美国推出可阻断隧道内洪水的弹性隧道气囊

美国国土安全部与交通安全部联合美国ILC Dover公司开发了一种弹性隧道气囊，作为快速应对隧道内涝的尝试。

工作原理

图1 隧道气囊现场示意图

隧道气囊是一个充满空气的栓塞，采用3层复合纤维材料制成，外层为编织式网状纤维，第2层为中间保护纤维层，第3层为带涂层的压力保护层(用于维持隧道栓内的压力平衡)，气囊表面带气管。采用材料为VECTRAN纤维，可抵抗柔性断裂与蠕变断裂。洪水来临时，对气囊进行充气使其迅速膨胀，以封闭整个隧道截面，起到密封隧道、阻断洪水入侵的作用。依靠表面纤维与隧道内壁间的摩擦力，保证该气囊位置不发生移动变化。隧道气囊现场示意图见图1。

气囊使用

1)使用前： 气囊安装前需对轨交隧道的地面进行抬升，以获得更好的气密性；气囊可安装并收纳于隧道内壁的墙体一侧，所占空间极小，不会影响隧道内原先的交通状况。

2)使用时： 充气过程可电子遥控，也可完全使用人工控制；气囊在工作时首先从隧道内壁的收纳箱中弹出并脱开，散至隧道内的地面上，之后随着空气的充入，气囊渐渐饱满，直至密封整个隧道。

3)使用后： 等待洪水消退后，隧道气囊可以将空气排出，并重新折叠起来，放入原先隧道壁内收纳空间中，在未来继续使用。

试验验证

研究人员在测试隧道内所用气囊长9.75 m，直径 4.9 m，测试压力为25 psi。使用时，该气囊可以在1 min内开始膨胀，在30 min内充满空气并封闭整个隧道断面，承受隧道内超过12 psi的水压力。由于隧道气囊的纤维材质特点，不会受到隧道截面的不规则形状(如铁轨、管线、电缆接线盒以及其他机电设备)的影响，基本可起到密封作用。

(来源： 中铁科技情报信息 2021-09-06)