【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工救援，尤其涉及一种带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法。
技术介绍
1、中国目前已成为世界上隧道建设规模大、建设速度块的国家，但是由于中国地质条件复杂，隧道施工过程中会有发生人员伤亡事故。隧道塌方的主要逃生方法是设置隧道逃生管道，当前较多采用钢管或波纹管作为隧道逃生管道。钢管具有极高的强度与刚度，可以满足隧道逃生管道的需求，但重量太大，运输、搬运不便，波纹管是一种耐腐抗磨好、材料消耗少及综合造价低的复合材料，但其主要受力材料钢带的厚度较薄，抗冲击性能较弱。
2、目前，现有的隧道施工紧急避险设施存在逃生效率低、影响施工进度、压缩作业面、安装和拆卸不方便、成本高等问题。这在公开的专利技术文件中也有所体现。
3、例如，中国专利技术专利申请号201110242907.5公开了专利技术名称为隧道施工事故中管道逃生系统，在离施工隧道的开挖掌子面一定距离的位置设置安全棚架，安全棚架与逃生管道的一端连接，逃生管道的另一端靠近施工隧道的二级衬砌段。
4、又例如，中国专利技术专利申请号202111174125.2公开了一种隧道施工应急救援逃生系统，包括动力牵引装置和水下逃生装置，动力牵引装置包括地面动力牵引装置、牵引绳和中控装置，所述牵引绳上间隔设置有多个连接器，所述连接器上设有挂钩接触感应传感器，所述挂钩接触感应传感器与所述中控装置信号连接，所述中控装置用于控制所述地面动力牵引装置的动作；水下逃生装置设有牵引挂钩，所述牵引挂钩勾挂于所述牵引绳的连接器上。在地下作业时，将牵引绳末端同步拖移至
5、再例如，中国专利技术专利申请号202111323786.7公开了一种地下空间逃生系统及隧道结构，属于隧道安全设备
该逃生系统，包括柔性带管，以及与柔性带管连通的通入带管和螺纹软管；柔性带管用于设置在地下空间内并沿着地下空间的长度方向设置，通入带管沿着地下空间的高度方向设置，通入带管用于提供人员进入柔性带管的通道；螺纹软管的自由端与通风装置连通；柔性带管上沿长度方向设置有多个泡沫板；因而当地下空间透水淹没后，泡沫板在浮力的作用下，将柔性带管从地下空间的容纳槽中拖出，并形成为逃生通道，别困人员可以从通入带管进入柔性带管中，并利用逃生通道进行逃生。
6、还例如，中国专利技术专利申请号202111579650.2公开了一种隧道用逃生管道、系统及方法，包括逃生管道本体，所述逃生管道本体包括相互连接的多个子管道，相邻子管道之间设置可控柔性伸缩结构；所述逃生管道本体外表面设置有螺旋式钢拱架；所述逃生管道本体内部两端分别设置有未充气状态的安全气囊；所述逃生管道本体内部至少一端设置有急救包；所述逃生管道本体外设置有滑动机构该专利技术在逃生管表面加一层螺旋式钢拱架，增强了逃生管自身强度，抵消部分冲击荷载，同时，在每个子管道之间连接处设置可控柔性伸缩结构，在保证连接强度的基础上，保证了逃生管道内的空气流通。
7、综上，现有专利申请文献公开的技术解决方案无法实现逃生管道的设置与仰拱施工同步进行，在不同施工阶段的交叉作业可能会增加施工难度和成本，同时也可能延长工期。通常情况下，为了确保隧道施工的安全，逃生管道需要在初期支护完成后进行设置。而仰拱则需要在底部的混凝土完全硬化和稳定后才能进行施工，使得这两个步骤的逻辑顺序使得它们很难同时进行。如果试图实现两者同步施工，会面临一系列技术难题。例如，在浇筑仰拱混凝土时，如何确保逃生管道不受影响，不被堵塞或移位。此外，隧道施工本身就存在一定的安全风险，如果试图同时进行两道工序，可能会增加安全事故发生的概率。由此可见，当前由于施工顺序、技术难度、施工环境和工期成本等方面的限制，现有技术只能分步进行逃生管道的设置和仰拱施工，极大的制约了施工效率。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种带紧急避险功能的隧道逃生系统及施作方法，实现了逃生管道设置与仰拱施工互不干扰，确保了隧道仰拱施工不中断的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，包括如下步骤：
3、步骤1，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道进行初步设计；
4、步骤2，对栈桥梁体通道进行不同载荷作用的整体结构强度分析计算；
5、步骤3，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道进行耐冲击试验；
6、步骤4，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道的材质与材料厚度进行优化与改进；
7、步骤5，确定紧急避险舱容积大小和安设位置、紧急避险舱材料和结构、逃生管道的连接方式。
8、进一步的，步骤1中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管进行初步设计，包括：
9、确定栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道的结构形式、尺寸、材质、连接方式：其中，栈桥包括主桥结构、履带行走装置、引桥、桥墩、栈桥梁体通道，通过履带行走装置实现栈桥前进和后退，栈桥移动时，前端车支腿支撑地面，上部从动钢轮拖动栈桥主梁跟随移动；当栈桥停止前进时，前支撑、后支撑支撑着地，而后端驱动实心轮胎离地，保证栈桥载荷通过前支撑、后支撑传递给下部仰拱面，同时也避免对行走机构的损坏，行走系统连续工作0.5～1小时后；
10、紧急避险舱包括顶棚、舱体、出入口、侧壁支撑、移动装置以及应急救援装备，逃生管道长度为6m，内径为0.8m，逃生管道的管道之间采用螺栓进行栓接，管道与紧急避险舱采用卡扣式连接。
11、进一步的，步骤2中，对栈桥梁体通道进行不同载荷作用的整体结构强度进行计算：
12、通过下式(1)和(2)实际计算一辆满载总质量为60吨的前2轮后8轮三轴混凝土运输车正常通行栈桥梁体通道时前轮和后轮产生荷载值，通过式(3)计算梁的挠度δ，并与允许的最大挠度1/300进行对比分析，确保栈桥梁体通道的安全运行：
13、
14、
15、式(1)、式(2)中，f总为车辆总质量，计量单位为kn；k1为车辆前轮荷载分配系数，取0.18；k2为车辆后轮荷载分配系数，取0.41；η为荷载放大系数，取1.2744；n为栈桥横梁的数量，取10个：
16、
17、式(3)中，p为集中荷载标准值，计量单位为kn；l为梁的长度，以mm计量；e为梁的材料弹性模量，取2.1×106n/mm2；i为梁截面惯性矩，计量单位为mm4。
18、进一步的，步骤3中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道进行耐冲击试验，包括：
19、采用不同落石形状、不同落石重量、不同落石高度对紧急避险舱与逃生管道及其连接部位进行抗冲击试验，以分析紧急避险舱和逃生管道的抗冲击性能，验证初步设计的逃生系统安全性、便捷性、经济性，其中，落石为球体、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤1中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管进行初步设计，包括：
3.按照权利要求1所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤2中，对栈桥梁体通道进行不同载荷作用的整体结构强度进行计算：
4.按照权利要求1所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤3中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道进行耐冲击试验，包括：
5.按照权利要求1所述所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特特征在于，步骤4中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管道的材质与材料厚度进行优化改进，所述逃生系统使用的材料的截面积应不小于步骤3中最大落石参数条件下的耐冲击试验的截面积70％。
6.按照权利要求1所述所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤5中，确定紧急避险舱的安设位置、容积大小、紧急避险舱材料和结构、逃生管道的连接方式：
...【技术特征摘要】
1.一种带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤1中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道、紧急避险舱、逃生管进行初步设计，包括：
3.按照权利要求1所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤2中，对栈桥梁体通道进行不同载荷作用的整体结构强度进行计算：
4.按照权利要求1所述带紧急避险功能的隧道逃生系统施作方法，其特征在于，步骤3中，对所述逃生系统的栈桥梁体通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，马义安，艾东，刘维正，管国梁，袁铁，肖龙，黄轩嘉，李崇奇，姚树春，张青，张绪楠，武东阁，赵荣存，韩国胜，李东顺，谢尚兵，边月鹏，王小明，蔡福来，
申请(专利权)人：中铁隧道集团二处有限公司，
类型：发明
国别省市：
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