隧道逃生管道-隧道逃生管道尺寸设计要求

隧道逃生管结构尺寸设计：

针对公路隧道施工坍塌事故多发的情况，首次采用新材料（超高分子量聚乙烯材料）对公路隧道施工应急救援通道进行了设计研究。结合人体工程学原理，根据Hertz接触力学理论，采用Thonroton假设，对超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯逃生管道的结构尺寸进行了优化，并对通道的连接方式进行了设计。 ，通过抗冲击性试验，对超高分子量聚乙烯通道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性进行了验证。试验结果表明，超高分子量聚乙烯通道结构尺寸合理，可靠，可应用于公路隧道施工应急救援。

根据应用人体测量学的先驱美国专家阿尔文·R·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，爬行长度为1520mm，如图2所示

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表1不同壁厚尺寸的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道冲击变形值

      从表1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，超高分子量聚乙烯隧道逃 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，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道变形凹陷后，管内的通行 空间为588mm，满足人体工程学要求，人能通过应急通道。当壁厚较小时，变形值增大，可 能不%当壁厚更大时，尽管性增加，但管材重量 也随之增加，致使成本上升，搬运困难。 因此，设计中取超高分子量聚乙烯隧道逃生管道壁厚为 30mm是适宜的。 

性能表：

用于公路隧道施工中的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道在符合人体工程学原理、兼顾牢固性的同时，还需满足公路隧道施工应急救援功能性要求，连接方式简单、拆装方便。因此，对应急救援通道进行了如下结构设计。 

本 着拆装方便的原则，公路超高分子量聚乙烯--隧道逃生管道与管道之间的连接方式为柔性连接。故在安装施工组织中较为方便，当首次安装时，只需将两管对接， 用铁链将两管端头的链条连接并拉紧扣牢即可。其中，链条端配有挂钩，U型卡与链扣相连，链条长度可根据扣紧程度由挂钩扣在U型卡上的位置自由调节。

我公司（15038696358）生产超高分子量聚乙烯隧道逃生管道具有优异的综合性能，具有其他工程塑料无可比拟的耐冲击性、抗压性、耐磨损、抗老化、轻质性，且耐化学腐蚀、卫生、不易粘附，在国外被称为“神奇的塑料”。因此，其在机械、交通运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工等领域，具有广泛的引用前景。 
●重量轻、仅为钢管重量的1/3左右，拆装和搬运方便。
●管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路隧道施工逃生应急救援提供了极为可靠的保障。
●管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

在隧道开挖施工的过程中，难免会出现意外状况，隧道逃生管和通风管成为隧道开挖必要的前提条件。关于逃生管的选择，首要考虑的因素就是管道的系数。这就要求逃生管要抗冲击，抗撞击，耐高压，柔韧度要好，另外就是逃生管的口径要大，适合人体爬行。  

超高分子量聚乙烯管被称为”令人惊异的工程塑料”，抗冲击性能非常强，即使受到地壳的强烈变动，例如地震等，管道也不会出现断裂，只会发生轻的变形，目前几乎无法测出超高分子量聚乙烯管的抗冲击极限。因此将超高分子量聚乙烯管用作逃生管综合性价比非常高。

逃生管道为公路隧道施工逃生应急救援提供了极为可靠的保障；管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

隧道逃生管道优异性：

1、管道环刚度高、耐压性好、不易变形，在公路隧道施工中发生坍塌时，承压能力和抗环境破坏能力远远超过一般管道。

2、重量轻、仅为钢管重量的1/8左右，拆装和搬运方便。管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路隧道施工逃生应急救援提供了极为可靠的保障。

3、管道韧性好、抗冲击强度高，受到强外力冲击时瞬间变形，吸收大量冲击能量，然后迅速恢复原来形状，为公路隧道施工逃生应急救援提供了极为可靠的保障。

设置隧道逃生管的的意义：

逃生管系统使用简便，安装和移动所用时间短，设备简单易行，易于操作，投入不大，经济效益显著，从而有利于推广，更重要的是一旦出现隧道关门塌方事故，该系统可有效地挽救施工人员的生命，社会效益和经济效益巨大。

隧道逃生管对管材的要求：

1、要保证逃生管厚度不小于10mm

2、逃生管径不小于60cm

3、每节逃生管长度为1.5米—3米

4、逃生管可手动拆卸，连接牢固

5、逃生管尽量与隧道车（人）行横洞相连接，形成网状逃生通道。

6、对逃生通道设置不到位的，严禁开挖作业。

逃生管道结构尺寸设计：

根据应用人体测量学的先驱美国专家阿尔文·R·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，爬行长度为1520mm，

 阿尔文·R·蒂利指出，在全身进入式上下通行的圆形洞口底部出入口爬行通过时，圆管的小直径为585mm。 因此，公路隧道施工新型应急救援通道的内径必须≥585mm，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，故取超高分子量聚乙烯管道的外径为800mm。

隧道逃生管道可靠性验证：

实验目的：一、通过将尺寸规格相近的超高分子量聚乙烯隧道逃生管道与钢管分别进行抗冲击试验，论证超高分子量聚乙烯隧道逃生管道应用于公路隧道坍塌逃生应急救援的可行性。二、采用尺寸规格相近的钢管与超高分子量聚乙烯隧道逃生管道从距圆管顶部的高度H为10m的地方将重物自由释放，进行冲击对比试验，验证超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的可靠性。

实验结论：隧道逃生管道首次采用超高分子量聚乙烯管材对公路隧道施工应急救援通道进行了设计。同时，超高分子量聚乙烯隧道逃生管道的结构尺寸符合人体工程学原理，结构简单，拆装方便。 ，通过对超高分子量聚乙烯隧道逃生管道和钢管进行抗冲击性对比试验，验证了超高分子量聚乙烯隧道逃生管道应用于公路隧道施工应急救援的可靠性。