高分子逃生管道 逃生管N年专注

轻型隧道逃生管道的设计

1.轻型隧道逃生管道结构尺寸设计  

       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，圆管的小值585mm。  同时，考虑到公路隧道施工现场的实际情况，隧道施工逃生通道的外径不宜过大，否则对施工的影响较大，故取隧道施工逃生通道的外径为直径800mm（或是860mm）。

2.轻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。 经过大量数据测试后（有视频为证），设计中取（新型）救生管道壁厚为30mm是适宜的。（因此救生管道的规格为800*30）

3.轻型隧道逃生管道连接部件设计     

       本着拆装方便的原则，隧道施工逃生通道与隧道施工逃生通道之间的连接方式为抱箍连接。故在安装施工组织中较为方便，当首次安装时，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。

逃生管道案例：

    目前在建的湖南至丽江高速公路中，率先在施工中使用了隧道逃生管道，为隧道施工者增加了防护措施。在云南修公路，桥隧比例高，地质地理条件复杂，隧道施工是生产的重中之重。但是，和以往的施工相比，大丽高速公路的隧道施工者们却多了一层防护。工人赵师傅告诉记者：隧道应急管道，这是个好办法，针对塌方，埋了，人就可以迅速顺着这个管子走。

轻型逃生管道连接部件设计

       轻型逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需满足隧道施工应急逃援功能性要求，连接方式简单、拆捉便。因此，对轻型逃生管道采用抱箍连接，每根端部有孔，并在端部设有加强护层，连接部件有钢丝绳、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，在通道周向每隔120M栓系一根攀爬绳。

1、轻型逃生管道链扣连接

2、轻型逃生管道环型抱箍连接

3、需要有二级台阶的话还可以采用135°过渡弯头进行连接

轻型逃生管道可靠性验证

试验目的

通过将尺寸规格相近的隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证聚乙烯管应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。试验材料：

1、Q235螺旋缝埋弧焊钢管，规格为Φ620*10。 屈服强度σ1=215GPa，弹性模量弹性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。

2、聚乙烯隧道逃生管道，规格为Φ800*30 , 屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

    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。  
    DN800逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ高分子量聚乙烯*30mm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DN800逃生管道和钢管进行冲击，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，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，DN800逃生管道的凹陷变形值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，DN800逃生管道变形凹陷后，管内的通行空间为740mm，满足人体工程学要求，人能通过应急管道。当壁厚较小时，变形值增大，可能不，当壁厚更大时，尽管性增加，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DN800逃生管道壁厚为30mm是适宜的。