采用新材料逃生管道對公路隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 同時(shí)，新材料逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu) 簡單，拆裝方便。 后，通過對新材料逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對比試驗(yàn)，驗(yàn)證了新材料逃生管道應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。

逃生管道優(yōu)越性能：

1、高的耐磨性，UHMW-PE制品的獨(dú)分子結(jié)構(gòu)，使它具有高的抗滑動摩擦能力。耐磨性高于一般的合金鋼6.6倍，不銹鋼的27.3倍。是酚醛樹脂的17.9倍，尼龍六的6倍，聚乙烯的4倍，年磨損率平均值 0．58㎜ ,大幅度提高了管道的使用壽命。

2、高的耐沖擊性，在現(xiàn)有的工程塑料中本產(chǎn)品的沖擊韌性值高，許多材料在嚴(yán)重或反復(fù)炸的沖擊中會裂紋、損、碎或表面應(yīng)力疲勞。本產(chǎn)品按GB1843標(biāo)準(zhǔn)，

3、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，本產(chǎn)品可以耐烈性化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，除對某些強(qiáng)酸在高溫下有輕腐蝕外，在其它的堿液、酸液中不受腐蝕?？梢栽跐舛刃∮?0%的濃鹽酸中應(yīng)用，在濃度小于75%的硫酸、濃度小于20%的硝酸中性能相當(dāng)穩(wěn)定。

4、表面非附著性，本品由于摩擦系數(shù)小和無性，因此具有很好的表面非附著性。現(xiàn)有的材料一般在PH值為9以上的介質(zhì)中均結(jié)垢，本品則不結(jié)垢，這一性對火電站用于排粉煤灰系統(tǒng)有重大意義。在原油、泥漿等輸送管道方面也非常適用。

5、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性優(yōu)， 抗環(huán)境應(yīng)力開裂>4000h ;彈性模量是PE100的1.5倍以上； 抗疲勞強(qiáng)度>50萬次。

6、其他性，本品還有吸能、吸噪音、抗靜電、對中子具有屏蔽能力、不吸水、比重輕。容易機(jī)械加工、可著色等突出性。

隧道逃生管道采用Φ800*30高分子管材，該隧道逃生管道重量輕、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，能常期反復(fù)使用。為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障；

新型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，能常期反復(fù)使用。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，為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障。交通部門對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。 隧道逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理， 通過對隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對比試驗(yàn)，驗(yàn)證了隧道逃生管道應(yīng)用于隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。

隧道逃生管道優(yōu)異性

隧道逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能，主要有以下幾點(diǎn)：

1、重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右，拆裝和搬運(yùn)方便。

2、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，為隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了為可靠的保障。

3、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(shí)，承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。

4、安裝方便，隧道救生管采用管箍連接拆裝方便。

5、可重復(fù)使用，由于逃生管道采用超高分子量聚乙烯材料，該材料具有很好的抗老化性能、脆化性能慢，所以其管道理論壽命在100年以上。

隧道逃生管道結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 
    根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)的先驅(qū)美國專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學(xué)的研究成果可知，人在爬行移動時(shí)，較舒適的情況下爬行高度為800mm， 因此，公路隧道施工新型應(yīng)急救援通道的內(nèi)徑必須≥800mm，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)場的實(shí)際情況，應(yīng)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。
隧道逃生管道壁厚的設(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。隧道逃生管道，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限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊，隧道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)，隧道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)中取隧道逃生管道壁厚為30mm是適宜的。