大口徑逃生管道的設計及參數

 根據Hertxz接觸力學理論，采用Thornton假設，設材料具有理想彈塑性，則兩接觸物體之間的接觸壓力，在能量分析的基礎上，圓管受到側向沖擊時局部凹陷值△與側向載荷 P之間的關系，則可推出圓管受到側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。  
     大口徑逃生管道（分子量約為250萬），規格為Φ超高分子量聚乙烯*30mm其主要參數取值為：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，分別對大口徑逃生管道和鋼管進行沖擊，此時可根據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，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，大口徑逃生管道變形凹陷后，管內的通行空間為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，設計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、隧道救援等實質性要求，隧道逃生通道連接方式簡單、拆裝方便。根據廣大客戶需求，我公司目前對大口徑逃生管道研發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管道環型抱箍連接

③管道鋼制對插連接

       為了在隧道發生坍塌事故時，相關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，鐵鏈長度可根據扣緊程度由掛鉤扣在鐵鏈圓環上的位置 自由調節隧道安全逃生通道設計方案結構尺寸符合人體工程學原理，結構 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，歡迎廣大施工企業前來廠區參觀考察。

大口徑逃生管道工程案例

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云南云嶺高速公路交通科技有限公司物資分公司（云南省西雙版納勐臘縣大口徑逃生管道）

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