[发明专利]隧道气囊充气装置以及隧道气囊的充气方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道密封技术，特别涉及一种隧道气囊充气装置以及隧道气囊的充气方法。

背景技术

近年来，我国城市轨道交通发展极为迅速，其中部分轨道交通线路以地下运行为主，目前建造隧道的施工方法主要为盾构法，该施工方法将盾构机械在地下推进以形成隧道，并通过盾构机械外壳和管片支承周围岩石防止发生坍塌。该施工方法具有机械化程度高、建造出的隧道质量好以及对周边环境影响小等优点。

在利用盾构法形成隧道的施工过程中，往往会遇到一些问题，如在施工过程中由于土层或土体的变形和应力场的改变或者由于施工机械的挤压、搅动、振动而引起既有地铁隧道结构的受力失衡，使隧道结构发生局部形变，一旦形变程度超过隧道结构的承载能力，将导致隧道结构的破坏，目前，在隧道变形的初始阶段，采用隧道抗变形应急支撑气囊装置支撑隧道，控制变形的发展保证隧道安全。再如，在利用盾构法形成隧道的施工过程中一旦遭受到由于暴雨引发的洪水的侵袭或者由于隧道管片受到自然或人为的暴力破坏而引发地下水土大量侵入隧道时，为了避免局部隧道的险情扩散，目前采用隧道隔离封堵气囊装置，来解决隧道建设过程中可能发生的洪水或地下水土侵入。

然而，无论是隧道抗变形应急支撑气囊装置还是隧道隔离封堵气囊装置的气囊主要利用充气泵进行充气，其充气速度较为缓慢并且不稳定，这延缓了气囊装置发挥作用的时间，增加了险情进一步恶化的可能性。

发明内容

本发明的目的包括提供一种隧道气囊充气装置以及隧道气囊的充气方法，以解决现有技术中隧道气囊充气速度缓慢的问题。

本发明在一方面提供一种隧道气囊充气装置，包括三通连接器、第一连接管、第二连接管、气体生成装置以及加压装置，该三通连接器包括第一接口、第二接口以及第三接口，该第一接口与隧道气囊的充气口相连接，该第二接口通过该第一连接管与该气体生成装置相连接，该第三接口通过该第二连接管与该加压装置相连接，该隧道气囊的充气口、该第二接口以及该第三接口处依次设有第一阀门、第二阀门以及第三阀门，该气体生成装置包括外壳、出气口、配气阀、并列设置且与该出气口相通的多个气体生成单元，每一个气体生成单元内置有气体发生剂且设有用于激发该气体发生剂的点火器。

本发明隧道气囊充气装置的进一步改进在于，该气体发生剂为叠氮化钠。

本发明隧道气囊充气装置的进一步改进在于，该气压传感器位于该充气口与该第一阀门之间。

本发明隧道气囊充气装置的进一步改进在于，该三通连接器为“Y”形三通连接器。

本发明隧道气囊充气装置的进一步改进在于，该加压装置由伺服电机提供动力，该伺服电机的运行状态由该气压传感器控制。

本发明隧道气囊充气装置的进一步改进在于，该加压装置为鼓风机。

本发明在另一方面提供一种利用隧道气囊充气装置的隧道气囊的充气方法，包括以下步骤：

对隧道进行预处理，将隧道气囊和隧道气囊充气装置运输就位；

依次连接隧道气囊、三通连接器、第一连接管以及气体生成装置；

开启第一阀门、第二阀门以及配气阀，关闭第三阀门；

启动气体生成装置，通过各个气体生成单元上的点火器激活各个气体生成单元内的气体发生剂，由该气体生成装置为该隧道气囊充气；

将加压装置通过第二连接管与该三通连接器相连接；

关闭气体生成装置，关闭第二阀门，开启第三阀门；

启动加压装置，由该加压装置为该隧道气囊充气。

本发明隧道气囊的充气方法的进一步改进在于，通过各个气体生成单元上的点火器激活各个气体生成单元内的气体发生剂，包括：各个气体生成单元上的点火器按照预设的时间间隔而依次激发相应的各该气体生成单元内的气体发生剂。

本发明所提供的隧道气囊充气装置以及隧道气囊的充气方法，在隧道的施工过程中遇到突发事件需要封闭或者支撑隧道时，先由气体生成装置对隧道气囊进行快速充气再通过加压装置对隧道气囊进行压力补充和维持，并且由于该气体生成装置将气体发生剂平均分为若干份并依次激发，该加压装置的加压程度由气压传感器控制，保证了隧道气囊内部压力的稳定，解决了现有技术中隧道气囊充气速度缓慢等的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的实施例所提供一种隧道气囊充气装置的结构示意图。