大連生產(chǎn)隧道施工安全逃生通道
超高分子聚乙烯隧道逃生管道材料重量輕、拆裝和搬運(yùn)方便；管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高，管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，能常期 復(fù)使用。交通部門對(duì)超高分子聚乙隧道烯逃生管道在隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了論證。 管道結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理， 通過對(duì)超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)證了超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。
通過以下4種基本方法驗(yàn)證超高分子量聚乙烯管道的可靠性
1.（大連）800逃生管道（新型材料）結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
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(shí)，圓管的最小直徑為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。
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直徑800mm。
2.新型（大連）800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。
（大連）800逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ超高分子量聚乙烯*30mm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極限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對(duì)（大連）800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，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越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，（大連）800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)，（大連）800逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行空間為740mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能安全通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增大，可能不安全，當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管安全性增加，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（大連）800逃生管道壁厚為30mm是適宜的。
3.（大連）800逃生管道連接部件設(shè)計(jì)
（大連）800逃生管道主體部分采用超高分子量聚乙烯管道，并在端部設(shè)有加強(qiáng)護(hù)層，連接部件有鋼絲繩、鐵鏈及其端部掛鉤。為了在隧道 生坍塌事故時(shí)，相關(guān)人員方便在（大連）800逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一攀爬繩
本著拆裝方便的原則，公路（大連）800逃生管道與管之間的連接方式為抱箍連接。 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，用抱箍上緊扣牢，依據(jù)抱箍現(xiàn)有的孔，用鉆往管管上打孔近穿螺栓即可。其中，鋼絲繩端頭和鐵鏈端頭為掛鉤，鐵鏈長(zhǎng)度可根據(jù)扣緊程度由掛鉤扣在鐵鏈圓環(huán)上的位置 自由調(diào)節(jié)。
4.（大連）800逃生管道可靠性驗(yàn)證
試驗(yàn)?zāi)康?/span>
通過將尺寸規(guī)格相近的（大連）800逃生管道與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高管應(yīng)用于公路隧道坍塌救生應(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、（大連）800逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ超高分子量聚乙烯×30mm，屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
檢驗(yàn)要求及方法
采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與（大連）800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（大連）800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，寬超高分子量聚乙烯mm。
用于隧道施工救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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(duì)（大連）800逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果（大連）800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， 生形變。
為了明確沖擊能量的大小，對(duì)石塊從10m高處自由落下的沖擊力及圓管形變量進(jìn)行計(jì)算。在石塊自由下落時(shí)，石塊瞬時(shí)速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。同時(shí)，可計(jì)算出（大連）800逃生管道和鋼管所受沖擊力和變形量如圖所示。
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(shí)，（大連）800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(duì)管道的破壞。鋼管抗沖擊性能不如（大連）800逃生管道，且其在受到石塊砸擊之后 生形變，難以恢復(fù)。
認(rèn)證結(jié)論：
由于（大連）800逃生管道（超高分子量聚乙烯）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(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復(fù)原來形狀，為公路隧道施工救生應(yīng)急救援 供了極為安全可靠的保障；管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中 生坍塌時(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道，包括鋼管，那么我們來看看他的優(yōu)越性和應(yīng)用范圍。
隧道（大連）800逃生管道優(yōu)異性
（大連）800逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能，具有 其他工程塑料無可比擬的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質(zhì)性，且耐化學(xué)腐蝕、衛(wèi)生無 、不易 粘附，在國外被稱為“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)原來形狀，為公路隧道施工救生應(yīng)急救援 供了極為安全可靠的保障。
●管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在公路隧道施工中 生坍塌時(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。
{zh1}我由衷的希望，每一個(gè)隧道工程都能安全的進(jìn)行，使我們國家更加繁榮昌盛。另外想要了解此類管道的朋友，我們熱忱歡迎各界朋友來我們公司參觀，指導(dǎo)。
公司：洛陽國潤新材料科技股份有限公司
姓名：郭展飛
電話：18638367531
QQ : 460253554
地址：洛陽空港產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)
