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隧道逃生管道-隧道逃生管道尺寸設(shè)計(jì)要求
隧道逃生管結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：
針對(duì)公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）對(duì)公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)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(duì)超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)通道的連接方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 ，通過(guò)抗沖擊性試驗(yàn)，對(duì)超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(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明，超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。
根據(jù)應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)的先驅(qū)美國(guó)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(zhǎng)度為1520mm，如圖2所示
表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道沖擊變形值
| 壁厚H/mm | 凹陷變形值△/m | |
| H=7m時(shí) | H=5m時(shí) | |
| 20 | 0.093 | 0.080 |
| 22 | 0.066 | 0.054 |
| 24 | 0.048 | 0.038 |
| 26 | 0.035 | 0.025 |
| 30 | 0.030 | 0.021 |
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(lái)越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，超高分子量聚乙烯隧道逃 生管道的凹陷變形值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)，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行 空間為588mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能通過(guò)應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增大，可 能不%當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管性增加，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)中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為 30mm是適宜的。
性能表：
| 項(xiàng)目 | 單位 | 試驗(yàn)方法 | 超高分子材料型號(hào) | 其它工程塑料 | ||||
| SLL-2 | SLL-3 | 尼龍66 | 聚碳酸酯 | 聚甲醛 | 聚四氟乙烯 | |||
| 密度 | g/cm3 | ASTM D1505 | 0.935 | 0.930 | 1.14 | 1.2 | 1.4 | 2.16 |
| 平均分子量 | GB/T1841-1980 | 粘度法 | 250萬(wàn) | 300萬(wàn) | - | - | - | - |
| 屈服點(diǎn)應(yīng)力 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 220 | 220 | - | - | - | - |
| 抗張強(qiáng)度 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 400 | 500 | 750 | 640 | 700 | 200 |
| 斷裂伸長(zhǎng)率 | % | ASTM D638 | 350 | 300 | 200 | 110 | 75 | 300 |
| 抗沖擊強(qiáng)度（無(wú)缺口） | Kg.cm/cm | ASTMD256/td> | 破壞不了 | 破壞不了 | 11 | 80 | 10 | 16 |
| 抗沖擊強(qiáng)度（缺口） | Kg.cm/cm | ASTMD256 | 110 | 105 | - | - | - | - |
| 布氏硬度 | D | ASTMD2240 | 40 | 40 | 100 | 118 | 120 | - |
| 動(dòng)摩擦系數(shù) | Kg/cm2.m/s | 三井汕化 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | - | 0.4 | 0.2 |
| 磨損率（砂磨法） | mg | 三井汕化 | 20 | 15 | - | - | 170 | 225 |
| 熱變形溫度 | ℃ | ASTM D648 | 85 | 80 | 200 | 138 | 170 | 121 |
| 膨脹系數(shù) | 10-4/℃ | ASTMD696 | 1.5/td> | 1.5 | 0.8 | 0.66 | 0.81 | 1.0 |
用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人體工程學(xué)原理、兼顧牢固性的同時(shí)，還需滿足公路隧道施工應(yīng)急救援功能性要求，連接方式簡(jiǎn)單、拆裝方便。因此，對(duì)應(yīng)急救援通道進(jìn)行了如下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
本 著拆裝方便的原則，公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道與管道之間的連接方式為柔性連接。故在安裝施工組織中較為方便，當(dāng)首次安裝時(shí)，只需將兩管對(duì)接， 用鐵鏈將兩管端頭的鏈條連接并拉緊扣牢即可。其中，鏈條端配有掛鉤，U型卡與鏈扣相連，鏈條長(zhǎng)度可根據(jù)扣緊程度由掛鉤扣在U型卡上的位置自由調(diào)節(jié)。
我公司（15038696358）生產(chǎn)超高分子量聚乙烯隧道逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能，具有其他工程塑料無(wú)可比擬的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質(zhì)性，且耐化學(xué)腐蝕、衛(wèi)生、不易粘附，在國(guó)外被稱為“神奇的塑料”。因此，其在機(jī)械、交通運(yùn)輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域，具有廣泛的引用前景。
●重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右，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(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來(lái)形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。
●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(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般管道。
在隧道開挖施工的過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)意外狀況，隧道逃生管和通風(fēng)管成為隧道開挖必要的前提條件。關(guān)于逃生管的選擇，首要考慮的因素就是管道的系數(shù)。這就要求逃生管要抗沖擊，抗撞擊，耐高壓，柔韌度要好，另外就是逃生管的口徑要大，適合人體爬行。
超高分子量聚乙烯管被稱為”令人驚異的工程塑料”，抗沖擊性能非常強(qiáng)，即使受到地殼的強(qiáng)烈變動(dòng)，例如地震等，管道也不會(huì)出現(xiàn)斷裂，只會(huì)發(fā)生輕的變形，目前幾乎無(wú)法測(cè)出超高分子量聚乙烯管的抗沖擊極限。因此將超高分子量聚乙烯管用作逃生管綜合性價(jià)比非常高。
逃生管道為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障；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(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般管道。
隧道逃生管道優(yōu)異性：
1、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(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般管道。
2、重量輕、僅為鋼管重量的1/8左右，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(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來(lái)形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。
3、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(lái)形狀，為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為可靠的保障。
設(shè)置隧道逃生管的的意義：
逃生管系統(tǒng)使用簡(jiǎn)便，安裝和移動(dòng)所用時(shí)間短，設(shè)備簡(jiǎn)單易行，易于操作，投入不大，經(jīng)濟(jì)效益顯著，從而有利于推廣，更重要的是一旦出現(xiàn)隧道關(guān)門塌方事故，該系統(tǒng)可有效地挽救施工人員的生命，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益巨大。
隧道逃生管對(duì)管材的要求：
1、要保證逃生管厚度不小于10mm
2、逃生管徑不小于60cm
3、每節(jié)逃生管長(zhǎng)度為1.5米—3米
4、逃生管可手動(dòng)拆卸，連接牢固
5、逃生管盡量與隧道車（人）行橫洞相連接，形成網(wǎng)狀逃生通道。
6、對(duì)逃生通道設(shè)置不到位的，嚴(yán)禁開挖作業(yè)。
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)的先驅(qū)美國(guó)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(zhǎng)度為1520mm，
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(guò)時(shí)，圓管的小直徑為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(guò)。
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(guò)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。
隧道逃生管道可靠性驗(yàn)證：
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、通過(guò)將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。二、采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與超高分子量聚乙烯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(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：隧道逃生管道首次采用超高分子量聚乙烯管材對(duì)公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。同時(shí)，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便。 ，通過(guò)對(duì)超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。
合縱新材料科技(通化市分公司)廠家成立于2019年,是一家集【逃生管道廠家直銷】研發(fā)、生產(chǎn)和銷售于一體的高新技術(shù)型企業(yè)。廠家主要研發(fā)和生產(chǎn)【逃生管道廠家直銷】等配套產(chǎn)品，承接【逃生管道廠家直銷】開發(fā)和定制業(yè)務(wù)。
