大口徑逃生管道的設(shè)計(jì)及參數(shù)

 根據(jù)Hertxz接觸力學(xué)理論，采用Thornton假設(shè)，設(shè)材料具有理想彈塑性，則兩接觸物體之間的接觸壓力，在能量分析的基礎(chǔ)上，圓管受到側(cè)向沖擊時(shí)局部凹陷值△與側(cè)向載荷 P之間的關(guān)系，則可推出圓管受到側(cè)向沖擊時(shí)局部凹陷值，為圓管材料的屈服應(yīng)力；Ｈ為圓管的厚；Ｄ為圓管的直徑。  
     大口徑逃生管道（分子量約為250萬(wàn)），規(guī)格為Φ超高分子量聚乙烯*30mm其主要參數(shù)取值為：屈服強(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42； 密度：ρ1=950kg/m3　。

     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 E2=40GPa， 泊松比ν2=0.2 ，密度ρ2=2500kg/m3。 巖塊重量 W=400kg。 
     

取隧道中心及邊頂部到圓管頂部的高度的極限值H為7m和5m,將塊石自由釋放，分別對(duì)大口徑逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊，此時(shí)可根據(jù)能量守恒定律計(jì)算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。 取不同圓管壁厚H進(jìn)行計(jì)算，隨著圓管壁厚的增加，塊石下落引起的圓管凹陷變形值越來(lái)越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，大口徑逃生管道的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓 管直徑的8%；當(dāng)下落高度h＝5ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，凹陷變形值 Δ＝0.038m，變形值更小。此時(shí)，大口徑逃生管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行空間為740mm，滿足人體工程學(xué)要求，人能安全通過(guò)應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時(shí)，變形值增大，可能不安全，當(dāng)壁厚更大時(shí)，盡管安全性增加，但管材重量 也隨之增加，致使成本上升，搬運(yùn)困難。 因此，設(shè)計(jì)中取大口徑逃生管道壁厚為30mm是適宜的。 

大口徑逃生管道在符合人體工程學(xué)原理、兼顧牢固性的同時(shí)，還需滿足隧道安全施工、隧道坍塌應(yīng)急、隧道救援等實(shí)質(zhì)性要求，隧道逃生通道連接方式簡(jiǎn)單、拆裝方便。根據(jù)廣大客戶需求，我公司目前對(duì)大口徑逃生管道研發(fā)出三種可靠的連接方式。其中鏈扣連接有三種連接方式可供選擇。

 大口徑逃生管道鏈接方式

①管道鏈扣連接

②管道環(huán)型抱箍連接

③管道鋼制對(duì)插連接

       為了在隧道發(fā)生坍塌事故時(shí)，相關(guān)人員方便在逃生通道中攀爬，在通道周向每隔120°栓系一根攀爬繩。本著拆裝方便的原則，公路新型應(yīng)急救援通道管與管之間的連接方式為柔性連接。 故在安裝施工組織中較為方便，當(dāng)首次安裝時(shí)，只需將兩管對(duì)接，用鐵鏈將兩管端頭的鋼絲繩連接并拉緊扣牢即可。其中，鋼絲繩端頭和鐵鏈端頭為掛鉤，鐵鏈長(zhǎng)度可根據(jù)扣緊程度由掛鉤扣在鐵鏈圓環(huán)上的位置 自由調(diào)節(jié)隧道安全逃生通道設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，拆裝方便。對(duì)于提高公路隧道施工的安全性起到了重要作用，保障了施工人員的安全，歡迎廣大施工企業(yè)前來(lái)廠區(qū)參觀考察。

大口徑逃生管道工程案例

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