隧道救生管道@耐沖擊，性能*

 超高分子量聚乙烯逃生管材料重量輕拆裝和搬運(yùn)方便；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(lái)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，在公路隧道施工中發(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(guò)一般管道。同時(shí)，新型應(yīng)急救援通道的結(jié)構(gòu)尺寸符合人體工程學(xué)原理，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，拆裝方便。耐沖擊后，通過(guò)對(duì)超高分子量聚乙烯救生管道和鋼管進(jìn)行抗沖擊性對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證了超高分子量聚乙烯管應(yīng)用于隧道施工應(yīng)急救援的可靠性。

隧道救生管道@耐沖擊，性能* 超高分子量聚乙烯逃生管特性：

一、耐磨性具塑料，比尼龍66（66）、PTFE高4倍，是碳鋼、不銹鋼的7－10倍；

二、沖擊強(qiáng)度列通用工程塑料，為聚氯乙烯的20倍、的兩倍、的五倍，且能在－196攝氏度下保持。無(wú)論是外力強(qiáng)沖擊，還是內(nèi)部壓力波動(dòng)都難以使其開(kāi)裂，這是其它任何塑料沒(méi)有的特性；

三、沖擊能吸收值在所有塑料中，且具有消音性；

四、磨擦系數(shù)低，僅為0.07~0.11，故具有自潤(rùn)滑性。在水潤(rùn)滑條件下，其動(dòng)磨擦系數(shù)比66和聚甲醛低一半。

五、不結(jié)垢、不粘附，因此流動(dòng)阻力很小，可*保持流速和流量不減。其內(nèi)徑設(shè)計(jì)可比鋼管減小15%；

六、化學(xué)穩(wěn)定性好，具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性；

七、優(yōu)良的憎水性，吸水率小於0.01%，僅為的1%；

八、優(yōu)良的抗內(nèi)壓強(qiáng)度，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、抗快速開(kāi)裂性；

九、衛(wèi)生、無(wú)毒，可接觸食品和藥物；

十、良好的耐候性和抗老化性。超高分子量聚乙烯分子鏈中不飽和集團(tuán)很少，且分子量大，本身就具有很好的穩(wěn)定性。

十一、易連接、安裝方便；

十二、經(jīng)濟(jì)效益高，安裝費(fèi)用比傳統(tǒng)材料低得多，加之耐腐蝕、耐磨損、耐候性等諸多因素綜合比較，經(jīng)濟(jì)效益是鋼管的4－6倍。

 通過(guò)將尺寸規(guī)格相近的超高分子量聚乙烯逃生管與鋼管分別進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)，論證超高管應(yīng)用于公路隧道坍塌逃生應(yīng)急救援的可行性。

一、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、超高分子量聚乙烯隧道救生管道（分子量約為250萬(wàn)），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。

二、試驗(yàn)要求及方法：

采用尺寸規(guī)格相近的鋼管與超高分子量聚乙烯隧道救生管道從距圓管頂部的高度H為10m的地方將重物自由釋放，進(jìn)行沖擊對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證超高分子量聚乙烯隧道救生管道的可靠性。

1、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E=40MPa；泊松比：ν1=0.2；%密度ρ1=2500kg/m3 ；巖塊重 W=400kg。

2、圓管墊層為平整放置的砂袋，墊層厚250mm，寬800mm。

用于隧道施工逃生的薄壁圓管自由放置于平整墊層上，當(dāng)受到落石沖擊荷載作用時(shí)，圓管底部主要受墊層豎向和橫向摩擦約束作用。沖擊試件離圓管頂部距離主要取決于隧道斷 面的開(kāi)挖高度，本實(shí)驗(yàn)取隧道中心頂部到圓管頂部 的高度的極限值 H為10m，將塊石自由釋放，分別對(duì)超高分子量聚乙烯隧道救生管道和鋼管進(jìn)行沖擊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果超高分子量聚乙烯隧道救生管道受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒(méi)有受到損傷，耐沖擊性能良好；鋼管在受到?jīng)_擊后，管道被砸扁，發(fā)生*性形變。

隧道救生管道@耐沖擊，性能* 隧道救生管道應(yīng)用：

 ①超高分子量聚乙烯--隧道救生管道所用管材采用Φ800mm的超高分子量聚乙烯管道，管節(jié)長(zhǎng)度為3m，壁厚30mm，超高分子量聚乙烯隧道救生管道可采用環(huán)型抱箍連接、鋼制搭接鎖扣連接，U型卡鏈扣連接，對(duì)夾式連接件連接，每端連接10mm固定。為保證管道承受坍塌體的壓力，對(duì)采用的材質(zhì)管材，必須確保其承壓能力和連接頭的牢固，并經(jīng)試驗(yàn)室具體試驗(yàn)后，方可用于隧道中。

②施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)隧道圍巖、掘進(jìn)開(kāi)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(shí)備足1米、2米、3米短節(jié)管道、轉(zhuǎn)接接頭。 

③超高分子量聚乙烯--隧道救生管道經(jīng)加工使用，結(jié)合材質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分別進(jìn)行加工，連接簡(jiǎn)單、牢固、緊密可靠，且在地面做好臨時(shí)固定措施，施工時(shí)管口可加臨時(shí)封蓋，并易于打開(kāi)和封閉。

④超高分子量聚乙烯--隧道救生管道采用φ800mm的承插超高分子量聚乙烯管道，設(shè)置起點(diǎn)為施作好的二襯端頭處，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(kāi)挖面20m以?xún)?nèi)的適當(dāng)位置，超高分子量聚乙烯--隧道救生管道沿著初期支護(hù)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(xiǎn)、聯(lián)絡(luò)和傳輸各種物品，承插超高分子量聚乙烯管道縱向連接可采用鏈條等措施，防止坍塌時(shí)將超高分子量聚乙烯管道沖脫。 

⑤超高分子量聚乙烯--隧道救生管道在二襯臺(tái)車(chē)移動(dòng)就位過(guò)程中，臨時(shí)拆移時(shí)應(yīng)逐節(jié)拆除，嚴(yán)禁一次拆除到位，以隨時(shí)確保救生管道的效用。 

⑥超高分子量聚乙烯--隧道救生管道在經(jīng)過(guò)掘進(jìn)臺(tái)階時(shí)，應(yīng)按順延臺(tái)階布置，安裝150°轉(zhuǎn)接彎頭順延，其管道架空高度和長(zhǎng)度以不影響施工并便于開(kāi)啟逃生窗口為宜。 

⑦設(shè)置的超高分子量聚乙烯--隧道救生管道應(yīng)平整、干燥、順暢，不得作應(yīng)急逃生以外用途。

⑧超高分子量聚乙烯--隧道救生管道布設(shè)長(zhǎng)度為100m。

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