CN115487443A - 一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统及灭火方法 - Google Patents

一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统及灭火方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统及灭火方法，所述灭火系统由隧道内火源两侧移动设置的充气封堵结构及配套设置的充气泵组成；所述充气封堵结构包括充气后支撑于隧道断面的充气主体结构，连接于充气主体结构上的柔性封堵卷帘，连接于柔性封堵卷帘底部的蓄水气垫，连接于充气主体结构上的水管，以及连接于水管上用于对充气主体结构及柔性封堵卷帘进行喷水降温的喷头。本发明利用靠近火源两侧最近的充气封堵结构实现对隧道内的火灾窒息式灭火，对于隧道全断面封堵工程量大的情形，采用本方案具有实施速度快、封堵效果好、所需人力少等显著优势，可作为部分重大隧道工程的常备灭火设施。因此，适宜推广应用。

Description

一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统及灭火方法
技术领域
本发明属于消防安全技术领域，具体地说，是涉及一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统及灭火方法。
背景技术
我国的长大交通隧道数量众多，且很多长大交通隧道远离城市，发生火灾时有可能无法及时处置，造成重大人员伤亡，并对隧道结构造成严重破坏，产生严重后果。
部分公路或铁路隧道中，配备有灭火器和自动灭火系统，但也有一些建成时间较久的长大隧道未设置自动灭火系统。即便设置有自动灭火设施，仍然存在灭火系统无法覆盖的死角部位，在火灾荷载较高的情况下仅能起到控火作用，无法有效灭火。已有采用沙袋堆砌进行隧道封堵的案例，但对于大断面隧道(如：7m高，10m宽)，耗时费力，封堵效率低，且在高温浓烟条件下人员持续操作难度极大。
其次，常规移动灭火技术也存在两方面问题：1)隧道车流量较大，发生火灾时易出现拥堵，消防车无法进入隧道靠近火源进行处置；2)当出现隧道极端火灾(油罐车、危化品车等)情况时，火灾热辐射极高，人员和消防车辆等设备都无法靠近火源实施灭火。
因此，在出现隧道火灾失控的极端情况下，需通过在火源两侧实施快速封堵对火源产生有效的窒息效果，由此实现快速灭火的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统及灭火方法，主要用于长大交通隧道的快速、有效灭火，通过封堵窒息的方式进行灭火，降低火灾对隧道结构的损害。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，由隧道内火源两侧移动设置的充气封堵结构及配套设置的充气泵组成；所述充气封堵结构包括充气后支撑于隧道断面的充气主体结构，连接于充气主体结构上的柔性封堵卷帘，连接于柔性封堵卷帘底部且相对柔性封堵卷帘对称设置且内部连通的蓄水气垫，连接于充气主体结构两侧并从左右两端延伸至隧道两侧底部的水管，以及连接于水管上用于对充气主体结构及柔性封堵卷帘进行喷水降温的喷头。
进一步地，在本发明中，在充气主体结构未充气时，所述柔性封堵卷帘卷起收纳连接于充气主体结构上。
进一步地，在本发明中，所述充气主体结构顶部设置有温度传感器。
进一步地，在本发明中，所述充气主体结构的顶部设置有耐高温隔热层。
进一步地，在本发明中，受火一侧的所述蓄水气垫的底面高度高于背火一侧的所述蓄水气垫的底面高度。
进一步地，在本发明中，所述柔性封堵卷帘与背火一侧的所述蓄水气垫的底面等高处设置有溢水孔。
进一步地，在本发明中，所述充气主体结构、蓄水气垫和柔性封堵卷帘均采用不透气的耐高温柔性材质。
基于上述灭火系统，本发明还提供了一种灭火方法，包括如下步骤：
S1，隧道内火灾发生时，消防员携带充气封堵结构在火源两侧进行布置；
S2，将柔性封堵卷帘松开后连通气泵，使充气主体结构充气撑起，作为整个封堵结构的支撑结构；
S3，充气主体结构的顶部与隧道内边界形成紧密接触，实现对火源的窒息式灭火。
基于上述灭火系统，本发明还提供了一种灭火方法，包括如下步骤：
进一步地，在本发明中，所述方法还包括利用消防车向背火一侧的蓄水气垫内蓄水，将连接于充气主体结构上的水管底部底部连接外设的水泵后在蓄水气垫内进行抽水，通过喷头将水喷向充气主体结构和柔性封堵卷帘的受火侧，实现对充气主体结构和柔性封堵卷帘的冷却防护。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过设置充气封堵结构，火灾发生时，对于消防水源无法有效对火源进行压制时，通过在火源两侧布置充气封堵结构实现对隧道内的火灾窒息式灭火，对于隧道全断面封堵工程量大的情形，采用本方案具有实施速度快、封堵效果好、所需人力少等显著优势，可作为部分重大隧道工程的常备灭火设施。
(2)本发明的充气封堵结构未使用时，系统体积小，便于收纳及移动携带。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明中的充气主体结构示意图。
图3为本发明中的充气主体结构在隧道断面的结构示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-充气封堵结构，2-充气主体结构，3-柔性封堵卷帘，4-蓄水气垫，5-水管，6-喷头，7-耐高温隔热层，8-溢水孔，9-隧道结构边界。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1～3所示，本发明公开的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，由隧道内火源两侧移动设置的充气封堵结构1及配套设置的充气泵组成；所述充气封堵结构1包括充气后支撑于隧道断面的充气主体结构2，连接于充气主体结构2上的柔性封堵卷帘3，连接于柔性封堵卷帘3底部且相对柔性封堵卷帘3对称设置且内部连通的蓄水气垫4，连接于充气主体结构2两侧并从左右两端延伸至隧道两侧底部的水管5，以及连接于水管5上用于对充气主体结构2及柔性封堵卷帘3进行喷水降温的喷头6。火灾发生时，对于消防水源无法有效对火源进行压制时，消防员赶到现场后，在火源两侧适当位置布置充气封堵结构，通过气泵对充气主体结构2进行充气使其快速膨胀，充气主体结构2在充气后，与隧道内边界形成紧密接触，实现对火源的窒息式灭火。对于隧道全断面封堵工程量大的情形，采用本方案具有实施速度快、封堵效果好、所需人力少等显著优势，可作为部分重大隧道工程的常备灭火设施。
在本实施例中，在充气主体结构2未充气时，所述柔性封堵卷帘3卷起收纳并通过简单捆绑收纳连接于充气主体结构2上。在布置充气结构时，松开柔性封堵卷帘，当充气主体结构充气膨胀后，柔性封堵卷帘自然下垂完成封堵。随后，在对蓄水气垫进行充气蓄水，消防员通过水带将消防车上的水引入蓄水气垫中，一方面，可通过在水管底部连接外设的水泵后利用喷头将水喷向充气主体结构和柔性封堵卷帘的受火侧，对其进行降温。并且喷出的冷却水还可通过设置于柔性封堵卷帘3与受火一侧的所述蓄水气垫4的底面等高处的有溢水孔8回流到背火侧的蓄水气垫中，实现冷却水的循环利用。另一方面，蓄水气垫充满水后也会对隧道地面增加压力起到一定的密封效果，还可以增加柔性封堵卷帘下方的重量，避免封堵空间内空气燃烧后形成负压而加大柔性封堵卷帘与充气主体结构之间的缝隙而是封堵效果减弱。
在本实施例中，所述充气主体结构2的顶部设置有耐高温隔热层7，如无机纤维毡。当充气主体结构充气膨胀后，充气主体结构顶部与隧道内壁紧密接触，耐高温隔热层7可以避免隧道高温壁面对充气结构的破坏。
在本实施例中，所述充气主体结构2、蓄水气垫4和柔性封堵卷帘3均采用不透气的耐高温柔性材质。
通过上述设计，本发明通过在火源两侧布置充气封堵结构实现对隧道内的火灾窒息式灭火，对于隧道全断面封堵工程量大的情形，采用本方案具有实施速度快、封堵效果好、所需人力少等显著优势，可作为部分重大隧道工程的常备灭火设施。因此，具有很高的使用价值和推广价值。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，由隧道内火源两侧移动设置的充气封堵结构(1)及配套设置的充气泵组成；所述充气封堵结构(1)包括充气后支撑于隧道断面的充气主体结构(2)，连接于充气主体结构(2)上的柔性封堵卷帘(3)，连接于柔性封堵卷帘(3)底部且相对柔性封堵卷帘(3)对称设置且内部连通的蓄水气垫(4)，连接于充气主体结构(2)上并从左右两端延伸至隧道两侧底部的水管(5)，以及连接于水管(5)上用于对充气主体结构(2)及柔性封堵卷帘(3)进行喷水降温的喷头(6)。
2.根据权利要求1所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，在充气主体结构(2)未充气时，所述柔性封堵卷帘(3)卷起收纳连接于充气主体结构(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，所述充气主体结构(2)顶部设置有温度传感器。
4.根据权利要求3所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，所述充气主体结构(2)的顶部设置有耐高温隔热层(7)。
5.根据权利要求4所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，受火一侧的所述蓄水气垫(4)的底面高度高于背火一侧的所述蓄水气垫(4)的底面高度。
6.根据权利要求5所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，所述柔性封堵卷帘(3)与背火一侧的所述蓄水气垫(4)的底面等高处设置有溢水孔(8)。
7.根据权利要求6所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火系统，其特征在于，所述充气主体结构(2)、蓄水气垫(4)和柔性封堵卷帘(3)均采用不透气的耐高温柔性材质。
8.一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火方法，其特征在于，采用了如权利要求7所述的灭火系统，包括如下步骤：
S1，隧道内火灾发生时，消防员携带充气封堵结构在火源两侧进行布置；
S2，将柔性封堵卷帘松开后连通气泵，使充气主体结构(2)充气撑起，作为整个封堵结构的支撑结构；
S3，充气主体结构(2)的顶部与隧道内边界形成紧密接触，实现对火源的窒息式灭火。
9.根据权利要求8所述的一种极端火灾下隧道全断面快速封堵灭火方法，其特征在于，还包括利用消防车向背火一侧的蓄水气垫(4)内蓄水，将连接于充气主体结构(2)上的水管(5)底部连接外设的水泵后在蓄水气垫(4)内进行抽水，通过喷头(6)将水喷向充气主体结构(2)和柔性封堵卷帘(3)的受火侧，实现对充气主体结构(2)和柔性封堵卷帘(3)的冷却防护。
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