專利名稱：地下場所的災害防護系統和結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及地下場所的災害防護系統和結構，它能夠在地震災害或類似事件發生時，有效地利用地下結構，如多層建筑地下室等，提供臨時性的地下避難場所，并能有效地防止地下水進入該地下場所。
地震專家已經予測到在不久的將來日本的Tokai地區很可能發生強烈破壞性地震。但是，還沒有充分地安排抗拒這種災害的防范措施。另一方面，鑒于土地價格的激增，最近開始對各種類型結構設施的較深地下場所的應用進行了論證。然而，多層建筑的現存場所、地下商店和地鐵站已經建到相當深的地下。如果能有效地利用這些地下場所，則上述地下結構與地面建筑相比，就地震災害來講是堅固的建筑，許多生命能得到營救。但是，過去有許多生命在地下場所喪生，主要是由于煙火及含有一氧化碳等的有害毒氣使人窒息。如果燈熄滅。人們會發生恐慌。
而且，在地震之類的災害中，很可能產生地下火。但是，人們又不可能估計到地下水發生的地方及程度。因此，假如地下水進入地下室或進入地下場所，避難的安全場所也就不能使用了。
本發明的一個目的就是提供一地下場所災害防護系統和結構，它能有效地利用地下場所，如多層建筑的地下室、地下商業區、地鐵車站等結構在地震或類似災害發生時提供一臨時性的避難地下場所。
本發明的另一個目的是提供一地下災害防護系統和結構，它能把高于地面空氣壓力的壓縮空氣供入地下場所以防煙火和有毒氣體的進入，并能有效地開動獨立的發電機提供地下照明。該發電機能產生必要的保持照明的電能。
本發明的再一個目的是提供在災害發生時，保護人們免受地下水侵害的災害防護系統和結構。


圖1和圖2是對實施本發明的地下場所進行解釋的結構圖。
圖3是圖2沿Ⅲ-Ⅲ處取的剖視圖。
圖4是本發明的申請人先前提出的太陽射線收集器的實例。
圖1是解釋本發明的實施例的結構圖。雖然實例所示的是本發明應用于一高層建筑的地下場所的一個實例。但應認識到，本發明并不局限于所示的實施例，而且從下文將更清楚地看到，它可以應用于各種地下場所，如地鐵車站，地下商業區等等。
在圖1中，10是一地下場所，11是在最低層提供的“地下儲水池”。12、13和14是地下停車場。這是多層建筑的典型地下區域。“地下儲水池”11的作用是收集進入的地下水。通常要不斷地用泵把水抽出而保持空的，平時禁止使用地下儲水池，只是在特別需要的情況下才能使用，即池11平時保持為空的。在所說的地下儲水區裝有有壓縮空氣(液態空氣)的鋼瓶21，在每層停車場的地面上安放一個控制箱22，獨立的發電機房設在低于街面的最高平面上。在較大的地震事件中，由于許多建筑物倒塌及火災的發生，在街面上引起恐慌的混亂。而另一方面，地下工程和設施都相當安全，除非有火災的危險，火災會產生濃煙及其它有毒氣體，它們可能從街面吹入地下，電力也可能中斷，那時，如果人們躲在現存的地下場所內，則可能缺氧和/或害怕黑暗而恐慌。
鑒于上述的情況，依照本發明的系統采取的預防措施是當任何一個人推上位于地下場所控制箱的“危急”接鈕，則所有的壓縮空氣鋼瓶都自動吹出壓縮空氣，此空氣流向地表面，從而防止街面上的煙火和其它有毒氣體進入地下場所，因此，按照向外流動的空氣流可有效地尋找安全出口。當上述危急按鈕或其它緊急鈕推上時，獨立的發電機被驅動，重新接通地下場所的照明，并可向公共廁所及廢水處理系統供電。控制箱最好安裝在所有地下室的地板上，并在街面上安裝保護裝置。當任何一個控制箱上的緊急按鈕壓下時，就自動地供應壓縮空氣，并啟動程序驅動獨立發電機。雖然在本實施例中示出了許多控制箱，但很容易理解到，可只用一個控制箱。還可以在許多地方安裝許多獨立的危急按鈕。在圖1中，用了一臺大型發電機，但也能夠用多個小型汽油發電機代替我們所示的一個大型發電機，這樣在災害發生時，可以從停在此處的汽車里抽取汽油發動。這樣做有兩個目的既提供了燃料油又防止了停車區發生火災。當管路24或類似物件插入儲水區的地面中，地下水即從那里流出來。這個管路上裝有通常關閉的水龍頭。需要時打開水龍頭可以用水。這樣，空氣的供應、照明和用水以及公共廁所的污物處理等問題都解決了。
并且，根據本發明，從所說的液化空氣里獲得除了人們呼吸所需要的空氣外，還獲得使發電機驅動和工作所需要的氧氣(O2)。提供的液化空氣及儲存的輕油需夠用三天，發電機將工作以產生電能并把它分配給急需的地方，如地下場所的照明，從停在地下停車場的汽車里收集一定量的燃油供發電機用。而汽車本身則可做為安全的個人生活場所。
由于有了照明，防止了可能的窒息，開動信息裝置收集真正的時間資料，使得為通訊準備的氣球或接收/發射機通過通訊衛星與外部世界取得聯系成為可能。
圖2是解釋本發明的另一個實施方案的結構視圖。圖3是沿圖2的Ⅲ-Ⅲ處取的截面圖。在圖2和圖3中，標號31是土壤(地殼)，32是高熱導率的金屬板，33是由水泥等制成的壁件，34a是液化空氣罐，34b是液化空氣瓶，35是管路，36a和36b是安全閥，37和38是液化空氣釋放罐。在本實施例中，在地下場所中，放置液態空氣罐34a和液態空氣瓶34b，當地震災害發生時，液態空氣就被釋放出來，把地下場所周圍土壤中的水凍住，從而使土壤形成一個密實層，它能夠阻止地下水進入地下場所。這個實施例可用于圖1所示的地下場所作為躲避災害的避難所。這就是說，在地震等自然災害發生時，液態空氣罐34a和液態空氣瓶34b的閥門打開，使液態空氣進入管路35，從而把包含在周圍土壤中的水凍住。圖3所示是一個實際結構。將多塊高熱導金屬板32與土壤表面接觸，管道沿金屬板的連接部分安裝。土壤中絕大部分水都可以被金屬板32阻住，但也可能穿過金屬板32的連接部分進入地下場所。因此，如圖3所示，沿著金屬板的連接部分安排管路是有效的。而且，最好把每個管路35焊到金屬鋼板32上，這樣，當液態空氣放入管路后，土壤中的水就會沿著金屬板的連接部分迅速凍住，阻止水的進入。因為管路35中的冷液態空氣能穿過金屬板32迅速傳遞到土壤表面，土壤中的水也能迅速凍住，在金屬板相互聯結的外表面形成冰的阻擋層(凍墻)。這個冰的阻擋層足以能阻住地下水等進入地下場所。從罐或瓶中釋放入管路35的液態空氣透過管壁使周圍溫度降低，而自己也隨之蒸發。因此，管路35中的壓力增加。當壓力增加到一個規定值時，安全閥36a打開，把管路中的空氣釋放入釋放罐37中，通過它將空氣供入地下場所，而不是直接吹到人身上或其它物體上。雖然在圖2中示出，罐37放在第一層地下室的地面上，但也可以放在任何所希望的層面上。在第一安全閥36a打開后，管路35中的空氣壓力若進一步增加時，第二安全閥36b在高于第一安全閥36a工作壓力的特定壓力下工作，以便防止管路35中的內壓升到安全極限之上。在這種情況下，來自安全閥36b的空氣也進入釋放罐38，以避免空氣直接吹出造成危害。此外，地下場所裝配有與先有技術相同的設施，如壓縮空氣(液態空氣)，獨立的發電機等。還有，在建筑物頂上要安裝天線，以保證與其它站的通訊連絡。不難理解，地下場所除可用做所示的停車場外，也可作為辦公室、會議室或其它用途。
按照本發明，從前面的論述中很明顯地看到有可能利用地下場所創造一個廉價又安全的災害避難所，它可迅速而又有效地阻止地震發生時地下水進入地下場所。
此外，本申請人以前曾建議，把太陽光或人造光用透鏡等聚焦，將其引入纖維光纜中，通過它發送到任何需要用光線照明和其它目的地方，例如培養植物，飼養魚類。所說的太陽光射線收集裝置已在建筑物底層進行栽培植物和飼養魚類付諸于實踐。
圖4是解釋前述太陽光射線收集裝置的一個實施例圖，該裝置包括一個透明的保護外殼40、許多個菲涅耳(Fresnel)透鏡41、透鏡系統支座42、太陽光位置探測器43、其光接收端設在菲涅耳透鏡焦點上的光學纖維或由光學纖維組成的纖維光纜44(下文稱“光導”)，光纖維或纖維光纜的支座45、臂46、脈沖電機47、由所述脈沖電機轉動的水平轉軸48、支承外殼40的底板49、脈沖電機50和該脈沖電機轉動的豎直轉軸51。利用太陽光位置探測器42來測定太陽的位置，它的檢測信號控制水平軸48的脈沖電機47和豎直軸51的脈沖電機50。使探測器52朝向太陽，并且每個透鏡41聚焦的陽光通過設在透鏡焦點上的光接收端面把光引光入光導。光導44束狀構成光導纜52，光導纜52可以被此到任何需要光的地方，例如培養植物和魚的地下室。
權利要求
1.一種地下場所的災害防護系統，包括安裝于地下場所內的壓縮空氣供應系統和獨立的發電機，其特征在于在災害發生時，所述壓縮空氣系統把壓縮空氣供入地下場所，以保持地下場所的空氣壓力高于外部大氣壓力，它還把壓縮空氣供給獨立的發電機，該發電機燃燒具有壓縮空氣的燃料產生電能對所述地下場所提供所需照明。
2.一種地下場所的災害防護系統，包括安裝于地下場所中的液態空氣供應源和設在所述地下場所側壁和/或底部土壤中的管路系統，其特征在于當災害發生時，所述液態空氣源把液態空氣釋放入管路系統，將所述地下場所側壁和/或底部土壤凍住。
3.一種地下場所的災害防護結構，包括安裝于地下場所內的液態空氣供應源和許多設置在內側壁和/或底部土壤頂上的導熱金屬板，管路系統沿所述金屬板的連接部分設置，用構件形成側壁和/或底板，蓋住所述金屬板和所述管路系統，其特征在于當災害發生時，所述液態空氣源把液態空氣釋放入所述管路系統，將所述地下場所周圍的土壤凍住。
4.根據權利要求3的地下場所災害防護結構，其特征在于管路系統焊接到金屬板上。
5.根據權利要求3或4的地下場所災害防護結構，其特征在于所述管路系統具有安全閥，該安全閥的一端連接到液態空氣源，其另一端在管路的內壓力超過一相應規定值時，從該管路向外釋放空氣。
6.根據權利要求5的地下場所災害防護結構，其特征在于液態空氣源置于地下場所的較低層面，而管路系統的空氣釋放端置于地下場所的較高層面。
7.根據權利要求5或6之一的地下場所災害防護結構，其特征在于設置安放管路系統空氣釋放端的房間和進一步把釋放的空氣排放到地面大氣的房間。
全文摘要
一種地下場所災害防護系統，它具有壓縮空氣源和安裝于地下場所的獨立發電機。當災害發生時，壓縮空氣供應系統把壓縮空氣釋放入地下場所，以保持地下壓力高于外部大氣壓力。獨立的發電機產生電能可為地下場所提供所需照明。
文檔編號E04H9/08GK1043765SQ89108470
公開日1990年7月11日 申請日期1989年11月11日 優先權日1988年12月21日
發明者森敬 申請人:森敬