針對(duì)公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，采用新材料（超高分子量材料）對(duì)公路隧道施工應(yīng)急逃生管道進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。結(jié)合人體工程學(xué)原理，根據(jù)Hertz接觸力學(xué)理論，采用Thonroton設(shè)，對(duì)高分子量隧道逃生管的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)通道的連接方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

截至2008年底，我國(guó)公路隧道總數(shù)已達(dá)5426座，共319×104km，然而，我國(guó)公路隧道建設(shè)起步較晚，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，相關(guān)技術(shù)水平仍較低，加之公路隧道跨度大、施工工藝復(fù)雜、地形多變等特點(diǎn)，導(dǎo)致公路隧道建設(shè)過(guò)程中還存在諸多技術(shù)問(wèn)題。盡管隨著我國(guó)公路隧道施工技術(shù)的日益成熟，穿越復(fù)雜地質(zhì)條件隧道的相關(guān)設(shè)計(jì)理論和修筑工藝取得了一定的成果，但在隧道建設(shè)中塌方事故卻屢屢發(fā)生，施工安全問(wèn)題異常嚴(yán)峻。超高分子量管道優(yōu)異的性價(jià)比，大可運(yùn)用在隧道逃生管道。

超高分子量隧道逃生管道所用管材采用超高分子量管道，管節(jié)長(zhǎng)度為12m，壁厚30mm，管節(jié)間可采用直徑大于逃生管道直徑的金屬帶孔抱箍連接，22mm寬.采用螺栓臨時(shí)固定。為保證管道承受坍塌體的壓力，對(duì)超高分子量隧道逃生管道采用的材質(zhì)管材，必須確保其承壓能力和連接頭的牢固，并經(jīng)試驗(yàn)室具體試驗(yàn)后，方可作為隧道逃生管道使用。

逃生管道安裝要求

隧道逃生管道所用管材采用φ800mm的量管道，管節(jié)長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)定可選用3m、6m、9m、12m長(zhǎng)度管節(jié)，壁厚30mm，管節(jié)間可采用直徑大于逃生管道直徑的金屬帶孔抱箍連接，22mm寬.采用螺栓臨時(shí)固定。為保證管道承受坍塌體的壓力，對(duì)采用的材質(zhì)管材，必須確保其承壓能力和連接頭的牢固，并經(jīng)試驗(yàn)室具體試驗(yàn)后，方可用于隧道中。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)隧道圍巖、掘進(jìn)開(kāi)挖方式等情況備足管道和連接材料，除整節(jié)管道外，應(yīng)同時(shí)備足1米、2米、3米短節(jié)管道、轉(zhuǎn)接接頭。

隧道逃生管道經(jīng)加工使用，結(jié)合材質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分別進(jìn)行加工，連接簡(jiǎn)單、牢固、緊密可靠，且在地面做好臨時(shí)固定措施，施工時(shí)管口可加臨時(shí)封蓋，并易于打開(kāi)和封閉。隧道逃生管道用φ800mm的承插量管道，設(shè)置起點(diǎn)為施作好的二襯端頭處，距二襯端頭距離不得大于5米，從襯砌工作面布置至距離開(kāi)挖面20m以內(nèi)的適當(dāng)位置，隧道逃生管道沿著初期支護(hù)的一側(cè)向掌子面鋪設(shè)，管內(nèi)預(yù)留工作繩，方便逃生、搶險(xiǎn)、聯(lián)絡(luò)和傳輸各種物品，承插量管道縱向連接可采用鏈條等措施，防止坍塌時(shí)將量管道沖脫。

隧道逃生管道在二襯臺(tái)車(chē)移動(dòng)就位過(guò)程中，臨時(shí)拆移時(shí)應(yīng)逐節(jié)拆除，嚴(yán)禁一次拆除到位，以隨時(shí)確保量隧道逃生管道的效用。隧道逃生管道在經(jīng)過(guò)掘進(jìn)臺(tái)階時(shí)，應(yīng)按順延臺(tái)階布置，安裝135°轉(zhuǎn)接接頭順延，其管道架空高度和長(zhǎng)度以不影響施工并便于開(kāi)啟逃生窗口為宜。設(shè)置的隧道逃生管道應(yīng)平整、干燥、順暢，不得作應(yīng)急逃生以外用途。隧道逃生管道布設(shè)長(zhǎng)度為100m。

高分子量聚乙烯隧道逃生管道可靠性驗(yàn)證：

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通過(guò)將尺寸規(guī)格相近的高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證這種超高分子量聚乙烯材料應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(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、高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量約為250萬(wàn)），規(guī)格為Φ636×24.屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，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)格相近的鋼管與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(jìn)行沖擊對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

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800mm。

洛陽(yáng)中雄管業(yè)有限公司是一家專業(yè)從事隧道逃生管.超高分子量管道，隧道逃生通道、PE管道、礦山輸送管道、河道疏浚抽沙管道、泥漿管道、耐磨彎頭等各種管道的研發(fā)和生產(chǎn)的高薪技術(shù)企業(yè)。我公司坐落于洛陽(yáng)市洛龍區(qū)科技園宇文凱街南段路北。廠房占地面積80畝，企業(yè)員工100人。年生產(chǎn)能力5000噸。目前，公司產(chǎn)品已服務(wù)于全國(guó)30多個(gè)省市的10000余名客。

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