六盤水市超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的技術參數(shù)

針對公路隧道施工坍塌事故多發(fā)的情況，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）對公路隧道施工應急救援通道進行了設計研究。結合人體工程學原理，根據(jù)Hertz接觸力學理論，采用Thonroton假設，對逃生管道的結構尺寸進行了優(yōu)化，并對管道的連接方式進行了設計。后，通過抗沖擊性試驗，對逃生管道用于公路隧道施工應急救援的可靠性進行了驗證。試驗結果表明，超高分子量聚乙烯管道結構尺寸合理，安全可靠，可應用于公路隧道施工應急救援

隧道逃生超高分子量聚乙烯管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ634*24其主要參數(shù)取值為：屈服強度σ1=3.7GPa，彈性模量：E1=700MPa；泊松比ν1=0.42；?密度：ρ1=950kg/m3 。

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，分別對隧道逃生超高分子量聚乙烯管道和鋼管進行沖擊，此時可根據(jù)能量守恒定律計算出巖塊下落速度，分別為v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。?取不同圓管壁厚H進行計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越小。當塊石下落高度ｈ＝7ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道的凹陷變形值Δ＝0.048m，約為圓?管直徑的8%；當下落高度h＝5ｍ時、壁厚Ｈ＝24mm時，凹陷變形值?Δ＝0.038m，變形值更小。此時，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道變形凹陷后，管內的通行?空間為588mm，滿足人體工程學要求，人能安全通過應急通道。當壁厚較小時，變形值增大，可能不安全%當壁厚更大時，盡管安全性增加，但管材重量?也隨之增加，致使成本上升，搬運困難。?因此，設計中取隧道逃生超高分子量聚乙烯管道壁厚為24mm是適宜的。

超高分子聚乙烯逃生管道技術參數(shù)：
1.超高分子聚乙烯逃生管道平均分子量在250萬以上，屈服強度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

2. 常用規(guī)格：DN800*30mm，管道外徑為800mm，壁厚30mm

3. 長度標準：1.5米   3米    4米    6米，也可根據(jù)要求定做。

4.連接方式：抱箍連接，鏈條軟連接

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

1、超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道重量輕，僅為鋼管重量的 1/8 左右，拆裝和搬運方便。

2、800mm高分子逃生管道韌性好，抗沖擊強度高，受到強外力沖擊時瞬間變形，吸收大量沖擊能量， 然后迅速恢復原來形狀，為隧道施工逃生應急救援提供了極為安全可靠的保障。

3、800mm高分子逃生管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在隧道施工中發(fā)生坍塌時，承壓能 力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道。

逃生管道和鋼管抗沖擊性能對比：
通過將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道與鋼管分別進行抗沖擊試驗，論證超高管應用于隧道坍塌逃生應急救援的可行性。
試驗材料
1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強度σ1=215GPa，彈性模量彈性模量E1=210MPa；泊松比ν1=0.25。
2、800mm高分子逃生管道（分子量約為250萬），規(guī)格為Φ800×30 , 屈服強度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

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