CN109113787A - 一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱 - Google Patents

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王志丰
任锐
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郭昊天
常占
常占一
崔纬
崔一纬
龚林金
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Abstract

本发明属于救生设备技术领域，具体涉及一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，包括壳体，壳体的内腔分为上下两层，上层为设备舱，下层为乘员舱；壳体外部布设有外层骨架；壳体外部还设有外部指示标识及外部救援指示灯；壳体上还设有供人员出入的防爆密闭舱门；设备舱中设有氧气瓶、电源、维修箱、空气净化设备和医疗箱；设备舱中设置维修箱和医疗箱的部位与乘员舱连通；乘员舱中设有照明灯、空气净化设备、气体传感器、通讯设备及生存保障设备；照明灯、空气净化设备、气体传感器和通讯设备均与电源连接；氧气瓶和气体传感器均与空气净化设备连接。通过该救生舱，隧道突发险情时，能够为未撤离至安全区域的施工人员提供安全的避难场所。

Description

一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱
技术领域
本发明属于救生设备技术领域，具体涉及一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱。
背景技术
我国幅员辽阔，山地和重丘约占国土面积的75％左右。当公路经过山区或重丘时，不可避免的需要采用修建隧道的方式来穿越山岭。隧道既是地下空间的基本利用形式也是铁路、公路、城市地铁等交通网络的重要组成部分。在国内比较成熟的掘进技术如钻爆法、掘进机法、盾构法等，并辅之以与地质条件相适应的隧道施工与支护技术以及现代化的运营管理方式，使我国的隧道建设取得了举世瞩目的成就。我国已成为隧道和地下工程发展最快、数量最多、施工条件最复杂的国家。但目前我国在隧道施工中的关键技术的积累和掌握尚处于初步发展阶段，对应对隧道施工中的塌方、突水和涌水、洞体缩径和支护开裂等事故发生所采取的方式仍然处于落后阶段，严重威胁着隧道一线施工人员的生命安全，甚至造成巨大的人员伤亡和财产损失。在众多隧道施工突发事故中影响隧道施工人员安全，危险性最大的是隧道发生延时性关门塌方，此种隧道突发事故将会造成施工人员无法及时逃离危险区域，造成较大的人员伤亡事故。
当前针对隧道施工中所出现的延时性关门塌方，常采用的是在隧道边墙底部放置逃生管道。该逃生管道虽然原则上对隧道施工一线人员突发险情时逃生有一定的帮助，但圆管接口位置连接不方便。由多个圆管通过套管连接，连接部位极易被打断，经长期施工现场考察发现，施工现场使用的圆管存在接口多、不密封、储运特别不方便等缺点，导致施工时经常搁置在洞外，隧道在发生关门塌方等险情时，逃生管道不仅不能起到应急逃生的作用，并且阻碍现场救援，成为极大的安全隐患。因此该种隧道逃生管道对隧道突发险情时内部施工人员逃生及外部救援人员都有一定的影响。
发明内容
针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，通过该救生舱，隧道突发险情时，能够为未撤离至安全区域的施工人员提供安全的避难场所。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，包括空心的壳体，壳体的内腔分为上下两层，上层为设备舱，下层为乘员舱；壳体外部布设有外层骨架；
壳体外部还设有外部指示标识及外部救援指示灯；
壳体上还设有供人员出入的防爆密闭舱门；
设备舱中设有氧气瓶、电源、维修箱、第一空气净化设备和医疗箱；设备舱中设置维修箱和医疗箱的部位与乘员舱连通；
乘员舱中设有照明灯、第二空气净化设备、气体传感器、通讯设备及生存保障设备；照明灯、第一空气净化设备、第二空气净化设备、气体传感器和通讯设备均与电源连接；氧气瓶和气体传感器均与第二空气净化设备连接。
所述壳体采用内外两层结构，分别为外部抗压结构层和内部保温结构层。
气体传感器包括CO气体传感器、CO2气体传感器以及CH4气体传感器。
照明灯与电源之间、第一空气净化设备与电源之间以及第二空气净化设备与电源之间均设有开关。
乘员舱的下部设有座椅，生存保障设备设置于座椅的下部。
防爆密闭舱门上设有防弹玻璃窗以及防爆门把手。
外部指示标识上涂有反光涂料。
壳体在防爆密闭舱门的两侧均设置外部指示标识，每处外部指示标识为指示箭头，防爆密闭舱门的两侧的外部指示标识均指向该防爆密闭舱门。
所述用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱安装于隧道开挖台车下部的左右两侧。
通讯设备为无线通讯设备或有线通讯设备；当通讯设备为有线通讯设备时，壳体上设有通讯接口，通讯设备与通讯接口连接，通讯接口与用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱外部的通讯电缆连接。
与现有技术相比，本发明的优点为：
本发明的用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱采用上下双层结构，上部为设备舱，下部为乘员舱。有效地节约隧道救生舱的空间，提高了设备空间利用率。同时壳体外部还设有外部指示标识及外部救援指示灯，当隧道内突发危险险情时，外部救援指示灯亮起，方便隧道内施工人员及时找到隧道救生舱所在位置；外部逃生指示标志能够安全且准确的引导隧道施工人员及时撤离至隧道防爆密闭舱门处，然后紧急躲避至隧道救生舱内避险，从而达到保护隧道施工人员的人身安全。设备舱中设有氧气瓶、电源、维修箱、第一空气净化设备和医疗箱；设备舱中设置维修箱和医疗箱的部位与乘员舱连通，方便隧道施工人员紧急逃离进入隧道救生舱内，进行相应的医治及维修救生舱，从而保证避难人员的人身安全，同时也能够保证隧道救生舱的正常运行，设备舱中的第一空气净化设备主要起到对乘员舱供风以保证乘员舱中的空气流动，为的是使乘员舱中空气质量较好。乘员舱中设有照明灯、第二空气净化设备、气体传感器、通讯设备及生存保障设备，这些设备主要是保障隧道施工人员避难进入至隧道救生舱内能够进行正常的生存，其中照明灯主要是为隧道施工人员避难进行照明，成员舱中的第二空气净化设备主要是保障隧道救生舱乘员舱内空气质量始终处于正常状态，气体传感器主要是对隧道救生舱乘员舱内的有害气体进行监测，当隧道乘员舱内的有害气体浓度达到设定标准，第二空气净化设备将进行相应的处理，使乘员舱内的气体浓度达到正常标准。通讯设备主要是保证避难至乘员舱内的施工人员与外界进行联系，方便外部救援人员采取切实可行的救援方案，对避难人员进行救援。生存保障设备主要包含维持隧道施工人员避难正常生存所需要的食物及水，从而保证隧道施工人员能够在乘员舱内正常生存，等待外部人员的救援。相比较传统的隧道逃生管道来说，本发明的救生舱在壳体外部布设置外层骨架，外层骨架能够与隧道救生舱整体壳体双层结构紧密贴合，共同承受外部荷载撞击，从而保护内部施工人员的人身安全。且壳体上还设有供人员出入的防爆密闭舱门，因此本发明的救生舱在装置密闭性方面都有很大的优势，能够较大程度的保护内部人员的人身安全。本发明的救生舱在隧道内布设实属首例，较大的结合隧道目前施工时所处环境实际情况，采取相应的保护隧道施工人员人身安全的装置，在隧道施工安全方面有较大技术前瞻性，更好的体现以人为本的原则。不仅操作方便，使用安全，而且该装置还是一个可循环使用的设备。更重要的是该装置组装、调试和拆卸等非常的方便。因此，该救生舱较传统隧道逃生管道有很大的实用价值。
进一步的，将本发明的布置在隧道开挖台车下部左右两侧，有效地利用开挖台车处的空间，同时与开挖台车做到随时移动且保证与隧道施工人员的安全距离不超过30m，有效地避免传统隧道逃生管道铺设不及时，导致隧道出现险情时，人员无法紧急撤离，造成较大的事故发生。
附图说明
图1为本发明救生舱的整体外部结构示意图；
图2为本发明救生舱在开挖台车处布置示意图；
图3为本发明救生舱内部上层结构设备舱布置示意图；
图4为本发明救生舱内部下层结构乘员舱布置示意图；
图5为本发明救生舱外部指示标识及外部救援指示灯布置示意图；
图6为本发明救生舱外部结构骨架示意图；
图7为本发明救生舱避难人员进出口防爆密闭舱门布置示意图；
图8为本发明救生舱立体结构剖面示意图；
图9为本发明救生舱外部电源及通讯接口示意图。
图中，1-设备舱，2-乘员舱，3-防爆密闭舱门，3.1-防弹玻璃窗，3.2-防爆门把手，4-照明灯，5-氧气瓶，6-电源，7-A-第一空气净化设备，7-B-第二空气净化设备，8-气体传感器，9-通讯设备，10-生存保障设备，11-外部抗压结构层，12-内部保温结构层，13-维修箱，14-医疗箱，15-外层骨架，16-座椅，17-外部指示标识，18-外部救援指示灯，19-通讯接口，20-开挖台车，21-隧道救生舱，22-乘员舱顶隔板。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明作进一步的说明。
参照图1，本发明的用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，包括空心的壳体，壳体的内腔分为上下两层(如图8所示)，上层为设备舱1(参照图3)，下层为乘员舱2(参照图4)；壳体外部布设有外层骨架15(如图1、图5、图6、图8和图9所示)；壳体外部还设有外部指示标识17及外部救援指示灯18(参照图1和图5)，外部救援指示灯18主要是保证隧道突发险情后，该灯亮起能够清楚的让施工人员明白救生舱所处位置；壳体上还设有供人员出入的防爆密闭舱门3(如图1和图7所示)；如图3和图8所示，设备舱1中设有氧气瓶5、电源6、维修箱13、第一空气净化设备7-A和医疗箱14；设备舱1中设置维修箱13和医疗箱14的部位与乘员舱2连通，方便隧道施工人员紧急逃离进入隧道救生舱内，进行相应的医治及维修救生舱，从而保证避难人员的人身安全，同时也能够保证隧道救生舱的正常运行；如图4和图8所示，乘员舱2中设有照明灯4、第二空气净化设备7-B、气体传感器8、通讯设备9及生存保障设备10；照明灯4、第一空气净化设备7-A、第二空气净化设备7-B、气体传感器8和通讯设备9均与电源6连接；氧气瓶5和气体传感器8均与第二空气净化设备7-B连接，生存保障设备10主要包含维持隧道施工人员避难正常生存所需要的食物及水，从而保证隧道施工人员能够在乘员舱内正常生存，等待外部人员的救援。
作为本发明优选的实施方案，参照图3和图4，壳体采用内外两层结构，分别为外部抗压结构层11和内部保温结构层12。气体传感器8包括CO气体传感器、CO2气体传感器以及CH4气体传感器。照明灯4与电源6之间、第二空气净化设备7-B与电源6之间以及第一空气净化设备7-A与电源6之间均设有开关。乘员舱2的下部设有座椅16，生存保障设备10设置于座椅16的下部。如图1和图7所示，防爆密闭舱门3上设有防弹玻璃窗3.1以及防爆门把手3.2。外部指示标识17上涂有反光涂料。如图1所示，壳体在防爆密闭舱门3的两侧均设置外部指示标识17，每处外部指示标识17为指示箭头，防爆密闭舱门3的两侧的外部指示标识17均指向该防爆密闭舱门3，结合外部指示标志17能够辅助隧道施工人员避难及时找到防爆密闭舱门3的位置，及时进入隧道救生舱21内进行避难。如图2所示，所述用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱安装于隧道开挖台车20下部的左右两侧。通讯设备9为无线通讯设备或有线通讯设备；如图9所示，当通讯设备9为有线通讯设备时，壳体上设有通讯接口19，通讯设备9与通讯接口19连接，通讯接口19与用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱外部的通讯电缆连接。
照明灯4、第二空气净化设备7-B、气体传感器8及通讯设备9主要布置在乘员舱2人员乘坐的前部结构板上。在乘员舱2中的下部主要为人员乘坐的座椅16，座椅16能够为施工人员提供5个座位，在座椅16的下部主要放置生存保障设备10，生存保障设备10中主要装有食物、水及苏生器，这些设备的放置将保证隧道施工人员遇到险情后能够在救生舱中正常生活一段时间。
本发明的救生舱主要用于隧道突发险情时，能够为未撤离至安全区域的施工人员提供安全的避难场所，该救生舱主要分布在隧道开挖台车下部左右两侧，能够有效地节约隧道开挖台车下部左右两侧的有效空间，同时也可以有效地避免已有逃生管道安装不及时导致的不可预料的事故灾情。该救生舱亦可以跟随开挖台车做到随时移动。能够保证与一线施工人员安全距离不超过30m。
本发明救生舱内部主要为上下两层设置，该隧道救生舱整体壳体采用亦两层结构，外部抗压结构层11采用耐冲击的抗压材料制成，厚度为8mm，主要起到防止隧道塌方落石冲击。内部保温结构层12采用保温隔热材料制成，厚度为3.5mm。同时该隧道救生舱外部布满钢骨架，钢骨架能够与隧道救生舱整体壳体双层结构紧密贴合，共同承受外部荷载撞击，从而保护内部施工人员的人身安全，最终实现上述目的。
如图2所示，本发明隧道救生舱21在外部进行设备舱1及乘员舱2的安装，安装结束后将隧道救生舱21与开挖台车20下部左右两侧连为一体，同时通过通讯接口19与外部通讯电缆连为一体，至此该隧道救生舱安装完毕，当隧道内突发险情时，隧道施工人员在外部救援指示灯18及外部指示标志17的帮助下及时进入隧道救生舱内，接着开启电源，隧道救生舱便可正常工作，然后等待外部救援便可。
本发明的救生舱集传统隧道救援装备需求为一体，具有操作方便，既经济又安全实用，同时亦可以做到与隧道开挖台车20随时移动，避免以往隧道救援管道安装不及时，导致危险情况扩大出现的缺点，采用上述装置能够有效地解决目前隧道突发关门塌方等灾害时，施工人员不能及时撤离至安全区域获得救援的问题。

Claims (10)

1.一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，包括空心的壳体，壳体的内腔分为上下两层，上层为设备舱(1)，下层为乘员舱(2)；壳体外部布设有外层骨架(15)；
壳体外部还设有外部指示标识(17)及外部救援指示灯(18)；
壳体上还设有供人员出入的防爆密闭舱门(3)；
设备舱(1)中设有氧气瓶(5)、电源(6)、维修箱(13)、第一空气净化设备(7-A)和医疗箱(14)；设备舱(1)中设置维修箱(13)和医疗箱(14)的部位与乘员舱(2)连通；
乘员舱(2)中设有照明灯(4)、第二空气净化设备(7-B)、气体传感器(8)、通讯设备(9)及生存保障设备(10)；照明灯(4)、第一空气净化设备(7-A)、第二空气净化设备(7-B)、气体传感器(8)和通讯设备(9)均与电源(6)连接；氧气瓶(5)和气体传感器(8)均与第二空气净化设备(7-B)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，所述壳体采用内外两层结构，分别为外部抗压结构层(11)和内部保温结构层(12)。
3.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，气体传感器(8)包括CO气体传感器、CO2气体传感器以及CH4气体传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，照明灯(4)与电源(6)之间、第一空气净化设备(7-A)与电源(6)之间以及第二空气净化设备(7-B)与电源(6)之间均设有开关。
5.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，乘员舱(2)的下部设有座椅(16)，生存保障设备(10)设置于座椅(16)的下部。
6.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，防爆密闭舱门(3)上设有防弹玻璃窗(3.1)以及防爆门把手(3.2)。
7.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，外部指示标识(17)上涂有反光涂料。
8.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，壳体在防爆密闭舱门(3)的两侧均设置外部指示标识(17)，每处外部指示标识(17)为指示箭头，防爆密闭舱门(3)的两侧的外部指示标识(17)均指向该防爆密闭舱门(3)。
9.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，所述用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱安装于隧道开挖台车(20)下部的左右两侧。
10.根据权利要求1所述的一种用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱，其特征在于，通讯设备(9)为无线通讯设备或有线通讯设备；当通讯设备(9)为有线通讯设备时，壳体上设有通讯接口(19)，通讯设备(9)与通讯接口(19)连接，通讯接口(19)与用于快速提供隧道施工人员避难的救生舱外部的通讯电缆连接。
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