四川70Kg隧道逃生管

四川70Kg隧道逃生管

近期一代一路工程和国内道路快速建设遇到隧道施工安全有着严格的要求，对隧道预防塌方安全救援进行了设计规范-采用超高分子逃生管道800口径。，800口径超高分子逃生管道结构尺寸符合人体工程学原理，结构简单，拆装方便。 隧道塌方应急管道和钢管进行抗冲击性对比试验，验证了隧道塌方应急管道在紧急逃生的使用性和可靠性。孙-136 9888 7149

设置隧道逃生管的必要性：

   据统计，2009年-2013年，我国隧道施工事故33起，造成直接死亡人数161人，直接经济损失几亿元。

  另外，事故发生之后救援十分困难，尤其是拱顶坍塌和关门坍塌，据不*调查统计，，隧道出现关门坍塌约占隧道坍塌数量的35%-48%，，因此加强隧道安全质量监理，增加隧道施工事故中安全措施是十分必要的。

由于隧道施工工程环境封闭，隐蔽工程较多，工程质量安全隐患易发难控，部分地区和项目隧道工程地质勘察不详，设计深度不足等因素，造成工程施工不安全。

预防隧道塌方标准逃生管道连接部件设计

道路施工隧道逃生管道主体部分采用新型隧道逃生管，并在端部设有加强护层，部件有钢丝绳、铁链及其端部挂钩。为了在隧道发生坍塌事故时，相关人员方便在逃生管道中攀爬，在管道周向每隔120°栓系一攀爬绳。本着拆装方便的原则，公路道路施工隧道逃生管道与管之间的连接方式为抱箍接。四川70Kg隧道逃生管

隧道逃生管道的几种连接方式

逃生管道抱箍连接

对夹式金属连接件

逃生管道链条链接

二级过度弯头连接

故在安装施工组织中较为方便，当*安装时，只需将两管对接，用抱箍上紧扣牢，依据抱箍现有的孔，用钻往管管上打孔近穿螺栓即可。其中，钢丝绳端头和铁链端头为挂钩，铁链长度可根据扣紧程度由挂钩扣在铁链圆环上的位置自由调节。

隧道逃生管道优异性  

1、重量轻、同规格下重量仅为钢管重量的1/8，拆装和搬运方便。

2、管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路隧道施工逃生应急救援提供了极为安全可靠的保障。

3、管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

4、耐磨损、抗老化，可长时间重复使用。

隧道逃生管道结构尺寸设计 
    根据应用人体测量学的美国*专家阿尔文·R·蒂利对人体测量学的研究成果可知，人在爬行移动时，较舒适的情况下爬行高度为800mm，爬行长度为1520mm，如图2所示。

 阿尔文·R·蒂利指出，在全身进入式上下通行的圆形洞口底部出入口爬行通过时，圆管的zui小直径为585mm。 因此，公路隧道施工新型应急救援通道的内径必须≥585mm，才能保证人体的正常 通过。 
      同时，考虑到公路隧道施工现场的实际情况，应急救援通道的外径不宜过大，否则对施工的影响较大，故取超高分子量聚乙烯管道的外径为800mm。

新型隧道逃生管道薄厚径设计 

    薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中，结构下半部分的整体弯曲变形较小，变形以冲击点局部凹陷为主。 
根据Hertxz接触力学理论，采用Thornton假设，设材料具有理想弹塑性，则两接触物体之间的接触压力，在能量分析的基础上，圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷 P之间的关系，则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值，为圆管材料的屈服应力；Ｈ为圆管的厚；Ｄ为圆管的直径。 
    隧道逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ800*30其主要参数取值为：屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3　。
    冲击试件为块状花岗岩，初步选定岩块直径为0.67m，岩体参数取值为：弹性模量 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 岩块重量 W=400kg。 
      取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H为7m和5m,将块石自由释放，分别对隧道逃生管和钢管进行冲击，此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度，分别为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圆管壁厚H进行计算，不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果如表1 所示。

从表1中可以看出，随着圆管壁厚的增加，块石下落引起的圆管凹陷变形值越来越小。当块石下落高度ｈ＝7ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，隧道逃生管的凹陷变形值Δ＝0.048m，约为圆 管直径的8%；当下落高度h＝5ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，凹陷变形值 Δ＝0.038m，变形值更小。此时，隧道逃生管变形凹陷后，管内的通行 空间为588mm，满足人体工程学要求，人能安全通过应急通道。当壁厚较小时，变形值增大，可能不安全%当壁厚更大时，尽管安全性增加，但管材重量 也随之增加，致使成本上升，搬运困难。 因此，设计中取隧道逃生管壁厚为30mm是适宜的。 

隧道逃生管工程案例——洛阳国润新材料科技股份有限公司

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