CN110107856B - 一种地下空间导光管伸缩救灾装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地下空间建筑技术领域，具体涉及一种地下空间导光管伸缩救灾装置，包括采光罩和导光管，导光管设在混泥土层中，采光罩置于导光管朝向地面的端部，导光管是由多段导光单元构成的可伸缩式结构，导光管的升降运动由升降装置控制，每一段导光单元在靠近导光管内侧均铰接有踏步，踏步能绕着相应的铰接点朝导光管的内侧旋转。本发明将地下空间的采光装置与救灾逃生装置相结合，在满足了地下空间的采光需求的同时，实现了对采光装置的功能拓展，解决地下空间自然采光与灾害疏散的问题，使得其在地下空间发生异常灾害时，通过检测地下空间发生灾害时采光管能够伸展下来，让位于地下空间的人群能沿着装置爬出至地面安全区域。
Description
技术领域
本发明属于地下空间建筑技术领域，具体涉及一种地下空间导光管伸缩救灾装置。
背景技术
在城市化的过程中，因为土地的限制，城市规模不仅仅局限于向周边扩张，也开始在垂直方向上向上扩张（增加建筑高度）和向下扩张（开发地下空间）。现在地下空间在各个城市已经有了较大的开发规模，但是这些地下空间随着一段时间的使用也暴露了一些问题，例如在采光照明方面就具有较大的局限性，这些地下空间几乎需要24h照明，而采用电力能源来照明则会浪费较多的资源违背可持续发展原则，而地下空间的每一处开口都尤为珍贵，因此对太阳能采光技术引入地下空间照明与逃生装置结合是一个重要研究方向。现有的一些地下空间也试着采用了太阳能进行对地下空间进行采光照明，但是其功能较为单一，只考虑地下空间的采光需求，而忽略地下空间突发异常情况时忽略了人群的疏散。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足之处，本发明提供一种地下空间导光管伸缩救灾装置。将采光系统与救灾装置相结合，即满足了地下空间自然采光照明的需求，也实现了地下空间在发生异常情况时，快速疏散人群的目的，提高对导光装置的利用效率。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种地下空间导光管伸缩救灾装置，包括采光罩和导光管，导光管设在混泥土层中，采光罩置于导光管朝向地面的端部，导光管是由多段导光单元构成的可伸缩式结构，导光管的升降运动由升降装置控制，每一段导光单元在靠近导光管内侧均铰接有踏步，导光单元Ⅰ位于导光管的最内侧；未伸展状态下的导光管，位于导光单元Ⅰ外侧的导光单元上的踏步均沿着导光管伸展方向嵌在相应的导光单元内，当位于导光单元Ⅰ外侧的导光单元上的踏步无靠近导光管内侧紧邻的导光单元遮挡时，踏步能绕着相应的铰接点朝导光管的内侧旋转，踏步的最大旋转位置与水平线的夹角为-10°～+25°。
进一步地，所述的导光管由三段所述的导光单元构成，由导光管内侧往导光管外侧依次为导光单元Ⅰ、导光单元Ⅱ和导光单元Ⅲ；导光单元Ⅲ固定在混泥土层中，导光单元Ⅲ朝向导光单元Ⅱ的一侧设有沿导光管伸展方向的两端为盲端的滑槽，而导光单元Ⅱ在与导光单元Ⅲ面对面的侧面的上端设有朝向导光单元Ⅲ凸起的滑块，导光单元Ⅱ的滑块置于导光单元Ⅲ的滑槽内；所述的导光单元Ⅱ朝向导光单元Ⅰ的一侧也设有沿导光管伸展方向的两端为盲端的滑槽，导光单元Ⅰ在朝向导光单元Ⅱ的侧面的上端设有往导光单元Ⅱ方向凸起的滑块，导光单元Ⅰ的滑块置于导光单元Ⅱ的滑槽内。
进一步地，所述的滑块上还设有滚轮，滚轮与滑槽滚动接触。
进一步地，所述的导光单元上还设有用于踏步铰接固定的凹槽，凹槽的上方设有斜槽，斜槽与凹槽相连通，斜槽的槽底斜面由凹槽侧朝导光管内侧倾斜；凹槽的槽底深度大于斜槽的最深槽底使得凹槽与斜槽在两槽的连通处形成限位壁，踏步与凹槽的铰接点位于限位壁外侧；未伸展状态下的导光管，踏步嵌在斜槽内；踏步铰接端的末端与限位壁相接触时为踏步的最大旋转位置。
进一步地，所述的踏步是板件、U型件或者网状架体。
进一步地，所述的升降装置包括卷扬机、滑轮组和钢丝绳，钢丝绳的一端与卷扬机连接，钢丝绳的另一端绕过滑轮组后与导光单元Ⅰ的底部相连接。
进一步地，导光管的周围布置有自动消防喷淋系统。
本发明的有益效果是：本发明将地下空间的采光装置与救灾逃生装置相结合，在满足了地下空间的采光需求的同时，实现了对采光装置的功能拓展，使得其在地下空间发生异常时，采光管能够伸展下来，让位于地下空间的群众能沿着采光管爬出至地面安全区域，进而减少地下空间的人群伤害。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A向视图；
图3为图1的B向视图；
图4为本发明导光管完全伸展后的示意图；
图5为图4中Ⅰ处的放大图；
图6为图5优化后的另一实施例示意图；
图7为图4中Ⅱ处的放大图；
图8为图7踏步完全收起时的状态图；
图9为本发明增设自动消防喷淋系统后的示意图；
图中，1、采光罩，2、导光管，2-1、导光单元Ⅰ，2-2、导光单元Ⅱ，2-3、导光单元Ⅲ，3、升降装置，3-1、卷扬机，3-2、滑轮组，3-3、钢丝绳，4、踏步，5、滑槽，6、滑块，7、滚轮，8、凹槽，8-1、限位壁，9、斜槽，10、自动消防喷淋系统。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图8所示，一种地下空间导光管伸缩救灾装置，包括采光罩1和导光管2，导光管2设在混泥土层中，采光罩1置于导光管2朝向地面的端部，采光罩1的一端采用铰接的方式进行固定，另一端可以绕着铰接点打开，导光管2是由多段导光单元构成的可伸缩式结构，导光管2的导光单元的多少根据导光单元的长度以及地下空间的深度来决定，导光管2的升降运动由升降装置3控制，每一段导光单元在靠近导光管2内侧均铰接有踏步4，踏步4也处于采光罩1能打开的一侧设置，导光单元Ⅰ2-1位于导光管2的最内侧，即由多段导光单元构成的套筒形式的导光管2，导光单元Ⅰ2-1位于导光管2套筒结构的最内侧；未伸展状态下的导光管2，位于导光单元Ⅰ2-1外侧的导光单元上的踏步4均沿着导光管2伸展方向嵌在相应的导光单元内，当位于导光单元Ⅰ2-1外侧的导光单元上的踏步4无靠近导光管2内侧紧邻的导光单元遮挡时，即除了处于导光管2最内侧的导光单元Ⅰ2-1之外，其他的导光单元上的踏步4均有处于该单元靠近导光管2内侧的紧邻导光单元遮挡，在导光管2未伸展时，处于导光管2最内侧的导光单元Ⅰ2-1上的踏步4因为没有导光单元进行遮挡，导光单元Ⅰ2-1上的踏步4处于展开状态，而其他导光单元上的踏步4则因为有相应紧邻的导光单元进行遮挡而处于收起状态。踏步4能绕着相应的铰接点朝导光管2的内侧旋转，踏步4的最大旋转位置与水平线的夹角为-10°～+25°，上述角度以从踏步铰接点穿过的水平线为基准，踏步4最靠近导光管2中心的一端处于水平线以下为偏下的负角度，踏步4最靠近导光管2中心的一端处于水平线以上为偏上的正角度，踏步4的角度过于偏下，则人踏上去容易出现脚滑现象，易发生意外，踏步4的角度过于偏上，则不利于人进行脚踏进行攀爬，为此，优选的，踏步4的展开后的角度与水平线间的夹角为-10°～+25°，即避免了踏步4过于偏小，可能会使脚踏者发生脚滑的意外也避免了踏步4过于偏上，使得人攀爬起来比较吃力，不利于逃生。逃生者沿着导光管2爬向导光管2的顶部，打开采光罩1即可爬到地面安全区域。
如图1至8所示，本实施例采用导光管2由三段所述的导光单元构成的结构进行具体的阐述，由导光管2内侧往导光管2外侧方向依次为导光单元Ⅰ2-1、导光单元Ⅱ2-2和导光单元Ⅲ2-3；导光管2设在混泥土的空层中，导光单元Ⅲ2-3可以采用螺栓等连接的方式固定在混泥土的空层中，导光单元Ⅲ2-3朝向导光单元Ⅱ2-2的一侧设有沿导光管2伸展方向的两端为盲端的滑槽5，滑槽5两侧的盲端在导光管2伸展或收缩时起到极限限位的功能，滑槽5处于靠近地面的一侧盲端为上极限限位，即各导光单元能够上升的最大位置，滑槽5靠近地下空间的一侧盲端为下极限限位，即各导光单元能够下降的最大位置。导光单元Ⅱ2-2在与导光单元Ⅲ2-3面对面的侧面的上端设有朝向导光单元Ⅲ2-3凸起的滑块6，导光单元Ⅱ2-2的滑块6置于导光单元Ⅲ2-3的滑槽5内，滑块6接触到相应的滑槽5的盲端后便带着与其固定的导光单元停止相应的动作；所述的导光单元Ⅱ2-2朝向导光单元Ⅰ2-1的一侧也设有沿导光管2伸展方向的两端为盲端的滑槽5，导光单元Ⅰ2-1在朝向导光单元Ⅱ2-2的侧面的上端设有往导光单元Ⅱ2-2方向凸起的滑块6，导光单元Ⅰ2-1的滑块置于导光单元Ⅱ2-2的滑槽5内。导光管2的导光单元的增加，只需要在两块相邻的导光单元之间增加同时具备滑槽5和滑块6的导光单元即可。
作为本实施例的改进，在所述的滑块6靠近滑槽5槽底的一侧上设有滚轮7，通过滚轮7在滑槽5槽底的滚动实现相应导光单元的升降，滚轮降低了导光单元间的摩擦，更便于导光管2的伸缩。
进一步地，所述的导光单元上还设有用于踏步4铰接固定的凹槽8，凹槽8的上方设有斜槽9，斜槽9与凹槽8相连通，斜槽9的槽底斜面由凹槽8侧朝导光管2内侧倾斜；凹槽8的槽底深度大于斜槽9的最深槽底使得凹槽8与斜槽9在两槽的连通处形成限位壁8-1，踏步4与凹槽8的铰接点位于限位壁8-1外侧；未伸展状态下的导光管2，踏步4嵌在斜槽9内；踏步4铰接端的末端与限位壁8-1相接触时为踏步4的最大旋转位置。如图7和图8所示，导光单元Ⅱ2-2上设有凹槽8和斜槽9，斜槽9与凹槽8相连通，凹槽8的槽底深度大于斜槽9的最深槽底使得凹槽8与斜槽9在两槽的连通处形成限位壁8-1，踏步4与导光单元Ⅱ2-2的铰接点则位于限位壁8-1的外侧（这里的外侧是指以限位壁8-1的垂直投影为基准位置，更靠近导光管2中心的一侧为外侧），在导光单元Ⅰ2-1的遮挡下，踏步4则嵌在斜槽9，且斜槽9最小的槽深也要大于踏步4的厚度，因为踏步4与导光单元Ⅱ2-2的铰接点位于限位壁8-1的外侧，所以限位壁8-1不会影响踏步4收起。当导光单元Ⅰ2-1相对导光单元Ⅱ2-2展开后，在无遮挡的情况下，踏步4因为处于倾斜状态，在重力以及导光管2下降时的抖动下展开，当旋转至踏步4铰接端的末端与限位壁8-1相接触时，达到极限位置，此时，踏步4可以供人攀爬踩踏；当导光单元Ⅰ2-1相对导光单元Ⅱ2-2收起时，在导光单元Ⅰ2-1对踏步4向上顶的作用下，踏步4旋转收起，重新嵌进导光单元Ⅱ2-2的斜槽9中。导光单元Ⅲ2-3上的踏步4同上述，而导光单元Ⅰ2-1上的踏步4则处于常展开状态。上述的踏步4如果在导光管2展开时未能展开，可以由人自行拉开。
进一步地，所述的踏步4可以是是板件、U型件或者网状架体，具体到本装置还兼顾采光的功能，因此，不影响采光的效果同时使得逃生者在逃生时不至于踏空，优选的采用踏步4采用网状架体的结构，网状架体具体的可以是设置多根横梁或者多根竖梁的结构，能保证逃生者不至于踏空，也可以使得光照从横梁或者竖梁间的间隙穿过，对地下空间形成照明效果。
进一步地，如图1至图4所示，升降装置3包括卷扬机3-1、滑轮组3-2和钢丝绳3-3，钢丝绳3-3的一端与卷扬机3-1连接，钢丝绳3-3的另一端绕过滑轮组3-2后与导光单元Ⅰ2-1的底部相连接。导光单元Ⅰ2-1有沿着地下空间混泥土层顶部伸展的连接板，连接板朝向地下空间混泥土层的侧面设有吊钩，钢丝绳3-3与吊钩固定，通过卷扬机3-1抬升或者降低钢丝绳3-3，连接吊钩侧的钢丝绳3-3的伸长或者缩短，控制着导光单元Ⅰ2-1的上升与下降，导光单元Ⅰ2-1的下降则会带动其他能够上下运动的导光单元的上升与下降。
如图1至图9所示，在导光管2的周围布置有自动消防喷淋系统10，自动消防喷淋系统10由水池、阀门、水泵、气压罐控制箱、主干管道、分支次干管道、信号蝶阀、水流指示器、分支管、喷淋头、排气阀和末端排水装置组成，如果地下空间发生火灾，自动消防喷淋系统10在感应下启动，喷淋头喷水，对导光管2的周围形成水幕，避免烟气影响逃生者进行逃生。
本发明将地下空间的采光装置与救灾逃生装置相结合，在满足了地下空间的采光需求的同时，实现了对采光装置的功能拓展，使得其在地下空间发生异常时，采光管能够伸展下来，让位于地下空间的人群能沿着采光装置爬出至地面安全区域，进而减少对人群的伤害。
Claims (6)
1.一种地下空间导光管伸缩救灾装置，其特征在于：包括采光罩（1）和导光管（2），导光管（2）设在混泥土层中，采光罩（1）置于导光管（2）朝向地面的端部，导光管（2）是由多段导光单元构成的可伸缩式结构，导光管（2）的升降运动由升降装置（3）控制，每一段导光单元在靠近导光管（2）内侧均铰接有踏步（4），导光单元Ⅰ（2-1）位于导光管（2）的最内侧；未伸展状态下的导光管（2），位于导光单元Ⅰ（2-1）外侧的导光单元上的踏步（4）均沿着导光管（2）伸展方向嵌在相应的导光单元内，当位于导光单元Ⅰ（2-1）外侧的导光单元上的踏步（4）无靠近导光管（2）内侧紧邻的导光单元遮挡时，踏步（4）能绕着相应的铰接点朝导光管（2）的内侧旋转，踏步（4）的最大旋转位置与水平线的夹角为-10°～+25°；所述的导光单元上还设有用于踏步（4）铰接固定的凹槽（8），凹槽（8）的上方设有斜槽（9），斜槽（9）与凹槽（8）相连通，斜槽（9）的槽底斜面由凹槽（8）侧朝导光管（2）内侧倾斜；凹槽（8）的槽底深度大于斜槽（9）的最深槽底使得凹槽（8）与斜槽（9）在两槽的连通处形成限位壁（8-1），踏步（4）与凹槽（8）的铰接点位于限位壁（8-1）外侧；未伸展状态下的导光管（2），踏步（4）嵌在斜槽（9）内；踏步（4）铰接端的末端与限位壁（8-1）相接触时为踏步（4）的最大旋转位置。
2.根据权利要求1所述的一种地下空间导光管伸缩救灾装置，其特征在于：所述的导光管（2）由三段所述的导光单元构成，由导光管（2）内侧往导光管（2）外侧依次为导光单元Ⅰ（2-1）、导光单元Ⅱ（2-2）和导光单元Ⅲ（2-3）；导光单元Ⅲ（2-3）固定在混泥土层中，导光单元Ⅲ（2-3）朝向导光单元Ⅱ（2-2）的一侧设有沿导光管（2）伸展方向的两端为盲端的滑槽（5），而导光单元Ⅱ（2-2）在与导光单元Ⅲ（2-3）面对面的侧面的上端设有朝向导光单元Ⅲ（2-3）凸起的滑块（6），导光单元Ⅱ（2-2）的滑块置于导光单元Ⅲ（2-3）的滑槽（5）内；所述的导光单元Ⅱ（2-2）朝向导光单元Ⅰ（2-1）的一侧也设有沿导光管（2）伸展方向的两端为盲端的滑槽（5），导光单元Ⅰ（2-1）在朝向导光单元Ⅱ（2-2）的侧面的上端设有往导光单元Ⅱ（2-2）方向凸起的滑块（6），导光单元Ⅰ（2-1）的滑块（6）置于导光单元Ⅱ（2-2）的滑槽（5）内。
3.根据权利要求2所述的一种地下空间导光管伸缩救灾装置，其特征在于：所述的滑块（6）上还设有滚轮（7），滚轮（7）与滑槽（5）滚动接触。
4.根据权利要求1所述的一种地下空间导光管伸缩救灾装置，其特征在于：所述的踏步（4）是板件、U型件或者网状架体。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种地下空间导光管伸缩救灾装置，其特征在于：所述的升降装置（3）包括卷扬机（3-1）、滑轮组（3-2）和钢丝绳（3-3），钢丝绳（3-3）的一端与卷扬机（3-1）连接，钢丝绳（3-3）的另一端绕过滑轮组（3-2）后与导光单元Ⅰ（2-1）的底部相连接。
6.根据权利要求1所述的一种地下空间导光管伸缩救灾装置，其特征在于：导光管（2）的周围布置有自动消防喷淋系统（10）。
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| CN110107856A (zh) | 2019-08-09 |
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