一种地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统
技术领域
本发明属于消防及安全技术领域,具体涉及一种地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统。
背景技术
近年来,随着我国跨海和过江隧道越来越多,这些地下隧道都是一个城市的主要交通枢纽,一旦发生事故,就会严重阻塞交通。而在这些隧道内通行的各种运输车辆运送的物品各种各样,有时发生运输车辆起火燃烧。由于隧道内的空间有限,通行的车流量大,车辆密集,在发生车辆火灾时有可能发生交通堵塞并波及其它车辆,形成“火烧连营”的恶性交通事故。而隧道内的人员疏散和消防救援也很困难,有可能造成大量人员伤亡和财产损失。虽然现有的公路隧道内也配备了部分消防栓灭火装置,但是,由于种种原因,这些消防栓在发生车辆火灾时很难发挥作用,结果直接导致大量的物品和车辆只能眼看被无情地烧毁。因此,需要对隧道内现有的灭火设施进行改进。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明的目的在于克服现有跨海和过江隧道灭火设施不足和不能充分发挥其灭火效用,以及现场人员寻找灭火器材困难而不能快速、有效地扑灭火灾的缺陷,提供一种地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统,以实现对公路隧道起火车辆进行快速、大面积灭火的同时,也为靠近起火车辆周围的其它车辆提供喷水冷却,以防止发生隧道内的大面积车辆火灾,为保障人们的生命、财产以及交通干线的畅通提供技术保障。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统,在隧道两侧壁面的金属导轨上设置可移动式的水喷雾灭火排装置,所述的水喷雾灭火排装置通过金属软管与消防给水连通并提供灭火所需的消防用水;
所述的水喷雾灭火排装置由水喷雾灭火排系统和驱动装置组成;
所述的水喷雾灭火排系统由水雾喷嘴、灭火排管、灭火排给水管、给水缓冲器、金属软管、锁紧接合器、输水管、消防水泵和消防水池组成;
所述的驱动装置由驱动电源、驱动电源开关、驱动电机、主动驱动轮、驱动带、从动驱动轮、限位轮和行进轮组成;
所述的金属导轨采用多根宽缘工字钢焊接而成,在沿整个隧道长度方向的两侧壁面相同高度处各设置一根,金属支架固定设置在金属导轨的下方并采用金属膨胀螺栓固定在隧道的侧壁面,每间隔10~15米布置一个,支撑金属导轨。
优选的,所述的水雾喷嘴开口朝下均匀布置在灭火排管的下方;
所述的灭火排管一端封闭,由下方垂直的灭火排支脚固定支撑在灭火排支架的水平端板的正上方;另一端通过下方垂直的灭火排给水管和锁紧接合器与消防水缓冲器连通,经由消防水缓冲器供给灭火水;整体呈圆弧状且与隧道顶部平行,距离隧道顶部高度为200~300mm;
所述的灭火排给水管上端与灭火排管连通,下端设置一个锁紧接合器,与给水缓冲器的锁紧接合器接口连通;
所述的给水缓冲器上、下端封闭,上部中心部位设置一根连通钢管,连通钢管的上端部设有一个锁紧接合器接口;侧面的中部也设置一根连通钢管,连通钢管的侧端部也设有一个锁紧接合器接口;
所述的金属软管长度为隧道总长度的1.5~2.0倍,一端通过锁紧接合器与给水缓冲器的水平侧面的连接钢管端口连通,另一端通过锁紧接合器与输水管连通,平展敷设在消防水管槽内;敷设时,先从消防水管槽的一端铺设到另一端,再折回铺设并与给水缓冲器连通。
优选的,所述的灭火排支架包括上部的水平端板和下部的四个支脚;上部的水平端板采用厚度为3mm钢板,长度为300~600mm,宽度为300~600mm,设置在驱动电机的上方150~300mm;下部的四个支脚由直径为的圆钢制成,长度都是500~600mm,分别固定设置在端板四个拐角处,呈外“八”字形,与垂直方向呈15°~20°角,每端两个支脚的外边缘与水平端板的端面在同一平面;四个支脚固定设置在驱动电机底座上,并与驱动电机两侧等间距,整个灭火排支架骑跨在驱动电机的上方;
灭火排支脚上端固定连接于灭火排管的一端,下端垂直固定设置在灭火排支架上部的水平端板上。
优选的,所述的驱动电源开关为双向双掷开关,通过投掷在不同的位置可以对驱动电机实施“正向开”、“停止”和“反向开”三种控制模式,三种模式下驱动电机分别呈现向前行进、停止和向后行进三种状态;
所述的驱动电机采用地脚螺栓固定安装电机底座上;
所述的主动驱动轮固定安装在驱动电机的转动轴上随驱动电机同步转动;
所述的从动驱动轮固定安装在行进轮的转动轴上,由驱动带带动旋转;
所述的限位轮通过一个轴承固定在轮轴上,轮轴固定在两侧的轮支撑框架上。通过金属轮支架水平固定安装在金属支撑框架内开口的左、右两侧,并压紧在金属导轨左、右两侧的内槽内;
所述的行进轮在轮支撑框架两侧的轮轴处各设置一个轴承。通过金属支杆垂直设置在驱动电机底座的下方,轮支撑杆与驱动电机底座固定连接,整体紧压在金属导轨的上翼缘上部,支撑整个可移动式水喷雾灭火排装置的重量;
所述的金属支撑框架固定安装在驱动电机底座上。
优选的,在金属导轨的正上方固定设置限位杆,所述限位杆距离金属导轨末端0.5~0.6m,高度为0.2~0.6m。
优选的,在隧道两侧壁面的上部分别设置消防水管槽和动力线缆槽;
动力配电盒采用0.5mm钢板加工制成,内设供电线缆接线端子;供电线缆采用铜芯线缆,入线端与驱动电源开关连通,并连通到驱动电源,出线端的一根供电线缆首先平整敷设在动力线缆槽内,敷设时供电线缆从动力线缆槽的一端敷设到另一端,再折弯往返回方向平展敷设后,再连通到配电分配盒的入口端子;敷设在动力线缆槽内的供电线缆的长度为隧道长度的1.5~2.0倍;
配电分配盒由0.5mm钢板加工制成,内设供电线缆接线端子,入线端由一根供电线缆与动力配电盒接线端子出口连通,出口端分出两路,一路直接连通到附近的驱动电机接线盒,另一路穿套在均匀悬挂于灭火排管下方的动力线吊环的圆环内,再连通到另一侧的驱动电机接线盒内;
所述动力线吊环的下部为一个圆环,上部为一个管夹,在管夹的上开口两侧采用螺栓紧固;中间采用细圆钢固定连接。
与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
(1)本发明提供的地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统的灭火面积大,灭火速度快、效率高,并可以实现对隧道内起火车辆的定点灭火。克服了传统的固定消防栓距离远、开启难度大、灭火不及时等缺点,满足了快速、及时和有效地扑灭隧道内除运输特殊化学品以外通行车辆火灾的目的和技术要求。
(2)本发明提供的地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统可以实现远程控制,并采用消防水泵供水的自动灭火方式,消除了由于管道检修或消防栓损坏等原因导致消防栓断水而无法实施灭火的安全隐患,大大提高了处置隧道内车辆火灾的能力和应急技术保障。
(3)本发明提供的地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统既保证了对隧道起火车辆进行快速、有效灭火的目的,又达到了体积小,经济适用,安装、改造、维修方便的特点。
附图说明
图1为本发明提供的地下公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统的示意图;
图2为本发明的移动式水喷雾灭火排驱动装置结构图;
图3为本发明的移动式水喷雾灭火排结构图;
图4为本发明的消防水分配器;
图5为本发明的灭火排支架结构图;
图6为本发明的行程限位杆结构图;
图7为本发明的行进轮安装结构图;
图8为本发明的动力线缆槽和消防水管槽结构图;
图9为本发明的驱动电机正反转电路图;
图10为本发明的限位轮结构图;
图11为本发明的行进轮结构图;
图12为本发明的动力线吊环结构图;
图中标号说明:1-水喷雾灭火排装置;2-金属导轨;3-水雾喷嘴;4-动力线缆槽;5-行程限位杆;6-驱动电源开关;7-驱动电源;8-消防水泵;9-消防水池;10-输水管;11-锁紧接合器;12-消防水管槽;13-动力配电盒;14-驱动电机;15-主动驱动轮;16-行进轮;17-驱动带;18-从动驱动轮;19-限位轮;20-金属支撑框架;21-驱动电机底座;22-主驱动轮支架;23-配电分配盒;24-金属支架;25-给水缓冲器;26-动力线吊环;27-灭火排管;28-灭火排给水管;29-金属软管;30-锁紧接合器;31-灭火排支架;32-灭火排支脚;33-轴承;34-轮轴;35-轮支撑框架;36-轮支撑杆。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐明本发明。
结合图1~12,本发明提供了一种公路隧道可移动式水喷雾灭火排系统:
在隧道两侧壁面的金属导轨2上设置可移动式的水喷雾灭火排装置1,所述的水喷雾灭火排装置1通过金属软管29与消防给水连通并提供灭火所需的消防用水。
所述的水喷雾灭火排装置1由水喷雾灭火排系统和驱动装置组成。所述的水喷雾灭火排系统由水雾喷嘴3、灭火排管27、灭火排给水管28、给水缓冲器25、金属软管29、锁紧接合器30、输水管10、消防水泵8和消防水池9组成;所述的驱动装置由驱动电源7、驱动电源开关6、驱动电机14、主动驱动轮15、驱动带17、从动驱动轮18、限位轮19和行进轮16组成。
所述的水雾喷嘴3的材料为不锈钢,开口朝下均匀布置在灭火排管27的下方。
所述的灭火排管27的材料为镀锌钢管,直径为一端封闭,由下方垂直的灭火排支脚32固定支撑在灭火排支架31的水平端板的正上方;另一端通过下方垂直的灭火排给水管28和锁紧接合器30与消防水缓冲器连通,经由消防水缓冲器供给灭火水。整体呈圆弧状且与隧道顶部平行,距离隧道顶部高度为200~300mm。
所述的灭火排给水管28为镀锌钢管,直径为上端与灭火排管27连通,下端设置一个锁紧接合器30,与给水缓冲器25的锁紧接合器30接口连通。
所述的给水缓冲器25由直径为的钢管制成,上、下端封闭,经防腐处理,上部中心部位设置一根直径为高度为100~150mm的连通钢管,连通钢管的上端部设有一个锁紧接合器30接口;侧面的中部也设置一根直径为高度为100~150mm的连通钢管,连通钢管的侧端部也设有一个锁紧接合器30接口。
所述的锁紧接合器30的材料为不锈钢,直径为的消防接合器。
所述的金属软管29为不锈钢软管耐压软管,直径为壁厚为1mm,长度为隧道总长度的1.5~2.0倍,一端通过锁紧接合器30与给水缓冲器25的水平侧面的连接钢管端口连通,另一端通过锁紧接合器30与输水管10连通,平展敷设在消防水管槽12内。敷设时,先从消防水管槽12的一端铺设到另一端,再折回铺设并与给水缓冲器25连通。
所述的输水管10为无缝钢管,直径为50mm,壁厚为1~2mm。
所述的消防水泵8为多级消防给水泵,额定出口压力为4.2MPa,流量为150升/秒,入口带有孔径为10~15mm的过滤网。
所述的消防水池9采用混凝土浇注,并且顶口带有可掀开盖板,储满水能够满足3小时灭火用水量的要求。
所述的驱动电机14为直流电机,功率为500~1000W,采用地脚螺栓固定安装在驱动电机底座21上。
所述的主动驱动轮15由金属制成,固定安装在驱动电机14的转动轴上,随驱动电机14同步转动。
所述的驱动带17为耐磨织物制成,呈扁平状,厚度为2~6mm,宽度为20~30mm。
所述的从动驱动轮18由金属制成,固定安装在行进轮16的转动轴上,由驱动带17带动旋转。
所述的行进轮16为2个,由金属制成,在轮支撑框架35两侧的轮轴34处各设置一个轴承33。通过金属支杆垂直设置在驱动电机底座21的下方,轮支撑杆36与驱动电机底座21固定连接,整体紧压在金属导轨2的上翼缘上部,支撑整个可移动式水喷雾灭火排装置的重量。
所述的限位轮19由金属制成,通过一个轴承33固定在轮轴34上,轮轴34固定在两侧的轮支撑框架35上。通过金属轮支架水平固定安装在金属支撑框架20内开口的左、右两侧,并压紧在金属导轨左、右两侧的内槽内。
所述的金属支撑框架20固定安装在驱动电机底座21上,由厚度为3~4mm、宽度为100mm的钢板加工制成。
所述的驱动电机底座21采用厚度为3~4mm的钢板加工制成,长度为600~800mm,宽度为400~600mm,并在一个拐角处割除一块长度为200~300mm、宽度为100~300mm。
所述的驱动电源7为直流蓄电池电源,输出电压为0~220V,电流为0~20A,采用两路供电连接方式,一路与事故电源连通,一路与隧道监控室内的消防电源连通。平时可以采用交流电源直接充电,可以保证自动巡检系统连续供电48小时以上。
所述的驱动电源开关6为双向双掷开关,通过投掷在不同的位置可以对驱动电机14实施“正向开”、“停止”和“反向开”三种控制模式,三种模式下驱动电机14分别呈现向前行进、停止和向后行进三种状态。
所述的金属导轨2采用多根宽缘工字钢焊接而成,工字钢的型号为HW250×250×9mm,在沿整个隧道长度方向的两侧壁面相同高度处各设置一根,下部采用金属支架24支撑,靠近壁面的一侧距离隧道内壁的距离为300~600mm。
所述的限位杆由圆钢制成,固定设置在金属导轨2的正上方,距离金属导轨2末端0.5~0.6m,高度为0.2~0.6m。
所述的消防水管槽12和动力线缆槽4采用塑料薄板制成,并经防腐处理,分别设置在隧道两侧壁面的上部。由膨胀螺栓固定安装在隧道侧壁面,槽道底部均匀分布的排污孔,间隔为1米。中间设置一块隔板,隔板上均匀分布的排污孔。
所述的金属支架24采用45号角钢焊接而成,固定设置在金属导轨2的下方并采用金属膨胀螺栓固定在隧道的侧壁面,每间隔10~15米布置一个,支撑金属导轨2。
所述的动力配电盒13采用0.5mm钢板加工制成,内设供电线缆接线端子。供电线缆采用铜芯线缆,入线端与驱动电源7驱动电源7开关6连通,并连通到驱动电源7,出线端的一根供电线缆首先平整敷设在动力线缆槽4内,敷设时供电线缆从动力线缆槽4的一端敷设到另一端,再折弯往返回方向平展敷设后,再连通到配电分配盒23的入口端子;敷设在动力线缆槽4内的供电线缆的长度为隧道长度的1.5~2.0倍。
所述的配电分配盒23由0.5mm钢板加工制成,内设供电线缆接线端子,入线端由一根供电线缆与动力配电盒13接线端子出口连通,出口端分出两路,一路直接连通到附近的驱动电机14接线盒,另一路穿套在均匀悬挂于灭火排管27下方的动力线吊环26的套环内,再连通到另一侧的驱动电机14接线盒内。
所述的灭火排支架31包括上部的水平端板和下部的四个支脚。上部的水平端板采用厚度为3mm钢板,长度为300~600mm,宽度为300~600mm,设置在驱动电机14的上方150~300mm。下部的四个支脚由直径为的圆钢制成,长度都是500~600mm,分别固定设置在端板四个拐角处,呈外“八”字形,与垂直方向呈15°~20°角,每端两个支脚的外边缘与水平端板的端面在同一平面。四个支脚固定设置在驱动电机底座21上,并与驱动电机14两侧等间距,整个灭火排支架31骑跨在驱动电机14的上方。
所述的灭火排支脚32采用直径为的圆钢制成,上端固定连接于灭火排管27的一端,下端垂直固定设置在灭火排支架31上部的水平端板上。
所述的动力线吊环26的下部为一个圆环,由直径为的细圆钢制成,圆环的直径为的圆环;上部为一个管夹,管夹的厚度为1mm,在管夹的上开口两侧采用螺栓紧固;中间采用长度为50mm、直径为的细圆钢固定连接,整体表面经镀锌处理。
在地下隧道内运输车辆发生火灾时,将驱动电源开关6掷于“正向开”位置,水喷雾灭火排装置1位于隧道壁面两侧的驱动电机14同时与驱动电源7接通,驱动电机14正向转动,带动主驱动轮15、驱动带17、从驱动轮18和行进轮16一起转动,可控移动式水喷雾灭火排装置1在限位轮19的限定位置下开始向前沿金属导轨2行进。当水喷雾灭火排装置1行进到接近起火车辆时,将驱动电源开关6推掷于“停止”位置,驱动电机14断电,可控移动式水喷雾灭火排装置1停止行进并停靠在起火车辆的正上方。启动消防水泵8并向金属软管19内注入灭火消防水,灭火消防水经输水管10流入金属软管29流入给水缓冲器25,再经灭火排给水管28流入灭火排管27,并供给所有的水雾喷嘴3,水喷雾喷嘴3喷出水雾,在灭火的同时也对起火车辆附近的为燃烧车辆喷水冷却。当水喷雾灭火排装置1在灭火前处于起火车辆前方时,将驱动电源开关6推掷于“反向开”位置,驱动电机14反向转动,驱动水喷雾灭火排装置1沿金属导轨2反向行进到起火车辆附近再启动消防水泵8实施灭火。在灭火时,可以通过隧道监控室内已有的监控装置查看水喷雾灭火排装置1与起火车辆之间的相对位置和灭火效果,及时推掷驱动电源开关6处于“正向开”或“反向开”的位置来调整水喷雾灭火排装置1的位置处于火势最旺盛处,以达到最佳的灭火效果,并可以从起火车辆的行进到起火车辆的前部或后部或来回行进,以彻底扑灭车辆火灾。水喷雾灭火排装置1的所有线缆平展敷设在动力线缆槽4内,而金属软管29也是按照同样的方式平展敷设在消防水管槽12内,可以有效阻止可控移动式水喷雾灭火排装置1在来回的行进过程中造成线缆和金属软管29的缠绕或掉落,仍然可以平直铺设在各自的槽道内。在金属导轨2的两端设置了行程限位杆3,可以防止操控人员一时的疏忽大意或行进过快而导致可控移动式水喷雾灭火排装置1从金属导轨2上掉落,即使操控人员操作不当,可控移动式水喷雾灭火排装置1也被阻挡在行程限位杆5处。同时,对于输送带有压力的灭火消防水的金属软管29采用锁紧接合器30的锁紧连接方式,可以有效防止金属软管29在充水时与给水缓冲器的连接脱扣。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。