本實(shí)用新型屬于隧道施工救援配套設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種被動(dòng)式隧道施工救生系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國交通建設(shè)蓬勃發(fā)展，越來越多的隧道工程安全問題出現(xiàn)于軟弱圍巖等不良地層中。在軟弱圍巖隧道施工中，由于地質(zhì)條件差、地表覆土淺或隧道下穿(建)構(gòu)筑物等不利因素，施工中極易發(fā)生變形和塌方等災(zāi)害。近年來軟弱圍巖隧道施工事故頻發(fā)，造成設(shè)備、人員損失慘重，社會(huì)影響極大。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過70％的塌方發(fā)生在隧道掌子面后方一定距離，塌方發(fā)生后掌子面施工人員被“關(guān)門”，如果塌方范圍波及至掌子面或不及時(shí)救援，極易導(dǎo)致被困人員遇難。因此，采用何種設(shè)備確保掌子面施工人員安全是暗挖法修建軟弱圍巖隧道一個(gè)需要解決的關(guān)鍵問題。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了一些關(guān)于隧道救生艙的研究方案，例如，CN 201510492065.7公開了一種移動(dòng)隧道救生艙，其包括艙體和履帶總成，該救生艙能安全、穩(wěn)定、多方向移動(dòng)，適時(shí)監(jiān)測災(zāi)后隧道并主動(dòng)移動(dòng)救生艙至安全區(qū)域；又如，CN 201510166924.3公開了一種隧道救生艙結(jié)構(gòu)，其包括艙體，艙體上鉸接有艙門與逃生門，艙體底部連接有履帶，艙體內(nèi)設(shè)有供風(fēng)系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及生存保障系統(tǒng)，其在事故發(fā)生后可為幸存人員提供避難空間，減少人員傷害。

然而，進(jìn)一步的研究表明，考慮到塌方時(shí)救生艙艙體所受的載荷主要為沖擊載荷和塌方后的靜載荷，因此，為了保證救生艙內(nèi)被困人員的安全，對于救生艙艙體自身的結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)度具有較高的要求，并有必要提出針對 性的重點(diǎn)設(shè)計(jì)；此外，塌方后為了便于隧道外救援人員及時(shí)施救，還必需對救生艙艙門的位置進(jìn)行準(zhǔn)確有效的定位；另一方面，為了更好地滿足各類運(yùn)用場合的復(fù)雜需求，還有必要對救生艙內(nèi)部多個(gè)功能組件的具體結(jié)構(gòu)及其集成設(shè)置方式作出進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。相應(yīng)地，上述現(xiàn)有技術(shù)對于上述技術(shù)問題均未給出妥善的解決方案，有必要作出進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種被動(dòng)式隧道施工救生系統(tǒng)，其中通過并對救生艙的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)、艙門和移動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)及其功能，以及內(nèi)部一些關(guān)鍵功能組件的配置方式等多個(gè)方面進(jìn)行了研究和改進(jìn)，相應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)相比可獲得滿足強(qiáng)度要求、移動(dòng)平穩(wěn)且功能更為完善的救生艙，給被困人員提供一個(gè)安全的避難場所，給搶救時(shí)間起到有效緩沖作用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種被動(dòng)式隧道施工救生系統(tǒng)，其特征在于，該救生系統(tǒng)包括放置于隧道掌子面后方的艙體，所述艙體整體呈頂部為圓弧形的箱體結(jié)構(gòu)，其外部布置有外殼體鋼板，其內(nèi)部交叉布置加強(qiáng)筋；

所述艙體的底部設(shè)置有框架滑橇，該框架滑橇的前后兩端呈坡角設(shè)計(jì)，并焊接固連在所述艙體上與之形成為一體，由此使得整個(gè)救生系統(tǒng)的重心得以下降；

所述艙體的前、后端面分別設(shè)置有前艙門和后艙門，左、右兩側(cè)面分別設(shè)置有逃生門；所述前艙門、后艙門、逃生門均設(shè)計(jì)為外開式結(jié)構(gòu)，并且后艙門通過螺栓固定安裝在救生艙的內(nèi)部，同時(shí)該后艙門上還設(shè)置有用于對其執(zhí)行位置定位的定位傳感器；

所述艙體的內(nèi)部被劃分為人員區(qū)域和設(shè)備區(qū)域，其中人員區(qū)域設(shè)置在艙體內(nèi)部的前側(cè)和中段，并配備有供避險(xiǎn)人員使用的座椅和排泄物處理單元；設(shè)備區(qū)域中設(shè)置在艙體內(nèi)部的后側(cè)，并集成設(shè)有供風(fēng)單元、供氧單元、 空氣凈化單元以及供電單元，其中供風(fēng)單元、供氧單元和空氣凈化單元協(xié)同工作，用于為救生艙內(nèi)部提供供新鮮空氣；此外，所述供電單元由外部交流電源和內(nèi)部直流電源共同組成，并可切換地用于救生艙內(nèi)所有用電設(shè)備的供電。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述供風(fēng)單元被設(shè)定為救生艙內(nèi)部提供壓力為0.1MPa～0.3MPa，人均供風(fēng)量不低于0.3m³/min的空氣；所述供氧單元被設(shè)定為救生艙內(nèi)部提供壓力為0.1MPa～0.2Mpa、人均供氧量不低于0.5L/min的氧氣，并使得救生艙內(nèi)的空氣無粉塵和有毒成分且CO₂濃度小于1.0％。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋優(yōu)選采用如下方式布置：在所述艙體內(nèi)部的前后端面以水平和垂直的方式布置多根角鋼作為加強(qiáng)筋，在所述艙體內(nèi)部的左右側(cè)面水平均勻布置多根扁鋼作為加強(qiáng)筋，在所述艙體內(nèi)部的底面沿艙體長度方向均勻布置多根扁鋼作為加強(qiáng)筋，在所述艙體內(nèi)部的頂面沿艙體長度方向均勻布置多根T型鋼作為加強(qiáng)筋，在艙體內(nèi)部的縱向上還設(shè)置有多圈T型鋼作為加強(qiáng)筋，該多圈T型鋼沿所述艙體的長度方向均勻分布。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述外殼體鋼板優(yōu)選采用Q345R，所述艙體的頂面和底面的鋼板厚度為6mm～10mm，兩側(cè)面和兩端面鋼板的厚度為3mm～5mm，所述圓弧形頂部的拱高為0.2m～0.25m；在所述艙體內(nèi)部的左右側(cè)面水平均勻布置多根扁鋼作為加強(qiáng)筋，在所述艙體內(nèi)部的底面沿艙體長度方向均勻布置多根扁鋼作為加強(qiáng)筋，在所述艙體內(nèi)部的頂面沿艙體長度方向均勻布置多根T型鋼作為加強(qiáng)筋，在艙體內(nèi)部的縱向上設(shè)置有多圈T型鋼作為加強(qiáng)筋，并且所述T型鋼的腹板高度為80mm～90mm、厚度為8mm～12mm，T型鋼的翼板寬度為80mm～90mm、厚度為8mm～12mm。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述艙體內(nèi)部還集成設(shè)有環(huán)境監(jiān)測單元和通訊單元，其中該環(huán)境監(jiān)測單元包括用于對救生艙內(nèi)氧氣含量執(zhí)行實(shí)時(shí)檢測的氧氣傳感器、用于對救生艙內(nèi)二氧化碳含量執(zhí)行實(shí)時(shí)檢測的二氧化碳傳感器， 以及用于實(shí)時(shí)檢測救生艙內(nèi)溫度及濕度的溫濕度計(jì)；該通訊單元由有線視頻通訊模塊和無線視頻通訊模塊共同組成，并配合用于執(zhí)行救生艙內(nèi)外的視頻通話。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于所述供風(fēng)單元而言，其包括消音箱、多級過濾器和箱體，其中該消音箱設(shè)置于所述箱體的外部，其上設(shè)置有出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口通過承壓管路與所述多級過濾器相連，該承壓管路上設(shè)置有球閥和調(diào)壓閥；所述多級過濾器設(shè)置于箱體的內(nèi)部，其通過供風(fēng)管路與救生艙側(cè)壁上的供風(fēng)接口相連，該供風(fēng)接口則直接與所述施工救生艙外部的空壓機(jī)相連，并且將空壓機(jī)所產(chǎn)生的高壓空氣作為風(fēng)源。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述供風(fēng)單元、供氧單元的連續(xù)噪聲不大于70dB；所述多級過濾器為三級過濾器，其流量為6m³/min；所述消音箱出風(fēng)口的噪音聲級不大于70dB；所述承壓管路在不低于1.5倍使用壓力下保壓0.5h時(shí)無泄漏。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于所述供氧單元而言，其包括氧氣供應(yīng)單元、氧氣匯流單元和氧氣控制單元，其中氧氣供應(yīng)單元包括多個(gè)壓縮氧氣瓶，每個(gè)壓縮氧氣瓶上分別設(shè)置有氣瓶減壓器；氧氣匯流單元包括匯流排，其分別通過金屬軟管與每個(gè)壓縮氧氣瓶相連，其上設(shè)置有截止閥；氧氣控制單元包括氧氣控制箱，其通過紫銅管與所述匯流排相連，所述紫銅管上設(shè)置有減壓閥，所述氧氣控制箱上還設(shè)置有流量計(jì)、壓力表和開關(guān)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地所述空氣凈化單元包括空氣凈化箱、空氣吸附組件和進(jìn)排氣組件，其中所述空氣凈化箱包括從上到下依次分布的的排氣層、過濾層和進(jìn)氣層，各層之間分別由托架隔開，并且這些托架上分別設(shè)置有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的托盤；所述排氣層中設(shè)置有多個(gè)風(fēng)扇，這些風(fēng)扇交替使用；所述空氣吸附組件包括CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭，其放置于所述托盤上；所述進(jìn)排氣組件包括進(jìn)氣孔和排氣孔，并且其中進(jìn)氣孔設(shè)置于所述空氣凈化箱的排氣層處，用于將救生艙中的污濁空氣吸入空氣凈化單元；所述排 氣孔設(shè)置于所述空氣凈化箱的進(jìn)氣層處，并用于將凈化后的空氣從空氣凈化單元排出至救生艙中。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于所述供電單元、通訊單元而言，所述外部交流電源、有線視頻通訊模塊的電源接口/信號接口被設(shè)置為豎直向下，并采用快插接頭連接，同時(shí)在該快插接頭上方設(shè)置防護(hù)罩。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，該隧道施工救生系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置有吸熱內(nèi)嵌片和抽排風(fēng)單元，其中該吸熱內(nèi)嵌片彼此間隔地設(shè)置在隧道施工救生艙的四周艙壁內(nèi)側(cè)上，且其內(nèi)部灌裝有潛熱型功能流體；該抽排風(fēng)單元配套安裝在所述吸熱內(nèi)嵌片的附近，并用于執(zhí)行救生艙內(nèi)、外熱量的交換；此外，該隧道施工救生系統(tǒng)的內(nèi)部還設(shè)置有隔離簾和吸聲板，其中該隔離簾單層或多層地設(shè)置在救生艙內(nèi)部的設(shè)備集中區(qū)域與人員集中區(qū)域之間，用于隔阻救生艙內(nèi)部的設(shè)備工作噪音；該吸聲板則安裝在救生艙內(nèi)部鄰近所述設(shè)備集中區(qū)域的艙壁內(nèi)側(cè)上，并用于進(jìn)一步吸收救生艙內(nèi)部的噪音。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，該隧道施工救生系統(tǒng)優(yōu)選設(shè)計(jì)為救生艙的形式，并包括小型艙、中型艙、大型艙和特大型艙四種類型，其中：所述小型艙的外形尺寸規(guī)格為長2700mm×寬1700×高2200mm或者3000mm×寬1700×高2200mm，額定容納人數(shù)≤7人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)；所述中型艙的外形尺寸規(guī)格為長3200mm×寬2000×高2500mm或者3500mm×寬2000×高2500mm，額定容納人數(shù)8～10人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)；所述大型艙的外形尺寸規(guī)格為長4000mm×寬2000×高2500mm或者4400mm×寬2000×高2500mm，額定容納人數(shù)11～15人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)；所述超大型艙的外形尺寸規(guī)格為長4000mm×寬2500×高2500mm或者4400mm×寬2500×高2500mm，額定容納人數(shù)16～20人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述排泄物處理單元包括設(shè)置在艙體內(nèi)的過渡艙，所述過渡艙上設(shè)置有過渡艙艙門，并且該過渡艙艙門的開閉通過閥門控制； 在所述過渡艙內(nèi)部，設(shè)置有蓄水池和大便器，其中該大便器的排泄通道入口處設(shè)置有用于開啟或封閉此排泄通道的兩塊彈簧板，并且這兩塊彈簧板相對的一端搭接在一起，由此在排泄物和水溶生物化糞劑的重力下能向下移動(dòng)，相應(yīng)使得所述兩塊彈簧板相對的一端彼此分開，從而使排泄物排出所述過渡艙。

總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型提供了一種整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)合理且功能完備、便于隧道施工塌方情況下可及時(shí)避難的救生系統(tǒng)，當(dāng)掌子面后部發(fā)生塌方時(shí)，通過對艙門的針對性設(shè)計(jì)，掌子面附近施工人員能在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入救生艙，避免被困人員遇難；

2.本實(shí)用新型中將救生系統(tǒng)的移動(dòng)部件設(shè)置為框架滑橇的形式，這樣可與救生艙體合二為一，具備更好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，不僅使得整體外形更加緊湊，而且大大降低了救生艙的整體高度，使得重心有效獲得降低，運(yùn)行更為平穩(wěn)，防顛覆能力更強(qiáng)因而適于隧道內(nèi)各類復(fù)雜的地理環(huán)境；此外，該框架滑橇的前后兩端為坡角設(shè)計(jì)，由此可有效避免移動(dòng)范圍內(nèi)的較大碎石塊的阻礙，進(jìn)一步提高了救生艙整個(gè)移動(dòng)過程中的平穩(wěn)性和安全性；

3.本實(shí)用新型的救生艙整體結(jié)構(gòu)采用T型材網(wǎng)格式分布的箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，箱體結(jié)構(gòu)外部布置外殼體鋼板，內(nèi)部交叉設(shè)置加強(qiáng)筋，艙體主體框架、T型材自身筋板、翼板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和網(wǎng)格式分布組合而成的箱體結(jié)構(gòu)能有效的承載各個(gè)方向的作用力，在減輕艙體自重的同時(shí)，又能增強(qiáng)艙體的承載能力；艙體頂部為拱形設(shè)計(jì)，能更好的消化、吸收頂部的沖擊載荷，同時(shí)能分散豎直方向上的靜載荷；加強(qiáng)筋自身具有一定的斷面面積，同時(shí)其剖面模數(shù)值與結(jié)構(gòu)承壓強(qiáng)度相匹配，起到了牢固整個(gè)結(jié)構(gòu)的作用；

4、由于該救生系統(tǒng)內(nèi)集成設(shè)有通風(fēng)、供氧、空氣凈化、環(huán)境監(jiān)測、供電及生存保障等系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)的優(yōu)化布置，使撤離到救生艙內(nèi)的被 困人員生存空間更大，生存時(shí)間更長；此外，救生艙內(nèi)設(shè)有視屏通話系統(tǒng)，在救生艙內(nèi)能跟外面進(jìn)行視屏通話，有利于洞外了解救生艙內(nèi)被困人員的生存狀態(tài)，有利于洞外開展救援工作；

5.本實(shí)用新型將現(xiàn)有的防爆型密閉門的內(nèi)外手輪換成單把手啟閉方式，內(nèi)外手柄同軸設(shè)置，前后兩段艙門與兩側(cè)艙門除外形尺寸，結(jié)構(gòu)及原理完全相同，均可通過手柄轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到艙門內(nèi)部連桿機(jī)構(gòu)，內(nèi)手柄直接啟閉角度最大90度，便于快速開啟和關(guān)閉；；同時(shí)通過在后艙門處設(shè)置定位傳感器，在發(fā)生塌方后，外部救援人員可通過后艙門上的定位傳感器，準(zhǔn)確獲知后艙門位置，直接將救援逃生管道打至后艙門，便于避險(xiǎn)人員的順利逃出；

6.本實(shí)用新型從為救生艙內(nèi)受困施工人員提供新鮮空氣的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了適用于救生系統(tǒng)的專用供風(fēng)系統(tǒng)，通過多級過濾器可實(shí)現(xiàn)空氣的過濾，以保證救生艙內(nèi)空氣的質(zhì)量，具有成本低廉、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，可有效改善隧道內(nèi)被困施工人員的生存環(huán)境、延長生存時(shí)間，大幅提高了隧道坍塌救援的存活率；

7.本實(shí)用新型還對供氧系統(tǒng)進(jìn)行了針對性設(shè)計(jì)，其中壓縮氧氣由壓縮氧氣瓶流出，經(jīng)氣瓶減壓器進(jìn)行一級減壓至0.3～0.4MPa后，由金屬軟管進(jìn)入?yún)R流排，并經(jīng)氧氣控制單元中的減壓閥進(jìn)行二級減壓至0.1～0.2MPa后，排入隧道施工救生艙內(nèi)，由此通過分級減壓，實(shí)現(xiàn)了隧道施工救生艙的密閉空間中的低壓供氧，可為救生艙內(nèi)的避難人員提供呼吸用氧，使避難人員始終保持清醒的頭腦和健康的生活狀態(tài)；

8.本實(shí)用新型的空氣凈化系統(tǒng)通過設(shè)置分層的空氣凈化箱并結(jié)合空氣吸附單元和進(jìn)排氣單元，可實(shí)現(xiàn)隧道救生艙中空氣的分層過濾，不僅能過濾空氣中的有毒物質(zhì)，而且還能稀釋空氣中的二氧化碳濃度，能有效改善隧道施工救生艙內(nèi)空氣質(zhì)量；

9.本實(shí)用新型的供電系統(tǒng)同時(shí)具備外部電源和內(nèi)部電源，救生艙內(nèi)部 和外部的供電能自動(dòng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于1s，外部交流電和內(nèi)部直流電源通過變壓器或逆變器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一電源為系統(tǒng)內(nèi)部電器設(shè)備供電，內(nèi)部用電系統(tǒng)采用了統(tǒng)一的用電標(biāo)準(zhǔn)，具有成本低廉、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)；

10、按照本實(shí)用新型的被動(dòng)式隧道施工救生系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度分布設(shè)計(jì)合理、重心低移動(dòng)平穩(wěn)、功能完善且便于操控，在發(fā)生塌方的情況下不僅利于人員第一時(shí)間進(jìn)入到救生系統(tǒng)內(nèi)部，而且還便于外界救援人員對該系統(tǒng)的定位查找和組織救援，因而尤其適用于各類隧道施工救援場合，并具備廣闊的推廣前景。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的被動(dòng)式隧道施工救生艙前側(cè)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的被動(dòng)式隧道施工救生艙后側(cè)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的被動(dòng)式隧道施工救生艙左端頭的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的被動(dòng)式隧道施工救生艙右端頭的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的被動(dòng)式隧道施工救生艙的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的艙門的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中沿A-A線的剖視圖；

圖8是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的供風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的供氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的空氣凈化系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的空氣凈化系統(tǒng)的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的空氣凈化系統(tǒng)的內(nèi)部空間圖；

圖13是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的供電系統(tǒng)的控制過程流程圖；

圖14是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的排泄物處理系統(tǒng)的平面示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1-5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種被動(dòng)式隧道施工救生系統(tǒng)，該救生艙主要包括設(shè)于隧道掌子面后方的艙體1，該艙體1的前后端上分別設(shè)有艙門2、左右側(cè)面分別設(shè)置有逃生門3，艙體1內(nèi)部被劃分為人員區(qū)域和設(shè)備區(qū)域兩大部分，并在其中相應(yīng)設(shè)有供風(fēng)系統(tǒng)4、供氧系統(tǒng)5、空氣凈化系統(tǒng)6、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)7、通訊系統(tǒng)8、供電系統(tǒng)及生存保障系統(tǒng)10等。艙體底部設(shè)有框架滑橇12，通過艙體中各個(gè)系統(tǒng)的相互配合及合理布置，可為被困人員提供較大的生存空間，較好的生存環(huán)境，進(jìn)一步延長生存時(shí)間，防護(hù)時(shí)間可達(dá)72小時(shí)，通過在艙體上鉸接本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的艙門與逃生門，可以方便被困人員的進(jìn)出。

下面將分別對各個(gè)系統(tǒng)及部件進(jìn)行詳細(xì)的說明和描述。

如圖1所示，艙體1譬如為箱體結(jié)構(gòu)，其最大能容納20人，其頂部為圓弧形，其外部布置外殼體鋼板，具體譬如可采用Q345R鋼板制成，具備抗沖擊安全防護(hù)功能，具體的，艙體頂面和底面的鋼板厚度譬如為8mm，兩側(cè)面和兩端面鋼板的厚度譬如為4mm，圓弧形頂部的拱高譬如為0.25m。

按照本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，艙體內(nèi)部交叉布置加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋采用如下方式布置：在所述艙體內(nèi)部的前后端面分別以水平和垂直的方式布置多根角鋼作為加強(qiáng)筋，在所述艙體內(nèi)部的左右側(cè)面分別水平均勻布置多根扁鋼作為加強(qiáng)筋，具體的，例如可布置三根80mm寬6mm厚的扁鋼，在所述艙體內(nèi)部的底面沿艙體長度方向均勻布置多根扁鋼作為加強(qiáng)筋，具體的，譬如布置四根80mm寬6mm厚的扁鋼，在所述艙體內(nèi)部的頂面沿艙體長度方向均勻布置多根T型鋼作為加強(qiáng)筋，具體譬如為四根，在艙體內(nèi)部的 縱向上還設(shè)置有多圈T型鋼作為加強(qiáng)筋，具體譬如為8圈，該8圈T型鋼沿所述艙體的長度方向均勻分布。具體的，所述T型鋼的腹板高度譬如為80mm、厚度譬如為8mm，T型鋼的翼板寬度譬如為80mm、厚度譬如為8mm。具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型救生系統(tǒng)，較多的實(shí)際測試表明，其艙體頂部抵抗土石掩埋靜壓力可達(dá)380kPa以上，兩側(cè)抵抗土石掩埋靜壓力可達(dá)190kPa以上，頂部能夠抵抗由于隧道坍方所產(chǎn)生的沖擊載荷可達(dá)200kN以，因而具備令人滿足的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

框架滑橇通過螺栓連接在救生艙艙體的底部，安裝、維護(hù)簡單?；ナ降鬃c救生艙箱體框架結(jié)構(gòu)合二為一，具有更佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。滑靴式底座代替了移動(dòng)履帶，使得救生艙整體結(jié)構(gòu)外形更加緊湊，大大降低了救生艙的整體高度，使得救生艙的重心也得到降低，救生艙被動(dòng)式運(yùn)行更加平穩(wěn)，防傾覆能力更強(qiáng)，配合隧道內(nèi)施工設(shè)備的使用，使得移動(dòng)方式靈活多變。

與此同時(shí)，被動(dòng)式救生艙較之移動(dòng)式救生艙而言取消了需要提供外部電源作為動(dòng)力源的履帶，在移動(dòng)過程中因外部因素帶來的影響更小。框架滑橇兩端設(shè)置有掛拖，其可在其它動(dòng)力牽引下，實(shí)現(xiàn)艙體在隧道內(nèi)的自由移動(dòng)。滑靴式底座整體為矩形鋼材鋼結(jié)構(gòu)焊接，配以耐磨鋼板作為底板，可有效延長滑靴式底座的使用壽命，減小對底座的磨損?；ナ浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可適應(yīng)隧道內(nèi)施工環(huán)境的復(fù)雜路況，滑靴前后兩端坡角設(shè)計(jì)，可有效避免移動(dòng)范圍內(nèi)的較大碎石塊的阻礙，使得救生艙在被動(dòng)式移動(dòng)過程中運(yùn)行更加平穩(wěn)。

該被動(dòng)式隧道施工救生系統(tǒng)設(shè)計(jì)為救生艙的形式，并包括小型艙、中型艙、大型艙和特大型艙四種類型，其中：所述小型艙的外形尺寸規(guī)格為長2700mm×寬1700×高2200mm或者3000mm×寬1700×高2200mm，額定容納人數(shù)≤7人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)；所述中型艙的外形尺寸規(guī)格為長3200mm×寬2000×高2500mm或者3500mm×寬2000×高2500mm，額 定容納人數(shù)8～10人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)；所述大型艙的外形尺寸規(guī)格為長4000mm×寬2000×高2500mm或者4400mm×寬2000×高2500mm，額定容納人數(shù)11～15人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)；所述超大型艙的外形尺寸規(guī)格為長4000mm×寬2500×高2500mm或者4400mm×寬2500×高2500mm，額定容納人數(shù)16～20人，額定保障時(shí)間為72小時(shí)或者120小時(shí)。

如圖5所示，譬如為方形的艙門2設(shè)于艙體1的前后端面(前艙門、后艙門)，逃生門3(左艙門、右艙門)對稱設(shè)于艙體1的左右側(cè)面。前艙門作為主要的避險(xiǎn)用艙門，左右兩側(cè)艙門作為輔助的避險(xiǎn)用艙門，兩種艙門均為外開式，方便避險(xiǎn)人員在緊急情況下開啟，即發(fā)生塌方時(shí)，來不及逃生的遇險(xiǎn)人員可從靠近掌子面的前艙門進(jìn)入救生艙內(nèi)避險(xiǎn)，同時(shí)左右兩側(cè)艙門亦可作為分散避險(xiǎn)人流的避險(xiǎn)用艙門；后艙門主要作用是在救生艙生產(chǎn)制造過程中，為設(shè)備艙(靠近后艙門)中設(shè)備的安裝提供便利；最主要作用為方便救援逃生。

其中，前艙門和左、右艙門的結(jié)構(gòu)相同，尺寸略有區(qū)別，具體的，前艙門(左、右艙門)可設(shè)計(jì)為長方形結(jié)構(gòu)，如圖6-7所示，其包括艙門板主體21、轉(zhuǎn)軸22、傳動(dòng)桿23和門閂24，艙門板主體21通過鉸鏈鉸接在救生艙的側(cè)壁上，轉(zhuǎn)軸22貫穿艙門板主體，并且其位于救生艙外部的一端固定連接外把手25，其位于救生艙內(nèi)部的一端固定連接內(nèi)把手26，轉(zhuǎn)軸22上還固定連接傳動(dòng)桿23并且傳動(dòng)桿位于救生艙內(nèi)；傳動(dòng)桿23上固定連接有連接支架，連接支架上水平設(shè)置有銷軸27；門閂24鉸接在艙門板主體上，其包括第一桿部和第二桿部，第一桿部的一端與第二桿部的一端固定連接在一起，從而使門閂整體呈V形，第一桿部上設(shè)置有長條孔，連接支架上的銷軸伸入第一桿部的長條孔內(nèi)并能在長條孔內(nèi)滑動(dòng)。具體的，開設(shè)在艙體前端面的前艙門的尺寸為1400mm高×600mm寬×R100mm(四個(gè)角的倒角半徑)，門板厚度8mm，開設(shè)在艙體左、右側(cè)面的左、右艙門的尺寸800mm 高×600mm寬×R1000mm(四個(gè)角的倒角半徑)，門板厚度8mm。

而后艙門則是結(jié)構(gòu)較為簡單的門，其由鋼板制成，其上設(shè)置有筋板，并設(shè)有螺紋連接孔，其通過螺栓連接安裝在救生艙的內(nèi)部即可，同時(shí)后艙門上設(shè)有定位傳感器，在發(fā)生塌方后，外部救援人員可通過后艙門上的定位傳感器，準(zhǔn)確獲知后艙門位置，外部救援人員可采用打入救援逃生管道的方法，將救援逃生管道直接打至后艙門處，此時(shí)，救生艙內(nèi)避險(xiǎn)人員可用艙內(nèi)工具直接松開螺栓，即可將后艙門輕松拆下，進(jìn)而避險(xiǎn)人員可直接從救援逃生管道中逃出。

優(yōu)選地，艙門板主體21上設(shè)置有觀察窗28，通過觀察窗可以了解艙體外的情況，所述艙門板主體8上設(shè)置有門圍欄29。另外，艙門板主體21上設(shè)置有筋板30，以提高艙門板主體的強(qiáng)度。

每扇艙門包括一塊艙門板主體21，艙門板主體21的內(nèi)外側(cè)分別設(shè)置內(nèi)外把手。內(nèi)外把手均為L型結(jié)構(gòu)，且同軸連接。轉(zhuǎn)軸上固設(shè)有傳動(dòng)桿23，傳動(dòng)桿通過固定在艙門板主體上的連桿帶動(dòng)門閂開啟和閉合，每扇門內(nèi)側(cè)分別設(shè)有連接支架，連接支架包括四根連桿31，并且這四根連桿呈矩形布置，左右連桿分別控制三個(gè)門閂24，而上下連桿分別控制一個(gè)門閂，連桿之間通過傳動(dòng)桿連接實(shí)現(xiàn)同步。這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)外把手或內(nèi)把手，則動(dòng)力依次經(jīng)傳動(dòng)桿、傳動(dòng)桿傳動(dòng)給連桿，連桿傳動(dòng)給門閂，使傳動(dòng)桿上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鎖緊門閂轉(zhuǎn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)艙門的快速啟、閉。此外，門圍欄7和艙門板主體之間設(shè)置有密封條32，在艙門板主體的四周設(shè)有密封條，多個(gè)鎖緊門閂的設(shè)置可確保艙門板主體關(guān)閉時(shí)密封條與門圍欄緊密貼合，確保門的密閉性良好。另外，門閂的數(shù)量可以設(shè)置多個(gè)，這樣連接支架的移動(dòng)可以帶動(dòng)這些門閂同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖8所示，供風(fēng)系統(tǒng)4包括箱體41、消音箱42和多級過濾器43，其中，消音箱42用于消除空氣動(dòng)力性噪聲，其設(shè)置于箱體41的外部，其和多級過濾器43通過承壓管路相連，并且承壓管路上設(shè)置有球閥44和調(diào) 壓閥45，該球閥用于調(diào)節(jié)管路的開關(guān)，調(diào)壓閥用于調(diào)節(jié)管路中的壓力；此外，消音箱通過管理附件48與承壓管路相連，以保證消音箱的可靠固定。

多級過濾器43用于實(shí)現(xiàn)空氣的過濾，設(shè)置于箱體41的內(nèi)部，其通過供風(fēng)管路46設(shè)于救生艙的側(cè)壁49上，以將供風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行固定，供風(fēng)管路與側(cè)壁上的供風(fēng)接口相連，該供風(fēng)接口與救生艙外部的空壓機(jī)相連。優(yōu)選地，多級過濾器采用三級過濾器，通過三級的過濾，可實(shí)現(xiàn)空氣的分級多次過濾，提高空氣質(zhì)量，并且三級過濾器的流量為6m³/min。

為了防止隧道內(nèi)的瓦斯侵入救生艙內(nèi)而影響人員安全，在箱體41上還設(shè)置有瓦斯檢測儀47，具體設(shè)置于箱體1的上表面，以此使得該供風(fēng)系統(tǒng)能對逃生艙內(nèi)的空氣中的瓦斯含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且逃生艙內(nèi)的被困人員可根據(jù)監(jiān)測的瓦斯?jié)舛劝凑障潴w上的操作說明通過調(diào)壓閥調(diào)整風(fēng)量的大小，以防止瓦斯侵入艙內(nèi)而影響人員安全。

由于設(shè)于救生艙側(cè)壁上的供風(fēng)接口需要與隧道現(xiàn)有風(fēng)源(空壓機(jī))的管路相連接，考慮到塌方時(shí)所產(chǎn)生的碎石、土塊可能會(huì)對接口處有沖擊，故將供風(fēng)接口與空壓機(jī)的連接設(shè)置為豎直向下的連接方式，即在供風(fēng)接口處連接一豎直布置的連接管，該連接管上設(shè)有快插接頭，由此可方便配合隧道施工工序拆裝，該快插接頭可實(shí)現(xiàn)與空壓機(jī)的快速對接，具體的快插接頭通過鋼絲軟管與空壓機(jī)相連。為了進(jìn)一步保護(hù)連接管及接頭，在連接管外部以及接頭連接處的上方設(shè)置有鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)罩，由此可防止塌方產(chǎn)生的沖擊對連接管及接頭產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致連接管及接頭漏氣或失效。

使用時(shí)，供風(fēng)系統(tǒng)通過供風(fēng)管路46與坍塌體外部的隧道新風(fēng)系統(tǒng)相連，通過隧道新風(fēng)系統(tǒng)給救生艙內(nèi)提供所需的空氣，促進(jìn)艙體內(nèi)空氣的流通，其中新風(fēng)出口壓力在0.1MPa～0.3MPa之間，新風(fēng)量不低于0.3m³/min·人，連續(xù)噪聲不大于70dB(A)。

為了保證安全，防止泄露，承壓管路以及供風(fēng)管路在不低于1.5倍使用壓力下保壓0.5h時(shí)無泄漏，壓力無明顯下降(壓力表讀數(shù)下降不應(yīng)超過 5％)。

如圖9所示，供氧系統(tǒng)5，其設(shè)于救生艙內(nèi)，靠近艙門位置處，其包括氧氣供應(yīng)單元、氧氣匯流單元和氧氣控制單元。當(dāng)供風(fēng)管路46損壞的情況下，可通過壓縮氧氣瓶給艙體內(nèi)提氧氣供給氣，有效保障艙體內(nèi)人員安全。

氧氣供應(yīng)單元包括多個(gè)壓縮氧氣瓶51，該壓縮氧氣瓶中裝有壓縮氧氣，為整個(gè)供氧系統(tǒng)提供氧氣源，每個(gè)壓縮氧氣瓶的體積容量為40L，壓力為15Mpa，每個(gè)壓縮氧氣瓶51上均設(shè)置有氣瓶減壓器52，該氣瓶減壓器52用于實(shí)現(xiàn)氧氣的減壓，此為一級減壓。具體的，氣瓶減壓器52首先將氧氣減壓至0.3MPa～0.4Mpa，以實(shí)現(xiàn)氧氣的一級減壓。

氧氣匯流單元包括匯流排53，匯流排53為線型結(jié)構(gòu)，其用于對輸送的氧氣進(jìn)行匯流，其分別通過金屬軟管54與每個(gè)壓縮氧氣瓶51相連，各個(gè)壓縮氧氣瓶中的氧氣分別通過金屬軟管54以支流的方式送入?yún)R流排53中進(jìn)行匯流。

為了便于將氧氣流進(jìn)行分流，在匯流排3上設(shè)置有截止閥55。具體的，截止閥5設(shè)于匯流排3的中部，如此可將匯流排3中的氧氣流分為兩路。

氧氣控制單元，其用于實(shí)現(xiàn)氧氣的流量控制，并向隧道施工救生艙中輸送合適的氧氣，其包括氧氣控制箱58，氧氣控制箱58通過紫銅管57與匯流排53相連。氧氣控制箱58上設(shè)置有流量計(jì)59、壓力表510和開關(guān)511，該流量計(jì)59用于顯示并控制供氧系統(tǒng)中氧氣的供應(yīng)流量，被困人員可以根據(jù)避難人數(shù)，通過旋轉(zhuǎn)流量計(jì)上的手柄來調(diào)節(jié)氧氣的流量。該壓力表510用于顯示供氧系統(tǒng)中氧氣的壓力，該開關(guān)511用于實(shí)現(xiàn)供氧系統(tǒng)的開關(guān)。

具體的，當(dāng)截止閥設(shè)于匯流排的中部時(shí)，紫銅管為兩根，其分別與匯流排的左側(cè)和右側(cè)相連，由此將兩路的氧氣送入氧氣控制箱中。

由于供氧系統(tǒng)放置于救生艙中，而救生艙為密閉空間，其空間有限，為了使氧氣瓶的尺寸與救生艙的尺寸相適應(yīng)，節(jié)約現(xiàn)有空間，并保證每個(gè)人的最低供氧需求，本實(shí)用新型具體設(shè)置了7個(gè)壓縮氧氣瓶，并且以3+4 兩行排列形式進(jìn)行排列，以此保證隧道施工救生艙中人均供氧量不低于0.5L/min，供氧流速不超過30m/s。

為了進(jìn)一步的降低氧氣的壓力，保證供氧系統(tǒng)的供氧力及供氧持久性，在紫銅管上設(shè)置有減壓閥56，以實(shí)現(xiàn)氧氣的二級減壓。具體的，減壓閥56將氧氣的壓力減壓至0.1MPa～0.2Mpa。

該供氧系統(tǒng)的具體使用過程如下，首先打開氧氣瓶進(jìn)行供氧，然后打開匯流排上的截止閥，以使匯流排中的氧氣分為兩路，再打開氣瓶減壓器，調(diào)節(jié)匯流排中氧氣的壓力至0.3～0.4Mpa，實(shí)現(xiàn)氧氣的一級減壓；再打開截止閥后的減壓閥，調(diào)節(jié)氧氣的壓力至0.1～0.2MPa，實(shí)現(xiàn)氧氣的二級減壓；最后，打開氧氣控制箱上的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對隧道施工救生艙中的被困人員的供氧。被困人員可根據(jù)避難人數(shù)，通過流量計(jì)來調(diào)節(jié)氧氣的流量，保證人均供氧量不低于0.5L/min。

如圖10-12所示，空氣凈化系統(tǒng)6包括空氣凈化箱、空氣吸附單元和進(jìn)排氣單元，其中空氣凈化箱為隧道施工救生艙中污濁空氣的處理提供凈化場所與空間，其可以為長方體、正方體等一切可以實(shí)現(xiàn)上述功能的形狀，其主要包括排氣層61、過濾層62和進(jìn)氣層63，如圖11所示，排氣層61、過濾層62和進(jìn)氣層63由上至下依次分布，各層之間分別由托架64隔開，即排氣層61和過濾層62之間設(shè)置有托架，過濾層62和進(jìn)氣層63之間設(shè)置有托架，托架上設(shè)置有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的托盤，一方面通過放入或取出托盤，即可將托盤上的CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭一次性放入或取出，便于實(shí)際操作，另一方便可便于各層的空氣流通。該空氣凈化系統(tǒng)可保證標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下在額定保障時(shí)間內(nèi)二氧化碳<1.0％，處理CO₂的能力不低于0.5L/min·人。

其中，進(jìn)氣層用于容納從救生艙中吸入進(jìn)來的未凈化處理的空氣，過濾層用于過濾從進(jìn)氣層過來的未凈化處理的空氣，排氣層用于進(jìn)一步過濾從過濾層過來的已部分凈化處理的空氣，并且用于容納已凈化處理的空氣， 同時(shí)排氣層還為風(fēng)扇提供安裝場所。該風(fēng)扇用于將道施工救生艙中的污濁空氣吸入空氣凈化箱的底層(即進(jìn)氣層)，然后使空氣從下往上流通，依次經(jīng)過過濾層和排氣層，使得污濁空氣經(jīng)過層層過濾，進(jìn)而獲得無污濁、適于被困人員生存的凈化空氣。具體的，風(fēng)扇為渦輪風(fēng)扇，其設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)風(fēng)扇交替使用，可實(shí)現(xiàn)在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)不間斷工作，保證空氣質(zhì)量凈化需要。兩個(gè)風(fēng)扇分別由電機(jī)65驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇和電機(jī)通過開孔隔板安裝在排氣層中。此外，空氣凈化箱的箱體上設(shè)置有控制電機(jī)開啟與關(guān)閉的旋轉(zhuǎn)開關(guān)69。

空氣吸附單元用于對污濁空氣中的二氧化碳、水蒸氣、惡臭氣以及隧道爆破開挖產(chǎn)生的有毒氣體和粉塵進(jìn)行有效過濾和處理，其包括CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭，其放置于托盤上。其中，CO₂吸附劑用于吸附救生艙空氣中的被困人員呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，吸濕劑用于吸附空氣中的水分，以調(diào)節(jié)空氣的濕度，活性炭用于吸附空氣中的惡臭氣以及隧道爆破開挖產(chǎn)生的有毒氣體，同時(shí)通過設(shè)置用于隔層的托架，并將CO₂吸附劑、吸濕劑和活性放置于托架的托盤上，空氣中的粉塵難以隨空氣往上流通，其被托架、CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭阻擋并過濾，由此通過托盤和CO₂吸附劑、吸濕劑及活性的配合，實(shí)現(xiàn)了空氣中粉塵的處理。具體的，為了便于CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭的保存，CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭均采用真空包裝，使用過程中產(chǎn)生粉塵率不大于2％。

具體的，CO₂吸附劑具體選用以氫氧化鋰為主料的吸附劑作為二氧化碳吸附劑，其較之氫氧化鈣吸附劑等有如下優(yōu)勢：氫氧化鋰吸附劑吸附效率約65％，高于氫氧化鈣吸附劑吸附效率20％；由于氫氧化鋰吸附效率高，在用量上可以大大減少。由于救生艙的艙內(nèi)空間有限，故選用吸附效率高，用量少的氫氧化鋰吸附劑更適用于救生艙的使用情況，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，氫氧化鋰吸附劑在為使用前顯示為粉紅色球狀顆粒，發(fā)生反映后(用完失效后)變?yōu)榘咨?，便于區(qū)分和觀察吸附劑使用情況，且氫氧化鋰粉塵率低于2％。

進(jìn)排氣單元用于將救生艙中的污濁空氣吸入，以及將凈化后的空氣排出，為空氣的流動(dòng)和循環(huán)提供的動(dòng)力，其包括進(jìn)氣孔66和排氣孔67，進(jìn)氣孔67用于將救生艙中的污濁空氣吸入空氣凈化系統(tǒng)，排氣孔67用于將凈化后的空氣從空氣凈化系統(tǒng)排出至救生艙中。

具體的，進(jìn)氣孔設(shè)于空氣凈化箱背面的下方(即設(shè)于進(jìn)氣層處)，排氣孔設(shè)于空氣凈化箱正面的上方(即設(shè)于排氣層處)。更進(jìn)一步的，進(jìn)氣孔設(shè)有一個(gè)，其采用百葉狀風(fēng)口，便于空氣的送入；排氣孔設(shè)有兩個(gè)，其排氣流量由排氣閥調(diào)節(jié)。

為了增強(qiáng)空氣的過濾及處理效果，可在進(jìn)氣層中也放置CO₂吸附劑、吸濕劑和活性炭，使得進(jìn)入空氣凈化箱的空氣在進(jìn)氣層中就可實(shí)現(xiàn)一次過濾，然后通過過濾層實(shí)現(xiàn)二次過濾，再通過排氣層實(shí)現(xiàn)三次過濾，由此實(shí)現(xiàn)三級過濾，可進(jìn)一步提高空氣的質(zhì)量。此外，為了保護(hù)空氣凈化箱內(nèi)的各個(gè)部件不被污濁與侵蝕，在空氣凈化箱上設(shè)置一箱門610。

上述空氣凈化系統(tǒng)的具體工作過程如下：打開空氣凈化箱的箱門將二氧化碳吸附劑、吸濕劑及活性炭的真空包裝拆封并放置于兩個(gè)托盤上，關(guān)閉箱門后開啟電機(jī)開關(guān)帶動(dòng)渦輪風(fēng)扇將救生艙內(nèi)污濁空氣由進(jìn)氣層向上經(jīng)過濾層凈化，濾出有毒粉塵、高濃度的二氧化碳、水蒸氣及惡臭氣，然后循環(huán)至上層的排氣層將凈化后的新鮮空氣由排氣孔排入救生艙內(nèi)。當(dāng)吸附劑逐漸失效出現(xiàn)明顯的顏色變化時(shí)，將托盤上失效的吸附劑取出，并重新?lián)Q上新拆封的吸附劑。

如圖2所示，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)7包括氧氣傳感器71、二氧化碳傳感器72和溫濕度計(jì)73，氧氣傳感器71用于監(jiān)測救生艙內(nèi)氧氣的含量，二氧化碳傳感器72用于監(jiān)測救生艙內(nèi)二氧化碳的含量，溫濕度計(jì)73用于監(jiān)測救生艙內(nèi)的溫度和濕度，氧氣傳感器71和二氧化碳傳感器72上均設(shè)有聲波報(bào)警器，艙內(nèi)聲波報(bào)警器的聲級不大于50dB(A)。采用這樣的設(shè)置便于艙體內(nèi)人員實(shí)時(shí)監(jiān)控艙體內(nèi)環(huán)境，當(dāng)艙體內(nèi)氧氣、二氧化碳濃度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍值時(shí)，聲波 報(bào)警器可以提醒艙體內(nèi)人員進(jìn)行其他操作。

通訊系統(tǒng)8設(shè)于救生艙內(nèi)，便于內(nèi)部被困人員與外界指揮部取得聯(lián)系，從而快速展開營救，其優(yōu)選同時(shí)包括有有線通訊單元和無線通訊單元，其中有線通訊單元通過光纜與外部信號端相連，無線通訊單元通過各類適當(dāng)?shù)臒o線方式與外部信號端相連，由此共同提供救生艙內(nèi)、外之間的視頻通訊，這兩個(gè)通信單元之間還可配備有切換單元，該切換單元分別與所述有線通訊單元、無線通訊單元信號相連，并用于在其中一個(gè)通訊單元發(fā)生故障時(shí)或無法使用時(shí)切換至另外一個(gè)通訊單元；此外，所述有線通訊單元具有與所述光纜相連的多個(gè)線路接口，這些線路接口被設(shè)置為豎直向下，并采用快插接頭連接，同時(shí)在該快插接頭上方設(shè)置有防護(hù)罩。以此方式，不僅可以有效克服常規(guī)救生設(shè)備中僅僅有簡單的通訊功能，尚無視頻通訊功能的缺陷，相應(yīng)可有利于救援人員及時(shí)了解艙內(nèi)人員的身心狀況，便于救援工作的組織開展；而且本實(shí)用新型中通過采用有線和無線的結(jié)合和切換，可以確保視頻通訊功能的完善，譬如以有線通訊為主、無線通訊為輔，兩者互為補(bǔ)充，為視頻傳輸提供雙保險(xiǎn)。

對于供電系統(tǒng)而言，其包括外部交流電源、內(nèi)部直流電源和電源轉(zhuǎn)換單元，其中外部交流電源設(shè)于隧道施工救生艙的外部，并配備有變壓器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一電源；內(nèi)部直流電源譬如為鋰蓄電池，它設(shè)于隧道施工救生艙的內(nèi)部，并配備有逆變器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一電源；所述電源轉(zhuǎn)換單元用于執(zhí)行所述變壓器或者逆變器的切換，由此確保為救生艙內(nèi)部所有用電單元的正常供電；此外，外部交流電源的電源接口被設(shè)置為豎直向下，并采用快插接頭連接，同時(shí)在該快插接頭上方設(shè)置防護(hù)罩。為了保證供電安全，外部電源及電源接口設(shè)有完善的安全保護(hù)裝置，保證在意外情況下的供電安全及災(zāi)變條件下外部電源中斷時(shí)救生艙內(nèi)部的供電安全。

在使用時(shí)，首先根據(jù)直流電源是否供電或充電，來決定其他用電設(shè)備是否開啟，若直流電源沒有供電或充電時(shí)，被困人員手動(dòng)開啟其他用電設(shè) 備；若直流電源在供電或充電，則根據(jù)救生艙內(nèi)是否有人，來決定其他用電設(shè)備是否開啟；若救生艙內(nèi)有人，則自動(dòng)開啟其他用電設(shè)備，若沒有人，則不開啟其他用電設(shè)備。按照本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，譬如可采用熱傳感器識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)救生艙內(nèi)是否有人的判斷。熱傳感器具體設(shè)于隧道施工救生艙的頂部，其優(yōu)選為三個(gè)，其中兩個(gè)設(shè)于底部長邊的兩端，另一個(gè)設(shè)于另一長邊的中間。供電系統(tǒng)具體控制過程如圖13所示。

艙內(nèi)還設(shè)置有固定照明設(shè)備、臨時(shí)應(yīng)急照明設(shè)備及設(shè)于艙體兩端頭的信號燈。固定照明設(shè)備保證額定工況下的照明需要，臨時(shí)應(yīng)急照明設(shè)備配備手電或便攜式LED燈等。艙體兩端頭上設(shè)有信號燈，便于觀察艙體外的情況，引導(dǎo)外界人員前來救援，同時(shí)也可用于救生艙在備用狀態(tài)下警示來往的車輛。

如圖5所示，所述生存保障系統(tǒng)10包括座椅101、食品102、飲用水103、醫(yī)療用品104、急救用品105及消防用品106。生存保障系統(tǒng)直接影響著艙體內(nèi)人員的生命安全，因此，艙體內(nèi)提供人體正常生理活動(dòng)所需要的基本條件和必要的生存必需品，有助于被因人員避險(xiǎn)和逃生。

如圖14所示，救生艙還包括設(shè)于艙體內(nèi)部的排泄物處理系統(tǒng)11，該系統(tǒng)包括設(shè)置在艙體1內(nèi)的過渡艙111，過渡艙111上設(shè)置有艙門112，艙門112的開閉通過閥門控制，過渡艙111內(nèi)設(shè)置有蓄水池113和大便器114，大便器114的排泄通道1141的入口處設(shè)置有用于開啟或封閉排泄通道1141的兩塊彈簧板115，每塊彈簧板115均水平設(shè)置，并且這兩塊彈簧板115相對的一端抵接在一起，以用于封閉排泄通道1141，兩塊彈簧板115在排泄物和水溶生物化糞劑的重力下向下移動(dòng)，從而使二者相對的一端分開，進(jìn)而使排泄物排出過渡艙111。

按照本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，大便器為蹲式大便器或坐式大便器，過渡艙內(nèi)鉸接有蓋板116，所述蓋板116用于遮蓋蹲式大便器，兩塊彈簧板115包括為第一平板和第二平板，第一平板和第二平板的厚度相等， 并且第一平板上表面的面積大于第二平板上表面的面積，彈簧板一長一短，提高過渡艙密封性，有效的阻止室外有害氣體進(jìn)入艙內(nèi)。未使用時(shí)，彈簧板處于水平狀態(tài)，使用時(shí)，排泄物和少許水溶生物化糞劑的重力使彈簧板向下打開，使排泄物排出艙外。所述水溶生物化糞劑能夠有效降解糞便等生活污物，液化有機(jī)質(zhì)，疏通管道，生活垃圾等也可通過相同方法排出過渡艙。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。