-20 3M Innovative Properties Company A smoke and sound barrier for a building penetration
AU2017201616B2 (en) * 2016-03-10 2021-02-18 Price Holyoake (NZ) Limited Improvements to dampers and spacers for dampers
WO2017201412A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Specified Technologies Inc. Bus duct firestop system
US10975567B2 (en) 2017-12-21 2021-04-13 Reliance Worldwide Corporation Extendable sleeve for poured concrete deck
JP7197395B2 (ja) * 2019-02-06 2022-12-27 未来工業株式会社 防火処理部の形成方法、及び処理材受具
US11384548B2 (en) * 2019-04-12 2022-07-12 DPR Construction Sleeve for concrete slab penetration
US11794043B2 (en) * 2019-12-10 2023-10-24 Ursatech Ltd. Ceiling fixture firestop
CN111519900A (zh) * 2020-04-20 2020-08-11 上海建工一建集团有限公司 梁上开方洞快拆支模体系及施工方法
US11384929B2 (en) 2020-09-11 2022-07-12 De Brousse & Crémant Inc. Fire rated recessed lighting fixture
WO2023015201A1 (en) * 2021-08-04 2023-02-09 Reliance Worldwide Corporation Fire rated cleanout cover assemblies
WO2023154682A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 Reliance Worldwide Corporation Drop-in and under-deck firestop devices
EP4293264A1 (de) * 2022-06-14 2023-12-20 Hilti Aktiengesellschaft Endlosmanschette für ein rohr

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336297B1 (en) * 1999-08-05 2002-01-08 Kenneth R. Cornwall Self sealing firestop coupling assembly
WO2002057676A1 (en) * 2001-01-16 2002-07-25 Manfred Harle Fire block conduit coupler
CN1711664A (zh) * 2002-11-15 2005-12-21 3M创新有限公司 贯穿洞的挡火设备以及方法
KR20080064500A (ko) * 2007-01-05 2008-07-09 (주)삼우종합건축사사무소 건축물 벽체의 관통홀에 설치되는 파이프고정재에 의한 관통홀 공간 채움방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933336A (en) 1974-04-26 1976-01-20 Cato, Inc. Pipe sleeve
JPS58131242A (ja) * 1982-01-28 1983-08-05 水上 登代子 配管スリ−ブの穴埋めモルタル受け支持具
JPS60199137A (ja) * 1984-03-22 1985-10-08 塚田 一郎 コンクリ−ト穴の形成方法
US4669756A (en) * 1985-05-20 1987-06-02 Technicon Instruments Corporation Zero dead volume connector
US4669759A (en) 1986-01-14 1987-06-02 Harbeke Gerold J Fire-stop stack fitting and method of using same
US4748787A (en) 1986-07-02 1988-06-07 Harbeke Gerold J Pipe flange fire-proofing kit and process
US5390465A (en) * 1993-03-11 1995-02-21 The Lamson & Sessions Co. Passthrough device with firestop
US5498466A (en) * 1993-03-12 1996-03-12 International Protective Coatings Corp. Intumescent composite
JP4287384B2 (ja) * 1998-04-17 2009-07-01 未来工業株式会社 貫通部閉鎖具
US6176052B1 (en) * 1999-05-21 2001-01-23 Tosetz Co., Ltd. Fire retarding division penetrating member
JP2001123563A (ja) * 1999-10-26 2001-05-08 Tosetz Co Ltd 防火区画貫通穴形成用打込み型枠及びこの施工法
US6368670B1 (en) * 2000-03-02 2002-04-09 3M Innovative Properties Company Method of providing a fire barrier and article therefor
US6405502B1 (en) * 2000-05-18 2002-06-18 Kenneth R. Cornwall Firestop assembly comprising intumescent material within a metal extension mounted on the inner surface of a plastic coupling
AU2002227821A1 (en) 2001-01-16 2002-07-30 Michael P. Sakno Firestop coupling for penetration of building separations
US7080486B2 (en) * 2001-07-12 2006-07-25 3M Innovative Properties Company Pass-through firestop device
US6698146B2 (en) 2001-10-31 2004-03-02 W. R. Grace & Co.-Conn. In situ molded thermal barriers
JP3966772B2 (ja) * 2002-06-24 2007-08-29 因幡電機産業株式会社 耐火構造物用貫通孔形成具
JP3918174B2 (ja) * 2002-08-05 2007-05-23 勝治 荒川 建築用スリーブ及びその施工方法
US7114303B2 (en) * 2002-11-15 2006-10-03 3M Innovative Properties Company Cover assembly for a through-penetration
US7665256B2 (en) * 2004-08-24 2010-02-23 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for firestopping a through-penetration
DE102004058697B4 (de) * 2004-12-06 2010-12-02 Hilti Aktiengesellschaft Durchführungssystem
US7810847B1 (en) * 2006-09-26 2010-10-12 Cornwall Kenneth R Sleeve coupling

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336297B1 (en) * 1999-08-05 2002-01-08 Kenneth R. Cornwall Self sealing firestop coupling assembly
WO2002057676A1 (en) * 2001-01-16 2002-07-25 Manfred Harle Fire block conduit coupler
CN1711664A (zh) * 2002-11-15 2005-12-21 3M创新有限公司 贯穿洞的挡火设备以及方法
KR20080064500A (ko) * 2007-01-05 2008-07-09 (주)삼우종합건축사사무소 건축물 벽체의 관통홀에 설치되는 파이프고정재에 의한 관통홀 공간 채움방법

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