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隧道逃生管道性能参数

隧道逃生系统介绍 道逃生系统一种隧道施工事故中管道逃生系统,在离施工隧道的开挖掌子面一定距离的位置设置安全棚架,安全棚架与逃生管道的一端连接;通常距离开挖掌子面不大于26米,台阶法施工时不大于21米。逃生管道的另一端靠近施工隧道的二级衬砌段。本实用新型提供的一种隧道施工事故中管道逃生系统。
隧道逃生管尺寸设计的依据: 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,如下图所示。
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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,圆管最小直径为650mm.因此,公路隧道施工新型应急救援通道的内径必须≥650mm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,应急救援通道的外径不宜过大,否则对施工的影响较大,故取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道管道的外径:800mm。
隧道逃生管薄厚径设计 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。
超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=611kg。
QQ截图20170812100140.png取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H为7m和5m,将块石自由释放,分别对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,不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果如表1所示。QQ截图20170812102735.png从表1可以看出,随着圆管壁厚的增加,块石下落引起的圆管凹陷变形值越来越小。当块石下落高度h=7m时、壁厚H=24mm时,逃生管道的凹陷变形值Δ=0.048m,约为圆 管直径的8%;当下落高度h=5m时、壁厚H=24mm时,凹陷变形值 Δ=0.038m,变形值更小。此时,逃生管道变形凹陷后,管内的通行空间为740mm,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。 因此,设计中取逃生管道壁厚为30mm是适宜的。 管道论证参数逃生管物理参数.jpg 管道连接部件设计
■ 用于隧道施工中的超高分子隧道逃生管道在符合工程学原理、兼顾牢固性的同时,还需要满足隧道施工现场实用性的要求,连接方式要求简单、拆装方便、快速。为此对于隧道应急教授通道采用对夹式金属连接件连接,每根两端都配有连接件,螺栓连接,管道内部每隔120°配制一根攀爬绳,同时还配制平板逃生车、应急救援箱等配套物资,在隧道发生坍塌事故时,被困人员能方便在逃生通道中攀爬,顺利逃生。
■本着拆装方便、安全可靠的原则,隧道逃生管道连接为钢制抱箍连接,每个抱箍有三个螺栓固定,3米/根,在隧道现场滚动管道,调整位置进行安装,单人操作,不必动用机械设备等辅助工具。连接平直,牢固,美感观,设计体现更人性化,安全性,减少在逃生通过时二次受到伤害。管道端面都经精心刨光处理,连接帐面密封性好,多条螺栓连接使管道不管是平放,还是悬挂都保持良好平直度和牢固度,从而达到拆装搬运方便、灵活,安全牢固,规范、美观,适用性强的目的。
隧道逃生管,高分子抗冲击逃生管对管材的要求:
1. 逃生管尽量与隧道车(人)行横洞相连接,形成网状逃生通道。
2. 对逃生通道设置不到位的,严禁开挖作业。
3. 要保证高分子抗冲击逃生管道厚度不小于10mm
4. 高分子抗冲击逃生管径不小于60cm
5. 每节管长宜为1.5米——2米
6. 高分子抗冲击逃生管可手动拆卸,连接牢固
隧道逃生道的特性
1、洛阳国润新材料隧道安全逃生通道,材料成本低,为工程项目节约采购成本。   
2、隧道安全逃生通道有很强的耐腐蚀能力,施工方简有速,使用寿命可达30-50年。  
3、隧道安全逃生通道在低温条件下也具有良好的耐腐蚀和耐冲击性。  
4、隧道安全逃生通道以我们公司的独特配方制成,所以隧道安全逃生通道有很高的防腐可靠性。
5、隧道安全逃生通道设计合理,安装方便。隧道安全逃生通道端口配制连接部件,起吊挂圈。隧道安全逃生通道安装、起吊、方便。
6、隧道安全逃生通道的底层与钢管面所接触的是环氧粉末防腐涂层,外层树脂防锈油漆。隧道安全逃生通道内壁光滑,事故发生时,逃生速度快,不易造成二次擦伤。
7、我公司的隧道安全逃生通道到目前为止是全球公认的使用效果最好、性能最佳的管道防腐涂层,从而隧道安全逃生通道被应用在诸多的工程当中。
隧道逃生管道优异性 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1/8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,为公路隧道施工救生应急救援提供了极为安全可靠的保障。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,承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

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