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隧道逃生管道薄厚径设计:

薄壁圆管在受到隧道顶部大能量块石侧向冲击的过程中,结构下半部分的整体弯曲变形较小,变形以冲击点局部凹陷为主。

根据hertxz接触力学理论,采用thornton假设,设材料具有理想弹塑性,则两接触物体之间的接触压力,在能量分析的基础上,圆管受到侧向冲击时局部凹陷值△与侧向载荷p之间的关系,则可推出圆管受到侧向冲击时局部凹陷值,为圆管材料的屈服应力;h为圆管的厚;d为圆管的直径。

高分子隧道逃生管(分子量约为250万),规格为φ800*30其主要参数取值为:屈服强度σ1=3.7gpa,弹性模量:e1=700mpa;泊松比ν1=0.42;密度:ρ1=950kg/m3。冲击试件为块状花岗岩,初步选定岩块直径为0.67m,岩体参数取值为:弹性模量e2=40gpa,泊松比ν2=0.2,密度ρ2=2500kg/m3。岩块重量w=611kg。

取隧道中心及边顶部到圆管顶部的高度的极限值h为7m和5m,将块石自由释放,分别对高分子隧道逃生管和钢管进行冲击,此时可根据能量守恒定律计算出岩块下落速度,分别为v1=11.7m/s和v1=9.9m/s。取不同圆管壁厚h进行计算,不同壁厚尺寸的圆管冲击变形值得计算结果。

 



1.施工现场要按要求设置足够的通风、隧道逃生管道ф800*30mm和报警设施。

2. 隧道逃生管道ф800*30mm沿着初期支护的一侧向掌子面铺设,管内预留工作绳,方便逃生、抢险、联络和传输各种物品。

3.隧道逃生管道ф800*30mm要保证壁厚不小于20mm,管径不小于800mm,每节管长宜为1m~6m,可手动拆卸,连接牢固,并尽量与隧道车(人)行横洞相连接,形成网状逃生通道。对逃生通道设置不到位的,严禁开挖作业。

4.隧道逃生管道ф800*30mm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20m以内的适当位置。

据统计,2009年-2019年,我国隧道施工事故33起,造成直接死亡人数161人,直接经济损失几亿元。

 




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分子逃生管道的优势:

1、具有耐冲击性、抗压性、耐磨损、抗老化、轻质性,且耐化学腐蚀、卫生、不易粘附。

2、重量轻、仅为钢管重量的1/3左右,拆装和搬运方便。

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。

4、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钢制管道。

 


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