隧道坍塌救援综合演练模拟系统及使用方法

摘要

本发明公开了隧道坍塌救援综合演练模拟系统，包括两个边墙，设置在两个所述边墙上方的弧形顶盖，两个所述边墙和弧形顶盖所形成的通道的一侧为开口结构，另一侧通过背墙进行封闭，且所述背墙上设有可开合的大门；所述通道中部堆放有碎石土堆，所述碎石土堆的侧面形状为三角形，所述碎石土堆前后两侧设置有砂袋，所述碎石土堆上设置有水平钻机口，所述水平钻机口的下方为粘土区域，所述粘土区域中设置有顶管口，所述粘土区域下方设置有大口径钻机口、中心排水管和小导坑口。本发明还公开了其使用方法，包括小导坑救援法的演练；水平钻机打通生命通道演练；顶管法演练；大口径钻机法演练；中心排水沟救援法演练；以上各种方法的任意组合演练。

说明书

技术领域

本发明涉及一种演练模拟系统，特别涉及一种隧道坍塌救援综合演练模拟系统及使用方法。

背景技术

隧道是埋置于地下的工程建筑物，隧道的施工需在地下作业，因此隧道的建设存在许多不确定的安全影响因素。其中，由于隧道工程长度大，地质条件复杂，勘察的深度不足，加上施工方案不合理、工序卡控红线、执行不力等原因，建设过程风险巨大，在建隧道塌方而引发的“关门”现象时有发生，给施工人员生命安全造成了极大威胁。当隧道坍塌灾害发生后，及时掌握被掩埋人员的位置、人数、现场分布信息，对合理、有效的安排救援显得尤为重要。

由于缺乏先进的救援装备、有效的组织，救援过程往往是人员一哄而上，再加上救援方法也缺乏比选，造成大量的人力财力的浪费。更为严重的是，由于救援经验不足，有时救援不当反而会造成次生塌方，将原本有希望救出的被困人员彻底掩埋，造成救援失败。因此，需要一种能对隧道坍塌时各种救援方法进行演练的场地，通过对各种救援方法进行多次重复演练，从而能增强人员的救援经验，并选择最合理的救援方法，保证人员的生命财产安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的隧道坍塌时缺乏救援经验的不足，提供一种隧道坍塌救援综合演练模拟系统及使用方法，该演练模拟系统可以对各种救援方法进行多次重复演练。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

隧道坍塌救援综合演练模拟系统，包括两个边墙，设置在两个所述边墙上方的弧形顶盖，两个所述边墙和弧形顶盖所形成的通道的一侧为开口结构，另一侧通过背墙进行封闭，且所述背墙上设有可开合的大门，用以演练时被困人员的进入。所述通道中部堆放有碎石土堆，所述碎石土堆用以模拟隧道坍塌堆积体，碎石土堆可在现场取土堆放而成，所述碎石土堆的侧面形状为三角形。所述碎石土堆前后两侧设置有砂袋，砂袋的作用是维持碎石土堆积体的形状，同时提供演练工作面。

所述碎石土堆上设置有水平钻机口，演练时救援人员可以使用水平钻机在水平钻机口进行钻进，用以进行水平钻机打通生命通道演练的演练。

所述水平钻机口的下方为粘土区域，所述粘土区域中设置有顶管口，救援人员可在顶管口进行顶管法演练。

所述粘土区域下方设置有大口径钻机口、中心排水管和小导坑口。演练人员可以通过小导坑口进行小导坑救援法的演练，通过大口径钻机口演练大孔径钻机救援，通过中心排水管演练利用排水管的救援。

该隧道坍塌救援综合演练模拟系统设计合理，结构简单，演练场地的设计真实模拟了隧道坍塌的状况，救援人员可以进行多种不同方法的救援演练，也可以针对某一种救援方法进行重复演练，增加救援人员的救援经验；同时，该场地可以进行多种救援方法的组合演练，使得救援方法组合更加合理科学；此外，该场地也为救援方法的创新提供了演练的空间；该隧道坍塌救援综合演练模拟系统还可重复进行使用，具有成本低，灵活性强的特点。

优选的，所述弧形顶盖为钢制桁架结构。

优选的，所述弧形顶盖通过法兰盘和所述边墙进行安全有效的连接。

优选的，两个所述边墙为混凝土结构，具体为混凝土中掺入部分粒径小于25cm的碎石，其中碎石掺量不超过20％。

优选的，所述边墙中还插入有用以模拟隧道基础的钢管。

优选的，所述背墙为砖砌结构。

优选的，所述中心排水管为加筋管结构。

优选的，所述顶管口为钢管结构，并由角钢焊接形成的支架结构进行支撑。

优选的，所述小导坑口是横截面为等腰梯形的木结构。

隧道坍塌救援综合演练模拟系统的使用方法，包括任一上述的隧道坍塌救援综合演练模拟系统，其使用方法为：

方法一：进行小导坑救援法的演练，具体是演练时救援人员通过所述小导坑口进行；

方法二：进行水平钻机打通生命通道演练，具体是演练时救援人员使用水平钻机在所述水平钻机口进行钻进；

方法三：进行顶管法演练，具体是演练时救援人员通过所述顶管口进行；

方法四：进行大口径钻机法演练，具体是演练时救援人员通过所述大口径钻机口进行；

方法五：进行中心排水沟救援法演练，具体是演练时救援人员通过所述中心排水管进行；

方法六：进行上述各个方法的任意组合演练。

通过在演练场地对各种人工方法和机械方法进行救援演练，救援人员可以发现救援过程中的各种问题，并提出解决的方案，不断完善救援方案，使得救援方法更加合理，且能增加救援人员的救援经验，保证人员的生命财产安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)该隧道坍塌救援综合演练模拟系统设计合理，结构简单，演练场地的设计真实模拟了隧道坍塌的状况，救援人员可以进行多种不同方法的救援演练，也可以针对某一种救援方法进行重复演练，增加救援人员的救援经验；同时，该场地可以进行多种救援方法的组合演练，使得救援方法组合更加合理科学；此外，该场地也为救援方法的创新提供了演练的空间；该隧道坍塌救援综合演练模拟系统还可重复进行使用，具有成本低，灵活性强的特点。

(2)通过在演练场地对各种人工方法和机械方法进行救援演练，救援人员可以发现救援过程中的各种问题，并提出解决的方案，不断完善救援方案，使得救援方法更加合理，且能增加救援人员的救援经验，保证人员的生命财产安全。

附图说明：

图1为隧道坍塌救援综合演练模拟系统的结构示意图。

图2为隧道坍塌救援综合演练模拟系统的整体结构图。

图3为隧道坍塌救援综合演练模拟系统的前视图。

图4为隧道坍塌救援综合演练模拟系统的后视图。

图5为隧道坍塌救援综合演练模拟系统的中心剖切图。

图中标记：1-背墙；2-大门；3-弧形顶盖；4-边墙；5-砂袋；6-碎石土堆；7-中心排水管；8-大口径钻机口；9-小导坑口；10-粘土区域；11-顶管口；12-水平钻机口。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-5所示，隧道坍塌救援综合演练模拟系统，包括两个边墙4，所述两个边墙4为混凝土结构，具体为混凝土中掺入部分粒径小于25cm的碎石，其中碎石掺量不超过20％，所述边墙4的骨架可以采用废旧钢筋按照模拟隧道边墙尺寸连接成型，且插入DN65钢管模拟隧道基础。设置在所述两个边墙4上方的弧形顶盖3，所述弧形顶盖3为钢制桁架结构，所述弧形顶盖3通过法兰盘和所述边墙4进行安全有效的连接。两个所述边墙4和弧形顶盖3所形成的通道的一侧为开口结构，另一侧通过背墙1进行封闭，所述背墙1为砖砌结构且所述背墙1上设有可开合的大门2，用以演练时被困人员的进入。所述通道中部堆放有碎石土堆6，所述碎石土堆6用以模拟隧道坍塌堆积体，碎石土堆6可在现场取土堆放而成，所述碎石土堆6的侧面形状为三角形。所述碎石土堆6前后两侧设置有砂袋5，所述砂袋5的作用是维持碎石土堆6积体的形状，同时提供演练工作面。

所述碎石土堆6上设置有水平钻机口12，演练时救援人员可以使用水平钻机在水平钻机口12进行钻进，用以进行水平钻机打通生命通道演练的演练。

所述水平钻机口12的下方为粘土区域10，所述粘土区域10中设置有顶管口11，所述顶管口11为钢管结构，并由角钢焊接形成的支架结构进行支撑，救援人员可在顶管口11进行顶管法演练。

所述粘土区域10下方设置有大口径钻机口8、中心排水管7和小导坑口9。所述中心排水管7为加筋管结构，所述小导坑口9是横截面为等腰梯形的木结构。演练人员可以通过小导坑口9进行小导坑救援法的演练，通过大口径钻机口8演练大孔径钻机救援，通过中心排水管7演练利用排水管的救援。

该隧道坍塌救援综合演练模拟系统设计合理，结构简单，演练场地的设计真实模拟了隧道坍塌的状况，救援人员可以进行多种不同方法的救援演练，也可以针对某一种救援方法进行重复演练，增加救援人员的救援经验；同时，该场地可以进行多种救援方法的组合演练，使得救援方法组合更加合理科学；此外，该场地也为救援方法的创新提供了演练的空间；该隧道坍塌救援综合演练模拟系统还可重复进行使用，具有成本低，灵活性强的特点。

实施例2

隧道坍塌救援综合演练模拟系统的使用方法，包括任一上述的隧道坍塌救援综合演练模拟系统，其使用方法为：

方法一：进行小导坑救援法的演练，具体是演练时救援人员通过所述小导坑口9进行；

方法二：进行水平钻机打通生命通道演练，具体是演练时救援人员使用水平钻机在所述水平钻机口12进行钻进；

方法三：进行顶管法演练，具体是演练时救援人员通过所述顶管口11进行；

方法四：进行大口径钻机法演练，具体是演练时救援人员通过所述大口径钻机口8进行；

方法五：进行中心排水沟救援法演练，具体是演练时救援人员通过所述中心排水管7进行；

方法六：进行上述各个方法的任意组合演练。

通过在演练场地对各种人工方法和机械方法进行救援演练，救援人员可以发现救援过程中的各种问题，并提出解决的方案，不断完善救援方案，使得救援方法更加合理，且能增加救援人员的救援经验，保证人员的生命财产安全。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。