逃生管道連接部件設(shè)計(jì)

       用于隧道施工中的隧道逃生管道在符合工程學(xué)原理、兼顧牢固性的同時(shí)，還需要滿足隧道施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性的要求，連接方式要求簡(jiǎn)單、拆裝方便、快速。為此對(duì)于隧道應(yīng)急教授通道采用：

1、環(huán)形鋼制抱箍連接，鋼制抱箍連接牢固性張，連接簡(jiǎn)單，配制三條螺栓連接。

2、花籃連接，對(duì)接處可以隨意調(diào)整控制，可調(diào)性活性高，適合隧道內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)不平整，鋪設(shè)要求高的需求。

3、U型卡、鏈扣連接，每根兩端各有3個(gè)U型卡，配制鏈扣連接。

4、135°過渡鋼制防腐彎頭連接，隧道里上二級(jí)臺(tái)階配制兩個(gè)彎頭過渡，保持管線平直。

       管道內(nèi)部每隔120°配制一根攀爬繩，同時(shí)還配制平板逃生車、應(yīng)急救援箱等配套物資，在隧道發(fā)生坍塌事故時(shí)，被困人員能方便在逃生通道中攀爬，順利逃生。

       本著拆裝方便、可靠的原則，隧道逃生管道連接都為金屬配件，連接牢固；同時(shí)，連接件都具有靈活性、可調(diào)性。連接所用螺栓均采用半圓頭內(nèi)六方螺栓，設(shè)計(jì)體現(xiàn)更人性化，性，減少在逃生通過時(shí)二次受到傷害。管道端面都經(jīng)精心刨光處理，連接帳面密封性好，多條螺栓連接使管道不管是平放，還是懸掛都保持良好平直度和牢固度，從而達(dá)到拆裝搬運(yùn)方便、靈活，牢固，規(guī)范、美觀，適用性強(qiáng)的目的。

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。

逃生管道

       逃生管道（分子量約為250萬(wàn)），規(guī)格為Φ800*30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ji限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對(duì)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，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計(jì)算結(jié)果。

       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(lái)越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，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)，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，人能通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增大，可能不%當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管性增加，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)中取逃生管道壁厚為26mm是適宜的。