隧道應急逃生安全通道根據(jù)交通運輸部工程質(zhì)量監(jiān)督局組織編寫的《公路水運工程施工安全標準化指南》,并參照有關(guān)文件要求。為加強鷂兒巖隧道施工安全管理,確保隧道掘進過程中施工人員的人身安全,洛陽國潤新材特制一款新型材料隧道應急逃生安全通道,隧道應急逃生安全通道材料重量輕拆裝和搬運方便;連接簡單、牢固、緊密可靠,且在地面做好臨時固定措施,施工時管口可加臨時封蓋,并易于打開和封閉。通道韌性好、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,迅速恢復原形。
根據(jù)Hertxz接觸力學理論,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)向沖擊時局部凹陷值,為圓管材料的屈服應力;H為圓管的厚;D為圓管的直徑。
隧道應急逃生安全通道(分子量約為250萬),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,分別對隧道應急逃生安全通道和鋼管進行沖擊,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,隧道應急逃生安全通道的凹陷變形值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,隧道應急逃生安全通道變形凹陷后,管內(nèi)的通行空間為740mm,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(shè)計中取隧道應急逃生安全通道壁厚為30mm是適宜的。
隧道應急逃生安全通道在符合人體工程學原理、兼顧牢固性的同時,還需滿足隧道安全施工、隧道坍塌應急、隧道救援等實質(zhì)性要求,隧道逃生通道連接方式簡單、拆裝方便。根據(jù)廣大客戶需求,我公司目前對隧道應急逃生安全通道研發(fā)出三種可靠的連接方式。其中鏈扣連接有兩種連接方式可供選擇。
①隧道應急逃生安全通道鏈扣連接
②隧道應急逃生安全通道環(huán)型抱箍連接
③隧道應急逃生安全通道鋼制對插連接
為了在隧道發(fā)生坍塌事故時,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,當首次安裝時,只需將兩管對接,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)計方案結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學原理,結(jié)構(gòu) 簡單,拆裝方便。對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)前來廠區(qū)參觀考察。
工程案例使用單位:
中鐵十九局云桂項目部(中鐵十九局集團有限公司云桂鐵路YGZQ-4標項目部隧道應急逃生安全通道)
中鐵十二局仁博高速公路TJ16合同段項目經(jīng)理部(廣東省韶關(guān)市新豐縣隧道應急逃生安全通道)
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中鐵隧道局云桂鐵路項目部(云桂鐵路項目三分部隧道應急逃生安全通道)