一种隧道高压供气兼救生的管道装置的制作方法

本实用新型属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种管道装置，既能为隧道施工提供高压空气，又能作为隧道塌方时的安全救生通道。

背景技术：

随着我国可持续发展战略的深化和“西部大开发”战略的推进，我国的隧道工程事业进入一个大发展阶段，隧道技术取得了突飞猛进的发展，我国逐渐成为世界上隧道数量最多、修建技术发展速度最快、结构形式最复杂及工程规模最大的国家。我国西部地区地处山岭高原区，地质条件复杂，给隧道建设带来了机遇和挑战。由于地质的多变以及难预料性，隧道行业属于多事故频繁的行业，而且一旦发生事故，不仅导致重大经济损失，不良社会影响，甚至危及施工现场人员生命安全。

在地质不良的地段修筑隧道时，塌方是隧道施工中常见的灾害事故之一，例如洞顶围岩坍塌、侧壁滑动、掌子面塌落等工程事故。大量的研究表明，隧道工程中大量不确定因素的存在是施工塌方事故频发的根源，特别是采用钻爆法施工工法，隧道的塌方事故发生率较高。隧道塌方事故严重威胁施工人员和工程设备的安全、延误工期，最大限度地避免人员伤亡，减小安全事故规模已经成为隧道工程行业亟待解决的问题。根据灾后事故调查发现，隧道围岩坍塌地段主要集中在隧道掘进作业面(掌子面)及隧道二衬、仰拱作业面附近。目 前，国内外缺乏针对隧道工程坍塌的配套救生系统，在隧道施工工程中塌方后人员救援方面积累了一些经验：通常采用开挖塌方体或预置救生钢管等措施救援被困人员。总的来说，隧道施工塌方救援措施存在成本高、救援效果不理想，相关的救援装置存在占用空间大、自身施工复杂，而且对隧道工程施工干扰大等问题。

隧道施工过程中高压供气是长隧道施工的重要配套工艺，高压空气主要用于隧道围岩及掌子面上的钻眼、喷射混凝土及断面清理工作，高压空气的供给影响着掘进的资源配置，高压空气供给的好坏直接影响到工程的进度。常用的施工方法是，在洞外设置固定的空压机站，通过压入方式向作业面供给高压空气，因此高压供气装置是隧道施工过程中不可或缺的装置。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种结构简单、设计合理、使用方便、可拼接和拆装、对隧道施工干扰小的综合管道装置，既能为隧道施工提供高压空气，又能作为隧道塌方时的安全救生通道。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种隧道高压供气兼救生的管道装置，包括高压通风钢管、橡胶高压风管和隧道塌方后供人逃生的安全救生管，所述安全救生管的内径大于高压通风钢管、橡胶高压风管的内径，每个安全救生管放置在至少两个行走小车上，至少两节高压通风钢管紧密串联成高压通风钢管组，至少两节安全救生管紧密串联成安全救生管组，其中一个安全救生管组从隧道二衬端头附近的安全区域开始向隧道内进行铺设，另外一个安全救生管组设置在隧道掌子面附近，所述高压通风钢管组铺设在两个安全救生管组之间，且高压通风钢管组与安全救生管组通过所述橡胶高压风管连接起来，所述 安全救生管组的两端头位置处放置有应急工具箱，在靠近隧道掌子面的安全救生管组的末端的过渡接头外壁上设置有出风阀，在靠近隧道二衬的安全救生管组的前端通过依次相连的橡胶高压风管、高压通风钢管与高压供气装置相连，整个管道装置位于隧道横截面的左下角或右下角。

作为上述方案的优选，所述出风阀在最后一节安全救生管端部的过渡接头外壁上均布。出气阀均匀设置在离隧道掌子面最近的安全救生管的过渡接头上，保证隧道高压风出气均匀。

另外，所述应急工具箱内装有手电筒、简易手钳、螺丝刀、扳手、斧子、对讲机和备用接头，应急工具箱采用铁皮制作，并配备简易锁进行锁闭。采用铁皮制作防止坍塌物压坏工具箱，简易锁就近用石头或其它物体砸开即可使用。

本实用新型的有益效果：结构简单，自身施工简单，占用空间小，可拼接和拆装、对隧道施工干扰小；安全救生管下设置行走小车，保证安全救生管移动方便，提高隧道施工过程中的安全性和施工效率。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态图。

图2为图1在移动小车位置处的横截面图。

图3为图1在高压通风钢管位置处的横截面图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种隧道高压供气兼救生的管道装置，由高压通风钢管1、橡胶高压风管2、隧道塌方后供人逃生的安全救生管3、行走小车4、应急工具箱5、出风阀6、高压供气装置、法兰盘、过渡接头等组成。

安全救生管3作为隧道坍塌时人员逃生的通道，因此，安全救生管3的内径大于高压通风钢管1、橡胶高压风管2的内径。每个安全救生管3放置在至少两个行走小车4上，安全救生管3下设置行走小车4，用于移动安全救生管3，行走小车4可以采用机械拖动或电动方式行走。随着隧道掘进作业面(即掌子面)或隧道二衬向前推进，将安全救生管通过行走小车向前拖动，并增加相应的高压供风钢管。

至少两节高压通风钢管1紧密串联成高压通风钢管组。至少两节安全救生管3紧密串联成安全救生管组。隧道内有隧道初衬7、隧道二衬8和隧道掌子面9。其中一个安全救生管组从隧道二衬端头附近的安全区域开始向隧道内进行铺设，另外一个安全救生管组设置在隧道掌子面附近。

高压通风钢管组铺设在两个安全救生管组之间，且高压通风钢管组与安全救生管组通过橡胶高压风管2连接起来。安全救生管组的两端头位置处放置有应急工具箱5。应急工具箱5内通常装有手电筒、简易手钳、螺丝刀、扳手、斧子、对讲机和备用接头，但不限于此。应急工具箱5最好采用铁皮制作，并配备简易锁进行锁闭。

在靠近隧道掌子面的安全救生管组的末端的过渡接头外壁上设置有出风阀6，最好是，出风阀6在最后一节安全救生管3端部的过渡接头外壁上均布。

在靠近隧道二衬的安全救生管组的前端通过依次相连的橡胶高压风管2、高压通风钢管1与高压供气装置(图中未示出)相连。为防止作业车辆碾压，整个管道装置位于隧道横截面的左下角或右下角(结合图2、图3所示)。

具体实施时，高压通风钢管1可采用Φ250mm、长度为5m的无缝钢管，钢管的直径根据高压风的风压以及送风距离等因素综合确定，高压通风钢管之间采用 法兰盘连接，两个对接的法兰盘面夹入3—5cm厚的橡胶垫。安全救生管3的采用Φ800mm、长度为5m的无缝钢管，安全救生管之间采用法兰盘连接，两个对接的法兰盘面夹入4—6cm厚的橡胶垫。橡胶高压风管2两端与过渡接头相连接，过渡接头的外径与高压通风钢管1的内径相同。过渡接头长度约20cm，过渡接头均采用法兰连接，过渡接头的端头处的法兰尺寸和高压通风钢管1端头的法兰尺寸相同。

在隧道掌子面掘进或仰拱开挖过程中发生坍塌出现坍塌提10时，可以采用该装置对被困人员进行供风，被困工作人员可就近找到应急工具箱，砸开简易锁，取出工具中的对讲机与救援人员联系，并利用应急工具箱内的工具打开安全救生管和过渡接头相连接的法兰盘，从安全救生管穿越塌方段逃生，从而达到救援被困人员的目的。