隧道逃生管道-隧道逃生管道尺寸設計要求

隧道逃生管結構尺寸設計：

針對公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）對公路隧道施工應急救援通道進行了設計研究。結合人體工程學原理，根據(jù)Hertz接觸力學理論，采用Thonroton假設，對超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的結構尺寸進行了優(yōu)化，并對通道的連接方式進行了設計。 ，通過抗沖擊性試驗，對超高分子量聚乙烯通道應用于公路隧道施工應急救援的可靠性進行了驗證。試驗結果表明，超高分子量聚乙烯通道結構尺寸合理，可靠，可應用于公路隧道施工應急救援。

根據(jù)應用人體測量學的先驅美國專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學的研究成果可知，人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，如圖2所示

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表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道沖擊變形值

      從表1中可以看出，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。當塊石下落高度ｈ＝7ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，超高分子量聚乙烯隧道逃 生管道的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當下落高度h＝5ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此 時，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后，管內的通行 空間為588mm，滿足人體工程學要求，人能通過應急通道。當壁厚較小時，變形值增大，可 能不%當壁厚更大時，盡管性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運困難。 因此，設計中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為 30mm是適宜的。 

性能表：

用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人體工程學原理、兼顧牢固性的同時，還需滿足公路隧道施工應急救援功能性要求，連接方式簡單、拆裝方便。因此，對應急救援通道進行了如下結構設計。 

本 著拆裝方便的原則，公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道與管道之間的連接方式為柔性連接。故在安裝施工組織中較為方便，當首次安裝時，只需將兩管對接， 用鐵鏈將兩管端頭的鏈條連接并拉緊扣牢即可。其中，鏈條端配有掛鉤，U型卡與鏈扣相連，鏈條長度可根據(jù)扣緊程度由掛鉤扣在U型卡上的位置自由調節(jié)。

我公司（15038696358）生產(chǎn)超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可比擬的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質性，且耐化學腐蝕、衛(wèi)生、不易粘附，在國外被稱為“神奇的塑料”。因此，其在機械、交通運輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領域，具有廣泛的引用前景。 
●重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右，拆裝和搬運方便。
●管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復原來形狀，為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障。
●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，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

在隧道開挖施工的過程中，難免會出現(xiàn)意外狀況，隧道逃生管和通風管成為隧道開挖必要的前提條件。關于逃生管的選擇，首要考慮的因素就是管道的系數(shù)。這就要求逃生管要抗沖擊，抗撞擊，耐高壓，柔韌度要好，另外就是逃生管的口徑要大，適合人體爬行。  

超高分子量聚乙烯管被稱為”令人驚異的工程塑料”，抗沖擊性能非常強，即使受到地殼的強烈變動，例如地震等，管道也不會出現(xiàn)斷裂，只會發(fā)生輕的變形，目前幾乎無法測出超高分子量聚乙烯管的抗沖擊極限。因此將超高分子量聚乙烯管用作逃生管綜合性價比非常高。

逃生管道為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障；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，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

隧道逃生管道優(yōu)異性：

1、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，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

2、重量輕、僅為鋼管重量的1/8左右，拆裝和搬運方便。管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復原來形狀，為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障。

3、管道韌性好、抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量，然后迅速恢復原來形狀，為公路隧道施工逃生應急救援提供了極為可靠的保障。

設置隧道逃生管的的意義：

逃生管系統(tǒng)使用簡便，安裝和移動所用時間短，設備簡單易行，易于操作，投入不大，經(jīng)濟效益顯著，從而有利于推廣，更重要的是一旦出現(xiàn)隧道關門塌方事故，該系統(tǒng)可有效地挽救施工人員的生命，社會效益和經(jīng)濟效益巨大。

隧道逃生管對管材的要求：

1、要保證逃生管厚度不小于10mm

2、逃生管徑不小于60cm

3、每節(jié)逃生管長度為1.5米—3米

4、逃生管可手動拆卸，連接牢固

5、逃生管盡量與隧道車（人）行橫洞相連接，形成網(wǎng)狀逃生通道。

6、對逃生通道設置不到位的，嚴禁開挖作業(yè)。

逃生管道結構尺寸設計：

根據(jù)應用人體測量學的先驅美國專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學的研究成果可知，人在爬行移動時，較舒適的情況下爬行高度為800mm，爬行長度為1520mm，

 阿爾文·R·蒂利指出，在全身進入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時，圓管的小直徑為585mm。 因此，公路隧道施工新型應急救援通道的內徑必須≥585mm，才能保證人體的正常 通過。

同時，考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實際情況，應急救援通道的外徑不宜過大，否則對施工的影響較大，故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為800mm。

隧道逃生管道可靠性驗證：

實驗目的：一、通過將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管分別進行抗沖擊試驗，論證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應用于公路隧道坍塌逃生應急救援的可行性。二、采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與超高分子量聚乙烯隧道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，進行沖擊對比試驗，驗證超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

實驗結論：隧道逃生管道首次采用超高分子量聚乙烯管材對公路隧道施工應急救援通道進行了設計。同時，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的結構尺寸符合人體工程學原理，結構簡單，拆裝方便。 ，通過對超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進行抗沖擊性對比試驗，驗證了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道應用于公路隧道施工應急救援的可靠性。