一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统技术方案

本发明专利技术属于隧道施工救援配套设备相关领域，并公开了一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其包括由两个纵向支架和多个横梁共同固接而成的主体框架，其中各纵向支架沿着救生舱的长轴方向而布置，其相互对置的端部各自设置有主动轮及配套的驱动电机和减速器，并且主动轮分别联接有多个从动轮；横梁横跨设置在两个纵向支架之间，并可拆卸地连接于救生舱舱体下侧。通过本发明专利技术，能够以结构紧凑、便于操控和安全平稳的方式实现前进、后退和360度自由转弯等功能，并且可很好地适应于隧道施工的复杂路况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道施工救援配套设备领域，更具体地，涉及一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统。
技术介绍
随着我国交通建设蓬勃发展，越来越多的隧道工程安全问题出现于软弱围岩等不良地层中。在软弱围岩隧道施工中，由于地质条件差、地表覆土浅或隧道下穿(建)构筑物等不利因素，施工中极易发生变形和塌方等灾害。近年来软弱围岩隧道施工事故频发，造成设备、人员损失惨重，社会影响极大。事后调查发现，超过70％的塌方发生在隧道掌子面后方一定距离，塌方发生后掌子面施工人员被“关门”，如果塌方范围波及至掌子面或不及时救援，极易导致被困人员遇难。因此，采用何种设备确保掌子面施工人员的安全是隧道施工、尤其是暗挖法修建软弱围岩隧道施工过程中一个需要解决的关键问题。在以往的隧道施工中，由于经济技术条件的限制，一般是通过在开挖面附近放置钢制空心管节作为应急措施，但其安全保障能力较为有限。随着工业技术的发展，施工人员的安全日益受到企业乃至社会的重视，在隧道施工中开始逐渐推广采用隧道施工救生舱系统。现有技术中出现了一些关于隧道救生舱的研究方案，例如，CN 201510492065.7公开了一种移动隧道救生舱，其包括舱体和轮胎总成，该救生舱能安全、稳定、多方向地移动，适时监测灾后隧道并主动移动救生舱至安全区域；又如，CN201510166924.3公开了一种隧道救生舱结构，其包括舱体，舱体上铰接有舱门与逃生门，舱体底部连接有轮胎，舱体内设有供风系统、供氧系统、
空气净化系统、环境监控系统、通信系统及生存保障系统，其在事故发生后可为幸存人员提供避难空间，减少人员伤害。现有的救生舱系统根据其移动方式可分为无移动构件救生舱和有移动构件救生舱两种，其中后者的救生舱下部装有可移动装置，但一般不具备行进动力装置，仍需要借助外力移动。在此情况下，在隧道施工过程中，如果在开挖面的跨度受限的情况下，拖移救生舱将占用道路影响正常施工工序进而导致工期增加；其次，由于施工中洞内临时道路通行条件较差，机械车辆进出频繁，或由于隧道修建速度较快，可能经常需要移动救生舱位置，这就为施工带来了极大不便；最后，考虑到当隧道施工环境以松软泥土为主时，如果采用履带式移动系统会由于自身较大的自重而陷入地面中，对救生舱的移动特别是转弯造成一定的不便。综上，为了更好地符合隧道施工复杂的环境及应用需求，尤其是在面临较多泥土的地面环境、或是隧道入口距离施工面已经存在较长路径有必要提高救生舱的移动速度等典型情况下，本领域亟需针对适用于隧道施工救生舱的移动系统做出更进一步的研究和改进。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其中通过结合救生舱自身结构及应用环境的特点，对该轮胎移动系统的具体结构组成、设置方式等进行针对性设计，相应与现有技术相比，能够以结构紧凑、便于操控和安全平稳的方式实现前进、后退和360度自由转弯等功能，并且可很好地适应于隧道施工的复杂路况，同时显著减少移动系统的自重，有助于提高移动速度，因而尤其适用于譬如松软泥土等之类的隧道施工应用场合。为实现上述目的，本专利技术提出了一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其特征在于，该轮胎移动系统包括由两个纵向支架和多个横梁共同固接而成的主体框架，其中：所述纵向支架包括均沿着救生舱的长轴方向而布置的第一纵向支架和第二纵向支架，其中对于第一纵向支架而言，其前端设置有第一主动轮及配套的第一驱动电机和第一减速器，所述第一主动轮还联接有多个从动轮，由此在所述第一驱动电机的作用下共同实现转动；对于第二纵向支架而言，其后端设置有第二主动轮及配套的第二驱动电机和第二减速器，所述第二主动轮同样联接有多个从动轮，由此在所述第二驱动电机的作用下共同实现转动；所述横梁则彼此平行地横跨设置在所述两个纵向支架之间，并通过连接螺栓可拆卸地连接于救生舱舱体下侧；以此方式，当所述第一、第二驱动电机转向相同时，用于实现轮胎在360°范围内的自由转向；而当所述第一、第二驱动电机转向相反时，用于实现轮胎的前进或后退功能；此外，所述第一驱动电机及第一减速器、第二驱动电机及第二减速器均采用横卧式布置，并容纳处于所述舱体的底面。作为进一步优选地，所述横梁的数量为三个，并且它们均优选设计为两侧低下中间高的倒U形结构。作为进一步优选地，所述第一、第二纵向支架的下侧优选还均匀布置有多个支重轮，以便分担所承担的总体重量；此外，在所述第一、第二纵向支架的外侧还布置有踏板。作为进一步优选地，所述第一、第二轮胎的最大行驶速度优选被设定为16m/min，最大爬坡角度为18°。作为进一步优选地，上述轮胎移动系统采用无线遥控方式来实现舱内和舱外的控制。作为进一步优选地，所述救生舱的舱体整体呈T型材网格式分布的箱体结构，其顶部为圆弧形，其外部布置有外壳体钢板，内部交叉布置加强筋，其中所述加强筋优选采用如下方式布置：在所述舱体内部的前后端面以水平和垂直的方式布置多根角钢作为加强筋，在所述舱体内部的左右侧面水平均匀布置多根扁钢作为加强筋，在所述舱体内部的底面沿舱体长度
方向均匀布置多根扁钢作为加强筋，在所述舱体内部的顶面沿舱体长度方向均匀布置多根T型钢作为加强筋，在舱体内部的纵向上还设置有多圈T型钢作为加强筋，该多圈T型钢沿所述舱体的长度方向均匀分布。作为进一步优选地，所述舱体的前、后端面分别设置有前舱门和后舱门，左、右侧面分别设置有逃生门；所述前舱门、后舱门、逃生门均设计为外开式结构，并且后舱门通过螺栓固定安装在救生舱的内部，同时该后舱门上还设置有用于对其执行位置定位的定位传感器。作为进一步优选地，所述舱体内部集成设有供风单元、供氧单元、空气净化单元以及供电单元，其中供风单元、供氧单元和空气净化单元协同工作，用于为救生舱内部提供供风压力为0.1MPa～0.3MPa，人均供风量不低于0.3m3/min的空气，以及压力为0.1MPa～0.2Mpa、人均供氧量不低于0.5L/min的氧气，并使得救生舱内的空气无粉尘和有毒成分且CO2浓度小于1.0％；此外，所述供电单元由外部交流电源和内部直流电源共同组成，并可切换地用于救生舱内所有用电设备的供电。作为进一步优选地，所述救生舱包括小型舱、中型舱、大型舱和特大型舱四种类型，其中：所述小型舱的外形尺寸规格为长2700mm×宽1700×高2200mm或者3000mm×宽1700×高2200mm，额定容纳人数≤7人，额定保障时间为72小时或者120小时；所述中型舱的外形尺寸规格为长3200mm×宽2000×高2500mm或者3500mm×宽2000×高2500mm，额定容纳人数8～10人，额定保障时间为72小时或者120小时；所述大型舱的外形尺寸规格为长4000mm×宽2000×高2500mm或者4400mm×宽2000×高2500mm，额定容纳人数11～15人，额定保障时间为72小时或者120小时；所述超大型舱的外形尺寸规格为长4000mm×宽2500×高2500mm或者4400mm×宽2500×高2500mm，额定容纳人数16～20人，额定保障时间为72小时或者120小时。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要
具备以下的技术优点：1.通过对按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其特征在于，该轮胎移动系统包括由两个纵向支架和多个横梁共同固接而成的主体框架，其中：所述纵向支架包括均沿着救生舱的长轴方向而布置的第一纵向支架(4)和第二纵向支架(4’)，其中对于第一纵向支架(4)而言，其前端设置有第一主动轮(2)及配套的第一驱动电机(1)和第一减速器(7)，所述第一主动轮还联接有多个从动轮，由此在所述第一驱动电机(1)的作用下共同实现转动；对于第二纵向支架(4’)而言，其后端设置有第二主动轮(2’)及配套的第二驱动电机(1’)和第二减速器(7’)，所述第二主动轮同样联接有多个从动轮，由此在所述第二驱动电机(1’)的作用下共同实现转动；所述横梁(6)则彼此平行地横跨设置在所述两个纵向支架之间，并通过连接螺栓(5)可拆卸地连接于救生舱舱体下侧；以此方式，当所述第一、第二驱动电机转向相同时，用于实现轮胎在360°范围内的自由转向；而当所述第一、第二驱动电机转向相反时，用于实现轮胎的前进或后退功能；此外，所述第一驱动电机及第一减速器、第二驱动电机及第二减速器均采用横卧式布置，并容纳处于所述舱体的底面。

【技术特征摘要】
1.一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其特征在于，该轮胎移动系统包括由两个纵向支架和多个横梁共同固接而成的主体框架，其中：所述纵向支架包括均沿着救生舱的长轴方向而布置的第一纵向支架(4)和第二纵向支架(4’)，其中对于第一纵向支架(4)而言，其前端设置有第一主动轮(2)及配套的第一驱动电机(1)和第一减速器(7)，所述第一主动轮还联接有多个从动轮，由此在所述第一驱动电机(1)的作用下共同实现转动；对于第二纵向支架(4’)而言，其后端设置有第二主动轮(2’)及配套的第二驱动电机(1’)和第二减速器(7’)，所述第二主动轮同样联接有多个从动轮，由此在所述第二驱动电机(1’)的作用下共同实现转动；所述横梁(6)则彼此平行地横跨设置在所述两个纵向支架之间，并通过连接螺栓(5)可拆卸地连接于救生舱舱体下侧；以此方式，当所述第一、第二驱动电机转向相同时，用于实现轮胎在360°范围内的自由转向；而当所述第一、第二驱动电机转向相反时，用于实现轮胎的前进或后退功能；此外，所述第一驱动电机及第一减速器、第二驱动电机及第二减速器均采用横卧式布置，并容纳处于所述舱体的底面。2.如权利要求1所述的一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其特征在于，所述横梁的数量为三个，并且它们均优选设计为两侧低下中间高的倒U形结构。3.如权利要求1或2所述的一种适用于隧道施工救生舱的轮胎移动系统，其特征在于，所述第一、第二纵向支架的下侧优选还均匀布置有多个支重轮(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗德海，王春梅，谢俊，王伟，杨光，韩向阳，王克金，刘浩，颜志伟，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42