國內(nèi)新型材料隧道逃生管道施工：

目前．應(yīng)用較多的救援技術(shù)是建立隧道施工逃生通道。

新型材料隧道逃生管道理念在國內(nèi)外高速公路和鐵路施工中有所體現(xiàn)。高速公路通常是兩條平行的隧道。之間設(shè)計有行車橫洞和人行橫道。施工中可將它們作為一條隧道發(fā)生事故時逃往另一條隧道的通道。但是，行車橫洞和人行橫道按照設(shè)計有相當(dāng)?shù)木嚯x。鐵路隧道施工時通常開挖平行導(dǎo)坑，其作用是前預(yù)報和復(fù)線備用．可建立隧道主洞與平行導(dǎo)坑之間聯(lián)系．作為隧道發(fā)生事故的逃生通道。但是這在公路隧道施工時并不多見。

高速公路兩條隧道之間每隔一定的距離設(shè)置一條連接通道．施工期間可以把與另一條隧道的連結(jié)作為新型材料隧道逃生管道。但是在離連接通道較遠(yuǎn)的地方，一旦發(fā)生關(guān)門塌方，還是有比較長的距離需要開挖。對于公路單洞隧道的施工，更是迫切需要設(shè)計逃生通道以保證事故發(fā)生時施工人員能逃生，又不大幅增加建設(shè)成本．目前國內(nèi)外還沒有這方面的經(jīng)驗可供參考。針對該問題，本文提出了一個簡單方便、經(jīng)濟(jì)適用的隧道施工事故中新型材料隧道逃生管道系統(tǒng)。   

隧道施工中措施的必要性             

隨著我國鐵路、公路、地鐵、水電等工程的不斷立項建設(shè)。隧道、地下廠房等地下工程正在廣泛涌現(xiàn)。由于地下工程的隱蔽性和地質(zhì)條件的復(fù)雜性，如何保證隧道等地下工程施工的和質(zhì)量．是目前面臨的一項艱巨任務(wù)。

一方面要精心設(shè)計、加強(qiáng)監(jiān)測、施工。以避免事故發(fā)生；另一方面，需要研究事故發(fā)生時如何采取有效的逃生和救援措施，以避免和減少施工人員的傷亡損失。

公司生產(chǎn)的800mm隧道逃生管道縱向連接可采用環(huán)形抱箍連接、U型卡鏈扣連接、金屬件對夾式連接、過渡彎頭連接等連接方式，拆裝快速，適用性強(qiáng)，高分子材料可作為逃生管材料。             

由于隧道逃生管道，新型延伸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，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)急救援提供了為可靠的保障；管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能力和抗環(huán)境壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過一般管道，所以交通部門采用新型延伸材料對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計。

同時，新型延伸材料應(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。針對公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（高分子量聚乙烯材料）對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計研究。結(jié)合人體工程學(xué)原理，根據(jù)Hertz接觸力學(xué)理論，采用Thonroton假設(shè)，對新型隧道逃生管道高分子量聚乙烯管道的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，并對通道的連接方式進(jìn)行了設(shè)計。通過抗沖擊性試驗，對高分子量聚乙烯通道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性進(jìn)行了驗證。試驗結(jié)果表明，高分子量聚乙烯通道結(jié)構(gòu)尺寸合理，可靠，可應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援。

高分子隧道逃生管道

    我公司我公司廠家生產(chǎn)DN800隧道逃生管道直接銷售全國各地，沒有任何中間環(huán)節(jié)，廠家直銷；隧道塌方逃生管道型號DN800結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理,管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，拆裝方便。隧道逃生管道材料是高分子。

高分子DN800隧道逃生管道優(yōu)異性

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，為公路沈陽隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。

3、管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在沈陽隧道施工中發(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。

    我公司高分子隧道逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)的先驅(qū)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，圓管的小直徑為585mm。 因此，公路隧道施工新型應(yīng)急救援管道的內(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)急救援管道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取高分子管道的外徑為800mm。

DN800隧道逃生管道試驗要求及方法 
    采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與隧道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，驗證我公司高分子隧道逃生管道的可靠性。
 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，分別對隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實驗結(jié)果隧道逃生管道受到?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)生嚴(yán)重性形變。為了明確沖擊能量的大小，對石塊從10m高處自由落下的沖擊力及圓管形變量進(jìn)行計算。在石塊自由下落時，石塊瞬時速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。同時，可計算出我公司高分子隧道逃生管道和鋼管所受沖擊力和變形量。  

    從結(jié)果中可以看出，10m高處落下的石塊的沖擊能非常大。同時，我公司高分子隧道逃生管道抗沖擊性能極高，外力沖擊不能使其破裂。而且，其具有很好的韌性和吸收沖擊能的性能，受到大石塊沖擊的過程中，能夠吸收大部分的沖擊能，減少對管道的破壞。鋼管抗沖擊性能不如我公司隧道逃生管道，且其在受到石塊砸擊之后發(fā)生 性形變，難以恢復(fù)。

DN800隧道逃生管試驗結(jié)論 
     首次采用我公司高分子隧道逃生管道，對隧道施工應(yīng)急救援管道進(jìn)行了設(shè)計。 同時，我公司高分子隧道逃生管道的結(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。通過對我公司高分子隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對比試驗，驗證了隧道逃生管道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。