用于隧道施工的安全防护装置

1.本方案属于隧道施工技术领域，具体涉及用于隧道施工的安全防护装置。


背景技术：

2.隧道是公路、铁路等建设的重点和关键工程。在隧道施工过程中，对于硬度较小的部分，可直接采用隧道掘进机等设备进行施工，对应硬度较大的部分，如花岗岩，如果仍然采用这样的方法，则会对设备造成极大的损坏，例如钻头使用寿命非常短，掘进效率低下。为了提高施工效率，对于该类地质部分的掘进，需要采用爆破措施，需要在岩壁开设若干爆破炮眼，然后向其中装入炸药。在爆破的短时间内，会有大量的石头向掘进面的后侧飞去，这就会对施工人员带来一定的安全隐患。在爆破过程中，施工人员会找一安全的躲避点，避免受到飞石伤害，由于在很多时候，没有合适的躲避点，因此往往需要使用隧道爆破防护装置。
3.申请号为cn201921689491.x的专利公开了一种便于拆装的隧道爆破防护装置，包括立柱基础、预埋管、立柱、锚固栓、横梁、挂钩、钢丝网和土工布，立柱基础设置在隧道洞口两侧，立柱基础中间埋设有开口向上的预埋管，所述立柱可从上向下插入至预埋管中，横梁可拆卸地安装于两根立柱顶部，立柱和横梁通过锚固栓安装在隧道洞口两侧和上方的岩面上，立柱和横梁上均安装有挂钩，分别用于将钢丝网和土工布安装在立柱和横梁上；钢丝网和土工布能有效避免爆破时产生的飞石及冲击波对隧道洞口附近的建筑、构筑物、设备、设施造成损坏。
4.这种隧道爆破防护装置通过在隧道口两侧设立立柱，然后再在立柱的基础上进行安装和布置钢丝网来对隧道爆破产生的飞石进行防护，但是隧道很长需要一截一截进行爆破，当隧道口的隧道进行爆破后，则需要在待开挖的隧道内持续进行爆破，而该种隧道爆破防护装置需要拆卸然后运送至隧道内在进行安装使用，非常不方便。


技术实现要素：

5.本方案提供一种无需安装的用于隧道施工的安全防护装置。
6.为了达到上述目的，本方案提供一种用于隧道施工的安全防护装置，包括立柱，还包括座椅，所述座椅包括座板和档板，所述座板用于工作人员就坐，所述挡板为大于90
°
的圆弧形，所述座板一端和挡板一端连接，所述立柱的一端通过螺钉分别安装在挡板的两侧，所述立柱另一端通过螺钉活动设有支架，所述支架一端设有滑动轮，所述支架另一端设有尖柱，所述立柱用于支撑和移动座椅。
7.本方案的原理：当隧道需要爆破时，工作人员将座椅的挡板的圆心背对着隧道待爆破区域，然后工作人员将立柱的底端往挡板的圆心方向移动，使得立柱与地面呈锐角，并使得支架的尖柱刺入地面，然后座椅立于地面，此时工作人员坐在座椅上，并通过遥控电子打火点燃引线， 然后爆破引发的飞石被圆弧形的挡板遮挡住，同时立柱挡住了座椅两边飞来的碎石，待爆破完成后，隧道后面需要爆破时，将立柱上的支架旋转，使得支架上的滑动
轮位于地面，然后将立柱垂直，使得立柱将座椅支撑，然后工作人员推动座椅移动至下一处需要爆破的地方即可，然后将立柱往挡板圆心方向旋转，使得立柱与地面呈锐角即可，此时支脚与地面接触并支撑座椅的重量。
8.本方案的有益效果：（1）通过将立柱活动设置在座椅上，并在立柱上设置支架，通过支架上的尖柱和滑轮来支撑座椅和移动座椅，非常方便，不需要进行拆卸和安装，直接推动使用就行，节省了隧道爆破的时间，提高了隧道施工的效率。
9.（2）挡板的角度大于90
°
，可以防护座椅后背及顶部的飞石，更好的保护工作人员。
10.（3）将爆破防护装置设计成座椅的形状，使得工作人员无论时爆破时，还是平时工作太累皆可以坐在座椅上休息，非常方便舒适，提高了工作人员的工作体验。
11.进一步，所述挡板内为空心结构，所述空心结构内设有弹性组件和喷雾组件，所述挡板的外侧壁为弹性材料制成，所述弹性组件包括弹簧、密封塞和摩擦塞，所述密封塞与挡板底部组成第一密封空间，所述弹簧位于第一密封空间内，所述弹簧两端分别与挡板两侧壁连接，所述密封塞和摩擦塞组成第二密封空。所述密封塞位于弹簧和摩擦塞之间，所述摩擦塞包括a1部和b1部，所述a1部与密封塞相面对，所述a1部与密封塞通过第一拉杆连接，所述密封塞和摩擦塞具有弹性；所述喷雾组件位于挡板上端，所述喷雾组件包括气缸、喷管和水盒，所述气缸的活塞上设有活塞杆，所述活塞杆上设有齿条，所述气缸壁与活塞组成第三密封空间，所述第三密封空间内设有水，所述气缸与水盒通过进水管连通，所述进水管内设有进水单向阀，所述喷管内设有出水单向阀，所述喷管端部设有水雾喷头，所述b1部设有第二拉杆，所述第二拉上设有齿条，还包括固定在挡板内的齿轮，所述第二拉杆与齿轮下端相啮合，所述活塞杆与齿轮上端相啮合。
12.当隧道爆破时，隧道的飞石会撞击挡板，使得档案的外侧壁收到挤压，进而挤压弹簧，使得第一空间内的压强增大，进而使得密封塞往摩擦塞方向移动，进而密封塞推动摩擦塞往气缸方向移动，使得第二拉杆与齿轮正向啮合，齿轮转动带动活塞杆往摩擦塞方向移动，进而气缸内的压强减小，将水盒内的水吸入气缸内。然后隧道爆破完成后，弹簧收到的挤压力小时，弹簧恢复形变，第一密封空间内的压强减小，进而密封塞往座板方向移动，带动摩擦塞往第一密封空间方向移动，此时第二拉杆与齿轮反向啮合，进而活塞杆朝气缸方向移动，使得气缸内的压强增大，将汽缸内的水空通过喷灌的喷头喷出，形成水雾，水雾一方面可将隧道爆破产生的灰尘吸收掉，另一方面可形成水雾帘，将工作人员围在水雾帘内，使得工作人员吸入的灰尘很少，不会影响身体健康。
13.进一步，所述a1部的摩擦力比b1部的摩擦力小，所述第一拉杆分别与密封塞和摩擦塞中部连接。当弹簧受挤压时，摩擦塞在第一拉杆的作用力下，朝着气缸移动，因为是第一拉杆位于摩擦塞中部，使得摩擦塞呈圆心朝密封塞方向的弧状，进而a1部与挡板侧壁接触，当弹簧自我形变恢复时，摩擦塞在第一拉杆的作用力下，朝着密封塞方向移动，此时摩擦塞呈圆心朝气缸方向的弧状，进而b1部与挡板侧壁接触。因为a1部的摩擦力比b1部的摩擦力小，因此摩擦塞在弹簧受挤压时移动速度比弹簧自我形变恢复时更快，因为灰尘总是在爆破完成后才开始产生扩散，此时喷管开始慢慢喷雾，能够很好的将灰尘吸收和隔绝。
14.进一步，所述喷管位于座椅正前方。工作人员坐立时，正好将灰尘从操作人员面前
隔开。
15.进一步，所述立柱设有多个，多个立柱之间的距离不大于1cm。多个立柱在呈倾斜状态时，可以组成一面遮挡板，将工作人员保护在遮挡板和挡板内，避免飞石从侧面飞向工作人员，保护了工作人员的人身安全。
16.进一步，所述挡板内衬设有吸音材料。可以使得座椅上的工作人员减少噪音的伤害。
17.进一步，还包括靠背板，所述靠背板一端与座板接触，所述靠背板另一端与挡板接触。工作人员坐在椅子上时，可以直接在靠背板上靠着休息，舒适度更好。
18.进一步，所述座板的材料为柔性材料。工作人员坐在座板上时更加舒适。
19.进一步，所述座板上设有支撑座椅重量的支脚，所述支脚跟常规椅子的支脚高度相同。支脚可以升高座板的高度，避免座板直接放置在地上，使得工作人员坐在与常规椅子高度相同的座椅上更加舒适。
附图说明
20.图1为本发明实施例1的结构剖视图。
21.图2为本发明实施例1的立柱倾斜状态结构示意图。
22.图3为本发明实施例1的立柱倾垂直态结构示意图。
23.图4为本发明实施例2的结构剖视图。
24.图5为本发明实施例2的外侧壁结构剖视图。
具体实施方式
25.下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的标记包括：立柱1、座板2、挡板3、螺钉4、支架5、滑动轮6、尖柱7、弹簧8、密封塞9、摩擦塞10、第一拉杆11、气缸12、喷管13、进水管14、活塞杆15、水盒16、第二拉杆17、齿轮18、靠背板19、支脚20、外侧壁21、内侧壁22、外壳23、内壳24、弹跳橡胶球25。
26.实施例基本如附图1所示：一种用于隧道施工的安全防护装置，包括立柱1，还包括座椅，座椅包括座板2和档板，座板2水平设置，座板2用于工作人员就坐，座板2一端和挡板3一端连接，挡板3用于阻挡隧道爆破产生的飞石。
27.挡板3为大于90
°
的圆弧形，因为座板2水平设置，那么挡板3的圆弧形的竖直方向上的部分可以挡住从垂直方向飞来的碎石，避免了工作人员在垂直方向上被飞石砸到的情况。
28.座板2上设有支撑座椅重量的支脚20，支脚20跟常规椅子的支脚高度相同。支脚20可以升高座板2的高度，避免座板2直接放置在地上，使得工作人员坐在与常规椅子高度相同的座椅上更加舒适。座板2的材料为柔性材料。工作人员坐在座板2上时更加舒适。
29.还包括靠背板19，靠背板19一端与座板2接触，靠背板19另一端与挡板3接触。挡板3内衬设有吸音材料。可以使得座椅上的工作人员减少噪音的伤害。
30.如附图2-3所示：立柱1的一端通过螺钉4分别安装在挡板3的两侧，立柱1另一端通过螺钉4活动设
有支架5，支架5一端设有滑动轮6，支架5另一端设有尖柱7，立柱1用于支撑和移动座椅。当需要移动座椅时，直接通过螺钉4调整立柱1的位置，使得立柱1位于垂直状态，进而将座椅支撑，此时支脚20呈悬空状态，然后使得支架5的滑动轮6端位于地面上，然后推着座椅行走即可。
31.当需要座椅停下时，通过螺钉4旋转支架5，使得立柱1朝下，滑动轮6朝上，然后通过螺钉4将立柱1倾斜，使得立柱1下端朝远离挡板3方向移动，然后立柱1与地面呈锐角，此时支脚20接触地面，立柱1设有多个，多个立柱1之间的距离不大于1cm，多个立柱1在呈倾斜状态时，可以组成一面遮挡板3，使得座椅的两侧边均有挡板3，进而将工作人员保护在遮挡板3和挡板3内，避免飞石从侧面飞向工作人员，保护了工作人员的人身安全。
32.挡板3内为空心结构，空心结构内设有弹性组件和喷雾组件，挡板3的外侧壁21为弹性材料制成，弹性组件包括弹簧8、密封塞9和摩擦塞10，密封塞9与挡板3底部组成第一密封空间，弹簧8位于第一密封空间内，弹簧8两端分别与挡板3两侧壁连接，密封塞9和摩擦塞10组成第二密封空。密封塞9位于弹簧8和摩擦塞10之间，摩擦塞10包括a1部和b1部，a1部与密封塞9相面对，a1部与密封塞9通过第一拉杆11连接，密封塞9和摩擦塞10具有弹性；喷雾组件位于挡板3上端，喷雾组件包括气缸12、喷管13和水盒16，气缸12的活塞上设有活塞杆15，活塞杆15上设有齿条，气缸12壁与活塞组成第三密封空间，第三密封空间内设有水，气缸12与水盒16通过进水管14连通，进水管14内设有进水单向阀，喷管13内设有出水单向阀，喷管13端部设有水雾喷头， b1部设有第二拉杆17，第二拉上设有齿条，还包括固定在挡板3内的齿轮18，第二拉杆17与齿轮18下端相啮合，活塞杆15与齿轮18上端相啮合。
33.当隧道爆破时，隧道的飞石会撞击挡板3，使得档案的外侧壁21收到挤压，进而挤压弹簧8，使得第一空间内的压强增大，进而使得密封塞9往摩擦塞10方向移动，进而密封塞9推动摩擦塞10往气缸12方向移动，使得第二拉杆17与齿轮18正向啮合，齿轮18转动带动活塞杆15往摩擦塞10方向移动，进而气缸12内的压强减小，将水盒16内的水吸入气缸12内。然后隧道爆破完成后，弹簧8收到的挤压力小时，弹簧8恢复形变，第一密封空间内的压强减小，进而密封塞9往座板2方向移动，带动摩擦塞10往第一密封空间方向移动，此时第二拉杆17与齿轮18反向啮合，进而活塞杆15朝气缸12方向移动，使得气缸12内的压强增大，将汽缸内的水空通过喷灌的喷头喷出，形成水雾，水雾一方面可将隧道爆破产生的灰尘吸收掉，另一方面可形成水雾帘，将工作人员围在水雾帘内，使得工作人员吸入的灰尘很少，不会影响身体健康。
34.a1部的摩擦力比b1部的摩擦力小，第一拉杆11分别与密封塞9和摩擦塞10中部连接。当弹簧8受挤压时，摩擦塞10在第一拉杆11的作用力下，朝着气缸12移动，因为是第一拉杆11位于摩擦塞10中部，使得摩擦塞10呈圆心朝密封塞9方向的弧状，进而a1部与挡板3侧壁接触，当弹簧8自我形变恢复时，摩擦塞10在第一拉杆11的作用力下，朝着密封塞9方向移动，此时摩擦塞10呈圆心朝气缸12方向的弧状，进而b1部与挡板3侧壁接触。因为a1部的摩擦力比b1部的摩擦力小，因此摩擦塞10在弹簧8受挤压时移动速度比弹簧8自我形变恢复时更快，因为灰尘总是在爆破完成后才开始产生扩散，此时喷管13开始慢慢喷雾，能够很好的将灰尘吸收和隔绝。
35.喷管13位于座椅正前方。工作人员坐立时，正好将灰尘从操作人员面前隔开。
36.具体操作：当隧道需要爆破时，工作人员将座椅移动至合适的距离，使得座椅的挡板3的圆心背对着隧道待爆破区域，然后通过螺钉4旋转支架5，使得立柱1朝下，滑动轮6朝上，然后通过螺钉4将立柱1倾斜，使得立柱1下端朝远离挡板3方向移动，然后立柱1与地面呈锐角，此时支脚20接触地面，多个立柱1在呈倾斜状态时，可以组成一面遮挡板3，使得座椅的两侧边均有挡板3，进而将工作人员保护在遮挡板3和挡板3内，避免飞石从侧面飞向工作人员，保护了工作人员的人身安全。
37.然后工作人员坐在座椅上，并通过遥控电子打火点燃引线，然后爆破引发的飞石被圆弧形的挡板3遮挡住，同时立柱1挡住了座椅两边飞来的碎石，当隧道爆破时，隧道的飞石会撞击挡板3，使得档案的外侧壁21收到挤压，进而挤压弹簧8，使得第一空间内的压强增大，进而使得密封塞9往摩擦塞10方向移动，进而密封塞9推动摩擦塞10往气缸12方向移动，使得第二拉杆17与齿轮18正向啮合，齿轮18转动带动活塞杆15往摩擦塞10方向移动，进而气缸12内的压强减小，将水盒16内的水吸入气缸12内。然后隧道爆破完成后，弹簧8收到的挤压力小时，弹簧8恢复形变，第一密封空间内的压强减小，进而密封塞9往座板2方向移动，带动摩擦塞10往第一密封空间方向移动，此时第二拉杆17与齿轮18反向啮合，进而活塞杆15朝气缸12方向移动，使得气缸12内的压强增大，将汽缸内的水空通过喷灌的喷头喷出，形成水雾，水雾一方面可将隧道爆破产生的灰尘吸收掉，另一方面可形成水雾帘，将工作人员围在水雾帘内，使得工作人员吸入的灰尘很少，不会影响身体健康。因为a1部的摩擦力比b1部的摩擦力小，因此摩擦塞10在弹簧8受挤压时移动速度比弹簧8自我形变恢复时更快，因为灰尘总是在爆破完成后才开始产生扩散，此时喷管13开始慢慢喷雾，能够很好的将灰尘吸收和隔绝。
38.待爆破完成后，隧道后面需要爆破时，将立柱1上的支架5旋转，使得支架5上的滑动轮6位于地面，然后将立柱1垂直，使得立柱1将座椅支撑，然后工作人员推动座椅移动至下一处需要爆破的地方即可。
39.实施例2：本实施例2与实施例1不同之处在于，如附图4-5：挡板3包括外侧壁21和内侧壁22，挡板3的外侧壁21内设有空腔，外侧壁21包括外壳23和内壳24，内壳24为红色，空腔被分为多个小格间，每个小隔间内设有多个弹跳橡胶球25。
40.经过多次在爆破中使用后，挡板3会有一些损伤，而此时工作人员有可能没有发现。所以当工作人员再次进行爆破时，挡板3的外壳23很容易被飞溅的石头的尖角刺破，进而外壳23被刺破后会出现破裂口，空腔内的弹跳球则会陆续从挡板3的外壳23的破裂口中跳出，进而工作人员很容易发现弹跳球，进而及时发现挡板3已经出现破烂，不再适合爆破时阻挡石头，进而更换新的挡板3，避免挡板3已经破裂而工作人员不知继续使用的情况，进而避免了再次爆破时，飞溅的石头穿破挡板3的内侧壁22，砸伤工作人员，进而及时保证了工作人员的安全，避免了安全隐患的发生。而且弹跳橡胶球25为红色，使得掉落在隧道内的弹跳橡胶球25很容易被工作人员发现，当挡板3的外壳23坏掉后，橡胶弹跳球25跳出后，很容易看见红色的内壳24，继而工作人员也很容易发现挡板3已经受损。
41.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以
作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。