用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置及缓冲方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置及缓冲方法，包括用于施工的隧道，还包括若干阻拦索，所述阻拦索的两端分别锚固在隧道的横向两侧，且任意两根阻拦索的锚固高度不同；还包括设置在隧道拱顶处的定位机构、用于控制所述定位机构的控制器，所述定位机构用于在纵向上定位各阻拦索、并在所述控制器的控制下解除对各阻拦索的定位。本发明专利技术提供用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置及缓冲方法，以解决现有技术中在隧道内对车辆的主动减速结构存在铺设距离长、启动难度大等缺陷的问题，实现在短距离内对隧道内制动失效的车辆进行有效阻拦的目的。效的车辆进行有效阻拦的目的。效的车辆进行有效阻拦的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置及缓冲方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工安全领域，具体涉及用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置及缓冲方法。

技术介绍

[0002]在隧道施工过程中，为了保障工程建设工期、改善隧道通风、做好防排水、保障施工供电及应对地质和自然灾害等，一般采用斜井或平导等施工技术解决长隧道施工问题，变长隧道施工为分段式的短隧道施工问题，此类施工工艺可显著降低长隧道施工作业难度。
[0003]作为公路和铁路主隧道的配套辅助结构，斜井或平导的使用虽然可极大的方便主隧道施工作业，但是这类辅助隧道内的交通运输安全风险却是一直以来的工程难题。究其原因在于，这类辅助隧道一般具有洞身长、纵坡大的特点，虽然相关标准建议坡度最好不大于12
°
，但是在实际的施工作业现场，受地形与地理等因素的制约，具有较多坡度大于12
°
的辅助隧道，运载车辆在这些长距离、大坡度隧道内连续下坡时，受隧道内车速限制的工程要求，不可避免的会长时间的连续制动，此过程中刹车系统热衰退现象十分突出，严重时甚至会导致车辆完全丧失制动能力，引起重大工程事故。特别是对于满载车辆而言，以运载20方左右的砂石为例，其载重甚至有可能高达40～50t，一旦制动失效后的安全隐患极大。
[0004]传统的，一般采用在这类辅助隧道内加设若干缓坡段或避险车道的方式来克服这一问题，但其具有增大隧道长度、增大隧道施工难度、以及对制动失效车辆的缓速效果不佳的缺陷。此外，现有技术中也出现了一些在检测到车辆制动失效后主动启动的阻拦设备，如CN212358132U采用在地面设置盾尾钢丝刷、CN104163186B采用在地面设置阻车泡沫等，然而这些现有技术均是以增大车轮与地面摩擦力的思路来对车辆进行减速，若要有效减速甚至制动，就需要使盾尾钢丝刷或阻车泡沫等高摩擦系数的装置铺设较长距离，无论是施工难度还是控制其快速在长距离上铺设的难度均较大，现场使用效果不佳。并且，这种从底部增大摩擦力的制动方式，由于受力点在底部车轮位置、而载货位于较高的位置，因此在车速过快、惯性过大的情况下还容易存在货物倾翻风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置及缓冲方法，以解决现有技术中在隧道施工过程中的辅助隧道内对车辆的主动减速结构存在铺设距离长、启动难度大等缺陷的问题，实现在短距离内对隧道施工过程中制动失效的车辆进行有效阻拦的目的。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，包括用于施工的隧道，还包括若干阻拦索，所述阻拦索的两端分别锚固在隧道的横向两侧，且任意两根阻拦索的锚固高度不同；还包括设置在隧道拱顶处的定位机构、用于控制所述定位机构的控制器，所述定位机
构用于在纵向上定位各阻拦索、并在所述控制器的控制下解除对各阻拦索的定位。
[0008]针对现有技术中在隧道施工过程中的辅助隧道内对车辆的主动减速结构存在铺设距离长、启动难度大等缺陷的问题，本专利技术首先提出一种用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，本申请中的用于施工的隧道是指，用于隧道主洞施工过程中的辅助隧道，即领域技术人员能够理解的斜井、平导等结构。本装置将若干阻拦索横跨隧道进行锚固，使阻拦索的两端分别锚固在隧道两侧的山体内。其中阻拦索的数量不做限定，数量越多阻拦效果越好；任意两根阻拦索的锚固高度不同，即是指各阻拦索的锚固高度均不相同，使得各锚索在自然状态下能够呈纵向依次分布、有利于在隧道横截面上形成更大的阻拦区域。定位机构设置在隧道拱顶处，在常态下通过定位机构将各阻拦索定位在隧道拱顶区域、避免阻拦索在纵向上下坠，通过定位机构的作用使得在正常工况下，各阻拦索不会影响运载车辆的正常行驶。当运载车辆在隧道内出现刹车失效、失速等危险工况时，控制器控制定位机构启动，解除对各阻拦索的纵向定位，使各阻拦索可以在重力作用下自行下坠，进而使各阻拦索横跨在隧道中，形成一阻拦屏障，使得失速车辆抵达该阻拦屏障区域时，由各阻拦索对失速车辆进行阻拦，使其快速减速甚至完全制动，此过程中即使各阻拦索被崩断、车辆无法完全制动，也能够有效降低车速。
[0009]需要说明的是，本申请中所指的隧道横向，即是指隧道的宽度方向；本申请中定位机构对各阻拦索的纵向定位，可采用任意可临时承托阻拦索、防止阻拦索下坠的结构/装置/设备等实现。
[0010]本申请相较于现有技术而言，摒弃了加设缓坡段或避险车道的方式，无需增大隧道长度和隧道自身的施工难度；同时也摒弃了主动在地面设置大摩擦系数的减速装置的技术思路，避免了需要在短时间内长距离铺设阻车泡沫/钢丝刷等所带来的技术难题，一个定位机构所对应的一组阻拦索仅需在隧道的一个截面上设置即可，装置整体占用隧道长度方向的空间极小、且在重力作用下其响应速度极快，能够充分提高对隧道内失速运载车辆的阻拦效果。并且，由于本申请采用若干阻拦索对车身本体进行直接阻挡，完全摒弃了现有技术中增大车轮摩擦力的思路，因此本装置在阻拦失速车辆时，车辆的受力位置不再位于底部的车轮位置，而是位于各阻拦索所处的高度上，所以即使在车速较快、惯性较大的情况下，也不会出现货物倾翻风险，显著提高了对失速车辆的阻拦稳定性和安全性。
[0011]进一步的，所述隧道的横向两侧壁均通过锚杆安装有锚固板，所述阻拦索的两端分别固定在两侧的锚固板上。
[0012]本方案通过锚杆将锚固板固定安装在隧道的横向两侧壁，使得对阻拦索能够有效锚固以提高其稳定性。其中，阻拦索端部与锚固板之间可采用任意现有方式实现固定连接。
[0013]进一步的，所述阻拦索在锚固板上沿竖直方向或垂直于隧道地面的方向等间距分布。本方案中的两种阻拦索布置方式，均可使各阻拦索在纵向上张开、呈现所需的阻拦屏障效果。其中各阻拦索在锚固板上沿垂直于隧道地面的方向布置为更优选的方案，该方案有利于使得车辆与阻拦索接触时，由更多的阻拦索共同分担受力，同时也能够降低各阻拦索收纳至顶部定位机构内时的缠绕打结风险。
[0014]进一步的，所述定位机构包括固定在隧道顶面的定位板、开设在定位板底面的若干并排分布的定位槽，所述定位槽沿隧道的横向方向向两侧延伸，且定位槽的两端敞口，所述定位槽与所述阻拦索一一对应；每个定位槽均设置与所述控制器信号连接的防坠装置，
所述防坠装置用于防止位于定位槽内的阻拦索下坠。
[0015]考虑到本申请中需要依靠重力使各阻拦索快速下坠，因此本方案对定位机构进行专门设计，其中以定位板固定安装在隧道顶面，在定位板底面开设若干定位槽，定位槽的数量优选的与阻拦索的根数相匹配。在常态下，阻拦索位于对应的定位槽内，由防坠装置对阻拦索进行阻挡、防止阻拦索下坠，当需要启用阻拦索时，控制器控制防坠装置工作、解除对阻拦索的阻挡，即可使得阻拦索自动下坠。
[0016]进一步的，所述防坠装置包括若干间隔分布在定位槽底端的挡板、用于驱动所述挡板翻转的第一动力装置，所述挡板铰接在定位板底面，所述第一动力装置与所述控制器信号连接。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，包括用于施工的隧道，其特征在于，还包括若干阻拦索(1)，所述阻拦索(1)的两端分别锚固在隧道的横向两侧，且任意两根阻拦索(1)的锚固高度不同；还包括设置在隧道拱顶处的定位机构、用于控制所述定位机构的控制器，所述定位机构用于在纵向上定位各阻拦索(1)、并在所述控制器的控制下解除对各阻拦索(1)的定位。2.根据权利要求1所述的用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，其特征在于，所述隧道的横向两侧壁均通过锚杆(3)安装有锚固板(2)，所述阻拦索(1)的两端分别固定在两侧的锚固板(2)上。3.根据权利要求2所述的用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，其特征在于，所述阻拦索(1)在锚固板(2)上沿竖直方向或垂直于隧道地面的方向等间距分布。4.根据权利要求1所述的用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，其特征在于，所述定位机构包括固定在隧道顶面的定位板(4)、开设在定位板(4)底面的若干并排分布的定位槽(5)，所述定位槽(5)沿隧道的横向方向向两侧延伸，且定位槽(5)的两端敞口，所述定位槽(5)与所述阻拦索(1)一一对应；每个定位槽(5)均设置与所述控制器信号连接的防坠装置，所述防坠装置用于防止位于定位槽(5)内的阻拦索(1)下坠。5.根据权利要求4所述的用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，其特征在于，所述防坠装置包括若干间隔分布在定位槽(5)底端的挡板(6)、用于驱动所述挡板(6)翻转的第一动力装置，所述挡板(6)铰接在定位板(4)底面，所述第一动力装置与所述控制器信号连接。6.根据权利要求5所述的用于隧道施工过程中的车辆制动失效缓冲装置，其特征在于，所述定位槽(5)内部顶面开设正对隧道拱顶的安装腔(7)，所述安装腔(7)内安装绕线器(8)，绕线器(8)上缠绕拉绳(9)，且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延龙，田宝华，史战锋，谭斌，奚成，翟勇，
申请(专利权)人：中铁二十三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：