一种结构屏蔽一体化屏蔽室的制作方法

本发明涉及电磁场屏蔽技术领域，具体涉及一种结构屏蔽一体化屏蔽室。

背景技术：

电磁屏蔽室是指利用某些技术手段将地球磁场、自然界、人文产生的电磁干扰进行屏蔽，营造一个没有电磁干扰的环境。

目前，电磁屏蔽室的工程建设中，通常先进行钢筋混凝土墙体的建设，将整个工程外部钢筋混凝土被覆层搭建完好后再在内部划定具体设备放置空间。考虑尽量利用空间位置扩大建设面积，屏蔽室一般距离墙体较近距离（约几十厘米）内进行整体安装。实际工程中，钢筋混凝土被覆层与屏蔽室的建设分开进行，建设完成后两者也是独立发挥作用。对整个工程而言，这种建设模式造成电磁脉冲防护与结构防护分立，缺乏相互支撑。另外，分开建设工程量大，建设费用高，工程内部空间也未完全利用。

技术实现要素：

为克服背景技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种结构屏蔽一体化屏蔽室，该屏蔽室将钢筋混凝土被复所使用的钢模板用作屏蔽室壳体，使工程被复及加固与屏蔽室本体形成一体化结构，不仅能满足各自的战术、技术要求，还能够扩大屏蔽室建设面积、提高工程抗力。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种结构屏蔽一体化屏蔽室，包括屏蔽室本体，其特征在于：所述屏蔽室本体为六面封闭，在屏蔽室本体外表面分布有钢筋网，所述钢筋网内浇筑形成混凝土层，钢筋网把屏蔽室本体的内层板与外层板连接为一体；所述钢筋网包括横向钢筋、纵向钢筋和连接短筋，其中连接短筋垂直屏蔽室本体表面，并与屏蔽室本体焊接，横向钢筋和纵向钢筋编制为网状，形成一层钢筋网，横向钢筋和纵向钢筋的交叉点处与连接短筋焊接。

对上述方案作进一步限定，所述横向钢筋和纵向钢筋为多层，配合连接短筋编制为一体，形成立体钢筋网。

对上述方案作进一步限定，所述连接短筋一端焊接与屏蔽室本体内层板外表面或外层板内表面，连接短筋的长度与混凝土层厚度相等，连接短筋为间隔布置，并采用二氧化碳气体保护焊焊接。

对上述方案作进一步限定，所述屏蔽室本体包括底部屏蔽板、侧面屏蔽板和顶部屏蔽板，底部屏蔽板、侧面屏蔽板和顶部屏蔽板焊接为一体，形成直墙结构，其中底部屏蔽板的厚度大于侧面屏蔽板和顶部屏蔽板的厚度。

对上述方案作进一步限定，所述侧面屏蔽板安装屏蔽门、波导窗和波导管，侧面屏蔽板的内表面安装有电源滤波器，其中，波导窗为蜂窝式波导窗。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本发明中的结构屏蔽一体化屏蔽室，将钢筋混凝土被复及工程加固所用到的钢板与屏蔽室建设所用到的钢板壳体结合起来，将钢筋混凝土被复所使用的钢模板用作屏蔽室壳体，使工程被复及加固与屏蔽室建设一体化考虑，不仅能满足各自的战术、技术要求，还能够扩大屏蔽室建设面积、提高工程抗力。

（2）本发明中的结构屏蔽一体化屏蔽室，不仅在工程施工上易于实现，利用屏蔽结构的配合，也减少了一定的工程工作量，同时节约了工程造价，降低了整体工程的施工难度，而且具有普通屏蔽室所不具备的优点，即不仅增加了结构墙体的抗打击性能，还具有更稳定的屏蔽效能。

（3）本发明中的结构屏蔽一体化屏蔽室，在目前新工程的建设和旧工程的改造中有广阔的应用前景，为新工程的建设和旧工程的改造提供了一种新的建设施工方案，尤其是工程中通信要素房间可以考虑采用这种多重防护效果的防护结构。

附图说明

图1是本发明的外形结构示意图；

图2是本发明的纵断面结构示意图；

图3是图2中i处放大图；

图4是图3中a-a剖视图；

图中：1、屏蔽室本体，2、屏蔽门，3、波导窗，4、混凝土层，5、钢筋网，6、电源滤波器，7、底部屏蔽板，8、侧面屏蔽板，9、顶部屏蔽板，10、纵向钢筋，11、外层板，12、横向钢筋，13、连接短筋，14、波导管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

根据附图1和2可知，本发明为一种结构屏蔽一体化屏蔽室，包括屏蔽室本体1，屏蔽室本体1为六面封闭，在屏蔽室本体1外表面分布有钢筋网5，钢筋网5内浇筑形成混凝土层4，钢筋网5把屏蔽室本体1的内层板与外层板11连接为一体；钢筋网5包括横向钢筋12、纵向钢筋10和连接短筋13，其中连接短筋13垂直屏蔽室本体1表面，并与屏蔽室本体1焊接，横向钢筋12和纵向钢筋10编制为网状，形成一层钢筋网，横向钢筋12和纵向钢筋10的交叉点处与连接短筋13焊接。

由附图3可知，横向钢筋12和纵向钢筋10为多层，配合连接短筋13编制为一体，形成立体钢筋网。连接短筋13一端焊接与屏蔽室本体1内层板外表面或外层板11内表面，连接短筋13的长度与混凝土层4厚度相等，连接短筋13为间隔布置，并采用二氧化碳气体保护焊焊接。

本发明中的屏蔽室，在具体建造过程中，选用直墙结构形式，模型大小要适中，内部设备以满足屏蔽效能测试为原则。屏蔽室模型设计成直墙结构形式，结构尺寸2000mm×1700mm，模型长度2000mm，混凝厚度约200mm，混凝土标号为c30，钢板选用q235，用于直墙部分为2mm厚，底板为了防止锈蚀，按常规做法选用3mm厚；分别安装一个屏蔽门、一个波导窗、一个滤波器、一个波导管；屏蔽门门洞尺寸为850mm×1900mm，通风波导窗为蜂窝式波导窗，外形尺寸为300mm×300mm，屏蔽设备安装在同一端面。根据工程建设标准中对一级屏蔽室的要求，试验模型屏蔽室屏蔽效能要求：磁场≥60db，电场≥80db。

结构屏蔽一体化屏蔽室与常规屏蔽室一样，施工工作主要有以下4个方面：焊接、屏蔽设备的安装、进出管线的处理及室内装修。结构屏蔽一体化屏蔽室的最大特点是钢板不仅仅是屏蔽室的屏蔽壳体，而且兼作为结构模板，与结构钢筋网焊接在一起。因此，在施工过程中，结构被复模板施工要兼顾模板将要作为屏蔽壳体的技术要求。下面仅对屏蔽室钢板与钢筋网的连接、屏蔽设备的安装进行说明。

（1）屏蔽室钢板与钢筋网的连接

结构屏蔽一体化屏蔽室的屏蔽钢板不仅彼此之间要满焊连接，还要与结构钢筋网牢固的焊接在一起。由于结构钢筋网的编制方法一般为水平方向钢筋与垂直方向钢筋交叉进行，钢筋网表面还需浇筑一定厚度的混凝土保护层，因此与结构墙面平行布置的屏蔽钢板不能直接与钢筋网连接，需要在钢板和钢筋网之间焊接连接钢筋才能将两者连在一起。对于墙体中的单层钢筋网，要在钢板和钢筋网之间增加一定密度的连接短钢筋，其长度与钢筋网表面的混凝土保护层厚度相同；对于多层钢筋网，只要将钢筋网之间的连接钢筋延长即可，使连接钢筋延长到钢筋网表面的混凝土保护层表面，能够与结构墙体两侧或一侧的屏蔽钢板连接在一起。连接钢筋的布置方向垂直钢筋网平面，布置密度以满足连接强度要求和浇筑混凝土时钢板基本不变形为原则。为尽量减小钢板由于焊接引起的变形，钢筋网与钢板之间的焊接需采用二氧化碳气体保护焊焊接。

（2）屏蔽设备的安装

屏蔽室基本的屏蔽设备主要包括滤波器、进排风波导窗、信号转接板和屏蔽门等，这些设备属于通用设备，其在钢板上的安装并不复杂，主要是与钢板的连接问题。

进排风波导窗和信号转接板直接安装在屏蔽钢板上，安装之前要与通风、通信专业协调确定安装位置，然后根据设备尺寸先在钢板上用切割机开口，最后将设备沿其边缘焊接固定在钢板上即可；滤波器通过螺栓固定在屏蔽钢板上，这样便于后期故障时维修、拆卸等工作，安装之前先准备一些铜网作为衬垫，将铜网裁剪为中间带有圆孔的硬币形状的圆垫，中间圆孔大小略小于滤波器固定螺栓直径，圆垫外径略大于螺母的外径，然后通过开孔器在相应位置上开孔，最后将滤波器的固定螺栓一端套入铜网衬垫穿过固定孔伸入到屏蔽室内，在屏蔽室内再套上衬垫、上紧螺母即可。

屏蔽门的安装可根据门的结构特点进行。本试验模型的屏蔽门为手动单刀双簧转轴式屏蔽门，由于门的自重较重，总重量将近200公斤，所以将门扇和门框分开安装更方便。因此，屏蔽门的安装分两步进行，先安装屏蔽门门框，再把门扇装到门框上即可。门扇的安装相对简单，将连接合页的两个转页通过转轴连接在一起就可将门扇安装在门框上。门框的安装较为复杂，安装门框需要考虑门框与屏蔽钢板的连接和门槛的标高，并要使门框的外表面在安装后与墙体的外表面相平，这样安装效果较为美观。门框与屏蔽钢板的连接可通过在门框周围焊接支撑龙骨实现，支撑龙骨焊接在钢板上，门框焊接在支撑龙骨上，为使安装后门框的外表面与墙体的外表面相平，可根据墙体的厚度在支撑龙骨和屏蔽钢板之间增加连接钢板或钢管。屏蔽门的安装过程中注意保护门扇的插刀和门框的双排梳型簧片插槽，防止碰撞和污垢腐蚀。

为保持屏蔽室性能长期稳定，防止钢板锈蚀，要对钢板表面和焊缝、焊点等位置进行除污、除锈，然后刷涂防锈漆。

对本发明中的屏蔽室进行试验测试：屏蔽效能的测试是检验屏蔽室是否满足有关规范对屏蔽室屏蔽效能指标的要求；为研究屏蔽室在施工及使用过程各阶段的屏蔽效能，本试验对屏蔽室在浇筑混凝土前、浇筑混凝土后以及抗爆试验后的屏蔽效能进行了测试。屏蔽效能测试依据gb/t12190-2006《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》进行。

（1）屏蔽室在浇筑混凝土前的屏蔽效能测试

在浇筑混凝土前对屏蔽室的屏蔽效能检测，实际上是对由钢板－钢筋网组成的屏蔽室的屏蔽效能进行检测。此次试验检测对模型的各侧面都进行了检测，各面检测结果基本相同，其中屏蔽门和焊缝的测试数据选取各点测试结果的最小值，各频点测试结果见表1。由测试结果可以看出，屏蔽效能指标满足相关规范有关一级屏蔽室屏蔽效能技术指标要求。

表1屏蔽室浇筑混凝土前屏蔽效能检测结果/db

(2)屏蔽室浇筑混凝土后的屏蔽效能测试

本次测试主要是确定屏蔽室在混凝土浇筑后的屏蔽效能，便于试验后进行对比试验。测试方法、测试仪器、测点及数据选取均与上述测试过程相同。测试结果见表2。从表中测试数据可以看出，此时屏蔽室的屏蔽效能比混凝土浇筑前有明显提高，其中低频提高了5db左右，高频段提高了10db左右，其原因很明显，钢筋混凝土本身具有一定的屏蔽效能，钢筋混凝土和屏蔽钢板综合起来的屏蔽效能显然更高。低频段和高频段由于场源不同，其中低频段为磁场场源，高频段为电磁平面波，所以其屏蔽效果的提升也不同。

表2屏蔽室浇筑混凝土后屏蔽效能检测结果/db

（3）屏蔽室抗爆试验后的屏蔽效能测试

爆炸试验共进行三次，每次试验除药量不同外，其他条件均相同。各次试验药量、破坏半径及屏蔽效能测试结果如下：

第一次爆炸试验，药量1.0kg，爆心距拱顶0.58米，破坏半径为0.5米。

第二次爆炸试验，药量2.4kg，爆心距拱顶0.58米，破坏半径为0.75米。

第三次爆炸试验，药量8.0kg，爆心距拱顶0.58米，破坏半径为1.0米。

爆炸试验后屏蔽室外观基本看不出变化，结构墙体、屏蔽室内钢板、各种焊缝、屏蔽门及波导窗状态均与试验前基本相同。

试验后对屏蔽室再次进行了屏蔽效能检测，相关测试条件及数据选取与表2相同，测试结果如表3所示。

表3化爆试验后屏蔽室屏蔽效能检测结果/db

从以上试验宏观描述和测试结果可以看出，三次爆炸试验对屏蔽室的结构、屏蔽效能均无影响，这说明结构屏蔽一体化试验模型具有一定的抗击打击能力，屏蔽性能非常稳定，这种现象在一定程度上说明了这种复合结构的多种防护效果。