云南隧道逃生管案例

    超高分子隧道逃生管道，是一種由乙 烯、丁二烯單體在催化劑作用下，聚合而成的平均分子量在250萬以上的線型結(jié)構(gòu)熱塑性工程塑料。 世界上zui早由 美國Allied Chemical公司于1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 此后德國Hoechst公司、德國Her-cules公司、日本三井石油化學(xué)公司等也 投入工業(yè)化生產(chǎn)。我國于1964年zui早研制成功并投入工業(yè)生產(chǎn)。

      我公司生產(chǎn)的新型逃生管道規(guī)格為φ800×30mm，每節(jié)長度3米，每米重量70公斤（鋼管每米重量210公斤）。：136-9888-7149

       逃生管采用800*30超高分子量聚乙烯管材，該隧道逃生管材料重量輕拆裝和搬運(yùn)方便；抗沖擊強(qiáng)度高、管道韌性好，受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)瞬間變形小，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為安全可靠的保障；在公路隧道施工中發(fā)生意外坍塌時(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。因此*門采用新材料（超高分子量聚乙烯）對(duì)公路、鐵路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 同時(shí)，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(jiǎn)單，拆裝方便。

隧道逃生管道優(yōu)異性 

1、管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)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。

2、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(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。

3、重量輕、同規(guī)格下重量?jī)H為鋼管重量的1/8，拆裝和搬運(yùn)方便

4、耐磨損、抗老化，可長時(shí)間重復(fù)使用。

5、沖擊能吸收性。

逃生管道，超高分子逃生管道還具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖能吸收值在所有塑料中zui高，因而，噪音阻尼行很好，具有優(yōu)良的消音效果。云南隧道逃生管案例

6、優(yōu)良的抗內(nèi)壓強(qiáng)度，逃生管道，超高分子逃生管道耐環(huán)境應(yīng)力開類性，抗快速開裂性。

隧道逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 
    根據(jù)應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)的美國*專家阿爾文·R·蒂利對(duì)人體測(cè)量學(xué)的研究成果可知，人在爬行移動(dòng)時(shí)，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，如圖2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(shí)，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(shí)，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，應(yīng)急救援通道的外徑不宜過大，否則對(duì)施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。

新型隧道逃生管道薄厚徑設(shè)計(jì) 
    薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過程中，結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小，變形以沖擊點(diǎn)局部凹陷為主。 
根據(jù)Hertxz接觸力學(xué)理論，采用Thornton假設(shè)，設(shè)材料具有理想彈塑性，則兩接觸物體之間的接觸壓力，在能量分析的基礎(chǔ)上，圓管受到側(cè)向沖擊時(shí)局部凹陷值△與側(cè)向載荷 P之間的關(guān)系，則可推出圓管受到側(cè)向沖擊時(shí)局部凹陷值，為圓管材料的屈服應(yīng)力；Ｈ為圓管的厚；Ｄ為圓管的直徑。 
    隧道逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800*30其主要參數(shù)取值為：屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3　。
    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 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。 
      取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的極限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對(duì)隧道逃生管和鋼管進(jìn)行沖擊，此時(shí)可根據(jù)能量守恒定律計(jì)算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進(jìn)行計(jì)算，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計(jì)算結(jié)果如表1 所示。

從表1中可以看出，隨著圓管壁厚的增加，塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，隧道逃生管的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當(dāng)下落高度h＝5ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此時(shí)，隧道逃生管變形凹陷后，管內(nèi)的通行 空間為588mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能安全通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增大，可能不安全,當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管安全性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運(yùn)困難。 因此，設(shè)計(jì)中取隧道逃生管壁厚為30mm是適宜的。 

隧道逃生管道的幾種連接方式

逃生管道抱箍連接

對(duì)夾式金屬連接件

逃生管道鏈條鏈接

二級(jí)過度彎頭連接

隧道逃生管道工程案例

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結(jié)論 
    *采用隧道逃生管對(duì)隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 同時(shí)，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(jiǎn)單，拆裝方便。 zui后，通過對(duì)隧道逃生管和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了隧道逃生管應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性?！?/span>