【泸州】[当地]隧道救援应急通道 逃生管道经久耐用

隧道逃生管道变形凹陷后，管内的通行空间为588mm，满足人体工程学要求，人能安全通过应急通道。当壁厚较小时，变形值增大，可能不安全%当壁厚更大时，尽管安全性增加，但管材重量 也随之增加，致使成本上升，搬运困难。 通过对高分子量聚乙烯逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验，验证了高分子量聚乙烯逃生管道应用于隧道施工应急救援的可靠性。

逃生管道优越性能：

DN800隧道逃生管道优异性：

   高分子量聚乙烯隧道逃生管道具有优异的综合性能，具有 其他工程塑料无可比拟的耐冲击性、抗压性、耐磨损、抗老化、轻质性，且耐化学腐蚀、卫生无毒、不易 粘附，在国外被称为“神奇的塑料"。因此，其在机械、交通运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工等领域，具有广泛的引用前景。

●重量轻、仅为钢管重量的1/3左右，拆装和搬运方便。

●管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路隧道施工逃生应急救援提供了为安全可靠的保障。

●管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境坏能力远远过一般管道。

新型隧道逃生管道薄厚径设计

        薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中，结构下半部分的整体弯曲变形较小，变形以冲击点局部凹陷为主。

根据Hertxz接触力学理论，采用Thornton假设，设材料具有理想弹塑性，则两接触物体之间的接触压力，在能量分析的基础上，圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷 P之间的关系，则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值，为圆管材料的屈服应力；Ｈ为圆管的厚；Ｄ为圆管的直径。 

         高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ800*30其主要参数取值为：屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3 。

        冲击试件为块状花岗岩，初步选定岩块直径为0.67m，岩体参数取值为：弹性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 岩块重量 W=400kg。

        取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管进行冲击，此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度，分别为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圆管壁厚H进行计算。

隧道逃生管道监控系统及其它检查：

     一、隧道施工在洞口设置值班室，并有专人负责，设立人员、设备进洞登记制度；1km以上长隧道宜配置电子门禁系统和电子安全监控系统；

     二、隧道工程掘进施工，隧道施工时在Ⅳ、Ⅴ级及以上围岩地段必须预先设置逃生通道及救生管道；

     三、隧道的掌子面开挖、喷锚、支护及仰拱部位的开挖、浇注砼的过程中，均必须确保逃生通道的完好，救生管道设置到位，并随着掌子面的不断掘进而向前移动；

      四、 隧道内安全预警系统。当隧道内发生险情和等级事故时，及时用声响和安全指示灯通知人员撤离或启动应急预案，可利用四种颜色指示灯表明不同地质条件的施工风险等级。

高分子隧道逃生管道

    我公司我公司厂家生产DN800隧道逃生管道直接销售全国各地，没有任何中间环节，厂家直销；隧道塌方逃生管道型号DN800结构尺寸符合人体工程学原理,管道环刚度高、耐压性好、不易变形，拆装方便。隧道逃生管道材料是高分子。

高分子DN800隧道逃生管道优异性

1、重量轻、同规格下重量仅为钢管重量的1/8，拆装和搬运方便。

2、管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路沈阳隧道施工逃生应急救援提供了极为安全可靠的保障。

3、管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在沈阳隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

4、耐磨损、抗老化，可长时间重复使用。

    我公司高分子隧道逃生管道结构尺寸设计 根据应用人体测量学的先驱美国著名专家阿尔文·R·蒂利对人体测量学的研究成果可知，人在爬行移动时，较舒适的情况下爬行高度为800mm，爬行长度为1520mm，如图2所示。阿尔文·R·蒂利指出，在全身进入式上下通行的圆形洞口底部出入口爬行通过时，圆管的最小直径为585mm。 因此，公路隧道施工新型应急救援管道的内径必须≥585mm，才能保证人体的正常通过。 
      同时，考虑到公路隧道施工现场的实际情况，应急救援管道的外径不宜过大，否则对施工的影响较大，故取高分子管道的外径为800mm。

DN800隧道逃生管道试验要求及方法 
    采用尺寸规格相近的钢管与隧道逃生管道从距圆管顶部的高度H为10m的地方将重物自由释放，进行冲击对比试验，验证我公司高分子隧道逃生管道的可靠性。
 1、冲击试件为块状花岗岩，初步选定岩块直径 为0.67m。岩体参数取值为：弹性模量E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；岩块重 W=400kg。
 2、圆管垫层为平整放置的砂袋，垫层厚250mm，宽800mm。
    用于隧道施工逃生的薄壁圆管自由放置于平整垫层上，当受到落石冲击荷载作用时，圆管底部主要受垫层竖向和横向摩擦约束作用。冲击试件离圆管顶部距离主要取决于隧道断面的开挖高度，本实验取隧道中心顶部到圆管顶部 的高度的极限值H为10m，将块石自由释放，分别对隧道逃生管道和钢管进行冲击。实验结果隧道逃生管道受到冲击后，石块被弹出，管道几乎没有受到损伤，耐冲击性能良好；钢管在受到冲击后，管道被砸扁，发生严重性形变。为了明确冲击能量的大小，对石块从10m高处自由落下的冲击力及圆管形变量进行计算。在石块自由下落时，石块瞬时速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。同时，可计算出我公司高分子隧道逃生管道和钢管所受冲击力和变形量。  

    从结果中可以看出，10m高处落下的石块的冲击能非常大。同时，我公司高分子隧道逃生管道抗冲击性能极高，外力冲击不能使其破裂。而且，其具有很好的韧性和吸收冲击能的性能，受到大石块冲击的过程中，能够吸收大部分的冲击能，减少对管道的破坏。钢管抗冲击性能不如我公司隧道逃生管道，且其在受到石块砸击之后发生 性形变，难以恢复。

DN800隧道逃生管试验结论 
     首次采用我公司高分子隧道逃生管道，对隧道施工应急救援管道进行了设计。 同时，我公司高分子隧道逃生管道的结构尺寸符合人体工程学原理，结构 简单，拆装方便。通过对我公司高分子隧道逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验，验证了隧道逃生管道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性。