隧道逃生管道

采用高分子隧道逃生管道的根據(jù)

　　有效而安全的應(yīng)急管道是隧道、公路、鐵路施工中*的管道材料，超高分子聚乙烯逃生管道材料在受到強(qiáng)烈外力沖擊時(shí)，隧道逃生管道瞬間變形，吸收大量沖擊能量后迅速恢復(fù)原形，為隧道施工逃生救援提供了很大的保障；隧道逃生管耐壓性能好，不易變形，在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時(shí)，隧道內(nèi)新型逃生管道的承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通管道；隧道逃生管道拆裝搬運(yùn)方便，一米重約69kg，在隧道狹窄空間不需要機(jī)械設(shè)備的幫助下即可移動(dòng)。這是一種方便實(shí)用的管道。

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)求證：

　　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250萬(wàn))，規(guī)格Φ800×30，屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa,E1=700MPa，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)格相近的鋼管和高分子隧道逃生管道，將重物從距圓管子頂部高度H為10m處自由釋放，通過(guò)撞擊對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證高分子隧道逃生管道的可靠性。

　　沖擊試件為塊狀花崗巖，初步選擇其直徑為0.67m的巖塊。取值如下：彈性模量E=40MPa；泊松比：ρ1=0.2;%密度ρ1=2500kg/m3；塊重W=400kg。

　　2、圓管墊層為平整放置的砂袋，墊層厚250mm，寬800mm。

隧道逃生管道

　　用于隧道施工逃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)高分子隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果高分子隧道逃生管道受到?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。

　　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)算出超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管所受沖擊力和變形量。

　　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)，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道抗沖擊性能*，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(guò)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超高分子量聚乙烯隧道逃生管道，且其在受到石塊砸擊之后發(fā)生性形變，難以恢復(fù)。

　　高分子隧道逃生管對(duì)公路隧道施工坍塌應(yīng)急救援技術(shù)進(jìn)行研究，將能有效減少隧道施工坍塌事故的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)提高隧道建設(shè)的安全性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。