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。 通過(guò)對(duì)高分子量聚乙烯逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了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。

逃生管道優(yōu)越性能：

DN800隧道逃生管道優(yōu)異性：

   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(chēng)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)境壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)一般管道。

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(guò)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。 

         高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量約為250萬(wàn)），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限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對(duì)高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進(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。

隧道逃生管道監(jiān)控系統(tǒng)及其它檢查：

     一、隧道施工在洞口設(shè)置值班室，并有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，設(shè)立人員、設(shè)備進(jìn)洞登記制度；1km以上長(zhǎng)隧道宜配置電子門(mén)禁系統(tǒng)和電子監(jiān)控系統(tǒng)；

     二、隧道工程掘進(jìn)施工，隧道施工時(shí)在Ⅳ、Ⅴ級(jí)及以上圍巖地段必須預(yù)先設(shè)置逃生通道及救生管道；

     三、隧道的掌子面開(kāi)挖、噴錨、支護(hù)及仰拱部位的開(kāi)挖、澆注砼的過(guò)程中，均必須確保逃生通道的完好，救生管道設(shè)置到位，并隨著掌子面的不斷掘進(jìn)而向前移動(dòng)；

      四、 隧道內(nèi)預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生險(xiǎn)情和等級(jí)事故時(shí)，及時(shí)用聲響和指示燈通知人員撤離或啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，可利用四種顏色指示燈表明不同地質(zhì)條件的施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

我公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道，這是一種新型抗沖擊管道，抗沖擊性能是鋼管的2倍。在過(guò)去的幾年里，隧道逃生管道一般都采用鋼管，因?yàn)殇撝频墓艿牢锢頇C(jī)械性能好，但是這種新型的高分子逃生管比鋼管更加抗沖擊，在和鋼管的抗沖擊對(duì)比試驗(yàn)中，高分子逃生管完全可以承受大石塊的強(qiáng)烈撞擊不變形，而鋼管則被砸扁無(wú)法修復(fù)。

高分子隧道逃生管道設(shè)計(jì)的依據(jù)：
根據(jù)應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)的先驅(qū)美國(guó)專(zhuān)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800mm。 

因此，隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道的內(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，隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道的外徑不宜過(guò)大，否則對(duì)施工的影響較大，故取隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道的外徑：800mm。

高分子隧道逃生管道對(duì)管材的要求：

1. 逃生管可手動(dòng)拆卸，連接牢固，

2. 隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道盡量與隧道車(chē)（人）行橫洞相連接，形成網(wǎng)狀逃生通道。

3. 要保證隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道厚度不小于10mm

4. 隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道徑不小于60cm

6. 對(duì)隧道逃生管道，高分子隧道逃生管道設(shè)置不到位的，嚴(yán)禁開(kāi)挖作業(yè)。

隧道逃生管道規(guī)格型號(hào)：

DN800*30mm，管道外徑為800mm，管道壁厚為30mm，管道長(zhǎng)度一般為1.5米 3米、6米等。

隧道逃生管道材質(zhì)：新型抗沖擊高分子聚乙烯，再添加必要的抗氧化劑和防紫外線添加劑。

隧道逃生管道的性能優(yōu)勢(shì)：抗沖擊，耐高壓，韌性好，重量輕變，連接方式多樣化。

隧道逃生管道其他技術(shù)參數(shù)：屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

隧道逃生管道和鋼管抗沖擊性能對(duì)比：

通過(guò)將尺寸規(guī)格相近的高分子隧道逃生管與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，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(yàn)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、高分子隧道逃生管（分子量約為250萬(wàn)），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(yàn)要求及方法 
   采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與高分子隧道逃生管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)證高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：高分子隧道逃生管受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒(méi)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。