隧道逃生管道 高抗沖擊性逃生管道
依據(jù)科學(xué)統(tǒng)計(jì)部門從2006年~2010年隧道施工事故資料中初步統(tǒng)計(jì),我國共發(fā)生48起(公路、鐵路)隧道施工事故。由于地質(zhì)條件的多樣性和復(fù)雜性,公路隧道施工事故發(fā)生率比其他巖土工程高且嚴(yán)重,事故統(tǒng)計(jì),坍塌發(fā)生概率54%,一半以上都是由于隧道施工不當(dāng)出現(xiàn)令人痛心的場景。
針對隧道施工坍塌多發(fā)的情況,洛陽國潤新材采用新材料(新型隧道逃生管,是一種由乙烯、丁二烯單體在催化劑作用下,聚合而成的平均分子量在200萬以上的線型結(jié)構(gòu)熱塑性工程塑料)對隧道施工應(yīng)急救援通道進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。結(jié)合人體工程學(xué)原理,根據(jù)Hertz接觸力學(xué)理論,采用Thonroton假設(shè),對新型隧道逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化,并對通道的連接方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過抗沖擊性試驗(yàn),對新型隧道逃生管應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。
通過以下4種基本方法驗(yàn)證隧道逃生管道 高抗沖擊性逃生管道的可靠性
1.四川隧道逃生管道(新型材料)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
阿爾文·R·蒂利指出,在全身進(jìn)入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時,圓管的zui小直徑為585mm。 因此,公路隧道施工新型應(yīng)急救援通道的內(nèi)徑必須≥585mm,才能保證人體的正常 通過。 同時,考慮到公路隧道施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,應(yīng)急救援通道的外徑不宜過大,否則對施工的影響較大,故取超高分子量聚乙烯管道的外徑為636mm。
2.新型四川隧道逃生管道薄厚徑設(shè)計(jì)
隧道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,人能安全通過應(yīng)急通道。當(dāng)壁厚較小時,變形值增大,可能不安全,當(dāng)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(yùn)困難。 因此,設(shè)計(jì)中取隧道逃生管道壁厚為30mm是適宜的。
3.連接部件設(shè)計(jì)
用于公路隧道施工中的隧道逃生管道在符合人體工程學(xué)原理、兼顧牢固性的同時,還需滿足公路隧道施工應(yīng)急救援功能性要求,連接方式簡單、拆裝方便。因此,對應(yīng)急救援通道進(jìn)行了如下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 抱箍連接,在安裝施工組織中較為方便,當(dāng)安裝時,只需將兩管對接,用抱箍上緊扣牢,依據(jù)抱箍現(xiàn)有的孔,用鉆往管管上打孔近穿螺栓即可。
4.隧道逃生管道可靠性驗(yàn)證
試驗(yàn)要求及方法
采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與隧道逃生管道從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放,進(jìn)行沖擊對比試驗(yàn),驗(yàn)證隧道逃生管道的可靠性。
1、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E=40MPa;泊松比:ν1=0.2;%密度ρ1=2500kg/m3 ;巖塊重 W=400kg。
2、圓管墊層為平整放置的砂袋,墊層厚250mm,寬超高分子量聚乙烯mm。用于隧道施工逃生的薄壁圓管自由放置于平整墊層上,當(dāng)受到落石沖擊荷載作用時,圓管底部主要受墊層豎向和橫向摩擦約束作用。沖擊試件離圓管頂部距離主要取決于隧道斷 面的開挖高度,本實(shí)驗(yàn)取隧道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m,將塊石自由釋放,對隧道逃生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果隧道逃生管道受到?jīng)_擊后,石塊被彈出,管道幾乎沒有受到損傷,耐沖擊性能良好;鋼管在受到?jīng)_擊后,管道被砸扁,發(fā)生形變。
認(rèn)證結(jié)論:
由于隧道逃生管道重量輕拆裝和搬運(yùn)方便;管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高,受到強(qiáng)外力沖擊時瞬間變形,吸收大量沖擊能量,然后迅速恢復(fù)原來形狀,為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為安全可靠的保障;管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形,在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時,承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道,包括鋼管,那么我們來看看他的*性和應(yīng)用范圍。
隧道道逃生管道優(yōu)異性
隧道逃生管道具有優(yōu)異的綜合性能,具有 其他工程塑料*的耐沖擊性、抗壓性、耐磨損、抗老化、輕質(zhì)性,且耐化學(xué)腐蝕、衛(wèi)生無毒、不易 粘附,在國外被稱為“神奇的塑料”。因此,其在機(jī)械、交通運(yùn)輸、紡織、造紙、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域,具有廣泛的引用前景。
1、重量輕、僅為鋼管重量的1/3左右,拆裝和搬運(yùn)方便。
2、管道韌性好、抗沖擊強(qiáng)度高,受到強(qiáng)外力沖擊時瞬間變形,吸收大量沖擊能量,然后迅速恢復(fù)原來形狀,為公路隧道施工逃生應(yīng)急救援提供了極為安全可靠的保障。
3、管道環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形,在公路隧道施工中發(fā)生坍塌時,承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。
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