六盘水市超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的技术参数

六盘水市超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的技术参数

针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）对公路隧道施工应急救援通道进行了设计研究。结合人体工程学原理，根据Hertz接触力学理论，采用Thonroton假设，对逃生管道的结构尺寸进行了优化，并对管道的连接方式进行了设计。后，通过抗冲击性试验，对逃生管道用于公路隧道施工应急救援的可靠性进行了验证。试验结果表明，超高分子量聚乙烯管道结构尺寸合理，安全可靠，可应用于公路隧道施工应急救援

隧道逃生超高分子量聚乙烯管道（分子量约为250万），规格为Φ634*24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 。

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，分别对隧道逃生超高分子量聚乙烯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，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道的凹陷变形值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，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道变形凹陷后，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，设计中取隧道逃生超高分子量聚乙烯管道壁厚为24mm是适宜的。

超高分子聚乙烯逃生管道技术参数：
1.超高分子聚乙烯逃生管道平均分子量在250万以上，屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

2. 常用规格：DN800*30mm，管道外径为800mm，壁厚30mm

3. 长度标准：1.5米   3米    4米    6米，也可根据要求定做。

4.连接方式：抱箍连接，链条软连接

5. 超高分子聚乙烯逃生管道重量：以DN800*30mm为例，约为70kg/米

1、超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道重量轻，仅为钢管重量的 1/8 左右，拆装和搬运方便。

2、800mm高分子逃生管道韧性好，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，为隧道施工逃生应急救援提供了极为安全可靠的保障。

3、800mm高分子逃生管道环刚度高、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。

逃生管道和钢管抗冲击性能对比：
通过将尺寸规格相近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证超高管应用于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、800mm高分子逃生管道（分子量约为250万），规格为Φ800×30 , 屈服强度σ1=3.7GPa，弹性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

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