隧道逃生管道结构尺寸设计
根据应用人体测量学的先驱美国著名专家阿尔文蒂利对人体测量学的研究成果可知,人在爬行移动时,较舒适的情况下爬行高度为800mm, 因此,公路隧道施工新型应急救援通道的内径必须≥800mm,才能保证人体的正常通过。 同时,考虑到公路隧道施工现场的实际情况,应急救援通道的外径不宜过大,否则对施工的影响较大,故取超高分子管道的外径为800mm。
试验要求及方法
经测试超高分子隧道逃生管道受到冲击后,石块被弹出,管道几乎没有受到损伤,耐冲击性能良好;钢管在受到冲击后,管道被砸扁,发生 性形变。从结果中可以看出,隧道逃生管道抗冲击性能极高,外力冲击不能使其破裂。而且,其具有很好的韧性和吸收冲击能的性能,受到大石块冲击的过程中,能够吸收大部分的冲击能,减少对管道的破坏。钢管抗冲击性能不如隧道逃生管道,且其在受到石块砸击之后发生 性形变,难以恢复。
中雄管业有限公司 钢衬塑管道、产品自推出市场以来,其可靠的性能、人性化的设计、合理的价格、完善的售后服务为公司树立企业形象、开展业务奠定了良好的市场基础。吸引了众多客户青睐的目光, 钢衬塑管道、得到了广大客户的一致认可。
隧道逃生管道物理参数
项目 | 单位 | 试验方法 | 超高分子材料型号 | 其它工程塑料 | ||
SLL-2 | SLL-3 | 尼龙66 | 聚碳酸酯 | |||
密度 | g/cm3 | ASTM D1505 | 0.935 | 0.930 | 1.14 | 1.2 |
平均分子量 | GB/T1841-1980 | 粘度法 | 250万 | 300万 | - | - |
屈服点应力 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 220 | 220 | - | - |
抗张强度 | Kg/cm2 | ASTM D638 | 400 | 500 | 750 | 640 |
断裂伸长率 | % | ASTM D638 | 350 | 300 | 200 | 110 |
抗冲击强度(无缺口) | Kg.cm/cm | ASTMD256/td> | 破坏不了 | 破坏不了 | 11 | 80 |
抗冲击强度(缺口) | Kg.cm/cm | ASTMD256 | 110 | 105 | - | - |
布氏硬度 | D | ASTMD2240 | 40 | 40 | 100 | 118 |
动摩擦系数 | Kg/cm2.m/s | 三井汕化 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | - |
磨损率(砂磨法) | mg | 三井汕化 | 20 | 15 | - | - |
热变形温度 | ℃ | ASTM D648 | 85 | 80 | 200 | 138 |
膨胀系数 | 10-4/℃ | ASTMD696 | 1.5/td> | 1.5 | 0.8 | 0.66 |
不同壁厚尺寸新型隧道逃生管道冲击变形值
壁厚H/mm | 凹陷变形值△/m | |
H=7m时 | H=5m时 | |
20 | 0.093 | 0.080 |
22 | 0.066 | 0.054 |
24 | 0.048 | 0.038 |
26 | 0.035 | 0.025 |
30 | 0.030 | 0.021 |
从表中可以看出,随着圆管壁厚的增加,块石下落引起的圆管凹陷变形值越来越小。当块石下落高度h=7m时、壁厚H=24mm时,新型隧道逃生管道的凹陷变形值Δ=0.048m,约为圆 管直径的8%;当下落高度h=5m时、壁厚H=24mm时,凹陷变形值 Δ=0.038m,变形值更小。此时,新型隧道逃生管道变形凹陷后,管内的通行空间为740mm,满足人体工程学要求,人能安全通过应急通道。当壁厚较小时,变形值增大,可能不安全,当壁厚更大时,尽管安全性增加,但管材重量 也随之增加,致使成本上升,搬运困难。 因此,设计中取新型隧道逃生管道壁厚为30mm是适宜的。
DN800逃生管道对管材的设置要求:
1、施工现场应根据隧道围岩、掘进开挖方式等情况备足管道和连接材料,除整节管道外,应同时备足1米、2米、3米短节管道、转接接头(135°)等。
2、隧道逃生管须经加工方可使用,可结合材质及现场实际情况分别进行加工,要求连接简单、牢固、紧密可靠,在地面做好临时固定措施,施工时管口可加临时封盖,并易于打开和封闭。
逃生管道摆放位置
逃生管道链条连接
3.隧道逃生管采用φ600~φ860mm的超高分子管,设置起点为较新施作好的二衬端头处,距二衬端头距离不得大于5米,从衬砌工作面布置至距离开挖面10m以内的适当位置,管道沿着初期支护的一侧向掌子面铺,管内预留工作绳,方便逃生、抢险、联络和传输各种物品。承插钢管纵向连接可采用链条等措施,防止坍塌时将钢管冲脱。
4.隧道逃生管在二衬台车移动就位过程中,临时拆移时应逐节拆除,严禁一次拆除到位,以随时确保逃生管道的效用。
5.隧道逃生管在经过掘进台阶时,应按顺延台阶布置,可安装135°转接接头顺延,其管道架空高度和长度以不影响施工并便于开启逃生为宜。
6.风水管作为紧急救生管道,应紧跟掌子面,末端距掌子面距离不得大于5m,且在管口附近配备醒目的工具箱,箱内存放应急电筒、活动扳手、锤子、钢钎等应急工具,便于遇紧急情况时打开风水管法兰盘,开通救生管道,及时输送水和食物。
7.设置的逃生管道应平整、干燥、顺畅,不得作应急逃生以外用途。
8.掌子面应同时放置应急食物箱和救护箱,应急食物箱须存放10人左右 所需的方便面、饼干、矿泉水等食物;救护箱内备包扎纱布、清洁水、常见外伤用等。
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