轻质复合型可拼装式管段及用其拼装的隧道避险装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轻质复合型可拼装式管段及用其拼装的隧道避险装置，涉及安全装置领域。所述管段横向顺次分为管段公口区、管段主体区和管段母口区，管段主体区的结构包括：外结构层、抗冲击层和内结构层，抗冲击层设置在外结构层与内结构层之间；管段公口区和管段母口区的管段为实心纤维结构。所述装置包括多个管段，相邻两个管段之间的连接为承插式连接。本发明专利技术的管段管道壁厚较薄、人力搬运、拼接即可，管段间采用承插口拼接方式，简便牢固，可适应复杂而恶劣的施工环境，管段具有高抗冲击性、高耐压强度、重复使用性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全装置领域，尤其涉及一种轻质复合型可拼装式管段及用其拼装的隧道避险装置。
技术介绍
目前公路隧道施工应急逃生通道，多采用的钢质、聚乙烯管道。这类管道的壁厚较厚，管节间多采用直径大于逃生管道的套管连接，采用橡胶圈或木楔临时固定；承插钢管纵向连接采用链条等措施，拼接方式较为繁琐，工作量较大；且现有管道存在节段长、重量大，运输困难的缺点，导致管道节段组合不便于操作、连接方式不灵活、抗冲击性能不足、搬运过程中以及隧道作业施工中受到挤压碰撞后塑性变形大、不能适用于恶劣复杂的施工环境等，以至于发生灾害时逃生通道不能有效发挥作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轻质复合型可拼装式管段及用其拼装的隧道避险装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术所述一种轻质复合型可拼装式管段，所述管段横向顺次分为管段公口区、管段主体区和管段母口区，所述管段主体区的结构包括：外结构层、抗冲击层和内结构层，所述抗冲击层设置在所述外结构层与所述内结构层之间；所述管段公口区和所述管段母口区的管段为实心纤维结构。优选地，所述管段主体区与所述管段公口区的内径相同，所述管段公口区的外径与所述管段母口区的内径匹配设置；所述管段公口区和所述管段母口区的同一朝向的侧壁上设置连接开关通孔。优选地，所述管段公口区和所述管段母口区的纵向长度相同，均为100mm～300mm，所述管段的长度为3m～6m。优选地，所述内结构层包括内纤维层和内衬层，所述内纤维层靠近所述抗冲击层设置；所述外结构层和所述内纤维层均为纤维层，所述抗冲击层为蜂窝层，所述蜂窝层纵向垂直于所述纤维层。优选地，所述纤维层的材质为玻璃纤维或热固性树脂，所述蜂窝层的材质为金属。更优选地，所述蜂窝层为铝箔蜂窝层，所述铝箔蜂窝层中蜂窝的高度为5mm。更优选地，在所述管段母口区的外壁上设置反光条，所述反光条与所述管段母口区的出口的距离为0cm～10cm。更优选地，所述管段通过定长缠绕方法或连续缠绕方法制得。一种使用轻质复合型可拼装式管段拼装的隧道避险装置，所述装置包括多个管段，相邻两个管段之间的连接为承插式连接；管段公口承插到与其拼接的相邻的管段母口内，且在所述管段公口与相邻的管段母口之间设置O型密封圈。优选地，管段连接处设置连接开关，所述连接开关穿过两个相连接管段的管段公口壁和管段母口壁。本专利技术的有益效果是：本专利技术克服现有隧道避险装置固有的缺点，在管道结构上进行革新，应用玻璃纤维-铝箔复合材料制成镂空型复合材料管壁结构形式，管道壁厚较薄，确保其轻质性，管道设计成3米节段方式，人力搬运、拼接即可，节段间采用承插口拼接方式，简便牢固，以适应复杂而恶劣的施工环境；高抗冲击性，具有优异的抗冲击性和吸收冲击能的能力，无论是外力强冲击，还是内部压力振动，都难以使其开裂；高耐压强度，在经受重压时，管体塑性变形量小，并具有优异的耐压性能；抗老化性，物理化学性质稳定；可重复使用性能较好。附图说明图1是所述轻质复合型可拼装式管段纵向剖视示意图；图2是所述轻质复合型可拼装式管段的结构示意图；图3是所述轻质复合型可拼装式管段的纵断面图；图4是图3A-A方向的剖视图；图5是图3B-B方向的剖视图；图6是图3抗冲击层的横截面示意图；图7是轻质复合型可拼装式管段拼装的隧道紧急避险装置中相邻两个管段的拼接部位示意图；1表示反光条，2表示开设在管段母口的连接开关通孔，3表示开设在管段公口的连接开关通孔，4表示外结构层，5表示抗冲击层，6表示内纤维层，7表示内衬层，8表示实心纤维结构。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例参照图1至图6，本实施例所述轻质复合型可拼装式管段，所述管段横向顺次分为管段公口区、管段主体区和管段母口区，所述管段主体区的结构包括：外结构层、抗冲击层和内结构层，所述抗冲击层设置在所述外结构层与所述内结构层之间；所述管段公口区和所述管段母口区的管段为实心纤维结构，其中实心纤维结构的壁厚为13mm，外结构层的厚度为2.5mm，抗冲击层的厚度为8mm，内结构层的厚度为2.5mm。更详细的解释说明：(一)所述管段主体区与所述管段公口区的内径相同，均为600mm，所述管段公口区的外径与所述管段母口区的内径匹配设置，所述管段公口区和所述管段母口区的同一朝向的侧壁上设置连接开关通孔。连接开关穿过相连接的两个管段的连接开关通孔，锁定管道连接。(二)所述管段公口区和所述管段母口区的纵向长度相同，均为100mm。所述管段的整体长度为3m。(三)所述内结构层包括内纤维层和内衬层，所述内纤维层靠近所述抗冲击层设置；所述外结构层和所述内纤维层均为纤维层，所述抗冲击层为蜂窝层，所述蜂窝层垂直于所述纤维层。所述纤维层的材质为玻璃纤维或热固性树脂，所述蜂窝层的材质为金属层。所述蜂窝层为铝箔蜂窝层，所述铝箔蜂窝层中蜂窝的高度为5mm。管壁夹层蜂窝式金属结构可吸收冲击荷载造成巨大冲击力，而保证内层管道具有较高抗冲击性，并且轻质管道采用节段式拼装架设，提高架设施工效率。(四)在所述管段母口区的外壁上设置反光条，所述反光条与所述管段母口区的出口的距离为0～10cm。所述管段通过定长缠绕方法或连续缠绕方法制得。参照图7，一种使用如实施例所述轻质复合型可拼装式管段拼装的隧道紧急避险装置，所述装置包括多个管段，相邻两个管段之间的连接为承插式连接；管段公口承插到与其拼接的相邻的管段母口内，且在所述管段公口与相邻的管段母口之间设置O型密封圈。管段连接处设置连接开关，所述连接开关穿过两个相连接管段的管段公口壁和管段母口壁。结合有限元分析结果在试验场分别对管材进行了试验，对钢管和轻质复合管道的环刚度、比强度、比重、管道节段连接密封性、抗冲击性及管道弹塑性进行了对比试验，得到性能差异：1、本申请中所述轻质复合型可拼装式管段比重轻、比强度高本申请中所述轻质复合型可拼装式管段密度为1.5-1.7g/cm3，抗拉强度为1000，比强度为0.65。而，现有用于隧道紧急避险装置的钢管：密度为7.5-7.8g/cm3，抗拉强度为1010，比强度为0.13。2、本申请中所述轻质复合型可拼装式管段韧性好将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质复合型可拼装式管段，其特征在于，所述管段横向顺次分为管段公口区、管段主体区和管段母口区，所述管段主体区的结构包括：外结构层、抗冲击层和内结构层，所述抗冲击层设置在所述外结构层与所述内结构层之间；所述管段公口区和所述管段母口区的管段为实心纤维结构。

【技术特征摘要】
1.一种轻质复合型可拼装式管段，其特征在于，所述管段横向顺次分为管
段公口区、管段主体区和管段母口区，所述管段主体区的结构包括：外结构层、
抗冲击层和内结构层，所述抗冲击层设置在所述外结构层与所述内结构层之间；
所述管段公口区和所述管段母口区的管段为实心纤维结构。
2.根据权利要求1所述管段，其特征在于，所述管段主体区与所述管段公口
区的内径相同，所述管段公口区的外径与所述管段母口区的内径匹配设置；所
述管段公口区和所述管段母口区的同一朝向的侧壁上设置连接开关通孔。
3.根据权利要求1所述管段，其特征在于，所述管段公口区和所述管段母口
区的纵向长度相同，均为100mm～300mm，所述管段的长度为3m～6m。
4.根据权利要求1所述管段，其特征在于，所述内结构层包括内纤维层和内
衬层，所述内纤维层靠近所述抗冲击层设置；
所述外结构层和所述内纤维层均为纤维层，所述抗冲击层为蜂窝层，所述蜂
窝层纵向垂直于所述纤维层。
5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世安，李伟，房涛，黄建强，张高强，陈磊，何光，尤吉，段乃民，邱钰，叶志群，陈敏，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，李世安，
类型：发明
国别省市：北京;11