六盤水市超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的技術(shù)參數(shù)

六盤水市超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的技術(shù)參數(shù)

針對(duì)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(duì)公路隧道施工應(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(duì)逃生管道的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)管道的連接方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。后，通過抗沖擊性試驗(yàn)，對(duì)逃生管道用于公路隧道施工應(yīng)急救援的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明，超高分子量聚乙烯管道結(jié)構(gòu)尺寸合理，安全可靠，可應(yīng)用于公路隧道施工應(yīng)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(qiáng)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(duì)隧道逃生超高分子量聚乙烯管道和鋼管進(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越小。當(dāng)塊石下落高度ｈ＝7ｍ時(shí)、壁厚Ｈ＝24mm時(shí)，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(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)，隧道逃生超高分子量聚乙烯管道變形凹陷后，管內(nèi)的通行?空間為588mm，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(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(shù)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)：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(yùn)方便。

2、800mm高分子逃生管道韌性好，抗沖擊強(qiáng)度高，受到強(qiáng)外力沖擊時(shí)瞬間變形，吸收大量沖擊能量， 然后迅速恢復(fù)原來形狀，為隧道施工逃生應(yīng)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(shí)，承壓能 力和抗環(huán)境破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般管道。

逃生管道和鋼管抗沖擊性能對(duì)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(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高管應(yīng)用于隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。
試驗(yàn)材料
1、Q235螺旋縫埋弧焊鋼管，規(guī)格為Φ620×10。 屈服強(qiáng)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(qiáng)度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa；泊松比ν1=0.42。

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