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貴州隧道逃生管道的安裝與鋪設(shè):
①隧道逃生管道采用φ800mm的超高分子量聚乙烯管道,標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長度為3m,壁厚30mm,帶螺栓孔抱箍連接,接端連接寬度:22mm,采用螺栓標(biāo)準(zhǔn)件固定。
②施工現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)隧道圍巖、掘進開挖方式等情況備足管道和連接材料,除整節(jié)管道外,應(yīng)同時備足1米、2米、3米短節(jié)管道、轉(zhuǎn)接接頭。
③超高分子聚乙烯隧道逃生管道可根據(jù)現(xiàn)場需要訂制加工,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。
④隧道逃生管道設(shè)置起點為二襯端頭處,距二襯端頭距離不得大于5米,從襯砌工作面布置至距離開挖面20m以內(nèi)的適當(dāng)位置,管道沿著初期支護的一側(cè)向掌子面鋪設(shè),管內(nèi)預(yù)留工作繩,方便逃生、搶險、聯(lián)絡(luò)和傳輸各種物品,縱向連接可采用帶螺栓孔抱箍連接,用螺栓把抱箍與兩管道接頭加固相連,防止坍塌時將逃生管道沖脫。
⑤隧道逃生管道在二襯臺車移動就位過程中,臨時拆移時應(yīng)逐節(jié)拆除,嚴(yán)禁一次拆除到位,以隨時確保逃生管道的效用。
⑥隧道逃生管道在經(jīng)過掘進臺階時,應(yīng)按順延臺階布置,安裝135°轉(zhuǎn)接接頭順延,其管道架空高度和長度以不影響施工并便于開啟逃生窗口為宜。
⑦設(shè)置的隧道烯逃生管道應(yīng)平整、內(nèi)壁光滑、干燥、順暢,不得作應(yīng)急逃生以外用途。
河南德遠橡塑有限公司生產(chǎn)的逃生管是超高分子量聚乙烯管材。由于超高分子量聚乙烯逃生管道材料重量輕拆裝和搬運方便;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(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。技術(shù)咨詢15538856829
貴州隧道逃生管道的優(yōu)異性
1、重量輕、同規(guī)格下重量僅為鋼管重量的1/8,拆裝和搬運方便。
2、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(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。
4、耐磨損、抗老化,可長時間重復(fù)使用。
隧道逃生管結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計根據(jù)應(yīng)用人體測量學(xué)的先驅(qū)美國著名專家阿爾文·R·蒂利對人體測量學(xué)的研究成果可知,人在爬行移動時,較舒適的情況下爬行高度為800mm,爬行長度為1520mm,如圖2所示。
阿爾文·R·蒂利指出,在全身進入式上下通行的圓形洞口底部出入口爬行通過時,圓管的最小直徑為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800mm。
超高分子隧道逃生管道薄厚徑設(shè)計
薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過程中,結(jié)構(gòu)下半部分的整體彎曲變形較小,變形以沖擊點局部凹陷為主。
根據(jù)Hertxz接觸力學(xué)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(yīng)力;H為圓管的厚;D為圓管的直徑。
隧道逃生管(分子量約為250萬),規(guī)格為Φ800*30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,分別對隧道逃生管和鋼管進行沖擊,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,不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計算結(jié)果如表1 所示。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,分別對隧道逃生管和鋼管進行沖擊,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,不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計算結(jié)果如表1 所示。
從表1中可以看出,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、壁厚H=24mm時,隧道逃生管的凹陷變形值Δ=0.048m,約為圓 管直徑的8%;當(dāng)下落高度h=5m時、壁厚H=24mm時,凹陷變形值 Δ=0.038m,變形值更小。此時,隧道逃生管變形凹陷后,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,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,搬運困難。 因此,設(shè)計中取隧道逃生管壁厚為24mm是適宜的。
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