[实用新型]一种隧道施工掌子面坍塌事故模拟体验装置

说明书

本实用新型公开了一种隧道施工掌子面坍塌事故模拟体验装置，该装置由外框架、电动机、气缸、主框架、仿真掌子面、传动系统、回位弹簧、回位滑轮和回位轨道组成。仿真掌子面由仿石装饰板附着在次框架构成，仿真掌子面和次框架分为上部和下部，上部和下部次框架与主框架通过驱动电机的链条、转轴结构连接，通过气缸驱动主框架突然旋转倾覆，形成坍塌事故场景；仿真掌子面完成旋转倾覆动作后与主框一起在气缸带动下复位，仿真掌子面和次框架上部在电动机及链条的带动下下行至便于坠落岩石安装的位置，并通过定滑轮作用于仿真掌子面和次框架下部的轨道上，使其向前倾斜让出上部下行的空间。本实用新型装置可以模拟出隧道掌子面坍塌的事故环境和效果。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工安全教育领域，特别涉及一种隧道施工掌子面坍塌事故模拟体验装置。

背景技术

隧道施工一般在地下施工，受地质因素影响，施工环境、工序复杂，并具有不确定危险因素。隧道施工过程中，掌子面是隧道掘进的一个临界面，掘进过程中需要不断重复掌子面开挖工序。受地质条件、隧道断面尺寸、开挖方法、支护措施、人为因素等因素影响，掌子面容易出现局部或大面积坍塌的安全事故，威胁施工作业人员的生命安全。

一方面掌子面作业人员，知识技能具有一定局限性，对掌子面坍塌事故的认识程度不足，从而易忽略造成坍塌的人为因素，增加事故发生的可能性；掌子面作业人员对坍塌事故及坍塌预兆没有经历和印象，因此造成对坍塌事故的安全防范意识不足。另一方面，现有的隧道安全教育一般从理论的角度，以口头纸面的方式进行安全教育，教育效果比较差。因此设计一种能够模拟隧道掌子面坍塌的装置，为教学方提供一种先进的安全教育载体和方式，可供施工人员在动逼真的事故场景中切身体验和学习，最终取得良好的安全教育效果，进而保障隧道施工的安全。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种隧道施工掌子面坍塌事故模拟体验装置，通过隧道掌子面坍塌环境和事故的模拟，可以对施工作业人员进行针对掌子面坍塌事故的体验式的安全教育，以提高隧道施工掌子面作业预防和认知掌子面坍塌事故的水平。

为了实现上述目的，本实用新型的方案是：一种隧道施工掌子面坍塌事故模拟体验装置，该装置由外框架10、电动机21、气缸22、主框架30、仿真掌子面40、传动系统50、回位弹簧60、回位滑轮72和回位轨道71组成。

仿真掌子面40安装在主框架30上，主框架30安装在外框架10上，主框架30、仿真掌子面40通过固定轴与外框架10连接；外框架10、主框架30和仿真掌子面40均为长方体箱型结构。传动系统50设置在主框架30的内侧；传动系统50通过回位弹簧60与外框架10连接。传动系统50包括顶部齿轮轴51、上部链条52、下部齿轮轴53、下部链条54和固定连接件55；仿真掌子面40包括上部次框架41、仿真石块42、下部次框架43和仿真岩石板44；上部次框架41和下部次框架43分别安装在主框架30的上半部分和下半部分，上部次框架41安装在主框架30内；仿真石块42由轻质材料制成，仿真石块42通过电磁铁吸附在上部次框架41外侧；上部次框架41和下部次框架43的外侧设有仿真岩石板44。顶部齿轮轴51和下部齿轮轴53分别固定在主框架30的上下两端，上部链条52套设在顶部齿轮轴51和下部齿轮轴53之间，下部链条54套设在下部齿轮轴53与电动机21之间；气缸22的活塞与上部次框架41连接。上部次框架41底部的回位滑轮72安装在倾斜轨道71上；上部链条52通过固定连接件55与上部次框架41连接，上部链条52能够带动上部次框架41进行移动，倾斜轨道71设置在下部次框架43的内侧。

本实用新型的有益效果是：本实用新型装置可以模拟出隧道掌子面坍塌的事故环境和动态效果，对隧道掌子面施工人员进行互动体验、身临其境形式的安全教育。相对于传统口头纸面教育培训，教育培训形式更加生动有趣并且真实，更容易被操作者接受，从而获得更佳的安全教育培训效果。本实用新型装置操作简单，可自动复位，安全性能良好。

附图说明

图1本实用新型结构侧视示意图；