西峡超高分子量聚乙烯隧道逃生管道

西峡超高分子量聚乙烯隧道逃生管道

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道因为超高分子量聚乙烯隧道逃生管道资料分量轻拆装和转移便利；管道耐性好、抗冲击强度高，遭到强外力冲击时瞬间变形，吸收很多冲击能量，敏捷恢复原形。 

DN800隧道逃生管道安全系数参数：西峡超高分子量聚乙烯隧道逃生管道

 超高分子量聚乙烯隧道逃生管道，是一种由乙 烯、丁二烯单体在催化剂效果下，聚合而成的平均分子量在150万以上的线型结构热塑性工程塑料。 世界上早由美国Allied Chemical公司于1957年完成工业化。 此后德国Hoechst公司、德国Her-cules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化出产。我国于1964年早研制成功并投入工业出产。

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道结构尺度规划 
        根据使用人体测量学的前驱美国闻名专家阿尔文·R·蒂利对人体测量学的研究成果可知，人在匍匐移动时，较舒适的情况下匍匐高度为800mm，匍匐长度为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匍匐经过期，圆管的小直径为585mm。 因而，公路地道施工新式应急救援通道的内径必须≥585mm，才干确保人体的正常 经过。 
        一起，考虑到公路地道施工现场的实际情况，应急救援通道的外径不宜过大，不然对施工的影响较大，故取超高分子量聚乙烯管道的外径为636mm。
新式超高分子量聚乙烯隧道逃生管道薄厚径规划 
        薄壁圆管在遭到地道顶部大能量块石侧向冲击的过程中，结构下半部分的全体曲折变形较小，变形以冲击点部分洼陷为主。 
根据Hertxz触摸力学理论，选用Thornton假定，设资料具有抱负弹塑性，则两触摸物体之间的触摸压力，在能量分析的基础上，圆管遭到侧向冲击时部分洼陷值△与侧向载荷 P之间的lian系，则可推出圆管遭到侧向冲击时部分洼陷值，为圆管资料的屈从应力；Ｈ为圆管的厚；Ｄ为圆管的直径。 
 
        超高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量约为250万），标准为Φ800*30mm其首要参数取值为：屈从强度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，开始选定岩块直径为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。 岩块分量 W=400kg。 
        取地道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值H为7m和5m,将块石自在开释，别离对超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管进行冲击，此刻可根据能量守恒定律核算出岩块下落速度，别离为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圆管壁厚H进行核算，不同壁厚尺度的圆管冲击变形值得核算成果如表1 所示。 

       从表1中可以看出，跟着圆管壁厚的添加，块石下落引起的圆管洼陷变形值越来越小。当块石下落高度ｈ＝7ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的洼陷变形值Δ＝0.048m，约为圆 管直径的8%；当下落高度h＝5ｍ时、壁厚Ｈ＝24mm时，洼陷变形值 Δ＝0.038m，变形值更小。此刻，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道变形洼陷后，管内的通行空间为740mm，满意人体工程学要求，人能安全经过应急通道。当壁厚较小时，变形值增大，可能不安全，当壁厚更大时，虽然安全性添加，但管材分量 也随之添加，致使成本上升，转移困难。 因而，规划中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚为30mm是适宜的。 

超高分子量聚乙烯隧道逃生管道衔接部件规划 

用于公路地道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在契合人体工程学原理、兼顾结实性的一起，还需满意公路地道施工应急救援功用性要求，衔接办法简略、拆装便利。因而，对应急救援通道进行了如下结构规划。 
    超高分子量聚乙烯隧道逃生管道主体部分选用超高分子量聚乙烯管道，并在端部设有加强护层，衔接部件有钢丝绳、铁链及其端部挂钩。 为了在地道发作崩塌事端时，相关人员便利在逃生管道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一根攀爬绳。 本着拆装便利的准则，公路超高分子量聚乙烯隧道逃生管道与管之间的衔接办法为抱箍衔接。 故在装置施工安排中较为便利，当初次装置时，只需将两管对接，用抱箍上紧扣牢，根据抱箍现有的孔，用钻往管管上打孔近穿螺栓即可。其间，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方位 自在调节。
超高分子量聚乙烯隧道逃生管道可靠性验证 
实验意图 
    经过将尺度标准附近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道与钢管别离进行抗冲击实验，论证超高管使用于公路地道崩塌逃生应急救援的可行性。
实验资料
1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管，标准为Φ620×10。 屈从强度σ1=215GPa，弹性模量弹性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。
2、超高分子量聚乙烯隧道逃生管道（分子量约为250万），标准为Φ800×30mm，屈从强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。
实验要求及办法 
    选用尺度标准附近的钢管与超高分子量聚乙烯隧道逃生管道从距圆管顶部的高度H为10m的当地将重物自在开释，进行冲击比照实验，验证超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。
 1、冲击试件为块状花岗岩，开始选定岩块直径 为0.67m。岩体参数取值为：弹性模量E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；岩块重 W=400kg。
 2、圆管垫层为平坦放置的砂袋，垫层厚250mm，宽800mm。
    用于地道施工逃生的薄壁圆管自在放置于平坦垫层上，当遭到落石冲击荷载效果时，圆管底部首要受垫层竖向和横向摩擦约束效果。冲击试件离圆管顶部间隔首要取决于地道断 面的开挖高度，本实验取地道中心顶部到圆管顶部 的高度的极限值 H为10m，将块石自在开释，别离对超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管进行冲击。实验成果超高分子量聚乙烯隧道逃生管道遭到冲击后，石块被弹出，管道几乎没有遭到损伤，耐冲击功能杰出；钢管在遭到冲击后，管道被砸扁，发作*性形变。 

为了清晰冲击能量的巨细，对石块从10m高处自在落下的冲击力及圆管形变量进行核算。在石块自在下落时，石块瞬时速度可由能量守 恒定律求出， Vt=14m/s。一起，可核算出超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管所受冲击力和变形量如表2所示。

从成果中可以看出，10m高处落下的石块的冲 击能非常大。一起，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道抗冲击功能*，外力冲击不能使其决裂。并且，其具有很好的耐性和吸收冲击能的功能，遭到大石块冲击的过程中，可以吸收大部分的冲击能，减少对管道的损坏。钢管抗冲击功能不如超高分子量聚乙烯隧道逃生管道，且其在遭到石块砸击之后发作*性形变，难以恢复。 
定论 
  初次选用超高分子量聚乙烯隧道逃生管道对公路地道施工应急救援通道进行了规划。 一起，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的结构尺度契合人体工程学原理，结构 简略，拆装便利。 终，经过对超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管进行抗冲击性比照实验，验证了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道使用于公路地道施工应急救援的可靠性。