在隧道開(kāi)挖施工的過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)意外狀況，隧道逃生管和通風(fēng)管成為隧道開(kāi)挖必要的前提條件。關(guān)于逃生管的選擇，首要考慮的因素就是管道的安全系數(shù)。這就要求逃生管要具有抗沖擊，抗撞擊，耐高壓，高溫，柔韌度好，另外逃生管的口徑大小要適合人體爬行。
技術(shù)參數(shù)：
1.應(yīng)急隧道逃生管道平均分子量在250萬(wàn)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.應(yīng)急隧道逃生管道長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)：1.5米 3米 4米 6米，也可根據(jù)要求定做。
4.應(yīng)急隧道逃生管道顏色：橘紅色
5.重量：以DN800*30mm為例，約為70kg/米。
技術(shù)設(shè)計(jì)：
薄壁圓管在受到隧道頂部大能量塊石側(cè)向沖擊的過(guò)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(diǎn)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(shí)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(shí)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。
超高分子量聚乙烯隧道逃生管道(分子量約為250萬(wàn))，規(guī)格為Φ800*30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 。
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(duì)超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和鋼管進(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，不同壁厚尺寸的圓管沖擊變形值得計(jì)算結(jié)果
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(lái)越小。當(dāng)塊石下落高度h=7m時(shí)、壁厚H=24mm時(shí)，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的凹陷變形值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)，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道變形凹陷后，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(guò)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)中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚為24mm以上是適宜的。
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