在隧道逃生領(lǐng)域，以往傳統(tǒng)的逃生管材質(zhì)是鋼管，但是鋼管的抗沖擊性能差，在抗沖擊性能測試中，鋼管和超高分子逃生管相比，當(dāng)受到劇烈撞擊之后，鋼管發(fā)生了嚴(yán)重變形，但是超高分子逃生管受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好，其次和鋼管相比，超高分子逃生管重量輕變，便于輸送和安裝，而且價格適中，綜合性價比高。

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高分子聚乙烯隧道應(yīng)急逃生通道

 由于隧道逃生管材料重量輕拆裝和搬運(yùn)方便；管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，、耐壓性好、不易變形， 同時，新型應(yīng)急救援通道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。 zui后，通過對超高分子量聚乙烯逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對比試驗，驗證了超高分子量聚乙烯逃生管道應(yīng)用于隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。

高分子聚乙烯隧道應(yīng)急逃生通道優(yōu)異性
  隧道逃生管具有優(yōu)異的綜合性能，具有其他工程塑料*的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質(zhì)性，且耐化學(xué)腐蝕、衛(wèi)生無毒、不易粘附，在國外被稱為“神奇的塑料”。

1、重量輕、同規(guī)格下重量僅為鋼管重量的1/8，拆裝和搬運(yùn)方便。

2、管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，受到強(qiáng)外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為安全可靠的保障。
3、管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。

4、耐磨損、抗老化，可長時間重復(fù)使用。

京張與鋼管的可靠性驗證

    通過將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗，論證超高管應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。

試驗材料

1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強(qiáng)度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。

2、超高分子量聚乙烯昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800×30 , 屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

試驗要求及方法

    采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與超高分子量聚乙烯昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進(jìn)行沖擊對比試驗，驗證超高分子量聚乙烯昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道的可靠性。

 1、沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選定巖塊直徑 為0.67m。巖體參數(shù)取值為：彈性模量E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；巖塊重 W=400kg。

 2、圓管墊層為平整放置的砂袋，墊層厚250mm，寬800mm。

用于隧道施工逃生的薄壁圓管自由放置于平整墊層上，當(dāng)受到落石沖擊荷載作用時，圓管底部主要受墊層豎向和橫向摩擦約束作用。沖擊試件離圓管頂部距離主要取決于隧道斷 面的開挖高度，本實驗取隧道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m，將塊石自由釋放，分別對超高分子量聚乙烯昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實驗結(jié)果超高分子量聚乙烯昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生*性形變。

*采用公路昆明隧道工程應(yīng)急救援逃生管道對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計。 同時，公路隧道逃生管的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu) 簡單，拆裝方便。 zui后，通過對公路隧道逃生管和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對比試驗，驗證了公路隧道逃生管應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。

京張結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 
      根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)的美國*專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學(xué)的研究成果可知，人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，如圖所示。

阿爾文·R·蒂利指出，在全身進(jìn)入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時，圓管的zui小直徑為585mm。 因此，公路隧道施工新型應(yīng)急救援通道的內(nèi)徑必須≥585mm，才能保證人體的正常 通過。 
      同時，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實際情況，應(yīng)急救援通道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。

隧道逃生通道連接部件設(shè)計 
       隧道施工逃生通道在符合人體工程學(xué)原理、兼顧牢固性的同時，還需滿足隧道安全施工應(yīng)急救援功能性要求，連接方式簡單、拆裝方便。因此，對隧道施工逃生通道采用抱箍連接，每根端部有孔，并在端部設(shè)有加強(qiáng)護(hù)層，連接部件有鋼絲繩、鐵鏈及其端部掛鉤。為了在隧道發(fā)生坍塌事故時，相關(guān)人員方便在逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一根攀爬繩。 

新型隧道施工逃生通道鏈扣連接

新型隧道施工逃生通道環(huán)型抱箍連接

隧道逃生通道工程案例

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云南云嶺公路工程注冊安全工程師事務(wù)有限公司昆明中橋五局

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