CN113062764A - 一种用于隧道施工的坍塌逃生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，包括供壳，其特征在于：所述供壳的内部设置有支撑组件，所述支撑组件的内部设置有滑动组件，所述滑动组件的内部设置有维生组件，所述供壳的一侧管道连接有过度组件，支撑组件包括有内壳，所述内壳均匀分布在供壳的内壁上，所述内壳的内部均匀设置有若干组挤压轮，若干组所述挤压轮的末端均连接有弹性轴，若干组所述弹性轴的中间均安装有储存囊，所述储存囊的内部均安装有筛网，所述弹性轴的末端连接有收集轴，所述收集轴与过度组件管道连接，滑动组件包括有防护壳，所述防护壳位于供壳的内部，本发明，具有实用性强和可使被困人员生还率更高的特点。

Description

一种用于隧道施工的坍塌逃生装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种用于隧道施工的坍塌逃生装置。

背景技术

隧道坍塌后营救被困人员往往难度较高，需要较长时间，而现有的坍塌逃生装置不能在工作人员被困后，有效地为其提供生存必需品，导致被困人员只能被动地等待底面救援人员，因此，设计实用性强和可使被困人员生还率更高的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，包括供壳，其特征在于：所述供壳的内部设置有支撑组件，所述支撑组件的内部设置有滑动组件，所述滑动组件的内部设置有维生组件，所述供壳的一侧管道连接有过度组件。

根据上述技术方案，所述支撑组件包括有内壳，所述内壳均匀分布在供壳的内壁上，所述内壳的内部均匀设置有若干组挤压轮，若干组所述挤压轮的末端均连接有弹性轴，若干组所述弹性轴的中间均安装有储存囊，所述储存囊的内部均安装有筛网，所述弹性轴的末端连接有收集轴，所述收集轴与过度组件管道连接。

根据上述技术方案，所述滑动组件包括有防护壳，所述防护壳位于供壳的内部，所述防护壳的内壁上均匀安装有若干组滚轮，所述防护壳的顶部连接有理疗箱，所述理疗箱与若干组内壳均管道连接，所述理疗箱的内部设置有阀板，所述阀板的下方设置有弹簧，所述理疗箱的两侧开设有溢流管。

根据上述技术方案，所述防护壳的内部安装有储存轴，所述储存轴的内部设置有弹性膜，所述弹性膜与储存轴之间填充有非牛顿流体，所述储存轴的内部安装有旋转轴，所述维生组件包括有中心轴，所述中心轴位于旋转轴的内部，所述旋转轴的两侧设置有离心块，所述旋转轴的两侧开设有离心腔，所述离心块的尾部安装有活塞块，所述离心腔的一侧开设有液压腔，所述活塞块与液压腔为配合结构，所述离心块与弹性膜为配合结构。

根据上述技术方案，所述过度组件包括有过渡箱，所述过渡箱的一侧与供壳管道连接，所述过渡箱的另一端管道连接有四通阀，所述四通阀的一侧连接有输入盒，所述四通阀的外侧分别与防护壳、供壳、过渡箱均管道连接，所述过渡箱的内部设置有上压板和下压板，所述上压板和下压板的左侧均拉绳连接有左磁球，所述上压板和下压板的右侧均拉绳连接有右磁球,所述上压板的内部均匀设置有内头，所述内头与四通阀管道连接，所述内头与收集轴管道连接。

根据上述技术方案，所述上压板的表面设置有固定球，所述下压板的表面设置有左囊和右囊，所述左囊和右囊的表面分别放置有左配重球和右配重球，所述左配重球、右配重球与固定球均为活塞连接，所述左配重球和右配重球的一侧管道连接有活塞球。

根据上述技术方案，所述左囊和右囊之间连接有柔性管，所述柔性管的中间连接有进气管，所述柔性管的两侧分别设置有阀球一和阀球三，所述活塞球的底部管道连接有阀球二，阀球一和阀球三为N级磁石，所述阀球二为S级磁石。

根据上述技术方案，所述内壳为弹性材质制成。

根据上述技术方案，所述理疗箱的内部填充有营养液。

根据上述技术方案，所述固定球为中空，所述上压板为中空，所述固定球与上压板连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置有支撑组件，支撑组件可以将内部组件支撑，并且能够收集蝙蝠粪便，利用装置的抖动将蝙蝠粪便甩干制作成夜明砂，滑动组件则可跟随工作人员移动，这样不仅可以节省成本，还可以加固工作人员所在位置，更加安全，维生组件和过度组件则可在隧道失事后为装置内部的工作人员提供必要的生存补给，使其能够坚持到救援到来。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体正面连接结构示意图；

图2是本发明的内壳内部结构示意图；

图3是本发明的过渡箱内部结构示意图；

图4是本发明的A区域局部放大示意图；

图中：1、供壳；2、理疗箱；3、内壳；4、旋转轴；5、中心轴；6、滚轮；7、防护壳；8、四通阀；9、输入盒；10、过渡箱；11、弹性膜；12、离心块；13、离心腔；14、活塞块；15、储存轴；16、上压板；17、内头；18、下压板；19、活塞球；20、左配重球；21、右配重球；22、左囊；23、右囊；24、左磁球；25、右磁球；26、固定球；27、阀球一；28、阀球二；29、阀球三；30、挤压轮；31、弹性轴；32、储存囊；33、筛网；34、收集轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，包括供壳1，其特征在于：供壳1的内部设置有支撑组件，支撑组件的内部设置有滑动组件，滑动组件的内部设置有维生组件，供壳1的一侧管道连接有过度组件。支撑组件可以将内部组件支撑，并且能够收集蝙蝠粪便，利用装置的抖动将蝙蝠粪便甩干制作成夜明砂，滑动组件则可跟随工作人员移动，这样不仅可以节省成本，还可以加固工作人员所在位置，更加安全，维生组件和过度组件则可在隧道失事后为装置内部的工作人员提供必要的生存补给，使其能够坚持到救援到来。

支撑组件包括有内壳3，内壳3均匀分布在供壳1的内壁上，内壳3的内部均匀设置有若干组挤压轮30，若干组挤压轮30的末端均连接有弹性轴31，若干组弹性轴31的中间均安装有储存囊32，储存囊32的内部均安装有筛网33，弹性轴31的末端连接有收集轴34，收集轴34与过度组件管道连接。供壳的内部为中空，内壳可以对其内部进行支撑，同时在隧道内部会生存有蝙蝠，内壳还可以收集蝙蝠粪便，随后蝙蝠粪便会被收集至储存囊中，在装置运作过程中，会产生振动，这些振动将会使装置挤压内壳，内壳受到挤压后首先能够吸收部分振动能量，起到减震的作用，其次在内壳受到挤压后其会变形，内壳变形后会推动挤压轮在其内部转动，在此过程中挤压轮会推动其末端的弹性轴伸缩，在持续不断的振动下，内壳内部的挤压轮会持续旋转，并推动弹性轴不断伸缩，弹性轴可以对储存囊进行按压，这样可以将储存囊内部储存的蝙蝠粪便中水分挤出，挤压轮的旋转则可将储存囊中蝙蝠粪便中的水分甩出，达到干燥的效果，直至蝙蝠粪便干燥，在蝙蝠粪便干燥后其直径将会缩小，缩小后即为夜明砂，其可通过筛网进入收集轴内部，由于工作人员长期处于隧道中，光线不足，会导致视力受损，而夜明砂有较好的明目作用，因此夜明砂可为工作人员服用，缓解工作人员的视力受损情况。

滑动组件包括有防护壳7，防护壳7位于供壳1的内部，防护壳7的内壁上均匀安装有若干组滚轮6，防护壳7的顶部连接有理疗箱2，理疗箱2与若干组内壳3均管道连接，理疗箱2的内部设置有阀板，阀板的下方设置有弹簧，理疗箱2的两侧开设有溢流管。在内壳受到挤压变形恢复后，其会产生一定的负压吸力，这些负压吸力会通过管道吸附理疗箱中的阀板，随后阀板将会克服弹簧的弹力而向下运动，此时理疗箱中的营养液将会流入各个内壳中，营养液可为蝙蝠提供食物，使得蝙蝠会聚集在内壳中，蝙蝠粪便更好收集，在隧道中发生坍塌事故后，内壳将会受到较大冲击力，其会产生较强推力将阀板向上推动，此时阀板将会推动理疗箱中的营养液全部从两侧的溢流管中流出，这样可以在隧道坍塌后通过内壳内部的收集轴将营养液输入工作人员所在地，以解决工作人员的饮食问题，并且在此过程中，营养液还会将内壳内部的蝙蝠溺死，让工作人员可利用蝙蝠尸体进行生火照明或者其他自救操作，滚轮转动可以驱动防护壳内部的储存轴运动，使其与工作人员处于同一位置，这样可以在隧道坍塌时为工作人员提供更好地保护。

防护壳7的内部安装有储存轴15，储存轴15的内部设置有弹性膜11，弹性膜11与储存轴15之间填充有非牛顿流体，储存轴15的内部安装有旋转轴4，维生组件包括有中心轴5，中心轴5位于旋转轴4的内部，旋转轴4的两侧设置有离心块12，旋转轴4的两侧开设有离心腔13，离心块12的尾部安装有活塞块14，离心腔13的一侧开设有液压腔，活塞块14与液压腔为配合结构，离心块12与弹性膜11为配合结构。在装置运作时会产生振动，这些振动传递至储存轴内部的非牛顿流体上，随后非牛顿流体会将这些振动消除，以此可以减缓处于中心轴内部工作人员所受到的振动力度，在工作人员向隧道内部前进时，此时旋转轴为逆时针旋转，离心块受到旋转产生的离心力会向外扩张，并按压弹性膜，弹性膜受到按压后其内部的非牛顿流体会受力，其强度会增加，这样会使得非牛顿流体在吸收装置振动的同时，还能够利用其受力硬化的物理特性对防护壳进行加固，使得中心轴内部的工作人员更加安全，且在此过程中，由于离心块逆时针旋转时其前端为圆弧过渡，因此其对弹性膜内部的非牛顿流体向上牵引力较小，非牛顿流体大都位于防护壳的底部，由于重力的原因，因此振动大多是从装置底部发出的，此时非牛顿流体可以较大程度吸收振动，保证工作人员作业时不被噪音所影响，当工作人员向隧道口撤离时，此时旋转轴为顺时针旋转，离心块仍会在离心力的作用下向外甩出，由于在离心块顺时针旋转时其前端为尖状，因此其对弹性膜内部的非牛顿流体的牵引力变大，此时弹性膜内部的非牛顿流体将会向防护壳上方移动，由于离开隧道时速度较快，因此隧道坍塌事故往往是发生在工作人员出洞时，这时位于防护壳顶部的非牛顿流体将会为工作人员提供更多的保护效果，在发生隧道坍塌事故后，坍塌的石块会挤压防护壳，防护壳会变形，此时离心块前方的尖端部分会将弹性膜刺破，其内部的非牛顿流体将会流出，并将碎石的缝隙处堵住，二次坍塌事故往往都是由于碎石间缝隙较大，而导致碎石的二次坍塌，非牛顿流体将碎石缝隙堵住后可以有效支撑坍塌的隧道，以此提高工作人员的生还率，同时旋转轴前端的离心轴仍会继续旋转，其前方的离心块会继续切割石块，为失事的工作人员提供更大的生存空间。

过度组件包括有过渡箱10，过渡箱10的一侧与供壳1管道连接，过渡箱10的另一端管道连接有四通阀8，四通阀8的一侧连接有输入盒9，四通阀8的外侧分别与防护壳7、供壳1、过渡箱10均管道连接，过渡箱10的内部设置有上压板16和下压板18，上压板16和下压板18的左侧均拉绳连接有左磁球24，上压板16和下压板18的右侧均拉绳连接有右磁球25,上压板16的内部均匀设置有内头17，内头17与四通阀8管道连接，内头17与收集轴34管道连接。输入盒中填充有消毒剂，消毒剂可通过四通阀进入供壳、内头和防护壳内部，进入供壳中可为栖息在供壳内部的蝙蝠进行消毒，使得蝙蝠不会对工作人员传播病毒，进入防护壳内部的消毒液和对相对应位置的石块进行消毒，这样在发生坍塌事故后工作人员即使被石块碰伤也不会感染，可提高工作人员的安全性，进入过渡箱中的消毒液会进入上压板和下压板中的内头中，并且随着收集轴中收集的夜明砂一同排出，排出后其可对夜明砂进行消毒，使得夜明砂可直接让工作人员服用，在此过程中，过度箱也会接收到装置产生的振动，在平稳状态时，左磁球和右磁球会相互吸附，此时夜明砂将会位于上压板和下压板之间，当发生振动时，夜明砂和消毒液将会在过渡箱内部晃动融合，且左磁球和右磁球将会短暂开合，磁球在张开时，夜明砂会从张开处流出，并流出过度箱供工作人员服用，当发生隧道坍塌事故时，此时内壳将会受到挤压，而内壳中存放的蝙蝠粪便将会大量涌入内头中，此时左右磁球将会被挤开，使得蝙蝠粪便能够在失事后全部排出，以供受困人员利用。

上压板16的表面设置有固定球26，下压板18的表面设置有左囊22和右囊23，左囊22和右囊23的表面分别放置有左配重球20和右配重球21，左配重球20、右配重球21与固定球26均为活塞连接，左配重球20和右配重球21的一侧管道连接有活塞球19。在过度箱接收到装置的振动后，上板和下班将会上下移动，在此过程中，左、右配重球相对于固定球将会做上下活塞运动，并带动活塞杆运动，此时固定球将会对上压板的内部产生负压吸力，以此固定球可以通过内头将消毒剂和甩干的蝙蝠粪便吸出，左囊和右囊内部充满空气，在隧道中工作人员较多时，其呼吸产生的空气流动也较强，此时空气流动对左囊和右囊的膨胀收缩幅度也将增强，这样会使得左右配重球相对于固定球的距离变得更长，从而导致其推动活塞的距离变长，使固定球对内头产生的吸力增强，以此增加夜明砂的排出量，以足够更多的人员服用，相反，当隧道中施工人员较少时，此时其呼吸产生的气流较弱，夜明砂的排出量也较少，这样可以节约药材。

左囊22和右囊23之间连接有柔性管，柔性管的中间连接有进气管，柔性管的两侧分别设置有阀球一27和阀球三29，活塞球19的底部管道连接有阀球二28，阀球一27和阀球三29为N级磁石，阀球二28为S级磁石。在正常情况下，阀球二距离阀球一、三的距离较远，此时阀球二将无法与阀球一、三吸附，左囊和右囊将会正常平衡进气，这是左配重球和右配重球所上升做的活塞运动距离相同，这样消毒剂和蝙蝠粪便的输入量是平衡的，在隧道中人员较多时，所呼出的气体中水蒸气的含量将会大幅上升，这时活塞球的右侧将会吸附部分水蒸气，活塞球吸附水蒸气后其会向右倾斜，这时阀球二将会向左偏移，并与阀球一吸附，阀球二与阀球一将会堵住通往左囊的柔性管，此时气体只能通往右囊，这样会使得右侧活塞运动的距离小于左侧活塞运动的距离，从而导致蝙蝠粪便排出的量大于消毒剂排出的量，减少消毒剂的排出量可以降低夜明砂的含水量，首先由于工作人员呼出的水蒸气较多，可以弥补夜明砂中的水分，其次干燥的夜明砂可以较大程度地吸附隧道内空气中的水蒸气，空气中的水蒸气过多会导致隧道内壁上的土质受潮，土质受潮后则会增大隧道坍塌的可能性，因此这样可以降低隧道坍塌的可能性，其次在隧道中人员较少时，此时呼出的气体水蒸气含量较少，此时活塞球将会向左倾斜，从而导致消毒剂的排出量略大于蝙蝠粪便的排出量，这样可以增强多蝙蝠粪便的消毒，减少在人员较少时队员生病的情况，这样更加有利于工作的进行，并且在隧道坍塌后，阀球二将会被碎石压下，此时阀球二将会同时吸附阀球一和阀球三，这时左囊和右囊均无法进入气体，这样会导致左、右配重球相对于固定球的移动量为最大，可以最大限度地排出消毒剂与蝙蝠粪便，以供受困人员的使用。

内壳3为弹性材质制成。弹性材质可以使得内壳在受挤压变形后能够快速恢复。

理疗箱2的内部填充有营养液。营养液不仅可以为工作人员提供营养，还可以为蝙蝠提供营养，使其能够产出足量的夜明砂。

固定球26为中空，上压板16为中空，固定球26与上压板16连接。在左、右配重球上下移动时，其活塞会对固定球产生负压吸力，固定球可对上压板内部的内头产生吸力，以此将内头另一端的夜明砂和消毒剂吸出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，包括供壳(1)，其特征在于：所述供壳(1)的内部设置有支撑组件，所述支撑组件的内部设置有滑动组件，所述滑动组件的内部设置有维生组件，所述供壳(1)的一侧管道连接有过度组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述支撑组件包括有内壳(3)，所述内壳(3)均匀分布在供壳(1)的内壁上，所述内壳(3)的内部均匀设置有若干组挤压轮(30)，若干组所述挤压轮(30)的末端均连接有弹性轴(31)，若干组所述弹性轴(31)的中间均安装有储存囊(32)，所述储存囊(32)的内部均安装有筛网(33)，所述弹性轴(31)的末端连接有收集轴(34)，所述收集轴(34)与过度组件管道连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述滑动组件包括有防护壳(7)，所述防护壳(7)位于供壳(1)的内部，所述防护壳(7)的内壁上均匀安装有若干组滚轮(6)，所述防护壳(7)的顶部连接有理疗箱(2)，所述理疗箱(2)与若干组内壳(3)均管道连接，所述理疗箱(2)的内部设置有阀板，所述阀板的下方设置有弹簧，所述理疗箱(2)的两侧开设有溢流管。

4.根据权利要求3所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述防护壳(7)的内部安装有储存轴(15)，所述储存轴(15)的内部设置有弹性膜(11)，所述弹性膜(11)与储存轴(15)之间填充有非牛顿流体，所述储存轴(15)的内部安装有旋转轴(4)，所述维生组件包括有中心轴(5)，所述中心轴(5)位于旋转轴(4)的内部，所述旋转轴(4)的两侧设置有离心块(12)，所述旋转轴(4)的两侧开设有离心腔(13)，所述离心块(12)的尾部安装有活塞块(14)，所述离心腔(13)的一侧开设有液压腔，所述活塞块(14)与液压腔为配合结构，所述离心块(12)与弹性膜(11)为配合结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述过度组件包括有过渡箱(10)，所述过渡箱(10)的一侧与供壳(1)管道连接，所述过渡箱(10)的另一端管道连接有四通阀(8)，所述四通阀(8)的一侧连接有输入盒(9)，所述四通阀(8)的外侧分别与防护壳(7)、供壳(1)、过渡箱(10)均管道连接，所述过渡箱(10)的内部设置有上压板(16)和下压板(18)，所述上压板(16)和下压板(18)的左侧均拉绳连接有左磁球(24)，所述上压板(16)和下压板(18)的右侧均拉绳连接有右磁球(25),所述上压板(16)的内部均匀设置有内头(17)，所述内头(17)与四通阀(8)管道连接，所述内头(17)与收集轴(34)管道连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述上压板(16)的表面设置有固定球(26)，所述下压板(18)的表面设置有左囊(22)和右囊(23)，所述左囊(22)和右囊(23)的表面分别放置有左配重球(20)和右配重球(21)，所述左配重球(20)、右配重球(21)与固定球(26)均为活塞连接，所述左配重球(20)和右配重球(21)的一侧管道连接有活塞球(19)。

7.根据权利要求6所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述左囊(22)和右囊(23)之间连接有柔性管，所述柔性管的中间连接有进气管，所述柔性管的两侧分别设置有阀球一(27)和阀球三(29)，所述活塞球(19)的底部管道连接有阀球二(28)，所述阀球一(27)和阀球三(29)为N级磁石，所述阀球二(28)为S级磁石。

8.根据权利要求7所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述内壳(3)为弹性材质制成。

9.根据权利要求8所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述理疗箱(2)的内部填充有营养液。

10.根据权利要求9所述的一种用于隧道施工的坍塌逃生装置，其特征在于：所述固定球(26)为中空，所述上压板(16)为中空，所述固定球(26)与上压板(16)连接。

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