CN117189163A - 一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，包括气囊，气囊端部设置有充气口；固定结构包括预埋在隧道衬砌顶部的埋板，埋板开设有连接孔，固定结构还包括固定在气囊上的固定板，固定板上设置有与连接孔适配的连接件，所述埋板与固定板均为与隧道顶部形状适配的弧形板；隔离层固定在隧道侧壁上，气囊支撑设置在隔离层上方；气囊的左右两端分别设置有支撑结构；固定结构的设置，能够使气囊与隧道侧壁固定连接，增加气囊与隧道侧壁之间的连接强度，支撑结构的设置能够铺平铺展气囊，并在气囊内部给予气囊一定的支撑作用力，增加气囊与隧道侧壁的摩阻力，提高气囊的抵御外压的能力。

Description

一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构

技术领域

本发明属于隧道技术领域，尤其涉及一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构。

背景技术

随着地下空间的开发利用，地铁隧道的建设和运营中出现的安全问题日益突出。地下环境复杂多变，隧道往往不可避免的会经过含水丰富的土质或岩层的裂隙发育地带，易出现严重渗漏和涌水突泥的问题；此外，当突降暴雨或者发生有毒有害气体泄露时，由于地下铁路的连通性，暴雨或毒气会迅速蔓延，若不能及时阻止将会对隧道及周围环境产生巨大的危害。

地下隧道环境特殊且空间狭小，传统的筑墙阻断方法造价高、建造周期长，在混凝土浇筑过程中或硬化前，会被涌水冲走流失，不能解决涌水蔓延快等紧急险情。利用气囊快速充气膨胀后与隧道壁紧贴，将涌水、毒气进行阻隔，避免灾害的扩大，保证人员和财产安全。目前应用气囊往往是在灾害发生后，通过叉车等工具将气囊运输至指定位置，依靠人力摆放气囊、升高气囊内部压力，无法充分发挥气囊迅速膨胀、及时快速封堵的优点，影响气囊封堵的时效性和便捷性，不能起到及时封堵的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构；以解决现有技术中气囊运输速度慢、展开过程复杂、与隧道壁贴合不紧密等技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构所采用的技术方案是：

一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，包括：

气囊：通过固定结构固定在隧道的顶部，气囊端部设置有用于与充气泵连通的充气口；

固定结构包括预埋在隧道衬砌顶部的埋板，埋板开设有连接孔，固定结构还包括固定在气囊上的固定板，固定板上设置有与连接孔适配的连接件，所述埋板与固定板均为与隧道顶部形状适配的弧形板；

隔离层：固定在隧道侧壁上，气囊支撑设置在隔离层上方；

气囊的左右两端分别设置有支撑结构。

有益效果：本发明的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构通过隔离层能够将气囊收纳在隧道顶部，气囊通过固定结构固定在隧道的顶部，一方面能够通过固定结构将气囊固定在隧道顶部，使气囊在收纳时能够更加稳定的收纳在隧道顶部，另一方面，当气囊充满气体后，由于固定结构的设置，能够使气囊与隧道侧壁固定连接，增加气囊与隧道侧壁之间的连接强度，从而增加气囊的抵抗压力的能力，不仅如此，支撑结构的设置能够从气囊的内部增加气囊的结构强度，使气囊在抵抗压力时，不容易发生形状变形，增加气囊的抵御压力的能力。

进一步的，所述固定板包括固定在气囊内部的第一固定板和固定在气囊外部的第二固定板，第一固定板与气囊之间设置有第一密封垫片，第二固定板与气囊之间设置有第二密封垫片，所述连接件固定在第一固定板上，连接件包括从第一密封垫片、第二密封垫片、第二固定板穿出的插接柱，插接柱与连接孔之间设置有卡接结构。

有益效果:固定板的设置能够在满足将气囊固定在隧道顶部的同时还能够保证气囊的密封性。

进一步的，所述卡接结构包括开设在连接孔孔壁上的环形卡槽和设置在插接柱上的卡接组件，插接柱的周向间隔设置有若干凹槽，所述卡接组件包括固定在凹槽槽底的弹簧和与弹簧固定连接的卡接柱。

有益效果：通过卡接的结构形式能够方便将气囊固定在隧道顶部。

进一步的，所述凹槽包括圆柱状容纳腔和与容纳腔连通的圆柱状的导向段，所述卡接柱包括与导向段导向滑动适配的导向段和与导向段固定连接的挡止段，所述挡止段设置在容纳腔中。

有益效果：能够实现卡接柱沿着导向段伸缩移动，从而保证卡接柱能够顺利卡接在环形槽中。

进一步的，所述卡接柱的导向段的远离挡止段的一端为从上向下、沿插接柱的径向从内向外设置的倾斜面。

有益效果：倾斜面的设置能够在插接柱伸入连接孔使，使卡接柱沿着插接柱的径向向内伸入连接孔中。

所述支撑结构包括设置在气囊内部且位于隧道顶部的导向板，导向板为沿隧道周向设置的弧形板，导向板包括左右间隔设置设置的固定部和与设置在固定部中部的连接部，固定部上设置有固定连接结构，固定部通过固定连接结构与隧道顶部固定连接，连接部的上端面低于固定部的上端面以在导向板上形成凹槽，凹槽中设置有可伸缩的弧形的剪刀支撑，所述连接部上开设有导向槽，导向槽中设置有传动机构，固定部上固定有与传动机构传动连接的驱动结构，以使驱动结构带动传动机构使剪刀支撑展开或缩回。

有益效果：支撑结构设置能够在方便剪刀支撑的伸缩从气囊的内部完全撑开气囊的同时，还能够方便通过固定连接结构将导向板与隧道顶部固定连接，增加了气囊与隧道顶部的连接强度。

进一步的，所述剪刀支撑包括若干组连接设置的剪叉结构，剪叉结构包括弧形的第一连杆和弧形的第二连杆，第一连杆的中部与第二连杆的中部铰接连接，第一连杆的左端与相邻剪叉结构的第二连杆的左端铰接连接，第二连杆的右端与相邻剪叉结构的第一连杆的右端铰接连接；剪刀支撑的一端设置有第三连杆和第四连杆，第三连杆左端与相邻剪叉结构的第二连杆的左端铰接连接，第四连杆的右端与与第一连杆的右端铰接连接，第三连杆与第四连杆铰接连接；剪刀支撑的另一端设置有第五连杆和第六连杆，第五连杆的右端与相邻剪叉结构的第二连杆的右端铰接连接，第六连杆的左端与相邻剪叉结构的第一连杆的左端铰接连接，第五连杆和第六连杆铰接连接。

有益效果：剪刀支撑结构设置简单，通过调节任意一组剪叉结构中的第一连接杆与第二连接杆之间的夹角，能够方便实现整个剪刀支撑结构所有剪叉结构中的第一连接杆和第二连接杆之间的夹角的调接，从而方便调节剪刀支撑沿隧道周向的长度。剪刀支撑能够在对气囊进行充气时，缓缓展开具一定弧度，来铺平铺展气囊，防止气囊褶皱；同时剪刀支撑能够在气囊内部将气囊压紧在隧道弧形侧壁上，给予气囊一定的支撑作用力，增加气囊与隧道侧壁的摩阻力

进一步的，所述连接部设置在剪刀支撑的内凹侧，所述连接部上开设有开口朝上的滑槽，其中一组所述剪叉结构的中部铰接轴延伸至滑槽中，所述传动机构包括设置在滑槽中的与铰接轴固定连接的齿条板、与齿条板啮合传动的齿轮，所述驱动结构设置在滑槽外且相对固定在连接部上，所述齿轮设置在滑槽外且与驱动结构传动连接并转动设置在连接部上。

有益效果：通过驱动结构和传动结构能够方便实现剪刀支撑的展开和收缩。

进一步的，所述固定连接结构包括固定在固定部朝向隧道顶部的一侧固定螺栓，固定连接结构还包括预埋在隧道顶部的与导向板固定部对应设置的弧形预埋板，弧形预埋板上开设有插接孔；所述固定螺栓与插接孔插接适配。

有益效果：固定连接结构设置简单。

所述绑带沿其延伸方向间隔设置有若干列机制孔。

有益效果：方便绑带在气囊被充气时破坏性的断开，实现气囊的从上向下的膨胀。

附图说明

图1是本发明的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构收起状态示意图；

图2是图1中气囊结构收起状态的主视图；

图3是本发明的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构的展开状态示意图；

图4是图3中气囊结构展开状态的主视图；

图5是图1中一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构的第二固定板的结构示意图；

图6是图1中一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构的固定结构的示意图；

图7是图1中一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构的剪刀支撑与导向板的横剖示意图；

图8是图1中一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构的剪刀支撑的结构示意图；

图9是图1中一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构的绑带的结构示意图。

附图标记：1-衬砌；2-固定结构；3-气囊；4-绑带；5-剪刀支撑；6-充气口；7-第二固定板；8-第一固定板；9-第一密封垫片；10-第二密封垫片；12-连接孔；13-环形卡槽；14-插接柱；15-凹槽；16-弹簧；17-卡接柱；18-倾斜面；19-固定部；20-连接部；21-滑槽； 23-齿板条；24-齿轮；25-驱动结构；26-固定螺栓；27-第一连杆；28-第二连杆；29-第三连杆；30-第四连杆；31-第五连杆；32-第六连杆；33-机制孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构作进一步详细描述：

如图1-图4、图7所示，本发明的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构包括通过固定结构2固定在隧道顶部的气囊3，气囊3在充满气体且气囊3内部压力大于外部压力时，气囊3填充在隧道中且与隧道壁密封配合，从而通过气囊3实现对隧道的封堵，阻挡涌水蔓延。且气囊3圆柱状，左右两端为半球状。气囊3的半球状端部设置有充气口6，充气口6与充气泵连通设置，以通过充气泵向气囊3供气。本发明中，定义隧道延伸的方向为左右方向。

气囊3通过固定结构2固定在隧道顶部，在未对气囊3充气时，通过隔离层将气囊3悬挂在隧道顶部，本实施例中隔离层为纵横交叉布设的绑带4，绑带4包括沿隧道延伸方向布设的第一绑带和与第一绑带垂直设置的第二绑带，第一绑带和第二绑带分别设置在有若干根。第一绑带和第二绑带端部分别固定在隧道顶部。为了在气囊3充气后能够向下展开，第一绑带与第二绑带沿其延伸方向间隔设置有若干列机制孔33，从而在气囊3充气后，第一绑带和第二绑带发生破坏性断裂，此时气囊3在重力作用下向下垂落并随着不断填充气体，使气囊3填充在隧道中并对隧道进行封堵。其他实施例中，隔离层还可以为一整块支撑布，支撑布上间隔开设有连接虚线，当气囊充气后，气囊能够沿着连接虚线将支撑布撑破，从而使气囊在落入隧道中，为气囊封堵隧道做准备。

本实施例中，固定结构2沿隧道延伸方向间隔设置有若干组。具体的，固定结构2包括预埋在隧道顶部衬砌1的埋板，并且，埋板的与隧道延伸方向相同的对称轴位于隧道横截面对称轴所在的垂直立面上。

埋板上开设有开口朝下的连接孔12。固定结构2还包括固定在气囊3上的固定板，固定板上设置有与连接孔12适配的连接件。本实施例中，埋板与固定板均为与隧道顶部形状适配的弧形板。具体的，固定板包括固定在气囊3内部的第一固定板8和固定在气囊3外部的第二固定板7，第一固定板8与气囊3之间设置有第一密封垫片9，第二固定板7与气囊3之间设置有第二密封垫片10，连接件设置在第一固定板8上，第一固定板8上开设有螺纹孔，连接件为从第二固定板7、第二密封垫片10、第一密封垫片9穿出且与第一固定板8上的螺纹孔螺纹适配的插接柱14，插接柱14与第一固定板8螺纹连接后实现相对固定板的固定。

不仅如此，插接柱14与埋板的连接孔12之间设置有卡接结构，在插接柱14与第一固定板8螺纹连接后，卡接结构位于第二固定板7背离第一固定板8的一侧，从而使卡接结构与第一固定板8连接时不会从第二固定板7、第二密封垫片10、第一密封垫片9穿过，从而避免卡接结构对第一密封垫片9和第二密封垫片10的划破，影响第一密封垫片9与第二密封垫片10的密封性能。通过卡接结构，实现插接柱14相对埋板的连接，不仅方便操纵，而且能够将气囊3固定在隧道顶部。

具体的，插接柱14与埋板的连接孔12之间的卡接结构包括开设在连接孔12孔壁上的环形卡槽13和设置在插接柱14上的卡接组件。插接柱14的周向间隔设置有若干凹槽15，本实施例中，凹槽15在插接柱14的周向均布设置四个，凹槽15包括圆柱状的容纳腔和与容纳腔连通的圆柱状的导向段，容纳腔与导向段同轴设置，且容纳腔的横截面半径大于导向段的横截面半径，容纳腔与导向段的过渡连接处形成挡止面。

卡接组件包括固定在凹槽15槽底的弹簧16和与弹簧16固定连接的卡接柱17，卡接柱17包括与导向段导向滑动适配的导向杆和与导向杆固定连接的挡止段，挡止段设置在容纳腔中，且挡止段能够与挡止面挡止配合。在插接柱14插接在连接孔12中时，卡接柱17与连接孔12孔壁上的环形卡槽13挡止配合。在插接柱14插入连接孔12中时，为了方便插接柱14上的卡接柱17更加方便的进入连接孔12，本实施例中，卡接柱17的导向杆的远离挡止段的一端为从上向下、沿插接柱14的径向从内向外设置的倾斜面18。

气囊3的左右两端分别设置有支撑结构。具体的，支撑结构包括设置在气囊3内部且位于隧道顶部的导向板，导向板为沿隧道周向设置的弧形板，导向板包括左右间隔设置的固定部19和设置在固定部19中部的连接部20，固定部19上设置有固定连接结构，固定部19通过固定连接结构与隧道顶部固定连接。

连接部20的上表面低于固定部19的上表面以在导向板上形成弧形凹槽，弧形凹槽中设置有可伸缩的弧形剪刀支撑5，连接部20上开设有导向槽，导向槽中设置有传动机构，固定部19上固定有与传动机构传动连接的驱动结构25，以使驱动结构25带动传动机构使剪刀支撑5展开或缩回。

具体的，如图5-图6所示，剪刀支撑5包括若干组连接设置的剪叉结构，剪叉结构包括弧形的第一连杆27和弧形的第二连杆28，第一连杆27的中部与第二连杆28的中部铰接连接，第一连杆27的左端与相邻剪叉结构的第二连杆28的左端铰接连接，第二连杆28的右端与相邻剪叉结构的第一连杆27的右端铰接连接；剪刀支撑5的一端设置有第三连杆29和第四连杆30，第三连杆29的左端与相邻剪叉结构的第二连杆28的左端铰接连接，第四连杆30的右端与相邻剪叉结构的第一连杆27的右端铰接连接，第三连杆29与第四连杆30铰接连接；剪刀支撑5的另一端设置有第五连杆31和第六连杆32，第五连杆31的右端与相邻剪叉结构的第二连杆28的右端铰接连接，第六连杆32的左端与相邻剪叉结构的第一连杆27的左端铰接连接，第五连杆31和第六连杆32铰接连接。

本实施例中，剪刀支撑5展开后为与隧道周向弧度适配的弧形，剪刀支撑最大展开弧度为剪刀支撑的端部位于隧道弧形面与地面接触位置。并且，剪刀支撑5的第一连杆27和第二连杆28形成的剪叉结构形成中部向隧道侧壁凸出、左右两侧背离隧道侧壁的弧形。从而在剪刀支撑5展开后能够撑开气囊3并将气囊3顶压在隧道侧壁，增加气囊3与隧道侧壁的紧贴程度，避免气囊3在外界压力作用下出现沿隧道滑移的现象。剪刀支撑能够在对气囊进行充气时，缓缓展开具一定弧度，来铺平铺展气囊，防止气囊褶皱；同时剪刀支撑能够在气囊内部将气囊压紧在隧道弧形侧壁上，给予气囊一定的支撑作用力，增加气囊与隧道侧壁的摩阻力。

导向板的连接部20设置在剪刀支撑5的内凹侧，为了方便剪刀支撑5展开或者收缩，本实施例中，连接部20上开设有开口朝上的滑槽21，滑槽21为与连接部20对应的弧形，剪刀支撑5中的其中一组剪叉结构的中部铰接轴延伸至滑槽21中，传动机构包括设置在滑槽21中的与铰接轴固定连接的齿板条23、与齿板条23啮合传动的齿轮24，驱动结构25设置在滑槽21外且相对固定在连接部20上，齿轮24设置在滑槽21外且与驱动结构25传动连接，齿轮24转动设置在连接部20上。本实施例中，驱动结构25为驱动电机。驱动电机工作，带动齿轮24转动，齿轮24带动齿板条23移动，齿板条23沿滑槽21移动，带动铰接轴沿滑槽21移动，从而实现剪刀支撑5展开。本实施例中，导向板在隧道顶部的弧长小于绑带对应的弧长，从而使气囊收缩时，导向板位于绑带上方，不会影响隧道中车辆通行，当剪刀支撑展开后，剪刀支撑的弧长大于导向板的弧长。

为了方便导向板相对隧道顶部固定，本实施例中，固定连接结构包括设置在固定部19朝向隧道顶部的一侧固定螺栓26，固定连接结构还包括预埋在隧道顶部的与导向板固定部19对应设置的弧形预埋板，弧形预埋板上开设有插接孔；固定螺栓26与插接孔插接适配。具体的，固定部19顶部开设有螺纹孔，固定螺栓26的一端设置有与螺纹孔螺纹适配的螺纹段，固定螺栓26与固定部19的顶部固定连接，固定螺栓26与插接孔之间的插接结构与插接柱14和连接孔12之间的卡接结构相同，在此不再详细赘述。固定部19与气囊3之间设置第一密封垫片，在气囊3与弧形预埋板之间设置有夹板，夹板与弧形埋板紧贴设置，夹板与气囊之间设置有第二密封垫片，固定螺栓26依次穿过第一密封垫片、气囊3、第二密封垫片、夹板并与弧形预埋板上的插接孔插接配合，实现导向板相对隧道顶部的固定连接。

在隧道中设置有第一压力传感器，在气囊中设置有第二压力传感器，第一压力传感器与第二压力传感器均与控制器控制连接，本实施例中，控制器为PLC，充气泵与控制器控制连接，当第一压力传感器检测到隧道中压力增大至一定程度后，第一压力传感器会向控制器传递信号，控制器控制充气泵向气囊进行充气，实现充气泵自动为气囊进行充气，第二压力传感器用于检测气囊内部压力，当第二压力传感器检测到气囊内部压力大于第一压力传感器检测到的隧道中的压力一定程度时，第二压力传感器将会向控制器发出信号，控制器控制充气泵停止向气囊充气。为了使充气泵是否向气囊进行充气可视化，本实施例中，在隧道中还设置有摄像结构，摄像结构与控制器控制连接，控制器还控制连接有显示屏，显示屏设置在隧道监控室中，摄像结构将实时采集的隧道中的情况传递给控制器，控制器传递给显示屏对隧道中的实时情况进行显示。本实施例中，剪刀支撑的驱动电机与控制器控制连接。

当隧道发生涌水事故时，当第一压力传感器检测到隧道压力骤增时，第一压力传感器向控制器发出信号，控制器控制充气泵工作，充气泵向气囊3的充气口充气，气囊3展开，气囊3逐渐膨胀，并将绑带破坏性撑断，气囊3在重力作用下自然垂下，此时，剪刀支撑5的驱动电机工作，驱动电机带动齿轮24转动，齿轮24带动齿板条23移动，齿板条23沿滑槽21移动，带动铰接轴沿滑槽21移动，从而实现剪刀支撑5展开，通过剪刀支撑5将气囊3撑开，同时，充气泵持续向气囊3中充气，气囊逐渐膨胀并与隧道壁紧贴，继续向气囊中充气，待到气囊3内压大于气囊外压时，此时，气囊3与隧道侧壁之间密封配合且能够抵抗外压，气囊3将隧道完全封堵。固定结构2的设置，能够使气囊3与隧道侧壁固定连接，增加气囊3与隧道侧壁之间的连接强度，从而增加气囊3的抵抗压力的能力，不仅如此，支撑结构的设置能够从气囊3的内部增加气囊3的结构强度，使气囊3在抵抗压力时，不容易发生形状变形，增加气囊3的抵御压力的能力。

上述实施例中，所述固定板包括固定在气囊内部的第一固定板和固定在气囊外部的第二固定板，第一固定板与气囊之间设置有第一密封垫片，第二固定板与气囊之间设置有第二密封垫片；其他实施例中，第一固定板与气囊之间设置有第一密封层，第二固定板与气囊之间设置有第二密封层。

上述实施例中，所述卡接柱的导向杆的远离挡止段的一端为从上向下、沿插接柱的径向从内向外设置的倾斜面；其他实施例中，卡接柱的导向段的远离挡止段的一端为与导向杆延伸方向垂直的平面。

上述实施例中，所述绑带沿其延伸方向间隔设置有若干列机制孔；其他实施例中，机制孔还可以不设置。

Claims (10)

1.一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，包括：

气囊：通过固定结构固定在隧道的顶部，气囊端部设置有用于与充气泵连通的充气口；

固定结构包括预埋在隧道衬砌顶部的埋板，埋板开设有连接孔，固定结构还包括固定在气囊上的固定板，固定板上设置有与连接孔适配的连接件，所述埋板与固定板均为与隧道顶部形状适配的弧形板；

隔离层：固定在隧道侧壁上，气囊支撑设置在隔离层上方；

气囊的左右两端分别设置有支撑结构。

2.根据权利要求1所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述固定板包括固定在气囊内部的第一固定板和固定在气囊外部的第二固定板，第一固定板与气囊之间设置有第一密封垫片，第二固定板与气囊之间设置有第二密封垫片，所述连接件设置在第一固定板上，第一固定板上开设有螺纹孔，连接件包括从第二固定板、第二密封垫片、第一密封垫片穿出且与第一固定板上的螺纹孔螺纹适配的插接柱，插接柱与连接孔之间设置有卡接结构。

3.根据权利要求2所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述卡接结构包括开设在连接孔孔壁上的环形卡槽和设置在插接柱上的卡接组件，插接柱的周向间隔设置有若干凹槽，所述卡接组件包括固定在凹槽槽底的弹簧和与弹簧固定连接的卡接柱。

4.根据权利要求3所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述凹槽包括圆柱状容纳腔和与容纳腔连通的圆柱状的导向段，所述卡接柱包括与导向段导向滑动适配的导向杆和与导向杆固定连接的挡止段，所述挡止段设置在容纳腔中。

5.根据权利要求4所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述卡接柱的导向杆的远离挡止段的一端为从上向下、沿插接柱的径向从内向外设置的倾斜面。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述支撑结构包括设置在气囊内部且位于隧道顶部的导向板，导向板为沿隧道周向设置的弧形板，导向板包括左右间隔设置的固定部和设置在固定部中部的连接部，固定部上设置有固定连接结构，固定部通过固定连接结构与隧道顶部固定连接，连接部的上表面低于固定部的上表面以在导向板上形成凹槽，凹槽中设置有可伸缩的弧形的剪刀支撑，所述连接部开设有导向槽，导向槽中设置有传动机构，固定部上固定有与传动机构传动连接的驱动结构，以使驱动结构带动传动机构使剪刀支撑展开或缩回。

7.根据权利要求6所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述剪刀支撑包括若干组连接设置的剪叉结构，剪叉结构包括弧形的第一连杆和弧形的第二连杆，第一连杆的中部与第二连杆的中部铰接连接，第一连杆的左端与相邻剪叉结构的第二连杆的左端铰接连接，第二连杆的右端与相邻剪叉结构的第一连杆的右端铰接连接；剪刀支撑的一端设置有第三连杆和第四连杆，第三连杆左端与相邻剪叉结构的第二连杆的左端铰接连接，第四连杆的右端与第一连杆的右端铰接连接，第三连杆与第四连杆铰接连接；剪刀支撑的另一端设置有第五连杆和第六连杆，第五连杆的右端与相邻剪叉结构的第二连杆的右端铰接连接，第六连杆的左端与相邻剪叉结构的第一连杆的左端铰接连接，第五连杆和第六连杆铰接连接。

8.根据权利要求7所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述连接部设置在剪刀支撑的内凹侧，所述连接部上开设有开口朝上的滑槽，其中一组所述剪叉结构的中部铰接轴延伸至滑槽中，所述传动机构包括设置在滑槽中的与铰接轴固定连接的齿条板、与齿条板啮合传动的齿轮，所述驱动结构设置在滑槽外且相对固定在连接部上，所述齿轮设置在滑槽外且与驱动结构传动连接并转动设置在连接部上。

9.根据权利要求8所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述固定连接结构包括设置在固定部朝向隧道顶部的一侧固定螺栓，固定连接结构还包括预埋在隧道顶部的与导向板固定部对应设置的弧形预埋板，弧形预埋板上开设有插接孔；所述固定螺栓与插接孔插接适配。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的一种安装在隧道顶部的自膨胀式应急封堵气囊结构，其特征是，所述隔离层包括纵横交叉布设的绑带，绑带沿其延伸方向间隔设置有若干列机制孔。